发明名称 通用性之层型加热器系统
摘要 一层型加热器包括界定一电路构形的至少一电阻层,该电路构形包括相对于一加热目标而定向,且包括具有温度系数特征的材料之至少一电阻线,使得电阻线备置与加热目标之需求配合的电力。在一实例中,电阻层的电阻线为具有一相当高TCR,且大体上与一主要加热方向垂直地定向之PTC材料。在另一实例中,电阻层的电阻线为具有一相当高BETA系数,且大体上与一主要加热方向垂直定向的NTC材料。
申请公布号 TWI269701 申请公布日期 2007.01.01
申请号 TW094131831 申请日期 2005.09.15
申请人 瓦特洛威电子制造公司 发明人 帕塔辛斯基 凯文;麦克米林 詹姆斯;朱利诺;兰梅特
分类号 B29C51/42(2006.01);H05B3/16(2006.01) 主分类号 B29C51/42(2006.01)
代理机构 代理人 恽轶群 台北市松山区南京东路3段248号7楼;陈文郎 台北市松山区南京东路3段248号7楼
主权项 1.一种加热系统,其包括: 一加热目标,其界定一主要加热方向,沿着该主要 加热方向可发生一加热目标电力梯度;以及 一层型加热器,其配置于靠近该加热目标处,该层 型加热器包括至少一个用以界定一平行电路的电 阻层,该平行电路包括数个电阻线,该电阻线 包括一正温度系数材料,其具有一相当高温度系数 的电阻(TCR),且该电阻线大体上与该主要加热方 向垂直地定向, 其中该电阻线可回应该加热目标电力梯度,使得 该电阻线沿着该主要加热方向,在靠近一较高散 热器处输出额外的电力,而在靠近一较低散热器处 输出较少的电力。 2.如申请专利范围第1项的加热系统,其中该层型加 热器系直接地施加至该加热目标上。 3.如申请专利范围第1项的加热系统,其更包括靠近 该加热目标加以配置的一基板,其中该层型加热器 系施加至该基板上。 4.一种加热系统,其包括: 一加热目标,其界定一主要加热方向,沿着该主要 加热方向可发生一加热目标电力梯度;以及 一层型加热器,其配置于靠近该加热目标处,该层 型加热器包括用以界定一串联电路的至少一电阻 层,该串联电路包括数个电阻线,该电阻线包 括一负温度系数材料,该材料具有一相当高的BETA 系数材料,且该电阻线大体上与该主要加热方向 平行地定向, 其中该电阻线可回应该加热目标电力梯度,使得 该电阻线沿着该主要加热方向,在靠近一较高散 热器处输出额外的电力,而在靠近一较低散热器处 输出较少的电力。 5.一种加热系统,其包括: 一加热目标,其界定至少一第一加热方向及至少一 第二加热方向,沿着该第一加热方向可发生一第一 加热目标电力梯度,而沿着该第二加热方向可发生 一第二加热目标电力梯度;以及 一层型加热器,其靠近该加热目标而配置着,该层 型加热器包括: 一第一导电层,其包括数个毗邻的导体元件; 一电阻层,其包括数个施加在该导体元件上的电阻 区,其中至少两个电阻区系施加至一单一导体元件 上,该电阻区包括具有一相当高BETA系数的一负温 度系数材料; 一第一介电层,其系施加在数个电阻区之间; 一第二导电层,其包括: 数个相毗邻的导体元件,其系施加在该电阻区上, 且延伸横跨该第一导电层的毗邻导体元件;以及 一对终端垫,系施加在相对应的一对电阻区上;以 及 一第二介电层,系施加在该第二导电层上方,但不 在该终端垫上方, 其中该层型加热器可回应该第一及第二加热目标 电力梯度,使得该电阻区沿着第一及第二加热方向 ,在靠近一较高散热器处输出额外的电力,而在靠 近一较低散热器处输出较少的电力。 6.一种加热系统,其包括: 一加热目标,其界定至少一第一加热方向及至少一 第二加热方向,沿着该第一加热方向可发生一第一 加热目标电力梯度,而沿着该第二加热方向可发生 一第二加热目标电力梯度;以及 一层型加热器,其配置成靠近该加热目标,该层型 加热器包括: 一第一导电层; 一电阻层,其系施加在该第一导电层上,该电阻层 包括具有一相当高TCR的一正温度系数材料; 一第二导电层,其系施加在该电阻层上;及 一介电层,其系施加在该第二导电层上, 其中该层型加热器可回应该第一及第二加热目标 电力梯度,使得该电阻层沿着第一及第二加热方向 ,在靠近一较高散热器处输出额外的电力,而在靠 近一较低散热器处输出较少的电力。 7.一种层型加热器,其包括用以界定一电路构形的 至少一电阻层,该电路构形包括相对于一加热目标 加以定向的至少一电阻线,并且包括具有温度系 数特性的一材料,使得该电阻线可提供符合该加 热目标之需求的电力。 8.一种加热系统,其包括: 一热滚子喷嘴,其界定出延伸在一岐管端及该热滚 子喷嘴的一尖端之间的一纵轴,以及 一层型加热器,其靠近该热滚子喷嘴而配置着,该 层型加热器包括界定一平行电路的至少一电阻层, 该平行电路包括数个电阻线,该电阻线包括具 有一相当高TCR的一正温度系数材料,且该电阻线 大体上与该热滚子喷嘴之纵轴呈垂直地定向, 其中该电阻线可回应一延伸于该岐管端及该尖 端之间的加热目标电力梯度,使得该电阻线在靠 近该岐管端及该尖端处输出额外的电力,而在该岐 管端及该尖端之间输出较少的电力。 9.一种加热系统,其包括: 一热滚子喷嘴,其界定出延伸在一岐管端及该热滚 子喷嘴的一尖端之间的一纵轴,以及 一层型加热器,其系靠近该热滚子喷嘴而配置着, 该层型加热器包括至少一电阻层,该电阻层界定出 : 数个电阻线区,各电阻线区包含一与一相毗邻 之电阻线区为不同的瓦特密度;以及 数个在该电阻线区内的电阻线,该电阻线形 成一平行电路,并且包括一正温度系数材料,且该 系数材料具有一相当高的TCR,且该电阻线大体上 与该热滚子喷嘴之纵轴呈垂直地定向, 其中该电阻线可回应在该岐管端及该尖端之间 延伸的一加热目标电力梯度,使得该电阻线在靠 近该岐管端及该尖端处输出额外的电力,而在该岐 管端及该尖端之间输出较少的电力。 10.一种加热系统,其包括: 一热滚子喷嘴,其界定出在一岐管端及该热滚子喷 嘴的一尖端之间延伸的一纵轴,以及 一层型加热器,其系靠近该热滚子喷嘴而配置着, 该层型加热器包括界定一串联电路的至少一电阻 层,该串联电路包括一电阻线,该电阻线包括 具有一相当高BETA系数的一负温度系数材料; 其中该电阻线可回应在岐管端及尖端之间延伸 的一加热目标电力梯度,使得该电阻线在靠近该 岐管端及该尖端处输出额外的电力,而在该岐管端 及该尖端之间输出较少的电力。 11.一种加热系统,其包括: 一热滚子喷嘴,其界定出在一岐管端及该热滚子喷 嘴的一尖端之间延伸的一纵轴,以及 一层型加热器,其系靠近该热滚子喷嘴而配置着, 该层型加热器包括至少一电阻层,该电阻层界定出 ; 数个电阻线区,各电阻线区包含一与一相毗邻 之电阻线区为不同的瓦特密度;以及 位在该电阻线区内的一电阻线,该电阻线形 成一串联电路,并且包括具有一相当高BETA系数的 一负温度系数材料, 其中该电阻线可回应在该岐管端及该尖端之间 延伸的一加热目标电力梯度,使得该电阻线在靠 近该岐管端及该尖端处输出额外的电力,而在该岐 管端及该尖端之间输出较少的电力。 12.一种靠近一加热目标的层型加热器,该加热目标 界定一主要加热方向,沿着该主要加热方向可发生 一加热目标电力梯度,该层型加热器包括一电阻层 ,该电阻层界定: 数个电阻线区,各电阻线区包括一与一相毗邻 之电阻线区为不同的瓦特密度;以及 位在该电阻线区内的数个电阻线,该电阻线 形成一平行电路并且包括一正温度系数材料,且该 系数材料具有一相当高的TCR,且该电阻线大体上 与该主要加热方向呈相垂直地定向, 其中该电阻线可回应该加热目标电力梯度,使得 该电阻线沿着主要加热方向,在靠近一较高散热 器处输出额外的电力,而在靠近一较低散热器处输 出较少的电力。 13.一种靠近一加热目标的层型加热器,该加热目标 界定出多数个加热方向,沿着该多数个加热方向可 发生加热目标电力梯度,该层型加热器包括至少一 电阻层,该电阻层界定: 数个电阻线区,各电阻线区包括一与一相毗邻 之电阻线区为不同的瓦特密度;以及 位在该电阻线区内的一电阻线,该电阻线形 成一串联电路并且包括具有一相当高BETA系数的一 负温度系数材料, 其中该电阻线可回应该加热目标电力梯度,使得 该电阻线沿着该主要加热方向,在靠近一较高散 热器处输出额外的电力,而在靠近一较低散热器处 输出较少的电力。 14.一种使用于靠近一加热目标处的层型加热器,该 加热目标界定一主要加热方向,沿着该主要加热方 向可发生一加热目标电力梯度,该层型加热器包括 : 界定一平行电路的至少一电阻层,该水平电路包括 数个电阻线,该电阻线包括具有一相当高TCR的 一正温度系数材料,且该电阻线大体上与该加热 目标的主要加热方向相垂直, 其中该电阻线可回应该加热目标电力梯度,使得 该电阻线沿着该主要加热方向,在靠近一较高散 热器处输出额外的电力,而在靠近一较低散热器处 输出较少的电力。 15.一种使用于靠近一加热目标处的层型加热器,该 加热目标界定一主要加热方向,沿着该主要加热方 向可发生一加热目标电力梯度,该层型加热器包括 : 界定一串联电路的至少一电阻层,该串联电路包括 数个电阻线,该电阻线包括具有一相当高BETA 的一负温度系数材料,且该电阻线大体上与该加 热目标的主要加热方向相垂直, 其中该电阻线可回应该加热目标电力梯度,使得 该电阻线沿着主要加热方向,在靠近一较高散热 器处输出额外的电力,而在靠近一较低散热器处输 出较少的电力。 16.一种使用于靠近一加热目标处的层型加热器,该 加热目标界定至少一第一加热方向及至少一第二 加热方向,沿着该第一加热方向可发生一第一加热 目标电力梯度,而沿着该第二加热方向可发生一第 二加热电力梯度,该层型加热器包括: 界定一串联电路的至少一电阻层,该串联电路包括 一电阻线,且该电阻线包括具有一相当高BETA 系数的一负温度系数材料, 其中该电阻线可回应该加热目标电力梯度,使得 该电阻线沿着该加热方向,在靠近一较高散热器 处输出额外的电力,而在靠近一较低散热器处输出 较少的电力。 17.一种使用于靠近一加热目标处的一层型加热器, 该加热目标界定至少一第一加热方向及至少一第 二加热方向,沿着该第一加热方向可发生一第一加 热目标电力梯度,而沿着该第二加热方向可发生一 第二加热电力梯度,该层型加热器包括: 一第一导电层,其包括数个毗邻之导体元件; 一电阻层,其包括施加在该导体元件上的数个电阻 区,其中至少两个电阻区施加至一单一导体元件上 ,该电阻区包括具有一相当高BETA系数的一负温度 系数材料; 一第一介电层,系施加在数个电阻区之间; 一第二导电层,其包括: 数个毗邻导体元件,其系施加至该电阻区上且横跨 延伸于该第一导电层之毗邻导体元件上;以及 一对终端垫,其系施加在相对应的一对电阻区上; 以及 一第二介电层,其系施加在第二导电层上,但不在 该终端垫上, 其中该层型加热器可回应该第一及第二加热目标 电力梯度,使得该电阻区沿着该第一及第二加热方 向,在靠近一较高散热器处输出额外的电力,而在 靠近一较低散热器处输出较少的电力。 18.一种使用于靠近一加热目标处的一层型加热器, 该加热目标界定至少一第一加热方向及至少一第 二加热方向,沿着该第一加热方向可发生一第一加 热目标电力梯度,而沿着该第二加热方向可发生一 第二加热电力梯度,该层型加热器包括: 一第一导电层; 施加在第一导电层上的一电阻层,该电阻层包括具 有一相当高TCR之一正温度系数材料; 施加在该电阻层上的一第二导电层;以及 施加在该第二导电层上的一介电层, 其中该层型加热器可回应该第一及第二加热目标 电力梯度,使得该电阻层沿着该第一及第二加热方 向,在靠近一较高散热器处输出额外的电力,而在 靠近一较低散热器处输出较少的电力。 19.一种层型加热器,其包括: 一第一电阻线; 一正终端垫,其形成在第一电阻线之一端上; 一负终端垫,其形成在第一电阻线之另一端上; 一第二电阻线,其形成在靠近该第一电阻线处 ; 一正终端垫,其形成在该第二电阻线之一端上; 一负终端垫,其形成在该第二电阻线之另一端上 ;以及 一介电层,其形成在该第一电阻线以及该第二电 阻线上方,但不在该终端垫上方, 其中形成在该第一电阻线之一端上的正终端垫 系适用于连接至形成在该第二电阻线之一端上 的正终端垫,而形成在该第一电阻线之另一端上 的负终端垫则适用于连接至形成在该第二电阻 线的另一端上的负终端垫,俾以形成一平行电路构 形。 20.一种加热一加热目标的方法,该方法包括起动一 层型加热器的步骤,该层型加热器包括界定一电路 构形的至少一电阻层,其中该电路构形包括至少一 电阻线,其系相对于加热目标而加以定向并且包 括具有温度系数特性的一材料,使得该电阻线可 提供与该加热目标之需求相符的电力。 21.一种使用于靠近一圆形加热目标处的一层型加 热器,该加热目标界定一径向延伸的主要加热方向 ,沿着该主要加热方向可发生一加热目标电力梯度 ,该层型加热器包括: 界定一平行电路的至少一电阻层,该平行电路包括 配置在周边上的数个电阻线,该电阻线包括具 有一相当高TCR的一正温度系数材料,且该电阻线 大体上与该圆形加热目标之主要加热方向呈相垂 直地定向, 其中该电阻线可回应该加热目标电力梯度,使得 该电阻线沿着该主要加热方向,在靠近一较高散 热器处输出额外的电力,而在靠近一较低散热器处 输出较少的电力。 22.一种使用于靠近一圆形加热目标处的一层型加 热器,该加热目标界定一径向延伸的主要加热方向 ,沿着该主要加热方向可发生一加热目标电力梯度 ,该层型加热器包括: 数个区,该各区包括数个配置在周边上且呈平行电 路构形的电阻线,该电阻线包括具有一相当高 TCR的一正温度系数材料,且该电阻线大体上与该 圆形加热目标之主要加热方向呈相垂直地定向, 其中该电阻线可回应该加热目标电力梯度,使得 该电阻线沿着主要加热方向且在各区内,系在靠 近一较高散热器处输出额外的电力,而在靠近一较 低散热器处输出较少的电力。 图式简单说明: 第1a图为依据本发明之原则而构成的一层型加热 器之侧视图; 第1b图为沿着显示在依据本发明之原则而构成的 一层型加热器之第1a图中的线A-A所取的一放大平 面横截面侧视图; 第2图为具有依据本发明之原则而构成的以具有一 加热目标电力梯度之热滚子喷嘴形式呈现的一加 热目标的侧视图; 第3图为依据本发明之原则构成的一层型加热系统 的平面图,该系统包括一层型加热器,而该加热器 具有一平行电路构形,以及一正温度系数(PTC)材料, 该材料具有一相当高温度系数的电阻(TCR); 第4图为一热滚子喷嘴应用的侧视图,其具有依据 本发明之原则构成的一层型加热器,该加热器具有 一水平电路构形,以及具有一相当高TCR的一PTC材料 ; 第5图为一热滚子喷嘴应用的侧视图,其具有依据 本发明之原则构成的一层型加热器,该加热器具有 一水平电路构形,以及备置电阻线区的一相当高 TCR之一PTC材料; 第6图为显示当应用至具有依据本发明之原则而配 置之电阻线区的一设计的电阻线时,本发明所 显示的裁整效果; 第7图为依据本发明之原则而构形的一层型加热器 的一实施例之侧视图,而该成型加热器具有电线的 末端; 第8图为依据本发明之原则而构形的一层型加热系 统之平面图,该系统包括一层型加热器,其备置具 有数个电阻线的一串联电路构形,以及具有一相 当高BETA系数的一NTC材料; 第9图为依据本发明之原则而构成的一层型加热系 统之平面图,该系统包括一层型加热器,其备置具 有一单一电阻线的一串联电路构形,以及具有一 相当高BETA系数之一负温度系数(NTC)材料; 第10图为依据本发明之原则而构成的一热滚子喷 嘴应用之侧视图,该喷嘴备有具有一单一电阻线 的一串联电路构形,以及具有一相当高BETA系数之 一负温度系数(NTC)材料; 第11图为显示依据本发明之原则而构成的一层型 加热器之构造的连续平面图,该层型加热器具有一 串联构形以及备有一相当高的BETA系数以配合超过 一个主要加热方向的一NTC材料; 第12图为依据本发明之原则而构成的一层型加热 器之构造的连续平面图,其具有一平行电路构形, 以及备有相当高TCR以配合超过一个主要方向的一 PTC材料; 第13图为依据本发明之原则而构成的一层型加热 系统之平面图,该系统配置成靠近一圆形加热目标 ,而该加热目标具有一水平电路构形,以及具有一 相当高电阻温度系数(TCR)之一正温度系数材料;以 及 第14图为依据本发明之原则而构成的一层型加热 系统之平面图,其配置成靠近具有区块的一圆形加 热目标。
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