加热装置的热喷射层结构的连接的制作方法

本发明涉及一种加热装置，其用于家用器具，所述加热装置具有：具有承载件表面的面式承载件；热喷射到承载件表面上的至少一个层结构；以及至少一个钎焊体积部，其被施加到热喷射的至少一个层结构上。本发明也涉及一种家用器具，其具有这种加热装置。本发明还涉及一种用于制造用于家用器具的加热装置的方法，其中，提供一面式承载件，其具有被施加其上的、热喷射的至少一个层结构。本发明尤其有利地能够被应用到特别是具有汽蒸功能的烹饪器具、洗衣机、洗涤机、洗衣护理机和小家电上。

背景技术：

在热喷射层的传统钎焊（例如激光钎焊、回流钎焊、焊铁钎焊等）中，以焊剂处理连接部位或钎焊部位，以便能够实现钎焊或钎焊块（也被称作钎焊块）的附着。因此典型地，热喷注的层具有薄的氧化层或“氧化皮”，其强烈地使钎焊块的附着变得困难或甚至实际上不可能。焊剂用于在化学方面显现氧化皮。但是，焊剂不利地进入到热喷注的层中，因为该层典型地是稍多孔的。该焊剂甚至此外可以进入到处于其下的多孔层（例如绝缘层）中并影响其功能。为了避免焊剂的负面影响（例如电绝缘特性变差），迄今为止必须耗费地利用溶剂来清除焊剂。

迄今为止已知的是，借助于热喷注的金属（例如铜、锡、青铜）将传导面或接口面建立到热喷注的加热导体层上并然后借助于传统的钎焊方法来钎焊这些金属。但是，为了施加由热喷注金属制成的非全面式的接口面（例如接口面、垫等）必须耗费地掩模。在此，掩模上的损耗很高。在此，施加效率低。

de102012204235a1公开了一种用于准备食物的家用器具，其具有第一构件和与第一构件连接的第二构件，其中，至少在两个构件的一连接部位上构造由第一材料制成的第一构件以及由与第一材料不同的第二材料制成的第二构件，并且在该连接部位上为了连接这些构件而构造一钎焊连接部，其中，钎焊连接部是超声波钎焊连接部。de102012204235a1也涉及一种用于制造家用器具的方法。

ep0963143a1公开了一种陶瓷承载件，其具有电路和具有接口装置，该接口装置具有例如形式为螺纹螺栓的至少一个金属性接口。接口或接口装置利用平衡器件优选借助于主动钎焊与承载件连接，该平衡器件由金属制成，该金属具有比接口材料更高的可变形性。平衡器件可以实施成环形盘等的形式并由铜组成并且在冷却时平衡了电压。主动钎焊有利地具有由银和铜制成的基础以及反应性的合金组份、例如钛或稀土金属。接口装置不仅可以是用于承载件的能高负载的机械式紧固接口，而且可以是用于电路的电接口。

de202010007081u1公开了一种用于在低温下产生作为接合配对物a和b的两个不同材料的气密超声波钎焊连接，其中，其具有带所使用的钎焊材料的相应连接能力，具有下列特征：定位及预热装置，用于接合装置上的最下方的接合配对物b；定位及放置装置，用于待放置的接合配对物a；加热及钎焊装置，用于共同地加热和钎焊接合配对物a和b；取出装置，用于共同接合的接合配对物a和b。

de102013201386a1公开了一种灶台，其具有：灶台板，在该灶台板上构造有至少一个做饭部位；和操作装置，该操作装置包括电子组件，这些电子组件在到灶台板上的俯视图中被定位在做饭部位旁边；以及锅识别装置，利用其能够识别灶台板上的准备容器的位置，其中，锅识别装置具有至少一个导电传感器，该传感器被构造为灶台板上的导体轨道并用于相对于与准备容器的电交互作用的定位的锅识别，并且至少区段地作为用于如下表面的表面限界被布置在灶台板上，在该表面内部布置电子组件。

技术实现要素：

本发明的任务在于至少部分地克服现有技术的缺点并且尤其是提供了一种改善的可能性，该可能性用于使家用器具的热喷射的层或层结构电连接。

该任务根据独立权利要求的特征来解决。优选的实施方式尤其是能够从从属权利要求中得出。

该任务通过一种加热装置来解决，该加热装置用于家用器具，其具有：具有承载件表面的面式承载件；热喷射到承载件表面上的至少一个层结构；以及至少一个钎焊体积部，其被施加在热喷射的至少一个层结构上，其中，所述至少一个钎焊体积部是被超声波钎焊的钎焊体积部。

该加热装置具有如下优点，钎焊体积部的钎焊块或钎焊在没有其它辅助材料的情况下牢固附着在热喷射的层结构上，确切地说具有小的电的过渡电阻。这点在于通过置入超声波能量来施加热喷射层结构的氧化皮。由此能够实现钎焊与热喷注层的处于其下的未氧化的材料的连接，确切地说尤其也没有使用没有有机份额、尤其是没有焊剂的材料。

钎焊或钎焊块有利地具有高导电能力。尤其地，这样测量通过钎焊形成的电线路或钎焊连接部的电阻和载流能力，使得适用性超出安全超低电压，确切地说特别是在一功率范围内（例如从230v到超过8a）。特别有利地，钎焊连接部也被足够地尺寸设计用于在高电压范围（例如从大致1250vac或1800vac）中使用。

通过超声波辅助而可以一般性地将钎焊块钎焊到没有利用传统钎焊方法以钎焊能交联的表面上。一般性可行的是：也非常强被氧化的表面或非金属性的表面（例如玻璃状或陶瓷的表面）利用钎焊被牢固和精确地交联。因此可以通过超声波钎焊例如以简单的方式在机械和电方面使裸露的陶瓷绝缘部（例如陶瓷绝缘层）与钎焊块进行接触。

此外可以简单地应用超声波钎焊，因为不需要进行掩模。此外在材料利用方面（用于产生钎焊-或接合部位的材料使用）与金属性接口层等的热喷注相比明显较高效。附加地可以实现周期时间和成本的节省。

也实现了良好的附着强度，如果热喷射的层结构是多孔的话。良好的附着强度也在温度交变应力下保持存在。

此外获得如下优点，即，在连接部位中不再出现就像在“传统”钎焊中那样的腐蚀。

此外能够温度稳定地直至至少150°c地设计超声波钎焊连接部。此外，超声波钎焊连接部可以具有适配基底和/或热喷射层的热膨胀系数。超声波钎焊连接部也在高的持续使用温度下在整个产品使用寿命上抗老化。

面式承载件例如可以被理解为平面的承载件或屈曲的承载件（例如管形）。承载件尤其可以具有板式的基础形状。

一改进方案是承载件表面是电绝缘的承载件表面。电绝缘的承载件表面可以是施加到承载件的基体或基底（例如金属片材）上的电绝缘层（例如由陶瓷制成）。该层同样可以被热喷射。电绝缘的承载件表面但是也可以是承载件的基体的表面经处理的（例如氧化的）层区域。电绝缘的承载件表面尤其可以具有不可忽略的多孔性。在使用钎焊焊剂的情况下，钎焊焊剂可能地可以进入到附属的孔中并可能地降低或甚至实际上取消了-特殊地在施加高电压时-关于电绝缘的能力。尤其如果基体本身已经电绝缘并且耐高温（直至至少150°c），那么也可以取消特殊构造的表面层，并且承载件表面于是表示了基体的未改变的表面。当基体由陶瓷制成时，例如可以是该情况。

承载件表面可以全表面电绝缘地至少构造在一扁平侧上，在该扁平侧上设置热喷射的层或层结构。替换地，承载件表面电绝缘地仅构造在能导电的层或层结构以下，可能地在侧向上伸出所述层或层结构。因此，能导电的热喷注层结构可以被热喷射到由电绝缘层制成的相同宽度的或略微较宽的层结构上。

热喷射的层可以被理解为如下的层，该层例如通过熔融槽喷注、电弧喷注、等离子喷注（例如大气，在保护气体下或在低压下）、火焰喷注（例如粉末火焰喷注，线材火焰喷注或塑料火焰喷注）、高速火焰喷注、爆炸喷注、冷气体喷注、激光喷注或ptwa喷注来制造，尤其被喷射到承载件表面上。如果存在多个热喷射的层或层结构，那么可以将其中的至少两个构造为相同，例如在它们的材料、它们的层厚度等方面。也可以不同地构造至少两个热喷射的层结构，例如在它们的材料、它们的层厚度等方面。

热喷射的至少一个层或层结构例如可以是金属性的层或层结构，例如具有铝（al）、青铜、铜（cu）、银（ag）、锌（sn）等，或它们的合金。热喷射侧层也可以是镍铬合金（nicr）。热喷射的层还可以是陶瓷层，例如电绝缘层。热喷射的层或层结构的表面可以是被氧化的。

层结构尤其被理解为如下的层，该层在俯视图中具有与承载件表面的形状不同的形状，即没有全表面遮盖整个承载件表面的层。确切地说，层结构在承载件上或在承载件表面上在俯视图中具有自己的轮廓（“外轮廓”），其至少部分地在承载件表面上（且不仅在它的边缘上）延伸。层结构尤其可以以至少一个长形的线路通道或轨道的形式存在。线路轨道可以完全或区段地直线和/或完全或区段地屈曲。例如，线路轨道可以具有曲折形的走向。线路轨道但是例如也可以以短线条或矩形、圆形、椭圆形等的接触场的形式存在。

超声波钎焊的钎焊体积部尤其是借助于超声波钎焊方法被施加的钎焊体积部。

一种设计方案是：热喷射的至少一个层结构是电阻加热导体层、尤其是厚层。加热导体层尤其可以是长形的加热导体轨道。加热导体轨道例如可以曲折形地或螺旋形地延伸。钎焊块尤其可以被施加在加热导体层-尤其是加热导体轨道-的至少一个端部的区域中，以便电连接该加热导体层。作为加热导体层的材料尤其可以设置铝、铝化合物或镍铬化合物。加热导体层因此尤其可以表示针对家用器具的热喷射的面加热器。

此外，一种设计方案是：至少一个超声波钎焊的钎焊体积部使热喷射的层结构与加热装置的至少一个另外的部件电连接。由此可以特别快速、便宜且可靠地产生与热喷射的层结构的电连接。

一种改进方案是：至少一个超声波钎焊的钎焊体积部是在一步骤中或单级地制造的钎焊体积部，这点能够实现特别简单的且快速的电连接。钎焊体积部例如可以在一过程中借助于超声波焊铁在热喷射的层结构和另外组件之间施加。

还有一种设计方案是：至少一个超声波钎焊的钎焊体积部借助于另外的、不通过超声波施加的钎焊体积部与加热装置的至少一个另外的组件电连接。这点获得了如下优点：钎焊连接部的一部分也可以借助于另外钎焊方法（例如激光钎焊、回流钎焊、手动钎焊等）来制造，这点能够实现用于施加钎焊体积部的特别多种多样的可能性。因此，另外钎焊方法可以针对特定的表面较经济和/或针对复杂的几何形状简单且较快速地产生钎焊。在该设计方案的情况下可以在一改进方案中首先将一钎焊体积部超声波钎焊到热喷射的层上并然后通过以另外的手段施加的钎焊体积部继续电连接所述超声波钎焊的钎焊体积部。超声波钎焊的钎焊体积部由此用作针对没有通过超声波施加的钎焊体积部的基础或基底。钎焊体积部通过不同钎焊方法的施加尤其能够在多级、例如两级的方法的范畴内执行。

另外设计方案是：加热装置的至少一个另外的组件是其它的热喷射的层结构，在其上存在至少一个超声波钎焊的钎焊体积部。于是例如可以在第一级中将两个热喷射的层结构（一般叫做：接合配对物）设有超声波钎焊的钎焊体积部并跟随地在第二级中借助于另外钎焊方法来使这两个超声波钎焊的钎焊体积部彼此连接。

例如因此可以使利用电弧喷注制作的层结构与通过大气的等离子体喷注制造的层结构连接，它们通过激光切割彼此分离。

因此也例如可以使平行延伸的热喷射的导体轨道越过空隙（例如激光切割）彼此连接。这点例如可以被用于热喷射的加热导体的电阻的后续平衡，以便保证加热装置的要求的标称功率（“微调”）和/或以便在热喷射的导体轨道（例如加热导体轨道）中修补错误部位。

一种替换改进方案是：钎焊体积部在第二级中同样被超声波钎焊。这点相应于至少一个热喷射的层结构的两级的超声波钎焊。

还有一种设计方案是：加热装置的至少一个另外的组件是金属性的接触部。于是例如可以在第一级中将热喷射的层结构设有超声波钎焊的钎焊体积部并跟随地在第二级中将超声波钎焊的钎焊体积部借助于另外钎焊方法直接与金属性的接触部连接。

金属性的接触部例如可以是通过电镀、施加金属性的膜等被施加到承载件表面上的接触场，例如是例如由铜制成的接触元件。

还有另外设计方案是：金属性的接触部是电结构元件或电子结构元件的接触元件，例如是插接连接部件（例如接口插头）的接触销或电构件或电子构件（例如ntc电阻、熔断保险、-例如在气体钎焊中喷注的-传感器等那样的smd构件的接触区域）的电接口。由此可以特别简单且长寿命地使热喷注的层与电路等连接。电结构元件或电子结构元件有利地是smd（英文“surfacemounteddevices”，即表面安装装置）构件。因此可以使热喷射的层结构和电结构元件和/或电子结构元件特别简单且便宜地彼此连接。smd构件（例如型号0603、0805或1206）可以借助于真空夹具来安放。被设置用于贯通插接装配（“tht-throughholetechnology”，即通孔技术）的被布线的构件同样可以通过它们的金属性的接触部与热喷射的结构进行连接。

还有一种设计方案是：至少一个超声波钎焊的钎焊体积部遮盖热喷射的层结构-尤其是加热导体层-的至少一个区段，而该热喷射的层结构不与加热装置的另外-尤其是能导电的-组件电连接。在该设计方案中尤其可以将至少一个钎焊层（也称作“传导层”）施加在加热导体层上，以便局部地降低加热导体层中的电功率密度。由此又可以局部地阻止变热（所谓的“热点”）。传导层例如可以被施加在线路接口上、导体轨道中的结构造成的收窄部上、在加热导体布局中的拐角和/或在反转点上。传导层或钎焊材料在此也可以平放在承载件表面上。

该任务也可以通过一种家用器具来解决，该家用器具具有至少一个如上所描述的加热装置。家用器具获得了加热装置那样的相同优点并可以类似地构造。

家用器具例如可以是烹饪器具或用于烹饪器具的配件（例如能加热的汽空间分配器）。烹饪器具例如可以具有汽蒸功能，其中，给蒸汽产生装置配属加热装置，以便蒸发在蒸汽产生装置中存在水。烹饪器具例如可以是具有汽蒸功能的烤箱或专用汽蒸装置。加热装置于是例如可以表示水罐的底部。

针对能加热的汽空间分配器的情况可以在一侧或在两侧上存在至少一个热喷射的层结构，尤其是至少一个加热导体层（结构）。

家用器具但是也可以是洗衣护理器具。加热装置于是例如可以被使用作为洗衣机或干燥机的碱液加热器。也可以设置加热装置作为过程空气加热器。

家用器具还可以是冲洗机。加热装置于是例如可以被使用作为用于使冲洗液体变热的加热器。在该情况下，加热器尤其是热泵结构组件的组件。

家用器具还可以是电运行的小家电，例如烧水器、咖啡机（例如形式为浓咖啡机）、烤面包机等。

加热装置可以被构造为管（一般叫做：旋转对称本体），其中，至少一个热喷射的厚层加热导体存在于家用器具的管的壁体上。该管于是尤其可以被使用或看作为直通式加热器，其用于在那里贯通导引的气体（例如过程空气）和/或液体（例如待蒸发的水、冲洗液体或碱液）。

该任务也通过一种用于制造针对家用器具的加热装置的方法，其中，提供面式（平面的和/或屈曲的）承载件，其具有至少一个施加其上的、热喷射的层结构，并且在至少一个热喷射的层结构上超声波钎焊至少一个钎焊体积部。该方法获得了加热装置和家用器具那样的相同优点并可以类似于其地构造，并反之亦然。

因此，一种设计方案是：至少一个热喷射的层结构单级地与加热装置的另外组件超声波钎焊。为此，-例如借助于超声波焊铁-可以在一过程中将由钎焊制成的通道从至少一个热喷射的层结构拉向所述另外组件。

还有一种设计方案是：至少一个热喷射的层结构两级地与加热装置的另外组件超声波钎焊，其方式是，在第一级中至少在至少一个热喷射的层结构上通过超声波钎焊施加一钎焊体积部，并将该钎焊体积部在第二级中与加热装置的所述另外组件钎焊。第二级中的钎焊可以利用或没有超声波地执行。

此外一种设计方案是：加热装置的所述另外组件是热喷射的层结构，在其上在第一级中通过超声波钎焊施加一钎焊体积部，并将该超声波施加的钎焊体积部在第二级中与加热装置的另外超声波施加的钎焊体积部钎焊。

此外一种设计方案是：超声波钎焊借助于超声波焊铁来执行。超声波焊铁例如可以具有超声焊极，其被实施为钎焊末梢。

还有一种设计方案是：超声波钎焊借助于超声波钎焊槽（或钎焊槽）来执行。在此，以钎焊待交联的部件在装配在承载件上之前或之后可以被沉入到钎焊槽中。这些组件的交联因此不需要在承载件上进行，这点能够实现简化的制作。对应的单个步骤可以可能地通过组件的热处理过程（例如通过预热）来改善。

本发明的上述的特点、特征和优点以及其如何实现的形式结合实施例的下列示意性描述而较清楚和较明显地可理解，该实施例结合附图来详细阐释。

附图说明

图1在俯视图中示出了家用器具的加热装置的草图；

图2作为截面图在侧视图中示出了来自根据图1的加热装置的第一截段；

图3作为截面图在侧视图中示出了来自根据图1的加热装置的第二截段；

图4作为截面图在侧视图中示出了来自根据图1的加热装置的第三截段；以及

图5作为截面图在侧视图中示出了来自根据图1的加热装置的第四截段。

具体实施方式

图1在俯视图中示出了家用器具h的加热装置1。加热装置1可以例如被使用用于加热处于蒸汽发生器的水罐中的水。但是，家用器具h也可以是带有汽蒸功能的烤箱、专用汽蒸装置、能电加热的汽空间分配器、洗衣护理器具、洗涤机、小家电等。

加热装置1具有（例如由金属片材制成的）面式承载件2，其具有电绝缘的承载件表面3（例如由稍多孔的、例如热喷射的陶瓷层制成）。在承载件表面3上热喷射多个金属性的层结构4至8。热喷射的层结构4至8通过承载件表面3彼此电绝缘并且包括：（长）曲折形第一加热导体轨道4、（短）曲折形第二加热导体轨道5和短直线第三导体轨道6至8。

两个加热导体轨道4和5通过两个由第一钎焊或钎焊材料10制成的通道9彼此电连接。由此将两个加热导体轨道4和5以电方式串联。如果不应使用第二加热导体轨道5,那么可以替代两个通道9将第一加热导体轨道4的两个相应端部直接借助于一由第一钎焊材料10制成的通道彼此连接（上图）。电阻也可以通过如下方式被准确地微调，即，在这里下部的通道9在加热导体轨道4和5之间的位置可以发生改变，就像通过双箭头简示的那样。通过适当地安置通道9，因此可以微调共同的加热导体轨道4、5。

就像图2中在截面a-a中示出的那样，第一钎焊材料10的通道9为此单级地从第一加热导体轨道4的表面通过承载件表面3向第二加热导体轨道5的表面超声波钎焊。在此，第一钎焊材料10基于置入的超声波能量不仅保持在加热导体轨道4和5上，而且保持在承载件表面3上，而为此不需要钎焊焊剂。通道9例如可以通过利用超声波焊铁的钎焊来施加。

又返回到图1，三个直线热喷射的导体轨道6至8与加热装置1的接口插头11连接，尤其是利用接口插头11的对应的电接触11a。相邻的导体轨道6和7或7和8通过对应的smd结构元件12连接。smd结构元件12在这里示例性的是ntc电阻，其在它们的端部区域上具有形式为钎焊接口的电的接触或接触场14。因此可以通过插头槽11截取属于对应温度的测量值（例如电阻值、电压值或电流值）。

smd结构元件12通过由第一钎焊材料10和第二钎焊材料15制成的钎焊点13紧固在导体轨道6和7或7和8上，就像图3中作为来自加热装置1的截面b-b示出的那样。在此，首先将导体轨道6和7或7和8与由第一钎焊材料10制成的钎焊体积部进行超声波钎焊。跟随地，将smd结构元件12以它们的接触场14放置到钎焊材料10的对应钎焊体积部上。然后，将钎焊材料10的钎焊体积部与附属的接触场14借助于非超声波钎焊方法（例如激光钎焊、回流钎焊、手动钎焊等）在使用第二钎焊材料15的情况下进行钎焊。第一钎焊材料10和第二钎焊材料15可以相同或不同。

因此，两个导体轨道7和8通过smd结构元件12通过钎焊点13彼此电连接，钎焊点具有由第一钎焊材料10或第二钎焊材料15制成的（子）钎焊体积部13a和13b。

类似地，例如也可以将接口插头11的电接触部11a（例如接触销或接触针）安置到导体轨道6至8，其中，导体轨道在装配接口插头11之前可以被沉入到一钎焊槽（上图）中。钎焊槽可以利用或没有超声波置入地工作。施加到钎焊槽中的钎焊材料例如可以是钎焊材料中的一种钎焊材料10或15。

又返回到图1，在承载件表面上此外施加两个金属性的接触面16，通过该承载件表面可以在端部侧上电连接被组合的加热导体轨道4和5，例如连接到电压供给装置上。为此，图4作为截面图在侧视图中示出了来自加热装置1的截面c-c。

在热喷射的加热导体轨道4上，为此类似于图3地，超声波钎焊由第一钎焊材料10制成的钎焊体积部（钎焊点）17，并然后将由第二钎焊材料15制成的通道18利用钎焊体积部17的另外（不基于超声波的）钎焊方法拉向金属性的接触面16，或反之亦然。

类似地，两个热喷注的加热导体轨道4和5也可以分别设有由第一钎焊材料10制成的被超声波钎焊的钎焊体积部17，它们通过一由第二钎焊材料15制成的通道18彼此连接。

又返回到图1，在加热导体轨道4的弯曲部上还将传导层19仅超声波钎焊到加热导体轨道4和必要时承载件表面3上，以便在那里减少电流密度并因此阻止所谓的“热点”的形成，就像在图5中的截面d-d上示出的那样。

显而易见地，本发明不被限制到所示的实施例上。

一般来说，“一”等可以被理解为单数或复数，尤其是在“至少一个”或“一个或多个”等的意义上，只要这点没有明确排除，例如通过“刚好一个”等的表述。

数字说明也可以刚好包括给出的数字以及常见的公差范围，只要这点没有被明确排除。

附图标记列表

1加热装置

2承载件

3承载件表面

4第一加热导体轨道

5第二加热导体轨道

6导体轨道

7导体轨道

8导体轨道

9通道

10第一钎焊材料

11接口插头

11a接口插头的电接触

12smd结构元件

13钎焊点

14接触场

15第二钎焊材料

16金属性的接触面

17钎焊体积部

18由第二钎焊材料制成的通道

19传导层

h家用器具