ヒーターエレメントが故障し続ける場合、いくつかの要因が考えられます。これらの問題を理解することで、将来の故障を防ぎ、ヒーターエレメントを長持ちさせることができます。
ヒーターエレメント故障の4つの一般的な原因
1.ホットスポットの形成
- 局所的な酸化と抵抗の増加:局部的な酸化が進むと、エレメントワイヤーの断面が小さくなる。これにより抵抗が増加し、局所的に多くの熱が発生し、絶縁破壊に至る。
- シールドと熱損失の低減:支持体による遮蔽は、放射による局所的な熱損失を減少させ、遮蔽部分の温度上昇を引き起こす。これは、最小限の支柱を使用することで軽減できる。
- たるみと反り:サポートが不十分であったり、ヒューズの材質が不適切であったりすると、たるみや反りの原因となります。これにより、間隔が不均一になり、隣接するセクションがショートする可能性があります。
2.酸化および断続的な動作
- 頻繁な使用による熱応力:頻繁に加熱と冷却を繰り返すと、エレメント上の酸化スケールに亀裂が入り、剥がれ落ちることがあります。これにより、新しい金属が酸化にさらされ、ホットスポットが発生します。
- 継続的な酸化スケールの形成:高温は強力な酸化スケールを形成し、さらなる酸化を防ぎます。しかし、頻繁な使用はこの保護層を破壊する。
3.結晶粒成長による脆化
- 高温での脆性粒:鉄を含む合金を加熱すると、高温で大きく脆い結晶粒が形成される。このため元素が脆くなり、破断しやすくなる。
4.不適切なメンテナンスと操作
- 温度管理と過熱:不適切な温度管理は過熱につながる可能性があり、発熱体の損傷や故障の一般的な原因となっています。
- 電源の問題:電源の不具合や配線の損傷は、電源の問題を引き起こし、炉が正しく作動するのを妨げます。
- ガスフローの問題:炉にガスが供給されている場合、ガス流量やガス圧力の問題が発熱体の性能に影響することがあります。
- 空焚き:水なしでエレメントをオンにすると、急速な過熱と故障につながる可能性があります。これは給湯器でよく見られる問題です。
予防策
- 定期的なメンテナンス:資格のある技術者による定期的な点検とメンテナンスは、多くの問題を防ぐことができます。これには、接続の緩みのチェック、ホットゾーンの清掃、適切なガスの流れと圧力の確保などが含まれます。
- 適切な運転:発熱体が乾燥状態で運転されていないことを確認し（給湯器の場合）、最適な温度設定を維持することで、早期の故障を防ぐことができます。
- 適切な材料とサポートの使用:適切な材料とサポートを使用することで、たるみ、反り、ホットスポットの形成を防ぐことができます。
これらの重要なポイントに対処することで、ヒーターエレメントが故障する可能性を大幅に減らし、炉や暖房システムの効率的で長持ちする運転を保証することができます。
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