熱風ヒータのコントローラ　ＦＣＭ-Ｎタイプ

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高速応答熱風ヒーター用コントローラ　　ＦＣＭ－R タイプ（近日発売）　　

間欠運転に適した高速立上りタイプ。　連続運転で高安定なＦＣＭ-Ｎタイプはこちら

かんたん接続　クイック応答で必要なときだけ熱風吹出しが可能　完全デジタル制御

革新的な統合型コントローラ　（エアー流量と熱風温度を同時制御）

通常の熱風加熱に加え熱風パルスブローにも対応。広がる応用分野

画期的な新技術「デジタル流量制御」　
※　特許出願中　
　
かんたん接続，かんたん設定で熱風ヒータが使えます。
　
予定標準価格￥129800.
　
お問合せ，ご注文は（有）フィンテックのFCMプロジェクトチームへお願いします
mail：asada@fintech.co.jp
Tel.078-995-1774　〒651-2225
神戸市西区桜が丘東町1-13-5

	熱風ヒーターコントローラ　ＦＣＭ-R　の解説下記解説文等はまだ未完成です。
	概要	FCＭ-RはSAH,SAHDタイプ熱風ヒーターの専用コントローラであり、かんたんな接続でエアーの制御も熱風温度の制御も同時に行なえます。基本的にこれ１台あればめんどうなエアー制御もおまかせで熱風ヒーターが自在に安全に使えます。熱風を短周期で間欠使用するのに適したコントローラです。ヒーターは省電力モードで高温待機させておき、必要な時に瞬時に熱風を吹き出す事ができます。長期間安定性よりも瞬間起動性を重視したコントローラです。そのため長期間での安定性はＦＣＭ－Ｎより劣ります左の設定器で熱風温度を設定し、右のコントローラで風量dl/min.を設定します。セレクトスイッチを予熱にすると最低必要流量のエアーが流れ、ヒーターを設定熱風温度が出せる状態で待機させます。次にセレクトスイッチを加熱にするか、外部制御入力でONにしてやると、瞬時に熱風を発生させます。そのまま長時間の運転もできますし、数秒間のサイクルでON-OFFを繰り返す様な使い方もできます。ヒーター出力PはP≒0.023×熱風温度℃÷流量L/min. で求められます。上記で求められるヒーター出力に対して熱風ヒーターの定格電力が小さいと熱風が必要温度に達しません。この場合は大きめの電力のヒーターに交換してください。左の設定器で熱風温度を設定し、右のコントローラで風量dl/min.を設定します。セレクトスイッチを予熱にすると最低必要流量のエアーが流れ、ヒーターを設定熱風温度が出せる状態で待機させます。次にセレクトスイッチを加熱にするか、外部制御入力でONにしてやると、瞬時に熱風を発生させます。そのまま長時間の運転もできますし、数秒間のサイクルでON-OFFを繰り返す様な使い方もできます。ヒーター出力PはP≒0.023×熱風温度℃÷流量L/min. で求められます。上記で求められるヒーター出力に対して熱風ヒーターの定格電力が小さいと熱風が必要温度に達しません。この場合は大きめの電力のヒーターに交換してください。熱風加熱には光加熱には無い特徴も多々あります。例えば熱風の回り込みによる包み込む様な加熱は熱風加熱独特の物です。それ以外にも加熱対象の制約を受けにくいとか、熱風温度以上にワーク温度がなる心配が無いなどの特徴，メリットがあります。ＦＣＭ－Ｎは熱風温度とヒーター出力をユーザーが決めるタイプでしたが、ＦＣＭ－Rは熱風温度とエアー流量をユーザーが指定するタイプのコントローラです。　エアー流量L/minはＦ≒0.5×（ヒータ定格電力×ヒータ出力％）÷熱風温度℃で求められます
	従来技術	従来方式の場合、熱風ヒーターに通電を開始してから温度が所定の温度になるまでに１分間以上を要したので、必要なときだけ熱風を出すという事は困難でした。またエアーの制御は通常の電磁弁でON-OFFさせたり、またはマスフローコントローラを使用していましたが、安定性や操作性、コストなどで全ての要件を満足するものは存在しませんでした。
	動作原理	ＦＣＭ－Rは電磁弁ヒーターに加える電圧を安定化させた上で、自由な電圧に設定できます。これによりヒーターは常に設定した電力を消費し、熱風として出力します同時に熱風温度も設定しますが、ヒーターのセンサー温度測定誤差はエアー流量で加減する事になり、これはコントローラが自動で行います。つまりＦＣＭ－Ｎでは熱風温度を可能な範囲で一定にした上でワークに与える総熱量を厳密に一定にします。これはヒーターを交換した場合なども、ほとんど同じ設定で作業できることを意味しますＦＣＭ－Ｎはマスフローコントローラ内蔵のコントローラ以上に高安定で使いやすいコントローラをエアーのデジタル流量制御という革新技術により低コストで達成したものです
	パルスブロー	コントローラ内部にエアーの平滑回路を設けてエアーの脈動を除いていますが、このエアーの脈動を積極的に利用する案もあります（熱風パルスブロー）。乾燥や風圧の衝撃を利用する分野です。例えば乾燥（水滴飛ばし）などの分野ではパルスブローを使うとエアー使用量が約半分ですむとの報告があります（他社例①　他社例②　他社例③）。これらは冷風パルスブローでの情報ですが、ＦＣＭ-Ｎを使えばホットエアーのパルスブローも得られますので何か画期的な応用分野がありそうに思っています。強い風圧衝撃を利用してプラスチックを軟化させながら変形させるような用途はどうでしょうか？あるいはハンダを溶かして吹き飛ばすとかまるで機関銃の様な音がしますので若干うるさいですが、エアーの衝撃はかなりのものです。パルス周期は0.1秒，0.25秒，0.5秒が選べ（熱風温度設定器のソフト設定）、用途に応じて使い分けできます
	補足説明熱風温度のバラツキ	同じ熱風ヒータを使う以上、熱風温度はＦＣＭ-Ｎでも従来型コントローラと同程度にばらつく事になります。違うのは従来型の場合、例えば実際の熱風温度が15％低めに出ていた場合でもエアー流量は同じなのでワークに与える熱量も15％低めになりますが、ＦＣＭ-Ｎの場合には熱風温度が15％低くなれば自動的に風量を15％多くすることでトータル熱量が同じになるようにコントロールします　もちろん熱風温度がばらつかないのが理想ですが、流体という複雑な挙動をする対象で、しかも熱風ヒータ内も発熱体の位置等のバラツキがあるので、ヒーター内の熱風温度そのものが場所によりまちまちです。その様な対象の平均温度を測ろうというのですから、容易な事ではありません。しかしこの点に付いても研究を進めており、セラミック芯棒内温度が平均熱風温度に近い事の発見とか、1点測定ではなく２点の平均値測定方法の開発などを行っています→　各種熱風温度測定方法

使　い　方
準備	エアー接続	エアーＩＮにコンプレッサーのエアーを接続してください。圧力は約0.3MPaです。エアー量が確保できない場合（特に低温熱風の場合でエアー不足ランプが点いてヒーターが停止する場合）のみ必要に応じて0.4～0.5ＭＰａまで上げてください。圧力が低いほど安全であり動作音も低くなります。特に0.6MＰa以上のエアー圧を加えると電磁弁が故障しますので絶対禁止です。コンプレッサーにはドライヤーを付け、エアー経路には塵，オイル，水のフィルターを設け、絶対に汚れたエアーをコントローラに入れない様、十分ご注意ねがいます
	電源接続	電源端子にＡＣ電源を接続します。フリー電圧（ＡＣ100～240ｖ）ですが、使用する熱風ヒーターの定格電圧は電源電圧と同じものにしてください。また感電防止のためケースは必ずアースしてください
	ヒータ接続	ヒーターを接続します。ヒータは定格電力が100w～650wで必ずセンサー付の物が必要です。さらにセンサー位置が/+ＳＣ仕様のものにしてください。エアーＯＵＴからΦ６樹脂チューブで熱風ヒーターにエアー管を接続し、ヒーター端子台にはヒーターの電源線を接続します。次に熱風ヒーターのセンサー線を熱電対端子に接続します。熱電対の種類は標準設定ではＫタイプになっておりますが、熱風温度設定器のパラメータ設定Ｃ0１でＲタイプ等にも対応できます
運転設定	電圧選択	裏面の電圧セレクトスイッチを電源電圧に合わせて設定します。これは制御精度を上げるためです（海外仕様は別途準備します）
	熱風温度設定	前面左端の電源スイッチを入れます。電源が入ったら調節器の設定をします。熱風温度調節器は必要な熱風温度に設定してください。推奨する熱風温度範囲は300℃～700℃です。尚、この設定値は保存されますので、同じ設定の場合にはこの操作及び⑥の操作は不要です。800℃又は900℃の設定も可能ですが、ヒーターの寿命は短くなります。300℃以下の設定では温調器のＰＩＤ値（P-1，Ｉ-1，D-1値）が不適切になってきますので、この値を変更する必要があります。ＰＩＤ値の標準値は40：20：5程度です。この設定では温度設定値が低いところではかなりオーバーシュートしますが、この領域ではヒーターに悪影響しないので良しとしています
	ヒータ出力設定	右側のヒーター出力の調節器を設定します。これはヒーターに加える電圧（電力）を設定するものです。数値は％ですので100以下とし、30～95の範囲を推奨します。100にすると、ほぼヒーターの定格出力（電力）の熱エネルギーを持った熱風が出ます。ワークの状態を見ながら最適な出力を探してください　熱量（エアー量）が足りないが熱風温度を上げたくない場合にはこの数値を上げます。この熱風温度で良いが風量（熱量）が多過ぎる場合には数値を下げます。またSAHDヒータを高温（800℃以上）で使われる場合にはヒーター出力を40～30％まで下げてください。つまり本来の出力の約1/3で使用することで高温使用に対応します　設定器の数値を100にすると、電源電圧が変動で低めの電圧となった場合に、コントローラがカバーしきれずヒータ出力が低下してしまう事があります　熱風温度の設定が高いほど、同じヒータ出力でもエアー流量が低下します。この調節器は設定値に対してゆっくり上昇するような設定にしています。これはＳＰＵ値を大きくするほど早く立ち上がります（最大999）。標準では30に設定しています
運転	運転開始	設定が終われば電源スイッチを入れ正面右寄りのセレクトスイッチを「冷風」にすれば電磁弁の軽い動作音がし、最低流量のエアーが流れます。これは熱風温度設定器のｏL-1で設定できます。標準値は５（％）です。次に「熱風」にすると設定した温度の熱風が出る様になります。ただし安定するまでに約５分間かかります。ハロゲンランプヒーターのように瞬時に目標出力に達する様な動作はできません。尚、運転中でも熱風温度やヒーター出力値を変更することが可能です。変更後も安定するまでに約５分間必要です最低流量は支障がなければ多めの値にしておいた方が立ち上がり特性が安定します。ただし最低流量が多い場合は熱風温度を高温にした場合に目標値に達しない場合があります。もし最低流量が５％出力でも目標温度に達しない場合は、もう少し容量（電力）の大きい熱風ヒータに変更してください
	運転終了	運転が終わればセレクトスイッチを「冷風」にして、しばらく（10秒間以上）ヒーターを冷却してから「停止」にしてください。その後電源スイッチを切ってください
異常対処	エアー不足	必要とするエアー量が不足した場合には「エア不足」のランプが点灯してヒーターへの電力をカットします。再起動するには原因を排除後、いったん電源スイッチを切ってから再度運転してください。これの判断は熱風温度設定器の出力が90％（E1.Sb値）を超える状態が３秒間以上（E1.on値）続いた場合に異常と判断させています
外部連携	外部制御	外部スイッチ等の接点入力でヒーターの出力をＯＮ-ＯＦＦできます。これは裏面の「外部ＯＮ－ＯＦＦ」端子で行います。外部コントロールを行わない場合は、必ずこの端子はショートさせておいてください。でないとヒーターに出力されません
	外部出力信号エア不足異常	エアー不足で動作を停止した場合は、その情報を接点出力しています。裏面の「異常出力」端子をご利用下さい
	外部ＳＳＲ接続（要高レベル知識）	大容量のヒーターをＦＣＭ-Ｎで使いたい場合は裏面の「外部ＳＳＲ」端子からＳＳＲ用の出力を取り出せますので、これで外部ＳＳＲを駆動し、大型ヒーターの制御を行ってください。ただしＰＩＤ値等は見直す必要があります
	外部電磁弁接続（要高レベル知識）	裏面の「外部電磁弁」からは24v-0.5Amax.の電磁弁が駆動できます。ＦＣＭ-Ｎだけでは流量が不足する場合など外部に電磁弁を追加することで大流量エアーにも対応できます。また外部電磁弁からのエアーを平滑用タンクを通さずに使用すると強い熱風パルスブローが得られます。乾燥用途や風圧の衝撃を利用する用途などでは有用ではないかと思っています→今後の研究課題です

懸念点　　
　
このコントローラの性能，信頼性はほとんどＳＭＣ社の電磁弁ＳＸ10シリーズに依存します。50億回以上という公称寿命が正しければＦＣＭ-Ｎの寿命も問題ないはずですが、これの確認は弊社ではできません。しかしＳＭＣ社は信頼のできるメーカーであり、この電磁弁の構造を見ても摺動部分やゴム部品，バネ部品等が全くなく半永久的に使えそうなすばらしい構造ではあります→ＳＭＣ社のSX-10シリーズ
　
長期試験中に電磁弁の動作不良が発生しました。数百時間で初動が悪くなり動き始めると続けて動くが、最初が動きにくくなる。これは再現されました。電磁弁を分解調査してみると内部にオイルが入っていました。これはエアーのオイル除去が不十分でオイルが蓄積したのものでした。オイルを拭き取ると問題なく動きました。このコントローラは特にエアーのオイル混入が無いように注意しなくてはなりません
　
このコントローラがユーザーで問題を起こすとすれば電磁弁のみだと思っています。電磁弁は十分すぎるほどの公称寿命を持っていますが、汚れたエアーを入れてしまったときとか過大な圧力を加えてしまったときなどは簡単に故障します。その様な場合、弊社にご返送いただき修理するのが通常ですが、海外のユーザーなどでは返送もままならない場合があります。その様な時の為に電磁弁の清掃マニュアルと電磁弁の交換マニュアルを準備しております。電磁弁の清掃，交換は素人でも可能な様に配慮しています

仕　様　，　注　意　事　項　（　重　要　）
電源	フリー電圧　ＡＣ100ｖ～240v 　ただし動作精度を上げる為に100ｖ/200ｖの切り換えスイッチを設けています
使用ヒーター	必ずSAH，SAHDタイプの熱風ヒータをご使用ください。パルスブローで使われる場合は風圧に強いSAHDタイプを選択してください。また必ずセンサー付仕様品とし、安定で安全な動作のためにはセンサータイプを/+SC仕様（センサー位置がセラミック芯内）にしてください。コントローラはフリー電圧ですが、使用する熱風ヒーターの定格電圧はご使用になる電源電圧に合わせて下さい→200ｖ電源で使用する場合は熱風ヒータも200ｖ定格のものを選択。（特にご指定が無い限り国内専用の設定100v/200vになっています）　　使用可能なヒーターの容量については弊社熱風ヒーターＳＡＨ，ＳＡＨＤシリーズの定格電流が10Ａまでの品種です。ただしエアーは70L/min.程度が限界になるため、ヒーター電力に対する最低設定温度は下記となります。　　ヒーター電力　Ｐ［ｗ］　　　流量　Ｆ［Ｌ/ｍｉｎ.］　　熱風温度　Ｔ［℃］　　最低設定温度　Ｔ＝50×Ｐ÷70≒0.7Ｐ　　　　　　つまりＰ＝650ｗのヒーターの場合には最低設定温度Ｔは約460℃となります。これ以上の温度でならヒーター出力100％でＦＣＭ-Ｎが使えます。尚、ヒーター出力設定を下げれば、どの様な大型ヒータでも低温度まで使用は可能です。ヒーターの能力（電力）をフルには使えないだけの話です
供給エアー	供給圧力範囲0.3～0.5ＭＰａ。ただし通常は0.3MPaでご使用ください。大流量で使われる場合のみ必要に応じて圧力を上げてください。ただし0.6MPaを超えると電磁弁が故障します。水，油，塵などを含まない綺麗なエアーであること。エアーの接続は外径Φ６の樹脂チューブをご使用ください
騒音	簡易測定ですが約50ｄＢ/ｍ以下。非常に静かと言えますが音波形はパルス状なので、少しうるさい機械式時計の様です。普通の工場内だと音の存在感は全く無いはずです
立上り安定時間	約５分間
サイズ	Ｗ260×ｈ66×Ｄ190　（突起部を除く寸法）　ケースにはゴム足が付いておりますので実質高さは約71mmになります。このコントローラの冷却ファンは吸引方向となっており、排気口はケース下側となっています。吸排気口を塞がない様にご注意ください
ケース	SUS304-t1.2。非常に頑丈で、長期でも錆などが発生せず、塗装ケースの様に誤って熱風を吹きかけた場合などでも容易には変色しません。また傷が付いた場合なども研磨で回復しますアース端子は裏面のケースに直接設けております。感電防止のために必ず適切なアース工事をしてからご使用ください
異常表示	インジケータ（表示ランプ）の右側（赤）が点灯した場合はエアー不足と判断してヒーター出力を停止しています。リセットするにはいったん電源スイッチをＯＦＦにしてください　熱風温度設定器が「AL01」を表示した場合はセンサー（熱電対）の断線です　運転開始後５分間以上たってもヒータ出力設定器の上側の数値（測定値）が設定値（下側の数値）と著しく違う数値を示している場合はヒーターの断線です
装置寿命，保証	このコントローラで寿命が問題になりそうな部品は下記です。空冷ファン　　　50000時間　　　　　　　　　メーカー情報電磁弁　　　　　130000時間（50億回）　　メーカー情報寿命はいずれも各パーツメーカーの期待値であり、保証値ではありません。交換修理は可能です（弊社まで返送有償交換）　このコントローラの弊社保証期間は納入日から６ヶ月以内です。ただし設計，製造上の不備による不具合品に限定させていただきます。保証内容は不具合品の修理又は交換（運送便利用）にて対応させていただきます。それ以外の責（ライン保証等）はご容赦ください
注意事項のまとめ（重要）	安全のために必ずコントローラの金属ケースをアースしてください（裏面のアース端子使用）　電源はフリー電圧(AC100v～240v)ですが、使用するヒーターの定格電圧は電源電圧と同じにしてください。さらに電源電圧に合わせて裏面のセレクトスイッチで電源電圧を選択してください　熱風ヒーターの取り扱いは熱風ヒータの取説に従い適切にご使用ください。特に非常な高温になる物なので、火傷や火事には十分ご注意ください　冷却ファンの吸入口や下面の排気口(金網窓)は塞がないように厳重にご注意ください　供給エアーは基本的に0.3ＭＰａとし、どうしてもエアー量が確保できない場合のみ0.5ＭＰａまで上げる事ができます。ただし短時間でも0.6ＭＰａを超えると故障しますので、厳重に注意してください　供給エアー経路には塵や油，水などが混入したエアーが来ない様に必ずフィルター等を入れてください　　その他、一般的な電気，エアー，精密機器の取り扱い注意事項を守ってください

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