産業用電気加熱への応用
誘電加熱は被加熱物内部に直接エネルギーを与えられ、またエネルギー密度も上げられることから、被加熱物の加熱要求仕様に合うように投入エネルギー密度や周波数などを調整して、あるいは熱風等他の加熱方法と組み合わせて適用することで極めて有効な加熱をすることができます。一方、誘電体に金属片の混入があったり、電界電極の間隔を極端に狭めたりすると放電することがあるので注意が必要です。
| ａ．高周波誘電加熱 |
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高周波誘電加熱は、並行する電極間に挟まれた誘電体に4～80MHz（メガヘルツ）の高周波電圧の交番電界をかけることで、誘電損失を利用して加熱する方法です。 |
| ｂ．マイクロ波加熱 |
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マイクロ波加熱は、マイクロ波オーブンのような2450MHzのマイクロ波による放射電界の変化を利用して加熱する方法です。マイクロ波加熱は、熱伝導などの助けを借りずに加熱できる特徴を有していますが、電磁波の電力密度の減少によって均一に加熱できる被加熱物の厚さに制限があります。 |
主な適用事例
| ａ．銘木の乾燥装置 |
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けやき、脂松、屋久杉などの高級銘木の乾燥に高周波減圧乾燥機が採用されています。天然乾燥でのかびの発生、割れやねじれによる不良材の量を大きく減らせています。乾燥時間も大幅に短くすることができています。均一に加熱できる高周波誘電加熱の適用事例です。 |
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＜図１＞銘木の乾燥装置 出典：マイクロ波及び高周波誘電加熱（JEHC) |
| ｂ．ゴム連続加硫装置＜図2＞ | |
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押し出し機で押し出された成形ゴム(ガスケット、ホースなど)にマイクロ波を照射し、加硫温度まで瞬時に昇温させます。熱の不良導体であるゴムを内部まで急速に加熱する、マイクロ波加熱の適用事例です。 |
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＜図２＞ゴム連続加硫装置 出典：マイクロ波及び高周波誘電加熱（JEHC) |
ゴム製品 |
押し出された成形ゴムが右のトンネル炉の中でマイクロ波加熱されます| ｃ．野菜の減圧乾燥装置＜図3＞ | |
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野菜加工食品の製造の乾燥工程にマイクロ波減圧乾燥が使われています。一時乾燥として含水率を半分ほどにします。減圧して30～40℃の低温度で短時間に乾燥させるので、栄養素や風味等を損なわない特徴があります。
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＜図３＞野菜の減圧乾燥装置 出典：マイクロ波及び高周波誘電加熱（JEHC) |
