[实用新型]电加热器

说明书

本发明涉及电加热器，尤其涉及那种在绝缘基底上有电阻槽的电加热器。

这种加热器使用于或者已经被建议使用于各种场合，例如家用电器，如水加热容器，水加热器或电熨斗。绝缘层，如玻璃、陶瓷或者玻璃陶瓷(以下统称为“玻璃”)通常设置在金属基底上，如一个板上(例如可以形成液体加热容器基底的一部分)，通常利用印刷技术将电阻槽设置在该绝缘层上。作为对一层涂覆金属基底的替换，该基底可以是固体陶瓷体。可以在该槽上设置另一个电绝缘层来保护槽，防止它腐蚀和氧化。在本领域中，这种加热器称为“厚膜”加热器。

显然在出现故障的情况下不让加热器过热很重要，因为这不仅会对正在使用的设备或者电器，而且可能对用户造成相当的损害。

已经提出了几种提供这种过热保护的建议。在液体加热容器中，通常提供可重调的过热保护器，该保护器在容器中的加热器过热时运转，例如在容器中没有液体而被通电或者在容器内液体蒸发干时运转。通常，这包括一个设置成与加热器热接触的双金属触发器，该触发器在给定的温度下运行，在高于容器的正常运转温度时，启动加热器电源内的一套触点。但是，如果该保护器不能够运行，提供一个替代保护器也是公知的，例如一个热熔丝，该热熔丝在加热器的温度上升到高于预定温度值时工作。这样的方案描述于本申请人的专利申请WO-A-94/18807中。

在本申请人的U27和U28控制中，设置有两个双金属触发器，它们相互交替使用，就不必使用严重过热保护器。

但是，优选提供一种具有内在保护的加热器或者电阻。在WO97/39603中本申请人已经提出了这样一种方案。按照该方案，在相邻的加热槽之间设置选择玻璃材料的桥，选择槽的形状及槽的位置和材料，以便槽段之间的玻璃在预定的温度下具有足够的导电性，使槽段短路，从而导致加热器受控失效。因此该加热器可以说是“自我保护”，不需要外部控制。

在本申请人的申请WO99/02080中也提供了一种“自我保护”加热器，其中规定相邻槽之间的桥的位置偏离槽端部，以便在出现短路时限制槽中的电流。目的在于防止故障电流烧断家用电源的熔丝。

本发明在各个方面对上述申请作了进一步发展。

在WO97/39603中，提出自我保护玻璃桥优选设置为全部加热器槽上的一层。但是，现在发现桥最好是分立的桥，并且如果要使该槽免遭氧化和腐蚀，要提供一层单独的外层釉层。

因此本发明的第一方面是提供了一种电阻，或者这种具有一个设置绝缘基底上的厚膜电阻槽的加热器，所述槽的两个预定段具有预定电流载流通量，由绝缘材料分离桥跨过，该桥在预定温度下具有足够的导电性，引起故障电流通过一个或者两个所述段，利用单独的外层釉层防止电阻槽氧化。

这样，可以使用传统的外层釉，为电阻槽提供正常的腐蚀保护及一种合适的绝缘材料，例如适当选择的玻璃材料，用于加热器严重过热的保护。

在一个最佳实施例中，严重过热保护桥还用作跨过适当槽段的外层釉。最好还使桥位于相邻槽段端部上方。

“自我保护”加热器在严重过热情况下自我保护的时间取决于加热器材料桥区域的温度。加热器越热，桥越热，能够越快地达到超过故障电流的温度。在上下文所说的水加热容器中，例如水壶中，尤其在已经进行任何第一次过热保护如双金属触发器保护之前的一段时间内，防止加热器过早故障是十分重要的。

根据本发明的另一个方面，通过将材料桥放置在加热器的一个功率密度比相邻区域低的区域内，可以减轻该问题。因此本发明的第二方面是提供一种电阻或者这种在一个绝缘基底上设置厚膜电阻槽的加热器，所述槽的两个预定段具有预定的电流载流容量，由电绝缘材料制成的桥跨过，该桥在预定的温度下具有足够的导电性，使故障电流通过所述的一段或者两段，所述的电阻加热槽具有可变化的功率密度，所述的材料桥设置在功率密度较低的加热器槽区域。

通过将玻璃桥放置在加热器的低功率密度区域，在过热状态下该区域的温度上升将滞后于相邻的高功率密度区域的温度上升，因此给故障提供了较长的时间。当然，仍然保持桥的位置，以便加热器在该位置而不是别的位置处故障。因此，如果在加热器槽上提供独立的外层釉，可以这样选择，以便故障不会首先发生在槽的其它处。