工業用ヒーターとは
工業用ヒーターとは、産業や商業などの現場で使用される加熱装置です。
材料の加熱や乾燥などの目的で利用されています。工業用ヒーターは異なる種類や設計があり、特定の要件に合わせて選択することが可能です。特定の材料やプロセスに合わせて設計されたヒーターは、高い熱伝導性や効率を持つことがあります。
また、特定の要件に合わせてカスタマイズすることが可能で、異なる産業やプロセスに最適な設計を行えます。ただし、工業用ヒーターは高温を生成するため、適切な安全対策が不可欠です。適切な保護装置や安全ガイドラインを守る必要があります。
工業用ヒーターの使用用途
工業用ヒーターはさまざまな産業やプロセスで幅広い用途に使用されています。以下は工業用ヒーターの使用用途です。
1. プロセス加熱
工業プロセスにおいて、材料や液体を一定の温度に加熱することは非常に一般的です。この加熱により、材料の性質や化学的な反応が変化することがあります。
例えば、金属の鍛造プロセスでは金属を柔らかくし、形状を変えやすくするために加熱されます。また、化学反応を促進するためにも工業用ヒーターが使用されることも多いです。
2. 融解
金属やプラスチックの融解は、金属鋳造やプラスチック成形などのプロセスに欠かせないものです。ヒーターによって加熱された材料は液体となり、成形される形状に合わせて流れることが可能になります。
3. 乾燥
湿った材料や製品を乾燥するためには、適切な温度と時間が必要です。塗装工程においても、塗装された表面を加熱して塗料を乾かすことが行われます。また、セラミックの焼成プロセスも乾燥と高温の組み合わせによって行われます。
4. 暖房
工場内部や建物内部の暖房は、労働者の快適さや設備の適切な動作のために重要です。冷暖房システムで使用されるヒーターは、適切な温度を維持する役割を果たします。
工業用ヒーターの原理
工業用ヒーターは、さまざまな原理に基づいて熱を生成します。以下は工業用ヒーターに用いられる加熱原理です。
1. 抵抗加熱
電気抵抗を利用して熱を生成する原理です。電流が抵抗体を通ると、抵抗体の中で電子が移動すると、電気エネルギーが熱エネルギーに変換されます。これにより、抵抗体自体が加熱され、周囲に熱が放射させることが可能です。
2. マイクロ波加熱
マイクロ波加熱は、電磁波の一種であるマイクロ波を使用して加熱する方法です。マイクロ波は水分子や脂肪分子などの極性分子に吸収されやすく、これらの分子の振動や回転を励起して熱を発生させます。食品加工や化学プロセスなどで使用され、比較的均一な加熱が可能です。
3. 誘導加熱
誘導加熱は、電磁誘導の原理を利用して導体材料を加熱する方法です。高周波の交流電流がコイルに流れることで、コイルの周りの導体材料内に渦電流が発生し、その電流が材料を加熱します。誘導加熱は金属や導電性の高い材料を加熱するために使用され、鋳造や表面硬化などのプロセスで利用されます。
工業用ヒーターの選び方
工業用ヒーターを選ぶ際には、さまざまな要素を考慮する必要があります。以下は選定要素の一例です。
1. 加熱方式
加熱方式は、どのような方法で加熱を行うかを決定します。抵抗加熱や誘導加熱などの種類があります。加熱する材料やプロセスに合わせて適切な原理を選ぶことが重要です。
2. 加熱容量
加熱容量は、ヒーターが発生する熱の量を示す指標です。プロセスで必要な加熱量に合わせて適切な加熱容量を選びます。大きな容量のヒーターは高い温度を迅速に実現できますが、エネルギーコストも増加します。
3. 温度範囲
使用するプロセスで必要な温度範囲を確認し、ヒーターの耐久性や制御性を考慮して選ぶことが重要です。一部のヒーターは高温環境での使用に適している一方で、低温プロセスには適さないこともあります。
4. 加熱の均一性
加熱対象が均一に加熱される必要がある場合、放射熱や対流熱の原理を検討します。均一な加熱が要求されるプロセスでは、選択したヒーターが均一な加熱を提供できることを確認することも重要です。
参考文献
https://www.heat-technology.co.jp/type/
https://www.nippon-heater.co.jp/hint/