DE102005029921A1

DE102005029921A1 - Heating device for fluids and household appliance

Info

Publication number: DE102005029921A1
Application number: DE200510029921
Authority: DE
Inventors: Peter Schweier; Martin Stickel; Franz-Josef Wagner
Original assignee: BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
Current assignee: BSH Hausgeraete GmbH
Priority date: 2005-06-22
Filing date: 2005-06-22
Publication date: 2007-01-04
Also published as: CN101203819A; CN2884768Y; WO2006136464A1; EP1896917A1

Abstract

Es wird eine Heizvorrichtung für Fluide, insbesondere für den Einsatz in Geschirrspülmaschinen, mit einem Heizelement (1) beschrieben, dessen Widerstandswert eine Funktion seiner Temperatur ist und das über ein Schaltmittel (2) mit einer Stromversorgung (200) gekoppelt ist. Die Heizvorrichtung weist ferner eine Schutzvorrichtung (300) zum Schutz des Heizelements vor Überhitzung auf, welche dazu eingerichtet ist, das Schaltmittel (2) in Abhängigkeit der Temperatur des Heizelements zu betätigen. Erfindungsgemäß ist die Schutzvorrichtung (300) als integrierter Schaltkreis ausgebildet.The invention relates to a heating device for fluids, in particular for use in dishwashers, with a heating element (1) whose resistance value is a function of its temperature and which is coupled to a power supply (200) via a switching means (2). The heating device also has a protective device (300) for protecting the heating element against overheating, which is set up to actuate the switching means (2) as a function of the temperature of the heating element. The protective device (300) is designed as an integrated circuit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizvorrichtung für Fluide, insbesondere für den Einsatz in Geschirrspülmaschinen, mit einem Heizelement, dessen Widerstandswert eine Funktion seiner Temperatur ist und das über ein Schaltmittel mit einer Stromversorgung gekoppelt ist, und mit einer Schutzvorrichtung zum Schutz des Heizelements vor Überhitzung, welches dazu eingerichtet ist, das Schaltmittel in Abhängigkeit der Temperatur des Heizelements zu betätigen.The The invention relates to a heating device for fluids, in particular for use in dishwashers, with a heating element whose resistance value is a function of its Temperature is over and over a switching means is coupled to a power supply, and with a protective device for protecting the heating element against overheating, which is adapted to the switching means in dependence of Temperature of the heating element to operate.

Die Erfindung betrifft ferner ein Haushaltsgerät, insbesondere eine Geschirrspülmaschine mit Vorrichtungen zum Spülen von Geschirr, mit einer Heizvorrichtung zum Erwärmen von zu erwärmender Flüssigkeit, insbesondere Behandlungsflüssigkeit, z. B. Spülflotte.The The invention further relates to a household appliance, in particular a dishwasher with devices for rinsing of dishes, with a heating device for heating liquid to be heated, in particular treatment liquid, z. B. rinse liquor.

Heizelemente, die in Heizeinrichtungen zum Erhitzen von Fluiden zum Einsatz kommen, können bei einem Trockengang der Heizeinrichtung sowie beim Überkochen von Wasser bleibend geschädigt werden. Zur Wassererwärmung in Haushaltsgeräten, wie z.B. Wasserkochern, Kaffeemaschinen, Geschirrspülmaschinen, Waschmaschinen, werden unter anderem auf Dickschichttechnik basierende elektrische Widerstandsheizungen als Heizelemente eingesetzt. An diese werden bestimmte Sicherheitsanforderungen gestellt. Zum Beispiel muss eine Absicherung gegen Brand, gegen Undichtheit und gegen Spannungsüberschläge auf das Heizelement gegeben sein. Insbesondere Spannungsüberschläge dürfen nach einer gültigen Norm nicht über die bestehenden Gebäude- oder Haussicherungen abgesichert werden. Um dieses Erfordernis zu erfüllen, werden üblicherweise Thermoschutzschalter, Druckschalter, welche die Anwesenheit eines Fluids detektieren, oder Schmelzsicherungen eingesetzt, die im Falle eines Trockenganges und der dabei entstehenden ständigen Erwärmung des Heizelementes zum Schmelzen gelangen und den Heizkreis auftrennen.heating elements, used in heaters for heating fluids, can at a drying cycle of the heater and overcooking to be permanently damaged by water. For heating water in home appliances, like e.g. Kettles, coffee makers, dishwashers, washing machines, Among other things, based on thick film technology electrical Resistance heaters used as heating elements. At this will be certain security requirements. For example, one must Protection against fire, against leaks and against flashovers on the Be given heating element. In particular, flashovers may according to a valid standard no over the existing building or house fuses are hedged. To meet this requirement fulfill, become common Thermal protection switch, pressure switch, indicating the presence of a Detect fluids, or fuses used in the case a drying passage and the resulting constant heating of the Heating element melt and cut the heating circuit.

Diese Sicherungen weisen jedoch beträchtliche Nachteile auf. Der oben erwähnte Druckschalter hat ein relativ träges Ansprechverhalten. Schmelzsicherungen führen bei einem Auslösen zu einem irreversiblen Auftrennen des Heizkreises, wodurch die Heizvorrichtung einen Defekt aufweist und somit zu einem Kundendienstfall, der hohe Kosten nach sich zieht, führt.These However, fuses have considerable Disadvantages. The above mentioned Pressure switch has a relatively sluggish Response. Fuses lead to a triggering irreversible disconnection of the heating circuit, causing the heater has a defect and thus a customer service case, the high Costs leads, leads.

Wünschenswert wäre deshalb ein Sicherungssystem, das auf einfache, schnelle und kostengünstige Weise eine Heizvorrichtung der vorher genannten Art unabhängig von einer eventuell vorhandenen Gerätesteuerung schützt.Desirable That would be why a backup system that is simple, fast and inexpensive a heater of the aforementioned kind regardless of possibly existing device control protects.

Aus der EP 0 845 119 B1 ist eine gattungsgemäße Heizvorrichtung bekannt. Die Heizvorrichtung ist dazu ausgelegt, die Heiztemperatur des Heizelements unter Verwendung eines Puls-Pausen-Prinzips zu regeln. Die Vorwahl der Heiztemperatur wird durch ein Skaliermittel bestimmt, welches als Spannungsteiler ausgebildet ist, bei dem ein Widerstand durch einen Nutzer veränderbar ist.From the EP 0 845 119 B1 is a generic heater known. The heater is configured to control the heating temperature of the heating element using a pulse-pause principle. The preselection of the heating temperature is determined by a scaling means, which is designed as a voltage divider, in which a resistance is variable by a user.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Heizvorrichtung für Fluide anzugeben, welche eine einfache und kostengünstige Schutzvorrichtung zum Schutz eines Heizelements der Heizvorrichtung vor Überhitzung aufweist. Es ist weiterhin Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Haushaltsgerät anzugeben, bei welcher die Überwachung einer Heizvorrichtung auf Überhitzung auf einfache, zuverlässige und kostengünstige Weise realisiert ist.The The object of the present invention is a heating device for fluids to specify what a simple and inexpensive protection device for Protection of a heating element of the heater from overheating having. It is a further object of the present invention to provide a household appliance indicate at which the monitoring a heater for overheating on simple, reliable and cost-effective Way is realized.

Diese Aufgaben werden mit einer Heizvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 und mit einer Haushaltsgerät mit den Merkmalen des Patentanspruches 10 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.These Tasks are performed using a heating device with the characteristics of Claim 1 and with a household appliance with the features of claim 10 solved. Advantageous embodiments will be apparent from the dependent claims.

Erfindungsgemäß ist die Schutzvorrichtung der Heizvorrichtung für Fluide, insbesondere für den Einsatz in Geschirrspülmaschinen, als integrierter Schaltkreis ausgebildet. Der integrierte Schaltkreis ist vorzugsweise als Mikrocontroller ausgebildet, welcher eine Ermittlung und Überwachung der Temperatur des Heizelements indirekt auf rechnerische Weise ermöglicht, um beim Überschreiten einer vorgegebenen Temperatur das Schaltmittel zu betätigen. Die Abkehr einer diskret aufgebauten Überwachungsschaltung und der Ersatz durch einen integrierten Schaltkreis weisen den Vorteil einer besonders kostengünstigen und vor allem besonders flexiblen Überwachung auf. So ist es insbesondere möglich, beliebige Überwachungsalgorithmen in dem integrierten Schaltkreis vorzusehen, anhand denen eine rechnerische Ermittlung der Temperatur des Heizelements ermöglicht wird. Es ist insbesondere möglich, durch einfache Veränderungen an einem Programmablauf, Schwellwert-Temperaturen zu ändern oder auch zeitliche Aspekte des Temperaturverlaufs des Heizelements zu berücksichtigen. Die notwendigen Algorithmen und Schwellwerte können in einem Speicher des integrierten Schaltkreises hinterlegt sein. Die Heizvorrichtung lässt sich damit baugleich in den verschiedensten Haushaltgeräten, insbesondere Geschirrspülmaschinen, einsetzen, wobei jeweils lediglich an das Haushaltgerät angepasste Parameter in dem integrierten Schaltkreis hinterlegt zu werden brauchen.According to the invention Protective device of the heating device for fluids, in particular for use in dishwashers, designed as an integrated circuit. The integrated circuit is preferably designed as a microcontroller, which is a determination and monitoring allows the temperature of the heating element indirectly in a mathematical manner, when crossing a predetermined temperature to actuate the switching means. The departure a discretely constructed monitoring circuit and the replacement with an integrated circuit have the advantage a particularly cost-effective and above all, especially flexible monitoring. That's the way it is possible, any monitoring algorithms to provide in the integrated circuit, based on which a computational Determining the temperature of the heating element is made possible. It is special possible, through simple changes on a program flow to change threshold temperatures or even consider temporal aspects of the temperature profile of the heating element. The necessary algorithms and thresholds can be stored in a memory be deposited integrated circuit. The heater let yourself thus identical in the various household appliances, in particular Dishwashers, use, in each case only adapted to the household appliance Parameters need to be stored in the integrated circuit.

Als Eingangsgröße wird der Schutzvorrichtung eine aus dem durch das Heizelement fließenden Strom abgeleitete Spannung zugeführt. Dies kann dadurch geschehen, dass ein mit dem Heizelement gekoppeltes Stromsensormittel vorgesehen ist, an dessen Ausgang ein dem durch das Heizelement fließenden stromproportionales (Spannungs-) Signal abgreifbar ist, wobei das Stromsensormittel als diskretes Bauelement in Form eines Shunts ausgebildet ist. Das an dem Shunt abgreifbare analoge Signal wird durch den integrierten Schaltkreis unter Verwendung eines Analog-Digital-Wandlers in ein digitales Signal zur Weiterverarbeitung durch den integrierten Schaltkreis umgewandelt. Zur Bewertung dieses Signals ist ein Vergleichswert notwendig, der z.B. aus einem Speicher des integrierten Schaltkreises ausgelesen werden kann.The input is the Schutzvorrich tion supplied from the current flowing through the heating element derived voltage. This can be done by providing a current sensor means coupled to the heating element, at the output of which a current-proportional (voltage) signal flowing through the heating element can be tapped off, wherein the current sensor means is designed as a discrete component in the form of a shunt. The analog signal which can be tapped off at the shunt is converted by the integrated circuit into a digital signal for further processing by means of the integrated circuit, using an analog-to-digital converter. To evaluate this signal, a comparison value is necessary, which can be read out, for example, from a memory of the integrated circuit.

Alternativ kann der Vergleichswert auch als weitere Eingangsgröße der Schutzvorrichtung in Form einer Referenzspannung zugeführt werden. Dies geschieht bevorzugt dadurch, dass ein Skaliermittel vorgesehen ist, an dessen Ausgang ein der Versorgungsspannung des Heizelements proportionales Signal abgreifbar ist, wobei das Skaliermittel als diskretes Bauelement in Form eines mit der Versorgungsspannung gekoppelten Spannungsteilers ausgebildet ist. Durch die Bemessung der Widerstandswerte des Spannungsteilers wird somit einmal fest eingestellt, welchen Betrag die Referenzspannung aufweisen soll. Durch die Verwendung einer Referenzspannung können vorteilhaft Ungenauigkeiten aufgrund von Schwankungen der Eingangsspannung vermieden werden. Das Vorhalten von Referenzspannungen bzw. Referenzwerten in einem Speicher des integrierten Schaltkreises ist hierbei nicht notwendig. Diese Variante ermöglicht deshalb die Verwendung eines integrierten Schaltkreises, welcher lediglich einen Speicher für den Algorithmus zur Bewertung der Eingangssignale aufweist.alternative The comparison value can also be used as a further input variable of the protection device be supplied in the form of a reference voltage. this happens preferably characterized in that a scaling means is provided at the Output one of the supply voltage of the heating element proportional Signal is tapped, the scaling means as a discrete component formed in the form of a voltage divider coupled to the supply voltage is. By dimensioning the resistance values of the voltage divider Thus, once set, which amount is the reference voltage should have. By using a reference voltage can be advantageous Inaccuracies due to variations in the input voltage are avoided become. The provision of reference voltages or reference values in a memory of the integrated circuit is not necessary. This variant allows Therefore, the use of an integrated circuit, which just a memory for has the algorithm for evaluating the input signals.

Gemäß einer bevorzugten Variante ist vorgesehen, dass das Schaltmittel zur Auftrennung des Heizkreises im Falle einer Überhitzung, als Leistungshalbleiterschalter ausgebildet ist.According to one preferred variant is provided that the switching means for separation the heating circuit in case of overheating, is designed as a power semiconductor switch.

Dies ermöglicht es, in vorteilhafter Weise, die zur Überwachung notwendigen Komponenten auf kleinem Raum unterzubringen.This allows it, in an advantageous manner, the necessary components for monitoring to accommodate in a small space.

Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn das Schaltmittel zusammen mit der Schutzvorrichtung in einer integrierten Schaltung ausgebildet ist.Especially it is preferred if the switching means together with the protection device is formed in an integrated circuit.

Vorzugsweise ist die Schutzvorrichtung dazu ausgebildet, eine Veränderung des Widerstandswerts des Heizelements zu detektieren und die Widerstandsänderung mit einem, vorzugsweise aus der Versorgungsspannung abgeleiteten, Referenzwert zu vergleichen, um den Heizkreis durch Ansteuerung des Schaltmittels bei Überschreitung des Referenzwerts unterbrechen zu können. Die Auswertung des Temperaturverhaltens des Heizelements anhand einer Beobachtung der Veränderung des Widerstandswerts erfolgt gemäß dieser bevorzugten Variante auf programmtechnische Weise durch den integrierten Schaltkreis.Preferably the protection device is designed to be a change of the resistance value of the heating element and the resistance change with a, preferably derived from the supply voltage, Reference value to compare the heating circuit by controlling the Switching means when exceeded of the reference value. The evaluation of the temperature behavior of the heating element based on an observation of the change of the resistance value is made according to this preferred variant in a programmable manner by the integrated circuit.

Ein erfindungsgemäßes Haushaltsgerät, insbesondere Geschirrspülmaschine weist Vorrichtungen zum Spülen von Geschirr und eine Heizvorrichtung zum Erwärmen von zu erwärmender Flüssigkeit, insbesondere Behandlungsflüssigkeit, z. B. Spülflotte auf, wobei die Heizvorrichtung eine als integrierten Schaltkreis ausgebildete Schutzvorrichtung zur Überwachung und Abschaltung der Heizvorrichtung aufweist, für den Fall der Überschreitung eines festgelegten Temperaturwerts eines Heizelements der Heizvorrichtung. Die elektronische Überwachung der Heizvorrichtung sorgt im Falle einer Überhitzung der Heizvorrichtung für eine zuverlässige Abschaltung. Dabei wird ein Betrieb der Geschirrspülmaschine wieder ermöglicht, sobald die Heizvorrichtung wieder abgekühlt ist. Die elektronische Überwachung ermöglicht es darüber hinaus, weitere Einflussgrößen zur Abschaltung der Heizvorrichtung einfließen zu lassen. So kann beispielsweise zusätzlich eine Überwachung des Füllstandes der Spülflotte in der Heizvorrichtung berücksichtigt werden. Wird durch einen Füllstandsmesser ein elektronisches Signal abgegeben, dass der Füllstand unterhalb eines vorgegebenen Wertes gesunken ist, so kann die elektronische Schutzvorrichtung bereits ein Abschalten der Heizvorrichtung bewirken, bevor der kritische Temperaturwert der Heizvorrichtung erreicht wurde.One Household appliance according to the invention, in particular dishwasher has devices for rinsing of dishes and a heater for heating to be heated Liquid, in particular Treatment liquid, z. B. rinse liquor, wherein the heating device designed as an integrated circuit Protection device for monitoring and shutdown of the heater, in case of exceeding a predetermined temperature value of a heating element of the heating device. Electronic monitoring the heater ensures that the heater overheats for one reliable Shutdown. This is an operation of the dishwasher again allows once the heater has cooled down again. Electronic monitoring allows it about it addition, other factors influencing Disconnect the heater to flow. So, for example additionally a surveillance the level the rinsing liquor considered in the heater become. Is through a level gauge an electronic signal is emitted that the level below a given Value has dropped, so can the electronic protection device already cause a shutdown of the heater before the critical Temperature value of the heater has been reached.

Vorzugsweise umfasst das Haushaltsgerät eine Heizvorrichtung, wie sie oben beschrieben wurde.Preferably The household appliance includes a Heating device as described above.

Das Heizelement der Heizvorrichtung des Haushaltsgeräts ist bevorzugt als Dickschichtheizung ausgebildet, dessen Widerstandswert eine Funktion seiner Temperatur ist. Hierdurch lässt sich auf besonders einfache Weise eine elektronische Überwachung ermöglichen, da der Widerstandswert des Heizelements rechnerisch durch die Schutzvorrichtung ermittelbar ist.The Heating element of the heating device of the household appliance is preferred as thick-film heating whose resistance value is a function of its temperature is. This leaves In a particularly simple way, electronic monitoring enable, because the resistance value of the heating element is calculated by the protection device can be determined.

Das der Erfindung zugrunde liegende Prinzip der Temperaturüberwachung der Heizvorrichtung basiert auf der DE 103 60 553.3 der Anmelderin, deren Inhalt in die vorliegende Anmeldung aufgenommen ist. Insbesondere kann die rechnerische Ermittlung des Widerstandswerts anhand des in dieser Anmeldung beschriebenen Verfahrens erfolgen. Dabei wird vorgeschlagen, nicht auf eine direkte Messung des Widerstands des Heizelements zurückzugreifen, sondern den Widerstandswert indirekt über eine Messung des Stroms durch das Heizelement und der Spannung an dem Heizelement zu errechnen. Es wird auf eine Annäherung der Verhältnisbildung (Division) durch eine Taylorreihenentwicklung zurückgegriffen und nach dem zweiten Glied abgebrochen. Die Division wird damit durch eine Subtraktion ersetzt, die rechnerisch sehr einfach nachzubilden ist. Während in der DE 103 60 553.3 die Taylorreihenentwicklung unter Verwendung diskreter Bauelemente vorgeschlagen wurde, sieht die Weiterbildung gemäß der vorliegenden Erfindung vor, eine programmtechnische Auswertung der Eingangsgrößen in dem integrierten Schaltkreis vorzunehmen. Neben der genannten Taylorreihenentwicklung sind dabei prinzipiell beliebige Auswertealgorithmen möglich. Dies ermöglicht es, auf eine einfache und kostengünstige Weise eine äußerst präzise Ermittlung des Widerstandswerts vorzunehmen.The principle underlying the invention of the temperature monitoring of the heater is based on the DE 103 60 553.3 the applicant whose content is incorporated in the present application. In particular, the computational determination of the resistance value can take place on the basis of the method described in this application. It is proposed not to resort to a direct measurement of the resistance of the heating element, but to calculate the resistance indirectly via a measurement of the current through the heating element and the voltage across the heating element. It is resorted to an approximation of the ratio formation (division) by a Taylor series development and terminated after the second term. The division is thus replaced by a subtraction, which is mathematically very easy to replicate. While in the DE 103 60 553.3 the Taylor series development has been proposed using discrete components, the development according to the present invention, to make a programmatic evaluation of the input variables in the integrated circuit. In addition to the mentioned Taylor series development, in principle any evaluation algorithms are possible. This makes it possible to carry out a very precise determination of the resistance value in a simple and cost-effective manner.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einer Figur weiter erläutert, die den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung für Fluide zeigt.The Invention will be further explained with reference to a figure, the shows the basic structure of a heating device according to the invention for fluids.

Ein Heizelement 1, das als elektrische Widerstandsheizung ausgeführt ist, ist mit einem Schaltmittel 2 und einem Stromsensormittel 4 in Form eines Shunts seriell zwischen einem ersten Versorgungsanschluss VA1 und einem zweiten Versorgungsanschluss VA2 verschalten. Zwischen den Versorgungsanschlüssen VA1, VA2 liegt eine Eingangsspannung U_E an.A heating element 1 , which is designed as electrical resistance heating, is connected to a switching means 2 and a current sensor means 4 in the form of a shunt connected in series between a first supply terminal VA1 and a second supply terminal VA2. Between the supply terminals VA1, VA2 an input voltage U _{E is applied} .

Das Schaltmittel 2 ist über eine Schaltersteuerungsschaltung 3 steuerbar. Das Schaltmittel 2 kann in Form eines Relais ausgebildet sein, welches leitend geschalten ist, wenn das Heizelement 1 einen vorgegebenen Temperaturwert nicht überschritten hat, und nicht leitend geschalten wird, sobald ein kritischer Temperaturwert des Heizelements 1 überschritten ist. Das Schaltmittel 2 könnte jedoch auch in Form eines Leistungshalbleiterschalters ausgebildet sein, welcher zusammen mit der Schaltersteuerungsschaltung 3 in einem integrierten Schaltkreis integriert ist.The switching means 2 is via a switch control circuit 3 controllable. The switching means 2 may be formed in the form of a relay, which is turned on when the heating element 1 has not exceeded a predetermined temperature value, and is not turned on, as soon as a critical temperature value of the heating element 1 is exceeded. The switching means 2 However, could also be in the form of a power semiconductor switch, which together with the switch control circuit 3 integrated in an integrated circuit.

Die Schaltersteuerungsschaltung 3 sowie eine als integrierter Schaltkreis ausgebildete Schutzvorrichtung 300 werden von einer Energieversorgung 200, die nachfolgend nicht weiter beschrieben wird, mit einer Versorgungsspannung beaufschlagt. Die Energieversorgung 200 weist im Wesentlichen eine Gleichrichterschaltung auf, die das an den Versorgungsanschlüssen VA1, VA2 anliegende Wechselspannungs- bzw. Wechselstromsignal gleichrichtet und auf ein entsprechendes Spannungsniveau transferiert, um die Schaltersteuerungsschaltung 3 und die Schutzvorrichtung 300 mit Energie zu versorgen.The switch control circuit 3 and a protection device formed as an integrated circuit 300 be from a power supply 200 , which will not be further described below, supplied with a supply voltage. The energy supply 200 comprises, in essence, a rectifier circuit which rectifies and applies the AC voltage signal applied to the supply terminals VA1, VA2 to a corresponding voltage level, to the switch control circuit 3 and the protection device 300 to provide energy.

Der zwischen dem Heizelement 1 und dem Stromsensormittel 4 gebildete Knotenpunkt bildet einen Ausgang 41 des Stromsensormittels 4. Zwischen dem Ausgang 41 und dem Versorgungsanschluss VA2 liegt eine Spannung U_S an. Der Ausgang 41 ist mit einem ersten Eingang 63 der Schutzvorrichtung 300 gekoppelt. Diese ist durch einen Mikroprozessor dargestellt. Ein zweiter Eingang 62 der Schutzvorrichtung 300 ist mit einem Skaliermittel 5 verbunden, das durch einen Spannungsteiler, bestehend aus den Widerständen 51, 52, gebildet ist. Genauer ist der zwischen den Widerständen 51, 52 gebildete Knotenpunkt 53 mit dem zweiten Eingang 62 der Schutzvorrichtung 300 verbunden. Ein Ausgang 106 der Schutzvorrichtung 300 ist mit einem Steuereingang 31 der Schaltersteuerungsschaltung 3 gekoppelt. Beim Anliegen eines entsprechenden Steuersignals am Ausgang 106 wird die Schaltersteuerungsschaltung 3 dazu veranlasst, das Schaltmittel 2 von seinem geschlossenen Zustand, in welchem das Heizelement 1 mit Energie versorgt wird, in einen geöffneten Zustand zu versetzen, um den Heizkreis zu unterbrechen.The between the heating element 1 and the current sensor means 4 formed node forms an exit 41 of the current sensor means 4 , Between the exit 41 and the supply terminal VA2 is a voltage U _S. The exit 41 is with a first entrance 63 the protection device 300 coupled. This is represented by a microprocessor. A second entrance 62 the protection device 300 is with a scaler 5 connected by a voltage divider consisting of the resistors 51 . 52 , is formed. More precisely, that is between the resistances 51 . 52 formed node 53 with the second entrance 62 the protection device 300 connected. An exit 106 the protection device 300 is with a control input 31 the switch control circuit 3 coupled. When applying a corresponding control signal at the output 106 becomes the switch control circuit 3 caused the switching means 2 from its closed state, in which the heating element 1 is energized to put in an open state to interrupt the heating circuit.

Die Heizvorrichtung gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist als diskrete Bauelemente das Stromsensormittel 4 sowie das Skaliermittel 5 auf. Die an diesen Bauelementen abgreifbaren analogen Signale werden in der Schutzvorrichtung 300 über mit den Eingängen 63, 62 verbundene Analog-Digital-Wandler in digitale Signale umgewandelt, um eine rechnerische Weiterbehandlung der entsprechenden Eingangsgrößen zu ermöglichen. Aus diesen wird, wie in der DE 103 60 553.3 der Anmelderin beschrieben, ein dem Temperaturwert des Heizelements 1 entsprechender Widerstandswert mit einem Referenzwert verglichen, wobei der Referenzwert durch das Skaliermittel 5 eingestellt ist. Aus dem ermittelten Widerstandswert des Heizelements 1 kann entschieden werden, ob sich die Temperatur des Heizelements 1 in einem außerhalb der Spezifikation befindlichen Temperaturbereich befindet, was auf einen Defekt der Heizvorrichtung oder des Geräts, in welchem die Heizvorrichtung eingebaut ist, schließen lässt. In diesem Fall gibt die Schutzvorrichtung 300 ein Signal an ihrem Ausgang 106 ab, welches die Schaltersteuerungsschaltung 3 veranlasst, das Schaltmittel 2 zu öffnen.The heating device according to the present embodiment has as discrete components the current sensor means 4 as well as the scaling means 5 on. The analog signals which can be tapped on these components are stored in the protective device 300 over with the entrances 63 . 62 converted analog-to-digital converters into digital signals to allow a mathematical further treatment of the corresponding input variables. From these, as in the DE 103 60 553.3 Applicant describes a temperature value of the heating element 1 corresponding resistance value compared with a reference value, wherein the reference value by the scaling means 5 is set. From the determined resistance of the heating element 1 It can be decided if the temperature of the heating element 1 is in a temperature range outside the specification, which is indicative of a defect in the heater or the device in which the heater is installed. In this case gives the protection device 300 a signal at its output 106 from which the switch control circuit 3 causes the switching means 2 to open.

Die elektronische Überwachung der Temperatur des Heizelements 1 anhand einer Ermittlung des Widerstandswerts und einer rechnerischen Auswertung der gewonnenen Signale ermöglicht eine besonders einfache, kostengünstige und zuverlässige Überwachung der Heizvorrichtung, die sich insbesondere für den Einsatz in einer Geschirrspülmaschine eignet. Damit wird eine besonders zuverlässige Heizvorrichtung für Fluide bereitgestellt, bei der im Fall eines Trockenganges eine mechanische Beschädigung der Heizvorrichtung ausgeschlossen bleibt.Electronic monitoring of the temperature of the heating element 1 Based on a determination of the resistance value and a mathematical evaluation of the signals obtained allows a particularly simple, inexpensive and reliable monitoring of the heater, which is particularly suitable for use in a dishwasher. This provides a particularly reliable heating device for fluids in which mechanical damage to the heating device is excluded in the case of a drying path.

11: Heizelementheating element
22: Schaltmittelswitching means
33: SchaltersteuerungsschaltungSwitch control circuit
3131: Eingangsanschlussinput port
44: StromsensormittelCurrent sensing means
4141: Ausgangoutput
55: Skaliermittelscaling
5151: Widerstandresistance
5252: Widerstandresistance
5353: Ausgangoutput
6262: Eingangentrance
6363: Eingangentrance
106106: Ausgangoutput
200200: Energieversorgungpower supply
300300: Schutzvorrichtungguard
U_E U _E: Eingangsspannunginput voltage
U_S U _S: Spannungtension
U_V U _V: Spannungtension
VA1VA1: Versorgungsanschlusssupply terminal
VA2VA2: Versorgungsanschlusssupply terminal

Claims

Heating device for fluids, in particular for use in dishwashers, with a heating element ( 1 ) whose resistance value is a function of its temperature and which is controlled by a switching means ( 2 ) with a power supply ( 200 ) and with a protective device ( 300 ) for the protection of the heating element ( 1 ) against overheating, which is adapted to the switching means ( 2 ) as a function of the temperature of the heating element ( 1 ), characterized in that the protective device ( 300 ) is designed as an integrated circuit.

Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the protective device ( 300 ) is adapted to the temperature of the heating element ( 1 ) to determine indirectly in a mathematical manner and when a predetermined temperature is exceeded, the switching means ( 2 ).

Heating device according to claim 1 or 2, characterized in that the protective device ( 300 ) as an input from which through the heating element ( 1 ) derived current flowing voltage can be supplied.

Heating device according to claim 3, characterized in that one with the heating element ( 1 ) coupled current sensor means ( 4 ) is provided, at whose output a through the heating element ( 1 ) current proportional signal is tapped, wherein the current sensor means ( 4 ) is designed as a discrete component in the form of a shunt.

Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the protective device ( 300 ) As a further input variable, a reference voltage can be fed.

Heating device according to claim 5, characterized in that a scaling means ( 5 ) is provided, at whose output one of the supply voltage of the heating element ( 1 ) proportional signal can be tapped, wherein the scaling means ( 5 ) is designed as a discrete component in the form of a voltage divider coupled to the supply voltage.

Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the switching means ( 2 ) is designed as a power semiconductor switch.

Heating device according to claim 7, characterized in that the switching means together with the protective device ( 300 ) is formed in an integrated circuit.

Heating device according to one of the preceding claims, characterized in that the protective device ( 300 ) is adapted to a change in the resistance value of the heating element ( 1 ) and to compare the resistance change with a, preferably derived from the supply voltage, reference value to the heating circuit by driving the switching means ( 2 ) in case of exceeding the reference value.

Domestic appliance, in particular dishwasher with devices for washing dishes, and with a heating device for heating liquid to be heated, in particular treatment liquid, for. B. rinsing liquor, characterized in that the heating device designed as an integrated circuit protection device ( 300 ) for monitoring and deactivating the heating device in the event of exceeding a predetermined temperature value of a heating element of the heating device.

household appliance according to claim 10, characterized in that the heating device according to one of the claims 1 to 9 is formed.

Domestic appliance according to claim 10 or 11, characterized in that the heating element ( 1 ) of the heater is designed as a thick-film heater whose resistance value is a function of its temperature.