エレクトロヒート No.167
【巻頭言】
【特集】エレクトロヒートシステムの先端技術
中村 考志（なかむら たかし）
独立行政法人産業技術総合研究所
長畑 律子（ながはた りつこ）
独立行政法人産業技術総合研究所
竹内 和彦（たけうち かずひこ）
独立行政法人産業技術総合研究所
マイクロ波加熱を化学反応に用いると従来加熱法よりも著しく化学反応が促進される為、この20年余の間に研究され数千を越える報告がなされてきた。しかし、これらはフラスコレベルの実験が中心でベンチスケール以上の実施例は数えるほどしかなく、実用化に向けた検討が現在精力的に行われている。本稿では当研究室で行ったポリ乳酸の直接重合法にマイクロ波加熱を適用した例を紹介する。
フラスコレベルでの条件検討により最適条件を決め、その反応系の誘電特性評価を行い反応系のマイクロ波吸収特性を確認した。これらの結果を基にスケールアップ反応装置を設計・開発し、20kgのベンチスケールでの実証試験を実施した。また、これまでの研究経験を踏まえて、化学合成プロセスへのマイクロ波加熱導入の課題を述べる。
田原 竜夫（たばる たつお）
独立行政法人産業技術総合研究所
野間 弘明（のま ひろあき）
独立行政法人産業技術総合研究所
秋山 守人（あきやま もりと）
独立行政法人産業技術総合研究所
アコースティック・エミッション（AE）とは塑性変形や亀裂の発生・成長等に付随して生じる弾性波放出現象であり、材料の劣化や各種プロセス異常などの検知に利用できる。筆者らは、通常は容易に手の届かない高温環境で使用されている材料の劣化状態を把握できるようにすることを目指し、800℃でも利用可能なAEセンサの開発を進めてきた。本稿では、今回試作した耐熱AEセンサにAE検出子として利用している窒化アルミニウム薄膜圧電体のもつ高温用圧電体としてのポテンシャルや、試作センサを用いた高温での動作検証試験等の結果について紹介する。
鹿野 一郎（かの いちろう）
山形大学大学院
近年、レーザーダイオード（LD）の性能が著しく向上すると共にその発熱量も上昇している。LDの多くは空冷システムによって冷却されているが、発熱密度が非常に高く、高発熱密度にも対応できる高性能な冷却システムが必要とされている。そこで、本研究では省スペースマイクロ冷却システムの開発を行う事を目的とした。省スペースを実現するために、液体駆動源には稼動する部品の無い稼動部レスマイクロポンプを開発し、熱交換部には沸騰熱伝達を利用したマイクロチャネルヒートシンクを開発している。現在、これらのデバイスを個別に開発しており、その開発の途中経過について報告する。
田中 和士（たなか かずし）
中部電力株式会社
自動車関連部品製造業においては燃費向上の観点から車体の軽量化が進められ、アルミダイキャスト部材の使用が増加している。アルミダイキャスト製造工程におけるアルミの溶解と溶湯保持には，多くの場合燃焼加熱が使用されているが、精度の高い温度制御は難しく、製品不良につながるとも言われている。
本研究では、導電性のある黒鉛ルツボに直接電気を通電し加熱する方法を開発したことにより効率向上が図れた。また、電気加熱を利用することにより温度制御性に優れ，品質向上に貢献できるものである。加熱効率向上により省エネ性についても改善が図れた。
池田 泰幸（いけだ やすゆき）
富士電機サーモシステムズ株式会社
藤田 満（ふじた みちる）
富士電機サーモシステムズ株式会社
松下 昌規（まつした まさき）
富士電機サーモシステムズ株式会社
佐々木 尚（ささき なおと）
三菱マテリアル株式会社
村田 実（むらた みのる）
三菱マテリアル株式会社
西川 雄（にしかわ たけし）
三菱マテリアル株式会社
山口 大美（やまぐち ひろみ）
日本原子力研究開発機構
榊原 哲朗（さかきばら てつろう）
日本原子力研究開発機構
青山 佳男（あおやま よしお）
日本原子力研究開発機構
谷口 尚司（たにぐち しょうじ）
東北大学
朴 鍾守（ぱく じょんす）
東北大学
嶋崎 真一（しまざき しんいち）
東北大学
鈴木 洋（すずき ひろし）
株式会社TYK
福田 友幸（ふくだ ともゆき）
株式会社TYK
誘導加熱は生産プロセス・イノベーションの切り札として、高周波電源技術の進歩に伴って、新しい用途が開発されている。
本稿では、最近開発・製品化した超高周波誘導炉およびこの炉に用いられる大容量高周波電源の特長・仕様などについて紹介する。
超高周波誘導炉は、約100kHzの極めて高い周波数の電源を用いてセラミックスも金属も同時に溶融することが可能となった。
大容量高周波電源は超高周波誘導炉、大口径の電縫管溶接機、コンタクト方式の電縫管溶接機、0.1mmという極めて薄い鋼板（磁性体）を加熱する誘導加熱装置に適用され、更に、フェライト系ステンレス鋼薄板、厚手の非磁性ステンレス鋼板の誘導加熱装置への適用が期待されている。
長 伸朗（おさ のぶろう）
中部電力株式会社
過熱水蒸気は、高速均一な加熱が可能なことなどから、新たな加熱媒体・方式として、近年注目を集めており、200〜400℃の過熱水蒸気は現在でも食品調理や機械部品の洗浄等に活用されている。しかし、500℃以上の高温の過熱水蒸気には、金属等を酸化する特性があり、水蒸気を加熱する金属ヒーターの寿命が著しく短くなることが、実用化への障害となっていた。このため、高温過熱水蒸気によって腐食しないＩＨヒーターおよびこれを使用した高温過熱蒸気発生装置を開発した。
【ヒートポンプ給湯講座】
【特別寄稿】
竹田 猛志（たけだ たけし）
株式会社東洋製作所
近年CFC、HCFC、HFC冷媒が地球環境保全の観点から規制対象となったことにより、業務用冷凍・冷蔵庫業界における冷凍機ユニットにも様々な変化が起きている。地球環境にやさしい自然冷媒を使用した冷凍機が注目されてきており、自然冷媒のなかでもアンモニアと二酸化炭素が実用性や経済性、エネルギー効率で最も有望であると考えられる。古くから冷媒特性に優れているが毒性・刺激臭があるアンモニアをユニット内に閉じ込め、毒性、可燃性が無く安全な二酸化炭素を負荷側へ供給することで安全性を高めたCO2/NH3システム C-LTSの概要について説明する。
【会員紹介】
林 正博（はやし まさひろ）
株式会社リケン環境システム
電熱線ＰＹＲＯＭＡＸ（パイロマックス）を開発・販売開始してから50年が過ぎた。
今までＰＹＲＯＭＡＸやＰＹＲＯＲＩＫ(工業炉)など熱エンジニアリング製品は株式会社リケンで営業を行っていたが、2006年7月より、同じく（株）リケンの一部門であったＥＭＣ事業と統合し、株式会社リケン環境システムとして新たなスタートを切った。リケンからリケン環境システムへの流れ、現在のリケン環境システムの取扱製品について説明したい。