CN110139706A - 平行搅拌叶片 - Google Patents

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Abstract

提供一种简单的构造且效率较好的搅拌叶片、以及具备该搅拌叶片的搅拌装置。一种搅拌叶片，包括具有第1平坦面的第1部件及具有第2平坦面的第2部件；第1平坦面及第2平坦面在夹着旋转轴隔开第1间隔相互对置的状态下，能够以旋转轴为中心旋转。当第1平坦面及第2平坦面至少部分地被浸渍在搅拌对象物并以旋转轴为中心被旋转时，侵入到第1平坦面与第2平坦面之间的搅拌对象物借助离心力被向远离前述旋转轴的方向喷出，同时，搅拌对象物被从沿着旋转轴的方向向第1平坦面与第2平坦面之间吸入。

Description

平行搅拌叶片
技术领域
本发明涉及搅拌叶片及搅拌装置，特别涉及是具有对置的两个平坦面的简单的构造且效率较好的搅拌叶片、以及具备该搅拌叶片的搅拌装置。
背景技术
在以往的搅拌叶片的形状中，一般有螺旋桨型、桨（paddle）型、涡轮（turbine）型、锥型等各种各样的类型。图9表示具备以往的桨式叶片3的搅拌装置1的一例。此外，专利文献1公开了作为搅拌叶片而具备以往的旋转桨2、3的搅拌装置。但是，以往的搅拌叶片由于其形状比较复杂，所以制造成本较高，在清洗中比较辛苦的情况较多。因此，需要能够以更低成本制造的简单的构造的搅拌叶片。
此外，以往的搅拌叶片被设计为比较高速地旋转（例如，每一分钟250～1000转左右），所以例如在生物医药品等的领域中，有在作为搅拌对象物的微生物或生物的细胞那样的生物体材料容易发生剪切或破坏的问题。因此，需要能够在将微生物或生物的细胞那样的生物体材料的剪切及破坏抑制在最小限度的同时将它们容易地搅拌的搅拌叶片。
进而，以往的搅拌叶片由于纵向（旋转轴方向）的尺寸较短，所以如果液面的高度变化，则搅拌叶片立即从液面露出，有不能进行充分的搅拌的问题。因此，需要能够与液面变化对应的搅拌叶片。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平6－170202号公报。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的一个目的是提供一种能够以低成本制造的简单的构造的搅拌叶片。本发明的一个目的是提供一种在将作为搅拌对象物的微生物或生物的细胞那样的生物体材料的剪切及破坏抑制在最小限度的同时将它们容易地搅拌的搅拌叶片。本发明的一个目的是提供一种与液面变化对应的搅拌叶片。本发明的其他目的根据下述的详细的说明将会变得清楚。
用来解决课题的手段
在一实施方式中，本发明提供一种搅拌叶片，包括具有第1平坦面的第1部件及具有第2平坦面的第2部件；前述第1平坦面及前述第2平坦面在夹着旋转轴隔开第1间隔相互对置的状态下能够以前述旋转轴为中心旋转。
在另一实施方式中，本发明提供一种搅拌装置，包括：前述搅拌叶片；以及旋转驱动装置，使前述第1平坦面及前述第2平坦面以前述旋转轴为中心旋转。
在另一实施方式中，本发明提供一种方法，是将搅拌对象物搅拌的方法，包括：使被维持为夹着旋转轴隔开第1间隔相互对置的状态的第1平坦面及第2平坦面至少部分地浸渍到搅拌对象物；以前述旋转轴为中心而使前述第1平坦面及第2平坦面旋转。
附图说明
图1（a）是表示根据本发明的一实施方式的搅拌装置10的立体图。图1（b）是图1（a）所示的搅拌装置10的搅拌叶片11的分解立体图。图1（c）是搅拌叶片11的主视图。
图2是将根据本发明的一实施方式的搅拌叶片被浸渍在搅拌对象物并被旋转时在搅拌对象物产生的对流用箭头表示的图。
图3（a）是表示根据本发明的一实施方式的用来将搅拌叶片保持在容器内的希望的高度的保持部件的一例的图。图3（b）是表示用来将搅拌叶片保持在容器内的希望的高度的保持部件的另一例的图。
图4（a）～图4（c）分别是将搅拌对象物的液面的高度各种各样地变化时、由根据本发明的一实施方式的搅拌叶片在搅拌对象物产生的对流用箭头表示的图。
图5是表示具备根据本发明的另一实施方式的搅拌叶片21的搅拌装置20的立体图。
图6（a）是表示具备根据本发明的再另一实施方式的搅拌叶片31的搅拌装置30的立体图。图6（b）是图6（a）所示的搅拌装置30的搅拌叶片31的分解立体图。
图7（a）是图6（a）所示的搅拌装置30的搅拌叶片31的主视图。图7（b）是图7（a）中的搅拌叶片31的K－K’剖视图。
图8是表示根据本发明的一实施方式的将搅拌对象物搅拌的方法的流程图。
图9是表示具备以往的桨式叶片的搅拌装置的一例的图。
具体实施方式
在一实施方式中，本发明提供一种搅拌叶片，包括具有第1平坦面的第1部件及具有第2平坦面的第2部件；在前述第1平坦面及前述第2平坦面夹着旋转轴隔开第1间隔相互对置的状态下，能够以前述旋转轴为中心旋转。
有前述第1平坦面及前述第2平坦面具有相同的形状的情况。有前述第1平坦面及前述第2平坦面具有不同的形状的情况。有前述第1平坦面及前述第2平坦面具有前述旋转轴的方向上的相同的高度的情况。有前述第1平坦面及前述第2平坦面具有前述旋转轴的方向上的不同的高度的情况。有前述第1平坦面及前述第2平坦面具有与前述旋转轴正交的方向上的相同的宽度的情况。有前述第1平坦面及前述第2平坦面具有与前述旋转轴正交的方向上的不同的宽度的情况。有前述第1平坦面及前述第2平坦面分别具有矩形的形状的情况。有前述第1平坦面及前述第2平坦面分别具有梯形（包括以上边为短边的形状和以下边为短边的形状两者）、圆形、椭圆形或菱形的形状的情况。
有前述搅拌叶片还包括支承部件的情况。有前述第1部件及前述第2部件被与前述支承部件结合的情况。有前述第1平坦面及前述第2平坦面被前述支承部件维持为夹着前述旋转轴隔开前述第1间隔相互对置的状态的情况。有将前述第1部件、前述第2部件及前述支承部件的至少一部分一体地形成的情况。有将前述第1部件的前述第1平坦面与前述第2部件的前述第2平坦面之间在前述第1部件及前述第2部件的宽度方向上开放的情况。有将前述第1部件的前述第1平坦面与前述第2部件的前述第2平坦面之间还在沿着前述旋转轴的方向上开放的情况。
有前述第1部件及前述第2部件分别是板状部件的情况。有前述第1部件及前述第2部件分别是矩形的板状部件的情况。有前述第1部件及前述第2部件分别是梯形（包括以上边为短边的形状、以下边为短边的形状两者）、圆形、椭圆形或菱形的板状部件的情况。有前述第1部件及前述第2部件分别是半球形部件的情况。有前述支承部件是板状部件的情况。有前述支承部件是具有一个或多个开口部的板状部件的情况。有前述支承部件是H字型的框架部件的情况。
有前述第1部件、前述第2部件及前述支承部件分别由铝或不锈钢那样的金属形成的情况。有前述第1部件、前述第2部件及前述支承部件分别由塑料或丙烯酸那样的树脂形成的情况。有将前述第1部件、前述第2部件及前述支承部件的至少一部分与其他部件单独地制作、借助焊接或粘接剂与其他部件结合的情况。有将前述第1部件、前述第2部件及前述支承部件的至少一部分由单一的板状材料借助弯曲加工而一体地形成的情况。有将前述第1部件、前述第2部件及前述支承部件的至少一部分借助注射成型或挤压成型那样的成型一体地形成的情况。
有将前述旋转轴配置在前述第1平坦面与前述第2平坦面之间的情况。有将前述旋转轴以距前述第1平坦面及前述第2平坦面均等的距离配置在前述第1平坦面与前述第2平坦面之间的情况。
当前述第1平坦面及前述第2平坦面至少部分地被浸渍在搅拌对象物并以前述旋转轴为中心被旋转时，侵入到前述第1平坦面与前述第2平坦面之间的搅拌对象物借助离心力被向远离前述旋转轴的方向喷出，同时，搅拌对象物被从沿着前述旋转轴的方向向前述第1平坦面与前述第2平坦面之间吸入。
前述搅拌对象物可以包含多个不同的种类的液体。有前述搅拌对象物包含液体涂料及稀释液的情况。有前述搅拌对象物包含不同的种类的药液的情况。有前述搅拌对象物包含液体和粒体或粉体那样的固体的情况。有前述粒体或粉体那样的固体是溶解于液体的物质的情况。有前述粒体或粉体那样的固体是不溶解于液体的物质的情况。有前述搅拌对象物包含砂糖或盐和水的情况。有前述搅拌对象物包含漂白剂那样的水溶液和纸浆的情况。有前述搅拌对象物包含培养液或试剂那样的药液、和微生物或生物的细胞那样的生物体材料的情况。
有将前述第1平坦面及前述第2平坦面以前述旋转轴相对于前述搅拌对象物的液面垂直那样的形式浸渍到前述搅拌对象物的情况。有将前述第1平坦面及前述第2平坦面以前述旋转轴从相对于前述搅拌对象物的液面垂直有倾斜的形式浸渍到前述搅拌对象物的情况。
有前述第1平坦面及前述第2平坦面被以每一分钟10转以上、优选被以每一分钟30转以上、更优选被以每一分钟50转以上的旋转速度旋转的情况。有前述第1平坦面及前述第2平坦面被以每一分钟200转以下、优选被以每一分钟150转以下、更优选被以每一分钟100转以下的旋转速度旋转的情况。在一例中，有前述第1平坦面及前述第2平坦面被以每一分钟10转以上、200转以下的旋转速度旋转的情况。
有前述第1平坦面及前述第2平坦面分别具有沿前述旋转轴的方向延伸的细长的形状的情况。
有前述第1部件及前述第2部件分别在旋转半径外侧的面还具备桨式叶片的情况。有前述桨式叶片由铝或不锈钢那样的金属形成的情况。有前述桨式叶片由塑料或丙烯酸那样的树脂形成的情况。有将前述桨式叶片与前述第1部件或前述第2部件单独地形成、借助焊接或粘接剂与它们结合的情况。有将前述桨式叶片借助注射成型或挤压成型那样的成型而与前述第1部件或前述第2部件一体地形成的情况。
有前述第1部件还具有相对于前述第1平坦面垂直的第3平坦面及第4平坦面的情况。有将前述第3平坦面及前述第4平坦面隔开第2间隔相互对置而配置的情况。有前述第3平坦面与前述第4平坦面之间在相对于前述第1平坦面垂直的方向上开放的情况。有前述第3平坦面与前述第4平坦面之间还在沿着前述旋转轴的方向上开放的情况。有前述第2部件还具有相对于前述第2平坦面垂直的第5平坦面及第6平坦面的情况。有将前述第5平坦面及前述第6平坦面隔开前述第2间隔相互对置而配置的情况。有前述第5平坦面与前述第6平坦面之间在相对于前述第2平坦面垂直的方向上开放的情况。有前述第5平坦面与前述第6平坦面之间还在沿着前述旋转轴的方向上开放的情况。有前述第1间隔和前述第2间隔相等的情况。有前述第1间隔和前述第2间隔相互不同的情况。
有将前述第3平坦面及前述第5平坦面配置在第1假想平面上的情况。有将前述第4平坦面及前述第6平坦面配置在第2假想平面上的情况。有将前述旋转轴配置在前述第1假想平面与前述第2假想平面之间的情况。有将前述旋转轴以距前述第1假想平面及前述第2假想平面均等的距离配置在前述第1假想平面与前述第2假想平面之间的情况。
在另一实施方式中，本发明提供一种搅拌装置，包括：如上述那样构成的根据本发明的搅拌叶片；以及旋转驱动装置，使前述第1平坦面及前述第2平坦面以前述旋转轴为中心旋转。有将前述支承部件经由轴杆与前述旋转驱动装置结合的情况。有前述旋转驱动装置包括马达的情况。有前述旋转驱动装置包括马达和减速器的情况。
有前述搅拌装置还包括用来将搅拌对象物装入的容器、以及用来将前述搅拌叶片保持在前述容器内的希望的高度的保持部件的情况。
有前述保持部件包括前述容器的盖、以及将前述旋转驱动装置的凸缘部向前述容器的前述盖的开口部的周围结合的固定用具的情况。有前述固定用具包括螺栓及螺母等的情况。有前述保持部件包括被置于前述容器的底部的第1磁铁、以及与前述第1磁铁及前述搅拌叶片结合并将前述搅拌叶片保持在前述容器内的希望的高度的第1轴杆的情况。有前述第1磁铁隔着前述容器的底面、借助磁力与配置在前述容器的外侧的相反极性的第2磁铁结合、借助前述旋转驱动装置经由前述第2磁铁及第2轴杆而旋转的情况。
有前述容器具有圆筒的形状的情况。有前述容器具有有正六棱柱或正八棱柱那样的正多棱柱的形状的情况。有前述容器由铝或不锈钢那样的金属形成的情况。有前述容器由塑料或丙烯酸那样的树脂形成的情况。
作为一例，有前述容器例如具有有直径及深度的圆筒的形状、前述第1平坦面及前述第2平坦面具有相同的矩形的形状、前述旋转轴的方向上的相同的高度及与前述旋转轴正交的方向上的相同的宽度的情况。
（i）在此情况下，前述第1平坦面及前述第2平坦面的宽度为前述容器的直径的20%以上，优选为25%以上，更优选为30%以上。此外，前述第1平坦面及前述第2平坦面的宽度为前述容器的直径的80%以下，优选为75%以下，更优选为70%以下。例如，有前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述宽度为前述容器的直径的20%以上、80%以下的情况。
（ii）在此情况下，前述第1平坦面及前述第2平坦面的高度为前述容器的深度的20%以上，优选为25%以上，更优选为30%以上。此外，前述第1平坦面及前述第2平坦面的高度为前述容器的深度的80%以下，优选为75%以下，更优选为70%以下。例如，有前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述高度为前述容器的前述深度的20%以上、80%以下的情况。
（iii）在此情况下，前述第1平坦面与前述第2平坦面之间的前述第1间隔为前述第1平坦面及前述第2平坦面的宽度的20%以上，优选为25%以上，更优选为30%以上。此外，前述第1平坦面与前述第2平坦面之间的前述第1间隔为前述第1平坦面及前述第2平坦面的宽度的80%以下，优选为75%以下，更优选为70%以下。例如，有前述第1平坦面与前述第2平坦面之间的前述第1间隔为前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述宽度的20%以上、80%以下的情况。
作为另一例，有前述容器例如具有有正方形的水平截面及深度的正四棱柱的形状、前述第1平坦面及前述第2平坦面具有相同的矩形的形状、前述旋转轴的方向上的相同的高度及与前述旋转轴正交的方向上的相同的宽度的情况。
（i）在此情况下，前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述宽度为前述容器的正方形的水平截面的一边的长度的20%以上，优选为25%以上，更优选为30%以上。此外，前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述宽度为前述容器的正方形的水平截面的一边的长度的80%以下，优选为75%以下，更优选为70%以下。例如，有前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述宽度为前述容器的前述正方形的水平截面的一片的长度的20%以上、80%以下的情况。
（ii）在此情况下，前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述高度为前述容器的深度的20%以上，优选为25%以上，更优选为30%以上。此外，前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述高度为前述容器的深度的80%以下，优选为75%以下，更优选为70%以下。例如，有前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述高度为前述容器的前述深度的20%以上、80%以下的情况。
（iii）在此情况下，前述第1平坦面与前述第2平坦面之间的前述第1间隔为前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述宽度的20%以上，优选为宽度W的25%以上，更优选为30%以上。此外，前述第1平坦面与前述第2平坦面之间的前述第1间隔为前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述宽度的80%以下，优选为75%以下，更优选为70%以下。例如，有前述第1平坦面与前述第2平坦面之间的前述第1间隔为前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述宽度的20%以上、80%以下的情况。
在另一实施方式中，本发明提供一种将搅拌对象物搅拌的方法。该方法包括：使被维持为夹着旋转轴隔开第1间隔相互对置的状态的第1平坦面及第2平坦面至少部分地浸渍到搅拌对象物；以前述旋转轴为中心而使前述第1平坦面及第2平坦面旋转。
在前述方法中，有下述情况，使前述第1平坦面及前述第2平坦面旋转还包括：将侵入到前述第1平坦面与前述第2平坦面之间的搅拌对象物借助离心力向远离前述旋转轴的方向喷出；同时，将搅拌对象物从沿着前述旋转轴的方向向前述第1平坦面与前述第2平坦面之间吸入。
在前述方法中，有前述第1平坦面及前述第2平坦面被以每一分钟10转以上、200转以下的旋转速度旋转的情况。
接着，参照附图对本发明的实施方式更详细地进行说明。
图1（a）是表示具备根据本发明的一实施方式的搅拌叶片11的搅拌装置10的立体图。搅拌装置10包括用来将搅拌对象物搅拌的搅拌叶片11和用来使搅拌叶片11旋转的旋转驱动装置12。图1（b）是搅拌叶片11的分解立体图，图1（c）是搅拌叶片11的主视图。搅拌叶片11包括具有第1平坦面A的第1部件13、以及具有第2平坦面B的第2部件14。搅拌叶片11还包括支承部件15。第1部件13及第2部件14与支承部件15结合，第1平坦面A及第2平坦面B被支承部件15维持为夹着旋转轴17隔开第1间隔D1相互对置的状态。但是，如后述那样，也可以将第1部件13、第2部件14及支承部件15的至少一部分一体地形成。如图1（a）所示，支承部件15经由轴杆16与旋转驱动装置12结合。借助旋转驱动装置12，能够使第1平坦面A及第2平坦面B以旋转轴17为中心旋转。如图1（a）及图1（c）所示，第1部件13的第1平坦面A与第2部件14的第2平坦面B之间在第1部件13及第2部件14的宽度（W）方向上被开放。此外，第1部件13的第1平坦面A与第2部件14的第2平坦面B之间在沿着旋转轴17的方向（在图示的例子中是下方）上也被开放。
第1部件13及第2部件14只要分别具有平坦面A及平坦面B，是怎样的形状都可以。在一实施方式中，第1部件13及第2部件14分别是板状部件。在一实施方式中，第1部件13及第2部件14分别是矩形的板状部件。在一实施方式中，第1部件13及第2部件14分别是梯形（包括以上边为短边的形状和以下边为短边的形状两者）、圆形、椭圆形或菱形的板状部件。在一实施方式中，第1部件13及第2部件14分别是半球形部件。
支承部件15只要是将第1部件13的第1平坦面A及第2部件14的第2平坦面B维持为夹着旋转轴17隔开第1间隔D1相互对置的状态，具有怎样的形状都可以。在一实施方式中，支承部件15是图1（a）所示那样的板状部件。在一实施方式中，支承部件15是具有使搅拌对象物的上下方向的流动变得容易的一个或多个开口部的板状部件。在一实施方式中，支承部件15是H字型的框架部件。
第1部件13的第1平坦面A及第2部件14的第2平坦面B分别在能得到发明的作用的范围内可以具有各种各样的形状、旋转轴的方向上的各种各样的高度H、以及与旋转轴正交的方向上的各种各样的宽度W。在一实施方式中，第1平坦面A及第2平坦面B具有相同的形状。在一实施方式中，第1平坦面A及第2平坦面B具有不同的形状。在一实施方式中，第1平坦面A及第2平坦面B具有旋转轴17的方向上的相同的高度H。在一实施方式中，第1平坦面A及第2平坦面B具有旋转轴17的方向上的不同的高度。在一实施方式中，第1平坦面A及第2平坦面B具有与旋转轴17正交的方向上的相同的宽度W。在一实施方式中，第1平坦面A及第2平坦面B具有与旋转轴17正交的方向上的不同的宽度。在一实施方式中，第1平坦面A及第2平坦面B分别具有矩形的形状。在一实施方式中，第1平坦面A及第2平坦面B分别具有梯形（包括以上边为短边的形状和以下边为短边的形状两者）、圆形、椭圆形或菱形的形状。
第1部件13、第2部件14及支承部件15分别在能得到发明的作用的范围内由怎样的材料形成都可以。在一实施方式中，第1部件13、第2部件14及支承部件15分别由铝或不锈钢那样的金属形成。在一实施方式中，第1部件13、第2部件14及支承部件15分别由塑料或丙烯酸那样的树脂形成。在一实施方式中，有将第1部件13、第2部件14及支承部件15的至少一部分与其他部件单独地制作、借助焊接或粘接剂与其他部件结合的情况。在一实施方式中，有将第1部件13、第2部件14及支承部件15的至少一部分由单一的板状材料借助弯曲加工而一体地形成的情况。在一实施方式中，有将第1部件13、第2部件14及支承部件15的至少一部分借助注射成型或挤压成型那样的成型而一体地形成的情况。
在一实施方式中，旋转轴17被配置在第1平坦面A与第2平坦面B之间。在一实施方式中，旋转轴17以距第1平坦面A及第2平坦面B均等的距离配置在第1平坦面A与第2平坦面B之间。在一实施方式中，第1部件13及第2部件14具有相同的宽度W，旋转轴17以距第1部件13及第2部件14的宽度（W）方向上的两边缘均等的距离配置。但是，旋转轴17的位置也可以并不一定是这样的几何学上的中心，也可以在能得到发明的作用的范围内从几何学上的中心有稍稍的偏移。
图2是将图1所示的搅拌叶片11被浸渍在搅拌对象物18并被旋转时在搅拌对象物18产生的对流用箭头表示的图。如果使第1部件13的第1平坦面A及第2部件14的第2平坦面B至少部分地浸渍到搅拌对象物18，以旋转轴17为中心旋转，则侵入到第1平坦面A与第2平坦面B之间的搅拌对象物18借助离心力，被如用箭头表示那样向远离旋转轴17的方向喷出，同时，搅拌对象物18被从沿着旋转轴17的方向（在图2的例子中是下方）向第1平坦面A与第2平坦面B之间吸入。结果，在搅拌对象物18产生对流，将搅拌对象物18搅拌。
在一实施方式中，将搅拌叶片11如图2所示那样以旋转轴17相对于液面垂直那样的形式浸渍到搅拌对象物18。但是，搅拌叶片11并不需要一定被垂直浸渍到液面，根据实施方式，也有将搅拌叶片11在能得到发明的作用的范围内以旋转轴17从相对于液面的垂直有倾斜的形式浸渍到搅拌对象物18的情况（未图示）。当想要使搅拌对象物18产生紊流时具有这样的倾斜的浸渍有有用之处。
根据本发明的搅拌叶片可以在包括生物、医药品、食品、化学、建筑、制纸工业、矿业等的各种各样的领域中使用。在一实施方式中，搅拌对象物18包括多个不同的种类的液体。例如，在建筑的领域，搅拌对象物18没有限定，但是有包含液体涂料及稀释液那样的不同的种类的液体的情况。例如，在医药品的领域，搅拌对象物18没有限定，但是有包含不同的种类的药液的情况。在一实施方式中，搅拌对象物18包括液体、以及粒体或粉体那样的固体。粒体或粉体那样的固体可以包括溶解于液体的物质和不溶解的物质两者。例如，在食品的领域，搅拌对象物18没有限定，但是有包含砂糖或盐那样的水溶性的粉体和水的情况。例如，在制纸工业的领域，搅拌对象物18没有限定，但是有包含漂白剂那样的水溶液和纸浆的情况。例如，在生物的领域，搅拌对象物18没有限定，但是有包括培养液或试剂那样的药液和微生物或生物的细胞那样的生物体材料的情况。
第1平坦面A及第2平坦面B为了得到有效的搅拌能力，以每一分钟10转以上、优选以每一分钟30转以上、更优选以每一分钟50转以上的旋转速度旋转。此外，第1平坦面A及第2平坦面B为了容易地将搅拌对象物搅拌，以每一分钟200转以下、优选以每一分钟150转以下、更优选以每一分钟100转以下的旋转速度旋转。
旋转驱动装置12由马达（图示省略）和减速器（图示省略）构成。根据本发明的搅拌叶片11由于搅拌板（即，第1部件13及第2部件14）的旋转速度较低，所以能够提高减速器的减速比，因而，能够使搅拌板以较高的转矩旋转。但是，在能够获得低旋转速度且高转矩的马达的情况下，也可以将减速器省略。
在一实施方式中，搅拌装置10还包括用来将搅拌对象物18装入的容器19、和用来将搅拌叶片11保持在容器19内的希望的高度的保持部件。
图3（a）及图3（b）表示用来将搅拌叶片11保持在容器19内的希望的高度的保持部件的各种例子。保持部件只要能够将搅拌叶片11保持在容器19内的希望的高度，是怎样的构造的部件都可以。在一实施方式中，保持部件如图3（a）所示，包括容器19的盖26、以及将旋转驱动装置12的凸缘部向盖26的开口部的周围结合的螺栓及螺母等固定用具28。轴杆16穿过盖26的开口部而延伸到容器19之中，将搅拌叶片11保持在容器19内的希望的高度。在一实施方式中，保持部件如图3（b）所示，包括被置于容器19的底部的磁铁34a、以及与磁铁34a及搅拌叶片11结合并将搅拌叶片11保持在容器19内的希望的高度的轴杆16a。磁铁34a隔着容器19的底面，借助磁力与配置在容器的外侧的相反极性的磁铁34b结合，借助旋转驱动装置12经由磁铁34b及轴杆16b而旋转。
容器19在能得到发明的作用的范围内具有怎样的形状都可以。在一实施方式中，容器19具有圆筒的形状。在一实施方式中，容器19具有正四棱柱、正六棱柱或正八棱柱那样的正多棱柱的形状。容器19在能得到发明的作用的范围内由怎样的材料形成都可以。在一实施方式中，容器19由铝或不锈钢那样的金属形成。在一实施方式中，容器19由塑料或丙烯酸那样的树脂形成。
为了得到有效的搅拌能力，第1平坦面A及第2平坦面B的尺寸及它们之间的间隔根据容器19的形状及尺寸而决定。
作为一例，有下述情况：容器19例如具有有直径（内尺寸）d及深度h的圆筒的形状，第1平坦面A及第2平坦面B例如具有相同的矩形的形状、旋转轴17的方向上的相同的高度H及与旋转轴17正交的方向上的相同的宽度W。在此情况下，用来得到有效的搅拌能力的第1平坦面A及第2平坦面B的尺寸（W、H）及间隔D1的范围（上限及下限）为以下这样。
（i）第1平坦面A及第2平坦面B的宽度W为容器19的直径d的20%以上，优选为25%以上，更优选为30%以上。此外，第1平坦面A及第2平坦面B的宽度W为容器19的直径d的80%以下，优选为75%以下，更优选为70%以下。
（ii）第1平坦面A及第2平坦面B的高度H为容器19的深度h的20%以上，优选为25%以上，更优选为30%以上。此外，第1平坦面A及第2平坦面B的高度H为容器19的深度h的80%以下，优选为75%以下，更优选为70%以下。
（iii）第1平坦面A与第2平坦面B之间的第1间隔D1为第1平坦面A及第2平坦面B的宽度W的20%以上，优选为宽度W的25%以上，更优选为30%以上。此外，第1平坦面A与第2平坦面B之间的第1间隔D1为第1平坦面A及第2平坦面B的宽度W的80%以下，优选为宽度W的75%以下，更优选为70%以下。
作为另一例，有下述情况：容器19例如具有有一边的长度（内尺寸）为d的正方形的水平截面、以及深度h的正四棱柱的形状，第1平坦面A及第2平坦面B例如具有相同的矩形的形状、旋转轴17的方向上的相同的高度H、以及与旋转轴17正交的方向上的相同的宽度W。在此情况下，用来得到有效的搅拌能力的第1平坦面A及第2平坦面B的尺寸（W、H）及间隔D1的范围（上限及下限）为以下这样。
（i）第1平坦面A及第2平坦面B的宽度W为容器19的正方形的水平截面的一边的长度d的20%以上，优选为25%以上，更优选为30%以上。此外，第1平坦面A及第2平坦面B的宽度W为容器19的正方形的水平截面的一边的长度d的80%以下，优选为75%以下，更优选为70%以下。
（ii）第1平坦面A及第2平坦面B的高度H为容器19的深度h的20%以上，优选为25%以上，更优选为30%以上。此外，第1平坦面A及第2平坦面B的高度H为容器19的深度h的80%以下，优选为75%以下，更优选为70%以下。
（iii）第1平坦面A与第2平坦面B之间的第1间隔D1为第1平坦面A及第2平坦面B的宽度W的20%以上，优选为宽度W的25%以上，更优选为30%以上。此外，第1平坦面A与第2平坦面B之间的第1间隔D1为第1平坦面A及第2平坦面B的宽度W的80%以下，优选为宽度W的75%以下，更优选为70%以下。
图4（a）～图4（c）是将搅拌对象物18的液面的高度各种各样地变化时、由搅拌叶片11在搅拌对象物18产生的对流用箭头表示的图。根据本发明的搅拌叶片11由于能够根据容器19的深度而将搅拌板（即，第1部件13及第2部件14）制作为纵长，即做成沿旋转轴17的方向延伸的细长的部件，所以即使在如图4（a）～图4（c）所示那样液面的高度各种各样地变化的情况下，也能够使搅拌对象物18产生对流，因此，能够将搅拌对象物18有效地搅拌。
图5是表示具备根据本发明的另一实施方式的搅拌叶片21的搅拌装置20的立体图。搅拌装置20除了第1部件13及第2部件14分别在旋转半径外侧还具备桨式叶片（paddleblade）24这一点以外，具有与图1（a）所示的搅拌装置10同样的结构。对对应的部件赋予相同的附图标记，关于与图1（a）所示的搅拌装置10的结构同样的构成要素省略说明。桨式叶片24具有促进搅拌对象物18的上下方向的对流（根据旋转方向决定的吸起或吹出）、提高搅拌效率的效果。
桨式叶片24在能得到发明的作用的范围内由怎样的材料形成都可以。在一实施方式中，桨式叶片24由铝或不锈钢那样的金属形成。在一实施方式中，桨式叶片24由塑料或丙烯酸那样的树脂形成。在一实施方式中，有将桨式叶片24与第1部件13或第2部件14单独地制作、借助焊接或粘接剂与它们结合的情况。在一实施方式中，有将桨式叶片24借助注射成型或挤压成型那样的成型而与第1部件13或第2部件14一体地形成的情况。
图6（a）是表示具备根据本发明的再另一实施方式的搅拌叶片31的搅拌装置30的立体图。图6（b）是搅拌叶片31的分解立体图。图7（a）是搅拌叶片11的主视图，图7（b）是搅拌叶片11的K－K’线剖视图。如图7（b）所示，在搅拌装置30中，第1部件13’还具有相对于第1平坦面A垂直的第3平坦面C及第4平坦面D。第3平坦面C及第4平坦面D隔开第2间隔D2相互对置而配置。第3平坦面C与第4平坦面D之间在相对于第1平坦面A垂直的方向上开放。第3平坦面C与第4平坦面D之间在沿着旋转轴17的方向（在图6（a）的例子中，下方）也开放。此外，第2部件14’还具有相对于第2平坦面B垂直的第5平坦面E及第6平坦F面。第5平坦面E及第6平坦面F隔开第2间隔D2相互对置而配置。第5平坦面E与第6平坦F面之间在相对于第2平坦面B垂直的方向上开放。第5平坦面E与第6平坦面F之间也在沿着旋转轴17的方向（图6（a）的例子中，下方）开放。第1间隔D1和第2间隔D2既可以相等，也可以相互不同。
如图7（b）所示，在一实施方式中，第3平坦面C及第5平坦面E配置在假想平面X上，第4平坦面D及第6平坦面F配置在假想平面Y上，旋转轴17配置在假想平面X与假想平面Y之间。在一实施方式中，旋转轴17以距假想平面X及假想平面Y均等的距离配置在假想平面X与假想平面Y之间。但是，旋转轴17的位置也可以并不一定是这样的几何学上的中心，也可以在能得到发明的作用的范围内从几何学上的中心有稍稍的偏移。
关于其他的点，搅拌措置30具有与图1（a）所示的搅拌装置10同样的结构。对于对应的部件赋予相同的附图标记或类似的附图标记，对于与图1（a）所示的搅拌装置10的结构同样的构成要素省略说明。
图8表示将搅拌对象物搅拌的方法80。方法80从步骤82开始，向步骤84前进，在那里，首先使被维持为夹着旋转轴隔开第1间隔对置的状态的第1平坦面及第2平坦面至少部分地浸渍到搅拌对象物。接着，向步骤86前进，在那里，以旋转轴为中心使第1平坦面及第2平坦面旋转。有下述情况，步骤86还包括：将侵入到第1平坦面与第2平坦面之间的搅拌对象物借助离心力向远离旋转轴的方向喷出；同时，将搅拌对象物从沿着旋转轴的方向向第1平坦面与第2平坦面之间吸入。然后，向步骤88前进，方法80结束。
根据本发明，由于搅拌叶片是简单的构造，所以能够将搅拌叶片及搅拌装置以低成本制造，此外，能够容易地将搅拌叶片清洗。进而，根据本发明，能够根据容器的形状、尺寸而扩大搅拌叶片的面积，即使以较低的旋转速度也能够将搅拌对象物有效地搅拌，所以能够在将微生物或生物的细胞那样的生物体材料的剪切或破坏抑制为最小限度的同时，将它们容易地搅拌。这也可以通过将图2所示的根据本发明的搅拌装置的平行搅拌叶片13、14与图9所示那样的以往的搅拌装置1的桨式叶片3对比来直观地理解。进而，根据本发明，根据容器的形状、尺寸，能够将搅拌叶片做成细长的形状，所以即使在搅拌对象物的液面的高度各种各样地变化的情况下，也能够将搅拌对象物有效地搅拌。进而，根据本发明，能够将搅拌叶片的旋转速度抑制得较低，所以能够提高马达的减速比，能够以较高的转矩使搅拌叶片旋转。
关于本发明的各种实施方式的上述说明是以例示为目的，不是限制发明的范围。本发明的范围由权利要求书规定。
附图标记说明
A 第1平坦面
B 第2平坦面
10、20、30 搅拌装置
11、21、31 搅拌叶片
12 旋转驱动装置
13、13’ 第1部件
14、14’ 第2部件
15 支承部件
17 旋转轴。

Claims (20)

1.一种搅拌叶片，其特征在于，
包括具有第1平坦面的第1部件及具有第2平坦面的第2部件；前述第1平坦面及前述第2平坦面在夹着旋转轴隔开第1间隔相互对置的状态下能够以前述旋转轴为中心旋转。
2.如权利要求1所述的搅拌叶片，其特征在于，
前述第1部件的前述第1平坦面与前述第2部件的前述第2平坦面之间在前述第1部件及前述第2部件的宽度方向上开放。
3.如权利要求1或2所述的搅拌叶片，其特征在于，
当前述第1平坦面及前述第2平坦面至少部分地被浸渍在搅拌对象物并以前述旋转轴为中心被旋转时，侵入到前述第1平坦面与前述第2平坦面之间的搅拌对象物借助离心力被向远离前述旋转轴的方向喷出，同时，搅拌对象物被从沿着前述旋转轴的方向向前述第1平坦面与前述第2平坦面之间吸入。
4.如权利要求1～3中任一项所述的搅拌叶片，其特征在于，
前述第1平坦面及前述第2平坦面被以每一分钟10转以上、200转以下的旋转速度旋转。
5.如权利要求1～4中任一项所述的搅拌叶片，其特征在于，
前述第1平坦面及前述第2平坦面分别具有沿前述旋转轴的方向延伸的细长的形状。
6.如权利要求1～5中任一项所述的搅拌叶片，其特征在于，
前述第1部件及前述第2部件分别在旋转半径外侧的面还具备桨式叶片。
7.如权利要求1～6中任一项所述的搅拌叶片，其特征在于，
前述第1部件还具有相对于前述第1平坦面垂直的第3平坦面及第4平坦面，前述第3平坦面及前述第4平坦面隔开第2间隔相互对置而配置；
前述第2部件还具有相对于前述第2平坦面垂直的第5平坦面及第6平坦面，前述第5平坦面及前述第6平坦面隔开前述第2间隔相互对置而配置。
8.一种搅拌装置，其特征在于，
包括：
权利要求1～7中任一项所述的搅拌叶片；以及
旋转驱动装置，使前述第1平坦面及前述第2平坦面以前述旋转轴为中心旋转。
9.如权利要求8所述的搅拌装置，其特征在于，
前述旋转驱动装置包括马达和减速器。
10.如权利要求8或9所述的搅拌装置，其特征在于，
还包括：
容器，用来将搅拌对象物装入；以及
保持部件，用来将前述搅拌叶片保持在前述容器内的希望的高度。
11.如权利要求10所述的搅拌装置，其特征在于，
前述容器具有有直径及深度的圆筒的形状，前述第1平坦面及前述第2平坦面具有相同的矩形的形状、前述旋转轴的方向上的相同的高度、以及与前述旋转轴正交的方向上的相同的宽度；
前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述宽度为前述容器的直径的20%以上、80%以下。
12.如权利要求11所述的搅拌装置，其特征在于，
前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述高度为前述容器的前述深度的20%以上、80%以下。
13.如权利要求11或12所述的搅拌装置，其特征在于，
前述第1平坦面与前述第2平坦面之间的前述第1间隔为前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述宽度的20%以上、80%以下。
14.如权利要求10所述的搅拌装置，其特征在于，
前述容器具有有正方形的水平截面及深度的正四棱柱的形状，前述第1平坦面及前述第2平坦面具有相同的矩形的形状、前述旋转轴的方向上的相同的高度及与前述旋转轴正交的方向上的相同的宽度；
前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述宽度为前述容器的前述正方形的水平截面的一片的长度的20%以上、80%以下。
15.如权利要求14所述的搅拌装置，其特征在于，
前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述高度为前述容器的前述深度的20%以上、80%以下。
16.如权利要求14或15所述的搅拌装置，其特征在于，
前述第1平坦面与前述第2平坦面之间的前述第1间隔为前述第1平坦面及前述第2平坦面的前述宽度的20%以上、80%以下。
17.一种方法，是将搅拌对象物搅拌的方法，其特征在于，
包括：
使被维持为夹着旋转轴隔开第1间隔相互对置的状态的第1部件的第1平坦面及第2部件的第2平坦面至少部分地浸渍到搅拌对象物；
以前述旋转轴为中心而使前述第1平坦面及第2平坦面旋转。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，
前述第1部件的前述第1平坦面与前述第2部件的前述第2平坦面之间在前述第1部件及前述第2部件的宽度方向上开放。
19.如权利要求17或18所述的方法，其特征在于，
使前述第1平坦面及前述第2平坦面旋转还包括：将侵入到前述第1平坦面与前述第2平坦面之间的搅拌对象物借助离心力向远离前述旋转轴的方向喷出；同时，将搅拌对象物从沿着前述旋转轴的方向向前述第1平坦面与前述第2平坦面之间吸入。
20.如权利要求17～19中任一项所述的方法，其特征在于，
前述第1平坦面及前述第2平坦面被以每一分钟10转以上、200转以下的旋转速度旋转。
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