JP6830946B2 - 切断可能なヒータ装置 - Google Patents

切断可能なヒータ装置 Download PDF

Info

Publication number
JP6830946B2
JP6830946B2 JP2018500562A JP2018500562A JP6830946B2 JP 6830946 B2 JP6830946 B2 JP 6830946B2 JP 2018500562 A JP2018500562 A JP 2018500562A JP 2018500562 A JP2018500562 A JP 2018500562A JP 6830946 B2 JP6830946 B2 JP 6830946B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heater
segment
mat
heater mat
segments
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018500562A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018520484A (ja
JP2018520484A5 (ja
Inventor
キーナン、ジェフリー
ホースマン、カール
ドゾレツ、ポール
Original Assignee
エムケイエス インストゥルメンツ, インコーポレイテッド
エムケイエス インストゥルメンツ, インコーポレイテッド
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by エムケイエス インストゥルメンツ, インコーポレイテッド, エムケイエス インストゥルメンツ, インコーポレイテッド filed Critical エムケイエス インストゥルメンツ, インコーポレイテッド
Publication of JP2018520484A publication Critical patent/JP2018520484A/ja
Publication of JP2018520484A5 publication Critical patent/JP2018520484A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6830946B2 publication Critical patent/JP6830946B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/34Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs
    • H05B3/36Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater flexible, e.g. heating nets or webs heating conductor embedded in insulating material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/46Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor mounted on insulating base
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/54Heating elements having the shape of rods or tubes flexible
    • H05B3/58Heating hoses; Heating collars
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/002Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements
    • H05B2203/003Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements using serpentine layout
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/011Heaters using laterally extending conductive material as connecting means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/013Heaters using resistive films or coatings
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/014Heaters using resistive wires or cables not provided for in H05B3/54
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/016Heaters using particular connecting means
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/017Manufacturing methods or apparatus for heaters
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/021Heaters specially adapted for heating liquids
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/022Heaters specially adapted for heating gaseous material

Landscapes

  • Surface Heating Bodies (AREA)
  • Central Heating Systems (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)

Description

本発明は、パイプ、継手及び他の配管系部品を加熱するための、ヒータアセンブリを備えるヒータ、に関する。
ある地点から別の地点に、様々な気体、液体、又は固体材料を伝導又は移動させるため、産業で使用される多くの真空システム、処理システム、移送システム及び他のシステムは、パイプ、弁、及び、パイプ及び/又はパイプ内の材料を、ある温度範囲に維持するための加熱が必要な、様々な長さ、寸法及び形状の他の配管系部品、を備える。上記及び他の目的において、パイプを加熱するためのパイプヒータは、当業者に周知であり、単純な抵抗線、及びパイプに巻き付けるテープから、特許文献1である米国特許第5,714,738号(Hauschutzら)に記載されているような、より洗練された絶縁パイプヒータ、並びに市販されている多くのヒータ製品まで、多岐にわたる。
関連技術の先行例、及びそれに関連する制限事項は単なる例示であり、限定的なものではない。関連技術の他の制限事項、及び関連技術の他の例については、本明細書を読んだり、図面を参照したりすることにより、当業者にとって明白となる。
米国特許第5,714,738号
互いに切り離し可能な複数のヒータ装置セグメントを備える切断可能(調整可能)なヒータ装置を提供する。
以下の実施形態及びそれらの態様は、システム、ツール及び方法に関連して説明及び示されるが、これらは例として説明するためであり、それらの範囲を制限するものではない。様々な実施形態及び実施において、一つ以上の問題が軽減又は解消されている一方、他の実施形態は、他の改良及び利益を得るためのものである。
一態様において、切断可能な(トリマブル)ヒータ装置は、長手方向の長さに沿って伸張し、複数のヒータマットセグメントを備えるヒータマットであって、前記ヒータマットセグメントの各々が、前記ヒータマットの前記長手方向の長さのそれぞれの箇所に沿って伸張し、前記ヒータマットセグメントの各々が、セグメントヒータ素子を備え、それぞれの前記セグメントヒータ素子が、それぞれの切断可能な間隔で、互いに長手方向に切り離された、ヒータマットと、前記ヒータマットセグメントの各々の少なくとも一箇所と並列に伸長する前記セグメントヒータ素子間の全ての前記切断可能な間隔に及ぶ第一電導体及び第二電導体を備える電源バスであって、前記それぞれのセグメントヒータ素子の各々が、前記それぞれのセグメントヒータ素子を備える前記それぞれのヒータマットセグメントと並列関係にある前記電源バスのそれぞれのセグメント接続位置で、前記第一及び前記第二電導体と電気接続し、複数の前記ヒータマットセグメントの内の任意の二つのヒータマットセグメントが、この二つのヒータマットセグメントの前記セグメントヒータ素子の間で、前記二つのヒータマットセグメントの内の少なくとも一つの前記セグメントヒータ素子と前記電源バスにおける前記第一及び第二電導体との電気的な接続に影響を与えない方法で、前記切断可能な間隔で互いに切り離し可能である電源バスと、前記ヒータマット及び前記電源バスを被覆する変位可能なカバーシート、前記ヒータマットセグメントの一つを他の前記ヒータマットセグメントから切り離して、前記ヒータマットセグメントの切断された端部からの後退距離で前記電源バスにおける切断されて露出した端部を収納するために前記切断可能な間隔で前記電源バスを露出させるように変位可能であって、この切断の後に前記電源バスの切断された端部を被覆して電気的に絶縁させるように前記電源バスの上で元に戻すことが可能であるカバーシートと、を備える、切断可能なヒータ装置である。
一実施形態において、切断可能なヒータ装置は、切断可能な間隔の各々にて、ヒータマットの表面にヒータマットセグメント境界印を備え、ヒータマットセグメント境界印が、切断可能な間隔でヒータマット上に切り離し可能な位置を示す。
一実施形態において、調整可能なヒータ装置は、電源バスのそれぞれのセグメント接続位置間に、電源バス上にバストリム位置印を備える。
一実施形態において、各々のヒータマットセグメントのバストリム位置印は、対応するヒータマットセグメントのヒータマットセグメント境界印から長手方向に変位したものである。
一実施形態において、調整可能なヒータ装置はヒータマットセグメントから剥離可能であり、これによりヒータマットセグメント境界印を露出させるカバーシートを備えるものである。
一実施形態において、調整可能なヒータ装置は電源バスから剥離可能であり、これによりバストリム位置印を露出させるカバーシートを備えるものである。
一実施形態において、調整可能なヒータ装置は、ヒータマットとカバーシートとの間に配置された断熱層を備えるヒータマットを備えるものである。
一実施形態において、調整可能なヒータ装置は、ヒータマットとカバーシートとの間に配置された断熱層を備え、ヒータマットセグメント境界印が、断熱層の外表面上にあるヒータマットを備えるものである。
一実施形態において、調整可能なヒータ装置は、電源バスが、断熱層とカバーシートとの間に配置されたものである。
一実施形態において、調整可能なヒータ装置は、セグメントヒータ素子と断熱層との間に配置される電源バスを備えるものである。
一実施形態において、調整可能なヒータのヒータマットは、セグメントヒータ素子がその上に配置された、ヒータ基板を備える。
一実施形態において、調整可能なヒータ装置は、ヒータ基板とヒータスーパーストレートとの間に挟まれたセグメントヒータ素子を備えるものである。
一実施形態において、断熱層は、スーパーストレートとカバーシートとの間に配置されたものである。
調整可能なヒータ装置の一実施形態において、セグメントヒータ素子がその上に配置されたヒータ基板は、薄膜誘電体材料を備える。
一実施形態において、ヒータマットは、セグメントヒータ素子、並びに第一及び第二電導体を備える。
一実施形態において、セグメントヒータ素子は、ヒータ基板シート上に配されたものである。
一実施形態において、電源バスの第一及び第二電導体は、ヒータ基板シートのセグメントヒータ素子上に配された間隙分離層の上に配されたものである。
別の実施形態において、電源バスの第一及び第二電導体は、セグメントヒータ素子と共に基板シート上に配されたものである。
本発明の別の態様は、ヒータ装置を構成する方法であって、この方法が、複数のヒータマットセグメントの各々はセグメントヒータ素子を有するとともに、前記複数のヒータマットセグメントの各々は、それぞれの前記セグメントヒータ素子の各々の間に切断可能な間隔があるように、ヒータマットとして一緒に組み立てられて、前記セグメントヒータ素子が配されるそれぞれの前記ヒータマットセグメントと並列関係にある電源バスのそれぞれのセグメント接続位置で、前記電源バスの第一及び第二電導体に、前記セグメントヒータ素子の各々を一つずつ、電気的に並列な関係で接続し、そして、複数のヒータマットセグメントの内の任意の二つが、この二つのヒータマットセグメントの内の少なくとも一つの前記セグメントヒータ素子と前記電源バスにおける前記第一及び第二電導体との電気的な接続に影響を与えない方法で、互いに切り離し可能である切り離し可能位置を示すヒータマットセグメント境界印のそれぞれを前記ヒータマットの表面に、それぞれの前記切断可能な間隔で設けて、複数の前記切断可能な間隔のうちの少なくとも一つの切断可能な間隔で前記電源バスを露出させるように変位可能なカバーシートで、前記電源バスが前記バストリム位置印で切り離された後に前記電源バスの切り離された端部を電気的に絶縁させるために前記電源バスの上で元に戻すことができるように前記ヒータマットセグメント境界印及び前記バストリム位置印を露出させるカバーシートを前記ヒータマット及び前記電源バスの上に配すること、を含む、方法である。
本発明の別の態様において、それぞれのヒータマットセグメントが切り離し可能な並列ヒータマットセグメントの電気接続に影響を及ぼさないよう、それぞれのヒータマットセグメントと共に電源バスが切り離し可能な、切り離し可能バス位置を示すため、電源バスのそれぞれのセグメント接続位置間に、電源バス上のそれぞれのバストリム位置印を設ける。
本発明の別の態様において、それぞれのヒータマットセグメント境界印に対し、長手方向に変位されたそれぞれのヒータマットセグメントの各々についてバストリム位置印を配置する。
本発明の別の態様において、ヒータマットセグメント境界印及びバストリム位置印を露出する変位可能な方法で、ヒータマット及び電源バスを変位可能なカバーシートで被覆する。
本発明の別の態様において、セグメントヒータ素子と電源バスとの間に断熱層を配する。
本発明の別の態様において、薄膜誘電体材料上に複数のセグメントヒータ素子を配する。
本発明の別の態様において、薄膜誘電体材料のシート上に追加のセグメントヒータ素子と共に複数のセグメントヒータ素子を形成する。
本発明の別の態様において、複数のセグメントヒータ素子が形成される薄膜誘電体材料のシートの一部を切断し、追加セグメントヒータ素子が形成される薄膜誘電体材料のシートの他の部分から、薄膜誘電体材料のシートの一部を切り離す。
別の実施形態において、加熱対象物体上にヒータを備え付ける方法は、前記加熱対象物体の長さを決めること、前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要となる前記ヒータマットのセグメントの数を決めること、前記ヒータマットの表面上で、前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされる前記ヒータマットのセグメントのセグメントヒータ素子と電源バスとの電気接続に影響を与えることなく、前記ヒータマットが前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされない前記ヒータマットのセグメントを、前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされる前記ヒータマットの他のセグメントから切り離し可能である、前記ヒータマット上の位置を示す特定の表示部を露出させるために、前記ヒータマットを被覆するカバーシートを変位させること、前記特定の表示部で、前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされない前記ヒータマットのセグメントを、前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされる前記ヒータマットのセグメントから切り離すこと、そして、前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされる前記ヒータマットのセグメント上の前記カバーシートを元に戻すこと、を含む。
別の実施形態において、加熱対象物体の長さに及ぶことが要求されているヒータマットのセグメントにおいて、電源バスのヒータ素子への電気接続に影響しない位置で、電源バスを切り離す。
別の実施形態において、特定の表示部を露出させ、その特定の表示部において、加熱対象物体の長さに及ぶことが要求されていないヒータマットのセグメントを、加熱対象物体の長さに及ぶことが要求されているヒータマットのセグメントから切り離すこと、を容易にするよう、ヒータマット及び電源バスを被覆するカバーシートを変位させる。
また、本発明の別の態様は、加熱対象物体上にヒータマットを備え付ける方法であって、前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要となる前記ヒータマットのセグメントの数を決めること、前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされる前記ヒータマットのセグメントのセグメントヒータ素子と電源バスとの電気接続に影響を与えることなく、前記ヒータマットが前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされない前記ヒータマットのセグメントを、前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされる前記ヒータマットの他のセグメントから切り離し可能である、特定の表示部を前記ヒータマットに配置すること、前記特定の表示部で、必要とされる前記ヒータマットのセグメントの前記セグメントヒータ素子と前記電源バスとの電気接続に影響を与えない位置で、前記電源バスを切り離すことを含めて、必要とされない前記ヒータマットのセグメントを、必要とされる前記ヒータマットのセグメントから切り離すこと、必要とされない前記ヒータマットのセグメントを、必要とされる前記ヒータマットのセグメントから切り離す前または後のいずれかで、必要とされる前記ヒータマットのセグメントにおける前記電源バスの少なくとも一部を露出させるために前記電源バスを被覆するカバーシートを十分に変位させること、必要とされる前記ヒータマットのセグメントにおける前記電源バスの切断された端部を作るために、必要とされる前記ヒータマットのセグメントにおける前記電源バスの長さを追加で切り離して除去することで、前記特定の表示部からの後退距離で前記電源バスを切り取ること、そして、必要とされる前記ヒータマットのセグメント上の前記カバーシートを元に戻すことによって、前記電源バスの切断された端部を被覆して電気的に絶縁すること、を含む、方法である。
上記例の態様、上記実施形態及び上記実施に加えて、図面に精通し、以下の説明を参照することで、更なる態様、実施形態及び実施が当業者にとって明確になる。
本発明によれば、互いに切り離し可能な複数のヒータ装置セグメントを備える切断可能なヒータ装置を提供することができる。
本明細書の一部を構成し、本明細書に組み込まれる添付の図面は、例となる実施形態及び/又は特徴のうちいくつかを示しているが、これらのみではなく、これらに制限されることはない。本明細書に開示された実施形態及び特徴は、限定的なものではなく、例示的なものとして考慮されるべきことを目的とするものである。以下は図面の説明である。
調整可能なヒータ装置の等角図を例示したものであり、この調整可能なヒータ装置は例えば仮想線が示す加熱対象に取り付けられるものとして例示され、当該装置は、印で示された位置で互いに切断可能な、複数のヒータマットセグメントを備えるヒータマット、を備える。 図1で例示した調整可能なヒータ装置の側面図である。 図1で例示した調整可能なヒータ装置の端面図である。 図2で例示されたヒータ装置の、断面4−4における断面図である。 図4において破線の円で囲まれた断面図の箇所を拡大したものであり、例となるヒータ装置におけるバスの電導体と電源コードの、及び例となるヒータ装置におけるヒータ素子と電源コードの、接続例を示すものである。 図2で例示されたヒータ装置の、断面6−6における断面図である。 図6において破線の円で囲まれた断面図の箇所を拡大したものであり、例となるヒータ装置のヒータ素子とバスの電導体の接続例を示す。 図1に示す種類の調整可能なヒータ装置における、ヒータマット形成に使用可能な複数のヒータマットセグメントの等角図を例示したものである。 ロール形状のヒータマットセグメントの等角図を例示したものであり、このロール形状のヒータマットセグメントから所望数のヒータマットセグメントを取得して、図1に示す種類の調整可能なヒータ装置におけるヒータマットが形成される。 図1で例示された調整可能なヒータ装置の構成要素の等角分解図を例示したものである。 例示された調整可能なヒータ装置に取り付けるために、整列配置されたカバーシートに沿って、図1で例示された種類の調整可能なヒータ装置を形成するように組立てられた、図10で例示された構成要素の等角図である。ここで、ヒータマット及び電源バスを露出するために、調整可能なヒータ装置の断熱層の一箇所が切除されている。 図1で例示された調整可能なヒータ装置の等角図であるが、ここでは、カバーシートが部分的に剥がされ、電源バス及びヒータマットセグメント境界印が露出されていることを例示している。また、一組のヒータマットセグメント境界印に沿って、図1で例示された調整可能なヒータ装置の長さを調整するために、例示された残りのヒータ装置から切り離されたヒータ装置の末端セグメントも仮想線で例示している。 図13において破線の円によって囲まれた等角図の拡大箇所であり、電源バスのバストリム位置印を示す。 図3と同様の端面図であるが、図1で例示された調整可能なヒータ装置を加熱対象に挿入、取り付けるための、変形可能な程度を例示するものである。 図13と同様に、カバーシートが剥がされた拡大等角図であるが、電源バスが断熱層上及びカバーシートのすぐ下に取り付けられた、代替例の調整可能なヒータ装置の実施形態を示す。 図7と同様の断面図の拡大箇所であるが、図15中の代替例の調整可能なヒータ装置の実施形態の電源バスとヒータ素子との接続例を示す。 図5と同様の断面図の拡大箇所であるが、電源バスの電導体と電源コードの、及び図15中の代替例の調整可能なヒータ装置におけるヒータ素子と電源コードの、接続例を示す。 ヒータマットの一体化部分として形成されている電源バスを示す、代替例のヒータマットの等角図である。 仮想線にてセグメントヒータ素子及び電源バスを示す、図18中の代替例のヒータマットの上面図である。 図19中の代替例のヒータマットの、ヒータマットセグメントのうちの一つの拡大断面図である。 図18及び図19中の代替例のヒータマットの分解等角図である。 図18及び図19中の代替例のヒータマットの等角図であり、この等角図では、露出された電源バスの端部の分離例を示すために、ヒータマットに取り付けられた断熱層を部分的に持ち上げて示している。 別の代替例のヒータマットの上面図であり、同じヒータ基板シート上の複数のヒータセグメントのヒータ素子に一体化された、電源バスの電導体を示すものである。 配管エルボ継手への取り付け形状に形成された、代替実施形態の調整可能なヒータ装置の側面図である。 配管径違い継手への取り付け形状に形成された、代替実施形態の調整可能なヒータ装置の側面図である。 T型配管継手への取り付け形状に形成された、代替実施形態の調整可能なヒータ装置の側面図である。
図1で例示された調整可能なヒータ装置10は、仮想線が示すパイプPのような加熱対象に取付けられている。図1及び2が示すように、例となる調整可能なヒータ装置10は、ヒータマットセグメント境界印、例えば、マーク12、14、16,18を有する。これらのマークは、調整可能なヒータ装置10が、例えばヒータ装置セグメント20、22、24、26、28である調整可能なヒータ装置10のセグメントの一つ以上を、ヒータ装置セグメント20、22、24、26、28のセグメントの他のもの一つ以上から、例えば、図12に示すように、残りのヒータ装置セグメントにおける個々のセグメントヒータ素子(後で記載)と、例えば電源コード58又は電源バス52(例えば電導体54、56)のような電源接続装置との電気接続に影響を及ぼすことはなく、切断又は切り離し可能な、調整可能なヒータ装置10上の位置を示す。本明細書では、電源コード58を有するヒータ装置セグメントを、第一ヒータ装置セグメントと称し、他のヒータ装置セグメントを、第二ヒータ装置セグメント又は調整可能なヒータ装置セグメントと称することがある。例となる調整可能なヒータ装置10において、中央のヒータ装置セグメント24は、電源コード58を有する第一ヒータ装置セグメントであり、例となる調整可能なヒータ装置10の他のヒータ装置セグメント20、22、26、28は、電源コード58の無い第二ヒータ装置セグメント又は調整可能なヒータ装置セグメントである。しかし、ヒータ装置セグメント20、22、24、26、28のうちのいずれも電源コード58を有して第一ヒータ装置セグメントとなることができ、他のセグメントは第二ヒータ装置セグメント又は調整可能なヒータ装置セグメントとなる。また、図1及び2で例示された調整可能なヒータ装置10は、5個の調整可能な又は切断可能なヒータ装置セグメント20、22、24、26、28を有しているが、このような調整可能なヒータ装置10は、任意の数の、任意の所望の長さの調整可能な又は切断可能なヒータ装置セグメントにより製造してもよい。
ヒータ装置セグメント20、22、24、26、28の各々は、電源バス52に並列に電気接続された個々のセグメントヒータ素子42、44、46、48、50(図10を参照)を有し、電源バス52は、以下で詳細に説明するが、電源コード58などの電源接続装置に電気接続される。従って、セグメントヒータ素子42、44、46、48、50の各々には、例えば電源コード58のような電源接続装置と電源(図示せず)とを接続することにより、電力を供給することができる。その結果、第二ヒータ装置セグメントのうちのいずれか、例えば、例となる調整可能なヒータ装置10における第二ヒータ装置セグメント20、22、26、28のうちのいずれかを、第二ヒータ装置セグメントの他のものから、又は第一ヒータ装置セグメント24から、切り離すことができ、そして、電源コード58が電源(図示せず)に電気接続されているときに、残存する第一ヒータ装置セグメント24だけでなく、第一ヒータ装置セグメント24になお接続されている任意の第二ヒータ装置セグメントの熱発生機能が維持される。従って、調整可能なヒータ装置10が長すぎて、加熱対象に対して適切かつ堅固な取り付けができない場合、セグメントヒータ素子42、44、46、48、50(図10)をそれぞれ有するヒータ装置セグメント20、22、24、26、28のうち一つ以上のヒータ装置セグメントを、ヒータ装置セグメント20、22、24、26、28のうちの他のもの一つ以上から切り離すことができ、これによってヒータ装置10を、所望の長さ、又は対象への適切で堅固な取付けに適した長さに切り取るすることができる。図1及び図2中のヒータマットセグメント境界印12、14、16、18は、ヒータ装置10の表面上の可視マークとして示されているが、これらの印は任意の好便な形態、例えば、スロット、隆起部、溝、切欠き、切り離し線又は他の仕様で設けることができる。
主として図10および図11を参照し、図1〜図7を二次的に参照すると、例となる調整可能なヒータ装置10はヒータマット30を有する。このヒータマット30は、長手方向の長さLに沿って伸長しており、例えばヒータマットセグメント32、34、36、38、40などの複数のヒータマットセグメントを有する。この説明で使用されている「長手方向」とは、例となる調整可能なヒータ装置10が切り取り可能となる調整可能なヒータ装置10の方向、すなわち前述したように、一つ以上の第二ヒータマットセグメントを、残りのヒータマットセグメントから切断又は切り離すことで、長さを短くできる方向を意味する。したがって、例えば、図8〜図13に示すヒータマット30の長手方向軸100は、複数のヒータマットセグメント32、34、36、38、40を経由して伸張している。図1〜図4及び図10〜図12において、例となる調整可能なヒータ装置10は、ヒータ装置の長手方向軸101、長手方向の長さL、及び円筒状ヒータ装置長手方向軸101の方向に並列に伸張しているヒータマット長手方向軸100、を画定する円筒形状を有するものとして示されている。
ヒータマットセグメント32、34、36、38、40の各々は、例えばセグメントヒータ素子42、44、46、48、50をそれぞれ有し、これらのセグメントヒータ素子は電力供給されるときに発熱する。他の種類の熱発生器をセグメントヒータ素子に使用可能であるが、一般的には、各セグメントヒータ素子は、電圧印加で電流が流れる際に発熱する電気抵抗線、リボン、トレース、シート、メッシュ又は他の抵抗材料を備えることができる。例えばニッケル−クロム、鉄−クロム−アルミニウム、又は銅−ニッケルなどを含む。但し、これらに制限されることはない。様々な公知の電気抵抗金属又は金属合金を、セグメントヒータ素子42、44、46、48、50に使用することができる。他の例の電気抵抗材料として、セラミクスや導電粒子を含むポリマーマトリクスがあるが、これらに制限されることはない。
例となる個別のセグメントヒータ素子42、44、46、48、50の各々は、電源バス52 に接続され、この電源バスは、個々のセグメントヒータ素子42、44、46、48、50への電力伝導のため、例えば第一電導体54及び第二電導体56など、少なくとも二つの電導体を有する。第一電導体54及び第二電導体56は、ヒータマットセグメント32、34、36、38、40の各々のセグメントヒータ素子42、44、46、48、50と並列に伸張しており、それぞれのヒータマットセグメント32、34、36、38、40の各々と並列関係にある、電源バス52の第一及び第二電導体54、56への個々のセグメントヒータ素子の電気接続は、電源バス52における各セグメント接続位置で、行われる。電源バス52におけるそれぞれのセグメント接続位置で、個々のセグメントヒータ素子42、44、46、48、50と第一及び第二電導体54、56とは、以下で詳細に説明するように、任意の好便な方法で電気接続が可能である。ヒータマットセグメント32、34、36、38又は40のうち一つ以上のセグメントの残りのセグメントの一つ以上から切り離しが、残りのヒータマットセグメント32、34、36、38又は40と、電源コード58に接続されている第一及び第二電導体54、56との電気接続を妨害しないセグメント接続位置で行われる限り、上記の接続は可能である。以下で詳細に説明するように、セグメントヒータ素子42、44、46、48、50による発熱に必要な部品を備えていないそれぞれのヒータマットセグメント32、34、36、38、40のセグメントヒータ素子42、44、46、48、50のうち並列しているものの間において、切断可能な間隔D(図8−10を参照) でヒータマットセグメント32、34、36、38、40は互いに切断される。例となる調整可能なヒータ装置10のヒータ装置セグメント20、22、24、26、28の各々は、他のヒータ装置セグメント20、22、24、26、28の一つ以上のセグメントから切り離し可能な調整可能なヒータ装置セグメント20、22、24、26、28を画定する、ヒータマットセグメント32、34、36、38、40のうちのそれぞれ一つを有する。この際においては、以下でまた、より詳細に説明するように、残りのヒータ装置セグメント20、22、24、26、28のセグメントヒータ素子42、44、46、48、50と、第一ヒータ装置セグメントの電源コード58に接続された電源バス52との電気接続を妨害することはない。
図1〜図11で例示された調整可能なヒータ装置10において、セグメントヒータ素子42、44、46、48、50の各々は、電源バス52の第一及び第二電導体52、54に並列に電気接続される。これらのセグメントヒータ素子を、電源バス52に対して直列に電気接続することも可能である。本発明の主旨や、図面に記載され示された装置を一度理解するようになった当業者に理解されるように、様々な方法によって、セグメント接続位置での電源バス52の電導体54、56と、個々のセグメントヒータ素子42、44、46、48、50とは、並列電気接続が可能となる。図10及び11が示すセグメント接続位置での上記電気接続の一つの例は、以下で詳細に説明するような、自己剥離タップコネクタ60、62、64、66、68を備える。
ヒータマット30上にオプションの断熱層70を取り付けることができる。図1〜図11中の例となる円筒状のヒータ装置10において、断熱層70は、図10と図11が良好に示すように、ヒータマット30に最適に適合するような寸法及び形状を有する断熱材の二つの半部72、74から構成される。カバーシート76は、断熱層70の周囲に取り付けられている。例となるヒータ装置10におけるカバーシート76は、以下で詳細に説明するように、断熱層70の隙間80を塞ぐ寸法及び形状とされたリブ78を備え、電源コード58の取り付け用基板を提供する。ストラップ82、84、86、88、90は、断熱層70の周囲のカバーシート76を固定するため、カバーシート76に設けられている。オプションの断熱層70が設けられていない場合、カバーシート76は、ヒータマット30の周囲に直接取付けられるよう寸法に設定され、リブ78も異なる寸法に設定されるか、単に除去される。
上記のように、セグメントヒータ素子42、44、46、48、50の各々は、電源バス52に対するセグメントヒータ素子のそれぞれの電気接続箇所を含めて、それぞれのヒータマットセグメント32、34、36、38、40内に収容される。上記と図8と図9と同様に図10に示されているように、ヒータマット30のセグメントヒータ素子42、44、46、48、50の並列素子間には切断可能な間隔Dがある。セグメントヒータ素子42、44、46、48、50の発熱のために導通が必要な、セグメントヒータ素子42、44、46、48、50のいずれも、また、セグメントヒータ素子42、44、46、48、50の導電部のいずれも、並列されたセグメントヒータ素子42、44、46、48、50間の切断可能な間隔D内に伸長することはない。従って、電源コード58と依然電気的に接続されている電源バス52の部分と依然接続されている限り、機能ヒータ装置の一部として残されているヒータマットセグメント32、34、36、38、40のセグメントヒータ素子42、44、46、48、50のいずれの部分も切断することなく、それぞれのセグメントヒータ素子42、44、46、48、50間の切断可能な間隔Dにおいて、ヒータマットセグメント32、34、36、38、40の任意のセグメントを、互いに切断又は何らかの手段で切り離すことで、ヒータマットセグメント32、34、36、38、40の他のセグメントを、調整又は切り離すことができる。従って、勿論、例となるヒータ装置10の電源コード58と接続する電源バス52の一部を有するヒータマットセグメント36は、残りのセグメントヒータ素子の作動で熱が生成されるよう、他の任意のヒータマットセグメント32、34、38、40が除去された後、当該ヒータ装置10の一部として維持する必要があることは、本発明の趣旨を一度理解した当業者には理解されることである。このように、例となるトリマブルヒータ装置10のヒータマットセグメント36を、マスターヒータマットセグメント又はメインヒータマットセグメントとみなすことができ、ヒータマットセグメント36から遠位な他のヒータマットセグメント32、34、38、40を、調整可能なヒータマットセグメントとみなすことができる。従って、加熱対象の所望長の被覆に必要な分だけ、電源バス52と電源コード58との接続箇所に最も近位である多くのヒータ装置セグメントを、残りの機能ヒータ装置10の一部としてユーザが維持する。
上記において例えば、図1、2、10、11に示されているように、マーク12、14、16、18(又は他の印仕様)の形態のヒータマットセグメント境界印は断熱層70の外表面に形成され、所望に応じて、残りのヒータ装置セグメント20、22、24、26、28から、一つ以上のヒータ装置セグメント20、22、24、26、28を、切り離すか切り取るために、例となる調整可能なヒータ装置10が切断又は切り離される箇所が示されている。任意のヒータマット境界印12、14、16、18に沿った調整可能なヒータ装置の切断又は切り離しによって、ヒータ装置10の残留部として残存するセグメントヒータ素子42、44、46、48、50が部分的に切断又は切り離されることのないように、これらのヒータマットセグメント境界印12、14、16、18は、ヒータマット30上の切断可能な間隔Dに対して整列される。円筒形状として図示されている、例となる調整可能なヒータ装置10において、ヒータマットセグメント境界印12、14、16、18は、ヒータマット30の切断可能な間隔Dに対して径方向に整列されている。ただし、調整可能なヒータ装置10が円筒状である必要はない。加熱対象物に巻きつけたり、加熱対象物の表面または形状に適合させるように、調整可能なヒータ装置を平坦にしたり、可撓性を有するようにしたりすることを含めた他の形状にすることができる。ただし、上記に限定されない。
また、他のヒータマットセグメント境界印を、表示マーク12、14、16、18に追加して、又はこれらの代わりに設けることもできる。例えば、図10、図11に示されているように、マーク92、94、96、98(又は前述の他の印仕様)としてのヒータマットセグメント境界印を、ヒータマット30の表面に切断可能な間隔Dで設けることができる。また、例えば、図1、図2、図10、及び図11に示されているように、マーク102、104、106、108( 又は前述の他の印仕様)としてのヒータマット印を、ヒータマット30の切断可能な間隔Dに整合させて、カバーシート76の表面に設けることができる。目視可能又は視覚的に露出可能な表面ならどこでも、上記のヒータマットセグメント境界印の適正な配置場所になりうる。例えば、オプションの断熱層70が調整可能なヒータ装置に含まれていない場合、ヒータマット30に、少なくとも薄い電気絶縁保護シート又はヒータスーパーストレート( 図1−図13には図示せず)を設けることが望ましい。これによりセグメントヒータ素子40、42、44、46、48が保護かつ電気絶縁され、その場合、ヒータマットセグメント境界印を、上記保護シートの外表面に設けることができる。ヒータスーパーストレートは、断熱層70の有無に関わらず、セグメントヒータ素子の上方に設けることができる。例えば、図19−図22の外部分離層( スーパーストレート)350を参照するとよい。
主に図8−11において、ヒータマット30を、一つ以上の誘電体又は他の非導電ヒータ基板シート110上に最初に形成することができる。例えば、ヒータ基板シート110は、Kapton(E.I.du Pont de Nemours and Companyの商標)のような薄膜ポリイミド又は7.62μm(0.3mil)から127μm(5.0mil)の範囲の厚さの同様のポリイミド材料から形成可能である。特定の状況や応用では、上記以外の厚さも適正値となりうる。他の非導電ヒータ基板材料として、シリコン材料、ファイバーグラス、又は他の材料があげられる。図8で例示されたヒータマットセグメント32、34、36、38、40を、個々のヒータ基板シート110上に形成可能である。あるいは、例えば、長尺のヒータ基板シート110上の複数のヒータマットセグメントのロール112が示すように、大型又は長尺のヒータ基板シート110上に、複数のヒータマットセグメントを一緒に形成することもできる。任意の好便な方法、例えば、ヒータ基板材料110への導電線の配置及び接着、ヒータ基板材料110への導電インク材のインクジェットプリント、ヒータ基板材料110上で導電材が生成される蒸気蒸着や他の蒸着技術により、セグメントヒータ素子42、44、46、48、50をヒータ基板材料110上に形成することができる。
前述のように調整可能なヒータ装置は、所望長かつ所望数のヒータマットセグメントにより構成可能であり、ヒータマットセグメントは、ロール12から任意の数だけ切断するか、例えば、切り離すことなく、所望の長さのヒータマット30として形成される。図9が示すように、形成工程には、シルクスクリーン工程又は切断可能な間隔Dのヒータマットセグメント境界印92、94、96、98の形成工程が含まれる。これらはロール112から任意の数のヒータマットセグメントを切り離す際のガイドとして使用可能であり、又は図10、図11が示すヒータマットセグメント境界印92、94、96、98としてそのまま維持される。所望数のヒータマットセグメント、例えば、ヒータマットセグメント32、34、36、38、40は、任意の好便な技術により図10、図11に例示された円筒形状など所望形状を有するヒータマット30として形成可能である。図10に例示されるように、ヒータマットセグメント32、34、36、38、40は、心金M(仮想線で示されている)に巻きつけられる。使用するヒータ基板材料に応じて、ヒータマットセグメント32、34、36、38、40は、心金M上で加硫処理されて心金Mの円筒形状及び寸法とされるか、断熱層70を設けることで、上記形状及び寸法に形成、維持されることができる。また、勿論、ヒータマットセグメントは、図18〜図23に示された代替例と同様の平坦な形状で、可撓性を持たせることもできる。これにより、加熱対象にヒータマットセグメントを巻きつけることができる。また、ヒータマットセグメントを、所望の特定の剛性形状に形成することもできる。調整可能なヒータマット及び装置の製作に、他の様々な形成及び組立方法、並びに技術が使用可能な点はまた、本発明の趣旨を理解する当業者にとって明白である。例えば、独立したシート上にセグメントヒータ素子を形成して、これを誘電体又は他の電気絶縁材料とする(但し、必須ではない。)基材又は基板へ縫合、接着、他の手段で固定することができるが、これらに制限されることはない。
また、図8〜図11に最良に示すように、例となるセグメントヒータ素子42、44、46、48、50の各々は、例えば第一端部114及び第二端部116のような、二つの端部を有する長い巡回ループとして、ヒータ基板110のパターンに配された電気抵抗材料の鎖又は跡として示されている。各セグメントヒータ素子42、44、46、48、50の二つのループ端部114、116は、自己剥離タップコネクタ60、62、64、66、68により、それぞれ電源バス52と電気的に接続される。例えば、図5、図7をよく見て、図10、図11を第2に参照すると、各自己剥離タップコネクタ60、62、64、66、68(図5、図7では自己剥離タップコネクタ64、66によってそれぞれ示されている)は、第一コネクタブラケット118と第二コネクタブラケット120とを有し、第一ループ端部114と第二ループ端部116とが、電源バス52の第一電導体54と第二電導体56とにそれぞれ接続される。第一コネクタブラケット118は、その底面に露出した第一ボトムコンタクト122を有し、第二コネクタブラケット120は、その底面に露出した第二ボトムコンタクト124を有する。第一ボトムコンタクト122と第二ボトムコンタクト124とは、セグメントヒータ素子の第一及び第二ループ端部114、116の間隔と同じ間隔離れている。従って、自己剥離タップコネクタ64、66が押されて図5、図7が示す場所に配されると、第一ボトムコンタクト122は第一ループ端部114に接触する位置、第二ボトムコンタクト124は、第二ループ端部116に接触する位置にそれぞれ配される。
また、第一コネクタブラケット118は、上方に並列に伸長するナイフコンタクト126の第一ペアを有し、第二コネクタブラケットは、上方に並列に伸長するナイフコンタクト128の第二ペアを有する。電源バス52の第一及び第二電導体54、56が自己剥離タップコネクタ64,66へと押圧されると、ナイフコンタクト126の第一ペアが第一電導体54の電気絶縁を通過して、第一電導体54と電気的に接触する。ナイフコンタクト128の第二ペアは、第二電気導体56の電気絶縁を通過して、第二電導体と電気的に接触する。第一及び第二コネクタブラケット118、120は、導電性を有する。従って、第一ループ端部114と接触する第一ボトムコンタクト122と、第一電導体54と接触するナイフコンタクト126の第一ペアにより、第一コネクタブラケット118は、第一ループ端部114と第一電導体54とを効果的に電気接続する。同様に、第二ループ端部116と接触する第二ボトムコンタクト124と、第二電導体56と接触するナイフコンタクト128の第二ペアにより、第二コネクタブラケット118は、第二ループ端部116と第二電導体56とを効果的に電気接続する。図7に良く示されているように、カバーシート76が定位置に固定されると、リブ78により、第一及び第二電導体54,56及び第一及び第二コネクタブラケット118、120は、例となる調整可能なヒータ装置10の外部から分離されて、自己剥離タップコネクタ60、62、64、66、68を定位置に保持し、セグメントヒータ素子42、44、46、48、50と電源バス52との電気接続を確保する。
図5、図10、図11に良く示されているように、電源バス52は二つの突起部130、132を有し、この突起部により電源バス52と電源コード58との電気接続は促進される。第一突起130は、電源バス52の第一電導体54に接続され、第二突起132は、第二電導体56に接続されている。図5に良く示されているように、電源コード58の第一及び第二コードワイヤ134、136は、リブ78において導電性を有する第一及び第二突起ソケット138、140にそれぞれ接続されている。リブ78と電源コード58によりカバーシート76が定位置に固定されると、第一及び第二突起130、132が第一及び第二突起ソケット138、140へとそれぞれ突出し、例えば突起ソケット138、140のリップ142、144において突起130、132と電気的に接触する。従って、第一及び第二突起130、132、並びに第一及び第二突起ソケット138、140は、上記のように組立てられると、電源コード58の第一及び第二コードワイヤ134、136と、電源バス52の第一及び第二電導体54、56とを効果的に電気接続する。勿論、電源コード58の第一及び第二コードワイヤ134、136と、電源バス52の第一及び第二電導体54、56とを接続した例が、上記接続の唯一の方法ではなく、本発明の主旨を理解する当業者により工夫された他の接続でもよい。また、例えば米国特許第6,894,254号(Hauschultz)、米国特許第7,932,480号(Guら)、同第8,541,716号(Guら)に開示されているように、ヒートセンサ(図示せず)、サーマルスイッチ又はヒューズ(図示せず)及び他のヒータ制御及びデータ特徴も、調整可能なヒータ装置10に追加、又はこれと共に使用することができる。
図12で例示された調整可能なヒータ装置10’は、第六ヒータ装置セグメント150
がある点を除き、前述の図1〜図11で例示された調整可能なヒータ装置10と同様である。このセグメントは、ヒータ装置セグメント20から切り離され、残りのヒータ装置10’から外されるというトリミング特徴及び工程を示す。より近位のヒータ装置セグメント20(前述の電源コード58と電源バス52との接続箇所に関連する)から、より遠位のヒータ装置セグメント150を切断、切り離すため、例示されたヒータ装置10’は、前述のヒータマット30の切断可能な間隔D(図12では図示されず)で整列された、ヒータマットセグメント境界印152で示された位置で切断又は切り離される。また、図12では、カバーシート76がリブ78に沿って剥がされていることを示しており、これにより、電源バス52の電導体54、56の露出、切り取りが促進される。この露出及び切り取りは、ヒータ装置セグメント150の切断、除去の前、又は後のいずれかで実施される。
さらに説明するために、断熱層70が部分的に切除されて電導体54、56及びヒータマットセグメント32のセグメントヒータ素子42の一部が更に露出した状態で示されている、残りのヒータ装置セグメント20についての拡大図13を主に参照する。バストリム位置印154が電導体54、56に設けられ、この印により、電導体54、56の切断、切り取り又は切り離しの適正位置が示されている。バストリム位置印154は、ヒータマットセグメント32の切断面又はエッジ158から、ヒータ装置セグメント20への長手方向の変位又は後退距離156でのセグメント接続位置間での電導体54、56の切断可能なバス位置を示し、この位置印は、ヒータマットセグメント境界印152で示された切断平面で切断又は切り離される。例となる調整可能なヒータ装置10におけるセグメント接続位置は、前述した自己剥離タップコネクタ60、62、64、66、68の位置に相当する。電導体54、56を切断又は切り離すための後退距離156は、バストリム位置印154上で電導体54、56を切断後、電導体54、56の露出した切断端部が、後退距離156だけ露出した切断面又はエッジ158から後退することで、カバーシート76及びリブ78により、断熱層70の上で、かつ、前述のギャップ80の中で、これらが、互いに、かつ、人や外来物から、被覆され、電気絶縁されることを目的とする。カバーシート76及びリブ78による電導体54、56の切断端部の後退及び被覆は、露出した切断面又はエッジ158に触れる可能性のある人の感電事故や、電導体54、56の切断端部に接触する外来物に起因するヒータの短絡や損傷を防ぐ。また、バストリム位置印154は、ヒータマットセグメント42を有する電導体54、56の露出面が接触する可能性を回避する、変位距離156となりうる。
断熱層70の対向エッジが接触し、ヒータマット30の対向エッジが接触するシーム160を非接合状態としておくことで、図14のように、パイプPなどの加熱対象物の挿入時にヒータ装置10、10’が広がるか、開くように構成することができる。
図15−図17に、代替例の実施形態の調整可能なヒータ装置200を示す。電源バス252は、ヒータマット30の代わりに、断熱層270に取付けられている。従って、ループ端部114、116と電導体254、256とを接続するこの断熱層の厚さを増すことで、より長尺な第一及び第二ブラケットコネクタ218、220を有する、長尺な自己剥離タップコネクタ266に、長尺なボトムコンタクト222、224を配することができる。他に、図16、図17で例示された長尺な自己剥離タップコネクタ266は、リブ78が不要となる点を除き、図5、図7、図10、図11及び上記で説明された自己剥離タップコネクタ60、62、64、66、68とほぼ同様である。
図18−図22が示す、代替例のヒータマット300は、第一電導体304第二電導体306とを有する電源バス302を備え、これらの電導体は、ヒータマット300の一体化部分として形成されている。図19、図20、図21に良く示されているように、ヒータマットセグメント320、322、324、326、328のそれぞれのセグメントヒータ素子310、312、314、316、318は、図1〜図11で例示された調整可能なヒータ装置10のセグメントヒータ素子42、44、46、48、50について上記されているように、ヒータ基板シート330上に設置されている。また、図1〜図11で例示された調整可能なヒータ装置10について上記されているように、セグメントヒータ素子310、312、314、316、318及びヒータ基板シート330には同種の材料を使用可能である。図1〜図11で例示された調整可能なヒータ装置10のセグメントヒータ素子42、44、46、48、50及びヒータ基板シート110と、これらのセグメントヒータ素子310、312、314、316、318及びヒータ基板シート330の機能は、基本的に同じである。
電源バス302の第一及び第二電導体304、306は、代替例のヒータマット300の一体化部分として形成、配置されている。図18〜図22で示された代替例のヒータマット300において、第一及び第二電導体は、例えば、長手方向軸100の反対側に沿って、ヒータマットセグメント320、322、326、328の複数のセグメントヒータ素子310、312、314、316、318の長手方向の中央部を跨ぐように配置されている。複数のセグメントヒータ素子310、312、314、316、318の各々は、それぞれのセグメントヒータ素子の端部336、338のそれぞれに一つずつ、二つの電源バス接続パッド332、334を有する。電源バス接続パッドは、電源バス接続パッド332、334に沿って整列された電源バス302におけるセグメント接続位置で、電源バス302とセグメントヒータ素子310、312、314、316、318の各々を電気接続するように設けられる。以下の詳細な説明において、一方の電源バス接続パッド、例えば第一電源バス接続パッド332は、第一電導体304に電気接続し、他方の電源バス接続パッド、例えば第二電源接続パッド334は、第二電導体306に電気接続する。従って、この代替例の調整可能なヒータマット300では、セグメントヒータ素子310、312、314、316、318は、電源バス302と並列に電気接続される。
図19〜図22で例示されたヒータマット300における電源バス302は、セグメントヒータ素子310、312、314、316、318と並列関係にある誘電体間隙分離層340上に位置する。セグメントヒータ素子310、312、314、316、318が、ヒータ基板シート330と誘電体間隙層340の間に挟まれるように、誘電体間隙層340は、ヒータ基板シート330上のセグメントヒータ素子310、312、314、316、318の上にスーパーストレートとして配置されている。誘電体間隙分離層340は、Kapton(E.I.du Pont de Nemours and Companyの商標)のような薄膜ポリイミド又は同様のポリイミド材料、ファイバーグラス、もしくは0.3milから5.0milの範囲の厚さの非導電材料である。ただし特定の状況や応用に応じて、上記以外の厚さが適正値となりうる。第一及び第二電導体304、306は、当業者にとって公知の、セグメントヒータ素子310、312、314、316、318から発生する温度に耐えうる既知の導電性材料であれば何でもよく、例えば、間隙分離層340への導電ワイヤの配置と接着、ヒータ基板材料110への導電インク材のインクジェットプリント、蒸着、間隙分離層340上で導電材料を生成する他の蒸着技術など、任意の公知の方法で、間隙分離層340にこれらの電導体を配置することができる。誘電体間隙分離層340は、セグメントヒータ素子310、312、314、316、318上に位置し、電源バス302の第一及び第二電導体304、306を、セグメントヒータ素子310、312、314、316、318から電気的に分離する。これにより、特に、第一及び第二電導体304がセグメントヒータ素子の一部、例えば、図19、図20で良く例示されたセグメントヒータ素子310、312、314、316、318の一部342と交差する箇所での電気的な短絡を防止する。
間隙分離層340は、各ヒータマットセグメント320、322、324、326、328について、二つの電源接続貫通孔、例えば第一電源接続貫通孔344及び第二電源接続貫通孔346を有する。貫通孔344、346は、図21の矢印345、347が示す、それぞれのセグメントヒータ素子310、312、314、316、318のそれぞれの第一及び第二電源バス接続パッド332、334に適合する寸法及び配置とする。電源バス302の第一及び第二電導体304、306は、図21の矢印305、307が示す、各ヒータマットセグメント320、322、324、326、328のそれぞれの第一及び第二電源接続貫通孔344、346上に配置される。この配置により、第一及び第二電導体は、各セグメントヒータ素子310、312、314、316、318のそれぞれの第一及び第二電源バス接続パッド332、334と電気的に接触する。第一電源接続貫通孔344を介した第一電導体304と第一電源バス接続パッド332との電気接続は、セグメントヒータ素子312の拡大断面図である図20に示されているが、他方の第一及び第二電導体304、306とそれぞれの第一及び第二電源バス接続パッド332、334との電気接続も同様である。この電気接続は、電源バス302を形成する工程の一部になり得る。例えば、セグメントヒータ素子310、312、314、316、318と電源バス302の第一及び第二電導体304、306は、インクジェットプリント、蒸着又は何らかの流動的方法により、その場で形成される。セグメントヒータ素子と第一及び第二電導体との導電性界面が、同じ要領で同時に形成される。図20に示すように、例えば、製作工程でのスポット溶接などにより、これらの構成要素間の効果的な電気接続を促進するために、はんだなどの任意による導電性界面の材料348は、電導体304、306と、電源バス接続パッド332、334との間に供給される。
誘電又は他の電気的絶縁材料を有する任意の外部分離層(スーパーストレートと呼ぶ場合もある。)350は、図18〜図22で例示されるヒータマット300に示される。このヒータマット300は、間隙分離層上の電源バス302の電導体304、306の上に位置しており、バス電導体304、306を保護し、人や外来物と電源バス電導体304、306との電気的な接触を防止している。任意の第一及び第二電源コード接続貫通孔352、354は、それぞれ第一及び第二電導体304、306と整合されて外部絶縁層350に設けられている。これにより、電源コード356(図22を参照)と電源バス302の第一及び第二電導体304、306との接続を収納する。図18〜図22の例において、電源コード356が任意に選択された一つ以上のヒータマップセグメントと接続できるように、第一及び第二電源コード接続貫通孔352、354は、全てのヒータマップセグメント320、322、324、326、328に設けられる。例えば、ヒータマップセグメント320、322、324、326、328が、図9のロール112のヒータマットセグメント92、94、96、98などの長尺部と同様の長尺部に、より多くの同じヒータマットと共に形成される場合、この長尺部から任意の数のヒータマットセグメントを切断して、長手方向の所望の長さLのヒータ装置を製造することができる。ヒータ装置の全てのセグメントヒータ素子に対して電源バス302を介して電力を供給する任意のヒータマットセグメントで、電源コード356と、電源バス302の電導体304、306とは電気的に接続可能である。ただし、上記電源コード接続貫通孔352、354は、必要に応じていくつかのヒータマットセグメントだけに設けることもできる。
例となるヒータマット300は、任意の断熱層362に被覆されたヒータマットで、例となる調整可能なヒータ装置360の構成要素として示されている。断熱層362は、電源コード接続貫通孔352、354を被覆して、電源バス302の電導体304、306が、貫通孔352、354を介して露出されないようにしている。ただし、ヒータマット300が、前述のような断熱層362を持たない調整可能なヒータ装置に使用される場合、電源コード356と電源バス302との接続に使用されない電源コード接続貫通孔352、354は、例えば誘電体テープなど、他の保護材料で被覆可能である。これにより、電源バス302を保護し、人や外来物と、電源バス302の電導体304、306との接触を防止する。
図19、図21で良く示されるように、それぞれのヒータマットセグメント320、322、324、326、328における、並列されたセグメントヒータ素子310、312、314、316、318の間には切断可能な間隔Dがある。図1〜図17に関し、上記説明のように、例となる調整可能なヒータ装置10において、並列されたヒータマットセグメント320、322、324、326、328の内どのセグメントでも、各切断可能な間隔Dにおいて互いに切断可能である。これは、互いのセグメントヒータ素子を切断したり妨害したりすることなく、又、残りのヒータマットセグメントのセグメントヒータ素子と、電源バス302の第一及び第二電導体304、306との電気接続を妨害することなく実施される。ヒータマットセグメント境界印358は、切断可能な間隔Dで整列されたヒータマット300の露出された又はアクセス可能な表面359に設けられる。この境界印は、残りのヒータマットセグメントのセグメントヒータ素子が切断、妨害されることもなく、電源バス302の第一及び第二電導体304、306と、残りのヒータマットセグメントのセグメントヒータ素子との電気接続が妨害されることもないように、切り取りのため、又は一つ以上のヒータマットセグメント320、322、324、326、328を、残りの一つ以上のヒータマットセグメントから切り離すためのヒータマット300の切断可能な場所を視覚的に指示するものである。任意による断熱層362(図22)が設けられると、上記ヒータマットセグメント境界印358も、断熱層362の露出された又はアクセス可能な表面361上に形成される。
ヒータマット300が、多くのヒータマットセグメントを有する長尺部から切断されるとき、又は前述のように、一つのヒータマットセグメントを、残りのヒータマットセグメントから切り離すとき、例えば、図18、図19、図22が示すように、それぞれの第一及び第二電導体304、306の切断遠位端部364、366が露出する。このように電導体304、306の露出された遠位端部364、366は、これらに触れる恐れのある人の感電事故や、スパークや短絡による安全上の問題を引き起こす虞がある。上記感電事故や安全上の問題は、いくつかの方法で軽減することができる。一つの例として、図22で示すように、電導体304、306を遠位端部364、366から切り離すために、分離孔368を、遠位端部364、366から内側に間隔Pを開けてヒータマット300に穿孔する。上記のように電導体304、306が切り離されると、遠位端部364、366は無害となり、感電事故や安全上の問題も発生しなくなる。図19、図21で良く示されるように、電導体304、306を通過させるが、セグメントヒータ素子310、320、322、324、326、328のどの部分も伸長しない、パンチゾーン370が、各ヒータセグメント320、322、324、326、328に少なくとも一つ形成されるように、セグメントヒータ素子310、320、322、324、326、328は、ヒータ基板シート330上に配される。従って、パンチゾーン370に開けられた分離孔368により、セグメントヒータ素子310、320、322、324、326、328のいずれの部分の切断や妨害も発生させることなく、電導体304、306を切り離すことができる。パンチゾーン印372は、パンチゾーン370と整列して、ヒータマット300の露出された又はアクセス可能な表面359に設けられる。このパンチゾーンは、セグメントヒータ素子310、320、322、324、326、328を切断したり妨害したりすることなく、電導体304、306の遠位端部を分離するために形成される分離孔368の場所を指示するものである。
別の例について、図22に示されるように、電源バス302の電導体304、306の遠位端部364、366は、遠位端パッチ374により、電気的に分離される。遠位端パッチ374は、例えば、遠位端部364、366において、ヒータセグメント300に接着される誘電テープである。別の例について、電源バス302の電導体304、306の遠位端部364、366は、遠位端部364、366上に施された一塊の誘電体又は他の電気絶縁用接着剤(図示せず)により電気的に分離される。
図19に示されるように、特にセグメントヒータ素子310、312、314、316、318が電導体304、306と交差する部分342が小さい場合、セグメントヒータ素子310、312、314、316、318から第一及び第二電源バス電導体304、306を電気的に分離するのに、完全な間隙分離層340は必要とはならない。代わりに、第一及び第二電源バス電導体304、306と、電気的分離または必要に応じた他の任意の好便な寸法を提供するのに十分な大きさの部分342との間に位置する誘電体材料の小さな区画により、電導体304、306と小部342とは電気的に分離することができる。
この例のヒータマット300の原理を理解する当業者にとって明らかなように、ヒートセンサ(図示せず)は、誘電体ヒータ基板シート330上のセグメントヒータ素子310、312、314、316、318と共に、又は電源バス302の第一及び第二電導体304、306と共に、誘電体間隙層340上に形成又は埋め込むことができる。様々なヒートセンサ材料又は装置(図示せず)は、当業者にとって公知であり、例えばヒータ基板シート330、間隙層340又は組立工程での外部分離層など、任意の層への取り付けが可能なものが市販されている。また、ヒートセンサは、例となる任意のヒータマットで加熱される、例えば配管P(図1)などの物体に直接取付けることができる。
図23に示す、別の例の実施形態の、ヒータマット400において、例えばヒータマットセグメント410、412、414、416など複数のヒータマットセグメントのセグメントヒータ素子402、404、406、408と、電源バス420の第一及び第二電導体422、424とは、ヒータ基板シート426上に互いに並列に配置されている。この配置は、電導体422、424のいずれかと、セグメントヒータ素子402、404、406、408の任意の部分とが交差しない配置である。従って、第一及び第二電導体422、424は、セグメントヒータ素子402、404、406、408とともに、一元的にヒータ基板シート426上への配置が可能であり、第一及び第二電導体422、424をセグメントヒータ素子402、404、406、408から分離するための間隙層は不要である。また、第一及び第二電導体422、424は、電気抵抗性金属、金属合金、セラミック、又は、セグメントヒータ素子402、404、406、408と同様の導電粒子を含むポリマーマトリックス荷を備えることができる。その結果、電源(図示せず)への接続時に、第一及び第二電導体422、424は熱を生成して補助発熱素子として機能する。この補助発熱素子は、セグメントヒータ素子402、404、406、408による生成熱に加えて、ヒータマット300で熱を生成、供給する。
図23の実施形態において、電源バス420の電導体422、424は、電導体422、42 4の間に位置している、セグメントヒータ素子402、404、406、408のそれぞれを有する、ヒータマットセグメント410、412、414、416の側方の対向辺440、442に配置されている。電導体422、424は、いずれも、電源バス420の第一及び第二セグメント接続位置444、446を除いて、セグメントヒータ素子402、404、406、408と交差しない。この第一及び第二セグメント接続位置は、セグメントヒータ素子402、404、406、408の第一及び第二の対向遠端部448、450のそれぞれが、第一及び第二電導体422、424のそれぞれに接続される場所である。それぞれの電導体422、424における第一及び第二電源プラグ接続パッド428、430は、電源コード( 図示せず) と電源バス420の第一及び第二電導体422、424との接続を促進する、任意の好便な位置に配置することができる。第一及び第二電源プラグ接続パッド428、430が設けられる場所は、一つ以上の任意の場所である。第一及び第二プラグ接続パッド428、430に好便な位置の一つの例は、長手方向軸100に沿って互いに並列関係の位置で、この位置では、長手方向軸100に沿う位置での電源プラグ( 図示せず) の接続を促進する。従って、図23の例において、電源バス420のそれぞれの第一及び第二電導体422、424は、ヒータマットセグメント410、412、414、416のそれぞれの長手方向の対向端部に沿った脚部452、454、456、458をそれぞれ有する。この脚部は、セグメントヒータ素子402、404、406、408の間に切断可能な間隔Dで、長手方向軸100と並列関係にあり、電導体からプラグ接続パッド428、430への経路となるものである。
前述のように、第一及び第二電導体422、424は、同じヒータ基板シート426に、間隙層を必要としない状態で、セグメントヒータ素子402、404、406、408と一体化して接続されているため、セグメントヒータ素子402、404、406、408と第一及び第二電導体422、424との接続に、他の接続パッドやコネクタを必要としない。他の例の実施形態のヒータマット30及び300で上述したヒータマット境界印について、上記で説明したのと同様の目的で、ヒータマットセグメント境界印432は、切断可能な間隔Dで整列して、ヒータマット300に配置される。図23には外部分離層又はスーパーストレートは示されていないが、このような誘電体又は他の電気的絶縁材料の外部絶縁層又はスーパーストレートシートを、ヒータ基板シート426と上記のスーパーストレートシートの間にセグメントヒータ素子402、404、406、408を挟み込む形で、セグメントヒータ素子402、404、406、408の上に配置することができる。また、図23では断熱層がヒータマット400の上に示されていないが、必要に応じて断熱層を設けることができる。また、パンチゾーン434は、ヒータマット400に孔をあける、または、ヒータマット400を切断する、区域または領域である。パンチゾーン434は、前述のヒータマット300のパンチゾーン370と同様の方法で、ヒータマット400の側縁から内側に、第一及び第二電導体422、424の露出した遠位端部436、438を窪ませるための区域または領域である。あるいは、図22に示される遠位端部パッチ374と同様の遠位端部パッチ(図示せず)を、電導体422、424の別途露出した遠位端部436、438を電気的に分離するのに使用することができる。
ヒートセンサ(図示せず)を、ヒータ基板シート426のセグメントヒータ素子402、404、406、408と共に、形成又は埋め込むことが可能である。また、ヒートセンサを、前述で例示されたヒータマット10、10’、200、300、400の任意のマットとともに、加熱対象物、(例えば、図1の配管P)に直接取り付けることができる。
また、前述で例示された調整可能なヒータ装置10、10’、200、300、400を、様々な適用に応じて様々な形状にして設けることができる。例えば、図24で示される調整可能なヒータ装置500は、エルボ管継手(図示せず)を加熱するための形状である。図25で示される調整可能なヒータ装置510は、配管径違い継手(図示せず)を加熱するための形状である。図26の調整可能なヒータ装置520は、T型管継手(図示せず)を加熱するための形状である。
以下の特徴により定義される本発明の原理を示す例を、前述で説明してきた。本発明を理解する当業者であれば、多くの軽微な修正や変更が容易に行われるので、上記で例示した構成や工程通りに、本発明を限定することは望ましくない。従って、全ての適切な組み合わせ、部分的組合せ、修正及び均等物は、この特徴に基づき定義される本発明の範囲内とすることができる。上記特徴を含むこの明細書に使用されている「備える」、「有する」などの語は、記載された特徴、整数、構成要素又は工程の存在を特定するためのものであるが、これらの語は、一つ以上の他の特徴、整数、構成要素、工程又はそれらのグループの存在や追加を妨げるものではない。また、「上向き」例えば「上向きに伸張する」又は「上方に」などの向きを表す語は、図面用紙の向きに関するものであり、特定の物理的な向きに関するものではなく、実際に使用されている装置や構成要素の向きを限定するものではない。
10 ヒータ装置
30 ヒータマット
32、34、36、38、40 ヒータマットセグメント
42、44、46、48、50 セグメントヒータ素子
52 電源バス
54 第一電導体
56 第二電導体

Claims (31)

  1. 切断可能なヒータ装置であって、
    長手方向の長さに沿って伸張し、複数のヒータマットセグメントを備えるヒータマットであって、前記ヒータマットセグメントの各々が、前記ヒータマットの前記長手方向の長さのそれぞれの箇所に沿って伸張し、前記ヒータマットセグメントの各々が、セグメントヒータ素子を備え、それぞれの前記セグメントヒータ素子が、それぞれの切断可能な間隔で、互いに長手方向に切り離された、ヒータマットと、
    前記ヒータマットセグメントの各々の少なくとも一箇所と並列に伸長する前記セグメントヒータ素子間の全ての前記切断可能な間隔に及ぶ第一電導体及び第二電導体を備える電源バスであって、前記それぞれのセグメントヒータ素子の各々が、前記それぞれのセグメントヒータ素子を備える前記それぞれのヒータマットセグメントと並列関係にある前記電源バスのそれぞれのセグメント接続位置で、前記第一及び前記第二電導体と電気接続し、
    複数の前記ヒータマットセグメントの内の任意の二つのヒータマットセグメントが、この二つのヒータマットセグメントの前記セグメントヒータ素子の間で、前記二つのヒータマットセグメントの内の少なくとも一つの前記セグメントヒータ素子と前記電源バスにおける前記第一及び第二電導体との電気的な接続に影響を与えない方法で、前記切断可能な間隔で互いに切り離し可能である電源バスと、
    前記ヒータマット及び前記電源バスを被覆する変位可能なカバーシート、前記ヒータマットセグメントの一つを他の前記ヒータマットセグメントから切り離して、前記ヒータマットセグメントの切断された端部からの後退距離で前記電源バスにおける切断されて露出した端部を収納するために前記切断可能な間隔で前記電源バスを露出させるように変位可能であって、この切断の後に前記電源バスの切断された端部を被覆して電気的に絶縁させるように前記電源バスの上で元に戻すことが可能であるカバーシートと、
    を備える、切断可能なヒータ装置。
  2. 前記切断可能な間隔の各々にて、前記ヒータマットの表面にヒータマットセグメント境界印を備え、前記ヒータマットセグメント境界印が前記切断可能な間隔で前記ヒータマット上に切り離し可能な位置を示す、請求項1に記載の切断可能なヒータ装置。
  3. 前記電源バスの前記それぞれのセグメント接続位置の間における、前記電源バスの上にバストリム位置印を備える、請求項2に記載の切断可能なヒータ装置。
  4. 各々のヒータマットセグメントの前記バストリム位置印が、対応するヒータマットセグメントの前記ヒータマットセグメント境界印から長手方向に変位した、請求項3に記載の切断可能なヒータ装置。
  5. 前記カバーシートは前記ヒータマットセグメントから剥離可能であり、この剥離により前記ヒータマットセグメント境界印を露出させる、請求項2に記載の切断可能なヒータ装置。
  6. 前記カバーシートは前記電源バスから剥離可能であり、この剥離により前記バストリム位置印を露出させる、請求項3に記載の切断可能なヒータ装置。
  7. 前記ヒータマットが、前記ヒータマットと前記カバーシートとの間に配置された断熱層を備える、請求項1に記載の切断可能なヒータ装置。
  8. 前記ヒータマットが、前記ヒータマットと前記カバーシートとの間に配置された断熱層を備え、前記ヒータマットセグメント境界印が、前記断熱層の外表面上にある、請求項5に記載の切断可能なヒータ装置。
  9. 前記電源バスが、前記断熱層と前記カバーシートとの間に配置された、請求項8に記載の切断可能なヒータ装置。
  10. 前記電源バスが、前記セグメントヒータ素子と前記断熱層との間に配置された、請求項8に記載の切断可能なヒータ装置。
  11. 前記ヒータマットが、前記セグメントヒータ素子が上に配置されたヒータ基板を備える、請求項1に記載の切断可能なヒータ装置。
  12. 前記セグメントヒータ素子が、前記ヒータ基板とヒータスーパーストレートとの間に挟まれた、請求項11に記載の切断可能なヒータ装置。
  13. 前記ヒータマットがヒータ基板およびヒータスーパーストレートを備えるとともに、前記ヒータ基板と前記ヒータスーパーストレートの間に前記セグメントヒータ素子が挟まれて、前記断熱層が、前記ヒータスーパーストレートと前記カバーシートとの間に配置された請求項8に記載の切断可能なヒータ装置。
  14. 前記ヒータ基板が、薄膜誘電体材料を備える、請求項11に記載の切断可能なヒータ装置。
  15. 前記セグメントヒータ素子が、ヒータ基板シート上に配された、請求項1に記載の切断可能なヒータ装置。
  16. 前記電源バスの前記第一及び前記第二電導体が、前記ヒータ基板シート上の前記セグメントヒータ素子の上に配される間隙分離層に配された、請求項15に記載の切断可能なヒータ装置。
  17. 前記電源バスの前記第一及び第二電導体が、前記セグメントヒータ素子と共に、前記基板シート上に配された、請求項1に記載の切断可能なヒータ装置。
  18. ヒータ装置を構成する方法であって、
    複数のヒータマットセグメントの各々はセグメントヒータ素子を有するとともに、前記複数のヒータマットセグメントの各々は、それぞれの前記セグメントヒータ素子の各々の間に切断可能な間隔があるように、ヒータマットとして一緒に組み立てられて、
    前記セグメントヒータ素子が配されるそれぞれの前記ヒータマットセグメントと並列関係にある電源バスのそれぞれのセグメント接続位置で、前記電源バスの第一及び第二電導体に、前記セグメントヒータ素子の各々を一つずつ、電気的に並列な関係で接続し、
    そして、複数のヒータマットセグメントの内の任意の二つが、この二つのヒータマットセグメントの内の少なくとも一つの前記セグメントヒータ素子と前記電源バスにおける前記第一及び第二電導体との電気的な接続に影響を与えない方法で、互いに切り離し可能である切り離し可能位置を示すヒータマットセグメント境界印のそれぞれを前記ヒータマットの表面に、それぞれの前記切断可能な間隔で設けて、
    複数の前記切断可能な間隔のうちの少なくとも一つの切断可能な間隔で前記電源バスを露出させるように変位可能なカバーシートで、前記電源バスが前記バストリム位置印で切り離された後に前記電源バスの切り離された端部を電気的に絶縁させるために前記電源バスの上で元に戻すことができるように前記ヒータマットセグメント境界印及び前記バストリム位置印を露出させるカバーシートを前記ヒータマット及び前記電源バスの上に配すること、を含む、方法。
  19. それぞれの前記ヒータマットセグメントから切り離し可能である並列のヒータマットセグメントの電気接続に影響を与えないように、前記電源バスをそれぞれのヒータマットセグメントに沿って切り離すことができる切り離し可能バス位置を示す、それぞれのバストリム境界印を、前記電源バスの各々のセグメント接続位置の間の前記電源バス上に、設けること、を含む、請求項18に記載の方法。
  20. それぞれのヒータマットセグメントの前記バストリム位置印を、前記それぞれのヒータマットセグメント境界印に対して長手方向に変位した位置に配置すること、を含む、請求項19に記載の方法。
  21. 前記セグメントヒータ素子と前記電源バスとの間に断熱層を配すること、を含む、請求項20に記載の方法。
  22. 前記セグメントヒータ素子と並列に前記電源バスを配すること、および前記電源バスと前記変位可能なカバーシートとの間に断熱層を配すること、を含む、請求項20に記載の方法。
  23. 薄膜誘電体材料上に前記複数のセグメントヒータ素子を配すること、を含む、請求項18に記載の方法。
  24. 前記薄膜誘電体材料のシート上に、追加のセグメントヒータ素子と共に前記複数のセグメントヒータ素子を形成すること、を含む、請求項23に記載の方法。
  25. 前記薄膜誘電体材料のシートの一部を、追加のセグメントヒータ素子がその上に形成される前記薄膜誘電体材料のシートの他の部分から切り離すために、前記複数のセグメントヒータ素子がその上に形成される前記薄膜誘電体材料のシートの前記一部を切断すること、を含む、請求項24に記載の方法。
  26. 加熱対象物体上にヒータマットを備え付ける方法であって、
    前記加熱対象物体の長さを決めること、
    前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要となる前記ヒータマットのセグメントの数を決めること、
    前記ヒータマットの表面上で、前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされる前記ヒータマットのセグメントのセグメントヒータ素子と電源バスとの電気接続に影響を与えることなく、前記ヒータマットが前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされない前記ヒータマットのセグメントを、前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされる前記ヒータマットの他のセグメントから切り離し可能である、前記ヒータマット上の位置を示す特定の表示部を露出させるために、前記ヒータマットを被覆するカバーシートを変位させること、
    前記特定の表示部で、前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされない前記ヒータマットのセグメントを、前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされる前記ヒータマットのセグメントから切り離すこと、
    そして、前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされる前記ヒータマットのセグメント上の前記カバーシートを元に戻すこと、を含む、方法。
  27. 前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされる前記ヒータマットのセグメントの前記セグメントヒータ素子と前記電源バスとの電気接続に影響を与えない位置で、前記電源バスを切り離すこと、を含む、請求項26に記載の方法。
  28. 複数の切断可能な間隔のうちの2つの切断可能な間隔の間で前記ヒータマットセグメントの1つに隣接する位置で、前記電源バスの前記第一電導体と前記第二電導体の各々に電気接続された第一コードワイヤと第二コードワイヤを有する電源コードを備える請求項1に記載の切断可能なヒータ装置。
  29. 前記第一電導体に接続されて前記第一電導体から側方に延びる第一突起と、前記第二電導体に接続されて前記第二電導体から側方に延びる第二突起と、を前記複数の切断可能な間隔のうちの2つの切断可能な間隔の間で前記ヒータマットセグメントの1つに隣接する位置で並列にお互いに離間して備えるとともに、前記第一及び第二コードワイヤが第一及び第二突起ソケットの各々に電気接続されて、前記第一突起が前記第一突起ソケットの内部に突出し、前記第二突起が前記第二突起ソケットの内部に突出して、前記電源コードが前記ヒータマットセグメントから側方に延びるように前記電源バスの前記第一及び第二電導体に対して前記電源コードの前記第一及び第二コードワイヤがそれぞれ電気接続される請求項28に記載の切断可能なヒータ装置。
  30. それぞれのセグメントヒータ素子が自己剥離タップコネクタにより前記第一及び第二電導体に電気接続される請求項1に記載の切断可能なヒータ装置。
  31. 加熱対象物体上にヒータマットを備え付ける方法であって、
    前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要となる前記ヒータマットのセグメントの数を決めること、
    前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされる前記ヒータマットのセグメントのセグメントヒータ素子と電源バスとの電気接続に影響を与えることなく、前記ヒータマットが前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされない前記ヒータマットのセグメントを、前記加熱対象物体の長さに及ぶために必要とされる前記ヒータマットの他のセグメントから切り離し可能である、特定の表示部を前記ヒータマットに配置すること、
    前記特定の表示部で、必要とされる前記ヒータマットのセグメントの前記セグメントヒータ素子と前記電源バスとの電気接続に影響を与えない位置で、前記電源バスを切り離すことを含めて、必要とされない前記ヒータマットのセグメントを、必要とされる前記ヒータマットのセグメントから切り離すこと、
    必要とされない前記ヒータマットのセグメントを、必要とされる前記ヒータマットのセグメントから切り離す前または後のいずれかで、必要とされる前記ヒータマットのセグメントにおける前記電源バスの少なくとも一部を露出させるために前記電源バスを被覆するカバーシートを十分に変位させること、
    必要とされる前記ヒータマットのセグメントにおける前記電源バスの切断された端部を作るために、必要とされる前記ヒータマットのセグメントにおける前記電源バスの長さを追加で切り離して除去することで、前記特定の表示部からの後退距離で前記電源バスを切り取ること、
    そして、必要とされる前記ヒータマットのセグメント上の前記カバーシートを元に戻すことによって、前記電源バスの切断された端部を被覆して電気的に絶縁すること、を含む、方法。
JP2018500562A 2015-07-08 2016-06-27 切断可能なヒータ装置 Active JP6830946B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/794,550 US10021739B2 (en) 2015-07-08 2015-07-08 Trimmable heater
US14/794,550 2015-07-08
PCT/US2016/039511 WO2017007622A1 (en) 2015-07-08 2016-06-27 Trimmable heater

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2018520484A JP2018520484A (ja) 2018-07-26
JP2018520484A5 JP2018520484A5 (ja) 2019-06-06
JP6830946B2 true JP6830946B2 (ja) 2021-02-17

Family

ID=57686014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018500562A Active JP6830946B2 (ja) 2015-07-08 2016-06-27 切断可能なヒータ装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US10021739B2 (ja)
EP (1) EP3320754B1 (ja)
JP (1) JP6830946B2 (ja)
KR (1) KR102418182B1 (ja)
CN (1) CN108141915B (ja)
TW (1) TWI684725B (ja)
WO (1) WO2017007622A1 (ja)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6616265B2 (ja) * 2015-10-16 2019-12-04 株式会社Kokusai Electric 加熱部、基板処理装置、及び半導体装置の製造方法
US10306709B2 (en) 2017-02-14 2019-05-28 The Boeing Company Trimmable heat blanket and heating method
US11267380B2 (en) * 2018-08-03 2022-03-08 Illinois Tool Works Inc. Suspension fabric seat heating system
US11044789B2 (en) * 2018-10-11 2021-06-22 Goodrich Corporation Three dimensionally printed heated positive temperature coefficient tubes
JP2022527464A (ja) * 2019-03-28 2022-06-02 エムケーエス インストゥルメンツ,インコーポレイテッド 薄型ヒータ装置及び製造方法
JP7290486B2 (ja) * 2019-06-27 2023-06-13 日本メクトロン株式会社 筒状ヒーター及びその製造方法
FR3107800A1 (fr) * 2020-02-28 2021-09-03 Valeo Systemes Thermiques Structure chauffante pour véhicule automobile
US20220361291A1 (en) * 2021-05-06 2022-11-10 Dupont Electronics, Inc. Moveable gripper for gripping a container and heating contents of the container through dynamically controlled thermal contact and heat settings
US20220361294A1 (en) * 2021-05-06 2022-11-10 Dupont Electronics, Inc. Moveable gripper for gripping a container and heating contents of the container through dynamically controlled thermal contact and heat settings
CN113225860B (zh) * 2021-05-07 2023-01-20 北京康斯特仪表科技股份有限公司 分段绕丝型管式电加热装置及其制作方法

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3675046A (en) 1970-09-28 1972-07-04 Waynco Control circuit
US3679871A (en) 1971-01-05 1972-07-25 Egils Evalds Temperature control circuit employing a variable resistance heating element
US3689886A (en) 1971-02-09 1972-09-05 Thomas Industries Inc Control system having transmitter-receiver sets for operating functional device over power lines
US3796977A (en) 1971-07-26 1974-03-12 M Elliott Temperature controlled transmission line
US3752956A (en) 1972-05-03 1973-08-14 Du Pont Electrical resistance heating control circuit
US3789190A (en) 1972-10-17 1974-01-29 A J Matlen Temperature regulation for electrical heater
US3869597A (en) 1974-02-27 1975-03-04 Nasa Self-regulating proportionally controlled heating apparatus and technique
SE424944B (sv) 1976-01-16 1982-08-16 Little Inc A Forfarande for overforing av binera meddelanden over en vexelstromskraftledning
US4086466A (en) 1976-04-30 1978-04-25 Scharlack Ronald S Automatic heater controller
US4268818A (en) 1978-03-20 1981-05-19 Murray W. Davis Real-time parameter sensor-transmitter
US4237369A (en) 1979-01-31 1980-12-02 Jones Robert H Wild stress relief power supply apparatus
SE7904310L (sv) 1979-05-16 1980-11-17 Bulten Kanthal Ab Elektriskt element
US4290056A (en) 1979-07-05 1981-09-15 Ellsworth, Chow & Murphy, Inc. Protective system
US4418333A (en) 1981-06-08 1983-11-29 Pittway Corporation Appliance control system
US4506146A (en) 1981-08-21 1985-03-19 Reynolds Metals Company Wire temperature controller
US4446462A (en) 1982-03-01 1984-05-01 General Electric Company Method and apparatus for multiple frequency transmission of information in a digital communication system
US4474825A (en) 1982-03-08 1984-10-02 Northern Telecom Limited Monitoring temperature of wire during heating
US4540875A (en) 1982-05-04 1985-09-10 Silver Lake Corporation Electric storage heater system having charging control that transmits charging information over power lines
US4507546A (en) 1983-03-01 1985-03-26 Fortune William S Control circuit responsive to a component's varying resistance
US5412181A (en) * 1993-12-27 1995-05-02 The B. F. Goodrich Company Variable power density heating using stranded resistance wire
DE4416798A1 (de) 1994-05-07 1995-11-16 Clage Gmbh Steuer- und Sicherheitseinrichtung für einen Durchlauferhitzer
US5714738A (en) 1995-07-10 1998-02-03 Watlow Electric Manufacturing Co. Apparatus and methods of making and using heater apparatus for heating an object having two-dimensional or three-dimensional curvature
US5790354A (en) 1997-03-26 1998-08-04 Watlow Electric Manufacturing Company Hybrid power switching device
JPH11102770A (ja) * 1997-09-25 1999-04-13 Rekku Sanwa:Kk 融雪用発熱材及び融雪方法
US6183693B1 (en) * 1998-02-27 2001-02-06 Cytologix Corporation Random access slide stainer with independent slide heating regulation
US6563094B2 (en) * 1999-05-11 2003-05-13 Thermosoft International Corporation Soft electrical heater with continuous temperature sensing
WO2001067819A1 (en) 2000-03-03 2001-09-13 Cooper Richard P Thin film tubular heater
US6894254B2 (en) 2000-04-20 2005-05-17 Mks Instruments, Inc. Heater control system with combination modular and daisy chained connectivity and optimum allocation of functions between base unit and local controller modules
JP2003317903A (ja) * 2002-04-22 2003-11-07 Sanko Poraito:Kk 面状発熱体
TWM243119U (en) * 2003-11-13 2004-09-11 Hau-Jr Ke Mat structure with cooling/heating function
KR101278887B1 (ko) 2005-04-11 2013-06-26 와틀로 일렉트릭 매뉴팩츄어링 컴파니 파워 컨트롤러 조립체 및 방법
TWI338986B (en) 2006-02-02 2011-03-11 Watlow Electric Mfg Power controller coupling assemblies
US7932480B2 (en) * 2006-04-05 2011-04-26 Mks Instruments, Inc. Multiple heater control system with expandable modular functionality
US7560671B2 (en) * 2006-09-26 2009-07-14 Textronics, Inc. Textile laminate structures including conductive elements and method for making such structures
KR100877355B1 (ko) 2007-12-14 2009-01-07 주식회사 에이엠오 스트립형 면상 발열체를 이용한 동파방지용 히터 및 그의제조방법
US8306408B2 (en) * 2008-05-30 2012-11-06 Thermoceramix Inc. Radiant heating using heater coatings
US20110172750A1 (en) * 2010-01-11 2011-07-14 David Ellsworth Cassidy Methods and apparatus for active patient warming
US8886026B2 (en) * 2010-04-15 2014-11-11 Ofir Gilad Adjustable electric heating mat
TWI428546B (zh) * 2010-04-27 2014-03-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 加熱導流管
KR101439989B1 (ko) 2013-12-30 2014-09-12 주식회사 티에스시 배관용 히터 및 배관히터용 전자파 차폐장치

Also Published As

Publication number Publication date
CN108141915A (zh) 2018-06-08
US20170013678A1 (en) 2017-01-12
EP3320754B1 (en) 2020-01-15
TWI684725B (zh) 2020-02-11
JP2018520484A (ja) 2018-07-26
KR102418182B1 (ko) 2022-07-08
KR20180018825A (ko) 2018-02-21
EP3320754A4 (en) 2019-03-13
WO2017007622A1 (en) 2017-01-12
CN108141915B (zh) 2021-01-12
TW201708756A (zh) 2017-03-01
EP3320754A1 (en) 2018-05-16
US10021739B2 (en) 2018-07-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6830946B2 (ja) 切断可能なヒータ装置
JP2018520484A5 (ja)
JP6444881B2 (ja) 少なくとも2つのプリント基板領域を備えた角度設定可能な又は角度設定されたプリント基板構造及びその製造方法
JP6198804B2 (ja) 多点計測用のひずみセンサとその製造方法
US20080278276A1 (en) System and method for interconnecting a plurality of printed circuits
JP2012099845A5 (ja)
CN106051644A (zh) 用于发光装置的支承结构及相应方法
JP5111118B2 (ja) 発熱ワイヤを具備するプリント回路基板またはカード
CN114342559A (zh) 加热器组件
CN110235211A (zh) 柔性导电元件及其成形方法
JP5537279B2 (ja) 配管の加熱装置
CN108430117B (zh) 用于固化飞行器上的复合修补片的加热装置及其制造方法
CN114402696A (zh) 薄膜加热器
KR101428035B1 (ko) 면상 발열체
KR101539921B1 (ko) 저항발열히터
KR20140090557A (ko) 면상 히터
JP6634895B2 (ja) 電気ヒータ
JP2005294094A (ja) 面状発熱体
JP5882944B2 (ja) 環境試験装置、供試体の評価方法、並びに、試験装置
JP7438895B2 (ja) 加熱装置
CA3051842C (en) Devices for heating small-diameter tubing and methods of making and using
JP6977230B2 (ja) 配管加熱装置
TW202137812A (zh) 具有柔性印刷布線板的加熱器及其製造方法
CN113453391A (zh) 包含柔性印刷电路板的加热器及其制造方法
JPH0973975A (ja) 面状ヒータとヒータ装置

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20190426

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190426

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200421

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200602

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200828

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210112

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210127

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6830946

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250