[发明专利]加热器、装置和相关方法

说明书

技术领域

本发明包括涉及加热器、包含该加热器的装置以及相关方法的实施例。

背景技术

高压装置可以包括在压力下加热工件的加热器。该加热器可以包括一个或多个加热元件。适用于气体压力介质的加热元件可能不适用于固体压力介质，固体压力介质受到径向向外的压力，而不是受到来自所有方向的均匀压力(例如浸没在高压环境中)。也就是说，该加热器在操作条件下可以改变容积，但是不需要向或从工件传递压力。已知的用于具有固体压力介质的高压腔的加热器，在其容积/形状在高压高温环境中改变变形后只能使用一次，并且，一些现有技术的一次性使用单元有批次变化性，导致在两次运行间工艺变化。

需要有一种加热器，用于该加热器中的加热元件，以及包括加热器的装置，该加热器能够用于高压高温装置中，容积几乎不变，允许重复使用。还需要制造和/或使用加热器、用于该加热器中的加热元件、和/或包括加热器的高压高温装置的方法，该加热器能使用多次。

发明内容

本发明包括涉及加热器的实施例。加热器包括定义了中心轴的第一管，该第一管具有第一端和第二端，且第二端与第一端轴向隔开；外壳包括至少一个第二管；填充材料设置在外壳内，其中响应大于500MPa的压力，在高于500℃的温度下填充材料可以体积上减少小于5个体积百分比。一个或多个加热元件至少部分地设置在填充材料内。加热元件与第一管热连通，第一管至少部分地设置在外壳内或紧邻外壳。第一管的内表面能够容纳一个容器，并在操作后释放该容器。

本发明包括涉及加热器的实施例，该加热器包括具有内表面和外表面的壳体。内表面限定了构造成用于容纳容器的室，外表面限定了凹槽或通道。加热元件被设置在该凹槽或通道内。

本发明包括涉及形成该加热器的方法的实施例。该方法包括用固体微粒充填底基，达到大于50个体积百分比的密度；并将充填的底基注入接合剂材料。

本发明包括涉及装置的实施例。该装置包括加热元件。该加热元件加热到大于500℃的温度范围；包裹加热元件的接合剂充填物；第一管，与接合剂充填物的内侧表面相通，并还提供机械支撑，以及第二管，与接合剂充填物的外侧表面相通。在操作中，提供给加热元件的能量导致热能流入第一管进入布置在第一管区域内的容器，该热量足够使容器温度升高到大于500℃的温度范围，且作为温度升高的响应，足够在容器内产生大于500MPa的范围的压力。在这种温度和压力升高发生的同时，加热器与通过装置平衡的第二管机械支撑一起，限制第一管从而使容器内的容积增大量小于5％。

附图说明

图1是显示包括本发明实施例的加热器的示意图。

图2是示意图，显示了包括可使用图1中加热器的本发明实施例的装置。

图3是显示包括本发明实施例的加热器的示意图。

图4是依照本发明实施例的装置的示意图。

具体实施方式

说明书和权利要求的所有范围都包括数值端点并可独立结合。说明书和权利要求中的数值并不局限于确定值，而是可能包括与确定值不同的数值。数值被理解成非常不精确从而包括与固定值接近的数值，允许由于本领域已知的测量技术和/或确定数值时使用仪器的精确度导致的实验误差的存在。

说明书和权利要求中确定的范围和端值，例如，温度、压力、浓度等的范围和端值，可以组合和/或互换，并包括为合理子单位的子范围。

这里在说明书和权利要求中从头到尾使用的近似语言，可以用来修正任何的定量表示，只要不导致其涉及的基本功能改变，所述定量表示允许变化。“无约束的”可以结合术语使用，也可以包括想象的数字或者微量，同时也仍然被看作不受改进术语的约束。术语“节距”包括卷绕线圈上任何一个点到相邻卷绕线圈上相应点的距离，通过平行于纵向轴而测量。“可浇铸的”指通过灌注到模子中形成特定形状的能力。这里使用的术语“凹槽”包括用于容纳加热元件的表面中的细长凹陷和/或切口，其中凹陷和/或切口具有缺少下表面角的横截面形状。这里使用的术语“通道”包括用于容纳加热元件的表面中的细长凹陷和/或切口，其中凹陷和/或切口具有包括至少一个下表面角的横截面形状。