기이한 형태를 가진 유리 용기의 ‘차가운 부분’을 해결하는 방법
플라스크나 리트빗, 혹은 맞춤형 실험 장비를 다룬 적이 있다면, “차가운 부분”이라는 문제가 얼마나 골칫거리인지 알 것입니다. 표준적인 대류식 오븐에 그러한 용기를 넣으면 괜찮을 줄 알지만, 공기는 그 복잡한 곡선이나 깊은 곳까지 도달할 수 없습니다.
그 결과, 열이 고르게 분배되지 않습니다. 그리고 우리 모두 알다시피, 그러면 유리가 깨지고 처음부터 다시 시작해야 합니다.
왜 적외선이 효과적인가?
공기는 게으른 성질을 가지고 있어서, 좁은 곳으로 들어가는 것을 싫어합니다. 그래서 우리는 단파 적외선 램프를 사용합니다.
뜨거운 공기가 주변을 돌아다니는 것 대신, 적외선은 직선으로 이동하여 유리에 직접 닿습니다. 모든 부분에 열이 골고루 전달되도록 하기 위해, 이 램프들을 여러 각도에서 배치합니다. 이렇게 하면 열이 유리의 모든 면에 골고루 전달됩니다.
열과 에너지에 관한 세부 사항
유리가 빠르게 소성되도록 하려면, 작은 공간 안에 큰 양의 열을 공급해야 합니다. 보통은 석영 할로겐관을 사용합니다. 이 관들은 튼튼해서 고온에서도 변형되지 않습니다. 2000W 이상의 에너지가 이 관을 통해 공급되면, 매우 높은 열 밀도가 생겨서 처리 속도가 빨라집니다.
하지만 주의해야 할 점이 있습니다. 전압을 잘 조절해야 합니다.
230V의 램프를 400V의 전원에 연결하면 즉시 고장납니다. 반대로 전압이 낮으면 열이 충분히 나오지 않아 처리 시간이 길어집니다. 균형을 맞추는 것이 중요합니다.
설치 방법 및 그에 따른 단점
우리는 R7s나 SK15 커넥터를 사용합니다. 왜냐하면 이게 간단하기 때문입니다. 램프가 고장나면, 유지보수 담당자는 전체 배선을 다시 연결할 필요 없이 그냥 램프만 교체하면 됩니다.
다만, 이러한 고밀도 배열은 엄청난 양의 열을 발생시킨다는 점을 기억해야 합니다. 너무 많은 램프를 좁은 공간에 넣으면, 전자 장비에 부담이 가집니다. PLC와 센서는 그런 강한 열을 견딜 수 없습니다. 반드시 쿨링 팬과 히트 싱크를 제대로 준비해두어야 합니다. 그렇지 않으면 컨트롤러를 자주 교체해야 할 수도 있습니다.