TWI574738B - 攪拌裝置及具備該裝置之吐出裝置暨吐出方法 - Google Patents

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Kazumasa Ikushima
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Description

攪拌裝置及具備該裝置之吐出裝置暨吐出方法
本發明係關於一種攪拌混合有固體粒子之液體、保持均勻之混合狀態之攪拌裝置，及具備該攪拌裝置之吐出裝置暨吐出方法。
於混合有比重大於液體之固體粒子之液體中，隨時間經過固體粒子會沈澱而難以保持均勻之混合狀態。為了保持均勻之混合狀態，需要設置攪拌裝置，於貯存固體粒子混合液體之容器內持續攪拌。
攪拌裝置通常使用有馬達型及磁力型等，馬達型係在連接於馬達動力軸之桿之前端設置葉片狀構件，使其在固體粒子混合液體中旋轉而進行混合；磁力型係將內設有磁鐵或磁性體之攪拌子放入固體粒子混合液體中，自容器外藉由磁力之作用而使其旋轉從而進行混合。
此外，於自容器定量地吐出、分配上述固體粒子混合液體時，使用通常用於液體材料之吐出、分配之吐出裝置。於處理固體粒子混合液體之吐出裝置中，為了保持均勻之混合狀態，亦需要設置上述各種類型之攪拌裝置。若不進行攪拌，則會產生以不均勻之狀態吐出、或吐出口堵塞而無法吐出等情況。
作為於吐出裝置中設置攪拌裝置之例，有如專利文獻1之裝置。於專利文獻1中揭示有一種吐出裝置，其具備容器、攪拌液 體之攪拌子、及藉由磁力使攪拌子旋轉之攪拌子旋轉手段，且於吐出貯存於容器中之液體之吐出裝置之容器內底部配置攪拌子，於攪拌子穿設有貫通上下表面之貫通孔，於上表面設置有突起，於下表面形成有連通外周面與貫通孔之溝。
又，作為攪拌裝置之另一例，有如專利文獻2之裝置。於專利文獻2中揭示有一種磁氣驅動裝置、及使用該磁氣驅動裝置作為攪拌攪拌槽內部之液體之手段之攪拌裝置，該磁氣驅動裝置包含：驅動旋轉體；從動旋轉體，其與驅動旋轉體相對向地設置；驅動磁鐵，其設置於驅動旋轉體之對向之面上；及從動磁鐵，其設置於從動旋轉體之對向之面上且與驅動磁鐵數量相同；上述磁氣驅動裝置之特徵在於：驅動磁鐵及從動磁鐵為大致相同形狀，分別包含將周側面之一面整面設為一磁極、將周側面之另一面整面設為另一磁極的兩面兩極磁鐵，當以使通過驅動磁鐵之對向面之中央延長線、與通過從動磁鐵之對向面之中央延長線成為平行之方式安裝於各旋轉體，而使驅動旋轉體旋轉時，藉由磁力使從動旋轉體旋轉。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2005-120956號公報
專利文獻2：日本專利特開2003-144891號公報
通常，由於固體粒子會沈澱，故為了產生對流而促進容器內之攪拌，可如專利文獻1之裝置般，將攪拌子設置於容器底部。 然而，於專利文獻1之裝置中，由於自容器外下方藉由磁力使配置於容器底部之攪拌子旋轉，因此會成為因自重及由磁鐵產生之引力之作用而將攪拌子按壓於容器底面上之狀態。若成為此種狀態，則摩擦變大，產生(1)用以旋轉之能量之損失、(2)攪拌子底面及軸支部分之磨耗、(3)因磨耗而導致塵埃混入至液體、(4)因摩擦產生之噪音等各種問題。
又，於使磁力自底部作用於攪拌子之構成之情形時，在攪拌子之下方側難以獲得較佳之攪拌作用。於專利文1中，藉由於攪拌子下表面設置溝而產生朝向容器之底部中央之流動，但存在當使固體粒子混合液體通過具有彎曲部之槽內時粒子易產生結塊，對吐出造成不良影響之問題。
另一方面，於專利文獻2之裝置中，於在容器底部設置攪拌機構者中，以即便驅動力增大，亦使推力、即朝向旋轉軸方向下方之力減小之方式，對磁鐵之配置等進行設計。然而，為了藉由負推力(浮力)支持攪拌子(從動旋轉體)，而必需於容器底部設置支持軸(該文獻圖4、5)，或採用超導磁鐵(該文獻圖6至圖8)，伴隨於此，會使容器底部形狀變得複雜，或需要大型之附屬裝置(用以設為低溫之裝置)等，從而不適合應用於吐出裝置。
又，於自底部使磁力作用於攪拌子之構成之情形時，難以將所需數量之攪拌子設置於所需之位置上。因此，於上下長度較長之容器中無法進行容器內整體攪拌。
因此，本發明之目的在於提供一種攪拌裝置及具備該裝置之吐出裝置暨吐出方法，其可消除因容器與攪拌子之摩擦而產生之問題，於攪拌子之下方亦產生循環流，並且可在所需之位置上配置所 需數量之攪拌子。
於使磁力自容器底面作用於攪拌子之習知構成中，亦考慮例如藉由以使同極彼此相向之方式配置磁鐵而使攪拌子自注射器(syringe)底面浮起。然而，於該構成中，難以於容器底面中心設置吐出流路。因此，發明者獲得使磁力自側面作用於攪拌子之構思，從而完成本發明之創作。
第1發明係一種攪拌裝置，其特徵在於具備：攪拌子，其包含磁鐵；攪拌子保持機構，其藉由使磁力自側方作用於攪拌子而定位攪拌子；及轉動機構，其使攪拌子保持機構旋轉；且藉由利用上述轉動機構使攪拌子保持機構旋轉，而使攪拌子旋轉。第2發明係如第1發明，其中上述攪拌子具備葉片，該葉片具有於旋轉時使液體中產生流動之最寬之第1作用面，於第1作用面上，以朝向上端而變細之方式形成有楔形。
第3發明係如第2發明，其中上述攪拌子之葉片具有第2作用面，該第2作用面鄰接於第1作用面且於旋轉時使液體中產生流動；於該第2作用面上，以朝向下端而變細之方式形成有楔形。第4發明係如第2或3發明，其中上述攪拌子具有切口部，該切口部朝向其上半部而直徑擴大。
第5發明係如第1、2或3發明，其中上述攪拌子於其下半部具有切口部。第6發明係如第5發明，其中上述攪拌子具有與旋轉軸同心之貫通孔，該旋轉軸與上述切口部連通。第7發明係如第1、2或3發明，其中上述攪拌子為二葉片型。第8發明係如第1、2或3發明，其中上述攪拌子為四葉片型。
第9發明係一種吐出裝置，其具備：如第1、2或3發明之攪拌裝置；液體貯存容器，其安裝有上述攪拌子保持機構；噴嘴，其與液體貯存容器連通；壓縮氣體源；及吐出控制裝置，其將自壓縮氣體源供給之壓縮氣體調整至所需之壓力而進行供給。第10發明係一種吐出裝置，其具備：如第6發明之攪拌裝置；液體貯存容器，其安裝有上述攪拌子保持機構；噴嘴，其與液體貯存容器連通；柱塞，其配置於液體貯存容器內；及柱塞驅動機構，其使柱塞進行往返移動。
第11發明係如第9發明，其中上述液體貯存容器之內部空間為朝向下端而前端變細形狀，上述攪拌子之外側面為可與上述液體貯存容器之底部內壁形成固定間隙之前端變細形狀。第12發明係如第10發明，其中上述液體貯存容器之內部空間為朝向下端而前端變細形狀，上述攪拌子之外側面為可與上述液體貯存容器之底部內壁形成固定間隙之前端變細形狀。第13發明係如第9發明，其中上述攪拌子包含複數個攪拌子，且上述攪拌子保持機構定位複數個攪拌子。第14發明係如第10發明，其中上述攪拌子包含複數個攪拌子，且上述攪拌子保持機構定位複數個攪拌子。
第15發明係一種吐出方法，其特徵在於：使用如第9發明之吐出裝置，一面使上述攪拌子以固定速度旋轉，一面自噴嘴吐出液體。第16發明係一種吐出方法，其特徵在於：使用如第10發明之吐出裝置，一面使上述攪拌子以固定速度旋轉，一面自噴嘴吐出液體。
根據本發明，由於可在容器內之所需位置配置攪拌子，故可消除因容器與攪拌子之摩擦而產生之問題。又，可於攪拌子之下 方亦產生循環流。進而，可於所需之位置配置所需數量之攪拌子。
1‧‧‧攪拌裝置
2‧‧‧攪拌子保持機構
3‧‧‧容器(注射器)
4‧‧‧容器外殼
5‧‧‧外筒
6‧‧‧軸承(外筒用)
7‧‧‧磁鐵(外筒用)
8‧‧‧磁鐵支持構件
9‧‧‧磁鐵固定板
10‧‧‧緊固構件(外筒用)
11‧‧‧轉動機構
12‧‧‧轉動力產生機
13‧‧‧動力軸
14‧‧‧聯結器
15‧‧‧旋轉軸
16‧‧‧轉動機構支持構件
17‧‧‧軸承(旋轉軸用)
18‧‧‧滑輪
19‧‧‧皮帶
20‧‧‧攪拌控制裝置
21‧‧‧支柱
22‧‧‧攪拌子
23‧‧‧磁鐵(攪拌子用)
24‧‧‧上楔形面
25‧‧‧下楔形面
26‧‧‧外側面
26a、26b、26c‧‧‧外側面
27‧‧‧上切口面
28‧‧‧下切口部
29‧‧‧平坦部
30‧‧‧貫通孔
31‧‧‧孔
32‧‧‧固體粒子混合液體
33~45‧‧‧流動
46‧‧‧吐出裝置
47‧‧‧連接構件
48‧‧‧閥座
49‧‧‧連通孔
50‧‧‧噴嘴
51‧‧‧噴嘴固定構件
52‧‧‧柱塞
53‧‧‧柱塞驅動機構
54‧‧‧衝程調整機構
55‧‧‧固定螺釘
56‧‧‧轉接器
57‧‧‧轉接器插入部
58‧‧‧吐出控制裝置
59‧‧‧控制配線
60‧‧‧壓縮氣體源
61‧‧‧壓縮氣體配管
62‧‧‧基座
63‧‧‧上容器支持構件
64‧‧‧下容器支持構件
65‧‧‧固定用孔
66‧‧‧停止器
67‧‧‧氣動式吐出裝置
68‧‧‧管體
69‧‧‧轉接器(氣動式)
70‧‧‧噴嘴導件
71‧‧‧吐出流路
72‧‧‧攪拌子
S‧‧‧磁鐵之S極
N‧‧‧磁鐵之N極
圖1係包含第一實施形態之攪拌裝置之吐出裝置之主要部分剖面圖。
圖2係圖1之攪拌裝置部分之放大剖面圖。
圖3係圖2之A-A剖面圖。
圖4係說明第一實施形態之攪拌裝置中使用之攪拌子之圖。此處，(a)係立體圖，(b)係於(a)內自箭頭B所示之方向觀察之圖。
圖5係說明使用第一實施形態之攪拌裝置時之容器內之流動之模式圖。此處，(a)係自正面觀察時，(b)係自側面觀察時。
圖6係包含第二實施形態之攪拌裝置之吐出裝置之主要部分剖面圖。
圖7係包含第三實施形態之攪拌裝置之吐出裝置之主要部分剖面圖。
圖8係說明第四實施形態之攪拌裝置之攪拌子之立體圖。
以下，說明用以實施本發明之形態例。
《第一實施形態》 (1)攪拌裝置
分別於圖1中表示包含第一實施形態之攪拌裝置之吐出裝置之主要部分剖面圖，於圖2中表示放大圖1之攪拌裝置部分之剖面圖，於圖3中表示圖2內之A-A箭頭視圖(view on arrow)。又，於圖4中表示本實施形態之攪拌裝置中使用之攪拌子。於圖4中(a)係立體圖，(b)係 於(a)內自箭頭B所示之方向觀察之圖。以下，存在為方便說明而將圖1之衝程調整機構54側稱為上側，將噴嘴50側稱為下側之情形。本實施形態之攪拌裝置1以攪拌子保持機構2、轉動機構11、及攪拌子22為主要構成要素。
(攪拌子保持機構)
本實施形態之攪拌子保持機構2以容器外殼4、外筒5、及磁鐵7為主要構成要素。如圖1及2所示，填充有固體粒子混合液體32之容器3之外側係由圓筒狀之容器外殼4覆蓋。容器3及容器外殼4係插入至與容器外殼4為同心之外筒5中。外筒5與容器外殼4之間設置有固定之間隙，以使得於外筒5之旋轉時不會相互摩擦。外筒5係由設置於轉動機構支持構件16之軸承6支持，藉由架設於形成在外筒5之上部外周之溝之皮帶19而傳遞來自動力產生機12之旋轉力從而進行旋轉。在與外筒5之下部對向地設置之開口中，嵌設有一對磁鐵7。
如圖3所示，磁鐵7係以其一端面與外筒5之內面成為同一面之方式嵌設於外筒5之開口中。磁鐵7之大約一半係嵌設於外筒5之周壁中，磁鐵7之剩餘部分係嵌設於藉由緊固構件10而固定於外筒5之外側的磁鐵支持構件8中。於磁鐵7之外側之端面設置有磁鐵固定板9。由於磁鐵固定板9藉由緊固構件10而裝卸自如地固定，因此可簡單地安裝及卸除磁鐵7等零件。又，磁鐵支持構件8及磁鐵固定板9由磁性體形成，發揮吸引磁鐵之作用以使磁鐵不會向內側移動。
容器3之內部空間為前端變細形狀。更詳細而言，內部空間之大部分為圓柱狀，但連接於與噴嘴50連通之吐出流路71之部分成為圓錐狀。於該圓錐狀之部分，配設有包含一對磁鐵23之攪拌子 22。磁鐵7係配置於與配設於容器3內之攪拌子22之磁鐵23相對應之位置上。換言之，磁鐵7與攪拌子22之磁鐵23以排列於通過容器3之中心軸之一直線上之方式配置。又，磁鐵7、23之極性係如圖3中「S」與「N」所示，以成為使磁鐵7與磁鐵23相互吸引(作用有引力)之關係之方式進行配置。藉此，可藉由磁力而以懸吊於容器3內之狀態將攪拌子22保持於所需之位置。因此，可於攪拌子22與容器3之底部斜面之間隔開間隙，於不相互接觸之情況下使攪拌子22旋轉。藉此，可防止如上述問題中列舉之因摩擦而產生之危害。
攪拌子22與容器3底部斜面之間之間隙例如較佳為隔開容器3之內徑之約1/10~1/5之間隙。藉此，可混合地利用藉由攪拌子22產生之朝向下側之流動。由於本實施形態之攪拌裝置1使磁力自側方作用，因此可自由地設定攪拌子22與容器3底部斜面之間之間隙。於欲混合黏度較高之液體之情形時，於攪拌子22及外筒5中設置強磁力之磁鐵。
(轉動機構)
一面參照圖1及圖2一面對轉動機構11進行說明。本實施形態之轉動機構11以轉動力產生機12、動力軸13、聯結器14、旋轉軸15、滑輪18、及皮帶19為主要構成要素。轉動力產生機12係藉由支柱21而固定於轉動機構支持構件16。作為轉動力產生機12，例如可使用伺服馬達或步進馬達等電動機(馬達)、藉由壓縮空氣之作用而旋轉之空氣馬達、藉由超音波之作用而旋轉之超音波馬達等，但並不限定於該等。此處，轉動力產生機12藉由與吐出控制裝置58不同之攪拌控制裝置20而控制動作。
由轉動力產生機12產生之旋轉力通過動力軸13而傳遞 至由動力軸13與聯結器14連結之旋轉軸15。旋轉軸15藉由配設於轉動機構支持構件16之軸承17而旋轉自如地支持，所傳遞之旋轉力使固設於旋轉軸15之滑輪18旋轉。當滑輪18旋轉時，藉由架設於滑輪18及外筒5之上部之皮帶19而將旋轉力傳遞至外筒5。然後，藉由使外筒5旋轉而使磁鐵7旋轉，藉由磁力而使容器3之內部之攪拌子22旋轉，從而實現容器3內之固體粒子混合液體32之攪拌。於上述中，關於傳遞動力之構造，例示了使用皮帶19與滑輪18者，但可使用由鏈條與鏈輪構成者、或由齒輪構成者等。
(攪拌子)
攪拌子22係設為於其上方及下方產生循環流之形狀。為了於上方產生循環流，例如，於上半部設置朝向上方而直徑擴大之切口部，以使攪拌子朝向上端而變細之方式在旋轉時使液體中產生流動之作用面(平行於連接旋轉軸與容器內周壁之線之面，沿上下延伸之最寬面)上形成楔形。為了於下方產生循環流，例如，將容器3之與底部斜面相對向之側面設為與容器3之底部斜面相同之斜面，以使攪拌子朝向下端而變細之方式在旋轉時使液體中產生流動之作用面(平行於連接旋轉軸與容器內周壁之線之面，鄰接於上述最寬面之沿上下延伸之面)上形成楔形。以下說明之本實施形態之攪拌子22為於上方及下方產生循環流之形狀。以下，為方便說明，將與容器之內周壁相對向之面及其對向之面稱為外側面，將與其外側面呈大致直角地相交之面(平行於連接旋轉軸與容器內周壁之線之面，沿上下延伸之各面)稱為正面。
如圖4(a)所示，本實施形態之攪拌子22係以旋轉軸為界而設置有兩個葉片之二葉片型，於具有厚度之板狀構件上設置楔形面24、25、上切口面27、外側面26、下切口部28、貫通孔30及孔31 而形成。自正面觀察之攪拌子22如圖1所示為箭羽狀。於旋轉時使液體中產生流動之最寬之平面為上楔形面24(以旋轉軸為界而右半部分或左半部分成為作用面)，鄰接地設置於其下方之平面為下楔形面25(以旋轉軸為界而右半部分或左半部分成為作用面)。自外側面觀察之攪拌子22成為如下形狀：由外側面26b接合設置有陡峭之楔形之梯形及設置有平緩之楔形之梯形的各長邊。設置此種楔形面24、25係因為與未設置楔形之情形相比能產生更大之流動。又，由於楔形之傾斜陡峭者易產生更大之流動，因此將混合之量較多之上楔形面24設為陡峭之傾斜。較佳為於背面亦設置楔形面24、25，設為自外側面觀察為左右對稱之形狀從而正反旋轉均可應對。
攪拌子22之下部(較外側面26b以下之部分)與容器3之底部形狀一致地，形成隨著朝向下方使外側面之寬度變窄而成之外側面26c。又，於攪拌子22之下部之寬度方向中央，自下端起至大致一半之高度(換言之，外側面26b之上端)為止，設置有矩形狀之下切口部28。下切口部28之寬度與貫通孔30之直徑相同或稍大。藉此，於柱塞52與下切口部28之間之間隙中亦可產生流動。亦可設置下述第二實施形態所包含之停止器(stopper)66。另一方面，於攪拌子22之上部(較外側面26b以上之部分)，在自上端起約1/4之位置，具有作為平行於水平面之面的平坦部29。於平坦部29之中央設置有貫通孔30。而且，自對向之平坦部29之各端部起朝向外側面方向直至上端為止，分別傾斜地設置有上切口面27。具有此種上部之攪拌子22可於容器3之內部產生更強之上升流動。
貫通孔30具有使下述吐出裝置46之柱塞52可進行動作之程度之直徑，較佳為柱塞直徑之約1.5~2倍。進而，於外側面26b 之略上方之位置，相對於該貫通孔30呈直角地自外側面朝向中心而形成有一對孔31，且分別嵌設有磁鐵23。供磁鐵23嵌設之孔31設為未到達貫通孔30之深度。又，磁鐵23之長度短於孔31之深度，將孔31之多餘部分密封而進行固定。此時，較佳為藉由以成為平面之方式堵塞具有孔31之外側面26a，而可防止固體粒子附著於凹處等而固化。使固體粒子混合液體32無法侵入攪拌子22之內部，從而可使洗淨等維護作業變得容易。
(2)容器內之流動
將使本實施形態之攪拌子實際進行旋轉動作時的容器內之流動示意性地表示於圖5。(a)係自攪拌子正面觀察時之容器內之流動之模式圖，(b)係自攪拌子側面觀察時之容器內之流動之模式圖。再者，圖5之模式圖係基於藉由電腦獲得之流動之模擬結果。
首先，說明攪拌子22之上方之流動。如圖5(a)所示，自攪拌子正面觀察時，於攪拌子22之上切口面27上端附近產生之上升流35沿容器3之內周壁而上升，且保持該狀態不停止地到達液面附近為止(符號36)。其後，流動36於容器3之中心側之柱塞52附近成為下降流37，且於容器3之中心側向下流動至攪拌子22為止(符號38)。
如圖5(b)所示，自攪拌子側面觀察時，自攪拌子22之外側面26b附近(符號39)產生之上升流沿容器3之內周壁而上升，且到達液面之略下方為止(符號40)。該高度與所觀察到之自攪拌子正面觀察時朝向中心側之流動(符號37)的高度為大致相同高度。其後，流動40捲入液面附近之液體，成為下降流(符號41)，且向下流動至攪拌子22之外側面26b之邊界附近(符號39)為止。
由以上可知，藉由具有上切口面27及上楔形面24之攪 拌子22，而可於攪拌子22之上方產生循環之流動。藉由該循環之流動，可均勻地混合位於攪拌子22之上方之固體粒子混合液體32。
繼而，說明攪拌子22之下方之流動。如圖5(a)所示，自攪拌子正面觀察時，於下切口部28內產生有上升流42，且以牽引吐出流路71內之一部分液體之方式上升(符號43)。於攪拌子22與容器3之底部斜面之間產生下降流44以填補此上升。如圖5(b)所示，於自攪拌子側面觀察時，在攪拌子22之外側面26b附近產生下降流45。以虛線圖示之上升流42為上述下切口部28內之流動。
由以上可知，藉由具有下切口部28及下楔形面25之攪拌子22，而於攪拌子22之下方產生循環之流動。又，可知攪拌子22與容器3之底部斜面之間隙亦有助於該流動。藉由該循環之流動，而可均勻地混合位於攪拌子22下方之固體粒子混合液體32。藉由於以上說明之本實施形態之攪拌子22，於攪拌子之上方、下方均可產生循環之流動，並可使分散於容器內之液體中之固體粒子成為均勻之混合狀態。
(3)吐出裝置
本實施形態之攪拌裝置1較佳應用於自容器3定量地吐出、分配固體粒子混合液體32之吐出裝置46。尤其，適合於藉由利用柱塞52之動作來開閉吐出口而吐出液體之柱塞式吐出裝置。一面參照圖1及圖2，一面說明設置有本實施形態之攪拌裝置1之吐出裝置46之構成及動作。
(構成)
吐出裝置46具備貯存固體粒子混合液體32之容器(注射器)3。注射器3之前端與具備構成吐出流路71之一部分之流路的連接構件47 嵌合。於連接構件47之成為吐出流路71之前端之部分，配設有閥座48及管狀之噴嘴50。閥座48及噴嘴50係藉由噴嘴固定構件51而支持。噴嘴固定構件51係藉由螺合於覆蓋注射器3之容器外殼4而固定。閥座48於其中心具有連通孔49，藉由連通孔49而將注射器3與噴嘴50連通。於容器3之內部，設置有軸通於攪拌子22之貫通孔30中之柱塞52。柱塞52藉由柱塞驅動機構53而進行進退動作，從而開放及閉合閥座48所具有之連通孔49。再者，亦可藉由設置規定柱塞52之最大前進位置之機構，並於即將抵接於閥座時使柱塞急停而飛散吐出液滴。
柱塞驅動機構53包含：衝程調整機構54，其調節柱塞52之動作量即衝程；及固定螺釘55，其用以固定調整後之衝程。柱塞驅動機構53連接於轉接器56，且藉由將轉接器插入部57插入注射器3之上部開口端，將轉接器56與容器外殼4加以固定而安裝。柱塞驅動機構53藉由利用控制配線59連接之吐出控制裝置58而控制動作。吐出控制裝置58將自壓縮氣體源60供給之壓縮氣體調整至所需之壓力後，通過壓縮氣體配管61而供給至注射器3內。
吐出裝置46係藉由固設於基座62之上容器支持構件63及下容器支持構件64而支持。藉此，以不接觸同樣固設於基座62之攪拌裝置1之外筒5之方式隔開固定之間隔而支持。再者，於基座62中，於複數個部位設置有固定用孔65，該固定用孔65用以藉由緊固構件而固定於未圖示之XYZ驅動機構或固定支架等。
(動作)
上述構成之吐出裝置46進行如下之動作。將使柱塞52之前端抵接於閥座48而閉合連通孔49之狀態設為初始狀態。於初始狀態下使 攪拌子22旋轉，開始攪拌。當由吐出控制裝置58發送吐出開始信號時，柱塞驅動機構53進行動作而使柱塞52上升。此時之上升距離藉由衝程調整機構54而決定。當柱塞52上升而閥座48之連通孔49敞開時，注射器3內之固體粒子混合液體32藉由壓縮氣體之作用而流入噴嘴50。流入噴嘴50之固體粒子混合液體32通過噴嘴內之流路而自吐出口向外排出。此時，固體粒子混合液體32處於與噴嘴50前端相連之狀態(需要劃斷之狀態)。經過既定之時間後，當由吐出控制裝置58發送吐出結束信號時，柱塞驅動機構53進行動作而使柱塞52下降。當柱塞52下降並抵接於閥座48，從而閉合連通孔49時，固體粒子混合液體32離開噴嘴50前端，呈滴狀地飛散。於此期間，攪拌子22以固定之速度進行旋轉。以上為一次吐出之基本動作。於進行複數次吐出之情形時，反覆進行上述基本動作。
《第二實施形態》
第二實施形態關於包含複數個攪拌子之吐出裝置。為適用於與噴嘴連通之容器(注射器)之容量較大之情形、或使用混合有易沈澱之粒子的液體之情形等之構成。由於本實施形態之攪拌裝置1並非使磁力自注射器3之下方作用，而使磁力自注射器3之側面方向作用，因此可於注射器3之長度方向上配置複數個攪拌子，並使該等旋轉。於圖6中，表示包含第二實施形態之攪拌裝置之吐出裝置之主要部分剖面圖。以下，僅說明與第一實施形態不同之部分，省略重複之部分之說明。
本實施形態之攪拌裝置1係將3個攪拌子22以固定之間隔配設於容器3內。此處，於設置複數個攪拌子22之情形時，必須亦設置複數個與其等相對應之磁鐵7及固定該磁鐵7之構件。因此， 本實施形態中使用如下之外筒5：其具有覆蓋至與3個攪拌子22相對應之位置為止之長度，且設置有3組磁鐵7、磁鐵支持構件8及磁鐵固定板9。與此相應地，亦使轉動機構11與第一實施形態相比位於更上方。
支持外筒5之軸承6亦可設置於攪拌子保持機構2側之1個部位，但如圖6所示，藉由設為2個部位而可穩定地旋轉。於容器3之內部，亦可於柱塞52中以固定間隔設置停止器66以使攪拌子22彼此不會緊貼。該停止器66以無法旋轉之方式固定於柱塞52。藉由於停止器66上端與攪拌子22之間空出預定之衝程之量以上的間隙，而防止妨礙吐出動作。攪拌子22彼此之間隔例如較佳為容器3之內徑之約0.5~1.5倍。藉此，可於攪拌子22之上方及下方產生流動，從而均勻地混合。本構成例之各攪拌子22以同心地排列之狀態(自上表面觀察時完全重疊之狀態)配置，但亦可逐個錯開固定角度(例如60度)地配置。
根據以上說明之本實施形態之吐出裝置46，即便於與噴嘴連通之容器(注射器)之容量較大之情形時、或使用混合有易沈澱之粒子之液體之情形時，亦可一面於液體中均勻地混合固體粒子一面進行吐出作業。
《第三實施形態》
第三實施形態係關於藉由壓縮氣體之作用吐出容器(注射器)3內之液體之氣動式吐出裝置。於圖7中，表示包含第三實施形態之攪拌裝置之吐出裝置之主要部分剖面圖。以下，僅說明與第一實施形態不同之部分，省略重複之部分之說明。
本實施形態之吐出裝置67不包含柱塞52及與其相關之 構成，且主要構成要素為：容器3；噴嘴50；吐出控制裝置58，其將自壓縮氣體源60供給之壓縮氣體調整至所需之壓力而進行供給；及轉接器69，其經由管體68將經調壓之壓縮氣體供給至容器3。吐出裝置67係藉由將經調壓之壓縮氣體以既定時間施加於容器內之液體而吐出液體。吐出裝置67由設置於下容器支持構件64之噴嘴導件70而支持。由於攪拌子22中無柱塞52，故可不設置貫通孔30，但為了產生通過貫通孔30之流動而設置貫通孔。
藉由於以上說明之本實施形態之吐出裝置67，亦可一面於液體中均勻地混合固體粒子，一面進行不適合藉由柱塞吐出之液體材料之吐出作業。
《第四實施形態》
第四實施形態係關於包含四葉片型之攪拌子之吐出裝置。於圖8中，表示說明第四實施形態之攪拌裝置之攪拌子之立體圖。以下，僅說明與第一實施形態不同之部分，省略重複之部分之說明。
如圖8所示，攪拌子72包含以貫通孔30為中心而對向之四片葉片，呈俯視十字形。與第一實施形態之二葉片型之攪拌子22同樣地，於各葉片設置有楔形面24、25、上切口面27、外側面26、下切口部28、貫通孔30、平坦部29及孔31。藉由該攪拌子72產生之流動與藉由攪拌子22產生之流動(圖5)於基本傾向上並無不同，但產生流動之部位自2個部位各增加至4個部位，可使流動為經分割之更細微之流動，從而可使分散於容器內之液體中之固體粒子成為均勻之混合狀態。於本實施形態中，將孔31及磁鐵23設為一對，但於因攪拌子自身之重量或液體之黏度等而需要更大之力時，亦可將孔31及磁鐵23設為兩對。再者，於本實施形態中，揭示了四葉片型之攪拌子，但 亦可根據用途使用三葉片型之攪拌子。
(產業上之可利用性)
本發明例如可用於如下之用途。
‧用以形成乾式潤滑劑(固體潤滑劑)之膜之塗佈
‧用以形成發光二極體(LED，Light Emitting Diode)模組之螢光體層等之塗佈
1‧‧‧攪拌裝置
2‧‧‧攪拌子保持機構
3‧‧‧容器(注射器)
4‧‧‧容器外殼
5‧‧‧外筒
6‧‧‧軸承(外筒用)
7‧‧‧磁鐵(外筒用)
8‧‧‧磁鐵支持構件
9‧‧‧磁鐵固定板
11‧‧‧轉動機構
12‧‧‧轉動力產生機
13‧‧‧動力軸
14‧‧‧聯結器
15‧‧‧旋轉軸
16‧‧‧轉動機構支持構件
17‧‧‧軸承(旋轉軸用)
18‧‧‧滑輪
19‧‧‧皮帶
20‧‧‧攪拌控制裝置
21‧‧‧支柱
22‧‧‧攪拌子
23‧‧‧磁鐵(攪拌子用)
32‧‧‧固體粒子混合液體
46‧‧‧吐出裝置
47‧‧‧連接構件
48‧‧‧閥座
49‧‧‧連通孔
50‧‧‧噴嘴
51‧‧‧噴嘴固定構件
52‧‧‧柱塞
53‧‧‧柱塞驅動機構
54‧‧‧衝程調整機構
55‧‧‧固定螺釘
56‧‧‧轉接器
57‧‧‧轉接器插入部
58‧‧‧吐出控制裝置
59‧‧‧控制配線
60‧‧‧壓縮氣體源
61‧‧‧壓縮氣體配管
62‧‧‧基座
63‧‧‧上容器支持構件
64‧‧‧下容器支持構件
65‧‧‧固定用孔

Claims (14)

  1. 一種攪拌裝置，其特徵在於包含：攪拌子，其具備磁鐵；攪拌子保持機構，其藉由使磁力自側方作用於攪拌子而定位攪拌子；及轉動機構，其使攪拌子保持機構旋轉；上述攪拌子係具備有葉片，該葉片係具有於旋轉時使液體朝向上方流動之最寬的第1作用面、及鄰接於上述第1作用面且於旋轉時使液體朝向下方流動的第2作用面；在上述第1作用面上，以朝向上端變細之方式形成有楔形，而在上述第2作用面上，以朝向下端變細之方式形成有楔形；利用上述轉動機構使上述攪拌子保持機構旋轉，藉以使上述攪拌子旋轉。
  2. 如申請專利範圍第1項之攪拌裝置，其中，上述攪拌子具有朝向其上半部而直徑擴大之切口部。
  3. 如申請專利範圍第1項之攪拌裝置，其中，上述攪拌子於其下半部具有切口部。
  4. 如申請專利範圍第3項之攪拌裝置，其中，上述攪拌子具有與旋轉軸同心之貫通孔，該旋轉軸與上述切口部連通。
  5. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之攪拌裝置，其中，上述攪拌子為二葉片型。
  6. 如申請專利範圍第1至4項中任一項之攪拌裝置，其中，上述攪拌子為四葉片型。
  7. 一種吐出裝置，其具備：申請專利範圍第1至4項中任一項所記載之攪拌裝置；液體貯存容器，其安裝有上述攪拌子保持機構；噴嘴，其與液體貯存容器連通；壓縮氣體源；及吐出控制裝置，其將自壓縮氣體源所供給之壓縮氣體調整至所 需之壓力而供給。
  8. 一種吐出裝置，其具備：申請專利範圍第4項所記載之攪拌裝置；液體貯存容器，其安裝有上述攪拌子保持機構；噴嘴，其與液體貯存容器連通；柱塞，其配置於液體貯存容器內；及柱塞驅動機構，其使柱塞進行往返移動。
  9. 如申請專利範圍第7項之吐出裝置，其中，上述液體貯存容器之內部空間為朝向下端而前端變細形狀，上述攪拌子之外側面為可與上述液體貯存容器之底部內壁產生固定間隙之前端變細形狀。
  10. 如申請專利範圍第8項之吐出裝置，其中，上述液體貯存容器之內部空間為朝向下端而前端變細形狀，上述攪拌子之外側面為可與上述液體貯存容器之底部內壁產生固定間隙之前端變細形狀。
  11. 如申請專利範圍第7項之吐出裝置，其中，上述攪拌子包含複數個攪拌子，上述攪拌子保持機構定位複數個攪拌子。
  12. 如申請專利範圍第8項之吐出裝置，其中，上述攪拌子包含複數個攪拌子，上述攪拌子保持機構定位複數個攪拌子。
  13. 一種吐出方法，其特徵在於：使用申請專利範圍第7項所記載之吐出裝置，一面使上述攪拌子以固定速度旋轉，一面自噴嘴吐出液體。
  14. 一種吐出方法，其特徵在於：使用申請專利範圍第8項所記載之吐出裝置，一面使上述攪拌子以固定速度旋轉，一面自噴嘴吐出液體。
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