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超音波ホモジナイザのメーカー19社一覧や企業ランキングを掲載中！超音波ホモジナイザ関連企業の2025年5月注目ランキングは1位:株式会社日本精機製作所、2位:三井電気精機株式会社、3位:ヤマト科学株式会社となっています。 超音波ホモジナイザの概要、用途、原理もチェック！
超音波ホモジナイザーとは、強力な超音波エネルギーで液体を均一に混ぜる装置です。
超音波は人の耳には聞こえない高い周波数帯の音で、一定の強度で液体内に加えると、急激な圧力変化を生じさせます。これにより、細かな気泡を生成して崩壊させ、その衝撃によって複数の粒子を均一な状態に混ぜる仕組みです。多様な材料を均質化する目的で用いられます。
本体は電気信号を発信器と、振動を直接サンプルへ伝えるプローブから構成されます。発振器が高周波の電気振動を生み出し、プローブ先端から効率的にエネルギーを伝達する構造です。振動の強さや時間を細かく制御できる製品が多く、サンプルの性質に合わせた最適な条件で処理できます。ただし、強力な超音波による処理では騒音が発生するため、防音対策や適切な操作環境の確保も重要です。
2025年5月の注目ランキングベスト10
| 順位 | 会社名 | クリックシェア |
|---|---|---|
| 1 | 株式会社日本精機製作所 |
25.0%
|
| 2 | 三井電気精機株式会社 |
12.5%
|
| 3 | ヤマト科学株式会社 |
9.4%
|
| 4 | 株式会社セントラル科学貿易 |
6.3%
|
| 5 | 株式会社ソニックテクノロジー |
6.3%
|
| 6 | 新科産業有限会社 |
6.3%
|
| 7 | 株式会社トミー精工 |
6.3%
|
| 8 | オガワ精機株式会社 |
6.3%
|
| 9 | エマソンジャパン |
3.1%
|
| 10 | 日本アレックス株式会社 |
3.1%
|
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超音波ホモジナイザーとは、強力な超音波エネルギーで液体を均一に混ぜる装置です。
超音波は人の耳には聞こえない高い周波数帯の音で、一定の強度で液体内に加えると、急激な圧力変化を生じさせます。これにより、細かな気泡を生成して崩壊させ、その衝撃によって複数の粒子を均一な状態に混ぜる仕組みです。多様な材料を均質化する目的で用いられます。
本体は電気信号を発信器と、振動を直接サンプルへ伝えるプローブから構成されます。発振器が高周波の電気振動を生み出し、プローブ先端から効率的にエネルギーを伝達する構造です。振動の強さや時間を細かく制御できる製品が多く、サンプルの性質に合わせた最適な条件で処理できます。ただし、強力な超音波による処理では騒音が発生するため、防音対策や適切な操作環境の確保も重要です。
超音波ホモジナイザは以下のような用途で使用されます。
セラミックスや顔料及び鉱物などの分散調整に効果的です。カーボンナノチューブや無機顔料を分散する際、超音波で塊を解きほぐし、粒径の小さいスラリーを生成します。ボールミルなどよりも助剤を減らすことができ、二次凝集を抑えた高性能インクや樹脂複合材の試作が可能です。
細胞を物理的に壊す細胞破砕においても、超音波ホモジナイザーは有力な手段です。キャビテーションによって細胞膜を破裂させ、内部に含まれるタンパク質や酵素などの成分を効率的に取り出すことができます。過熱防止用の冷却設備が必要になる場合もありますが、運転条件を調整することで熱に弱い成分の変性を抑えつつ処理を行えます。
高出力超音波で攪拌し、クリーミーなマヨネーズやドレッシングを作れます。セルロースや果肉繊維が微細化してとろみと口当たりを向上させつつ、香味成分の抽出も短時間で均一化させます。また、化粧品製造にも利用されます。油相と水相を微細乳化し、ローションやリップクリームの透明感と保存安定性を高めることが可能です。
超音波ホモジナイザを構成する重要な部品は発振器と振動子です。発振器から電気信号が出力され、その信号を受けて振動子の先端にあるチップが1秒間におよそ2万回の縦振動を行います。チップが振動を液体に伝えると、振動が超音波として液体中を伝わります。
音波は液体の密度を変えながら進みます。極端に密度が低くなった場所は真空の泡となります。このような泡を生じる現象が、キャビテーション (空洞化現象) です。
泡が破裂する瞬間に強力な乱流が発生し、凝集していた粒子が引きちぎられたり、ぶつかり合って砕けたりします。すると、液体中の粒子が微粒子化し、均質になっていきます。このように、キャビテーションを介して微細で強力な乱流を繰り返し起こすことで、均質化が進んでいく仕組みです。
超音波ホモジナイザの特徴と使用にあたって注意すべき点は以下の通りです。
従来の機械的なホモジナイザの中には、物理的破砕を行うためにビーズや刃など、試料液との接触面が多いものがあります。また、物理的に粒子に接触して破砕を行うため、接触部が経年で痛むことが多いです。これらに比較すると、超音波ホモジナイザは比較的接触面が小さく、プローブ以外は傷みません。したがって、破片などの異物が液体中に混入する可能性も低いです。
物理的な力を与えて破砕するわけではないため、摩擦による装置の劣化も少ない点が特徴です。装置の保全・管理にかかるコストを抑えることができます。
均質化の最終段階では、粒子同士がぶつかることにより微粒子化が進行します。そのため、粒子は球体に近い形状に整うことが多く、出来上がりは整った粒子が分散した状態です。したがって、粒度分布を揃えたい際には最適です。
超音波は高エネルギーであるため、液体中の成分に対して過度の破壊を引き起こす可能性があります。例えば、生物学的なサンプルの場合には細胞が崩壊します。ただし、通常はむしろ細胞の破砕に用いられている状況であり、使い分けが重要です。細胞を取り出すときにはタンパク分解酵素で結合組織を分解して取り出します。
使用中に熱が発生するため、生物試料ではタンパク質の変性のもとになります。そのため、処理時間と照射間隔を最適化し、冷却しながら処理する必要があります。
参考文献
https://www.yamato-net.co.jp/product/show/luh150/
https://www.cho-onpa.co.jp/product/another/homogenizer.html
