日本エレクトロヒートセンター

 

 

 

 

 

抵抗加熱

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抵抗加熱の原理

トースター・ヘアドライヤー・電気毛布など、発熱体に電気を流すことにより発生する熱を利用する身近な電気器具は多数あります。
これはいずれも発熱体から発生する熱(ジュール熱)を上手に使って優れた働きをさせるもので、これが「抵抗加熱」です。

 

「導線に定常電流を流すと一定時間内に発生するジュール熱の量は電流の大きさの二乗と導線の抵抗に比例する。」という法則があり、これを"ジュールの法則"といいます。

この関係式は次のように表されます。

P=I²・R
  • P:熱量(W-ワット)
  • I:電流値(A-アンペア)
  • R:抵抗値(Ω-オーム)

 

一方、1秒間に1ワットの仕事をすると1ジュールの熱が発生します。

H=P・t
  • H:発熱量(J-ジュール)
  • t:時間(sec-秒)
 

これが抵抗加熱の原理です。
導線にはそれぞれ固有の抵抗があります。
利用する温度や雰囲気などから必要とする耐熱性や耐食性が違い、さまざまな材料が発熱体として使用されています。

しかし、どんな材質の導線であろうと電流を流した場合に発生する熱量はすべて上述のジュールの式で求められます。

 

 

 

 

 

抵抗加熱の方式

 抵抗加熱は大別して、間接抵抗加熱と直接抵抗加熱(または、直接通電加熱ともいう)の2つの方式に分けられます。

間接抵抗加熱  
  抵抗発熱体に電流を流し、そのジュール熱を利用して間接的に被加熱物を加熱する方式です。抵抗発熱体により発生する熱を放射、対流、伝導によって被加熱物に熱を伝えるもので、被加熱物の材質に規制がなく、制御も簡単なことから、多方面に採用されています。
 

 

 

 

 
直接抵抗加熱  
  導電性被加熱物に直接通電し、物体の内部抵抗により発生するジュール熱によって被加熱物を直接加熱する方式です。被加熱部内全体に亘って内部から均一に加熱でき、また加熱が被加熱物だけに限られるので加熱効率が高く、高温が得られる反面、被加熱物が適当な抵抗を有することが必要なため、用途に制約があります。
 

 

 

 

 
媒体媒体抵抗加熱・・・広義の間接抵抗加熱  
  直接通電加熱によって高温に加熱された伝熱媒体中に被加熱物を浸漬して加熱する方式です。この方式は高温酸化、脱炭が避けられること、急速、均一な加熱ができること、被加熱物の炉内の出し入れが簡単にできることなどの特長があります。

 

 

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