「想定外のイニシャルコストやメンテナンス負担が心配」「自分の業界に最適な混合装置をどう選べばいいのか分からない」と感じていませんか。
スタティックミキサーは、配管内に設置した静的なエレメントを利用し、流体を効果的に混合する産業用機器です。従来のダイナミックミキサーに比べ、動力を必要としないため、年間の電力コストは約80%削減できる事例も多数報告されています。また、化学・食品・医薬・環境分野で実際に導入されている現場では、ミキサー本体の清掃作業時間が従来比で半分以下になるなど、省エネとメンテナンス性の高さが評価されています。
とはいえ、「高粘度材料の均一混合は本当に可能なのか」「メーカーによる性能差や耐薬品性の違いが複雑で選び方に自信が持てない」といった疑問や不安は尽きません。
このページでは現場技術者・研究開発職・導入責任者の方まで幅広く役立つよう、スタティックミキサーの基本構造・応用例から最新の技術動向、コストや失敗対策までを一つ一つ丁寧に解説します。
「失敗しない選定と導入」を実現するためのリアルな知見と数値データも盛り込んでいます。明日からの混合プロセス改革に、「一歩踏み出したい」と思えたら、ぜひ読み進めてみてください。
目次
スタティックミキサーとは何か:基礎知識とその仕組みを詳細に解説
スタティックミキサーの基本構造と動作メカニズム
スタティックミキサーは、配管内に固定されたエレメントによって液体やガスを効率的に混合する装置です。内部に回転部がなく、動力を必要としない点が特徴となっています。主に2液混合や高粘度流体の混合に使用され、均一な混合を短距離で高効率に実現します。
例えばノリタケのスタティックミキサーは、エレメント数や配管径によって最適化され、使い捨てタイプも登場しています。回転式のダイナミックミキサーとの最大の違いは、動的なパーツがないためメンテナンス性が高く、配管に直結できる点です。以下のような特徴があります。
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動力不要で省エネ設計
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高粘度から低粘度、ガス~液体混合まで幅広く対応
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使い捨てタイプや様々な材質による選定が可能
混合における流体力学的要素の解説
スタティックミキサーの混合原理は、内部のエレメントが液体やガスの流れを複雑に分割し、回転させながら導くことで、短い配管内部で均一な混合を実現するものです。特に以下の流体力学的要素が重要です。
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カルマン渦:流体がエレメントを通過する際に発生する小規模な渦で、流れの分割・再結合により混合効率を向上させます。
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流体の分割と層流効果:エレメントごとに流れが分割され、複数回の反転を繰り返すことで短い距離でも高度な混合が可能です。
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圧力損失:混合効率を高めるには圧力損失を最小限に抑える設計が求められます。
さらに、エレメント形状や材質の工夫で混合性能や圧力損失をコントロールできるため、設計や用途に合わせた最適化が図られています。
スタティックミキサーとダイナミックミキサーの違い
スタティックミキサーとダイナミックミキサーには明確な違いがあります。どちらを選択するかは混合内容や運用条件で異なります。下記の比較表で特徴を一目で把握できます。
種類 | 特徴 | 適合用途 | メンテナンス性 |
---|---|---|---|
スタティックミキサー | 固定エレメントで動力不要。省スペース、単純構造 | 二液混合、接着剤、ガス | 洗浄・管理が容易 |
ダイナミックミキサー | 回転軸や羽根で強制混合。動力必要。複雑構造 | 高粘度材や難混合の原料 | 点検・部品交換要 |
スタティックミキサーは省エネ性・自動化工程への導入・コスト削減で強みを発揮し、ダイナミックミキサーは粘度差が大きい液体や難混合原料のバッチ混合に向いています。配管直結や連続混合、洗浄のしやすさを重視する場合はスタティックミキサーが推奨されます。選定時は価格やメーカーごとの対応実績も重要な判断材料となります。
スタティックミキサーの用途別導入事例と産業界での活用状況
食品・医薬・化学産業における代表的な活用シーン
スタティックミキサーは、食品や医薬、化学分野において精密な混合が求められる工程で幅広く活用されています。たとえば、食品工場では液体調味料や乳製品の均一混合、医薬品では成分の均一分散、化学産業では複数の薬液混合などで重要な役割を果たしています。人手による撹拌に比べて混合品質が安定し、効率的な大量生産にも対応可能です。また、異なる粘度の原料や温度管理が必要なプロセスにも優れており、クリーンな衛生状態も維持しやすい点が評価されています。混合精度や洗浄性の高さから、各業界の製品品質向上に直結する設備として選ばれています。
環境・水処理分野での応用と技術的特長
環境技術や上下水処理、排水再利用といった分野でもスタティックミキサーの活用が進んでいます。薬品注入による中和、凝集や脱臭プロセス、ガス吸収工程での微細な混合など、コンパクトな設計で高効率な反応促進が可能です。圧力損失が小さく、省エネルギー運用も実現しやすいことから、維持コストの低減にも寄与します。さらに、装置内部に可動部がないためメンテナンス性が高く、安定稼働を続けられるのも特長です。薬品使用量や処理時間の削減にも効果があり、環境分野における省資源・省エネルギーの観点でも高い評価を得ています。
高粘度素材・異種混合流体への対応事例
高粘度の接着剤、樹脂、シーリング材など流体どうしの粘度差が大きい場合でも、スタティックミキサーは均一な混合を実現します。たとえば2液混合接着剤やシリンジでの分注用途、大規模な製造ラインでは配管に組み込むインラインタイプが好まれています。近年はノリタケなどの国内有力メーカーによる高粘度向けモデルや、使い捨てタイプなど多彩なラインナップが登場しています。下表に主要な用途例をまとめました。
用途 | 特徴 | 使用される主なミキサー |
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2液混合接着剤 | 異種材料の反応混合 | 使い捨てスタティックミキサー |
樹脂・シーラント | 高粘度成分の均質混合 | 配管設置型ミキサー |
ガス・液体混合 | 微細気泡の分散混合 | 圧力損失低減モデル |
選定時は混合性能、エレメント数、圧力損失、価格などを総合的に比較検討することが推奨され、信頼できるメーカーのカタログや代理店への相談が有効です。多様な産業用途において、スタティックミキサーは混合効率向上とコスト削減に貢献しています。
スタティックミキサーの種類と素材別比較:最適モデルの選び方
各種タイプの特徴と適応領域
スタティックミキサーには主にインライン型、サニタリー型、ディスポーザブル型などの種類があります。それぞれ流体の混合方式や設置場所により適応用途が異なります。
インライン型は配管ラインに直接設置できるため、化学薬品・水処理・ガス混合などの用途で幅広く使われます。
サニタリー型は食品や医薬品製造の現場向けで、清掃性に優れた構造です。
ディスポーザブル型(使い捨てミキサー)は2液混合接着剤や小ロット用途に最適で、メンテナンス工数削減にメリットがあります。
タイプ | 適応分野 | 特徴 |
---|---|---|
インライン型 | 化学・水処理・各種生産ライン | 配管内に直接設置/高混合効率 |
サニタリー型 | 医薬・食品 | 清掃容易/衛生的構造 |
ディスポーザブル型 | 接着剤2液混合・試験ラボ | 使い捨て/メンテナンス不要 |
材料別メリット・デメリット分析(SUS316L, PTFE, PVCほか)
スタティックミキサー本体の素材は用途や流体の性質によって選定が必要です。
SUS316Lは耐食性・耐熱性が非常に高く、幅広い化学薬品に対応できます。 PTFE(フッ素樹脂)は高い耐薬品性・非粘着性を持ち、腐食性流体や高純度プロセス向きです。 PVCはコストを抑えつつ腐食性の低い液体の混合に適していますが、高温環境や有機溶剤には不向きです。
材料 | 主な利点 | デメリット | 主な用途 |
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SUS316L | 強度・耐食性・耐熱性 | 価格が高い | 化学、食品、医薬 |
PTFE | 耐薬品性・非粘着性 | 強度・価格にやや難 | 高純度化学、腐食性薬液 |
PVC | コスト安/加工性良 | 熱・有機溶剤に弱い | 一般水処理、低コスト用途 |
使い捨てモデルの性能と環境面の考慮点
使い捨て型スタティックミキサーは、使い切りの利便性から2液混合接着剤や少量生産ラインで多用されています。導入時は製品ごとにエレメント数や混合性能が異なるため、求める混合精度を確認しましょう。
価格はサイズ・エレメント設計・メーカー(ノリタケなど)によりさまざまで、まとめ買いでコストダウンも可能です。
一方、廃棄時は樹脂素材による産業廃棄物となるため、環境配慮型モデルや回収サービスの有無も選定時の重要ポイントです。
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利便性:洗浄不要でライン切替が簡単
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コスト:初期費用低減/大量調達時は割安
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注意点:環境対策、混合精度の事前検証が不可欠
そのため、用途・コスト・混合性能・サステナビリティをバランスよく考えて、最適なスタティックミキサーを選ぶことが大切です。
スタティックミキサーの選定基準とメーカー比較のためのポイント徹底解説
流量・圧力損失・混合性能の詳細評価基準
スタティックミキサーの選定には、流量・圧力損失・混合性能といった物理的な数値の見極めが極めて重要です。例えば、配管径や流体の粘度、処理したい流量に応じてエレメント数や形状が決まります。圧力損失は装置のエネルギー効率と直結するため、ミキサーの設計段階で綿密に検討すべきです。また、高粘度流体や2液混合など用途によって最適な混合性能も異なります。
以下に主な基準を整理します。
評価ポイント | 詳細内容 |
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流量 | 必要な処理容量に応じた選定が必要 |
圧力損失 | システム全体の効率に影響。低損失設計が理想 |
混合性能 | 要求される均質度に達するエレメント設計 |
粘度対応 | 高粘度対応可否や固形分混合の容易さ |
こうした数値の裏付けをもとに、選定時は各メーカーの技術データシートにも目を通して比較することが肝要です。
代表的なメーカー・ブランドの特徴と製品比較
日本国内ではノリタケやタクミナをはじめとした多数のメーカーが存在し、それぞれ独自技術で展開しています。ノリタケのスタティックミキサーはエレメント構造の最適化による混合性能の高さや、圧力損失の抑制ノウハウが特長です。タクミナは高粘度流体やガス混合にも柔軟に対応できる汎用性がポイントです。使い捨てタイプや2液混合用ディスポーザブルミキサーも充実しています。
メーカー | 特徴 | 主な用途 |
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ノリタケ | 混合均質度・低圧力損失・耐久性重視 | 接着剤・食品 |
タクミナ | 高粘度や特殊流体にも柔軟対応。使い捨て対応モデル充実 | 化学・医療 |
旭サナック | 2液混合装置用・ラボ用途にも幅広く最適化 | 接着剤・ラボ |
上記のように、エレメント構造・用途適合性・ラインナップを比較して、要件に最も合致するメーカー製品の検討が重要です。
購入前に比較すべき価格・サポート・納期情報の体系化
スタティックミキサー導入時には、価格・サポート・納期が製品選択の成否を左右します。複数社から見積取得することが一般的ですが、価格だけでなく対応スピードや設計サポート、アフターフォロー体制も必ず比較しましょう。
比較すべきポイント:
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価格:導入コストの明確さ、見積もりの早さ
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サポート:選定相談・設計提案・導入後サポート体制
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納期:短納期対応・緊急時バックアップ体制
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代理店網:全国対応可否、アフターケアの充実度
競合他社や既存ユーザーのレビューを参照しつつ、最適な選定を行いましょう。価格表やカタログ入手も速やかに行い、複数の観点から客観的な購入判断が求められます。
スタティックミキサー導入のメリット・デメリットを見極める
省エネルギー性・メンテナンス性の優位性
スタティックミキサーは回転部品を持たず動力源が不要なため、電力コストを大幅に抑えられます。従来型の撹拌装置と比べ、メンテナンスは非常に簡単です。例えば、ノリタケや他主要メーカーのスタティックミキサーは、配管の中に設置されたエレメントが流体を自然に混合するため、摩耗部分や交換部品がほぼ発生せず、ランニングコスト削減につながります。
下記のような導入メリットがあります。
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消費エネルギーゼロ
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長期運用での経済効果
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洗浄やメンテナンス頻度の低減
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使い捨てタイプのラインナップで衛生面にも配慮
作業者の負担減や安定した混合品質という観点からも、配管設計段階からスタティックミキサーを検討する企業が増えています。
トラブル事例と失敗を防ぐ設置・運用のポイント
スタティックミキサー導入時によく見られる課題としては、混合ムラや圧力損失の増加が挙げられます。特に高粘度液体やガスの混合には注意が必要です。配管サイズや流速、エレメント数の選定を誤ると、十分な混合が得られなかったり、圧力損失が大きくなることがあります。
トラブルを防ぐためには下記のポイントが重要です。
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エレメント数や長さの事前計算
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粘度差が大きい流体の場合はメーカー推奨値を確認
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圧力損失や流量の事前テスト
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取り外しやすい設計=メンテナンス性の確保
代表的な失敗例として、選定ミスによる効果半減や、配管設置場所による保守の困難化などがあり、設計段階からの慎重な検討が不可欠です。
新技術による課題解決と市場動向
市場ではスタティックミキサーに自動洗浄機能やスマートセンサー連携を搭載した最新モデルが登場しています。これにより、清掃の自動化や混合性能のモニタリングが可能となり、品質管理の高度化やダウンタイムの短縮が進んでいます。
近年は2液混合ディスペンサーとの組み合わせや、IoT活用による状態監視が普及しています。たとえばノリタケの製品はこうした自動管理機能や圧力損失の最小化設計、使い捨てカートリッジ式など、用途ごとに多様なラインナップが提供されるようになっています。
下記テーブルはスタティックミキサーの最新機能の一例です。
新機能 | 主な内容 | 導入効果 |
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自動洗浄 | クリーニング液通液で自動洗浄 | 作業効率、安全性向上 |
スマート監視 | センサーによる圧力・流量監視 | 異常検知、保守迅速 |
使い捨てエレメント | 衛生管理が求められる現場向け | 洗浄工程の削減 |
今後もユーザーの多様な要求に対応した高性能製品が増加していくため、メーカー選定や最新カタログのチェックは欠かせません。
スタティックミキサーの価格動向とコスト構造の詳細解説:導入コストから維持費まで
代表的なスタティックミキサーの価格帯一覧
スタティックミキサーの価格は、素材や型式、サイズ、エレメント数および用途によって大きく変動します。一般的な配管用や高粘度流体用、2液混合ディスペンサー向けなど、各メーカーやモデルで価格に幅があります。特にノリタケなど大手メーカーの製品は高品質と多様なバリエーションが強みです。
型式・用途 | 材質 | 代表価格帯 | 主な特徴 |
---|---|---|---|
樹脂製(使い捨て) | ポリプロピレン等 | 100~900円/本 | 主に2液混合で小型機器向け |
ステンレス配管一体型 | SUS304他 | 3万円~30万円 | 配管直結型、耐久性・清掃性良 |
特殊合金タイプ | ハステロイ等 | 10万円~50万円 | 耐薬品、耐熱・高圧仕様 |
特定モデルや高性能な「ノリタケ スタティックミキサー」は、仕様やオプションによって価格が異なります。設計・混合性能・圧力損失やガス対応・エレメント構造などで比較検討するのがおすすめです。
導入時の関連工事費用とランニングコストの内訳
スタティックミキサーを導入する際は、本体価格に加えて配管工事、設置、周辺装置との接続費用が発生します。さらに、運用後にはメンテナンスや一部消耗部品の交換によるランニングコストも考慮が必要です。
主な導入・維持コスト内訳
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設置工事費用:現場環境や配管サイズにより異なりますが、標準的な配管への組み込みで3万円~10万円が目安です。
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メンテナンス費:使い捨てタイプは交換費用が主で、金属タイプの場合は定期的な洗浄やパッキン交換(1回数千円程度)が必要です。
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ランニングコスト:動力を要しないため電気代は不要ですが、圧力損失によるポンプの負荷増にも注意が必要です。
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付帯設備費:自動化装置や圧力監視装置を設置する場合は追加費用がかかります。
維持費の負担を軽減するには、適切なエレメント数と素材選定、管理メンテナンス方法の合理化がポイントとなります。
コスト削減につながる選択肢と工夫例
コスト削減を実現するには、スタティックミキサーの適切な設計・素材選定や導入規模に応じた仕様の見直しが重要です。実際、多くの企業で下記の工夫が導入コストと維持費圧縮に効果を上げています。
代表的なコスト最適化のポイント
- エレメント数の最適化(過剰設計を避けることで圧力損失や製造コストを削減)
- 使い捨てタイプの活用(短期集中型ラインや小ロット混合で洗浄不要のため手間も省力)
- 適材適所の材質選定(高耐久性を求める部位にはステンレス、コスト重視部分は樹脂を選択)
- 複数メーカーの比較・見積(仕様ごとに価格・性能を明確に比較し最適な会社・代理店から調達)
上記のポイントを押さえ、用途や原料・使用頻度に合わせて最適なスタティックミキサーを選ぶことで、導入初期投資および長期的なランニングコストを抑えやすくなります。
スタティックミキサーの設置からメンテナンスまで:実務に役立つ運用ガイド
効率的な配管設置と施工要領
スタティックミキサーの導入時、正確な配管設置と施工が混合効率向上とメンテナンス性の両立には不可欠です。設置工程では、現場の配管サイズや圧力損失、流体の粘度差に合わせてミキサーを選定し、エレメント数を最適化することが重要です。施工の際には、配管フランジの取り付け位置とミキサー本体の水平保持を厳守します。これにより流体の偏流を抑え、均一な混合性能を得られます。資材の手配段階から精度の高い寸法測定や、メーカー推奨の取り付けガイドを活用することで工数と再施工リスクを大幅に削減できます。以下のテーブルに設置時のチェックポイントをまとめました。
チェック項目 | 内容例 |
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配管サイズ・材質 | 流体・用途に合わせ適正選定 |
圧力損失の確認 | メーカー仕様値との整合性チェック |
ミキサー水平保持 | 偏流・性能低下防止のため確実に固定 |
施工フランジ | ガスケット状態確認・運転時の漏洩対策 |
架台固定 | メンテナンス時の着脱を考慮した設計 |
日常的なメンテナンスと洗浄方法
スタティックミキサーを長期間安定運用するには、日々のメンテナンスと定期洗浄が不可欠です。運転停止前には必ず流体を完全に抜き、分解可能な構造であればエレメント部の残留物除去を推奨します。高粘度や反応性の流体を扱う場合は、指定洗浄液やメーカーの推奨手順を守ることで腐食や目詰まりを予防できます。使い捨てタイプの場合は、使用回数と混合性能の変化にも注意し、適切なタイミングで交換します。日常点検では、接続部の漏れや本体の損傷を目視で点検し、異常が発見された場合は速やかに対策してください。洗浄作業では以下のポイントを押さえると効率的です。
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分解洗浄が可能ならエレメントごとにブラッシング
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推奨洗浄液での洗浄後は残留液が残らないように乾燥
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点検記録を残して運用管理を徹底
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詰まりやすい流体の場合は頻度を高める
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使い捨て品は必ず正規部品を使用
トラブル発生時の対応フローとサポート利用法
スタティックミキサーで混合不良や圧力上昇、漏れなどのトラブルが発生した際は、原因ごとに 対策を迅速に講じることが重要です。まずは運転記録や日常点検データから異常の兆候を把握し、エレメントの詰まりや配管の損傷を確認します。現場で解決できない場合は、各メーカーや販売代理店のサポート窓口に早期相談することで、専用技術員による診断や交換部品の手配がスムーズに進みます。
ケース別対応例
トラブル内容 | 初動対応 | 推奨アクション |
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混合性能の低下 | エレメントの詰まりを点検 | 洗浄またはエレメント交換 |
圧力損失の増大 | 流量計測と配管閉塞の有無を確認 | 異物除去・配管再設置 |
本体からの液漏れ | フランジ部・ガスケットの劣化確認 | 部品交換も含めて応急修理実施 |
使用開始後の不具合 | 設置状況や流体条件の再確認 | メーカーサポートに詳細報告し指示仰ぐ |
また、ノリタケや主要メーカーでは、製品別のサポート体制・カタログ・代理店ネットワークも充実しており、技術的な質問や製品選定、価格見積までワンストップで対応可能です。運転継続を第一に、正規のサポートを積極的に利用すると安心です。
スタティックミキサーに関するQ&A:よくある疑問の技術的解説
スタティックミキサーの基礎用語やよくある混乱点の整理
スタティックミキサーとは、動力を使わず配管内部に設けられた固定エレメントによって流体やガス、2液混合物などを連続的に混合させる装置です。主に液体・ガス・高粘度素材にも活用され、食品、化学、医薬品や接着剤分野まで幅広く利用されています。「エレメント数」は混合性能を左右する要素で、エレメントが多いほど高い混合効率が得られます。一方、スタティックミキサーとダイナミックミキサーの違いについても混乱しやすいですが、スタティックミキサーは内蔵エレメントのみで撹拌を行い、電気やモーターを使用しません。専門用語が多い本製品ですが、基本構造や原理を正確に理解することが適切な選定への第一歩となります。
選び方・運用で相談されやすい技術的問題のFAQ形式解説
スタティックミキサーの導入・運用ポイントは専門性が高く、選定や運用時によく聞かれる技術的な疑問も整理しておきましょう。
1. 圧力損失と流量について
- 配管内の混合効率と圧力損失のバランスが重要です。必要以上にエレメント数が多いと圧力損失が増加します。
2. 粘度差・2液混合の混合性
- 高粘度液や粘度差のある2液混合の場合、エレメント設計やエレメント長さの最適化が必要です。適切なモデル選定を行いましょう。
3. 使い捨てタイプの選定・注意
- 使い捨てスタティックミキサーは接着剤や2液型樹脂でよく使用されます。混合物が硬化しやすい用途では、分解洗浄不要なディスポーザブルタイプが適しています。
選定時には下記のポイントを確認してください。
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必要な流量・配管径
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混合する材料の物性(粘度・反応性)
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圧力損失の許容範囲
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使い捨て/再利用の可否
各メーカーの窓口・代理店情報と併せた実務支援情報
代表的なメーカーや代理店の窓口、正確な問い合わせ手順をご紹介します。困った際には迅速に専門相談できる体制を整えておくことが重要です。
メーカー | サポート体制 | 主な取扱製品 | 連絡ポイント |
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ノリタケ | 全国代理店・カタログあり | 高精度ミキサー各種 | 公式サイトから資料請求/見積依頼が便利 |
メトリー | 専門窓口・導入サポート充実 | 配管型・使い捨てタイプ | フォーム問い合わせ推奨 |
Nordson | 技術相談窓口・海外展開あり | 2液混合用ミキサー | 技術仕様を明確にしたうえでの相談が推奨 |
モリテックス | 代理店網が広く即納モデル充実 | ガス・液体対応モデル | 販売店経由で型番指定見積依頼が確実 |
問い合わせ時は、混合する流体の種類・流量・配管サイズ・用途を伝えることでスムーズに最適な製品提案が受けられます。製品カタログダウンロードや型番一覧表の請求も積極的に活用してください。