【解説資料】ステンレス容器と相性の良い撹拌機の選び方

ステンレス容器と 相性の良い 撹拌機の 選び方 取り付け方法、駆動方式、 撹拌翼の形状から考える、 撹拌容器に最適な 撹拌機とは？

概 要 ステンレス容器を使用する場合、使用目的により容器に対して様々な要求があります。 材料等を混ぜたり、撹拌して製品を作る際に撹拌機が活躍しています。 ここでは弊社のステンレス容器で多く使用している様々な撹拌機とについて解説いたします。 ただし、ここに書かれているのは一般的に知られているものの紹介になり、撹拌機は材料や 用途、使用環境により、これ以外にも多くの種類があります。 容器をご検討の際には、内容物等に合った最適な撹拌機をご提案いたします。 この解説書をステンレス容器ご検討時の参考にして頂ければ幸いです。 ご注意 この解説書は撹拌機メーカーからの協力により作成されたものではなく、今までに弊社の ステンレス容器で使用してきた撹拌機についてまとめた物です。あくまでステンレス容器に 必要なものの一部を簡単に書きましたので、全てを網羅できてはおりません。 本データはホームページに掲載した内容を基にして加筆、修正をしたものです。 疑問やご指摘等がございましたら弊社までお問い合わせください。

目 次 概 要 第 1 章 相性の良い撹拌機の選び方 1-1 撹拌機とは ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 1 1-2 撹拌機を選ぶには ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2 第 2 章 取り付け方法を選ぶ 2-1 可搬型（PO） ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3 2-2 立型（SD） ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 4 2-3 下部型（BO） ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 5 第 3 章 駆動方式を選ぶ 3-1 電気モーター式 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 6 3-2 エアーモーター式 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 7 3-3 マグネット式 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 8 第 4 章 撹拌機の翼を選ぶ パドルタイプ/プロペラタイプ/2段取付タイプ/アンカータイプ/特殊形状 ・・・・・・・・・・・ 9 第 5 章 ステンレス容器と撹拌機の組み合わせ事例 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 11 第 6 章 撹拌機だけじゃない！撹拌設備で押さえておきたいタンク底バルブ 3-1 タンク底バルブってなに？ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 13 3-2 タンク底バルブの３つのメリット ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 14 3-3 容器製作例 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 16

第1章 相性の良い撹拌機の選び方 ステンレス容器だけでなく、撹拌機も日東金属工業にお任せください。 撹拌機には様々なタイプのものがあります。 最適の1台を選ぶために必要なポイントをまとめました。 1-1 撹拌機とは 撹拌機とは、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事です。 撹拌機の先につけた翼を回転させる事で、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。 また撹拌には流体内の固体の沈降防止や化学反応の促進など、 様々な用途で使用されています。 使用状況、環境に応じた取り付け方法や駆動方式が選定できます。 1

1-2 撹拌機を選ぶには 撹拌機選定にあたり、撹拌機を選ぶにはまず3つのポイントを整理します。 ○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） ・サイズ（内径や内高） ○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） ○目的…どういう撹拌をしたいのか？ ・「液と液」や「液＋粉体」など ・均一な混合/沈降防止/希釈/反応など 「容器」 「内容物」 「目的」の3点を踏まえて、 取り付け方法・駆動方式・撹拌翼の形状を決定し、 撹拌機を選定します。 2

第2章 取り付け方法を選ぶ 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。 2-1 可搬型（PO）…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・取り外しが簡単なポータブルタイプです。 カクハン機座を付けたステンレス容器に取り付けることができ、 複数の容器に1台で兼用できます。 撹拌状態に合わせて撹拌機の翼の位置を調整できます。 可搬型撹拌機の取り付け例 カクハン機取付座 撹拌機取付架台 カクハン機座付アングル架台 撹拌機昇降リフター 3

2-2 立型（SD）…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 立型の撹拌機が最適です。 簡単に着脱可能なへルール接続、大型のSUS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翼により 撹拌方法が変わります。 立型撹拌機の取り付け例 ヘルール接続 フランジ接続 4

2-3 下部型（BO）…沈降防止タイプ 内容物の沈降防止用として最適です。 マグネット式の撹拌機となります。 取付継手や軸穴が不要で、容器を密閉（シール） させたままで撹拌できます。 洗浄は軸シール部が無いので、撹拌翼を外せば容易にできます。 下部型撹拌機の取り付け例 5

第3章 駆動方式を選ぶ 撹拌機を使用環境や用途に最適なモーターの駆動方式から選びます。 3-1 電気モーター式 電気モーターで作動する、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、電源やモーターの容量など、様々な撹拌機があります。 水がかかる環境でも使用できる、防水モーター式なども対応可能です。 電気モーター式撹拌機の例 6 日東金属工業オリジナル 電気モーター撹拌機 【NTME】 6

3-2 エアーモーター式 圧縮エアーで作動する撹拌機です。 電気モーター式に比べ、小型・軽量でパワーがあります。 モーター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。 エアーモーター式撹拌機の例 日東金属工業オリジナル エアーモーター撹拌機 【NTMA】 7

3-3 マグネット式 強力なマグネット継手で撹拌翼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。 モーター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。 マグネット式撹拌機の例 ●疑問を解決● 撹拌と混合の違い 混ぜ合わせ溶かし込むものによって呼び方が変わります。 一般的には、流体と流体、流体と粉体などの場合は「撹拌」、 粉体や個体などの場合は「混合」と呼んでいます。 （本冊子では「撹拌」に統一して表記しています。） 8

第4章 撹拌機の翼を選ぶ 撹拌するものの粘度や撹拌の速度などに応じて撹拌翼の形状を選びます。 パドルタイプ…放射流 形状：2～4枚の撹拌翼。カヌーの櫂のような形状です。 目的：主に固体と液体の撹拌時に低速で使用されます。 動作：放射流（外側への流れ）が特徴です。 プロペラタイプ…強力な軸流と循環流 形状：3枚の撹拌翼。撹拌翼の中で最も汎用性が高く、 一般的に使用されている撹拌翼です。 目的：主に液体の撹拌時に中速で使用されます。 動作：強力な軸流（下への流れ）と循環流が特徴です。 2段取付タイプ…撹拌効率アップ 小さな力で撹拌効率を上げるためには、翼の大きさを変えずに翼を複数段にします。 形状：パドルタイプやプロペラタイプなどの撹拌翼を 軸に2つ以上取り付けしたものです。 目的：大量に撹拌する時や、混ざりにくい内容物の撹拌時に 使用します。 動作：パドルタイプやプロペラタイプと同様です。 9

アンカータイプ（錨型）…高粘度に対応 形状：U字で、イカリ(錨)のような形状です。 目的：容器壁面まで撹拌でき、高粘度や高濃度の 内容物の撹拌に適しています。 中～低速で使用されます。 動作：容器壁面に残る内容物も強制的に動かします。 特殊形状…特殊な内容物に対応 特殊な内容物の撹拌の際に選定します。 形状：H型パドル・タービン・コーン・スクリュー・リボンなど。 目的：固体の溶解、高スラリーの分散・撹拌など特殊な内容物・用途に使われます。 動作：低速～高速・乱流・上下流・せん断流など、内容物に応じて決定します。 ●疑問を解決● 羽根の無い撹拌機とは？ 遠心力を利用した撹拌子を取り付けた撹拌機があります。 撹拌時に上昇流と下降流を発生させて水平に吐出し、 様々な角度の液流が生まれることで均一な撹拌に なります。空気を巻き込まない撹拌ができ、 遠心式撹拌子 E-REVO 液切れや洗浄性に優れています。 （特許第6169207号） 10

第5章 ステンレス容器と撹拌機の組み合わせ事例 この他にも様々な撹拌容器の設計・製作実績があります。 貯蔵・排出型ステンレス容器と撹拌機 11

ステンレス加圧容器と撹拌機 ステンレス容器に最適な撹拌機をご提案いたします 撹拌機をステンレス容器とあわせて選定致します。 撹拌容器として医薬・化粧品・化学・食品など様々な分野の工場・研究室 に多数納入しています。 「どの撹拌機が一番適しているのか分からない」「SUS容器と一緒に見積 りしたい」等 疑問や質問がありましたら、お気軽にお問い合わせください！ 12

第6章 撹拌機だけじゃない！ 撹拌設備で押さえておきたいタンク底バルブ 撹拌設備を検討する際、最適な撹拌機の選定も 大切ですが、撹拌機付ステンレス容器で、 ほかにも注目していただきたいパーツが タンク底バルブです。 実はタンクの排出口は、撹拌効率やサニタリー性に 大きく関わる重要なパーツなのです。 6-1 タンク底バルブってなに？ タンク底バルブとは、その名の通りタンクの底に直接取り付けるバルブです。 本来配管の一部であるはずのバルブが、容器の一部を担っているのが特徴で、 従来容器の底についているドレン（排水管）を無くすことで、 撹拌に様々なメリットを生んでいます。 13

6-2 タンク底バルブの３つのメリット ① 撹拌の効率が向上する 従来の接続方法では、細く狭いドレン部分は撹拌し難いため デッドスペースとなってしまいます。 タンク底バルブの場合は、バルブの弁がタンクの一部を担うので、 デッドスペースが生まれず、効率の良い撹拌を行うことができます。 さらにダイヤフラム式バルブの場合… ② 洗浄性が向上する タンク底バルブの中でもダイヤフラム式のタンク底バルブなら、洗浄性も向上します。 ダイヤフラム式とは、バルブの駆動部分がダイヤフラムと呼ばれる 膜で覆われている構造の事を指します。この膜はPTFEでできているため、 水を流すだけで簡単に汚れを落とすことができます。 14

通常のバルブは分解をしなければ駆動部に入り込んだ汚れを洗浄することが できませんが、ダイヤフラム式は駆動部が膜で覆われているため、 バルブを分解せずに洗浄ができます。 さらに、分解しないので洗浄時間を短縮できますし、CIP洗浄（定置洗浄）にも 対応可能です。 ③ 異物混入を防ぐ 液体排出中やバルブを閉める際に、液体がバルブの機構の隙間に入り込むことが あります。これを液溜まりと呼びます。 液溜まりはロスとなるだけでなく、もし洗浄が不十分で液溜りがバルブの隙間に 残ってしまうと、別の液体を撹拌した際にクロスコンタミネーション（交叉汚染）を 起こす原因になります。 ダイヤフラム式タンク底バルブであれば、駆動部がPTFE製のダイヤフラムで シールされているため液溜りが生じず、コンタミの防止になります。 15

6-3 タンク底バルブを使用したステンレス容器製作例 用途や環境に最適なステンレス容器をご提案いたします 医薬・化粧品・化学・食品など様々な分野の工場・研究室に最適な ステンレス容器を多数納入しています。 図面がなくても構いません。簡単なイラストなどでご希望の寸法や 形状をお知らせください。 また、ホームページにてオーダーメイド事例を掲載しておりますので、 合わせてご覧ください。 16

お問い合わせ先 ステンレス製品部 営業課 住 所 〒 340-0811 埼玉県八潮市二丁目358 電話 048-996-4221 FAX 048-996-8781 メール sales＠nitto-kinzoku.co.jp ホームページ https://www.nitto-kinzoku.co.jp/ 日東金属工業 検索 製品カタログのご紹介 ホームページで無料請求・デジタルカタログの閲覧ができます！ ステンレス容器総合カタログ ステンレス容器ユニットカタログ (白色×青色) (白色×オレンジ色) 編 者 企画開発課 企画G 2018年5月 発 行 17