TWI477318B - 攪拌暨脫泡裝置以及攪拌暨脫泡方法 - Google Patents

Description

攪拌暨脫泡裝置以及攪拌暨脫泡方法

本發明係關於可將收容在容器內的被處理物予以攪拌暨脫泡的攪拌暨脫泡裝置以及攪拌暨脫泡方法。

已知的傳統技術的這種攪拌暨脫泡裝置，係具備有：可在公轉軸線的外圍旋轉且設有自轉軸線的轉盤；可收容被處理物且設置在前述轉盤上可在自轉軸線的外圍進行自轉，並且藉由轉盤在公轉軸線的外圍的旋轉而進行公轉的容器，其特徵為：自轉軸線係以與公轉軸線呈交叉的方式朝預定的角度傾斜(請參考下列的專利文獻1)。

這種攪拌暨脫泡裝置係藉由使容器在公轉軸線的外圍進行公轉而得以將容器內的被處理物進行脫泡，至於攪拌暨脫泡方法，則是令容器在公轉軸線的外圍一面進行公轉，一面又在對該公轉軸線構成交叉之呈傾斜狀態的自轉軸線的外圍進行自轉，而能夠對於容器內的被處理物進行攪拌暨脫泡的方法，可將各種被處理物在短時間內就予以攪拌暨脫泡。

[先行技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特許第2711964號公報

然而，上述傳統的攪拌暨脫泡裝置以及攪拌暨脫泡方法，因為自轉軸線是以與公轉軸線呈交叉的方式朝預定的角度傾斜，作用在被收容於容器內的被處理物身上之由於公轉所產生的離心力，主要將會作用在由自轉軸線與公轉軸線所形成的面上。因此，即使令收容著被處理物的容器一面進行公轉一面又進行自轉，在容器內的特定地方(例如：在容器底部的自轉軸線旁邊的地方)，被處理物未受到混合攪拌就殘留下來的結果，有時候會有攪拌不夠充分的情況，而仍有改善的餘地。

因此，本發明係有鑒於上述改善點而進行開發完成的，其技術課題係要提供：可將收容在容器內的被處理物確實地予以攪拌暨脫泡的攪拌暨脫泡裝置以及攪拌暨脫泡方法。

本發明是為了解決上述課題而開發完成的，本發明的攪拌暨脫泡裝置係具備有：可在公轉軸線的外圍旋轉且設有自轉軸線的轉盤；以及可收容被處理物且設置在前述轉盤上可在自轉軸線的外圍進行自轉，並且藉由轉盤在公轉軸線的外圍旋轉而進行公轉的容器，其特徵為：自轉軸線係位於對公轉軸線呈扭曲的位置上。

在這種結構的攪拌暨脫泡裝置中，係將收容著被處理物的容器設置在轉盤，使其在公轉軸線的外圍進行公轉，藉此即可對於容器內的被處理物進行脫泡，此外，藉由令該容器一面進行公轉一面在自轉軸線的外圍進行自轉，即可將容器內的被處理物予以攪拌暨脫泡。

此處，因為自轉軸線是位於對公轉軸線呈扭曲的位置上，作用到被收容於容器內的被處理物身上的因公轉所產生的離心力，主要是作用在通過自轉軸線且對於與公轉軸線呈平行的基準面構成交叉的方向上。因此，令收容著被處理物的容器一面進行公轉一面進行自轉的話，收容在容器內的被處理物將會因為：朝與前述基準面構成交叉的方向作用的因公轉所產生的離心力以及因自轉所產生的離心力的作用，整體性地受到混合攪拌。因此，可對於收容在容器內的被處理物確實地進行攪拌暨脫泡。

此外，所謂「自轉軸線係位於對公轉軸線呈扭曲的位置」的說法係指：自轉軸線與公轉軸線並非平行且又未交叉的位置關係，亦即意指：自轉軸線與公轉軸線並非處於同一平面狀的位置關係。

較佳的作法是：前述容器係在中心軸線方向上的至少一端部是呈封閉，而且是以前述中心軸線與前述自轉軸線係一致，中心軸線方向上的另一端部較之前述一端部更接近前述公轉軸線的方式，被設置於前述轉盤。

此外，本發明的攪拌暨脫泡方法的特徵為：藉由令收容著被處理物的容器在公轉軸線的外圍進行公轉，並且令其在位於對前述公轉軸線呈扭曲的位置上的自轉軸線的外圍進行自轉，而對於被處理物進行攪拌暨脫泡處理。

本發明的攪拌暨脫泡裝置以及攪拌暨脫泡方法，因為自轉軸線係位於對公轉軸線呈扭曲的位置上，所以令收容著被處理物的容器一面進行公轉一面又進行自轉的話，收容在容器內的被處理物就會受到：朝與前述基準面交叉的方向作用之因公轉所產生的離心力與因自轉所產生的離心力的作用，整體性地被混合攪拌的結果，即可達到將被處理物予以確實地攪拌暨脫泡的效果。

茲佐以圖面，詳細說明本發明的攪拌暨脫泡裝置以及攪拌暨脫泡方法的一種實施方式如下。

第1圖以及第2圖係顯示本實施方式的攪拌暨脫泡裝置1。該攪拌暨脫泡裝置1係可用來對於由複數種材料所組成的被處理物進行攪拌暨脫泡處理的裝置。此外，被處理物係為例如：醫藥用材料、電子零件材料、液晶用材料之類的要儘量避免有氣泡存在的被攪拌材料。

該攪拌暨脫泡裝置1係具備有：可在公轉軸線C1的外圍旋轉且設有自轉軸線C2的轉盤2；以及可收容被處理物且被設置在前述轉盤2上之可在自轉軸線C2的外圍進行自轉，並且因轉盤2之在公轉軸線C1的外圍的旋轉而進行公轉的容器3。

此外，作為用來使容器3進行公轉和自轉的驅動手段，在本實施方式中雖然並未加以圖示，但係可採用各種的結構。例如：可採用具備有：可令轉盤2在公轉軸線C1的外圍旋轉的公轉用馬達；以及可令容器3在自轉軸線C2的外圍旋轉的自轉用馬達之驅動手段。或者亦可採用具備有：可令轉盤2在公轉軸線C1的外圍旋轉的馬達；以及為了令容器3在自轉軸線C2的外圍進行自轉而用來傳遞前述馬達的驅動力的傳遞裝置之驅動手段。此外，傳遞手段係可藉由例如：滑輪與皮帶或齒輪的組合而構成的，或者亦可使用公轉自轉雙效軸承以使公轉與自轉可各自獨立進行的結構，此外，亦可採用例如：粉末制動器等機構來讓自轉的旋轉數能夠予以改變。

轉盤2係設有：公轉軸線C1與自轉軸線C2，可在公轉軸線C1的外圍旋轉的旋轉式轉盤，係具備有：沿著其厚度方向(上下方向)延伸之可在公轉軸線C1的外圍旋轉的基台部21(公轉方向箭頭R1)；以及設在該基台部21上，可在自轉軸線C2的外圍旋轉的承接部22(自轉方向箭頭R2)。

基台部21係製作成：可在被設置成垂直地通過基台部上面的中央部分的公轉軸線C1的外圍旋轉，上面的周緣部的一部分是作為傾斜面211。這個傾斜面211係對於與公轉軸線C1正交的平面(也就是基礎面P1)傾斜了預定角度的平面，係以愈靠近公轉軸線C1愈位於下方的方式向下傾斜。此外，傾斜面211係以對公轉軸線C1構成對稱的方式，設置了一對。

承接部22係形成有底圓筒狀，係被製作成：以其中心軸線作為自轉軸線C2，而可在該自轉軸線C2的外圍旋轉。這個承接部22係以自轉軸線C2與基台部21的傾斜面211保持垂直的方式設置在該傾斜面211上，而且是以對於公轉軸線C1構成對稱的方式設成一對。因此，自轉軸線C2係以對於公轉軸線C1構成對稱的方式設成一對。

此處將詳細說明公轉軸線C1與自轉軸線C2的位置關係。公轉軸線C1與自轉軸線C2係處於：非平行且並未相交的位置關係，換言之，係處於非同一平面狀的位置關係，亦即處於所謂的「扭曲的位置關係」。

具體而言，係如第1圖以及第2圖所示般地，自轉軸線C2係以：對於與公轉軸線C1正交的平面(也就是基礎面P1)傾斜預定的角度θ，而且通過自轉軸線C2之與公轉軸線C1平行的平面(也就是基準面P2)與公轉軸線C1之間的分開距離係為預定距離X的方式，被設置成對於公轉軸線C1並不交叉。此外，相對於基礎面P1之自轉軸線C2的角度θ係可選定在10度至80度，在本實施方式中係選定為50度。又，公轉軸線C1與基準面P2之間的分開距離X(亦即，公轉軸線C1與自轉軸線C2的分開距離)係：與容器3的半徑相等的距離、或是較之容器3的半徑稍微小一點的距離。因此，以對於公轉軸線C1構成對稱的方式來設置了一對自轉軸線C2彼此之間的分開距離係：與容器3的直徑相等或者較之該直徑稍微小一點的距離。

容器3係中心軸線方向上的至少一端部3a被封閉的筒狀體。具體而言，容器3的筒狀體，係在中心軸線方向上的一端部3a以無法打開的方式被封閉而，另一端部3b則是以可打開的方式被封閉，而可將攪拌暨脫泡處理後的被處理物取出。更詳細地說，容器3係具備有：一端部被封閉而另一端部可打開之有底圓筒狀的容器本體31；以及可將該容器本體31的另一端部的開口予以封閉的蓋部32。此外，容器3的準備數量是對應於承接部22的數量，在本實施方式中係準備了兩個。

這種容器3是被設置在轉盤2上而可在自轉軸線C2的外圍進行自轉。具體而言，容器3係以其中心軸線與承接部22的中心軸線(也就是自轉軸線C2)一致的方式，嵌入承接部22而設置在轉盤2上。因此，容器3係因為轉盤2在公轉軸線C1的外圍旋轉，而在該公轉軸線C1的外圍進行公轉(公轉方向箭頭R1)，並且因受到承接部22在自轉軸線C2外圍的旋轉，而在該自轉軸線C2的外圍進行自轉(自轉方向箭頭R2)。此外，在本實施方式中，容器3係被設置成：可打開的另一端部3b(蓋部32側)係在公轉方向的下游側，無法打開地被密封的一端部3a(底部側)係在公轉方向的上游側。

又，在本實施方式中，容器3在自轉軸線C2方向上的長度係被設定成：在將該容器3設置在轉盤2上的狀態下，容器3整體位於較之通過公轉軸線C1而與基準面P2正交的平面(也就是，境界面P3)更位於公轉方向上游側時的這種長度。亦即，容器3被設置在轉盤2時，另一端部3b係較之一端部3a更為接近公轉軸線C1。

具有上述結構的攪拌暨脫泡裝置1，係將已經收容著被處理物的容器3安裝到轉盤2的承接部22，令該轉盤2在公轉軸線C1的外圍旋轉而使得容器3進行公轉，因公轉所產生的離心力將會作用到被處理物身上，會將該被處理物朝向容器3的內面擠壓而可使得存在於被處理物內部的氣泡朝向被處理物的上表面移動而釋出，因而可對於被處理物進行脫泡處理(脫泡工序)。

又，令該容器3一面進行公轉一面在自轉軸線C2的外圍進行自轉的話，公轉所產生的離心力與自轉所產生的離心力將會作用到被處理物身上，可以一面將該被處理物朝向容器3的內面擠壓，一面利用自轉來進行混合攪拌，即可對於被處理物施予攪拌暨脫泡處理(攪拌暨脫泡工序)。此外，在本實施方式中，容器3的公轉方向R1係被設定成與自轉方向R2為相反方向，具體而言，容器3的公轉方向R1係被設定成：從公轉軸線方向的上側觀察時，係順時鐘方向，自轉方向R2係被設定成：從自轉軸線方向上的另一端部側觀察時，係反時鐘方向，但是並不侷限於此，亦可將公轉方向R1與自轉方向R2設定成同一方向。亦即，公轉方向R1係以公轉軸線C1為中心，既可設定為：順時鐘方向(具體而言，容器3的另一端部3b(蓋部32側)位在公轉方向的下游側，一端部3a(底部側)位在公轉方向的上游側的這種旋轉方向)；亦可設定為：逆時鐘方向(具體而言，容器3的另一端部3b(蓋部32側)位在公轉方向的上游側，一端部3a(底部側)位在公轉方向的下游側的這種旋轉方向)，同樣地，自轉方向R2也是可以自轉軸線C2為中心，來設定為順時鐘方向或逆時鐘方向，並且公轉方向R1與自轉方向R2，亦可設定成任何一種的組合。

此處，將佐以第3圖(A)至第3圖(D)來詳細說明本實施方式的這種攪拌暨脫泡裝置1所執行的攪拌暨脫泡方法的作用，並與傳統的攪拌暨脫泡裝置100所執行的攪拌暨脫泡方法的作用進行比較。此外，第3圖(A)以及第3圖(B)係顯示傳統的攪拌暨脫泡裝置100，第3圖(C)以及第3圖(D)係顯示本實施方式的攪拌暨脫泡裝置，各圖面為了方便說明起見，都以簡化的示意方式來表現。

傳統的攪拌暨脫泡裝置100，自轉軸線C200係對於與公轉軸線C100正交的基礎面傾斜預定的角度，且係與公轉軸線C100交叉，所以公轉軸線C100將會位於作為基準面P200的平面上，換言之，由自轉軸線C200與公轉軸線C100所形成的平面將成為基準面P200。因此，令容器300進行公轉時所產生的離心力，主要是沿著基準面P200來作用(如箭頭F100所示)。例如：公轉所產生的離心力當中，作用在容器300的底部與自轉軸線C200交叉的點之離心力係沿著基準面P200產生作用。因此，傳統的攪拌暨脫泡裝置100所執行的攪拌暨脫泡方法，就是令容器300在公轉軸線C100的外圍一面進行公轉，一面令其在對該公轉軸線C100構成交叉地傾斜的自轉軸線C200的外圍進行自轉的方法，如第3圖(A)以及第3圖(B)所示，被收容在容器300內的被處理物係朝向沿著基準面P200之公轉直徑方向的外方(箭頭F100的方向)，被朝往容器300的內面擠壓，同時又受到自轉所產生的離心力而被混合攪拌。如此一來，例如：位在容器300的底部的自轉軸線C200旁邊的被處理物有時候無法獲得充分的混合攪拌，最後的結果將會導致攪拌不夠充分的情事發生。

相對於此，本實施方式的攪拌暨脫泡裝置1，自轉軸線C2係位於對公轉軸線C1呈扭曲的位置上，因此作為基準面P2的平面係與公轉軸線C1分開預定的距離X且保持平行。因此，令容器3進行公轉時所作用的離心力，主要是作用於與基準面P2交叉的方向(箭頭F1的方向)。例如：公轉所產生的離心力之中，作用於容器3底部與自轉軸線C2交叉的點的離心力，係朝與基準面P2交叉的方向作用。因此，本實施方式的攪拌暨脫泡裝置1所執行的攪拌暨脫泡方法係為：令收容著被處理物的容器3在公轉軸線C1的外圍進行公轉，並且令其在位於對前述公轉軸線C1呈扭曲的位置上的自轉軸線C2的外圍進行自轉的方法，如第3圖(C)以及第3圖(D)所示，收容在容器3內的被處理物，係朝與基準面P2交叉的公轉直徑方向外方(箭頭F1的方向)，一面被朝容器3的內面擠壓，一面承受到因自轉所產生的離心力，使得其全體都無漏失地被混合攪拌而可獲得確實充分的攪拌。

此外，如第3圖(A)以及第3圖(C)所示般地，本實施方式的攪拌暨脫泡裝置1所執行的攪拌暨脫泡工序中的被處理物係以較之傳統的攪拌暨脫泡裝置100所執行的攪拌暨脫泡工序中的被處理物更為朝容器3的中心軸線方向擠壓擴展的狀態，具體而言，係成為擠壓擴展到達更靠近容器3的蓋部32的部分之狀態。因此，本實施方式的攪拌暨脫泡工序中的被處理物係較之傳統的攪拌暨脫泡工序中的被處理物更大量地接觸到容器3的內面。

此外，本實施方式雖然是針對於：一對自轉軸線C2彼此分開的距離係與容器3的直徑相等或者稍微小一點的情況做說明，但是並不侷限於此，亦可適用在較之容器3的直徑更大的情況。例如：第4圖以及第5圖所示般地，藉由將公轉軸線C1與基準面P2之間的距離設定成較之容器3的半徑更大，即可將以對於公轉軸線C1構成對稱的方式來設置的一對自轉軸線C2彼此的分開距離設成大於容器3的直徑。藉由採用這種結構，當容器3的中心軸線方向的長度很長的情況下，具體而言，在將容器3設置於承接部22的狀態下，即使是：另一端部3b的至少一部份抵達較之境界面P3更靠近公轉方向的下游側，一端部3a係位於較之境界面P3更靠近公轉方向的上游側的這種長度的情況下，只要在一對承接部22上分別設置容器3的話，該容器3彼此之間係成為：不會互相接觸的立體交叉配置。因此，可以避免攪拌暨脫泡裝置1的大型化，而謀求緊緻小型化。

又，本實施方式雖然是針對於：將一對容器3配置成對於公轉軸線C1構成對稱的情況做說明，但是並不侷限於此，亦可配置成例如：雙方的自轉軸線C2彼此保持平行或互相交叉。

此外，本實施方式雖然是針對於：將容器3以其另一端部3b較之一端部3a更靠近公轉軸線C1的方式設置於轉盤2的情況來做說明，但是並不侷限於此，亦可設置成例如：一端部3a係較之另一端部3b更靠近公轉軸線C1。或者設置成：一端部3a與另一端部3b對於公轉軸線C1係保持相同的分開距離。

再者，本實施方式雖然是針對於：將容器3設成兩個的情況做說明，但是並不侷限於此，亦可例如：只設置一個或者設置三個以上。

此外，本實施方式雖然是針對於：容器3係筒狀體的情況做說明，但是並不侷限於此，亦可為例如：大致呈半球形狀的碗狀體，這種情況下，通過開口部的中心與底部的中心的軸線就成為中心軸線。

又，本實施方式雖然是針對於容器3為圓筒形狀的情況做說明，但是並不侷限於此，例如：亦可為多角形的筒狀。

此外，本實施方式雖然是針對於容器3為其中心軸線方向上的一端部3a是被密封成無法打開，另一端部3b係以可以打開的方式被密封的情況來做說明，但是並不侷限於此，亦可適用於：兩端部3a、3b都是以可打開的方式被密封的情況；以及一端部3a係以可打開或不可打開的方式被密封，另一端部3b係保持開放的情況。此外，作為兩端部3a、3b都以可打開的方式被封閉的容器，係可舉出例如：注射筒。

再者，本實施方式雖然是針對於將容器3設置在轉盤2的上面側的情況來做說明，但是並不侷限於此，亦可適用於例如：設置在容器3的下面側的情況。

此外，本實施方式雖然是針對於將公轉軸線C1形成於上下方向的情況來做說明，但是並不侷限於此，亦可適用於例如：沿著左右方向來形成的情況。

1．．．攪拌暨脫泡裝置

2．．．轉盤

3．．．容器

3a．．．容器的一端部

3b．．．容器的另一端部

21．．．基台部

211．．．傾斜面

22．．．承接部

31．．．容器本體

32．．．蓋部

C1．．．公轉軸線

C2．．．自轉軸線

P1．．．基礎面

P2．．．基準面

P3．．．境界面

R1．．．公轉方向

R2．．．自轉方向

X．．．預定距離

第1圖係顯示本發明的攪拌暨脫泡裝置的一種實施方式的概略平面圖。

第2圖係顯示該攪拌暨脫泡裝置的概略正面圖。

第3圖係顯示攪拌暨脫泡工序的情形的概略圖，第3圖(A)係顯示傳統的攪拌暨脫泡裝置所進行的攪拌暨脫泡工序的情形的概略正面圖；第3圖(B)係第3圖(A)的P-P線剖面圖；第3圖(C)係顯示本發明的攪拌暨脫泡裝置所進行的攪拌暨脫泡工程的情形的概略正面圖；第3圖(D)係第3圖(C)的Q-Q線剖面圖。

第4圖係顯示本發明的攪拌暨脫泡裝置的另一種實施方式的概略平面圖。

第5圖係第4圖的概略正面圖。

1．．．攪拌暨脫泡裝置

2．．．轉盤

3．．．容器

3a．．．容器的一端部

3b．．．容器的另一端部

21．．．基台部

211．．．傾斜面

22．．．承接部

31．．．容器本體

32．．．蓋部

C1．．．公轉軸線

C2．．．自轉軸線

P2．．．基準面

P3．．．境界面

R1．．．公轉方向

R2．．．自轉方向

X．．．預定距離

Claims (3)

1. 一種攪拌暨脫泡裝置，其特徵為：係具備有：可在公轉軸線的外圍旋轉且設有自轉軸線的轉盤；以及可收容被處理物且設置在前述轉盤上可在自轉軸線的外圍進行自轉，並且藉由轉盤在公轉軸線的外圍旋轉而進行公轉的容器，自轉軸線，設置有一對且對於公轉軸線成對稱，係位於對公轉軸線呈扭曲的位置上；前述設置有一對的自轉軸線彼此的分開距離，大於容器的直徑。
2. 如申請專利範圍第1項所述的攪拌暨脫泡裝置，其中前述容器，在中心軸線方向上的至少一端部係被封閉，並且是以前述中心軸線與前述自轉軸線一致，中心軸線方向的另一端部較之前述一端部更靠近前述公轉軸線的方式，被設置在前述轉盤。
3. 一種攪拌暨脫泡方法，其特徵為：令收容著被處理物的容器在公轉軸線的外圍進行公轉，並且自動軸線是設置有一對且對於公轉軸線成對稱，且前述設置有一對的自轉軸線彼此的分開距離，大於容器的直徑；在位於對前述公轉軸線呈扭曲的位置上的自轉軸線的外圍進行自轉，藉此來對於被處理物進行攪拌暨脫泡處理。