Orientalmotorオリエンタルモーター株式会社

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=1.8×H×(W+D)+1.4×W×D
装置の背面が壁に接している場合
S=1.4×W×(H+D)+1.8×D×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×D×(H+W)+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×H×(W+D)+1.4×W×D
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=1.8×W×H+1.4×W×D+D×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×(H+D)+D×H
装置の前面以外全ての放熱が妨げられている場合
S=1.4×W×H+0.7×W×D+D×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
=側面積+天面積
=1.8×H×(W+D)+1.4×W×D
=1.8×1.0×(0.7+0.4)+1.4×0.7×0.4
=2.37[m2

● 目標温度と周囲温度の温度差算出

温度差△T
=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×△T−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

詳細はこちらをご覧ください。

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(△T)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。

温度スイッチのご紹介

ヒーティングモジュールとの併用で省エネルギーに貢献する、ヒーター用温度スイッチAM2-XB1の使用をおすすめします。

詳細はこちら

 

モーターに関する"豆知識"をメールマガジンで受け取る

サポート/お問い合わせ

  • お客様ご相談センター
  • Q&A
  • メールでのお問い合わせ
  • 最寄りの支店・営業所

製品を選ぶ

ご購入/お見積

  • オリエンタルモーターWEBショップ
  • 電話・FAX・メールでのご注文・お見積
  • 総合カタログのご請求
  • 最新情報をお届けします メルマガ・情報誌
  • オリエンタルモーターWEBサイト 活用ナビ
  • ORIM VEXTA オリムベクスタ株式会社
  • おすすめ製品や活用事例 製品トピックス
  • 技術サポートツール
  • 教えて!照代さん
  • おりろぐ
  • 動画ライブラリー