专利名称：电加热的面板装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一个电加热的面板的领域。更具体的，本发明涉及的电加热的面板含有在面板中的传感器，在面板之间检测电阻以得到面板温度的测量。
已知提供以用于床铺的电热毯形式的电加热面板，该床铺含有跟随透过毯子的锯齿形的加热元件。如果这些装置可以被用于预加热一个床铺，或者当床铺被占用时被整晚使用，希望该装置能够含有措施以阻止危险的过热的情况发展。此问题由于绝缘水平的变化而变得更加困难，该绝缘可以提供在加热的毯子上，该毯子使所得到的具有给定功率输入的温度变化巨大。另外，床铺所被预热到的或者应该被使用的整晚所设置的温度当使用目前的功率水平时是很难被控制的。
因为上述的原因，除了该加热导线，已经建议提供在毯子之间的传感器导线，在毯子之间存在一个对温度能够作出响应的具有阻抗的覆层，该阻抗根据温度进行变化。以此方式能够测量在传感器之间的阻抗以得到在毯子之中的实际温度的显示，并且其能够被反馈以控制功率设置或者进行安全的关断。
本发明的任务是在此电加热的面板之中来提高运行的可靠性，以此提高安全性，并且能够用来减少面板的制造费用。
从一个方面来看，所提供的电加热面板具有一个具有加热导体的加热元件、一个第一个温度检测导体和一个第二个温度检测导体，所述的加热导体、所述的第一个温度检测导体和所述的第二个温度检测导体同轴并且一体地构成，所述的第一个温度检测导体和所述的第二个温度检测导体由一个具有阻抗的对温度响应的覆层分开，该阻抗能够根据温度进行变化，并且所述的加热导体通过一个绝缘层与所述的第一个温度检测导体和所述的第二个温度检测导体分开；和一个连接到所述的第一个温度检测导体和所述的第二个温度检测导体温度检测电路以便于根据所述的对温度进行响应的覆层的检测的阻抗来控制流过所述的加热导体的电流。
共同处于相同的加热元件中的该加热导线和传感器导线保证了传感器与加热导线进行非常优良的热接触并且以此暴露于出现在毯子中的最大的温度。另外因为该加热元件含有所有的需要穿过毯子的导线，只有单个的元件通过在毯子之中的锯齿形的路径被供给，以此相对于不得不适合一个加热元件和一个分开的传感器元件的情况降低了制造费用。
该加热导体和检测的导体在加热元件中能够以不同的相关顺序进行设置。在优选的实施例中，该加热的导体从所述的第一个温度检测导体和所述的第二个温度检测导体径向向外地布置在所述的加热元件中。此装置允许该加热导体能够有效地而且不会为检测导体提供障碍地加热该毯子。
该加热元件的性能的张力和可靠性在实施形式中进行改进，在该实施形式中，所述的导体的内径是一个直的导体，其沿着所述的加热导体的中心轴线从所述的导体径向向外地伸展，该所述的导体被螺旋状地缠绕在所述的中心轴线上。
毯子的安全性在实施形式中被改进，其中两个所述的导体被螺旋地在相反方向上缠绕在所述的加热导体，并且所述的电加热面板装置含有一个电路用于检测在所述的导体之间的短路。如果产生过热的情况，在导体之间的绝缘物质融化，那么相反方向缠绕的导体被短路，即使该过热被置于较高的位置并且此短路能够被检测。
一个有效的和经济的对温度有反应的覆层是掺有的聚乙烯氯化物。
如果所述的聚乙烯氯化物掺有氯化硬脂基二甲基苄基铵，具有适合于使用在一个加热的面板中的对温度响应的物质当至少一个所述的加热导体、所述的第一个温度检测导体和所述的第二个温度检测导体含有铜导线时，可以实现有效的操作和经济的结构。
在实施形式中实现了费用和性能之间的有利的平衡，在实施形式中所述的螺旋缠绕的导体在每米中含有800和1500之间的匝数。
除了控制一般的功率设置，该传感器导线可以有利地用于如下的实施形式中，其具有一个对所述的温度检测电路响应的过热保护电路以中断流过所述的加热导体的电流，该电流能够使所述的加热元件的检测到的温度超过一个预定的阈值。
该电路的有效的失效-安全隔离由如下的实施形式提供，该过热保护电路含有一个所设置的热熔丝，用于当所述的加热元件的所检测的温度超过所述的预定的阈值时中断到所述的装置的电流。
同时本发明也可以应用在各种形式的电加热面板装置上，其尤其适合用在电热毯上。
本发明的实施形式现在通过例子的方式参考附图进行详细的描述。
图1示出了用于电热毯的加热元件的一个部分切面图；和图2示出了使用图1的电加热元件的电加热面板电路。
图1示出了加热元件2的部分切面图。该加热元件2含有一个外部加热导体4、一个第一温度检测导体6和一个第二温度检测导体8。该加热导体4和第一温度检测导体6含有铜导线。第二温度检测导体8是沿着加热元件2的轴线设置的直的金属箔导体。第一温度检测导体6螺旋缠绕在第二温度检测导体8。一层掺有的聚乙烯氯化物10设置在第二温度检测导体8和第一温度检测导体6。此掺有的聚乙烯氯化物层8的阻抗跟随温度进行变化。
一个绝缘层12提供在该第一个温度检测导体6的周围。该加热导体4以一个缠绕方向螺旋地缠绕在此绝缘层12上，该方向相反于第一温度检测导体6的方向。一个外部绝缘层14提供在加热导体4上并且形成加热元件2的外表面。选择该绝缘层12使其具有一个融化点，以使，如果一个过热情况沿着加热元件2发展，那么绝缘层12会变软，则加热导体和第一温度检测导体会相互接触并且产生“短路”，该短路能够由毯子控制器检测到并且用于触发一个安全切断机构。
该掺有的聚乙烯氯化物层10可以掺有氯化硬脂基二甲基苄基铵以使其具有如下的性能，即它的阻抗随温度在所希望的运行温度范围内变化。第一温度检测导体6和加热导体4的间距可以处于800和1500匝每米的范围中。
图2示意性示出了一个加热的面板电路。一个电加热的面板22具有一个加热元件2，其以锯齿形状超过加热面板22。一个插座板24被连接到加热面板22的边缘。这使加热面板22通过三芯的电缆26连接到一个面板控制器28。该三芯的电线26含有一个公共的接地线16，其耦合到加热导体4的一端和第一温度检测导体6的两端。一个加热电源线18被连接到加热导体4的另一端。一个阻抗检测线20被连接到第二温度检测导体8的两端。
在面板控制器28中含有一个功率控制器30，其有选择地导通一个三端双向可控硅开关元件32以使主电压半波的所需要的比例通过该加热元件4，以以此控制加热元件2的功率水平。提供一个短路检测电路34以使其能够检测到在加热电源线18和公共的接地线16之间的短路。如果此短路被检测到，那么该短路检测电路传输一个信号到该控制电路30，以控制该控制电路30以使该三端双向可控硅开关元件32完全不导通。
具有一个阻抗检测电路36用于检测在阻抗检测线20和公共的接地线16之间的阻抗。该阻抗检测电路36以此能够有效地测量加热元件2的温度。此测量能够提供一个反馈信号到该控制电路32以调节由三端双向可控硅开关元件32旁路的功率水平以达到加热元件2的所需要的温度。如果阻抗检测电路36检测到加热元件2的过热的阻抗显示，那么它能够操作一个失效-安全机构以通过由电阻40断开热熔丝38来中断到加热的面板的功率。
权利要求
1．一个电加热的面板装置，含有一个加热元件，其具有一个加热导体、一个第一温度检测导体和一个第二温度检测导体，所述的加热导体、所述的第一温度检测导体和所述的第二温度检测导体被同轴和一体地形成，所述的第一温度检测导体和所述的第二温度检测导体由具有阻抗的对温度进行响应的层分开，该阻抗能够跟随温度进行变化，并且所述的加热导体被与所述的第一温度检测导体和所述的第二温度检测导体通过一个绝缘层分开；和一个温度检测电路，其被连接到所述的第一温度检测导体和所述的第二温度检测导体，用于根据所述的对温度响应的层的检测到的阻抗来控制流过所述的加热导体的电流。
2．如权利要求1的装置，其特征在于，所述的加热导体被径向地由所述的第一温度检测导体和所述的第二温度检测导体向外地设置在所述的加热元件之中。
3．如权利要求1或者2的装置，其特征在于，所述的导体的径向最里面是一个直的导体，其沿着所述的加热元件的中心轴线伸展，所述的导体的径向的外线被螺旋地缠绕在所述的中心轴线上。
4．如权利要求1、2或者3的装置，其特征在于，两个所述的导体以相反的方向螺旋地缠绕在所述的加热元件的中心轴线上，并且所述的电加热面板装置含有一个电路用于检测在所述的导体之间的短路。
5．如上述权利要求之一的装置，其特征在于，所述的对温度响应的层被掺有聚乙烯氯化物。
6．如权利要求5的装置，其特征在于，所述的聚乙烯氯化物被掺有氯化硬脂基二甲基苄基铵。
7．如上述权利要求之一的装置，其特征在于，所述的加热导体、所述的第一温度检测导体和所述的第二温度检测导体的至少之一含有铜导线。
8．如权利要求3的装置，其特征在于，所述的螺旋缠绕的导体具有800和1500之间的匝数每米。
9．如上述权利要求之一的装置，含有一个过热保护电路，该电路对所述的温度检测电路进行响应以中断流过所述的加热导体的电流，该电流能够使所述的加热导体的检测到的温度超过一个预定的阈值。
10．如上述权利要求之一的装置，其特征在于，所述的过热保护电路含有一个热熔丝，其被设置用于当所述的加热元件的所述的检测到的温度超过所述的预定的阈值时中断提供到所述的装置的电流。
11．如上述权利要求之一的装置，其特征在于，所述的电加热面板装置是一个电热毯。
全文摘要
一个用于电加热面板(22)的加热元件(2),具有一个加热导体(4)、一个第一温度检测导体(6)和一个第二温度检测导体(8),所述的第一温度检测导体(6)和所述的第二温度检测导体(8)由其阻抗随温度进行变化的材料层分开。该第二温度检测导体(8)是直的箔导体,同时,第一温度检测导体(6)和加热导体(4)以相反的方向被螺旋地缠绕在加热导体(2)的轴线上。
文档编号H05B3/54GK1285134SQ9881365
公开日2001年2月21日 申请日期1998年12月3日 优先权日1998年2月16日
发明者R·马尔金 申请人:脉冲源产品有限公司