Grijač s patronom je tanki grijaći uređaj u obliku cijevi koji se koristi za unutarnje zagrijavanje strojnih i procesnih komponenti kao što su ploče, kalupi i kalupi te brtvene šipke. Grijač se sastoji od šuplje metalne cijevi s namotanim otpornim grijaćim elementom koji je ugrađen u izolacijsku smjesu unutar nje. Termopar ili kontroler opskrbljuje grijaći element strujom putem niza vodova koji izlaze na jednom kraju cijevi. Grijač patrone umetnut je u otvor u materijalu koji dobro pristaje i, nakon što se aktivira, zagrijava ga iznutra. Grijači s patronom dostupni su kao swagged ili non-swagged te u različitim veličinama i nazivnim snagama.
Strojevi ili procesni dijelovi kao što su ploče za utiskivanje, termoplastični kalupi i kalupi za ekstruziju zahtijevaju zagrijavanje da bi ispravno radili i, u većini slučajeva, najbolje se zagrijavaju iznutra. Grijači s patronom su uređaji koji se obično koriste za postizanje ovog unutarnjeg grijanja i ugrađeni su izravno u tijelo relevantnog dijela. Grijač s patronom sastoji se od toplinski vodljive metalne cijevi, šuplje u središtu i zatvorene na jednom kraju. Električni otporni grijač je namotan oko izolacijske jezgre, obično keramičke smjese, i postavljen u metalnu cijev. Prostor između grijaćeg elementa i cijevi se tada puni prahom kao što je magnezijev oksid koji električno izolira element, ali dobro provodi toplinu.
Ovaj uređaj se zatim može zamahnuti ili ostaviti kakav jest. Swagging uključuje komprimiranje metalne cijevi kako bi se stisnula uz praškasti toplinski vodič, čime se osigurava maksimalni potencijal prijenosa topline. Iako je u određenoj mjeri korisno, swagging je skup i mnogi jeftini grijači uložaka ostaju neuvučeni. Dva dovoda za napajanje grijaćih elemenata izlaze na neotvorenom kraju cijevi. Ovi vodovi mogu biti aksijalni za pravocrtne instalacije ili radijalni za aplikacije koje zahtijevaju orijentaciju vodova od 90°.
Grijač uloška se ugrađuje kroz rupicu koja se usko pristaje izbušena u tijelo grijanog dijela. Cijev se mora čvrsto uklopiti u rupu kako bi se osigurala maksimalna učinkovitost grijača i uz prosječne specifikacije proizvođača koje zahtijevaju razliku od 0.010 inča (0.25 mm) između promjera cijevi i rupe. Izlaz grijača uloška kontrolira se površinskim termoelementom ili daljinskim mikrokontrolerom koji održava dio na optimalnoj temperaturi. Ovi grijači dostupni su u rasponu veličina od 1/4 inča (6.35 mm) do 1 inča (25.4 mm) u promjeru. Grijači s patronom imaju nazivnu snagu u jedinicama “gustoće vata” na temelju promjera, duljine i snage grijača.