ポイントヒーターとラインヒーター

ポイントヒーター(点集光型)

Φ5程度のポイントで加熱・円形の範囲を加熱する場合は「ポイントヒーター(点集光型)」を選択してください。ポイントヒーターはミラーカーブをコントロールすることにより、ご希望の配光分布に設計することが比較的容易です。ただしご要望内容によっては不可能な場合もありますので、ご相談ください。

一点に集光させる場合でも円形範囲を加熱する場合でも、照射距離(ミラー開口端から照射物までの距離)は短い方が有利です→光エネルギーのロスが少なくなり、ポイントヒーターの場合は集光径が小さくなり、より高温が得られます。

ポイントヒーターはNC旋盤で作れますので、特注品でも比較的安くつくれます。それでも標準品に比べると1.5倍~2倍程度の価格にはなります。

ラインヒーター(線集光型)

線状の加熱・幅を持った帯状の加熱は「ラインヒーター(線集光型)」を選択してください。ラインヒーターはミラーカーブによりコントロールできるのは集光の幅方向だけであり、長さ方向はミラーではコントロールできません。

長さ方向で均一な加熱長さが必要であれば、ラインヒーターはその必要な均一加熱長さよりも十分に長くする必要があります。ランプの発光パターンをコントロールすることにより均一な加熱幅を広げることは可能ですが、設計も製作も難しい作業になります。この場合でも照射距離が短いほど均一な加熱ができる範囲が増えますので、短距離照射ほど有利です。距離が非常に長くなると、中心からズレる角度により、ほぼ(COSθ)^2で減衰する照射強度となります。

コンベア上のものを均一に加熱したい場合などは、全体を加熱するラインヒーターと、端部のみを加熱するラインヒーターを採用するのも良い方法です。全体を加熱するラインヒーターだけでは一般的に端の方が温度が低くなりますので、端部のみを加熱するラインヒーターの出力を調整しながら、コンベア上全体が均一な温度になるように調節します。

標準のラインヒーターのミラーはアルミの押出型材を使用しています。標準以外の特注ミラーはフライス盤での加工となり、高価な物になります。

アルミミラーと金メッキミラー

ポイントヒーターもラインヒーターもアルミで作ります。そのアルミを研磨して鏡面にしたのがアルミ鏡です。下図のようにアルミ鏡はハロゲンランプの放射光に対する反射率が90%弱なので、後記する金メッキミラーより反射率で劣ります。また長期間使用すると酸化により反射率が若干低下してきます。

しかしアルミ鏡の場合はユーザーサイドで簡単に再研磨ができるというメリットもあります。

金メッキ鏡はハロゲンランプの放射エネルギーを効率よく反射する、という目的では最も優れたミラーです。ただし加熱対象から蒸発する物質などで汚れた場合、汚れの種類によっては金メッキを剥がす事があります。この場合、金メッキは修復できませんので、再メッキとなり、100c㎡あたり2万円程度(時価)の費用がかかります。そのため金メッキ鏡の場合は汚さないように最大限の注意をしてください。汚さないかぎり、金メッキミラーは長期間の使用に耐えます。反射率の低下も非常に少ないです。

ミラーを汚さない工夫としては、ミラーと加熱対象物との間にガラス窓を設ける事です。このガラス窓は汚れたら簡単に清掃できるようにしておく必要があります。ガラス材質ですが、石英ガラスが適しています。ただし石英は高価ですので代替品としてパイレックスガラス(商品名。他の同等品としてはテンパックスなど)でも多くの場合は使えます。

当社のポイントヒーターで窓ガラスが標準装備される品種では小径のSH-35は石英ガラスを使い、HPH-60はパイレックス又はテンパックスを使っています。HPH120やHPH-160はオプションとなりますが、石英ガラスも使用できます。

上記以外の方法としてはミラー内に清浄なエアー等を吹き込み、ミラー内部をプラス圧力にしておくという方法も有効です。ただしこの場合もガラス窓でミラー内をある程度密閉構造にしておかないと効果がありませんので窓ガラス方式の補助的な手段となります。

ポイントヒーターとラインヒーター

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