四线编织型电阻式加热器以及包括这样的电阻式加热器的装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本公开一般地意在加热系统。更特别地，本公开涉及四线编织型电阻式加热器以及包括这样的电阻式加热器的装置。
【背景技术】
[0002]各种类型的装置使用温度控制机制来稳定或调节那些装置中的部件的温度。例如，在包含长光纤的装置中以及在取决于原子或分子的光跃迀的装置中常常使用热稳定。不幸地，各种类型的装置可能也需要磁屏蔽以便阻挡环境磁场或其他磁场。热稳定要求和磁屏蔽要求常常彼此相抵触，因为电加热器典型地产生强磁场。结果，可能难以提供如下这样的电加热器:其提供足够的加热以使装置的部件热稳定，而不会也产生与所述装置的运行相干涉的过多的磁场。
【发明内容】
[0003]本公开提供了四线编织型电阻式加热器以及包括这样的电阻式加热器的装置。
[0004]在第一实施例中，设备包括四线编织型电阻式加热器，该四线编织型电阻式加热器包括导电结构，该导电结构被配置为传输电流并且基于所述电流产生热。所述导电结构具有第一电导体、第二电导体、第三电导体和第四电导体。所述第一电导体和第二电导体沿着所述导电结构的长度彼此环绕。所述第三电导体和第四电导体沿着所述导电结构的所述长度彼此环绕。用所述第一导体和第二导体形成的环与用所述第三导体和第四导体形成的环沿着所述导电结构的所述长度交错。
[0005]在第二实施例中，系统包括被加热的部件和被配置为加热所述被加热的部件的加热元件。该加热元件包括四线编织型电阻式加热器，该四线编织型电阻式加热器包括导电结构，该导电结构被配置为传输电流并且基于所述电流产生热。该导电结构具有第一电导体、第二电导体、第三电导体和第四电导体。所述第一电导体和第二电导体沿着所述导电结构的长度彼此环绕。所述第三电导体和第四电导体沿着所述导电结构的所述长度彼此环绕。用所述第一导体和第二导体形成的环与用所述第三导体和第四导体形成的环沿着所述导电结构的所述长度交错。
[0006]在第三实施例中，方法包括传输电流通过具有导电结构的四线编织型电阻式加热器并且使用所述导电结构基于所述电流产生热。该导电结构具有第一电导体、第二电导体、第三电导体和第四电导体。所述第一电导体和第二电导体沿着所述导电结构的长度彼此环绕。所述第三电导体和第四电导体沿着所述导电结构的所述长度彼此环绕。用所述第一导体和第二导体形成的环与用所述第三导体和第四导体形成的环沿着所述导电结构的所述长度交错。
[0007]根据附图、说明书和权利要求，其他技术特征对本领域技术人员而言可能是显而易见的。
【附图说明】
[0008]为了更全面地理解本公开及其特征，现在结合附图对下面的描述进行参考，在其中:
图1示出了根据本公开的实例四线编织型电阻式加热器；
图2示出了根据本公开的四线编织型电阻式加热器的实例平面实施；
图3示出了根据本公开的不同电阻式电热器的实例工作特性；
图4A至图7B示出了包括一个或多个根据本公开的四线编织型电阻式加热器的实例装置；以及图8示出了用于使用根据本公开的四线编织型电阻式加热器进行热管理的实例方法。
【具体实施方式】
[0009]下面所描述的图1至图8以及被用来描述本专利文件中的本发明的原理的各种实施例仅仅是作为示例，并且无论如何不应被解释为限制本发明的范围。本领域技术人员将理解:本发明的原理可以以任何类型的被适当布置的装置或系统而被实现。
[0010]图1示出了根据本公开的实例四线编织型电阻式加热器100。如在图1中所显示的，所述电阻式加热器100包括电源102和四线编织型导电结构104。一般而言，所述电源102产生通过所述导电结构104的电流，并且所述电流通过所述导电结构104并且产生热。所述电源102包括任何适当的用于在导电加热结构中产生电流的结构。例如，所述电源102可以表示电压源或电流源。
[0011]所述导电结构104此处包括四个电导体106-112。每个电导体106-112表示细长的电阻式导电路径，电流能够流过该细长的电阻式导电路径，由此产生热。每个电导体106-112可以由任何合适的(一个或多个)材料(诸如一种或多种金属)形成。并且，每个电导体106-112可以具有任何合适的长度。此外，每个电导体106-112可以具有任何合适的形状因素，诸如实芯线或多绞线。
[0012]在此实例中，所述电导体106-112以四线编织型布置的方式被布置。换句话说，所述四个电导体106-112沿着所述导电结构104的长度彼此环绕。在此实例中，两个电导体106-108形成第一双绞线，因为所述导体106-108 —般沿着所述导电结构104的长度彼此环绕。相似地，两个电导体110-112形成第二双绞线，因为所述导体110-112 —般沿着所述导电结构104的长度彼此环绕。此外，所述第一双绞线中的电导体106-108周期性地(或者别的方式)环绕所述第二双绞线的电导体110-112，并且所述第二双绞线中的电导体110-112周期性地(或者别的方式)环绕所述第一双绞线的电导体106-108。这构建了在其中所述四个电导体106-112 —般被编织在一起成为单个整体结构的结构。
[0013]在图1中，所述四个电导体106-112被如下布置。所述电导体106-108被彼此扭绕并且交替地环绕所述电导体110-112。相似地，所述电导体110-112被彼此扭绕并且交替地环绕所述电导体106-108。并且，所述电导体106-108的第一端被耦接至所述电源102的一侧，并且所述电导体110-112的第一端被耦接至所述电源102的另一侧。此外，所述电导体106和110的第二端被耦接在一起，并且所述电导体108和112的第二端被耦接在一起。
[0014]在此布置中，电流从所述电源102流动通过所述电导体106-108，并且所述电流通过所述电导体110-112返回至所述电源102。由于所述电导体106-112是电阻式结构，所述电流产生热，其可以被用来设定或调节装置或系统(或者装置或系统的一部分)的温度。
[0015]使用四线编织型布置产生的磁场可以显著地小于使用电导体的其他布置产生的磁场。这允许在与电加热相关联的更低的复杂性的情况下进行热稳定或热管理。实际上，四线编织型布置可以代表用于减少来自导线的磁场的最佳或几乎最佳的解决方案，并且通过设计能够减少或消除更高阶项。所有这些能够使用具有小的形状因素的低成本装置而被实现。
[0016]此功能性能够在各种各样的结构中找到用途。例如，四线编织型电阻式加热器100可以被用来加热光子振荡器的原子基准单元而不会产生所述共振的泽曼分裂(Zemansplitting)。四线编织型电阻式加热器100也可以被用来使光纤卷材热稳定而不会导致所述卷材内的偏振的维尔德旋转(Verdet rotat1n)。四线编织型电阻式加热器100可以进一步被用来加热或热稳定电子电路或(一个或多个)其他对象而不会显著地诱发所述(一个或多个)对象中的磁场。这些代表了不同方式的实例，一个或多个四线编织型电阻式加热器100可以按照所述不同方式被使用。一个或多个四线编织型电阻式加热器100可以被串联连接、并联连接或者串联和并联连接并且以任何其他合适的方式被使用。
[0017]尽管图1示出了四线编织