カートリッジヒータについて
カートリッジヒータの使用方法、ワット密度の説明
カートリッジヒータは金属の穴に挿入して金属プレートを加熱させる時に使用します
。構造は、ニクロム線を耐熱ステンレスに巻きつけ、酸化マグネシウムで絶縁させた棒状(圧縮型)のヒータです。カートリッジヒータは簡単に使用(設置)するために、公称サイズより若干小さく作られています。
カートリッジヒータについてさらに詳しく
カートリッジヒータの使用方法
大多数のアプリケーションでは、最大のワット密度 (watt/in²) が必要ではなく、必要なワット密度(大きさ)のカートリッジヒータを使用します。ワット数が最大のヒータではなく、加熱パターンが最も均一なヒータを選択することが重要です。
中程度のワット密度では、汎用ドリルを用いて孔をあけるだけで通常は十分です。汎用ドリルを用使用すると、孔は一般的にはドリルの公称サイズよりも0.76~2 mm 大きくなるので、はめ合いは0.25~0.38 mm になります。熱伝達の観点からは、しっかりとした羽目合いが望ましいのですが、ヒータ、特に長いヒータの挿入/取出しの容易さの点からは、多少緩めである羽目合いが適しています。
またヒータの取出しを容易にするには、ドリルでパーツを貫通するように孔を開けます。孔を開けた後は、切削潤滑油を取り除くために孔を清掃するか脱脂してください。
高いワット密度を持つヒータ挿入の場合は、孔は単に穴開けをするだけでなく、ドリルで穴開をした後にリーマで穴の内面を滑らかにしてください。そして羽目合いを小さくします。
羽目合いとは
ヒータの最小外径と孔の最大内径の間の差のことです。例えば、外径が12.7mmの場合、OMEGALUXカートリッジヒータの実際の外径は12.6 + 0, -0.127 mmです。ドリルとリーマで内径が12.7〜12.5 mmになるようにされた孔に、このヒータを挿入すると、この羽目合いは0.25 mm となります。
カートリッジヒータと温度制御
温度制御用のセンサは重要な要素で、パーツとヒータの作動面の間に挿入します。グラフから許容最大ワット密度を選択するために、ヒータから約12.7 mm 離れたパーツの温度が使用されます。
大きなワット密度が必要な用途では電力制御に十分な配慮が必要です。オンオフ制御が頻繁に利用されますが、この制御ではヒータと作動パーツの温度の変動が大きくなることがあります。サイリスタ電力制御によりオンオフサイクルが効果的に削減できるので、この電力制御はワット密度が高いヒータの寿命を延 長するために役立ちます。
様々な温度調節器やセンサがありますので、ユーザはその用途に合った適切なコントローラやセンサを利用できます。カートリッジヒータ向けに最も一般的なセンサのタイプの1つは、表面取り付けタイプのセンサです。背面に接着剤が付いている、または加熱される表面にセメント付けできる機能を持った熱電対、RTDまたはサーミスタが利用可能です。ボルトまたは磁石で表面に取り付けるタイプの温度センサもあります。入出力がいろいろ選択できるさまざまなサイズのデジタル温度コントローラが用意されています。DCパルス出力付きの熱電対入力とRTD入力が、最も一般的なものです。DCパルス出力によりユーザはヒータ負荷をスイッチするために大きなリレーを使用できるようになるし、ヒータ寿命を縮める可能性があるオンオフ制御の代わりに比例制御も利用できるようになります。
カートリッジヒータの種類
1/4"カートリッジヒータ
OMEGALUX™ CIR series high watt density cartridge heaters are manufactured to the highest industry standards using only premium materials.
They have been designed to last longer and outperform any other brand cartridge heater in both laboratory and industrial applications.
Their heavy duty construction provides high dielectric strength as well as shock and vibration resistance.
1/2"カートリッジヒータ
OMEGALUX™ CIR series high watt density cartridge heaters are especially well suited for use in applications involving molds,
dies, platens, hot plates, and sealing operations.
3/8"カートリッジヒータ
OMEGALUX™ CIR series high watt density cartridge heaters are especially well suited for use in applications involving molds,
dies, platens, hot plates, and sealing operations. They are available in lengths from 1 to 24".
3/4"カートリッジヒータ
OMEGALUX™ CIR series high Watt density cartridge heaters are especially well suited for use in applications involving molds,
dies, platens, hot plates, and sealing operations. They are available in lengths from 2 1/4" to 48".
高重量カートリッジヒータ
OMEGALUX™ C Series heavy duty cartridge heaters are especially suited for use in applications involving hot plates, molds,
dies, platens and container heating.
電気スタッドヒータ
CBH Series heaters are constructed of rugged metal sheathed tubular elements homogeneously combined with a metal sleeve that has
been accurately dimensioned to provide a proper clearance and ease of inserting into standard drill hole sizes so large bolts or
studs may be rapidly expanded and tightened with a wrench, providing ''shrink fit tightness" when cool. Useful in assembly of
large compressors, presses, turbines, die blocks, cylinders, engine heads, pressure vessels, etc. Quick heat-up is important to
avoid heat drain-away of surrounding metal. CBH heaters are generally used in sets to permit uniform tightening of mating parts.
よくある質問
ワット密度の決定
”ワット密度”とは、熱流量率または表面負荷を意味しています。これは、加熱された表面の平方インチあたりのワット数です。既存のカートリッジヒータは、その全長の両端側の6.35mmが加熱されていません。これを考慮してワット密度を計算します。定格が1000 Wである12.7 x 300 mmのヒータについて、そのワット密度を計算すると以下のようになります。
ワット密度 = W / (Π x D x HL)
W= ワット数 = 1000 W
Π = 円周率 (3.14)
D= 直径 = 12.7 mm
HL = 加熱部分の長さ = 292 mm
ワット密度 = 1000/(3.14 x 12.7 x 292) = 11.6 W/mm
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