November 7, 2025
工業用加熱の分野では、可燃性および爆発性の物質が存在する環境では、電気火花や高温の表面が災害の引き金となる可能性があります。防爆電磁ヒーターは、革新的な非接触加熱技術を採用し、従来の抵抗加熱に内在するリスクを根本的に排除し、化学、石油・ガス、軍事製造などの業界に本質的に安全な加熱ソリューションを提供します。
防爆電磁ヒーターは、電磁誘導(ファラデーの法則)の原理を利用して、金属製の加熱体内に渦電流を発生させ、自己発熱させる加熱装置です。すべての電気部品とハウジングは、厳格な防爆規格に準拠しています。
コア動作原理:
電気エネルギー → 磁気エネルギー: コントローラーは、標準のAC電源を高周波ACに変換します。
磁気エネルギー → 熱エネルギー: 誘導コイルを通過する高周波電流は、急速に変動する磁場を生成します。
渦電流加熱: 磁場は絶縁層を貫通し、金属パイプや容器の表面に作用し、金属内に大きな渦電流を発生させ、内部から急速に加熱します。
完全な絶縁: 加熱コイルは加熱体と接触せず、「電気と媒体の分離」を真に実現しています。
従来の防爆抵抗ヒーター(例:防爆発熱体)と比較して、電磁加熱は大きな進歩を表しています。
防爆電磁ヒーター vs. 従来の防爆抵抗ヒーター
| 特徴 | 防爆電磁ヒーター | 従来の防爆抵抗ヒーター |
|---|---|---|
| 加熱方法 | 非接触誘導加熱 (金属が自己発熱) | 接触伝導/放射加熱 (抵抗線が発熱) |
| 熱効率 | 非常に高い(>95%) - ターゲット内で直接熱が発生し、損失が最小限 | 比較的低い(〜60%) - 熱損失が発生し、熱慣性が高い |
| 応答速度 | 非常に速い - 瞬時オン/オフ、精密な温度制御 | 遅い - まず抵抗線を加熱し、次に熱を伝達する必要があり、温度制御の遅延が発生 |
| 安全性レベル | 本質的に安全な設計 - コイル表面は冷たく、直火がなく、赤熱した表面がない | 潜在的なリスク - 抵抗線は非常に高温になり、発火源となる可能性 |
| 寿命とメンテナンス | 長寿命 - コイル自体は熱くならず、損傷しにくい | 短寿命 - 抵抗線は酸化しやすく、焼損しやすい |
| 適用形態 | 柔軟性 - カスタムコイルは、パイプ、リアクターなどを包むことができます。 | 制限あり - 通常、ロッド、バンド、プレートなどの固定形状 |
「防爆」の性質は、システムレベルの設計に具体化されています:
防炎エンクロージャコントローラー(Ex d): コア制御ユニット(火花を発生する可能性あり)を堅牢な防炎ジャンクションボックスに封入し、内部爆発を効果的に封じ込めます。
本質的に安全または安全性の向上したコイル設計: 誘導コイル自体は低/安全電圧で動作するか、特別な封入と材料を使用して、損傷した場合でも発火を引き起こさないようにします。
温度監視とインターロック保護: 統合された複数の温度センサーが、ターゲット温度とコイル温度をリアルタイムで監視し、過負荷が発生した場合は直ちに電源を遮断します。
過電流、過電圧、相欠相保護: 包括的な電気保護メカニズムは、異常な電気状態を防止します。
防爆定格と温度クラスを確認する:
これは主要な前提条件です。存在する危険物質(ガス/粉塵)とその引火温度を特定して、必要なExマーキング(例:Ex d IIC T4)を決定します。
加熱ターゲットと電力要件を定義する:
加熱ターゲット: パイプトレーシング、リアクター加熱、または小型容器用ですか?これにより、コイルの形状と設置方法が決まります。
電力計算: 媒体、質量、加熱時間、および熱損失に基づいて、必要な総電力を計算します。
システム構成を選択する:
分離設計がベストプラクティス: 防爆コントローラーを安全な場所に設置し、危険区域には防爆誘導コイルのみを配置して、安全性を最大化します。
PLCインターフェース、リモートコントロール、または多段階温度制御などの高度な機能が必要かどうかを評価します。
設置と断熱を計画する:
コイルは金属ターゲットと密接に接触している必要があります。大きな隙間があると、効率が大幅に低下します。
コイルの外側に高性能の断熱材を適用する必要があります。これは効率にとって重要です。
認証とアフターサービスを確認する:
必須要件: 防爆電気製品の品質検査および試験に関する国家センター(CQST/NEPSI)が発行した防爆証明書を必ず所有してください。
専門的な設置ガイダンスと迅速な技術サポートを提供するサプライヤーを選択してください。
化学パイプトレーシング: 蒸気トレーシングと電気トレース加熱を置き換え、高注出点媒体を搬送するパイプラインに効率的でクリーンな熱を提供します。
リアクター/容器加熱: カスタムコイルがリアクターを包み込み、均一で制御可能な熱を提供し、従来のジャケット付き蒸気加熱を置き換えます。
石油・ガス貯蔵タンク加熱: 原油、重油などの固化を防ぐために、油田や製油所の貯蔵タンクの底部または側面を加熱します。
軍事、航空宇宙: 特殊な環境の液体/ガスパイプラインに正確で信頼性の高い加熱を提供します。
1. Q:電磁ヒーターは金属だけを加熱できますか?非金属容器はどうですか? A: はい、コア原理は、強磁性金属(炭素鋼など)のみを直接加熱できることを意味します。ステンレス鋼、FRP、プラスチックなどの非磁性容器の場合、この金属層を加熱することにより、内部媒体を間接的に加熱するために、磁性金属層(例:炭素鋼ジャケットまたは熱伝達プレート)を容器の周りに巻き付ける必要があります。
2. Q:電磁放射線は人体に有害ですか? A: 工業用電磁ヒーターの動作周波数は、電子レンジや携帯電話よりもはるかに低いです。さらに、機器には金属シールドと適切な接地があります。国家規格に準拠している場合、安全距離での電磁界強度は人体に無害であり、職業被ばく限界をはるかに下回っています。
3. Q:初期投資は従来のソリューションよりも高くなります。それだけの価値はありますか? A: 確かに。初期費用は高くなる可能性がありますが、その非常に高い熱効率(30%〜70%の省エネ)、非常に低いメンテナンスコスト、長寿命、および比類のない安全性は、総所有コスト(TCO)が1〜2年以内に価格差を回収することが多く、長期的なメリットを大幅に提供します。
4. Q:設置は複雑ですか?既存の機器の変更が必要ですか? A: