JP2016159186A - 攪拌装置及び温度測定ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】収容対象を収容可能な収容容器を保持する保持部と、保持部を自転軸を中心に自転させる自転部と、保持部を自転軸と異なる公転軸を中心に公転させる公転部とを備える攪拌装置において、容易に温度管理を行うことが可能な攪拌装置及び攪拌装置にて使用可能な温度測定ユニットを提供する。【解決手段】攪拌装置１が備える保持部５０は、保持する収容容器２の底部の外側の温度を検出する検出部材５０１ｃと、検出部材５０１ｃを、収容容器２の底部に当接させるべく支持する支持部材５０１ｂとを有する温度測定ユニット５０１を備えている。保持部５０は、温度測定ユニット５０１を介装して収容容器２を保持することにより、検出部材５０１ｃが支持部材５０１ｂにて収容容器２の底部に押圧されるため、検出部材５０１ｃにて収容容器２の温度を測定することが可能となる。【選択図】図２

Description

本発明は、収容対象を収容可能な収容容器を保持する保持部と、前記保持部を自転軸を中心に自転させる自転部と、前記保持部を自転軸と異なる公転軸を中心に公転させる公転部とを備える攪拌装置、及びそのような攪拌装置にて使用することが可能な温度測定ユニットに関する。

液体状の被処理物を収容した容器を自転及び公転、即ち遊星回転させることにより、被処理物に対する攪拌、脱泡等の処理を行う攪拌・脱泡装置が開示されている。

特開平６−７１１１０号公報

しかしながら、容器を遊星回転させて、被処理物の攪拌、脱泡等の処理を行う場合、物理的、化学的な様々な要因により被処理物の温度が上昇する場合がある。温度の上昇は、被処理物の変性、装置の安全性等の観点での問題が生じる虞がある。そのため温度管理が必要となる場合、処理中に攪拌を停止し、被処理物の温度測定、内部観察等の作業が必要となる。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、容器の温度を検出することにより、温度管理を容易にする攪拌装置の提供を目的とする。

また、本発明は、本発明に係る攪拌装置を実現するために使用される温度測定ユニットの提供を他の目的とする。

上記課題を解決するために、本願記載の攪拌装置は、収容対象を収容可能な収容容器を保持する保持部と、前記保持部を自転軸を中心に自転させる自転部と、前記保持部を自転軸と異なる公転軸を中心に公転させる公転部とを備える攪拌装置であって、前記保持部は、保持する収容容器の底部の外側の温度を検出する検出部材と、前記検出部材を、前記収容容器の底部の外側に当接させるべく支持する支持部材とを備えることを特徴とする。

また、本願記載の攪拌装置は、前記保持部に着脱可能な温度測定ユニットを備え、前記検出部材及び支持部材は、前記温度測定ユニットに含まれていることを特徴とする。

また、本願記載の攪拌装置は、前記支持部材は、弾性体を用いて形成されていることを特徴とする。

また、本願記載の攪拌装置は、前記収容容器の底部の外側に当接する前記検出部材の当接面の裏側方向に、空隙又は断熱部を有することを特徴とする。

また、本願記載の攪拌装置は、前記検出部材は、前記収容容器の底部の中心から外れた部分の温度を検出するようにしてあることを特徴とする。

また、本願記載の攪拌装置は、前記検出部材が検出した温度情報を出力する出力部を備えることを特徴とする。

また、本願記載の攪拌装置は、前記温度測定ユニットは、前記出力部及び前記出力部に給電する電源部を収容する筐体を備え、前記検出部材及び支持部材は、前記筐体の外側に配設されており、前記保持部は、前記筐体を保持可能であることを特徴とする。

また、本願記載の攪拌装置は、前記保持部の内側に前記筐体の摺動を抑止する抑止部材を備えることを特徴とする。

また、本願記載の攪拌装置は、前記抑止部材は、前記保持部の内側に対して着脱可能であり、前記筐体の外底は、前記保持部に取り付けた前記抑止部材により生じる凹凸に嵌合する形状に形成されていることを特徴とする。

さらに、本願記載の温度測定ユニットは、収容対象を収容可能な収容容器を保持する保持部と、前記保持部を自転軸を中心に自転させる自転部と、前記保持部を自転軸と異なる公転軸を中心に公転させる公転部とを備える攪拌装置にて使用可能な温度測定ユニットであって、前記保持部により保持可能に構成されてあり、前記収容容器の底部の外側の温度を検出する検出部材と、前記検出部材を前記収容容器に当接させるべく支持する支持部材とを備えることを特徴とする。

したがって、本願記載の攪拌装置及び温度測定ユニットでは、収容容器の外底部の温度に基づき、収容対象の温度管理をすることが可能である。

本願記載の攪拌装置及び温度測定ユニットは、支持部材により支持された検出部により、収容容器の底部の温度を検出する。これにより、収容容器の温度に基づいた収容対象の温度管理を行うことが可能となる等、優れた効果を奏する。

本願記載の攪拌装置の外観の一例を示す概略斜視図である。 本願記載の攪拌装置が備える攪拌機構の要部の一例を示す側断面図である。 本願記載の攪拌装置が備える保持部及び収容容器の一例を示す概略図である。 本願記載の攪拌装置が備える保持部の一部及び収容容器の外観の一例を示す概略正面図である。 本願記載の攪拌装置が備える温度測定ユニットの一例を示す概略平面図である。 本願記載の攪拌装置が備える温度測定ユニットの一例を示す概略側断面図である。 本願記載の攪拌装置が備える温度測定ユニットの筐体本体の外観の一例を示す概略斜視図である。 本願記載の攪拌装置が備える温度測定ユニットの筐体本体の外観の一例を示す概略下面図である。 本願記載の攪拌装置が備える温度測定ユニットの筐体蓋体の外観の一例を示す概略斜視図である。 本願記載の攪拌装置が備える温度測定ユニットの筐体蓋体の外観の一例を示す概略平面図である。 本願記載の攪拌装置が備える抑止部材の外観の一例を示す概略斜視図である。 本願記載の攪拌装置が備えるスペーサの外観の一例を示す概略斜視図である。 本願記載の攪拌装置を用いた攪拌装置システムの制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。 本願記載の攪拌装置において、検出部が検出した温度と、収容容器内部の収容対象の温度の実測値との関係の一例を示すグラフである。

以下、本発明の実施形態について詳述する。なお、以下の実施形態は、本発明を具現化した一例であって、本発明の技術範囲を限定する性格のものではない。

＜攪拌装置１＞
図１は、本願記載の攪拌装置１の外観の一例を示す概略斜視図である。攪拌装置１は、液体状の被処理物を収容対象として収容容器２（図２等参照）に収容し、収容対象に対する攪拌、脱泡等の各種処理を行う。収容対象は、例えば、一若しくは複数種の液体、又はこのような液体及び固体の混合物であり、攪拌の対象となる多種の物が該当する。図１に例示する攪拌装置１は、略直方体状をなしている。攪拌装置１の上面には、開閉可能な蓋部３が設けられており、蓋部３を開けることにより、内部が開放され、攪拌装置１により処理する収容対象を出し入れすることができる。また、攪拌装置１の上面の前部には、前面にかけて若干傾斜するように操作パネル４が配設されている。操作パネル４には、操作者の操作を受け付ける各種操作ボタン等の操作部４０及び必要な状況を表示すべくＬＥＤ等の発光素子を用いて構成された表示部４１が配設されている。

＜攪拌機構５＞
図２は、本願記載の攪拌装置１が備える攪拌機構５の要部の一例を示す側断面図である。攪拌装置１の要部は、可動部分となる攪拌機構５であり、攪拌機構５は、収容対象を収容可能な収容容器２をそれぞれ収容する複数の保持部５０を備えており、収容容器２は、保持部５０により、着脱自在に保持されている。収容容器２は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ:High Density Polyethylene）等の樹脂を成形してなる容器であり、上方が開口した有底円筒状をなし、開口部は、蓋体２０により閉じられている。保持部５０は、保持する収容容器２に係る温度を測定する温度測定ユニット５０１を介装して収容容器２を保持しており、また、収容容器２及び温度測定ユニット５０１を安定して保持するための、スペーサ（高さ調整部材）５０２及び抑止部材５０３を備えている。収容容器２、並びに温度測定ユニット５０１、スペーサ５０２及び抑止部材５０３を備える保持部５０の詳細については後述する。

収容容器２をそれぞれ保持する複数の保持部５０は、攪拌機構５の中心に配設された固定軸５１にベアリングを介して嵌入され、略水平方向へ放射状に延びるアーム体５２の先端部にそれぞれ配設されている。アーム体５２の先端部は、固定軸５１側へ向けて若干反り返っているため、アーム体５２は、全体として断面視略Ｙ字状をなしている。このため、各収容容器２は、保持部５０にて保持することにより、開口部が上方から固定軸５１側に向けて傾くように配置される。

各保持部５０は、アーム体５２の略先端に回転自在に軸支された円柱状をなす支軸５３に固定されており、支軸５３の回転に伴い自転する。支軸５３の回転軸となる中心軸と、保持部５０に収納している収容容器２の中心軸とは略直線上に位置している。このため、収容容器２と収容容器２を保持する保持部５０とは、支軸５３及び収容容器２の中心軸を自転軸Ａ１として自転することになる。なお、収容容器２の中心軸と自転軸Ａ１とは必ずしも一致していなくても良い。

アーム体５２は、固定軸５１により回転自在に軸支されており、固定軸５１の下端部には歯が周回するように公転用歯車５４が固着している。アーム体５２において、公転用歯車５４の上方には、ベアリングを介して一対の駆動用プーリー５５ａが外嵌しており、駆動用プーリー５５ａの下端側には、保持部５０を自転させる駆動力を中継する中継歯車５６が一体的に固定されている。

公転用歯車５４は、図示しない駆動用モータに連結された駆動用歯車５７と歯合している。また、駆動用歯車５７には、固定軸５１に対して反対側の位置に、中継歯車５６に歯合する自転用歯車５８が連設されている。

自転用歯車５８には、制御用のパウダーブレーキ５９が連結されている。そして、パウダーブレーキ５９に印可する電圧を高くすると、自転用歯車５８の回転数が段階的に低下し、これにより、公転用歯車５４に固着するアーム体５２の回転数に対して、自転用歯車５８の回転数が低下する。また、パウダーブレーキ５９に印可する電圧を低くすると、自転用歯車５８の回転数が段階的に上昇し、これにより、公転用歯車５４に固着するアーム体５２の回転数に対して、自転用歯車５８の回転数が上昇する。

保持部５０に固定された支軸５３には、自転用プーリー５５ｂが外嵌しており、自転用プーリー５５ｂと駆動用プーリー５５ａとの間にはベルト体５５ｃが架設されている。

以上のように構成された攪拌機構５の動作について概要を説明する。駆動用モータを駆動することにより、駆動用歯車５７は回転する。駆動用歯車５７が回転することにより、アーム体５２が回転する。即ち、保持部５０は、固定軸５１の中心軸を公転軸Ａ２とし、公転軸Ａ２を中心に公転する。

また、アーム体５２が回転することにより、歯合している中継歯車５６は、自転用歯車５８を回転させながら、アーム体５２に従って回転する。自転用歯車５８が回転することにより、自転用歯車５８に一体的に設けられている駆動用プーリー５５ａもアーム体５２に従って回転する。このような状態において、パウダーブレーキ５９に印可する電圧を調整することにより、保持部５０の自転軸Ａ１を中心とした自転を制御することができる。

自転の制御について説明する。パウダーブレーキ５９に印可する電圧が０の場合、自転用歯車５８は制動がかからず自由に回転するため、駆動用プーリー５５ａと自転用プーリー５５ｂとの間に架設されたベルト体５５ｃは回転駆動しない状態となる。このような状態の場合、保持部５０は公転軸Ａ２を中心とした公転のみを行う。

パウダーブレーキ５９に印可する電圧を高くすることにより、自転用歯車５８に制動がかかって回転数が低下し、アーム体５２の回転数に比して自転用歯車５８に歯合する中継歯車５６の回転数が低下する。また、中継歯車５６に一体的に設けられた駆動用プーリー５５ａの回転数が低下する。そして、アーム体５２の回転数に比して低下した回転数がベルト体５５ｃを介して自転用プーリー５５ｂに伝達されることにより、保持部５０は自転軸Ａ１を中心とした自転を行う。

以上のように、自転用歯車５８、パウダーブレーキ５９、駆動用プーリー５５ａ、自転用プーリー５５ｂ、ベルト体５５ｃ等の各種部材は、保持部５０を支軸５３（自転軸Ａ１）を中心に自転させる自転部として機能する。また、公転用歯車５４、アーム体５２等の各種部材は、保持部５０を自転軸Ａ１と異なる固定軸５１（公転軸Ａ２）を中心に公転させる公転部として機能する。即ち、攪拌装置１は、収容対象を収容可能な収容容器２と、収容容器２を保持する保持部５０と、保持部５０を自転軸Ａ１を中心に自転させる自転部と、保持部５０を公転軸Ａ２を中心に公転させる公転部とを備えている。収容容器２を保持部５０により保持して自転及び公転、即ち、遊星回転させることにより、収容容器２内に収容された収容対象の攪拌効率を向上させることが可能となる。

＜保持部５０及び収容容器２＞
図３は、本願記載の攪拌装置１が備える保持部５０及び収容容器２の一例を示す概略図である。図３（ａ）は、外観正面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）におけるＢ−Ｃ方向の側断面図である。また、図４は、本願記載の攪拌装置１が備える保持部５０の一部及び収容容器２の外観の一例を示す概略正面図である。図４は、図３（ａ）に示す状態から、保持部５０の保持本体部５００を外して、温度測定ユニット５０１、スペーサ５０２及び抑止部材５０３、並びに収容容器２を示した概略正面図である。

保持部５０の保持本体部５００は、上方が開口した有底円筒状をなし、底部は支軸５３の上端に固定されている。保持本体部５００の内底には、金属製の板状をなす抑止部材５０３が螺着されている。抑止部材５０３の上面には、略円柱状をなす温度測定ユニット５０１が載置され、さらに温度測定ユニット５０１の上面には収容容器２が載置されている。また、保持本体部５００の側壁上には、円筒状をなすスペーサ５０２が載置されている。保持本体部５００の側壁上には、３箇所に突起部が突設されており、スペーサ５０２の下部に凹設された３箇所の係合凹部５０２ａに係合し、保持本体部５００とスペーサ５０２との間での回転中のずれを防止する。

また、スペーサ５０２の上には、収容容器２の蓋体２０が載置されるように設計されている。スペーサ５０２の上部には、３箇所に係合凸部５０２ｂが突設されており、蓋体２０の下部に凹設された３箇所の凹部に係合し、スペーサ５０２と蓋体２０との間での回転中のずれを防止する。

保持本体部５００の内径及びスペーサ５０２の内径は略等しく、温度測定ユニット５０１及び収容容器２の外径より若干大きく形成されているため、温度測定ユニット５０１及び収容容器２は、保持本体部５００内に嵌挿するようにして載置される。従って、平面視円状の外径をなす保持本体部５００、スペーサ５０２及び温度測定ユニット５０１は、中心が自転軸Ａ１と略一致するように配置されており、保持部５０は、収容容器２の底面の中心が自転軸Ａ１と略一致するように、収容容器２を保持する。

温度測定ユニット５０１の円柱状の外形は、後述する各種部材を収容する筐体５０１ａによるものである。筐体５０１ａの上面には、合成樹脂発泡体、ゴム、軟質樹脂等の弾性体を用いて形成した、断面直径が１０ｍｍ、高さが５ｍｍ程度の円筒状をなす支持部材５０１ｂが載置されている。合成樹脂発泡体としては、例えば、ポリウレタンフォーム、ポリプロピレンフォームを例示することができる。ゴムとしては、例えば、天然ゴム、シリコンゴムを例示することができる。支持部材５０１ｂの大きさは特に限定されないが、断面直径が５〜４０ｍｍ、高さが１〜２０ｍｍ程度であることが好ましい。支持部材５０１ｂの形状は特に限定されないが、円筒、角筒等の筒状が好ましい。支持部材５０１ｂの上面には、温度を検出するサーミスタ等の検出部５０１ｃ１（図５Ａ等参照）を有する検出部材５０１ｃが配置されており、検出部材５０１ｃは、支持部材５０１ｂにより支持されている。温度測定ユニット５０１の上面に載置される収容容器２の底部は、縁部から中心部にかけて緩やかに内側に凹む凹状に成形されている。収容容器２が温度測定ユニット５０１の上面に載置された場合、支持部材５０１ｂは、凹状に成形された収容容器２の底部の中心近傍に位置し、検出部５０１ｃ１が収容容器２の底部の外側に当接するように検出部材５０１ｃを下方から押圧した状態で支持する。検出部材５０１ｃを弾性体を用いて形成した支持部材５０１ｂにて支持することにより、収容容器２の底部の形状がどのようなものであっても、検出部５０１ｃ１を底部の外側に当接させることができる。また、弾性体を用いて形成した支持部材５０１ｂは、公転の遠心力によって収容容器２の底面に押しつぶされるようにして変形する。この際、収容容器２の底縁部が筐体蓋体５０１ａ２の上面に当接することで、攪拌中の収容容器２は安定して支持される。

なお、図３及び図４では、保持部５０が、収容容器２と、筐体５０１ａを有する温度測定ユニット５０１とを保持する形態を示しているが、温度を測定する必要が無い場合、温度測定ユニット５０１を外し、収容容器２を保持する形態として使用することも可能である。また、温度測定ユニット５０１を外す場合、温度測定ユニット５０１の摺動を抑止する抑止部材５０３と、温度測定ユニット５０１の高さ分だけ上昇した収容容器２の蓋体２０を固定するためのスペーサ５０２とは不要となる。即ち、本願記載の攪拌装置１は、温度測定を行う場合に、温度測定ユニット５０１並びに抑止部材５０３及びスペーサ５０２を取り付けて使用し、温度測定を行わない場合には、温度測定ユニット５０１並びに抑止部材５０３及びスペーサ５０２を外して使用することができる。温度測定ユニット５０１、スペーサ５０２等の部材を用いない場合、保持本体部５００の側壁上に、収容容器２の蓋体２０が載置されるようになり、保持本体部５００の側壁上に突設された突起部は、蓋体２０の下部に凹設された凹部に係合する。

温度測定ユニット５０１について更に詳述する。図５Ａは、本願記載の攪拌装置１が備える温度測定ユニット５０１の一例を示す概略平面図であり、図５Ｂは、本願記載の攪拌装置１が備える温度測定ユニット５０１の一例を示す概略側断面図である。温度測定ユニット５０１の筐体５０１ａは、硬質樹脂を成形した筐体本体５０１ａ１及び筐体蓋体５０１ａ２を備えている。なお、図５Ａは、内部を視認し易くするため、筐体蓋体５０１ａ２を透過して示している。

温度測定ユニット５０１の筐体本体５０１ａ１は、平面視円形状の外形内に、壁面部ａ１０により区切られた平面視長方形状の収容室が設けられている。収容室の四隅は、開放され、通気口となっており、筐体本体５０１ａ１内が高温になることを防止している。筐体本体５０１ａ１の収容室内には、検出部材５０１ｃの一部、測定制御部５０１ｄ、ユニット電源部５０１ｅ等の各種部材及び回路が収容されている。

検出部材５０１ｃは、扁平な形状をなす検出部５０１ｃ１と、検出部５０１ｃ１に接続されている導線５０１ｃ２とを、保護用の樹脂層にて可撓性を有する帯状に成形したものであり、帯状の略先端に検出部５０１ｃ１が位置している。検出部５０１ｃ１にはサーミスタ、熱電対、測温抵抗体等の各種温度センサを用いることができる。例えば、サーミスタを用いて検出部５０１ｃ１を形成する場合、導線５０１ｃ２は２本であり、２本の導線５０１ｃ２を介して測定される検出部５０１ｃ１の電気抵抗の値に基づいて温度が検出される。検出部５０１ｃ１としてサーミスタを用いる場合、熱容量が小さい素子を選定することにより、測定精度及び応答速度の向上を見込むことができる。なお、検出部材５０１ｃのみを交換することも可能であり、これにより、測定対象に最適な検出部材５０１ｃを選択することが可能となる。また、検出部材５０１ｃを支持する支持部材５０１ｂの当接面のうち、検出部５０１ｃ１に対応する箇所には、貫通孔が穿設されている。従って、扁平な形状をなす検出部５０１ｃ１の一面は、収容容器２の外底部に当接し、他面は、他の部材に直接触れず空気に接することとなる。なお、貫通孔に断熱部材を充填し、熱伝導を抑制するようにしても良い。即ち、検出部５０１ｃ１の当接面の裏側方向は、空隙又は断熱部材を有するように構成することで、他の部材との間の熱伝導を抑制し、温度の測定誤差を可及的に排除することができる。また、検出部材５０１ｃは、収容容器２の底部の中心から外れた部分の温度を検出するように、底部の中心から若干離れた位置に支持される。底部の中心から離れた位置の温度を測定することにより、攪拌効率が比較的低い自転の中心を避けることができるので、測定精度の向上が見込まれる。検出部材５０１ｃにおいて、筐体蓋体５０１ａ２の上に配設された検出部５０１ｃ１から延伸する導線５０１ｃ２の一部は、収容室内に収容されており、収容された導線５０１ｃ２の端部は、測定制御部５０１ｄに接続されている。収容容器２の底部の温度を外側から検出すべく検出部材５０１ｃの検出部５０１ｃ１及び支持部材５０１ｂは、筐体５０１ａの外側に配設される。なお、必ずしも検出部材５０１ｃ全体が筐体５０１ａの外側である必要は無く、検出部材５０１ｃの一部、例えば、本実施形態のように導線５０１ｃ２の一部が筐体５０１ａの収容室内に収容されていても良い。

測定制御部５０１ｄは、温度測定ユニット５０１全体を制御し、各演算及び情報の入出力を行う。ユニット電源部５０１ｅは、電池Ｂ及び電池ソケット５０１ｅ１を備えている。電池Ｂは、例えば、ＩＥＣ（国際電気標準会議）６００８６にて規定されるＣＲ２０３２規格のリチウム電池の様に、面部が正極となり、縁部が負極となるボタン型電池等の化学電池が用いられる。電池ソケット５０１ｅ１は、電池Ｂの面部に当接する板バネ状の正極端子と、電池Ｂの縁部に当接する略環状の負極端子とを備えており、電池Ｂからの電力を測定制御部５０１ｄに給電する。このような正極端子及び負極端子を備える電池ソケット５０１ｅ１を用いることにより、遊星回転時においても電池Ｂの位置がずれることを防止することができる。なお、これらの各種部材及び回路は適宜設計することが可能であり、例えば、ユニット電源部５０１ｅとして、化学電池を用いるのではなく、外部からの電磁誘導による起電力を電源として用いる等、適宜設計することが可能である。

図６Ａは、本願記載の攪拌装置１が備える温度測定ユニット５０１の筐体本体５０１ａ１の外観の一例を示す概略斜視図であり、図６Ｂは、本願記載の攪拌装置１が備える温度測定ユニット５０１の筐体本体５０１ａ１の外観の一例を示す概略下面図である。前述の様に、平面視円形状の筐体本体５０１ａ１は、壁面部ａ１０により平面視長方形状の収容室が形成される。壁面部ａ１０は、収容室の四辺に対応するようにそれぞれ設けられており、４の壁面部ａ１０のうちの３の壁面部ａ１０の上面には、筐体蓋体５０１ａ２を係止するための係止突起ａ１１が突設されている。また、筐体５０１ａの外底となる筐体本体５０１ａ１の下面には、平面視円形状の凹み及び該円から放射状に延びる略十文字の溝からなる嵌合受け部ａ１２が凹設されている。

図７Ａは、本願記載の攪拌装置１が備える温度測定ユニット５０１の筐体蓋体５０１ａ２の外観の一例を示す概略斜視図であり、図７Ｂは、本願記載の攪拌装置１が備える温度測定ユニット５０１の筐体蓋体５０１ａ２の外観の一例を示す概略平面図である。筐体蓋体５０１ａ２は、略円板状をなし、縁部に３箇所の切り欠きａ２１が設けられており、切り欠きａ２１に筐体本体５０１ａ１の係止突起ａ１１を係合させることができる。即ち、筐体本体５０１ａ１の上方から筐体蓋体５０１ａ２を押下し、係止突起ａ１１と切り欠きａ２１とを係合させることにより、筐体本体５０１ａ１の開口を閉じて、筐体蓋体５０１ａ２を筐体本体５０１ａ１上に固定することができる。また、筐体蓋体５０１ａ２の上面において、中心付近には、支持部材５０１ｂを載置して固定する円状の載置部ａ２２が凹設されており、さらにその近傍には、検出部材５０１ｃの導線５０１ｃ２を挿通させる挿通孔ａ２３が開設されている。その他、収容する各種部材及び回路の配置に応じた凹部、貫通孔及び切り欠きが適宜設けられている。

図８は、本願記載の攪拌装置１が備える抑止部材５０３の外観の一例を示す概略斜視図である。金属製の板状をなす抑止部材５０３は、平面視で円環状の部分及び該円環の外縁から放射状に延びる略十文字の突起部分を備えて構成されている。このような形状の抑止部材５０３の外形は、温度測定ユニット５０１の筐体５０１ａの下面に凹設された嵌合受け部ａ１２に嵌合する形状となっている。また、抑止部分の円環状の部分には、３箇所に螺子を挿通する挿通孔５０３ａが穿設されている。抑止部材５０３は、保持本体部５００の内底面に対し、挿通孔５０３ａに挿通される螺子により螺着することが可能である。抑止部材５０３を保持本体部５００の内底面に螺着することにより、保持本体部５００の内底面に、抑止部材５０３の平面視形状をなす凸部が形成される。そして、抑止部材５０３を螺着した保持本体部５００内に温度測定ユニット５０１を嵌挿する際、温度測定ユニット５０１は、筐体５０１ａの下面に凹設された嵌合受け部ａ１２に、抑止部材５０３による凸部が嵌合するように載置される。即ち、温度測定ユニット５０１の筐体５０１ａの外底は、保持部５０に取り付けた抑止部材５０３により生じる凹凸に嵌合する。なお、温度測定ユニット５０１を保持部５０に嵌合させるための凹凸は、適宜設計することが可能であり、必ずしも抑止部材５０３を用いる必要は無い。

図９は、本願記載の攪拌装置１が備えるスペーサ５０２の外観の一例を示す概略斜視図である。スペーサ５０２は、外形に対して高さが低い円筒状をなしており、下部には、３箇所の係合凹部５０２ａが凹設されており、上部には、３箇所に係合凸部５０２ｂが突設されている。スペーサ５０２の具体的な使用方法等は、前述の通りである。

以上のように構成された攪拌装置１は、収容対象を収容した収容容器２を遊星回転させることにより、攪拌、脱泡等の処理を行う。そして、攪拌装置１は、収容容器２を遊星回転中に収容容器２の底部の温度を測定することが可能である。しかも、検出部５０１ｃ１は、収容対象に直接接することが無いため、劣化し難く、長期間の使用が可能である。

＜制御系統＞
以上のような各種構成部品を用いた保持部５０及び収容容器２を備える攪拌装置１の制御系統について更に説明する。図１０は、本願記載の攪拌装置１を用いた攪拌装置システムの制御系統の構成例を概略的に示すブロック図である。攪拌装置システムは、攪拌装置１及び攪拌装置１と通信可能なコンピュータを用いた情報処理装置３００を備えている。なお、図１０では、無線ルータ等の通信装置２００を介して攪拌装置１及び情報処理装置３００が無線通信する形態を例示している。ただし、攪拌装置１と情報処理装置３００との間でピア・ツー・ピアにより直接無線通信するように構成する等、通信形態については適宜設計することが可能である。

＜攪拌装置１の制御系統＞
攪拌装置１は、制御系統として、装置全体を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit ）等の主制御部６、前述した表示部４１及び操作部４０、通信部７、主電源部８等の各種構成を備え、主制御部６により、攪拌機構５等の各種機構を制御する。通信部７は、攪拌機構５が備える温度測定ユニット５０１と各種情報を通信するための回路であり、主制御部６からの命令を送信し、温度測定ユニット５０１にて測定された温度等の各種情報を受信する。主電源部８は、外部の家庭用又は工業用交流電源から受電し、必要に応じて整流及び変圧を行い、攪拌装置１内の各種回路に給電する。

攪拌機構５は、自転部による自転及び公転部による公転を制御する攪拌制御部９を備えており、攪拌制御部９は、主制御部６からの制御に基づいて、自転部による自転及び公転部による公転を駆動制御し、駆動状況を主制御部６へ伝える。

温度測定ユニット５０１は、前述の様に検出部５０１ｃ１、測定制御部５０１ｄ及びユニット電源部５０１ｅを備えており、ユニット電源部５０１ｅは、電池Ｂを有している。測定制御部５０１ｄは、温度測定ユニット５０１全体を制御する回路であり、演算部５０１ｄ１、内温測定部５０１ｄ２、出力部５０１ｄ３等の各種構成を備えている。

演算部５０１ｄ１は、ＭＰＵ（Micro-Processing Unit ）等のチップを用いて構成されており、各種演算を行う回路である。

内温測定部５０１ｄ２は、温度測定ユニット５０１の筐体５０１ａ内、特に測定制御部５０１ｄの温度を測定する回路である。筐体５０１ａ内の各種回路、特に測定制御部５０１ｄは、各種処理の実行に伴い発熱する。測定制御部５０１ｄ等の各種回路の発熱により、筐体５０１ａ内が高温になり過ぎると、誤動作等のトラブルを引き起こす虞がある。内温測定部５０１ｄ２が、温度測定ユニット５０１内の温度を測定することにより、測定結果に基づく温度管理が可能となる。

出力部５０１ｄ３は、検出部５０１ｃ１が検出した温度を示す情報等の各種情報を出力する回路であり、記録部ｄ３０、内部通信部ｄ３１、外部通信部ｄ３２等の各種出力回路を有している。記録部ｄ３０は、情報の出力として、フラッシュメモリ等の各種記録媒体Ｒに各種情報を記録する回路である。なお、情報が記録された記録媒体Ｒは、適宜取り出すことが可能であり、攪拌終了後に、記録されている情報を処理することが可能である。内部通信部ｄ３１は、情報の出力として、攪拌装置１が備える通信部７へ各種情報を無線送信する回路である。外部通信部ｄ３２は、情報の出力として、通信装置２００を介して情報処理装置３００へ各種情報を無線送信する回路である。なお、内部通信部ｄ３１及び外部通信部ｄ３２の通信方法は、有線通信としても良いが、温度測定ユニット５０１が遊星回転することを鑑みれば、断線、接触不良等の異常が発生し難い無線通信が好ましい。

このように構成された攪拌装置１では、検出部５０１ｃ１が検出した収容容器２の底部の温度を示す情報、内温測定部５０１ｄ２が測定した温度測定ユニット５０１内の温度を示す情報、更には自転部による自転及び公転部による公転の回転数を示す情報等の各種情報を記録し、また、攪拌装置１の内外へ送信する。攪拌装置１の内部通信部ｄ３１から通信部７へ送信された各種情報は、主制御部６により処理される。主制御部６は、受信した各種情報に基づいて、表示部４１への温度表示、回転状態の制御等の各種制御を行う。主制御部６による回転状態の制御とは、例えば、検出部５０１ｃ１が検出した温度、又は内温測定部５０１ｄ２が測定した温度が予め設定されている上限値を超えた場合、収容対象の変質の防止、装置の保護等の目的のために行う回転速度の減速、停止等の制御である。また、攪拌装置１の外部通信部ｄ３２から送信された各種情報は、通信装置２００を介して情報処理装置３００へ送信される。なお、通信装置２００を介さずに、攪拌装置１及び情報処理装置３００が直接通信するように構成することも可能である。

＜情報処理装置３００の制御系統＞
情報処理装置３００は、制御系統として、制御部３０１、通信部３０２、記録部３０３、表示部３０４、入力部３０５等の各種構成を備えている。

制御部３０１は、装置全体を制御するＣＰＵ等の回路である。通信部３０２は、通信装置２００と有線又は無線にて通信する通信アダプタ並びにその付属回路及び制御プログラムを備える機構である。記録部３０３は、ハードディスク、半導体メモリ等の不揮発性のメモリ及び各種ＲＡＭ等の揮発性のメモリを用いて構成される機構であり、各種プログラム及びデータ等の情報を記録する他、必要に応じて制御部３０１にて処理される一時的なデータを記録する機能を有する。表示部３０４は、各種情報を表示する液晶モニタ等のハードウェア並びにその付属回路及び制御ブログラムを備える機構である。入力部３０５は、各種情報の入力を受け付けるキーボード、マウス等のハードウェア並びにその付属回路及び制御プログラムを備える機構である。

このように構成された情報処理装置３００では、攪拌装置１から通信装置２００を介して受信した各種情報を処理し、操作者からの操作に基づく形式で表示部３０４に様々な情報を表示する。

＜検出温度の実験結果＞
検出部５０１ｃ１は、実時間で収容容器２の温度を測定することが可能であるが、その測定値と、収容容器２内に収容された収容対象の実際の温度との関係が問題となる。そこで、収容対象を収容容器２に収容した状態で攪拌装置１を駆動し、適宜、攪拌装置１の駆動を停止して、収容容器２を開けて収容対象の温度を実測し、検出部５０１ｃ１が検出した温度と比較する実験を行った。なお、攪拌装置１は、自転を７８０ｒｐｍ、公転を１４２０ｒｐｍに設定した上で、１２０秒の攪拌後、停止し、収容対象の温度を実測する制御及び操作を繰り返し行うものとした。

図１１は、本願記載の攪拌装置１において、検出部５０１ｃ１が検出した温度と、収容容器２内部の収容対象の温度の実測値との関係の一例を示すグラフである。図１１は、横軸に経過時間をとり、縦軸に温度をとって、検出部５０１ｃ１が検出した温度及び収容対象の温度実測値を示している。なお、検出部５０１ｃ１は実時間で継続的に温度測定ができるため、検出した温度を実線で示しており、実測時のみ測定可能な収容対象の温度については、黒四角（■）にて示している。検出部５０１ｃ１が検出した温度が経時的に上下しているのは、駆動時（遊星回転時）に温度が上昇し、駆動を停止している間に温度が下降するためである。図１２に示すように、検出部５０１ｃ１が検出した温度及び収容対象の温度実測値は、完全に一致するものではないが、検出部５０１ｃ１が検出した温度が、収容対象の温度実測値の変化に追従していることが推認できる。即ち、本願記載の攪拌装置１は、収容対象の温度変化の傾向の把握に使用することが可能である。なお、検出部５０１ｃ１が検出した温度と収容対象の実際の温度とは、収容容器２の材質等の仕様、収容対象の粘性等の性質、検出部５０１ｃ１の当接位置等の要因を適宜設計することにより、その差異をより小さくすることが可能である。

以上詳述した如く、本願記載の攪拌装置１及び攪拌装置システムは、収容容器２の底部の外側の温度を検出することにより、容易に温度管理を行うことが可能である等、優れた効果を奏する。

本発明は、以上説明した実施形態に限定されるものではなく、他の色々な形態で実施することが可能である。そのため、かかる実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の範囲は請求の範囲によって示すものであって、明細書本文には、なんら拘束されない。さらに、請求の範囲の均等範囲に属する変形及び変更は、全て本発明の範囲内のものである。

例えば、上記実施形態では、駆動用モータから駆動用歯車５７を介して自転部及び公転部に動力を伝達する形態を示したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば、自転部及び公転部をそれぞれ独立したモータを用いて構成する等、様々な形態に展開することが可能である。

また、例えば、上記実施形態では、抑止部材５０３が収容容器２の摺動を下方から抑止する形態を示したが、本発明はこれに限らず、抑止部材５０３を保持部５０の内側部に配置して筐体５０１ａを側方から挟持するようにして摺動を抑止するように構成する等、適宜構成することが可能である。即ち、抑止部材５０３は、保持部５０の内側に対して着脱可能であれば、どのような形態で筐体５０１ａを固定するかは適宜設計することが可能である。また、筐体５０１ａについても、抑止部材５０３にて側方から挟持しやすいように直方体の箱状に形成する等、適宜設計することが可能である。

また、支持部材５０１ｂに貫通孔を穿設する形態を示したが、他の部材からの熱伝導を防止することができるのであれば、必ずしもこのような構成にする必要は無く、例えば支持部材５０１ｂの上に断熱部材を介して検出部５０１ｃ１を配置するようにしても良い。また、支持部材５０１ｂに貫通していない穴を穿設するようにしても良い。

さらに、上記実施形態では、抑止部材５０３、温度測定ユニット５０１及びスペーサ５０２を取り外しできる構成としたが、本発明はこれに限らず、抑止部材５０３及び温度測定ユニット５０１を保持部５０と一体構成する形態であっても良い。なお、抑止部材５０３、温度測定ユニット５０１及びスペーサ５０２を備えていない従来型の攪拌装置１に抑止部材５０３、温度測定ユニット５０１及びスペーサ５０２を取り付けることにより、本願記載の攪拌装置１として構成することが可能である。

１ 攪拌装置
２ 収容容器
３ 蓋部
４ 操作パネル
４１ 表示部
５ 攪拌機構
５０ 保持部
５０１ 温度測定ユニット
５０１ａ 筐体
ａ１２ 嵌合受け部
５０１ｂ 支持部材
５０１ｃ 検出部材
５０１ｃ１ 検出部
５０１ｄ２ 内温測定部
５０１ｄ３ 出力部
ｄ３０ 記録部
ｄ３１ 内部通信部
ｄ３２ 外部通信部
Ｒ 記録媒体
Ｂ 電池
５０１ｅ１ 電池ソケット
５０２ スペーサ（高さ調整部材）
５０３ 抑止部材
２００ 通信装置
３００ 情報処理装置

Claims (10)

1. 収容対象を収容可能な収容容器を保持する保持部と、前記保持部を自転軸を中心に自転させる自転部と、前記保持部を自転軸と異なる公転軸を中心に公転させる公転部とを備える攪拌装置であって、
   前記保持部は、
   保持する収容容器の底部の外側の温度を検出する検出部材と、
   前記検出部材を、前記収容容器の底部の外側に当接させるべく支持する支持部材と
   を備えることを特徴とする攪拌装置。
2. 請求項１に記載の攪拌装置であって、
   前記保持部に着脱可能な温度測定ユニットを備え、
   前記検出部材及び支持部材は、前記温度測定ユニットに含まれている
   ことを特徴とする攪拌装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の攪拌装置であって、
   前記支持部材は、弾性体を用いて形成されている
   ことを特徴とする攪拌装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の攪拌装置であって、
   前記収容容器の底部の外側に当接する前記検出部材の当接面の裏側方向に、空隙又は断熱部を有する
   ことを特徴とする攪拌装置。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の攪拌装置であって、
   前記検出部材は、
   前記収容容器の底部の中心から外れた部分の温度を検出するようにしてある
   ことを特徴とする攪拌装置。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の攪拌装置であって、
   前記検出部材が検出した温度情報を出力する出力部を備える
   ことを特徴とする攪拌装置。
7. 請求項２乃至請求項６のいずれか１項に記載の攪拌装置であって、
   前記温度測定ユニットは、前記出力部及び前記出力部に給電する電源部を収容する筐体を備え、
   前記検出部材及び支持部材は、前記筐体の外側に配設されており、
   前記保持部は、前記筐体を保持可能である
   ことを特徴とする攪拌装置。
8. 請求項７に記載の攪拌装置であって、
   前記保持部の内側に前記筐体の摺動を抑止する抑止部材を備える
   ことを特徴とする攪拌装置。
9. 請求項８に記載の攪拌装置であって、
   前記抑止部材は、前記保持部の内側に対して着脱可能であり、
   前記筐体の外底は、前記保持部に取り付けた前記抑止部材により生じる凹凸に嵌合する形状に形成されている
   ことを特徴とする攪拌装置。
10. 収容対象を収容可能な収容容器を保持する保持部と、前記保持部を自転軸を中心に自転させる自転部と、前記保持部を自転軸と異なる公転軸を中心に公転させる公転部とを備える攪拌装置にて使用可能な温度測定ユニットであって、
    前記保持部により保持可能に構成されてあり、
    前記収容容器の底部の外側の温度を検出する検出部材と、
    前記検出部材を前記収容容器に当接させるべく支持する支持部材と
    を備えることを特徴とする温度測定ユニット。

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