なぜ、スマートメーターのPCBには99.99％純度の石英を使うのか？
スマートメーターのPCBを乾燥させるために加熱ランプを使うとき、そのガラスを単なるフィラメントを保護するためのものだと思いがちです。しかし実際には、それはまるでフィルターのような役割を果たしています。もしそのフィルターに曇りがあれば、たとえ目に見えないほど微細なものであっても、効果的に加熱することはできません。
だからこそ、私たちは高純度の合成石英を使用するのです。「標準的な」石英から99.99％純度の石英へと切り替えることで、電力の無駄遣いを防ぎ、数秒で目標の温度に到達できるようになります。
「標準的な」石英の問題点
市販の石英管の多くには、アルミニウムや鉄の微粒子が含まれています。これらは目には見えませんが、赤外線には見えます。これらの不純物が熱を吸収してしまい、エネルギーがガラスを通過してPCBに届かず、ガラス自体が熱くなってしまいます。これは非効率的です。99.99％純度の石英を使用することで、短波・中波のエネルギーが確実にPCBに届くようになります。つまり、PCBにより多くの熱が伝わり、ガラス内に熱が溜まることがありません。簡単ですよね。
応力に対する耐性
PCBの加熱は一気に行われるわけではなく、繰り返し瞬間的に行われます。つまり、ランプを何度もオンオフさせる必要があります。安価なガラスはこのような状況に弱く、時間が経つにつれて微細なクラックが生じます。しかし、高純度の石英は全く問題ありません。熱衝撃にも耐えられるので、電力が急激に上昇したときにガラスが破損する心配もありません。
注意点と対処法
ただし、コスト面でのデメリットもあります。この素材は製造コストが高く、設置時にも少し手間がかかります。
**プロのアドバイス：**油っぽい手袋でこのガラスに触れないでください。皮膚から出る油分が熱くなるとガラス表面に付着し、「ホットスポット」を作ってしまいます。その結果、ガラスが早期に破損してしまいます。技術者には、配線を始める前にイソプロピルアルコールでガラスを拭いてもらってください。10秒程度で済みますが、後で大変なトラブルを避けることができます。
もし安価な石英を使おうとすると、同じ結果を得るためにより多くの電力を使うことになります。これにより、電源装置に過度な負担がかかり、冷却ファンも過剰に動作することになります。最初から正しい方法で行った方が簡単です。