TW201630655A - 攪拌裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明提供一種攪拌裝置(1)，其可以高精度地攪拌多孔盤(30)內之溶液。 攪拌裝置(1)，係構成能夠安裝於多孔盤(30)，且具備殼體(100)、複數個攪拌棒(11)、作為驅動部的複數個馬達(12)、以及安裝部(16)。殼體(100)係具有面向多孔盤(30)之上表面(301)的主表面部(101)。攪拌棒(11)係從主表面部(101)朝向多孔盤(30)之孔(31)突出。馬達(12)係配置於殼體(100)，且使攪拌棒(11)繞其軸旋轉。安裝部(16)係設置於殼體(100)，且藉由被安裝於多孔盤(30)而將殼體(100)定位於多孔盤(30)。

Description

攪拌裝置
本發明係關於一種用以攪拌孔盤(well plate)內之溶液的攪拌裝置。
多孔盤(multi-well plate)亦被稱為微盤(micro plate)、微孔盤(microwell plate)、微量滴定盤(microtiter plate)等，且在醫學、藥學、生化學、化學等之研究領域中，廣被用作為實驗用或檢驗用的工具。多孔盤一般具有6、24、96、384、1536個孔(well)，且可以在各自的孔中加入1微升(microliter)至數毫升(milliliter)左右的反應溶液。為了檢測反應後之溶液，除了可採用盤讀取機(plate reader)以外，還有各公司所販售的用於添加溶液、清洗孔的自動溶液添加吸引裝置以及用於搬運微孔盤本身的搬運系統等作為通用品。基於此等的背景，目前已進行多孔盤尺寸相關的規格化作業，且藉由美國國家標準協會(American National Standards Institute；ANSI)及實驗室自動化和篩查協會(Society for Laboratory Automation and Screening；SLAS)，來規定多孔盤的外周、孔之位置、盤之厚度等(非專利文獻1)。
作為多孔盤的一般用途之一，係有如酵素免疫分析法(Enzyme-Linked Immuno Sorbent Assay；ELISA)般地直接、或是透過專用試藥而將分子固定於多孔盤之底面的固態支承體之分析法。在ELISA中，通常是在對已固定於固態支承體之抗體依順序地添加包含標的物質之取樣溶液、抗體或標識二次抗體、基質溶液之後，藉由測量發光或吸收來進行標的物質之定量。通常，各物質溶液係在被添加之後，直接靜置。然而，因考量到各分子之吸附速度係依存於溶液中的擴散速度，且在靜置的方法中分子之吸附較慢，故而通常有必要在添加抗體或取樣溶液之後等待數小時至半天左右。
近年來，以細胞單位進行機能評估的細胞分析法(Cell based assay)受到注目，即便是在該分析法仍是多採用多孔盤。細胞分析法所使用的測量形式(measurement format)係以96孔盤為主流，其他亦有使用16孔、384孔(非專利文獻2)。另一方面，如專利文獻2所記載般地在細胞之培養及測量中，重要的是攪拌之控制。此時必須在不傷及附著在底面或是浮游的細胞的狀況下攪拌溶液，因此需要進行高精度的攪拌。在渦旋式(vortex)攪拌中，攪拌之精密度和其效率將成為問題。雖然亦有使用磁力攪拌器(magnetic stirrer)的攪拌方式，但是會與附著於孔之細胞有物理性的接觸，故而不佳。
作為多孔盤之攪拌方法，已知的有使盤整體在水平方向進行圓周運動的方法、使用磁力攪拌器的方法、和使用超音波振動的方法。
使盤整體進行圓周運動的方法亦被稱為渦旋式攪拌，已知多作為簡易之攪拌方法(專利文獻1)。在渦旋式攪拌中，為了獲得較高的攪拌效率而有必要加大圓周運動之直徑或提高轉速。但是，因亦有裝置本身之構造上的限制或噪音的問題、液體飛濺的問題、所使用的馬達之負荷的問題，故而存在限制，結果所獲得的攪拌效率並不一定很高。又，該文獻亦教示攪拌效率在盤之外側和內側有所不同，並不適於欲將盤內之全部的孔內的溶液進行具有一致性地高精度的攪拌。又，當然，因無法進行每一孔之攪拌條件的設定，故而不適合需要考慮到精確的攪拌條件之試驗。
雖然有採用如專利文獻3般地使用磁力攪拌器的攪拌方式，但是攪拌旋轉數之設定範圍較窄，並非容易進行低速、高速的旋轉。又，在攪拌器之運動的可靠度較低，且旋轉追蹤性較差的情況下，會關係到攪拌精度和攪拌效率之降低。又，亦有裝置本身為大尺寸的問題。又，因有必要將磁石片(magnetic chip)置放於底面，故而當物質或細胞等固著在底面時，恐有破壞、損傷此等物質之虞。又，全部的孔之攪拌條件已統一，考慮到許多攪拌條件之細節，較佳是可以設定對應各孔的攪拌旋轉數。雖然在專利文獻 4中已公開使用超音波的攪拌方法，但是其需要用以將振動傳至與孔盤之間的機構，而且為了進行效率佳之攪拌而需要提高輸出，因此有溫度上升的問題。又，有孔之攪拌條件已統一的問題。
〔先前技術文獻〕
〔專利文獻〕
專利文獻1：日本特開2007-237174號公報。
專利文獻2：日本特開2010-178734號公報。
專利文獻3：日本特開2008-241640號公報。
專利文獻4：日本特開2007-117830號公報。
〔非專利文獻〕
非專利文獻1：httn://www.slas.org/default/assets/File/ANSI_SLAS_4-2004_WellPositions.pdf。
非專利文獻2：Drug Discovery World Summer 2008, 77-88pp 「Progress in the implementation of Label-free-detection, part-1:Cell based assays」。
有鑑於如上之情事，本發明之目的係在於提供一種可以高精度地攪拌多孔盤內之溶液的攪拌裝置。
為了達成上述目的，本發明的攪拌裝置之一實施例，係構成能夠安裝於多孔盤，且包含有殼體(casing)、至少一個攪拌棒、驅動部以及安裝部。
上述殼體係具有面向上述多孔盤之上表面的主表面部。
上述攪拌棒係從上述主表面部朝向上述多孔盤之孔突出。
上述驅動部係配置於上述殼體，且使上述攪拌棒繞其軸旋轉。
上述安裝部係設置於上述殼體，且藉由被安裝於上述多孔盤而將上述殼體定位於上述多孔盤。
上述攪拌裝置係配置於多孔盤之上表面，攪拌棒係從殼體之主表面部配置於多孔盤之孔的內部。驅動部係使攪拌棒繞其軸旋轉，且藉由該攪拌棒來攪拌容置於上述孔中的溶液。安裝部係在將殼體安裝於多孔盤之上表面時，安裝於多孔盤之預定位置，以將殼體定位於多孔盤。
依據上述攪拌裝置，就可以藉由攪拌棒之旋轉控制(旋轉數或是轉速)而有效率地攪拌孔內的溶液。又，藉由安裝部在多孔盤上之安裝，因攪拌棒能高精度地對應於孔的位置，故而不依存於孔之大小，而可以實現穩定的攪拌精密度。
上述攪拌裝置，典型上係包含複數個攪拌棒。在此情況下，上述安裝部係藉由被安裝於上述多孔盤，而將上述複數個攪拌棒分別定位於上述多孔盤之預定的複數個孔內。
依據上述攪拌裝置，就可以藉由安裝部在多孔盤之安裝，而將複數個攪拌棒高精確地對應於各個孔的位置。
複數個攪拌棒係既可對應多孔盤之全部的孔而配置，亦可對應一部分之孔(例如，多孔盤預定行(column)數上所屬之複數個孔)而配置。亦即，攪拌棒之數目並未被限於所對應的多孔盤之孔數目。
安裝部在多孔盤之安裝位置係未被特別限定，安裝部之結構亦能夠按照上述安裝位置而作適當設置。
例如，上述安裝部係包含：空間部，係構成能夠容置上述多孔盤；以及卡合面，用以與已容置於上述空間部的上述多孔盤之外周圍表面或外周圍表面之一部分接觸。
或是，上述安裝部係包含複數個卡合突部，該複數個卡合突部係以分別與上述多孔盤之預定的複數個孔卡合的方式所構成。
或是，上述安裝部亦可由構成能夠自上述殼體分離的框架所構成。上述框架係具有內周面，該內周面係能夠分別與上述殼體之外周部和上述多孔盤之外周部卡合。
上述攪拌裝置亦可更具備薄片構件(sheet member)，該薄片構件係設置於上述主表面部，且能夠與上述多孔盤之上表面彈性接觸。藉此來提高主表面部與多孔盤之密接性，即便是在作為攪拌對象的溶液為揮發性之情況，仍能夠抑制攪拌中的溶液之蒸發。
上述驅動部亦可包含分別安裝於上述複數個攪拌棒的複數個馬達。在此情況下，上述攪拌裝置亦可更具備控制器。上述控制器係構成為個別地控制上述複數個馬達之驅動。
藉此，可以使各個攪拌棒分別獨立旋轉。各攪拌棒既可彼此以同一旋轉條件來驅動，也可以不同的旋轉條件來驅動。
上述驅動部可配置於上述殼體之內部空間；上述攪拌裝置亦可更具備已配置於上述內部空間的風扇。藉此，能夠藉由從風扇產生的氣流來冷卻驅動源。
上述攪拌裝置亦可更具備風扇安裝板，該風扇安裝板係將上述內部空間劃分成用以容置上述驅動部的第1內部空間、和用以容置上述風扇的第2內部空間，且具有使上述第1內部空間和上述第2內部空間連通的開口；上述風扇亦可用以產生經由上述開口而流動於上述第1內部空間與上述第2內部空間之間的氣流。藉此能夠產生流動於用以容置驅動部的第1內部空間與用以容置風扇的第2內部空間之間的氣流。
上述殼體亦可具有：使上述第1內部空間和上述殼體之外部空間連通的第1通氣孔；以及使上述第2內部空間和上述外部空間連通的第2通氣孔。藉此產生從外部空間經由第1通氣口而流入第1內部空間，經由風扇安裝板之開口而流動至第2內部空間，且從第2通氣口流出至外部空間的氣流，用以冷卻驅動部。
上述安裝部亦可構成為能夠自上述殼體分離的輔具(attachment)。又，上述安裝部亦可透過已安裝於上述多孔盤的定位構件而安裝於上述多孔盤。
上述攪拌裝置亦可更具備與上述主表面部彈性接觸的薄片構件；上述驅動部亦可具備：底架(chassis)，係用以容置轉子及定子；旋轉軸，係連接於上述轉子；以及軸承，係固定於上述底架，且用以支承上述旋轉軸使其能夠旋轉；上述攪拌棒可連接於上述旋轉軸；上述攪拌裝置可更具備用以封閉上述薄片構件與上述攪拌棒之間隙的密封元件。可以藉由密封元件來防止攪拌對象液體之蒸氣到達軸承，且防止油脂(grease)之流出或劣化。
上述攪拌裝置亦可更具備與上述主表面部彈性接觸的薄片構件；上述驅動部亦可具備：底架，係用以容置轉子及定子；旋轉軸，係連接於上述轉子；以及軸承，係固定於上述底架，且用以支承上述旋轉軸使其能夠旋轉；上述攪拌棒可連接於上述旋轉軸；上述殼體亦可用以封閉上述薄片構件與上述攪拌棒之間隙。亦能夠利用殼體來防止攪拌對象液體之蒸氣到達軸承，且防止油脂之流出或劣化。
上述攪拌裝置亦可更具備用以控制上述驅動部的控制器；上述控制器亦可在上述驅動部開始旋轉時，控制上述驅動部以便在一定時間產生第1轉矩，而在經過上述一定時間之後，控制上述驅動部以便交替地產生比上述第1 轉矩還小的第2轉矩以及上述第1轉矩。藉由在驅動部開始旋轉時，使驅動部產生第1轉矩，就能夠使攪拌棒確實地旋轉，而藉由在旋轉中產生更小的第2轉矩，就能夠防止由驅動部而致使的發熱。又，藉由定期性地產生第1轉矩，則即便攪拌棒之旋轉停止，仍能夠使旋轉再次開始。
如以上，依據本發明，就可以高精度地攪拌多孔盤內之溶液。
1、2、3、4、5、6‧‧‧攪拌裝置
10、40、60、70、80、1010、2010‧‧‧攪拌單元
11、1150‧‧‧攪拌棒
12、1160‧‧‧馬達
13、1180‧‧‧電路基板
14‧‧‧可撓性配線基板
15、1030、1040、2020‧‧‧薄片構件
16、86、610、710、1020、1115、2116‧‧‧安裝部
20‧‧‧控制器
21‧‧‧配線構件
30‧‧‧多孔盤
31‧‧‧孔
50‧‧‧框架
71‧‧‧加壓泵浦
72‧‧‧通孔
100、400、600、700、1110、1120、2110‧‧‧殼體
101、401、601、701、1111、1121、2111‧‧‧主表面部
102‧‧‧上表面部
103‧‧‧凹部
104‧‧‧容置部
105‧‧‧階形孔
106‧‧‧大徑部
107‧‧‧小徑部
109‧‧‧蓋體
111‧‧‧軸部
112‧‧‧攪拌部
121‧‧‧主齒輪
122‧‧‧齒輪組
123‧‧‧齒輪單元
124‧‧‧小齒輪
125‧‧‧蝸形齒輪
161‧‧‧卡合面
301‧‧‧上表面
302、303、402‧‧‧側表面
304‧‧‧凸部
305‧‧‧外周部
306‧‧‧定位基底
307、1023‧‧‧定位孔
501‧‧‧內周面
611‧‧‧基底部
612‧‧‧卡合突部
861‧‧‧卡合面
1021、1031、1041、1113、2021、2113‧‧‧貫通孔
1022‧‧‧抵接部
1112、1122、2112‧‧‧側壁部
1114、1123、2114‧‧‧通氣口
1116、2117‧‧‧馬達固定板支承部
1130‧‧‧風扇安裝板
1131、1191‧‧‧開口
1141‧‧‧風扇
1150‧‧‧攪拌棒
1151‧‧‧軸部
1152‧‧‧攪拌部
1161‧‧‧馬達底架
1162‧‧‧馬達軸
1163、1164‧‧‧軸承
1170‧‧‧馬達固定板
1190‧‧‧密封元件
2115‧‧‧定位銷支承部
A1、A2‧‧‧油脂保持空間
S1、S2‧‧‧空間部(內部空間)
T‧‧‧作業台
X‧‧‧X軸
Y‧‧‧Y軸
Z‧‧‧Z軸
圖1係顯示本發明之第1實施形態的攪拌裝置之立體圖。
圖2係上述攪拌裝置之主要部分的剖視圖。
圖3係顯示上述攪拌裝置已安裝於多孔盤的狀態之主要部分的剖視圖。
圖4係顯示本發明之第2實施形態的攪拌裝置之結構的立體圖。
圖5係顯示本發明之第3實施形態的攪拌裝置之結構的主要部分之剖視圖。
圖6係顯示本發明之第4實施形態的攪拌裝置之結構的立體圖。
圖7係顯示本發明之第4實施形態的攪拌裝置之結構的主要部分之剖視圖。
圖8係顯示圖2所示的攪拌裝置之結構之變化例的概略剖視圖。
圖9係顯示圖2所示的攪拌裝置之結構之另一變化例的概略剖視圖。
圖10係顯示圖2所示的攪拌裝置之結構之再另一變化例的概略剖視圖。
圖11係顯示圖1所示的攪拌裝置之結構之再另一變化例的概略剖視圖。
圖12係顯示本發明之第5實施形態的攪拌裝置及多孔盤之結構的立體圖。
圖13係顯示圖12所示的攪拌裝置之結構的剖視圖。
圖14係顯示圖12所示的攪拌裝置及多孔盤之結構的剖視圖。
圖15係顯示圖12所示之攪拌裝置所具備的攪拌單元之結構的立體圖。
圖16係顯示圖12所示之攪拌裝置所具備的攪拌單元之局部結構的立體圖。
圖17係顯示圖12所示的攪拌裝置之馬達周邊構造的剖視圖。
圖18係顯示圖12所示的攪拌裝置之馬達周邊構造的剖視圖。
圖19係顯示本發明的攪拌裝置之馬達之控制方法的示意圖。
圖20係顯示本發明之第6實施形態的攪拌裝置及多孔 盤之結構的立體圖。
圖21係顯示圖20所示的攪拌裝置之結構的剖視圖。
圖22係顯示圖20所示的攪拌裝置及多孔盤之結構的剖視圖。
以下，一邊參照圖式一邊說明本發明之實施形態。
〔第1實施形態〕
圖1係顯示本發明之第1實施形態的攪拌裝置之立體圖，圖2係沿著攪拌裝置之X軸方向的剖視圖，圖3係沿著攪拌裝置已安裝於多孔盤的狀態之X軸方向的剖視圖。
要特別說明的是，在各圖中，X軸方向及Y軸方向係顯示相互正交的水平方向，而Z軸方向係顯示與X軸方向及Y軸方向正交的高度方向。
[整體結構]
本實施形態之攪拌裝置1係具備攪拌單元10和控制器20。
攪拌單元10係構成能夠安裝於多孔盤30上。攪拌單元10係具有複數個攪拌棒11，該複數個攪拌棒11係用以攪拌已容置於多孔盤30之孔31內的溶液。
在本實施形態中，雖然攪拌單元10係具備對應多孔盤30之孔的複數個攪拌棒11，但是未被限於此，只要具備至少一個攪拌棒即可。
控制器20係用以控制攪拌單元10之驅動，典型上是由具有中央處理單元(Central Processing Unit；CPU)、唯讀記憶體(Read Only Memory；ROM)、隨機存取記憶體(Random Access Memory；RAM)的電腦所構成。控制器20既可由通用的電腦所構成，又可由專用的電腦所構成。
控制器20係構成為：電性連接於攪拌單元10，且個別地或共同地控制用以驅動攪拌棒11的馬達之旋轉。在本實施形態中，雖然控制器20係透過配線構件21而電性連接於攪拌單元10，但是未被限於此，例如亦可藉由無線的方式來與攪拌單元10電性連接。
多孔盤30係由大致矩形的板狀構件所構成，該大致矩形的板狀構件係具有：形成有矩陣狀之複數個孔31的上表面301；長側邊的側表面302；以及短側邊的側表面303。多孔盤30，典型上是由具有透光性的合成樹脂材料射出成形體所構成。
複數個孔31係以預定間隔排列成矩陣狀。在圖示之例 中，藉由整齊排列於短邊方向(X軸方向)的8個孔31排列成12行於長邊方向(Y軸方向)，就可形成合計96個孔。孔31之排列間隔，約為9毫米(millimeter；mm)。要特別說明的是，孔之數目不應受限於該舉例說明中，亦可為6個、24個、384個、1536個等。
多孔盤30，典型上是可採用市售的通用品。例如，能夠應用賽默飛世爾科技股份有限公司(Thermo Fisher Scientific K.K)製造的「Nunc 96微孔盤」。
[攪拌單元]
以下，參照圖2及圖3就攪拌單元10之詳細內容加以說明。
攪拌單元10係具有殼體100、複數個攪拌棒11、複數個馬達12及安裝部16。
殼體100係由例如鋁(aluminum)合金等的金屬材料所構成。殼體100係形成為大致矩形的板狀，且其一邊的表面係面向多孔盤30的上表面301所形成的主表面部101。主表面部101係形成為可以覆蓋多孔盤30之上表面301的大小。
在相當於與殼體100之主表面部101為相反側之表面 的上表面部102，係形成有容置電路基板13的凹部103，該電路基板13係用以驅動複數個馬達12。凹部103係被已安裝於殼體100之上表面部102的蓋體109所覆蓋。
安裝部16係如後面所述般地與殼體100一體成形，且係構成具有能夠容置多孔盤30的空間部S1。如圖3所示，安裝部16係由從主表面部101之周緣朝向多孔盤30之外周向下延伸的周壁所構成，且在其內部形成空間部S1。上述周壁之高度係設定為：在殼體100已放置於多孔盤30之上表面301時，上述周壁之底部不接觸於作業台T(參照圖3)的高度。
複數個攪拌棒11係為了對應已容置於空間部S1的多孔盤30之全部的孔31而在殼體100配置成矩陣狀。複數個攪拌棒11係從主表面部101朝向多孔盤30突出，且配置於各孔31之內部。複數個攪拌棒11係分別具有同一結構，且分別與已配置於殼體100的複數個馬達12之驅動軸連結。
攪拌單元10係能按照所使用的多孔盤之種類(或是孔之數目)，而使攪拌棒11或馬達12之排列間隔、空間部S1之形狀等使其最適化。
如圖2所示，在殼體100係沿著Z軸方向形成有將凹 部103和空間部S1彼此連結的複數個階形孔105。複數個階形孔105係在凹部103之底面排列成矩陣狀，且分別具有大徑部106和小徑部107。
大徑部106係位於凹部103側，且由能夠容置馬達12的大小所形成。小徑部107係位於空間部S1側，且由能夠容置攪拌棒11的大小所形成。小徑部107係與大徑部106同心地形成，且使馬達12分別固定於大徑部106與小徑部107之階形部。
馬達12係構成使攪拌棒11繞其軸旋轉的驅動部。馬達12之旋轉數係未被特別限定，在本實施形態中係能夠設定為1rpm至6000rpm之範圍，且能採用旋轉數精度為±2%以下的馬達。藉此，無論是低速攪拌及高速攪拌之其中任一個都可以應付，並且能夠實現攪拌棒11之高精確度的旋轉數控制。
雖然馬達12係由以脈衝信號所驅動的步進馬達(stepping motor)所構成，但是未被限於此，例如，能夠應用可高精度地控制旋轉數的馬達之同步馬達(synchronous motor)、直流無刷馬達(brushless IDC motor)等。馬達12之大小亦未被特別限定，例如可採用直徑6mm以下。
各馬達12係透過可撓性配線基板14而電性連接於電 路基板13。電路基板13係透過配線構件21而電性連接於控制器20，而各馬達12之驅動係構成能夠藉由控制器20而個別地控制。雖然各馬達12係在同一旋轉方向以同一旋轉數(轉速)被驅動，但是未被限於此，亦能夠使每一馬達之旋轉方向、旋轉數有所不同。又，全部的馬達12既可同時啟動，也可使一部分的馬達12選擇性地啟動。
馬達12驅動時所產生的熱，係經由金屬製的殼體100而朝向外部散熱。藉此，可以抑制熱朝向多孔盤30傳遞，以抑制因蒸氣或熱所造成的孔31內的溶液的變質等。
攪拌棒11係具有：連結於馬達12之驅動軸的軸部111；以及形成於軸部111之前端的攪拌(paddle part)部112。攪拌部112之形狀或個數係未被特別限定，能夠採用可藉由繞著軸部111的軸之旋轉而獲得預期的溶液之攪拌功能的各種形態。
如圖3所示，攪拌棒11係在多孔盤30已容置於空間部S1的狀態下，配置於各孔31之內部。典型上，各攪拌棒11係配置於各孔31之中心軸上。從孔31之底部起算至攪拌棒11之高度係未被特別限定，能按照孔31之大小或溶液之量、種類等來適當作設定，典型上是設定為攪拌棒11之前端不接觸於孔31之底部的高度。
攪拌單元10係更具備已設置於主表面部101的薄片構件15。薄片構件15係構成為：與已容置於容置部104(圖未顯示容置部104)的多孔盤30之上表面彈性接觸。
薄片構件15之設置係在攪拌對象溶液為揮發性溶液的情況特別有效，且可以有效地防止因長時間之攪拌動作而引起的溶液之蒸發。薄片構件15之構成材料未被特別限定，只要是具有耐熱性及抗藥品性，且能與多孔盤30之上表面301彈性接觸的材料即可，典型上可列舉矽氧橡膠(silicone rubber)。
薄片構件15係透過黏著層等而貼附於殼體100之主表面部101。薄片構件15，較佳是能裝卸自如地安裝於主表面部101，藉此能夠輕易地進行薄片構件15之交換等。
然後，本實施形態之攪拌單元10係具備安裝部16，該安裝部16係藉由被安裝於多孔盤30而將殼體100定位於多孔盤30。
安裝部16係設置於殼體100，且具有與已容置於空間部S1的多孔盤30之外周圍表面接觸的卡合面161。如圖3所示，卡合面161係構成能夠與已形成於多孔盤30之側壁底部的凸部304之外周圍表面卡合。雖然卡合面161在典型上是由平面(flat surface)(垂直之表面)所形成，但是未被 限於此，亦可由錐形表面(tapered surface)或曲面(curved surface)所形成。
安裝部16係藉由被安裝於多孔盤30之外周圍表面，而將殼體100定位於多孔盤30。從定位精確度確保之觀點來看，雖然安裝部16在典型上是形成能夠與多孔盤30之四個邊(全周圍)卡合，但是未被限於此，卡合位置亦可為例如與多孔盤30之外周圍表面的一部分、或例如與三個邊卡和。
[攪拌裝置之操作]
其次，就如上述結構的攪拌裝置1之典型的操作加以說明。
攪拌單元10係放置於多孔盤30之上表面301，藉此，各攪拌棒11能配置於多孔盤30之各孔31的內部。安裝部16係在將殼體100配置於多孔盤30之上表面301時，與被容置於空間部S1的多孔盤30之凸部304的外周圍表面卡合。藉此，殼體100能定位於多孔盤30。
控制器20係將驅動脈衝信號輸出至馬達12，且使配置於用以容置攪拌對象溶液之孔31的攪拌棒11以預定旋轉數(例如3000rpm)進行旋轉。典型上，雖然控制器20係使各攪拌棒11以同一旋轉數進行旋轉，但是亦可針對每一 孔以不同之旋轉數使攪拌棒11旋轉。更且，控制器20既可使各馬達同時啟動，也可使各馬達以預定之順序啟動。
此時，殼體100之主表面部101係透過薄片構件15而密接於多孔盤30之上表面301。藉此，因鄰接的複數個孔31之間係藉由薄片構件15所防護，故而能防止因攪拌而產生的飛沫混入其他的孔31中。又，能藉由薄片構件15來提高各孔31之氣密性，且藉此抑制孔31內的溶液之蒸發。
在本實施形態中，因能藉由安裝部16來使殼體100定位於多孔盤30，故而各攪拌棒11亦能以較高之位置精確地配置於各孔31之內部。藉此，因可以將複數個攪拌棒11一次性地定位於複數個微小的孔，故而可以謀求各孔中的溶液之攪拌處理的均勻化。
又，因各攪拌棒11係分別藉由各自的馬達12所驅動，故而可以使各自的攪拌棒11以最佳且適當的驅動條件進行旋轉。又，因各馬達12係由可以藉由驅動脈衝來實現準確之旋轉數的步進馬達所構成，故而可以提高各孔31中的溶液之攪拌精度及攪拌效率。
如上，依據本實施形態，與使微孔盤整體在水平方向上進行圓周運動的水平渦旋式攪拌法比較，可以大幅地提 高各孔31之攪拌精度及攪拌效率。又，依據本實施形態，則因可以用攪拌棒11分別攪拌各孔31內的溶液，故而可以不依存於孔31之位置而均勻地進行攪拌。從而，在ELISA等之試驗方法中，可以高精確地檢測或定量取樣中所含的抗體或抗原之濃度。
又，依據本實施形態，與使用磁力攪拌器的方法比較，因可以高精度地控制攪拌速度，故而能夠輕易地應付各種的攪拌條件，且亦能夠對每一孔設定不同的攪拌條件。從而，即便是在例如在製劑研究等領域中所應評估的溶離度試驗法(dissolution test)之取樣於多數的情況下，仍能夠使用同一多孔盤有效率地進行篩選評估(screening evaluation)。
〔第2實施形態〕
圖4係顯示本發明之第2實施形態的攪拌裝置2之結構的立體圖。以下，主要就與第1實施形態不同之結構加以說明，且就與上述之實施形態同樣的結構附記同樣的符號且省略或簡化其說明。
本實施形態之攪拌裝置2係具有複數個攪拌單元40、未圖示的控制器、以及框架50。
各攪拌單元40係針對排列於多孔盤30之Y軸方向的 孔31之每一行進行分割所構成。各攪拌單元40係具備：對應各行所屬之八個孔31的複數個(八根)攪拌棒11；分別驅動此等攪拌棒11的複數個馬達12；以及具有各馬達12之驅動電路的電路基板(省略圖示)等。
要特別說明的是，攪拌單元40係未被限於僅具備與1列之孔數相當的攪拌棒11之結構，亦可具備與2行以上之孔數相當的攪拌棒11。
攪拌單元40係具有用以容置複數個攪拌棒11及馬達12的殼體400。殼體400係具有長方體形狀，且由鋁合金等的金屬材料所構成。殼體400係具有：能放置於多孔盤30之上表面301的主表面部401；以及面向X軸方向的二個側表面402。
框架50係構成能夠自各攪拌單元40分離，且具備在內部具有能夠容置多孔盤30之矩形框形狀的空間部S2。框架50係具有：能夠用以包覆各攪拌單元40之側表面402的外周部，並能夠與多孔盤30之外周部305分別卡合(接觸)的內周面501。
在本實施形態中，框架50係藉由被安裝於多孔盤30而將攪拌單元40之殼體400定位於多孔盤30而具有作為安裝部的功能。亦即，在本實施形態中，藉由將攪拌單元 40安裝於已將多孔盤30容置於框架50的空間部S2，就能使攪拌單元40定位於多孔盤30。同時，也能使攪拌棒11高精確地定位於預定之孔31。
本實施形態之攪拌裝置2係能藉由未圖示的控制器來驅動控制攪拌單元40之各馬達12。上述控制器20，例如是構成能夠透過框架50而電性連接於各攪拌單元40。在此情況下，亦可在框架50之內周面501、和攪拌單元40之外周部(例如側表面402)，分別設置有能夠電性連接的接點。或是，控制器20亦可直接電性連接於各攪拌單元40。
即便是在結構如上的本實施形態之攪拌裝置2中，仍可以獲得與上述之第1實施形態同樣的作用功效。依據本實施形態，因構成能夠以行為單位將攪拌單元40安裝於多孔盤30之孔31，故而不僅可以對已容置於全部之孔31的溶液、也可以僅對已容置於一部分之孔31的溶液，以實施所預期的攪拌處理。
〔第3實施形態〕
圖5係顯示本發明之第3實施形態的攪拌裝置3之結構的主要部分之剖視圖。以下，主要就與第1實施形態不同之結構加以說明，且就與上述之實施形態同樣的結構附記同樣的符號且省略或簡化其說明。
本實施形態之攪拌裝置3係具有攪拌單元60、以及未圖示的控制器。
攪拌單元60係具有殼體600，該殼體600係以可以覆蓋與排列於多孔盤30之Y軸方向的孔31之2行孔31之數目相當之上表面的大小所形成。在殼體600係配置有：對應相當於上述2行之孔31之數目而配置的複數個(16根)攪拌棒11；以及分別驅動此等攪拌棒11的複數個馬達12等。
要特別說明的是，攪拌單元60係未被限於具備與上述2行之孔數相當的攪拌棒11之結構，亦可具備與1行或3行以上之孔數相當的攪拌棒11。
殼體600的外型呈長方體形狀，且由鋁合金等的金屬材料所構成。殼體600係具有能放置於多孔盤30之上表面301的主表面部601，且在主表面部601係安裝有能夠與多孔盤30之上表面彈性密接的薄片構件15。
攪拌單元60係更具有安裝部610。安裝部610係具有：與殼體600一體成形的基底部611；以及形成於基底部611之下表面的複數個卡合突部612。
基底部611係從殼體600之下端部朝向Y軸方向以1 行孔之長度延伸設置。基底部611之厚度係未被特別限定，亦可形成與殼體600同等的厚度(高度)。
複數個卡合突部612係對應位於基底部611之正下方的各孔31而配置，且構成能夠與該孔31之開口部卡合。在本實施形態中，雖然各卡合突部612係形成為大致半圓的形狀，但是未被限於此，亦可形成圓柱、菱柱及其他的幾何學形狀。
即便是在結構如上的本實施形態之攪拌裝置3中，仍可以獲得與上述之第1實施形態同樣的作用功效。依據本實施形態，則與第2實施形態同樣地，因構成能夠以預定的行為單位將攪拌單元60安裝於多孔盤30之孔31，故而不僅可以對已容置於全部之孔31的溶液、也可以僅對已容置於一部分之孔31的溶液，以實施所預期的攪拌處理。
又，在本實施形態中，因安裝部610係具備複數個卡合突部612，該複數個卡合突部612係構成為分別與複數個孔卡合，該複數個孔係屬於與配置有攪拌棒11之行數不同的行，故而可以謀求攪拌單元60之小型化、輕量化。
要特別說明的是，卡合突部612所卡合的孔行係未被限於在配置有攪拌棒11的孔行之鄰行。又，卡合突部612之數目係沒有必要一定對應行內的孔數(八個)，只要構成 能夠與至少二個孔卡合即可。
〔第4實施形態〕
圖6及圖7係顯示本發明之第4實施形態的攪拌裝置之結構，其中圖6為立體圖，圖7為側面剖視圖。以下，主要就與第1實施形態不同之結構加以說明，且就與上述之實施形態同樣的結構附記同樣的符號且省略或簡化其說明。
本實施形態之攪拌裝置4係具有攪拌單元70、以及未圖示的控制器。
攪拌單元70係具有殼體700，該殼體700係與第1實施形態同樣以可以覆蓋多孔盤30之上表面301的大小所形成。在殼體700係配置有：對應多孔盤30之各孔31而配置的複數個攪拌棒11；以及分別驅動此等攪拌棒11的複數個馬達12等。
殼體700的外型呈長方體形狀，且由鋁合金等的金屬材料所構成。殼體700係具有能放置於多孔盤30之上表面301的主表面部701，且在主表面部701安裝有能夠與多孔盤30之上表面彈性密接的薄片構件15。
攪拌單元70係更具有複數個安裝部710。複數個安裝 部710各個係由一體成形於殼體700之主表面部701的環形凸部所構成，且以從主表面部701突出的方式所形成。複數個安裝部710各個係在薄片構件15已密接於多孔盤30之上表面301的狀態下，分別與各孔31嵌合。藉此，能使殼體700定位於多孔盤30，且使攪拌棒11以較高之位置精確地配置於各孔31。
即便是在結構如上的本實施形態之攪拌裝置4中，仍可以獲得與上述之第1實施形態同樣的作用功效。
以上，雖然已就本發明之實施形態加以說明，但是本發明並非僅被限定於上述之實施形態，只要在未脫離本發明之要旨的範圍內即能施加各種的變化。
例如，在以上之實施形態中，雖然已使用孔數為96個的多孔盤30，但是未被限於此，亦可使用孔數不同之其他的多孔盤。在此情況下，能按照多孔盤之外形或孔之排列間距(array pitch)，使攪拌棒之排列間距及安裝部之大小等達到最適化。
為了更進一步提高攪拌棒11之旋轉數的精確度，亦可構成能夠藉由控制器20來監控(monitoring)各攪拌棒11之旋轉數。在此情況下，例如，在殼體設置有檢測攪拌棒11之旋轉數的編碼器(encoder)等之檢測部，且構成為：控制 器20基於該檢測部之輸出而將攪拌棒11控制在預定的旋轉數。
又，在以上之實施形態中，雖然為了抑制孔31內的溶液之蒸發，而在殼體之主表面部設置有薄片構件15，但是亦可取代之或除此之外，將各孔之內壓維持在預定之壓力以抑制該溶液之蒸發。
例如，圖8所示的攪拌單元係具有：加壓泵浦71；以及連接於加壓泵浦71之流出口的通孔72。通孔72係構成能夠將從加壓泵浦71排出的氣體導入已配置攪拌棒11的孔31內，例如，以連通各階形孔之小徑部107的方式在殼體100內形成網格。加壓泵浦71係在孔內排出例如相當於飽和水蒸氣壓的壓力之氣體。藉此可以抑制孔內的溶液之蒸發。從加壓泵浦排出的氣體既可為空氣，又可為氬氣等的惰性氣體。
又，在以上之實施形態中，雖然已使用對應複數個攪拌棒11而配置的複數個馬達12作為驅動部，但是亦可構成為僅用單一馬達來使複數個攪拌棒11進行旋轉。
例如，圖9所示的攪拌單元係具有將單一馬達12之旋轉驅動力傳遞至各攪拌棒11的齒輪組(gear train)122。齒輪組122係連接於與馬達12結合的主齒輪121，且包含將 該主齒輪121之旋轉傳遞至各攪拌棒11的複數個齒輪。
另一方面，圖10所示的攪拌單元係具有將單一馬達12之旋轉驅動力傳遞至各攪拌棒11的齒輪單元(gear unit)123。齒輪單元123係具有：固定於各攪拌棒11之基端部的複數個小齒輪(pinion gear)124；以及將馬達12之驅動力傳遞至此等複數個小齒輪124的複數個蝸形齒輪(worm gear)125。依據該結構，因可以用蝸形齒輪125之齒輪比來調整攪拌棒11之轉速，例如，故而可以穩定地以低速進行平順的攪拌。
更且，在以上之第1實施形態中，雖然是構成為攪拌單元20之安裝部16透過卡合面161而整周地卡合於多孔盤30之外周圍表面，但是取而代之，亦可構成為卡合於多孔盤30之外周圍表面的一部分。藉由如此的結構，仍可以獲得與第1實施形態同樣的作用功效。例如，圖11係顯示具備有僅與多孔盤30之四角隅之外周圍表面局部接觸之四個安裝部86的攪拌單元80。各安裝部86係由繞Z軸折彎大致90。的彎曲構件所構成，且其等的內表面是構成作為與多孔盤30之四角隅之外周圍表面卡合(接觸)的卡合面861。
〔第5實施形態〕
圖12係顯示本發明之第5實施形態的攪拌裝置5及多 孔盤30之分解立體圖，圖13係沿著攪拌裝置5之X軸方向的剖視圖，圖14係沿著攪拌裝置5已安裝於多孔盤30之狀態下的X軸方向之剖視圖。以下，主要就與第1實施形態不同之結構加以說明，且就與上述之實施形態同樣的結構附記同樣的符號且省略或簡化其說明。
要特別說明的是，在各圖中，X軸及Y軸方向係顯示相互正交的水平方向，而Z軸方向係顯示與此等X軸及Y軸方向正交的高度方向。
[整體結構]
如圖12所示，攪拌裝置5係具備攪拌單元1010、輔具1020、第1薄片構件1030及第2薄片構件1040。又，攪拌裝置5係具備與第1實施形態同樣未圖示的控制器。
攪拌單元1010係構成能夠透過輔具1020而安裝於多孔盤30。攪拌單元1010係具有用以攪拌已容置於多孔盤30之孔31內的溶液之複數個攪拌棒1150。
在本實施形態中，雖然攪拌單元1010係具備對應多孔盤30之孔的複數個攪拌棒1150，但是未被限於此，只要具備至少一個攪拌棒即可。
輔具1020係具備貫通孔1021、抵接部1022及定位孔 1023。輔具1020係可以形成為具有與多孔盤30同樣大小的板狀構件。
如圖13所示，貫通孔1021，為貫穿輔具1020之前背表面的孔，且對多孔盤30之各孔各設置有一個。貫通孔1021係具有比孔31小且比攪拌棒1150大的孔徑，且在各貫通孔1021插通有各一個攪拌棒1150。
如圖12所示，抵接部1022，為從輔具1020之周緣朝向多孔盤30之外周圍表面向下延伸的部分。抵接部1022係藉由抵接於多孔盤30之外周圍表面而將輔具1020定位於多孔盤30。
具體而言，抵接部1022係可以形成為具備：抵接於多孔盤30之側表面302的部分；以及抵接於側表面303的部分者。另外，抵接部1022之具體形狀係未被限於圖12所示者，只要是可以將輔具1020定位於多孔盤30者即可。
定位孔1023，為可供攪拌單元1010所具備之定位銷1115插通的孔。雖然定位孔1023之數目或形狀係未被特別限定，但是可以形成為如圖12所示在輔具1020之周緣設置有四個者。
輔具1020之構成材料係未被特別限定，可以形成為由 具有耐熱性及抗藥品性的合成樹脂等所構成者。
第1薄片構件1030，為由彈性材料所構成的薄片狀之構件，被配置於輔具1020與多孔盤30之間，且具備貫通孔1031。如圖13所示，貫通孔1031，為用以貫通第1薄片構件1030之前背表面的孔，且對應多孔盤30之各孔各設置有一個。
第1薄片構件1030之構成材料係具有耐熱性及抗藥品性，只要是能與多孔盤30之上表面301及輔具1020彈性接觸的材料就未被特別限定，典型上可列舉矽氧橡膠。
第2薄片構件1040，為由彈性材料所構成的薄片狀之構件，被配置於輔具1020與攪拌單元1010之間，且具備貫通孔1041。如圖13所示，貫通孔1041，為用以貫通第2薄片構件1040之前背表面的孔，且對應多孔盤30之各孔各設置有一個。
又，如圖12所示，在第2薄片構件1040係設置有定位孔1042。定位孔1042，為貫通第2薄片構件1040之前背表面的孔，且為可供攪拌單元1010所具備之定位銷1115插通的孔。雖然定位孔之數目或形狀係未被特別限定，但是可以形成為如圖12所示在第2薄片構件1040之周緣設置有四個者。
第2薄片構件1040之構成材料係具有耐熱性及抗藥品性，只要是能與攪拌單元1010及輔具1020彈性接觸的材料就未被特別限定，典型上可列舉矽氧橡膠。
控制器係與第1實施形態同樣用以控制攪拌單元1010之驅動者，且構成為：電性連接於攪拌單元1010，且個別地或共同地控制用以驅動攪拌棒1150的馬達之旋轉。
[攪拌單元]
就攪拌單元1010之詳細內容加以說明。圖15係攪拌單元1010之分解立體圖，圖16係攪拌單元1010之局部結構的立體圖。
如圖14至圖16所示，攪拌單元1010係具備第1殼體1110、第2殼體1120、風扇安裝板1130、風扇1140、攪拌棒1150、馬達1160、馬達固定板1170及電路基板1180。
第1殼體1110係由例如鋁合金等的金屬材料所構成。第1殼體1110係具備：面向多孔盤30之上表面301的主表面部1111；以及從主表面部1111向下延伸的側壁部1112。
在主表面部1111係形成有複數個貫通孔1113。各貫 通孔1113係貫通主表面部1111，且在各貫通孔1113各插通有一個攪拌棒1150。
又，第1殼體1100係具備通氣口1114。通氣口1114係貫通側壁部1112，而使第1殼體1110之內外連通。通氣口1114之形狀或數目係未被特別限定。
如圖12所示，在主表面部1111之周緣係設置有定位銷1115。定位銷1115係從主表面部1111突出，且插通至第2薄片構件1040之定位孔1042及輔具1020之定位孔1023。藉此，攪拌單元1010能定位於輔具1020，且能透過輔具1020而定位於多孔盤30。
又，如圖14所示，在側壁部1112係形成有馬達固定板支承部1116。馬達固定板支承部1116係從側壁部1112突出至容置空間內，且構成能用以放置馬達固定板1170。
第2殼體1120係由例如鋁合金等的金屬材料所構成。第2殼體1120係具備：平板狀的主表面部1121；以及從主表面部1121向下延伸的側壁部1122。
又，第2殼體1120係具備通氣口1123。通氣口1123係貫通側壁部1122，而使第2殼體1120之內外連通。通氣口1123之形狀或數目係未被特別限定。
第1殼體1110之側壁部1112和第2殼體1120之側壁部1122係相互地接合，且藉由第1殼體1110和第2殼體1120而形成內部空間。
風扇安裝板1130係藉由第1殼體1110之側壁部1112和第2殼體1120之側壁部1122所夾持，以支承風扇1140。如圖14及圖15所示，在風扇安裝板1130係設置有用以貫通風扇安裝板1130的開口1131。開口1131之形狀或大小係未被特別限定。
由第1殼體1110和第2殼體1120所形成的內部空間，係藉由風扇安裝板1130所劃分。以下，如圖14所示，將藉由第1殼體1110和風扇安裝板1130所形成的空間作為內部空間S1，將第2殼體1120和風扇安裝板1130所形成的空間作為內部空間S2。內部空間S1和內部空間S2係藉由設置於風扇安裝板1130的開口1131而連通。
風扇1140係固定於風扇安裝板1130，且面對於開口1131。風扇1140，只要是能夠使氣流產生的結構即可，例如可形成為藉由內置的馬達使螺旋槳(propeller)旋轉者。
攪拌棒1150係以對應多孔盤30之全部的孔31的方式配置成矩陣狀。攪拌棒1150係如圖13所示地插通至貫通 孔1113、貫通孔1041、貫通孔1021及貫通孔1031，且如圖14所示地配置於各孔31之內部。各攪拌棒1150係分別具有同一結構，且分別連接於複數個馬達1160。
如圖13所示，攪拌棒1150係具有：連接於馬達1160的軸部1151；以及形成於軸部1151之前端的攪拌部1152。攪拌部1152之形狀或個數係未被特別限定，能夠採用可藉由繞著軸部1151之軸的旋轉而獲得所期望的溶液之攪拌功能的各種形態。
如圖14所示，攪拌棒1150係在攪拌單元1010已安裝於多孔盤30之狀態下，被配置於各孔31之內部。典型上，各攪拌棒1150係配置於各孔31之中心軸上。從孔31之底部起算的攪拌棒1150之高度係未被特別限定，能按照孔31之大小或溶液之量、種類等而適當設定，典型上是設定為攪拌棒1150之前端不接觸於孔31之底部的高度。
馬達1160係構成使攪拌棒1150繞其軸旋轉的驅動部。雖然馬達1160係與第1實施形態同樣由以脈衝信號所驅動的步進馬達所構成，但是未被限於此，例如，能夠應用可高精確地控制旋轉數的馬達之同步馬達、直流無刷馬達等。
各馬達1160係電性連接於電路基板1180，且構成能 夠藉由控制器而個別地進行控制。雖然各馬達1160係在同一旋轉方向以同一旋轉數(轉速)所驅動，但是未被限於此，亦能夠使每一馬達之旋轉數有所不同。又，全部的馬達1160既可同時啟動，也可使一部分的馬達1160選擇性地啟動。
馬達固定板1170係藉由緊固螺釘等而支承於馬達固定板支承部1116，藉此固定馬達1160。如圖16所示，馬達固定板1170，為朝向X方向延伸的板狀構件，且以複數個馬達固定板1170朝向Y方向成為平行的方式所排列。
各馬達固定板1170係固定朝向X方向排列的複數個馬達1160。各馬達1160係藉由緊固螺釘等而固定於馬達固定板1170。要特別說明的是，馬達固定板1170之形狀或排列係未被特別限定，只要是可以將各馬達1160固定於第1殼體1100者即可。
電路基板1180係連接於控制器，且對各馬達1160供應驅動信號。電路基板1180係電性連接於朝向X方向排列的複數個馬達1160，且使複數個電路基板1180平行地排列於Y方向。電路基板1180之結構係未被特別限定，既可使個別的電路基板連接於各馬達1160，也可使全部的馬達1160連接於一個電路基板。
雖然電路基板1180亦可包含馬達1160之驅動電路，但是實質上亦可僅進行馬達1160之連接，且在攪拌單元1010之外部配置驅動電路。
[攪拌裝置之操作]
其次，就如上述結構的攪拌裝置5之典型的操作加以說明。
如圖12所示，攪拌單元1010係透過輔具1020而放置於多孔盤30之上表面301，藉此使各攪拌棒1150配置於多孔盤30之各孔31的內部。
輔具1020所具備的抵接部1022係抵接於多孔盤30，藉此能使輔具1020定位於多孔盤30。又，攪拌單元1010所具備的定位銷1115係插入輔具1020之定位孔1023，藉此能使攪拌單元1010定位於輔具1020。藉此，能使攪拌單元1010定位於多孔盤30。
控制器係與第1實施形態同樣將驅動脈衝信號輸出至馬達1160，且使配置於容置攪拌對象溶液之孔31的攪拌棒1150以預定旋轉數(例如3000rpm)進行旋轉。典型上，雖然控制器係使各攪拌棒1150以同一旋轉數進行旋轉，但是亦可對每一孔以不同之旋轉數使攪拌棒1150旋轉。更且，控制器既可使各馬達同時啟動，也可使各馬達以預定之順 序啟動。
此時，如圖14所示，在多孔盤30之上表面301和輔具1020係密接有第1薄片構件1030，而在輔具1020和第1殼體1110之主表面部1111係密接有第2薄片構件1040。
藉此，鄰接的複數個孔31之間係能藉由第1薄片構件1030、輔具1020及第2薄片構件1040所防護，且能防止因攪拌而產生的飛沫混入其他的孔31中。又，能藉由第1薄片構件1030及第2薄片構件1040來提高各孔31之氣密性，且藉此能抑制孔31內的溶液之蒸發。
在本實施形態中，係能藉由輔具1020之抵接部1022及攪拌單元1010之定位銷1115，使攪拌單元1010定位於多孔盤30。藉此，各攪拌棒1150亦能以較高之位置精確地配置於各孔31之內部。因可以將複數個攪拌棒1150一次性地定位於複數個微小之孔，故而可以謀求各孔中的溶液之攪拌處理的均勻化。
又，因各攪拌棒1150係分別藉由各自的馬達1160所驅動，故而可以使各自的攪拌棒1150以最佳且適當的驅動條件進行旋轉。又，因各馬達1160係由可以藉由驅動脈衝來實現準確之旋轉數的步進馬達所構成，故而可以提高各孔31中的溶液之攪拌精度及攪拌效率。
更且，在本實施形態中，係能藉由控制器而使風扇1140驅動，藉此產生從內部空間S2經由開口1131而流動至內部空間S1的氣流。又，在第1殼體1110及第2殼體1120係分別設置有通氣口1114及通氣口1123。因此，空氣係從攪拌單元1010之外部經由通氣口1123而流入內部空間S2，且藉由風扇1140而流動至內部空間S1，並經由通氣口1114而從內部空間S1朝向攪拌單元1010之外部排出。
藉此，在已容置於內部空間S1的馬達1160之周圍，係產生從攪拌單元1010之外部流入、且再次朝向攪拌單元1010之外部流出的氣流，可藉由該氣流使馬達1160冷卻。
要特別說明的是，風扇1140之排氣的方向亦可為上述之相反。在此情況下，空氣係從攪拌單元1010之外部經由通氣口1114而流入內部空間S1，且藉由風扇1140而流動至內部空間S2，並經由通氣口1114而從內部空間S2朝向攪拌單元1010之外部排出。
如此，在馬達1160驅動時所產生的熱，係除了能藉由金屬製的第1殼體1110及第2殼體1120之熱傳導來冷卻，還能藉由依風扇1140而產生的氣流來冷卻。藉此，可以抑制熱朝向多孔31傳遞，以抑制因蒸氣或熱所造成的孔31 內的溶液的變質等。
要特別說明的是，通氣口1123及通氣口1114亦可不一定要設置，例如，亦可在與風扇安裝板1130之開口1131不同的位置設置其他的開口。在此情況下，藉由風扇1140而從內部空間S2朝向內部空間S1、且經由開口1131而流入的空氣，係經由該其他的開口而返回至內部空間S2。亦即，產生循環於攪拌單元1010之內部的氣流，而使馬達1160冷卻。
[有關馬達周邊構造]
上面所述之馬達1160係可以形成為具有如下之周邊構造者。圖17係顯示馬達1160之周邊構造的剖視圖。如同圖所示，馬達1160係具備馬達底架1161、馬達軸1162、軸承1163及軸承1164。
馬達底架1161係用以收納馬達之轉子及定子，且在轉子連接有馬達軸1162。軸承1163及軸承1164係固定於馬達底架1161，且用以支承馬達軸1162使其能夠旋轉。在馬達軸1162係連接有攪拌棒1150之軸部1151。
在第1殼體1110與第2薄片構件1040之間係設置有密封元件1190。密封元件1190係由矽氧橡膠等之具有耐熱性及抗藥品性的彈性材料所構成，且具有開口1191。開 口1191係貫通密封元件1190之兩側，且具有比馬達軸1162大且比軸部1151小的開口徑。
藉由該密封元件1190，能將與攪拌對象液體連通的空間(軸部1151之周圍)、和軸承1163予以隔離，藉此防止攪拌對象液體之飛沫及蒸氣到達軸承1163。在軸承1163及軸承1164，雖然較佳是塗覆油脂於其上，但是能夠藉由密封元件1190來封閉，以藉此防止因攪拌對象液體之蒸氣等而引起的潤滑油脂(lubricating grease)之流出或劣化。
又，密封元件1190係封閉軸部1151與第2薄片構件1040之間隙，藉此在軸承1163與第1殼體1110及密封元件1190之間形成有油脂保持空間A1。藉由在油脂保持空間A1填充潤滑油脂，就可以將軸承1163從與攪拌對象液體連通的空間隔離。
更且，在軸承1164與馬達固定板1170之間形成有油脂保持空間A2。藉由油脂保持空間A2，將軸承1164從外部空氣中隔離，藉此可以預防軸承1164之劣化。又，亦可在油脂保持空間A2填充潤滑油脂，而將軸承1164從外部空氣中隔離。
如此，能夠藉由將軸承1163及軸承1164從攪拌對象液體或外部空氣中隔離而預防此等軸承之劣化，且延長馬 達1160之壽命。
要特別說明的是，亦可利用第1殼體1110來取代密封元件1190。圖18係顯示此情況的馬達1160之周邊構造的剖視圖。如同圖所示，設置於第1殼體1110的貫通孔1113係可以形成為具有比馬達軸1162大且比軸部1151小的開口徑者。在該構造中，第1殼體1110會封閉軸部1151與第2薄片構件1040之間隙，藉此形成有油脂保持空間A1，且可以將軸承1163從與攪拌對象液體連通的空間隔離。
[有關馬達之控制]
關於馬達1160之驅動電流，較佳是在運轉時一邊產生最佳的轉矩一邊能極力地抑制發熱。圖19係顯示藉由控制器而致使的馬達1160之驅動電流之控制例的示意圖。如同圖所示，控制器，較佳是能提供可切換為對標準電流值為有效且較大的大電流，且在啟動時，能在標準運轉時改變其工作比(duty ratio)。
例如，圖19之a，為馬達1160剛開始旋轉之後，且藉由例如流動10秒左右之大電流而使其在開始旋轉時產生高轉矩，藉此能夠進行攪拌棒1150之具有可靠性的旋轉。
又，控制器係可以在啟動後將驅動電流作為標準電流 (圖中b)，且以一定之間隔使驅動電流成為大電流(圖中c)。藉由將驅動電流作為標準電流，雖然會使馬達1160所產生的轉矩變小，但是可以防止馬達1160之發熱。
又，藉由以一定之間隔使驅動電流成為大電流，就可以增大馬達1160所產生的轉矩，即便馬達因攪拌棒1150對固形物之接觸等而失去同步仍能夠立即使旋轉復位。
關於脈衝寬度，雖然可以設為例如b：999msec、c：1msec，但是工作比可以依狀況而適當地設定。雖然大電流之值較佳是標準電流之二倍左右，但是未被限於此，可以依狀況而適當選擇。要特別說明的是，如此的電流控制，即便是在本發明之另一實施形態中仍可以成為同樣狀況。
〔第6實施形態〕
圖20係顯示本發明之第6實施形態的攪拌裝置6及多孔盤30之分解立體圖，圖21係沿著攪拌裝置6之X軸方向的剖視圖，圖22係沿著攪拌裝置6已安裝於多孔盤30之狀態下的X軸方向之剖視圖。以下，主要就與第5實施形態不同之結構加以說明，且就與上述之實施形態同樣的結構附記同樣的符號且省略或簡化其說明。
要特別說明的是，在各圖中，X軸及Y軸方向係顯示相互正交的水平方向，而Z軸方向係顯示與此等X軸及Y 軸方向正交的高度方向。
[整體結構]
如圖20及圖21所示，攪拌裝置6係具備攪拌單元2010及薄片構件2020。又，攪拌裝置6係與第1實施形態同樣具備未圖示的控制器。
攪拌單元2010係構成能夠安裝於多孔盤30。攪拌單元2010係具有用以攪拌已容置於多孔盤30之孔31內的溶液之複數個攪拌棒1150。
在本實施形態中，雖然攪拌單元2010係具備對應多孔盤30之孔的複數個攪拌棒1150，但是未被限於此，只要具備至少一個攪拌棒即可。
薄片構件2020，為由彈性材料所構成的薄片狀之構件，被配置於攪拌單元2010與多孔盤30之間，且具備貫通孔2021。如圖21所示，貫通孔2021，為貫通薄片構件2020之前背表面的孔，且對多孔盤30之各孔31各設置有一個。
薄片構件2020之構成材料，只要是具有耐熱性及抗藥品性，且能與多孔盤30之上表面301及攪拌單元2010彈性接觸的材料就未被特別限定，典型上可列舉矽氧橡膠。
控制器，為與第1實施形態同樣用以控制攪拌單元2010之驅動者，且電性連接於攪拌單元2010，並構成為個別地或共同地控制用以驅動攪拌棒1150的馬達之旋轉。
在本實施形態中，係如圖20所示，在多孔盤30安裝有定位基底306。定位基底306係能夠裝卸於多孔盤30，且抵接於多孔盤30之外周圍表面，並固定於多孔盤30。
在定位基底306係設置有定位孔307。雖然定位孔307之數目或形狀係未被特別限定，但是可以在定位基底306之周緣設置有四個。定位基底306之構成材料係未被特別限定，例如可以形成為由合成樹脂所構成者。
[攪拌單元]
就攪拌單元2010之詳細內容加以說明。攪拌單元2010係具備第1殼體2110、第2殼體1120、風扇安裝板1130、風扇1140、攪拌棒1150、馬達1160、馬達固定板1170及電路基板1180。由於第1殼體2110之以外的各結構係與第5實施形態同樣所以省略說明。
第1殼體2110係由例如鋁合金等的金屬材料所構成。第1殼體2110係具備：面向多孔盤30之上表面301的主表面部2111；以及從主表面部2111向下延伸的側壁部2112。
如圖21所示，在主表面部2111係形成有複數個貫通孔2113。各貫通孔2113係貫通主表面部2111，且在各貫通孔2113各插通有一個攪拌棒1150。
又，第1殼體2110係具備通氣口2114。通氣口2114係貫通側壁部2112，而使第1殼體2110之內外連通。通氣口2114之形狀或數目係未被特別限定。
如圖20所示，在側壁部2112係設置有定位銷支承部2115。定位銷支承部2115係從側壁部2112朝向Y方向突出所形成。要特別說明的是，定位銷支承部2115亦可從側壁部2112朝向X方向突出所形成。在定位銷支承部2115係設置有定位銷2116。
定位銷2116係從定位銷支承部2115朝向多孔盤30突出，且如圖20所示地插通至定位基底306之定位孔307。藉此，攪拌單元2010能定位於定位基底306，且能透過定位基底306而定位於多孔盤30。
又，在側壁部2112係形成有馬達固定板支承部2117。馬達固定板支承部2117係從側壁部2112突出至容置空間內，且構成能夠放置馬達固定板1170。
[攪拌裝置之操作]
其次，就如上述結構的攪拌裝置6之典型的操作加以說明。
如圖20所示，攪拌單元2010係放置於多孔盤30之上表面301，且使定位銷2116插入至定位孔307。藉此，攪拌單元2010係能定位於多孔盤30，且使各攪拌棒1150配置於多孔盤30之各孔31的內部。
此時，如圖22所示，在多孔盤30之上表面301和第1殼體2110之主表面部2111係密接有薄片構件2020。
藉此，鄰接的複數個孔31之間係能藉由薄片構件2020所防護，且能防止因攪拌而產生的飛沫混入其他的孔31中。又，能藉由薄片構件2020來提高各孔31之氣密性，且藉此能抑制孔31內的溶液之蒸發。
在本實施形態中，係能藉由攪拌單元2010之定位銷2116，使攪拌單元2010定位於多孔盤30。藉此，各攪拌棒1150亦能以較高之位置精確地配置於各孔31之內部。藉此，因可以將複數個攪拌棒1150一次性地定位於複數個微小的孔，故而可以謀求各孔中的溶液之攪拌處理的均勻化。
更且，與第5實施形態同樣地，在本實施形態中，能藉由控制器來驅動風扇1140，且產生從內部空間S2經由開口1131而流動至內部空間S1的氣流。又，在第1殼體2110及第2殼體1120係分別設置有通氣口2114及通氣口1123。因此，空氣係能從攪拌單元1010之外部經由通氣口1123而流入內部空間S2，且藉由風扇1140而流動至內部空間S1，並經由通氣口2114而從內部空間S1朝向攪拌單元2010之外部排出。
藉此，在已容置於內部空間S1的馬達1160之周圍，係產生從攪拌單元2010之外部流入、且再次朝向攪拌單元2010之外部流出的氣流，且能藉由該氣流使馬達1160冷卻。
要特別說明的是，風扇1140之排氣的方向亦可為上述之相反。在此情況下，空氣係從攪拌單元1010之外部經由通氣口2114而流入內部空間S1，且藉由風扇1140而流動至內部空間S2，並經由通氣口2114而從內部空間S2朝向攪拌單元2010之外部排出。
如此，在馬達1160驅動時所產生的熱，係除了能藉由金屬製的第1殼體2110及第2殼體1120之熱傳導來冷卻，還能藉由依風扇1140而產生的氣流來冷卻。藉此，可以抑制熱朝向多孔31傳遞，以抑制因蒸氣或熱所造成的孔31 內的溶液的變質等。
要特別說明的是，通氣口1123及通氣口2114亦可不一定要設置，例如，亦可在與風扇安裝板1130之開口1131不同的位置設置其他的開口。在此情況下，藉由風扇1140而從內部空間S2朝向內部空間S1、且經由開口1131而流入的空氣，係經由該其他的開口而返回至內部空間S2。亦即，產生循環於攪拌單元1010之內部的氣流，而能使馬達1160冷卻。要特別說明的是，即便是在本實施形態中，仍可以形成為具有與第5實施形態同樣的馬達周邊構造者。
10‧‧‧攪拌單元
11‧‧‧攪拌棒
12‧‧‧馬達
13‧‧‧電路基板
14‧‧‧可撓性配線基板
15‧‧‧薄片構件
16‧‧‧安裝部
30‧‧‧多孔盤
31‧‧‧孔
100‧‧‧殼體
101‧‧‧主表面部
102‧‧‧上表面部
103‧‧‧凹部
105‧‧‧階形孔
106‧‧‧大徑部
107‧‧‧小徑部
109‧‧‧蓋體
111‧‧‧軸部
112‧‧‧攪拌部
161‧‧‧卡合面
301‧‧‧上表面
304‧‧‧凸部
T‧‧‧作業台
X‧‧‧X軸
Y‧‧‧Y軸
Z‧‧‧Z軸

Claims (18)

  1. 一種攪拌裝置，係構成為能夠安裝於多孔盤，且包括：殼體，其具有面向前述多孔盤之上表面的主表面部；至少一個攪拌棒，係從前述主表面部朝向前述多孔盤之孔突出；驅動部，係配置於前述殼體，且使前述攪拌棒繞其軸旋轉；以及安裝部，係設置於前述殼體，且藉由被安裝於前述多孔盤而將前述殼體定位於前述多孔盤。
  2. 如請求項1所記載之攪拌裝置，其中前述攪拌棒係包含複數個攪拌棒；前述安裝部係藉由被安裝於前述多孔盤，而將前述複數個攪拌棒分別定位於前述多孔盤之預定的複數個孔內。
  3. 如請求項2所記載之攪拌裝置，其中前述攪拌棒係包含對應前述多孔盤之全部的孔而配置的複數個攪拌棒。
  4. 如請求項2所記載之攪拌裝置，其中前述攪拌棒係包含對應前述多孔盤之預定之行所屬的複數個孔而配置的複數個攪拌棒。
  5. 如請求項1至4中任一項所記載之攪拌裝置，其中前述安裝部係包含：空間部，係構成能夠容置前述多孔盤；以及 卡合面，用以與已容置於前述空間部的前述多孔盤之外周圍表面或外周圍表面之一部分接觸。
  6. 如請求項1至4中任一項所記載之攪拌裝置，其中前述安裝部係包含複數個卡合突部，該複數個卡合突部係以分別與前述多孔盤之預定的複數個孔卡合的方式所構成。
  7. 如請求項1至6中任一項所記載之攪拌裝置，其中更具備薄片構件，該薄片構件係設置於前述主表面部，且能夠與前述多孔盤之上表面彈性接觸。
  8. 如請求項1至7中任一項所記載之攪拌裝置，其中前述驅動部係包含分別安裝於前述複數個攪拌棒的複數個馬達。
  9. 如請求項8所記載之攪拌裝置，其中更具備控制器，該控制器係構成為個別地控制前述複數個馬達之驅動。
  10. 如請求項1至4中任一項所記載之攪拌裝置，其中前述安裝部構成為能夠自前述殼體分離的框架；前述框架係具有內周面，該內周面係能夠分別與前述殼體之外周部和前述多孔盤之外周部卡合。
  11. 如請求項1至4中任一項所記載之攪拌裝置，其中前述驅動部係配置於前述殼體之內部空間；前述攪拌裝置係更具備已配置於前述內部空間的風扇。
  12. 如請求項11所記載之攪拌裝置，其中前述攪拌裝置係更具備風扇安裝板，該風扇安裝板係將前述內部空間劃 分成用以容置前述驅動部的第1內部空間、和用以容置前述風扇的第2內部空間，且具有使前述第1內部空間和前述第2內部空間連通的開口；前述風扇係用以產生經由前述開口而流動於前述第1內部空間與前述第2內部空間之間的氣流。
  13. 如請求項12所記載之攪拌裝置，其中前述殼體係具有：使前述第1內部空間和前述殼體之外部空間連通的第1通氣孔；以及使前述第2內部空間和前述外部空間連通的第2通氣孔。
  14. 如請求項1至4中任一項所記載之攪拌裝置，其中前述安裝部構成為能夠自前述殼體分離的輔具。
  15. 如請求項1至4中任一項所記載之攪拌裝置，其中前述安裝部係透過已安裝於前述多孔盤的定位構件而安裝於前述多孔盤。
  16. 如請求項1至4中任一項所記載之攪拌裝置，其中前述攪拌裝置係更具備與前述主表面部彈性接觸的薄片構件；前述驅動部係具備：底架，用以容置轉子及定子；旋轉軸，係連接於前述轉子；以及軸承，係固定於前述底架，用以支承前述旋轉軸使其能夠旋轉；前述攪拌棒係連接於前述旋轉軸；前述攪拌裝置係更具備用以封閉前述薄片構件與前述攪拌棒之間隙的密封元件。
  17. 如請求項1至4中任一項所記載之攪拌裝置，其中前述攪拌裝置係更具備與前述主表面部彈性接觸的薄片構件；前述驅動部係具備：底架，用以容置轉子及定子；旋轉軸，係連接於前述轉子；以及軸承，係固定於前述底架，用以支承前述旋轉軸使其能夠旋轉；前述攪拌棒係連接於前述旋轉軸；前述殼體係用以封閉前述薄片構件與前述攪拌棒之間隙。
  18. 如請求項1至8及10至17中任一項所記載之攪拌裝置，其中前述攪拌裝置係更具備用以控制前述驅動部的控制器；前述控制器係在前述驅動部開始旋轉時，控制前述驅動部以便在一定時間產生第1轉矩，而在經過前述一定時間之後，控制前述驅動部以便交替地產生比前述第1轉矩還小的第2轉矩以及前述第1轉矩。
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