中古 TAITEC 恒温冷却水循環機　チラー CH-150A

加熱・冷却装置は、試料や装置、液体の温度を上げ下げし、決めた温度に保つための機器の分野である。研究室での乾燥や熱処理から、製造装置の冷却水の循環、生産ラインの加熱まで、温度を扱うあらゆる工程で使われ、多くの装置の脇で補機として働いている。温度は化学反応の速さや材料の性質、測定の結果を大きく左右するため、主役の装置の性能を引き出すには、それを支える加熱・冷却の機器の選び方が欠かせない。
冷やす側の中心はチラーである。冷凍機で冷やした水や不凍液をポンプで循環させ、真空装置やレーザー、分析装置、反応容器などの熱を運び去る。加熱と冷却を一台でこなし、温度を整えた液を外部の容器へ送る循環恒温槽（サーキュレーター）もこの仲間で、冷凍機を持たずに放熱だけで冷却水を冷やす熱交換器もある。チラーには、冷凍機の熱を空気へ逃がす空冷式と、建物の冷却水へ逃がす水冷式があり、空冷式は置き場所の周りの空気を温めるため、部屋の換気や空調との兼ね合いも考える必要がある。
加熱する側は、扱う温度と雰囲気で分かれる。オーブンは、典型的には室温より少し上から数百℃程度までの範囲で、乾燥や硬化、エージングに使う。窒素などで酸素を減らした雰囲気で使うイナートオーブンや、ちりを抑えたクリーンオーブンもある。それより高い温度での焼成や焼結、熱処理には電気炉を使う。ヒーターや投げ込みヒーター、熱風発生機は、配管や槽、液体、空気を局所的に温める部品に近い機器で、装置に組み込んで使うことが多い。投げ込みヒーターは液体の槽に直接入れて温め、熱風発生機は温めた空気を吹き付けて乾燥や樹脂の加工に使う。蒸発器は液体を加熱して蒸発させ、溶媒の除去や濃縮に使う。
温度を決めた値に保つには、センサーと温度調節器（温調器）が欠かせない。熱電対や測温抵抗体で温度を測り、温調器がヒーターや冷凍機の出力を加減する。単体の温調器は、炉やヒーターと組み合わせて加熱装置を組むときにもよく使われる。昇温と保持、降温の段取りを時間で決めて自動で進めるプログラム機能を持つ物は、焼成や熱処理の再現性を高める。
選び分けの基本は、必要な温度範囲、温度の安定度、運び去る熱や与える熱の量、そして扱う雰囲気である。チラーなら冷却能力と設定温度の範囲、ポンプの流量と揚程、オーブンや炉なら最高温度と槽内の容積、温度の分布が目安になる。設置するときは、電源の容量と相、冷凍機からの排熱、炉の排気など、周りの設備との兼ね合いも考える必要がある。