ステンレス製オーブン内の局所的な低温領域を解消する方法
産業用対流式オーブンからトレイを取り出したとき、端の部分は少し焦げているのに、中央部分だけがまだ冷たいということはありませんか？これは非常に厄介です。廃棄物の処理にお金がかかり、時間も無駄になります。
問題は、強制送風だけに頼っていると、熱が届かない「デッドゾーン」ができてしまうことです。これを解決するために、私たちはステンレス製の筐体の中に石英管式の赤外線ヒーターを取り付けています。
実際の仕組み
空気を加熱して循環させるには時間と労力が必要です。しかし、赤外線エネルギーは違います。直線的に進み、即座に対象物に当たります。この石英管を適切な場所に配置することで、製品を「断熱シート」で包むようになります。そうすることで、ファンが届かない隙間も埋まります。
高純度の石英を使用する理由は、急激な温度変化にも耐えられるからです。また、ステンレス製のフレームは見た目だけでなく、余分な熱をオーブンの中心部に戻す役割も果たします。その結果、オーブンの暖まり具合が速くなり、全体の温度が均一に保たれます。
コストとのトレードオフ
高出力の石英素子を使用すると、狭いスペースに大量の熱が集中します。そのため、オーブンの温度上昇速度は速くなりますが、PIDコントローラーの負荷も増えます。
注意点として、センサーは赤外線が製品に当たる正確な位置に設置されていなければなりません。そうでないと、ダッシュボード上では空気が高温だと表示されても、実際には製品が冷たいままになります。
また、電気系統についても注意が必要です。追加の電流に対応するため、配線を強化する必要があります。接続部が適切に接続されていないと、過剰な熱が発生し、石英管が早期に破壊される可能性があります。
品質管理に与える影響
対流と赤外線を併用することで、「端の部分が過度に加熱される」という問題がほぼ解消されます。その結果、不良品が減り、サイクルタイムも安定します。
ただし、換気システムが十分であることが前提です。大量の熱が発生するため、オーブンの外側が過度に熱くなり、人が火傷するのを防ぐ必要があります。