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 SAH-10S series  

   
熱風ヒータ   SAH-10S シリーズ   

          
            
                                                         











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Fe-Cr-Al系電熱線からなる超高密度発熱体を石英管の中に配置し、その中にエアーを流して加熱する構造の精密な熱風ヒータです。ヒータ部はΦ13oの金属ケースにおさめられており、堅牢で扱いやすいものです。

超高温熱風が簡単に、長期間安定して発生でき、安全でクリーンです。しかも超小型なので設置場所を選びません。熱風温度は電圧コントロールにより常温〜800℃(最高900℃)の任意の温度に設定できます。
主な用途

各種予熱,加熱加工,ロー付け,溶接,切断,蒸発,乾燥など

電気,機械,自動車,半導体工業をはじめ、あらゆる工場,実験室,研究室などで多数活用されています

SAHシリーズ中での位置

最も需要の多い100w〜800wの範囲をカバーする品種。

従来から最も多く使用されてきた10Hシリーズを大幅改良し、これに代わるものとして開発したのが、このSAH-10Sシリーズです。

大まかな仕様

電力             100w〜800wの範囲
エアー耐圧力 0.6MPa(Pタイプ)
エアー流量   推奨 5〜60L/min.  MAX.90L/min.
エアー温度   常温〜800℃  MAX.900℃(条件付) 

従来品の様な覗き穴はありませんが、オプションで付ける事はできます。ただし熱効率が若干低下します。
    A型         B型       C型        P型      



    特徴




* 10Sシリーズは熱風温度センサーを組み込むことができます。熱風温度の測定値を熱風平均値に近づけるために面積の広い測温部としています。

発熱体部(いちばん下の写真)とノズル部(中央の4種類)を自由に組み合わせることができます。先端がネジのP型ノズル部を使えば、写真上段の各種ノズル,接続ネジが使えます。

発熱体部とノズル部の組み付けは、発熱体部金具の六角部をスパナ,バイス等で挟み、ノズルを強くねじ込んでください。このとき、ノズル部のネジが完全に見えなくなり、それ以上回らなくなるところまで締めて下さい。握力が弱い方はノズル部の金属パイプ部をプライヤーかパイプレンチで回して下さい。この場合、注意しないと金属パイプに傷が入ります。ただしご使用上の問題はありません。

Oリングの反発力があるので、通常ならば使用中にこのネジが緩むことはないですが、振動が強い等で心配な場合は、このネジ部にゆるみ止め剤や接着剤を付けて下さい。通常のご使用ならば、この部分は80℃以下ですので、ほとんどの緩み止め剤や接着剤が使えます。
発熱体部の根元部
テフロン被服電線はエアー漏れを起こしやすく、接着固定も難しいのですが、フッ素ゴムを介在させ、更にワイヤーでしばり、そのうえから耐熱エポキシ接着剤を塗布することにより0.6MPaで漏れゼロを達成しました。

Sシリーズの基本耐圧力は0.6MPaですが、ガラス部が露出するB,C型については安全のため0.2MPaとしております。

高耐圧縮力のスーパー発熱体。ノーマル発熱体でも通常のご使用ならば十分です。
高性能な発熱体部

超高密度発熱体に内蔵温度センサーの組み合わせ。


発熱体はFe-Cr-Al系合金線であり、表面に強固なアルミナ膜が形成されているため消耗が少なく、かなりの耐蝕性もあります。


センサーはK熱電対またはR熱電対です。 
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   SAH-10Sシリーズ全部を表す共通図面仕様書

   
 













































































  「電力」欄の*印のところは、できれば採用しない方が無難です。余裕がないので、不意のエアー断などでは
  許容時間が秒単位になります。逆に電力欄の最上段のところでは余裕があり、より安全です。  

    

SAHのL寸
  
適合する発熱体全長      備考
 センサー付き   センサー無し 
       57mm 58 55  * 100〜200w
       72mm 73 70  * 200〜350w
       94mm 95 92  * 350〜650w
      150mm 151 148  * 650〜1000w





 発熱体ユニット諸元(金属ベース部に組み合わせる前の状態の発熱体)

    基本型名  電圧
   v
 電力
   w 
電熱線
 φmm
電熱線
負荷
w/cm2
発熱長
  mm
 発熱体ユニット全長  適合
  L1寸
センサー付 センサー無
SAH100-100/10R7S 100v 100w φ0.20 7.5 20 53
100v 150w φ0.26 7.5 29 68
100v 200w φ0.30 9 68
100v 260w φ0.40 6 66 90
100v 350w φ0.43 9 60 90
100v 360w φ0.45 9 66 90
100v 440w φ0.45 12.5 54 90
100v 500w φ0.50 12
100v 650w φ0.60 12
200v 200w φ0.20 7.5 42
200v 250w φ0.23 8 55 90
200v 350w φ0.26 10 66 90
200v 440w φ0.29 12.5 66 90
200v 650w φ0.4 10 112 146
200v 800w φ0.43 11 106 146
PXDSφ0.40→0.5767Ω/mm
PXDSφ0.43→0.4730Ω/mm
PXDSφ0.45→0.4166Ω/mm

PXDSφ0.20 4.9820Ω/mm
PXDSφ0.23 2.9012Ω/mm
PXDSφ0.26 2.2890Ω/mm
PXDSφ0.29 1.3774Ω/mm
PXDSφ0.30 1.2804Ω/mm
PXDSφ0.35 0.9062Ω/mm
PXDSφ0.40 0.5767Ω/mm
PXDSφ0.43 0.4730Ω/mm
PXDSφ0.45 0.4166Ω/mm
PXDSφ0.50
PXDSφ0.55 0.2153Ω/mm
PXDSφ0.60




   SAH-10Sシリーズの改良点


@

リード線引出し方法の改良


リード線引き出し方法を改良したので、より狭いスペースにも組込可。

リード線の引出方法の改良により、より狭いスペースへの組み付けが可能になりました。従来品はリード線が金属ケースより直角方向に出ていたので、設置には少なくともφ25mm程度の空間が必要でしたが、Sシリーズではこれが45°方向に出ており、φ20o程度の空間があれば設置可能です。


A

2分割構造の採用


発熱体部とノズル部を分離構造としたので、部分交換が可能。

共通の発熱体部にノズル部をねじ込みで組合わせる構造としました。ノズル部のみ,発熱体部のみの交換が可能です。

発熱体部は発熱体と金属ベース部(エアー入口ネジ)が一体となったものです。各ノズル部に対して共通の寸法となっており、A,B,C,P各タイプのノズル部に共通で使えます。

ノズル部は加熱管とノズルを兼ねた石英管が金属パイプの中に固定されたものです。石英管と金属パイプは簡易断熱されています。

発熱体部とノズル部はネジによって結合されます。そしてその接合部にはフッ素ゴム製のOリングがあり、完全な気密と耐圧力を確保します。

10SシリーズのSは分離を意味する(separate)の頭文字Sを採用したものです。


B

耐エアー圧力の向上


耐圧力は標準仕様で0.6MPa(6気圧)に対応。

2分割できるセパレート構造を採用しながらも耐圧約6気圧(0.6MPa)を達成しています。 オプションで9.8気圧への対応も可能です。

尚、耐圧力が実際に問題になるのは10PSタイプ(熱風出口側がネジ接続)の場合のみです。他のタイプでは熱風が大気中に放出されるため、エアー流量が制限値以内(MAX90L/min.)であれば、熱風ヒータには通常ならば0.3気圧程度(0.03MPa)しか加わらず、余裕をみたとしても1気圧(0.1MPa)に耐えれば十分です。またガラスが露出したタイプは万一破損した場合に内圧が高いと危険ですので、P型以外は耐圧規格を0.2MPaとしております。


C

熱風温度の測定値バラツキを改善


温度測定点を大きくして、できるだけ熱風温度の平均値が測定できるよう改良。

センサー測温部に馬蹄形の集熱器を溶接し、できるだけ広い範囲の熱風温度の平均値が測定できるよう工夫しました。


D

低分子シロキサン対策

低分子シロキサン対策(シリコン接着剤、シリコンゴム不使用)を行ないました。

標準で低分子シロキサン対策を行いました。電線はフッ素樹脂被覆,ゴム部品はフッ素ゴム,接着剤は耐熱エポキシ(200℃)です。更に製品全体を全数150℃,10分間の熱処理を行っており、あらゆる揮発性物質をほとんど排除しております。

低分子シロキサンの問題とは、シリコン接着剤などに含まれる低分子シロキサンが蒸発し、それが空気中に存在すると、それが電気接点などに悪影響し、接触不良の原因になったりすることです。精密な電気製品や測定器を使われるような工場,研究所などでは大きな問題になります。半導体製造でも問題になります。


E

R熱電対に対応(2点センサも可)


2点温度センサー対応。標準はK熱電対ですがR熱電対も選択可能。

熱風温度測定用の温度センサーに加え、発熱体温度のセンサーも加える事ができます。熱風温度センサーのみでは、エアーが完全に止まってしまうと発熱体がどんなに高温でも低い温度しか示しませんので、これでもって安全対策とすることはできません。発熱体温度センサーがあれば、エアーが完全に止まってしまった場合でもヒータの焼損を防げます。

熱風温度700℃程度までであれば、その温度を測定する温度センサーはK熱電対で問題ありません。しかし800℃〜950℃といった温度でご使用の場合、K熱電対ではセンサーの寿命が短くなり、発熱体の寿命以前にセンサーが先に焼き切れてしまいます。その場合にはR熱電対(白金系)の採用が必要です。又はその熱風温度に耐える熱電対をノズル部に外付けしたものをご使用ください。


F

RoHS完全対応


RoHSに対応しています。また輸出規制に関して「非該当」です。

使用材料は全てRoHS対応を確認しております。RoHSとは、「電気・電子機器に含まれる特定有害物質の使用制限に関する欧州議会及び理事会指令」のことであり、規制される物質と規制値は  :1,000ppm以下, 水銀 :1,000ppm以下, カドミウム :100ppm以下, 六価クロム :1,000ppm以下, ポリ臭化ビフェニル (PBB) :1,000ppm以下, ポリ臭化ジフェニルエーテル (PBDE) :1,000ppm以下 となっています。

従来品はエアー入口部に使っていた黄銅(しんちゅう)という金属合金に約3%の鉛が含まれており、これが規制値をオーバーしていました。これは当社製の品物に特有のことではなく、従来使われていた黄銅は全て約3%の鉛が含まれており、全てRoHSに抵触します。10Sシリーズではこの黄銅を新規開発された鉛不使用のRoHS対応黄銅に変えることでRoHSに対応しました。

 

G

熱効率の向上と本体温度の低下


金属箔による簡易断熱構造。金属ケースの最高温度が約40℃低下します。


加熱管(石英管)と金属ケースの間に金属箔の層を設ける事により放熱ロスをカットしています。これにより金属ケース外壁の最高温度が約40℃低下しました。このヒータには断熱材を入れる事のできるスペースとしては0.25mmしかありません。従って十分な断熱性能を確保するのは無理ですが、それでも効果は実感できると思います。

断熱効果を上げるために従来品にあった覗き穴(Φ4×5個)を無くしています。ただしオプションで従来品の様に覗き穴を付けることも出来ます。しかしその場合、熱のロスが若干増え、熱効率が少し低下します。
    


  注意点


超高温熱風(800℃〜900℃)でご使用の場合の注意点

このヒータを800℃以下で使われる場合には一般的な取扱説明書をご参照ください。その場合の特性は各種実測データがあります。しかし800℃〜900℃といった超高温でご使用になる場合は、エアー流量を下げてください。特に900℃で使われる場合の推奨流量は下記です。

   F=0.012P         F:エアー流量[L/min.]   P:ヒータ定格電力[w]

例えば200v-440wヒータの場合、推奨エアー流量は5.3L/min.です。供給電力は一般的には温調器を使いますので、それがコントロールしますが、実測しますと定格電力の40%程度になります。供給電圧で言えば60%〜65%電圧になります。この時の発熱体温度は1100℃〜1150℃ですので、寿命は1000時間〜300時間と推定されます。制御方法が悪いと寿命が短くなります。制御周期0.5秒以下のサイクル制御か、又は電圧制御としてください。

この流量域で熱風温度800℃以下で使われれば寿命は数千時間以上となります。また高温でのヒータ寿命は電熱線径に比例又はそれ以上で長くなります。そして線径はそのヒータの定格電流値にほぼ比例しますから、電流値の大きなヒータほど高温でも寿命が長いという傾向になります。200v-440wヒータは2.2Aですが、100v-440wヒータは4.4Aです。つまり200v仕様よりも100v仕様の方が寿命が長い(約2倍)事になります。また電力の大きなものほど線径が太くなり、寿命に有利です。

しかし800℃程度以上の熱風温度を得る様な条件下では、標準の内蔵温度センサー(K熱電対)では熱電対の寿命が発熱体よりもかなり短くなります。高温でもある程度の寿命を求められる場合にはR熱電対を選択されるか、又は熱電対をノズル部に外付けしたものをご使用ください。

上記熱風温度はこのヒータに内蔵された内部センサーによる値です。つまりノズルの内部温度という事になります。この熱風を吹きつけて加熱できる加熱対象物の温度は、内部センサーの温度よりも約100℃〜200℃低くなりますが、この差を少なくする特殊ノズルも供給できます(特注)。

上記の様な条件(供給電圧が定格電圧の60%〜65%)ではヒータ通電開始からの熱風温度立ち上がりに時間がかかります。温調器を使わない場合には4〜5分間もかかります。温調器を使えば立上り時に一時的に多くの電力を消費させますので、SAHはかなり短い時間で立ち上がります。


   備考


耐圧構造について


ノズル部と発熱体部の接続部に関してはフッ素ゴム製Oリングにて気密を保ちます。

リード引出部に関してはフッ素ゴム管を介在させることで気密を保ちます。

しかしテフロン(フッ素樹脂)被覆電線は接着できない材質なので、固定や漏れ防止は接着剤に頼ることができません。そこでフッ素ゴム管を針金で縛り、さらに金属ベースのテーパー部に金属線を巻き付け、強く締めつける事でゴムを変形させ電線を強く押さえ込んでいます。

更にその上に耐熱硬質エポキシ接着剤(200℃)を塗布する事によりゴム変形部にクサビが入った様な形となり、強固に固定されます。

これらの工夫により十分な耐圧力を得て強い風圧にも対抗し、外部からの電線の引っ張りに対する抵抗力も得ています。もちろん漏れも0.6MPaでほぼゼロです。

ただし外部から電線を引っ張るのは極力避けてください。特にセンサーのリード線は内部がφ0.2の単線なので、引っ張るとこの単線に力が伝わり、ヒータ内部のリード線接続部が引っ張られ、外れる可能性があります。



スーパー発熱体


約10倍の耐圧縮力を持つ発熱体。センサーも高温での使用が可能です。




スーパー発熱体(オプション/+SH)



センサー寿命が長い

センサーは発熱体の外周部を通りますので、発熱体温度よりも大幅に低くて済み、熱風温度と同程度です。そのため、K熱電対でもかなりの高温使用が可能です。また熱電対の線径が細くできるので、応答速度が数倍になります。





高強度(高耐風圧)

この構造では電熱線の巻きの重なり点が一直線状になるため、この発熱体を圧縮するためには電熱線そのものをつぶす必要があり、極端に大きな力を必要とします。

そのため、この発熱体は圧縮力に対して従来構造の10倍以上の耐力があり、これを採用した10Sシリーズ熱風ヒータは小型ヒータにも関わらず180L/minのエアー流量に耐えます。
*
従来構造の発熱体

センサーは発熱体の中央を通っていますので、発熱体とほぼ同じ温度(熱風温度より約300℃高い)になります。そのため、センサー寿命は高温では十分ではありませんでした。

またこの電熱線の巻き方は、電熱線が曲がることにより圧縮可能なので、比較的弱い力でも圧縮可能でした。そのため高温,大流量でのご使用では発熱体の高温部が圧縮されてしまい、それによる過熱で短寿命になるなどの不具合発生がありました。


   リード線について


リード線の長さと中継,端末処理


Sシリーズはリード長さが電源,センサーリードとも200mmが標準となります。端子は付きません。長いリードが必要な場合や端子が必要な場合は下表の価格が加算されます。

200mmリードの場合、通常はここでコネクタに接続して使用します。熱電対による温度測定の場合、コネクタ挿入による測定誤差を気にされる方がおられますが、コネクタ内部に温度差が無ければどんな金属が挿入されたとしても測定誤差は発生しません。コネクタ内で数℃も温度差が出ることはほとんど無いと思いますので、よほどの精密測定でない限り、気にする必要はありません。したがって特別なコネクタ(熱電対専用)は必要無いと判断しています。

ただしコネクタから測定器までの接続は長いので温度差は無視できませんから、必ず補償導線又は同種の熱電対線をリード線としてご使用ください。 延長用リード線,コネクタ,端子は弊社でも各種取り揃えております。


   

   

   

価格

CMP12→\3000/セット

SM→\300/セット

弊社では専用コネクタは不要で、一般的なコネクタで十分と判断しております。      
   メス    オス    ピン
  熱電対専用コネクタ
 CMP12-K  耐熱140℃
    汎用コネクタ SMタイプ 耐熱85℃




  熱電対用リード線 各種


R熱電対用リードはRの材質が高価なので、熱起電力を一致させた安価な合金線(補償導線)を使用。しかし材質が脆いのでより線を採用しています。


K熱電対用リードはKの材質が安価なので、K熱電対そのものの材質で構成しています。



価格は左より

¥600/m
¥800/m
¥500/m
¥260/m
  R用 ヨリ線

導体Φ0.12×9本
シリコン被覆Φ4
   
 R用 ヨリ線

導体Φ0.08×7本
テフロン被覆Φ1.5
 K用 単線

導体Φ0.2
テフロン被覆Φ1.5 
 K用 単線

導体Φ0.2or0.32
ガラス被覆Φ1.5
 


  参考資料

*     解説のテーマ  Go         備   考
*熱風ヒータの概要,取扱説明 *熱風ヒータの使い方の詳細があります
*熱風加熱のビデオ *ハンダを溶かす実験や木材を焼切る実験ビデオ
*熱風ヒータの特性 *熱風ヒータの電圧-流量-熱風温度-エア圧力特性など
*熱風ヒータ専用コントローラ *熱風ヒータを制御して目的の温度,流量の熱風を得る装置
*エアー源について *各種エアー源の紹介。コンプレッサ,電磁ポンプ,ロータリブロア等
*製品の価格 *ほとんど全ての製品の価格指数一覧。価格そのものではありません



   10Sシリーズ 価格表    φ13クラス小出力熱風ヒータ  SAHv-w/10□Sタイプ

        品 種 ,仕 様            価格     備 考     
* SAHv-100〜200w/10AS/L57   0.900 金属ケースφ13
エアー入口 PTネジ R1/8
ストレートノズルφ8.5
 
* SAHv-200〜350w/10AS/L72  0.950
* SAHv-350〜650w/10AS/L94  1.150
* SAHv-650〜1000w/10AS/L150  1.400
*
* SAHv-100〜200w/10BS/φ2/L48  1.000 金属ケースφ13
エアー入口 PTネジ R1/8
絞りノズルφ2     
* SAHv-200〜350w/10BS/φ2/L63  1.050
* SAHv-350〜650w/10BS/φ2/L85  1.250
* SAHv-650〜1000w/10BS/φ2/L141  1.500
*
* SAHv-100〜200w/10CS/0.5*26/L48  1.400 金属ケースφ13
エアー入口 PTネジ R1/8
スリットノズル0.5×26  
* SAHv-200〜350w/10CS/0.5*26/L63  1.450
* SAHv-350〜650w/10CS/0.5*26/L85  1.650
* SAHv-650〜1000w/10CS/0.5*26/L141  1.900
*
* SAHv-100〜200w/10PS/M12F/L66  1.000 金属ケースφ13
エアー入口 PTネジ R1/8
エアー出口 M12F ネジ
* SAHv-200〜350w/10PS/M12F/L81  1.050
* SAHv-350〜650w/10PS/M12F/L103  1.250
* SAHv-650〜1000w/10PS/M12F/L159  1.500
*


   オプション価格表

* 覗き穴φ4×5個付き +0.018 熱のロスは増えます。
* エアー入口金具R1/4(Rc1/8)に変更 +0.126 R1/4とRc1/8は共用  
* 熱風出口金具 1/8PT(R1/8) +0.158 /10PS/M12F に組合わせる。
* 熱風出口金具 1/4PT(R1/4)   +0.158
* 熱風出口金具 φNd*NL(サイズ指定製作) +0.632
*
* /+S 仕様 (熱風温度Kセンサ付)の加算額 +0.232 全品種 リード線長さ 200mm         
* /+2S仕様 (熱風, 発熱体温度)Kセンサ +0.394 全品種 リード線長さ 200mm        
* /+S(R)仕様(Rセンサ)の加算額 +0.866 白金相場で変動。リード長 200mm 
* /+2S(R)仕様(Rセンサ)の加算額 +1.472 白金相場で変動。リード長 200mm
*
* 電源リード線の特殊寸法仕様 1m当り    +0.211 *
* Kセンサーリード線の特殊寸法 1m当り  +0.105 *
* Rセンサーリード線の特殊寸法 1m当り +0.168 *
*
* 電源端子付け +0.021 *
* センサー端子付け +0.042 *
* Kセンサー用リード線のみ1mあたり   0.038 *
* Rセンサー用リード線のみ1mあたり    0.095 *


  ※以下はSAH-10Sシリーズを発熱体部とノズル部に分割した場合の価格です。

* 発熱体部/v-100〜200w/10S/L57   0.653 同じ電力でもL寸で仕様,価格が異なります。発熱体部の基本はこの4種類のみです。  
* 発熱体部/v-200〜340w/10S/L72  0.684
* 発熱体部/v-350〜640w/10S/L94  0.874
* 発熱体部/□v-650〜1000w/10S/L150  1.116
*
* ノズル部/10AS/L57   0.295 ストレートノズルφ8のもので、L寸法の異なるものです。指定L寸用の発熱体部と組み合わせてご使用ください。     
* ノズル部/10AS/L72  0.316
* ノズル部/10AS/L94  0.337
* ノズル部/10AS/L150  0.358
*
* ノズル部/10BS/φ2/L48  0.400 絞りノズルφ2のもので、L寸法の異なるものです。指定L寸用の発熱体部と組み合わせてご使用ください。     
* ノズル部/10BS/φ2/L63  0.421
* ノズル部/10BS/φ2/L85  0.442
* ノズル部/10BS/φ2/L141  0.463
*
* ノズル部/10CS/0.5*26/L48  0.821 スリットノズル0.5×26のもので、L寸法の異なるものです。指定L寸用の発熱体部と組み合わせてご使用ください。       
* ノズル部/10CS/0.5*26/L63  0.842
* ノズル部/10CS/0.5*26/L85  0.863
* ノズル部/10CS/0.5*26/L141  0.884
*
* ノズル部/10PS/M12F/L66  0.400 エアー出口 M12F ネジのもので、L寸法の異なるものです。指定L寸用の発熱体部と組み合わせてご使用ください。       
* ノズル部/10PS/M12F/L81  0.421
* ノズル部/10PS/M12F/L103  0.442
* ノズル部/10PS/M12F/L159  0.463







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