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高周波誘電加熱解析コンシェルジュ

マイクロ波加熱は、周波数が300MHz~3THzの電磁波(マイクロ波)を照射し、被加熱物(誘電体)に発熱を生じさせる方法です。

誘電体にマイクロ波を照射すると、誘電体は電気双極子なので、マイクロ波の周波数と同じ速さで、電場の変化に合わせて分極方向を変化させます。この時、速い速度(高い周波数)で電界の向きを変化させると、双極子は反転する時に周囲の分子との間で摩擦を受け、電界の変化の速度に追従できなくなります。
その結果、摩擦によるエネルギーが誘電体内部で消費され、それが誘電体内部で熱に変わります(誘電損失)。

マイクロ波加熱方式では、熱伝導、輻射などで外部の熱源から伝わるのではなく、被加熱物自身が発熱します。
また、誘電体は一般に熱伝導率が小さいので、被加熱物全体を急速に昇温させることができます。電子レンジなどのマイクロ波加熱装置では2450MHzが使用されています。

電子レンジでは、マグネトロンから発生された2450MHzのマイクロ波が、金属筐体の内面に反射しながら被加熱物全体に照射されます。そして、加熱対象の表面から少し内部まで浸透します。
しかし、実際にどの程度均一に、どの程度まで内部に浸透しているか、実際に試作して測定すると、それなりの時間と費用が必要になります。

マイクロ波加熱解析ソフトウェアを使用すると、試作の代わりにPC上で必要なケースの解析モデルを作成し、計算するだけで、装置の形状、導波管の数/位置、被加熱物
(トレー) の配置などの諸条件を、短時間/ローコストで最適化することができます。

マイクロ波加熱シミュレーション   マイクロ波加熱シミュレーション

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