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気体加熱器の用途とは一体何なのか




気体加熱器とは?用途は?




気体加熱器は、空気加熱器ともいわれるものです。ガスや蒸気、あるいは温水や電熱などを用いて、空気を加熱するために使われます。例として、ボイラあるいは炉などに供給する空気を暖めたり、室内に送られる空気を暖めたりするような形で使われます。また、似たような機械としては、空気予熱器というものもあります、これは、煙道ガスの余熱を使い、炉に送られる燃焼用の空気を暖めるものをいいます。排ガスによって熱が損失されてしまう事を低減させ、結果的にボイラの効率を高める役割があります。


さらに、燃焼効率を高め、不完全燃焼の割合を少なくする働きもあるため、様々な場面で使われます。特に大型ボイラでは使われる事が多いです。伝熱の形式は大きく分けてふた通りあり、一つが貫流式、二つ目に再生式があります。貫流式の場合、金属伝熱面を通じ、一面に接している高温ガスから、他の面に接している空気を暖め、板型空気予熱器や、菅型空気予熱器というものが存在します。


対して再生式のものは、高温ガスに一定時間接触させることで熱を吸収させ、それから空気に一定時間触れさせることによって空気を暖めるものです。再生式には、移動式や回転式、固定式のものがあり、一般的に多く使用されることが多いものは回転式です。




熱気球に使われる気体加熱器




気体加熱器は、熱気球にも同じような原理で取り入れられています。気球が浮かぶ原理は、簡単に述べると空気より軽いから浮いていくものです。飛行機やヘリコプターなど他の乗り物と本質的に異なる点があります。また、別の乗り物の場合、ある程度の速度がなければ減速し、最終的には着陸、墜落してしまいますし、機械的構造に支障があれば、空中に浮かぶことができません。


対して熱気球は、浮かぶ原理が単純であるものの、浮かぶ事だけに注目すると、安全性が比較的高めのものといえるでしょう。熱気球が浮かぶ原理としては、温められた空気は冷たい空気よりも軽いという原理に基づいています。大きく膨らむ風船部分を球皮と言いますが、球皮の中の空気温度が高いと浮力が高まり、それに応じた重たいものを持ち上げられるようになるのです。


球皮の中の空気を暖め、浮力を作り出すために使われるのが、気体加熱器といったものです。実際、気球を持ち上げるためには、家庭用ガスレンジと比べて約1,000倍もの火力のある装置が使われるため、気体加熱器とは少々違ったものではありますが、空気を暖める事を目的としている意味では、似たようなものとも言えます。やや一般的な使われ方と用途は違うものの、気球においても空気を暖めるための装置を活用されています。




断熱材を使わなくても使える気体加熱器




気体加熱器の製品の中でも、クリーンホットと言われるものは、内部特殊構造によって、断熱材を使わなくても外装パイプの表面温度を常温から100度以下に保てるように実現されています。クリーンホットは、高い効率を持ち、さらに素早く温度を温められる特徴があります。特殊ヒーターや特殊構造が取り入れられているため、一般的な加熱器に比べて、加熱効率が良いです。加熱対象ガスをクリーンに温め、温度の制御を正確に行える特徴があります。


また、出口の気体温度を最高500度まで設定が行えるようになっています。空気を暖める加熱器は基本的に、価格が高いものが多いのですが、クリーンホットは構造がシンプルに設計されている事もあり、低価格が実現されています。気体加熱器であるクリーンホットの用途は、空気や窒素ガス、あるいはアルゴンガスなどのいわゆる不活性ガスを加熱するのに使われます。また、ウェットクリーニングをされた後の水分を取り除くという事も、クリーンホットの用途の一つです。


加熱器の寿命は、ヒーター方式によって異なる場合が多いです。例えばマイクロヒーターの場合、高温や熱のサイクルに弱いため、本体が劣化しやすい特徴があります。また、管体に挿入した状態で使われる事から、ホットスポットが生じやすいです。そうすると、部分的な断線が起きやすいのも、寿命に関わる大きな要素でしょう。


対して、シーズヒーターの場合、流路が工夫され、ホットスポットが発生しづらい状態になっていて、発熱体がシーズヒーターである事から、高温に対する対応力があるため、寿命が通常より長めに使用できます。また、これらヒーターの方式により、効率も大きく関わるため、用途によって使い分ける汎用性が生まれるでしょう。マイクロヒーターですと、外管とガスの温度が同じくらいになるため、保温をしなければ効率が悪くなってしまいます。


対してシーズヒーターの場合、外管の温度が上がってしまわないような仕様になっているため、効率的に空気を暖められます。さらに、外管を保温せずとも、7割以上もの熱効率を実現できるのも特徴です。気体加熱器の用途や仕組み等を知り、便利に役立ててみてはいかがでしょう。

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