選定計算 ファンモーターの場合 ヒーターの選定例
装置内を適切な温度に保つためには、その条件を満たすヒーターの必要発熱量を把握する必要があります。
必要発熱量は装置のサイズ・材質・装置内外部の温度から求めることができます。ここではお客様の装置に最適なヒーターの選定例をご説明します。
ヒーター選定のフローチャート
選定の計算方法
フローチャートに従い、条件をもとに計算します。
（1）運転条件と装置の仕様の確認・算出
例として、寒冷地域の一般的な工場に設置されている装置内を、目標温度に設定するヒーターを選定します。
- 冬季間は最低気温が−20℃に達する地域
- 装置内の機器の使用周囲温度は0～50℃
- 装置内の目標温度を5℃に設定する
①装置の仕様の確認
| 項目 | 仕様 |
|---|---|
| 装置のサイズ （材質：鉄） |
幅（W）= 0.7m 高さ（H）=1.0m 奥行き（D）=0.4m |
| 温度条件 | 目標温度 T1=5℃ 周囲温度 T2=−20℃ |
| 装置内の発熱量 ※ | Q=100W |
| 電源 | 50Hz 100V |
- ※ 装置内の機器の発熱量です。電源、インバータ、
プログラマブルコントローラなどヒーター以外に熱源がある場合に考慮します。
②選定に必要な値の算出
- 装置の有効表面積（放熱面積）S算出
装置の有効表面積を算出する方法は以下の通りです。
| 設置場所の分類 | 計算式 |
|---|---|
| 装置の全周囲が開放されている場合 | S ＝ 1.4 × W ・ D ＋ 1.8 × D ・ H ＋ 1.8 × W ・ H |
| 装置の背面が壁に接している場合 | S ＝ 1.4 × W ・ D ＋ 1.8 × D ・ H ＋ 1.4 × W ・ H |
| 装置の片側の放熱が妨げられている場合（装置の連結等） | S ＝ 1.4 × W ・ D ＋ 1.4 × D ・ H ＋ 1.8 × W ・ H |
| 装置の背面と片側の放熱が妨げられている場合 | S ＝ 1.4 × W ・ D ＋ 1.4 × D ・ H ＋ 1.4 × W ・ H |
| 装置の両側の放熱が妨げられている場合（装置の連結等） | S ＝ 1.4 × W ・ D ＋ 1.0 × D ・ H ＋ 1.8 × W ・ H |
| 装置の背面と両側の放熱が妨げられている場合 | S ＝ 1.4 × W ・ D ＋ 1.0 × D ・ H ＋ 1.4 × W ・ H |
| 装置の前面以外全ての放熱が妨げられている場合 | S ＝ 0.7 × W ・ D ＋ 1.0 × D ・ H ＋ 1.4 × W ・ H |
ここでは装置の全周囲が開放されている場合とします。
- 装置の有効表面積S
-
1.4 × W ・ D ＋ 1.8 × D ・ H ＋ 1.8 × W ・ H
1.4 × 0.7× 0.4 + 1.8× 0.4× 1.0 + 1.8× 0.7× 1.0
2.37［m2］
- 目標温度と周囲温度の温度差算出
- 温度差ΔT
-
T1−T2
5−（−20）
25［℃］
（2）条件を満たす発熱量の算出
ここでは、計算による求め方とグラフによる簡易的な求め方を説明します。
計算による求め方
- QH
-
S×5※×ΔT−Q
2.37×5×25−100
196.25［W］
- ※ 装置の材質が鉄の場合、熱通過率は5になります。
他の装置の材質と熱通過率は以下の通りです。
ステンレス：4.5、アルミニウム：12.0、アルミニウム（2層）：4.5
必要発熱量の計算がWEBサイト上で簡単におこなえます
グラフによる求め方（下図ヒーティングパフォーマンスグラフ）
- ①
- 有効表面積（S）2.37m2と温度差（ΔT）25℃の交点Aを求めます。
- ②
- 交点Aを起点として横軸と平行に線を引きます。
- ③
- 平行線と縦軸の交点より必要発熱量（QH'）300Wが求められます。
- ④
- 装置内の発熱量（Q）は運転時にヒーター同様熱源となるため、必要発熱量（QH'）から除きます。
- QH
-
QH'−Q
300−100
200［W］
（3）最適なヒーターの選定
計算による結果：196.25［W］
グラフによる結果：200［W］
算出結果より、200Wの発熱量が必要になることがわかります。
必要条件から、単相100V仕様であるHMA200F-1を選定します。
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