[发明专利]具有目标降低温度电阻特性的加热元件

权利要求书

1.一种加热器，包括：

至少一个电阻加热元件包括具有非单调电阻率对温度分布的材料，所述非单调电阻率对温度分布具有局部最大值、局部最小值，并且该材料沿着非单调电阻率对温度分布在预定的工作温度范围内表现出负dR/dT特性：

其中，所述至少一个电阻加热元件布置在电路中；并且

其中，所述电路还包括至少第二电阻加热元件，所述第二电阻加热元件包括具有正dR/dT特性的材料，所述具有正dR/dT特性的材料位于所述电路中，与平均温度曲线相比所述电路中具有较低温度和较低功率密度的至少一个发生。

2.根据权利要求1所述的加热器，其中表现出负dR/dT特性的材料包括复合陶瓷和金属材料，所述复合陶瓷和金属材料在预定操作温度范围内具有所述负dR/dT特性。

3.根据权利要求1所述的加热器，其中所述至少一个电阻加热元件包括延性线，箔，带及其组合中的至少一种，并且其中所述表现出负dR/dT特性的材料超过预定范围包括瞬时负热阻系数大于-175ppm/℃。

4.根据权利要求1所述的加热器，其中所述负dR/dT特性在低于530℃的温度下使用。

5.根据权利要求1所述的加热器，其中所述负dR/dT特性在高于850℃的温度下使用。

6.根据权利要求1所述的加热器，其中所述负dR/dT特性发生在预定的操作条件下，其中电阻率相对于温度的局部最大值变化比局部最小值高至少2.3％。

7.根据权利要求1所述的加热器，其中所述电路在操作期间限定所述电路上的预期温度分布。

8.根据权利要求1所述的加热器，其中包括具有负dR/dT特性的材料的所述至少一个电阻加热元件位于所述电路中，与预期的温度曲线相比所述电路中预测至少一个较高温度且发生较高功率密度。

9.根据权利要求1所述的加热器，其中所述负dR/dT特性通过选自厚膜，薄膜，等离子喷涂和溶胶凝胶组成的组的分层工艺施加。

10.根据权利要求1所述的加热器，其中所述电路包括具有负dR/dT特性的材料的多个电阻加热元件和具有正dR/dT特性的材料的多个电阻加热元件，其中负dR/dT电阻加热元件和正dR/dT电阻加热元件根据对应于较高功率密度位置，较低功率密度位置，较高温度位置和较低温度位置中的至少一个的预定位置分别布置在电路中。

11.根据权利要求10所述的加热器，其中所述负dR/dT电阻加热元件和所述正dR/dT电阻加热元件相对于彼此定位在多个层中。

12.根据权利要求1所述的加热器，还包括具有第一层和第二层的多个加热器层，其中所述第一层限定多个温度控制区域，并且所述第二层相对于所述第一层限定较少的温度控制区域，该第二层包括至少一个负dR/dT电阻加热元件。

13.根据权利要求12所述的加热器，其中所述第一层和所述第二层中的至少一个是像素化的。

14.根据权利要求13所述的加热器，其中所述第一层包括至少一个正dR/dT电阻元件。

15.一种用于加热流体的加热器系统，其使用根据权利要求1所述的加热器。

16.根据权利要求15所述的加热器系统，其中，电路包括至少第二电阻加热元件，所述电阻加热元件包括具有所述正dR/dT特性的材料，适于允许整个电路中测量温度。