CN108474509B - 改进的模块化加热器系统 - Google Patents

Abstract

模块加热器系统包括沿流体导管的纵向方向对准的多个模块化单元，所述多个模块化单元用于加热流体导管中包含的流体。模块化单元的每个包括承载构件，加热元件和绝热套，所述加热元件安装在承载构件上，所述绝热套围绕承载构件和加热元件。承载构件限定了用于接收流体导管的接收空间并包括从承载构件的外表面凹进的侧部槽。绝热套包括上半部分和下半部分。上半部分和下半部分自锁在承载构件的侧部槽中。

Description

改进的模块化加热器系统

相关申请的交叉引用

本申请要求了题为“模块化加热器系统”并于2015年12月16日提交的美国临时申请No.62/267,937的优先权，其内容通过引用全部并入本文。

技术领域

本公开内容一般涉及在管线中使用的电加热器，并且更特别的是气体管线和泵管线(例如半导体加工系统)中使用的电加热器。

背景技术

本部分中的陈述内容仅仅提供关于本公开内容的背景信息并不构成现有技术。

从供应源(例如油井或储水池)供应流体(例如油，气体和水等)需要通过导管等传输该流体。除了保持流体处于或高于一定温度，通常保持流体在导管内的自由或不受限制的流动也是需要的。目前，缆线或带形式的电加热器，在现有技术中已知为“热跟踪”，其通常围绕导管使用来给导管提供热量并因此给流体提供热量。此外，导管和热跟踪有时被绝热套包围以减小至周围环境的热损失。

由于相对简单和低成本，热跟踪缆线是一种普及的用于加热流体导管的装置。如Montierth等的美国专利No.5,294,780，Barth等的美国专利5,086,836，Montierth等的美国专利No.4,791,277，Leavines的美国专利No.4,152,577，Horner等的美国专利No,4,123.837，Johnson的美国专利No.3,971,416，和B走了包容的美国专利再公布No.29,332所示，通常，热跟踪缆线沿导管的长度设置或者围绕导管卷绕并通过带，保持带或任何其他适当的紧固器每隔一定间距紧固。将热跟踪缆线筋骨之管道或导管已经被证明是耗时且繁重的，特别是对于替换公共事业管线和连续制造过程等，时间是非常重要的。

为了加快替换公共事业管线，美国专利No.6,792,200提出了一种预制的热跟踪管道，其中在需要在替换旧的管道之前，要加热的管道，热跟踪和用于将热跟踪电连接至电源的连接器被加工处理并提前整体形成和存储。虽然这种预制管道相对于替换公共事业管线节省了一些时间，但是其需要定制的热跟踪管道，从而增加了不理想的存储空间以及制造和维护成本。

发明内容

在一种形式中，模块加热器系统包括沿流体导管的纵向方向对准的多个模块化单元，所述多个模块化单元用于加热流体导管中包含的流体。模块化单元的每个包括承载构件，加热元件和绝热套，所述加热元件安装在承载构件上，所述绝热套围绕承载构件和加热元件。承载构件限定了用于接收流体导管的接收空间并包括从承载构件的外表面凹进的侧部槽。绝热套包括上半部分和下半部分。上半部分和下半部分自锁在承载构件的侧部槽中。

在另一种形式中，设置模块化单元，所述模块化单元包括承载构件，加热元件和绝热套，所述承载构件限定了用于接收流体导管的接收空间，所述加热器元件设置在承载构件的表面上，所述绝热套围绕承载构件。绝热套包括上部分和下部分。上部分和下部分具有用于将上部分和下部分固定在一起的配合特征。

在另一种方式中，模块化加热器系统包括模块化单元和端盖。模块化单元包括承载构件，加热元件和绝热套，所述承载构件限定了用于接收流体导管的接收空间，所述加热器元件设置在承载构件的表面上，所述绝热套围绕承载构件。端盖附接至模块化单元的纵向端。端盖包括装入相邻模块化单元或相邻安装结构的开口的管状凸缘用于将模块化单元固定至相邻的模块化单元或相邻的安装结构。

进一步应用领域将根据本文中的描述变得显而易见。应当理解的是描述和具体实例仅仅是用于描述性目的并不用于限定本公开内容的范围。

附图说明

本公开内容将通过详细描述和附图得到更完整的理解，其中：

附图1是根据本公开内容的第一实施例构建的模块化加热器系统的立体图，其中示出了模块化加热器系统的内部的一部分；

附图2是根据本公开内容的第一实施例构建的模块化加热器系统的立体剖视图；

附图3是模块化加热器系统沿附图1中的线A-A的剖视图；

附图4是根据本公开内容的教导构建的模块化加热器系统中使用的多个加热元件的平面图；

附图5是根据本公开内容的第二实施例构建的模块化加热器系统的立体剖视图；

附图6是根据本公开内容的第二实施例的模块化加热器系统的另一个立体剖视图，其中绝热套的上半体被移除以暴露出模块化加热器系统的内部；

附图7是根据本公开内容的第三实施例构建的模块化加热器系统的立体图；

附图8是根据本公开内容的第四实施例的多种形式的模块化单元的立体图，其中承载构件具有两件式结构以及绝热套具有光滑表面；

附图9是多种形式的模块化单元的立体图，其中承载构件具有两件式结构以及绝热套具有翅面。

附图10A至10F是附图8中的多种模块化单元的侧视图；

附图11是附图10F中的模块化单元的放大视图；

附图12A是设置在模块化单元的绝热套的接收空间内的附加加热元件的立体图；

附图12B是附加加热元件沿附图12A中的线B-B的剖视图；

附图13A至13F是附图9中的多种模块化单元的侧视图；

附图14是附图13F中的模块化单元的放大视图；

附图15是示出了根据本公开内容的教导构建的模块化加热器系统应用在阀系统中的示图；

附图16是阀系统的立体图，其中阀系统的壳体部分被移除以暴露模块化加热器系统的内部；

附图17是阀系统沿附图16中的线B-B的剖视图，其中组装了根据本公开内容的教导构建的模块化加热器系统；

附图18是根据本公开内容的第五实施例的模块化加热器系统的立体图；

附图19是附图18中的模块化加热器系统沿附图18中的线C-C的剖视图；

附图20是根据本公开内容的第六实施例的模块化加热器系统的立体图；

附图21是附图20中的模块化加热器系统的剖视图；

附图22是根据本公开内容的第七实施例的模块化加热器系统的立体图，所述模块化加热器系统包括能够装配至具有复杂几何结构的管道系统的模块化单元；

附图23是附图22中的模块化加热器系统和管道系统的剖视图；

附图24是根据本公开内容的第八实施例的模块化加热器系统的立体图；

附图25是附图24中的模块化加热器系统的剖视图；

附图26是根据本公开内容的第九实施例的模块化加热器系统的立体图；

附图27是附图26中的模块化加热器系统的剖视图；

附图28是附图22中所示的接线盒的立体图；

附图29是附图28中的接线盒沿附图28中的线D-D的剖视图；

附图30是接线盒的变型例的剖视图；

附图31是附图30中的接线盒沿附图30中的线E-E的剖视图；

附图32是接线盒的另一个变型例的立体图，温度传感器通过该接线盒插入；以及

附图33是附图32中的接线盒沿附图32中的线F-F的剖视图。

相应的附图标记指示附图中的多个示图的相应部分。

具体实施方式

以下说明书在本质上仅仅是示例性的并不用于限定本公开内容，应用或使用。

现在详细描述根据本公开内容的加热器的结构。首先，应当理解的是本说明书中使用的术语“导管”包括但不限于管子，管道以及其他用于传输流体或其他材料(例如粉末或料浆)的封闭或部分封闭的构件。本文中描述的由导管承载的材料包括固体，液体和气体，例如可以包括在半导体加工设备中传输的流体。以下参见该半导体加工设备进行的多种形式的描述本质上仅仅是示例性的并不用于限定本公开内容，其应用或使用。因此本公开内容的教导并不限于半导体加工设备并且能够应用于任何导管系统，而不超出本公开内容的范围。

第一实施例

参见附图1和附图2，模块化加热器系统10包括沿流体导管14的纵向方向X对准的多个模块化单元12，所述多个模块化单元12用于加热流体导管中包含的流体。附图1示出了三个模块化单元12，而附图2示出了四个模块化单元12。模块单元12的数量取决于被加热的流体导管14的长度。

模块化单元12的每个包括承载构件16，加热元件18，导体20，内绝缘材料22和绝热套24，所述承载构件围绕流体导管14，所述加热元件设置在承载构件16上，导体20设置在加热元件18上并解除加热元件18，所述绝热套24将流体导管14，承载构件16，加热元件18，导体20和内绝缘材料22封闭在其中。绝热套24限定了与导体20的位置相对应的通孔，以使得导电销26能够插入绝热套24的通孔来将加热元件18，导体20连接至外部电源(未示出)。

参见附图3，承载构件16基本上具有倒U形并且包括上壁30和从上壁30垂直向下延伸的一对侧壁32。上壁30和一对侧壁32共同形成环形内表面34，所述环形内表面34限定了用于接收流体导管14的接收空间36。环形内表面30基本上遵循流体导管14的形状，从而使得当流体导管14设置在接收空间32中时，流体导管14接触承载构件16的环形内表面34。承载构件16的侧壁32的每个限定了从侧壁32的外表面40凹进的侧部槽38。承载构件16的上壁30可以限定用于接收加热元件18的导向槽42。

承载构件16由导热材料制成以将来自加热元件的热量传输至流体导管14。优选的，承载构件16由具有良好导热性的金属制成。在本实施例中，承载构件16可以具有伸长的形状并且形成为单件式构件。承载构件16围绕流体导管14设置以帮助将加热元件18安装在承载构件16上以及帮助将绝热套24围绕承载构件16安装。承载构件16具有如下功能：将加热元件18支撑在其上，将来自加热元件18的热量传播至流体导管14以及将绝热套24围绕承载构件16固定。

参见附图4，加热元件18可以包括伸长板体44和一对电源总线46，电阻加热电路形成在该伸长板体44上，在示例性形式中，该电阻加热电路是厚膜电阻加热器，所述一对电源总线46沿伸长板体44的纵向侧部设置。加热元件18可以采用任何形式，只要其能够设置在承载构件16的导向槽42中。

参见附图3，绝热套24包括上半部分50和下半部分52，每个部分在相对的纵向侧部限定了一对锁定凸缘54以允许通过将锁定凸缘54插入承载构件16的侧部槽38中来围绕承载构件16自锁定。

可选的，如果需要，以及如果形成的侧部槽38具有充足的深度以容纳全部可选加热元件45和绝热套24的锁定凸缘54，由附图标记45表示的其他加热元件可以设置在承载构件16的每个侧部槽38中。

绝缘材料22设置在加热元件18和上半部分50之间以及设置在承载构件16和绝热套24的下半部分52之间以进一步热绝缘流体导管14和加热元件18以抵抗热量传输至绝热套24。

如附图2中清楚示出的，承载构件16可以每个限定沿承载构件16的纵向方向X延伸的至少一个对准孔56。当设置多个模块化单元12时，对准不同承载构件16的对准孔56。对准棒60可以穿过模块化单元12的对准孔56插入以将模块化单元12连接在一起，并将多个模块化单元12保持对准。

第二实施例

参见附图5，示出了根据本公开内容的第二实施例的修改的模块化单元70，其在结构上与附图1至3中的模块化单元12相似。在本实施例中，相似的附图标记表示相似的部件，出于简要，本文省略了相关描述。

模块化单元70包括承载构件76，加热元件18，至少一个传导构件80和绝热套84，所述承载构件76围绕流体导管14，所述加热元件18设置在承载构件76上，所述至少一个传导构件80设置在加热元件18上，所述绝热套84将流体导管14，承载构件76，加热元件18，传导构件80封闭在其中。加热元件18具有与附图1至3中相似的结构。

与附图1至3中的承载构件16相似，承载构件76包括上壁90和一对侧壁92，所述一对侧壁从上壁90垂直向下延伸。上壁90和侧壁92共同限定了用于接收流体导管14的接收空间。承载构件76的上壁90具有上平坦表面94，加热元件18设置在该有上平坦表面94上。与附图1至3中的承载构件16相同，承载构件94的侧壁92的每个限定了侧部槽38。

绝热套84包括上半部分94和下半部分96。上半部分94包括从上半部分94的内表面凹进的一对凹槽98。下半部分94包括从下半部分94朝向流体导管14延伸的突出部99。突出部99还可以接触流体导管14以帮助将流体导管14支撑在承载构件76的接收空间中。上半部分94和下半部分96的每个包括气穴95，所述气穴95减小了通过绝热套84的热损失。

参见附图6，传导构件80(或内部总线)包括与加热元件18的纵向侧部相对的传导板82。传导板82接收在绝热套84的上半部分94的凹槽98中。传导板82的每个限定了多个挠性臂86，所述挠性臂86向下延伸接触加热元件18的导体总线46。传导板82限定了多个孔88，所述多个孔88与绝热套84的上半部分94中的孔89对准。导电销(未示出)可以通过传导板82的孔88和绝热套84的孔89插入以接合传导板82，以使得电能能够通过导电销(未示出)，传导板82，挠性臂86，电源总线46从外部电源供应至加热元件18上的电阻加热电路。

虽然附图5和6中未示出，但是绝缘材料可以设置在加热元件18和传导构件80之间以将加热元件18与传导构件80电绝缘。

第三实施例

参见附图7，根据本公开内容的第三实施例的模块化单元100与附图5和6中的模块化单元在结构上是相似的，其不同在于模块化单元100更长并且绝热套102具有相对低的轮廓。

更具体的，模块化单元100包括承载构件76，加热元件18，传导构件80和绝热套102，所述承载构件76围绕流体导管14，所述加热元件18设置在承载构件76上，所述传导构件80设置在加热元件18上，所述绝热套102将流体导管14，承载构件76，加热元件18，传导构件80封闭在其中。传导构件80包括一对传导板82和多个接合臂86，所述接合臂86接合加热元件18的电源总线46。

绝热套102包括上半部分106和下半部分108。下半部分108包括朝向流体导管14突出的突出部110以帮助将流体导管14支撑在承载构件76的接收空间中。与附图1至3中的绝热套24的下半部分不同，本实施例的绝热套102的下半部分不具有任何用于接收内绝缘材料22的空间并且厚度小于第一和第二实施例的厚度。因此，能够制造更小的绝热套102的外部轮廓。

根据本公开内容的教导的加热器系统的模块化结构提供了相对低成本的加热器系统，所述加热器系统能够容易适应于导管系统。模块化单元12,70和100提供了基本构建块，所述基本构建块能够相对容易地围绕流体导管14安装并扩展。没有接线设置在模块化单元12,70和100内。接线仅仅设置在模块化加热器系统之外用于将设置在绝热套上的导电销连接至外部电源，从而减小接线的复杂性。模块化单元12,70和100能够容易的沿流体导管14的纵向方向X对准并且被设置为彼此抵靠来改进美观度。对准棒60能够插入承载构件的对准孔以将多个模块化单元12,70和100集成为一个集成单元。

第四实施例

参见附图8和9，根据第四实施例的模块化单元可以具有根据本公开内容的教导的多种形式。附图8示出了包括具有光滑外表面的绝热套的模块化单元的多种形式。附图9示出了包括具有用于更多接触安全操作的翅面的绝热套的模块化单元的多种形式。

在附图8和9中，承载构件的每个具有两个相同的件，而不是第一，第二和第三实施例中所示的一件式部件。每个件能够具有用于支撑加热元件的上壁，无论所述上壁是否是第一实施例中示出的导向槽或第二和第三实施例中示出的上平坦表面，所述上壁与第一至第三实施例中的任一个示出的相似。因此，具有两个相同的片的承载构件能够被配置为两个加热元件18以用于更高性能的应用。

参见附图10A至10F，模块化单元120a，120b，120c，120d，120e，120f的每个包括承载构件和绝热套，所述绝热套围绕承载构件。承载构件的每个包括上件122a，122b，122c，122d，122e，122f和下片124a，124b，124c，124d，124e和124f。一个承载构件中的上件122a，122b，122c，122d，122e，122f和下片124a，124b，124c，124d，124e和124f是相同的。因此，承载构件能够承载两个加热元件18。每个承载构件的上片和下片共同限定了侧壁上的侧部槽，所述侧部槽用于将绝热套128a，128b，128c，128d，128e，128f的锁定凸缘接收在其中。绝热套128a，128b，128c，128d，128e，128f可以进一步限定用于将闭锁元件130a，130b，130c，130d，130e，130f接收在其中的接收空间，所述闭锁元件将上组件固定至下组件。

附图11是附图10F中的模块化单元120f的放大视图，其中模块化单元120f包括承载构件，加热元件28，和闭锁元件130f，所述承载构件包括上件122f和下件124f，所述加热元件28设置在承载构件的上侧和下侧，特别是上件122f的上侧和下件124f的下侧，在所述承载构件的右侧和左侧上的闭锁元件130f位于由多个气穴129限定的接收空间132f内。绝热套128f限定了多个气穴129，所述气穴129作为良好的热绝缘体来进一步减小从承载构件至绝热套128f的热损失。

参见附图12A和12B，加热元件18可以是热跟踪缆线的形式。热跟踪缆线通常包括一对总线导体222，所述一对总线导体被半导体高分子材料224围绕来作为加热元件。介电材料或绝缘体材料226围绕半导体高分子材料224，并且可以选择性的被所示的用于附加功能(例如接地面)的金属编织材料228围绕。进一步，外套230围绕金属编织材料228来保护整个组件，并且外套230通常是例如热塑性材料的绝缘材料。

加热元件18可以任何形式的加热器，包括但不限于例如美国专利No.8,680,443公开的分层加热器，该专利与本申请共同转让且通过引用全文并入本文。加热元件18还可以是嵌入衬底/绝热材料的电阻元件，例如美国专利No.5,714,738公开的挠性绝热加热器，该专利与本申请共同转让且通过引用全文并入本文。

参见附图13A至13F，模块化单元150a，150b，150c，150d，150f具有与附图10A至10F中示出的模块化单元相似的结构，除了模块化单元包括具有从外表面延伸的翅片的绝热套152a，152b，152c，152d，152e，152f。绝热套152a，152b，152c，152d，152e，152f限定了用于将附加加热元件154a，154b，154c，154d，154e，154f接收在其中的接收空间。附图14是附图13F中的模块化单元150f的放大视图。

附图15至17示出了模块化加热器系统作为阀加热器的应用。附图15示出了模块化加热器系统围绕阀14设置。本公开内容的任一个实施例中公开的模块化加热器系统粘结至铝热传递界面200。附图16和17示出了外壳202围绕模块化加热器系统模塑或真空形成以将流体导管14和模块化加热器系统封闭在其中。

第五实施例

参见附图18，根据本公开内容的第五实施例的模块化加热器系统200包括模块化单元202和一对端盖204，所述一对端盖204设置在模块化单元202的纵向端。模块化单元202和端盖204围绕被加热的流体导管(未示出)。端盖204的每个具有板部分205和管状凸缘208，所述板部分附接至模块化单元202，所述管状凸缘208从板部分205突出。端盖204的灌装凸缘208能够装入相邻的模块化单元(未示出)或相邻的安装结构的凹槽中从而将模块化单元204连接至相邻的模块化单元或相邻的安装结构。

参见附图19，模块化单元202包括承载构件210，绝热套212，和至少一个加热元件214，所述绝热套212围绕承载构件210，至少一个加热元件214设置在承载构件210的至少一个表面上。承载构件210包括上件216和下件218，所述上件216和下件218共同限定了用于接收流体导管(未示出)的接收空间220。承载构件210的上件216和下件218由金属制成(例如铝)以将来自加热元件214的热量传输至接收在接收空间220的流体导管来促进从加热元件214至流体导管的热传递。虽然示出了仅有一个加热元件214设置在承载构件210的一个表面上，但是超过一个的加热元件214可以设置在超过一个的承载构件210的表面，例如，一个加热元件214设置在承载构件210的每个上件216和下件218上。气隙222限定在承载构件210和绝热套212之间并且作为热隔断来保持绝热套212内的热量。

绝热套212包括上部分224和下部分226。上部分224和下部分226的每个限定了基本上U形的截面，以及包括上壁230和一对侧壁232，所述一对侧壁232从上壁230的相对端延伸。上部分224和下部分226的每个在侧壁232具有一对自由端233。自由端233朝向承载构件210向内扩大，同时保持绝热套的平坦外表面。与扩大的自由端233相对的承载构件210的侧表面具有轻微凹入的外表面来容纳扩大的自由端233。

自由端233限定了突出部234和凹槽236。例如，绝热套212的上部分224和下部分226的每个在一个侧面232包括突出部234，在另一个侧面232包括凹槽236。上部分224和下部分226的突出部234和凹槽236具有互补的形状使得在上半部分224的突出部234能够装入在下部分226的相对凹槽236中以及使得在下部分226的突出部234能够装入在上部分224的相对凹槽236中。因此，上部分224和下部分226能够自锁定。可替换的，上部分224可以包括一对突出部234，下部分226可以包括一对凹槽236或反之亦然，只要突出部234能够装入相应的凹槽236中来将绝热套212的上部分224和下部分226锁定在一起。

模块化单元202进一步包括横跨气隙222设置的多个垫片238以将承载构件210连接至绝热套212来保持承载构件210和绝热套212之间的气隙220。在绝热套212的上部分224通过将突出部234装入凹槽236来固定至绝热套212的下部226分之前，如果不使用连接部件，固定的气隙不可能保持在绝热套212的上部分224和承载构件210的上件216之间。相似的，如果不使用连接部件，固定的气隙不可能保持在绝热套212的下半部分226和承载构件210的下片218之间。因此，在绝热套212的上部分224和下部分226锁定在一起之前，垫片222保持上件216和上半部分224之间和下件218和下半部分226之间的固定的气隙222。垫片222可以具有弹簧力并且是弹性的以促进模块化单元202围绕流体导管的安装。

模块化单元202可以进一步包括导体240和总线242，所述总线242用于将加热元件214连接至外部电源终端244。电源终端244延伸穿过绝热套212(特别是上部分232)的开口246(附图18示出)来接合总线242。电源终端244通过线连接至外部电源。因此，线设置在模块化单元202的外部，而不是模块化单元202内部以简化模块化单元202的结构和模块化单元202围绕流体导管的安装。介电材料243可以设置在面向加热器元件214的总线242的表面上来将总线242保持在适当位置且将加热元件214与总线242电绝缘。

穿过绝热套212的一些开口可以是伸长槽248的形式来给电源终端244的热膨胀/收缩提供空间。一些开口236可以用于传感器(未示出)的插入。用于传感器的开口并不需要位于模块化单元202的纵向端，可以位于模块化单元202的任何位置。

第六实施例

参见附图20和21，根据第六实施例的模块化加热器系统300具有与附图18和19中的模块化加热器系统200相似的结构，除了承载构件和绝热套的形状和端盖的结构。更具体地，模块化加热器系统300包括模块化单元302和一对端盖304，所述端盖304位于模块化单元302的纵向端。端盖304的每个具有板结构，所述板结构限定了用于接收相邻的模块化加热器系统200的端盖204的相应管状凸缘208的中央开口305。因此，附图18中的模块化加热器系统200能够通过将管状凸缘208插入开口305固定至附图20中的模块化加热器系统300。模块化加热器系统300可以具有第一端盖304和第二端盖204，所述第一端盖304限定了开口305，所述第二端盖204限定了取决于应用的管状凸缘208。模块化单元302具有基本上矩形的截面。

更具体地，模块化单元302包括承载构件310，绝热套312，加热元件(未示出)，传导构件340，总线342，电源终端344和多个垫片338，所述承载构件310限定了用于接收流体导管的接收空间320，所述加热元件设置在承载构件310的表面上。加热元件与传导构件340接触并通过传导构件340，总线342和电源终端344连接至外部电源(未示出)。

与第五实施例相同，绝热套312包括上部分324和下部分326，所述上部分324和下部分326的每个限定了突出部334和凹槽336。因此，绝热套312的上半部分324和下半部分326能够通过将突出部334装入凹槽336锁定在一起。

不同于第五实施例中的绝热套212，绝热套312的上部分324和下部分326的自由端333仅轻微扩大。因此，承载构件310能够具有没有用于接收扩大的自由端333的凹进的平坦的侧部外表面。

第七实施例

参见附图22，根据第七实施例的模块化加热器系统400可以用于加热具有多个流体导管401和具有复杂结构的管道系统。模块化加热器系统400可以具有第一模块化单元402，第二模块化单元404，和多个端盖406，所述第二模块化单元404连接在第一模块化单元402之间，多个端盖406位于第一模块化单元402和第二模块化单元404的相对端。第一模块化单元402和第二模块化单元404可以具有与附图18中的模块化单元202或附图20中的模块化单元302相似的结构。端盖406被配置为接合相邻的模块化单元，相邻的端盖或相邻的安装结构。模块化加热器系统400可以进一步包括安装在模块化单元402,404的外表面的终端块408。

参见附图23，端盖406的每个包括板部分410和突出部412，所述突出部412从板部分410垂直延伸。板部分410可以安装至第二模块化单元404的纵向端表面。突出部412可以装入第一模块化单元402的热套的相应凹槽中。因此，第一模块化单元402和第二模块化单元404能够连接在一起。

第八实施例

参见附图24和25，根据本公开内容的第八实施例的模块化加热器系统500在结构上与附图18和19中的模块化加热器系统相似，除了绝热套的形状和包括的挡板构件。

更具体地，模块化加热器系统500包括模块化单元502和一对端盖504。端盖504的每个包括板部分506和管状凸缘508，所述管状凸缘508从板部分506延伸。模块化单元502包括承载构件510，绝热套512，加热元件(未示出)，传导构件540，总线542和多个翅片538，所述加热元件设置在承载构件510的表面上。绝缘材料543可以设置在总线542上以将总线542固定至绝热套512并将总线542与加热元件电绝缘。承载构件510在结构上与附图19中的承载构件相似，因此出于简要，本文忽略其详细描述。

绝热套512在结构上与附图19中的绝热套212相似，除了绝热套512的上部分和下部分的自由端533向内和向外都扩大以使得绝热套512具有轻微凸出的侧外表面548和轻微凸出的侧内表面550。承载构件510具有轻微凹入的侧外表面552来容纳绝热套512的上部分和下部分的扩大自由端533。模块化单元502进一步包括聚酰亚胺片形式的挡板560，所述挡板560设置在气隙522中以阻挡从承载构件510至绝热套512的热传递。可替换地，气隙522可以被泡沫或任何形式的绝缘体填充以阻挡从承载构件510至绝热套512的热传递。

第九实施例

参见附图26和27，根据本公开内容的第九实施例的模块化加热器系统600具有与前述实施例的模块化加热器系统相似的结构，除了承载构件610和绝热套612的形状，和总线变型例的形式。

更具体地，模块化单元600包括模块化单元602和一对端盖604。模块化单元602包括承载构件610，绝热套612，至少一个加热元件618，传导构件640，第一总线614，第二总线642。第一总线641通过传导构件640连接至加热元件618。第二总线642具有板部分643和延伸部分644。延伸部分644朝向加热元件618延伸，延伸部分644直接连接至加热元件618，并且具有弯曲形状以更好的容纳介电材料(未示出)，所述介电材料可以设置在加热元件618和第二总线642的板部分643之间。承载构件610在结构上与附图18至25中公开的承载构件相似，除了承载构件610的上件和下件的每个具有一对从上片和下片的侧表面突出的凸缘650。多个垫片638将将承载构件610的凸缘连接至绝热套612的上部分和下部分的扩大自由端633。

绝热套612在结构上与附图18至25中公开的绝热套相似，除了形状。绝热套612具有上部分和下部分，所述上部分和下部分的每个限定了一对自由端633。自由端向外扩大来限定耳部660(ear portions)。

在本实施例中，承载构件610更小从而在承载构件610和绝热套612之间提供更大的气隙622。

终端盒

参见附图28和29，以下将更详细的解释附图22中的终端盒700。第一种形式的终端盒700可以包括外壳702和电连接器704，所述电连接器704设置在外壳702内。外壳702包括基底706和盖子708。基底706和盖子708被配置为在适当位置咬合在一起，或者通过焊接或现有技术中任何已知的粘结方法。基底706限定了第一腔710。盖子708限定了第二腔714和侧部开口718。侧部开口718邻近电连接器704中的一个设置。第二腔714连通至侧部开口718和第一腔710。电连接器704设置在第一腔710中，并且O型环712设置在第一腔710中以将电连接器704置于中心并固定在第一腔710中。连接器704的每个具有突出进入第二腔714的上端716。导线(未示出)可以设置在第二腔714中以通过侧部开口718将电连接器704的上端716连接至外部电源终端(未示出)。

参见附图30和31，示出了终端盒740的变型例，搜书终端盒740包括外壳742和电连接器744。外壳742包括基底746和盖子748。基底746限定了用于接收电连接器742的第一腔750。盖子748限定了第二腔752和侧部开口754。第二腔752连通至第一腔750和侧部开口754。电连接器744设置在第一腔750中，并且O型环756设置在第一腔750中以将电连接器744置于中心并固定在第一腔750中。电连接器744的上部758突出进入第一腔752。线能够设置在第二腔752中以通过侧部开口754接合外部电源终端。侧部开口754可以设置在电连接器744之间。

参见附图32和33，终端盒800的另一个变型例在结构上与附图28至31中描述的终端盒相似，除了外壳被配置为接收热电偶套管，所述热电偶套管用于接收和保护温度传感器或其他感测装置(例如压力传感器，应变传感器和湿度传感器等)。更具体地，终端盒800包括具有盖子804和基底806的外壳802。基底806限定了第一腔808。盖子804限定了与第一腔808对应的通孔810以允许温度传感器812插入第一腔808。温度传感器812可以是热电偶，RTD或热敏电阻。盖子804限定了侧部开口814，导体或终端816可以设置在侧部开口814中。终端盒800进一步包括插入相应第一腔808的多个热电偶套管820用于接收和保护温度传感器812的端部。弹簧824可以设置在第一腔808中以偏置热电偶套管820抵靠基底806的底壁。

通过使用终端盒700,740,800，设置在模块化单元内的加热器元件可以通过将终端盒放置在模块化单元的外表面和将终端盒的电连接器连接至电终端244,344(附图18-21中示出)容易地连接至电源。不再模块化单元的内部使用线从而容易使得模块化单元围绕流体导管安装。

应当注意的是，本公开内容并不限于作为实例说明和描述实施例。已经描述了各种修改并且很多修改是本领域及人员的知识的一部分。这和进一步的修改以及任何技术等效替换可以加入说明书和附图中，而并不超出本专利和公开内容的保护范围。

Claims (13)

1.一种模块化加热器单元，包括：

承载构件，所述承载构件限定了用于接收流体导管的接收空间；

加热元件，所述加热元件设置在所述承载构件的表面上；和

绝热套，所述绝热套围绕所述承载构件，所述绝热套包括上部分和下部分，

其中所述上部分和下部分每个均在相对侧上包括一对凸缘，其中所述承载构件包括从承载构件的相对侧表面凹入的一对凹进部分，所述一对凹进部分分别用于接收所述绝热套的上部分的一对凸缘之一和下部分的一对凸缘之一，使得通过将所述绝热套的凸缘插入所述承载构件的凹进部分而将所述绝热套固定至所述承载构件。

2.根据权利要求1所述的模块化加热器单元，其中气隙限定在所述承载构件和所述绝热套之间。

3.根据权利要求2所述的模块化加热器单元，进一步包括在所述气隙中的绝缘材料。

4.根据权利要求1所述的模块化加热器单元，其中所述承载构件包括上件和下件，其中所述上件和下件共同限定了用于接收流体导管和完全围绕所述流体导管的所述接收空间。

5.根据权利要求1所述的模块化加热器单元，进一步包括终端盒，其中所述终端盒包括电连接器，所述电连接器适于与所述加热元件电连接。

6.根据权利要求5所述的模块化加热器单元，其中所述终端盒进一步包括用于插入感测设备的至少一个腔。

7.根据权利要求6所述的模块化加热器单元，进一步包括热电偶套管，所述热电偶套管设置在所述腔中用于接收温度传感器。

8.根据权利要求7所述的模块化加热器单元，进一步包括弹簧，所述弹簧设置在所述腔中以在所述终端盒中偏置所述热电偶套管。

9.根据权利要求1所述的模块化加热器单元，其中所述承载构件限定了上壁，所述上壁限定了用于接收所述加热元件的导向槽。

10.根据权利要求1所述的模块化加热器单元，进一步包括传导构件，所述传导构件设置在所述加热元件上。

11.根据权利要求10所述的模块化加热器单元，进一步包括传导销，所述传导销延伸穿过所述绝热套的上部分以接合所述传导构件。

12.根据权利要求1所述的模块化加热器单元，进一步包括至少一个对准棒，所述对准棒延伸穿过所述承载构件的纵向孔以将多个模块化加热器单元连接在一起。

13.根据权利要求1所述的模块化加热器单元，其中所述绝热套限定了多个气穴。

Images