輻射効果を考慮したBN系無機粉体の伝熱特性

摘要

我が国の製造の現場において、近年、省エネ·環境負 荷低減に関する要求は厳しくなる一方であり、また 3.11 東日本大震災を契機として安全安心でコンパクト なシステムの重要性が意識される事となった。 本発表ではその一例として、自動車用アルミ部品の 製造（融解、保持）に使用されるセラミックヒーターを 取り上げる。同ヒーターは耐食性に優れた窒化ケイ素 製大型保護管の内部にコイル状の発熱線を挿入し、空 隙部に高熱伝導性の絶縁性粒子を充填した構造を有す る。ヒーターの効率を高めるには狭隘な空隙部に均一 充填が可能で、高温下で伝熱性に優れた粒子充填層の 形成が必要である。粒子充填層における伝熱機構にお いて、粒子同士の接触点や粒子間隙の空気が熱抵抗と なるため、固体と比べて熱伝導率が大幅に低下する。 そ のため伝導伝熱のみでの充填層設計は上記の熱抵抗の 影響が大きいため制御が難しく、それらに影響されな い輻射伝熱を利用した設計が有効と考えた。