長いガラス製のトンネル式窯での「冷却部」の対処法
ほとんどの赤外線ランプは1メートルから1.5メートル程度の範囲しか効果がありません。これでは小規模な製造には問題ありませんが、大きなサイズのガラス板を処理する場合には問題が生じます。文字通り、壁にぶつかってしまうのです。
一つのランプが終わり、次のランプが始まる地点にできる隙間が「冷却部」となります。こうなると、熱が均一に分布しなくなり、ガラスに悪影響を与えます。これを解決するために、2メートル以上の長さに対応できるようにカスタムメイドの赤外線装置を作成します。そうすれば、全体にわたって熱が均一に保たれます。隙間もなく、問題もありません。
長尺の管を使う際のコツ
普通のランプを延長して使うだけではうまくいきません。そうすると、フィラメントが垂れ下がったり、早く焼き切れてしまったりします。
2メートルの長さの管を実際に機能させるためには、電圧やワット数を慎重に調整する必要があります。通常は、より高い電圧を使用したり、内部回路を複数のゾーンに分けたりします。重要なのはオームの値です。すべてを再計算して、端々での電力の急激な上昇を防ぎ、最初の1センチメートルから最後の1センチメートルまで熱密度が一定になるようにします。
ガラスに「呼吸の余地」を与える
このように長い距離があるため、厚壁の石英ガラスを使用します。これにより、機械的なストレスにも耐えられます。
しかし、ここが難しい点です。熱によって物質は膨張します。もし管を厳しく固定しすぎると、動作温度に達した瞬間に破損してしまいます。これは大変な損失につながります。そのため、特殊な接続部品や取り付けブラケットを使用して、石英ガラスが少しずつ動けるようにし、完全に中央に留まるようにします。
実際のトレードオフ
現実として、長いランプは大量の熱を供給できますが、壊れやすいのです。2メートル以上の管は、短い管に比べて振動や衝撃に非常に敏感です。そのため、窯の構造はしっかりしている必要があります。
また、電源も忘れてはいけません。これらの装置は多量の電流を消費します。もし配線が十分に強くなければ、電圧が下がってしまいます。電圧が下がると、加熱が不均一になり、また同じ問題が起こってしまいます。