技 術 資 料
1.電 力 密 度 と 表 面 温 度
( 1 - 1 ) K型ヒータの表面温度
□ヒータエレメント形状
表面電力密度とは、ヒータエレメントの発熱部表面単位面積(cu)当たりの消費電力(W)です。一般に、ヒータエレメントの表面温度や用途等を判断するときのパラメータとなります。K型シーズヒータの表面電力密度の近似値は、下式によって求められます。
表面電力密度P(W/cu)= 31.8× 電力 / { D × ( PL - 2B ) }

D:ヒータ径(mm) PL:ヒータパイプ長(mm) B:B寸法(非発熱部)

□K型 表面温度と電力密度の関係


( 1 -2 ) KF型ヒータ(放熱フィン付ヒータ)の表面温度
□ヒータエレメント形状

表面電力密度とは、ヒータエレメントの発熱部表面単位面積(cu)当たりの消費電力(W)です。一般に、ヒータエレメントの表面温度や用途等を判断するときのパラメータとなります。K型シーズヒータの表面電力密度の近似値は、下式によって求められます。(但し便宜上放熱フィンの表面積は計算値に含まれて降りません。)
表面電力密度P(W/cu)= 31.8× 電力 / { D × (FL -30 ) }

   D:ヒータ径(mm) FL:フィン長(mm)



□KF型 表面温度と電力密度の関係


( 1 -3 ) K型ヒータ(フィンなし) KF型ヒータ(フィン付)の対比
□ K型ヒータ KF型ヒータの特長・性能比較

KF型ヒータ(フィン付き) K型ヒータ(フィンなし)
表面温度 ・低い―放熱面積が広いため
・有風時は特に低くなる
・高い
・有風時でもあまり下がらない
安全性 ・表面温度が低いため、より安全
・輻射熱対策不要
・高温の安全対策が必要
・輻射熱による周辺機器への影響を考慮(400℃以上の場合特に注意)
速温性 放熱効率が良いため昇温時間が短い ヒータ表面温度を下げるためヒータ径を太くすると、より昇温時間がかかる
安全器の
作動性能
無風時と有風時の表面温度の差が大きいため、異常時の安全器の作動がより確実となる 無風時と有風時の表面温度の差が小さいため、通常時に誤動作しないように設定しなければならない
重量 軽量化ができる 表面温度を下げるためヒータ径を太くすると重くなる
冷房時の
結露
少ない 多い
寿命 ヒータの温度が低いため寿命も長い 中高温用ヒータとして作成すれば特に問題はない
許容最大
表面電力密度
(進興推奨)
寿命、安全性を考えて
5.0W/cuまで
2.5W/cuまで
コスト
安価 表面温度が低くなるためパイプ材質はSUS304
高価 表面温度下げるためヒータを太く、または長くすると高くなる。パイプ材質もSUS321の使用が必要

空気加熱用ヒータの場合周辺機器への熱影響や安全性確保のためヒータ表面温度を出来るだけ下げることが望ましい。よってフィン付きヒータが非常に有効である。


□ K型ヒータ KF型ヒータの表面温度比較

K型ヒータ(フィンなし)は風速の有無、強弱に関係なく表面温度差が小さい、それに比べKF型ヒータ(フィン付き)の方は無風時と有風時の時の表面温度差が大きく、有風時には表面温度が低くなる。これはフィン付きヒータの方が放熱効率が良いためで気体を加熱する空調用にはフィン付きヒータが適している。



注意
上記グラフの表面温度と表面電力密度の関係は、シーズヒータの寿命や性能を決定します。
このグラフは一本のヒータエレメントを空気中に水平放置した場合の表面温度で、披加熱物に密着して取り付けた場合は放熱効果が良くなり、表面温度は低くなります。
また、数本のヒータエレメントを隣接して設置した場合は、相互熱影響で表面温度は高くなります。使用温度が400℃を超える場合や、特殊用途(腐食環境での使用等)の場合は、当社技術部までお問合せください。



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Shinko Electric Industrial. Co.,Ltd