(57)【要約】【課題】磁気駆動撹拌装置において、撹拌性能にすぐれた撹拌翼により容器内の熱媒体としての流体を効率良く撹拌することができるようにし、撹拌翼の自転中心線を外部駆動磁石の自転中心線に確実に一致した状態に保持することができるようにして、容器内の流体を円滑に撹拌することができるようにする。【解決手段】磁気駆動撹拌装置は、撹拌翼１３を有し、同撹拌翼１３が自転軸線を中心として相互に周方向に等間隔を置いて半径方向外方へ延びる複数の腕部１４ａ，１４ｂと、容器内の熱媒体としての流体をすくい上げ半径方向外方へ押しやりつつ螺旋渦巻き旋回をさせるように、各腕部１４ａ，１４ｂの正回転方向に見て前下縁から斜め後方の所定高さ位置まで、径方向にやや外向きに形成されたすくい上げ斜板部１５ａ，１５ｂと、撹拌翼１３上の位置で自転軸線に関し線対称に装着された従動磁石１７ａ，１７ｂとを有する。【選択図】          図１
2004322053.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器内の熱媒体としての流体を撹拌するための磁気駆動撹拌装置であって、当該容器の外側において同容器の底壁に近接して回転する外部駆動磁石の磁力に応動して前記容器内で自転軸線周りに回転することにより同容器内の流体を撹拌する撹拌翼と、同撹拌翼を、前記容器内において前記外部駆動磁石の回転中心線に芯合わせした位置で自転自在に支持する撹拌翼支持装置とを備え、前記撹拌翼が、前記自転軸線を中心として周方向に相互に等間隔を置いて半径方向外方へ延びる複数の腕部と、前記撹拌翼が前記容器内で前記自転軸線の周りに水平面内で回転したとき同容器内の流体をすくい上げ半径方向外方へ押しやりつつ同流体に斜め上向きの螺旋渦巻き旋回をさせるように、前記各腕部の正回転方向に見て同各腕部の前部の下縁から立ち上がり、斜め後方の所定の高さの位置まで、半径方向外方にやや外向きとなるようにして前記各腕部と一体に形成されたすくい上げ斜面部と、前記撹拌翼の自転軸線に関し線対称に同撹拌翼に装着された従動磁石と、を有することを特徴とする磁気駆動撹拌装置。
【請求項２】
請求項１に記載の磁気駆動撹拌装置において、前記撹拌翼の少なくとも前記各腕部と、前記各すくい上げ斜面部とが、一枚の板体により形成されていることを特徴とする、磁気駆動撹拌装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の磁気駆動撹拌装置において、前記撹拌翼支持装置が、前記容器の内底面から所定の高さの位置に水平な状態で着脱自在に装入することができるとともに多数の貫通空隙部を通して流体の自由な流通を許容する多隙性棚板に装着され、当該多隙性棚板の下面側において前記撹拌翼を支持していることを特徴とする、磁気駆動撹拌装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の磁気駆動撹拌装置において、前記撹拌翼支持装置が、前記容器の内底壁に装着されていることを特徴とする、磁気駆動撹拌装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、容器の外側において同容器の底壁に近接して回転する外部駆動磁石の磁力に応動して同容器内で自転軸線周りに回転する撹拌翼により当該容器内の熱媒体としての流体を撹拌するようにした磁気駆動撹拌装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
容器内の熱媒体としての流体の温度を所望の温度に保って、あるいはプログラムに従った温度変化をさせながら、同容器内で種々の実験や試験等を行う場合には、容器内の熱媒体としての流体の温度分布にばらつきが生じないように同流体を撹拌しなければならないが、そのための撹拌装置として、従来、容器の底壁の下面側において回転する外部駆動磁石の磁力線に応動して同容器内で鉛直な自転軸線周りに回転する撹拌子により、同容器内の熱媒体としての流体を撹拌するようにした撹拌装置が知られていた。
【０００３】
上記容器内の熱媒体である流体としては、通常、熱伝導性、流動性や安全性等を考慮して例えばシリコンオイルが用いられるが、シリコンオイルに限られることはなく熱伝導性や流動性等が良く安全に使用することができる流体であれば、例えば水や、その他の適当な油性液体等の流体も使用することができる。
【０００４】
以下、従来の撹拌装置の一例について図面により説明する。図１７は従来の撹拌機上に容器を載置した状態の一例を示す側面図、図１８は図１７に示した容器の拡大斜視図である。
【０００５】
図１７及び図１８において、例えば４本の支持脚３を有して実験台あるいは実験机等の載置面上に置かれた基台１は、磁力線の透過を妨げない非磁性材料製の水平な支持板２を有し、この支持板２の中央部の下面側には、縦軸モーター４が固定されている。モーター４の上向きの出力軸には、支持板２の中央部の上下方向の回転軸線の周りに回転する外部駆動磁石支持腕５ａが固定され、この外部駆動磁石支持腕５ａの両端部には、一対の外部駆動磁石５が装着されている。
【０００６】
図１７において、支持板２の外周縁部からは同外周縁部の全周にわたって例えばステンレス、強化ガラスや強化プラスチック等の耐破壊強度を有する材料製の外囲保護壁６が立設されている。このような外囲保護壁６は、実験や試験の際の安全及び保温を確保するためのもので、図１７のように支持板２の外周縁部に予め固着されていても良いし、また支持板２の外周縁部に対して着脱自在で、使用時には支持板２の外周縁部に仮固定することができるように構成されていても良い。実験や試験等を行うときには、図１７のように、外囲保護壁６の内側の支持板２上に容器７が載置される。容器７としては、普通、ステンレス製の容器や耐熱ガラス製の容器が用いられるが、耐熱ガラス製の容器のように透明材料製の容器である場合には、実験中の容器の内部の様子が上方からのみならず側方からも容器壁を通して観察することができるので都合が良い。
【０００７】
図１７及び図１８において、容器７内には、熱媒体である流体として例えばシリコンオイルが適度の液面レベルまで満たされるとともに、更に、先端部がリング状に形成されたヒーター９のリング状先端部が、容器７内のシリコンオイル中に没入される。ヒーター９は、例えば電熱抵抗線ヒーターで、測温抵抗体を用いた測温センサ１０とともに、ヒーターユニット８により支持されている。ヒーターユニット８は、外囲保護壁６の上縁補強部６ａにねじ止め固定具等の固定具を用いて固定することができる。支持板２と外囲保護壁６の上縁補強部６ａとに跨がって固着された支持枠６ｂにより支持された支柱６ｃは、例えばフラスコ等の実験用容器を容器７内の所定位置に所定の姿勢で保持するための支柱である。ヒーター９は、ヒーターユニット８を介して、図示していない温度制御機器及び電源に通じるコード１１に接続されている。
【０００８】
図１７及び図１８に示すように、容器７内において、容器７の底壁の中央部には、撹拌子１２が置かれている。撹拌子１２は磁石棒であって、支持板２及び容器７の底壁を透過して回転する外部駆動磁石５の磁力に応動して、撹拌子１２の中央部を上下方向に横断する自転軸線の周りに水平面内で自転することにより、容器７内の熱媒体である流体を撹拌する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の撹拌子１２は、中央部がやや膨らんだ形状の棒状体であり、容器７の底壁面の中央部に置かれるだけであったため、撹拌子１２の自転中心線が外部駆動磁石５の自転中心線と一致した状態から逸脱することが指摘されていた。例えば、撹拌の回転スピードを急に上げたり、熱媒体としての流体の粘度に対して撹拌子１２の回転スピードが大きすぎたりした場合には、撹拌子１２がスピンアウトをして、外部駆動磁石５の磁力の影響外に飛ばされてしまう、という不都合があった。一度撹拌子１２の自転軸線が外部駆動磁石５の自転軸線上からずれると、撹拌子１２は、たちまち容器７内で上記のようにスピンアウトをし、容器７の側壁へ向けて振り回され、外部駆動磁石５の磁力の影響外に飛ばされることにより、それ以後は全く回転しなくなってしまい、その結果、容器７内の熱媒体としての流体をそれ以上撹拌しなくなってしまう。
【００１０】
また、従来の撹拌子１２は、上述のように棒状体であったため、自転軸線周りに自転しても撹拌機能が十分でなく、特に大きな容量の容器の場合には、容器内の熱媒体としての流体を所望の通りに撹拌することができなかった。さらに、撹拌子１２の自転により、容器内の流体が上下方向の流れの成分が殆どない単純な旋回渦を生成して、流体の表面が定常的な漏斗状の流体面となり、その結果、容器の中心部の流体の表面の高さが極度に低くなって空気を渦流中に吸い込み、温度調節の精度に好ましくない影響を与えることとなるとともに、容器内の温度分布にむらができ、所期の実験効果を上げることができなくなってしまうおそれもある。
【００１１】
従来、撹拌装置における撹拌手段として、駆動回転軸と一体的に回転する撹拌羽根を使用したもの（特開平９−１３１５２５号公報、特開２００３−３３６３５号公報）、流体の表面の定常的な漏斗状の流体面の位置を仕切り板を設けることによって調節するようにしたもの（実開昭５９ー１９３５２５号公報）等が提案されているが、いずれも、容器の外側で容器の底壁に近接して回転する外部駆動磁石の磁力に応動して容器内で自転軸線周りに回転することにより容器内の流体を撹拌する撹拌翼における上記問題点を解決するものではない。
【００１２】
そこで、本発明は、従来の撹拌子に代えて撹拌性能に優れた撹拌翼を使用することにより、容器内の流体を効率良く撹拌して容器内の熱媒体としての流体の温度分布にばらつきが生じないようにし、また、撹拌翼の自転中心線を外部駆動磁石の自転中心線に確実に一致した状態に保持することができるようにして、撹拌翼が容器内で偏芯回転をすることがなく、容器内の熱媒体としての流体を円滑に撹拌することができるようにし、さらに、撹拌翼の自転により容器内の流体が旋回渦を生成しても、流体に上下方向の流れの成分を十分に与えることにより撹拌性能を向上させて、従来の装置のように単純で定常的な漏斗状の流体面を形成することがないようにし、そうすることによって、容器の中心部の流体の表面のレベルが極度に低くなって、空気を渦流中に吸い込むことにより、温度調節の精度に好ましくない影響を与える、といったことを防止するとともに、容器内の温度分布にむらができることを防止して、容器内の熱媒体としての流体の温度分布のばらつきを確実に防止し、所期の実験効果を十分に上げることができるようにした、磁気駆動撹拌装置を提供しようとするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するため、本発明の磁気駆動撹拌装置は、容器内の熱媒体としての流体を撹拌するための磁気駆動撹拌装置であって、当該容器の外側において同容器の底壁に近接して回転する外部駆動磁石の磁力に応動して前記容器内で自転軸線周りに回転することにより同容器内の流体を撹拌する撹拌翼と、同撹拌翼を、前記容器内において前記外部駆動磁石の回転中心線に芯合わせした位置で自転自在に支持する撹拌翼支持装置とを備えている。前記撹拌翼は、前記自転軸線を中心として周方向に相互に等間隔を置いて半径方向外方へ延びる複数の腕部と、前記撹拌翼が前記容器内で前記自転軸線の周りに水平面内で回転したとき同容器内の流体をすくい上げ半径方向外方へ押しやりつつ同流体に斜め上向きの螺旋渦巻き旋回をさせるように、前記各腕部の正回転方向に見て同各腕部の前部の下縁から立ち上がり、斜め後方の所定の高さの位置まで、半径方向外方にやや外向きとなるようにして前記各腕部と一体に形成されたすくい上げ斜面部と、前記自転軸線に関し線対称に前記撹拌翼に装着された従動磁石とを有している。
【００１４】
また、本発明の磁気駆動撹拌装置において、前記撹拌翼の少なくとも前記各腕部と、前記各すくい上げ斜面部とが、一枚の板体により形成されていることを特徴としている。
【００１５】
さらに、本発明の磁気駆動撹拌装置において、前記撹拌翼支持装置が、前記容器の内底面から所定の高さの位置に水平な状態で着脱自在に装入することができるとともに多数の貫通空隙部を通して流体の自由な流通を許容する多隙性棚板に装着され、当該多隙性棚板の下面側において前記撹拌翼を支持していることを特徴としている。
【００１６】
また、本発明の磁気駆動撹拌装置において、前記撹拌翼支持装置が、前記容器の内底壁に装着されていることを特徴としている。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の一実施の形態に係る撹拌装置の撹拌翼の平面図、図２は図１のＡ−Ａ線に沿って見た撹拌翼の正面図、図３は図１の撹拌翼の下面図、図４は図１のＢ−Ｂ線に沿って見た撹拌翼の側面図、図５は図１の撹拌翼を支持するための撹拌翼支持用ボール受け板の一例を示す平面図、図６は図５のＣ−Ｃ線に沿って見たボール受け板の縦断面図、図７は図１の撹拌翼の上面側に図５のボール受け板を係合させた状態を示す平面図、図８は図１の撹拌翼の下面側に図５のボール受け板を係合させた状態を示す下面図である。
【００１８】
図９は図１の撹拌翼を下面側に支持する多隙性棚板を装入した状態を示す容器の斜視図、図１０は図９に図示した多隙性棚板のみを取り出して示す斜視図、図１１は図１０の多隙性棚板の側面図、図１２は図１０及び図１１の多隙性棚板の下面図、図１３は図１０ないし図１２に図示した多隙性棚板の撹拌翼支持部を示す図１４のＥ−Ｅ線に沿って見た一部断面要部拡大平面図、図１４は図１０ないし図１２に図示した多隙性棚板の撹拌翼支持部を示す図１３のＤ−Ｄ線に沿って見た縦断側面図、図１５は図１４の撹拌翼支持部とは異なった撹拌翼支持構造を有する撹拌翼支持部の縦断側面図、図１６は図１０ないし図１２の多隙性棚板を装入した容器を、図１７の撹拌機の基台の天板上の所定位置に載置したときの一例を示す側面図である。
【００１９】
まず図１ないし図４において、撹拌装置における撹拌翼支持装置によって支持される撹拌翼１３は、上下方向の自転軸線を中心として相互に周方向に等間隔を置いて半径方向外方へ延びる複数の腕部、すなわち下板部１４によって形成された２本の水平な平板状の腕部１４ａ，１４ｂを有する。撹拌翼１３は、容器の底壁の外側において回転する例えば図１６に示した外部駆動磁石５のような駆動磁石の磁力線の動きに応動して容器内で回転するときは、図１において右周りすなわち時計方向を正回転の向きあるいは正回転方向として回転するように構成されている。
【００２０】
図１ないし図４に示すように、平板状の各腕部１４ａ，１４ｂの正回転方向に見たときの前縁からは、それぞれ斜め後方へ向けて所定の高さまで斜面を形成するようにしてすくい上げ斜板部１５ａ，１５ｂが立ち上がっている。これら各すくい上げ斜板部１５ａ，１５ｂは、撹拌翼１３が容器内で自転軸線の周りに水平面内で回転したとき、容器内の熱媒体としての流体をすくい上げ、上向きに且つ容器の側壁面に向けて半径方向外方へ押しやりつつ、同流体に斜め上向きの強制縦循環流成分を伴った螺旋渦巻き旋回をさせるように、各腕部１４ａ，１４ｂの正回転方向に見て前下縁から斜め後方の所定の高さの位置まで延在し、しかも、半径方向にやや外向きとなるようにして、各腕部１４ａ，１４ｂと一体に形成されている。
【００２１】
図示の撹拌翼１３は、図１において右周り、すなわち時計方向の回転を正回転の向きあるいは正回転方向として回転するように構成されているが、これとは逆に、撹拌翼が、図１において左周り、すなわち反時計方向の回転を正回転の向きあるいは正回転方向として回転するように構成することも可能である。
【００２２】
図１ないし図４において、各すくい上げ斜板部１５ａ，１５ｂの上縁からは、各腕部１４ａ，１４ｂの各正回転方向、すなわち第１図における時計針の回転方向とは反対向きに、各腕部１４ａ，１４ｂと平行に上板部１６ａ，１６ｂが形成されている。したがって、各すくい上げ斜板部１５ａ，１５ｂの表面の上縁には各上板部１６ａ，１６ｂの上表面よりなる上面部の前縁が連続し、これら各上板部１６ａ，１６ｂの上面部が、各すくい上げ斜面部の上縁をそのまま前縁として正回転方向すなわち時計針の回転方向とは反対の向きに後方へ延在することとなる。
【００２３】
図２及び図４に示すように、下方にある各腕部１４ａ，１４ｂと各腕部１４ａ及び１４ｂにそれぞれ対応して上方にある各上板部１６ａ，１６ｂとの間には、それぞれ従動磁石１７ａ，１７ｂを装着することができる。このようにして従動磁石１７ａ，１７ｂを装着した場合には、容器内の撹拌子と、さらに同容器内に保持したフラスコ等の実験用容器内に入れた撹拌子とに強い磁力を伝達して、フラスコ等の実験用容器内の撹拌子の回転を確実なものにすることができる。対となって配置された従動磁石１７ａ，１７ｂは、撹拌翼１３上で、撹拌翼１３の回転バランスを考えて、撹拌翼１３の自転軸線に関し対称な位置に固定される。下板部１４の中心部には、撹拌翼１３を軸支するための、撹拌翼１３の自転軸線と同芯の中心孔１８が形成されている。
【００２４】
撹拌翼１３の下板部１４には、上記中心孔１８を挟んで、後述の撹拌翼支持用ボール受け板１９ａ（図５）の一対の係合爪２０ａ及び２０ｂを係合させるための一対の係合穴１８ａ，１８ｂ、並びに他の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｂの一対の係合爪２０ｃ及び２０ｄを係合させるための一対の係合穴１８ｃ，１８ｄが形成されている。下板部１４の強度を保つため、一対の係合穴１８ａ，１８ｂは、中心孔１８を挟んで中心孔１８の直径方向に対向しているのに対し、他の一対の係合穴１８ｃ，１８ｄは、中心孔１８を挟んで、上記一対の係合穴１８ａ，１８ｂを結ぶ線の方向に直交している。
【００２５】
図１ないし図４に示した撹拌翼１３においては、下板部１４と、すくい上げ斜板部１５ａ，１５ｂと、上板部１６ａ，１６ｂとが一枚の板体により互いに連続して一体的に形成されているが、撹拌翼１３を板体以外の軽量材料により成形することもできる。
【００２６】
図５及び図６において、撹拌翼支持用ボール受け板１９（１９ａ，１９ｂ）は円板状の平板部２０と、平板部２０の周縁に沿って環状に形成されたボール案内溝２１と、平板部２０の中心部に形成された中心孔２２と、中心孔２２を挟んで中心孔２２の直径方向に互いに対向して、打ち抜き加工により立ち上がり形成された係合爪２０ａ，２０ｂとを有している。
【００２７】
撹拌翼支持用ボール受け板１９（１９ａ，１９ｂ）を撹拌翼１３の下板部１４に係合させるときには、図８に示すように、一枚目すなわち第１の撹拌翼支持用ボール受け板１９ａを下板部１４の下面側に配置して撹拌翼支持用ボール受け板１９ａの係合爪２０ａ，２０ｂを下板部１４の係合穴１８ａ，１８ｂに挿入して係合させ、他方、図７に示すように、二枚目すなわち第２の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｂを下板部１４の上面側に配置して撹拌翼支持用ボール受け板１９ｂの係合爪２０ｃ，２０ｄを下板部１４の係合穴１８ｃ，１８ｄに挿入して係合させるようにして組み立てることができる。
【００２８】
図９ないし図１４に示すように、撹拌翼１３は、例えば容器７内に着脱自在に装入することのできる多隙性棚板２３の下面側に軸支することができる。多隙性棚板２３は、特に図１０に示すように、容器７の内周面に緩く嵌まり合うことのできる環状の外周縁２３ａを有する。この多隙性棚板２３の外周縁２３ａの一部には、多隙性棚板２３を容器７内に装入する際に多隙性棚板２３がヒーター９や測温センサ１０と干渉しないように、切欠部２４が形成されている。ただし、ヒーター９や測温センサ１０が、多隙性棚板２３の上面側に保持される場合には、この切欠部２４は不要となるので、その場合には切欠部２４を形成しなくても良い。
【００２９】
切欠部２４の縁部には、多隙性棚板２３の容器７内への装入や、容器７内からの取り外し等の操作を安全かつ確実に行うことができるように、把手杆２６の基部が固定されている。把手杆２６は、多隙性棚板２３が容器７内に装入された状態で把手杆２６の上端の摘まみ部が容器７の開口部よりも上方に突き出る程度の長さを有している。多隙性棚板２３の外周縁２３ａに切欠部２４を形成しない場合には、多隙性棚板２３の外周縁２３ａに、把手杆２６の基部を嵌合するのに必要なだけの窪み部を形成し、その窪み部内に把手杆２６の基部を嵌合させて溶接等の固着手段により固着することができる。
【００３０】
図１０及び図１２に示すように、多隙性棚板２３には、多数の小孔２５が、一面に網面を形成するようにして縦横に穿設されている。また図１１及び図１２に示すように、多隙性棚板２３の下面側には、多隙性棚板２３の中心部に軸支した撹拌翼１３の回転に支障のないようにして、支持脚２７ａ，２７ｂ，２７ｃ及び２７ｄが固定されている。多隙性棚板２３が支持脚２７ａ，２７ｂ，２７ｃ及び２７ｄを有していることにより、多隙性棚板２３を容器７内に装入した際に、多隙性棚板２３は容器７の底面から常に一定の高さの位置に安定して保持される。
【００３１】
図１０及び図１２において、多隙性棚板２３は、多数の小孔２５を通して、容器７内の熱媒体としての流体を、多隙性棚板２３の下面側から上面側へ、また逆に、多隙性棚板２３の上面側から下面側へ自由に流通させる。そして多隙性棚板２３は、同多隙性棚板２３の下面側に軸支した撹拌翼１３によって生成した熱媒体としての流体の斜め上向き螺旋旋回流に、適度の乱流効果を生じさせる。かくして、多隙性棚板２３を使用しない従来の装置の場合のように、流体の旋回流が極度に大きな漏斗状の表面を形成して、容器７の中央部の流体の表面が異常に低くなり、流体の表面近くの空気を渦流中に吸い込み、温度調節の精度に好ましくない影響を与えたり、容器内の温度分布に斑ができたりして、所期の実験効果を上げることができなくなってしまう、等の不都合な現象を未然に防止することができる。すなわち、多隙性棚板２３を使用することにより、容器７内の多隙性棚板２３上に置かれたビーカー等の実験用容器を、実験中、熱媒体としての流体中に十分に浸した状態に置くことができ、温度調節の精度を高め、容器内の温度分布にむらができることを防止し、所期の実験効果を上げることができる。
【００３２】
多隙性棚板２３は、流体が或る程度自由に流過することができるように多数の隙間を有していれば良いので、多隙性棚板２３を構成するに当たって、図１０及び図１２に例示したように、多数の小孔２５を一面に網面を形成するようにして縦横に穿設することにより多隙性棚板２３を構成することの外に、棚板に多数の円弧状あるいは直線状細長スリット等の隙間を種々の態様で形成することによって多隙性棚板２３を構成するができるとともに、粗目に編組した網体を用いて多隙性棚板２３を構成することもできる。
【００３３】
図１３及び図１４において、多隙性棚板２３の中心部の下面側には撹拌翼１３の支持軸２８の上端がビスあるいはカシメ等の固着手段により固着されている。支持軸２８は多隙性棚板２３に対して垂直に下方へ向けて垂下している。支持軸２８の下端には第１の撹拌翼支持用ボール受け板１９ａのボール案内溝２１内に多数個配列された転動ボール２１ａを上向きのボール案内溝によって下面側から支えた状態で、これら転動ボール２１ａを介して第１の撹拌翼支持用ボール受け板１９ａを支持軸２８の周りに回転自在に支持する第３の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｃの中心部が、ビスあるいはねじ等の固着手段により固着されている。明らかなように、第３の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｃの中心孔の直径は、第１の撹拌翼支持用ボール受け板１９ａの中心孔の直径よりも小さい。
【００３４】
同じく図１３及び図１４において、支持軸２８には、第２の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｂのボール案内溝２１内に多数個配列された転動ボール２１ａを下向きのボール案内溝によって上面側から支えた状態で、これら転動ボール２１ａを介して第２の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｂを支持軸２８の周りに回転自在に支持する第４の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｄの中心孔が嵌合している。第４の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｄの中心孔の直径は、支持軸２８に嵌合できる程度の大きさであれば良い。これに対し、撹拌翼１３の下板部１４に係合して撹拌翼１３と一体的に回転する第１の撹拌翼支持用ボール受け板１９ａ及び第２の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｂの中心孔の直径は、下板部１４の中心孔１８の直径と同様に、支持軸２８の外径よりも大きい。図１３及び図１４において、第４の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｄと多隙性棚板２３との間の支持軸２８の外周部には、スペーサとしてのカラー２９が遊嵌されている。
【００３５】
図１３及び図１４において、撹拌翼１３に作用する負荷の大きさ及び同撹拌翼１３の使用態様によっては、第２の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｂ及び第４の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｄの使用を省略して、撹拌翼１３の下板部１４の上面側を支持軸２８に嵌合した環状の摩擦係合部材によって相対滑り自在に軽く押さえる程度にしておくこともできる。
【００３６】
図９において、多隙性棚板２３を容器７内に装入すると、多隙性棚板２３の切欠部２４を除く他の部分の周縁が容器７の内壁面に接することによって多隙性棚板２３が容器７の中心位置に芯合わせされる。その結果、多隙性棚板２３を装入した容器７を、既述の図１７に示したような撹拌機の基台１の支持板２上の所定位置に載置したときには、図１６に示すように、多隙性棚板２３によって支持された撹拌翼１３の自転軸線が、撹拌機の基台１に装着された外部駆動磁石５の回転軸線に芯合わせされることとなる。
【００３７】
図１５に示したように、撹拌翼１３を多隙性棚板２３によって支持することに代えて、撹拌翼１３を容器７の底板７ａの中心部に立設した支持軸３０によって支持することもできる。容器７が例えばステンレス製等の金属あるいは合金製である場合には、支持軸３０の下端部を容器７の底板７ａの中心部にビスあるいはカシメ等の固着手段により容易に固着することができる。
【００３８】
図１５に示すように、支持軸３０の上端には、第１の撹拌翼支持用ボール受け板１９ａのボール案内溝内に多数個配列された転動ボール２１ａを下向きのボール案内溝によって上面側から蔽った状態で、これら転動ボール２１ａを介して第１の撹拌翼支持用ボール受け板１９ａを支持軸３０の周りに回転自在に支持する第３の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｃの中心部が、ビスあるいはねじ等の固着手段により固着されている。当然、第３の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｃの中心孔の直径は、第１の撹拌翼支持用ボール受け板１９ａの中心孔の直径よりも小さい。
【００３９】
図１５において、支持軸３０には、第２の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｂのボール案内溝２１内に多数個配列された転動ボール２１ａを上向きのボール案内溝によって下面側から支えた状態で、これら転動ボール２１ａを介して第２の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｂを支持軸３０の周りに回転自在に支持する第４の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｄの中心孔が嵌合している。第４の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｄの中心孔の直径は、支持軸３０に嵌合できる程度の大きさであれば良い。撹拌翼１３の下板部１４に係合して撹拌翼１３と一体的に回転する第１の撹拌翼支持用ボール受け板１９ａ、及び第２の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｂの中心孔の直径は、下板部１４の中心孔１８の直径と同様に、支持軸３０の外径よりも大きい。図１５において、第４の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｄと容器７の底板７ａとの間の支持軸３０の外周部には、スペーサとしてのカラー３１が遊嵌されている。
【００４０】
図１５において、撹拌翼１３に作用する負荷の大きさ及び同撹拌翼１３の使用態様によっては、第１の撹拌翼支持用ボール受け板１９ａ及び第３の撹拌翼支持用ボール受け板１９ｃの使用を省略して、撹拌翼１３の下板部１４の上面側を支持軸３０に嵌合した環状の摩擦係合部材によって相対滑り自在に軽く押さえる程度にしておくこともできる。
【００４１】
図１ないし図１６に示した撹拌装置は、本発明の好適な実施の形態を例示したものにすぎず、本発明は、特許請求の範囲に記載した事項の範囲内で種々の実施の形態に従って実施をすることができる。
【００４２】
【発明の効果】
本発明の磁気駆動撹拌装置によれば、以下のような効果が得られる。
（１）請求項１に記載の磁気駆動撹拌装置は、容器内の熱媒体としての流体を撹拌するための磁気駆動撹拌装置であって、当該容器の外側において同容器の底壁に近接して回転する外部駆動磁石の磁力に応動して前記容器内で自転軸線周りに回転することにより同容器内の流体を撹拌する撹拌翼と、同撹拌翼を、前記容器内において前記外部駆動磁石の回転中心線に芯合わせした位置で自転自在に支持する撹拌翼支持装置とを備え、前記撹拌翼が、前記自転軸線を中心として周方向に相互に等間隔を置いて半径方向外方へ延びる複数の腕部と、前記撹拌翼が前記容器内で前記自転軸線の周りに水平面内で回転したとき同容器内の流体をすくい上げ半径方向外方へ押しやりつつ同流体に斜め上向きの螺旋渦巻き旋回をさせるように、前記各腕部の正回転方向に見て同各腕部の前部の下縁から立ち上がり、斜め後方の所定の高さの位置まで、半径方向外方にやや外向きとなるようにして前記各腕部と一体に形成されたすくい上げ斜面部と、前記自転軸線に関し線対称に前記撹拌翼に装着された従動磁石と、を有しているので、容器内の流体を効率良く撹拌して同容器内の熱媒体としての流体の温度分布にばらつきが生じないようにすることができ、また、撹拌翼の自転中心線を外部駆動磁石の自転中心線に確実に一致した状態に保持することができて、撹拌翼が容器内で偏芯回転をすることがなく、容器内の熱媒体としての流体を円滑に撹拌することができ、さらに、撹拌翼の自転により容器内の流体が旋回渦を生成しても、流体に上下方向の流れの成分を十分に与えることにより撹拌機能を向上させることができ、そうすることによって、容器の中心部の流体の表面の高さが極度に低くなり、空気を渦流中に吸い込んで、温度調節の精度に好ましくない影響を与えることを未然に防止することができるとともに、容器内の温度分布に斑ができることを未然に防止して、容器内の熱媒体としての流体の温度分布のばらつきを確実に防止し、所期の実験効果を十分に上げることができる。
（２）請求項２に記載の磁気駆動撹拌装置は、請求項１に記載の磁気駆動撹拌装置において、前記撹拌翼の少なくとも前記各腕部と、前記各すくい上げ斜面部とが、一枚の板体により形成されているので、請求項１に記載の磁気駆動撹拌装置の作用効果に加えて、製作が容易で軽量かつ小型の撹拌翼を得ることができ、小型でありながら撹拌性能に優れ、容器内の熱媒体としての流体を効率良く撹拌することができ、撹拌翼の自転中心線を常に一定の位置に置くことができることにより、撹拌翼の自転中心線を駆動磁石の自転中心線に確実に一致した状態に保持することができる。
（３）請求項３に記載の磁気駆動撹拌装置は、上記請求項１又は２に記載の磁気駆動撹拌装置において、前記撹拌翼支持装置が、前記容器の内底面から所定の高さの位置に水平な状態で着脱自在に装入することができるとともに多数の貫通空隙部を通して流体の自由な流通を許容する多隙性棚板に装着され、当該多隙性棚板の下面側において前記撹拌翼を支持しているので、請求項１又は請求項２に記載の撹拌装置の作用効果に加えて、撹拌翼の自転中心線を常に一定の位置に置くことができることにより駆動磁石の自転中心線に確実に一致した状態に保持することができ、容器内の多隙性棚板上に置かれたビーカー等の実験用容器を、実験中、熱媒体としての流体中に十分に浸した状態に置くことができ、温度調節の精度を高め、容器内の温度分布に斑ができることを防止することができて、所期の実験効果を上げることができ、多隙性棚板の取り外しが自在であることによって容器の清掃が容易である（請求項３）。
（４）請求項４に記載の磁気駆動撹拌装置は、請求項１又は２に記載の磁気駆動撹拌装置において、前記撹拌翼支持装置が、前記容器の内底壁に装着されているので、請求項１又は請求項２に記載の撹拌装置の作用効果に加えて、撹拌翼の自転中心線を常に一定の位置に置くことができることにより駆動磁石の自転中心線に確実に一致した状態に保持することができ、撹拌翼の回転が安定して静かな撹拌をすることができ、温度調節の精度を高め、容器内の温度分布に斑ができることを防止することができ、所期の実験効果を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る撹拌装置の撹拌翼の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って見た撹拌翼の正面図である。
【図３】図１の撹拌翼の下面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線に沿って見た撹拌翼の側面図である。
【図５】図１の撹拌翼を支持するための撹拌翼支持用ボール受け板の一例を示す平面図である。
【図６】図５のＣ−Ｃ線に沿って見たボール受け板の縦断面図である。
【図７】図１の撹拌翼の上面側に図５のボール受け板を係合させた状態を示す平面図である。
【図８】図１の撹拌翼の下面側に図５のボール受け板を係合させた状態を示す下面図である。
【図９】図１の撹拌翼を下面側に支持する多隙性棚板を装入した状態を示す容器の斜視図である。
【図１０】図９に図示した多隙性棚板のみを取り出して示す斜視図である。
【図１１】図１０の多隙性棚板の側面図である。
【図１２】図１０及び図１１の多隙性棚板の下面図である。
【図１３】図１０ないし図１２に図示した多隙性棚板の撹拌翼支持部を示す図１４のＥ−Ｅ線に沿って見た一部断面要部拡大平面図である。
【図１４】図１０ないし図１２に図示した多隙性棚板の撹拌翼支持部を示す図１３のＤ−Ｄ線に沿って見た縦断側面図である。
【図１５】図１４の撹拌翼支持部とは異なった撹拌翼支持構造を有する撹拌翼支持部の縦断側面図である。
【図１６】図１０ないし図１２の多隙性棚板を装入した容器を、図１７の撹拌機の基台の天板上の所定位置に載置したときの一例を示す側面図である。
【図１７】従来の撹拌機上に容器を載置した状態の一例を示す側面図である。
【図１８】図１７に示した容器の拡大斜視図である。
【符号の説明】
１    基台
２    支持板
３    支持脚
４    モーター
５    外部駆動磁石
５ａ    外部駆動磁石支持腕５ａ
６    外囲保護壁
７    容器
８    ヒーターユニット
９    ヒーター
１０    測温プローブ
１１    コード
１２    撹拌子
１３    撹拌翼
１４    下板部
１４ａ，１４ｂ    腕部
１５ａ，１５ｂ    すくい上げ斜板部
１６ａ，１６ｂ    上板部
１７ａ，１７ｂ    従動磁石
１８    中心孔
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ    係合穴
１９，１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ    撹拌翼支持用ボール受け板
２０    平板部
２０ａ，２０ｂ    係合爪
２１    ボール案内溝
２２    中心孔
２３    多隙性棚板
２３ａ    外周縁
２４    切欠部
２５    小孔
２６    把手杆
２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ    支持脚
２８    支持軸
２９    カラー
３０    支持軸
３１    カラー
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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