【美混NAVI】 撹拌脱泡機のすべてが分かる情報メディア » 撹拌脱泡に関する用語や現象 » 伝熱性能

伝熱性能

このページでは、伝熱性能について分かりやすく解説しています。伝熱とは何かをふまえた上で、3種類の伝熱性能について一つずつ理解できるように紹介していきます。撹拌についての知識を深めたいと考えている方に役立つ情報をまとめましたので、ぜひ参考にしてみてください。

そもそも伝熱とは

熱が伝わる現象、つまりエネルギーが移動していく現象のことを、伝熱といいます。温度差があると必ず発生する現象です。

世の中は、熱力学の第2法則によって制限された状態になっているといえます。分かりやすく言い換えると「熱は高温のところから低温のところへ向かって移動していくものであり、この現象は不可逆現象である」となります。ただし、一定の仕事をすれば、熱を低温のところから高温のところへ向かうようにすることも可能になります。

伝熱の形式

熱伝導

物体内部の温度が高いところから温度が低いところへと熱が移動していく現象のことを、熱伝導といいます。

対流熱伝達

対流とは、固体表面およびその周りを流れる流体中との間で、流れによって熱エネルギーが伝わっていく現象のことです。対流には「自然対流」「強制対流」の2つがあります。

自然対流とは、流体の温度が上がった部分の密度が低くなることによる浮力の影響によって発生する流れのことです。したがって、自然対流のエネルギー源は、重力ということになります。熱を加えるのではなく冷却する方法によっても当然、自然対流を生じさせることが可能です。一方、強制対流とは、送風機で生じさせた空気の流れや、ポンプで生じさせた水の流れなどのことをいいます。

放射伝熱

高温物体から低温物体へと、ダイレクトに空間を通じて電磁波の形態で熱が移動していくことによって生じる現象を、放射伝熱といいます。そのため、真空中であっても放射伝熱を発生させられる理屈になるわけです。たとえば、宇宙空間で用いられている人工衛星の電子装置などの放熱も、放射伝熱によるものなのです。

撹拌槽の伝熱性能の表し方

一般的な多管式熱交換器と同じで、撹拌槽の伝熱性能も、単位時間あたりの交換熱量【WあるいはKcal/hr】で表すことができます。ちなみに、交換熱量Qは「伝熱面積A」「総括伝熱係数U」「温度差⊿T(デルタティ)」の3つを掛け合わせることで算出されます。

交換熱量Qを上げる方法

ジャケットや多重巻きコイルなどで伝熱面積Aを広くすれば、交換熱量Qを上げることが可能です。あるいは、プロセス液とジャケット・コイル側液との温度差⊿Tを広げる方法も有効です。

ただし、伝熱コイルの多重化は、滞留部や付着などの問題とトレードオフの関係にあることに留意しなくてはなりません。また、温度差を利用する方法も、ジャケット溶接部の破壊やプロセス流体の焦げ付きなどを誘発してしまうという難点があります。

撹拌脱泡機メーカーの
おすすめ3選をチェック!

効率的な処理を追求できる
撹拌脱泡機メーカー厳選3社

自社製品や素材の特性に合わせて繊細な調整ができ、効率化につながるカスタマイズ性と、自社製品での処理精度をしっかり追求できるようレンタルとデモの両方ができることに注目し、処理目的ごとにメーカーを厳選しました。
多量の材料を
一気に混ぜて
大量生産する企業向け

三星工業

公式キャプチャ
引用元:三星工業株式会社公式HP(https://www.mitsuboshi-k.co.jp/)

独自の4カップ仕様により、最大80Lの大量処理が可能。

防爆仕様のため大量の材料を混ぜても安心

処理可能な容器の容量
300ml未満
1L未満
10L未満
20L未満
20L以上
【例えばこんな素材】

シリカ、高粘度樹脂、ワニス、セラミック増粘剤、オイル、UV硬化性樹脂など

撹拌脱泡機の
特徴をチェック

公式HPで
詳しく確認

電話で問い合わせる

少量の材料を
効率よく生産する
企業向け

写真化学
(プロダクトカンパニー)

公式キャプチャ
引用元:写真化学(プロダクトカンパニー)公式HP(https://www.shashin-kagaku.co.jp/)

1カップ300mlから7000mlまでの間で、中容量のラインナップが最多

撹拌による温度上昇を抑制することができる

処理可能な容器の容量
300ml未満
1L未満
10L未満
20L未満
20L以上
【例えばこんな素材】

接着剤、フィラー、導電性ペースト顔料、酸化チタンなど

撹拌脱泡機の
特徴をチェック

公式HPで
詳しく確認

電話で問い合わせる

少量の材料を使用する
研究開発の
企業向け

シンキー

公式キャプチャ
引用元:シンキー公式HP(https://www.thinkymixer.com/ja-jp/)

研究用コンパクト機のなかでも、100mlの小型モデルあり。

新規材料でのレシピ提案のアフターサービスあり

処理可能な容器の容量
300ml未満
1L未満
10L未満
20L未満
20L以上
【例えばこんな素材】

シール材、グリス、ガラスペースト、シリコーン樹脂、PDMSなど

撹拌脱泡機の
特徴をチェック

公式HPで
詳しく確認

電話で問い合わせる

2021年11月2日時点で、Google検索で「撹拌脱泡機」と検索し表示されたメーカー公式サイト19社の中から、「カスタマイズ可能」「レンタル可能」「デモ利用可能」の記載があった3社を表示しています。それぞれのメーカーが製造している機械のラインナップの特徴を基に、利用シーンをお勧めしています。
【選出基準】
多量・大容量の処理向き…一度に合計40L以上の処理を行える機械を製造しているメーカーを選出。
小~中容量の処理向き…300mlから1Lの容量で処理可能な機械を多種製造しているメーカーを選出。
小容量での開発処理向き…100mlの容量で処理できる機械を多種製造しているメーカーを選出。