20L真空遊星式ミキサー

20L 真空プラネタリーミキシングマシン - TOB-XFZH20

製品概要と主な用途

TOB-XFZH20 は、バッテリーの合剤（スラリー）用の 20L 真空プラネタリーミキシングマシンです。プラネタリー攪拌と高速分散を 1 つのジャケッティドバレル内で組み合わせているため、容器間で移し替えることなく、粉体と液体の濡れ、分散、脱泡を行うことができます。バレルの設計は全容量 28L、作業容量 8〜20L で、2.2kw のミキシングモーター（8〜86rpm）および 3kw の分散モーター（600〜6000rpm）によって駆動します。

本機は、低粘度のブレンド用ではなく、高粘度の作業向けに作られています。プラネタリーボックスが 5〜53rpm で回転し、ミキシングブレードの先端が 0.09〜0.9m/s で動作するため、バレル壁面にデッドゾーンを残さず、重いペーストを動き続けさせることができます。壁面スクレーパーアーム、ジャケッティドバレル、および上部バレルの真空ポートにより、1 つのプロセスウィンドウ内で同じバッチの混合、分散、および脱気を行うことができます。

最適な用途：

• 粉体と液体を 1 つの容器で均一なスラリーにする必要があるバッテリー電極用スラリー
• 動作粘度が最大 120 万 cP 以下の高粘度プロセス
• 研究室での検証や小規模なパイロットテストに対応する 8〜20L のバッチ
• 2 台の別々の機械ではなく、同じステップで混合と分散が必要なプロセス
• 不向きな用途：自由流動性の乾燥粉体や低粘度の液体。ミキシングブレードは可変断面スパイラルツイストタイプで、350mm バレル内に 2 個のブレードセットがあり、壁面スクレーパーアームはバレル壁面から材料を取り除く部品です。このような作業には、その材料の形態に合わせて作られた別の機械をお選びください。

8〜20L のバッチで 100 万 cP を超えるスラリーを混合しますか？粉体、液体、目標固形分含有量をお知らせいただければ、2.2kw のミキシングおよび 3kw の分散の構成が適しているかどうかを確認いたします。

バッテリー合剤作製における 20L ミキサーの位置づけ

混合ステップは、粉体および液体の取り扱い工程とコーティング工程の間に位置します。真空混合は、スラリーがコーターに送られる前に最終的な固形分含有量に達し、脱気されなければならない段階で使用されます。そのため、バレルは開放タンクではなく、ジャケット付きで、密閉可能であり、排気ポートを備えています：

1. 粉体および液体は、上部バレルのポートから投入されます。粉体供給ポートはクイックオープニングインターフェース DN50 であり、液体供給ポートはそれと共有されています
2. バレルは電動リフティングコラム上で上昇してロックされ、ミキシングバレルは所定の位置にある場合にのみ上昇することができます
3. ここで混合と分散が行われます。プラネタリーブレードは 8〜86rpm、鋸歯状の分散プレートは 600〜6000rpm で同じバレル内で回転します
4. ジャケット付きの壁面と底面には冷却または加熱媒体が通され、分散中のバッチ温度が維持され、デジタル温度表示計に材料温度が表示されます
5. 真空バッファタンクにより、真空ポンプのオイルがドラムに逆流するのを防ぎ、スラリーはバレル底部の 1 インチ 3 ピース排出ボールバルブから排出されます
6. 混合されたスラリーは、たとえばスロットダイコーター電極コーティングマシン

などのコーティング工程へ送られます

TOB-XFZH20 の主要なエンジニアリング特性

• 1. ジャケット付きバレルと排出機構全容量 28L、作業容量 8〜20L：バレルは、材料が作業範囲を超えて溢れ出ることなく、バッチの混合、分散、脱気ができるようにサイズ設計されています。内径 350mm、内側深さ 300mm により、ブレードと分散プレートが壁面を圧迫せずに回転するスペースを確保しています。
• 単一ジャケット付きの壁面と底面：バレル壁面とバレル底面の両方に温度調整媒体が通されているため、高速分散ステップからの熱が、一方向の表面からだけでなく、側面と底面の両方から除去されます。（※項目26の補足として構造説明を統合しました）
• 底部からの排出：バレル底部にある 1 インチの 3 ピース排出ボールバルブにより、真空を解除した後、高粘度のバッチをバレル内の内容物を手動で持ち上げることなく、重力によって排出させることができます。

2. 混合システム

• 2.2kw（8〜86rpm）、プラネタリーボックス（5〜53rpm）：低いブレード速度こそが、重いペーストを加工可能にする要因です。ブレードは一箇所にとどまらずバレル内を移動します。これがプラネタリーミキサーとシンプルな攪拌機の違いです。
• ブレードの幾何学的形状とクリアランス：直径 194mm、ヘリックス角 90°の 2 つの可変断面スパイラルツイストブレードは、互いに 7±2.5mm 離し、バレル壁面から 3+1.5mm、バレル底面から 3+1mm 離して配置されています。ブレードの経路の外側にある材料は混合されないため、これらのクリアランスは均一なバッチを実現するための実用的な数値となります。
• ブレード先端速度 0.09〜0.9m/s：rpm だけでなくライン速度としても報告されるこの数値は、プロセスをスケールアップする際に異なる機械サイズと比較できる数値です。

3. 分散システムと壁面スクレーパー

• 3kw（600〜6000rpm）：分散シャフトは混合ブレードよりも一桁速く回転し、先端速度は 2.1〜21m/s です。これは、プラネタリー攪拌だけではそのまま残ってしまう凝集体を破壊するステップです。
• セレイテッド 70mm 分散ディスク、2個: セレイテッドプレートは歯先で局所的な高せん断力を生み出し、そこで凝集塊の解砕が行われます。
• 取り外し可能なテフロン製壁面スクレーパー: スクレーピングアームは遊星ボックスの速度で回転し、材料がバレル壁に付着するのを防ぎます。取り外し可能な設計になっており、高粘度プロセスの壁面スクレーピング時には取り外す必要があるため、作動クリアランスは固定ではなく作業内容に応じて変化します。

4. シーリング、昇降、およびプロセス制御

• 密閉プロセス用ポート: 上部バレルには、液体供給、排気、およびG1/2"内ねじの排気ポートと共用のクイックオープン DN50 粉体供給ポート、予備の ISO クイックオープン 3/4" ポート、DN50 スポットライトポート、および M14×1.5 デジタル真空計ポートが備わっています。真空計ポートを備えた密閉バレルにより、脱泡は憶測ではなく制御されたステップになります。
• リニアガイドによる電動昇降、≤450mm: ベースは高剛性構造用炭素鋼であり、バレルが高精度リニアガイドに沿って電動で上昇するため、繰り返しサイクルを通じてバレルが混合ヘッドと位置合わせされた状態に保たれます。
• タッチスクリーン速度表示付きインバーター制御: 電力制御と速度調整はインバーターの起動と制御によって行われ、速度はタッチスクリーンに表示され、タイマーで分散と撹拌の両方を制御します。1個の緊急停止ボタンと、アラーム停止機能付きの過温度アラームが同じパネルに配置されています。
• 単一のインターロックではなく、安全チェーン: バレルは所定の位置にある場合にのみ回転でき、混合中は下降または開放できず、高速分散はバレルが所定の位置に配置された後にのみ開始でき、真空が解放されるまでバレルを下降させることはできません。以下のリストにそれぞれの条件を示します。

完全な技術仕様

製品画像は参考用です。実際の機械をご確認ください

1. 下部バレル部品

2. 混合部品

3. 分散部

4. 壁面かき取り部品

5. ベースおよび昇降部品

6. 上部バレル部品

7. 制御システム

注：ヒューマンマシンインターフェースシステム構成を選択した場合、制御システム関連の内容はタッチスクリーン制御に統合されます

8. 安全チェーンシステム

• 高速分散は、混合バレルが所定の位置に配置された後にのみ開始できます
• 混合ドラムは、高位置まで上昇した後にロック保護システムを備えており、作業中にドラムが異常落下するのを防ぎます
• ドライミックスの段階では、撹拌羽根を回転させながらバレルを同時に上昇させる必要があります

選定ガイド：20Lモデルと他の容量のモデルの選択

以下の3つのモデルは、同じ混合原理と記載された動作粘度を共有しているため、選択はバッチサイズと、処方に必要な分散パワーの大きさに応じて行われます。値は各モデルで公表されているものです。

中間ステップとしては、電池スラリー用30L真空プラネタリーミキサーが本モデルと150L機の間に位置します。

実際の操作に関する推奨事項

• 設置前にユーティリティ供給を確認してください。温度調節ジャケット循環システムは顧客側で準備するものであり、指定要件はジャケット水入口温度≤8℃、冷却水流量＞10L/min、ジャケット耐圧≤0.4MPaです。電源はAC 3×380V±5%、50Hzです。これらはどちらも現場側の責任であり、機械の機能ではありません。
• 作業容量に合わせてバッチを計画してください。設計容量28Lに対し8〜20L。下限値未満で投入すると、混合羽根が作業するための十分な材料がなくなり、上限値を超えて投入すると、分散工程で材料を巻き戻すためのヘッドスペースがなくなります。
• 用途に合わせて壁面スクレーパーを調整してください。スクレーパーは取り外し可能な設計になっており、高粘度プロセスの壁面を削る際には取り外す必要があります。壁面に材料が蓄積してからではなく、バッチを開始する前にこれを決定してください。
• バレルを下げる前に真空を解放してください。真空が排出される（常圧に戻る）までバレルを下げることはできないため、バッチ手順に排気ステップを組み込んでください。
• プロセスを移行する際はライン速度を使用してください。混合羽根の定格は0.09-0.9m/s、分散盤の定格は2.1-21m/sです。rpmだけで異なる機械間で新しい配合を比較しても、前のバレルで受けたせん断は再現されません。

エンジニアリングFAQ

Q1：なぜこの機械には、1つのモーターではなく、2.2kwの混合用駆動モーターと、独立した3kwの分散用駆動モーターが搭載されているのですか？

2つの作業には相反する条件が必要だからです。高粘度のペーストを動かし続けるには低速でのトルクが必要であり、そのためブレードは8〜86rpmで回転します。凝集体を解きほぐすには高いせん断速度が必要であり、そのため分散プレートは600〜6000rpmで回転します。1つの駆動装置でその範囲の両端に対応することはできず、分散を行うのに十分な速度で回転する1本のシャフトでは、100万cPのペーストを動かすことはできません。1つのバレル内に2つのシステムとして備えることで、ミキサーと別の分散機との間の移送工程が不要になります。

Q2：この20Lモデルにするか、別の容量にするかはどのように決めればよいですか？

想像上の最大のバッチサイズではなく、繰り返し実行する予定のバッチサイズで決めてください。このモデルは8〜20Lで動作します。配合がまだ確定していない場合、容量が小さい方が材料の無駄のリスクを抑えてレシピを変更できます。パイロットスケールですでにバッチが固定されている場合は、次のサイズアップにより、1回の生産バッチを満たすために同じレシピを何度も実行するのを避けることができます。上記の比較における3つの容量はいずれも同じ指定粘度範囲を共有しているため、粘度だけでサイズが決まるわけではありません。

Q3：機械を稼働させる前に、現場で何を準備しておく必要がありますか？

3つの点があります。温調ジャケット循環システムは顧客側で準備する必要があり、ジャケットが0.4MPa以下に保持された状態で、冷却水流量10L/min超、ジャケット冷却水入口温度8℃以下を実現する必要があります。電源はAC 3×380V±5%、50Hzです。また、この機械は空冷（風冷）および液冷方式で冷却されるため、周囲のエリアはキャビネットの気流と冷却回路の両方を確保できる必要があります。3つのいずれも、機械の一部としては供給されません。

Q4：なぜ壁面スクレーパーは常設ではなく、取り外し可能とされているのですか？

高粘度のプロセスでは取り外す必要があるためです。スクレーパーは304ステンレス鋼のブラケットに取り付けられたテフロン製のアームで、遊星ボックスの速度で回転します。重いペーストに対しては、薄いペーストの場合よりもはるかに高い負荷がかかりながら動作します。公表されている注意書きとして、これは取り外し可能な設計であり、高粘度プロセスの壁面を掻き取る際には取り外す必要があるとされています。つまり、作業構成は固定されたままでなく、作業内容に応じて変化します。

Q5：真空が保持された状態でバレルを下降させるとどうなりますか？

機械がそれを許可しません。バレルは定位置にある場合にのみ上昇でき、真空が解放されて常圧に戻るまでは下降できません。これはオペレーターが覚えるべき手順というよりも安全チェーンの一部であり、混合の実行中にバレルが開けられたり下降したりするのを防ぐのと同じチェーンです。

Q6：この機械で2回目の稼働を追加するのではなく、より大型の機械に移行することが理にかなっているのはどのような場合ですか？

バッチサイズが明確に固定され、再現性がある場合です。容量が増加するにつれて1リットルあたりの分散パワーは低下するため、ここでは2.2kwと3kwであるのに対し、150L機では15kwの混合と18.5kwの分散を搭載しています。配合とバッチサイズが定まっている場合には、大型の機械が正しい答えとなります。配合がまだ流動的な段階では、20Lでレシピを2回実行する方が通常はより良い答えとなります。

Q7：供給される機械に含まれていないものは何ですか？

温調ジャケット循環システムは顧客側で準備されます。真空ポンプおよび冷却回路も同様に現場側で用意する項目であり、G1/2"内ねじの排気ポートおよびクイックオープン可動ジョイント付きG1/2"のジャケットポートを介して接続されます。機械自体には、密閉バレル、混合および分散システム、昇降コラム、制御盤が備わっています。

8L〜20Lの高粘度スラリーバッチを計画中ですか？粉末、液体、目標固形分、バッチサイズをお知らせいただければ、パラメータを一緒に検討いたします。

tob.amy@tobmachine.com | +86 181 2071 5609

レビュー担当：Pinery Gong, 主任エンジニア - バッテリー組立プロセスおよび歩留まりエンジニアリング、XIAMEN TOB NEW ENERGY TECHNOLOGY Co., Ltd. ｜ 最終更新日：2026-10-15

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