迅速な反応が本当に省エネに役立つのか？温度制御について考えてみましょう。
ほとんどのエンジニアは、省エネというのは単に消費電力を減らすことだと思っています。しかし、ホットドッグウォーマーのように、食品が絶えず出入りする機器を作る場合、その考え方はあまり適用できません。
実際には、逆のことが重要です。つまり、目標温度に瞬時に到達し、同じくらい迅速に電力を切ることができるIRエミッターが必要なのです。
なぜ速度が重要なのか（物理的な理由）
このためには、短波ハロゲンIRエミッターが使われます。従来の加熱素子は、熱を吸収してから放射する必要がありますが、これらのエミッターは電磁波を利用しているため、フィラメントはほぼ瞬時に最高温度に達します。
これが重要な理由です。そうすることで、「熱の過剰発生」を防げるのです。
センサーが十分に温まったと判断しても、加熱器が長時間高温状態のままでいることがありますよね？それは単なる電力の無駄遣いです。迅速に反応するエミッターを使えば、電力を断続的に供給できます。PIDコントローラーと組み合わせれば、ランプが瞬時に点滅します。これにより、不要なエネルギーの消費を防げます。
ハードウェアの側面
このような高速な動作を実現するためには、高純度の石英ガラスやハロゲンガスを使用します。これにより、極端な状況下でもフィラメントが壊れるのを防げます。サイズは小さいですが、発熱量は非常に大きいです。
ただし、注意が必要です。その高い発熱量は、コネクタに負担をかけます。安価なコネクタを使うと、熱でハウジングが溶けてしまう可能性があります。高耐熱性のセラミックベースを使った方が良いでしょう。信じてください、故障するよりはマシです。
設計上の活用方法
このようなエミッターを使えば、「常時稼働」から「必要な時だけ稼働」という方式に変更できます。そうすれば、1サイクルあたりの消費電力量が減少します。
電源についても注意が必要です。急速な起動時の過電流に耐えられるか確認してください。回路がそのピーク負荷に対応できない場合、ブレーカーが頻繁に飛ぶことになります。