真空乾燥装置

真空を利用して水分を除去する装置です。

急速乾燥や凍結乾燥（フリーズドライ）など、さまざまな方式があります。

また、大気中では乾燥が難しい吸湿性の高い材料や微細構造をもつワークの乾燥にも適しています。

真空乾燥 真空環境を利用して水分を蒸発させる乾燥方法で、減圧乾燥とも呼ばれます。減圧下では液体の沸点が下がるため、室温以下でも素材中の水分を効率的に蒸発させることができます。
凍結真空乾燥 固体の昇華作用を利用し、低温・低圧環境下で乾燥させる方法です。対象物をあらかじめ急速冷凍した後、乾燥室を減圧して真空状態にすることで、氷が直接水蒸気へと昇華します。 色調や成分の変化が少なく、乾燥後に水を加えると高い復元性を示す点が大きな特長です。一方で、専用の装置が必要となり、導入コストは比較的高価になります。

なぜ真空が必要なのか？

沸点の低下

真空環境では沸点が下がり、低い温度で水分を蒸発させることができ、熱による成分の変化を防ぎます。

酸化の防止

大気中の酸素によって材料が酸化することがありますが、真空環境では酸素濃度が減少するため、酸化を抑制することができ、食品などの品質の劣化を防ぎます。

不純物の混入防止

大気中に存在する不純物がワーク表面へ付着すると、汚染の原因になります。真空環境ではこれらを排除できるため、クリーンな環境での処理が可能となります。

主な用途・使われる業界

化学薬品、医薬品、食品などの幅広い分野で活用されています。

メリット・大気圧乾燥との比較

メリット

• 通常より低い温度で乾燥が可能。
• 乾燥の速度を上げるために加熱しても、酸素濃度の低い真空状態下では表面酸化を起こしにくい。
• 熱や酸化に弱い対象物でも乾燥できる。

デメリット

• 粘土のような固液混合物など、乾燥時に収縮や変性が伴うような物に対しては、凍結乾燥では形状を維持することができるが、真空乾燥では外観に影響が出る場合がある。
• 水蒸気を排気できる真空装置が必要となるため、コストが高くなる。

装置例・構成部品の紹介

真空乾燥装置の構成は、主に以下の要素から成り立っています。

真空チャンバー

乾燥したい物質（ワーク）を収容し、真空環境を作り出すための容器です。

冷却トラップ

蒸発させた気体を個体に凝集させて補足します。

真空ポンプ

真空チャンバーの圧力を下げるために使用します。

ヒーター

水分などが蒸発すると、気化熱でワークが冷却されて蒸発速度が低下したり、凍結したりしてしまうため、それらを防ぐ目的で設置します。

装置事例

当社にて製作した真空乾燥装置の事例です。

調圧真空乾燥装置

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