JP2001009254A - ミキサ - Google Patents
ミキサInfo
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- JP2001009254A JP2001009254A JP11182929A JP18292999A JP2001009254A JP 2001009254 A JP2001009254 A JP 2001009254A JP 11182929 A JP11182929 A JP 11182929A JP 18292999 A JP18292999 A JP 18292999A JP 2001009254 A JP2001009254 A JP 2001009254A
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- chamber
- rotor
- mixer chamber
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- Mixers With Rotating Receptacles And Mixers With Vibration Mechanisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ミキサ室の外部下方で回転する永久磁石によっ
てミキサ室内の回転子を回転させる動的ミキサでは、回
転子は下方からの磁力によってミキサ室の底面に引きつ
けられ、底面と摺動しながら回転するので摺動面が磨耗
し、また室外で回転する永久磁石とミキサ室の間には間
隙があるので力の伝達効率が悪くなり、回転子はモータ
の回転に追従できず脱調が起こりやすい。 【解決手段】円筒形のミキサ室と、その内部に室外から
加えられる磁力に応動する回転子２とを有するミキサに
おいて、ミキサ室１の円筒の中心軸１１とミキサ室１内
で直交する平面（回転面１４）内に配置され、ミキサ室
１を挟んで対向するコイル６の組を２組以上と、その各
コイルに位相の異なる電流を順次に流して回転磁界を発
生させるための励磁回路とを具備するようにした。
てミキサ室内の回転子を回転させる動的ミキサでは、回
転子は下方からの磁力によってミキサ室の底面に引きつ
けられ、底面と摺動しながら回転するので摺動面が磨耗
し、また室外で回転する永久磁石とミキサ室の間には間
隙があるので力の伝達効率が悪くなり、回転子はモータ
の回転に追従できず脱調が起こりやすい。 【解決手段】円筒形のミキサ室と、その内部に室外から
加えられる磁力に応動する回転子２とを有するミキサに
おいて、ミキサ室１の円筒の中心軸１１とミキサ室１内
で直交する平面（回転面１４）内に配置され、ミキサ室
１を挟んで対向するコイル６の組を２組以上と、その各
コイルに位相の異なる電流を順次に流して回転磁界を発
生させるための励磁回路とを具備するようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、２種以上の流体、
特に液体クロマトグラフィにおける移動相液体を混合す
るためのミキサに関する。
特に液体クロマトグラフィにおける移動相液体を混合す
るためのミキサに関する。
【０００２】
【従来の技術】液体クロマトグラフィでは、しばしば２
種の移動相を混合して送液し、その混合比をプログラム
に従って時間と共に変化させる送液法（グラディエント
送液法）が用いられる。この場合、２種の移動相を均一
に混合するために送液ポンプの下流側にミキサを設け
る。ミキサとしては、筒状の流路の中にボールやビーズ
を詰め、そのバッフル作用によってこの流路を流れる液
体を混合する静的ミキサが一般的に用いられているが、
混ざりにくい液体の場合にはより効率の高い動的ミキサ
が使われる。
種の移動相を混合して送液し、その混合比をプログラム
に従って時間と共に変化させる送液法（グラディエント
送液法）が用いられる。この場合、２種の移動相を均一
に混合するために送液ポンプの下流側にミキサを設け
る。ミキサとしては、筒状の流路の中にボールやビーズ
を詰め、そのバッフル作用によってこの流路を流れる液
体を混合する静的ミキサが一般的に用いられているが、
混ざりにくい液体の場合にはより効率の高い動的ミキサ
が使われる。
【０００３】図４は、従来の動的ミキサの一例を示す概
略図であって、垂直に固定された円筒形のミキサ室１に
棒状の永久磁石からなる回転子２を入れ、ミキサ室１の
外部下方にモータ２０をその回転軸２２が筒の中心軸１
１と一致するように配し、回転軸２２に固定した永久磁
石２１を回転させることにより発生する回転磁界によっ
て回転子２を回して、ミキサ室１の入口１２から出口１
３へと流れる液体を撹拌し混合するものである。
略図であって、垂直に固定された円筒形のミキサ室１に
棒状の永久磁石からなる回転子２を入れ、ミキサ室１の
外部下方にモータ２０をその回転軸２２が筒の中心軸１
１と一致するように配し、回転軸２２に固定した永久磁
石２１を回転させることにより発生する回転磁界によっ
て回転子２を回して、ミキサ室１の入口１２から出口１
３へと流れる液体を撹拌し混合するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような動的ミキサ
を利用することにより混合しにくい移動相液体でも均一
に混合することができるが、次のような問題点があっ
た。即ち、回転子２は下方からの磁力によってミキサ室
１の底面に引きつけられ、底面と摺動しながら回転する
ので摺動面が磨耗し、その磨耗粉が分析流路に入り込
む。このことは当然分析の妨害となり、また、ミキサ自
体の寿命をも短縮させる。さらにまた、室外で回転する
永久磁石２１とミキサ室１の間には間隙があるので力の
伝達効率が悪くなり、回転子２はモータ２０の回転に追
従できず脱調が起こりやすいという問題点もあった。本
発明の目的は、上記のような問題点を解決することにあ
る。
を利用することにより混合しにくい移動相液体でも均一
に混合することができるが、次のような問題点があっ
た。即ち、回転子２は下方からの磁力によってミキサ室
１の底面に引きつけられ、底面と摺動しながら回転する
ので摺動面が磨耗し、その磨耗粉が分析流路に入り込
む。このことは当然分析の妨害となり、また、ミキサ自
体の寿命をも短縮させる。さらにまた、室外で回転する
永久磁石２１とミキサ室１の間には間隙があるので力の
伝達効率が悪くなり、回転子２はモータ２０の回転に追
従できず脱調が起こりやすいという問題点もあった。本
発明の目的は、上記のような問題点を解決することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
結するために、ミキサ室の外側周囲にコイルを配し、こ
れに電流を流してミキサ室内に回転磁界を発生させるこ
とによりミキサ室内の回転子を回すように工夫した。即
ち、円筒形のミキサ室と、その内部に室外から加えられ
る磁力に応動する回転子とを有するミキサにおいて、前
記ミキサ室の円筒の中心軸と前記ミキサ室内で直交する
平面内に配置され、前記ミキサ室を挟んで対向するコイ
ルの組を２組以上と、その各コイルに位相の異なる電流
を順次に流して回転磁界を発生させるための励磁回路と
を具備するようにした。
結するために、ミキサ室の外側周囲にコイルを配し、こ
れに電流を流してミキサ室内に回転磁界を発生させるこ
とによりミキサ室内の回転子を回すように工夫した。即
ち、円筒形のミキサ室と、その内部に室外から加えられ
る磁力に応動する回転子とを有するミキサにおいて、前
記ミキサ室の円筒の中心軸と前記ミキサ室内で直交する
平面内に配置され、前記ミキサ室を挟んで対向するコイ
ルの組を２組以上と、その各コイルに位相の異なる電流
を順次に流して回転磁界を発生させるための励磁回路と
を具備するようにした。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１に本発明の一実施形態を断面
図で示す。図において、下方に移動相液体の入口１２、
上方に出口１３を有する円筒形のミキサ室１の中に棒状
永久磁石からなる回転子２が置かれていることは従来と
同様であるが、モータの代わりに、ミキサ室１の外周に
固定されたドーナツ状のコイル室３を有する点が従来と
異なる。コイル室３には、ミキサ室１を挟んで対向する
一対の磁極４が複数組有り（断面図ではそのうちの１組
だけが見えている）、各磁極４にはこれを励磁するため
のコイル６が巻かれている。ミキサ室１を構成する容器
の材質は非磁性体であることが必要で、耐食性も考慮し
て非磁性ステンレス、またはプラスチックが用いられ
る。また、回転子２は棒状永久磁石の外部をテフロン
（登録商標）で覆ったものを使用する。
図で示す。図において、下方に移動相液体の入口１２、
上方に出口１３を有する円筒形のミキサ室１の中に棒状
永久磁石からなる回転子２が置かれていることは従来と
同様であるが、モータの代わりに、ミキサ室１の外周に
固定されたドーナツ状のコイル室３を有する点が従来と
異なる。コイル室３には、ミキサ室１を挟んで対向する
一対の磁極４が複数組有り（断面図ではそのうちの１組
だけが見えている）、各磁極４にはこれを励磁するため
のコイル６が巻かれている。ミキサ室１を構成する容器
の材質は非磁性体であることが必要で、耐食性も考慮し
て非磁性ステンレス、またはプラスチックが用いられ
る。また、回転子２は棒状永久磁石の外部をテフロン
（登録商標）で覆ったものを使用する。
【０００７】磁極４の平面的配置とコイル６の電気的接
続を示したのが図２である。図２は極数が４極（２組）
の場合を示したものであるが、極数をさらに増すことも
可能である。各磁極４は９０度間隔で配置され、コイル
室３の周壁を兼ねる鉄製環状のヨーク５から内側に向け
て突出している。以下、説明の便宜上、磁極４（または
そのコイル６）を個々に区別するために図のようにＡ、
Ａ′、Ｂ、Ｂ′の符号を付して示す。
続を示したのが図２である。図２は極数が４極（２組）
の場合を示したものであるが、極数をさらに増すことも
可能である。各磁極４は９０度間隔で配置され、コイル
室３の周壁を兼ねる鉄製環状のヨーク５から内側に向け
て突出している。以下、説明の便宜上、磁極４（または
そのコイル６）を個々に区別するために図のようにＡ、
Ａ′、Ｂ、Ｂ′の符号を付して示す。
【０００８】いま、対向する一対のコイルＡ、Ａ′を同
図に示すように直列に接続し、これに制御部７から実線
矢印の向きにパルス状の電流を流して励磁すると、磁極
Ａ、Ａ′の先端部がそれぞれＮ、Ｓ極に磁化されるの
で、磁気的引力および斥力により図に示すように回転子
２の永久磁石のＳ極は磁極Ａに、またＮ極は磁極Ａ′に
正対する位置に来る。次に、他の１組のコイルＢ、Ｂ′
に同様に電流を流して磁極Ｂ、Ｂ′の先端部をそれぞれ
Ｎ、Ｓ極に磁化すると、回転子２は時計方向に９０度回
転して磁極Ｂ、Ｂ′に正対する位置に来る。続いて、再
びコイルＡ、Ａ′に先程とは逆方向（点線矢印方向）に
電流を流すと、回転子はさらに時計方向に９０度回る。
その後、コイルＢ、Ｂ′に逆方向（点線矢印方向）に電
流を流すことで１サイクルの励磁を終える。以上のサイ
クルを繰り返して順次に各コイルの組Ａ、Ａ′及びＢ、
Ｂ′を励磁すれば、ミキサ室内に回転磁界が生じるの
で、これに応動して回転子２は連続的に回転する。
図に示すように直列に接続し、これに制御部７から実線
矢印の向きにパルス状の電流を流して励磁すると、磁極
Ａ、Ａ′の先端部がそれぞれＮ、Ｓ極に磁化されるの
で、磁気的引力および斥力により図に示すように回転子
２の永久磁石のＳ極は磁極Ａに、またＮ極は磁極Ａ′に
正対する位置に来る。次に、他の１組のコイルＢ、Ｂ′
に同様に電流を流して磁極Ｂ、Ｂ′の先端部をそれぞれ
Ｎ、Ｓ極に磁化すると、回転子２は時計方向に９０度回
転して磁極Ｂ、Ｂ′に正対する位置に来る。続いて、再
びコイルＡ、Ａ′に先程とは逆方向（点線矢印方向）に
電流を流すと、回転子はさらに時計方向に９０度回る。
その後、コイルＢ、Ｂ′に逆方向（点線矢印方向）に電
流を流すことで１サイクルの励磁を終える。以上のサイ
クルを繰り返して順次に各コイルの組Ａ、Ａ′及びＢ、
Ｂ′を励磁すれば、ミキサ室内に回転磁界が生じるの
で、これに応動して回転子２は連続的に回転する。
【０００９】この場合、回転子２は磁極４が配置されて
いる水平な平面（回転面１４）内で回転する。この平面
は筒状のミキサ室１の中心軸１１とミキサ室１の中央付
近で直角に交叉するように構成される。言い換えると、
回転面１４は筒状のミキサ室１の上下方向に対してほぼ
中央にあるから、結局、回転子２はミキサ室１の中央付
近に浮いた状態で回転することになるので、従来の動的
ミキサの問題点であった回転子２が底面と摩擦し磨耗す
るという問題は解消される。また、ドーナツ状のコイル
室３は、ミキサ室１の外周に密着するように嵌合されて
いるので、各磁極４と回転子２の間隙は、ミキサ室１の
壁を隔ててはいるものの最小限にできるから、力の伝達
効率が向上し、脱調も起こり難くなる。
いる水平な平面（回転面１４）内で回転する。この平面
は筒状のミキサ室１の中心軸１１とミキサ室１の中央付
近で直角に交叉するように構成される。言い換えると、
回転面１４は筒状のミキサ室１の上下方向に対してほぼ
中央にあるから、結局、回転子２はミキサ室１の中央付
近に浮いた状態で回転することになるので、従来の動的
ミキサの問題点であった回転子２が底面と摩擦し磨耗す
るという問題は解消される。また、ドーナツ状のコイル
室３は、ミキサ室１の外周に密着するように嵌合されて
いるので、各磁極４と回転子２の間隙は、ミキサ室１の
壁を隔ててはいるものの最小限にできるから、力の伝達
効率が向上し、脱調も起こり難くなる。
【００１０】図３は上記の各コイルの励磁の順序をパタ
ーン化して示したものである。同図では２サイクル分の
励磁パターンを示してあり、横方向は時間、縦方向は各
磁極Ａ、Ｂ、Ａ′、Ｂ′の磁化の方向と強さを表してい
る。即ち、上方向は磁極の先端部がＮ極に、また下方向
は同じくＳ極に磁化されるように励磁することを意味す
る。励磁電流の波形は位相にして９０度ずつ持続する矩
形波パルスであり、各磁極Ａ、Ｂ、Ａ′、Ｂ′には９０
度ずつ位相の異なるパルス電流を順次に流せばよいこと
がわかる。
ーン化して示したものである。同図では２サイクル分の
励磁パターンを示してあり、横方向は時間、縦方向は各
磁極Ａ、Ｂ、Ａ′、Ｂ′の磁化の方向と強さを表してい
る。即ち、上方向は磁極の先端部がＮ極に、また下方向
は同じくＳ極に磁化されるように励磁することを意味す
る。励磁電流の波形は位相にして９０度ずつ持続する矩
形波パルスであり、各磁極Ａ、Ｂ、Ａ′、Ｂ′には９０
度ずつ位相の異なるパルス電流を順次に流せばよいこと
がわかる。
【００１１】このようなパターンで電流を流すには、制
御部７としてプログラム可能なディジタル的な制御回路
を用いればよい。そのような制御回路は、例えばステッ
ピングモータの制御回路としてよく知られているものを
利用することができる。同図に見られるように、コイル
ＡとＡ′、またはＢとＢ′は常に互いに逆の極性に励磁
されるべきであり、そのためにはそれぞれのコイル６の
巻き方向を考慮した上で直列（または並列）に接続して
両コイルＡとＡ′またはＢとＢ′に同時に電流を流せば
よい。直列に接続する方が両コイルに流れる電流が等し
くなるので、磁力のバランスを取りやすい。
御部７としてプログラム可能なディジタル的な制御回路
を用いればよい。そのような制御回路は、例えばステッ
ピングモータの制御回路としてよく知られているものを
利用することができる。同図に見られるように、コイル
ＡとＡ′、またはＢとＢ′は常に互いに逆の極性に励磁
されるべきであり、そのためにはそれぞれのコイル６の
巻き方向を考慮した上で直列（または並列）に接続して
両コイルＡとＡ′またはＢとＢ′に同時に電流を流せば
よい。直列に接続する方が両コイルに流れる電流が等し
くなるので、磁力のバランスを取りやすい。
【００１２】励磁電流は、上述したようなパルス状電流
であることは必ずしも必要でなく、例えば正弦波で励磁
することも可能である。正弦波で励磁する場合は、特に
制御部７を用いずに、通常の単相交流電源から給電すれ
ばよいので、励磁回路はきわめて簡単になる。この場
合、１組のコイルに対し、他の１組のコイルには位相が
約９０度ずれた電流を流す必要があるが、これは既によ
く知られている進相コンデンサを用いることで容易に実
現できる。
であることは必ずしも必要でなく、例えば正弦波で励磁
することも可能である。正弦波で励磁する場合は、特に
制御部７を用いずに、通常の単相交流電源から給電すれ
ばよいので、励磁回路はきわめて簡単になる。この場
合、１組のコイルに対し、他の１組のコイルには位相が
約９０度ずれた電流を流す必要があるが、これは既によ
く知られている進相コンデンサを用いることで容易に実
現できる。
【００１３】以上、最も簡単な４極の場合について説明
したが、磁極数はさらに増加することも可能である。磁
極数を増すことにより、回転子２を駆動する力のムラが
少なくなり、回転が安定化するので脱調はさらに起こり
難くなる。回転子２の形状についても、上述の例では、
単純な棒状のものを示したが、これに適当な羽根状の突
起を付けて撹拌効果を高めるなどの変形も可能である。
また、本発明は液体クロマトグラフの移動相液体を主た
る対象としてなされたものであるが、それ以外のガスや
懸濁液体の混合にも適用し得ることは自明である。
したが、磁極数はさらに増加することも可能である。磁
極数を増すことにより、回転子２を駆動する力のムラが
少なくなり、回転が安定化するので脱調はさらに起こり
難くなる。回転子２の形状についても、上述の例では、
単純な棒状のものを示したが、これに適当な羽根状の突
起を付けて撹拌効果を高めるなどの変形も可能である。
また、本発明は液体クロマトグラフの移動相液体を主た
る対象としてなされたものであるが、それ以外のガスや
懸濁液体の混合にも適用し得ることは自明である。
【００１４】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
回転子２はミキサ室の中央付近に浮いた状態で回転する
ので、回転子２が底面と摩擦し磨耗することがない。ま
た、コイル６（磁極４）はミキサ室１に近接して配置で
きるので、磁力の伝達が良好となり、脱調が生じ難くな
る。
回転子２はミキサ室の中央付近に浮いた状態で回転する
ので、回転子２が底面と摩擦し磨耗することがない。ま
た、コイル６（磁極４）はミキサ室１に近接して配置で
きるので、磁力の伝達が良好となり、脱調が生じ難くな
る。
【図１】本発明の一実施形態を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態の平面配置を示す図であ
る。
る。
【図３】本発明の一実施形態におけるコイルの励磁パタ
ーンを示す図である。
ーンを示す図である。
【図４】従来のミキサの一例を示す図である。
１…ミキサ室 ２…回転子 ３…コイル室 ４…磁極 ５…ヨーク ６…コイル ７…制御部
Claims (1)
- 【請求項１】流体を混合するミキサであって、円筒形の
ミキサ室と、その内部に室外から加えられる磁力に応動
する回転子を有するものにおいて、前記ミキサ室の円筒
の中心軸と前記ミキサ室内で直交する平面内に配置さ
れ、前記ミキサ室を挟んで対向するコイルの組を２組以
上と、その各コイルに位相の異なる電流を順次に流して
回転磁界を発生させるための励磁回路とを具備するミキ
サ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11182929A JP2001009254A (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | ミキサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11182929A JP2001009254A (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | ミキサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001009254A true JP2001009254A (ja) | 2001-01-16 |
Family
ID=16126853
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11182929A Pending JP2001009254A (ja) | 1999-06-29 | 1999-06-29 | ミキサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001009254A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006061864A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | As One Corp | 電磁攪拌器 |
| JP5176103B2 (ja) * | 2005-04-08 | 2013-04-03 | 国立大学法人 岡山大学 | 混合流発生装置および混合流の発生方法 |
| CN104147969A (zh) * | 2014-08-21 | 2014-11-19 | 河南科技大学 | 一种电磁搅拌装置 |
| CN104162460A (zh) * | 2014-08-21 | 2014-11-26 | 河南科技大学 | 一种电磁搅拌超声水浴装置 |
| JP2017508943A (ja) * | 2014-02-11 | 2017-03-30 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 熱電併給機関および該熱電併給機関を動作させるための方法 |
| JP2017083449A (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | サウス ダコタ ボード オブ リージェンツ | 微量成分及び超微量成分分析のための方法及び機器 |
| CN108126612A (zh) * | 2016-12-01 | 2018-06-08 | 广州国睿科学仪器有限公司 | 一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件及其制备方法 |
-
1999
- 1999-06-29 JP JP11182929A patent/JP2001009254A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006061864A (ja) * | 2004-08-30 | 2006-03-09 | As One Corp | 電磁攪拌器 |
| JP5176103B2 (ja) * | 2005-04-08 | 2013-04-03 | 国立大学法人 岡山大学 | 混合流発生装置および混合流の発生方法 |
| JP2017508943A (ja) * | 2014-02-11 | 2017-03-30 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフトＳｉｅｍｅｎｓ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 熱電併給機関および該熱電併給機関を動作させるための方法 |
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| JP2017083449A (ja) * | 2015-10-30 | 2017-05-18 | サウス ダコタ ボード オブ リージェンツ | 微量成分及び超微量成分分析のための方法及び機器 |
| US10139317B2 (en) | 2015-10-30 | 2018-11-27 | South Dakota Board Of Regents | Methods and apparatuses for trace and ultratrace analysis |
| CN108126612A (zh) * | 2016-12-01 | 2018-06-08 | 广州国睿科学仪器有限公司 | 一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件及其制备方法 |
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