粉体混合用の翼なしミキサー

• 容器内部に攪拌パーツ（回転翼やバッフルなど）を必要としない → コンタミネーションの防止
  
• 製作コストとランニングコスト（洗浄コスト、消費電力など）の軽減
  
• 攪拌物に対するせん断を制御可能であり、壊れやすく繊細な試料も優しく混ぜることが可能
  
• 数値シミュレーションによる検討が容易であり、事前に操作条件を最適化することが可能
  

• 粒径の異なる2種類のガラスビーズを用いた場合では、およそ100秒間で2種類のビーズが良く混ざりあうことを、試作機による検証（図2左）と数値シミュレーション（図2右）の両方で確認した。
  

• 数値シミュレーションの結果から、本発明技術の本質は容器の水平方向の微小振動が生み出す一対の大規模な対流の存在であることが確認できた。水平加振のみを行った場合（図3上）、驚くべきことに粒子の軌跡から一対の大規模な対流がはっきりと確認できた一方で、粉体の運動には対称面が存在するため、水平加振のみでは容器の左右の粒子同士を混ぜることは困難であった。そこで、容器自体を鉛直軸まわりに回転させたところ、対称面の無い容器全域におよぶ粉体の複雑な流れを実現できることを確認した（図3下）。

• 容器の回転が混合に与える効果を確認するため、水平加振のみの場合と水平加振と鉛直回転を組み合わせた場合の、それぞれの粉体の混合度の時間変化を図4に示す。両者を比較すると、加振のみの場合に比べ、加振と回転を組み合わせた場合の方がより迅速な混合を実現できており、容器の回転の重要性が分かる。
• 直径約100 mmから400 mmの容器（図5）を取り付け可能な試作機が完成しており、試料持ち込みなどによるテストはいつでも可能。

• 本発明技術は、図2に示したガラスビーズに加え、粒径が50 μｍ程度と1 mm程度の2種類の砂といった粒径比が極めて大きい場合や、米などの非球形状粒子でも問題なく適用でき、応用範囲が広いと考えられる。いくつかの実施例については、下記リンク先動画にて公開中（YouTube）。
      A)珪砂とガーネットサンド                https://youtu.be/W77wSy1UeZQ
      B)米（白米と着色した白米）             https://youtu.be/eYCErrPwPCQ
      C)ガラスビーズ（実験）    　　         https://youtu.be/zsf8oHflPXQ
      D)ガラスビーズ（シミュレーション） https://youtu.be/hEmR7TRnc1M

テックマネッジ株式会社では、大阪大学からの委託により、本発明のライセンス導入による製品化・実用化をご検討いただける企業様を探しています。本発明技術に関し、発明者との面談機会のセッティングも可能ですので、ご希望等ございましたら何なりとお尋ねください。

特開2024-080301　（＊大阪大学からライセンス可能）

後藤 晋 先生（大阪大学, 基礎工学研究科, 教授）　ほか