ひび割れを防ぐ：高速応答型IRを用いた熱衝撃対策
ガラス製の容器を扱ったことがある人なら、熱衝撃の恐ろしさを知っているでしょう。簡単に言えば、冷たいガラスに急激に多くの熱を与えると、ガラスが割れてしまいます。そうなってしまうと、製品の歩留まりが低下してしまいます。
これを防ぐためには、遅延のない方法で熱をコントロールする必要があります。そこで役立つのが短波長IRランプです。
瞬時に調整できるという利点
従来の抵抗式ヒーターは反応が遅く、加熱にも冷却にも時間がかかります。しかし、ハロゲンIR素子はほぼ瞬時に反応します。
このランプとSCR電力制御装置を組み合わせることで、数ミリ秒以内に出力を調整できます。これは大きな利点です。容器が加熱炉内を移動する間は出力を上げることができますが、ガラスの温度が急上昇した瞬間には出力を切ることができます。これにより、表面が焦げるのを防ぎつつ、内部が十分に温まるのを待つことができます。
内部の構造
私たちは通常、高出力を実現するために高密度のランプを使用します。なぜかというと、工場のスペースの半分を占めるような装置は望ましくないからです。
また、石英ガラス製のケースを使用することで、素子が高温になっても溶けることがありません。さらに、フィラメントはハロゲン循環方式を採用しているため、石英ガラスが時間とともに暗くなったり曇ったりすることがありません。そのおかげで、IR熱がランプ内に閉じ込められることなく、ガラスに直接当たり続けます。
これらのランプはR7やSk15コネクタで接続されていることが多いです。これは単なる便利さのためだけではありません。高周波で電力を切り替える際にも、安定した電気的接続が保たれるため、アーク発生やソケットの焼損を防ぐことができます。
デメリットとその解決法
ただし、高出力のIRランプは大量の熱を発生させます。もし2.5kWのランプを狭いケースに入れると、その空気が急速に熱くなります。適切な排気ファンがなければ、問題が発生します。結果として、反射板が変形したり、ランプが予想より早く壊れてしまったりします。
最大出力を得るためには、適切な空気の流れが不可欠です。それだけです。