1

ヒーターは活きています！
適切な仕様のヒーターを適切な方法で使用すれば、ヒーターの断線・絶縁劣化は起こりません。
そのため、私たち河合電器製作所はお客様の使い勝手を基にヒーターを個別に設計し、１本から量産品まで全て受注生産で対応しています。
もちろん最適な製品の提供だけでなく、できるだけ長くヒーターを使用して頂けるよう、ヒーター使用方法等のアドバイスを行っています。

カートリッジヒーターの高い「絶縁性」は、どこにも負けない私たち河合電器製作所の「こだわり」です。

2

高湿度季でも予備乾燥は不要■ カートリッジヒーターHLP－1000の特長
高絶縁性……世界最高レベル
高電力密度……30W/袱
高温度……ヒーター表面温度400℃■ HLPの最大の特徴は内部にあります
HLPの特徴は独特の発熱コイル構成にあります。厳選されたセラミックコアに巻かれた発熱コイルをヒーターパイプ内壁に近接して配置し、その周囲を熱伝達と高温絶縁抵抗特性の優れた高純度のMgO（マグネシア）によって絶縁を保ったカートリッジヒーターです。
内部組織は完全な圧縮状態になっていますので、電熱線から発生する熱は効率よく外部へと伝導され、内部組織とヒーター表面温度との温度差が低く押さえられる構造となっています。

3

絶縁スリーブ
絶縁スリーブは連続250℃の温度まで耐える構成も可能です。
（標準品180℃）

発熱コイル

セラミック プラグ
先端はセラミック硝子によって電極間・電極とメタルシース間との沿面距離（絶縁距離）を確実に保っています。

電熱線は最高級のニクロム線（Ni80Cr20）を使用、シース内壁に近接して配置してありますので電熱線の温度は低く押えられ長寿命を可能にしています。

メタル シース
標準HLPは耐熱ステンレス鋼を使用しています。イ ン コ ロ イ 8 0 0 等の超耐熱合金や、SUS316L等のような液体用ステンレス鋼を用途に準じて選択しています。

ニッケルターミナル
高品質のニッケルターミナルは高温度における発熱コイルとの接続を完全なものにしています。

セラミック コア
過酷な使用条件に耐えるよう特に高温絶縁特性の高いコアを使用しています。

MgOパウダー最高の熱伝達と高温絶縁特性の優れた高純度MgO層は発熱コイルから発生する熱を独特の熱移動効果によって外部シースへと伝導させます。

エンド ディスク
シースと完全溶接し、完全密閉なので液体用ヒーターとしても最高の性能を発揮します。

4熱勾

配標 準（熱量が均一）

金型の熱分布が一定になるように中央部の熱量を低くし、両側の熱量を高くします。

各部分の電源ON_OFFによって、熱量を変化させます。

ベントタイプ

Ｌ字タイプ

ヒーター形状

標準タイプ（※曲げ部分は非発熱です）

リード線引き出し方法
リード線の方向を変えたい

リード線を熱や衝撃から守る水に強い
クロロプレンゴム
90℃（防水）シリコンゴム180℃（防滴）

スウェッジドイン

セラミックビード

モールド

ヒーターの口元から直にリード線を曲げることができますので、スペースのない所への設置に適しています。

口元周辺の温度が250℃以上となる場合は、セラミックビードを用いリード線の保護をします。

口元にゴムモールドを施し、防水・防滴構造にします。

リード線の方向を変えたい

リード線を衝撃から守る

Ｌ字5（専用のモールド用金型の準備が必要です）水に強い

ストレート

リード直角出しフレキシブルコンジット

熱収縮チューブ

金型からリード線を直下に出したい場合に有効です。

ステンレス製フレキシブルホースで覆って、リード線を外部の衝撃から保護します。

モールド用の金型を必要としませんので、簡
単に防滴構造になります。

リード線の選定

ガラス編組シリコンチューブ（Max 180℃）
ガラス編組チューブ（Max 180℃）

ガラス編組電線（Max 220℃）
シリコン絶縁ガラス編組電線（Max 180℃）
フッ素樹脂電線（Max 250℃）
耐 熱 電 線（Max 400℃）

追 加 加 工取り付けやすくしたい

温度を一緒に計りたい

フランジ付
ヒーターの取り付けや交換を容易にします。

ヒーターのコア内部どこにでも自由な場所に熱電対を配することができます。

熱電対内蔵
温度検知・過熱防止のため、熱電対をヒーターに内蔵させています。

組み合わせ例

フランジ付フレキシブルコンジット

フランジ付防滴仕様

ベントモールド

Ｌ字防滴その他使用例
液体加熱

ネジプラグ付フィンヒーター

鋳込みヒーター

フランジ付

小型な液体用加熱ヒーターです。 最高電力密度

15W／袱6

電力密度（Ｗ/袱）の算出方法
HLPの表面電力密度はヒーターの定格ワット（W）を発熱部表面積（袱）で割ることによって簡単に算出することができます。

電力密度 W/袱＝ヒーターのワット数 W〈ヒーター長さ（袍）－1.4※〉×ヒーター外径（袍）×3.14
シース部分のみの寸法※上記計算式中1.4の値は非発熱部の長さ。但し外径寸法6.5，8袢は1.2です。

ヒーターと被加熱物（金属ブロック）穴とのクリアランス
カートリッジヒーターの寿命はヒーターと被加熱物（金属ブロック）との密着度合いによって大きく左右されます。
特に高電力密度の場合、大きなクリアランス（スキマ）は、昇温時間を長くし、温度制御に対する応答速度が遅くなる原因となります。
よって、電力密度が大きくなるほど、また被加熱物温度が高くなるほど、穴加工の精度を上げて下さい。
また、穴加工は原則としてリーマ加工を加工条件としますが、被加熱物の温度が300℃以下でかつ、電力密度が20W/袱を超えない場合は、ドリル穴だけでも十分です。
ただし、加工穴内面のマシン油やグリースは完全に除去して下さい。これはヒーターが発熱した際に残留油脂分が燃焼し、炭化して熱不良導体となり局部的な異常過熱が発生し、熱伝導効率やヒーター寿命が極端に悪くなるためです。

ヒーター外径と金属加熱ブロックの穴加工公差

温 度 制 御ヒーター外径は穴加工JlS H７に準じるよう－0.02～－0.08㎜の公差範囲で製作しています。
従って最大のクリアランスはヒーターの最小外径公差（－0.08㎜）と最大穴径公差（例えば12袢の場合＋0.018袢）から0.098袢が得られます。この最大クリアランスからクリアランスチャートを参考にしてヒーターの電力密度を設計して下さい。

温度センサーは、ヒーターの過加熱を防ぐ目的からできるだ
けヒータ一に近い位置に設置されることをお勧めします。
ー般的にはヒーターと温度センサーの距離は5 ㎜前後が適当
ー般的にはヒーターと温度センサーの距離は10㎜前後が適当です。
温度センサー
温度センサーHLP

JIS H7穴加工
公差

6.5 -1 0＋15μ

1 2-1 620＋18μ＋21μヒー
ター外径
公差

7金属ブロック
金属ブロック－20μ－80μヒー
ター
公差

注意
高電力密度のヒーターでサイクル夕イムの非常に短いON－OFF温度制
御は、ヒーター寿命に大きな悪影響を与えます。
サイクルタイムが１分以内というような極端な制御に対しては電力密度をクリアランスチャートの値より30～40％下げるか、ボルトスライダーで電圧を下げて使用する必要があります。
もともと熱容量の小さい加熱物体に大きな容量のヒーターを投入する関係上、レスポンスが速くなる傾向にあり、このような場合にはON－OFFサイクルを除く効果のあるSCRコントロールが最も適しています。

穴公差

クリ
アラン
ス

5㎜10㎜0（呼外び径径）■このグラフの使い方１．被加熱物の熱量計算式から必要電力量を算出する。
２．ヒーター必要本数から１本当りのワット数を決定する。
３．ヒーターの外径と長さを決める。
４．ヒーターの電力密度を計算する。
５．電力密度－クリアランスの関係グラフで、設計上の被加熱物温度（作動温度）と電力密度との交叉する点のY軸上の数値が許容される最大クリアランス（スキマ）となります。
このクリアランスが大きすぎるとヒーター寿命が短くなり、小さい場合には長くなります。
６．計算上極端な電力密度の値がでた場合には
蘆ヒーターを被加熱物に完全に密着させる（現合が最適）。
蘆ヒーター外径を大きくする。
蘆定格ワット数を下げる。
以上３点に考慮を払って設計することによりヒーターの寿命を長くすることができます。

クリアランス

ヒーター
金属ブロック

蘆最高作動温度における電力密度とクリアランスの関係グラフ
1.0
0.9
0.8
0.7
0.6
0.5
0.40.3

クリアランス
（㎜）

0.2

0.1
0.09

100℃

0.08

200℃

0.070.06

300℃

0.05
0.04

0.03

400℃
0.02

650℃
500℃
750℃

0.01

123456789 102030405060 70 80 90 100

最大電力密度（W / ㎝）
●本グラフはヒーターの内部安全許容温度（950℃）を基にした実験データーですので、実際のご使用に当っては参考資料としてご利用下さい。

8

カートリッジヒーター（HLP）の主な用途は、一般的には金属ブロックへの加熱が原則ですが、板フランジやネジブッシング等を取り付けることによって、温水器やスチームの発生熱源としても利用されています。

■ ダイス及び刻印加熱
プラスチック、パッキング（包装）、製紙機械、ホットスタンプ 等■ 溶着シール用熱盤
包装、製袋機、バックシーリング機等■ ホットプレート
シェル鋳物、製靴接着プレス、木工用乾燥および接着プレス、プラスチックおよびゴム機械の熱盤 等■ 成形金型
プラスチックおよびゴムの射出成形・押出成形、製靴用加硫・成形プレス 等■ ローラー加熱
カレンダーローラー、押圧ローラー、接着ローラー 等■ 液体加熱
接着剤加熱、蒸溜装置、ハンダ槽、冷凍機の加温、医療用滅菌槽の加熱 等

9蘆金属表面

蘆金属表面 100～550℃

０～100℃

3.0
化酸

ル

2.50.04

体面

2.0

黒ア

化酸

ル

ム

ウニ

ミ

熱損失（W/袱）酸

熱損失（W/袱）

化

ニ

ッ

ケ

0.06

20℃

周囲温度

黄20℃

黒体面
酸
化
鉄

周囲温度

銅

0.08

酸

1.0

60

80

100

100200300

銀400500

表面温度（℃）

蘆水

蘆オイル・パラフィン

1.8

1.4

0.8
４．風速0.5ｍ 湿度40％
３．無風
湿度40％
２．風速0.5ｍ 湿度60％
１．無風
湿度60％

４0.6

1.2

３1.0

２0.8

１

熱損失（W/袱）1.6

熱損失（W/袱）ウム

ミニアル酸化表面温度（℃）

ルケ

ッニ

化

0.540

銅

黄化

酸

酸

0.0220鉄化

1.50.60.40.20.40.2204060

80

100050表面温度（℃）

100

150

200250表面温度（℃）

蘆溶融金属（バビット合金、活字合金、鉛、錫 等）

蘆保温層（ロックウール、ガラスウール 等）

1.4

0.1
周囲温度

20℃

1.2
25㎜

0.08

さ

0.6

さ

0.06

厚0.850㎜厚

熱損失（W/袱）

熱損失（W/袱）

1.0㎜

さ75

厚さ

厚

0.040㎜

10

0.4
0.02
0.2

200

250

300

350

表面温度（℃）

400

450

500

0100

200300

内面と外面との温度差

400500ｔ（℃）

10最高電 力 密 度

30W/袱30W/㎠ ※1許温HLP-1000（高絶縁モデル）：400℃
400℃（ヒーター表面温度）※2

容温度（ヒーター表面温度） 通常モデル：900℃ ※2
φ3.1㎜，φ５㎜，φ６㎜，φ6.5㎜，φ８㎜，φ10㎜，φ12㎜，φ13㎜，φ14㎜，φ15㎜，φ16㎜，φ18㎜
φ19㎜，φ20㎜
φ3.1㎜，φ5㎜，φ6㎜，φ6.5㎜，φ8㎜，φ10㎜，φ12㎜，φ13㎜，φ14㎜，φ15㎜，φ16㎜，φ18㎜（3.07㎜），1/4″（6.25㎜），3/8″（9.42㎜），1/2″（12.6㎜），5/8″（15.77㎜），3/4″（18.95㎜）
標 準 外 径 1/8″
φ19㎜，φ20㎜
標準外径

ワ ッ ト 公 差

111/8″（3.07㎜)，1/4″（6.25㎜)，
3/8″（9.42㎜)，1/2″（12.6㎜)，5/8″（15.77㎜)，3/4″（18.95㎜）
標準公差：－0.02～－0.08㎜（メートル外径タイプ）
0.00 ～＋0.05㎜（インチ外径タイプ）
標準公差：−0.02〜−0.08㎜（メートル外径タイプ）      0.00〜＋0.05㎜（インチ外径タイプ）＋10 ～ －10％（但し、3.1㎜は ＋10 ～－15％）

ワ ッ ト 公 差
耐電圧

＋10 〜 −10％（但し、3.1㎜は ＋10 〜−15％）

耐電圧
絶 縁 抵 抗 値

1500V/1分間（但し、φ6.25 ～ 6.5㎜は1400V/秒、φ6㎜は1200V/秒、φ5㎜は500V/秒、φ3.1㎜は250V/秒）
1000MΩ/DC500Ｖ※3

絶 縁 抵 抗 値

1000MΩ/DC500Ｖ※3※1※2※1※3※230W/袱を超える場合は別途ご相談下さい。（最大80W/袱まで）
400℃を超える場合は別途ご相談下さい。（最大900℃まで）
30W/㎠を超える場合は別途ご相談下さい。
（最大80W/㎠まで）
環境によって、100MΩ/DC500Ｖ程度まで落ちる場合があります。
シース材質、使用状況によって許容温度は変わります。別途ご相談ください。

※3

環境によって、100MΩ/DC500Ｖ程度まで落ちる場合があります。

蘆固体

物

質

比 重比 熱Ｊ/（裼・ｋ） 裼/裘

融解潜熱 融解点
Ｊ/（裼・ｋ） ℃ 1ata物

比 熱比 重Ｊ/（裼・ｋ） 裼/裘

質

融解潜熱 融解点
Ｊ/（裼・ｋ） ℃ 1ata

アルミニウム0.96

2.7322660

ニ ッ ケ ル0.46

8.8

3101450

アンチモン

0.216.859630

銀0.2410.684960

ビ ス マ ス

0.139.852270

金

0.13

19.3

67

1063

黄0.40

8.7－

920

ステンレス（18_8）

0.46

7.8

268

1430

銅

0.40

8.9

176

1080

白

金

0.13

21.5

113

1773

鋼

0.50

7.8

205

1399

ア ン バ ー

0.46

8.1

209

1425

銅

鋳

鉄

0.54

7.2－

1260

ニ ク ロ ム

0.40

8.7

293

1400

鍛

鉄

0.50

7.5－

1538

モリブデン

0.26

10.2－

2625

鉛（固 体）

0.13

11.3

26

327

タングステン

0.14

19.4－

3380

鉛（溶 解）

0.17－

－

－

マ ン ガ ン

0.46

7.9

197

1247

錫（固 体）

0.23

7.3

62231

砲

金

0.38

8.7－

900

錫（溶 解）

0.27－－－

アスファルト1.70

1.092120

はんだ（50_50）

0.179.338215

パラフィン

2.900.914654

活 字 合 金0.1710.7－

260

ピ－

1.3－

149

亜0.40

7.1117420

鉛ッチ

一部の例外を除いて、被加熱物の必要とする電力量は下記計算式によって算出することができます。

１．被加熱物を希望する温度まで１時間で上昇させるのに必要とする電力量を決定します。
ＢＡpp oq
ww
oq
初期加熱に要する;×0.5×10 -3＝ la 材料及び容器に吸収 s×2.78×10 -7 ;＋ la 最終温度における材料及びs×昇温時間（h）
電力量 Ｑ1（kwh）// .z 容器からの熱損失（Ｗ） x.z される熱量（Ｊ） x
Ａ（顕熱）＝ 質量（裼）× 比熱（Ｊ/裼・ｋ）× 温度差（k）

Ｂ（熱損失）＝露出した表面積（袱）× 最終温度における熱損失係数（Ｗ/袱）〈熱損失データ参照〉

但し、昇温中被加熱物に融解または蒸発がともなう場合には融解潜熱あるいは気化潜熱をＡ（顕熱）に加えます。
潜熱 ＝o 融解潜熱 p（Ｊ）＋ 質量（裼）×融解（気化）後の比熱（Ｊ/裼・ｋ）× 温度差（k）. 気化潜熱 /〈温度差 ＝ 最終温度 ー 融解（蒸発）温度〉

２．運転温度を維持するのに必要とする電力量を算出します。
ＡＢppoo
運転に要する電力量 Ｑ2（kwh）＝ l １時間に消費される ;×2.78×10 -7＋ l 作動温度における材料及び ; ×10 -3/. 熱量（Ｊ）. 容器からの熱損失（Ｗ） /但し、運転中材料の融解または蒸発が発生する場合には１項と同様、潜熱をＡに加える必要があります。

３．Q1及びQ2の算出値で大なる方の電力量に10％の安全率を加算した値を所要電力量とします。

12

カートリッジヒーター Q&A

13

長期保管後のヒーターの絶縁が保たれないのですが。

洗浄等で、ヒーターに水がかかってしまう場合があります。どのようなタイプのヒーターを選んだら良いでしょうか？

HLP－1000標準規格品をお使い下さい。
（使用前に乾燥させる必要はありません。
また、製品梱包時にも乾燥剤は不要です。）

HLPの端子部分にゴムモールドを施した防水構造のモールドタイプ、または熱収縮チューブ加工タイプを使用されることをお勧めします。

金型挿入口部分からリード線をすぐに曲げたいのですが。

ヒーターを取り付けた金型が頻繁に可動するため、リード線が切れやすいのですが、どうすればよいでしょうか？

リード線がヒーター内部より引き出してあるスウェッジドインタイプの使用をお勧めします。電源部分の露出を防ぐので、安全です。

外部からの衝撃に強いフレキシブルコン
ジットタイプ、または屈曲電線の使用をお勧めします。

被加熱物が回転するのですが、結線方法はどのようにすればよいですか？

金型温度を500℃で使用する場合、絶縁劣化しないか心配です。

スリップリングでの結線をお勧めします。

高温モデル専用の構造で、使用用途に応じたヒーターを製作致します。
（HLP－1000標準規格品では絶縁劣化の可能性があります。）

現在使っているヒーターで、Ｗ（ワット）の変更だけしたいのですが、対応できますか？

RoHS等、環境に対する規制が厳しくなってきていますが、問題は無いでしょうか？

弊社はお客様に応じて一品一様に製作致していますので、お客様に最適な解決策を提案させて頂きます。

規制物質に対しては、代替品での対応が可能です。

金型の温度ムラが目立つのですが、何か良い解決方法はありませんか？

なぜカートリッジヒーターと言うのですか？

ヒーター内の熱勾配をつけ、放熱が多い金型の端等の温度を上げることによって、温度のバラつきを減少させることが出来ます。有償
温度分布保証サービスもあります。

薬莢（やっきょう）＝cartridgeに形状が似ている事から、カートリッジヒーターと言われるようになりました。

▲
カートリッジヒーターHLP お問い合せシート
カートリッジヒーターHLPについてご相談のある方は、このページのコピーに必要事項をご記入の上、下記番号へFAXにてお問い合せ下さい。

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