撹拌機とは
撹拌機(攪拌機/かくはん機)とは、流体や流体と粉体等の混ぜ合わせに使用する撹拌機器のことです。
撹拌機の先につけた撹拌体(撹拌翼/撹拌羽根/撹拌子)を回転させることで、ステンレス容器などに入れた複数の流体や流体と粉体を均一に溶け合わせます。
そのほかにも、撹拌は流体内の固体の沈降防止や化学反応の促進など、様々な目的でおこなわれています。
一言で撹拌といっても、その用途や内容物に応じて、それぞれに適したさまざまな撹拌機があります。この記事では撹拌機の違いや選ぶ際のポイントについてご説明します。
撹拌機を選ぶときの3つのポイント
撹拌機を選定する際には、3つのポイントに着目します。
①容器・・・どのような容器で撹拌するのか?
- 撹拌容器の形状(汎用容器/密閉容器/加圧容器)
- 取り付ける箇所(クランプ/ヘルール/フランジ等)
- サイズ(内径や内高)
②内容物・・・撹拌したいものはなにか?
- 内容物の粘度や比重
- 撹拌する量(L)
③目的・・・どういう撹拌をしたいのか?
- 「液+液」や「液+粉体」など
- 均一な混合/沈降防止/希釈/反応など
- 高い衛生管理が必要かどうか
上記の3点を検討したのち、a.駆動方式 b.取り付け方法 c.撹拌体を決定し、撹拌機を選定します。
撹拌機の構造とは
撹拌機は大きくわけて4つの部分から構成されており、撹拌機によってその仕様は異なります。
モータ:撹拌機の駆動を司る部分です。
取付部:撹拌機をタンクなどへ取り付ける部分です。
シャフト:モータと撹拌体をつなぐ軸の部分です。
撹拌体:内容物を混ぜる部分です。
a.駆動方式から撹拌機を選ぶ
撹拌機には以下の3つの主要な駆動方式があります。
- 電気モータ式
- エアーモータ式
- マグネット式
使用される環境や撹拌の目的によって選定します。
電気モータ式
電気モータで作動する、撹拌機の一般的な駆動方式です。研究室から生産設備まで、幅広い分野で使用されています。
電源は100Vと200Vがあり、100Vはコンセントで手軽に使用できます。
インバーターを取り付ければ回転数を変えることもできます。
撹拌目的や使用環境により、電源やモータの容量など様々な撹拌機があります。
エアーモータ式
圧縮エアーで作動する撹拌機です。電気モータ式に比べ、小型・軽量でパワーがあります。
モータの回転時にスパーク(火花)が発生しないため、防爆環境での使用や機器の防爆構造が求められる場合に使用します。
供給エアーの圧力やスピードコントローラーを調整することにより回転数やトルクを制御します。
エアー配管またはコンプレッサーが必要となります。
マグネット式
強力なマグネット継手で撹拌体を回転させる撹拌機です。サニタリー性やクリーン度が求められる場合に使用します。
貫通軸がないため、容器を密閉した状態での撹拌も可能で、軸シール部からのコンタミ防止や容器内の洗浄が容易です。
モータ部と撹拌部が分離できるため、撹拌翼を取り付けしたまま洗浄できます。
電気モーターとエアーモーターの違いとは?
電気モーターとエアーモーターの違いについては、こちらのコラムで詳しくご紹介しています。
b.取り付け方法から撹拌機を選ぶ
撹拌したい内容物や容器の形状に合わせて撹拌機の取付方法を選びます。取付方法には、大きく以下の3タイプがあります。
- 可搬型:取り外しが簡単なポータブルタイプ
- 竪型:容器の蓋に取り付ける固定タイプ
- 下部型:沈降防止タイプ
可搬型・・・取り外しが簡単なポータブルタイプ
クランプを締めて取り付ける撹拌機です。
持ち運び・取り付け・取り外しが簡単なので、1台の撹拌機を複数の容器に使うことなどもできます。
弊社のステンレス容器には、撹拌機が取り付けできるカクハン機座付きの製品があります。
撹拌状態に合わせて撹拌体の位置を調整できます。
専用架台や専用リフターもご用意できます
容器に直接取り付ける以外にも、容器の仕様や用途に合わせて様々な使い方ができます。
撹拌機が大型で重い場合は、専用のリフターを用意することで簡単に昇降させることができます。
竪型・・・容器の蓋に取り付ける固定タイプ
密閉容器や加圧容器で内容物を撹拌する際には竪型の撹拌機が最適です。
簡単に着脱可能なへルール接続から、大型のSUS容器(ステンレス容器)や撹拌機などで使用されるフランジ接続など、用途に応じて選定します。
ステンレス容器蓋への取り付け位置と撹拌体により撹拌方法が変わります。
下部型・・・沈降防止タイプ
内容物の沈降防止用として最適です。
液量が少なくなっても撹拌したい場合や、蓋に撹拌機が取り付けできない場合におすすめです。
マグネット式の撹拌機の場合は軸シール部が無いので、容器を密閉(シール)させたままで撹拌ができます。
撹拌体を簡単に外せるので、洗浄に手間がかかりません。
密閉したまま撹拌できる竪型撹拌機
下部型は容器を密閉したまま撹拌できるのが特長ですが、竪型でも密閉状態で撹拌できるものがあります。
MONOVATEオリジナルの撹拌機であるベルヌーイ流撹拌機(NTMシリーズ)は容器を密閉したまま撹拌できるとともに、軸シール部から生じた摩耗粉を受け止めるゴミ受けを搭載しているなど、サニタリー性に優れています。