用于家用器具的加热装置的制作方法

文档序号:14037212阅读:202来源:国知局
用于家用器具的加热装置的制作方法

本发明涉及一种用于家用器具的加热装置,具有:面式承载件,其具有电绝缘的承载件表面;热喷射到所述承载件表面上的、能导电的至少一个层结构;以及至少一个能导电的接触体积部,其被施加在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使家用器具的热喷射的层结构电连接的方法。本发明尤其有利能够用于烹饪器具、尤其是汽蒸器具、充水的洗衣护理器具、洗涤机和小家电。



背景技术:

为了在开头提到的形式的加热装置中电连接热喷射的层结构,钎焊或钎焊质量体被用作接触体积部。但是,针对大多钎焊必须使用焊剂,因此钎焊附着在层结构上。焊剂可以由一般稍多孔的层结构所吸收。这点可以本身负面地影响钎焊在热喷射层结构上的连接以及热喷射层结构的特性。此外,如果层结构被施加到多孔的绝缘层上,那么焊剂可以进入到绝缘层中并不利地影响电绝缘特性。

de3109250a1公开了电家用器具,其具有由导电材料制成的壳体件,这些壳体件被导电地彼此连接用于电保护接地。应当在制作耗费低的情况下获得不同的进行传导的部分的可靠接地。为此提出,导电附着质量体用作为导电连接部。在此,作为附着质量体优选使用的是导电粘接物,例如有机硅粘接物,其具有金属粉末或作为填充材料的碳材料。粘接物也在硬化之后包含一定弹性,这点阻止了接触由于热膨胀的中断。

de3913028a1公开了用于在电器具中制造传导连接部的方法和装置,其中,至少两个待导电连接的接触元件彼此间隔地被施加在绝缘部分上。用于制造传导连接部的该方法或装置的特征在于:借助于多轴定位单元在绝缘部分上施加导引电流的糊,该糊使施加在绝缘组件上的接触元件彼此连接。但是在这里没有谈到热喷射的层结构的接触。

de4206700a1公开了在承载件上平行并排布置的导体轨道与相应平行并排在柔性导体膜上布置的导体轨道的接触,其中,承载件和导体膜的彼此配属的导体轨道处于覆盖中并传导地彼此连接。在承载件的和导体膜的导体轨道之间布置由绝缘材料组成的、多个近似均匀分配的、导电的、包含颗粒的粘接物,通过承载件和导体膜彼此连接。传导的颗粒在导体轨道的待连接的区域中彼此贴靠并贴靠在导体轨道上,并形成承载件和导体膜的彼此配属的导体轨道的传导连接部。在这里也没有谈到热喷射的层结构的接触。

de102013109755a1公开了一种能传导的粘接物质,其具有至少一种形式的各向异性传导纳米材料和至少一种形式的光诱导可聚合材料。没有谈到层结构的接触。

ep0681712b1公开了一种电子光学的薄层装置,其具有:电响应层,电响应层具有光学特性,这些光学特性在施加到该层上的电流或电场的作用下发生改变;至少一个电极,该至少一个电极延伸越过所述电响应层并能够给该电响应层输送电流;以及电连接器,其布置为沿着该装置的唯一边缘并以如下方式配置,即,该电连接器输送来自电源的电流,其中,电连接器具有:柔性绝缘部,该柔性绝缘部在至少一个表面上具有导电区段,该导电区段能够建立电极与电源之间的电接触;导电粘接物,其靠近电极地布置在绝缘部的导电区段,以便建立与电极的电接触,其中,导电粘接物具有导电颗粒,这些导电颗粒被分配得越过整个促成附着的基层,并具有连接装置,该连接装置处于与绝缘部的导电区段的电接触中并能够建立与电源的电接触,其中,绝缘部的至少一个区段被引入到该装置的所述电响应层的一区段中,并且导电颗粒与电极之间的有效接触区域大得足够保证电流传递,而电极中的热形成在导电颗粒下方的区域中被最小化。在这里也没有谈到热喷射层结构的接触。

ep0963143a1公开了一种陶瓷承载件,其具有电路和接口装置,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合金组件,例如钛或稀土金属。接口装置可以不仅表示用于承载件的能高负载的机械式紧固接口,而且表示用于电路的电接口。

wo97/42638公开了用于使具有可能地不同的热膨胀系数的敏感的且待精确定位的工件导电地且应力少地粘接的方法,其中,粘接物质被涂层,然后光化学地触发硬化反应并然后在一秒至15分钟之内将待粘接工件进行定位。使用粘接物质配方,其是单组份、在室温下储存稳定且填充有金属颗粒。

wo98/44593公开了一种用于使电路承载件与导体轨道承载件的导体轨道连接的电连接布置,其中,电路承载件与导体轨道承载件由一基板承载,电路承载件和导体轨道承载件具有如下区域,在该区域中,它们叠置,并且电路承载件在叠置区域中借助于导电粘接物与导体轨道承载件电连接。wo98/44593还公开了一种用于使电路承载件与导体轨道承载件的导体轨道电连接的方法,其中,导体轨道承载件被固定在基板上,导体轨道承载件在它的背离基板的侧面上在相对于导体轨道没有绝缘遮盖的区域中设有导电粘接物,并且电路承载件被粘接到导体轨道承载件上,从而使得在导体轨道承载件的导体轨道与电路承载件的接触部位之间存在电连接。



技术实现要素:

本发明的任务是至少部分地克服现有技术的缺点,并尤其是提供一种用于使家用器具的热喷注的层或层结构的电接触的被改善的可能性。

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。

该任务通过一种用于家用器具的加热装置来解决,其具有:面式承载件,其具有电绝缘的表面(下面不限制一般性地被称作为“承载件表面”);热喷射到承载件表面上的、能导电的至少一个层结构;以及至少一个能导电的接触体积部,其被施加在热喷射的层结构上,其中,至少一个接触体积部由能导电的粘接物(下面不限制一般性地被称作为“传导粘接物”)组成。

使用传导粘接物具有如下优点,即,该传导粘接物具有在热喷射的层或层结构上的良好附着强度,特别是在多孔层上。在此可以取消像在传统钎焊中那样的使用焊剂。在具有焊剂的传统钎焊中,焊剂进入到多孔的热喷注层中。为了避免焊剂的负面影响,必须耗费地以溶剂来清洗焊剂。该步骤现在可以被节省掉。与钎焊相反也可以取消阻焊剂。

此外通过传导粘接物的刚好能调整的粘弹性获得了高的应用准确性。由此,传导粘接物也适用于小的接触面,从而使得也能够定位准确且没有喷注装置地实现小的粘接量。

此外能够这样地调整粘接系统的触变性,使得在定位或放置一构件之后将该构件保持在它的位置上。

使用传导粘接物的另一优点还是它的即使在光滑的、非多孔的表面、例如紧凑的开孔表面上的良好附着。

传导粘接物可以容易地这样调整,使得实际上没有或仅很少的粘接物质进入到热喷射的层结构或另一多孔基底中,从而使得基底的特性例如绝缘特性不被负面地影响。此外获得了仅仅小的离子污物,这点辅助避免了接触部位上的腐蚀。如果不能导电的有机粘接物质进入到了热喷射的层结构或另一多孔基底中(这点也被称作泻出(树脂泻出)),那么这点不会对热喷射的层结构的电特性造成负面影响。

此外,被硬化的传导粘接物能够被设计得直至至少150°c温度稳定。该传导粘接物具有良好的机械强度和适配的热膨胀系数,例如在温度交变应力下。该传导粘接物也在高的持续消耗温度下在整个产品使用寿命上足够抗老化。

此外,传导粘接物提供了具有良好导电能力(例如至少1*106s/m,尤其至少1.5*106s/m)的接触体积部。在此获得了传导粘接物和热喷射层结构之间的低的接触电阻。产生的连接还具有低的温度系数,其中,尤其传导粘接物的电特性就像它的电阻在产品使用寿命上提升得不明显。

传导粘接物尤其可以被理解为具有由粘性的、尤其是糊状的粘接物质(例如树脂、尤其是环氧树脂)制成的基层的粘接物,该粘接物质具有作为填充材料的能导电的颗粒。粘接物质一般性地可以具有一种聚合物或多种聚合物。填充材料例如可以包括如铜-、银-和/或金颗粒那样的金属颗粒,但是也包括如特定的碳变型(例如cnts)那样的另外的能导电的且耐温的材料。颗粒可以是粉末颗粒。传导粘接物相对于过程是高-或中粘性的且在其最终状态上是固体的。在硬化过程期间,传导粘接物质收缩(由于交联反应的化学体积收缩),从而使得能导电的颗粒可以发生触碰并因此形成点-、线-和/或面式的触碰,由此又可以形成传导粘接物中的电流路径。典型地不会给出被限定的熔融点,而是仅给出对粘接物质而言特定的玻璃过渡区域。

粘接物质优选是添加物交联的,从而在硬化时不产生化学裂解产物,它们从材料中出来/挥发,就像例如在硅树脂的情况那样,硅树脂被称作“缩合交联”。作为添加物交联的粘接物质尤其设置添加物交联的硅树脂。

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(例如管形状)。承载件尤其可以具有板式的基础形状。

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,该钎焊焊剂可能地可以进入到附属的孔中并可能地降低关于电绝缘的能力或造成施加高压(例如高于1000v)时的击穿。

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。当基体由陶瓷组成时,例如可以是该情况。

热喷射的层可以被理解为如下的层,该层例如通过熔融池喷注、电弧喷注、等离子体喷注(例如大气、在保护气体或低压下)、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,尤其是被喷射到承载件表面上。

至少一个热喷射的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。热喷射的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。

热喷射的层或层结构可以至少部分地由至少一个另外(weiteren)的层遮盖。该至少一个另外的层可以表示用于改善电接触的(“接触”-)层,尤其是由金属制成,例如由锌、铜、银和/或金制成。在该情况下可以将传导粘接物在接触层上施加到热喷射的层结构上。

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形和/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、卵形等的接触场的形式存在。

接触体积部尤其被理解为由能导电的接触材料制成的质量体积部,即这里传导粘接物。

一种设计方案:至少一个热喷射的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。钎焊质量体尤其可以在加热导体层的至少一个端部的区域中被施加,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。

一种改进方案:热喷射的层结构-尤其还有加热导体层-借助于由传导粘接物制成的通道与加热装置的另一能导电的区域连接。该另一能导电的区域例如可以是另外的加热导体层或电接口接触(例如形式为热喷射的层结构或作为金属性接触场)。传导粘接物尤其也可以在该改进方案中部分地在承载件表面上延伸。

还有一种设计方案:热喷射的层结构对于钎焊(流动)介质是可穿过的。如果钎焊焊剂可以进入到层中,那么会不利地影响热喷射的层结构的电特性和抗腐蚀性。与之相反,传导粘接物的能传导的份额(也就是说能导电的填充物质)没有能进入到热喷射的层结构中,从而使得由此避免了层特性的负面影响。热喷射的层结构因此对于传导粘接物的能传导的份额是不可穿过的。热喷射的层结构还可以针对粘接物质不可穿过或仅部分地(略微)能穿过。

一种设计方案是,-可能地也被热喷射的-承载件表面对于钎焊焊剂是可穿过的。如果钎焊焊剂会进入到承载件表面中,那么能够不利地影响承载件表面的电特性和抗腐蚀性。与之相反,传导粘接物的能传导的份额(也就是说能导电的填充物质)没有进入到承载件表面中,从而使得由此避免了对它的特性的负面影响。承载件表面因此对于传导粘接物的能传导的份额是不可穿过的。承载件表面还可以针对粘接物质不可穿过或仅部分地(略微)能穿过。

还有另一种设计方案是:传导粘接物是反应性的单组份(1-k)传导粘接物。该传导粘接物具有特别简单处理的优点。1-k传导粘接物可以在粘接物质制造商那里被预混合,也就是说例如树脂和硬化剂已经被混合成正确的混合比例。硬化反应可以由于低温储藏而被大大延迟。但是也可以使用两或更多组分的传导粘接物。

硬化可以在室温下或优选地在提高的温度下(例如在炉子中)发生。较高的温度使得硬化反应加速并改善了电特性。可能地,硬化也借助于光引发剂来执行,其被包含在粘接物质中。这种粘接物质也被称作uv-或光线进行硬化的粘接物质。

还有一种设计方案是,至少一个接触体积部使两个热喷射的层结构-尤其是传导轨道-连接并为此平放在存在于层结构之间的承载件表面上。因此尤其是也可以使一线路的两个或更多个在电方面被分开的区段彼此连接,例如将两个或更多个-例如彼此平行延伸的-加热导体层(尤其是加热导体轨道)连接成一共同的加热导体或加热元件。这点例如可以被使用用于热喷射的加热导体的电阻的随后的平衡(abgleich),以便保证(“微调”)加热装置的要求的标称功率和/或修理热喷射的导体轨道(加热导体轨道)中的故障部位。

还有一种设计方案是:至少一个接触体积部使热喷射的层结构与-也被称作smd(“surfacemounteddevice”,即表面装配装置)构件的-尤其能表面装配的结构元件的电接触场连接。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。一种改进方案是,为此借助于分配器将尤其是小的传导粘接物体积部或“传导粘接物点”施加到热喷射的层结构上并在传导粘接物硬化之前将smd构件以它的接触面(终端)按压到传导粘接物点上。跟随的是传导粘接物的硬化,例如通过炉子过程。然后将smd构件可靠地紧固在热喷注的层或层结构上。smd构件(例如型号0605、0805或1206)可以借助于真空夹具被定位或放置。针对这种smd装配可以取消所谓的“底部填充”,其在smd钎焊中部分地是需要的,因此使得smd构件在钎焊过程的期间中不改变它的所设置的位置。设置用于贯穿插接装配(tht;“throughholetechnology”)的被布线的构件同样可以借助于传导粘接物通过它们的金属性接触与热喷射的结构连接。

smd构件例如可以是对热敏感的电阻(例如ntc电阻)、熔断保险、-例如玻璃钎焊浇注(vergiessen)的-传感器等。

此外有一种设计方案:两个热喷射的导体轨道通过一电结构元件彼此电连接,其中,结构元件的接触场与对应的导体轨道通过由能导电的传导粘接物制成的粘接点来连接。

还有一种设计方案,由传导粘接物制成的至少一个接触体积部遮盖了热喷射的层结构-尤其是加热导体层-的至少一个区段,而其不与加热装置的另一组件电连接。在该设计方案中尤其可以将由传导粘接物制成的至少一个接触体积部(也被称作“传导层”)施加到加热导体层上,以便局部地降低加热导体层中的电流密度。由此又可以局部地阻止超温(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、加热导体布局中的拐角和/或反转点上。在此,该传导层或传导粘接物也可以被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(例如能加热的汽蒸空间分配器)。汽蒸空间分配器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。

针对能加热的汽蒸空间分配器的情况可以单侧地或两侧地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。

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。

家用器具还可以是洗涤机。加热装置于是例如可以被使用作为用于使洗涤液体变热的加热器。在该情况下,加热器可以是加热泵结构组的组件。

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(一般而言:旋转对称的本体),其中,至少一个热喷射的加热导体层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、洗涤液体或碱液)。

该任务还通过一种用于使家用器具的热喷射的层结构电连接的方法得以解决,其中,多孔的能导电的传导粘接物的至少一个体积部至少被施加到至少一个热喷射的层结构上,并使传导粘接物凝固-尤其是硬化。该方法获得了就像加热装置和/或家用器具那样的相同优点,并可以类似地构造。

因此一种改进方案是,传导粘接物质借助于分配器被施加。

本发明的上面所描述的特性、特征和优点以及其如何实现的方法和方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例如可以被用于加热处于蒸汽产生器(上图)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、能电加热的汽蒸空间分配器、洗衣护理器具、洗涤机、小家电等。

加热装置1具有面式承载件2(例如由金属片材制成),其具有电绝缘的承载件表面3(例如由稍多孔的陶瓷层制成)。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彼此电绝缘并包括:形式为长形第一加热导体轨道4的(长)曲折形的第一加热导体层;形式为长形第二加热导体轨道5的(短)曲折形的第二加热导体层;以及直线形的第三导体轨道6至8。

两个加热导体轨道4和5通过由能导电的传导粘接物10所制成的两个通道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。如果不应当使用第二加热导体轨道5,那么替代两个通道9可以将第一加热导体轨道4的两个相应端部直接借助于一由传导粘接物10制成的通道彼此连接(上图)。

就像图2中在截面a-a中示出的那样,传导粘接物10的通道9为此从第一加热导体轨道4的表面通过承载件表面3被拉向第二加热导体轨道5的表面。在此,传导粘接物的粘接材料(例如有机硅聚合物或环氧树脂)粘性得使得该粘接材料不能或在可忽略的小的程度上进入到加热导体轨道4和5以及承载件表面3中,而焊接焊剂可以进入并且由此可以在那里局部地不利地影响特性。在此,焊接焊剂甚至可以穿过稍多孔的加热导体轨道4和5进入到承载件表面3的处于其下的区域中。

通道9例如可以通过如下方式被施加,即,传导粘接物10以反应性1-k传导粘接物的形式在附属的粘接材料的粘性状态下借助于分配器来施加并然后硬化,尤其在温度提高的情况下(例如至150°c),尤其是在炉子中。

又返回到图1,三个直线形热喷射的导体轨道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。电连接同样可以通过由传导粘接物10制成的对应接触体积部11b来发生。

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。因此可以通过接口插头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通过由传导粘接物10制成的粘接点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。

smd结构元件12在它的端侧区域上具有电接触或接触场14,它们通过粘接点13与对应的导体轨道7或8连接。因此,两个导体轨道7和8通过smd结构元件12通过粘接点13彼此电连接。

尤其地可以为了紧固smd结构元件12而首先借助于分配器(上图)将粘接点13施加到热喷射的导体轨道7或8上。跟随地可以-在传导粘接物10硬化之前-使smd结构元件12接近并以它的接触场14压套到对应的粘接点13上,例如借助于真空夹具。

又返回到图1,此外将两个金属性的接触面15施加在承载件表面3上,通过其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。

金属性的接触面15可以借助于传导粘接物10的对应通道9与第一加热导体轨道4的对应端部连接,确切地说类似于两个加热导体轨道4和5的连接。

又返回到图1,此外在加热导体轨道4的弯曲部上,将传导粘接物10的传导层16施加到加热导体轨道4和可能地承载件表面3上,以便在那里减少电流密度并因此阻止所谓的“热点”形成,就像在图5中的截面d-d中示出的那样。

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热喷射的第一加热导体轨道

5热喷射的第二加热导体轨道

6热喷射的导体轨道

7热喷射的导体轨道

8热喷射的导体轨道

9通道

10传导粘接物

11接口插头

11a电接触

11b接触体积部

12smd结构元件

13粘接点

14接触场

15接触面

16传导层

h家用器具

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