長尺のガラス製トンネル型キルンにおける「冷たい部分」の問題を解決する方法
ほとんどの赤外線ランプは、約1メートル程度の長さしかありません。これなら問題ないように思えますが、巨大なガラス製トンネル型キルンを使う場合は話が違います。多数の短いランプを並べると、接続部分に隙間ができてしまいます。
その隙間こそが「冷たい部分」です。ガラス製造において、このような冷たい部分は大きな問題です。それによってガラスの硬化が不均一になり、内部に応力が生じ、最終的には予期せぬ亀裂が発生してしまいます。
私たちは、2メートル以上の長さになるような特殊な中波ランプを開発しました。
熱を均一に保つコツ
単に石英管を伸ばすだけでは不十分です。そうすると、フィラメントの物理的性質が変わってしまいます。つまり、ランプが長くなると内部抵抗が変化します。もし電流を長いフィラメントに流し続けても、電圧を調整しなければ、中央部分だけが高温になり、端の部分は暗くて役に立ちません。
これを防ぐために、私たちは巻き取り密度に細心の注意を払います。電圧やワット数を調整して、最初の1センチメートルと最後の部分で熱が同じになるようにしています。
「たわみ」を防ぐ方法
石英は熱伝導に優れていますが、非常に壊れやすいです。2メートルもの長さの石英管は、自重で曲がってしまいます。
これを防ぐために、高純度の石英を使用し、壁の厚さも厳密に調整しています。これにより、石英管がしっかりとした形状を保つことができます。
また、一体型のため、隙間もなくなります。つまり、熱が不均一になることはなく、ガラス全体に均等に熱が行き渡ります。
実際のデメリット
正直に言うと、このような長尺のランプを扱うのは少し大変です。2メートルものランプをただ箱に入れて運ぶだけではダメです。専用の装置を使って正しく設置しなければ、安価なランプが壊れてしまいます。
また、リスクもあります。1本の長いランプが、通常の複数のランプと同じ働きをするため、1本のフィラメントが壊れると、キルンの大きな部分が使えなくなってしまいます。
私のアドバイスは、これらのランプをゾーン別に制御することです。そうすれば、キルン全体の負荷を均等に分散させることができ、1台のランプが壊れても問題が起きにくくなります。