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高周波誘導加熱 High-frequency induction heating

高周波誘導加熱とは

高周波誘導加熱とは高温の熱源(バーナー等)を使用せず、コイルに電流を流すと発生する磁界の作用で、加熱対象物にエネルギーを集中させ、熱を発生させる加熱方法です。
高温の熱源を用いる加熱(抵抗加熱など)では炉内の温度を高めてから加熱対象物を加熱するため、耐火材などの加熱で余分なエネルギーを必要とします。
一方、高周波誘導加熱は、エネルギー伝達過程での損失を最小限に抑えられるので、余分なエネルギー損失が少なく、高い熱効率により短時間で高温まで加熱することができます。
身近な例として高周波誘導加熱はIHクッキングヒーター、抵抗加熱はトースターがあります。
IHはフライパンを磁界の作用で発熱させ効率よく加熱する事が出来ますが、トースターはヒーターにより密閉した空間を全て加熱する必要があります。

高周波誘導加熱
高周波誘導加熱のしくみ

右図のように高周波電流を流すと、強い磁場が発生し、非常に密度の高い電流(うず電流)が誘導されます。
電流が流れるときの電熱抵抗によりジュール熱が発生し、加熱対象物が急速に加熱される

●電源からコイルに電流が流れ、磁界が発生する

●加熱対象物内に磁界とは逆方向に電流が流れる(うず電流)

●うず電流と電熱抵抗によりジュール熱が発生

●加熱対象物が表面から急速に加熱される

高周波誘導加熱の特長

○急速昇温が可能で、高周波電流を大きくして磁場を強くすることで他の方法では不可能とされる加熱(数秒/数百℃等)が可能です。
○加熱対象物自体を発熱させる為、高効率な加熱が可能です。発熱が最小限な為、工場の環境改善にも使われています。
○高周波誘導加熱を利用する事で、強い磁場を発生させ浮遊溶解(レビテーション)等を行うことが可能です。