技術情報
１.ヒーター設計に必要な情報
２.ヒーターの温度について
３.温度分布について
一般的なシートヒーターの温度は中央部が高く、周辺が低くなる傾向があります。 また発熱線の配線部は非配線部よりも高くなります。当社がサーモグラフィで撮影した資料がありますのでご紹介します。
【測定条件】
- ・アルミ箔ヒーターをプラスチック板に貼り付ける
- ・プラスチック板の表面温度を測定
- ・水平放置
- ・ワット密度：0.1（W/cm2）
- ・実験試料サイズ：300 × 300mm
（※）アルミの反射によってサーモグラフィーで測定不可のためプラスチック板を使用しています。
【アルミ箔1層構造の場合の測定結果】
上画像図から、ヒーター端より中央部のほうが赤いことが分かります。 また発熱線部がより赤く、温度が高いことがわかります。
一般的なヒーターの場合、大抵このような温度分布になります。
お客様の中には「もっと温度が均一なヒーターが欲しい!」という方もおられます。 その場合、配線パターンを変更したり外側の余白を
減らしたりしての対応も可能です。 ご要望があればヒーターを金属板に貼り付け加工することもあります。
当社では上記加工無しで簡単に温度を均一にするためアルミ箔を2層にしたヒーターも製作しております。
その効果を下記サーモグラフィの資料でご確認下さい。
【アルミ箔2層構造の場合の効果】
通常のヒーターの場合、発熱線部や中央部に熱が集中していますが、アルミ箔を2層にすることで熱が均一になります。
ヒーターまたは被加熱物に温度ムラがあると、シビアな温度制御が難しくなります。
※温度の低い部分で制御すると過加熱、温度の高い部分で制御すると加熱不足となる可能性があります。
当社ではお客様のご使用方法に合わせたヒーターをご提案させていただきます。
４.温度制御について
ヒーターには自己温度制御性が無いため、必ず温度制御する必要があります。 ワット密度でヒーターの上昇温度を把握しても、周囲環境によって到達温度が変わるからです。 下記のグラフは昇温測定した資料です。
上図のシリコンラバーヒーターの昇温測定結果より 周囲温度が約20℃の時、表面温度が約70℃で落ち着き上昇温度が約50℃ということが分かります。
しかし仮に、周囲温度が40℃の場合、50℃上昇して表面90℃まで到達が予想されます。
このように、ヒーターの上昇温度+周囲温度（周囲環境）によって到達温度が変わるため温度制御は必ず必要です。
当社では下記の温度制御装置を標準で取り扱っております。
お客様のご使用方法、温度制御の精度、コスト、ヒーターとの相性などを考慮してご提案させて頂きます。
・サーモスタット（温度一点固定型）
【特徴】
- ・コストが安い
- ・コンパクト : サイズ（t6×20×35mm）
- ・ダブルプロテクト : 温度ヒューズ標準装備
- ・10℃刻みの温度選択：20℃～100℃まで対応
・温度センサーと温度コントローラー（温度任意変更型）
【特徴】
・電子的に温度制御 : 種類が多く、お客様の用途に合わせてご提案致します。また要望があれば特注品も対応可能です。
・温度センサーと温度コントローラーがセット : 温度センサーは3種類（熱電対・サーミスタ・白金）取り扱っております。
※ご要望に応じてヒーターにセンサーを取り付けします。
５.ヒーターの寿命について
シートヒーターの耐久寿命はいつか必ず来ます。 ヒーターの保証ではありませんが「何年くらい使える？」のご質問には当社の実績、または各材料からみた目安をお伝えしております。
シリコンラバーシートの寿命
シリコンラバーヒーターの絶縁材料にはシリコンラバーシートを使用しております。 シリコンラバーシートの寿命は熱的要因に左右されます。
シリコンラバーシートの熱劣化 参考データ
