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CN105202767A - 加热系统部件及其制造方法 - Google Patents

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CN105202767A
CN105202767A CN201510571365.4A CN201510571365A CN105202767A CN 105202767 A CN105202767 A CN 105202767A CN 201510571365 A CN201510571365 A CN 201510571365A CN 105202767 A CN105202767 A CN 105202767A
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unit
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Bleckmann GmbH and Co KG
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Abstract

本发明涉及一种加热系统部件，包括：一温度监控和/或控制单元，包括一下表面，和一承载单元，包括一上表面。所述温度监控和/或控制单元的所述下表面的至少一部分与所述承载单元的所述上表面的至少一部分热接触。所述温度监控和/或控制单元的所述下表面与所述承载单元的所述上表面通过一焊缝，优选地通过一激光焊缝相互连接。

Description

加热系统部件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种加热系统部件，一种用于加热流体介质的加热系统，和一种用于生产加热系统部件的方法。
背景技术
对于多种类型的家用设备或家用机器，有必要加热一流体介质，如，例如水。通过一个或多个加热系统能够实现加热。为达到那样的程度，可以提供一介质回路，一泵被布置在该回路中以促使回路中的介质循环。
这种加热系统的基本方面是，像该介质回路的所有其他部件一样，该系统只占据很小的空间并且生产便宜。此外，该加热系统应容易组装。在会导致家用设备内的塑料部件熔化或着火的紧急情况出现时，必须确保该加热系统的可靠的安全保护。在某些家用设备中，它可能进一步有必要防止该被加热的介质超过预定温度。例如，在洗碗机中，它可能有必要防止洗涤水超过它的沸点温度。
美国专利申请2006/0236999A1公开了一用于加热流体介质的加热系统，特别是用于家用设备，包括一承载单元，一布置在所述承载单元上的加热单元，和一布置在所述承载单元上并且由良好导热材料制得的传热元件。在该传热元件上，温度安全装置以固定元件穿过相应通孔的方式被安装。
当使用连续流热水器的常规温度监控和/或控制元件(如，例如热熔丝)时，当该温度监控和/或控制元件采用，例如，一个或多个螺钉被固定在安装板上时，存在一个问题。那就是，当该安装板被焊接到加热单元时，它可能弯曲。进一步地，当在一温度监控和/或控制元件上紧固各自的固定螺钉时，该温度监控和/或控制元件会从该固定板被抬升并保持在热位置以上的空气中。结果是，在该加热单元中心的最大量的热量不能直接地被释放到该温度监控和/或控制元件，而是不得不通过，例如，安装板、螺钉和/或底板凸缘被释放。这些结果导致该温度监控和/或控制元件的响应时间难以接受(即，太慢)。
因此，本发明的一个目的是提供一种加热系统部件，一种加热系统，和一种用于生产加热系统部件的方法，其避免了现有技术装置的响应时间慢。
发明内容
根据本发明的第一个方面，提供一加热系统部件，包括：一温度监控和/或控制单元，包括一下表面；一承载单元，包括一上表面；其中，所述温度监控和/或控制单元的所述下表面的至少一个部分与所述承载单元的所述上表面的至少一部分热接触；其中所述温度监控和/或控制单元的所述下表面与所述承载单元的所述上表面通过一焊缝，优选地通过一激光焊缝相互连接。
本发明提出通过一焊缝将该温度监控和/或控制部件固定在该加热单元上，优选地在它的最热点的直接附近。优选地，该固定通过焊接，特别是通过激光焊接实现。通常，相比现有技术安装方式使用，例如，弯曲的弹性垫圈，采用激光焊接连接加热系统中的温度监控和/或控制元件具有更高的功能性和安全性的优点。特别是，通过焊接将该温度监控和/或控制元件固定在该加热单元上显著地改善(即，减少)该温度监控和/控制元件的响应时间。
根据一个优选的实施例，所述温度监控和/或控制单元包括一具有斜边的下部；其中，所述斜边邻近所述下表面；其中，所述斜边包括一小于90°的斜角；其中，所述焊缝基本上位于沿着所述斜边。通过采用一具有小于90°斜角的斜边，一激光束较容易到达该温度监控和/或控制元件的下表面和该承载单元的上表面之间的接触区域。结果是，需要较少的激光功率，而仍实现该温度监控和/或控制元件的下表面和该承载单元的上表面之间期望的连接强度。
在使用加热系统的过程中，可能发生鳞片或钙质沉积在承载单元的与待加热的流体介质(例如水)接触的一侧，具体地为当加热单元设置在承载单元的另一侧时承载单元的区域。由于钙质的沉积，有加热单元产生的热量的传送会被削弱。这样，温度监控和/或控制元件可检测温度高于没有这样的钙质沉积的温度。在一些情况下，虽然介质依然存在，温度监控和/或控制元件可切断向加热单元的电供应，即温度监控和/或控制元件检测安全相关情况，像演习。为了避免这个，有利的是提供至温度监控和/或控制元件的连接，以使得连接接触承载单元的与加热单元隔开的区域。通过这个，温度监控和/或控制单元可被介质冷却，使得加热单元的所述区域中的温度检测不被承载单元上的钙质沉积削弱。这个连接也可被激光焊接至承载单元，期中，所述连接也可提供有斜边。该连接的尺寸可根据需要冷却温度监控和/或控制单元的需求而选择。
而且，可以将温度监控和/或控制单元附接至加热单元的顶表面。
根据一个更优选的实施例，所述斜角范围在5°和55°之间，优选地在15°和45°之间，并且甚至更优选地在25°和35°之间。通过选择如上所述的斜角，一激光束到达该温度监控和/或控制元件的下表面和该承载单元的上表面之间的接触区域变得更加容易，并且因此被改善。进一步地，通过增加各自的熔化区，可以实现完整的材料连接。额外提供一具有一定长度的斜边补偿自动生产过程中可能的错位。当瞄准一激光入射角在该材料表面90°时，可以优选一30°的斜角，所以该激光束可被引导成一相对该承载单元下表面成120°的角。从而可以防止该激光束过于靠近该温度监控和/或控制单元的敏感部位。
根据一个更优选的实施例，所述温度监控和/或控制单元被配置以测量一温度，比较所述温度与一预定的温度限值，并且基于所述比较输出控制信号。
根据一个更优选的实施例，所述控制信号包括一加热单元期望的开关状态信号。
根据一个更优选的实施例，所述温度监控和/或控制单元的所述下表面包括至少一个第一突起和/或凹槽。所述承载单元的所述上表面包括至少一个第二凹槽和/或突起。所述第一突起和/或凹槽与所述第二凹槽和/或突起相配合。通过以上述的方式设计该温度监控和/或控制元件的下表面和该承载单元的上表面，能够增加总接触面积，从而在承载单元与温度监控和/或控制元件之间提供一改善的热传递。该设计进一步使得突起和凹槽的优选匹配更容易制造。
根据一个更优选的实施例，所述温度监控和/或控制单元的所述下表面包括AlMg3。然而，任何其它可焊接的铝合金或铝-钢复合材料可以被使用。
根据一个更优选的实施例，所述承载单元的所述上表面包括AlMg3。然而，铝合金Al99.5和AlMg1也同样适合。
根据一个更优选的实施例，所述温度监控和/或控制单元包括至少一个温度监控和/或控制元件，具有一比所述温度监控和/或控制单元的所述下表面更小的下表面。通过设计该温度监控和/或控制元件，从而它包括一比所述温度监控和/或控制单元的所述下表面更小的下表面，它能够使所述温度监控和/或控制单元的所述下表面延伸超过所述温度监控和/或控制元件的所述下表面。该温度监控和/或控制单元的下表面能够因此以更容易的方式实现将该温度监控和/或控制单元连接到该承载单元。
根据本发明的另一个方面，提供一用于加热流体介质，尤其是用于家用设备的加热系统，包括：一如本文所述的加热系统部件，一被配置在所述承载单元上的加热单元，并且其中，所述温度监控和/或控制单元被配置以测量所述加热单元的温度。
根据一个优选的实施例，该加热系统包括一壳体部，其中，该加热装单元被安装到所述壳体部，并且其中，该壳体部包括铝。甚至更优选地，整个加热系统由铝制成。然而常规的加热系统典型地在一承载单元内提供一凹槽，该加热单元被布置在该凹槽内，本文所描述的优选的实施例有利地使将一加热单元直接安装(例如，通过焊接)到该承载单元的一壳体部成为可能。从而该承载单元在结构上被简化，因为不再需要一凹槽。进一步地，在该壳体部的内侧面优选地涂上一不粘涂层。该不粘涂层优选地由陶瓷基材料组成。通过采用一陶瓷基不粘涂层，该铝表面可用于放置洗碗机安全装置。
根据一个优选的实施例，该加热单元包括一传热元件，其中，所述传热元件是一细长的扁平件。根据一个更优选的实施例，该承载单元包括一坯料。根据一个更优选的实施例，该承载单元具有一凹槽，其在一侧开口并且其优选地横截面至少近似为C形，用于接收该加热单元。根据一个更优选的实施例，该加热单元由至少一个管式加热器组成。根据一个更优选的实施例，该加热单元的横截面形状为至少近似地适应于该承载单元凹槽的横截面形状。
根据本发明的另一个方面，提供了一种用于生产如本文所述的加热系统部件的方法。该方法包括：提供一温度监控和/或控制单元，包括一下表面；提供一承载单元，包括一上表面；所述温度监控和/或控制单元的所述下表面的至少一部分与所述承载单元的所述上表面的至少一部分接触；焊接，优选地激光焊接所述温度监控和/或控制单元的所述下表面和所述承载单元的所述上表面彼此连接。
根据一个优选的实施例，该方法进一步包括倾斜温度监控和/或控制单元的下部成一角度以获得一斜边，其中，所述斜边包括一小于90°的斜角；其中，所述焊接基本上沿着所述斜边进行。根据一个更优选的实施例，所述焊接包括采用一激光束的激光焊接，并且所述激光束被指引基本上垂直于所述温度监控和/或控制单元的表面。根据一个更优选的实施例，所述激光束包括在0.5千瓦和1.5千瓦之间的功率，优选为1千瓦。
应该理解的是，权利要求1所述的加热系统元件，权利要求10所述的用于加热流体介质的加热系统，和权利要求12所述的用于生产加热系统部件的方法具有如在从属权利要求中所限定的，相似和/或相同的优选实施例。
应该理解的是，本发明的一个优选实施例还可以是从属权利要求或上述实施例与各自的独立权利要求的任意组合。
本发明的这些和其它方面将参考下文描述的实施例进行清楚地阐述。
附图说明
下列附图中：
图1示意性地和示范性地示出了一现有技术加热系统的部分的立体剖面图；
图2示意性地和示范性地示出了一现有技术加热系统的部分的横截面图；
图3示意性地和示范性地示出了一温度监控和/或控制元件的顶视图；
图4示意性地和示范性地示出了一温度监控和/或控制元件底板的顶视图；
图5A到5C示意性地和示范性地示出了一温度监控和/或控制系统的一个实施例，包括温度监控和/或控制元件；
图6示意性地和示范性地示出了一温度监控和/或控制系统的另一个实施例，包括温度监控和/或控制元件；
图7示意性地和示范性地示出了一温度监控和/或控制元件的一个实施例，具有一约30°斜面；
图8示意性地和示范性地示出了图7的温度监控和/或控制元件的另一视图；
图9示意性地和示范性地示出了一温度监控和/或控制元件焊接后的一斜边；
图10示意性地和示范性地示出了一温度监控和/或控制系统的另一个实施例，包括温度监控和/或控制元件；
图11示意性地和示范性地示出了图10的温度监控和/或控制系统的细节的分解图；
图12示意性地和示范性地示出了一温度监控和/或控制系统的另一个实施例，包括温度监控和/或控制元件；
图13示意性地和示范性地示出了图12的温度监控和/或控制系统的另一视图；和
图14示意性地和示范性地示出了包括温度监控和/或控制元件的温度监控和/或控制系统的另一实施例；
图15示意性地和示范性地示出了包括温度监控和/或控制元件的温度监控和/或控制系统的另一实施例；
图16示意性地和示范性地示出了一种方法的实施例，用于生产一加热系统部件。
具体实施方式
加热系统一方面需要关注可靠的安全保护以防止过热。典型地，通过采用温度监控和/或控制元件，如，例如恒温器和/或热槽，实现防止过热保护。温度监控和/或控制元件倾向被应用于需要监控或控制一固定温度和不能超过一最大温度的场合。应用实例包括，但不限于，家用设备如洗碗机和洗衣机，小电器如咖啡机、蒸汽发生器等，或电监控的热水器。
作为一温度检测元件，例如，一拱形的双金属坯料可以被使用。该拱形的双金属坯料优选地被设置成与一安装板直接接触，因此能快速地反应温度。达到预定的温度，该双金属坯料动作并打开电路。一旦该温度再次下降到预定的温度以下，该坯料返回到其初始位置从而再次闭合电路。另外地和/或可替代地，一焊料插入该安装板可以与该被监控的表面直接热接触。当达到该预设温度时，该焊料熔化引起一销移动，其导致该电接触打开。对于组合温度监控和温度控制的双部件系统，该双部件温度监控器和温度控制可具有一共同的负责热传导的安装板。这保证恒温器和热链接的热信息总是来自同一来源。
温度控制元件可被应用于不能超过一最大温度(如，例如，在咖啡机，熨斗，洗碗机，干衣机中)和保护电加热元件的场合。一温度控制元件典型地具有一熔融焊料插入安装板，其与该被监控的表面直接热接触。当达到该预设温度时，该焊料熔化引起一销移动，其导致该电接触打开。
图1示意性地和示范性地示出了美国专利申请2006/0236999A1所公开的一常规加热系统，其在此处并入作为参考。图1的加热系统包括一承载单元T、一加热单元H、一传热元件W和配置在该传热元件上的安全装置S1、S2。基于该加热单元的温度，其被该第一安全装置S1检测，该第一安全装置S1中断该加热单元H的电源电路。第一安全装置S1优选地当该加热单元H的温度超过一第一设定温度限值，例如当该加热单元H干烧时，中断该加热单元H的电源电路。该第一预定温度限值可以被选择以避免塑料部件在该加热系统区域内熔化。基于该被加热介质的温度，其被该第二安全装置S2检测，该第二安全设备S2中断该加热单元H的电源电路。第二安全设备S2优选地当该被加热介质的温度超过一第二设定温度限值时，其被定义为例如该被加热介质的沸点温度，中断该加热单元H的电源电路。从而，防止介质沸腾。安全装置S1，S2可被认为是温度监控和/或控制元件。
该加热系统与例如，洗碗机一个输送泵相连，其中图1仅部分地表示出了由低熔点塑料制成的外壳。在装配家用设备期间可以将该加热系统安装在输送泵上或者它的外壳PG上或者与输送泵一起构成一预装配的结构单元。
从图1可以看出，承载单元T是一圆形坯料10，其可以，例如，由耐腐蚀钢制成。该坯料10与它的中心轴同心地具有一个圆孔12，通过该圆孔介质密封地插入所述泵的吸管。坯料10的外圆周边缘14介质密封地卡夹住泵外壳PG的边缘。坯料10的朝向图1中板片下边缘方向的那一侧，在该泵被安装的情况下与该被加热介质直接接触，因此可以被称为湿侧，而该坯料10朝向该板片的上边缘的这一侧，不与该介质接触，并且因此可以被称为干侧。
从图1可以进一步看出，构成承载单元T的坯料10具有在坯料10的近似径向中心轴(未示出)与其同心的凹槽16。凹槽16的横截面为正方形，其中正方形朝上的一边被省略。加热单元H由已知类型的管状加热器形成，被安装在该凹槽16内。从图1可以看出，加热单元H的形状和外部尺寸与坯料10内凹槽16的形状和外部尺寸以这样的方式匹配，即加热单元H在三个面与凹槽16内壁(未更详细的限定)完全接触。从而，由加热装置H产生的热量被传递到位于坯料10湿侧的介质并且其被加热。
当使用连续流热水器的常规温度监控和/或控制元件(如，例如，热熔丝)，如图1所示的现有技术加热系统，当该温度监控和/或控制元件使用例如，一个或多个螺钉，被固定到安装板上，存在一个问题。那就是，当该安装板被焊接到该加热单元时，它会弯曲。此外，当在一温度监控和/或控制元件上安装各自的固定螺钉时，该温度监控和/或控制元件会从该固定板被抬升并保持在热位置以上的空气中。这种效果表示在图2中并由箭头指示。结果是，该加热单元中心最大量的热量不能直接被排放到该温度监控和/或控制元件，而不得不通过例如，安装板、螺钉和/或该底板法兰被释放。这些效果导致该温度监控和/或控制元件的响应时间不可接受(即，太慢)。
一个解决上述问题的想法是将该温度监控和/或控制元件直接固定在该加热单元上，优选地在它的最热点的直接附近。可通过焊接，优选地激光焊接实现固定。通常，如下文所述，相比现有技术的安装方法，例如，弯曲的弹簧垫圈，采用激光焊接将温度监控和/或控制元件连接在加热系统中具有更高的功能性和安全性的优点。特别是，通过焊接将该温度监控和/或控制元件安装到该加热单元上显著地改善(即，降低)该温度监控和/或控制元件的响应时间。
下面阐述通过焊接将温度监控和/或控制元件安装到该加热单元上的几个例子。图3示意性地和示范性地示出了通过焊接将该温度监控和/或控制元件固定在该加热单元上的一种选择。那就是，图3示出一温度监控和/或控制元件310。同时示出在温度监控和/或控制元件310各自的安装部分上的点焊330。图4示意性地和示范性地示出了通过焊接来将该温度监控和/或控制元件固定在该加热单元上的另一种选择。那就是，图4示出一包括焊缝530的温度监控和/或控制元件底板的顶视图。
图5A示意性地和示范性地示出了一温度监控和/或控制系统500的一个实施例，包括温度监控和/或控制元件510a，510b。温度监控和/或控制元件510a，510b被安装在一承载单元520上。如图5A左侧面板的区域D的详细视图进一步示出，温度监控和/或控制元件510a，510b通过焊缝530被安装到承载单元520。
图5B和5C示意性地和示范性地示出了温度监控和/或控制系统500的另一视图。图5A至5C的加热系统包括一承载单元520、一加热单元500-H、一传热元件500-W，和一温度监控和/或控制单元510a、510b，其可以优选为安全装置。温度监控和/或控制单元510a、510b被布置在传热元件500-W上。基于该加热元件500-H的温度，其被该第一温度监控和/或控制元件510a检测，第一温度监控和/或控制单元510a中断该加热单元500-H的电源电路。当加热单元500-H的温度超过一第一预定温度限值，例如当加热单元500-H干烧时，第一温度监控和/或控制单元510a优选地中断加热单元500-H的电源电路。该第一预定温度限值可被选择以避免塑料部件在该加热系统区域内熔化。基于该被加热介质的温度，其被第二安全装置510b检测，第二温度监控和/或控制元件510b中断该加热单元500-H的电源电路。当该被加热介质的温度超过一第二预定温度限值时，其被定义为例如该被加热介质的沸点温度，第二温度监控和/或控制元件510b优选地中断加热单元500-H的电源电路。从而，防止该介质沸腾。
该加热系统与例如，和图1所示加热系统相似的洗碗机的一个输送泵相连，在装配家用设备期间可以将该加热系统安装在输送泵上或者它的外壳PG上或者与输送泵一起构成一预装配的结构单元。
从图5A至5C可以看出，承载单元520是一圆形坯料500-10，其可以，例如，由耐腐蚀钢制得。然而，在承载单元520的其他实施例中，圆形坯料500-10可以，例如，由AlMg3、AlMg1或Al99.5制得。该坯料500-10与它的中心轴(未示出)同心地具有一圆孔500-12，通过该圆孔整体介质密封地插入该泵的吸管。该坯料500-10的外圆周边缘可以整体介质密封地卡夹住泵外壳的边缘。坯料500-10朝向图5A至5C中该板片的下边缘方向的那一侧，在该泵被安装的情况下与该被加热介质直接接触，并且因此可以被称为湿侧，而该坯料500-10朝向该板片的上边缘的这一侧，不与该介质接触，并且因此可以被称为干侧。
形成承载单元520的坯料500-10优选地具有在该坯料500-10近似径向中心轴与其同心的凹槽。所述凹槽优选地横截面为正方形，其中正方形朝上的一边被省略。加热单元500-H优选地由已知类型的管状加热器形成，被安装在该凹槽内。加热单元500-H的形状和外部尺寸与坯料500-10内凹槽的形状和外部尺寸以这样的方式匹配，即加热单元500-H三个面与凹槽内壁完全接触。从而，由加热装置500-H产生的热量被传递到位于坯料500-10湿侧的介质并且其被加热。
从图5B和5C可以进一步看出，可采用一激光束540将温度监控和/或控制单元件510a、510b连接到承载单元520。特别地，温度监控和/或控制元件510a、510b各自的下部可以包括斜边550a、550b。通过采用一斜边550a或550b，能够引导激光束540以避免过于接近温度监测和/或控制单元件510a、510b的敏感部位。焊接缝530a、530b沿斜边550a、550b被设立。进一步的细节在下文解释。
图6示意性地和示范性地示出了温度监控和/或控制系统的另一个实施例，包括温度监控和/或控制元件510a，510b，被安装在一充满被加热流体的管上，如，例如，水管。温度监控和/或控制元件510a、510b通过激光焊缝530固定在该管上。
为了说明将该温度监控和/或控制元件焊接到该承载单元上的效果，进行了几个试验测量。在第一测试实验中，一温度监控和/或控制元件通过(a)压制和(b)激光焊接被固定到一连续流热水器。试验得到该激光焊接的温度监控和/或控制元件的响应时间，其比该压制的温度监控和/或控制元件的响应时间短二至四秒。另外，对于情况(b)过冲大约降低了20℃。
在进一步的测试实验中，出现的问题是，当将该温度监控和/或控制元件固定到一连续流热水器的底板时，由于一个不利的激光入射角，必需一高达2KW(甚至更多)的高激光功率。这就产生了一个不令人满意的焊接结果。图7和8阐明了一种解决方案，改进该激光射入该底板材料(优选地AlMg3，)并且涉及在温度监控和/或控制元件930的翼端920采用一优选25°至35°的斜面910(例如，连接两个相邻表面的斜面)。斜面910优选地被冲压或压印成翼端920。冲压或压印优选地分别通过一冲压切割机或压印工具实现。
采用斜面910使激光束540更容易以优选的90°角度进入该材料。作为激光束540以更优选的角度进入的结果，该焊接改变固体或该熔体优选地以锥形方式进入该支承板940和翼端920。图9示出在激光束方向上圆锥形进入的熔体1110。在所描述的测试实验中，当使用一45°-斜面时，1千瓦的激光功率就足够了。如上文所述，更优选一25°至35°角度的斜面。通过在该温度监控和/或控制元件的翼端采用斜面，令人满意地安装该温度监控和/或控制元件的必需的激光功率能够因此被减少。
温度监控和/或控制元件与加热系统的最佳热耦合导致一改善的热传递和更短的响应时间。从而，强的加热功率可被控制在安全方式并且在管结垢方面获得积极效果。通过将该温度监控和/或控制元件焊接到该加热系统，较少的安装元件被需要，因为，例如固定元件，如，例如，螺钉，也可以被省略。从而，通常安装变得容易。自动化耦合过程也同样可行。根据该改进的热耦合，可以选择该温度监控和/或控制元件的较高的温度阈值。从而，对于该加热表面范围可能的结构，该温度监控和/或控制系统更耐用。
图10示意性地和示范性地示出了一温度监控和/或控制系统的另一个实施例，包括温度监控和/或控制元件。在图10的实施例中，切口部1050被提供在支承板940中。通过切口部1050，它可以限定从位于支承板940上的传热元件传递到温度监控和/或控制元件930a的热量的数量。那就是，通过增大切口部1050，有效导热的横截面面积变小，致使更少的热量被传递到温度监控和/或控制元件930a。可替代地，通过缩小切口部1050，有效导热的横截面面积变大，致使更多的热量被传递到温度监控和/或控制元件930a。为了考虑激光焊接带来的改进的热耦合，有必要限定传导到温度监控和/或控制元件930a的热量。那就是，当将一常规的温度监控和/或控制元件压在支承板上时，较少的热量被传递到该常规的温度监控和/或控制元件。该温度监控和/或控制元件的温度阈值被相应地调整为当接收一定量的热后触发。根据本发明的改进的热耦合，那些一定量的热量被更快地传导到该温度监控和/或控制元件。为了避免不得不调整各温度阈值，因此可以考虑包括如本文所述的切口部1050。
图11示意性地和示范性地示出了图10的温度监控和/或控制系统的细节分解图。温度监控和/或控制元件930显示在上面。包括切口部1050的支承板940显示在中心。组合安装的温度监控和/或控制元件930和支承板940显示在底部，其中切口部1050同样是可见的。
图12示意性地和示范性地示出了一温度监控和/或控制系统的另一个实施例，包括温度监控和/或控制元件。该温度监控和/或控制系统不同于上述的最优选为全铝结构的温度监测和/或控制系统。
特别地，示出了温度监控和/或控制元件1230a、1230b。优选地，温度监控和/或控制元件1230a、1230b被激光焊接到热桥1280上。热桥1280优选地由AlMg3组成。然而，铝合金Al99.5和AlMg1也同样合适。如图12所示，热桥1280优选地被安装在壳体部1260上。壳体部1260优选地由AlMg3组成。然而，铝合金Al99.5和AlMg1也同样合适。热桥1280优选地通过锡焊或激光焊接被安装在壳体部1260上。在图12中，壳体部形状像一圆形坯料。然而，壳体部1260的其它形状对本领域技术人员而言同样可以预见。壳体部1260的内侧1270优选地涂有一不粘涂层。该不粘涂层优选地由一陶瓷基材料组成。另外地和/或可替代地，该不粘涂层优选地通过一溶胶-凝胶方法制得。通过采用一陶瓷基不粘涂层，该铝表面可用于放置洗碗机安全装置。从图12可以进一步看出，加热单元1200-H被直接连接到壳体部1260。在一个实施例中所示，加热单元1200-H显示出一梯形横截面。然而，加热单元1200-H的其它横截面形状对本领域技术人员而言是可以预见。加热单元1200-H与壳体部1260至少一个内侧面完全接触。因此，由加热单元1200-H产生的热量被传递到位于壳体部1260湿侧的介质并且其被加热。
图13示意性地和示范性地示出图12的温度监控和/或控制系统的另一视图。在本实施例中，加热单元1200-H的一上表面的基本部分被焊接到壳体部1260。
一列可能的制造方法包括，但不限于，半自动装配和全自动装配。本文所描述的斜边几何形状优选地根据本发明的温度监控和/或控制元件的自动定位被优化。就是，通过选择一优选25°到35°的斜角，该斜面表面从激光束540的方向可见，能够被保持足够大，以使能够对温度监控和/或控制系统元件的误差进行补偿。
图14示意性地和示范性地示出了一种方法的实施例，用于生产加热系统元件。在第一步骤1410中，该方法包括提供一温度监控和/或控制单元，具有一下表面。在第二步骤1420中，该方法包括提供一承载单元，具有一上表面。在第三步骤1430中，该方法包括所述温度监控和/或控制单元的所述下表面的至少一部分与所述承载单元的所述上表面的至少一部分接触。在进一步任选的步骤1450中，该方法包括倾斜所述温度监控和/或控制单元的下部成一角度以获得一斜边，其中所述斜边包括一小于90°斜角。在最后步骤1440中，该方法包括焊接，优选地激光焊接所述温度监控和/或控制单元的下表面和所述的载体单元的所述上表面彼此连接。优选地，所述焊接基本上沿步骤1450中获得的所述斜边进行。
图14示意性地和示范性地示出了类似于结合图5A至5C示出和描述的实施例的温度监控和/或控制系统的另一实施例。与结合图5A至5C的实施例描述的组件相比，对于具有等同或类似设计和/或等同或类似功能的根据图14的实施例的组件，使用相同的附图标记。而且，在下文中，仅描述根据图14的实施例与结合图5A至5C描述的实施例相比的差别。
通过图14可以看出，该实施例的温度监控和/或控制系统500包括温度监控和/或控制单元510a、510b。温度监控和/或控制单元510b还额外设置有将温度监控和/或控制单元510b的下表面和承载单元520的圆形盘500-10的一部分连接的连接540。连接540与温度监控和/或控制单元510b整体形成。承载单元520的圆形盘500-10的所述部分不被加热单元500-H直接加热，替代地，其被待加热单元500-H加热的介质冷却，由于这个介质在圆形盘500-10的另一侧流动。连接540也可通过激光焊接被固定至圆形盘500-10。连接540设置为在由加热单元500-H产生的热量的传送被干扰的情况下冷却温度监控和/或控制单元510b的温度，例如，由于在加热单元500-H与介质接触的区域中，钙质沉积在承载单元520的圆形盘500-10的外表面上。如图14可见，当从截面图看时，连接540可被设计为使得其符合承载单元520的圆形盘500-10的非加热区域的轮廓而且，连接540可为弓形段的形状。圆弧的长度可根据冷却温度监控和/或控制单元510b的需要来选择。
图15示意性地和示范性地示出了温度监控和/或控制系统的另一实施例，该系统类似于结合图12和13示出和描述的实施例。与结合图12和13的实施例示出和描述的组件相比，对于具有等同或类似设计和/或等同或类似功能的根据图15的实施例的组件，使用相同的附图标记。而且，仅描述根据图12和13的实施例与图15的实施例之间的差别。
如图15所示，用于容纳温度监控和/或控制单元或元件1230a、1230b的壳体部1260包括凹槽1290，用于容纳加入单元1200-H。凹槽1290的轮廓对应加热单元500-H的外轮廓。在图15所示的实施例中，加热单元500-H具有三角形的截面形状和圆角，使得凹槽1290的轮廓成形为沿着三角形和一个角的两侧。凹槽1290的尺寸为使得加热单元1200-H的侧边紧密接触凹槽1290。也可通过图15所示看出，加热单元500-H通过激光焊接固定至壳体部分1260。激光焊接为使得三角形状的加入单元1200-a的两个角被焊接至壳体部1260。
而且，温度监控和/或控制单元或元件1230b被直接激光焊接在加热单元1200-H的顶表面。另一温度监控和/或控制单元或元件1230a仍附接至热桥1280。
壳体部1260具有保护盖，其已描述或由辊-复合铝片制成，其设置在介质侧上，并覆盖有不锈钢。
本发明的一个示例应用通常涉及需要监控或控制一个固定温度和不能超过最大温度的场合，例如在家用设备如洗碗机、干衣机和洗衣机，小电器如咖啡机，电熨斗，蒸汽发生器等，或在电监测的热水器中。本发明可用于保护电加热元件。
该温度监控和/或控制单元可以包括一个或多个温度监控和/或控制元件，如，例如，安全装置。
从附图，公开文本和所附的权利要求，本领域技术人员在实施所要求保护的发明中可以理解和实现所公开实施例的其他变型。
在权利要求中，单词“包括”并不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”并不排除多个。
单个单元或设备可以实现权利要求中记载的若干项功能。记载在并列从属权利要求中的某些方法并不表示这些方法的组合不能被有利地利用。
像由一个或若干单元或设备执行的测量一温度的测定方法可以由任何其他数目的单元或设备执行。例如，测量一温度可以由单个温度监控和/或控制元件或者由其他任何数量的不同单元执行。该测量方法和/或该加热系统对加热流体介质的控制能够作为计算机程序的程序代码装置和/或作为专用硬件被执行。
一计算机程序可以被存储/分布在一合适的介质上，例如光学存储介质或固态介质，与其他硬件一起或作为其他硬件的部分被提供，但是也可以其他形式被分布，诸如经由因特网或者其他有线或无线电信系统。术语“计算机程序”还可以指嵌入式软件。
权利要求中的任何附图标记不应当被解释为限制范围。
本发明涉及一种加热系统部件，包括：一温度监控和/或控制单元，包括一下表面，和一承载单元，包括一上表面。所述温度监控和/或控制单元的所述下表面的至少一部分与所述承载单元的所述上表面的至少一部分热接触。所述温度监控和/或控制单元的所述下表面与所述承载单元的所述上表面通过一焊缝，优选地通过一激光焊缝相互连接。

Claims (15)

1.一种加热系统部件，包括：
一温度监控和/或控制单元(310a，310b，510a，510b，930)，包括一下表面；
一承载单元(520，940)，包括一上表面；
其中，所述温度监控和/或控制单元(310a，310b，510a，510b，930)的所述下表面的至少一部分与所述承载单元(520，940)的所述上表面的至少一部分热接触；
其中，所述温度监控和/或控制单元(310a，310b，510a，510b，930)的所述下表面与所述承载单元(520，940)的所述上表面通过一焊缝(530a，530b)，优选地通过一激光焊缝(530a，530b)相互连接。
2.根据权利要求1所述的加热系统部件，
其中，所述温度监控和/或控制单元(310a，310b，510a，510b，930)包括一具有斜边(550a，550b，910)的下部(920)；其中，所述斜边(550a，550b，910)邻近所述下表面；其中，所述斜边(550a，550b，910)包括一小于90°的斜角；
其中，所述焊缝(530a，530b)定位为基本上沿着所述斜边(550a，550b，910)。
3.根据权利要求2所述的加热系统部件，
其中，所述斜角范围在5°和55°之间，优选地在15°和45°之间，并且甚至更优选地在25°和35°之间。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的加热系统部件，
其中，所述温度监控和/或控制单元(310a，310b，510a，510b，930)被配置为测量一温度，比较所述温度与一预定温度限值，并且基于所述比较输出一控制信号。
5.根据权利要求4所述的加热系统部件，
其中，所述控制信号包括加热单元(500-H)期望的切换状态信息。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的加热系统部件，
其中，所述温度监控和/或控制单元(310a，310b，510a，510b，930)的所述下表面包括至少一个第一突起和/或凹槽；
其中，所述承载单元(520，940)的所述上表面包括至少一个第二凹槽和/或突起；
其中，所述第一突起和/或凹槽与所述第二凹槽和/或突起相对应。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的加热系统部件，
其中，所述温度监控和/或控制单元(310a，310b，510a，510b，930)的所述下表面包括一可焊接的铝合金或铝-钢复合材料，优选为AlMg3。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的加热系统部件，
其中，所述承载单元(520，940)的所述上表面包括铝合金Al99.5、AlMg1或AlMg3中至少一种。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的加热系统部件，
其中，所述温度监控和/或控制单元(310a，310b，510a，510b，930)包括至少一个温度监控和/或控制元件，具有一比所述温度监控和/或控制单元(310a，310b，510a，510b，930)的所述下表面更小的下表面。
10.一种加热系统，用于加热流体介质，特别是用于家用设备，包括：
一根据权利要求1至9中任一项所述加热系统部件，
一设置在所述承载单元(520，940)上的加热单元(500-H，1200-H)，并且
其中，所述温度监控和/或控制单元(310a，310b，510a，510b，930)被配置为测量所述加热单元(500-H，1200-H)的温度。
11.根据权利要求10所述的加热系统，其中，所述加热系统包括一壳体部(1260)，其中所述加热单元(1200-H)被安装到所述壳体部(1260)，并且其中所述壳体部(1260)包括铝。
12.一种用于生产根据权利要求1至9中任一项所述的加热系统部件的方法(1200)，包括：
提供(1210)一包括一下表面的温度监控和/或控制单元(310a，310b，510a，510b，930)；
提供(1220)一包括一上表面的承载单元(520，940)；
接触(1230)所述温度监控和/或控制单元(310a，310b，510a，510b，930)的所述下表面的至少一部分与所述承载单元(520，940)的所述上表面的至少一部分；
焊接(1240)，优选地激光焊接，使得所述温度监控和/或控制单元(310a，310b，510a，510b，930)的所述下表面与所述承载单元(520，940)的所述上表面彼此连接。
13.根据权利要求12所述的方法(1200)，
进一步包括倾斜(1250)温度监控和/或控制单元(310a，310b，510a，510b，930)的下部(550a，550b)成一角度，以获得一斜边(550a，550b，910)，其中所述斜边(550a，550b，910)包括一小于90°的斜角；
其中，所述焊接(1240)基本上沿所述斜边(550a，550b，910)进行。
14.根据权利要求12和13中任一项所述的方法(1200)，
其中，所述焊接(1240)包括使用一激光束(540)的激光焊接，其中所述激光束(540)被引导为基本上垂至于所述温度监控和/或控制单元(310a，310b，510a，510b，930)的表面。
15.根据权利要求14所述的方法(1200)，
其中，所述激光束(540)包括0.5千瓦和1.5千瓦之间的功率，优选为1千瓦。
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