用于加热水的加热装置及用于操作此类加热装置的方法与流程

本发明涉及用于加热水的加热装置，并且还涉及用于操作此类用于加热水的加热装置的方法。

背景技术：

us2014/029928a1公开了在用于加热水的加热装置(尤其是包括金属载体和使用厚膜技术布置在所述金属载体上的加热元件)中，需要快速调节来解决高区域输出和很动态的过程，因为存在较低的热惯性。具体而言，在水垢形成在载体的介质侧的较大表面面积上或之上的局部区域的情况下，由待加热的水吸收的热急剧下降，其结果主要在于可很快发生较大表面面积上的局部加热或其它加热，且这将很有害。在某些情形下，这甚至可导致加热装置被破坏。

de102013200277a1公开了一种加热装置，其中借助于两个导电连接区域之间的介电层，可以说，较大表面面积上的加热装置或加热元件的监测和局部限制的过热现象或水垢形成或较小表面面积上的过热现象或水垢形成的识别是可能的。

技术实现要素：

本发明基于提供介绍部分中引用的类型的加热装置和用于操作所述加热装置的方法的问题，利用其，现有技术中遇到的加热装置和方法的问题可解决，且具体而言，有可能识别载体的介质侧上的水垢形成，且因此识别潜在危险源和防止对加热装置的破坏。

该问题通过具有权利要求1的特征的加热装置和通过具有权利要求7的特征的方法来解决。本发明的有利且优选的改进方案是其它权利要求的主题，且将在下文中更详细阐释。在此过程中，一些特征将仅针对加热装置或仅针对方法引用。然而，独立于其的是，期望所述特征有可能自动地且独立于彼此应用于加热装置和方法两者。权利要求的用语通过明确参考并入描述的内容中。

提供了用于加热水的加热装置，该水意在流过载体或意在流过主要在载体的所谓介质侧上特别地具有此类载体的所述载体。至少一个加热元件应用于此载体，所述加热元件具有单个加热导体或一个接一个连接的多个加热导体。所述加热元件有利的是厚膜加热元件，其包括两个电连接，单个加热导体或一个接一个连接或邻接彼此的其独立加热导体在两个电连接之间延伸。因此，例如，加热导体可分别为加热元件的直区段，其可特别地具有总体曲折的轮廓。还可提供以此方式设计的多个加热元件，有利的是至少两个。

加热装置具有至少一个平介电层，其大致覆盖加热导体或加热元件。介电层不必直接位于该加热元件上或加热元件上。其实际上具有电绝缘性质，但其电阻在始于200℃或仅始于300℃的温度下下降。例如，此类介电层由玻璃或玻璃陶瓷构成，且在上述文献de102013200277a1中更详细描述。

介电层的两侧在各个情况中均设有导电连接区域。因此，这些连接区域直接地抵靠介电层，且可特别地检测流过介电层的电流或所谓的泄漏电流。在此情况下，导电连接区域可具有相同的覆盖范围，取决于多少介电层设在彼此旁边或加热元件上方，这至少涉及表面区域的外部轮廓或最大跨度。其中一个导电连接区域还可有利地设计成覆盖整个区域或闭合。

连接区域中的至少一个连接到控制器或控制器的测量装置上，以用于在电流流过介电层时评估泄漏电流。因此，甚至可相对于其时间轮廓或可能的快速增加监测到泄漏电流。此外，加热元件连接到测量器件，以用于监测通过该加热元件且因此通过所述加热元件的所有加热导体的加热导体电流。因此，在本发明的改进方案中，当加热元件具有其电阻的正温度系数时，甚至还特别地相对于温度升高时的加热元件的增大电阻或由于过高温度引起的下降来监测或评估加热导体电流。在本发明的另一个改进方案中，当加热元件具有其电阻的负温度系数时，可识别到温度升高时的加热元件的减小电阻引起的或由于过高温度的加热导体电流中的增大。由于控制器或测量装置监测加热导体电流，且为此还可测量电压，故热传递也可以以热阻的形式评估。

因此，有可能借助于介电层处的泄漏电流且还借助于监测加热导体电流来监测加热元件处或加热装置处的温度状态。尽管存在局部限制的水垢形成或较小表面面积上的水垢形成时由于加热元件的仅很小区域由此受影响，加热导体电流的变化相对较慢且总体上也不会很急剧变化，然而可以说，由此可能确定在表面面积上平均的温度且因此加热装置处的平均过热。借助于评估介电层处的泄漏电流来确定局部限制的过热或较小表面面积上的过热首先显著较快，且其次仅为几毫米尺寸且具有很高温度的区域这里足够，即是说，以便允许可在整个表面面积上检测到的泄漏电流很急剧地增大。此类过热现象大体上由于将在下文中的更详细阐释的水垢形成而发生，或由于填充水的加热装置煮干或在用于泵中时干透。还存在所谓的热点，其由在点处未完全除去的水垢形成或在较小表面面积上的水垢形成产生，其中热传递然后由载体的介质侧与水垢形成层之间的中间空间另外阻碍。危险的过热现象可在这里出现，所述过热现象在很小的表面面积上发生，或局部很受限制，但这里有可能的是所述过热现象破坏或毁坏加热装置。

载体有利地由金属构成。为了产生层状结构，绝缘层应用于所述载体，且加热元件或多个加热元件继而应用于所述绝缘层。如介绍部分中所述，厚膜加热元件是优选的，例如，具有刚好一个加热导体或具有成总体曲折的形式的多个加热导体。有利地作为闭合区域的平介电层继而应用于加热元件或多个加热元件上方或其上。其可大致覆盖矩形。介电层也用作至少在常规操作温度的区域中的电绝缘。导电连接区域继而可应用于大致相同区域上的介电层上。任何期望的导电材料这里都可使用。介电层上的其它导电连接区域然后由加热元件或多个加热元件或所述加热元件的加热导体形成。在加热装置的操作期间，这些连接到操作电压，且加热导体电流流过它们。当介电层的绝缘性质变得低效时，通常较低的电流然后可作为泄漏电流通过介电层流至其它导电连接区域。这可通过到控制器的上述连接识别到。

控制器有利地具有存储器，以便在正常操作期间储存加热元件温度的基准值、介电层信号或加热导体电流。还可储存相对于然后可预计的介电层信号或相对于加热导体电流的针对异常操作状态(特别是针对局部限制的水垢形成或较小表面面积上的水垢形成)的值，以及对于上述热点和水垢形成的平区域或较大表面面积上的水垢形成的值。例如，这可为不能超过或加热装置此时必须切断的介电电流或泄漏电流的极限值。

加热元件的功率密度可有利地为至少30w/cm²或至少100w/cm²。功率密度可特别有利地为最多150w/cm²或甚至200w/cm²。以此方式提供了具有低空间要求的快速响应的很强大的加热装置。

在本发明的一个改进方案中，加热元件一个接合在另一个中，或以交错方式布置，优选其中加热导体作为加热元件的区段，其沿直线且关于彼此并行延伸。因此，加热元件可有利地以双线方式延伸，特别是以曲折形式。另一个加热元件的至少一个加热导体可在加热元件的两个并行的加热导体之间延伸，特别是关于所述加热导体并行。

在本发明的备选改进方案中，加热元件接近彼此延伸，但具有单独的区域，且甚至并非一个接合在另一个中。可以说，各个加热元件占据具有闭合的外部轮廓的区域，特别是矩形区域或方形区域，没有另一加热元件的部分突入其中。

加热装置有利地具有刚好两个或三个加热元件。根据上文所述的发明的第一改进方案，两个加热元件可一个接合在另一个中，或可以以交错方式布置。可提供额外的第三加热元件，但其然后具有单独的区域。根据上文提到的本发明的第二改进方案，如果提供刚好三个加热元件，则它们中的全部三个都可有利地接近彼此延伸，且具有单独的区域。

根据本发明的第一实施例，单个平介电层可设在加热元件的一侧上，以用于连接到控制器或测量装置的目的，以用于监测泄漏电流，其中介电层大致覆盖所有加热元件。在各种情况中，一个连接区域然后由加热元件形成。加热元件之间在面积方面的差异以此方式实现。其它连接区域(例如，作为电极)可覆盖整个表面面积上的介电层，或另外分成多个连接区域或构件电极，其分开的部分继而对应于加热元件，或精确地覆盖大致具有其轮廓的所述加热元件。这具有优点在于，加热元件的复杂轮廓(特别是一个接合在另一个中的轮廓)也可由连接区域精确地复制。

根据本发明的第二实施例，具有所述平介电层上的相应的专用导电连接的专用平介电层可对各个加热元件提供，其中各个介电层大致覆盖相关联的加热元件，且并未覆盖任何其它加热元件。在该过程中，介电层可优选在相同平面中的加热元件的一侧上延伸，且与彼此电分离，其中所有介电层连接到控制器或测量装置以用于检测泄漏电流。当存在多个介电层时，它们可全部都等同或具有等同的性质和绝缘性质、温度依存性等方面的值，例如，相同厚度。

在根据本发明的方法中，在用于加热水的加热装置的操作期间，监测通过加热元件或通过加热导体的加热导体电流和通过介电层的泄漏电流，出于此目的监测所述电流的时间轮廓，且在一些情形下，还储存操作日志。在这里需要在三种情况之间区分。

在具有正温度系数的加热导体的第一情况中，即是说，ptc加热导体，如果存在加热导体电流的缓慢或可以说过慢下降，可识别到载体的介质侧的较大表面面积上的水垢形成，或加热导体电流的此类缓慢下降可限定为此类较大表面面积上的水垢形成。较大表面面积上的水垢形成在操作时间内增长缓慢，加热导体温度由于降低的吸热能力和加热导体电流下降而随操作时间缓慢升高。例如，可遵循各种措施，以向使用者指出需要除去水垢或清洁加热装置，或同时连同指示的暂时功率降低。加热导体的电流的此类缓慢下降可在所述加热导体电流在100小时以内下降至少2%时发生。在某些情形下，所述加热导体电流也可在100小时以内下降至少3%到5%，以便识别为此类较大表面区域上的水垢形成。加热导体电流的下降大致在相同水温下评估，因为加热导体电流在水加热时由于产生的升高的加热导体温度而同样下降。这也将随后参照图5在具体方面阐释。

温度传感器可设置在加热装置上，有利的是离加热元件或所述加热元件的加热导体一定距离。所述温度传感器可为小传感器，例如，ntc。该距离应当为使得温度传感器仅检测载体处(且因此水)的温度的大小。

在具有负温度系数的加热导体的第二情况中，即是说，ntc加热导体，如果存在加热导体电流的缓慢或可以说过慢的增大，可识别到载体的介质侧的较大表面面积上的水垢形成，或加热导体电流的此类缓慢增大可限定为此类较大表面面积上的水垢形成。然而，另外，上文针对第一情况阐释的相同值可适用，特别是使得加热导体电流中的此类缓慢增大可在所述加热导体电流在100小时以内增大至少2%时发生。在某些情形下，所述加热导体电流还可在100小时以内增大至少3%到5%。

在第三情况中，泄漏电流的过快增大可识别为局部限制的水垢形成或较小表面面积上的水垢形成，或载体的介质侧上的上述热点。这对控制器应当是明显的，但不一定导致加热功率减小或加热装置切断。当泄漏电流在20小时以内增大至少30%时，甚至在5小时以内增大至少30%或在10小时以内增大至少50%的某些情形中，泄漏电流的此类过快增大可发生。作为另一状态，可提供的是，超过泄漏电流的绝对最大值或极限值，不但以便识别局部限制的水垢形成或在此类较小表面面积上的水垢形成，或载体的介质侧上的热点，而且以便加热功率至少减小或加热装置甚至切断。该绝对极限值可特别地为泄漏电流的至少200%，这在相对清洁状态中在加热装置的操作开始时发生，或没有水垢形成在载体的介质侧上。还可提供泄漏电流的绝对极限值。例如，可提供泄漏电流必须为最多20ma或30ma，否则加热装置由于热点切断。

这里，多个加热元件可一个接一个独立地操作，其中，在各个独立操作情形中，检测到相应的刚才操作的加热元件上的至少一个介电层处的泄漏电流，且在某些情形中储存为操作日志。在这里需要在两个选择之间区分。在泄漏电流的第一选择在各个情况中相同的情况中，特别是加热元件的独立操作期间差别最多10%到20%，识别到载体的介质侧的较大表面面积上的水垢形成，或这评估为较大表面面积上的水垢形成。在泄漏电流的第二选择不同或差别至少10%(特别是差别至少30%)的情况中，在加热元件的独立操作期间，识别到具有较高泄漏电流的加热元件的区域中的载体的介质侧的较小表面面积上的水垢形成或局部限制的水垢形成，或识别到上述热点。

在本发明的另一个改进方案中，可提供的是，在识别到水垢形成在载体的介质侧的较大表面面积上的情况中将光学和/或声学信号发送至操作者。以此方式，期望通知所述操作者加热装置或设有加热装置的器具应当清洁，或水垢应当从所述加热装置或所述器具除去。在此情况下，加热装置的操作可仍继续，而没有满加热功率或至少降低的加热功率下的问题。还可提供的是，当较大表面面积上的水垢形成的第一极限值达到时，加热功率必须减小20%到50%，但加热装置可至少仍进一步操作。当第二极限值达到时，操作然后仅在低加热功率下继续，例如，最多20%到30%，或加热装置安全切断。当提供多个独立加热元件时，加热装置的功率减小可在这里的独立加热元件之间均匀分布。

在由于如上文所述的泄漏电流的过快急剧增大而识别到局部限制的水垢形成或较小表面面积上的水垢或热点的情况下，所述加热元件的加热功率可急剧减小。具体而言，该加热元件或作为备选整个加热元件也可立即切断。如上文所述，当还超过泄漏电流的绝对最大值或极限值时，这特别适用。另外，不但在该加热元件的区域中而且甚至在整个加热装置中特别存在对加热装置的持久破坏或甚至毁坏的风险。在2秒到20秒的等待周期之后，然后有可能又接通加热装置或所述加热元件，有利的是在与之前相同的加热功率下或刚好在满加热功率下，即是说，很快。由于温度的快速变化，可剥离局部限制的水垢或较小表面面积上的水垢(甚至可能在热点处)。在某些情形中，该过程还可重复多次，例如，两次到五次，或甚至十次。在监测泄漏电流和所述泄漏电流的更新的很快急剧增大和独立加热元件之间的可能的差异期间，仅在识别到仍存在局部限制的水垢或较小表面面积上的水垢或所述加热装置或加热元件上的热点时，该水垢然后并未明显剥离或不可除去，在此加热元件处的加热功率应当按规定减小，且该加热元件或在某些情况下甚至整个加热装置应当切断，同时向操作者提供对应的故障指示。剥离或除去局部限制的水垢或较小表面面积上的水垢或此类热点可特别地通过加热装置又接通之后泄漏电流并未又立即快速急剧增大来识别，特别是在之前设置下或满加热功率下。

当存在多个加热元件时，在加热元件的区域中识别到载体的介质侧的较小表面面积上的水垢形成或局部限制的水垢形成之后的情形中，该加热元件的功率可减小，或所述加热元件可完全切断。至少另一个加热元件然后在不变的功率下操作，因为所述另一个加热元件不存在危险。在识别到水垢形成在载体的介质侧的较大表面面积上的情况中，位于该处的加热元件或总体上的加热元件可与至少另一个加热元件串联连接，以便在总体减小的功率下进一步操作加热装置。这可涉及两种类型的紧急操作。

为了设置加热装置处的不同功率，独立的加热元件可不同地连接，优选串联或并联或独立地操作。加热元件有利地具有不同的功率值。根据功率等级，它们然后可串联连接、独立地或为了最大功率并联连接。

在本发明的另一个改进方案中，可提供的是，如果加热导体电流的监测未指出缓慢下降或升高，或通过介电层的泄漏电流的监测未指出若干秒内或1分钟内的快速急剧增大，但泄漏电流的急剧增大和加热导体电流中的相对快速下降或对应增大在特定时间点同时发生，则这评估为设有加热装置的容器煮干或在加热装置用于泵中时干透。以此方式煮干或所得的过热通常影响整个加热装置或整个载体。出于此原因，若干加热元件的不同性能这里不可连同泄漏电流的上述快速且大致相同的增大来确定。在此情况下，在ptc加热导体的情况下，加热导体电流显著更快下降，特别是由于整个加热装置的温度的相对较快升高，或在ntc加热导体的情况下，所述加热导体电流比水垢形成在较大表面面积上时显著更快升高。不再吸收热。此外，泄漏电流也增大，但在与加热导体电流下降或增大实际上相同的速率下，因为不存在局部过热，而是过热在较大表面面积上或在整个表面面积上。在此情况下，由于进一步操作将在任何情况下都无意义且主要是破坏风险太高，故整个加热装置应当立即切断。此外，对应的信号应当输出至操作者。

在本发明的另一个优选改进方案中，该方法用于根据洗碗机的发明来操作加热装置，其中洗碗机有利地具有控制器来用于洗碗机中的水软化布置。可提供的是，在洗碗机的操作开始时，即是说，在所述洗碗机第一次启动之后，洗碗机中的水软化对于水软化的较低水平降低。这可降低或在降低状态下操作，直到识别到载体的介质侧的较大表面面积上的水垢形成，优选借助于以上文所述方式的加热导体电流中的对应缓慢降低或升高。响应于此，信号可发送至操作者来实现水垢必须从载体或加热装置人工地除去。洗碗机的控制器可自动地又升高水软化的水平，特别是在短时间段内急剧升高所述水软化水平，且然后又将其略微降低，以便然后在降低的水软化水平下进一步操作。例如，如us2013/287561a1中所述，为了在洗碗机中使用，根据此类发明的加热装置例如可并入泵中以用于加热，且用于传送洗碗机中的水。

这些及其它特征不但从权利要求中清楚，而且从描述和附图中清楚，其中独立的特征可在各个情况中依靠其自身实现，或以本发明的实施例中和其它领域中的子组合的形式共同实现，且可构成这里请求保护的有利且内在可保护的实施例。本申请分成独立的区段和子标题并未限制下文作出的陈述的总体有效性。

附图说明

本发明的示例性实施例在附图中示意性示出，且将在下文中更详细阐释。在附图中：

图1示出了根据本发明的包括层状结构中的单个加热元件的加热装置的第一实施例的分解图示，

图2示出了根据本发明的包括两个加热元件的加热装置的第二实施例的侧示图，

图3示出了来自图2的加热装置的平面视图，

图4至图6示出了具有泄漏电流和加热导体电流的轮廓的各种图表，以及

图7示出了在较大表面面积上具有缓慢水垢形成的加热导体电流和功率的轮廓的图表。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的加热装置11的第一实施例的分解示图的倾斜视图，所述视图示出了所述加热装置的层状结构。加热装置对应于上述文献de102013200277a1的加热装置。加热装置11具有载体13，其在此由金属或不锈钢构成。所述载体可为平的或平面的，或作为备选，其还可为管状的，这从上述文献us2013/287561a1中已知。待加热的水位于所述载体的底侧或中间侧上或流过它们。介电绝缘层15设在载体13上作为载体13的基部绝缘，且可由玻璃或玻璃陶瓷构成。所述玻璃或玻璃陶瓷必须提供电绝缘，甚至在高温下。对于绝缘层，此类材料在原理上是本领域中的技术人员已知的。

具有曲折轮廓的单个加热元件17应用于第一绝缘层15，所述单个加热元件由独立的加热导体17构成，它们一个接一个连接或串联连接。所述加热导体基本上是直的，且由弯曲区段连接。然而，也可提供比这里示出的窄加热导体17也显著更宽的单个加热导体，在此方面也见图2。加热元件17设计为厚膜加热元件，其由常规材料构成且使用常规方法来应用。扩大的场位于所述加热元件的两端处作为加热导体触头18，其也可能由不同材料构成，例如，对于厚层加热导体定制的且具有显著较好的导电性和根本上较好的形成接触的性质的接触材料。

可为玻璃类或可为玻璃层的介电层20应用到加热元件17的较大表面面积上。可以说，介电层20闭合加热装置11或使加热元件17绝缘，且闭合所述加热元件以及还有层状结构，特别是相对于有害或侵蚀性的环境影响。出于与加热元件17或所述加热元件的加热导体触头18形成电接触的目的，介电层20具有正好在加热导体触头18上方的窗口21，以用于以本来已知的方式的装板连接(plated-throughconnection)。

电极24应用于介电层20作为导电连接区域，特别是以较大表面面积的层的形式。所述电极正好为与这里的载体13和绝缘层15相同的尺寸。电极24并不意在与载体13或加热元件17直接地重叠，因为其必须与载体13和加热元件17绝缘。另一个覆盖或绝缘层可位于电极24上，但不一定如此。所述覆盖或绝缘层具有在转角处的两个切口25，所述切口与位于它们下方的介电层20中的窗口21一起允许了与加热导体触头18的上述接触连接。加热元件17或所述加热元件的加热导体17'形成另一个或第一连接区域。

该图还示出了具有用于加热元件17的电源的控制器29。控制器29具有存储器29'。这从现有技术中已知，且不需要进一步详细阐释。所述图还示出了测量装置30，其在一端处借助于电极触头26连接到电极24，且在另一端处连接到加热元件17。如上文所述，第二介电层20的介电或电阻性质随温度变化而变化，且由测量装置30检测到的电流或放电电流相应地变化或随温度升高而升高。测量装置然后检测加热元件17与电极24之间的介电层20的性质的此变化。

图2示出了层状结构中的根据本发明的加热装置111的第二实施例的高度简化的侧示图。可形成容器(例如，诸如管)的载体112具有在底部处的介质侧113作为底侧，水5沿底侧流动或水5存在于底侧处。此水5意在由加热装置111加热。基部绝缘物5设在载体112的顶侧上作为绝缘层。加热元件117继而应用到所述绝缘层，这里作为平加热元件或使用厚膜技术。介电层119应用到加热元件117，特别是以不同的平设计，这在上文中阐释且将参照图3示出。电极区域121继而应用到介电层119作为到介电层119的顶部连接区域，其由导电材料构成。所述电极区域的平设计也可变化。这里，如上文所述，加热元件117还用作到介电层119的下部连接区域。

存在水垢形成在加热装置111的介质侧113上的风险，这伴随有温度过度升高和破坏或甚至毁坏独立加热元件117或加热装置111的所述风险。出于此原因，应当注意，这不会发生，特别是在这里提到的高功率密度下。

按照图1或de102013200277a1，控制器、存储器和测量装置连接到加热装置111，其并未在此示出，但容易想到。

图3示出了可为平的或可为管的加热装置111的平面视图，以便图3示出在此情况下的未卷绕的载体。两个加热元件(特别是第一加热元件117a和第二加热元件117b)应用于载体112。加热元件117a形成一个构件的加热电路，且加热元件117b形成一个构件的加热电路。两个加热元件117a和117b以曲折方式交错或一个延伸到另一个中，以便它们最终在它们独立地操作和在它们在任何情况下一起操作时加热载体112的相同区域。因此，可以说所述加热装置内的加热装置111的加热功率的不同分布是可能的。在最大期望加热功率下，两个加热元件117a和117b并行操作。在最小期望加热功率下，两个加热元件117a和117b以串联连接的方式操作，甚至可能以如上文所述的紧急操作的方式操作。在所述最大期望加热功率与最小期望加热功率之间的期望加热功率下，加热元件117a和117b中的一个操作。如果所述加热元件具有不同功率值，可由相应的独立操作生成适当的功率。

两个加热元件117a和117b具有相同长度，且分别具有四个纵向区段。两个加热元件117a和117b还由于两个纵向区段上的接触桥而具有间断，纵向区段以已知方式位于彼此旁边。因此，加热功率可局部地降低至一定程度。加热元件117a和117b之间的电接触连接借助于独立接触区域118a和118b以及公共接触区域118'产生。有利地根据ep1152639b1，所述图还示意性地示出了插入类型的连接122，其配合到接触区域118或载体112。

容易想象第三加热元件还可如何运行，例如，单独在两个加热元件117a和117b旁边，或可另外接合到加热元件117a的内加热导体之间的中心中间空间中。在某些情形下，所述第三加热元件也可沿加热元件117a的两个外加热导体延伸，且因此也将实际上交错。

这里由交叉影线所示，由适合的材料构成的单个平介电层119应用到加热元件117a和117b。所述介电层完全覆盖两个加热元件117a和117b，且最远延伸至载体112的边缘或刚好在所述边缘前方。

电极区域121(尤其是作为这里的整个表面区域的电极)继而应用到介电层119。因此，尽管单独温度检测或水垢形成的检测在各种区域中的差异下不可能，但确保了简单设计。表面面积上的差异通过加热元件117a和117b的规定的单独独立操作而发生。与电极区域121以未示出的方式产生电接触，有利地借助于插入类型的连接122。

基于图3，容易想象，在第一改进方案中，通过较大表面面积的介电层119进一步应用到两个或所有加热元件117而可能在表面面积上有多大差别。然而，电极区域在此情况下分成两个构件的电极区域。在此过程中，在甚至具有准确覆盖的某些情形下，各个构件电极区域以对应于位于其下方的加热元件的方式延伸。因此，构件电极区域也与彼此分开。在此情况下，温度监测可正好在各个构件电极区域处发生，且仅针对位于所述构件电极区域下方的加热元件。因此，整个表面面积上仅存在单个介电层119的问题这里不会出现。

在第二改进方案中，介电层还可分成两个或对应较大数目的构件的介电层，其具有对应于位于所述构件介电层下方的加热元件的轮廓。在此情况下，对应设计的构件电极区域也应用于各个构件介电层。然而，在此情况下，制造费用将显著较高。

图4根据y轴示意性地示出了信号或泄漏电流在一定时间内如何变化。这里，时间轮廓示为在若干小时期间，例如，在160小时期间作为操作周期。由实线示出的轮廓a指出的正常操作，其中轮廓a的略微增大归因于加热装置11或111的表面区域上或载体13或113的介质侧上的缓慢水垢形成。

由虚线示出的轮廓b表示局部限制的水垢形成或较小表面面积上的水垢形成或上述热点的出现。几小时(例如，1小时到5小时，直至最大值)内的轮廓中的增大具有对最大值下的信号或泄漏电流的两倍以上的效果。在此情况下，在轮廓b中，较小表面面积上的水垢剥离或除去，出于此原因，泄漏电流或信号在此轮廓b中又下降，且然后又对应于正常轮廓a。关于这里水垢是否完全或不完全除去的问题不可单独基于下降来解答。如果轮廓b然后继续来平行于轮廓a延伸，但以增大的值，则可假定除去不完全。尽管这可识别到，但并非绝对需要对策。

由点划线示出的轮廓c指出了类似于轮廓b的局部限制的水垢的重新形成或较小表面面积上的水垢形成。出于此原因，所述轮廓意在类似于其增大的区域中的轮廓b延伸。然而，水垢这里并未除去，这里仍存在热点，且出于此原因，泄漏电流或信号进一步增大。当达到泄漏电流的极限值时，这里极限值gl，该极限值例如略高于根据轮廓a的正常泄漏电流的几倍，这识别为具有极高温度的危险的局部限制的水垢形成或较小表面面积上的水垢形成。在此情况下，单个加热元件17或加热元件117a或117b中的一个处的加热功率对应地急剧减小，或所述加热元件甚至切断，以便避免破坏。出于保养目的或出于水垢除去目的，控制器29可发送信号(未示出)来呼叫操作者。

图5示出了加热导体电流i在时间t期间的轮廓d和e，其特别又在几小时的时间轴上。由实线示出的轮廓d对应于正常操作，其中加热导体电流中的略微下降代表较大表面面积上或载体13或113的介质侧的整个表面面积上的缓慢水垢形成。此外，加热导体电流的极限值gh由虚线示出，且例如可相当于开始时的加热导体电流的90%或80%，这里，其为90%。如果该极限值gh下冲，则载体13或113的介质侧的较大表面面积上的水垢形成非常严重，且因此通过水的热吸收非常低，且加热装置的过热风险非常高。因此，这也可评估为信号，以便控制器29减小加热功率，或连同将对应信号发送至操作者来切断加热装置11或111。在所示的示例中，这可在大约10到20小时之后发生。

由点划线示出的轮廓e意在示意性地示出加热导体电流如何从没有用于加热目的和用于吸收载体13或113的介质侧上的热的水时的特定时间点开始显著更急剧或更快地下降。这是ptc加热导体中的煮干或烧干的上述情况。在此情况下，极限值gh快速下冲，又有可能的是其由控制器29识别。然而，由于加热导体电流的下降然后比轮廓d的情况显著更快地发生，故减小的加热导体电流的此特殊情况也可确定。如果泄漏电流也同时升高，例如，类似于根据图4的轮廓c的情况，则控制器29不可将其估计为突然发生的局部限制的水垢形成或较小表面面积上的水垢形成的情况，且可能不是在较大表面面积上的水垢形成的情况，而是煮干或烧干。这然后可通过发送的特殊信号对操作者指出。此外，控制器29然后在所有情况下完全切断加热装置11或111，因为首先另外存在破坏风险，且其次，继续加热不再有任何意义。

在以此方式煮干或烧干的情况下，加热导体电流这样急剧下降，例如，在少于1分钟内，例如，在10秒到30秒内，使得其降到极限值gh以下。根据图4的信号然后也对应地快速增大。

图6示出了由这里的测量装置30的对应电压示出的泄漏电流如何在加热装置11或111或单个加热元件17或两个加热元件117a和117b接通时在50℃的水温下在若干秒范围中表现。实线轮廓为正常操作，且因此清楚的是，在一秒到两秒之后，泄漏电流达到表现为本来恒定的值，其中轮廓大致对应于图4的轮廓a。如果如加热装置11或111接通时那样早出现热点或局部限制的水垢形成或较小表面面积上的水垢形成，则泄漏电流根据虚线轮廓增大至该值的三倍。然而，如果该水垢形成或该热点不会变的较大或较差，则同样达到相对稳定的状态，这由大致恒定的轮廓示出。在此情况下，泄漏电流需要大约10秒增大，即是说，其也是很快的过程。

图7示出了在较大表面面积上的水垢形成增长时加热导体电流i如何在时间t(几分钟)期间表现。加热导体电流i绘制在左侧y轴上，且功率p绘制在右侧y轴上。电压u和温度t也绘出，未设有刻度，但具有正确的相对轮廓。举例来说，100操作小时期间的加热导体电流i和功率p的基本轮廓示出了u=230v的操作状态和t=65℃的温度下的较大表面面积上的水垢增长。这也可在大量操作循环内加在一起。双虚线的左侧上的区域中的时间轴的刻度与所述双虚线的右侧上的区域中的时间轴的刻度不同，但在两个区域中的各个内是线性的。

在t=0处接通之后，加热导体电流i随电压增大而增大至最大值，功率p也如此，例如，在几秒内，且然后它们两者都下降。温度t更慢增大，直到其达到65℃。这在此情况下在大约18分钟之后发生。由于加热元件的加热然后由于水现在在恒定水温下加热而停止(且因此加热元件的电阻且因此加热导体电流i中的变化引起的分摊)，故所述加热导体电流的下降变得较弱或较小。较大表面面积上的水垢形成这里开始。因此，所述水垢形成如在显著低于沸水的温度下(在65℃下)那样早开始。由于较大表面面积上的这样引起的水垢形成，故加热导体电流i进一步下降，例如，在100小时或6000分钟内大约6%。由于电压u明显保持相同，故加热功率以对应方式下降。