固定夹22不需要围绕管10的圆周完全延伸。然而，在所选的实施例中，固定夹22可以围绕管10完全延伸。图3B还示出经由入口 26进入管的示例性流体流动方向。
[0040]图4A示出根据示例性实施例的加热单元I的透视图。在图4A中，可以看到，电阻加热元件14沿着管10的表面的长度定位，直到电阻加热元件14与固定夹22连接为止。因此，如图2B中所示，电阻加热元件14定位在管10的表面上。然而，可替代地或另外地，电阻加热元件14可以通过将固定夹22用作支撑结构而远离管的表面悬置，如图4B中所示。在该情况下，电阻加热元件14经由从固定夹22的表面升高的钩部39而附装到固定夹22。因此，如图4B中所示，通过将固定夹22用作支撑结构，在管10的表面与电阻加热元件14的表面之间有空隙40。另外，在所选的实施例中，每个电阻加热元件14都可以通过将固定夹22以类似的方式用作支撑结构而升离管10的表面。另外，可以在各种索引槽18处设置额外的固定夹22，由此在沿着管10的长度的各种位置处在管10的表面与电阻加热元件14的表面之间设置空隙。例如，在所选的实施例中，第一固定夹(未示出)可以设置在第一索引槽18a处并且固定夹22可以放置在第二索引槽18b处(如图所示)，由此将电阻加热元件14的整个升离管10的表面，并且在管10的表面与电阻加热元件14的表面之间设置较大的空隙以用于增强它们之间的流体流动。
[0041]将固定夹22用作支撑结构而在管10的表面与电阻加热元件14的表面之间设置空隙，这样提供了各种优点。例如，通过以这种方式使用固定夹，将增强流体流过电阻加热元件14，由此提供增强的冷却效果，这降低了烧坏或损坏电阻加热元件14的风险。另外，将电阻加热元件14以这种方式连接到固定夹22，这样为电阻加热元件14提供了预定的张紧量，由此防止电阻加热元件14下垂或松弛。当加热流体经过电阻加热元件14时，一个或多个固定夹22的使用还提供更匀称的温度分布，并且进一步帮助防止在电阻加热元件14的表面上局部沸腾，所述局部沸腾会由于较低的流速或较小的与电阻加热元件14的表面接触的流动停滞面积而导致。可替代地或另外地，索引槽18自身可以被模制或加工成使得索引槽18升高到管10的表面上方，由此提供将电阻加热元件14升高到管10的表面上方的支撑结构。固定夹22继而可以在升高的索引槽18上用于调节电阻加热元件14的位置，如本文先前所述的。
[0042]图5A示出加热系统50，所述加热系统50包括加热室51，所述加热室51部分地封装根据示例性实施例的加热单元I。如图5A中所示，加热室51包括第一连接部分52以用于连接到外部部件。加热室51还包括第二连接部分53以用于连接到在加热系统50外部的其它部件。加热室51还包括至少一个连接端口 59，所述至少一个连接端口 59具有开口60，通过所述开口 60可看到至少一个电阻加热元件14。换言之，加热室51被模制或加工成使得当加热单元被加热室51封装时加热室51包括至少一个开口 60至加热单元I的部件。图5A还示出光学组件55，所述光学组件55附着到连接端口 59的开口 60。在所选的实施例中，注意到，加热室51可以包括多个连接端口 59以及一个或多个相对应的光学组件55，所述多个连接端口 59具有相对应的开口 60。
[0043]图5B示出沿着由图5A中的字母“C”所指示的剖面线而得到的加热系统50的剖视图。在图5B中，连接端口 59在加热室51的表面内提供开口 60，以便使电阻加热元件14位于可经由开口 60看见的该位置处或附近。光学组件55包括:至少一个背板54，所述至少一个背板54具有附装的至少一个光学传感器56 ;遮光元件57 ;和半透明的滤光器58。如图5B中所示，半透明的滤光器58设置在连接端口 59的开口 60上方。遮光元件57设置在半透明的滤光器58上方，并且背板54设置在遮光元件57上方，背板的至少一个光学传感器56放置在面对遮光兀件57、半透明的滤光器58和开口 60的一侧上。光学传感器56可以包含有透镜，所述透镜具有光滑表面以防止钙化或颗粒粘连。光学组件55还可以可调节地定位在一距离处以相对于电阻加热元件14具有特定的焦点。
[0044]图6示出将系统50和光学组件55组装在加热室51的连接端口 59上的方法。如图6中所示，具有电阻加热元件14的加热单元I被部分地封装在加热室51内，以便在管10与加热室51之间在电阻加热元件14上方设置有流动通道38。在所选的实施例中，液体流动从外部被指引到流动通道38中，以便使液体朝向入口 26流动。液体继而从外部被指引到入口 26中并且通过管10从出口 24流出。因此，液体通过既在流动经过电阻加热元件14的同时又在流动穿过管10的同时通电而被高效地加热。在所选的实施例中，加热室51可以除了在入口 26处以外完全封装加热单元1，以便使流体可以经由在入口 26周围的区域进入加热室51中，使得流体围绕电阻加热元件14被指引到入口 26中。
[0045]在图6中还示出多个连接端口。具有开口 60的连接端口 59升高到加热室51的外表面上方。然而，在所选的实施例中，连接端口 59可以与加热室51的外表面齐平。半透明的滤光器58放置在连接端口 59的全部或一部分上方并且完全遮盖开口 60。在图6中示出半透明的滤光器58，所述半透明的滤光器58具有凹入形状，但是可以采取如由本领域的技术人员所认识到的任何形状。遮光元件57继而被定位在半透明的滤光器58以及连接端口 59上方。背板54继而被定位在遮光兀件57上方。由于光学传感器56处于背板54的面对开口 60的一侧上，所以光学传感器56处于背板54的下侧上，并且在图6中看不到。至少一个紧固件位置64也设置在连接端口 59内，以便使遮光元件57和背板54的相对应的紧固位置66可以坚固地附着到加热室51。
[0046]光学组件55为加热系统50提供高效检测电阻加热元件14的过热的能力。在正常条件下，电阻加热元件14将不发出任何可见光，而是将仅放出热能。然而，如果电阻加热元件14中的至少一个在不存在流体的情况下被干烧或在延长的时间段上已经激励停滞流体，则电阻加热元件14将开始放出在可见光谱内的光能。例如，在该情况下，电阻加热元件14可以开始发出可见红色、橙色或黄色的光芒。光学传感器56是如由本领域的技术人员所认识到的光学传感器，并且被校准、选择和/或过滤，以便使光学传感器56将检测从一个或多个过热的电阻加热元件14发出的光。为了减少可以导致光学传感器56错误读数的、电阻加热元件14中的一个或多个的非可见红外线发射量，设置如本文所述的至少一个半透明的滤光器58，所述至少一个半透明的滤光器58在被光学传感器56检测之前过滤红外发射。在所选的实施例中，光学传感器56还可以构造成检测红外波长，所述红外波长共同涉及在用于电阻加热元件14的正常操作条件以上的预定元件表面温度。这提供了提前告警，如在电阻加热元件14开始放出在可见光谱内的光能之前电阻加热元件14是否会过热。
[0047]为了防止光学传感器56进一步错误读数，遮光元件57设置在半透明的滤光器58的部分上方以防止环境光在加热室51与半透明的滤光器57之间和/或在半透明的滤光器57与背板54之间进入加热室51的开口 60。另外，在所选的实施例中，加热室51可以由不透明的材料模制或加工以进一步减少可以进入加热室51的内表面的环境光的量。额外地，在所选的实施例中，背板54可以由印刷电路板(PCB)组成，所述印刷电路板(PCB)由不透明的材料制成，以便防止环境光进入PCB的背面和防止影响由光学传感器56所得到的读数。电力经由背板54提供到光学传感器56，所述背板54从外部电源供以电力，如将由本领域的技术人员所理解的。
[0048]上述加热系统50具有加热室51，所述加热室51包括光学组件55，所述光学组件55可以检测封装的加热单元I的电阻加热元件14的过热，所述加热系统50提供了多个优点。在光学传感器56检测正从电阻加热兀件14中的至少一个发出的可见光的任何点处，可以通过光学传感器56产生信号，并且所述信号通过PCB处理以将切断电源的信号传送到特定的过热电阻加热元件14或所有电阻加热元件。从光学传感器56输出的信号还可以进一步通过软件或硬件过滤以忽略掉来自外部电源的环境光并且限制对于由电阻加热元件14发出的、在特定的可见光谱内的光的检测和警告。另外，经由光学传感器56通过检测光而检测过热的步骤提供了对于使一个或多个电阻加热元件14断电而言极高的光反应时间速度。因此，加热系统50可以容易防止电阻加热元件14或其它部件损坏，由此总体上增加了系统的寿命和减少了用于替换部件的成本。
[0049]应当注意到，虽然以上参照图1至图6的说明书说明了加热单元I和加热系统50的各种部件，但是鉴于以上教导能够有多个修改方案和变型方案。例如，每个电阻加热元件14都可以提供不同的长度并且在索引槽18处经由与其它电阻加热元件14的固定夹不同的固定夹22连接到管。或者，每个电阻加热元件14都可以具有比在图1A至图1C中所示的长度更短的长度并且在离法兰12更近的索引槽18处附装到相同的固定夹22。这允许使用相同的管10基于各个客户的需求提供各种构造，以便基于各种系统的特性提供优化的用于传热的构造和提供“一种尺寸适合所有需求”以降低生产成本。另外，系统需要的热量越少，会采用越少的电阻加热元件14，而系统需要的热量越多，会采用额外的电阻加热元件。
[0050]经由用于加热室51的设计选项，能够有额外的构造，以便使加热室51可以被加工有或模制有一个或多个连接端口 5