超長距離の赤外線ヒーターを使って、ガラスの応力を適切に緩和する方法
大規模なガラスの処理を経験したことがある人なら、その難しさがわかるでしょう。表面全体に均一で安定した温度勾配を持たせる必要があります。そうでなければ、問題が生じます。一般的なトンネル型窯の問題点は、標準的な赤外線ランプでは、接続部に冷たい部分ができてしまうことです。
これは本当に厄介です。そこで私たちは、2メートル以上に及ぶカスタム製の赤外線加熱ユニットを作成することにしました。
規模を拡大する際の課題
2メートル以上といった大規模な場合、状況は複雑になります。電圧の低下や不均一な加熱が最大の問題となります。単純にランプを伸ばしてもうまくいきません。
私たちは、1センチメートルあたりのワット数にこだわります。フィラメントの巻き方を調整し、工業用の電源では電圧を400Vまで上げます。なぜかというと、ランプの中央部分も端と同じくらい高温になるようにしたいからです。弱い部分や予期せぬ問題がないようにするためです。
長期間使用に耐えられるように設計する
これらは普通のチューブではありません。高品質の石英ガラスを使用しています。正直、あんなに大きな範囲にわたって高熱を与えると、ガラスが膨張します。それを考慮しなければ、ガラスが曲がったり、最悪の場合は割れてしまいます。私たちは、すべてが真っ直ぐで安定しているように、特別な支持構造を用意しています。
また、配線も重要です。小さな装置には標準的なR7やSk15の端子で十分ですが、このような大規模な装置には、強化された端子が必要です。設置時の物理的な負荷に耐え、大きな電流にも耐えられる必要があります。
実際のトレードオフ
これらをガラスのアニーリング用の炉に入れると、すぐに違いがわかります。短いランプを使用した場合に見られる不均一な熱分布がなくなり、「熱のカーテン」のような状態になります。とても滑らかです。
しかし、正直なところ、デメリットもあります。2メートルのチューブは、500mmのランプ数個よりもずっと壊れやすいです。1つでも壊れてしまうと、より大きくて高価な部品を交換しなければなりません。また、冷却ファンが十分に機能しているかも確認する必要があります。チューブの端に熱が集中すぎると、シール部分が早く破損してしまいます。
バランスを取る必要がありますが、ガラスの品質を考えれば、これは妥当な代償だと言えます。