長いガラス製のトンネル型炉を使う際の問題点（そしてその解決策）
もし、長いガラス製のトンネル型炉を使ったことがあるなら、「温度差」という問題がどれほど厄介かよくわかるでしょう。
一般的な赤外線ランプの有効範囲は1.5メートルから2メートル程度です。一見すると十分に長いように思えますが、実際にはランプ同士の間に生じるごく小さな隙間が問題を引き起こします。そのため、温度が不均一になり、最悪の場合、ガラスにひび割れが生じてしまいます。本当に困ったものです。
そこで私たちは、2メートルを超える長さの加熱装置を自作するようにしました。そうすれば、ランプ同士の隙間をなくすことができます。
長距離での使用時の難しさ
単に石英管を伸ばすだけではダメです。そうすると、電圧降下という問題が発生します。
つまり、距離が長すぎると抵抗が高くなり、ランプの中央部分は冷たくなり、端の部分だけが極端に高温になってしまいます。これを防ぐために、タングステンフィラメントの直径やコイルのピッチを精密に調整します。そうすることで、端から端まで均一な温度を保つことができます。
電力面での注意点
このような長い装置は大量の電流を消費します。そのため、電気容量をしっかり確認しておく必要があります。ブレーカーが作動して回路が遮断されるのは最悪の事態です。
耐久性のための工夫
急激な加熱・冷却に耐えられる高純度の石英を使用しています。
トンネル型炉では、これらの装置を端から端まで並べて使用します。そうすることで、均一な熱源が得られます。しかし、これらの管は非常に長いため、壊れやすい可能性があります。そのため、石英が自重で折れないように、強化されたエンドキャップを使用しています。
アドバイス
取り付けブラケットをしっかり直しておきましょう。2メートルの管が数ミリでも沈んでしまうと、高温箇所ができてしまい、フィラメントがすぐに壊れてしまいます。
正直なトレードオフ
確かに、このような長いランプを使えば、素晴らしい結果が得られます。ガラスの品質も向上します。しかし、デメリットもあります。それは、交換が大変だということです。500ミリメートル程度の短い管なら簡単に交換できますが、2.5メートルもある大型の部品を取り替えるのは大変な作業です。時間もかかります。
私のアドバイスは、工場内に予備の部品を常備しておくことです。一度壊れても、すぐに交換できるので、午後全体を無駄にすることはありません。