ガラスの強化処理における超長距離型赤外線ヒーターの問題点への対処法
ほとんどの赤外線ランプは、1.5メートルから2メートル程度の長さしかありません。これで十分な場合もありますが、ガラスの強化処理用の連続加熱装置を作る場合には、「標準的な」仕様では不十分です。
短いランプを組み合わせて使おうとすると、接続部に温度差が生じます。これはガラスの加工にとって大きな問題です。この問題を解決するために、私たちは市販の部品を使わず、石英製のケースやフィラメントをカスタマイズします。そうすることで、一定の温度を維持し続けることができます。
電圧降下との戦い
重要なのは、トンネル型炉内で温度が低下してはいけないということです。もし一部の場所だけが他よりも低温になってしまうと、ガラスが破損してしまいます。
均一な加熱を実現するために、ワット数と長さの比率に細心の注意を払います。また、長距離にわたって電流が制御不能にならないように、通常は電圧を上げます。しかし、注意が必要です。もし電力供給装置がその負荷に耐えられなければ、2メートル先で電圧が急激に下がってしまいます。その結果、ガラスの端の部分が十分に加熱されず、やはり元の状態に戻ってしまいます。
石英と「弱点」
急速な加熱や冷却に耐えられる高純度の石英を使用しています。しかし、本当の問題はエンドキャップのシール部分にあります。ここが最も問題になりやすい箇所です。絶縁破壊を防ぐために、耐熱性の高い電極を使用します。そして、これらの電極を密接に配置することで、モジュール式のシステムで見られる隙間をなくします。
設置の難しさ
これらの装置を配線するのは非常に精密な作業です。端子部分でのアーク発生を防ぐために、工業用のコネクタを使用します。また、チューブが長くなるほど、壊れやすくなります。2.5メートルもある石英チューブを乱暴に扱うと、簡単に壊れてしまいます。チューブが曲がってしまうと、赤外線の焦点がずれてしまい、ガラス全体が均一に加熱されなくなります。さらに、このような高密度の装置は大量の熱を発生させるため、冷却システムが十分に強力でなければ、装置自体が壊れてしまいます。