싱글엔드 가열 요소라고도 알려진 카트리지 히터는-관형 가열 요소의 일종입니다. 중국의 전기 난방 산업 내에서는 오랫동안 모델명 M3으로 불려왔습니다. 1990년대 후반에 발열체가 중국 전역에서 널리 사용되고 모양도 다양해지면서 한쪽 끝에서 리드가 빠져나가는 금형 가열에 사용되는 이러한 유형의 히터는 중국 남부에서 "단일{4}}발열체"로 생생하게 불렸습니다.
국제적으로는 카트리지 케이스가 원통형이고 한쪽 끝이 밀봉되어 있어 설명적인 이름인 "카트리지 히터"로 알려져 있습니다. 이는 중국 용어와 완벽하게 일치하는 개념입니다. 이 히터는 단순한 구조, 높은 기계적 강도, 우수한 열효율, 안전성, 신뢰성, 설치 용이성, 긴 서비스 수명, 오염 부족 및 경제성이 특징입니다. 추가적인 장점으로는 에너지 절약, 안전한 작동, 다양한 모양으로 구부릴 수 있는 능력, 휴대성, 쉬운 분해 등이 있습니다.
오늘은 카트리지 히터의 두 가지 일반적인 배선 구조, 즉 외부(압착) 연결과 내부(스웨이지) 연결을 살펴보겠습니다.
이 두 구조의 주요 차이점은 다음과 같습니다.
1. 제조 공정의 차이
외부 연결: 터미널 핀(콜드 핀)과 리드선은 압착 터미널 또는 유사한 커넥터를 사용하여 가열 튜브 외부에 연결됩니다. 이 연결 지점은 절연 보호를 강화하고 조인트가 과도하게 구부러지지 않도록 보호하기 위해 유리 섬유 튜브로 슬리브 처리되는 경우가 많습니다.
내부 연결: 내부 연결 히터의 경우 단자 핀이 돌출되지 않습니다. 대신 최종 밀봉 공정 전에 고온- 리드선을 튜브 입구 내부의 터미널 핀에 연결합니다. 그런 다음 이 연결은 세라믹이나 특수 밀봉 화합물과 같은 재료를 사용하여 튜브 내에 영구적으로 밀봉되고 고정됩니다. 이 프로세스는 외부 방법보다 더 복잡하고 시간이 많이 걸립니다-.
2. 고온- 리드선 재질이 다름
외부 연결: 연결이 외부에서 이루어지기 때문에 접합부 온도가 상대적으로 낮게 유지됩니다. 따라서 리드선에는 일반적으로 약 200도 정도의 온도 저항만 필요합니다.
내부 연결: 여기에서는 고온- 리드선이 튜브 내부 및 가열 구역 내부의 저항선에 직접 연결됩니다. 결과적으로, 이 리드 와이어는 일반적으로 약 800도 이상의 훨씬 높은 온도를 견뎌야 합니다. 순수 니켈 와이어와 같은 재료가 일반적으로 사용되므로 비용이 더 많이 듭니다.
내부 연결의 주요 장점:
압착 접합 없음, 굽힘-저항성, 누출 방지-방지: 압착 단자의 접촉 불량, 단락, 과열 또는 전선 단선 위험을 제거합니다.
더 높은 전력 밀도 가능: 와이어가 리드 역할을 직접 수행하여 외부 연결로는 달성하기 어려운 25W/cm²를 초과하는 전력 밀도를 허용합니다.
우수한 전선 재질: 내부 연결에는 고성능 전선이 사용됩니다-.
외부 연결은 일반적으로 스테인레스 스틸 와이어를 리드로 사용하며 최대 약 350도까지의 온도에 적합합니다. 그러나 고온에서 스테인레스 스틸은 빠르게 산화되고 침탄됩니다. 금속 구조가 변화하고 항산화 능력이 급락하여 급속한 노화, 침탄, 가열 효율 감소, 온도 저하, 전기 성능 저하 및 궁극적인 고장을 초래합니다.
내부 연결에는 니켈{0}}코어 고온-선 또는 테플론{2}}코팅 니켈선이 사용됩니다. 순수 니켈 또는 최소 80Ni20Cr 합금으로 제작된 니켈 코어는 안정적인 성능, 우수한-내열성 및 지속적인 산화 저항성을 제공합니다. 일반적으로 사용하면 5년 이상 침탄이 발생하지 않으므로 외부 연결형에 비해 수명이 크게 늘어납니다.
두 가지 구조에 대한 선택 권장 사항:
A. 표면 부하 기준: 표면 부하가 6W/cm²(낮은 전력 및 작동 온도) 미만인 히터의 경우 더 비용 효율적인-외부 연결이 적합한 선택입니다.
B. For Long Lead Wires (>500mm): 더 긴 리드로 내부 연결을 제조하는 것이 점점 더 어렵고 비용이 많이 들기 때문에 일반적으로 외부 연결을 권장합니다.
C. 매우 짧은 튜브 또는 매우 작은 직경의 경우: 가능하면 외부 연결을 선택하십시오.
D. 연결점 공간 제한: 히터 설치 후 공간이 제약되는 경우 내부 연결을 선택합니다.
E. 리드가 구부러지거나 자주 움직여야 하는 경우: 리드 와이어 루트에 구부러진 포스트-설치가 필요하거나 작동 중에 자주 움직일 수 있는 경우 내부 연결(통합된 구부러짐 방지 와이어 포함)을 사용하는 것이 좋습니다.
F. 주변 온도가 높은 환경: 히터 본체와 리드 부분이 모두 고온에 노출될 경우 내부 연결을 선택하세요. 특정 작동 온도에 따라 적절한 고온- 리드선과 페어링하세요.
G. 중유/그리스 또는 부식성 가스가 있는 환경: 내부 연결을 권장하며, 이상적으로는 테프론- 절연 리드와 쌍을 이룹니다. 참고: 테프론 리드는 고온-환경에서 사용하면 안 됩니다.
요약하면, 내부 배선과 외부 배선 사이의 선택은 보편적으로 우수한 것이 아니라 특정 전기, 열, 기계 및 환경 요구 사항을 기반으로 작업에 적합한 도구를 선택하는 것입니다.
