一、红外线物理性质

红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种，由德国科学家霍胥尔于1800年发现，又称为红外热辐射,他将太阳光用三棱镜分解开，在各种不同颜色的色带位置上放置了温度计，试图测量各种颜色的光的加热效应。结果发现，位于红光外侧的那支温度计升温最快。因此得到结论：太阳光谱中，红光的外侧必定存在看不见的光线，这就是红外线。也可以当作传输之媒界。 太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.75～1000μm。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间穿入人体组织较深,约5～10毫米；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm 之间穿透组织深度小于2毫米。

但是，根据国际照明委员会规定：0.78～1.4μm为远红外，1.4～3μm为中红外,3～1000μm为远红外，红外线辐射是一种电磁辐射，故称为远红外辐射。

二、远红外加热

1、远红外作用原理

在热交换的三种形式中，传导与对流需要靠媒介来传热，而辐射则不然，食品及有机物质在波长3～5μm间具有最大吸收波，当此吸收波与电磁波一致时，促使物质分子振动而产生摩擦热。静止物体在有限的温度下内部的原子及分子不规则运动，加热后分子运动加剧，原子摇动激烈，与物体所接触的空气分子激烈地互相碰撞，结果，导致物体能量传到四周的气体分子中，而物体温度降到静止状态，这是一种热传导现象。当物体内部分子受热激烈运动时，其结果会以与温度对应的波长的电磁波释放出来。

远红外线光子的能量很小，此辐射能不会对物体内部分子进行分解。因此用其加热时，物质稳定性高，物体表面温度在800K以下，辐射能除受温度影响以外，也受物体表面。改质影响，由物体发射的远红外线，是由于内部带电原子之振动所产生的，而吸收体，也是由于电磁波造成物体原子之振动。使电磁波能量因磨擦生“热”而消失，而物体则由于原子振动加剧而增加能量，因而温度上升。

2、远红外线加热特性。

多数食品为含水分高的有机物质，受红外线照射后，这些物质在固有的振动频率下产生共振作用，因而吸收远红外线的热能，使物质内部热能改变。因此，具有加热效率良好的性质。另一方面，产生远红外线的加热材料，由于受热吸收热能后，分子间振动及自由电子运动活泼化。而以远红外线方式将热能释放出来。

远红外线加热的特性主要包括：

①“热”辐射后，不被物质周围空气吸收，而直接传动被加热物体表面。经过物体吸收后，使其温度升高，其传递的深度受物质种类大小，物理性质，如密度、比热、传热分数，屈折率、反射率、吸收系数、吸收波长等影响。②传热迅速。辐射之热量与热源与照射物体间温度四次方之差成正比，热对流受到热源周围温度及被加热物体温度等影响；③有机物因热辐射的红外线与其分子间产生共振作用而将辐射能吸收。因此，由于物体色泽所引起的加热效果差异不大，所得到均匀地加热；④热辐射时，光子能阶低，因辐射所造成的化学分解作用小，不致触及物体固有特性；⑤远红外线具有光的性质：直线性、散乱性、反射性，短时间内，热的供给、切断很容易控制。

另外，红外辐射加热还具有节约能源，提高生产率和便于实现工艺自动化等优点。

将热风干燥与远红外辐射加热干燥相比，远红外辐射加热有如下优点：①烘烤时间可缩短1／10左右；②电子消耗可降低1／2～1／3；③烤炉占地面积可减少到1／3～1／10；④使用方便，造价低，便于温控。

（二）红外加热元件

在远红外烤炉中影响加热效果和工艺条件的部分就是红外辐射元件，包括产生能量的热源，红外涂层及有效利用此能量的反射装置。

1、远红外加热元件类型及构造

（1）基本要求：

①热辐射面温度要均一，辐射温度能够任意迅速控制；②热辐射面传热以外的热损失尽量小；③热辐射面加热材料有高的耐热性能，机械强度要好；④热源（加热装置）结构简单，制造容易。

（2）红外辐射元件的构造和分类

能辐射红外线的器件称为红外辐射元件：一般由三部分组成：

①发射体或热源：发射体主要指电热式的电阻发热体。热源有蒸汽，燃烧气体或余热气，作用是向红外涂层提供足够的热量。也就是保证辐射层具有正常发射红外线所必须的工作温度。

②红外涂层：其功能是在一定温度下，发射出具有所需波段宽度和较大功率的红外线。

③基体及附件：基体是用于安装发热体成涂层的，附件是保证工作的附属零件。

    直热式是指电热辐射元件，既是发热元件又是热辐射体，直热式元件升温快，重量轻，多用于需快速加热装置中。但只能借助电能而不能用其它能源来产生红外辐射。旁热式是指由外部供热给辐射体而产生红外辐射，其能源可借助电，煤气或蒸汽等。

    旁热式元件升温时间长，体积大，但其加工工艺较成熟，使用灵活，也得到广泛采用。(http://www.fengben168.com)