TWI701970B - 具有溫度感測電源針腳之電阻式加熱器 - Google Patents

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TWI701970B
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傑克 史普勒
威廉 波林格
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美商瓦特洛威電子製造公司
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Abstract

本案提供了一加熱器，其包括由一第一傳導材料製成的一第一電源針腳；由一第二傳導材料製成的一第二電源針腳，該第二傳導材料與該第一電源針腳之該第一傳導材料相異；及一電阻式加熱元件，其具有兩端且由與該第一及第二電源針腳之該第一及第二傳導材料不同的一材料所製成。此電阻式加熱元件在一端與該第一電源針腳形成一第一接面，而在另一端與該第二電源針腳形成一第二接面，且在該第一接面及該第二接面的電壓變化係檢測來決定該加熱器的一平均溫度。

Description

具有溫度感測電源針腳之電阻式加熱器
本發明係有關電阻式加熱器及諸如熱電偶之溫度感測裝置。
此部分的敘述僅提供有關本案揭露內容之背景資訊，且可能不構成習知技術。
電阻式加熱器係用於多種應用中，以對一目標及/或環境提供熱能。習知技術中一種類型的電阻式加熱器為卡匣式加熱器，其大致上由一電阻線加熱元件纏繞在一陶瓷芯體上所組成。典型的陶瓷芯體界定有兩個縱向孔，而有電源/端子針腳置設於其中。電阻線的一第一端係電氣連接一電源針腳，而電阻線之另一端係電氣連接至另一電源針腳。此總成接著被插入一較大直徑的管狀金屬套體，此管狀金屬套體具有一開放端及一閉合端或兩個開放端，因此在該套體與該電阻線/芯體總成間生成一環形空間。諸如鎂氧化物(MgO)或類似者的一絕緣材料係填注該套體的開放端，以將電阻線與該套體之內表面間的環形空間填滿。
套體的開放端例如透過使用一封裝(potting)化合物及/或分立的密封構件來密封。整個總成接著如同藉由型 鍛(swaging)或其他合適程序被壓密或壓縮，以縮小套體直徑，且因而壓密或壓縮MgO，並至少部分壓碎陶瓷芯體，以使芯體圍繞針腳潰塌，來確保良好的電氣接觸及熱轉移。壓密的MgO提供加熱元件與套體間之一相當良好的熱轉移路徑，且MgO亦使該套體與該加熱元件電氣絕緣。
為判定加熱器應運作的合適溫度，例如熱電偶之分立溫度感測器係放置在加熱器上或靠近加熱器。對加熱器及其環境增設分立溫度感測器對於整個加熱器系統而言係耗費成本且增加複雜性。
於一種態樣中，係設置一加熱器，其包含由第一傳導材料製成的一第一電源針腳；由與第一電源針腳的第一傳導材料相異之第二傳導材料製成的一第二電源針腳；及具有兩端且由與第一及第二電源針腳之第一及第二傳導材料不同的材料製成之一電阻式加熱元件。此電阻式加熱元件在一端與第一電源針腳形成一第一接面，而在另一端與第二電源針腳形成一第二接面，其中在第一及第二接面的電壓變化係檢測來決定加熱器的一平均溫度。於另一態樣中，此加熱器係設置在一加熱器系統中，此系統還包括與電源針腳連通之控制器，其中該控制器量測在第一及第二接面處的電壓變化，以決定加熱器的一平均溫度。
在另一態樣中，提供了一種控制至少一加熱器的方法，其包含啟動用以供應電力給第一傳導材料製成的電源供應針腳，且透過由與第一傳導材料相異之一傳導材料 製成的電力返回針腳讓電力返回的一加熱模式；供應電力給電源供應針腳、具有兩端且由與電源供應針腳與電力返回針腳之第一及第二傳導材料不同之材料製成的一電阻式加熱元件，該電阻式加熱元件在一端與電源供應針腳形成一第一接面，而在另一端與電力返回針腳形成一第二接面，且進一步透過該電力返回針腳供應電力；量測在第一及第二接面處的電壓變化，以決定加熱器的一平均溫度；及基於先前步驟中所決定的該平均溫度來如所需地調整供應給加熱器的電力。在此種方法的另一態樣中，供應電力的步驟被中斷，且實施切換到量測模式的步驟以量測電壓變化，而後切回加熱模式。
在又一態樣中，提供了用於流體浸入式加熱的加熱器，其包含組配來浸入流體中的一加熱部分，此加熱部分包含多個電阻式加熱元件。至少兩個非加熱部分係與該加熱部分接連，各個非加熱部分界定一長度，且包含連接至該等多個加熱元件的對應多組電源針腳。各組電源針腳包含由第一傳導材料製成的一第一電源針腳，及由與第一電源針腳之第一傳導材料相異之第二傳導材料製成的一第二電源針腳。此第一電源針腳係電氣連接至非加熱部分內的第二電源針腳以形成一接面，而延伸到加熱部分的該第二電源針腳係電氣連接至對應的電阻式加熱元件。此第二電源針腳界定大於對應電阻式加熱元件的一橫截面積。至少兩個端接部分係與非加熱部分接連，其中該等多個第一電源針腳離開該等非加熱部分，且延伸到該等端接部分用 以電氣連接至引線及控制器。在一種態樣中，該等電阻式加熱元件各由與第一及第二電源針腳之第一及第二傳導材料不同的一材料所製成，且第一電源針腳對第二電源針腳的接面各置設在沿著非加熱部分之長度的不同位置，以感測流體的一位準。
應用的進一步領域將可從本文所提供的說明明顯看出。應了解的是，敘述及特定範例係企圖僅供例示用，且不意欲限制本案揭露內容之範疇。
20、20’、100~108、120、150、200‧‧‧加熱器
22‧‧‧(電阻式加熱)元件
22’、110、130、204‧‧‧電阻式加熱元件
24、26‧‧‧端部(分)
28‧‧‧芯體/非傳導部分
30‧‧‧近端
32‧‧‧遠端
34‧‧‧第一孔
36‧‧‧第二孔
40‧‧‧(第一)電源針腳
40’、42’、301~305‧‧‧電源針腳
42‧‧‧(第二)電源針腳
50‧‧‧(第一)接面
52‧‧‧(第二)接面
60、112‧‧‧護套
62‧‧‧密封構件
64‧‧‧介電填充材料
70‧‧‧控制器
72‧‧‧FET
73~75‧‧‧電阻器
76‧‧‧量測電路
80‧‧‧引線
82、84‧‧‧(引線)接面
86、88‧‧‧信號線
90、92、94、A~C‧‧‧區位
96、98、100‧‧‧端部分
114‧‧‧填充絕緣體
122、132、212‧‧‧第一電源針腳
124、134、214‧‧‧第二電源針腳
126、136‧‧‧第一接面
128、138‧‧‧第二接面
140‧‧‧熱交換器
142‧‧‧加熱元件
150‧‧‧(層狀)加熱器
152‧‧‧介電層
154‧‧‧基體
156‧‧‧電阻式加熱層
158‧‧‧保護層
160、220~240‧‧‧接面
162‧‧‧第一引線
202‧‧‧加熱部分
206、208‧‧‧非加熱部分
250‧‧‧端接部分
270‧‧‧加熱器系統
300‧‧‧加熱器芯體
320、322‧‧‧跨接件
F‧‧‧流體
L1~L3‧‧‧距離
P1~P9‧‧‧節距
為了使揭露內容可以更好了解，現將描述其之以範例方式提供的多個形式，且參照附圖，其中：圖1係為根據本案揭露內容之教示所建構具有雙重目的電源針腳的一電阻式加熱器之一側視橫截面圖；圖2係為圖1之電阻式加熱器及根據本案揭露內容之教示所建構具有引線之控制器的一立體圖；圖3係為繪示根據本案揭露內容之一形式所建構之一切換電路及量測電路的一電路圖；圖4係為具有多個加熱區且根據本案揭露內容之教示而建構之替換形式的加熱器之一側視橫截面圖；圖5係為本案揭露內容之替代形式的一側面正視圖，其繪示依續連接且根據本案揭露內容之教示所建構的多個加熱器；圖6係為具有含連續可變節距且根據本案揭露內容之教示所建構之電阻式加熱器的另一態樣之一側視橫截 面圖；圖7係為具有在多個加熱區中有不同節距且根據本案揭露內容之教示所建構之電阻式加熱器的另一態樣之一側視橫截面圖；圖8係為採用一加熱器且根據本案揭露內容之教示所建構之一熱交換器的一側視橫截面圖；圖9係為繪示採用雙重目的電源針腳且根據本案揭露內容之教示所建構之一層狀加熱器的一側視橫截面圖；圖10係為繪示根據本案揭露內容之教示之方法的一流程圖；圖11係為用於流體浸入式加熱且根據本案揭露內容之教示所建構之加熱器的一立體圖；圖12係為根據本案揭露內容之教示所構成之圖11的加熱器之一部分的一側視橫截面圖；圖13係為繪示在根據本案揭露內容之教示所構成之圖10的加熱器之多個接面處的範例性溫度差之一圖表；以及圖14係為具有區位中之多個加熱器芯體且根據本案揭露內容之教示所建構之本案揭露內容的另一形式之一立體圖。
本文附圖係僅供例示，且不意欲以任何方式限制本案揭露內容之範疇。
以下說明書內文在本質上僅具例示性，且不意欲限制本案揭露內容、應用、或用途。應了解的是，所有圖式中對應的參考標號表示類似或對應的部分及特徵。
參照圖1，其中繪示了根據本案揭露內容之教示的一加熱器，且通常由參考標號20表示。此形式的加熱器20係為一卡匣式加熱器，然而，應了解的是，本案揭露內容之教示可應用在以下更為詳細說明的其他類型加熱器中，而仍保留於本案揭露內容之範疇內。如圖式所示，加熱器20包含具有兩個端部分24及26的一電阻式加熱元件22，而電阻式加熱元件22係為金屬線形式，諸如以鎳鉻合金材料作為範例。電阻式加熱元件22係纏繞或圍繞一非傳導部分(或此形式中為芯體)28設置。芯體28界定了一近端30及一遠端32，且進一步界定延伸穿過近端30的第一孔34及第二孔36。
加熱器20更包含由第一傳導材料製成的一第一電源針腳40及第二傳導材料製成的一第二電源針腳42，此第二傳導材料與第一電源針腳40之第一傳導材料相異。此外，電阻式加熱元件22係由與第一電源針腳40及第二電源針腳42之第一及第二傳導材料不同的一材料所製成，且在端部24與第一電源針腳40形成第一接面50，而在其另一端部26與第二電源針腳42形成第二接面52。由於電阻式加熱元件22的材料不同於在接面50之第一電源針腳40，且不同於在接面52之第二電源針腳42的材料，故能有效地形成一熱電偶接面，且因而在不需使用一獨立/分立溫度感測器的 情況下，可檢測到在第一接面50及第二接面52的電壓變化(以下將更詳細說明)，以決定加熱器20的一平均溫度。
在一態樣中，電阻式加熱元件22係為一鎳鉻合金材料，第一電源針腳40係為Chromel®鎳合金，而第二電源針腳42係為Alumel®鎳合金。替代地，第一電源針腳40可為鐵，而第二電源針腳42可為銅鎳合金。熟於此技者應了解的是，任何數目的不同材料及其組合可被用於電阻式加熱元件22、第一電源針腳40、及第二電源針腳42，只要三個材料為不同且在接面50及52可有效形成一熱電偶接面。本文所述之材料僅作為例示，且因此不應解釋成限制本案揭露內容之範疇。
在一應用中，加熱器20的平均溫度可用來檢測水氣的存在。若檢測到水氣，水氣管理控制演繹法則可接著經由一控制器來實行(以下將更詳細說明)，以採一受控制方式而非持續操作加熱器20的方式來移除水氣及一可能的早發故障。
如圖式進一步所示，加熱器20包括環繞非傳導部分28的一護套60，及置設在非傳導部分28之近端30且延伸至少部分到護套60內以完成加熱器總成的一密封構件62。此外，一介電填充材料64係置設在電阻式加熱元件22與護套60之間。卡匣式加熱器的多種構造及結構與電氣細節係於美國專利第2,831,951號及第3,970,822號中更詳細說明，此等專利與本申請案共同讓渡，而其內容整個藉參考方式併入本文。因此，應了解的是，本文所說明的態樣僅為例 示，且不應解釋為限制本案揭露內容之範疇。
現參照圖2，本案揭露內容更包括與電源針腳40、42連通且組配來量測在第一接面50及第二接面52之電壓變化的一控制器70。更特定的是，控制器70量測在接面50、52的毫伏(mV)變化，且接著利用這些電壓變化來計算加熱器20的一平均溫度。於一態樣中，控制器70量測接面50、52的電壓變化，而不中斷給電阻式加熱元件22的電力。此可例如藉由取得AC輸入電力信號之零交越點(zero crossing)處的一讀數來完成。在另一態樣中，電力被中斷，且控制器70從一加熱模式切換到一量測模式以量測電壓變化。一旦決定平均溫度，控制器70即切回加熱模式，其在以下會更詳細說明。更特定的是，於一態樣中，一個三極體交流開關(triac)係用來切換AC電力給加熱器20，而溫度資訊係在或靠近電力信號的零交越點處收集。其他形式的AC切換裝置可在保留於本案揭露內容之範疇內的情況下被利用，且因此使用三極體交流開關僅為例示，且不應解釋為限制本案揭露內容之範疇。
替代地，如圖3中所示，一個FET 72係用作為一切換裝置，且用來在具有DC電源供應器之FET截止週期期間量測電壓。於一態樣中，三個相當大的電阻器73、74及75係用來形成用於量測電路76的一保護電路。應了解的是，此切換及量測電路僅為例示，且不應解釋為限制本案揭露內容之範疇。
再回來參照圖2，一對引線80係連接至第一電源 針腳40及第二電源針腳42。於一態樣中，引線80皆為相同材料，諸如以銅作為範例。在由於接面82及84處的不同材料而引入另一接面的情況下，引線80係設置來縮減到達控制器70所需的電源針腳長度。在此態樣下，為使控制器70決定要量測哪一個接面的電壓變化，可運用信號線86及88，使得控制器70在信號線86與88間切換以識別經量測的接面。替代地，信號線86及88可被消除，而引線接面82及84兩端的電壓變化可透過控制器70中的軟體來略過或補償。
現參照圖4，本案揭露內容之教示亦可應用在具有多個區位90、92及94的一加熱器20’上。各區位包括如先前所述之其個別組的電源針腳40’、42’及電阻式加熱元件22’(為簡明僅在一個區位90繪出)。在此多個區位加熱器20’的態樣中，控制器70(圖中未顯示)可與各區位之端部分96、98、及100連通，以偵測電壓變化且因而決定針對那個特定區位的一平均溫度。替代地，控制器70可僅與端部分96連通，以決定加熱器20’之平均溫度，且如同先前所提決定是否有水氣存在。雖然顯示三個區位，但應了解的是，可在保留於本案揭露內容之範疇內的情況下運用任何數目的區位。
現轉向圖5，本案揭露內容之教示亦可應用在多個分開的加熱器100、102、104、106及108，其可為卡匣式加熱器且如圖所示依序連接。各加熱器包含如圖所示連接到電阻式加熱元件之相異電源針腳的第一及第二接面，且 因此各加熱器100、102、104、106及108之平均溫度可如先前所提由控制器70所決定。於另一態樣下，加熱器100、102、104、106及108各具有其各自的電源供應針腳，且一單一電力返回針腳係連接至所有的加熱器，以降低此種多個加熱器實施例的複雜性。在這種具有卡匣式加熱器的態樣中，各芯體可包括容納用於各連續加熱器之電源供應針腳的通道。
現參照圖6及圖7，電阻式加熱元件110之節距可依據本案揭露內容之另一態樣而變化，以提供沿著加熱器120的一調適加熱輪廓。在一態樣中(圖5)，電阻式加熱元件110沿著其長度界定一連續可變節距。更特定的是，電阻式加熱元件110具有一連續可變節距，而能夠容許緊鄰的下一個360度迴圈上之增加或減少的節距P4-P9。電阻式加熱元件110之連續可變節距提供加熱器表面(亦即護套112之表面)之漸層的通量密度變化。雖然此種連續可變節距之原理係顯示來應用於具有填充絕緣體114之一管狀加熱器上，但此原理亦可應用在任何類型的加熱器，包括但不限於先前所提之卡匣式加熱器。此外，如同前述，第一電源針腳122係由第一傳導材料製成，第二電源針腳124係由與第一電源針腳122之第一傳導材料相異的第二傳導材料製成，同時電阻式加熱元件110係由與第一電源針腳122之第一傳導材料及第二電源針腳124之第二傳導材料不同的一材料所製成，致使在第一接面126及第二接面128之電壓變化經檢測來決定加熱器120之一平均溫度。
在另一態樣中(圖7)，電阻式加熱元件130在區位A、B、及C分別具有節距P1、P2、及P3。P3大於P1，而P1大於P2。電阻式加熱元件130如圖示沿著各區位之長度具有一固定節距。類似地，第一電源針腳132係由第一傳導材料製成，第二電源針腳134係由與第一電源針腳132之第一傳導材料相異的第二傳導材料製成，同時電阻式加熱元件130係由與第一電源針腳132之第一傳導材料及第二電源針腳134之第二傳導材料不同的一材料所製成，致使在第一接面136及第二接面138之電壓變化經檢測來決定加熱器120之一平均溫度。
參照圖8，本文所述之加熱器及雙重目的電源針腳具有數種應用，包括例如熱交換器140。此熱交換器140可包括一或多個加熱元件142，且加熱元件142各可更包括多個區位或可變節距電阻式加熱元件，如同先前在保留於本案揭露內容之範疇內的情況下所說明及敘述者。應了解的是，熱交換器的應用僅為例示，且本案揭露內容之教示可運用在有提供熱同時亦需要溫度量測的任何應用中，不論溫度是否為絕對或用於諸如先前所提之存在水氣的另一環境狀況。
如圖9中所示，本案揭露內容之教示亦可應用在其他類型的加熱器，諸如層狀加熱器150。一般來說，層狀加熱器150包括施敷到基體154的一介電層152、施敷到介電層152的一電阻式加熱層156、及施敷在電阻式加熱層156上方的一保護層158。一接面160係形成在電阻式層158之跡線 的一端與第一引線162間(為簡要僅顯示一端)，且類似地，一第二接面係形成在另一端，且遵循先前所提之本案揭露內容的原理，在此等接面處的電壓變化係檢測來決定加熱器150之平均溫度。此等層狀加熱器在美國專利第8,680,443號中有更詳細的說明及描述，該專利案係與本申請案共同讓渡且其內容係整個藉由參考方式併入本文。
與先前所提的卡匣式、管狀、及層狀加熱器不同的或是額外附加的其他類型加熱器，亦可根據本案揭露內容之教示來運用。此等額外類型的加熱器可包括例如聚合物加熱器、可撓加熱器、熱跡線、及陶瓷加熱器。應了解的是，這些類型的加熱器僅為例示，且不應解釋為限制本案揭露內容之範疇。
現參照圖10，顯示了一種控制根據本案揭露內容之教示所構成的至少一加熱器之方法。此方法包含以下步驟： (A)啟動用以供應電力給一電源供應針腳、且透過一電力返回針腳讓電力返回的一加熱模式，此電源供應針腳係由一第一傳導材料製成，而電力返回針腳係與第一傳導材料相異的一傳導材料所製成； (B)供應電力給電源供應針腳，給具有兩端且由與電源供應針腳及電力返回針腳之第一及第二傳導材料不同之一材料所製成的一電阻式加熱元件，此電阻式加熱元件在一端與電源供應針腳形成一第一接面，且在另一端與電力返回針腳形成一第二接面；並進一步透過電力返回針 腳提供電力；(C)量測在第一接面與第二接面之電壓變化，以決定加熱器的一平均溫度；(D)基於步驟(C)中所決定的平均溫度，來依需要調整供應給加熱器的電力；以及(E)重複步驟(A)到(D)。
在此方法的另一態樣中，如圖式中虛線所示，步驟(B)在控制器切換到一量測模式時會被中斷以量測電壓變化，且而後控制器會被切回加熱模式。
本案揭露內容的又一態樣係顯示在圖11至圖13，其中繪示用於流體浸入式加熱的一加熱器且一般以參考標號200表示。此加熱器200包含組配用以浸入一流體的一加熱部分202，此加熱部分202包含多個電阻式加熱元件204，及與加熱部分202接連的至少兩個非加熱部分206、208(圖12中僅顯示一個非加熱部分206)。各非加熱部分206、208界定一長度，且包含電氣連接至多個加熱元件204的對應多組電源針腳。更特定的是，各組電源針腳包含由第一傳導材料製成的一第一電源針腳212，及由與第一電源針腳212之第一傳導材料相異之第二傳導材料製成的一第二電源針腳214。第一電源針腳212係於非加熱部分206、208內電氣連接至第二電源針腳214，以形成接面220、230及240。如圖中進一步所示，第二電源針腳214延伸到加熱部分202中，且係電氣連接至對應的電阻式加熱元件204。此外，第二電源針腳214界定了大於對應電阻式加熱元件204之一橫 截面積，而不在第二電源針腳214與電阻式加熱元件204間的連接處建立另一接面或可量測數量的熱。
如圖中進一步所示，一端接部分250係與非加熱部分206接連，而多個第一電源針腳212離開非加熱部分206，且延伸到端接部分250中用以電氣連接至多條引線及一控制器(圖中未顯示)。類似於先前敘述，電阻式加熱元件204各係由與第一電源針腳212之第一傳導材料及第二電源針腳214之第二傳導材料不同的一材料所製成，且其中第一電源針腳212對第二電源針腳214的接面220、230及240各沿著非加熱部分206、208之長度置設在不同位置。更特定的是，舉例來說，接面220係在距離L1處，接面230係在距離L2處，而接面240係在距離L3處。
如圖13中所示，在接面220、230及240之溫度對時間”t”的所示關係下，接面220係沒入流體F中，接面230係沒入流體F中但不深入，而接面240並未浸入。因此，在各接面220、230及240檢測電壓變化可提供流體位準相對於加熱部分202的指示。特別是在流體為烹煮/煎炸應用中的油時，為人所欲的是加熱部分202於操作期間不暴露在空氣中而不會造成火災。利用根據本案揭露內容之教示所構成的接面220、230及240，一控制器可判定流體位準是否過於靠近加熱部分202，而因此中斷加熱器200的電力。
雖然此範例中僅繪示三個接面220、230及240，但應了解的是，任何數目的接面可在保留於本案揭露內容之範疇內的情況下被運用，只要該等接面不在加熱部分202 中。
現參照圖14，本案揭露內容之另一態樣如圖示包括加熱器系統270中以區位配置的多個加熱器芯體300。在此範例態樣中的加熱器芯體300如前述為卡匣式加熱器，然而，應了解的是，亦可使用如本文所提之其他類型的加熱器。因此，本案揭露內容中此態樣下的卡匣式加熱器架構不應被解釋為限制本案揭露內容之範疇。
各加熱器芯體300如圖示包括多個電源針腳301、302、303、304及305。類似於該等前述態樣，電源針腳係由不同傳導材料製成，且更特定的是，電源針腳301、304及305係由一第一傳導材料製成，電源針腳302、303及306係由與第一傳導材料相異之一第二傳導材料製成。如圖中進一步所示，至少一跨接件320係連接在相異的電源針腳之間，而在此範例中，係連接在電源針腳301及電源針腳303之間，以獲得靠近跨接件320之位置的一溫度讀數。此跨接件320可為例如足以獲得指出靠近跨接件320之位置的溫度之毫伏信號的一引線或其他傳導構件，其亦如先前所說明及描述地與控制器70連通。任何數目的跨接件320可跨越相異的電源針腳而使用，且另一位置如圖中繪示係在電源針腳303與電源針腳305間的跨接件322，介於區位3及區位4之間。
在此範例態樣中，電源針腳301、303及305係分別為加熱器電路中介於相鄰電源針腳302、304及306之間的中性腳。更特定的是，區位1中的一加熱器電路可在電源針 腳301與302之間，而有電阻式加熱元件(例如圖1中所示之元件22)位於這些電源針腳之間。區位2中的一加熱器電路可在電源針腳303與304之間，而有電阻式加熱元件位於這兩個電源針腳之間。類似地，區位3中的一加熱器電路可在電源針腳305與306之間，而有電阻式加熱元件位於這兩個電源針腳之間。應了解的是，這些加熱器電路僅為例示，且根據先前所述之卡匣式加熱器的教示且參照圖1來說明。具有多個加熱器芯體300及區位之任何數目及組態的加熱器電路可在保留於本案揭露內容之範疇內使用。四個區位及卡匣式加熱器架構之說明僅為例示，且應了解的是，相異的電源針腳及跨接件可配合其他類型加熱器且在不同數目及/或組態的區位中，於保留在本案揭露內容之範疇內的情況下使用。
應注意到的是，揭露內容並不受限於作為範例描述及說明的實施例。本文中已敘述許多種類的修改例，且更多為熟於此技者之知識的一部分。這些及進一步的修改與技術等效物的任何替代例可添加至說明書及圖式中，而不脫離本案揭露內容及本案之保護的範疇。
20‧‧‧加熱器
22‧‧‧(電阻式加熱)元件
24、26‧‧‧端部(分)
28‧‧‧芯體/非傳導部分
30‧‧‧近端
32‧‧‧遠端
34‧‧‧第一孔
36‧‧‧第二孔
40‧‧‧(第一)電源針腳
42‧‧‧(第二)電源針腳
50‧‧‧(第一)接面
52‧‧‧(第二)接面
60‧‧‧護套
62‧‧‧密封構件
64‧‧‧介電填充材料

Claims (10)

  1. 一種用於流體浸入式加熱的加熱器，其包含：組配用於浸入該流體的一加熱部分，該加熱部分包含多個電阻式加熱元件；對應於及電氣連接至該等多個電阻式加熱元件的多個電源針腳，各電源針腳包含：由一第一傳導材料製成的一第一部段、由與該第一部段的該第一傳導材料相異之一第二傳導材料製成的一第二部段、以及在該第一部段與該第二部段之間的一接面，其中該等多個電源針腳之該等多個接面置設在不同高度，以感測流體的一位準。
  2. 如請求項1之加熱器，其進一步包含與該加熱部分接連的至少兩個非加熱部分，該等多個電源針腳置設於此非加熱部分中。
  3. 如請求項2之加熱器，其進一步包含與該等兩個非加熱部分接連的至少兩個終端部分。
  4. 如請求項3之加熱器，其中該等多個電源針腳之該等多個第一部段離開該等非加熱部分，且延伸到該等終端部分中用以電氣連接至多條引線及一控制器。
  5. 如請求項2之加熱器，其中該非加熱部分垂直於一流體位準。
  6. 如請求項2之加熱器，其中該加熱部分置設在該等至少兩個非加熱部分之間。
  7. 如請求項1之加熱器，其中該等電阻式加熱元件各由與該等電源針腳的該等第一及第二部段之該等第一及第二傳導材料不同的一材料製成。
  8. 如請求項1之加熱器，其中該等電源針腳的該等第二部段各界定了一橫截面積，其大於該等電阻式加熱元件中之一相對應者的橫截面積。
  9. 如請求項1之加熱器，其中在各接面的電壓變化用來提供流體的該位準相對於該加熱部分之一指示。
  10. 一種用於流體浸入式加熱的加熱器，其包含：組配用於浸入該流體的一加熱部分，該加熱部分包含多個電阻式加熱元件；與該加熱部分接連的至少兩個非加熱部分，各非加熱部分界定一長度且包含電氣連接至該等多個加熱元件的對應多組電源針腳，各組電源針腳包含：由一第一傳導材料製成的一第一電源部段；及由一第二傳導材料製成的一第二電源部段，該第二傳導材料與該第一電源部段之該第一傳導材料相異，該第一電源部段在該非加熱部分內電氣連接至該第二電源部段以形成一接面，而該第二電源部段延伸到該加熱部分中且電氣連接至對應的電阻式加熱元件，該第二電源部段界定大於該對應電阻式加熱元件的一橫截面積；與該等非加熱部分接連的至少兩個終端部分，其中該等多個第一電源部段離開該等非加熱部分，且延伸入 該等終端部分用以電氣連接至多條引線及一控制器；其中該等電阻式加熱元件各由與該第一電源部段之該第一傳導材料及該第二電源部段之該第二傳導材料不同的一材料所製成，且其中該第一電源部段對該第二電源部段之各該接面係沿著該等非加熱部分之長度置設在不同位置，以感測該流體之一位準。
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