DE102012013347B4 - Electronic circuit board and method of installing a sensor on a heater block for an instantaneous water heater - Google Patents
Electronic circuit board and method of installing a sensor on a heater block for an instantaneous water heater Download PDFInfo
- Publication number
- DE102012013347B4 DE102012013347B4 DE102012013347.2A DE102012013347A DE102012013347B4 DE 102012013347 B4 DE102012013347 B4 DE 102012013347B4 DE 102012013347 A DE102012013347 A DE 102012013347A DE 102012013347 B4 DE102012013347 B4 DE 102012013347B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- section
- circuit board
- heating block
- sensor element
- contact point
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title description 23
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 118
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 19
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 26
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 24
- 230000013011 mating Effects 0.000 claims description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 4
- 238000013461 design Methods 0.000 description 6
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 4
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 101100116570 Caenorhabditis elegans cup-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100116572 Drosophila melanogaster Der-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 239000008236 heating water Substances 0.000 description 1
- 239000011796 hollow space material Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0277—Bendability or stretchability details
- H05K1/0278—Rigid circuit boards or rigid supports of circuit boards locally made bendable, e.g. by removal or replacement of material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
- F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
- F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
- F24H1/121—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium using electric energy supply
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/238—Flow rate
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/242—Pressure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/20—Control of fluid heaters characterised by control inputs
- F24H15/25—Temperature of the heat-generating means in the heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/40—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
- F24H15/414—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electronic processing, e.g. computer-based
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H9/00—Details
- F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
- F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
- F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
- F24H9/2028—Continuous-flow heaters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
- G01F1/00—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
- G01F1/05—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects
- G01F1/06—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with tangential admission
- G01F1/075—Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by using mechanical effects using rotating vanes with tangential admission with magnetic or electromagnetic coupling to the indicating device
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K1/00—Printed circuits
- H05K1/02—Details
- H05K1/0266—Marks, test patterns or identification means
- H05K1/0268—Marks, test patterns or identification means for electrical inspection or testing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
- F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
- F24D2220/04—Sensors
- F24D2220/044—Flow sensors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H15/00—Control of fluid heaters
- F24H15/40—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers
- F24H15/407—Control of fluid heaters characterised by the type of controllers using electrical switching, e.g. TRIAC
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09009—Substrate related
- H05K2201/09063—Holes or slots in insulating substrate not used for electrical connections
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/09—Shape and layout
- H05K2201/09009—Substrate related
- H05K2201/09081—Tongue or tail integrated in planar structure, e.g. obtained by cutting from the planar structure
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2201/00—Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
- H05K2201/10—Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
- H05K2201/10007—Types of components
- H05K2201/10151—Sensor
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/30—Details of processes not otherwise provided for in H05K2203/01 - H05K2203/17
- H05K2203/302—Bending a rigid substrate; Breaking rigid substrates by bending
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Volume Flow (AREA)
- Fire-Detection Mechanisms (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
- Combinations Of Printed Boards (AREA)
- Control Of Resistance Heating (AREA)
Abstract
Heizblock (100) eines Heizgerätes zum Erwärmen eines flüssigen Mediums mit daran befestigter elektronischer Leiterplatine (10), wobei- die elektronische Leiterplatine (10) eine Grundplatte mit einem Hauptabschnitt (80), einem Nebenabschnitt (82) und wenigstens einem den Nebenabschnitt (82) mit dem Hauptabschnitt (80) verbindenden elastischen Stegabschnitt (84) aufweist,- der Nebenabschnitt (82), der Hauptabschnitt (80) und der wenigstens eine Stegabschnitt (84) in einem entspannten Zustand in einer gemeinsamen Hauptebene liegen,- der Nebenabschnitt (82) mit wenigstens einem Sensorelement (11) zum Aufnehmen wenigstens einer Messgröße des Heizblocks (100) bestückt ist,- die elektronische Leiterplatine (10) so an dem Heizblock (100) befestigt ist, dass das wenigstens eine Sensorelement (11) eine vorgesehene Position einnimmt,- durch eine Biegung des wenigstens einen Stegabschnitts (84) der Nebenabschnitt (82) in einem Bereich, des wenigstens einen Sensorelementes (11), an einem Heizblockkörper (102) zum Aufnehmen oder Führen des flüssigen Mediums, anliegt und- der Heizblock (100) einen ersten und zweiten galvanisch miteinander verbundenen Gegenkontaktpunkt (56, 58) aufweist, zum galvanischen Kontaktieren mit einem ersten bzw. zweiten Kontaktpunkt (50, 52) einer Prüfschaltung (40), zum Überprüfen, ob zwischen dem wenigstens einem Sensorelement (11) und dem Heizblock (100) ein elektrischer Kontakt hergestellt wurde.Heating block (100) of a heating device for heating a liquid medium with an electronic circuit board (10) attached thereto, wherein- the electronic circuit board (10) has a base plate with a main section (80), a secondary section (82) and at least one secondary section (82) has an elastic web section (84) connecting to the main section (80), - the secondary section (82), the main section (80) and the at least one web section (84) lie in a common main plane in a relaxed state, - the secondary section (82) is equipped with at least one sensor element (11) for recording at least one measured variable of the heating block (100), - the electronic printed circuit board (10) is attached to the heating block (100) in such a way that the at least one sensor element (11) assumes an intended position, - By bending the at least one web section (84) of the secondary section (82) in an area of the at least one sensor element (11) on a Heizblockk body (102) for receiving or guiding the liquid medium, and- the heating block (100) has a first and second counter-contact point (56, 58) which are galvanically connected to one another, for galvanically contacting a first and second contact point (50, 52) a test circuit (40) for checking whether an electrical contact has been established between the at least one sensor element (11) and the heating block (100).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Leiterplatine zum Steuern und/oder Überwachen eines einen Heizblock aufweisenden Heizgerätes zum Erwärmen eines flüssigen Mediums. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung einen solchen Heizblock. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Heizgerät, insbesondere einen Durchlauferhitzer mit einem solchen Heizblock. Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Installieren eines Sensors an einem solchen Heizblock.The present invention relates to an electronic circuit board for controlling and/or monitoring a heating device having a heating block for heating a liquid medium. The present invention also relates to such a heating block. Furthermore, the present invention relates to a heating device, in particular a flow heater with such a heating block. The invention also relates to a method of installing a sensor on such a heater block.
Heizgeräte zum Erwärmen eines flüssigen Mediums, insbesondere Durchlauferhitzer, sind allgemein bekannt. Hierbei sind insbesondere Durchlauferhitzer zum Erwärmen bzw. Erhitzen von Wasser bekannt, die das Wasser erhitzen, während es durch dieses Heizgerät hindurchströmt. Grundsätzlich sind auch andere flüssige Medien nach diesem Prinzip erwärmbar, die nachfolgenden Ausführungen erläutern die Zusammenhänge aber repräsentativ anhand von Wasser.Heating devices for heating a liquid medium, in particular flow heaters, are well known. In this context, instantaneous water heaters for heating water are known in particular, which heat the water while it flows through this heater. In principle, other liquid media can also be heated according to this principle, but the following explanations explain the relationships using water as a representative example.
Ein solcher Durchlauferhitzer umfasst einen Heizblock mit Strömungskanälen zum Führen des zu erwärmenden Wassers. In diesen Führungskanälen sind Heizelemente, wie bspw. schraubenförmige Heizwände, angeordnet. Zum Überwachen und ggf. daraus resultierendem Steuern des Aufheiz- oder Aufwärmvorgangs sind Messungen mit entsprechenden Sensoren vorgesehen. Hierbei können Parameter, wie Strömungsgeschwindigkeit und Durchflussmenge, Temperatur und Druck des Wassers, aufgenommen und weiter verwertet werden.Such a continuous-flow heater includes a heating block with flow channels for guiding the water to be heated. Heating elements, such as, for example, helical heating walls, are arranged in these guide channels. Measurements with appropriate sensors are provided for monitoring and, if necessary, controlling the heating-up or warming-up process resulting therefrom. Parameters such as flow speed and flow rate, temperature and pressure of the water can be recorded and further processed.
Die tatsächliche physikalische Messung des betreffenden Parameters bzw. eines repräsentativen Parameters kann dabei über Sensoren erfolgen, die mittelbar an oder in einem Strömungskanal angeordnet sind. Zumindest sind solche Sensoren unmittelbar an oder in dem Heizblock angeordnet, der die Strömungskanäle aufweist. Eine weiteführende Aufnahme und Auswertung der Messwerte und ggf. Berücksichtigung im Rahmen einer Steuerung oder Regelung kann mittels einer elektronischen Leiterplatine vorgenommen werden, die eine entsprechende Auswerteeinheit trägt, oder die aufgenommenen Daten können einer weiteren Auswertung, wie bspw. einem Steuerchip oder Prozessrechner, zugeführt werden.The actual physical measurement of the parameter in question or a representative parameter can be carried out using sensors that are arranged indirectly on or in a flow channel. At least such sensors are arranged directly on or in the heating block that has the flow channels. A more extensive recording and evaluation of the measured values and, if necessary, consideration within the framework of a control or regulation can be carried out using an electronic printed circuit board, which carries a corresponding evaluation unit, or the recorded data can be fed to a further evaluation, such as a control chip or process computer .
Bspw. werden in elektronisch gesteuerten oder geregelten Durchlauferhitzern sog. Durchflussmengenerfassungssysteme eingebaut, um zu ermitteln, welche Wassermenge den Durchlauferhitzer durchströmt, und um so bestimmen zu können, wie viel Energie dem Wasser beigefügt werden muss, um die gewählte Wassertemperatur zu erhalten. Heutzutage wird dazu von den meisten oder allen bekannten Herstellern ein Magnetrad eingesetzt, welches das Durchflusssignal mittels der magnetischen Felder, die sich auf dem Rad befinden, an einen Sensor, einen sog. Hall-IC, überträgt. Ein solcher Hall-IC wurde bislang entweder in ein separates Gehäuses eingebaut oder über eine kleine Leiterplatte in den Heizblock gesteckt. In beiden Varianten muss die elektrische Kontaktierung des Hall-IC's bzw. der Hall-IC-Baugruppe mit einer entsprechenden Steuer- oder Auswerteeinrichtung über zusätzliche Verbindungselemente hergestellt werden. Hierfür kommen Stecker oder Lötkontakte in Betracht.For example, so-called flow rate measurement systems are installed in electronically controlled or regulated instantaneous water heaters in order to determine the amount of water flowing through the instantaneous water heater and in order to be able to determine how much energy must be added to the water in order to maintain the selected water temperature. Nowadays, most or all well-known manufacturers use a magnetic wheel, which transmits the flow signal to a sensor, a so-called Hall IC, using the magnetic fields on the wheel. Until now, such a Hall IC was either built into a separate housing or plugged into the heating block via a small printed circuit board. In both variants, the Hall IC or the Hall IC assembly must be electrically contacted with a corresponding control or evaluation device via additional connecting elements. Plugs or solder contacts can be used for this.
In
Aus
Druckschrift
Eine Adaptierung oder Anpassung einer Durchflussmengenerfassungseinheit wird über separate Bauteile mit dem Heizblock erreicht. In solchen Bauteilen können sich auch die Lagerstellen des Laufrades befinden. Ein entsprechendes Adapterstück kann auch in den Heizblock eingesteckt werden. Das deutsche Gebrauchsmuster
In anderen Fällen kann es notwendig sein, dass eine Auswerteeinheit eines entsprechenden Sensors in einer bestimmten räumlichen Lage zu diesem und damit zum Heizblock fixiert wird. Hierbei ist es bei der Installation oftmals schwer möglich, zu kontrollieren, ob die Auswerteeinheit oder ein Sensor der Auswerteeinheit auch tatsächlich in der gewünschten Position angeordnet ist, wie sie bzw. er gebraucht wird.In other cases, it may be necessary for an evaluation unit of a corresponding sensor to be fixed in a specific spatial position in relation to this and thus to the heating block. During installation, it is often difficult to check whether the evaluation unit or a sensor of the evaluation unit is actually arranged in the desired position, as it is needed.
Bei Verwendung elektronischer bzw. elektronisch auszuwertender Sensoren besteht eine elektrische Verbindung von den Sensoren, oder von dem einen Sensor wenn nur ein Sensor verwendet wird, zur elektronischen Leiterplatine. Eine solche elektronische Verbindung wird üblicherweise mittels entsprechend vorbereiteter Steckkontakte vorgenommen. Hierfür kann bspw. ein isolierter Draht mit einem Ende auf der Leiterplatine verlötet sein und an seinem anderen Ende mit einem Stecker versehen sein, der auf einen korrespondierenden Stecker am Heizblock passt und dort aufgesteckt wird, nachdem die Leiterplatine am Heizblock befestigt wurde.When using electronic sensors or sensors to be evaluated electronically, there is an electrical connection from the sensors, or from one sensor if only one sensor is used, to the electronic printed circuit board. Such an electronic connection is usually made by means of ent correspondingly prepared plug contacts. For this purpose, for example, an insulated wire can be soldered at one end to the printed circuit board and provided with a plug at its other end, which fits into a corresponding plug on the heating block and is plugged in there after the printed circuit board has been attached to the heating block.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, zumindest eines der o.g. Probleme zu adressieren. Insbesondere soll die Ankopplung zwischen Sensoren im Heizblock und einer Auswertelektronik verbessert werden. Möglichst sollen Elemente eingespart werden, die Anordnung entsprechender Leiterplatinen fehlersicherer gemacht werden und/oder Kosten eingespart werden. Vorzugsweisen soll eine korrekte Anordnung einer Leiterplatine ohne Einsatz zusätzlicher Bauteile geschaffen werden. Zumindest soll eine alternative Lösung angegeben werden.The invention is therefore based on the object of addressing at least one of the above-mentioned problems. In particular, the coupling between sensors in the heating block and evaluation electronics should be improved. If possible, elements should be saved, the arrangement of corresponding printed circuit boards should be made more error-proof and/or costs should be saved. A correct arrangement of a printed circuit board should preferably be created without the use of additional components. At least one alternative solution should be specified.
Erfindungsgemäß wird ein Heizblock eines Heizgerätes zum Erwärmen eines flüssigen Mediums mit daran befestigter elektronischer Leiterplatine zum Steuern und/oder zum Überwachen eines Heizblocks aufweisenden Heizgerätes gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Eine solche elektronische Leiterplatine umfasst eine Grundplatte mit einem Hauptabschnitt, einem Nebenabschnitt und wenigstens einem den Nebenabschnitt mit dem Hauptabschnitt verbindenden elastischen Stegabschnitt. Der Hauptabschnitt ist zum Befestigen auf oder an dem Heizblock vorgesehen. Es können bspw. entsprechende Bohrungen zum Festschrauben der Grundplatte an dem Heizblock vorgesehen sein, um nur ein Beispiel zu nennen.According to the invention, a heating block of a heating device for heating a liquid medium with an electronic circuit board attached thereto for controlling and/or monitoring a heating device having a heating block according to
Auf der Grundplatte, die den Hauptabschnitt, Nebenabschnitt und Stegabschnitt aufweist, insbesondere aus diesen drei Abschnitten besteht, weist wenigstens eine verbindende Leiterbahn auf, die von dem Hauptabschnitt über den Stegabschnitt zum Nebenabschnitt verläuft. Der Nebenabschnitt kann so mittels dieser, wenigstens einen, verbindenden Leiterbahn über den Stegabschnitt mit dem Hauptabschnitt elektrisch verbunden werden.On the base plate, which has the main section, secondary section and web section, in particular consists of these three sections, has at least one connecting conductor track, which runs from the main section via the web section to the secondary section. The secondary section can thus be electrically connected to the main section via the web section by means of this at least one connecting strip conductor.
In einem entspannten Zustand liegen der Nebenabschnitt, der Hauptabschnitt und der Stegabschnitt in einer gemeinsamen Ebene, die hier als Hauptebene bezeichnet wird. Somit weist die elektronische Leiterplatine eine grundsätzlich ebene Grundplatte auf. Der Nebenabschnitt ist mit wenigstens einem Sensorelement zum Aufnehmen wenigstens einer Messgröße des Heizblocks bestimmt. Es wird somit vorgeschlagen, ein solches Sensorelement auf dem Nebenabschnitt anzuordnen. Insoweit wird überhaupt vorgeschlagen, ein solches Sensorelement auf der elektronischen Leiterplatine, nämlich der Grundplatte, anzuordnen, statt dieses auf einer separaten Platine oder anderweitig separat zu der elektronischen Leiterplatine anzuordnen.In a relaxed state, the minor section, the main section and the web section lie in a common plane, referred to herein as the main plane. The electronic printed circuit board thus has a basically flat base plate. The secondary section is designed with at least one sensor element for recording at least one measured variable of the heating block. It is therefore proposed to arrange such a sensor element on the secondary section. In this respect, it is proposed at all to arrange such a sensor element on the electronic printed circuit board, namely the base plate, instead of arranging it on a separate printed circuit board or otherwise separately from the electronic printed circuit board.
Der Nebenabschnitt ist dabei über den wenigstens einen Stegabschnitt so elastisch mit dem Hauptabschnitt verbunden, dass der Nebenabschnitt über ein Biegen des Stegabschnitts aus der Hauptebene herausgebogen werden kann. Insoweit wird eine Biegung angesprochen, bei der die wenigstens eine verbindende Leiterbahn nicht beschädigt wird, so dass auch im Falle dieser Biegung elektrischer Strom über diese Leiterbahn weiterhin fließen kann. Insbesondere kann das Sensorelement über diese Leiterbahn mit weiteren Elementen auf dem Hauptabschnitt verbunden und funktional gekoppelt werden. Diese Verbindung bzw. Kopplung bleibt trotz Biegung der Grundplatte im Bereich des Stegabschnitts bestehen. Dass eine oder mehrere solcher Leitungsbahnen beim Biegen des Stegabschnitts nicht beschädigt werden, kann bspw. dadurch erreicht werden, dass das Material der betreffenden Leiterbahn eine entsprechende Elastizität aufweist. Wenn eine elektronische Leiterplatine verwendet wird, die im Stegbereich mehrere Schichten aufweist, kann die Schicht als besonders unelastisch vorgesehen werden, auf der die wenigstens eine Leiterbahn angeordnet ist. Das Biegen des Stegabschnitts führt dann bei dieser Schicht zu weniger Stauchungen oder Streckungen als bei den anderen Schichten. Entsprechend gering ist die Auswirkung einer Biegung auf die wenigstens eine Leiterbahn. Eine weitere Möglichkeit, Beschädigungen derwenigstens einen Leiterbahn zu verhindern besteht darin, die Leiterbahn auf dem Stegabschnitt künstlich zu verlängern, indem sie bspw. schräg oder mäanderförmig, zickzackförmig oder ähnlich angeordnet wird.The secondary section is so elastically connected to the main section via the at least one web section that the secondary section can be bent out of the main plane by bending the web section. In this respect, a bend is addressed in which the at least one connecting conductor track is not damaged, so that even in the case of this bend, electric current can continue to flow via this conductor track. In particular, the sensor element can be connected and functionally coupled to other elements on the main section via this conductor track. This connection or coupling remains in place despite the bending of the base plate in the area of the web section. The fact that one or more such conductor tracks are not damaged when the web section is bent can be achieved, for example, by the material of the relevant conductor track having a corresponding elasticity. If an electronic printed circuit board is used which has a plurality of layers in the web area, the layer on which the at least one conductor track is arranged can be provided as particularly inelastic. Bending of the web section then leads to less compression or stretching of this layer than of the other layers. The effect of a bend on the at least one conductor track is correspondingly small. A further possibility of preventing damage to the at least one conductor track consists in artificially lengthening the conductor track on the web section, for example by arranging it obliquely or in a meandering, zigzag or similar manner.
Außerdem oder alternativ kann auch der Stegabschnitt so ausgebildet sein, dass das Herausbiegen des Nebenabschnitts aus der Hauptebene nur zu schwachen Biegungen im Bereich des wenigstens einen Stegabschnitts führt. Hierzu kann der Stegabschnitt bspw. durch einen entsprechenden Verlauf sehr lang ausgebildet werden, wie bspw. durch einen labyrinthartigen Verlauf.In addition or as an alternative, the web section can also be designed in such a way that the bending out of the secondary section from the main plane only leads to weak bending in the area of the at least one web section. For this purpose, the web section can be made very long, for example, by a corresponding course, such as, for example, by a labyrinthine course.
Die Biegung des Nebenabschnitts aus dem Hauptabschnitt ist dazu vorgesehen, dass das wenigstens eine Sensorelement in seiner Position und/oder Ausrichtung an den Heizblock angepasst wird. Das Sensorelement kann hierdurch näher an den Heizblock herangeführt werden oder beim Befestigen der elektronische Leiterplatine an dem Heizblock kann ggf. auch der Nebenabschnitt von Heizblock weggedrückt werden. Insbesondere die Entfernung zwischen dem Sensorelement und dem Heizblock, insbesondere an einer Position an der das Sensorelement oder die elektronische Leiterplatine in diesem Bereich den Heizblock berührt, bezeichnet die Position des Sensorelementes zum Heizblock.The bending of the secondary section from the main section is intended for the purpose of adapting the at least one sensor element in its position and/or orientation to the heating block. As a result, the sensor element can be brought closer to the heating block or, if necessary, the secondary section of the heating block can also be pushed away when the electronic printed circuit board is fastened to the heating block. In particular, the distance between the sensor element and the heating block, in particular at a position where the sensor element or the electronic circuit board touches the heating block in this area, designates the position of the sensor element to the heating block.
Außerdem kann das Sensorelement oder ein relevanter Bereich des Nebenabschnitts, auf dem das Sensorelement angeordnet ist, eine gewisse flächige Ausdehnung haben, die nicht vernachlässigbar ist, so dass also nicht von einem punktförmigen Sensorelement ausgegangen werden kann. In diesem Fall bezeichnet eine Planparallelität einer solchen Fläche des Sensorelementes oder des entsprechenden Bereichs des Nebenabschnitts zu einer korrespondierenden Fläche, insbesondere Anlagefläche, des Heizblocks eine Ausrichtung. Eine planparallele Ausrichtung solcher zweier Flächen ist aber nur eine mögliche Ausrichtung. Insbesondere ist vorgesehen, dass der elastische Stegabschnitt erst eine planparallele Ausrichtung zwischen Sensorelement und Heizblock ermöglicht. Mit anderen Worten kann zunächst eine nicht-planparallele Ausrichtung vorliegen und beim Befestigen der elektronische Leiterplatine an den Heizblock legt sich der Nebenabschnitt so an den Heizblock an, dass sich dort eine Planparallelität ergibt. Diese Ausrichtung bzw. Änderung der Ausrichtung wird dabei erst durch die Elastizität des Stegabschnitts ermöglicht.In addition, the sensor element or a relevant area of the secondary section on which the sensor element is arranged can have a certain two-dimensional extent that is not negligible, so that a punctiform sensor element cannot be assumed. In this case, a plane-parallelism of such a surface of the sensor element or of the corresponding area of the secondary section to a corresponding surface, in particular a contact surface, of the heating block denotes an alignment. However, a plane-parallel alignment of such two surfaces is only one possible alignment. In particular, it is provided that the elastic web section first enables a plane-parallel alignment between the sensor element and the heating block. In other words, there can initially be a non-plane-parallel alignment and when the electronic printed circuit board is attached to the heating block, the secondary section comes into contact with the heating block in such a way that plane-parallelism results there. This orientation or change in orientation is only made possible by the elasticity of the web section.
Es kann also auf der Grundplatte der elektronischen Leiterplatine das Sensorelement vorgesehen sein und sich aufgrund der Elastizität des Stegabschnitts in Position und Ausrichtung an den Heizkörper anpassen. Hierdurch können auch an einer entsprechenden Berührungsstelle elektrische Verbindungen durch entsprechende elektrische Kontaktierungen erreicht werden, wodurch elektrische Steckverbindungen vermieden werden können. Der Aufbau der elektronischen Leiterplatine und das Befestigen derselben am Heizblock zum Zwecke einer Kopplung mit Sensorelementen des Heizblocks kann somit einfach gestaltet werden.The sensor element can therefore be provided on the base plate of the electronic printed circuit board and, due to the elasticity of the web section, can be adapted to the heating element in terms of position and alignment. As a result, electrical connections can also be achieved at a corresponding point of contact by means of corresponding electrical contacts, as a result of which electrical plug connections can be avoided. The structure of the electronic printed circuit board and the attachment of the same to the heating block for the purpose of coupling to sensor elements of the heating block can thus be designed in a simple manner.
Vorzugsweise kann der Nebenabschnitt durch den Stegabschnitt um wenigstens eine, vorzugsweise wenigsten drei mittlere Dicken der elektronischen Leiterplatine aus der Hauptebene gebogen werden, so dass der Nebenabschnitt im Bereich des wenigstens einen auf dem Nebenabschnitt montierten elektronischen Sensorelementes um wenigstens eine dieser mittleren Dicken, insbesondere um wenigstens drei dieser mittleren Dicken, in einer zur Hauptebene senkrechten Richtung aus der Haupteben gebogen werden kann. Somit kann die elektronische Leiterplatine, insbesondere im Bereich ihres Hauptabschnitts, auf einem Körper wie dem Heizblock montiert werden und das auf der elektronischen Leiterplatine befestigte Sensorelement ist dennoch um wenigstens eine oder wenigstens drei Dicken in seiner Position veränderbar. Somit ist es möglich, ohne zusätzliches Element für das Sensorelement eine gewisse Flexibilität der Positionierung zu schaffen. Anordnung und Verschaltung des elektrischen Sensorelements auf der Platine kann auf einfache Weise vor dem Montieren der Platinen erfolgen.The secondary section can preferably be bent by the web section by at least one, preferably at least three, average thicknesses of the electronic printed circuit board from the main plane, so that the secondary section in the area of the at least one electronic sensor element mounted on the secondary section is bent by at least one of these average thicknesses, in particular by at least three of these mean thicknesses, can be bent out of the main plane in a direction perpendicular to the main plane. Thus, the electronic circuit board, particularly in the area of its main portion, can be mounted on a body such as the heating block and the sensor element mounted on the electronic circuit board can still be changed in position by at least one or at least three thicknesses. It is thus possible to create a certain degree of positioning flexibility without an additional element for the sensor element. Arrangement and connection of the electrical sensor element on the circuit board can be done in a simple manner before mounting the circuit boards.
Vorzugsweise ist zum Auswerten von Signalen, insbesondere Messwerten des Sensorelements, auf dem Hauptabschnitt eine mit dem Sensorelement elektrisch verbundene Steuerung vorgesehen. Eine elektrische Verbindung erfolgt insbesondere über die wenigstens eine Leiterbahn, die zwischen dem Nebenabschnitt und dem Hauptabschnitt über den Stegabschnitt vorgesehen ist. Somit ist es möglich, das Sensorelement und auch eine Steuerung auf derselben Platine vorzusehen, insbesondere die Platine mit all diesen Elementen und dafür notwendigen Bauteilen zu bestücken und dennoch eine Flexibilität beim Anordnen des Sensorelements zu erreichen.A controller electrically connected to the sensor element is preferably provided on the main section for evaluating signals, in particular measured values of the sensor element. An electrical connection takes place in particular via the at least one conductor track which is provided between the secondary section and the main section via the web section. It is thus possible to provide the sensor element and also a controller on the same circuit board, in particular to equip the circuit board with all these elements and the components required for them and still achieve flexibility when arranging the sensor element.
Vorzugsweise ist das wenigstens eine Sensorelement als SMD-Bauteil auf der elektronischen Leiterplatine verlötet. Ein SMD-Bauteil ist eines, das ohne Verwendung von Drähten unmittelbar auf eine Platine gelötet wird. Die Abkürzung SMD ist im englischen Sprachgebrauch entstanden und steht für „Surface Mounted Device“. Hierdurch kann das Anordnen eines entsprechenden Sensorelements noch weiter vereinfacht werden, indem dieses als SMD-Bauteil auf dem Nebenabschnitt angeordnet und verlötet wird und über den Stegabschnitt mit einer Steuerung verbunden sein kann.The at least one sensor element is preferably soldered onto the electronic circuit board as an SMD component. An SMD component is one that is soldered directly onto a circuit board without using wires. The abbreviation SMD originated in English and stands for "Surface Mounted Device". In this way, the arrangement of a corresponding sensor element can be simplified even further in that it is arranged and soldered as an SMD component on the secondary section and can be connected to a controller via the web section.
Vorzugsweise ist der Nebenabschnitt relativ zur Hauptebene über den wenigstens einen Stegabschnitt in wenigstens zwei Richtungen, insbesondere in zwei orthogonalen Richtungen kippbar. Durch diese Kippbarkeit in mehrere Richtungen soll insbesondere eine flexible Möglichkeit der Ausrichtung des Nebenabschnitts, insbesondere eines dort installierten Sensorelements, erreicht werden.The secondary section can preferably be tilted in at least two directions, in particular in two orthogonal directions, relative to the main plane via the at least one web section. This ability to tilt in several directions is intended in particular to achieve a flexible possibility of aligning the secondary section, in particular a sensor element installed there.
Gemäß einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Nebenabschnitt von dem Hauptabschnitt umgeben ist, dass außerdem oder stattdessen zwischen dem Nebenabschnitt und dem Hauptabschnitt Freischnitte vorgesehen sind und zwischen den Freischnitten mehrere der Stegabschnitte ausgebildet sind. Insoweit kann zunächst eine im Grund herkömmliche, z.B. rechteckige, Platine oder Platinenplatte verwendet werden. Diese wird dann so mit Freischnitten versehen, es werden also Aussparungen vorgenommen, die den Nebenabschnitt vom verbleibenden Hauptschnitt trennen. Es verbleiben aber Stegabschnitte, die den Nebenabschnitt mit dem Hauptabschnitt verbinden. Durch das Vorsehen dieser Freischnitte, wodurch nur noch die Verbindung über die Stegabschnitte verbleibt, wird die Flexibilität geschaffen, die benötigt wird, um den Nebenabschnitt aus der Hauptebene der Platine herauszubiegen.According to one embodiment, it is proposed that the secondary section is surrounded by the main section, that in addition or instead, cutouts are provided between the secondary section and the main section and that several of the web sections are formed between the cutouts. In this respect, a basically conventional, for example rectangular, circuit board or circuit board plate can be used. This is then provided with free cuts, i.e. cutouts are made that separate the secondary section from the remaining main section. However, there remain web sections that connect the secondary section to the main section. The provision of these free cuts, as a result of which only the connection via the web sections remains, creates the flexibility that is required to bend the minor section out of the main plane of the board.
Die Freischnitte, und damit die entstehenden oder verbleibenden Stegabschnitte, können nun so gestaltet werden, dass sich eine entsprechende Biegsamkeit ergibt. Insbesondere wird vorgeschlagen, dass die Stegabschnitte eine direkte oder kürzeste Verbindung zwischen dem Nebenabschnitt und dem Hauptschnitt darstellt, um dadurch insbesondere den jeweiligen Verbindungsweg, den ein Stegabschnitt schafft, möglichst lang zu machen, um dadurch die Flexibilität der Verbindung zwischen Neben- und Hauptabschnitt zu erhöhen. Bspw. können die Freischnitte auch so vorgesehen sein, dass sich labyrinthartige Stegabschnitt ergeben. Auch eine solche labyrinthartige Ausgestaltung führt zu langen Verbindungsstrecken zwischen Nebenabschnitt und Hauptschnitt, nämlich Verbindungsstrecken, die deutlich länger sind als der tatsächliche zu überbrückende Abstand zwischen Nebenabschnitt und Hauptabschnitt.The free cuts, and thus the resulting or remaining web sections, can now be designed in such a way that a corresponding flexibility results. In particular, it is proposed that the web sections represent a direct or shortest connection between the secondary section and the main section, in order in particular to make the respective connection path created by a web section as long as possible, in order to thereby increase the flexibility of the connection between the secondary and main sections . For example, the cutouts can also be provided in such a way that labyrinthine web sections result. Such a labyrinthine configuration also leads to long connecting sections between the secondary section and the main section, namely connecting sections which are significantly longer than the actual distance to be bridged between the secondary section and the main section.
Vorzugsweise ist der wenigstens eine Stegabschnitt und/oder entsprechende Freischnitte zumindest abschnittsweise labyrinthartig ausgestaltet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform wird vorgeschlagen, dass der wenigstens einen der Stegabschnitte und/oder die Freischnitte ganz oder abschnittsweise spiralförmig ausgebildet sind. Auch durch eine spiralförmige Ausbildung lässt sich wie oben beschrieben eine Flexibilität der Verbindung zwischen Nebenabschnitt und Hauptabschnitt erreichen.The at least one web section and/or corresponding cutouts are preferably designed in the manner of a labyrinth, at least in sections. According to a further embodiment, it is proposed that the at least one of the web sections and/or the cut-outs be designed in a spiral shape, either entirely or in sections. As described above, flexibility in the connection between the secondary section and the main section can also be achieved by means of a spiral configuration.
Außerdem oder alternativ wird vorgeschlagen, dass der wenigstens eine Stegabschnitt und/oder die Freischnitte vom Hauptabschnitt zum Nebenabschnitt um wenigstens 90° um das wenigstens eine Sensorelement herumverlaufen. Außerdem oder alternativ verläuft die wenigstens eine Leiterbahn vom Hauptabschnitt zum Nebenabschnitt um wenigstens 90° um das wenigstens eine Sensorelement herum. Auch hierdurch wird eine Strecke mechanischer bzw. elektrischer Verbindung zwischen Haupt- und Nebenabschnitt geschaffen, die wesentlich länger ist, als der tatsächliche Abstand zwischen Neben- und Hauptabschnitt. Entsprechend lässt sich die Flexibilität erhöhen. Eine Biegung, die zu einer Positionsabweichung des Nebenabschnitts im Vergleich zum Hauptabschnitt um nur wenige Dicken der Platine führt, führt dabei zu geringen oder sogar kaum spürbaren Biegungen in solchen verlängerten Stegabschnitten. Auch dadurch lässt sich erreichen, dass bei der vorgesehenen Biegung die verbindende Leiterbahn oder verbindenden Leiterbahnen nicht beschädigt werden.In addition or as an alternative, it is proposed that the at least one web section and/or the cutouts run around the at least one sensor element by at least 90° from the main section to the secondary section. In addition or as an alternative, the at least one conductor runs from the main section to the secondary section by at least 90° around the at least one sensor element. This also creates a path of mechanical or electrical connection between the main and secondary sections, which is significantly longer than the actual distance between the secondary and main sections. The flexibility can be increased accordingly. A bend that leads to a positional deviation of the secondary section compared to the main section by only a few thicknesses of the board leads to small or even hardly noticeable bends in such extended web sections. This also makes it possible to ensure that the connecting conductor track or connecting conductor tracks are not damaged in the intended bend.
Für alle Ausführungsformen ist im Grunde gemeinsam, dass das Biegen des Stegabschnitts dazu führen kann, dass eine Rückstellkraft entsteht, die nämlich von der Platine, insbesondere dem Stegabschnitt ausgehend der Biegung entgegengerichtet ist. Diese Rückstellkraft kann auch als Andrückkraft oder Anpresskraft des Nebenabschnitts gegen den Heizblock verwendet werden, wenn die elektronische Leiterplatine entsprechend an dem Heizblock installiert ist. Vorzugsweise wird eine elektronische Leiterplatine verwendet, die ein allgemein übliches Material einer Platine aufweist. Eine solche bekannte elektronische Leiterplatine wird insoweit im Wesentlichen oder ausschließlich in ihrer Form angepasst, indem Nebenabschnitt und Stegabschnitt geschaffen werden, insbesondere indem beschriebene Freischnitte vorgenommen werden. Eine solche elektronische Leiterplatine ist üblicherweise aus einem elastischen Material gefertigt, so dass eine Biegung zu einer dauerhaften Gegenkraft führt.What all embodiments basically have in common is that the bending of the web section can result in a restoring force being produced, which is directed in the opposite direction to the bending, starting from the circuit board, in particular the web section. This restoring force can also be used as the pressing force or pressing force of the slave portion against the heater block when the electronic circuit board is properly installed on the heater block. Preferably, an electronic circuit board is used, which has a commonly used board material. A known electronic printed circuit board of this type is essentially or exclusively adapted in terms of its shape in that the secondary section and web section are created, in particular in that the cutouts described are made. Such an electronic circuit board is usually made of an elastic material, so that bending leads to a permanent counterforce.
Gemäß einerweitere Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass der Nebenabschnitt mit dem Stegabschnitt einen sich von dem Hauptabschnitt in eine Richtung fingerartig erstreckenden Fingerabschnitt bildet. Ein solcher Fingerabschnitt kann bspw. ein Fünftel oder weniger der Breite des Hauptabschnitts aufweisen und eine Länge aufweisen, die wenigstens den 3-fachen, insbesondere wenigstens den 5-fachen Wert der Breite des Stegabschnitts bzw. des Fingerabschnitts aufweist. Es kann somit eine elektronische Leiterplatine vorgesehen sein, die auf einem Hauptabschnitt in bekannter Art und Weise Steuereinheiten, Auswerteeinheiten und/oder andere gewünschte Elemente oder Baugruppen enthält. Für das Vorsehen wenigstens eines Sensorelementes ist dieses auf einem schlanken sich fingerartig erstreckenden Fingerabschnitt im Grunde am Ende vorgesehen und wird mit entsprechenden Elementen auf dem Hauptabschnitt über entsprechenden Leiterbahnen auf dem Fingerabschnitt verbunden.According to a further embodiment it is proposed that the secondary section forms with the web section a finger section extending from the main section in a finger-like direction. Such a finger section can, for example, have a fifth or less of the width of the main section and have a length that is at least 3 times, in particular at least 5 times, the width of the web section or finger section. An electronic printed circuit board can thus be provided which, in a known manner, contains control units, evaluation units and/or other desired elements or assemblies on a main section. For the provision of at least one sensor element, this is provided on a slender, finger-like extending finger section basically at the end and is connected to corresponding elements on the main section via corresponding conductor tracks on the finger section.
Vorzugsweise kann das wenigstens eine Sensorelement ein Hall-IC zum Aufnehmen magnetischer Signale, insbesondere magnetischer Signale eines Magnetrades zum Erfassen einer Durchflussmenge, sein. Hier kann ein entsprechendes Magnetrad in dem Heizblock installiert sein und die elektronische Leiterplatine wird so an dem Heizblock installiert, dass der Nebenabschnitt mit dem Sensorelement darauf, nämlich dem Hall-IC, unmittelbar benachbart zum Magnetrad angeordnet wird. das Sensorelement kann dort die Signale des Magnetrades aufnehmen und zur Auswertung dem Hauptabschnitt weiterleiten.The at least one sensor element can preferably be a Hall IC for picking up magnetic signals, in particular magnetic signals of a magnet wheel for detecting a flow rate. Here, a corresponding magnet wheel can be installed in the heater block and the electronic circuit board is installed on the heater block so that the subsidiary section with the sensor element thereon, namely the Hall IC, is placed immediately adjacent to the magnet wheel. the sensor element can pick up the signals from the magnetic wheel there and forward them to the main section for evaluation.
Gemäß einer Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Sensorelement ein Temperatursensor zum Erfassen einer Temperatur in dem Heizblock ist. Durch die elektronische Leiterplatine kann ein solcher an einer gewünschten Position an dem Heizblock angeordnet werden. Dort kann das Sensorelement entweder direkt eine Temperatur aufnehmen und messen oder entsprechende Signale von einem elektrischen Bauteil, wie bspw. einem Fühler, das an oder in dem Heizblock fest installiert ist, aufnehmen. Bspw. können Widerstandswerte eines temperaturabhängigen Widerstandes, der im Heizblock angeordnet ist, durch den Sensor auf der elektronischen Leiterplatine ausgewertet werden.According to one embodiment, it is proposed that the sensor element is a temperature sensor for detecting a temperature in the heating block. Through the electronic circuit board, such at a desired position on the heater be arranged in blocks. There, the sensor element can either record and measure a temperature directly or record corresponding signals from an electrical component, such as a sensor that is permanently installed on or in the heating block. For example, resistance values of a temperature-dependent resistor arranged in the heating block can be evaluated by the sensor on the electronic printed circuit board.
Eine weitere Ausgestaltung schlägt vor, dass zum Erfassen eines Drucks ein Drucksensor vorgesehen ist, der somit das elektrische Sensorelement bildet. Auch ein solcher Drucksensor kann direkt oder indirekt einen Druck erfassen, wie im Zusammenhang mit dem Temperatursensor erläutert wurde.A further embodiment proposes that a pressure sensor is provided for detecting a pressure, which thus forms the electrical sensor element. Such a pressure sensor can also detect a pressure directly or indirectly, as was explained in connection with the temperature sensor.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass eine Prüfschaltung vorgesehen ist zum Überprüfen, ob zwischen dem Sensorelement auf dem Nebenabschnitt und dem Heizblock ein elektrischer Kontakt hergestellt wurde. Diese Prüfschaltung umfasst einen ersten und zweiten Kontakt. Zum Herstellen einer galvanischen Verbindung mit einem ersten bzw. zweiten auf dem Heizblock angeordneten Gegenkontakt. Dabei ist die Prüfschaltung dazu vorbereitet, zu erkennen, ob ein elektrischer Strom vom ersten Kontaktpunkt zum zweiten Kontaktpunkt fließt.According to a further embodiment, it is proposed that a test circuit be provided for checking whether an electrical contact has been established between the sensor element on the secondary section and the heating block. This test circuit includes a first and second contact. For establishing a galvanic connection with a first or second mating contact arranged on the heating block. In this case, the test circuit is prepared to detect whether an electric current flows from the first contact point to the second contact point.
Somit sind zwei Kontaktpunkte an dem Nebenabschnitt der elektronischen Leiterplatine vorgesehen. Diese sollen mit entsprechenden Gegenkontaktpunkten des Heizblocks verbunden werden, nämlich so, dass der erste Kontaktpunkt mit dem ersten Gegenkontaktpunkt und der zweite Kontaktpunkt mit dem zweiten Gegenkontaktpunkt verbunden werden. Dabei wird davon ausgegangen, dass der erste und zweite Gegenkontaktpunkt miteinander galvanisch verbunden sind. Wird nun obiger Kontakt zwischen erstem und zweitem Kontaktpunkt und erstem bzw. zweitem Gegenkontaktpunkt hergestellt, besteht darüber und über die galvanische Verbindung der beiden Gegenkontaktpunkte untereinander eine galvanische Verbindung zwischen erstem und zweitem Kontaktpunkt. Die Prüfschaltung prüft, ob ein elektrischer Strom vom ersten Kontaktpunkt zum zweiten Kontaktpunkt fließt und prüft dadurch insbesondere, ob ein Kontakt zwischen erstem Kontaktpunkt und erstem Gegenkontaktpunkt besteht und/oder ob ein Kontakt zwischen zweitem Kontaktpunkt und zweitem Gegenkontaktpunkt besteht, denn nur dann kann ein elektrischer Strom vom ersten Kontaktpunkt zum zweiten Kontaktpunkt fließen, der nämlich auch über den Heizblock fließt.Thus, two contact points are provided on the subsidiary portion of the electronic circuit board. These should be connected to corresponding mating contact points of the heating block, namely in such a way that the first contact point is connected to the first mating contact point and the second contact point is connected to the second mating contact point. It is assumed here that the first and second counter-contact points are galvanically connected to one another. If the above contact is now made between the first and second contact point and the first or second counter-contact point, there is a galvanic connection between the first and second contact point via the galvanic connection between the two counter-contact points. The test circuit checks whether an electric current flows from the first contact point to the second contact point and thereby checks in particular whether there is contact between the first contact point and the first counter-contact point and/or whether there is contact between the second contact point and the second counter-contact point, because only then can an electrical Current flow from the first contact point to the second contact point, which also flows through the heating block.
Vorzugsweise ist der erste Kontaktpunkt mit einer Auswerteeinheit, insbesondere dem Sensorelement zum Auswerten eines mit dem ersten Gegenkontakt verbundenen Sensors oder Sensorteils, vorbereitet. Der erste Kontaktpunkt und sein Kontakt zum ersten Gegenkontaktpunkt ist demnach für die Funktionalität der Auswertung durch das Sensorelement von Bedeutung, weil nämlich Informationen, insbesondere in Form elektrischer Signale, über diesen Kontakt zwischen erstem Kontaktpunkt und erstem Gegenkontaktpunkt zu dem Sensorelement bzw. Auswerteeinheit auf der elektronischen Leiterplatine geleitet werden kann. Besteht dieser Kontakt zwischen erstem Kontaktpunkt und erstem Gegenkontaktpunkt nicht, können diese Informationen nicht übertragen werden. Somit kann über die Überprüfung, ob Strom zwischen erstem und zweitem Kontaktpunkt fließt, überprüft werden, ob dieser Kontakt existiert und anderenfalls kann eine Fehlermeldung ausgegeben werden.The first contact point is preferably prepared with an evaluation unit, in particular the sensor element for evaluating a sensor or sensor part connected to the first mating contact. The first contact point and its contact with the first counter-contact point is therefore important for the functionality of the evaluation by the sensor element, because information, in particular in the form of electrical signals, about this contact between the first contact point and the first counter-contact point to the sensor element or evaluation unit on the electronic Circuit board can be routed. If this contact does not exist between the first contact point and the first counter-contact point, this information cannot be transmitted. Thus, by checking whether current is flowing between the first and second contact point, it can be checked whether this contact exists and, if not, an error message can be output.
Vorzugsweise kann der zweite Kontaktpunkt ein Federelement aufweisen, um einen galvanischen Kontakt zwischen dem zweiten Kontaktpunkt und dem zweiten Gegenkontaktpunkt zu verbessern. Somit kann davon ausgegangen werden, dass durch dieses Federelement eine verhältnismäßig sichere Kontaktierung zwischen zweitem Kontaktpunkt und zweitem Gegenkontaktpunkt erreichbar ist. Wird nun detektiert, dass kein Strom zwischen erstem und zweitem Kontaktpunkt fließt, kann bei angenommenem Kontakt zwischen zweitem Kontaktpunkt und zweitem Gegenkontaktpunkt darauf geschlossen werden, dass zwischen erstem Kontaktpunkt und erstem Gegenkontaktpunkt kein Kontakt besteht.The second contact point can preferably have a spring element in order to improve galvanic contact between the second contact point and the second counter-contact point. It can thus be assumed that a relatively secure contact between the second contact point and the second counter-contact point can be achieved by means of this spring element. If it is now detected that no current is flowing between the first and second contact points, it can be concluded that there is no contact between the first contact point and the first counter-contact point, assuming contact between the second contact point and the second counter-contact point.
Vorzugsweise ist der erste Kontaktpunkt ein elektrischer Pluspol und der zweite elektrische Kontaktpunkt ein elektrischer Minuspol. Insoweit verwendet zumindest die Prüfschaltung einen Gleichstrom zum Prüfen der Kontaktierung.The first contact point is preferably an electrical positive pole and the second electrical contact point is an electrical negative pole. In this respect, at least the test circuit uses a direct current to test the contact.
Somit ist insbesondere vorgesehen, dass die Prüfschaltung so ausgebildet ist, dass der elektrische Strom zwischen dem ersten und zweiten Kontaktpunkt nur über den ersten und zweiten Gegenkontaktpunkt fließen kann, wenn der erste und zweite Gegenkontaktpunkt untereinander galvanisch verbunden sind.It is thus provided in particular that the test circuit is designed such that the electric current can only flow between the first and second contact point via the first and second counter-contact point if the first and second counter-contact point are electrically connected to one another.
Weiterhin wird ein Heizblock eines Heizgerätes, insbesondere ein Heizblock eines Durchlauferhitzers vorgeschlagen, wobei die elektronische Leiterplatine eine Grundplatte mit einem Hauptabschnitt, einem Nebenabschnitt und wenigstens einem den Nebenabschnitt mit dem Hauptabschnitt verbindenden elastischen Stegabschnitt aufweist, der Nebenabschnitt, der Hauptabschnitt und der Stegabschnitt in einem entspannten Zustand in einer gemeinsamen Hauptebene liegen, der Nebenabschnitt mit wenigstens einem Sensorelement zum Aufnehmen wenigstens einer Messgröße des Heizblocks bestückt ist, die elektronische Leiterplatine so an dem Heizblock befestigt ist, dass das Sensorelement eine vorgesehene Position einnimmt und durch eine Biegung des Stegabschnitts der Nebenabschnitt in einem Bereich, insbesondere im Bereich des wenigstens einen Sensorelementes, an einem Heizblockkörper zum Aufnehmen oder Führen des flüssigen Mediums, anliegt.Furthermore, a heating block of a heater, in particular a heating block of a flow heater, is proposed, the electronic circuit board having a base plate with a main section, a secondary section and at least one elastic web section connecting the secondary section to the main section, the secondary section, the main section and the web section in a relaxed state State lie in a common main plane, the secondary section with at least one sensor element for recording at least one measured variable of the heating blocks is fitted, the electronic printed circuit board is attached to the heating block in such a way that the sensor element assumes a specified position and, by bending the web section, the secondary section in one area, in particular in the area of the at least one sensor element, on a heating block body for receiving or guiding the liquid medium.
Insbesondere wird eine elektronische Leiterplatine gemäß wenigstens einer der oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet. Diese ist mit ihrem Hauptabschnitt so an dem Heizblock befestigt, dass das Sensorelement an dem Nebenabschnitt eine vorgegebene Position einnimmt. Hierbei erreicht der Nebenabschnitt für das Sensorelement bzw. den das Sensorelement tragenden Bereich des Nebenabschnitts, die Flexibilität bzw. Freiheit, sich an den Heizblock anzupassen. Insbesondere wird erreicht, dass das Sensorelement eine Position außerhalb der Hauptebene der Platine annehmen kann, und/oder dass das Sensorelement bzw. der entsprechende Abschnitt auf dem Nebenabschnitt relativ zu der Hauptebene der Platine gekippt sein kann. Es wird also eine abweichende Position und abweichende Ausrichtung auf einfache Weise erreicht, die nämlich eine Anpassung an den Heizblock ermöglicht.In particular, an electronic circuit board according to at least one of the embodiments described above is used. This is attached to the heating block with its main section in such a way that the sensor element assumes a predetermined position on the secondary section. In this way, the secondary section for the sensor element or the area of the secondary section carrying the sensor element achieves the flexibility or freedom to adapt to the heating block. In particular, it is achieved that the sensor element can assume a position outside the main plane of the circuit board and/or that the sensor element or the corresponding section on the secondary section can be tilted relative to the main plane of the circuit board. A deviating position and deviating orientation is thus achieved in a simple manner, which namely enables an adaptation to the heating block.
Vorzugsweise wird zum Ausgleich von Höhen und/oder Lagertoleranzen der Nebenabschnitt durch den Heizkörper aus der Hauptebene gedrückt. Dies kann einerseits beim Befestigen der elektronischen Leiterplatine an den Heizblock erfolgen, ist insbesondere aber auch ein statischer Zustand, wenn die elektronische Leiterplatine an den Heizblock bzw. Heizblockkörper befestigt ist.To compensate for heights and/or bearing tolerances, the secondary section is preferably pressed out of the main plane by the heating element. On the one hand, this can occur when the electronic printed circuit board is attached to the heating block, but it is also a static state in particular when the electronic printed circuit board is attached to the heating block or heating block body.
Außerdem oder alternativ kann der Nebenabschnitt durch ein Befestigungsmittel aus der Hauptebene gegen den Heizblockkörper gedrückt werden. In diesem Fall wird der Nebenabschnitt insbesondere aus der Hauptebene der Platine zum Heizblock, insbesondere Heizblockkörper hin, gedrückt.Additionally or alternatively, the minor portion may be pressed against the heater block body from the main plane by a fastener. In this case, the secondary section is pressed in particular out of the main plane of the circuit board towards the heating block, in particular the heating block body.
Vorzugsweise weist der Heizblock einen ersten und zweiten galvanisch miteinander verbundenen Gegenkontaktpunkt auf, die vorbereitet sind für ein galvanisches Kontaktieren mit dem ersten bzw. zweiten Kontaktpunkt der elektronischen Leiterplatine, wenn diese an dem Heizblock bzw. Heizblockkörper befestigt wird. Somit ergibt sich bei einem befestigten Zustand der Platine an dem Heizblock, sofern kein Fehler vorliegt, ein galvanischer Kontakt zwischen erstem Kontaktpunkt und erstem Gegenkontaktpunkt und ein galvanischer Kontakt zwischen zweitem Kontaktpunkt und zweiten Gegenkontaktpunkt. Über die galvanische Verbindung zwischen erstem und zweitem Gegenkontaktpunkt sind dann auch der erste und zweite Kontaktpunkt darüber galvanisch miteinander verbunden. Ist diese Verbindung unterbrochen, so kann kein Strom fließen und es ist davon auszugehen, dass wenigstens einer der Kontakte unterbrochen ist.Preferably, the heater block has first and second galvanically interconnected mating contact points which are prepared for galvanically contacting the first and second contact points, respectively, of the electronic circuit board when the latter is attached to the heater block and heater block body, respectively. Thus, when the circuit board is fastened to the heating block and there is no fault, there is a galvanic contact between the first contact point and the first counter-contact point and a galvanic contact between the second contact point and the second counter-contact point. The first and second contact points are then also galvanically connected to one another via the galvanic connection between the first and second counter-contact points. If this connection is broken, no current can flow and it can be assumed that at least one of the contacts is broken.
Es wird vorgeschlagen, dass vorzugsweise ein Heizgerät, insbesondere ein Durchlauferhitzer mit einem Heizblock, gemäß einer der beschriebenen Ausführungsformen ausgestaltet ist. Die beschriebenen Vorteile, insbesondere der kostengünstige Aufbau und die Vermeidung von Fehlern, kommen entsprechend dem Heizgerät zugute, das dadurch selbst kostengünstiger werden kann und eine geringere Fehleranfälligkeit aufweisen kann.It is proposed that a heating device, in particular a continuous-flow heater with a heating block, be designed according to one of the described embodiments. The advantages described, in particular the cost-effective construction and the avoidance of errors, benefit the heating device accordingly, which can thereby itself become more cost-effective and can have a lower susceptibility to errors.
Zum Installieren eines Sensors an einem Heizblock zum Messen einer physikalischen Größe in dem Heizblock wird ein Verfahren mit den folgenden Schritten vorgeschlagen:
- - Positionieren einer mit wenigstens einem Sensorelement bestückten elektronischen Leiterplatine an einem Heizblock,
- - Messen einer elektrischen Leitfähigkeit zwischen der elektronischen Leiterplatine oder dem Sensorelement und einem an dem Heizblock angeordneten Referenzelement,
- - Vergleichen der gemessenen elektrischen Leitfähigkeit mit einem Referenzwert oder Prüfen, ob überhaupt ein elektrischer Kontakt besteht und
- - Wiederholen des Positionierens, wenn die gemessene elektrische Leitfähigkeit dem Betrag nach um mehr als einen vorbestimmten Wert von dem Referenzwert abweicht bzw. etwa Null beträgt und/oder
- - Verwenden einer Prüfschaltung zum Überprüfen, ob zwischen dem Sensorelement auf dem Nebenabschnitt und dem Heizblock ein elektrischer Kontakt hergestellt wurde.
- - Positioning an electronic circuit board equipped with at least one sensor element on a heating block,
- - Measuring an electrical conductivity between the electronic printed circuit board or the sensor element and a reference element arranged on the heating block,
- - Compare the measured electrical conductivity with a reference value or check whether there is any electrical contact at all and
- - Repeat positioning if the measured electrical conductivity deviates from the reference value by more than a predetermined value or is approximately zero and/or
- - Using a test circuit to verify that electrical contact has been made between the sensor element on the slave section and the heater block.
Demnach wird eine elektronische Leiterplatine an dem Heizblock positioniert und insbesondere auch befestigt und dann eine Messung elektrischer Leitfähigkeit zwischen der elektronischen Leiterplatine oder zwischen dem Sensorelement und einem an dem Heizblock angeordneten Referenzelement vorgenommen. Hierdurch, insbesondere durch einen Vergleich der gemessenen elektrischen Leitfähigkeit mit einem Referenzwert, kann überprüft werden, ob ein gewünschter elektrischer Kontakt besteht. Der Vergleich mit dem Referenzwert braucht nicht unbedingt sehr präzise auszufallen. Es kann ausreichen zu prüfen, ob überhaupt ein Strom fließt, wenn eine entsprechende elektrische Testspannung angelegt wird.Accordingly, an electronic printed circuit board is positioned on the heating block and, in particular, also fastened, and electrical conductivity is then measured between the electronic printed circuit board or between the sensor element and a reference element arranged on the heating block. In this way, in particular by comparing the measured electrical conductivity with a reference value, it is possible to check whether there is a desired electrical contact. The comparison with the reference value does not necessarily have to be very precise. It can be sufficient to check whether a current is flowing at all if a corresponding electrical test voltage is applied.
Wird hierbei festgestellt, dass keiner oder kein ausreichender elektrischer Kontakt vorhanden ist, wird die elektronische Leiterplatine neu positioniert und die Überprüfung wiederholt. Vorzugsweise wird hierzu eine Prüfschaltung verwendet, wie oben in einigen Ausführungsformen beschrieben wurde.If it is determined here that there is no or insufficient electrical contact, the electronic printed circuit board is repositioned and the check is repeated. A test circuit is preferably used for this purpose, as has been described above in some embodiments.
Vorzugsweise wird eine elektronische Leiterplatine gemäß wenigstens einer der obigen Ausführungsformen verwendet und/oder es wird ein Heizblock nach einem der obigen Ausführungsformen verwendet.Preferably, an electronic circuit board according to at least one of the above embodiments is used and/or a heating block according to one of the above embodiments is used.
Nachfolgend wird die Erfindung nun anhand von Ausführungsbeispielen exemplarisch erläutert.
-
1 zeigt einen Heizblock mit einem aus zwei Teilschalen zusammengesetzten Heizblockkörper. -
2 zeigt einen Ausschnitt eines Heizblocks ähnlich der1 in einer perspektivischen Ansicht. -
3 zeigtden Ausschnitt der 2 in einer Draufsicht. -
4 zeigtden Ausschnitt der 2 in einer Seitenansicht. -
5 zeigtden Ausschnitt der 2 in einer weiteren Seitenansicht. -
6 zeigtden Ausschnitt der 2 in einer Schnittansicht. -
7 zeigtden Ausschnitt der 2 in einer weiteren Schnittansicht. -
8 zeigt einen Ausschnitt einer elektronischen Leiterplatine gemäß einer Ausführungsform mit einem sich fingerartig erstreckenden Fingerabschnitt. -
9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer elektronischen Leiterplatine mit einem spiralförmigen Stegabschnitt. -
10 zeigt eine weitere Ausführungsform einer elektronischen Leiterplatine mit einem labyrinthförmigen Stegabschnitt. -
11 zeigt schematisch einen Ausschnitt eines Nebenabschnitts mit einer Prüfschaltung. -
12 zeigt schematischden Nebenabschnitt der 11 in einer Frontansicht schematisch.
-
1 shows a heating block with a heating block body composed of two partial shells. -
2 shows a section of a heating block similar to1 in a perspective view. -
3 shows the section of the2 in a top view. -
4 shows the section of the2 in a side view. -
5 shows the section of the2 in another side view. -
6 shows the section of the2 in a sectional view. -
7 shows the section of the2 in another sectional view. -
8th shows a section of an electronic printed circuit board according to an embodiment with a finger section extending like a finger. -
9 FIG. 12 shows another embodiment of an electronic circuit board with a spiral-shaped web section. -
10 FIG. 12 shows another embodiment of an electronic circuit board with a labyrinth-shaped land section. -
11 shows schematically a section of a secondary section with a test circuit. -
12 shows schematically the subsidiary section of FIG11 in a schematic front view.
Die Figuren enthalten teilweise vereinfachte, schematische Darstellungen. Zum Teil werden für gleiche, aber gegebenenfalls nicht identische Elemente identische Bezugszeichen verwendet. Verschiedene Ansichten gleicher Elemente können unterschiedlich skaliert sein.The figures contain partially simplified, schematic representations. In some cases, identical reference symbols are used for the same but possibly not identical elements. Different views of the same elements can be scaled differently.
Zum Messen einer Strömungsgeschwindigkeit des Wassers ist eine Aufnahmeausbuchtung 13' dargestellt, die im Grunde ein Magnetrad in sich aufnehmen kann, das durch das strömende Wasser bewegt wird. Die Drehgeschwindigkeit eines solchen Magnetrades gibt somit Aufschluss über die Strömungsgeschwindigkeit des Wassers und damit über die Durchflussmenge.For measuring a flow speed of the water, a receiving bulge 13' is shown, which can basically receive a magnet wheel, which is moved by the flowing water. The rotational speed of such a magnetic wheel thus provides information about the flow rate of the water and thus about the flow rate.
Zum Auswerten muss die Bewegung des Magnetrades mittels eines entsprechenden Sensors erfasst werden. Dies kann durch einen Hall-Sensor oder Hall-IC erfolgen, der das Magnetfeld bzw. veränderte Magnetfeld erfasst, das durch die Bewegung des Magnetrades bzw. durch einzelne Magnetflügel oder Magnetstifte des Magnetrades verändert bzw. erzeugt wird. Zum Anordnen eines solchen Hall-Sensors ist eine Messaufnahme 110 vorgesehen. Zum Messen wird somit dort ein solcher Hall-Sensor angeordnet und dabei mit einer Auswerteschaltung oder -steuerung verbunden.For evaluation, the movement of the magnet wheel must be recorded using an appropriate sensor. This can be done by a Hall sensor or Hall IC, which detects the magnetic field or changed magnetic field that is changed or generated by the movement of the magnet wheel or by individual magnet wings or magnet pins of the magnet wheel. A
Die folgenden
An der ersten Teilschale 1 ist eine elektronische Leiterplatine 10 mit einem schematisch dargestellten Sensor 11 angeordnet. Der Sensor 11 erfasst dabei die Umdrehungen einer in der Kavität angeordneten, an dem Rotationskörper befestigten Magnetscheibe um somit die Durchflussmenge des Wassers zu ermitteln.An electronic printed
Die
Die
Der Rotationskörper 20 ist in dem Aufnahmeraum 25 bzw. in den Teilschalen 1 und 2 angeordnet. Der Sensor 11 ist auf der ersten Außenseite 6 oberhalb des Rotationskörpers 20 angeordnet. Der Rotationskörper 20 weist einen Ring 21 auf, auf dem radial zur Drehachse 23 zehn Stifte 21 angeordnet sind. Die Stifte 21 bilden eine kleine Angriffsfläche für das durchströmende Wasser, durch die der Rotationskörper bewegt wird. Zudem ist an dem Rotationskörper 20 eine Magnetscheibe 23 angeordnet. Die Magnetscheibe 23 ist dabei vorzugsweise aus einem magnetisierten Kunststoff ausgebildet, insbesondere aus einem Kunststoff, der magnetisches Material beinhaltet und/oder weist dauermagnetische Eigenschaften auf. Die Magnetscheibe 23 dreht mit dem Rotationskörper 20 mit und erzeugt dadurch ein Signal in dem Sensor 11, das für die Fließgeschwindigkeit repräsentativ ist.The rotating
Der Rotationskörper 20 weist zwei zentrische Aufnahmen in Form von Bohrungen 16 auf, die mit der Drehachse 24 etwa übereinstimmende Mittelachsen aufweisen. Zudem weist der Rotationskörper zwei Ringe 22 auf, die parallel in Richtung der Drehachse 24 zueinander angeordnet sind. Auf den Ringen 22 sind zwei Reihen Stifte 21 angebracht, die ebenfalls parallel in Richtung der Drehachse 24 zueinander angeordnet sind. Zudem ist eine Magnetscheibe 23 zu erkennen, die an dem Rotationskörper 20 drehfest angeordnet ist. In die Aufnahmen 16 greifen die stiftartigen Elemente 15 der ersten Teilschale 1 ein. Der Rotationskörper 20 ist somit drehbar zwischen den beiden Tragarmen 14 fixiert. Die beiden Tragarme 14 sind elastisch ausgebildet, so dass sie auseinander gebogen werden können, um den Rotationskörper 20 einzusetzen, so lange sie nicht in die zweite Teilschale 2 eingesetzt sind. In der in
Die elektronische Leiterplatine 10, ist in einen Hauptabschnitt 80, einen Nebenabschnitt 82 und einen den Nebenabschnitt 82 mit den Hauptabschnitt 80 verbindenden Stegabschnitt 84 unterteilt. Diese Aufteilung der elektronischen Leiterplatine 10 ist insbesondere in den
Zum Befestigen weist die Leiterplatin 10 im Bereich ihres Hauptabschnitts 80 Befestigungsöffnungen 86 auf, mit denen die elektronische Leiterplatine 10 an einem Heizblock, wie dem Heizblock 100, insbesondere dort an dem Heizblockkörper 102 befestigt werden kann. Der Nebenabschnitt 82 bildet hier mit seinem Stegabschnitt 84 zusammen einen Fingerabschnitt, der sich von dem Hauptabschnitt 80 aus erstreckt. Dieser Fingerabschnitt und damit der Nebenabschnitt 82 ist mit dem Sensor 11 in die Messaufnahme 110' eingesetzt, um dort Signale von dem Magnetrad bzw. Rotationskörper 20 mit Magnetscheibe 23 aufzunehmen und über den Stegabschnitt 84 zum Hauptabschnitt 80 zur weiteren Auswertung weiterzuleiten. Durch den Fingerabschnitt, nämlich den Nebenabschnitt 82 und Stegabschnitt 84, kann der Sensor 11 unmittelbar auf der Platine 10 vormontiert bzw. vorbestückt werden und kann beim Befestigen der Platine unmittelbar an der gewünschten Position, nämlich in der Messaufnahme 110' angeordnet werden. Etwaige Ungenauigkeiten kann eine Elastizität des Fingerabschnitts, insbesondere des Stegabschnitts 84 ausgleichen helfen.For fastening purposes, the printed
Die Ausführungsform der
Der Nebenabschnitt 882 bildet zusammen mit dem Stegabschnitt 884 einen sich fingerartig erstreckenden Fingerabschnitt. Dieser Fingerabschnitt ist dadurch geschaffen worden, dass in der elektronischen Leiterplatine 810 zwei Freischnitt 890 ausgebildet sind. Hierdurch wird die Biegbarkeit des Stegabschnitts 884, die hierdurch im Übrigen erst ersteht, erhöht und der Nebenabschnitt 882 und damit der Sensor 811 kann somit in seiner Position gemäß der Bewegungspfeile 892 gegenüber dem Hauptabschnitt 880 bewegt werden. Der Hauptabschnitt 880 bildet entsprechend auch eine Hauptebene, aus der der Sensor 811, wie durch die Bewegungspfeile 892 angedeutet ist, heraus bewegt werden kann.The
Die Ausführungsform der
Die gezeigte spiralförmige Ausführung der Stegabschnitte 984 ergibt sich durch entsprechende Freischnitte 990, die der besseren Übersichtlichkeit halber schraffiert gezeichnet sind. Die Schraffur soll hier keine Schnittfläche zeigen.The shown spiral-shaped design of the
Es ist erkennbar, dass die Ausgestaltung der
Eine weitere Ausführungsform ist in
Jedenfalls weist der Fingerabschnitt 42 einen Sensor 44 auf, der bspw. den Sensor 11 der
Zur Veranschaulichung ist in
Somit wird nun eine Lösung geschaffen, bei der auch durch eine geschickte Kombination der Lage einer Parameterabnahmestelle in dem Heizblock, wie bspw. der Messaufnahme 110' im Bereich eines Magnetrades, und des Sensors auf der Steuereinheit oder auf der elektronischen Leiterplatine, eine Anordnung ohne zusätzliche Bauteile, wie Litzen, Stecker oder Zusatzplatine, geschaffen wird. Hierfür werden diese beiden Elemente räumlich so angeordnet, dass der Sensor auf der elektronischen Leiterplatine direkt an der besagten Parameterabnahmestelle, insbesondere einem dort vorgesehen Abnahmepunkt des Parameters elektrisch oder mechanisch kontaktiert. Verbindungselemente wie Litzen und Stecker können somit entfallen. Die vorgeschlagene Lösung kann grundsätzlich in allen Geräten eingesetzt werden, in denen eine Steuereinrichtung nicht an solchen Parameterabnahmestellen oder Parameterabnahmepunkten angeordnet ist, aber nun angeordnet werden kann.Thus, a solution is now created in which a clever combination of the position of a parameter recording point in the heating block, such as the measurement recording 110 'in the area of a magnetic wheel, and the sensor on the control unit or on the electronic circuit board, an arrangement without additional Components such as wires, plugs or additional board is created. For this purpose, these two elements are spatially arranged in such a way that the sensor on the electronic printed circuit board makes electrical or mechanical contact directly at the said parameter acceptance point, in particular a acceptance point of the parameter provided there. Connection elements such as stranded wires and plugs can therefore be omitted. In principle, the proposed solution can be used in all devices in which a control device is not arranged at such parameter acceptance points or parameter acceptance points, but can now be arranged.
Insbesondere kann hierdurch eine Durchflusserfassung, also eine Erfassung der Durchflussmenge oder Fließgeschwindigkeit ohne zusätzliche Bauteile, wie Verbindungselemente wie Litzen, Stecker, Vergussmasse und/oder Schnittstellen, auf eine Steuereinheit geschaffen werden.In this way, in particular, a flow rate detection, ie a detection of the flow rate or flow rate, can be created on a control unit without additional components, such as connecting elements such as strands, plugs, casting compound and/or interfaces.
Durch die Verwendung eines SMD-Hall-IC kann dieser direkt mit der elektronischen Leiterplatine verlötet werden, wodurch Verbindungselemente wie Stecker und Litzen vermieden werden. Damit der Hall-IC die magnetischen Feldänderungen des entsprechenden rotierenden Magnetrades ermitteln kann, muss eine genaue räumliche Nähe zwischen beiden Bauteilen bestehen, nämlich zwischen dem Magnetrad und dem Hall-IC. Durch eine entsprechend sinnvolle Anordnung des Magnetrades im Heizblockkörper und des Hall-IC auf der elektronischen Leiterplatine, insbesondere der Steuereinrichtung, kann diese Anordnung ohne zusätzliche Bauteile geschaffen werden. Somit wurde gegenüber dem Stand der Technik durch einen oder mehrere elastische Stege an der elektronischen Leiterplatine die Position des Hall-IC in die unmittelbare Nähe des Magnetrades verlegt. Insbesondere sind hierdurch auch Kosteneinsparungen erreichbar.By using an SMD Hall IC, it can be soldered directly to the electronic circuit board, eliminating the need for connecting elements such as connectors and stranded wires. So that the Hall IC can determine the magnetic field changes of the corresponding rotating magnet wheel, there must be an exact spatial proximity between the two components, namely between the magnet wheel and the Hall IC. This arrangement can be created without additional components by appropriately arranging the magnet wheel in the heating block body and the Hall IC on the electronic printed circuit board, in particular the control device. Thus, compared to the prior art, the position of the Hall IC was moved to the immediate vicinity of the magnetic wheel by one or more elastic webs on the electronic printed circuit board. In particular, cost savings can also be achieved as a result.
Claims (15)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012013347.2A DE102012013347B4 (en) | 2012-07-06 | 2012-07-06 | Electronic circuit board and method of installing a sensor on a heater block for an instantaneous water heater |
PCT/EP2013/001955 WO2014005707A1 (en) | 2012-07-06 | 2013-07-03 | Control circuit board for a continuous flow heater |
DE202013012074.6U DE202013012074U1 (en) | 2012-07-06 | 2013-07-03 | Control board for a water heater |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102012013347.2A DE102012013347B4 (en) | 2012-07-06 | 2012-07-06 | Electronic circuit board and method of installing a sensor on a heater block for an instantaneous water heater |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102012013347A1 DE102012013347A1 (en) | 2014-01-09 |
DE102012013347B4 true DE102012013347B4 (en) | 2022-10-13 |
Family
ID=49083629
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102012013347.2A Active DE102012013347B4 (en) | 2012-07-06 | 2012-07-06 | Electronic circuit board and method of installing a sensor on a heater block for an instantaneous water heater |
DE202013012074.6U Expired - Lifetime DE202013012074U1 (en) | 2012-07-06 | 2013-07-03 | Control board for a water heater |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202013012074.6U Expired - Lifetime DE202013012074U1 (en) | 2012-07-06 | 2013-07-03 | Control board for a water heater |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (2) | DE102012013347B4 (en) |
WO (1) | WO2014005707A1 (en) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016208742A1 (en) * | 2016-05-20 | 2017-11-23 | Zf Friedrichshafen Ag | Printed circuit board and method for producing a printed circuit board |
EP3540329B1 (en) | 2016-06-20 | 2021-04-28 | Bleckmann GmbH & Co. KG | Heating system component providing a compact temperature sensor design |
CN106249782A (en) * | 2016-08-19 | 2016-12-21 | 北海市蕴芯电子科技有限公司 | Warmhouse booth Internet of Things intelligent monitoring management system |
DE102016219620A1 (en) | 2016-10-10 | 2018-04-12 | Continental Automotive Gmbh | A printed circuit board with a bent connection portion and method of testing the same, and electronic control apparatus and method of operating the same |
DE102019001529A1 (en) * | 2019-03-07 | 2020-09-10 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Bearing component for flow sensor, flow measuring unit and building technology device |
FR3113113A1 (en) * | 2020-07-29 | 2022-02-04 | Valeo Systemes Thermiques | Device for electric heating of a heat transfer liquid |
DE102020123219A1 (en) * | 2020-09-04 | 2022-03-10 | Stiebel Eltron Gmbh & Co. Kg | Bearing component for flow sensor, flow measurement unit and home automation device |
EP4009741A1 (en) * | 2020-12-03 | 2022-06-08 | Bleckmann GmbH & Co. KG | Heating system component for sensing a first and second temperature |
DE102022208775A1 (en) | 2022-08-25 | 2024-03-07 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Heater with a housing |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19914418A1 (en) | 1999-03-30 | 2000-10-05 | Bosch Gmbh Robert | Printed circuit board, particularly flexible printed circuit board |
EP1076479A1 (en) | 1999-07-23 | 2001-02-14 | Ford Motor Company | Integrated sensor/controller assembly and method of manufacturing same |
DE10111993A1 (en) | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Saginomiya Seisakusho Tokyo Kk | Rate of flow sensor for monitoring flow of liquid through pipe employs vanes with bevelled tips |
JP2004119624A (en) | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Matsushita Electric Works Ltd | Circuit board |
DE102004045719A1 (en) | 2003-09-24 | 2005-08-11 | Agilent Technologies, Inc. (n.d.Ges.d.Staates Delaware), Palo Alto | Printed circuit board test access point structures and methods of making the same |
DE102006021096A1 (en) | 2006-05-05 | 2007-11-15 | Siemens Ag | Conductor carrier |
DE202008017937U1 (en) | 2007-07-19 | 2010-12-02 | Gealan Formteile Gmbh | Flow sensing device |
US20110075384A1 (en) | 2009-09-29 | 2011-03-31 | Yeates Kyle H | Component mounting structures for electronic devices |
WO2011067181A1 (en) | 2009-12-01 | 2011-06-09 | Nestec S.A. | Assembly of flowmeter to pcb in a beverage machine |
DE102010039840A1 (en) | 2010-08-26 | 2012-03-01 | Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg | Instantaneous water heater for heating a fluid and method for operating a continuous flow heater |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10225722C1 (en) * | 2002-06-11 | 2003-12-11 | Sensorentechnologie Gettorf Gm | Test sensor, for detecting pipeline fluid flow in fire extinguishing installation, has measuring sensor immersed in flow medium along pipeline and associated electronic evaluation stage contained within sensor housing |
CL2008002963A1 (en) * | 2007-10-04 | 2010-01-22 | Nestec Sa | Heating device for a machine for the preparation of liquid food or drink, comprising a thermal unit with a metallic mass, through which the liquid circulates, and accumulates heat and supplies it to the liquid, and has one or more insured electrical components rigidly to the thermal unit; and machine. |
-
2012
- 2012-07-06 DE DE102012013347.2A patent/DE102012013347B4/en active Active
-
2013
- 2013-07-03 WO PCT/EP2013/001955 patent/WO2014005707A1/en active Application Filing
- 2013-07-03 DE DE202013012074.6U patent/DE202013012074U1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19914418A1 (en) | 1999-03-30 | 2000-10-05 | Bosch Gmbh Robert | Printed circuit board, particularly flexible printed circuit board |
EP1076479A1 (en) | 1999-07-23 | 2001-02-14 | Ford Motor Company | Integrated sensor/controller assembly and method of manufacturing same |
DE10111993A1 (en) | 2000-03-13 | 2001-09-20 | Saginomiya Seisakusho Tokyo Kk | Rate of flow sensor for monitoring flow of liquid through pipe employs vanes with bevelled tips |
JP2004119624A (en) | 2002-09-25 | 2004-04-15 | Matsushita Electric Works Ltd | Circuit board |
DE102004045719A1 (en) | 2003-09-24 | 2005-08-11 | Agilent Technologies, Inc. (n.d.Ges.d.Staates Delaware), Palo Alto | Printed circuit board test access point structures and methods of making the same |
DE102006021096A1 (en) | 2006-05-05 | 2007-11-15 | Siemens Ag | Conductor carrier |
DE202008017937U1 (en) | 2007-07-19 | 2010-12-02 | Gealan Formteile Gmbh | Flow sensing device |
US20110075384A1 (en) | 2009-09-29 | 2011-03-31 | Yeates Kyle H | Component mounting structures for electronic devices |
WO2011067181A1 (en) | 2009-12-01 | 2011-06-09 | Nestec S.A. | Assembly of flowmeter to pcb in a beverage machine |
DE102010039840A1 (en) | 2010-08-26 | 2012-03-01 | Eichenauer Heizelemente Gmbh & Co. Kg | Instantaneous water heater for heating a fluid and method for operating a continuous flow heater |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2014005707A1 (en) | 2014-01-09 |
WO2014005707A9 (en) | 2014-05-01 |
DE102012013347A1 (en) | 2014-01-09 |
WO2014005707A4 (en) | 2014-06-19 |
DE202013012074U1 (en) | 2015-06-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102012013347B4 (en) | Electronic circuit board and method of installing a sensor on a heater block for an instantaneous water heater | |
EP1152639B1 (en) | Electrical heating unit, particularly for liquid supports | |
EP1605238B1 (en) | Electronical heating-cost distributor | |
DE102005010392B4 (en) | Electronic device for making an electrical contact | |
DE102007020882B4 (en) | Device for checking the attachment of a printed circuit board to a carrier | |
WO2015044068A1 (en) | Electrical connector having a resistance coding | |
WO2017045669A1 (en) | Contact element comprising a sensor | |
DE102011004353B4 (en) | Printed circuit board with a monitoring electronics for monitoring battery cells, and thus equipped electrical energy storage | |
WO2015000924A1 (en) | Current-sensor shunt having holes for press-fit pins | |
WO2019020220A1 (en) | Sensor for detecting a spatial temperature profile and method for producing a sensor unit | |
DE102008042795A1 (en) | Device for detecting a rotation angle of a rotatable part | |
DE102018123609B3 (en) | Temperature measuring device, connector, manufacturing process and temperature measuring process | |
EP2828672B1 (en) | Electronic battery sensor | |
DE102013217782A1 (en) | Cell contacting system for an electrochemical device and method of making a cell contacting system | |
WO2013007834A1 (en) | Device for conducting an electric current | |
DE102008059661B4 (en) | Optical sensor | |
DE102008006866A1 (en) | Device for current measurement | |
DE102013217784A1 (en) | Cell contacting system for an electrochemical device and method of making a cell contacting system | |
EP2711726B1 (en) | Device for voltage monitoring | |
EP3357309A1 (en) | Vehicle control device | |
EP2707885B1 (en) | Connector pin | |
DE10107630A1 (en) | Electrical connector strips has arrays of contact pins embedded into a main body of insulating material | |
DE102013220516A1 (en) | measuring device | |
DE102017206038B4 (en) | Sensing device, battery pack and method of assembling a sensing device | |
EP3708978B1 (en) | Compact direct measurement system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |