JP6959105B2 - 撹拌装置 - Google Patents
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Description
上記撹拌機構は、第1の回転体と、撹拌棒と、第2の回転体と、磁気結合機構と、シールリングとを具備する。
上記第1の回転体は、上記モータに接続し、上記モータの作動により回転する。
上記撹拌棒は、上記被撹拌物質を撹拌する。
上記第2の回転体は、上記撹拌棒を支持する。
上記磁気結合機構は、上記第1の回転体と上記第2の回転体とを磁気結合する。
上記シールリングは、上記ウェルの開口の周囲を覆い、上記第2の回転体とともに上記ウェル内を閉空間とすることが可能である。
このような構成によれば、被撹拌物質に含まれる有機溶媒などの溶液が飛沫して軸受に付着したり、蒸発して軸受に付着しても、軸受に耐溶剤性に優れたピーク樹脂やフッ素樹脂を用いているので、軸受の有機溶媒などの溶液による劣化を抑制することができる。
上記モータ収容ケーシングは、上記モータと上記ウェル毎の上記第1の回転体を収容する。
上記ハウジングは、上記ウェル毎の上記撹拌棒、上記第2の回転体及び上記シールリングを保持する。
このような構成によれば、載置台とケーシングとにより面でマルチウェルプレートを挟んだ状態で撹拌を行うことができる。これにより、個々のシールリングにかかる圧力を均一にすることができ、複数のウェル内の気密性を面内均一に向上させることができる。
このような構成によれば、被撹拌物質に含まれる有機溶媒などが付着しても耐溶剤性に優れたピーク樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレンサルファイドを用いているので、ハウジングの有機溶媒などの溶液による劣化を抑制することができる。
このように、各撹拌機構毎にモータを設け、複数のモータの駆動を個別に制御してもよい。これにより、個々の撹拌棒を各々独立して回転させることができる。各撹拌棒は、相互に同一の回転条件で駆動されてもよいし、異なる回転条件で駆動されてもよい。
このような構成によれば、被撹拌物質に含まれる有機溶媒などがシールリングに付着しても耐溶剤性に優れたフッ素樹脂やフッ素ゴムを用いるので、シールリングの有機溶媒などの溶液による劣化を抑制することができる。また、シールリングにフッ素樹脂やフッ素ゴムなどの弾性体を用いるのが望ましく、ウェル内の気密性を向上させることができる。
このような構成によれば、耐溶剤性に優れたピーク樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレンサルファイドのうち少なくとも1つを用いるので、被撹拌物質に含まれる有機溶媒などによる攪拌棒の劣化を抑制することができる。
図1及び図3に示すように、本実施形態の撹拌装置1は、撹拌ユニット10と、載置台40と、コントローラ(図示せず)とを備える。載置台40はマルチウェルプレート30を水平面(XY平面)に載置する台である。載置台40は、平面形状が矩形状のマルチウェルプレート30よりも平面形状が大きい矩形状を有する。
以下、撹拌機構を含めた撹拌ユニット10の詳細について、図1、図3および図4を参照して説明する。図4は、マルチウェルプレート30が搭載された撹拌装置1の部分断面図である。図4は、図3の撹拌装置をX軸方向に沿って切断した部分断面図に相当する。
次に、以上のように構成される撹拌装置1の典型的な動作について説明する。
シールリング14とハウジング201が接する面でシールリング14がハウジング201を押す力により、第2の回転体17はシールリング14とハウジング201とにより保持される。
シールリング14はOリング形状の弾性体である。
軸受15が挿入されるハウジング201の収容部の開口径は例えば8.3mmであり、シールリング14の外径は8.5mm、アウターレース152の外径は8mmである。
載置台を備えない撹拌装置は、例えば、互いに分離可能なマルチウェルプレートと、ハウジングと、モータ収容ケーシングとが積層可能に構成される。
このような撹拌装置では、マルチウェルプレートは、ウェルの開口が設けられた面の周縁部に複数のネジ穴を備える。
ハウジングは、複数の第2の回転体を備える撹拌モジュールであって、複数の位置決めピンとなるネジを備える。
モータ収容ケーシングは、モータを備えるモータモジュールである。
マルチウェルプレート上にハウジングを積み、ハウジングに備えられるネジをマルチウェルプレートのネジ穴に挿入し、ねじ止めすることによって、マルチウェルプレートとハウジングとを位置決めし固定することができる。この互いに固定されたマルチウェルプレートとハウジングのハウジング上にモータ収容ケーシングを位置決めピンを使用して位置決めして積み重ね、撹拌装置として使用することができる。
図14に示すように、撹拌機構5050は、モータ12と、第1の回転体21と、第2の回転体5017と、第1の磁石ディスク(第1の回転体)21と第2の回転体5017とを磁気結合する磁気結合機構と、リング部材5015と、シールリング14と、撹拌棒11を有する。
第2の回転体5017は、上述の実施形態における第2の磁石ディスク13と同様の構成を有する。以下、同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する場合がある。第2の回転体5017は、ハウジング201に設けられる非貫通孔の収容部に収容される。
リング部材5015は、第2の回転体5017とシールリング14との間に配置される。リング部材5015は、例えばハウジング201に設けられた収容部に圧入されることによりハウジング201に保持される。
第2の回転体5017はリング部材5015とハウジング201とにより保持される。
第2の回転体5017の頂部の面は、ハウジング201の収容部の内頂面201aと面接触し、回転する。
第2の回転体5017の頂部の面の中心或いはハウジング201の収容部を形成する内頂面201aに突起部を設け、第2の回転体5017の頂部とハウジング201の内頂面201aとの接触面積を小さくし、回転時における接触部分の第2の回転体5017やハウジング201の摩耗を減少させる構成としてもよい。
尚、回転時の摩耗を減少させる構成は、突起部を設けることに限定されない。例えば、第2の回転体5017とハウジング201の収容部の内頂面201aとの間に球を設けて、回転時の摩耗を減少させる構成としても良い。球を設ける場合は、球の移動を制限するための壁となる窪みを第2の回転体5017の頂部の面又はハウジング201の内頂面201aに設けてもよい。
11…撹拌棒
12…モータ
13…第2の磁石ディスク(回転部)
14…シールリング
15…軸受
17…第2の回転体
20…ケーシング
20a…主面部
21、3021、4021…第1の磁石ディスク(第1の回転体)
30…マルチウェルプレート
31…ウェル
40…載置台
50、5050…攪拌機構
130…第2の磁石
135…回転軸
151…インナーレース
152…アウターレース
153…ボール
200…モータ収容ケーシング
201…ハウジング
210…第1の磁石
214…第1の磁石ディスクの第1の面
215…第1の磁石ディスクの第2の面
304…開口
2012…ハウジングの第1の面
2011…ハウジングの第2の面
5015…リング部材
5017…第2の回転体
Claims (12)
- 被撹拌物質を収容可能なウェルを複数有するマルチウェルプレートを搭載可能に構成され、モータを用いて前記被撹拌物質を撹拌する前記ウェル毎に設けられた撹拌機構を備えた撹拌装置であって、
前記撹拌機構は、
前記モータに接続し、前記モータの作動により回転する第1の回転体と、
前記被撹拌物質を撹拌する撹拌棒と、
前記撹拌棒を支持する第2の回転体と、
前記第1の回転体と前記第2の回転体とを磁気結合する磁気結合機構と、
前記ウェルの開口の周囲を覆い、前記第2の回転体とともに前記ウェル内を閉空間とすることが可能なシールリングと
を具備し、
前記第2の回転体は、
前記撹拌棒と結合する回転軸を有する回転部と、
前記回転部と前記シールリングとの間に設けられ、前記撹拌棒及び前記回転軸が挿入される貫通孔を有するインナーレースと、アウターレースと、前記インナーレースと前記アウターレースとの間に設けられたボールとを有する軸受と
を含み、
前記シールリングと前記インナーレースを前記回転軸と直交する面に投影したときに、前記シールリングの内径は、前記インナーレースの外径以下である
撹拌装置。 - 請求項1に記載の撹拌装置であって、
前記軸受はピーク樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレンサルファイドのうち少なくとも1つからなる
撹拌装置。 - 請求項1又は2に記載の撹拌装置であって、
前記マルチウェルプレートの上面に対向する主面部を有し、前記主面部に前記撹拌機構を備えたケーシング
を更に具備する撹拌装置。 - 請求項3に記載の撹拌装置であって、
前記ケーシングは、前記モータと前記ウェル毎の前記第1の回転体を収容するモータ収容ケーシングと、前記ウェル毎の前記撹拌棒、前記第2の回転体及び前記シールリングを保持するハウジングとの積層構造を有する
撹拌装置。 - 請求項4に記載の撹拌装置であって、
前記ハウジングは、前記モータ収容ケーシングと隣接する第1の平面と前記第1の平面と対向する第2の平面とを有し、前記第2の平面には、前記第2の回転体を収容する前記ウェル毎に設けられた有底の収容部が形成されている
撹拌装置。 - 請求項5に記載の撹拌装置であって、
前記マルチウェルプレートを載置する載置台を更に具備する
撹拌装置。 - 請求項4から6のいずれか1つに記載の撹拌装置であって、
前記ハウジングはピーク樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレンサルファイドのうち少なくとも1つからなるからなる
撹拌装置。 - 請求項1から7のいずれか1つに記載の撹拌装置であって、
前記磁気結合機構は、前記第1の回転体に設けられた第1の磁石と、前記第2の回転体に設けられた第2の磁石とにより構成される
撹拌装置。 - 請求項8に記載の撹拌装置であって、
前記第1の回転体は、前記第1の回転体の回転軸方向に沿って対向配置された第1の面と第2の面とを有し、
前記第1の磁石は異なる2つの磁極を有し、一方の前記磁極が前記第1の面側に、他方の前記磁極が前記第2の面側に位置するように、前記回転軸方向と平行して前記第1の磁石が設けられ、
前記ウェル毎に設けられた前記撹拌機構における前記第1の磁石の前記第1の面側に位置する前記磁極はいずれも同じである
撹拌装置。 - 請求項1から9のいずれか1つに記載の撹拌装置であって、
前記モータは複数の前記ウェル毎に設けられる
撹拌装置。 - 請求項1から10のいずれか1つに記載の撹拌装置であって、
前記シールリングはフッ素樹脂又はフッ素ゴムからなる
撹拌装置。 - 請求項1から11のいずれか1つに記載の撹拌装置であって、
前記撹拌棒はピーク樹脂、フッ素樹脂、ポリフェニレンサルファイドのうち少なくとも1つからなるからなる
撹拌装置。
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