では、カーボンファイバー加熱要素について話しましょう。
カーボンファイバー加熱要素は、電流をフィラメントに流して赤外線熱を生み出す方式です。これは、昔ながらの金属コイルとは全く異なる仕組みです。放射率が格段に高く、応答速度も非常に速いのです。必要な温度に素早く到達します。
電力の面から見ると
仕様を決める際には、実際の工程でどれだけの熱が必要かが重要になります。
例えば、電圧を220Vや380Vに上げれば、ワット数を変えずにより少ない電流で済みます。これは大きな利点です。細いワイヤーを使っても、溶ける心配がありません。
しかし、問題点もあります。高いワット数では、加熱要素の端部分に大きな負荷がかかります。電源の電圧が不安定だと、一瞬の電圧の急上昇でカーボンフィラメントが破壊されてしまいます。安定した電源が必要です。そうでなければ、トラブルが起こります。
実際の構造
内部には高純度のカーボンファイバーが使われています。これを石英やセラミック製のケースに入れて保護します。このケースは2つの役割を果たします。1つは、ファイバーが酸化するのを防ぎ、何かが当たっても破損しないようにすることです。
端の部分も非常に重要です。ここは完全に気密にされています。なぜかというと、加熱されている間に酸素が漏れ込むと、数時間以内にカーボンが燃え尽きてしまうからです。
接続部には頑丈な端子が使われています。設置時に多少の衝撃があっても大丈夫で、温度変化による膨張や収縮でも動かないようになっています。
どこで使われるか（そして使えない場所）
主にPETの成形や硬化炉、乾燥用のトンネルなどで使われます。即座に高温にする必要がある場所です。短波赤外線のおかげで、通常のヒーターよりも材料の奥深くまで熱が伝わります。
しかし、全てがうまくいくわけではありません。カーボンファイバーはもろいため、一度形を作った後は曲げることができません。もし機械が激しく振動したり、筐体が動いたりすると、その石英管が割れてしまいます。
最善のアドバイスは、取り付けブラケットをしっかり確認することです。一切の機械的ストレスがかからないように、すべてを正確に調整しましょう。そうすれば、これらの加熱要素もうまく機能します。