赤外線カーボンヒーターチューブの実用性について
もし、従来の金属コイルを使ったことがあるなら、起動するのに時間がかかることをご存知でしょう。しかし、カーボンヒーターチューブは違います。基本的には、カーボンファイバーのフィラメントを石英ガラスで包んで、短波長の赤外線を放出させるのです。
素晴らしい点は、大量の熱エネルギーを発生させるために、金属ほど高い温度になる必要がないことです。ほぼ即座に加熱が始まります。もし、プロセス上、ゆっくりと温度を上げる余裕がない場合は、これが最適な選択肢です。
電力の調整
チューブを選ぶ際には、電圧とワット数のバランスが重要です。これによって、熱密度が決まります。もし、短いチューブに多くのワット数を入れると、非常に強烈な熱が発生します。これは、秒単位で作業を行う必要がある場合に最適です。ただし、注意点があります。電源の電圧が急に上昇すると、カーボンフィラメントがすぐに壊れてしまいます。安全を守るために、通常はPIDコントローラーを使用します。これにより、石英ガラスが壊れるのを防げます。
構造と接続方法
石英ガラスは見た目のためだけに使われているわけではありません。フィラメントが酸化するのを防ぎつつ、赤外線が直接通過できるようにしています。加熱対象に応じて、さまざまなコーティングを施すこともできます。これにより、熱が製品に効率的に伝わります。配線に関しては、標準的なR7やSk15コネクタを使用します。なぜかというと、1本のチューブを交換するために、全体の配線を再配置するのは面倒だからです。これらのコネクタは簡単に取り付けられ、温度変化による膨張や収縮にも耐えられます。
実際の利用とその得失
PETの成形やプラスチックの硬化処理など、さまざまな場面でこのヒーターチューブが使用されています。数秒で所定の温度に達します。非常に迅速です。しかし、欠点もあります。熱が集中するため、冷却システムを怠ることはできません。コネクタ周辺の空気が過度に高温になると、絶縁材が劣化し始めます。つまり、「穏やかな加熱」の代わりに「極めて速い加熱」を得ることになります。ゆっくりと均一に加熱したい場合は、このヒーターチューブは適していません。しかし、速度が重要な場合は、これが最適な選択肢です。