(57)【要約】【課題】薬液、接着剤、ペースト等液体の塗布作業に於いて、塗布量がマイクロリットル以下の微小量ながら攪拌、混合して素早く吐出、塗布し、配管内での過反応、硬化、変質を防ぎ、又、微小量を扱う配管径は数ミリ以下の小径が多く、攪拌、混合するミキサーも微小構成であることが要求される【解決手段】配管途中、配管端内部に攪拌子を挿入し、配管外周を周回する磁石で攪拌子を回転さし、配管内の液を攪拌、混合する攪拌、混合装置を提供する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
架台を貫通する穴と、この穴から露出する中空の回転軸と、この回転軸に装着する中空のローターと、このローターの貫通穴に磁力面を向けて取り付けた磁石とで構成することを特徴とするスターラーと、前記架台の貫通穴より配管を挿入し、この配管内に、前記磁石の磁力で姿勢と位置を保持する磁性体でなる攪拌子を投入し、前記ローターの回転につれてこの攪拌子が回転する攪拌装置。
【請求項２】
架台を貫通する穴と、この穴から露出する中空の回転軸と、この回転軸に装着する中空のローターと、このローターの貫通穴に磁力面を向けて取り付けた磁石とで構成することを特徴とするスターラー。
【請求項３】
長方形の薄い鉄板の中央部に穴をあけた配管用スターラー攪拌子。
【請求項４】
複数の液の少量を時間差で１本の配管内に吐出し、その配管を請求項１の攪拌装置に挿入して配管内の液を攪拌、混合する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【００１】主として配管途中、配管端内部に攪拌子を挿入し、配管外周を周回する磁石で攪拌子を回転さし、配管内の液を攪拌、混合する攪拌、混合装置を提供する。
【背景技術】
【００２】薬液、接着剤、ペースト等液体の塗布作業に於いて、塗布量がマイクロリットル以下の微小量ながら攪拌、混合して素早く吐出、塗布し、配管内での過反応、硬化、変質を防ぎ、又、微小量を扱う配管径は数ミリ以下の小径が多く、攪拌、混合するミキサーも微小構成であることが要求される。
【発明が解決しようとする課題】
【００３】攪拌部容積が小容量であること。
【００４】攪拌子が微小部材であること。
【００５】撹拌子を回転さす機構が配管内に無いこと。
【課題を解決するための手段】
【００６】液が流れる配管内に磁性体で成る攪拌子を挿入し、配管外周を周回する磁石で攪拌子の位置と姿勢を保持すると共に回転さし、配管内の液を攪拌、混合する。
【００７】攪拌子は薄い鉄板等磁性体片或は磁性体片を樹脂で被覆した小片とし、配管内で回転、移動が容易で、且つ液を攪拌、混合が容易な形状寸法とする。
【００８】従来フラスコ等容器の底に磁性体（殆どがフッソ樹脂でコーティングされている）の小片を投入し、磁石片を回転さす円盤を内蔵した台上に置くと、攪拌子が磁石と共につれ回りし、容器内の液を攪拌、混合するスターラーがある。
【００９】スターラーは容器に貯蔵した液の全体を攪拌、混合するのに対し、本発明は配管内を流れ通過する液をその時点で攪拌、混合するのを主目的とする。
【０１０】本発明を三つの部門に分類する。一は磁石を配管外周で周回さす駆動装置（以下スタラーと記す）、二は攪拌子、三は応用装置。
【実施例１】（図１）【０１１】基本構成を実施例１で詳述する。【０１２】攪拌子１は中央に長穴３を打ち抜いた薄い鉄板を長方形に形成し、配管２内を回転と移動可能な寸法として配管２内に挿入する。【０１３】配管２の外周を回転し、磁力面を配管２と向き合う磁石４を配置したローター５を、中空軸モーター６の回転軸７に連結する。【０１４】攪拌子１は磁石４に吸い寄せられ配管２の内壁面に直立し位置を保持する。中空軸モーター６の回転軸７が回転するとローター５が回り、磁石４は配管２の外周を周回し、攪拌子１は直立姿勢のまま配管２内を回転する。【０１５】配管２内に液が流れると攪拌子１は液を攪拌する。粘度の高い液は壁面に付着してしまい攪拌、混合しにくいが、攪拌子１は配管２の内壁面にある液を掻き取るので効率よく液を攪拌、混合する。接着剤の２液混合、塗料の色混合などに有効である。【０１６】攪拌子１は薄い鉄板なので液の流れを邪魔しないし、抵抗が小さく磁石４の磁力を離れて流されない。また長穴３は回転の抵抗を減じ、且つ液を分断し攪拌、混合の効果を高める。【０１７】磁石４を１８０度対向位置にも設置して磁力方向を合わすと、攪拌子１の姿勢をより強く保持でき高回転、高粘度液に対応できる。又、攪拌子１は微小寸法に形成できるから、数ミリ以下のマイクロチュウブ内に適応でき、マイクロリアクター、燃料電池用燃料混合装置、短時間で反応硬化する２液混合接着剤ミキサー等に利用できる。【０１８】攪拌子と、磁石の回転装置は完全に別部材であるから前記スターラーと同じく配管用スターラー（例えば実施例１のローター５と中空軸モーター７の組み物。以下スターラーと記す）及び攪拌子が目的に応じて提供できる。
【実施例２】（図２）【０１９】攪拌子１０は薄い鉄板を瓢箪形にして２枚を十字に形成する。（図２）【０２０】スターラー１１はベアリング１２でローター１３を回転自在に支持する。ローター１３は中空構造とし、胴部１８に磁石１４、磁石１５を同一断面内の９０度位置に設置し、少し離した断面内に磁石１６、磁石１７を同位置に設置する。【０２１】胴部１８に半円溝２２を刻設する。ローター１３と平行にモーター１９を設置し、モーター回転軸２０にプーリー２１を取り付ける。ベルト２３を半円溝２２とプーリー２１に架ける。【０２２】ベアリング１２、モーター１９は架台２４に保持取付けする。【０２３】配管２内を、攪拌子１０を入れローター１３の内径に挿入する。攪拌子１０の長手方向と断面方向夫々を磁石１４、磁石１５、磁石１６、磁石１７の４点で瓢箪形の大径部を保持するので強力にスターラー１１の回転力を受けられ、高粘度液や流速の早い液を攪拌、混合できる。瓢箪形のくびれ部は回転の抵抗を減じ、且つ液を分断し攪拌、混合の効果を高める。【０２４】スターラー１１は架台２４が薄型なので配管途中に多数設置でき、攪拌子を多数入れられ攪拌、混合を念入りに行える。【０２５】架台２４に設置した攪拌子センサー２５は、攪拌子１０が磁石の保持力から離れて流失したとき検出して信号を発信する。また配管２に攪拌子１０より小径部を設けて攪拌子の流失を防止する。【０２６】モーター１９は電動モーター、エアモーター等で制御装置で回転数を選択する。
【実施例３】（図３）【０２７】スターラー２０は中空ローター２１に、磁力面が上を向いている磁石２２と、磁力面が内側を向いている磁石２３とを設けている。中空ローター２１を回転自在に受ける架台２４にモーター２５を上面に設置し、モーター２５の回転軸にプーリー２６を固定し、ベルト２７で中空ローター２１を回転さす。【０２８】スターラー２０は配管２を挿入しないとき、架台２４上面に容器内に攪拌子を投入して置くと、容器用スターラーとなり、配管用と容器用の兼用スターラーとなる。
【実施例４】（図４）【０２９】以下に攪拌子の実施例を数例記述する。攪拌子３０は薄い長方形鉄板の中央部にくびれ部３１を形成し、そこで９０度ひねっている。外辺部にのこぎり刃３２を刻設している。【０３０】攪拌子３０はのこぎり刃３１で配管内壁の液をかきとると共に液を分断し攪拌混合の効率を高める。
【実施例５】（図５）【０３１】攪拌子４０は２線式テレビアンテナ線に似た形状で、両辺に棒状磁性体３１，３２を設け、フッソ樹脂等の被覆材３３で被覆している。中央部に穴３４を設ける。【０３２】被覆材３３で金属との接液を防止し、配管内壁との摩擦を軽減している。
（以下の実施例は磁性体、被覆材の記述を省略する）
【実施例６】（図６）【０３３】攪拌子５０は長方形の薄い鉄板の両端を折り曲げて舌部５１，５２を形成している。舌部５１，５２は配管内壁面の液をかきとり攪拌、混合効果を高める。
【実施例７】（図７）【０３４】攪拌子６０はリング６１を複数個連結している。配管が曲がっていても適応できる。
【実施例８】（図８）【０３３】攪拌子７０はスプリング状としている。回転すると螺旋に沿う流れが発生し、攪拌、混合効果を高める。
【実施例９】（図９）【０３４】攪拌子８０は丸棒８１に羽根８２、８３を付加している。配管中央の流れの速い部分を丸棒８１で内壁面に寄せて攪拌、混合効果を高める。
【実施例１０】（図１０）【０３５】以下に応用装置の実施例を数例記述する。攪拌装置９０は２液（又は複数の液）を攪拌、混合するもので駆動部から攪拌、混合部がかなり離れた位置にあり、配管内も更に細い複数の配管で攪拌、混合部まで液を導入している。使用例としては、混合後の反応の早い液を深い穴底へ注入、原子炉内、宇宙ステーション等での接着剤塗布、部材を可尭性として身体内部への薬液注入等がある。【０３６】スターラー９１はローター９２を長く突き出し、先端に磁石９３を設置する。
ローター９２の中空穴に配管９４を挿入する。配管９４は架台９５に固定する。
配管９４の先端にノズル９６を装着する。配管９４内に攪拌子９７を磁石９３近辺にして挿入する。配管９４内にＡ液チューブ９８とＢ液チューブ９９を攪拌子９７近くまで挿入し、固定スリーブ１００で固定する。配管９４の先端に混合室１０３が出来る。【０３７】Ａ液ポンプ１０１からＡ液を少し送り、次にＢ液ポンプ１０２からＢ液を少し送る。これを繰り返すと混合室１０３にはＡ液とＢ液が層状に積み重なる様に注入される。（粗混合）スターラー９１で攪拌子９７を回転さすと、粗混合されていたＡ液、Ｂ液は更に強く混合されてノズル９６から吐出する。【０３８】混合室１０３は配管径、攪拌子寸法を微小に設定すると非常に小容量の混合室を形成でき、反応の早いエポキシ接着剤、アクリル接着剤などを混合後素早く吐出さすことが出来る。また吐出を誤って液を硬化さしてしまったときも、配管と攪拌子を廃棄するのみで済む。混合室形状も単純で洗浄液を流すのみで洗浄できる。【０３９】ローター９２は長く突き出しているので、磁石９３を数段に設置して攪拌子を数個挿入し攪拌部を増すことができる。
【実施例１１】（図１１）【０４０】攪拌装置１１０は市販シリンジ、試験管等サイズが多種あるものに適応する。
スターラー１１１は中空の回転軸１１２を架台１１３より突き出している。磁石１１４を設置したローター１１５は種々の内径のものを作成し、回転軸１１２に着脱自在に装着する。【０４１】架台１１３の背面に穴１１６を設けて、スリーブ１１７を着脱自在に取り付ける。スリーブ１１７は種々の内径のものを作成し、挿入したシリンジ１１８を固定する。【０４２】液の入ったシリンジ１１８に合わせたローター１１５とスリーブ１１７をスターラー１１１に取り付け、シリンジ１１８を挿入取り付ける。シリンジ１１８内に所要の攪拌子１２０を投入して回転軸１１２を回転さすと内部の液は攪拌される。シリンジ１１８内の液はピストンの挿入、或はエア圧送の手段でノズル１１９より吐出する。【０４３】シリンジ１１８に液送配管を連結し、ポンプで液を送り込むと連続して液の攪拌、混合が出来る。従来スタティックミキサー（配管内に種々の壁材を挿入するか又は管路を分岐、集合等して液の流れを乱して攪拌する）、ダイナミックミキサー（管路に外部に突き出した回転軸に攪拌子を連結して回転軸をモーター等で回転さし攪拌する）と比較すると接液部の構造が簡潔で、滞留が少なく、洗浄が簡単、微小サイズから大きなサイズにまで適応できる。特に内壁に付着する液の剥離効果が大きく混合効果が優れる。
【実施例１２】（図１２）【０４４】高粘度液を攪拌する場合、攪拌子は回転より揺動が好ましいことがある。更に攪拌子に軸方向前後進運動を加えて攪拌、混合を促進するスターラーを提供する。【０４５】スターラー１２０は揺動と軸方向前後進運動する中空軸１２１を設置している。磁石を保持したローター、攪拌子等は実施例１１と同様とする。【０４５】中空軸１２１はゆっくりとした揺動と軸方向前後進運動を行い、摩擦熱や運動エネルギーを液に加えないようにして攪拌、混合している。
【図面の簡単な説明】
【０４６】
【図１】実施例１の断面図
【図２】実施例２の断面図
【図３】実施例３の断面図
【図４】実施例４の立体図
【図５】実施例５の立体図
【図６】実施例６の立体図
【図７】実施例７の立体図
【図８】実施例８の立体図
【図９】実施例９の立体図
【図１０】実施例１０の部分断面図
【図１１】実施例１１の部分断面図
【図１２】実施例１２の部分断面図
【符号の説明】
【０４７】１：攪拌子    ２：配管    ３：長穴    ４：磁石    ５：ローター
６：中空軸モーター    ７：回転軸
【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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