熱と光束を生成するIRデバイスは、生産や民間経済のさまざまな分野で積極的に使用されています。産業施設で最も人気のあるガス赤外線エミッタ。彼らの行動は、受けた熱を宇宙に放出する加熱された体の能力に基づいています。
あなたは私たちの記事から赤外線機器の動作原理についてすべて学びます。赤外線機器の種類とその特徴的な違いについてお話します。市場をリードするモデルの紹介。
赤外線の本質
赤外線は、通常の可視光線とは異なります。それらは、空間を広げたり交差したりする速度が似ています。どちらの品種も、「束になって」屈折、反射、および収集することができます。
電磁波である通常の光放射とは異なり、IRフラックスには波と量子の両方の特性があります。つまり、光と熱の両方を伝達します。
通常の光と赤外線はどちらも電磁波の流れです。違いは、最初のケースでは目に見えるコンポーネントが優勢であり、2番目のケースでは、目に見えるコンポーネントが熱と組み合わされていることです。
赤外線デバイスによって供給される光は波状に移動します。電磁光の振動は、760 nm(ナノメートル)から540ミクロン(マイクロメートル)のスペクトルセグメントにあります。 IRエミッターによって生成される熱は、量子のフラックスです。そのエネルギー範囲は0.0125から1.25 eV(電子ボルト)です。
赤外線デバイスから放出される熱と光束は相互に関連しています。光の強度が増加すると、量子熱流束が減少します。温度によっては、赤外線は人間の目には知覚され、知覚されない場合があります。熱放射は視覚的に検出されません。
この赤外線放射の特異性は、重合および固化プロセスを加速するために業界で使用されています。赤外線放射の熱部分は、薄暗い夜と暗い夜の間に人または動物の存在と場所を特定する機能を提供します。
赤外線加熱装置は、キャンプサイト、ワークショップ、生産工場、養鶏場、温室、その他の多くのオブジェクトで快適な微気候の形成に使用される熱エネルギーと組み合わせて光を放射します
熱と組み合わせて光を放出する赤外線デバイスの非標準的な動作は、暗視デバイスの開発の基礎になっています。探傷、隠しアラーム、暗闇での撮影のための技術的装置に使用されます。
赤外線の両方の成分は、処理された空間ではほとんど散乱せず、影響範囲内のオブジェクトに焦点を合わせているようです。熱は加熱されたオブジェクトの本体に浸透します。浸透の深さは、オブジェクトの特性、構造、および材料によって異なります。奥行きは1/10 mmから数mmまでさまざまです。
赤外線ヒーターは、床に取り付けられ、壁に取り付けられ、天井に吊り下げられています。デバイスは、無炎燃焼、周囲の空間での酸素の節約が特徴であり、コンベクターとは異なり、ダスト列を発生させません
産業目的で使用する場合、赤外線エミッターからの波長は、オブジェクトまたは物質の技術的特性に基づいて選択されます。赤外線は気団を自由に通過するため、顕著な損失なしに加熱が行われます。この状況は、当然のことながら、生産における大きな利点と見なされます。
デバイスで処理されるゾーンを加熱および照明することに加えて、赤外線エミッターは次の問題を解決するために使用されます。
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重合プロセスの加速
より速いコーティング設定
医学の赤外線機器
温室の赤外線ランプ
赤外線源の種類
最も単純な赤外線放射源には、低電圧で動作する私たちの有名な白熱電球のすべてが含まれます。そのような条件下では、それらは主に赤外線ストリームを放出します。光電磁波の割合は無視できますが、それでも光学的に決定されます。
現在、個人消費者、建設および製造組織、多くの異なるタイプの赤外線エミッターが自由に利用できます。
それらの適用範囲は以下によって決定されます:
- 動作温度;
- 波長の最大値;
- 赤外線フラックスが均一に分布する領域。
上記の特性を考慮して、彼らは特定の問題を解決するように設計された放射装置を選択します。
最も一般的なタイプの赤外線エミッタには、次のものがあります。
- ミラー反射装置付きランプ。最大放射では、その波長は1.05ミクロンです。
- 石英管ランプ。最大放射での波長は2〜3ミクロンの範囲です。
- ロッド非金属ヒーター。構造的には、反射板が追加されており、最大波長は6〜8ミクロンです。
- 管状の電気ヒーター。日常生活で広く使用され、発熱体を備えた生産装置で使用されています。
- 赤外線バーナー。彼らはセラミックまたは金属の穴あきノズルが装備されています。それらは建物の建設、仕上げ作業中に屋外と屋内のエリアを加熱するための建設に使用されます。
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チューブ赤外線エミッタ
管状電気ヒーター
ロッドIR光源
ガス赤外線タイル
- 赤外線ランプ。これらは、熱放射を供給する「光」エミッタとデバイスです。
- ヒーター。閉鎖空間と開放空間を加熱するために使用されるデバイス。その中には、動力、液体または気体燃料を搭載したモデルがあります。加熱要素は、高抵抗の合金で作られたヒーターまたはスパイラルのいずれかです。
波長による分類によれば、赤外線源は2つの主要なグループに分けられます:暗いものと明るいものです。前者は長い波を宇宙に放出することにより、後者は短い。
ダークとライトのIRエミッター
定義により、「明るい」光源は光を放射することができます。それらによって放出されたストリームは、視覚的に知覚されますが、それらに名前を付けて正確にこの目的で使用することは依然として困難です。
「暗い」デバイスは、人間の目に見えない熱流束を提供しますが、ユーザーの皮膚によって感知されますが、視覚的には検出できません。 「明るい」と「暗い」の間の境界値は、3μmの波長と見なされます。加熱面の境界温度は700 temperatureです。
熱エネルギーを供給する赤外線エミッターの特性は、温室、鶏小屋、農場で若い動物をサポートするために積極的に使用されています
「暗い」加熱ユニットの最も有名な代表は、何世紀にもわたって低層の建物を首尾よく加熱してきたレンガ造りのロシアのストーブです。 「明るい」ものの中には、すでに理解しているように、供給量が12%以下であれば白熱電球が表示されます。その主なエネルギーは熱の発生に向けられています。
デバイスライトデバイスの特徴
構造的には、光源は典型的な白熱灯に似ています。ただし、熱の体には違いがあります。ライト赤外線デバイスの場合、温度は2270〜2770 Kの制限を超えることはできません。これは、発光を減らして熱流束を増やすために必要です。
標準の電球と同じように、タングステンフィラメントの本体をガラスフラスコに入れます。電球にのみ反射板が装備されているため、すべての放射エネルギーは加熱された物体に集中します。同時に、エネルギーのごく一部が電球の根元の加熱に費やされます。
光源への熱伝達プロセスにも関与するため、赤外線光源の電球は高温に加熱されます。加熱された電球からの熱エネルギーはリフレクターによって集中されず、未処理の空間に入ります。それはデバイスの効率を低下させるコンポーネントです。
設計と接続方法により、赤外線ランプは通常の白熱電球と非常に似ています。ただし、稼働温度が大幅に低下するため、耐用年数が大幅に伸びます。
明るい赤外線光源のパフォーマンスは、平均で65%を超えません。これは、石英ガラス製のチューブまたは同様のフラスコにタングステン加熱体を配置することによって増加します。このソリューションでは、波長を3.3ミクロンに増やし、温度を600ºに下げることができます。
このオプションは、石英赤外線ヒーターで使用されます。このヒーターでは、ニッケルクロムワイヤーが石英ロッドに巻き付けられており、これらすべてが石英チューブにまとめられています。
光赤外線エミッタは、生産性が低いという特徴があります。それらの赤外線フラックスの効率は通常65%を超えません
作品の本質は、ワイヤーグローの二重使用です。放出された熱エネルギーは、一部は直接加熱に使用され、一部は石英ロッドの温度を上げるために使用されます。加熱された赤い棒も熱流束を生成します。
管状デバイスの利点には、石英およびセラミック製のすべてのコンポーネントの大気中の負に対する抵抗がかなり合理的に含まれています。欠点は、セラミック部品の脆弱性です。
ダークヒーターの仕事とデザインの詳細
いわゆる「暗い」IRストリームのソースは、「明るい」対応のソースよりもはるかに実用的です。構造上のそれらの放射要素は、良い方とは異なります。加熱された導体自体は熱エネルギーを放射せず、周囲の金属シェルから供給されます。
その結果、デバイスの動作温度は400〜600ºを超えません。熱エネルギーが無駄にならないようにするために、ダークエミッターには、流れを正しい方向に向け直す反射板が装備されています。
ダークグループの長波エミッターは、衝撃や同様の機械的影響を恐れていません。それらの中の壊れやすいポリマーまたはセラミック要素は、シェルのような金属と保護断熱層によって保護されています。このグループのエミッタの効率は90%に達します。
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カフェの赤外線エミッタ
生産室の赤外線加熱装置
家の入り口の前にエミッターを設置
家庭でのIRエミッターの加熱
しかし、それらには欠陥がないわけではありません。ダークグループのヒーターは、デバイスの設計機能によって異なります。主放射要素とデバイスの表面の間の距離が大きい場合、それは過去に流れる空気によって洗浄および冷却されます。その結果、効率が低下します。
設計上の特徴により、天井が低く、線形熱供給が必要なエリアのある暖房室には、暗いモデルがインストールされています。ライト-高い天井と垂直方向に細長いエリアのある部屋の処理が必要な場所に設定します。
赤外線源としてのガスバーナー
無炎ガス処理が行われるデバイスは、ガスバーナーまたはガス赤外線エミッターと呼ばれます。大きな張力で放出された熱エネルギーは、ユニットの放射面を通じて空間に伝達されます。
建設・据付工事で工業規模で使用されるバーナー式ガス焚赤外線ヒーターです。主な量の熱エネルギーは、バーナーの放出セラミックノズルによって伝達されます。
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噴射式ガスバーナー
無炎バーナー
屋外バーナー操作
観光客用ガスヒーター
ノズルを使用する場合:
- フラットまたはエンボス加工された穴あきセラミックプレート。
- 細孔が均一に分布したセラミックプレート。
- メッシュニクロムスクリーン、金属メッシュ、あらゆる種類の触媒ノズルを備えたセラミックエレメント。
セラミックまたは金属エレメントの上記のタイプの穴はすべて、ファイアチャネルです。
触媒ノズルによる発熱は、ガスがプレートに供給されるときに活性化される酸化プロセスに基づいています
このタイプの赤外線エミッタを動作させるための主なガスは、ガスと、その液化バージョンまたは人工的に作成されたガスです。ロシアでは、バーナーは液化ガスと主要ガスの処理用に設計されています。外国の機器は、主に液化および人工のオプションを処理するために設計されています。
赤外線ガスバーナーは、実質的に1の空気質量燃焼係数でガスをリサイクルします。彼らは液化された主な人工ガスに取り組んでいます
運転規則に違反していない場合、ガスバーナーの運転からの燃焼生成物は、窒素酸化物と一酸化炭素の含有量が少ない最小量で排出されます。
ガスを供給するために、ガス赤外線バーナー(GIG)には、ガスが高速で送り込まれるノズルが装備されています。このガス供給により、燃焼に必要な空気が噴射されます。それは、インジェクターを介して分配チャンバーへの高速の流れによって「押し出され」ます。
金属構造は、デバイスの放射ノズルの上にあります。バーナーが調理されている場合、それは効率を高め、料理のサポートとして機能します
ガスは空気を噴射するだけでなく、インジェクター内で空気と混合して、完全燃焼に適したガスと空気の混合物を生成します。この混合物は、その孔、穴あき穴またはスロットを通ってセラミックノズルの表面に移動し、そこで厚さ1.5 mm以下の薄層で完全に燃焼します。
フラットセラミックノズル付きバーナー
主な量の熱エネルギーは、1分未満で超高温に加熱されたセラミックタイルに伝達されます。セラミックエレメントの外面は、熱流束の追加のソースになります。
セラミックノズルは、工業用ガス赤外線ヒーターによって伝達される放射線の40〜60%を占めます。装置の効率を上げるために、ノズルの上にメッシュスクリーンが設置されています。伝熱面を増やすために、穴があいたタイルは、耐火物パテを使用して接着されます。
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バーナーをタイルとして使用する
セキュリティ機能
基本的な技術パラメータが記載された銘板
デバイスのデータシートの特性
重要な指標は、火道の直径です。アプライアンスが処理できるガスを決定します。セラミックタイルの穴の総数は、直径によって異なります。それらが多ければ多いほど、放射素子が壊れやすくなり、GIGの機械的損傷に敏感になります。
フィン型ヒーター
穴のあいた平らなセラミックノズルに加えて、レリーフエレメントが使用されます。この場合のリブ表面の使用は、放射表面と燃焼ガスの間の熱交換流を刺激します。リブ付きセラミックタイルはよりよく加熱されますが、放射要素への熱負荷は増加しません。
フラットおよびリブ付きセラミックノズルは1473 Kまで加熱されます。しかし、多孔性セラミックエレメントは1237 Kまでです。さらに、セラミック産業からの廃棄物は、その生産に使用されます。
レリーフ放射要素を備えたセラミックノズルを使用すると、熱を消費者に伝達する面積を大幅に増やすことができます。
多孔質タイルの厚さは30 mmに達し、機械的応力に対するノズルの耐性が大幅に向上します。このようなノズルを備えたバーナーの作動中、分配チャンバーを去るガスと空気の混合物は、セラミックタイルの外面で最大2 mm燃焼します。
多孔質ノズルの燃焼領域は、外面から3〜5 mmの深さまで移動します。この場合、加熱温度は1123 Kに達します。
GIG用の多孔質ノズルの欠点は、作動時に低圧のメインガスを使用することが不可能であるため、過度に高い油圧抵抗であるということです。
金属メッシュを備えた機器
ただし、これらのタイプのノズルはすべてセラミック製です。つまり、強度を高めたいメーカーの厚さやあらゆる種類のトリックにもかかわらず、ノズルはまだ壊れやすいということです。デバイスを常に移動する必要がある場合、脆弱性は特に厄介です。
したがって、建設または設置作業中に現場を加熱するために、金属製の二重メッシュを備えた、より耐久性のあるタイプのバーナーが開発されました。このような装置では、ガスと空気の混合物は、ノズルとネットの間のギャップで処理されます。外部メッシュの表面は1023 Kまでしか加熱されません。
金属メッシュの使用により、IRエミッターの熱出力を大幅に増加させ、セラミックノズルを損傷から保護することが可能になりました。
メッシュノズルを備えたGIGでは、これらの要素はクロムとニッケルの耐熱合金でできています。ノズルは、上部メッシュのメッシュサイズで炎が自由に通過できるように作られています。下部メッシュは最小で、火の通過に重要です。ここで、赤外線熱放射器は、両方のグリッドまたは1つにすることができます。
赤外線バーナーがガスボンベからの主ガスまたはプロパン-ブタン液化混合物を処理する場合、上部グリッドのみが熱エネルギーの分配に関与します。低負荷のガスを処理すると、両方のグリッドが熱を放出します。このようにして、熱伝達が増加します。
ただし、グリッドのGIGの効率の最大値は60%を超えません。これは、ノズルの水圧抵抗が、すべての種類の穴あきセラミックタイルの水圧抵抗の2倍であるためです。確かに、多孔質ノズルよりも小さいです。
熱出力が増加したデバイス
セラミックプレートとグリッドを備えた赤外線ガスエミッターの効率はかなり低いため、熱出力を高める方法が模索されました。その結果、多数のスロットを備えたセラミックパネルである新しいタイプのノズルが導入されました。
スリットでは、スロットは急激に拡大し、入口の開口部は出口の開口部よりも小さくなっています。このソリューションは、燃焼生成物を再循環させることにより、バーナー効率を向上させます。彼らは火チャンネル内の炎の底に戻った。さらに、そのようなモデルの炎はより安定しており、外風で消滅する可能性ははるかに低くなります。
熱出力を高めるために、さまざまな技術が使用されます。その1つは、互いに対する長穴のオフセットです。このソリューションは、風防にも貢献します。
スロット付きパネルのライブセクションの平均は、実際の合計セクションの55〜60%です。それらが装備されているバーナーは中圧ガスで動作します。ノズルの外面は1723 Kに加熱されています。
風荷重に強い
風荷重下での作業の安定性は、生産プラントの建設または組み立てに使用されるガス赤外線バーナーを選択するための重要な指標です。この品質は、ガスを処理するすべての産業用赤外線エミッタとはかけ離れています。
屋外では、次のような特別な装置が必要です。
- 突風に応じて安定した噴射を特徴とする;
- ノズルを出るジェットの偏向を防ぐための装置を装備;
- 風の影響による放射面の積極的な冷却から保護されています。
突風で加熱されて消えないガス機器のデータシートに、風抵抗を記載。商業的に製造された赤外線バーナーのこの特性は、直接、つまり直接の場合とほぼ同じです。風に正面から曝され、サイドエアフローを伴う。
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風の抵抗は、特に強力な換気システムが装備されている場合、大規模な生産設備にとって重要な指標です
エントランスグループ内、頻繁に開くドアの前、ガラス張りまたはオープンベランダ、テラスに設置する暖房装置を購入する人にとって、風への抵抗は重要です。
耐風設備を購入したい人は、風圧が低下すると、これらのデバイスの効率も低下することを知っておく必要があります
デバイスを正しく選択するには、風荷重が低下したときにそのパフォーマンスがどの程度低下するかを調べ、地域の気象条件を考慮する必要があります
生産ホールの赤外線エミッタ
壁掛け赤外線ヒーター
防風設備によるガス処理
屋外用防風バーナー
噴射係数が低下すると、放熱パネルの外面に炎が発生します。この場合、温度は急激に低下します。燃焼領域に侵入する冷たい空気を減らします。
風の抵抗は、特定の熱負荷および燃焼期間中にノズルに入る空気の量と物理的に相互に関連しています。空気流の速度が速すぎると、赤外線エミッタの効率が低下します。炎の出現の減少、放射面の暗化、および無炎モードでのユニットの停止を伴います。
赤外線ヒーターのメーカーの概要
ワークショップ、生産ワークショップおよび同様の施設で建設現場に好ましい微気候を形成するためのガス器具は、国内企業と外国企業の両方によって生産されています。
消費者によると、ロシア製の製品の評価は、Solyarogazブランドのガスバーナーによって導かれます。この会社が提供する品揃えには、さまざまなサイズの暖房エリア用に設計されたモデルが含まれています。ユニットは、温室、ガレージ、および屋外で使用できます。
国内市場で最も人気があり、実際に実証されているタイプのガス赤外線機器は、Solyarogaz社のガスバーナーとストーブのラインナップです。
首都のメーカーのガスバーナーとストーブモデルの購入者と実際の所有者が考慮する必要がある唯一の欠点は、セキュリティシステムセンサーがないことです。何を考慮して、日常生活で使用できますが、予防策を守っています。
Pathfinder社の製品は人気が劣っていません。ただし、消費者向け製品ラインは、消費者向け製品と旅行オプションが主流です。
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ツーリストガスバーナーパスファインダー
シリンダーを接続するためのデバイス
コレットシリンダーに接続するためのアダプター
完全なガス移動バーナー
暖房とシンプルな料理の準備の両方で使用されるタイル、およびスプレーからのミニバーナーは、かなり正当化できます。
消費者の優れた特性には、Aeroheatロゴが付いたガスヒーターが使用されました。この機器は、高品質のコンポーネントを使用することで正当化される信頼性と手頃なコストで引き付けられます。 DiksonとSibiryachkaのタイルとガス燃焼バーナーは、それ自体が十分に証明されています。
外国の供給業者からのまともなガスヒーターのリストは、韓国の会社Koveaからのガスバーナーとストーブによって率いられています。ブランドの製品は、小さなワークショップ、塗装、建設現場、キャンプ旅行、釣りで積極的に使用されています。
ヒュンダイのガスストーブとバーナーは、品質と技術的特性がヨーロッパのメーカーのデバイスより劣っていません。一部の指標では、それらはさらに上回ります
ワークショップを装備するために、イタリアの会社Sistemaのガスヒーターがより頻繁に使用されます。韓国人モデルのヒュンダイ、家庭用とオフィス用の両方で使用できるイタリアのガスストーブBartoliniは、積極的に需要があります。信頼性と安定した動作は、スウェーデンのティンバーク製ストーブ、チャイニーズバルーの設備によって特徴付けられます。
天井に取り付けられたガス暖房器具の設置手順は次のとおりです。
ロシア連邦では、防風モデルなど、さまざまな種類の赤外線バーナーが製造されています。同社が提供する品揃えにより、屋外および屋内エリアを加熱するためのデバイスを選択できます。
購入する前に、機器をどのような目的でどのような条件で使用するかを決定し、繰り返しの動きを恐れない、より生産的または耐久性の高いモデルを選択することが重要です。