高周波誘導加熱と誘電加熱の要点を簡明に説明 Vol.3は誘導加熱の原理と特長の説明

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高周波誘導加熱[原理と特長]

詳細! 高周波加熱

image 原理:
左図のように、加熱コイルに高周波電流(交流)を流すと、交番磁束が被加熱物(導体)を貫通し、高密度の電流(うず電流)が流れます。そのジュール熱で被加熱物は 急速に加熱されます。

 ・最も身近な例は"電磁調理器"です。
 ・"焼入や溶解"に非常に多く使われている
 ・被加熱物は、金属などの導体が対象
 ・高周波出力や加熱コイルの形状により、様々な利用があります。
直接加熱で高効率
(加熱物自体が発熱)
・急速加熱ができる:材料自身が発熱する→投入電力の大小による容易な制御
・高温加熱ができる:加熱材料の溶融温度~蒸発も可能
・ガス/真空雰囲気中で加熱が可能: 誘導電流により材料が加熱される→非接触で加熱される→絶縁体は磁束が透過する
・絶縁体を透過して加熱ができる:石英管やセラミック管内の材料が加熱できる
・圧締条件下でも加熱ができる 
・コイル形状にて部分加熱ができる:コイルに発生する磁束分布に依存
加熱制御の容易性
(温度・時間・選択性)
・温度制御が容易で再現性が高い:投入電力制御とフィードバック回路で容易な制御
・出力制御が容易で、応答性が早い 
・他の熱源との複合化ができる 
・熟練技能を必要としない:センサーと制御の組み合わせ
・温度制御が容易で再現性が高い 
・出力制御が容易で、応答性が早い 
安全性と環境負荷
(安全作業・作業環境)
・ガスなどの燃焼を使わない:作業環境が安全で、熟練を必要としない
・材料自身が発熱する:環境負荷が非常に少ない
・熱変換効率が高い:トランジスタ式の変換効率は90%以上が可能

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