いまさら聞けない真空の基礎知識

吸引

空気を容器から排気する際に生じる大気圧を利用して、吸引します。吸引は、物質を引き込んで移動する目的と、一定量の容器から物質を引き出す目的の、大きく分けて二通りの利用目的があります。

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こんなことに利用されています!
・医療機器(歯の治療中に唾液を吸引する器械、脂肪吸引機)
・布団や衣料の圧縮・新幹線や長距離移動用の乗り物に使用されているトイレ
・牛の乳搾り機

吸着

ある空間を真空状態にすることで生じる大気圧との圧力差を利用して吸着します。 真空吸着はチャックとも呼ばれており、品物の固定や、搬送に利用されています。

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こんなことに利用されています!
・卵のパック詰めやガラス板の搬送など、衝撃に弱いものの運搬
・お菓子を袋詰めする際に袋の口を広げる作業器械

ガス収集

真空ポンプを使って、一酸化炭素や炭化水素、ダイオキシン類などの有害物質を回収することができます。

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こんなことに利用されています!
・冷蔵庫やエアコンに使用されているフロンガスや、自動車の排ガスに含まれる一酸化炭素など有害物質の回収。

成形

真空成形は、成型品の材料である熱可塑性樹脂のシートを加熱して型にはめる際、シートと型の間の空気を真空ポンプで排気し、シートを型に密着させて成形し、成型品を作ります。

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こんなことに利用されています!
・卵のパックトレー
・肉、魚、野菜、総菜、お菓子などをいれる容器
・薬の錠剤を入れるプラスチック容器

液体の充填

気密容器の中を真空排気して、容器の内側と外側に発生する圧力差で、液体を引き込みます。

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こんなことに利用されています!
・弁当用の醤油入れの中に醤油をいれる
・化粧品など粘りのある液体を容器に詰める

ガス置換

街のイルミネーションや照明にかかせないネオン管の中には、ネオンガスが入っていますが、このガスを封入するためにガス置換が利用されます。

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こんなことに利用されています!
・エアコン冷媒の充填
・街のイルミネーション
・ネオン管
・蛍光灯

酸化防止

酸化を防ぐには、酸化させたくないものを酸素から遮断する必要があります。 密閉された空間を、真空ポンプで排気していくと、空間に存在した酸素が外に吐き出されて、酸素を取り除くことができます。真空状態では、酸素量が減少するため、酸化による物質の変化を抑制することが可能となります。

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こんなことに利用されています!
・食品の保存(真空パック)
・ドライフラワー
・押し花
・金属の加工
・クリーニング後の衣料の保管(真空包装)

凍結真空乾燥

材料を凍結状態のまま真空乾燥させる方法です。真空は、材料から水分を飛ばしやすくする、飛ばした水分を材料の表面から取り除く、材料の温度を低温に保つといった役割を果たしてくれます。

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こんなことに利用されています!
・インスタントコーヒー
・インスタントラーメン
・抗生物質
・血液製剤
・ワクチンなどの注射液

真空乾燥

材料を凍結させずに、容器内の圧力を下げることで乾燥させる方法です。真空は、材料から水分を飛ばしやすくする、飛ばした水分を材料の表面から取り除く、材料の温度を低温に保つといった役割を果たしてくれます。

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こんなことに利用されています!
・調味料や香辛料、野菜や果実の乾燥
・洗浄後の電子部品や金属材料などの乾燥
・エアコンのガスチャージ

蒸留

蒸留を行って混合液を分離させるには、まず液体を気体にする必要がありますが、この蒸留を真空下で行うことにより熱に弱い物質や、通常の蒸留では分離できない物質を効率よく分離することができます。用いる圧力のレベルにより、真空蒸留と分子蒸留に分けられます。

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こんなことに利用されています!
・乳化剤などの食品添加物(パン、ケーキ、アイスクリームなどに使用)
・ビタミン類(健康食品、医薬品)
・蒸留酒(焼酎、ウイスキー)
・ポリアミド樹脂(圧着テープ、ラミネート)
・潤滑油(金属加工油、エンジン油・真空ポンプ油

濃縮

真空濃縮とは、真空下で溶液の水分を蒸発させて、溶液の濃度を上げる方法で、一般的には、真空乾燥や凍結乾燥前の処理工程で用いられます。

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こんなことに利用されています!
・練乳、粉乳
・病院検査室での血液分離
・ワクチンの製造
・遺伝子工学、合成高分子化学の分野で利用

脱気・脱泡

材料を入れた密閉容器を真空に排気すると、材料に溶け込んだ空気が膨張し、泡状になって飛び出す原理を利用したものが、真空脱気です。液体中に含まれた空気は、金属にサビを発生させたり、材料中の気泡となって、商品の価値を下げることがあるので、この空気を除去するために用います。

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こんなことに利用されています!
【脱気】
・電子部品、半導体

【脱泡】
・接着剤・絶縁材・電子材料・樹脂材料・医薬品(軟膏、歯科材料)・化粧品(口紅、化粧クリーム)・建材(シーリング材、ガラス、人工石)・自動車部品(マスターモデル、シール材、樹脂、塗料)・コシを出す(うどん、ラーメン、パスタなどの麺類)・エアインチョコレート

真空蒸着

蒸着とは、個体である物質を減圧状態において熱を加え、蒸発させて、基板となる物質に個体の皮膜をつくる現象を利用した薄膜形成の方法の一つです。

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こんなことに利用されています!
・サングラスのレンズ
・自動車のバックミラー、ヘッドライトのコーティング
・携帯電話に使用する水晶振動子
・カナダの50ドル紙幣(偽札防止)

スパッタリング

スパッタリングとは、電気を放出することでつくられるプラズマ中のイオンを材料にぶつけると、材料がはね飛ばされる現象を利用した薄膜成形の方法の一つです。陽イオンを陰極表面(ターゲット)に衝突させることで、陰極表面原子をたたきだすことを「スパッタ」といいます。

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こんなことに利用されています!
・CD
・ビルの窓ガラスの熱線反射膜

断熱

真空断熱は、熱を伝えるいう性質を持つ空気や物質に、熱を伝えにくくする方法です。

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こんなことに利用されています!
・魔法びん
・電気ポット
・炊飯器の上ぶた

冷却

冷却とは、物体から熱を奪って、周囲の温度よりも低い温度状態にすることです。真夏の暑い日に打ち水をすることによって涼しく感じられたり、注射前にアルコール消毒をされるとひんやりするのは、同じ原理です。

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こんなことに利用されています!
・空調用の冷房源
・野菜などの食品の保存

いまさら聞けない真空の基礎知識

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