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撹拌容器の水落ち防止洗浄方法
- 撹拌容器の水落ち防止洗浄方法についてご存知の方がいらっしゃれば教えてください。
- 撹拌容器の内面を洗浄する際、微小隙間から水が落ちずに洗うことができる方法はありますか？
- エアの入れ方や隙間構造についてのアドバイスをお願いします。
- その他（表面処理技術）
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再々出です。 単純なシール方法では、圧縮エア圧力を利用する方法があります。 これは、エアバルブのメタルシールと同じ原理で、エアの漏れを前提として、微小隙間からの 漏れなので、漏れ量は最小限度におさまるコンセプトのものです。 圧力も精密レギュレターにより低くし、漏れ量を最低限度にします。 精密レギュレターの圧力設定は、 │ │水の高さの水頭圧 │ │↓微小隙間 │ 減圧した │ │┌───────────────・──── 圧縮エア │ │└─┐ │ 供給 │ │[Ｚ]│ ・ 回転盤 ⇒⇒⇒│ │⇒⇒│ │ │ │┌─┘ ・ └─┘└───────────────│──── ↑微小隙間 大気圧 での、大気圧（０MPa）＜圧縮エア設定圧＜大気圧（０MPa）＋ 水の高さの水頭圧が原則です。 ですが、回転盤が回転することにより、[Ｚ]に回転気流が生まれ、相対的に圧力が下がるため その分の圧力を前もって上げておく必要があります。 調整方法は、回転時に泡が出始める圧力から段々下げていき泡が出ないか、若干出る位に設定。 当然ですが、回転が停止中は泡がよくでるようになります。 回転停止中のエア漏れも低減するには、回転中と回転停止の圧力を切り替える必要があります。 高価なレギュレターでは信号で変わるものもありますが、バルブでの切り替えも可能です。 その場合、エアパイロット式バルブであれば切り替え最低作動圧力があり、今回の場合はそれを 下回る恐れがあるので、外部パイロット式ソレノイド式エアバルブを選択するとよいでしょう。 （ＳＭＣにもあります）
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回答（6） ＞造粒終了後は、壁に張り付いた粉や液のカスを洗うため、洗浄水をためて洗います。 その際、上記加圧エアを再度吹くことによって、洗浄水の落水を防げるらしいものです。 洗浄機とは縁遠い、造粒機の洗浄と了解。造粒時は水でなく粘度高い液？ 回転させない状態で洗浄だけやるなら簡単で議論を要せず。 回転続けて隙間からエアーを噴くと、気中に漂う塵芥の侵入は防げるが水（泥水）は別モノと考えるべき。水を噴射するとなおさらだが、水＋気体でも静的に扱えない動的となり解析不能。 縁には泥がこびり付いた儘、しかもそれが成長していくのでは。 私の例も水＋粉体ながら、粉体は僅か混ざる程度で性状は水と同じでまだ簡単な方。でも動作外の箇所では部分的に泥の塊が生じ大変に厄介。 ＞↓製作の実績あり 些細な1分野に過ぎぬ半導体洗浄を知れば何にでも応用聞くとの思い上がり。 アグリ分野の大根洗い、芋洗いの自動機械の方がまだ近い。アライグマ？
＞既出のメーカーに聞いてみれば、例外なく無理と答え、誰もやろうとしないから 検索してみたら、それがあるみたいなんですよ（OoO) まあ、回答（9）、回答（11）、回答（13）あたりの内容は 見当違いで全くトンチンカンですがｗ
お礼
トンチンカン？？？
番外-２。 回答（１０）URLに示す“ノンメタル・ノンコンタクトシール”に近いケミカル調合用撹拌機は 製作の実績ありなので回答（１１）に記載。（塩酸、硫酸、フッ素硝酸、etc.で使用） 大がかりで、当該シール部分は、圧縮エアの微小リーク（なみだ洩れ）方式で、小生の示す メタルシール方式と原理は同じ。（iwanaiこと岩魚内は被せ記載を嫌っているが、今回も そうであるように、他人の記載のみきになり、iwanaiこと岩魚内自身が記載するはお構いなし） さて、筒全体の洗浄性能はよくなるが、遠心力の影響を更に考慮が必要な、 圧縮エア│ │ 供給 │ │ ↓│ │ ┌──┘ │水の高さの水頭圧 │ ↓ │ │┌──┐│ ││↓ ││ └┘ └┘ ←微小隙間 │ ┌───────────────・──── │ │ └───────────────・──── 大気圧 │ のレイアウトもできます。
お礼
ご回答ありがとうございました。 周囲の設計者に相談した結果、ラビリンスシールを検討することにします。 一度試作してみて、造粒時に微小隙間から粉落ちが無いか（これは特にラビリンスにするまでもなく問題なし）、造粒後に容器内壁に付着した粉や液のカスを取るため、（必要なら回転盤を回しながら）洗浄水を溜めて洗浄し、且つ落水がないか試してみたいと思います。 その際、貴兄ご提案のラビリンス構造を検討したいと思います。 ありがとうございました。
＞小生が回答（７）で示す“オイルシールとは - NOK株式会社：停止時はゴムの弾性で、 動作時静圧＆動圧でシールされる見本”を直接弾性体シールとして使用すれば、大半は使用できる 質問者さんは、それを望んでいるのだろうか？ 望んでないでしょ。望みはあくまでシール無の非接触で天地逆。 シールの高安なんぞ些細な言いがかり。それを遥かに超える複雑さコスト高、かつ使い方に大制約。 結論。仕掛けを下にする天地逆での非接触は無理。 既出のメーカーに聞いてみれば、例外なく無理と答え、誰もやろうとしないから、カタログに天地不可と書かないのでは。 それよりなにより、“できると聞いた”お方に問い直すべきです。 出来るかのような論には誤解があるのです。
お礼
ご回答ありがとうございます。 ＞＞小生が回答（７）で示す“オイルシールとは - NOK株式会社：停止時はゴムの弾性で、 動作時静圧＆動圧でシールされる見本”を直接弾性体シールとして使用すれば、大半は使用できる 質問者さんは、それを望んでいるのだろうか？ ＞望んでないでしょ。望みはあくまでシール無の非接触で天地逆。 はい、あくまでシール無が良いかと思います。 弾性体シールでは回転盤を回したときにどうしても磨耗したり、回転盤の直径が最大で１ｍほどになりますので、現実的でないと思います。 それから問題の装置は、基本的に造粒機として使用するもので、固定筒の下方に回転盤を設置することによって、核を遠心力で弾き飛ばし、固定筒内筒との摺接で転がしながら丸く造粒するものです。 このとき、上方から粉や液を噴霧して雪だるま状に膨らませます。 ですので、天地逆の構造も”然り”とだと思います。 「”加圧エアで水漏れを防ぐ”を聞いた方」とは、商社系の営業マンなので、勘違いもありうると思い、この場で現実的な回答を期待して相談しました。 ありがとうございました。
番外です。 回答（１０）が示すシールに、目が飛び出る程高いカルレッツのＯリングを使用している。 弾性体のシールを使用するなら、こんな難しい高反応仕様の撹拌する軸受けを使用するは稀。 小生が回答（７）で示す“オイルシールとは - NOK株式会社：停止時はゴムの弾性で、動作時は 静圧＆動圧でシールされる見本”を直接弾性体シールとして使用すれば、大半は使用できる。 質問者さんは、それを望んでいるのだろうか？
お礼
回答ありがとうございます。 上でまとめて返礼します。
実例 ノンメタル・ノンコンタクトシール http://www.nipponfusso.com/service/pec.html 動画でハッキリ判るが、上に仕掛けあり ＞回答（1）真下から駆動する撹拌機は見つかりません および自説（2）項目を裏付けてます。 ※1 シールガスは、機内圧力（運転時最高圧）に対し＋0.2MPaのN2ガス・ドライエアもしくは 計装用エアが必要です。またシールの機能上供給ラインには、少なくとも0.3μmのフィルター が必要です。 これは回答（8）が適切なことを裏付け ※2 供給されるシールガスは、機内と外部に流出します。そのためノンメタルPECは機内反応が 気相反応の場合は、不適となります。 当然で、自説と同趣旨。 これと反する天地逆の設計は不可能とは言わない。しかしむっちゅ拘る只一人の書込みはコスト無視のオアソビの世界。
お礼
ご回答ありがとうございました。 これは回答１さんの「非接触シール」と同じものですね。
質問文での ＞回転盤を回して内面を洗うことを考えています。 の洗う対象に固形物を含むのでしょうか？ もし百ミクロン単位以上のサイズの固形物が混ざったものが対象となるなら 回答(5) や 回答(7) のような清浄な半導体ウェハを対象とするような ベルヌーイチャックの原理は使えませんね。 空気は粘性も低いし圧縮性もあるので超クリーン環境で使う前提でない 洗浄等の用途では余程の流量で噴出させないと適応しないと思います。 噴出対象は「水」にしてしまってはいけないのでしょうか？ 水なら質量も大きく圧縮性も無いので 空気に比べて圧倒的に少ない量で同等の効果を上げることが出来るのでは。 造粒装置ですか。 続きは下記で。 https://tigers1964.wordpress.com/2016/12/06/31899/
お礼
ご回答ありがとうございました。 またお礼が遅くなり申し訳ありませんでした。 問題の装置は、通常は造粒機として使うもので、核に対して粉や液を噴霧して行って雪だるま式に核を膨らませます（造粒）。 この粉や液が容器壁に着くため洗浄します。 粉は、数十～数百ミクロンサイズです。 造粒の過程で、微小隙間（約0.5ミリ幅）から粉が落ちないように、容器内に向かって加圧エアを吹きます。 こうした関係で噴出対象に水を使うことができません。
再出です。 色々と記載している御方がいますが、前回のURLでも示した 非接触チャック By SMC の如く、流体である空気を動かし、動圧と静圧を上手く使用し、且つラビリンス機構を利用すれば 容器内に水を溜めた水頭圧に打ち勝って空気が固定筒内に入ることは皆無。 何故なら、筒外部へは大気圧によって漏れを止める機構なので、筒内部へも同様に圧力差が はたらき、空気が筒内部へ上がっていくことは皆無。 もし、上がっていくならばバランスが悪いことを示し、動作中は回転盤で、停止中は圧縮空気で、 シールしている部分に水が入ることを意味し、下部へも同様の働きで漏れが生じることになります。 極めて難しい機構で、試作を重ねないと成功はしないでしょう。 ↑ URLの“ オイルシールとは - NOK株式会社”は、原理が参考になります。 停止時は、流体が停止しているため、ゴムの弾性力でシールされます。 貴殿の質問では、圧縮エアの力でラビリンス部分に回転の気流を発生させシールする。 回転時は、URL内容を確認し、合わせてURL“非接触チャック By SMC ”も確認し、シールの 原理を把握する。（動作時の円板の回転数での流体の挙動もCAE等で分析が必要かも） 欠点として、エアがストップすると水が漏れます。
お礼
回答ありがとうございます。 上でまとめて返礼します。
回答（3）のラビリンスは工作機械の主軸などに採用。 気体に混ざる埃や水滴などを防ぐには有効ながら、ジャバジャバ水が掛かると侵入してしまうことが問題となって手立てを考えました。 加圧エアーで噴いて侵入を防ぐ方法について、メーカーと議論したが、どうもだめらしいです。 （1）（メーカー曰く）エアーがベアリングを通ると、潤滑油、グリースを吹き飛ばす恐れ。 清浄度が高いならそれがコンタミとなる。 （2）水没となるとエアー加圧は泡がポツポツと出る位では、出ない箇所から侵入すると考えられ、 圧を上げ間断なく噴かねばならぬが、多量の泡が機能の妨げになる怖れ。 （3）停止しても液を抜いてドライになるまでエアーを吹き続けねばならない。 なので水没する機器には採用例が無いと思います。 洗濯機のプロペラ（パルセータ）のシャフトは身近かつ数多い例ながら、単純にOリングを採用。 冒頭の工作機械主軸や切削液用の浸漬型うず巻ポンプのように、上にモータ、軸受があって水没とは無縁なら、その下は不問。そういう機構が望ましいですけど。 ↓↑ 何行書こうが、そんな面倒は誰もやりません。 電気＋エアー供給の工作機械では、エアー停止は停電以外に、ホース外れ、コンプレッサ故障、バルブ操作間違いなどが加わって頻度大。 工作機械はエア圧検出SW作動でアラーム停止するが、暫らくは稼働続けても故障しない仕掛。 本件の場合、上記（3）への対処も合さり大変面倒だが、やらないとエアー停止の度に浸水・故障が起きます。
お礼
ご回答ありがとうございました。 またお礼が遅くなり申し訳ありませんでした。 回答１さんへの「お礼」にも書きましたが、問題の装置は、通常は造粒機として使うもので、核に対して粉や液を噴霧して行って雪だるま式に核を膨らませます（造粒）。 その過程で、微小隙間から粉や液が落ちないように、容器内に向かって加圧エアを吹きます。 造粒終了後は、壁に張り付いた粉や液のカスを洗うため、洗浄水をためて洗います。 その際、上記加圧エアを再度吹くことによって、洗浄水の落水を防げるらしいものです。 ですので、加圧エアは造粒の前後で使いたいし、使わざるを得ないと思っています。
流体力学はご存知でしょうか？ 基本は、非接触シールモデルです。 回転時の遠心力と非接触部の流体（気体である空気）が動くことにより、ベルヌーイの定理にて 圧力が下がり外側にある空気との圧力差が生じ、その圧力差分の水頭圧（水の高さ）までは漏れ ないということです。 これは、回転盤を回すことで生ずる流体力学内容ですが、回転盤が回転していない時は漏れるの で、回転盤が回転している時と同じ流速をそのシール部分に与え漏れなくする方法と思います。 多分、難しいので補足要求してください。（ＳＭＣや福田交易さんの品物が理解できない場合） また、回答（３）と似ているように思いますが、エアの大気開放（貴殿が微小隙間から漏れる） と記載している部分から回答（３）は漏れます。 エアのバックアップがないから。（何所かで、エアのバックアップ部分の回転シールが必要だ）
お礼
ご回答ありがとうございました。 またお礼が遅くなり申し訳ありませんでした。 他の方への「お礼」でも書きましたが、問題の装置は洗浄する前には、通常は造粒機として使うもので、核に対して粉や液を噴霧して行って雪だるま式に核を膨らませます（造粒）。 その過程で、微小隙間から粉や液が落ちないように、容器内に向かって加圧エアを吹きます。 弾性体を使ったシールですと、回転盤が６ｍ／Ｓほどで回るので磨耗が問題になります。 回転盤の直径も大きいものは１ｍを想定しています。 こうした弾性体シールは現実的ではないいかと・・ なので、非接触シールが良いかと思います。
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お礼
回答ありがとうございます。 上でまとめて返礼します。