工業用ヒーター

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　工業用ヒーターは電気エネルギーを熱エネルギーに変換し、加熱や乾燥、溶解、焼成、殺菌などを行う場合に不可欠な装置。①温度を自在にコントロールできる②エネルギー効率が高い③発熱時にガスや塵などが発生しない－などの特徴から、高品質でクリーンな加熱を実現する。自動車産業やエレクトロニクス、食品、医療機器など幅広い産業分野で活用され、主に「燃焼加熱」と「電気加熱」によって加熱される。

温度－自在に制御

　ヒーターの加熱方式は石油や石炭、ガスなどの化石燃料を燃焼して熱利用する燃焼加熱と、電気エネルギーを熱源とする電気加熱に大きく分けられる。

　電気加熱は燃料を必要とせずに熱を供給するため、環境にやさしい加熱方式として注目が集まる。

電気加熱

　電気加熱の特徴として①被加熱部分を直接加熱するため、エネルギー消費量を削減でき加熱効率が高いこと②局所加熱に適していること③被加熱部分を短時間で加熱できること④不活化ガスや真空状態での加熱が可能であること⑤高温加熱に優れていること⑥細かい温度調整ができること⑦炉体と蓄熱量を小さくできること⑧排熱や水蒸気、汚染物質の発生を抑えたクリーンな作業環境を構築できること－などが挙げられる。

　また抵抗加熱、アーク・プラズマ加熱、誘導加熱、誘電加熱、赤外加熱、電子ビーム加熱やレーザー加熱などの種類がある。

均一性－高品質実現

抵抗加熱

　抵抗加熱は電気抵抗によって発生するジュール熱を加熱に用いる。熱効率が高く、高精度の温度管理が可能だ。発熱体の種類が豊富なため、低・中温度から３０００度Ｃの超高温度まで広範囲な熱源として使用できる。ガスの発生を伴わないため、ガスの燃焼や爆発などの危険性がなく、安全性が高いことも特徴だ。

アーク加熱　プラズマ加熱

　アーク加熱やプラズマ加熱は、電極間に電圧を加えると発生するアーク放電を利用した加熱方式。５０００度Ｃ以上の高熱を発生できることが最大の特徴で、最適な加熱条件での運転管理が容易だ。エネルギー密度が高いため、局所加熱や急速加熱を達成でき、装置の小型化や大容量化も可能。アーク加熱はアーク自体の発熱を用いて加熱し、プラズマ加熱はアーク放電で発生させたプラズマを用いて加熱する。

誘導加熱

　誘導加熱は電磁誘導作用を利用した加熱方式。交流電源に接続されたコイルの中に電気を通す金属を置くと、ジュール熱が発生して金属が加熱される。被加熱物自体を非接触で発熱させるため、エネルギー交換効率が高く、急速加熱が容易だ。

　誘電加熱は真空中での加熱や短時間での均一な加熱ができる。誘電加熱のうち、電磁波を利用した高周波加熱は、高周波交流電界の中に被加熱物体を置き、電磁波の作用によって加熱する。使用する電磁波の周波数により「高周波誘電加熱」と「マイクロ波加熱」に区別している。

赤外加熱

　赤外加熱は赤外線放射により熱を伝える。熱効率が高く、加熱時間が早い特徴を持つ。赤外加熱は放射による直接加熱なため、被加熱物の表面温度に影響されず加熱量をコントロールできる。工業分野では塗装面の焼き付けや乾燥、プラスチック類の成形時の加熱、食品加工など幅広い用途で活用される。

電子ビーム加熱

　電子ビーム加熱は電子銃から放出される電子ビームを使って加熱する。熱源のパワー密度が高く、ビームのパワーや照射位置を高速で制御。

レーザー加熱

　レーザー加熱はレーザー発振器から発振されるレーザー光を被加熱物に照射し、レーザー光のエネルギーを被加熱物に吸収させて加熱する。瞬時に高エネルギーを照射でき、制御も容易なため、さまざまな加工に用いられている。