JP2009142806A - 攪拌機能を有する吐出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】2種類以上の液状物質に対して攪拌機能と混合液吐出機能とを同時に果たすことができる吐出装置を提供する。
【解決手段】吐出装置は、シリンダ110と、シリンダ110の内部壁面全体と外周面が密着するように装着され、内部を通過する流体の分割と混合が繰り返しなされるようにしながら、連続的な流体の移送がなされるようにする静止型混合器120と、上部が分岐した1つ以上の流路が内部に形成され、シリンダ110の上部に装着された流路ブロック130とを含んでいる。静止型混合器120は、中央部に流体移送管121aが形成された混合器胴体部121と、流体移送管121a内に結合されたエレメント122で構成されている。
【選択図】図3

Description

本発明は、液状物質を吐出する吐出装置に関し、より詳しくは、2種類以上の液状物質が混合した混合液を吐出し、ディスペンシング機能を果たす吐出装置に関するものである。
一般に、発光ダイオード素子の外部を保護するためにモールディング材を形成したり、電子部品の表面に液状の樹脂を一定量ずつ塗布したりするために所定の液状物質を吐出する吐出装置が用いられる。
吐出装置は、通常、2種類以上の液状物質が混合した混合液を吐出するが、従来技術では、吐出装置内で2種類以上の物質を人為的な手段をとらずに混合することができないため2種類以上の液体または樹脂などの液状物質をまず別途の攪拌器を介して均一に混合し、攪拌が完了した混合液をディスペンサやシリンジなどの吐出装置内に注入して、所定の圧力で混合液を吐出するようにしている。
しかし、このような方式による従来の吐出装置は、2種類以上の液体を吐出装置に注入する前に攪拌するための工程を経なければならないため、攪拌のための時間を必要とし、それに加えて、攪拌された液体を吐出装置に注入して吐出するための時間が必要となり、液状物質の吐出工程を実行するために、2つの工程でそれぞれ時間が必要となるという問題点がある。
このような問題点を解決するために、吐出液を注入すると、攪拌と同時に吐出を行うことができる吐出装置が開発されている。このような吐出装置としては、シリンダ内で回転体の駆動によって攪拌が行われるようにするものが主流である。
図1は、従来の吐出装置の側面図であり、図2は、従来の吐出装置の液体注入部位の拡大断面図である。
これらの図に示すように従来の吐出装置では、シリンジ3の内部に回転子8と連結された攪拌ばね6が装着され、シリンジ3の上部に2種類以上の液体が各々注入されるように流路14,15が形成された流路ブロック1が結合されている。
この時、シリンジ3内に内蔵された攪拌ばね6は、モータの駆動によって回転してシリンジ3内に注入された液体を混合させる。
また、流路ブロック1には、第1液体供給部10、第2液体供給部12、およびこれらと縦方向および横方向に連結され、シリンジ3の内部と連絡する複数の流路が内部に形成されており、第1液体供給部10の奥の部分が、シャフト5の周囲に注入される液体が漏洩するのを防止するためにシール部材16によって密封されている。
特開2004−202289号公報
このような構造の従来の吐出装置は、シリンジ3の内部で回転子8によって攪拌ばね6を強制回転させ、攪拌ばね6の周囲の液体を混合するようになっているが、回転体6を回転させてシリンジ3内の液体を混合しなければならないため一定の攪拌時間が相変らず必要となる。
また、シリンジ3の内部に装着された攪拌ばね6を駆動させるために回転子8または回転子と連結された駆動手段としてのモータを備えなければならず、さらに、駆動モータを制御するための制御機が必要であるため、吐出装置のサイズが大きく、構成が複雑にならざるを得ないという問題点が指摘されている。
そして、従来の吐出装置は、複雑な構成を有するために製作費が高価で、モータを含む駆動部と制御部が必ず必要となるため、使用中の機能維持や保守のための費用も付加的に発生せざるを得ないという短所がある。
したがって、本発明は、従来の吐出装置で提起されている上記のさまざまな短所と問題点を解決するために創案されたものであり、攪拌機能と混合液吐出機能とを同時に果たすことができる吐出装置を提供することに発明の目的がある。
本発明の上述の目的は、シリンダと、シリンダの内部に装着された静止型混合器と、上部が分岐した形態の流路が内部に形成され、シリンダの上部に装着された流路ブロックとによって構成される吐出装置により達成される。
シリンダは円筒形に構成され、上部が開口し、下部に内部混合液を排出する吐出口を備えるのが好ましい。
また、シリンダの内部には、流体を、その流れを分割しながら、連続的に流動させる静止型混合器を中央部に内蔵するのが好ましい。
静止型混合器は、中空の管内にスクリュー状に180°捩れた単位エレメントが連続的に連結され、互いに連結するエレメントが90°ずれて直交するようになったものであり、各エレメントを経る流体はエレメントの数に応じて幾何級数的に分割される。
したがって、静止型混合器の上部から注入された流体が各エレメントを通過しながら分割され、分割された流体が他のエレメントを経ながら混合することによって、流体の移送と同時に攪拌がなされる。
そして、混合器胴体部の下部にはシリンダの内壁面と密着するシーリング部材を装着するのが好ましい。
一方、シリンダの上部に結合される流路ブロックには、1つ以上の流路が形成されており、流路の下端部は流路ブロックがシリンダの上部に装着された時、シリンダの内部に装着された静止型混合器に形成された管の上端と密着するのが好ましい。
流路を介して互いに異なる種類の液状物質が所定の圧力で注入され、注入された液状物質は流路の下端部と密着した静止型混合器の管の内部に流入して、複数のエレメントを経ることによって混合されながら移送される。
この時、シリンダの内部には、静止型混合器による混合前の液状物質が貯蔵されるチャンバーを配置することができ、チャンバーが形成されたシリンダの場合には、1つの流路が形成された流路ブロックを結合させて、流路の上部を介して混合しようとする液状物質を順次注入するようにすることができる。
本発明の攪拌機能を有する吐出装置では、シリンダの内部に互いに異なる種類の液状物質を注入して、吐出口を介して排出させる過程で、互いに異なる種類の液状物質を攪拌する工程を別に必要とせずに、シリンダ内の静止型混合器を通過させることだけで混合液の攪拌と吐出が同時に行われるようにすることができる。それによって、混合液の吐出のための攪拌時間を減らすことができるという利点が得られ、また、攪拌性能を向上させることができるという利点が得られる。
また、本発明は、シリンダの内部に装着された静止型混合器が、シリンダ内の吐出口と隣接した部分まで装着され、吐出口と、静止型混合器内に装着されたエレメントが直接接していることによって複数のエレメントを介して移送される混合液に沈殿物が発生しなくなるという作用効果を生じる。
本発明に係る攪拌機能を有する吐出装置の前記目的に対する技術的構成をはじめとする作用効果に関する事項は、本発明の好ましい実施形態を示す図面を参照した下記の詳細な説明によって明確に理解できるはずである。
まず、図3は、本発明の第1実施形態に係る吐出装置の組立斜視図であり、図4は、本発明の第1実施形態に係る吐出装置の断面図である。
これらの図に示すように、本実施形態の攪拌機能を備えた吐出装置100は、内部に静止型混合器(static mixer)120が装着されたシリンダ110と、シリンダ110の上部に結合された流路ブロック130とから構成されている。
シリンダ110は、通常の走査機の形態を有し、上部が開口した円筒形に構成され、下端部に内部の液体を排出するための吐出口111を備えている。
また、シリンダ110の内部には上部から注入される液状物質、すなわち流体が移送されると同時に混合されるようにする静止型混合器120が内蔵されており、この静止型混合器120はシリンダ110の内壁面の全面と密着結合される混合器胴体部121と混合器胴体部121内に結合される複数のエレメント122とから構成されている。
静止型混合器120には、混合器胴体部121の中央部に流体移送管121aが形成され、流体移送管121aの内部に移送中の流体を分割し、また分割された流体を混合するようになった複数のエレメント122が装着されている。
静止型混合器120に装着されたエレメント122は、並列に連結された複数の単位エレメント122から構成されており、この単位エレメント122は180°だけ捩れた流路を形成する形態に形成され、複数の単位エレメント122が連続的に並列配置されており、隣接する単位エレメント122によって形成される流路間が90°の角度だけずれて直交するように配置されている。
したがって、複数のエレメント122を介して流動する流体は、各エレメント122の間で、前のエレメント122と流路が直交するように配置された後のエレメント122との間を通過する際に分割され、また、前に分割された流体が混合し、このように、流体の分割と混合が反復されることによって、流体の移送と同時に均一な攪拌が行われる。
また、シリンダ110の内部に装着される混合器胴体部121は、下部側にOリング状のシーリング部材123が装着され、シリンダ110の内壁面に密着結合されている。
一方、シリンダ110の上部にはシリンダ110の内部に装着された静止型混合器120の内部に混合の対象である液状物質を注入するための流路ブロック130が装着されている。
流路ブロック130には、下部にシリンダ固定溝131が形成され、内部を貫通する流路132が備えられている。
流路132は、上部が2つ以上に分岐した形態に構成されて流路ブロック130の上面に2つ以上の注入孔133が形成され、下部に1つの排出孔134が備えられている。
流路ブロック130はシリンダ110の上部に密着結合され、この時、流路ブロック130に備えられた流路132の下端の排出孔134が、シリンダ110に装着された混合器胴体部121の流体移送管121aの上部と対応するように結合される。
このように構成された本実施形態の吐出装置100では、シリンダ110と流路ブロック130とが密着結合された状態で流路ブロック130の上面に形成された2つ以上の注入孔133を介して互いに異なる液状物質が所定の圧力で同時にシリンダ110の内部に注入される。
注入孔133を介して注入された液状物質は、流路ブロック130で1つの流路になる所で合わさりながら、シリンダ110内に装着された静止型混合器120の流体移送管121aに移送される。
流体移送管121aに流入した液状物質は、先に説明した複数のエレメント122を経て、流体移送管121aの下方に移送されながら、分割と混合が反復されることによって、互いに異なる液状物質の攪拌を行われ、流体移送管121a内で攪拌が完了した液状物質がシリンダ110の下端の吐出口111を介して外部に排出される。
このような構造の吐出装置100では、シリンダ110の上下方向の全長にわたって形成された流体移送管121aの内部のエレメント122を経ることによって、液状物質の攪拌のための別途の駆動装置なしで液状物質の移送だけで攪拌が行われ、シリンダ110の全体の比較的長い距離を移動しながら液状物質の完全な攪拌がなされた状態で吐出口111を介して混合液が排出されるようにすることができる。
次に、図5と図6は、本発明の他の実施形態に係る吐出装置を示す図であり、図5は、本発明の第2実施形態に係る吐出装置の組立斜視図で、図6は、本発明の第2実施形態に係る吐出装置の断面図である。
本実施形態の技術的構成を詳細に説明するにあたり、先に説明した第1実施形態の吐出装置の技術的構成と同一の技術的構成に対しては重複説明を避けるために具体的な説明は省略する。
図5,6に示すように、本実施形態の吐出装置200は、内部にチャンバー212が形成されるように静止型混合器220が装着されたシリンダ210と、シリンダ210の上部に結合された流路ブロック230とから構成されている。
シリンダ210は、チャンバー212が形成される部分と静止型混合器220の混合器胴体部221が装着される部分に二分されており、シリンダ210の下部側に静止型混合器220が装着され、シリンダ210の上部側には液状物質の貯蔵空間となるチャンバー212が形成されている。
静止型混合器220は、第1実施形態の吐出装置100に装着された静止型混合器120と同一の構成を有しており、混合器胴体部221の中央部に形成された流体移送管221a内に複数のエレメント222が挿入されて装着されている。
また、混合器胴体部221は、シリンダ210の内壁面と密着結合し、混合器胴体部221の下部側には混合器胴体部221とシリンダ210の内壁面間にチャンバー212内の液状物質が流入しないようにOリング状のシーリング部材223が装着されている。
一方、シリンダ210の上部には、下部にシリンダ固定溝231が形成された流路ブロック230が装着されている。流路ブロック230は、シリンダ固定溝231にシリンダ210の上部が挿入されてシリンダ210に密着結合され、流路ブロック230を上下方向に貫通するように流路232が形成されている。
流路ブロック230に形成された流路232は、シリンダ210に形成されたチャンバー212と連結され、流路232を介して注入された液状物質はシリンダ210のチャンバー212の内部に流入して、攪拌がなされる前まで貯蔵される。
このような技術的構成を有する第2実施形態の吐出装置200では、シリンダ210と流路ブロック230とが密着結合された状態で流路ブロック230に貫通形成された1つの流路232を介して互いに異なる性質を有する液状物質を順次注入する。
流路232を介して順次注入された液状物質は、シリンダ210のチャンバー212の内部にひとまず貯蔵され、チャンバー212に流入した状態で比重差によって一次的に混合される。
チャンバー212で一次的に混合した液状物質は、シリンダ210の下部の静止型混合器220の流体移送管221aに流入し、流体移送管221aに沿って移送される液状物質は第1実施形態と同様に流体移送管221aに挿入されて装着された複数のエレメント222を経ることによって繰り返し分割、混合されて攪拌され、攪拌された液状物質はシリンダ210の吐出口211を介してシリンダ210の外部に排出される。
この時、流路ブロック230の流路232を介して順次チャンバー212の内部に注入される互いに異なる液状物質は、チャンバー212の内部で一次的に混合して、ほぼ均等な比率で流体移送管221aに流入することが求められる。このため、本実施形態の構成は、チャンバー212の内部に注入される液状物質の比重差が大きくない2種類以上の液状物質を混合、吐出するのに用いることが有利である。
一方、図7は、本発明の第3実施形態に係る吐出装置の断面図であり、同図に示すように本実施形態の吐出装置300は、静止型混合器320が内蔵されたシリンダ310に形成されたチャンバー312の内部にその内部空間を両分する隔壁313が形成された構造を有している。
また、隔壁313を備えたチャンバー312を有するシリンダ310の上部には、チャンバー312の内部の、隔壁313によって区分された両部分に互いに異なる種類の液状物質が注入されるように一対の流路332が形成された流路ブロック330が結合される。
すなわち、本実施形態の吐出装置300は、シリンダ310の上部に流路ブロック330が結合された状態で流路ブロック330に貫通するように形成された一対の流路332を介して互いに異なる種類の液状物質が注入され、流路332と連結されたチャンバー312の内部に各々の液状物質が個別に流入する。
この時、一対の流路332を介して流入した液状物質は、隔壁313によって分離された状態でチャンバー312内に貯蔵され、隔壁313の下部空間を介して所定量ずつ静止型混合器320に備えられた流体移送管321aに流入する。
流体移送管321aに流入した互いに異なる種類の液状物質は、第1実施形態および第2実施形態のように流体移送管321a内に装着された複数のエレメント322を通過しながら攪拌され、攪拌された液状物質はシリンダ310の下端部に形成された吐出口311を介して外部に排出される。
このような技術的構成の本実施形態は、第2実施形態とは反対に比重差が大きく、チャンバー312内に流入すると上下に分離する可能性がある液状物質を攪拌し、吐出させる時に用いることが有利である。
上述した本発明の好ましい実施形態は、例示の目的のために開示したものであり、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲内で、様々な置換、変形、及び変更が可能であり、このような置換、変更などは、特許請求の範囲に属するものである。
従来の吐出装置の側面図である。 従来の吐出装置の液体注入部位の拡大断面図である。 本発明の第1実施形態に係る吐出装置の組立斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る吐出装置の断面図である。 本発明の第2実施形態に係る吐出装置の組立斜視図である。 本発明の第2実施形態に係る吐出装置の断面図である。 本発明の第3実施形態に係る吐出装置の断面図である。
符号の説明
110 シリンダ
120 静止型混合器
121 混合器胴体部
122 エレメント
130 流路ブロック
132 流路

Claims (11)

  1. シリンダと、
    前記シリンダの内壁面の全面と外周面が密着するように装着され、内部を通過する流体の分割と混合が繰り返しなされるようにしながら、連続的な流体の移送がなされるようにする静止型混合器と、
    上部が分岐した1つ以上の流路が内部に形成され、前記シリンダの上部に装着された流路ブロックと、
    を含む攪拌機能を有する吐出装置。
  2. 前記シリンダは、円筒形に構成され、上部が開口し、内部で混合された物質が排出される吐出口を下端部に備えていることを特徴とする請求項1に記載の攪拌機能を有する吐出装置。
  3. 前記静止型混合器は、前記シリンダの長手方向の内周面の全体と外周面が密着結合しており、中央部に流体移送管が形成された混合器胴体部と、前記流体移送管内に結合されたエレメントで構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載の攪拌機能を有する吐出装置。
  4. 前記混合器胴体部の下部には前記シリンダの内壁面と密着するシーリング部材が装着されていることを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の攪拌機能を有する吐出装置。
  5. 前記エレメントは、スクリュー状に180°捩れた単位エレメントが連続的に連結されて構成され、互いに連結された各単位エレメントが90°ずれて直交するようになっていることによって各単位エレメントを通過する流体が単位エレメントの数に応じて繰り返し分割と混合をなされるようになっていることを特徴とする請求項3に記載の攪拌機能を有する吐出装置。
  6. シリンダと、
    前記シリンダの下部側内壁面と外周面が密着するように装着され、内部を通過する流体の分割と混合が繰り返しなされるようにしながら、連続的な流体の移送がなされるようにする静止型混合器と、
    前記シリンダ内の前記静止型混合器の上方に形成されたチャンバーと、
    中央部に流路が形成され、前記シリンダの上部に装着された流路ブロックと、
    を含む攪拌機能を有する吐出装置。
  7. 前記シリンダは、円筒形に構成され、上部が開口し、内部の混合物質を排出する吐出口を下端部に備えていることを特徴とする請求項6に記載の攪拌機能を有する吐出装置。
  8. 前記静止型混合器は、前記シリンダの下部側内周面と外周面が密着するように結合しており、中央部に流体移送管が形成された混合器胴体部と、前記流体移送管内に結合されたエレメントで構成されていることを特徴とする請求項6または7に記載の攪拌機能を有する吐出装置。
  9. 前記混合器胴体部の下部には前記シリンダの内壁面と密着するシーリング部材が装着されていることを特徴とする請求項6から8のいずれか1つに記載の攪拌機能を有する吐出装置。
  10. シリンダと、
    前記シリンダの下部側内壁面と外周面が密着するように装着され、内部を通過する流体の分割と混合が繰り返しなされるようにしながら、連続的な流体の移送がなされるようにする静止型混合器と、
    前記シリンダ内の前記静止型混合器の上方に形成されたチャンバーであって、その内部空間を両分すると共に下端部が前記静止型混合器と所定間隔だけ離隔した隔壁が形成されたチャンバーと、
    前記チャンバーの両分された各空間と連結可能なように内部に一対の流路が並んで形成され、前記シリンダの上部に装着される流路ブロックと、
    を含む攪拌機能を有する吐出装置。
  11. 前記シリンダは、円筒形に構成され、上部が開口し、内部で混合された物質を排出する吐出口を下端部に備えていることを特徴とする請求項10に記載の攪拌機能を有する吐出装置。
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