[发明专利]用于保护加热元件的方法和加热设备

说明书

技术领域

本发明涉及防止具有至少一个电压抽头的加热元件过热的方法。本发 明还涉及加热设备以及具有这种加热设备的导水家用电器。

背景技术

具有电动操作的电阻加热元件的加热设备需要防过热保护，特别是在 诸如热水器、咖啡机、洗碗机或者洗衣机的导水家用电器中使用这些加热 设备时。在这种情况下，为了提供防过热保护，通过在加热操作期间测量 加热电流和电压而确定(ascertain)加热电阻，并且如果超出固定的限制值 (limit value)则切断加热。然而这需要对加热电流和电压进行具有长期稳 定性和非常精确的测量。此外，为了允许实现具有需要精确度的电流测量 装置，制造用的加热电阻只能具有微小的制造公差。然而，影响相对小表 面区域的临界局部过热情况是有问题的，这同样会导致加热元件的损坏。 这是因为无法将这种情况与影响大表面区域的非临界升温区分开。

因此，本发明的目的在于提供用于保护加热元件的改进的方法，该方 法对于制造公差是中性的，可以以低廉的费用实现并且允许对局部过热进 行可靠检测。

发明内容

本发明的目的通过用于防止具有至少一个电压抽头的加热元件过热的 方法来实现，所述方法包括如下步骤：

-确定加热元件限制值，

-确定至少一个电压抽头限制值，

-检测所述加热元件的值以及所述至少一个电压抽头的值，以及

-如果超过所述加热元件限制值或所述至少一个电压抽头限制值，则停 用所述加热元件。

在这种情况下，根据本发明的方法利用了如下事实：利用具有至少一 个电压抽头的加热元件来检测该加热元件的进一步特性值，并且使用所述 进一步特性值进行评估。在这种情况下，连续地或者以预置的采用频率对 所述加热元件的值和所述至少一个电压抽头的值进行检测意味着也可以可 靠地识别出局部过热的情况。此外，本方法还消除了制造公差的影响。

在这种情况下，优选地规定使用至少一个电阻值来确定限制值。这里， 该至少一个电阻值可以是加热元件的电阻值，利用监控装置并且根据流经 该加热元件的电流以及在该加热元件处的压降来确定该电阻值。接着在操 作期间连续地或者以预置的采样频率监控该电阻值，并且将该电阻值与先 前确定的和保存的加热元件限制值进行比较，从而，如果超过所确定的加 热元件限制值，则停用所述加热元件。代替使用电阻值，可选地也可以使 用电导值。

此外，优选地规定使用至少一个电压比来确定限制值。在这种情况下， 电压比是通过所述至少一个电压抽头的压降与通过所述加热元件的压降的 比率。如果在所述加热元件上提供多个电压抽头，根据电压抽头的数目， 确定关于在所述加热元件处的压降的电压比的相应数目。在操作期间，利 用监控装置连续地或者以预置的采样频率来检测多个电压抽头处的各自压 降，并将该各自的压降与先前确定的电压抽头限制值进行比较。一旦有值 超过预置的电压抽头限制，则停用加热元件。

因此，在优选实施例中规定在初始化步骤中执行如下步骤：

-确定加热元件限制值，以及

-确定至少一个电压抽头限制值。

换句话说，在新的状态下，在制造过程中，在初始化步骤期间对加热元件 进行加热并且进行自校准，其中检测流经该加热元件的电流、通过该加热 元件的电压降以及电压抽头处的电压降。在接下来的步骤中，根据这些确 定的测量值获得并保存相应的限制值，换句话说，获得并保存加热元件限 制值和至少一个电压抽头限制值。为了增加可靠性，可以在这种情况下提 供与校正因子的乘积。接着将监控装置转变到监控模式，在该监控模式中， 仅连续地或者以预置的采样频率对加热元件限制值和至少一个电压抽头限 制值进行检测，并且如果超过限制值则停用加热元件。

本发明还包括加热设备，该加热设备包括具有至少一个电压抽头的至 少一个加热元件，并且具有用于监控加热元件的监控装置，设计该加热设 备以使得对超过至少一个预置的限制值做出响应而停用所述加热设备。该 设备通过提供附加的电压抽头而能够以简单的方式可靠地检测局部过热的 情况并且同时通过与预置的限制值进行比较来补偿所使用的组件中的制造 公差。

为此，优选地规定所述至少一个预置的限制值是电阻值，利用电流和 电压测量来检测所述电阻值。例如，这可以是加热设备的加热元件的加热 元件限制值。类似地，也可以使用相应的电导值。