Air-Z Heater SAHD-Type 자료

■ 초소형, 고온 Air-Z Heater의 오랜 역사가 있는 SAH시리즈입니다만, 항상 다양한 개량을 하고 있습니다.
그 중에서도 특히 획기적인 개량을 실시하여HD-Coil을 개발하게 되었습니다.

■ HD-Coil의 특징
 - 발열체 크기가 SAH규격의 약 1/2, 내 압축 강도는 수십배 이며, 초고온에서 장수명 입니다.
 - HD-coil의 높은 내압을 견딜 수 있는 고강도 지지 방법 채택했습니다.
 - HD-coil을 사용하여 히터의 외형은 작고, 높은 효율을 자랑하는 Air-Z Heater 구조입니다.

■ HD-Coil의 개요
- 기존 표준규격 SAH히터의 발열체와의 비교
① 동일한 용량(W)과 비교하여 치수가 약 1/2 입니다.
② 동일한 용량(W)과 비교하여 약 2배 입니다.
③ 내풍 압력이 20배 이상. 내진, 내충격성이 우수합니다.
④ 동일한 용량(W)과 비교하여 굵은 긴 전열선은 초고온에서 장수명 입니다.

HD-coil은 기존 표준 규격의 코일 발열체를 적열 상태에서 축 방향으로 약 1MPa압력을 넣어 압축해서 만듭니다.  기존 표준 규격의 코일은 0.05MPa정도를 만나면 그 모양을 유지할 수 없으며, 또한 강력한 풍압을 만나면 망실되어 버립니다.  균등하게 망실된다면 좋겠습니다만, Air-Z Heater의 경우에는 끝 쪽이 수축되고, 에어 입구 쪽에 가까운 쪽은 늘어나게 되어 현저하게 불균형이 생기고 토출부의 막힌 곳이 가열되어 발열체가 산화하여 단선하게 됩니다.  또 Air-Z Heater이외에 히터로 사용하더라도 기존 표준 규격 코일에서는 수직으로 사용하면 중력에 의하여 상부가 늘고 하부가 줄어듭니다.  이렇게 되면 발열이 현저하게 저하되고 하부가 가열되어 짧은 수명이 됩니다.

HD-coil은 적열 상태에서 약 1MPa를 가하여 제작하는 것이기 때문에, 당연한 일이면서 그 정도의 압력이 가해져도 더 이상 수축되지 않습니다.  오히려 더 큰 숫자 MPa의 압력이 가해져도 거의 변형하지 않습니다.  이 뛰어난 내압 압축력은 히터 이외에도 응용이 가능합니다. HD-coil은 압축해도 그 열교환 면적은 거의 변화하지 않습니다.  또한 통과하는 공기의 난류 효과는 더 강해지고 양호한 열 교환이 이루어져 통과하는 공기 온도와 발열체 온도의 차이가 적어지며, 더 높은 온도, 긴 수명의 히터를 실현할 수 있습니다.

또한 발열체의 외형 크기가 약 1/2로 제작이 가능하기 때문에 가로 방향(에어의 흐름과 직각 방향)의 열손실은 약 1/2이 됩니다.  다만 SAH형 Air-Z Heater는 원래 80%~90%의 열효율을 가지며, 열손실은 10%~20%였습니다.  그래서 HD-coil로 변경하고 열손실이 절반이 되었다고 해도 종합 열효율의 개선은 5%~10%의 개선만이 아니라 실제로는 3~7%의 개선되고 있습니다.  이것은 언뜻 큰 것은 아니지만, 열손실이 약 반이 된다는 것은 주위 환경의 열 영향이 훨씬 적어지는 것입니다.

■ HD-Coil 고정 방식의 개선
HD-Coil은 약 1/2사이즈로 되기 위해서, 종래와 같은 크기의 히터에 2배의 전력 용량을 넣겠다는 생각에서 시작되었습니다.  그러나 같은 크기의 외형에 히터의 경우에 2배의 전력을 넣으면 당연히 유량은 약 2배가 되고, 그래서 압력 손실은 약 4배가 됩니다. 더욱 발열체의 열 교환 면적이 2배가 되므로 압력 손실은 2배가 됩니다.  여기에 큰 전력 용량의 전열선은 굵어서 에어가 통과하는 틈은 작아 지고, 이것의 영향으로 더욱 압력 손실이 늘고 있습니다.  결과적으로 전력을 2배로 하면 압력 손실은 약 10배로 늘어납니다.  즉 발열체에 가해지는 압력이 약 10배가 될 것입니다. 따라서 종래와 같은 발열체 지지 구조로는 견디지 못합니다.  이를 개선하기 위해서 다음과 같이 개량된 구조를 고안하여 채택하고 있습니다.

이 지지 방식에는 한가지 장점이 있습니다.  발열체 코일을 지탱하는 코일링은 전기적으로 절연된 상태입니다. 기존 방식의 지지 링은 전류 공급 막대와 전기적으로 도체이기 때문에 진동이 가해 지면 지지 링과 발열체의 접촉 부분에서 약한 전기 불꽃이 발생하는 경우가 있었습니다.  그래서 진동이 계속적으로 장시간 가해 지면 발열체가 불꽃에서 부분적으로 망실되고 수명이 짧아진다는 문제가 있었습니다.  새로운 구조의 코일링이 전기적으로 절연되어 있어 전기 불꽃의 발생이 없어 전과 같은 트러블의 발생이 없습니다.

■ 열풍 가열기 새로운 구조(S시리즈 구조)
기존 H시리즈의 기타 히터 경우 구조를 오랫동안 축적된 개량 요청에 따라서 크게 개량한 것 입니다.

■ HD-Coil의 기타 특징 요약
① 리드선을 인출하는 방법을 개량해서 보다 좁은 공간에도 삽입 가능합니다..
② 발열체부와 노즐 부분을 분리되는 구조로 발열체의 부분 교환이 가능합니다.
③ 분할 구조를 채용하면서도 내압 약 4기압(0.4MPa)를 달성과 특별 옵션으로 0.6MPa이상에의 대응도 가능합니다.
④ 전선은 불소 수지 피복, 고무 부품은 불소 고무, 접착제는 내열 에폭시(200℃)로 처리하고, 제품 전체를 150℃에서 10분간의 열 처리 합니다.
⑤ 옵션으로 2 개의 온도 센서 (열풍 온도와 발열체 온도)에 대응할 수 있고. 에어 중단에도 대응이 가능하여 에어 공급없이도 이용 가능합니다.  표준 K-Type 열전대 이외에 R-Type 열전대(고온용)도 선택할 수 있습니다.  고온 (800℃ 이상)에서는 이 R-Type 열전대를 채용하거나 또는 노즐 부에 외부 센서를 설치하여 사용이 가능합니다.
⑥ RoHS에 대응하며, 수출 규제에 관련하여 비해당 제품입니다.
⑦ SUS외부와 내부의 석영관 사이에 금속박에 의한 간이 단열 구조를 채택하여 금속 케이스의 최고 온도가 약 40℃ 저하되고 열 손실이 감소하고 열 효율을 개선하였습니다.
⑧ 로봇(자동화기기)에 장착하여 사용하는 경우 기존 제품은 특히 센서 리드선이 비교적 단시간에 단선되는 문제가 많았으나, 이에 대처하기 위해 열전대 리드선에 내 굴곡성 로봇 케이블을 옵션으로 선택할 수 있습니다.
 
제품에 대해 기술적인 내용은 언제든지 폐사로 연락 주시면 자세하게 상담해 드리겠습니다.
감사합니다.