EP2082467A1 - Verfahren zum schutz eines heizelementes sowie heizvorrichtung - Google Patents

Verfahren zum schutz eines heizelementes sowie heizvorrichtung

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EP2082467A1
EP2082467A1 EP07821443A EP07821443A EP2082467A1 EP 2082467 A1 EP2082467 A1 EP 2082467A1 EP 07821443 A EP07821443 A EP 07821443A EP 07821443 A EP07821443 A EP 07821443A EP 2082467 A1 EP2082467 A1 EP 2082467A1
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EP
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heating element
voltage
limit value
heating
heating device
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Withdrawn
Application number
EP07821443A
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Inventor
Michael Georg Rosenbauer
Peter Schweier
Franz-Josef Wagner
Christian Wirth
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BSH Hausgeraete GmbH
Original Assignee
BSH Bosch und Siemens Hausgeraete GmbH
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Publication date
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    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H5/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection
    • H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
    • H02H5/042—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature using temperature dependent resistors
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
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    • H02H5/04—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal non-electric working conditions with or without subsequent reconnection responsive to abnormal temperature
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/19—Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • G05D23/24—Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature the sensing element having a resistance varying with temperature, e.g. a thermistor
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B1/00—Details of electric heating devices
    • H05B1/02—Automatic switching arrangements specially adapted to apparatus ; Control of heating devices
    • H05B1/0227—Applications
    • H05B1/0252—Domestic applications
    • H05B1/0258—For cooking
    • H05B1/0269—For heating of fluids
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A47—FURNITURE; DOMESTIC ARTICLES OR APPLIANCES; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; SUCTION CLEANERS IN GENERAL
    • A47J—KITCHEN EQUIPMENT; COFFEE MILLS; SPICE MILLS; APPARATUS FOR MAKING BEVERAGES
    • A47J27/00—Cooking-vessels
    • A47J27/21—Water-boiling vessels, e.g. kettles
    • A47J27/21008—Water-boiling vessels, e.g. kettles electrically heated
    • A47J27/21058—Control devices to avoid overheating, i.e. "dry" boiling, or to detect boiling of the water
    • A47J27/21091—Control devices to avoid overheating, i.e. "dry" boiling, or to detect boiling of the water of electronic type

Definitions

  • the invention relates to a method for protecting a heating element with at least one voltage tap against overheating. Furthermore, the invention relates to a heating device and a water-conducting household appliance with such a heater.
  • Heaters with an electrically operated resistance heating element require protection against overheating, especially when used in water-bearing domestic appliances, such as e.g. Kettle, coffee machines, dishwashers or washing machines are used.
  • To protect against overheating is provided that during heating operation by measuring the heating current and - voltage of the heater resistance is determined and a shutdown of the heating takes place when a fixed limit is exceeded.
  • this requires a very accurate and long-term stable measurement of heating current and voltage.
  • the heating resistors used for the production may have only a small specimen scattering in order to realize a current measuring device with the required accuracy.
  • problematic are critical partial overheating with relatively small area expansion, which can also lead to destruction of the heating element. You can not be distinguished from uncritical, large-scale warming.
  • the object of the invention is achieved by a method for protecting a heating element with at least one voltage tap against overheating, with the following steps: - determining a heater element limit,
  • the method according to the invention uses, by means of a heating element with at least one voltage tap, further characteristic values of the heating element to be detected and used for the evaluation.
  • the detection of the heating element value and of the at least one voltage pick-off value which takes place continuously or at a predetermined sampling frequency, allows even partial overheating to be reliably detected. Furthermore, the method eliminates the influence of specimen scattering.
  • At least one resistance value is used to determine the limit value.
  • This may be the resistance value of the heating element, which is determined by means of a monitoring device from the electric current flowing through the heating element and the voltage drop across the heating element. This resistance value is then monitored and compared with the previously determined and stored Schutgrenzwert continuously or at a predetermined sampling frequency during operation, wherein when the determined Schuelementgrenzives exceeds the heating element is deactivated.
  • the conductance may be used instead of using a resistance value.
  • At least one stress ratio is used for determining the limit value.
  • the voltage ratio is the ratio of the voltage drop across the at least one voltage tap and the voltage drop across the heating element. If a plurality of voltage taps are provided on the heating element, a corresponding number of voltage ratios in relation to the voltage drop at the heating element are determined in accordance with the number of voltage taps.
  • the respective voltages dropping across the voltage taps are detected by means of the Monitoring devices detected continuously or at a predetermined sampling frequency and compared with predetermined voltage tap limit values. As soon as a value exceeds a predetermined voltage tap limit, the heating element is deactivated.
  • the heater takes place in an initialization step. That is, the heater is heated in the new state in the manufacturing during the initialization step and a self-adjustment takes place, in which the electrical current through the heating element, the voltage drop across the heating element and the voltage drops across the voltage drops detected electrical voltages.
  • the values determined from these measured values become the corresponding limit values, i. the Schuelementgrenzwert and the at least onechrosabgriffsgrenzwert, formed and stored. In this case, a multiplication with a correction factor can be provided to increase the security.
  • the monitoring device is switched to a monitoring mode in which only a continuous or with a predetermined sampling frequency detecting the Schuelementgrenzwertsund the at least onedersabgriffgrenzhongs and if a limit value is exceeded deactivating the heating element takes place.
  • the invention includes a heating device, at least comprising a heating element with at least one voltage tap and with a monitoring device for
  • the heating device is deactivated. This device allows it in a simple way
  • the at least one predetermined limit value is a resistance value which is detected by means of a current and voltage measurement.
  • This may be, for example, the heating element limit value of the heating element of the heating device.
  • the corresponding conductance can also be used.
  • the at least one predetermined limit value is a voltage ratio that is formed from the electrical voltage falling on the heating element and the voltage drop across the at least one voltage tap.
  • the predefined limit value may, for example, be the at least one voltage threshold limit value.
  • the heating device has current measuring means for detecting the electric current flowing through the heating element so as to determine the resistance value of the heating element.
  • the current measurement is done by measuring a voltage drop via a shunt resistor.
  • the monitoring device has a memory in which the at least one predetermined limit value can be stored.
  • a memory in which the at least one predetermined limit value can be stored.
  • This allows, in an initialization process e.g. to detect a Schuelementgrenzwert and at least onepalsabgriffgrenzwert and to determine therefrom the respective limits, which can then be stored in the memory.
  • a microcontroller of a monitoring device After completion of the initialization process, a microcontroller of a monitoring device then has access to the stored limit value in order to be able to compare it with the heating element values detected continuously or at a predetermined sampling frequency and the at least one voltage tap value.
  • the invention includes a water-conducting household appliance, such. a kettle, a coffee machine, a dishwasher or a washing machine, which has at least one heating device according to the invention.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a heating device according to the invention.
  • the heating device 2 has a heating element 4, which is an electric heating element in thick-film technology with a substantially elongated shape.
  • the heating element 4 has two voltage taps 6 in the present exemplary embodiment. Alternatively, however, a different number of voltage taps may be provided.
  • the heating device 2 has a connection 22 for supplying electrical energy, which flows through the heating element 4 when the relay switch 16 is closed.
  • a shunt resistor 10 is arranged, which serves to measure the current flowing through the heating element 4 electrical current.
  • the heater 2 includes a transducer unit 12, which serves to adapt the input voltage of the heating element 4, the voltage drop across the shunt resistor 10 and the voltage drops across the voltage taps 6.
  • the heating device 2 comprises a monitoring device 8, which has a microcontroller (not shown) and a memory (not shown).
  • the microcontroller is connected on the input side to the voltage converter unit 8 and is on the output side with a relay 14 in operative connection.
  • the monitoring device 8 is connected to a reference voltage source 20.
  • the voltage drop across the heating element 4 and the electrical current flowing through the heating element 4 is detected by means of the shunt resistor 10.
  • These values are adjusted by the transducer unit 12 of the monitoring device 8 with the microcontroller fed and determined from a limit value for the resistance value.
  • the metrologically determined limit value can be multiplied by a predetermined correction factor become. This value is then stored in memory as a predetermined Schuelementgrenzwert.
  • the values for the voltage drops at the voltage taps 6 are detected, adjusted by means of the transducer unit 12 and supplied to the monitoring unit 8 with the microcontroller. Subsequently, a voltage ratio based on the voltage drop across the heating element 4 is determined for each voltage tap 6 and stored in the memory asppsabgriffsgrenzhong, where also a multiplication with a predetermined correction factor can be provided. In addition, it is possible for the voltage ratio of the two voltage taps 6 to be formed and stored as a further limit value. This completes the initialization process.
  • the heating device 2 is again supplied with a voltage source connected to the terminal 22 with electrical energy, which causes a flowing through the heating element electrical current when the relay switch 16 is closed, which causes heating of the heating element 4.
  • the current flowing through the heating element 4 is detected by means of the shunt resistor 10 and the voltage drop across the heating element 4 by means of the transducer unit 12 and the monitoring device 8.
  • the actual resistance value is determined from the electric current flowing through the heating element 4 and the voltage dropping across the heating element 4, which current value is compared with the heating element limit value determined and stored during the initialization step. If the current resistance value is greater than the predetermined heating element limit value, the monitoring device causes the relay 14 to be de-energized so that the relay switch 16 opens, thereby disconnecting the heating element 4 from the power supply.
  • the voltage drops at the voltage taps 6 are detected continuously and at a predetermined sampling ratio, and the ratios of the voltages at the voltage taps 6 to the voltage drop across the heating element 4 are formed. In addition, the ratios of the two voltages at the voltage taps 6 can be formed. These are stored with the predetermined voltage tap limits compared. If one of the currentmatsabgriffsgrenzowski exceeds the correspondingchrosabgriffswert, causes the analog monitoring device 8 that the relay 14 is no longer flowed through by an electric current, so that the relay switch 16 opens and the heating resistor 4 disconnects from the power supply.
  • the heating device according to the invention allows reliable protection of the heating element against overheating.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz eines Heizelementes (4) mit wenigstens einem Spannungsabgriff (6) vor Überhitzung, mit den Schritten: Ermitteln eines Heizelementsgrenzwertes, Ermitteln wenigstens eines Spannungsabgriffsgrenzwertes, Erfassen des Heizelementswertes (4) und des wenigstens einen Spannungsabgriffswertes, und Deaktivieren des Heizelementes (4), wenn der Heizelementgrenzwert oder der wenigstens ein Spannungsabgriffsgrenzwert überschritten wird. Ferner gehört zur Erfindung eine Heizvorrichtung (2) sowie ein wasserführendes Haushaltsgerät mit einer derartigen Heizvorrichtung (2).

Description

Verfahren zum Schutz eines Heizelementes sowie
Heizvorrichtung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schutz eines Heizelementes mit wenigstens einem Spannungsabgriff vor Überhitzung. Ferner betrifft die Erfindung eine Heizvorrichtung und ein wasserführendes Haushaltsgerät mit einer derartigen Heizvorrichtung.
Heizvorrichtungen mit einem elektrisch betriebenen Widerstandsheizelement benötigen einen Schutz vor Überhitzung, insbesondere wenn sie in wasserführenden Haushaltsgeräten, wie z.B. Wasserkocher, Kaffeemaschinen, Geschirrspülmaschinen oder Waschmaschinen, eingesetzt werden. Zum Schutz vor Überhitzung ist dabei vorgesehen, dass während des Heizbetriebes durch Messung von Heizstrom und - Spannung der Heizungswiderstand bestimmt wird und bei Überschreiten eines festen Grenzwertes eine Abschaltung der Heizung erfolgt. Dies erfordert jedoch eine sehr genaue und langzeitstabile Messung von Heizungsstrom und -Spannung. Des Weiteren dürfen die für die Fertigung verwendeten Heizungswiderstände nur eine geringe Exemplarstreuung aufweisen, um eine Strommesseinrichtung mit der erforderlichen Genauigkeit realisieren zu können. Problematisch sind jedoch kritische partielle Überhitzungen mit relativ kleiner Flächeausdehnung, die ebenfalls zu einer Zerstörung des Heizelementes führen können. Sie können so nicht von unkritischen, großflächigen Erwärmungen unterschieden werden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Schutz eines Heizelementes bereitzustellen, dass gegenüber Exemplarstreuungen neutral ist, mit geringen Aufwand realisiert werden kann und die zuverlässige Erkennung von partiellen Überhitzungen erlaubt.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zum Schutz eines Heizelementes mit wenigstens einem Spannungsabgriff vor Überhitzung, mit den Schritten: - Ermitteln eines Heizungselementsgrenzwertes,
Ermitteln wenigstens eines Spannungsabgriffsgrenzwertes,
Erfassen des Heizelementswerts und des wenigstens einem Spannungsabgriffwertes, und
Deaktivieren des Heizelements, wenn der Heizelementgrenzwert oder der wenigstens eine Spannungsabgriffgrenzwert überschritten wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren nutzt dabei aus, mittels eines Heizelementes mit wenigstens einem Spannungsabgriff weitere charakteristische Werte des Heizungselementes erfasst und zur Auswertung herangezogen werden. Dabei erlaubt das kontinuierlich oder mit einer vorgegebenen Abtastfrequenz erfolgende Erfassen des Heizelementwertes und des wenigstens eines Spannungsabgriffwertes, dass auch partielle Überhitzungen zuverlässig erkannt werden können. Ferner wird durch das Verfahren der Einfluss von Exemplarstreuungen eliminiert.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass zur Grenzwertermittlung mindestens ein Widerstandswert herangezogen wird. Dabei kann es sich um den Widerstandswert des Heizelementes handeln, der mittels einer Überwachungseinrichtung aus dem durch das Heizelement fließenden elektrischen Strom und der an dem Heizelement abfallenden elektrischen Spannung ermittelt wird. Dieser Widerstandswert wird dann mit dem vorher ermittelten und abgespeicherten Heizelementgrenzwert kontinuierlich oder mit einer vorgegebenen Abtastfrequenz während des Betriebes überwacht und verglichen, wobei bei Überschreiten des ermittelten Heizelementgrenzwertes das Heizelement deaktiviert wird. An Stelle der Heranziehung eines Widerstandswerts kann alternativ auch der Leitwert Verwendung finden.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass zur Grenzwertermittlung mindestens ein Spannungsverhältnis herangezogen wird. Dabei handelt es sich bei dem Spannungsverhältnis um das Verhältnis aus dem Spannungsabfall über dem wenigstens einen Spannungsabgriff und dem Spannungsabfall über dem Heizelement. Sind mehrere Spannungsabgriffe am Heizelement vorgesehen werden entsprechend der Anzahl der Spannungsabgriffe eine entsprechende Anzahl an Spannungsverhältnissen in Bezug zum Spannungsabfall am Heizelement ermittelt. Während des Betriebs werden die jeweiligen an den Spannungsabgriffen abfallenden Spannungen mittels der Überwachungseinrichtungen kontinuierlich oder mit einer vorgegebenen Abtastfrequenz erfasst und mit vorher bestimmten Spannungsabgriffsgrenzwerten verglichen. Sobald ein Wert einen vorgegebenen Spannungsabgriffsgrenzwert überschreitet, wird das Heizelement deaktiviert.
Dabei ist in einer bevorzugten Ausführungsform vorgesehen, dass die Schritte
Ermitteln eines Heizelementsgrenzwertes, und
Ermitteln wenigstens eines Spannungsabgriffgrenzwertes
in einem Initialisierungsschritt erfolgen. D.h., dass die Heizeinrichtung im Neuzustand in der Fertigung während des Initialisierungsschrittes aufgeheizt wird und ein Selbstabgleich erfolgt, bei dem der durch das Heizelement elektrische Strom, die über dem Heizelement abfallende elektrische Spannung sowie die an den Spannungsabgriffen abfallenden elektrischen Spannungen erfasst werden. In einem nächsten Schritt werden aus diesen ermittelten Messwerten die entsprechenden Grenzwerte, d.h. der Heizelementgrenzwert und der wenigstens eine Spannungsabgriffsgrenzwert, gebildet und abgespeichert. Dabei kann zur Erhöhung der Sicherheit eine Multiplikation mit einem Korrekturfaktor vorgesehen sein. Anschließend wird die Überwachungseinrichtung in einem Überwachungsmodus umgeschaltet, in dem allein ein kontinuierliches oder mit einer vorgegebene Abtastfrequenz erfolgendes Erfassen des Heizelementgrenzwertesund des wenigstens ein Spannungsabgriffgrenzwertes erfolgt und bei Überschreiten eines Grenzwertes ein Deaktivieren des Heizelementes erfolgt.
Ferner gehört zur Erfindung eine Heizvorrichtung, wenigstens umfassend ein Heizelement mit wenigstens einem Spannungsabgriff und mit einer Überwachungseinrichtung zur
Überwachung des Heizelementes, die der derart ausgebildet ist, dass auf ein
Überschreiten mindestens eines vorgegebenen Grenzwertes hin die Heizvorrichtung deaktiviert wird. Diese Vorrichtung erlaubt es auf einfache Art und Weise durch
Bereitstellen eines zusätzlichen Spannungsabgriffes, partielle Überhitzungen zuverlässig zu erfassen und zugleich durch Vergleiche mit vorgegebenen Grenzwerten
Fertigungstoleranzen der verwendeten Bauteile zu kompensieren. Dazu ist es vorzugsweise vorgesehenen, dass der mindestens eine vorgegebene Grenzwert ein Widerstandswert ist, der mittels einer Strom- und Spannungsmessung erfasst wird. Es kann sich dabei bspw. um den Heizelementgrenzwert des Heizelementes der Heizvorrichtung handeln. Analog kann auch der entsprechende Leitwert Verwendung finden.
Ferner ist vorzugsweise vorgesehen, dass der mindestens eine vorgegebene Grenzwert ein Spannungsverhältnis ist, dass aus der am Heizelement fallenden elektrischen Spannung und der an dem wenigstens einem Spannungsabgriff abfallenden elektrischen Spannung gebildet wird. Bei dem vorgegebenen Grenzwert kann es sich bspw. um den wenigstens einen Spannungsabgriffsgrenzwert handeln.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Heizvorrichtung Strommessmittel zur Erfassung des durch das Heizelement fließenden elektrischen Stromes aufweist, um so den Widerstandswert des Heizelementes zu bestimmen. Dabei erfolgt die Strommessung über die Messung eines Spannungsabfalls über einen Shuntwiderstand.
Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass die Überwachungseinrichtung einen Speicher aufweist, in der der mindestens eine vorgegebene Grenzwert abgespeichert werden kann. Dies erlaubt es, in einem Initialisierungsvorgang z.B. einen Heizelementgrenzwert und mindestens einen Spannungsabgriffgrenzwert zu erfassen und daraus die jeweiligen Grenzwerte zu bestimmen, die dann in dem Speicher abgespeichert werden können. Nach Abschluss des Initialisierungsvorgangs hat dann ein Mikrokontroller einer Überwachungseinrichtung Zugriff auf die abgespeicherten Grenzwerts, um einen Vergleich mit den kontinuierlich oder mit einer vorgegebenen Abtastfrequenz erfassten Heizelementwerten und den wenigstens ein Spannungsabgriffwert durchführen zu können.
Ferner gehört zur Erfindung ein wasserführendes Haushaltsgerät, wie z.B. ein Wasserkocher, eine Kaffeemaschine, eine Geschirrspülmaschine oder eine Waschmaschine, die wenigstens eine erfindungsgemäße Heizeinrichtung aufweist.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Heizvorrichtung.
Die erfindungsgemäße Heizvorrichtung 2 weist ein Heizelement 4 auf, bei dem es sich um ein elektrisches Heizelement in Dickschichttechnik mit im Wesentlichen länglicher Form handelt. Das Heizelement 4 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel zwei Spannungsabgriffe 6 auf. Alternativ kann jedoch auch eine andere Anzahl von Spannungsabgriffen vorgesehen sein.
Die Heizvorrichtung 2 weist einen Anschluss 22 zur Versorgung mit elektrischer Energie auf, die bei geschlossenen Relaisschalter 16 durch das Heizelement 4 fließt. In Reihe zum Heizelement 4 ist ein Shuntwiderstand 10 angeordnet, der der Strommessung des durch das Heizelement 4 fließenden elektrischen Stromes dient.
Ferner gehört zur Heizvorrichtung 2 eine Messwandlereinheit 12, die der Anpassung der Eingangsspannung des Heizelements 4, des Spannungsabfalls über dem Shuntwiderstand 10 sowie der Spannungsabfälle über den Spannungsabgriffen 6 dient.
Des Weiteren umfasst die Heizvorrichtung 2 eine Überwachungseinrichtung 8, die einen Mikrokontroller (nicht dargestellt) und einen Speicher (nicht dargestellt) aufweist. Der Mikrokontroller ist eingangsseitig mit der Spannungswandlereinheit 8 verbunden und steht ausgangsseitig mit einem Relais 14 in Wirkverbindung. Ferner ist die Überwachungseinrichtung 8 mit einer Referenzspannungsquelle 20 verbunden.
Im Folgenden wird nun die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Heizvorrichtung 2 erläutert.
In einem Initialisierungsschritt erfolgt nach Anlegen einer Betriebsspannung an dem Anschluss 22 zuerst ein Erfassen des Spannungsabfalls über das Heizelement 4 sowie des durch das Heizelement 4 fließenden elektrischen Stromes mittels des Shuntwiderstands 10. Diese Werte werden nach Anpassen durch die Messwandlereinheit 12 der Überwachungseinrichtung 8 mit dem Mikrokontroller zugeführt und daraus ein Grenzwert für den Widerstandswert ermittelt. Dabei kann der messtechnisch ermittelte Grenzwert mit einem vorgegebenen Korrekturfaktor multipliziert werden. Dieser Wert wird dann im Speicher als vorgegebener Heizelementgrenzwert abgespeichert.
In einem nächsten Schritt werden die Werte für die Spannungsabfälle an den Spannungsabgriffen 6 erfasst, mittels der Messwandlereinheit 12 angepasst und der Überwachungseinheit 8 mit dem Mikrokontroller zugeführt. Anschließend wird für jeden Spannungsabgriff 6 ein Spannungsverhältnis bezogen auf den Spannungsabfall über das Heizelement 4 ermittelt und in dem Speicher als Spannungsabgriffsgrenzwerte abgespeichert, wobei ebenfalls eine Multiplikation mit einem vorgegebenen Korrekturfaktor vorgesehen sein kann. Zusätzlich ist es möglich, dass als weiterer Grenzwert das Spannungsverhältnis der beiden Spannungsabgriffe 6 gebildet und abgespeichert wird. Damit ist der Initialisierungsvorgang abgeschlossen.
Während des Betriebes hingegen wird die Heizvorrichtung 2 wieder eine an dem Anschluss 22 angeschlossene Spannungsquelle mit elektrischer Energie versorgt, die bei geschlossenem Relaisschalter 16 einen durch das Heizelement fließenden elektrischen Strom hervorruft, der eine Erwärmung des Heizelements 4 bewirkt. Kontinuierlich oder mit einem vorgegebenen Abtastverhältnis werden mittels der Messwandlereinheit 12 und der Überwachungseinrichtung 8 der durch das Heizelement 4 fließende Strom mittels des Shuntwiderstands 10 und die über das Heizelement 4 abfallende Spannung erfasst. Anschließend werden aus dem durch das Heizelement 4 fließenden elektrischen Strom und der an den Heizelement 4 abfallenden elektrischen Spannung der aktuelle Widerstandswert ermittelt, der mit dem während des Initialisierungsschrittes ermittelten und abgespeicherten Heizelementsgrenzwertes verglichen wird. Ist der aktuelle Widerstandswert größer als der vorgegebenen Heizelementgrenzwert veranlasst die Überwachungseinrichtung, dass das Relais 14 nicht mit Strom versorgt wird, so dass der Relaisschalter 16 öffnet und damit das Heizelement 4 von der Spannungsversorgung trennt.
Ferner werden kontinuierlich oder mit einem vorgegebenen Abtastverhältnis die Spannungsabfälle an den Spannungsabgriffen 6 erfasst und die Verhältnisse der Spannungen an den Spannungsabgriffen 6 zu der an dem Heizelement 4 abfallenden Spannung gebildet. Zusätzlich können auch die Verhältnisse der beiden Spannungen an den Spannungsabgriffen 6 gebildet werden. Diese werden mit den abgespeicherten vorgegebenen Spannungsabgriffsgrenzwerten verglichen. Wenn einer der aktuellen Spannungsabgriffsgrenzwerte den entsprechend den vorgegebenen Spannungsabgriffswert überschreitet, veranlasst in analoger Weise die Überwachungseinrichtung 8, dass das Relais 14 nicht mehr von einem elektrischen Strom durchflössen wird, so dass der Relaisschalter 16 öffnet und den Heizwiderstand 4 von der Spannungsversorgung trennt.
Damit erlaubt die erfindungsgemäße Heizvorrichtung einen zuverlässigen Schutz des Heizelementes vor Überhitzung.
l CN
BEZUGSZEICHENLISTE
Heizvorrichtung
4 Heizelement
6 Spannungsabgriff
8 Spannungseinrichtung
10 Standwiderstand
12 Wandlereinheit
14 Relais
16 Relaisschalter
20 Referenzspannung
22 Anschluss

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zum Schutz eines Heizelementes (4) mit wenigstens einem Spannungsabgriff (6) vor Überhitzen, mit den Schritten:
Ermitteln eines Heizelementsgrenzwertes, Ermitteln wenigstens eines Spannungsabgriffsgrenzwertes, Erfassen des Heizelementswertes und des wenigstens einen Spannungsabgriffswertes, und - Deaktivieren des Heizelementes (4), wenn der Heizelementgrenzwert oder der wenigstens ein Spannungsabgriffsgrenzwert überschritten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Grenzwertermittlung wenigstens ein Widerstandswert herangezogen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Grenzwertermittlung mindestens ein Spannungsverhältnis herangezogen wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte
Ermitteln eines Heizelementsgrenzwertes, und Ermitteln wenigstens eines Spannungsabgriffsgrenzwertes in einem Initialisierungsschritt erfolgen.
5. Heizvorrichtung (2), wenigstens umfassend ein Heizelement (4) mit wenigstens einem Spannungsabgriff (6) und mit einer Überwachungseinrichtung (8) zur Überwachung des Heizelementes (4), die derart ausgebildet ist, dass auf ein Überschreiten mindestens eines vorgegebenen Grenzwertes die Heizvorrichtung (2) deaktiviert wird.
6. Heizvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein vorgegebener Grenzwert einen Widerstandswert ist.
7. Heizvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein vorgegebener Grenzwert ein Spannungsverhältnis ist.
8. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Strommessmittel zur Erfassung des durch das Heizelement fließenden elektrischen Stromes vorgesehen sind.
9. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein vorgegebene Grenzwert in einem Initialisierungsschritt ermittelt wird.
10. Heizvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinrichtung (8) einen Speicher aufweist, in dem der mindestens eine vorgegebene Grenzwert abgespeichert werden kann.
11. Wasserführendes Haushaltsgerät mit einer Heizvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 5 bis 10.
EP07821443A 2006-10-19 2007-10-17 Verfahren zum schutz eines heizelementes sowie heizvorrichtung Withdrawn EP2082467A1 (de)

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EP (1) EP2082467A1 (de)
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DE (1) DE102006049395A1 (de)
WO (1) WO2008046852A1 (de)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2464533A (en) * 2008-05-15 2010-04-28 Vladimir Davidov Safe planar electrical heater
DE102013200277A1 (de) 2013-01-10 2014-01-30 E.G.O. Elektro-Gerätebau GmbH Heizeinrichtung und Verfahren zur Temperaturmessung an der Heizeinrichtung
JP2015060740A (ja) * 2013-09-19 2015-03-30 株式会社東芝 照明装置
US20170049296A1 (en) * 2015-08-18 2017-02-23 General Electric Company Controlling the operation of a dishwashing appliance
DE102016216295A1 (de) * 2016-08-30 2018-03-01 Dbk David + Baader Gmbh Elektrischer heizer und verfahren zum erkennen einer überhitzung eines solchen elektrischen heizers
PL3513698T3 (pl) * 2018-01-17 2022-11-21 Vorwerk & Co. Interholding Gmbh Sposób eksploatacji elementu grzewczego
EP4190212A1 (de) 2019-10-15 2023-06-07 Vorwerk & Co. Interholding GmbH Küchenmaschine und verfahren zum betreiben eines heizsystems
CN111671371B (zh) * 2020-06-18 2022-06-14 上海明略人工智能(集团)有限公司 洗碗机的加热模式的确定方法和装置、存储介质

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4511791A (en) * 1983-04-25 1985-04-16 Owens-Corning Fiberglas Corporation Electronic balance meter
DE3718809A1 (de) * 1987-06-05 1988-12-15 Memmert Gmbh & Co Kg Waerme Me Verfahren zur temperaturregelung und temperaturregelschaltung
IT1259221B (it) * 1992-07-23 1996-03-11 Zanussi Elettrodomestici Macchina lavatrice con dispositivo di controllo della temperatura degli organi elettrici di riscaldamento dell'acqua
DE19835622A1 (de) * 1998-08-06 2000-02-10 Bsh Bosch Siemens Hausgeraete Haushaltgerät
DE50304818D1 (de) * 2002-06-12 2006-10-12 Ig Bauerhin Gmbh Überwachungsvorrichtung für in Serie geschaltete elektrische Heizelemente
DE10360553A1 (de) * 2003-12-22 2005-07-14 BSH Bosch und Siemens Hausgeräte GmbH Stromsensor zur Überwachung vor Überhitzung von Heizelementen
US7256371B2 (en) * 2004-03-22 2007-08-14 Integrated Electronic Solutions Pty Ltd. Temperature control method for positive temperature coefficient type heating element

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2008046852A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN101529684A (zh) 2009-09-09
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CN101529684B (zh) 2011-12-07

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