熱流道噴嘴加熱器及其製造方法

2023-10-09 06:35:59

專利名稱：熱流道噴嘴加熱器及其製造方法
技術領域：
本發明總體上涉及電熱器，更特定而言，本發明涉及一種分層薄 膜加熱器，其被使用在注塑成型設備中熱流道噴嘴的應用場合中。
背景技術：
在如下的應用場合中通常使用分層加熱器空間受到限制的場合； 需要在表面範圍內改變熱量輸出的應用場合；以及希望實現快速熱響 應的場合，或者在超潔淨場合中也需要使用這種加熱器，在超潔淨場 合中，溼氣或其它汙染物會遷移進入到普通的加熱器中。分層加熱器 通常包括幾個不同的材料層，其中的材料也就是指介電材料和電阻材 料，它們被塗覆到基底上。介電材料先被塗覆到基底上，以便於在基 底與帶電(electrically - live )的電阻材料之間實現電絕緣，並減小了 工作過程中漏向接地的漏電量。電阻材料被按照預定的電路圖布置在 介電材料上，以形成電阻性的加熱器電路。分層的加熱器還包括將電 阻性加熱器電路與電源連接起來的引線，該引線一般利用溫度控制器 來形成閉合環路。通常情況下，還利用保護層來實現應變消除和電隔 絕，由此在機械上和電路上對引線到電阻性電路之間的界面實施保護， 使得界面免於與外部發生接觸。因而，分層加熱器對於各種加熱應用 場合具有高度的定製靈活性。
分層加熱器可以是"厚"膜、"薄"膜、或"熱噴塗"類型，也可 以是其它的類型，這些不同類型加熱器之間的主要區別在於它們的制 造方法。例如，用於厚膜加熱器的各層通常是利用絲網印刷、貼花法、 膜生成頭(dispensing head )、或其它的工藝方法製成的。用於薄膜的 各層通常是利用澱積工藝方法製成，這些工藝方法例如是離子鍍敷法、 濺射法、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)、以及其它的 沉積方法。還有一些工藝方法與薄膜工藝和厚膜工藝存在顯著的區別，這些工藝方法是熱噴塗方法，舉例來講，該方法可包括火焰噴鍍、等
離子噴塗、導線電弧噴塗、HVOF (高速氧氣燃料法)、以及其它的方 法。
在用於注塑設備的熱流道噴嘴應用中，使用了多個加熱器，且這 些加熱器通常是圍繞著熱流道噴嘴體的外徑進行布置。已經證明由 於在工作過程中熱流道噴嘴體與外部加熱器之間出現了熱膨脹，所以 這樣的加熱器往往難於被拆出以進行修理或更換。此外，許多熱流道 噴嘴加熱器的製造費時且成本高，而且還在如下的方面表現出一定的 低效性在多種不同的處理環境中，沿著熱流道噴嘴的長度方向形成 所必需的溫度型式。

發明內容
在一種優選方式中，本發明提供了一種熱流道噴嘴加熱器，其包 括套筒，該套筒限定了遠端和近端，並形成了沿著套筒的長度方向、 在近端與遠端之間延伸的槽縫。第一介電層被布置在套筒的外表面上， 且電阻元件層被布置在第一介電層上，其中，電阻元件層形成了電阻 電路圖樣。 一對終端引線被固定到電阻元件層的一部分上，從而形成 了接線端區域，接線端區域被定位成靠近槽縫，但遠離套筒的近端和 遠端。第二介電層被布置在電阻元件層上，但在接線端區域上未進行 布置，在接線端區域上布置了第三介電層，且在第二介電層與第三介 電層上布置了保護層。
在另一種優選形式中，本發明提供了一種熱流道噴嘴加熱器，其 包括裂口的套筒，該套筒形成了近端、遠端、以及外表面。第一介電 層被布置在裂口套筒外表面之上，電阻元件層被布置在第一介電層之 上，其中，電阻元件層形成了電阻電路圖樣。 一對終端引線被固定到 電阻元件層的一部分上，從而形成了接線端區域，接線端區域被定位 成靠近裂口，但遠離裂口套筒的近端和遠端。第二介電層被布置在電 阻元件層上，但在接線端區域上未進行布置，在接線端區域上布置了 第三介電層。此外，在第二介電層與第三介電層上布置了保護層。舉 例來講，在本發明優選實施方式的多種備選結構形式中，裂口的構造包括槽縫、階梯搭接接頭、以及其它的結構形式。
在再一種優選實施方式中，本發明提供了一種熱流道噴嘴加熱器， 其包括套筒、布置在套筒外表面上的第一介電層、以及布置在第一介 電層上的電阻元件層，其中電阻元件層形成了電阻電路圖，該電阻電 路圖是由雷射修切工藝製成的。在電阻元件層的一部分上固定了一對 終端引線，從而形成了接線端區域，優選地是，接線端區域被定位成 遠離套筒的近端和遠端。第二介電層被布置在電阻元件層上，但在接 線端區域上未進行布置，在接線端區域上布置了第三介電層。可選地 是，在第二介電層與第三介電層上布置了保護層。
在又一種優選形式中，本發明提供了一種熱流道噴嘴加熱器，其
包括第一介電層，其被直接塗覆到熱流道噴嘴體的外表面上；以及 電阻元件層，其被布置在第一介電層上，其中，電阻元件層形成了電 阻電路圖，該電阻電路圖是由雷射修切工藝製成的。在電阻元件層的 一部分上固定了一對終端引線，從而形成了接線端區域，優選地是， 接線端區域被定位成遠離套筒的近端和遠端。第二介電層被布置在電 阻元件層上，但在接線端區域上未進行布置，在接線端區域上布置了 第三介電層。可選地是，在第二介電層與第三介電層上布置了保護層。 在另一種優選形式中，本發明提供了一種製造熱流道噴嘴加熱器 的方法，該方法是通過如下的步驟完成的:製成裂口套筒；向套筒的 外表面塗覆第一介電層；以及在介電層上塗覆電阻元件層，其中，電 阻元件層部分地形成了接線端區域。然後，利用雷射修切方法在電阻 元件層上形成電阻電路圖。在電阻元件層上塗覆笫二介電層，但在接 線端區域上未進行塗覆，終端引線固定在接線端區域。在接線端區域 上塗覆第三介電層，且優選地是，在第二介電層與第三介電層上塗覆 保護層。
在又一種優選形式中，本發明提供了一種根據本發明的教導來設 計熱流道噴嘴加熱器的快速方法，優選地是，該方法是通過採用儀器 化的加熱器套筒來實現的。儀器化的加熱器套筒被安裝到熱流道噴嘴 體上，該套筒被分割成多個區域。向各個區域輸送的能量值被進行調節，以便於沿著熱流道噴嘴實現所需的溫度型式。另外，向各個區域 輸送的能量值被用來設計分層的加熱器。優選地是，利用有關分層加
熱器^:計的標準程序庫來確定該設計。
從下文提供的詳細描述可清楚地認識到本發明的其它應用領域。 可以理解下文的詳細描述和特定實例儘管指明了本發明的優選實施 方式，但僅是為了進行例示，並非為了對本發明的範圍進行限定。


從文中的詳細描述和附圖可更加全面地理解本發明，其中，在附 圖中
圖1中的透視圖表示了根據本發明的原理設計的熱流道噴嘴加熱
器；
圖2是圖l所示的、根據本發明原理的熱流道噴嘴加熱器的俯視
圖3是圖l所示的、根據本發明原理的熱流道噴嘴加熱器的正視
圖4是沿圖2中的A-A線所作的縱向剖視圖，表示了根據本發明 原理設計的、熱流道噴嘴加熱器的各層；
圖5是沿圖2中的B-B線所作的縱向剖視圖，表示了根據本發明 的教導設計的、熱流道噴嘴加熱器的各層和接線端區域；
圖6是對圖4中細節部分C內區域所作的放大縱向剖視圖，其表 示了根據本發明的教導進行設計的、且被定位成遠離熱流道噴嘴加熱 器套筒近端和遠端的各層；
圖7中的透視圖表示了這樣的情形根據本發明的教導，工具一 例如標準的螺絲刀與熱流道噴嘴加熱器的槽縫進行接合，以將其從熱 流道噴嘴上拆卸下來；
圖8中的透視圖表示出了熱電偶，其被布置在根據本發明教導的 熱流道噴嘴加熱器的槽縫中；
圖9中的剖視圖表示了根據本發明原理設計的備選的裂口構造；
圖10中的俯視圖表示了根據本發明的原理設計的、用於熱流道噴嘴加熱器的槽縫的備選實施方式；
圖11中的透視圖表示了根據本發明原理設計的熱流道噴嘴加熱 器的另一種實施方式；
圖12中的透視圖表示了根據本發明原理設計的熱流道噴嘴加熱 器的又一種實施方式；
圖13中的流程圖表示了一種按照本發明教導的方法；以及
圖14中的側視圖表示了根據本發明的原理設計的、儀器化的加熱 器套筒。
在多幅附圖中出現的對應數字標記指代相應的部件。
具體實施例方式
在本質上，下文對優選實施方式的描述僅是示例性的，無意於對 本發明及其應用和用途進行限定。
參見圖l-3，圖中表示了根據本發明的熱流道噴嘴加熱器，其在 總體上由數字標記IO指代。優選地是，熱流道噴嘴加熱器IO是分層 加熱器，因而，其包括多個層，下文將對此作詳細的描述。如圖所示， 熱流道噴嘴加熱器10為這樣的形式其包括套筒12，該套筒形成了 裂口套筒構造，其中，在該特定實施方式中，裂口是槽縫14，其沿著 套筒12的長度方向從近端16向遠端18延伸。熱流道噴嘴加熱器10 具有特定的構造，以便於圍繞著圓柱體進行布置，其中的圓柱體例如 是用於注塑成型設備的熱流道噴嘴20(圖中用虛線表示)。作為備選 方案，熱流道噴嘴加熱器IO可具有除圖示圓筒形套筒之外的其它幾何 形狀，例如可以是橢圓形和其它的多邊形，而這些其它的實施方式仍 然在本發明的範圍內。因而，不應當將特定圓筒形套筒的幾何形狀看 作是對本發明範圍的限定。
如圖中進一步表示的那樣，熱流道噴嘴加熱器10包括接線端區域 22，從該區域延伸出一對引線24。如圖所示，優選地是，接線端區域 22被布置成靠近槽縫14，並遠離近端16和遠端18。在該特定實施方 式中，接線端區域22位於中間位置，但是，應當認識到接線端區域 22可,皮定位在偏離中心、但仍然遠離近端16和遠端18的位置上，這樣的設計仍然在本發明的範圍內。由於熱流道噴嘴20的吸熱作用，熱 近端16和遠端18通常會經受更高的熱負荷，所以，將接線端區域22 定位在遠離這些吸熱區的位置上，以更為有效地利用整個熱流道噴嘴 加熱器IO上的可用面積。
儘管引線24在圖中被表示為沿著熱流道噴嘴加熱器10的長度方 向延伸，但作為備選形式，引線24也可在其它位置從接線端區域22 引出和/或沿著其它方向進行延伸，其它的方向例如是與圖示方向成 90。的方向。因而，不應當將圖示的引線24特定結構看作是對本發明 範圍的限定。另外，優選地是，在套筒12上固定了應變消除器26， 如圖所示，其靠近接線端區域22。在應變消除器26內，引線24帶有 巻曲，以便於減小傳遞到引線24與熱流道噴嘴加熱器IO之間物理結 合上的應變量，這將在下文中進行更為詳細地說明。應當能理解應 變消除器26可以釆取多種形式，由於也可採用其它類型的應變消除 器，且不超出本發明的保護範圍，所以文中表示和描述的實施方式不 應被看作是對本發明範圍的限定。
下面參見圖4和圖5，熱流道噴嘴加熱器10包括多個不同的層。 如圖所示，在套筒12的外表面32上布置了第一介電層30。在第一介 電層30上布置了電阻元件層34。電阻元件層34形成了電阻電路圖36 (如圖1中的陰影線所示)，優選地是，利用雷射修切(laser trimming) 的方法來製成該電路圖，其中，在共同待定的第10/872752號申請中 表示並描述了雷射修切的方法，該申請的名稱為"用於製造導電電阻 層和加熱和/或冷卻器件的方法"，其申請日是2004年6月21日，該 申請與本發明具有相同的受讓人，且其全部內容被結合到本申請中作 為背景。
如圖中進一步表示的那樣，熱流道噴嘴加熱器10還包括布置在電 阻元件層34上的第二介電層40，但該第二介電層未被布置到接線端 區域22上。在接線端區域22上布置了第三介電層42，優選地是，在 第二介電層40和第三介電層42上布置了保護層44。優選地是，除了 電阻元件層34之外，每個介電層30、 40、以及42都是利用熱噴塗工藝形成的，更具體而言，採用的一種形式的空氣等離子噴塗工藝，下
文將對此作詳細描述。因而，保護層44除了對這些層提供進一步的保 護之外，還被優選地用作防潮層和抑止層，以密封或進一步封閉不同 層的微孔。如下文將要詳細介紹的那樣，保護層44在被塗覆到熱流道 噴嘴加熱器10上之後，經過了熱處理，以進一步密封或封閉微孔。
可廣泛地選取改變各層的材料，只要能滿足它們預期的功用即可。 因而，用於介電層30、 40、 42的材料必須是電絕緣的，舉例來講，其 可包括各種陶瓷材料。電阻元件層34是導電的材料，用於保護層44 的材料能被執行塗覆，且可被執行熱處理，以密封其它層的微孔。例 如， 一種形式的保護層例如是銅/銀/鋅合金。另外， 一種形式的基底 12是鐵質的不鏽鋼材料，但也可以是其它材料，只要其能將電阻元件 層34產生的熱量傳遞給熱流道噴嘴20即可。
如圖6所示，優選地是，熱流道噴嘴加熱器10的各個層被定位成 離開近端16和遠端18 (圖中未示出) 一定距離X，但距離每個端部 的距離不必相等。這樣的定位設置為熱流道噴嘴加熱器IO的各個層提 供了保護一例如在進行安裝和/和拆卸的過程中，熱流道噴嘴加熱器10 可能會與其它的剛性部件發生意外的接觸，其中的剛性部件例如是熱 流道噴嘴20自身和岐管(圖中未示出)，或者，如果熱流道噴嘴加熱 器10被意外地掉落下，也需要對各層進行保護。如圖中進一步表示的 那樣，優選地是，熱流道噴嘴加熱器10具有倒角50，其被布置成靠 近近端16,以利於將加熱器按照到熱流道噴嘴20上。作為備選方案， 熱流道噴嘴加熱器10的近端16可形成內半徑和其它的結構特徵，以 利於進行安裝，這些方案同樣在本發明的範圍內。
參見圖7,根據本發明教導的熱流道噴嘴加熱器10的某些實施方 式能被利用標準的帶槽螺絲刀52或其它的拆卸工具容易地從熱流道 噴嘴20 (圖中未示出)上拆卸下。如圖所示，螺絲刀52的頂端被插 入到槽縫14中，並進行轉動，以使得熱流道噴嘴加熱器52上靠近槽 縫14的部分發生彈性變形或者張開，從而利於將其從熱流道噴嘴20 上拆卸下來。另外，作為備選方案，熱流道噴嘴加熱器IO可被設計成這樣在被安裝上時，其向熱流道噴嘴20施加夾緊力，從而在熱流道 噴嘴加熱器10與熱流道噴嘴20之間形成了更為緊密的接觸，這將有 利於熱量的高效傳遞。因而，在進行安裝和拆卸時，螺絲刀52將被用 於擴開熱流道噴嘴加熱器10。由於熱流道噴嘴20通常的工作溫度所 致，即使未設計夾緊力，熱膨脹作用也會在熱流道噴嘴加熱器IO與熱 流道噴嘴20之間形成緊密的接觸。因而，應當理解在熱流道噴嘴加 熱器10中設計預定的夾緊力不應當被看作是對本發明範圍的限定，不 帶有夾緊力的熱流道噴嘴加熱器10也被包含在本發明的公開範圍內。 參見圖8，在某些實施方式中，作為備選設計，槽縫14的尺寸被 設計成容納著熱電偶60，該熱電偶可以是熱流道噴嘴20裝備上的預 置部件(圖中為了清晰，未表示出引線24和應變消除器26)。作為備 選方案，如果不存在預置的熱電偶，則可在根據本發明教導的熱流道 噴嘴加熱器10上設置熱電偶60。可以理解的是從槽縫14中延伸出 的熱電偶60端部的定位僅是示例性的，無意於對本發明的範圍進行限 定。因而，槽縫14的設置不僅便於安裝和拆卸，而且可作為布置熱電 偶60的便利位置，而其中的熱電偶在需要的情況下將作為整個加熱系 統的一部分。
如圖9所示，在某些實施方式中，作為備選方案，裂口套筒的構 造形成了階梯搭接接頭70 (為了清晰起見，圖中沒有表示出各層以及 其它的細節)，而不是形成上文所述並表示的槽縫14。階梯搭接接頭 70包括第一臺階72、第二臺階74、以及位於套筒12'兩側邊之間的間 隙76。因而，如上文描述的那樣，隨著間隙76的張開，套筒12'能彈 性地變形，以便於對熱流道噴嘴加熱器10的安裝和拆卸。應當理解的 是階梯搭接接頭70僅是例示性的，裂口套筒12能採取其它的構造 形式，只要能實現彈性變形從而可將裂口套筒12擴張開即可，這樣的 構造形式都在本發明的範圍內。
圖IO表示了本發明的又一種備選實施方式，其中，槽縫14'所限 定的寬度是不恆定的，而不是像上文描述和表示的那樣是恆定的。實 踐已經證明在整個熱流道噴嘴加熱器10的長度特別長的場合中，裂口套筒12難於實現適當的變形或擴開以便於將熱流道噴嘴加熱器10 拆卸下來。因而，在使用螺絲刀52或其它工具的遠端18處(靠近熱 流道噴嘴末端的位置)，槽縫14'的寬度可寬一些，該寬度大於近端16 處(靠近熱流道噴嘴系統岐管的位置)的寬度。
對於文中表示和描述的裂口套筒加熱器構造，應當指出的是這 些構造形式的應用並不限於熱流道噴嘴場合。例如，具有裂口套筒構 造的分層加熱器可被用於多種加熱用途中一例如流體管道或管線以及 其它的應用，這樣的應用都在本發明的範圍內。
下面參見圖11和圖12,圖中表示了本發明的其它形式，這些形 式不帶有上文描述和表示的裂口套筒結構。在圖11所示的實施方式 中，熱流道噴嘴加熱器80被表示為其包括套筒82和各層、以及接 線端區域，這與上文描述和表示的情況是一致的。電阻元件層的電阻 電路是由雷射去除(laser removal)方法特別制出的，熱流道噴嘴加 熱器80並不帶有上文描述的槽縫14。因而，套筒82的尺寸一更特定 而言其直徑被設計成便於對其進行安裝和拆卸。另外，通過使用特定 的拆卸工具能進一步便於拆卸工作，其中的拆卸工具例如是第
60/662230號申請中公開的工具，該申請與本申請都處於待定狀態，且 具有共同的受讓人，其名稱為"用於拆卸部件的工具"，申請提交日為 2005年3月16日，該申請的全部內容都被結合到本申請中作為參考。 在圖12所示的實施方式中，熱流道噴嘴加熱器90各層被直接貼 附到熱流道噴嘴20的外表面上，而不需要設置單獨的套筒。在該實施 方式中，與上文描述的一樣，制有功能相同的各層和接線端區域，且 電阻元件層的電阻電路被用雷射去除方法特別地制出。因而，對於該 實施方式的熱流道噴嘴加熱器卯，無需像上文那樣來安裝和拆卸套 筒，原因在於熱流道噴嘴加熱器90是熱流道噴嘴20本體上的一體部 分。
在兩種熱流道噴嘴加熱器80和90中，優選地是按照第10/872752 號申請的教導來製造加熱器，該申請與本申請都處於待定狀態，且具 有共同的受讓人，其名稱為"用於製造導電電阻性結構層以及加熱和/或冷卻裝置的方法"，申請提交日為2004年6月21日，該申請的全部 內容都被結合到本申請中作為參考。
如圖13中的方框圖所示，按照本發明的一種方法，優選地是，利 用熱噴塗工藝來製造熱流道噴嘴加熱器10。首先，在套筒14上制出 裂口，並對套筒14進行清潔和整備，以利於將各層塗覆到外表面32 上。利用熱噴塗工藝將第一介電層30塗覆到套筒12上，其中的熱噴 塗工藝優選地是空氣等離子噴塗。但是，可以理解在本發明的範圍 內，也可以釆用其它的熱噴塗工藝和/或其它的分層薄膜工藝。在第 10/752359號申請中更詳細地表示和描述了這些替代工藝，該申請與本 申請都處於待定狀態，且具有共同的受讓人，其名稱為"用於電加熱 器的組合材料疊層技術"，申請提交日為2004年1月6日，該申請的 全部內容都被結合到本申請中作為參考。
然後，電阻元件層34被塗覆到第一介電層30上一優選地是利用 空氣等離子噴塗方法進行。然後，在電阻元件層34上形成電阻電路圖 36，優選地是，利用雷射修切工藝來製成電路圖。然後，在電阻元件 層34上塗覆第二介電層40—優選地是利用空氣等離子噴塗方法進行。 第二介電層40未被塗覆到接線端區域22上，因而，優選地是，在該 操作過程中，對接線端區域22進行掩擋。然後，將終端引線24聯接 到電阻元件層34上，該操作優選地是利用熱噴塗工藝進行的，該工藝 例如在公開在PCT/US 2004/039956號申請中的工藝，該申請與本申請 都處於待定狀態，且具有共同的受讓人，其名稱為"特別是用於注塑 設備的、用於將電引線聯接到表面元件以及加熱元件上的方法"，申請 提交日為2004年11月24日，該申請的全部內容都被結合到本申請中 作為參考。在該步驟期間，優選地是對第二介電層40進行掩擋。
在將終端引線24聯接到電阻元件層34上之後，將第三介電層42 塗覆到接線端區域22上，優選地是，在該步驟過程中，將第二介電層 40的至少一部分掩擋住。然後，將保護層44塗覆到第二介電層40和 第三介電層42上。此外，熱流道噴嘴加熱器IO—更特定而言是保護 層44經過熱處理，以便於更好地密封保護層44上的微孔。應當理解的是上述的具體方法步驟僅是示例性的，在本發明的 範圍內，可採用各個方法步驟的改型形式，以制出熱流道噴嘴加熱器 10。例如，根據本發明的一種備選方法包括步驟塗覆第一介電層30、 塗覆電阻元件層34、形成電阻電路圖36、以及在掩擋接線端區域22 的同時塗覆第二介電層40，這與上文的描述是一致的。作為改動，在 將終端引線24固定到接線端區域22上之前，在接線端區域22被保持 為掩擋狀態的同時，在第二介電層40上塗覆第一保護層。在塗覆了第 一保護層之後，然後就像上文描述的那樣將終端引線24固定到電阻元 件層34上。然後，在接線端區域22上噴塗第三介電層40，之後在接 線端區域22上塗覆第二保護層。因而，在根據本發明教導的製造方法 的這種備選實施方式中，第二保護層將略微地疊壓著第一保護層。
另外，在本發明的一種形式中，在塗覆任何一層之前，將應變消 除器26固定到套筒22上。優選地是，利用雷射焊接將應變消除器固 定到套筒12上，但是也可以採用其它的固定方法一例如硬釺焊方法， 這仍然是在本發明的範圍內。在將引線24固定到接線端區域22上之 後，形成各層，在本發明的一種形式中，引線24被巻曲在應變消除器 26中。如上文提到的那樣，作為備選方案，也可以採用其它形式的應 變消除器，這仍然在本發明的範圍內。
下面參見圖14,通過採用儀器化的加熱器套筒100，提供了一種 設計根據本發明教導的熱流道噴嘴加熱器10的快速方法。如圖所示， 儀器化的加熱器套筒100被分割成多個區域110，其中，每個區域都 包括一對引線112,它們被用於向各個區域輸逸電力。儀器化的加熱 器套筒IOO被安裝到熱流道噴嘴體(圖中未示出)上，且在測試工作 期間或多個測試周期期間，對輸送給各個區域的電力量進行調節，以 便於沿著熱流道噴嘴實現所需的溫度模型。因而，根據本發明的教導， 還設置了控制接口 (圖中未示出)。另外，在一種形式中，各個區域的 寬度約為0.25英寸(10mm)，但是，根據具體的應用需求也可以採用 其它的寬度。
這樣就可以使用輸送給各個區域的電力量來設計熱流道噴嘴加熱器10。優選地是，根據分層加熱器設計的標準程序庫來確定出設計方
案，以便於能更加快速地為最終用戶形成合適的加熱器方案，可利用 計算機來自動完成並測試該選擇方案。
上文對本發明的描述在本質上僅是示例性的，因而，沒有背離本 發明核心思想的各種改型將仍然在本發明的範圍內。例如，文中所述 的熱流道噴嘴加熱器可與兩線式控制器配套使用，如下的專利申請描
述並表示了其中的兩線式控制器與本申請共處於待定狀態的第 10/719327號申請，其名稱為"兩線式分層加熱器系統"，其申請日為 2003年11月21日，該申請也包含了共同待定的第10/872752號申請 的教導內容，後者的名稱為"用於製造導電電阻性結構層以及加熱和/ 或冷卻裝置的方法"，其申請提交日為2004年6月21日，這兩個與本 申請具有共同的受讓人，且它們的全部內容都被結合到本申請中作為 參考。這樣的改型並不被認為是偏離了本發明的核心思想和範圍。
權利要求
1.一種熱流道噴嘴加熱器，其包括套筒，該套筒限定了近端和遠端，並形成了沿套筒的長度方向、在近端與遠端之間延伸的槽縫；第一介電層，其被布置在套筒的外表面上；電阻元件層，其被布置在第一介電層上，該電阻元件層形成了電阻電路圖；一對終端引線，它們被固定到電阻元件層的一部分上，從而形成了接線端區域，接線端區域被定位成靠近槽縫，但遠離所述的近端和遠端；第二介電層，其被布置在電阻元件層上，但未被布置在接線端區域上；布置在接線端區域上的第三介電層；以及保護層，其被布置在第二介電層與第三介電層上。
2. 根據權利要求l所述的熱流道噴嘴加熱器，其特徵在於沿著 套筒的長度方向，槽縫限定了恆定的寬度。
3. 根據權利要求l所述的熱流道噴嘴加熱器，其特徵在於沿著 套筒的長度方向，槽縫所限定的寬度是不恆定的。
4. 根據權利要求l所述的熱流道噴嘴加熱器，其特徵在於各層 被定位成與近端和遠端離開一定距離。
5. 根據權利要求l所述的熱流道噴嘴加熱器，其特徵在於電阻 電路圖是利用雷射方法製成的。
6. 根據權利要求1所述的熱流道噴嘴加熱器，其特徵在於還包括: 圍繞著引線進行固定的應變消除器，其被布置得靠近第三介電層。
7. 根據權利要求l所述的熱流道噴嘴加熱器，其特徵在於套筒 形成了圍繞著套筒近端和內部表面的倒角。
8. —種熱流道噴嘴加熱器，其包括 裂口的套筒，其形成了近端、遠端、以及外表面；第一介電層，其被布置在裂口套筒的外表面上； 電阻元件層，其被布置在第一介電層上，該電阻元件層形成了電 阻電路圖；一對終端引線，它們被固定到電阻元件層的一部分上，形成了接 線端區域，接線端區域被定位成靠近裂口，但遠離所述的近端和遠端；第二介電層，其被布置在電阻元件層上，但未被布置在接線端區 域上；布置在接線端區域上的第三介電層；以及 保護層，其被布置在第二介電層與第三介電層上。
9. 根據權利要求8所述的熱流道噴嘴加熱器，其特徵在於裂口 套筒還包括沿其長度方向延伸的槽縫。
10. 根據權利要求9所述的熱流道噴嘴加熱器，其特徵在於沿 著裂口套筒的長度方向，槽縫限定了恆定的寬度。
11. 根據權利要求9所述的熱流道噴嘴加熱器，其特徵在於沿 著裂口套筒的長度方向，槽縫所限定的寬度是不恆定的。
12. 根據權利要求8所述的熱流道噴嘴加熱器，其特徵在於裂 口套筒還包括沿其長度方向延伸的階梯搭接接頭。
13. 根據權利要求8所述的熱流道噴嘴加熱器，其特徵在於各 層被定位成與近端和遠端離開一定距離。
14. 根據權利要求8所述的熱流道噴嘴加熱器，其特徵在於電 阻電路圖是利用雷射方法製成的。
15. 根據權利要求8所述的熱流道噴嘴加熱器，其特徵在於還包 括圍繞著引線進行固定的應變消除器，其被布置得靠近第三介電層。
16. 根據權利要求8所述的熱流道噴嘴加熱器，其特徵在於套 筒形成了圍繞著套筒近端和內部表面的倒角。
17. —種製造熱流道噴嘴加熱器的方法，該方法包括步驟 在套筒上制出裂口； 向套筒的外表面塗覆第一介電層；在介電層上塗覆電阻元件層，其中，電阻元件層形成了接線端區域；利用雷射修切方法在電阻元件層上形成電阻電路圖； 在電阻元件層上塗覆第二介電層，但在接線端區域上不進行塗覆； 將終端引線固定到接線端區域上； 在接線端區域上塗覆第三介電層；以及 在第二介電層和第三介電層上塗覆保護層。
18. 根據權利要求17所述的方法，其特徵在於還包括步驟在塗 覆了保護層之後，對保護層執行熱處理。
19. 根據權利要求17所述的方法，其特徵在於利用熱噴塗方法 來塗覆各層。
20. 根據權利要求17所述的方法，其特徵在於利用金屬線電弧 噴塗方法來塗覆保護層。
21. 根據權利要求17所述的方法，其特徵在於利用熱噴塗方法 將終端引線固定到接線端區域上。
全文摘要
本發明提供了一種熱流道噴嘴加熱器，其包括套筒，該套筒形成了沿其長度方向延伸的槽縫。第一介電層被布置在套筒的外表面上，且電阻元件層被布置在第一介電層上，其中，電阻元件層形成了電阻電路圖，優選地是，該電路圖是利用雷射修切工藝製成的。一對終端引線被固定到電阻元件層的一部分上，從而形成了接線端區域，接線端區域被定位成靠近槽縫，但遠離套筒的近端和遠端。第二介電層被布置在電阻元件層上，但在接線端區域上未進行布置，在接線端區域上布置了第三介電層，且在第二介電層與第三介電層上布置了保護層。
文檔編號H05B3/58GK101322436SQ200680045496
公開日2008年12月10日 申請日期2006年10月16日 優先權日2005年10月17日
發明者伊萊亞斯·魯塞格, 克裡斯託夫·C·拉納姆, 凱文·普塔西恩斯基, 威廉·A·麥克道爾, 弗雷德裡克·齊默爾曼, 格哈德·舍夫班克, 格諾特·安託施, 沃爾夫岡·珀施爾, 肯尼斯·F·芬內沃爾德, 艾倫·博爾特, 萊茵哈特·萊納特, 詹姆斯·麥克米林 申請人:沃特洛電氣製造公司