專利名稱：電加熱的面板裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個電加熱的面板的領(lǐng)域。更具體的，本發(fā)明涉及的電加熱的面板含有在面板中的傳感器，在面板之間檢測電阻以得到面板溫度的測量。
已知提供以用于床鋪的電熱毯形式的電加熱面板，該床鋪含有跟隨透過毯子的鋸齒形的加熱元件。如果這些裝置可以被用于預加熱一個床鋪，或者當床鋪被占用時被整晚使用，希望該裝置能夠含有措施以阻止危險的過熱的情況發(fā)展。此問題由于絕緣水平的變化而變得更加困難，該絕緣可以提供在加熱的毯子上，該毯子使所得到的具有給定功率輸入的溫度變化巨大。另外，床鋪所被預熱到的或者應(yīng)該被使用的整晚所設(shè)置的溫度當使用目前的功率水平時是很難被控制的。
因為上述的原因，除了該加熱導線，已經(jīng)建議提供在毯子之間的傳感器導線，在毯子之間存在一個對溫度能夠作出響應(yīng)的具有阻抗的覆層，該阻抗根據(jù)溫度進行變化。以此方式能夠測量在傳感器之間的阻抗以得到在毯子之中的實際溫度的顯示，并且其能夠被反饋以控制功率設(shè)置或者進行安全的關(guān)斷。
本發(fā)明的任務(wù)是在此電加熱的面板之中來提高運行的可靠性，以此提高安全性，并且能夠用來減少面板的制造費用。
從一個方面來看，所提供的電加熱面板具有一個具有加熱導體的加熱元件、一個第一個溫度檢測導體和一個第二個溫度檢測導體，所述的加熱導體、所述的第一個溫度檢測導體和所述的第二個溫度檢測導體同軸并且一體地構(gòu)成，所述的第一個溫度檢測導體和所述的第二個溫度檢測導體由一個具有阻抗的對溫度響應(yīng)的覆層分開，該阻抗能夠根據(jù)溫度進行變化，并且所述的加熱導體通過一個絕緣層與所述的第一個溫度檢測導體和所述的第二個溫度檢測導體分開；和一個連接到所述的第一個溫度檢測導體和所述的第二個溫度檢測導體溫度檢測電路以便于根據(jù)所述的對溫度進行響應(yīng)的覆層的檢測的阻抗來控制流過所述的加熱導體的電流。
共同處于相同的加熱元件中的該加熱導線和傳感器導線保證了傳感器與加熱導線進行非常優(yōu)良的熱接觸并且以此暴露于出現(xiàn)在毯子中的最大的溫度。另外因為該加熱元件含有所有的需要穿過毯子的導線，只有單個的元件通過在毯子之中的鋸齒形的路徑被供給，以此相對于不得不適合一個加熱元件和一個分開的傳感器元件的情況降低了制造費用。
該加熱導體和檢測的導體在加熱元件中能夠以不同的相關(guān)順序進行設(shè)置。在優(yōu)選的實施例中，該加熱的導體從所述的第一個溫度檢測導體和所述的第二個溫度檢測導體徑向向外地布置在所述的加熱元件中。此裝置允許該加熱導體能夠有效地而且不會為檢測導體提供障礙地加熱該毯子。
該加熱元件的性能的張力和可靠性在實施形式中進行改進，在該實施形式中，所述的導體的內(nèi)徑是一個直的導體，其沿著所述的加熱導體的中心軸線從所述的導體徑向向外地伸展，該所述的導體被螺旋狀地纏繞在所述的中心軸線上。
毯子的安全性在實施形式中被改進，其中兩個所述的導體被螺旋地在相反方向上纏繞在所述的加熱導體，并且所述的電加熱面板裝置含有一個電路用于檢測在所述的導體之間的短路。如果產(chǎn)生過熱的情況，在導體之間的絕緣物質(zhì)融化，那么相反方向纏繞的導體被短路，即使該過熱被置于較高的位置并且此短路能夠被檢測。
一個有效的和經(jīng)濟的對溫度有反應(yīng)的覆層是摻有的聚乙烯氯化物。
如果所述的聚乙烯氯化物摻有氯化硬脂基二甲基芐基銨，具有適合于使用在一個加熱的面板中的對溫度響應(yīng)的物質(zhì)當至少一個所述的加熱導體、所述的第一個溫度檢測導體和所述的第二個溫度檢測導體含有銅導線時，可以實現(xiàn)有效的操作和經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)。
在實施形式中實現(xiàn)了費用和性能之間的有利的平衡，在實施形式中所述的螺旋纏繞的導體在每米中含有800和1500之間的匝數(shù)。
除了控制一般的功率設(shè)置，該傳感器導線可以有利地用于如下的實施形式中，其具有一個對所述的溫度檢測電路響應(yīng)的過熱保護電路以中斷流過所述的加熱導體的電流，該電流能夠使所述的加熱元件的檢測到的溫度超過一個預定的閾值。
該電路的有效的失效-安全隔離由如下的實施形式提供，該過熱保護電路含有一個所設(shè)置的熱熔絲，用于當所述的加熱元件的所檢測的溫度超過所述的預定的閾值時中斷到所述的裝置的電流。
同時本發(fā)明也可以應(yīng)用在各種形式的電加熱面板裝置上，其尤其適合用在電熱毯上。
本發(fā)明的實施形式現(xiàn)在通過例子的方式參考附圖進行詳細的描述。


圖1示出了用于電熱毯的加熱元件的一個部分切面圖；和圖2示出了使用圖1的電加熱元件的電加熱面板電路。
圖1示出了加熱元件2的部分切面圖。該加熱元件2含有一個外部加熱導體4、一個第一溫度檢測導體6和一個第二溫度檢測導體8。該加熱導體4和第一溫度檢測導體6含有銅導線。第二溫度檢測導體8是沿著加熱元件2的軸線設(shè)置的直的金屬箔導體。第一溫度檢測導體6螺旋纏繞在第二溫度檢測導體8。一層摻有的聚乙烯氯化物10設(shè)置在第二溫度檢測導體8和第一溫度檢測導體6。此摻有的聚乙烯氯化物層8的阻抗跟隨溫度進行變化。
一個絕緣層12提供在該第一個溫度檢測導體6的周圍。該加熱導體4以一個纏繞方向螺旋地纏繞在此絕緣層12上，該方向相反于第一溫度檢測導體6的方向。一個外部絕緣層14提供在加熱導體4上并且形成加熱元件2的外表面。選擇該絕緣層12使其具有一個融化點，以使，如果一個過熱情況沿著加熱元件2發(fā)展，那么絕緣層12會變軟，則加熱導體和第一溫度檢測導體會相互接觸并且產(chǎn)生“短路”，該短路能夠由毯子控制器檢測到并且用于觸發(fā)一個安全切斷機構(gòu)。
該摻有的聚乙烯氯化物層10可以摻有氯化硬脂基二甲基芐基銨以使其具有如下的性能，即它的阻抗隨溫度在所希望的運行溫度范圍內(nèi)變化。第一溫度檢測導體6和加熱導體4的間距可以處于800和1500匝每米的范圍中。
圖2示意性示出了一個加熱的面板電路。一個電加熱的面板22具有一個加熱元件2，其以鋸齒形狀超過加熱面板22。一個插座板24被連接到加熱面板22的邊緣。這使加熱面板22通過三芯的電纜26連接到一個面板控制器28。該三芯的電線26含有一個公共的接地線16，其耦合到加熱導體4的一端和第一溫度檢測導體6的兩端。一個加熱電源線18被連接到加熱導體4的另一端。一個阻抗檢測線20被連接到第二溫度檢測導體8的兩端。
在面板控制器28中含有一個功率控制器30，其有選擇地導通一個三端雙向可控硅開關(guān)元件32以使主電壓半波的所需要的比例通過該加熱元件4，以以此控制加熱元件2的功率水平。提供一個短路檢測電路34以使其能夠檢測到在加熱電源線18和公共的接地線16之間的短路。如果此短路被檢測到，那么該短路檢測電路傳輸一個信號到該控制電路30，以控制該控制電路30以使該三端雙向可控硅開關(guān)元件32完全不導通。
具有一個阻抗檢測電路36用于檢測在阻抗檢測線20和公共的接地線16之間的阻抗。該阻抗檢測電路36以此能夠有效地測量加熱元件2的溫度。此測量能夠提供一個反饋信號到該控制電路32以調(diào)節(jié)由三端雙向可控硅開關(guān)元件32旁路的功率水平以達到加熱元件2的所需要的溫度。如果阻抗檢測電路36檢測到加熱元件2的過熱的阻抗顯示，那么它能夠操作一個失效-安全機構(gòu)以通過由電阻40斷開熱熔絲38來中斷到加熱的面板的功率。
權(quán)利要求
1．一個電加熱的面板裝置，含有一個加熱元件，其具有一個加熱導體、一個第一溫度檢測導體和一個第二溫度檢測導體，所述的加熱導體、所述的第一溫度檢測導體和所述的第二溫度檢測導體被同軸和一體地形成，所述的第一溫度檢測導體和所述的第二溫度檢測導體由具有阻抗的對溫度進行響應(yīng)的層分開，該阻抗能夠跟隨溫度進行變化，并且所述的加熱導體被與所述的第一溫度檢測導體和所述的第二溫度檢測導體通過一個絕緣層分開；和一個溫度檢測電路，其被連接到所述的第一溫度檢測導體和所述的第二溫度檢測導體，用于根據(jù)所述的對溫度響應(yīng)的層的檢測到的阻抗來控制流過所述的加熱導體的電流。
2．如權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述的加熱導體被徑向地由所述的第一溫度檢測導體和所述的第二溫度檢測導體向外地設(shè)置在所述的加熱元件之中。
3．如權(quán)利要求1或者2的裝置，其特征在于，所述的導體的徑向最里面是一個直的導體，其沿著所述的加熱元件的中心軸線伸展，所述的導體的徑向的外線被螺旋地纏繞在所述的中心軸線上。
4．如權(quán)利要求1、2或者3的裝置，其特征在于，兩個所述的導體以相反的方向螺旋地纏繞在所述的加熱元件的中心軸線上，并且所述的電加熱面板裝置含有一個電路用于檢測在所述的導體之間的短路。
5．如上述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，所述的對溫度響應(yīng)的層被摻有聚乙烯氯化物。
6．如權(quán)利要求5的裝置，其特征在于，所述的聚乙烯氯化物被摻有氯化硬脂基二甲基芐基銨。
7．如上述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，所述的加熱導體、所述的第一溫度檢測導體和所述的第二溫度檢測導體的至少之一含有銅導線。
8．如權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，所述的螺旋纏繞的導體具有800和1500之間的匝數(shù)每米。
9．如上述權(quán)利要求之一的裝置，含有一個過熱保護電路，該電路對所述的溫度檢測電路進行響應(yīng)以中斷流過所述的加熱導體的電流，該電流能夠使所述的加熱導體的檢測到的溫度超過一個預定的閾值。
10．如上述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，所述的過熱保護電路含有一個熱熔絲，其被設(shè)置用于當所述的加熱元件的所述的檢測到的溫度超過所述的預定的閾值時中斷提供到所述的裝置的電流。
11．如上述權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，所述的電加熱面板裝置是一個電熱毯。
全文摘要
一個用于電加熱面板(22)的加熱元件(2),具有一個加熱導體(4)、一個第一溫度檢測導體(6)和一個第二溫度檢測導體(8),所述的第一溫度檢測導體(6)和所述的第二溫度檢測導體(8)由其阻抗隨溫度進行變化的材料層分開。該第二溫度檢測導體(8)是直的箔導體,同時,第一溫度檢測導體(6)和加熱導體(4)以相反的方向被螺旋地纏繞在加熱導體(2)的軸線上。
文檔編號H05B3/54GK1285134SQ9881365
公開日2001年2月21日 申請日期1998年12月3日 優(yōu)先權(quán)日1998年2月16日
發(fā)明者R·馬爾金 申請人:脈沖源產(chǎn)品有限公司