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概要メーカー製品

電気炉
メーカー13社・39製品一覧【2024年】

電気炉についての概要、用途、原理などをご説明します。また、電気炉のメーカー13社一覧や企業ランキングも掲載しておりますので是非ご覧ください。電気炉関連企業の2024年3月注目ランキングは1位:サンファーネス株式会社、2位:美濃窯業株式会社　プラント部、3位:中日本炉工業株式会社となっています。

電気炉とは？
電気炉のメーカー13社一覧
電気炉の製品39件一覧
電気炉の価格・相場

電気炉とは

電気炉

電気炉とは、電気的な力を利用して試供体を加熱・溶融・燃焼させるための試験用機器のことです。

ヒーター (発熱体) を内蔵し、金属やガラス、セラミック、半導体部品などを高温状態にすることが可能です。電気炉は、新素材の開発や化学的な材料の分析、燃焼試験や耐熱性試験などの目的で使用されます。

素材の特性や性能を詳細に調べられるため、多くの産業分野で重要な役割を果たしています。庫内の最高温度は製品によって異なり、一般的には1,000℃前後のものから3,000℃前後まで設定可能なタイプがあります。研究者や技術者は、目的に応じた最適な温度設定で試験を行うことが可能です。

電気炉の使用用途

電気炉は、金属やガラス、セラミック、半導体部品などを高温状態にする際に使用されています。電気炉には、高温に設定できるタイプのものや、庫内を真空に近い状態にできる真空炉と呼ばれるものがあります。真空炉は、高純度な材料の加工や薄膜の作製などに活用可能です。

また、庫内に置かれた試料を自動的に回転させることで、熱を均一に与えられるロータリーキルンというタイプも存在します。試料の出し入れも自動化されており、効率的に作業を進めることが可能です。さらに、電気炉のヒーターとして使用される発熱体は多種多様です。

鉄ニクロム線やカンタル線は、1,300℃程度までの発熱体として利用され、炭化ケイ素発熱体は1,500℃程度まで、二ケイ化モリブデンは1,800℃程度まで対応可能です。さらに、カーボン (グラファイト) は3,000℃程度までの発熱体として使用されます。

電気炉の原理

電気炉は、発熱用ヒーター、断熱材、および制御系の仕組みによって構成されています。操作部のパネルを使って、試験したい温度を設定後、電気炉の制御マイコンは目標温度に達するまで温度制御を行い、設定温度に到達したらその温度を維持します。

また、プログラム可能なタイプの電気炉では、A温度をt1時間維持した後、B温度に設定しt2時間維持するなど、複数の温度設定が可能です。庫内の温度制御のために、制御マイコンは庫内に設置された温度センサーから定期的に温度情報を取得します。

現在の温度が設定温度より低い場合、ヒーターの加熱を継続し、逆に現在の庫内温度が設定温度より高い場合、ヒーターによる加熱を停止します。一般的に、庫内の温度制御にはPID制御という方法が採用されており、温度の設定と維持が高精度で行えるため、試験の信頼性を向上させることが可能です。電気炉の原理に基づいたこの温度制御技術は、試験や研究において重要な役割を果たしています。

電気炉の種類

電気炉は主に抵抗加熱式電気炉、真空炉、インダクション加熱式電気炉、ロータリーキルン、マイクロ波加熱式電気炉の5種類があります。それぞれ異なる用途や条件に対応しており、適切な種類を選択することで効果的な加熱が可能となります。

1. 抵抗加熱式電気炉

抵抗加熱式電気炉は、鉄ニクロム線やカンタル線などの発熱体に電流を流し、その抵抗による熱を利用して試料を加熱するタイプの電気炉です。一般的には、1,000℃前後の温度まで対応可能で、金属やガラスの加熱・溶融に適しています。

2. 真空炉

真空炉は、庫内を真空に近い状態にできる電気炉です。高純度な材料の加工や薄膜の作製など、酸素や水分との反応を避ける必要がある場合に適しています。

3. インダクション加熱式電気炉

インダクション加熱式電気炉は、高周波の電流を流したコイルによって試料周囲に磁界を発生させ、試料自体に電流が流れることで発熱させる原理で動作します。金属や導電性のセラミックスの加熱に適しており、高温・短時間での加熱が可能です。

4. ロータリーキルン

ロータリーキルンは、庫内に置かれた試料を自動的に回転させることで、熱を均一に与えられる電気炉です。試料の出し入れも自動化されており、効率的に作業を進めることが可能です。セメントや窯業製品などの製造に適しています。

5. マイクロ波加熱式電気炉

マイクロ波加熱式電気炉は、マイクロ波を利用して試料を加熱するタイプの電気炉です。マイクロ波は、試料内部に浸透し、分子レベルで効果的に熱を発生させられます。そのため、外部から内部への熱伝導が不要で、従来の加熱方式に比べて効率的かつ短時間で加熱が可能です。

参考文献
https://www.motoyama.co.jp/engineer/engi101.htm
https://www.kajiyamakougei.co.jp/technology/heater.html
https://www.msl.titech.ac.jp/~hosono/facilities/Furnaces.html
https://www.rkcinst.co.jp/technical_commentary/13090/
https://www.motoyama.co.jp/engineer/engi101.htm

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