カートリッジヒーターの
原理・特徴 CARTRIDGE HEATER

カートリッジヒーターとは

発熱体であるニクロム線を金属パイプ（シース）で覆ったヒーターです。
様々な部分に使用されますが、取り扱いやメンテナンスが容易なため、工場設備への熱源や
装置への組み込みで使用が多いヒーターです。また容量を大きく入れることができるため、昇温スピードや、高い温度の使用にも適しています。

原理

カートリッジヒーターの発熱原理は抵抗加熱となります。
抵抗加熱とは抵抗に電流を流し、熱を発生させる方式のことをいいます。
抵抗で消費された電力はすべて熱に変換され効率がとてもよく、電流を流すだけのシンプルな方式であり、燃焼加熱のような排ガスもないため、非常にクリーンな特徴があります。

カートリッジヒーターの場合、抵抗にあたるニクロム線です。
ニクロム線に電流を流してニクロム線が熱を発するということになります。
簡単に言うと、ニクロム線に電圧を加えると、ニクロム線内部で電子とニクロム線の中にある原子がぶつかり合い激しく振動を起こします。この振動により熱が発生します。

カートリッジヒーターの基本構造

図のように発熱するニクロム線が金属パイプの中でセラミックのコアを主軸として螺旋状になって配置されており、金属パイプとニクロム線の隙間にはマグネシアと呼ばれる絶縁するための粉末が入っています。図の上部にあるリード線部分に電気を流すとニクロム線が発熱し、金属パイプに熱が伝わって表面が熱くなる仕組みです。マグネシアがあることで金属パイプには電気は流れず感電することはありません。