要素技術紹介

当社では、これまで培ってきたあらゆる電気加熱、冷却技術を活用し、お客さまにとって最適なシステムをご提供いたします。

電気加熱・冷却技術
洗浄技術
解析技術

赤外線・ヒータ加熱

原理
ここがポイント！
中部電力ミライズでできること
試験の様子（動画）
開発事例
導入事例
お問い合わせ・ご相談

原理

赤外線加熱は一種の電磁波（光）による加熱です。可視光より外側の0.78μm～1mm程度の波長域の「赤外線」を用いて、放射加熱を行います。ヒータから放射する赤外線の「波長」とお客さまの製品（被加熱物）の吸収波長のマッチングがポイントです。
詳しい原理は、一般社団法人日本エレクトロヒートセンターホームページをご確認ください。

ここがポイント！

赤外線加熱の透過、反射、吸収

ヒータの赤外線エネルギーが被加熱物に放射されると、吸収するか反射するか透過します。吸収が増えるほど被加熱物を効率良く加熱することができます。それにはヒータと被加熱物の波長のマッチングがポイントです。
ただし、必ずしも「吸収」が全てではありません。吸収率が低く反射率の高い材質で囲うことで効果的に「反射波」を利用できます。また透明素材など「透過」を効果的に用いることで板厚方向の均熱化や素材の内部を加熱することができます。
当社では、赤外線特有の特徴を利用するなど、素材、ニーズに合わせた赤外線加熱を実現します。

ヒータの波長と素材の吸収波長

吸収率を決める大きな要素として、ヒータの波長と素材の吸収波長のマッチングがあります。
ヒータが放射するエネルギーのピーク波長は、ヒータの「表面温度」で決まります。（ウイーンの変位則）ヒータ表面温度が高いほど、ピーク波長は短くなります。例えば、ヒータ表面温度が2000℃の場合、ピーク波長は、約1.3μmになり、近赤外線ヒータとなります。ヒータ表面温度が1000℃の場合、ピーク波長は、約2.3μmになり、中赤外線ヒータになります。
これに対して、素材の吸収波長は、素材「表面」の材質で決まります。一般的に金属の吸収波長は近赤外線付近、樹脂や水は中赤外線～遠赤外線付近、セラミックスなど遠赤外線付近に吸収波長があります。表面が酸化していたり、塗料が塗ってあったりすると変わります。表面状態が重要になります。さらに、素材表面の「放射率」が高いほど吸収は大きくなります。放射率は、波長、温度で変わります。このように複数のパラメータを考慮し最適な「赤外線ヒータ」を選定する必要があります。

中部電力ミライズでできること

当社ではさまざまな波長領域の赤外線ヒータを保有しています。金属をとにかく早く加熱したい、樹脂の温度ムラをできるだけなくしたい、食品を一定温度キープしたい、セラミックス加熱で省エネしたいなど素材とニーズに合わせた赤外線加熱を実現します。

試験装置例

下の試験装置の他、多数のヒータを保有し、お客さまニーズに対応したカスタマイズ試験が可能です。

試験装置	特徴
超近赤外線加熱装置	可視光に近い赤外線でエネルギー密度が非常に高い
近中赤外線加熱装置	近赤外線ヒータと中赤外線ヒータを同出力で比較試験可能
各種遠赤外線加熱装置	250mm×250mmのサイズでさまざまな遠赤外線ヒータの比較試験可能

その他、赤外線ヒータだけではなく、熱風発生ヒータ、カートリッジヒータ、シーズヒータ、アルミ溶湯ヒータ等も保有し、さまざまな「ヒータ」による試験、開発を行っています。

試験の様子

近中赤外線加熱比較試験

赤外線波長による昇温特性の違いを紹介します。
非加熱物の材質により、近赤外線と中赤外線の吸収率が異なるため、昇温速度が変化します。効率的な加熱には、適切な波長を選択することが重要です。
温調器と組み合わせることで、一定温度でキープすることも可能です。
金属・樹脂等の成形前予熱や塗装乾燥、樹脂のアニール処理など幅広く利用できます。