カートリッジ ヒーターはシングルエンド加熱素子とも呼ばれ、管状加熱素子の一種です。{0}中国の電気暖房業界では、長い間モデル名「M3」で呼ばれてきました。 1990 年代後半、発熱体が中国全土で広く使用されるようになり、その形状が多様化したため、金型の加熱に使用される、一方の端からリード線が出ているこのタイプのヒーターは、中国南部では明確に「片端発熱体」と呼ばれていました。-
国際的には、カートリッジのケーシングが円筒形で一端が密閉されているため、同様に説明的な名前である「カートリッジ ヒーター」として知られています。この概念は中国語の用語と完全に一致しています。これらのヒーターは、単純な構造、高い機械的強度、優れた熱効率、安全性、信頼性、設置の容易さ、長寿命、汚染のなさ、および手頃な価格によって特徴付けられます。さらに、エネルギーの節約、安全な操作、さまざまな形状に曲げることができること、持ち運びが容易であること、分解が容易であることなどの利点もあります。
今日は、カートリッジ ヒーターの 2 つの一般的な配線構造、外部 (圧着) 接続と内部 (スウェージ) 接続について説明します。
これら 2 つの構造の主な違いは次のとおりです。
1. 製造プロセスが異なる
外部接続：ターミナルピン（コールドピン）とリード線は、圧着端子等のコネクタを用いて加熱管の外部に接続されます。この接続点には、絶縁保護を強化し、過度の曲げから接合部を保護するために、ガラス繊維チューブがスリーブで覆われていることがよくあります。
内部接続：内部接続ヒーターの場合、端子ピンは突出しません。代わりに、最終シール工程の前に、高温リード線がチューブ口内の端子ピンに接続されます。-この接続はセラミックや特殊なシール剤などの材料を使用してチューブ内に永久的にシールされ、固定されます。このプロセスは外部メソッドよりも複雑で時間がかかります。-
2. 高温リード線の材質が異なる-
外部接続：外部接続のため、接続部の温度は比較的低く抑えられます。したがって、リード線に必要な耐熱温度は通常 200 度程度だけです。
内部接続: ここでは、高温リード線がチューブ内および加熱ゾーン内の抵抗線に直接接続されています。{0}したがって、このリード線はさらに高い温度、通常は約 800 度以上に耐える必要があります。純ニッケル線などの材料が一般的に使用されるため、コストが高くなります。
内部接続の主な利点:
圧着ジョイントなし、耐屈曲性、耐漏電性-: 圧着端子での接触不良、短絡、過熱、ワイヤ焼損のリスクを排除します。
より高い電力密度を実現: ワイヤがリード線として直接機能するため、外部接続では達成が難しい 25W/cm2 を超える電力密度が可能になります。
優れたワイヤー素材: 内部接続には高性能ワイヤーが使用されています。-
外部接続では通常、リード線としてステンレス鋼線が使用され、約 350 度までの温度に適しています。しかし、高温ではステンレス鋼は急速に酸化し、浸炭します。その冶金学的構造が変化し、抗酸化能力が急激に低下し、急速な老化、浸炭、加熱効率の低下、温度の低下、電気的性能の低下、そして最終的には故障につながります。
内部接続にはニッケル-芯高温-線またはテフロン-でコーティングされたニッケル線が使用されています。純ニッケルまたは少なくとも 80Ni20Cr 合金で作られたニッケル コアは、安定した性能、優れた高温耐性、永続的な耐酸化性を備えています。-通常の使用では5年以上浸炭が起こりにくく、外部接続型に比べて寿命が大幅に延長されます。
2 つの構造の選択に関する推奨事項:
A. 表面負荷に基づく: 表面負荷が 6W/cm2 未満のヒーター (電力と動作温度が低い) の場合は、よりコスト効率の高い外部接続が適切な選択です。-
B. For Long Lead Wires (>500mm): リード線が長くなると内部接続がますます困難になり、製造コストが高くなるため、通常は外部接続が推奨されます。
C. 非常に短いチューブまたは非常に小さな直径の場合: 可能な場合は外部接続を選択します。
D. 接続ポイントのスペースが限られている場合: ヒーター設置後にスペースが制限されている場合は、内部接続を選択してください。
E. リード線を曲げたり頻繁に動かしたりする必要がある場合: リード線の根元を取り付け後に曲げる必要がある場合、または動作中に頻繁に動く可能性がある場合は、内部接続 (一体型の耐屈曲性ワイヤを使用) を使用することをお勧めします。-
F. 周囲温度が高い環境: ヒーター本体とリード線部分の両方が高温にさらされる場合は、内部接続を選択してください。特定の動作温度に基づいて、適切な高温リード線と組み合わせてください。-
G. 重油/グリースまたは腐食性ガスのある環境: 内部接続が推奨され、テフロン-絶縁リード線と組み合わせるのが理想的です。注: テフロンリードは高温環境では使用しないでください。-
要約すると、内部配線と外部配線の選択は、どちらが普遍的に優れているかということではなく、特定の電気、熱、機械、環境要件に基づいて作業に適したツールを選択することによって決まります。
