一般的な発熱体とその用途

エアプロセスヒーター

名前の通り、このタイプのヒーターは移動する空気を加熱するために使用されます。エアハンドリングヒーターは基本的に加熱されたチューブまたはダクトで、片方の端は冷気を取り込み、もう片方の端は温風を排出します。発熱体のコイルは、パイプの壁に沿ってセラミックと非導電性のガスケットで絶縁されています。これらは通常、高流量・低圧の用途で使用されます。エアハンドリングヒーターの用途としては、熱収縮、ラミネーション、接着剤の活性化または硬化、乾燥、ベーキングなどがあります。

カートリッジヒーター

このタイプのヒーターでは、抵抗線がセラミックコア（通常は圧縮マグネシア製）に巻かれています。長方形の形状も用意されており、抵抗線コイルがカートリッジの長さに沿って3～5回通されています。抵抗線または発熱体は、熱伝達を最大限に高めるためにシース材の壁近くに配置されています。内部部品を保護するため、シースは通常、ステンレス鋼などの耐腐食性材料で作られています。リード線は通常フレキシブルで、両方の端子はカートリッジの一端にあります。カートリッジヒーターは、金型加熱、流体加熱（浸漬ヒーター）、および表面加熱に使用されます。

チューブヒーター

チューブヒーターの内部構造はカートリッジヒーターと同じです。カートリッジヒーターとの主な違いは、リード端子がチューブの両端にあることです。チューブ構造全体は、加熱対象空間または表面の所望の熱分布に合わせて様々な形状に曲げることができます。さらに、これらのヒーターは、効率的な熱伝達を助けるために、シース表面にフィンを機械的に接着することができます。チューブヒーターはカートリッジヒーターと同様に汎用性が高く、同様の用途に使用されます。

バンドヒーター

これらのヒーターは、パイプ、バレル、ドラム、押出機などの円筒形の金属面または容器に巻き付けるように設計されています。容器の表面にしっかりと固定するためのボルト留めクリップを備えています。ベルト内には、通常、マイカ層で絶縁された細い抵抗線またはベルト状のヒーターが内蔵されています。シースはステンレス鋼または真鍮製です。バンドヒーターを使用するもう一つの利点は、容器内の流体を間接的に加熱できることです。つまり、ヒーターはプロセス流体による化学的侵食を受けません。また、オイルおよび潤滑油サービスで使用する場合、火災の危険性からも保護します。

ストリップヒーター

このタイプのヒーターは平らな長方形の形状で、加熱面にボルトで固定されます。内部構造はバンドヒーターに似ていますが、断熱材にはマイカ以外に、酸化マグネシウムやガラス繊維などのセラミックが使用される場合もあります。ストリップヒーターの代表的な用途は、金型、鋳型、プラテン、タンク、パイプなどの表面加熱です。表面加熱に加えて、フィン付き表面構造により空気や流体の加熱にも使用できます。フィン付きヒーターは、オーブンや暖房器具に使用されています。

セラミックヒーター

これらのヒーターは、高融点、高熱安定性、高耐熱性、高い化学的不活性、そして小さな熱容量を持つセラミックを使用しています。これらは絶縁材として使用されるセラミックとは異なることに注意してください。優れた熱伝導性により、発熱体からの熱を伝導・分散させるために使用されます。代表的なセラミックヒーターとしては、窒化ケイ素と窒化アルミニウムがあります。これらは、グロープラグやイグナイターに見られるように、急速加熱によく使用されます。しかし、急速な高温加熱と冷却サイクルにさらされると、熱応力による疲労により材料にひび割れが生じやすくなります。特殊なタイプのセラミックヒーターとして、PTCセラミックがあります。このタイプは消費電力を自動制御するため、ヒーターが赤くなるのを防ぎます。