カテゴリー: ヒーター , ヒーター材料

電化製品用の発熱体はさまざまな方法でグループ化されます。 ヒーター線が構造的にどのように支持されているかによって分類すると、次の3つのグループに分けられます。 埋め込まれた発熱体、支持された発熱体、および吊り下げられた発熱体。

コンテンツ:
発熱体の種類
概要: 電化製品発熱体の種類

発熱体の種類

埋め込み発熱体タイプ

埋め込み発熱体タイプのワイヤは、固体または粒状の絶縁材料に囲まれています。

支持型発熱体タイプ

通常、コイル状のワイヤは、電気絶縁材料の表面、溝、または穴内に配置されます。 一般的に、Kanthal® AFとNikrothal® 80が最も適した材料です。 水平コイルの変形を防ぐため、ワイヤの温度はこのページの図に示されている値を超えないようにしてください。

吊り下げ発熱体タイプ

ワイヤーは絶縁されたポイント間に自由に吊り下げられ、自重やバネの力、場合によっては外部バネの力による機械的ストレスにさらされます。 Nikrothal® 80とNikrothal® 60が最も適した材料です。

電気機器の埋め込み型、支持型、吊り下げ型発熱体の比較

  発熱体の種類
  埋め込み 支持型 吊り下げ型
ワイヤーの取り付け 電気絶縁体に埋め込まれた 電気により完全支持
絶縁
特定ポイントでのみ支持
ワイヤーからの熱放散 伝導 放射
対流
伝導
対流
放射
ワイヤーの形状 ラウンドワイヤ(リボン) サイズ(径) ラウンドワイヤ(リボン)
ワイヤ表面負荷、W/cm² 25以下 1~10 3-15*
ワイヤ表面負荷、W/in² 6-160 6-65 20~100*
ワイヤの熱間強度 通常は重要ではない 時には重要 しばしば重要
外気へのアクセス 制限 ほとんど制限されない 制限なし
電気絶縁
要件
生命と安全にとって重要 ほとんど問題にならない ワイヤーがたるんだときだけ問題が発生する

* 水中に浸漬した場合、水流の速度によってはさらに高い表面荷重が発生する可能性があります。 20 ~ 60 W/cm2、130-390 W/in2

許容D/d比とワイヤー温度の関係

概要: 電化製品発熱体の種類

埋め込みヒーター

発熱体のタイプ: カートリッジ状エレメント、粉末充填型

特徴: 直線ワイヤまたはコイルがねじ付きセラミック本体に巻かれ、包囲する金属チューブからの粒状絶縁材料 (MgO) によって絶縁されています。 端子は発熱体の一端にあります。 高負荷時に発熱体が圧縮されます。

推奨合金: 直線ワイヤ発熱体のNikrothal® 80。 コイル状ワイヤ発熱体のKanthal® D。

表面荷重: チューブ上: 直線ワイヤ発熱体の場合、10–25 W/cm2 (65–161 W/in2)。その他の種類: 約5 W/cm2 (32 W/in2)。

代表的な用途: 金属金型、プレート、冷蔵庫。

 

発熱体のタイプ: 加熱ケーブルとロープヒーター

特徴: ワイヤーはグラスファイバーの芯に巻かれ、PVCまたはシリコンゴムで絶縁されています (高温)。 グラスファイバー断熱材により、さらに高い温度も可能になります。 直線またはより線を使用した加熱ケーブル (場合によってはアルミニウム管に包まれたもの) も発生します。

推奨合金: Kanthal® D、Nikrothal® 40、Nikrothal® 80。

表面負荷: ワイヤ: PVCおよびシリコンゴムのワイヤでは<1 w cm>2 (<6 w in2)、グラスファイバー絶縁体では2~5 w cm>2 (13–32 W/in2)。

代表的な用途: 霜取りおよび除氷要素、電気毛布およびパッド、カーシートヒーター、ベースボードヒーター、床暖房。

 

発熱体のタイプ: 金属被覆管状要素

特性: 加熱コイルは、粒状の物質(MgO)によって、それを包む金属管から絶縁されています。 チューブは丸い楕円形または三角形に圧縮されます。 端末は要素の両端または一方の端に配置できます。

推奨合金: シース温度が700°C (1,290°F) を超えるエレメントのKanthal® D。 シース温度が700°C(1,290°F)を超える発熱体内のNikrothal® 80。

表面負荷: ワイヤー: 通常、要素表面荷重の2~4倍です。発熱体: 2〜25 W/cm2 (13〜161 W/インチ2)。

代表的な用途: ホットプレート、家庭用オーブン、グリル、フライヤー、電気温水器、食器洗い機、洗濯機、ラジエーター、蓄熱ヒーター、エアヒーター、オイルヒーター。

 

サポート対象ヒーター

発熱体のタイプ: セラミックカートリッジ発熱体

特徴: 最も一般的な設計は、加熱コイル用の縦方向の穴または溝が付いた円形のセラミック本体で構成されています。 要素は多くの場合、一方の端に端子が付いた金属製のチューブに入っています。 多くの場合、要素が垂直に動作しているときにコイルが過度にたわむのを避けるための措置が講じられます。

推奨合金: 水平方向に動作するコイルの場合はKanthal® A-1またはKanthal® D。たるみが問題となる、垂直方向に長く配置されたコイルの場合は、通常Nikrothal® 80を使用します。

表面負荷: ワイヤー: 3~6 W/cm2 (20~40 W/in2)。要素: 2~5 W/cm2 (19~39 W/in2)。

代表的な用途: 液体加熱、蓄熱ヒーター。

 

発熱体の種類: その他のセラミック発熱体

特性: コイル状および直線状のワイヤは、滑らかなセラミックチューブ上、またはさまざまな形状のセラミック本体 (プレート、チューブ、ロッド、シリンダーなど) の溝または穴に配置されます。

推奨合金: Kanthal® A-1、Kanthal® AF、Kanthal® D。Nikrothal® 80(鉛筆棒用)。

表面荷重: ワイヤー: 3~9 W/cm2 (19~58 W/in2)。

代表的な用途: 沸騰プレート、エアガン、趣味の窯、ラジエーター。

 

エレメントタイプ: 石英管ヒーター

特性: 加熱コイルまたは針状のワイヤを石英管(またはガラスセラミック製の管)内に配置します。要素を垂直または斜めに使用する場合、コイルはしっかりと巻き、事前に酸化処理しておく必要があります。水平に使用する場合、相対ピッチは1.2~2.0です。

推奨合金: Kanthal® AF。

表面負荷: ワイヤー: 2~8 W/cm2 (13~52 W/in2)。要素: 4 ~ 8 W/cm2 (26 ~ 52 W/in2)。

代表的な用途: 空間暖房、赤外線ヒーター、工業用赤外線乾燥機など。

 

発熱体のタイプ: ビーズ絶縁コイルまたは撚り線

特徴: 加熱コイルまたはより線はセラミックビーズによって絶縁されます。 2つの穴があるビーズで加熱マットが作られます。

推奨合金: Kanthal® D. Nikrothal® 80(パネルヒーター用)。

表面負荷: ワイヤー: 1~8 W/cm2 (6~52 W/in2)。

代表的な用途: 現場焼鈍用マット、溶接部品、パネルヒーター。

 

つり下げ型ヒーター

発熱体のタイプ: 吊り下げコイル

特徴: ワイヤコイルは、例えばセラミックホルダーによって間隔をあけて支持されます。

推奨合金: Nikrothal® 80、Nikrothal® 60、およびNikrothal® 40。

表面負荷: ワイヤ:強制空気で7~8 W/cm2 、自然対流で3~4 W/cm2

代表的な用途: 洗濯乾燥機、ファンヒーター、土地乾燥機などのエアヒーター。

 

発熱体の種類: 針状発熱体

特徴: 加熱導体は、中央に穴があり、あらゆる方向に突き出たヘアピン形の曲げワイヤで構成されています。 発熱体は、中央の絶縁ロッドまたはその周囲の絶縁チューブによって支持されます。

推奨合金: Kanthal® AFおよびNikrothal® 80。

表面荷重: ワイヤー: 自然対流では4 W/cm2 (26 W/in2)です。 トースターの場合: 強制対流では12 W/cm2 (77 W/in2)。

代表的な用途: 熱風ガン、ラジエーター、コンベクター、回転式乾燥機、強制対流式家庭用オーブン。