JP5506060B2 - 攪拌機能を有する吐出装置 - Google Patents

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。

上記目的を達成するためになされた本発明の攪拌機能を有する吐出装置は、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、中央部に互いに異なる性質を有する液状物質が順次注入される１つの流路が形成され、前記シリンダの上部に装着された流路ブロックと、を含むことを特徴とする。

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るのが好ましい。

前記静止型混合器は、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るのが好ましい。

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を装着するのが好ましい。

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、参考実施形態による吐出装置の組立斜視図であり、図４は、参考実施形態によ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、本発明の一実施形態による吐出装置を示す図であり、図５は、本発明の一実施形態による吐出装置の組立斜視図で、図６は、本発明の一実施形態によ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、先に説明した参考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、参考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本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参考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、他の参考実施形態による吐出装置の断面図であり、同図に示すように他の参考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、参考実施形態および本発明の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による他の参考実施形態は、本発明の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。

従来の吐出装置の液体注入部位の拡大断面図である。 参考実施形態による吐出装置の組立斜視図である。 参考実施形態による吐出装置の断面図である。 本発明の一実施形態による吐出装置の組立斜視図である。 本発明の一実施形態による吐出装置の断面図である。 他の参考実施形態による吐出装置の断面図である。

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 (4)

1. 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、
   中央部に互いに異なる性質を有する液状物質が順次注入される１つの流路が形成され、前記シリンダの上部に装着された流路ブロックと、を含むことを特徴とする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、前記シリンダの下部側内壁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１又は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３に記載の攪拌機能を有する吐出装置。
   

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