《機械》〈電熱〉[R01:問7]電気加熱の加熱方式と加熱原理に関する選択問題

Contents

1 【問題】
2 【ワンポイント解説】
3 【解答】

【問題】

【難易度】★★★☆☆（普通）

次の表の語句は，電気加熱に関するものである。\(\mathrm {A}\)欄の加熱方式と最も深い関係にあるものを，\(\mathrm {B}\)欄の加熱原理からみた電気の主たる役割及び\(\mathrm {C}\)欄の被加熱物の加熱の様相の中からそれぞれ一つずつ選べ。
\[
\begin{array}{|l|l|l|}
\hline
　　　　\mathrm {A} & 　　　　　\mathrm {B} & 　　　　　\mathrm {C} \\
\hline
　 \ 　加熱方式　 & 　\displaystyle {加熱原理からみた}\atop 　\displaystyle {電気の主たる役割} & 被加熱物の加熱の様相 \\
\hline
(1)ヒートポンプ加熱　　　　　 & (イ)交番電界の発生 & (\mathrm {a}) 摩擦熱の吸収 \\
(2)直接抵抗加熱 & (ロ)電動機による圧縮機　　　　　　 & (\mathrm {b}) 電子及びイオンの \\
(3)赤外加熱 & 　　の駆動 & 　 \ 吸収による発熱 \\
(4)誘導加熱 & (ハ)電動機の摺動摩擦に & (\mathrm {c}) 放射の吸収による　　　　 \\
(5)誘電加熱 & 　　よる熱の発生 & 　 \ 発熱 \\
& (ニ)熱放射の発生 & (\mathrm {d})渦電流によって発 \\
& (ホ)交番磁界の発生 & 　 \ 生するジュール熱に \\
& (ヘ)被加熱物への通電 & 　 \ よる発熱 \\
& (ト)放電による熱の発生 & (\mathrm {e})通電電流によって \\
& & 　 \ 発生するジュール熱 \\
& & 　 \ による発熱 \\
& & (\mathrm {f})凝縮器からの熱の \\
& & 　 \ 吸収 \\
& & (\mathrm {g})誘電損による発熱 \\
\hline
\end{array}
\]

【ワンポイント解説】

(1)～(5)の内容を完璧に説明できれば，電験の電熱に関する内容はほぼ理解したと言っても過言ではないぐらいの内容です。各原理に概要を理解するようにしましょう。特に誘電加熱と誘導加熱は全く異なるものとなりますので，違いをよく理解しておくようにして下さい。

1.ヒートポンプ
ヒートポンプは機械的な仕事により熱放出もしくは熱吸収を行う熱機関です。（熱放出を行うものをヒートポンプ，熱吸収を行うものを冷凍機と呼ぶ場合もあります。）ヒートポンプのフローを図1に示します。冷房時が青線，暖房時は赤線の流れとなります。冷房時を例に示します。
　蒸発器：膨張弁からの低温低圧の液を蒸発させ気化させます。
　四方弁：暖房冷房時に圧縮機に流れる媒体の向きを同じにするために向きを変えるものです。
　圧縮機：蒸発器から出た低圧の蒸気を高圧蒸気にします。
　凝縮器：圧縮機で高温高圧となった蒸気を凝縮し，液化させます。
　膨張弁：凝縮器から出た液を膨張し，低温低圧の液にします。