(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータ１と、このモータ１の出力軸２に固定され、上記出力軸２を中心にして水平に回転する回転アーム３と、この回転アーム３の半径方向略中央部に所定範囲内で回動自由に軸支される振れ腕部７と、この振れ腕部７に上記モータ１の出力軸２側に傾いた状態で回転可能に軸支される自転軸１２の軸線Ｂ上にあって上記回転アーム３の回転によって上記出力軸２の周囲を公転し溶液が収容された円筒状の混合槽４と、公転する混合槽４に上記自転軸１２を中心とする自転を付与せしめる混合槽回転手段と、から成る脱泡、混合機に於て；
上記混合槽回転手段は、上記混合槽４の外周面４Ａ全周に渡って取り付けられたゴム弾性体５と、上記混合槽４の外側母線Ｍが描く公転軌道よりも外側の公転軌道全周に渡って位置し、且つ上記混合槽４の公転時に、上記ゴム弾性体５との接触により上記混合槽４に自転を付与する定位置ゴム弾性体６と、から成り、上記混合槽４の公転と自転作用により混合槽４内溶液の脱泡ないし混合を行なうことを特徴とする脱泡、混合機。
【請求項２】
モータ１と、このモータ１の出力軸２に固定され、上記出力軸２を中心にして水平に回転する回転アーム３と、この回転アーム３に対して軸支されていると共に、上記回転アーム３の外方に上記モータ１の出力軸２側に傾いた状態で回転可能に軸支される自転軸１２の軸線Ｂ上にあって上記回転アーム３の回転によって上記出力軸２の周囲を公転し溶液が収容された円筒状の混合槽４と、公転する混合槽４に上記自転軸１２を中心とする自転を付与せしめる混合槽回転手段と、から成る脱泡、混合機に於て；
上記混合槽回転手段は、導電体であって、上記混合槽４の外周面４Ａに固定され回転磁界によって回転せしめられる回転子１５と、上記混合槽４の外側母線Ｍが描く公転軌道よりも外側の公転軌道上に位置し、上記回転子１５に対して三相交流による回転磁界を与える固定子巻線１６と、から成り、上記混合槽４の公転と自転作用により混合槽４内溶液の脱泡ないし混合を行なうことを特徴とする脱泡、混合機。
【請求項３】
モータ１と、このモータ１の出力軸２に固定され、上記出力軸２を中心にして水平に回転する回転アーム３と、この回転アーム３に対して軸支されていると共に、上記回転アーム３の外方に上記モータ１の出力軸２側に傾いた状態で回転可能に軸支される自転軸１２の軸線Ｂ上にあって上記回転アーム３の回転によって上記出力軸２の周囲を公転し溶液が収容された円筒状の混合槽４と、公転する混合槽４に上記自転軸１２を中心とする自転を付与せしめる混合槽回転手段と、から成る脱泡、混合機に於て；
上記混合槽回転手段は、上記混合槽４の外周面４Ａ全周に渡ってＮ極及びＳ極が交互に並ぶよう張り付けられ、且つ回転磁界によって回転せしめられる磁石２５と、上記混合槽４の外側母線Ｍの公転軌道よりも外側の公転軌道上に位置し、且つ上記磁石２５に対して三相交流による回転磁界を与える固定子巻線２６と、から成り、上記混合槽４の公転と自転作用により混合槽４内溶液の脱泡ないし混合を行なうことを特徴とする脱泡、混合機。
【請求項４】
モータ１と、このモータ１の出力軸２に固定され、上記出力軸２を中心にして水平に回転する回転アーム３と、この回転アーム３の外方に設けられ上記モータ１の出力軸２側に傾いた軸線Ｂ上にあって上記回転アーム３の回転によって上記出力軸２の周囲を公転し溶液が収容された円筒状の混合槽４と、公転する混合槽４に上記自転軸１２を中心とする自転を付与せしめる混合槽回転手段と、から成る脱泡、混合機に於て；
上記混合槽回転手段は、上記回転アーム３の外方に固定され、且つスリップリング３５を通して供給される励時電流によって回転せしめられる上記自転用モータ３６であって、この自転用モータ３６の出力軸３６Ａには混合槽４が直接固定されて成り、上記混合槽４の公転と自転作用により混合槽４内溶液の脱泡ないし混合を行なうことを特徴とする脱泡、混合機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は脱泡、混合機に係り、更に詳しくは、食料品、医療、化学、半導体等の溶液混合にて気泡を嫌う分野や、二液混合、異比重液混に利用される脱泡、混合機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、液体の脱泡や該液体を混合、練和する装置としては、例えば、米国特許第４，９４７，５８１号公報に示されたものがある。具体的には、モータと、上記モータによって回転せしめられる出力軸と、上記出力軸に固定され、且つ上記出力軸の回転によって水平に回転せしめられる回転アームと、上記回転アームに軸支され、且つ上記出力軸の周囲を公転し、而も上記モータの出力軸側へ傾いた軸線を中心にして自転可能と成された混合槽と、から成る脱泡、混合機である。
【０００３】
所で、上記混合槽に着目すると、上記混合槽の自転は、上記混合槽が公転せしめられることによってなされるものであった。詳しくは、上記モータを駆動せしめて上記出力軸を回転せしめ、以って上記回転アームを介して上記混合槽を公転せしめたとき、上記回転アームに軸支された混合槽は、上記公転によって軸線を中心にして自転するものであった。
【０００４】
即ち、上記混合槽の自転は、溶液が収容された状態の適度な重量を有する混合槽が公転せしめられことによって起こるものであって、従来特に上記混合槽を強制的に自転せしめる手段はなかった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術によると次の点に於て不具合を有する。即ち、上記脱泡、混合機は上記混合槽を強制的に自転せしめる手段を備えていなかった。この為、上記混合槽を自転せしめたとき、上記混合槽内に投入する溶液の量や質、或いは種類等によっては上記自転が良好に起こらないことがあった。
【０００６】
従って、本発明の目的とする所は、上記混合槽を強制的に自転せしめる手段を備え、上記混合槽内に投入する溶液の量や質、或いは種類等に関係なく、上記脱泡及び混合を良好に自転せしめる技術を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決する為の手段】
上記目的を解決する為に本発明は次の技術的手段を有する。即ち、実施例に対応する添付図面中の符号を用いてこれを説明すると、本発明はモータ１と、このモータ１の出力軸２に固定され、上記出力軸２を中心にして水平に回転する回転アーム３と、この回転アーム３の半径方向略中央部に所定範囲内で回動自由に軸支される振れ腕部７と、この振れ腕部７に上記モータ１の出力軸２側に傾いた状態で回転可能に軸支される自転軸１２の軸線Ｂ上にあって上記回転アーム３の回転によって上記出力軸２の周囲を公転し溶液が収容された円筒状の混合槽４と、公転する混合槽４に上記自転軸１２を中心とする自転を付与せしめる混合槽回転手段と、から成る脱泡、混合機に於て；
上記混合槽回転手段は、上記混合槽４の外周面４Ａ全周に渡って取り付けられたゴム弾性体５と、上記混合槽４の外側母線Ｍが描く公転軌道よりも外側の公転軌道全周に渡って位置し、且つ上記混合槽４の公転時に、上記ゴム弾性体５との接触により上記混合槽４に自転を付与する定位置ゴム弾性体６と、から成り、上記混合槽４の公転と自転作用により混合槽４内溶液の脱泡ないし混合を行なうことを特徴とする脱泡、混合機である。
【０００８】
また、他のものとして、モータ１と、このモータ１の出力軸２に固定され、上記出力軸２を中心にして水平に回転する回転アーム３と、この回転アーム３に対して軸支されていると共に、上記回転アーム３の外方に上記モータ１の出力軸２側に傾いた状態で回転可能に軸支される自転軸１２の軸線Ｂ上にあって上記回転アーム３の回転によって上記出力軸２の周囲を公転し溶液が収容された円筒状の混合槽４と、公転する混合槽４に上記自転軸１２を中心とする自転を付与せしめる混合槽回転手段と、から成る脱泡、混合機に於て；
上記混合槽回転手段は、導電体であって、上記混合槽４の外周面４Ａに固定され回転磁界によって回転せしめられる回転子１５と、上記混合槽４の外側母線Ｍが描く公転軌道よりも外側の公転軌道上に位置し、上記回転子１５に対して三相交流による回転磁界を与える固定子巻線１６と、から成り、上記混合槽４の公転と自転作用により混合槽４内溶液の脱泡ないし混合を行なうことを特徴とする脱泡、混合機である。
【０００９】
また、その他のものとして、モータ１と、このモータ１の出力軸２に固定され、上記出力軸２を中心にして水平に回転する回転アーム３と、この回転アーム３に対して軸支されていると共に、上記回転アーム３の外方に上記モータ１の出力軸２側に傾いた状態で回転可能に軸支される自転軸１２の軸線Ｂ上にあって上記回転アーム３の回転によって上記出力軸２の周囲を公転し溶液が収容された円筒状の混合槽４と、公転する混合槽４に上記自転軸１２を中心とする自転を付与せしめる混合槽回転手段と、から成る脱泡、混合機に於て；
上記混合槽回転手段は、上記混合槽４の外周面４Ａ全周に渡ってＮ極及びＳ極が交互に並ぶよう張り付けられ、且つ回転磁界によって回転せしめられる磁石２５と、上記混合槽４の外側母線Ｍの公転軌道よりも外側の公転軌道上に位置し、且つ上記磁石２５に対して三相交流による回転磁界を与える固定子巻線２６と、から成り、上記混合槽４の公転と自転作用により混合槽４内溶液の脱泡ないし混合を行なうことを特徴とする脱泡、混合機である。
【００１０】
また、他のものとして、モータ１と、このモータ１の出力軸２に固定され、上記出力軸２を中心にして水平に回転する回転ア−ム３と、この回転アーム３の外方に設けられ上記モータ１の出力軸２側に傾いた軸線Ｂ上にあって上記回転アーム３の回転によって上記出力軸２の周囲を公転し溶液が収容された円筒状の混合槽４と、公転する混合槽４に上記自転軸１２を中心とする自転を付与せしめる混合槽回転手段と、から成る脱泡、混合機に於て；
上記混合槽回転手段は、上記回転アーム３の外方に固定され、且つスリップリング３５を通して供給される励時電流によって回転せしめられる上記自転用モータ３６であって、この自転用モータ３６の出力軸３６Ａには混合槽４が直接固定されて成り、上記混合槽４の公転と自転作用により混合槽４内溶液の脱泡ないし混合を行なうことを特徴とする脱泡、混合機である。
【００１１】
【作用】
上記構成によりその動作を説明する。先ず、上記混合槽側ゴム弾性体５と、定位置ゴム弾性体６とから成る混合槽回転手段を備えた脱泡、混合機によると、上記混合槽４の公転による遠心力によって、溶液が収容された円筒状の混合槽４が遠心力方向Ｇに押されて軸支部分１０を中心として所定範囲内で回動する振れ腕部７により混合槽側ゴム弾性体５が定位置ゴム弾性体６の内周を押圧することで、上記混合槽側ゴム弾性体５と定位置ゴム弾性体６とが滑ることなく接触する。そして、上記混合槽４は公転しているので、上記混合槽４は上記それぞれのゴム弾性体５、６が接触した状態で自転する。つまり、上記混合槽４は、自転及び公転の遊星運動が行なわれ、混合槽４内溶液の脱泡ないし混合が行なわれる。
【００１２】
次に、上記回転子１５と、固定子巻線１６とから成る混合槽回転手段を備えた脱泡、混合機によると、上記固定子巻線１６に三相交流を供給することによって回転磁界を作り出し、上記回転子１５を回転せしめ、以って溶液が収容された円筒状の混合槽４を自転せしめる。つまり、上記撹拌槽４は、自転及び公転の遊星運動が行なわれ、混合槽４内溶液の脱泡ないし混合が行なわれる。
【００１３】
次に、上記磁石２５と、固定子巻線２６とから成る混合槽回転手段を備えた脱泡、混合機によると、上記固定子巻線２６に三相交流を供給することによって回転磁界を作り出し、上記磁石２５を同期速度で回転せしめ、以って溶液が収容された円筒状の混合槽４を自転せしめる。つまり、上記混合槽４は、自転及び公転の遊星運動が行なわれ、混合槽４内溶液の脱泡ないし混合が行なわれる。
【００１４】
次に、上記スリップリング３５を持つ自転用モータ３６を備えた脱泡、混合機によると、上記スリップリング３５を通して供給される励磁電流によって上記自転用モータ３６が駆動し、以って溶液が収容された円筒状の混合槽４が自転せしめられる。つまり、上記混合槽４は、自転及び公転の遊星運動が行なわれ、混合槽４内溶液の脱泡ないし混合が行なわれる。
【００１５】
【実施例】
次に、添付図面に従い本発明の実施例を詳述する。図１及び図２は第１の実施例の脱泡、混合機を示す。図１は、後述する公転軸線Ａを中心としたときの片側のみを示している。ベース８上にモータ１が備えられ、上記モータ１から垂直上方に出力軸２が出ている。また、上記モータ１には、このモータ１による振動を抑える防振ゴム９が取り付けられている。上記モータ１の出力軸２には回転アーム３が固定されていて、この回転アーム３は出力軸２から半径方向に延びている。つまり、上記回転アーム３は、上記出力軸２の軸線である公転軸線Ａを中心にして回転するものである。
【００１６】
上記回転アーム３の中央部には、振れ腕部７が軸支されている。上記振れ腕部７は軸支部分１０を中心にして回転アーム３上方で遠心力方向Ｇに回動自由と成された部材である。そして、上記振れ腕部７には、自転軸１２がベアリング１１を介して回転自在に取り付けられている。
【００１７】
上記自転軸１２は、混合槽４の下部に固定された軸であって、上記自転軸１２の自転軸線Ｂを中心にして上記混合槽４を自転可能な状態に支持している。上記混合槽４は、脱泡、混合すべき溶液が投入される円筒状の槽である。そして、上記自転軸線Ｂは、上記モータ１の出力軸２側に傾いている。詳しくは、上記自転軸線Ｂは、水平軸線Ｃと角度Ｒを有するように出力軸２側に傾いている。つまり、上記混合槽４は、上記傾いた自転軸線Ｂを中心にして自転するものである。
【００１８】
また、上記回転アーム３の端部３Ａには、抑え柱１３が固定されている。上記抑え柱１３は、上記混合槽４が公転により過度に遠心力方向Ｇに振れるのを防止するものであって、上記抑え柱１３の一端部１３Ａが上記振れ腕部７を受ける。
【００１９】
次に、本発明の特徴とする部分を説明する。つまり、上記混合槽４を強制的に自転せしめる混合槽回転手段を備え、上記混合槽回転手段は、混合槽側ゴム弾性体５と、定位置ゴム弾性体６とから成る。
【００２０】
上記混合槽側ゴム弾性体５は、上記混合槽４の上部４ａの外周面４Ａ全周に渡って取り付けられている。上記混合槽側ゴム弾性体５としては、例えばウレタンゴム等が用いられる。また、上記定位置ゴム弾性体６は、上記混合槽４の外側母線Ｍの公転軌道よりも外側の公転軌道全周に渡って位置し、且つ上記混合槽４の公転時に上記混合槽側ゴム弾性体５と接触するものである。上記定位置ゴム弾性体６は、周壁１４Ａに連続する上部壁１４Ｂの先端部１４Ｂａに固定されている。上記周壁１４Ａは、上記混合槽４やその他の構成部材を囲む壁である。また、上記定位置ゴム弾性体６としては、例えばウレタンゴム等が用いられる。
【００２１】
上記構成によりその動作を説明する。先ず、上記モータ１を駆動せしめる。上記モータ１の駆動により上記出力軸２が回転Ｐする。そして、上記出力軸２の回転Ｐによって回転アーム３が回転する。これによって、上記混合槽４が遠心力方向Ｇに振れ、この混合槽４の混合槽側ゴム弾性体５が上記定位置ゴム弾性体６に押圧されて滑ることなく接触する。そして、上記混合槽４の公転により、上記混合槽４は、上記それぞれのゴム弾性体５、６が接触した状態で上記自転軸線Ｂを中心にして回転Ｑする。
【００２２】
つまり、上記混合槽４は、上記出力軸２の周囲を公転しながら自転する遊星運動を行なうものである。尚、上記混合槽４の１公転当たりの自転回転数は、上記それぞれのゴム弾性体５、６が互いに接触する公転軌道直径２Ｊと、上記混合槽４の混合槽側ゴム弾性体５の直径２Ｋとによって決まり、上記それぞれの直径２Ｊ、２Ｋをそれぞれ任意に設定することで１公転当たりの自転回転数を異ならしめるものである。そして、上記混合槽４の公転に対する自転回転数は、公転軌道直径２Ｊ／混合槽側ゴム弾性体直径２Ｋで表され、その値は例えば３〜８である。
【００２３】
次に、図２を参照して上記混合槽４内に投入された溶液に着目する。上記混合槽４が停止した状態（図２中の最上部図）から、上記混合槽４が公転すると、この公転による遠心力によって比重の低い気泡Ｄは脱泡される（図２中の２番目の図）。更に、上記公転に自転が加わると、この公転及び自転の遊星運動によって溶液の粒子Ｅは、混合槽４の内壁に当たり、上下、左右の対流となる。その際、上記気泡Ｄは混合槽４から外部へ飛び出す（図２中の３番目の図）。そして、上記混合槽４が停止すると、上記混合槽４内には、脱泡及び混合、或いは練和された溶液が残る。尚、上記残った溶液の粘度が高い場合、図２中の４番目の図のように上記溶液がすり鉢状に残る。
【００２４】
次に、図３を参照して第２の実施例を説明する。この例では、上記第１の実施例と略同様の部分は省略して異なる部分のみを説明し、以下の実施例でも同様のものとする。
【００２５】
先ず、上記混合槽４下部の自転軸１２は、上記回転アーム３の傾斜部３Ｂにベアリング１７を介して回転可能に取り付けられている。上記傾斜部３Ｂは上記回転アーム３の端部３Ａにあたる部分であって、斜め上方に傾斜した状態となっている。
【００２６】
そして、回転子１５と、固定子巻線１６とから成る混合槽回転手段を備えている。上記回転子１５は、導電体から成り、且つ上記混合槽４の外周面４Ａに固定され、而も回転磁界によって回転せしめられるものである。具体的には、上記回転子１５としては、アルミダイカストによる導線等が用いられる。１つの導線は、上記混合槽４の自転軸線Ｂに沿った上下方向に延び、この導線が複数混合槽４の外周面４Ａに沿って隣り合って並んでいる（図示せず）。
【００２７】
また、上記固定子巻線１６は、上記混合槽４の外側母線Ｍの公転軌道の外側の公転軌道上に位置し、上記回転子１５に対して三相交流による回転磁界を与えるコイルである。そして、上記固定子巻線１６は、上記上部壁１４Ｂの先端部１４Ｂａに取り付けられている。
【００２８】
上記構成によりその動作を説明する。即ち、上記固定子巻線１６に三相交流を供給することによって回転磁界を作り出し、上記回転子１５を回転せしめ、以って上記混合槽４を自転せしめる。これにより、上記混合槽４は、自転及び公転の遊星運動を行うものである。尚、上記混合槽４の自転の制御はインバーターにて周波数を制御することにより行うものである。
【００２９】
次に、図４を参照して第３の実施例を説明する。先ず、上記混合槽４下部の自転軸１２は、上記回転アーム３の傾斜部３Ｂにベアリング２７を介して回転可能に取り付けられている。上記傾斜部３Ｂは上記回転アーム３の端部３Ａにあたる部分であって、斜め上方に傾斜した状態となっている。
【００３０】
そして、磁石２５と、固定子巻線２６とから成る混合槽回転手段を備えている。上記磁石２５は、上記混合槽４の上部４ａの外周面４Ａ全周に渡ってＮ極及びＳ極が交互に並ぶよう張り付けられ、回転磁界によって回転せしめられるものである。また、上記固定子巻線２６は、上記混合槽４の外側母線Ｍの公転軌道の外側の公転軌道上に位置し、上記磁石２５に対して三相交流による回転磁界を与えるコイルである。そして、上記固定子巻線２６は、上記上部壁１４Ｂの先端部１４Ｂａに取り付けられている。
【００３１】
上記構成によりその動作を説明する。即ち、上記固定子巻線２６に三相交流を供給することによって回転磁界を作り出し、上記磁石２５を同期速度で回転せしめ、以って上記混合槽４を自転せしめる。つまり、上記混合槽４は、自転及び公転の遊星運動を行なうものである。
【００３２】
次に、図５を参照して第４の実施例を説明する。この例では、自転用モータ３６から成る上記混合槽回転手段を備えている。上記自転用モータ３６は、上記回転アーム３に対して固定され、且つスリップリング３５を通して供給される励時電流によって回転せしめられるものである。そして、上記自転用モータ３６の出力軸３６Ａに上記混合槽４が固定されている。上記スリップリング３５は、上記自転用モータ３６の下部３６ａに位置し、周壁１４Ａに取り付けられた接触子３７から電流が供給される。尚、上記スリップリング３５は、銀バーとカーボンにて接触させる。
【００３３】
上記構成によりその動作を説明する。即ち、上記スリップリング３５を通して供給される励磁電流によって上記自転用モータ３６が駆動し、以って上記混合槽４が自転せしめられる。これにより、上記混合槽４は、自転及び公転の遊星運動を行なうものである。
【００３４】
以上のように、上記脱泡、混合機は、上記混合槽４を強制的に自転せしめる混合槽回転手段を備えていることにより、上記混合槽４を公転せしめつつ、良好に自転せしめることができ、これによって混合槽４内溶液の脱泡ないし混合を良好に行なうことができる。
【００３５】
【発明の効果】
以上詳述した如く、本発明は請求項１及び請求項４記載によると、ゴム弾性体や自転用モータを使用することで構造が簡単な混合槽回転手段を提供することができると共に、上記混合槽回転手段により公転する混合槽に自転を付与せしめることにより、上記混合槽内に投入された溶液の脱泡ないし混合を良好に行なうことができる。
【００３６】
更に、請求項２及び請求項３記載によると、回転子と固定子巻線、或いは磁石と固定子巻線を使用することで、上記混合槽を他の構成部材と非接触にて自転せしめられる混合槽回転手段を提供することができると共に、上記混合槽回転手段により公転する混合槽４に自転を付与せしめることにより、上記混合槽４内に投入された溶液の脱泡ないし混合を良好に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施例で示した脱泡、混合機の簡略図である。
【図２】  本発明の第１の実施例で示した脱泡、混合機による溶液の作用状態の簡略図である。
【図３】  本発明の第２の実施例で示した脱泡、混合機の簡略図である。
【図４】  本発明の第３の実施例で示した脱泡、混合機の簡略図である。
【図５】  本発明の第４の実施例で示した脱泡、混合機の簡略図である。
【符号の説明】
１    モータ
２    出力軸
３    回転アーム
４    混合槽
５    混合槽側ゴム弾性体
６    定位置ゴム弾性体
１２  自転軸
１５  回転子
１６  固定子巻線
２５  磁石
２６  固定子巻線
３５  スリップリング
３６  自転用モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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