数秒でオーブンの温度を300℃にする方法
ほとんどの対流式オーブンは動作が遅いです。スイッチを入れて、コーヒーを飲んだり、メールを確認したりしているうちに、ようやく目標の温度に達しているかどうかを確認することになります。これは、まず空気を加熱する必要があるからですが、空気というのは加熱に時間がかかる媒体なのです。
もし、ほぼ即座に300℃にしたいのであれば、空気を加熱しようとするのをやめる必要があります。代わりに、短波赤外線を利用するのです。つまり、中間媒介物を省略して、直接加熱エネルギーを対象物に与えるのです。
なぜ効果的なのか
この装置の内部には、高純度の石英で覆われたタングステンフィラメントがあります。通常の厚くて重い加熱棒とは異なり、このフィラメントにはほとんど熱容量がありません。そのため、熱を吸収する必要がないのです。電源を入れるとすぐに白熱状態になります。そうすることで、15分もかかる予熱の必要がなく、室温から300℃まで一気に到達できます。これは大変な時間の節約になります。
技術的な詳細
石英は単なる見栄えのためのものではありません。フィラメントが燃え尽きるのを防ぎつつ、赤外線が直接通過できるようにしています。
既存の設備にこれらを取り付けたい場合は、R7またはSk15のコネクタを使用します。これらは標準的なものなので、ほとんどの工業用設備に簡単に取り付けられます。
ちなみに、電圧降下にも注意が必要です。高ワット数の管を長い配線で使用する場合は、十分に太い配線を使う必要があります。そうしないと、配線が電流に耐えられず、端子が過熱してしまいます。
欠点とその解決策
このような高速加熱にはデメリットもあります。それは、熱が非常に集中するということです。大量のエネルギーが狭い範囲に集中するため、加熱対象物の表面が焼けてしまう可能性があります。
これを防ぐためには、強力な送風機を使用して空気を循環させ、放射熱を均一に散らす必要があります。そうしないと、局所的に過度に高温になってしまいます。
また、制御ボードには迅速なPIDループが必要です。そうしないと、システムが温度を調整する前に、オーブンの温度が300℃を超えてしまう可能性があります。