2미터 이상 길이의 유리 가공용 터널형 오븐에서 발생하는 ‘추운 부분’ 문제를 해결하기 위해서는, 열응력을 이용해 유리를 절단할 때 온도 구배가 정확해야 합니다. 하지만 문제는, 터널형 오븐의 길이가 2미터가 넘으면 일반적인 적외선 램프로는 충분하지 않다는 것입니다. 그런 램프들은 열이 고르게 분포되지 않아 결국 유리에 균열이 생깁니다.
이러한 작은 ‘추운 부분’들은 별거 아닌 것처럼 보일 수 있지만, 실제로는 유리에 불균일한 응력을 가해 균열이 생기게 만듭니다. 이를 해결하기 위해 우리는 이러한 초장거리 가공 라인에 맞게 특별히 설계된 적외선 히터를 사용합니다. 이렇게 하면 열이 고르게 분포되어 문제가 없습니다.
장거리 배열에서의 열 관리
우리는 단순히 여러 개의 작은 램프를 연결하는 방식을 사용하지 않습니다. 그런 방식으로는 제대로 된 결과를 얻을 수 없습니다. 대신, 유리가 터널 안으로 들어가는 순간부터 나오는 순간까지 열이 일정하게 유지될 수 있도록 와트수와 전압을 신중하게 계산합니다. 고왓수의 석영관을 사용함으로써, 작고 효율적인 시스템을 만들 수 있습니다.
하지만 전력 부하를 잘 관리해야 합니다. 한 곳에 너무 많은 와트수의 전력을 공급하면 전류가 급격히 증가할 수 있습니다. 이를 방지하기 위해 우리는 이러한 장거리 배열을 여러 구역으로 나눕니다. 이렇게 하면 오븐 중간 부분의 온도를 조절할 수 있으며, 양쪽 끝부분에는 영향을 주지 않습니다.
석영과 지지 구조의 문제
우리는 적외선이 잘 통과할 수 있도록 고순도 석영유리를 사용합니다. 하지만 진짜 어려운 점은 기계적인 지지 구조입니다. 2미터 길이의 튜브는 매우 뜨거워지면 약해집니다. 조심하지 않으면 자체 무게로 인해 변형될 수 있습니다. 그래서 우리는 석영이 균열나지 않도록 튼튼한 지지 구조를 만들었습니다.
또한, 이러한 장비들은 24시간 내내 작동하기 때문에, 허술한 플라스틱을 사용하지 않습니다. 대신, 내열성이 뛰어난 세라믹을 사용합니다. 이렇게 하면 장비가 오랫동안 견딜 수 있습니다.
설치 방법
가장 좋은 점은, 이러한 장비들을 기존의 저항식 히터가 있던 자리에 그대로 설치할 수 있다는 것입니다. 공기를 가열하는 데 시간을 낭비하지 않고 유리를 직접 가열할 수 있으므로, 가열 속도가 훨씬 빨라집니다.
단, 주의해야 할 점은, 2미터 이상 길이의 장비는 엄청난 양의 열을 발생시킨다는 것입니다. 제어 캐비닛이 너무 가까이 있으면 전자 부품이 손상될 수 있습니다. 그러므로 오븐 벽에서 반사되는 열을 처리할 수 있는 환기 및 냉각 시스템이 필요합니다.