回転式オーブンにおける温度変動の対処法
もし回転式オーブンを使ったことがあるなら、その苦労はよくわかるでしょう。一時的にはすべてが順調でも、荷物を入れるドアが少し長く開いてしまったり、冬場に工場の室温が10度下がったりすると、製品の温度が急激に下がってしまいます。本当にイライラします。
私たちは、短波赤外線ヒーターと、リアルタイムで反応する補償回路を利用してこの問題に対処しています。
なぜ赤外線が有効なのか
ほとんどの加熱要素は対流に頼っています。問題は、対流の速度が遅いことです。寒気が入ってきてから反応する頃には、すでに損傷が起きてしまっています。
一方、赤外線は放射熱を利用しているため、熱が瞬時に対象物に届きます。これを実現するために、高精度なPIDコントローラーと、迅速に反応するサーミスタやピロメーターを組み合わせています。このシステムは、回転中の製品の表面温度を常に監視しています。寒気やドアが開いていることによって温度が下がった瞬間に、コントローラーが赤外線ランプの電圧を上げます。これは数ミリ秒で起こります。製品の内部が変化に気づく前に、熱損失が防がれます。
機器の選択とそのトレードオフ
一般的には、小さなスペースに多くのエネルギーを集中させられるクォーツ・ハロゲン管を使用します。このタイプの急速な加熱には最適です。
しかし、電源の設定が正しくないと、電圧が下がってしまいます。また、大きなオーブン全体を覆うために多数のランプを使用する場合は、配線の太さを正しく設定する必要があります。端子が過熱しないように注意しましょう。
もう一つ注意点は、出力を強くしすぎないことです。回転速度が低下しているのに赤外線の出力が強すぎると、製品の表面が焼けてしまいます。重要なのは、ランプの出力とコンベヤの速度のバランスを取ることです。そうすれば、不要な高温部分を避けることができます。
実際の設置方法
回転式システムにこれを設置するのは難しくありませんが、手を抜くわけにはいきません。耐熱性のあるケーブルやしっかり固定されたマウントが必要です。そうでないと、振動によってケーブルが緩んでしまいます。
センサーの調整が終われば、あとはほったらかしにしておけばOKです。システムが自動的に温度変動を調整してくれます。工場の室温が極端に低くても湿気が多くても、製品の温度は安定しています。これで、シフト中に気にすることが一つ減ります。