日本エレクトロヒートセンター

 

 

関連文献

 

【機関誌「エレクトロヒート」記事】

機関誌のご案内

EH_NO.226(電化シフト/熱利用分野の脱炭素化に向けて)

①超高速昇温コンパクト炉“HD サーモジェネレーター” の開発

長  伸朗

中部電力株式会社 

技術開発本部 エネルギー応用研究所
生産技術グループ 基礎技術チームリーダー 工学博士

要約 自動車工場などでエンジン部品や構造部材等の金属やCFRP などの製品を加熱する工程において、従来は大型のバーナー式雰囲気炉で長い時間をかけた加熱が必要であり、時間の短縮や省スペース化が求められていた。また、赤外線式やIH 式などで短時間に加熱できる方法では、製品に温度の不均一が生じ、製品の不良に繋がる場合があることが課題であった。このため、加熱時間の短縮と温度不均一の解消を両立できる技術が求められていた。そこで、過熱水蒸気や熱風といった400℃程度の高温流体を用いて、金属やCFRP などを短時間で均一に加熱できる世界初の技術を開発した。

特別寄稿;電気ボイラの導入事例(課題と実施例)

日本電熱株式会社

技術部 部長 田中 紀幸

技師長    田中  賢

要約 昨今、ボイラの運用は多岐にわたり様々な分野で使用されている。但し実際の現場でどのように活用されているかは、企業の工程ノウハウや納入先との守秘義務等でなかなか知る事が難しくなっている。その中で弊社にはお問い合わせと言う形で様々な企業から課題の提示を頂き、製品として納入する事で解決をする機会を頂いている。本稿は実際の導入事例を紹介する中で電気ボイラの導入の利点やポイント、活用に関して紹介する。

 

EH_NO.224(第13回エレクトロヒートシンポジウム)

①電気式アルミ溶解保持炉「S-MIC®」の技術の現状と展望

岸村  司

三建産業株式会社 

開発本部 本部長

要約 自動車の軽量化ニーズに相応してアルミニウム合金の種類が多様化し、機側溶解保持炉の需要が増加している環境で、当社は、2010 年に、これまでに無い溶湯循環機能を持つ浸漬溶解式機側溶解保持炉「S-MIC」の販売を開始した。この「S-MIC」が稼働開始から8 年以上が経過したので、現時点で当初の設計コンセプトの妥当性と現状について実機を評価した。また、同じ基本コンセプトを維持しつつ、新しいタイプの炉「S-MIC Ⅱ」を提案した。ここでは、それらの技術の概要ならびに今後の展望について紹介する。

 

EH_NO.221(特集:エレクトロヒートの基礎を支える抵抗加熱システム) 

普及が進む抵抗加熱システム -抵抗加熱の基礎・工業加熱炉への応用についてー

大浜 聖

株式会社サーマル 取締役営業部長

一般社団法人日本エレクトロヒートセンター 抵抗加熱技術部会 部会長

要約 エレクトロヒート(電気加熱)技術の一種である抵抗加熱は、一般家庭では電磁波、IH、カセッ
トコンロにおされて少なくなってきているが、産業分野ではいまだに最も普及している加熱方式である。
抵抗加熱については、安全性、職場環境改善、制御性、精密性、雰囲気技術等において燃焼加熱と比較
されることが多い。もちろん燃焼加熱(火炎)との比較した優位性についてであるが、近年では燃焼加
熱よりも同じエレクトロヒート技術である誘導(IH)、赤外・遠赤外、電磁波(マイクロ波・高周波誘導)
加熱との比較をされることが多くなった。それだけエレクトロヒート技術の普及が促進されて来ている
と言える。本稿では抵抗加熱システムの適用用途や市場規模のほか、オーソドックスで単純ではあるが、
応用例が多数あり、多様な技術の組み合わせである工業炉・金属熱処理炉を中心に抵抗加熱システムの
概要を記述する。

 
②抵抗加熱技術の最新動向と業界構造の特徴

千葉 智滋、清水 耕平

株式会社 富士経済 東京マーケティング本部

要約 抵抗加熱は、エレクトロヒート技術の中でも最も普及している技術であり、幅広い用途において
使用されている。本稿では、富士経済が実施した抵抗加熱業界の調査結果を元に、抵抗加熱業界の業界
構造・主要な用途と今後注目される用途について報告する。業界構造として、ヒーターメーカー・装置
メーカーに大別することが可能であり、導入用途による棲み分けやヒーターメーカー毎の得意領域等に
よる棲み分けも可能である。注目される工程として、浸炭工程では、真空浸炭工程向け熱源として抵抗
加熱への期待が高まっており、エレクトロヒート技術の代表的な加熱方式として、今後の発展が期待される。
 
③小型・高耐久・長寿命ヒーター「高温流体加熱器」の開発

加島 裕次

株式会社加島 代表取締役社長

要約 温暖化対策・省エネルギー化の推進や生産設備の制御性向上へのニーズの高まりから、熱を必要
とする様々な用途で、燃焼を伴うガスバーナーに代わり電気ヒーターによる加熱方式の採用が増えてい
る。さらに、最近では、生産設備のコンパクト化や高性能化が進む中で、それを支える技術の一つであ
る電気ヒーターも生産設備に応じた改良が求められる。このような背景を踏まえ、従来のヒーターに比
べて、小型・高耐久・長寿命の電気ヒーター「高温流体加熱器」を開発した。本ヒーターの基本性能や
特性、従来品と比べたメリットなどについて紹介する。
 
④高性能ヒーターを活用した省エネルギーと工場環境改善への取り組み

平田 享寛

株式会社ヤマト

鋳造事業部 営業技術課 課長

要約 地球環境問題への対応に伴い、国内の製造工場では使用されるエネルギーの省力化と排出される
CO2 の削減への取組みが積極的に進められている。これに鑑みて株式会社ヤマトは国立研究開発法人
産業技術総合研究所および中部電力株式会社と共同で、独自の特殊技術を用いた高性能ヒーター「AL
HYPERE X ( アルハイパー・エックス)」の製品開発に成功した。現在、本ヒーターを活用し、国内の
アルミ鋳造工場における省エネルギー化や省スペース化およびCO2 削減への取組みを行っている。ここ
では高性能ヒーターの説明および高性能ヒーターを活用した環境改善の取組みについて紹介する。
 
⑤現場にも環境にもやさしい真空浸炭炉
 堀    哲

大同特殊鋼株式会社 機械事業部 設計部 真空設備設計室 室長

要約 大同特殊鋼(株)(以下、当社という)がドイツALD 社から基本技術を導入した真空浸炭炉「モ
ジュールサーモ」は発売から13 年が経過した。これまで当社が一貫して主張を続けてきた省エネ・省
人化やスキルフリーといった導入効果が顧客の支持を獲得、グローバルの浸炭室の累積販売室数は600
室を超えて、当社機械事業部の主力商品に成長した。2013 年には小ロット化・インライン化を指向し
た新商品「シンクロサーモ」もラインアップに加わって、多様化する顧客ニーズに応えている。本稿では、
あらためて当社製真空浸炭炉の概略を振り返るとともに、実際に真空浸炭炉を導入した顧客の期待効果
を整理することで、わが国のものづくり現場における真空浸炭炉の将来を展望する。
 
⑥熱可塑性CFRP の通電抵抗加熱金型による成形技術

吉田  透

株式会社キャップ 開発部 部長

要約 プラスチック成形や熱可塑性CFRP 成形の分野では、成形サイクル中に金型の温度を変化させて
成形品の品質向上を図る試みがあり、ヒートアンドクール金型技術と呼ばれている。従来は熱源として
温水や水蒸気、高温の油、カートリッジヒーターなどが使われてきた。これらの従来技術では短時間で
金型を加熱することが難しく、熱エネルギーが外部環境に漏れてしまいエネルギー効率が悪いという問
題があった。筆者らは金型に高周波電源を接続して、金型を電気抵抗で発熱させる方法を開発した。高
性能な高周波電源を用いること、金型自体が電気抵抗で発熱することなどにより効率の良い金型加熱シ
ステムとなっている。この通電抵抗加熱金型を用いた熱可塑性CFRP の成形技術を紹介する。
 
⑦プリンター技術と加熱素子

海江田 省三

株式会社アフィット 代表取締役

要約 当社は産業用プリンター技術を研究開発、製品化している企業でレーザープリンター技術やイン
クジェットプリンター技術をものづくりの製造装置として利用出来るように製品提供している。プリン
ター技術を利用して毎ページごと可変情報プリントすることで、必要な時に必要な枚数だけ印刷可能と
するいわゆるオンデマンド印刷はプリンター技術の得意とする世界で版レス印刷が可能にできる。ここ
では当社の開発した特殊小型プリンターを利用してフィルムシートヒーター形状を自由に設計し、試作
することが可能となった。本プリンターとフィルムヒーター製作応用の紹介と、3D プリンター向け加
熱素子として開発中の500℃まで加熱可能なホットエンドの2 つの話題を紹介する。
 
多点ヒーター電力最適化制御―インテリジェント制御出力分配器(IOPD)―

付   思

理化工業株式会社 営業技術部 営業技術課 専門課長
北田  豊

理化工業株式会社 商品企画部 専門部長

要約 近年、工場設備の多様化に伴い電源設備の増設、電源品質向上(フリッカー、高調波抑制、ピー
ク電力抑制)の必要性が高まっている。お客様のニーズに対応すべく、IOPD(Intelligent Output
Power Distributor)を開発した。IOPD は、半導体製造用制御装置、樹脂の射出成形機、押出機およ
び基板ハンダ付け装置など産業機械に組み込まれた、複数のヒーターを使用した装置において、ヒーター
出力(電力)の重なりを最適化することで瞬時ピーク電力を抑制し電力の安定化を実現した。これによっ
て力率の向上、高調波の抑制、消費電力の上限設定することが可能になる。本誌では、IOPD の技術内
容と採用実績を中心に紹介する。

 

EH_NO.207(特集:農林水産業/6次産業化)

①イチゴ植物体局所加温ヒーターによる省エネルギー栽培実現に向けた取り組み

鶴山 浄真

山口県農林総合技術センター 農業技術部 園芸作物研究室 専門研究員

要約 イチゴのハウス栽培における省エネ暖房技術としての、電気加熱技術の応用事例について紹介す
る。イチゴのハウス栽培で冬季安定収量を得るには、ハウス内温度を8℃~10℃以上とする暖房が不可
欠であるが、イチゴ植物体の温度感応性が高い株元クラウン部のみを加温し、ハウス全体の暖房温度は
下げる省エネルギー暖房技術が開発された。そこで、本技術を生産現場に導入し易くするために開発し
たのが局所加温用電熱ヒーター「クラウンヒーター®」である。本ヒーターをはじめとした複数技術導入
によるイチゴの省エネルギー栽培技術の開発に取り組み、従前栽培技術に対して、同程度以上の収量を
確保しながら、最大9 割以上の暖房用燃油使用量削減、暖房運転費の5 割削減が可能となった。

 

 

EH_NO.204(特集:ホットスタンピング技術)

ホットスタンピングラインの現状と課題

藍田 和雄

AP&T 株式会社 代表取締役

要約 欧州の自動車業界を中心に2000年中期から本格的に使用されているホットスタンピング技術が 日本でも2010年頃から本格的に導入検討されてきている。これは欧州における二酸化炭素排出規制が 2020年から罰則も含めて本格的に施行され、また米国における衝撃安全性も近年厳しくなっている現 状に合わせたものである。日本市場においても近年衝突回避機能の付いた乗用車の販売が一般的になり、 それと同時に衝撃安全性の向上も求められてきている。ここでは、ホットスタンピングラインの現状・ 導入状況と課題について述べる。

 

直接通電加熱技術・装置の開発とホットプレスへの応用
高周波熱錬㈱ 研究開発センター 大山 弘義

高周波熱錬㈱ 研究開発センター 生田 文明

要約 直接通電加熱(DH:Direct Resistance Heating)は、エネルギー変換効率の良さ、短時間加熱、
高制御性、コンパクトな装置等の特長を活かした加熱システムで、弊社では高強度PC 鋼棒の連続加熱
装置に使用している。近年、自動車業界では、低燃費化への強い要請に対し車体用鋼板の高強度(ハイ
テン)化による軽量化が重要な開発課題となっており、その解決方法にホットプレスがある。弊社では、
自動車用鋼板のホットプレスの加熱に適用可能なDH 技術および装置の開発を実施しており、今回、移
動電極DH システムを開発した。このシステムによって、より幅広い用途で、より環境に優しくかつ効
率の良いDH による“矩形及び非矩形”薄鋼板の短時間加熱が実現可能になった。現在、それを利用して、
形状や断面積がより複雑に変化する薄鋼板のDH 技術・装置の開発を進めており、ホットプレスによる
自動車用ピラーやフレームなどへの適用開発と実用化を目指している。 

 

ホットスタンピングにおけるプレス工法

網野 雅章

株式会社アミノ 代表取締役社長

村井 裕城

株式会社アミノ 開発室 主任

要約 自動車の安全性と燃費向上の要求が高まるなか、高強度で軽量化が見込めるホットスタンピング 成形法が注目されている。ホットスタンピング成形法においては、鋼板の加熱技術が要求されるとともに、 焼き入れを行うための急冷技術も要求され、様々な手法が活用されている。本稿では、ホットスタンピ ングに関する紹介をしながら、省エネ性に優れたプレス機と鋼板の加熱/冷却装置について紹介する。

 

EH_NO.202(特集:最新の電気利用技術)
①SiC(炭化ケイ素)ヒーターを用いた取鍋電気加熱装置(エレマックス)の開発と導入事例

伊藤 正晴  

日本ルツボ株式会社

要約 鋳造現場で用いられる取鍋は一般的にガス、油等をバーナーで燃焼させ加熱させており、多くの 場合、温度管理されておらず一定時間バーナーを燃焼させ受湯前の予熱としている。燃焼方式の利点と しては比較的バーナーが安価であり、装置としては燃料とバーナーが用意出来れば容易に加熱が行える 反面、欠点として、騒音、 燃焼排熱による現場環境の悪化があげられる。これらのことより比較的容易 に高温が得られやすいSiC(炭化ケイ素)ヒーターを用いて、バーナーの欠点である環境問題を解消し た上で加熱コストも低減できる取鍋電気加熱装置(エレマックス)の開発を行った。

 

 EH_NO.200(特集:エレクトロヒートの未来を展望する)
①抵抗加熱技術の高度化への取り組み

楳 澤   勲

 株式会社 リケン環境システム 熱エンジニアリング営業技術部

 

EH_NO.197(特集:部品・製品への熱処理技術)
① 電気加熱式連続炉によるステンレス製品の光輝熱処理

大浜 聖

株式会社サーマル

取締役 営業部長

要約 ステンレス製品の熱処理には様々な加熱源が利用されている。職場の環境問題、価格低減のため
の工程削減、高度化する加工技術等により精度の高い制御が要求されている昨今では電気加熱が多く採
用されている。電気加熱の優位性と連続加熱設備の特徴を明確にするため、あまり知られていないステ
ンレス製品の熱処理を中心にステンレスパイプ用設備納入実績を交えて、水素系ガスを利用した光輝焼
鈍設備をまとめてみました。

 

EH_NO.176(特集:抵抗加熱システム)
抵抗加熱の基本と解析事例  

田仲 功

株式会社リケン環境システム

熊谷事業所 取締役
熱エンジニアリング部 部長

要約 低炭素社会のグローバル化を実現するために、リケン環境システムはEco Thermal Technology (エコ・サーマル・テクノロジー:ET2)を展開・推進します。抵抗加熱分野において、最新の熱流体解析技術や材料に関する基礎技術と加熱装置のノウハウを駆使することにより抵抗体(発熱体・ヒーター)とワークのマッチングを最適化し総エネルギー効率の向上を図るものです。 その結果を定量的にCO2 や、エネルギーコストをどの程度削減出来るか、スペースはどうか、温度分布の性能は期待される範囲内か等を数値化し提案していくものです。

 

最新の小型面状ヒーターの適用・応用事例

菊池 荘員

坂口電熱株式会社

ビジネスセンター 経営戦略室 広報課
シニアアドバイザー 独立行政法人理化学研究所OB

要約  近年、研究機関や産業界から抵抗加熱方式による高温で小型化、薄型化、高性能化の要望が多くなってきている。薄型で小型化にするために、ヒーターを面状にして高温に耐える適正な基板及び発熱体をいろいろ検討し、小型面状ヒーター「マイクロセラミックヒーター」を製品化した。シンプル面状構造なので、小スペースでの加熱源で均一な温度分布が得られ、温度センサーを内蔵することにより、さらに高精度な温度制御が出来る製品も商品化した。ヒーターは、クリーンで高純度な熱源を必要とするアプリケーション半導体製造装置・分析機器に最適で、短時間で高温に昇温できる製品になっている。

 

電気ヒーターによるドラム缶内容物の加熱

佐藤 一也

株式会社マイセック SE事業部 技術課 主任

石井 裕

株式会社マイセック SE事業部 技術課 

要約 弊社は生産工場の配管、タンク等の保温・加熱の手段として電気表面加熱システムの普及に40年前から携わってきた。今日に至るまでほとんどの工場では、重油ボイラーによるスチームトレースが主流で、工場の隅々までの保温・加熱の熱源となっている。年代の経過とともに数々の温度に敏感な新素材が開発され、耐熱温度に限りある樹脂製タンクや配管が普及し、許容温度範囲の限られた用途が増加した。今後CO2の削減・クリーンエネルギー・省エネの観点と原油高騰の影響等から、電気表面加熱は今まで以上に用途が広がるものと予測される。保温・加熱は物件毎に仕様が異なり、都度設計・施工となる。その中でドラムヒーターシリーズは容器形状がJISで規格化され、標準化を計ることのできる数少ない製品で、製薬・化学・自動車・塗装・食品等の広い分野で利用されている。また、危険場所で使用できる安全増防爆タイプのドラムヒーターも開発した。ここに200Lドラムヒーターの効率的な利用方法を示す。

 

EH_No.149(特集:電気加熱概論)
①抵抗加熱概論

畑 章

株式会社サーマル 生産部 技術Gr 次長

 

 

①液糖貯蔵タンクへの自己制御型ヒータの導入事例

山下 慶一郎

株式会社 テクノカシワ 常務取締役

 本稿ではスプーン印で有名な砂糖業界トップシェアの三井製糖株式会社神戸工場殿で採用された、
自己制御ヒータによる液糖貯蔵タンクの温度保持について紹介する。従来蒸気による温度保持にて製造
管理をされていたが、液糖工程の出荷にて結晶化によるストレーナに詰まりが発生し、出荷に費やす時
間が長いという課題があった。液糖を35℃で貯蔵する為に、貯蔵タンク内外に蒸気温風を送風していた
事により、液糖表面で結晶化が発生していた事が原因だった。そこで自己制御型ヒータによる温度保持
を採用したところ、結晶化の問題が解決され出荷時間の短縮とともに、ストレーナの詰まりの解消、一
次エネルギーの削減、微生物リスクの低減へと繋がった。

 

 

EH_NO.224(第13回エレクトロヒートシンポジウム)

 

①電気式アルミ溶解保持炉「S-MIC®」の技術の現状と展望

岸村  司

三建産業株式会社 

開発本部 本部長

要約 自動車の軽量化ニーズに相応してアルミニウム合金の種類が多様化し、機側溶解保持炉の需要が増加している環境で、当社は、2010 年に、これまでに無い溶湯循環機能を持つ浸漬溶解式機側溶解保持炉「S-MIC」の販売を開始した。この「S-MIC」が稼働開始から8 年以上が経過したので、現時点で当初の設計コンセプトの妥当性と現状について実機を評価した。また、同じ基本コンセプトを維持しつつ、新しいタイプの炉「S-MIC Ⅱ」を提案した。ここでは、それらの技術の概要ならびに今後の展望について紹介する。

 

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