Mantenere le cose al sicuro: i termoventilatori a infrarossi nell’ambiente di pulizia chimica
Quando si lavora nelle linee di produzione dei semiconduttori, di solito si utilizzano solventi che non tollerano affatto le scintille. Se si aggiunge un termoventilatore a infrarossi a questa miscela, si crea una situazione pericolosa: basta un semplice arco elettrico o un surriscaldamento per rischiare incendi.
Per evitare questo problema, il termoventilatore viene messo all’interno di una “bolla protettiva”. In questo modo, l’elemento riscaldante e il termocoppio vengono isolati, in modo che non entrino in contatto con i vapori presenti nell’aria.
Il segreto sta nella chiusura ermetica
I termoventilatori vengono avvolti in guaine di quarzo ad alta purezza e fissati grazie a guarnizioni in ceramica-metallo. Si tratta di una sorta di “muro fisico” che separa il termoventilatore dai vapori chimici. Il termoventilatore rimane da una parte, mentre i vapori chimici rimangono dall’altra.
Per quanto riguarda i cavi di alimentazione, non si corre alcun rischio: vengono utilizzati rivestimenti in fluoropolimero PTFE o PFA. Perché? Perché quegli agenti chimici aggressivi possono distruggere rapidamente i cavi tradizionali. Lo stesso vale per il termocoppio: invece di lasciarlo esposto, viene inserito in una guaina rinforzata. I punti di connessione vengono poi sigillati con epoxi ad alta temperatura o sigilli in vetro. Così non ci sono perdite e nessun gas volatile può entrare nel sistema elettrico. Semplice.
Controllare la temperatura correttamente
Il vero trucco è il sistema di controllo: il termocoppio viene posizionato direttamente a contatto con la guaina di quarzo o con il substrato del termoventilatore. Questo elimina il “ritardo termico”, ovvero quel periodo di tempo in cui il sensore non riesce a rilevare che il termoventilatore è già troppo caldo. In questo modo, il controller PID riesce a rilevare eventuali aumenti di temperatura prima che queste raggiungano il punto di ignizione dei prodotti chimici utilizzati. È proprio questo che garantisce la sicurezza.
Tuttavia, una protezione troppo estesa significa anche una maggiore “massa termica”. In altre parole, il termoventilatore non si scalda immediatamente: ci vorrà più tempo rispetto a un termoventilatore che funziona all’aperto. È importante assicurarsi che l’alimentatore possa gestire questo picco di carico iniziale.
Installazione e mantenimento
Questi dispositivi vengono progettati per essere sostituti facilmente. Vengono spediti solo dopo che ogni singola guarnizione è stata testata per verificare l’assenza di perdite. Se una guarnizione dovesse non funzionare, tutta la protezione “antidetonazione” diventa inutile.
Una volta installato, è necessario controllare regolarmente le guaine di quarzo, per verificare l’assenza di crepe. È un piccolo gesto, ma è l’unico modo per garantire che i margini di sicurezza rimangano adeguati.