วิธีการสร้างหลอดไฟแสงอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้นที่สามารถใช้ในการอบแห้งได้อย่างมีประสิทธิภาพ
การอบแห้งด้วยวิธีนี้ต้องมีการปรับสมดุลอย่างระมัดระวัง คือต้องทำให้อุณหภูมิพื้นผิวสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว เพื่อให้สารละลายหรือความชื้นถูกขจัดออกไปได้ แต่ในขณะเดียวกันก็ไม่ควรให้ความร้อนนั้นซึมเข้าไปในวัสดุที่จะอบแห้ง เพราะจะทำให้วัสดุนั้นไหม้ได้
นั่นคือเหตุผลที่เราเลือกใช้แสงอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้น เพราะแสงชนิดนี้สามารถทะลุเข้าไปในวัสดุได้ลึกกว่า และมีประสิทธิภาพในการทำงานสูงกว่าแสงความยาวคลื่นกลางหรือยาว
การปรับแรงดันไฟให้เหมาะสม
เพื่อให้เกิดผลลัพธ์แบบ “การอบแห้งแบบรวดเร็ว” สิ่งสำคัญคือการกำหนดปริมาณพลังงานที่จะส่งเข้าไปในพื้นที่ขนาดเล็กนั้น
ลองนึกถึงหลอดไฟที่มีกำลัง 2500 วัตต์ การนำพลังงานมากมายขนาดนี้มาอยู่ในภาชนะควอตซ์ขนาดเล็ก จะทำให้เกิดความหนาแน่นของความร้อนสูงมาก แต่มีข้อจำกัดอยู่อย่างหนึ่ง นั่นคือแหล่งจ่ายไฟต้องมีความแม่นยำสูงมาก
หากแรงดันไฟน้อยเกินไป หลอดไฟก็จะเพียงแค่ส่องแสงเท่านั้น และจะไม่มีความร้อนที่เพียงพอต่อการอบแห้ง แต่ถ้าแรงดันไฟสูงเกินไป ก็จะทำให้ไส้หลอดไฟไหม้ได้ภายในไม่กี่ชั่วโมง แต่เมื่อปรับแรงดันไฟให้เหมาะสม ก็จะทำให้หลอดไฟมีประสิทธิภาพสูงมาก
วัสดุที่ใช้
เราใช้หลอดควอตซ์ที่มีก๊าซฮาโลเจนอยู่ภายใน เพื่อป้องกันไม่ให้ไส้หลอดไฟไหม้
ก๊าซฮาโลเจนจะช่วยดักจับไทเทเนียมที่ระเหยออกมา และนำมาใช้ใหม่กับไส้หลอดไฟ วิธีนี้จะช่วยป้องกันไม่ให้เกิดจุดบกพร่องบนไส้หลอดไฟ ซึ่งมักเป็นสาเหตุที่ทำให้หลอดไฟเสียหาย
ส่วนในด้านอุปกรณ์ เราใช้ฐาน R7s หรือ SK15 เพื่อให้สามารถนำหลอดไฟของเรามาใช้กับเครื่องจักรอุตสาหกรรมต่างๆ ได้โดยไม่ต้องปรับแต่งอุปกรณ์ใหม่ทั้งหมด เรายังเติมสารเคลือบพิเศษลงบนควอตซ์อีกด้วย เพื่อให้แน่ใจว่าพลังงานจะไปกระทบกับวัสดุที่จะอบแห้ง ไม่ใช่โครงสร้างของเครื่องจักร
ความจริงในการใช้งานจริง
หลอดไฟเหล่านี้สามารถสร้างพลังงานได้มาก แต่ก็สร้างความร้อนส่วนเกินมากเช่นกัน
หากพัดลมระบายความร้อนไม่มีประสิทธิภาพ ก็จะทำให้อุปกรณ์เสียหายได้อย่างรวดเร็ว ผมเคยเห็นเครื่องจักรบางรุ่นเสียหายเพราะมีการละเลยเรื่องอุณหภูมิที่สูงขึ้นในพื้นที่ที่แคบๆ
วิธีเดียวที่จะทำให้หลอดไฟเหล่านี้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพโดยไม่ทำให้อุปกรณ์เสียหาย ก็คือการให้พื้นที่สำหรับระบายความร้อน การมีระยะห่างที่เหมาะสมและมีลมพัดเข้ามา ก็เป็นสิ่งสำคัญมากเช่นกัน