実験室乾燥器とは
実験室乾燥器は、手順が必要とする間、庫内を外気より高い温度に保ちます。試料を一定質量になるまで乾燥する、塗膜を硬化させる、材料の状態調節をする、ガラス器具と計器を温かく乾燥した状態に保つ、といった用途です。あえて地味な機器であり、条件を一様に保たないもの、または先週とおりの動作を繰り返すと信頼できないものでは、実験室の他のほとんどすべての結果が損なわれます。
最も重要な区別は、乾燥器と電気炉の間にあります。乾燥器は、通常の材料が安定している範囲で動作し、空の庫内は抵抗ヒータで加熱され、ファンまたは浮力によって熱が運ばれます。電気炉は、るつぼとセラミクスが必要になる温度まで行き、庫内そのものが耐火物でなければなりません。乾燥器は恒温培養器とも違います。恒温培養器は外気付近かそれ以下の温度を保ち、水を追い出すためではなく生物学的な作業向けに指定されることが普通です。
乾燥器のファミリーの中では、ほぼすべてを決める選択は対流です。自然対流形の乾燥器は、温まった空気が自然に上昇する力に頼って庫内に熱を巡らせるため、無音で、穏やかで、一様ですが、扉を開けたあとの復帰は遅く、湿った荷物を温度まで上げるのはさらに遅くなります。送風対流形の乾燥器はファンを加えたもので、動いている空気こそが、うたわれた温度を、うたわれた均一性と復帰時間に変えます。
実験室乾燥器の測定原理
庫内はヒータで加熱され、センサから調節され、制御ループはセンサを設定値に保ちます。温度表示が教えてくれるのはそれだけです。教えてくれないのは、庫内の他の場所で温度がどうなっているかであり、この差が、均一性を精度とは別に指定する理由です。調節計は自身のセンサを一度未満のばらつきに保てても、棚の隅はそこから数度離れて走ることがあります。
その差を縮めるのは送風対流です。動いている空気は、よどんだ空気より速く熱を荷物の中と壁面へ運び、設計された循環路は、庫内の上下が成層するのを許さずにすべての棚を同じ気流に置きます。代償は、ファンが軽い粉じんを巻き上げ得ることと、気流を動かす仕組みが保守が必要な機械部品であることです。よくできた乾燥器が循環を調整可能または停止可能にしているのはそのためです。
水を除去するのは仕事のもう半分であり、これは温度ではなくエネルギーの問題です。水は蒸発するために大量の熱を吸収する必要があるので、濡れたガラス器具を積んだ庫内は設定値を下回り、水がなくなるまでそこにとどまります。相転移に使われるエネルギーは、空気には届かない熱です。したがって、扉を開けたあとの復帰時間と、濡れた荷物の下で調節計が設定値を保てるかこそが、作業中の乾燥器を説明する数値です。
構成の選択肢
仕様のほとんどは、精度等級ではなくこれらの判断で決まります。一つが次を制約するため、順番に決めていきます。
| 構成 | 確定が必要な選択肢 | 決定対象 |
| 対流 | 自然対流、または循環ファンを備えた送風 | 庫内がうたわれた均一性を満たせるか、扉を開けたあとの復帰の速さ、そして軽い粉じんがファンで巻き上げられるような荷物か。 |
| 庫内容積 | 内部の実効容積と、棚を積んだときに実際に空き続ける割合 | 1 バッチでどれだけ処理でき、荷物のまわりを空気がまだ循環できるか。満杯の庫内は均一性を保てません。 |
| 温度範囲と設定以上の保護 | 使用帯域、および独立した遮断が荷物を保護するか | 用途が乾燥、状態調節、より高温の硬化のどれか、そしてヒータが入ったまま調節計が故障したときに荷物に何が起きるか。 |
| 庫内材質 | 塗装または亜鉛めっきの内面、またはステンレス鋼 | 試料と洗浄に対する耐性。腐食した内面は仕上げを失い、汚染を保持し、検証できなくなります。 |
| 棚と積載 | 棚の数、棚ピッチの位置、および定格荷重 | どれだけ積めるかと、棚と棚の間を空気がどれだけ自由に動けるか。定格を超えた棚は均一性の問題にもなります。 |
| 制御とタイマ | タイマ付きのデジタル調節計、およびプログラムまたはランプ昇温が使えるか | 手順を条件の組として書き下せるか、監視が必要か。繰返し可能な方法と作業者の判断を分けるのはここです。 |
| 扉、シール、換気 | 断熱、扉のシール、観察窓、そして調整可能な吸入口と排気口 | 扉を開けたあとの復帰、部屋への熱損失、そして濡れた荷物から追い出した湿気が庫外に出られるか。 |
対流の選択と積載時の容積は、温度範囲より前に決めます。どんな温度で庫内が示せる均一性と復帰を、これらが定めるためです。
実験室乾燥器の選び方
| 決定事項 | 決め手 | 確認すべき点 |
| 用途 | 乾燥、乾熱滅菌、硬化、状態調節 | 用途によって庫内への負荷が違うため、仕様で重要になるのは最も軽い荷物ではなく最も重い荷物です。 |
| 満たすべき仕様 | 条件と許容差が書かれた手順、または温かく乾燥した状態に保つという一般的な要求 | 書かれた手順は均一性、復帰時間、文書を確定します。それより要求が低いものは、作業しだいの判断になります。 |
| 荷物が含む水の量 | 面に数 g の水、または kg 単位のガラス器具 | 水の除去が庫内への支配的な負荷であり、自然対流形の乾燥器が設定値を保てるかどうかもこれが決めます。 |
| 作業が必要な均一性 | 庫内全体の許容差、または設定値のみ | 複数の試料を同時に乾燥する場合、それらの比較は、置かれた空間の均一性以上のものにはなりません。 |
| 材質と化学 | 水のみ、または内面を侵す溶剤、酸、塩 | 内面材質と換気の取り決めはこれで決まり、耐久性の問題であると同時に安全の問題です。 |
| 処理量とバッチサイズ | 試料を 1 件ずつ扱うか、庫内を満たすラックを使うか | 容積と棚面積が合わせてバッチを決め、庫内を限界まで積むことは、容量を使っているのと同じではありません。 |
| 記録しなければならないもの | 設定値、またはバッチについて文書化されたプロファイル | 規制または認証のある実験室は、通常、調節計に設定した値ではなく、荷物が経験したものを示さなければなりません。 |
これらのうち未確定の項目が残っても、分かっている内容をお送りください。用途の説明をもとに見積りを作成し、不足が埋まったあとで詰め直すことができます。
近似する代替機種
実験室乾燥器 のお問い合わせが、実際にはどのタイプにあたるのか、そして選定がどこで決まるのかをまとめています。
| 近似する代替機種 | 実験室乾燥器との違い |
| 実験室電気炉 | 試料そのものが燃えるか溶融する温度に達し、そうした温度への昇降温を前提とした耐火物で庫内が造られています。乾燥器は、材料が変わらずに耐えられる範囲向けの機器です。 |
| 恒温培養器 | 外気付近か外気以下の温度を保ち、熱い庫内ではなく温かい環境が必要な生物試料向けに指定されます。恒温培養器が生かしておくべき試料を、乾燥器はまさに壊してしまいます。 |
| 恒温水槽 | 液体を通じて熱を伝えるため、試料は、温度をきっちり保ち、その温度を超えられない媒体に浸漬されます。試料を浸漬できるなら、水槽の方が均一な選択肢であることが多く、できないなら乾燥器が唯一の選択肢です。 |
| 屈折計 | 試料を整えるのではなく、試料の性質を測定するもので、同じ実験室に置かれる以外に共通点はありません。測定の前段に乾燥工程が頻繁に来るためだけに、ここに挙がっています。 |
| 実験室用機器 | 測定ではなく支える役割の実験室用品の一般的な見出しで、乾燥器はその 1 つです。庫内に具体的な要求があるなら、一般的な見出しではなく乾燥器として指定します。 |
先に決める価値がある境界は、試料を熱で変化させるのか、それとも温度に保つだけなのかです。それが乾燥器を電気炉とも恒温培養器とも分けるためです。
問い合わせに含める内容
お問い合わせにこれらの内容が含まれていれば、最初の返信は質問集ではなく見積りになります。数値が不明な場合は、用途の説明をお送りいただければ、そこから必要な条件を確認します。
- 用途:乾燥、状態調節、硬化、乾熱作業。手順が指定されている場合はその手順
- 必要な温度範囲と、庫内全体の許容差が示されているか
- 最も重い荷物と、それが含む水または溶剤の量
- 1 バッチに必要な庫内容積。空気が循環しなければならない空き空間を含む
- 内面材質と、腐食性の試料が関わるか
- 自然対流か送風対流か、およびファンが荷物を乱すか
- 棚の要求。棚の数、ピッチ、定格荷重を含む
- 必要な調節計の機能。タイマ、プロファイル、独立した過温度遮断を含む
- 数量、仕向港、希望納期