長いガラス製のトンネル型窯で適切な加熱を実現するには
大きなサイズのガラス板を扱ったことがある人なら、その苦労はよくわかるでしょう。重要なのは、どれだけのエネルギーをガラスに与えられるかではなく、その熱が実際にどこに作用するかです。トンネル型窯を使う場合、「冷たい部分」が最大の敵です。わずかな温度の低下でも、ガラスにひび割れが生じてしまいます。これでは一日の始まりとしては最悪です。
この問題を解決するために、私たちは2メートル以上の長さにも対応できるカスタム製の赤外線ヒーターを作っています。
長いチューブを使う際の課題
ほとんどの赤外線ランプは1～1.5メートル程度しかありません。これなら小規模な作業には十分ですが、非常に長いガラスを加熱する場合、各ランプ間の隙間が問題となります。隙間があると、そこがリスク源となります。チューブを長くすることで、一貫した熱がガラス全体に届くようになります。
しかし、単にランプを長くすればいいわけではありません。電圧やワット数も慎重に調整しなければなりません。2メートルのランプは多くの電流を消費します。ワット数を適切に調整しなければ、熱くなった際にフィラメントが自重で垂れ下がってしまいます。そうなると、放射パターンが乱れ、再び均一でない加熱状態に戻ってしまいます。
続けて加熱を行うための工夫
私たちはこれらのランプを連続的に配置します。正確な重なりと狭い間隔を保つことで、ガラスが途切れることなく一定のエネルギーを受け取れるようにしています。
2000ミリメートル以上の長さになると、熱膨張も大きな問題となります。そのため、耐久性の高い石英ガラスを使用しています。また、配線も頑丈でなければなりません。トンネル型窯の継続的な加熱に耐えられる工業用コネクタを使用しています。
トレードオフ（正直なところ）
長いランプは高い熱密度を実現できますが、同時に壊れやすいという欠点があります。2メートルのチューブは、短いチューブよりも振動や衝撃に弱いです。そのため、窯の枠がしっかりしている必要があります。
さらに、高出力のランプは多くの電力を消費します。変圧器やコンタクターも適切に選ばなければなりません。もし適切な仕様でなければ、早々に故障してしまいます。生産が進行中に変圧器が壊れてしまうのは避けたいものです。