JP3852933B2

JP3852933B2 - Magnetically driven stirring device

Info

Publication number: JP3852933B2
Application number: JP2003124417A
Authority: JP
Inventors: 正哉人見
Original assignee: 理工科学産業株式会社
Priority date: 2003-04-28
Filing date: 2003-04-28
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2023-04-28
Also published as: JP2004322053A

Description

【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention provides a fluid as a heat medium in a container by an agitating blade that rotates around a rotation axis in the container in response to the magnetic force of an external drive magnet that rotates in the vicinity of the bottom wall of the container on the outside of the container. The present invention relates to a magnetically driven stirring device that stirs the liquid.
[0002]
[Prior art]
When conducting various experiments and tests in the container while maintaining the temperature of the fluid as the heat medium in the container at a desired temperature or changing the temperature according to the program, the heat medium in the container The fluid must be agitated so that there is no variation in the temperature distribution of the fluid as a stirrer, and as a stirrer for that purpose, conventionally, in response to the magnetic field lines of the external drive magnet that rotates on the lower surface side of the bottom wall of the container There has been known a stirrer in which a fluid as a heat medium in the container is stirred by a stirrer that rotates around a vertical rotation axis in the container.
[0003]
As the fluid that is the heat medium in the container, for example, silicone oil is usually used in consideration of thermal conductivity, fluidity, safety, etc., but is not limited to silicone oil, and thermal conductivity and fluidity are not limited. And other fluids such as water and other appropriate oily liquids can be used.
[0004]
Hereinafter, an example of a conventional stirring device will be described with reference to the drawings. FIG. 17 is a side view showing an example of a state where a container is placed on a conventional stirrer, and FIG. 18 is an enlarged perspective view of the container shown in FIG.
[0005]
17 and 18, for example, the base 1 that has four support legs 3 and is placed on a mounting surface such as an experimental table or an experimental desk is a horizontal surface made of a non-magnetic material that does not prevent transmission of magnetic lines of force. The vertical axis motor 4 is fixed to the lower surface side of the central portion of the support plate 2. An external drive magnet support arm 5a that rotates around a vertical rotation axis in the center of the support plate 2 is fixed to the upward output shaft of the motor 4, and both ends of the external drive magnet support arm 5a are A pair of external drive magnets 5 are mounted.
[0006]
In FIG. 17, an outer peripheral protection wall 6 made of a material having a fracture resistance such as stainless steel, tempered glass, reinforced plastic, or the like is erected from the outer peripheral edge of the support plate 2 over the entire circumference of the outer peripheral edge. . Such a surrounding protective wall 6 is for ensuring safety and heat insulation during experiments and tests, and may be fixed in advance to the outer peripheral edge of the support plate 2 as shown in FIG. It may be configured to be detachable from the outer peripheral edge portion of the support plate 2 and to be temporarily fixed to the outer peripheral edge portion of the support plate 2 at the time of use. When conducting experiments or tests, the container 7 is placed on the support plate 2 inside the outer protective wall 6 as shown in FIG. As the container 7, a stainless steel container or a heat-resistant glass container is usually used. However, when the container 7 is made of a transparent material such as a heat-resistant glass container, the inside of the container under experiment is It is convenient because it can be observed through the container wall not only from above but also from the side.
[0007]
17 and 18, the container 7 is filled with, for example, silicon oil as a fluid as a heat medium to an appropriate liquid level, and further the ring-shaped tip of the heater 9 whose tip is formed in a ring shape. The part is immersed in the silicone oil in the container 7. The heater 9 is an electrothermal resistance wire heater, for example, and is supported by the heater unit 8 together with a temperature sensor 10 using a resistance temperature detector. The heater unit 8 can be fixed to the upper edge reinforcing portion 6a of the outer protection wall 6 using a fixing tool such as a screw fixing tool. A support column 6c supported by a support frame 6b fixed across the support plate 2 and the upper edge reinforcing portion 6a of the outer protection wall 6 places an experimental container such as a flask at a predetermined position in the container 7, for example. It is a support for holding in a predetermined posture. The heater 9 is connected to a cord 11 that leads to a temperature control device (not shown) and a power source via a heater unit 8.
[0008]
As shown in FIGS. 17 and 18, a stirring bar 12 is placed in the center of the bottom wall of the container 7 in the container 7. The stirrer 12 is a magnet rod, and a rotation axis that crosses the central portion of the stirrer 12 in the vertical direction in response to the magnetic force of the external drive magnet 5 that rotates through the support plate 2 and the bottom wall of the container 7. The fluid which is the heat medium in the container 7 is agitated by rotating in a horizontal plane around the.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, the conventional stirring bar 12 is a rod-like body having a slightly swollen central part and is only placed at the central part of the bottom wall surface of the container 7, so that the rotation center line of the stirring bar 12 is the external drive magnet 5. It has been pointed out that it deviates from the state that coincided with the rotation center line of. For example, when the rotational speed of the stirring is suddenly increased, or when the rotational speed of the stirring bar 12 is too high with respect to the viscosity of the fluid as the heat medium, the stirring bar 12 spins out, and the external drive magnet There was an inconvenience of being blown out of the influence of the magnetic force of 5. Once the rotation axis of the stirrer 12 deviates from the rotation axis of the external drive magnet 5, the stirrer 12 is immediately spun out in the container 7 as described above and swung toward the side wall of the container 7, By being blown out of the influence of the magnetic force of the drive magnet 5, it will not rotate at all thereafter, and as a result, the fluid as the heat medium in the container 7 will not be stirred any further.
[0010]
Further, since the conventional stirrer 12 is a rod-like body as described above, the stirring function is not sufficient even when rotating around the rotation axis, and in the case of a container with a particularly large capacity, as a heat medium in the container. Of the fluid could not be stirred as desired. Further, due to the rotation of the stirring bar 12, the fluid in the container generates a simple swirling vortex having almost no vertical flow component, and the surface of the fluid becomes a steady funnel-shaped fluid surface, and as a result, the container The height of the fluid surface at the center of the tube becomes extremely low, and air is sucked into the vortex, which can adversely affect the accuracy of temperature adjustment and can cause uneven temperature distribution in the container. There is also a possibility that the experimental effect cannot be improved.
[0011]
Conventionally, as a stirring means in a stirring device, a stirring blade that rotates integrally with a drive rotating shaft (JP-A-9-131525, JP-A-2003-33635), a stationary funnel on the surface of a fluid Have been proposed in which the position of the fluid surface is adjusted by providing a partition plate (Japanese Utility Model Laid-open No. 59-193525), etc., both of which are close to the bottom wall of the container outside the container. Thus, it does not solve the above-mentioned problem in the stirring blade that stirs the fluid in the container by rotating around the axis of rotation in the container in response to the magnetic force of the rotating external drive magnet.
[0012]
Therefore, the present invention uses a stirring blade excellent in stirring performance instead of the conventional stirring bar, thereby efficiently stirring the fluid in the container and causing variations in the temperature distribution of the fluid as the heat medium in the container. The stirring blade may be eccentrically rotated in the container so that the rotation center line of the stirring blade does not occur and the rotation center line of the stirring blade can be surely aligned with the rotation center line of the external drive magnet. In addition, the fluid as the heat medium in the container can be smoothly stirred, and even if the fluid in the container generates a swirl vortex due to the rotation of the stirring blade, a component of the vertical flow is added to the fluid. Giving sufficient to improve the agitation performance so that it does not form a simple and steady funnel-like fluid surface as in conventional devices, so that the surface of the fluid in the center of the container Level is extremely low , By sucking air into the vortex, and preventing undesirable effects on the accuracy of temperature control, and preventing unevenness in the temperature distribution in the container, fluid as a heat medium in the container It is an object of the present invention to provide a magnetically driven stirring device that can reliably prevent variations in temperature distribution and can sufficiently increase the intended experimental effect.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a magnetically driven stirring device according to the present invention is a magnetically driven stirring device for stirring a fluid as a heat medium in a container, and is close to the bottom wall of the container outside the container. A stirring blade that stirs the fluid in the container by rotating around the rotation axis in the container in response to the magnetic force of the rotating external driving magnet, and the stirring blade, and the external driving magnet in the container. And a stirring blade support device that rotatably supports at a position aligned with the rotation center line. The stirring blade includes a plurality of arms extending radially outwardly at equal intervals in the circumferential direction around the rotation axis, and the stirring blade is disposed in a horizontal plane around the rotation axis in the container. The front of each arm when viewed in the forward rotation direction of each arm so that the fluid in the container is scooped up and pushed outward in the radial direction while rotating, causing the fluid to spirally swirl upward in the diagonal direction. A scooping slope portion formed integrally with each arm portion so as to be slightly outward in the radial direction from a lower edge to a predetermined height position obliquely rearward, and a line related to the rotation axis And a driven magnet mounted on the stirring blade symmetrically.
[0014]
In the magnetically driven stirring device of the present invention, at least each of the arm portions of the stirring blade and each of the scooping slope portions are formed by a single plate.
[0015]
Furthermore, in the magnetically driven stirring device according to the present invention, the stirring blade support device can be detachably inserted in a horizontal state at a predetermined height from the inner bottom surface of the container, and a large number of through gaps It is characterized in that it is mounted on a multi-span shelf that allows free flow of fluid through, and that the stirring blade is supported on the lower surface side of the multi-slot shelf.
[0016]
In the magnetically driven stirring device according to the present invention, the stirring blade support device is mounted on the inner bottom wall of the container.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 is a plan view of a stirring blade of a stirring device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of the stirring blade taken along line AA of FIG. 1, and FIG. 3 is a stirring blade of FIG. FIG. 4 is a side view of the stirring blade viewed along line BB in FIG. 1, and FIG. 5 is a plan view showing an example of a ball receiving plate for supporting the stirring blade for supporting the stirring blade in FIG. FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the ball receiving plate taken along the line CC of FIG. 5, and FIG. 7 is a state where the ball receiving plate of FIG. 5 is engaged with the upper surface side of the stirring blade of FIG. FIG. 8 is a bottom view showing a state where the ball receiving plate of FIG. 5 is engaged with the lower surface side of the stirring blade of FIG.
[0018]
FIG. 9 is a perspective view of a container showing a state in which a multi-slot shelf supporting the stirring blade of FIG. 1 is supported on the lower surface side, and FIG. 10 is a perspective view showing only the multi-slot shelf shown in FIG. 11, FIG. 11 is a side view of the multi-gap shelf of FIG. 10, FIG. 12 is a bottom view of the multi-gap shelf of FIGS. 10 and 11, and FIG. 13 is a multi-gap shelf illustrated in FIGS. FIG. 14 is a partially enlarged cross-sectional view of the main part of the multi-slot shelf shown in FIGS. FIG. 15 is a longitudinal side view of the stirring blade support section having a stirring blade support structure different from the stirring blade support section of FIG. 14, and FIG. It is a side view which shows an example when the container with which the multi-slot shelf of FIG. 10 thru | or FIG. 12 was loaded was mounted in the predetermined position on the top plate of the base of the stirrer of FIG.
[0019]
First, in FIGS. 1 to 4, the stirring blade 13 supported by the stirring blade support device in the stirring device has a plurality of radially extending outwards at equal intervals in the circumferential direction around the vertical axis of rotation. The arm portion, that is, two horizontal flat plate-like arm portions 14a and 14b formed by the lower plate portion 14 are provided. When the stirring blade 13 rotates in the container in response to the movement of the magnetic lines of force of a driving magnet such as the external driving magnet 5 shown in FIG. 16 that rotates outside the bottom wall of the container, the stirring blade 13 rotates clockwise in FIG. That is, it is configured to rotate with the clockwise direction as the direction of forward rotation or the forward rotation direction.
[0020]
As shown in FIG. 1 to FIG. 4, each of the flat arm portions 14 a and 14 b is formed so as to form a slope to a predetermined height from the front edge when viewed in the forward rotation direction, obliquely rearward. The scooping swash plate portions 15a and 15b are raised. These scooping swash plate portions 15a and 15b scoop up fluid as a heat medium in the container when the stirring blade 13 rotates in a horizontal plane around the rotation axis in the container, and upward and toward the side wall surface of the container. While pushing outwardly in the radial direction, the arms are inclined from the front lower edge as viewed in the normal rotation direction of the arms 14a and 14b so that the fluid is spirally swirled with a forced longitudinal circulation component inclined upward. The arm portions 14a and 14b are formed integrally with the arm portions 14a and 14b so as to extend to a position at a predetermined height rearward and to be slightly outward in the radial direction.
[0021]
The illustrated stirring blade 13 is configured to rotate clockwise in FIG. 1, that is, to rotate clockwise as a normal rotation direction or a normal rotation direction. It is also possible to configure to rotate counterclockwise, i.e., counterclockwise rotation as a positive rotation direction or a positive rotation direction.
[0022]
1 to 4, from the upper edges of the scooping swash plate portions 15a and 15b, the respective forward rotation directions of the arm portions 14a and 14b, that is, the directions opposite to the rotation directions of the clock hands in FIG. Upper plate portions 16a and 16b are formed in parallel with the arm portions 14a and 14b. Therefore, the front edge of the upper surface portion made of the upper surface of each upper plate portion 16a, 16b is continuous with the upper edge of the surface of each scooping swash plate portion 15a, 15b, and the upper surface portion of each upper plate portion 16a, 16b is Then, the upper edge of each scooping slope portion is used as it is as the front edge and extends backward in the forward rotation direction, that is, in the direction opposite to the clockwise rotation direction.
[0023]
As shown in FIGS. 2 and 4, driven magnets are provided between the lower arm portions 14a and 14b and the upper plate portions 16a and 16b above corresponding to the arm portions 14a and 14b, respectively. 17a and 17b can be mounted. When the driven magnets 17a and 17b are thus mounted, a strong magnetic force is transmitted to the stirrer in the container and the stirrer placed in a laboratory container such as a flask held in the container. The rotation of the stirring bar in the laboratory container such as a flask can be ensured. The driven magnets 17 a and 17 b arranged in pairs are fixed on the stirring blade 13 at positions symmetrical with respect to the rotation axis of the stirring blade 13 in consideration of the rotational balance of the stirring blade 13. A central hole 18 concentric with the axis of rotation of the stirring blade 13 is formed in the center of the lower plate portion 14 to support the stirring blade 13.
[0024]
A pair of engaging claws 20a and 20b of an agitating blade supporting ball receiving plate 19a (FIG. 5), which will be described later, are engaged with the lower plate portion 14 of the agitating blade 13 with the center hole 18 interposed therebetween. A pair of engagement holes 18c and 18d are formed for engaging the engagement holes 18a and 18b and a pair of engagement claws 20c and 20d of another stirring blade supporting ball receiving plate 19b. In order to maintain the strength of the lower plate portion 14, the pair of engagement holes 18 a and 18 b are opposed to each other in the diameter direction of the center hole 18 with the center hole 18 interposed therebetween, whereas the other pair of engagement holes 18 c and 18 b 18 d is orthogonal to the direction of the line connecting the pair of engagement holes 18 a and 18 b with the center hole 18 in between.
[0025]
In the stirring blade 13 shown in FIGS. 1 to 4, the lower plate portion 14, the scooping swash plate portions 15a and 15b, and the upper plate portions 16a and 16b are integrally and continuously integrated with each other by a single plate body. Although formed, the stirring blade 13 can also be formed of a lightweight material other than the plate.
[0026]
5 and 6, the stirring blade supporting ball receiving plate 19 (19a, 19b) includes a disc-shaped flat plate portion 20, a ball guide groove 21 formed in an annular shape along the periphery of the flat plate portion 20, and a flat plate. A central hole 22 formed in the center of the portion 20; and engaging claws 20a and 20b formed to stand up by punching so as to face each other in the diameter direction of the central hole 22 across the central hole 22. Yes.
[0027]
When the stirring blade supporting ball receiving plate 19 (19a, 19b) is engaged with the lower plate portion 14 of the stirring blade 13, the first or first stirring blade supporting ball receiving plate 19a as shown in FIG. Is disposed on the lower surface side of the lower plate portion 14 and the engaging claws 20a and 20b of the stirring blade supporting ball receiving plate 19a are inserted into the engaging holes 18a and 18b of the lower plate portion 14 to be engaged, As shown in FIG. 7, the second or second stirring blade supporting ball receiving plate 19b is arranged on the upper surface side of the lower plate portion 14, and the engaging claws 20c and 20d of the stirring blade supporting ball receiving plate 19b are moved downward. It can be assembled by being inserted into the engagement holes 18c and 18d of the plate portion 14 and engaged.
[0028]
As shown in FIGS. 9 to 14, the stirring blade 13 can be pivotally supported on the lower surface side of the multi-slot shelf 23 that can be detachably inserted into the container 7, for example. As shown particularly in FIG. 10, the multi-slot shelf 23 has an annular outer peripheral edge 23 a that can be loosely fitted to the inner peripheral surface of the container 7. A part of the outer peripheral edge 23 a of the multi-slot shelf 23 does not interfere with the heater 9 or the temperature sensor 10 when the multi-span shelf 23 is loaded into the container 7. Thus, the notch 24 is formed. However, when the heater 9 and the temperature sensor 10 are held on the upper surface side of the multi-gap shelf 23, the notch 24 is not necessary. In this case, the notch 24 is not formed. Also good.
[0029]
At the edge of the notch 24, the handle rod 26 is provided so that operations such as loading and unloading the multi-slot shelf 23 into the container 7 and removal from the container 7 can be performed safely and reliably. The base is fixed. The handle rod 26 has such a length that the knob at the upper end of the handle rod 26 protrudes upward from the opening of the container 7 in a state where the multi-slot shelf 23 is inserted in the container 7. Yes. When the notch 24 is not formed in the outer peripheral edge 23a of the multi-gap shelf 23, the depressions necessary for fitting the base of the handle rod 26 to the outer peripheral edge 23a of the multi-gap shelf 23 are provided. , And the base portion of the handle rod 26 can be fitted into the recessed portion and fixed by fixing means such as welding.
[0030]
As shown in FIGS. 10 and 12, a large number of small holes 25 are formed in the multi-slot shelf 23 vertically and horizontally so as to form a mesh surface on one surface. Further, as shown in FIGS. 11 and 12, the lower surface side of the multi-span shelf 23 is supported so as not to interfere with the rotation of the stirring blade 13 pivotally supported at the center of the multi-span shelf 23. Legs 27a, 27b, 27c and 27d are fixed. Since the multi-slot shelf 23 has the support legs 27 a, 27 b, 27 c and 27 d, when the multi-slot shelf 23 is inserted into the container 7, the multi-slot shelf 23 is placed in the container 7. It is always stably held at a certain height from the bottom surface.
[0031]
10 and 12, the multi-slot shelf 23 passes the fluid as the heat medium in the container 7 from the lower surface side to the upper surface side of the multi-slot shelf 23 through the small holes 25 and vice versa. The multi-gap shelf 23 is freely distributed from the upper surface side to the lower surface side. The multi-slot shelf 23 causes a moderate turbulent flow effect on the oblique upward spiral swirling flow of the fluid as the heat medium generated by the stirring blade 13 pivotally supported on the lower surface side of the multi-span shelf 23. . Thus, as in the case of the conventional apparatus that does not use the multi-span shelf 23, the swirl flow of the fluid forms an extremely large funnel-shaped surface, and the surface of the fluid at the center of the container 7 is abnormally low. As a result, the air near the surface of the fluid is sucked into the vortex, which adversely affects the accuracy of temperature adjustment, and spots in the temperature distribution in the container can not be achieved, making it impossible to improve the desired experimental effect. It is possible to prevent inconvenient phenomena such as That is, by using the multi-slot shelf 23, a laboratory container such as a beaker placed on the multi-slot shelf 23 in the container 7 is sufficiently immersed in a fluid as a heat medium during the experiment. Therefore, it is possible to increase the accuracy of temperature control, to prevent uneven temperature distribution in the container, and to improve the intended experimental effect.
[0032]
Since the multi-slot shelf 23 only needs to have a large number of gaps so that the fluid can freely flow to some extent, the multi-slot shelf 23 is configured as shown in FIGS. As illustrated in FIG. 12, in addition to forming the multi-slot shelf 23 by forming a large number of small holes 25 vertically and horizontally so as to form a mesh surface on one side, a number of circles are formed on the shelf. The multi-slot shelf 23 can be formed by forming gaps such as arc-shaped or linear elongated slits in various manners, and the multi-slot shelf 23 is configured using a coarsely braided net. You can also.
[0033]
13 and 14, the upper end of the support shaft 28 of the stirring blade 13 is fixed to the lower surface side of the central portion of the multi-span shelf 23 by fixing means such as screws or caulking. The support shaft 28 hangs vertically downward with respect to the multi-slot shelf 23. A plurality of rolling balls 21 a arranged in the ball guide groove 21 of the first stirring blade supporting ball receiving plate 19 a are supported at the lower end of the support shaft 28 from the lower surface side by upward ball guide grooves. The central portion of the third stirring blade support ball receiving plate 19c that rotatably supports the first stirring blade support ball receiving plate 19a around the support shaft 28 via the rolling ball 21a is a screw or a screw. It is fixed by the fixing means. As is apparent, the diameter of the center hole of the third stirring blade supporting ball receiving plate 19c is smaller than the diameter of the center hole of the first stirring blade supporting ball receiving plate 19a.
[0034]
Similarly, in FIGS. 13 and 14, a plurality of rolling balls 21 a arranged in the ball guide grooves 21 of the second stirring blade supporting ball receiving plate 19 b are provided on the support shaft 28 by the downward ball guide grooves. The center of the fourth stirring blade support ball receiving plate 19d that rotatably supports the second stirring blade support ball receiving plate 19b around the support shaft 28 via the rolling balls 21a in a state where it is supported from above. The hole is engaged. The diameter of the center hole of the fourth stirring blade supporting ball receiving plate 19d may be a size that can be fitted to the support shaft 28. On the other hand, the first stirring blade supporting ball receiving plate 19a and the second stirring blade supporting ball receiving plate 19b that engage with the lower plate portion 14 of the stirring blade 13 and rotate integrally with the stirring blade 13 are provided. The diameter of the center hole is larger than the outer diameter of the support shaft 28 in the same manner as the diameter of the center hole 18 of the lower plate portion 14. 13 and 14, a collar 29 as a spacer is loosely fitted on the outer peripheral portion of the support shaft 28 between the fourth stirring blade supporting ball receiving plate 19 d and the multi-slot shelf 23.
[0035]
13 and 14, the second stirring blade supporting ball receiving plate 19 b and the fourth stirring blade supporting ball receiving plate depending on the magnitude of the load acting on the stirring blade 13 and the usage mode of the stirring blade 13. The use of 19d may be omitted, and the upper surface side of the lower plate portion 14 of the stirring blade 13 may be lightly slidably held by an annular friction engagement member fitted to the support shaft 28.
[0036]
In FIG. 9, when the multi-slot shelf 23 is inserted into the container 7, the peripheral edge of the other part except the notch 24 of the multi-slot shelf 23 is in contact with the inner wall surface of the container 7. The plate 23 is aligned with the center position of the container 7. As a result, when the container 7 loaded with the multi-slot shelf 23 is placed at a predetermined position on the support plate 2 of the base 1 of the stirrer as shown in FIG. As shown, the rotation axis of the stirring blade 13 supported by the multi-slot shelf 23 is centered on the rotation axis of the external drive magnet 5 mounted on the base 1 of the stirrer.
[0037]
As shown in FIG. 15, instead of supporting the stirring blade 13 by the multi-slot shelf 23, the stirring blade 13 may be supported by a support shaft 30 erected at the center of the bottom plate 7 a of the container 7. it can. When the container 7 is made of, for example, a metal such as stainless steel or an alloy, the lower end portion of the support shaft 30 can be easily fixed to the center portion of the bottom plate 7a of the container 7 by fixing means such as screws or caulking.
[0038]
As shown in FIG. 15, at the upper end of the support shaft 30, a large number of rolling balls 21 a arranged in the ball guide groove of the first stirring blade support ball receiving plate 19 a are arranged on the upper surface side by the downward ball guide groove. Of the third stirring blade support ball receiving plate 19c that rotatably supports the first stirring blade support ball receiving plate 19a around the support shaft 30 through the rolling balls 21a. The central part is fixed by fixing means such as screws or screws. Naturally, the diameter of the center hole of the third stirring blade supporting ball receiving plate 19c is smaller than the diameter of the center hole of the first stirring blade supporting ball receiving plate 19a.
[0039]
In FIG. 15, the support shaft 30 is supported by a plurality of rolling balls 21a arranged in the ball guide groove 21 of the second stirring blade support ball receiving plate 19b from the lower surface side by upward ball guide grooves. The center hole of the fourth stirring blade supporting ball receiving plate 19d for rotatably supporting the second stirring blade supporting ball receiving plate 19b around the support shaft 30 is fitted through the rolling balls 21a. is doing. The diameter of the center hole of the fourth stirring blade supporting ball receiving plate 19d may be a size that can be fitted to the support shaft 30. The first stirring blade supporting ball receiving plate 19a that engages with the lower plate portion 14 of the stirring blade 13 and rotates integrally with the stirring blade 13 and the central holes of the second stirring blade supporting ball receiving plate 19b. The diameter is larger than the outer diameter of the support shaft 30 similarly to the diameter of the center hole 18 of the lower plate portion 14. In FIG. 15, a collar 31 as a spacer is loosely fitted on the outer periphery of the support shaft 30 between the fourth stirring blade supporting ball receiving plate 19 d and the bottom plate 7 a of the container 7.
[0040]
In FIG. 15, depending on the magnitude of the load acting on the stirring blade 13 and the usage mode of the stirring blade 13, the use of the first stirring blade support ball receiving plate 19a and the third stirring blade support ball receiving plate 19c. The upper surface side of the lower plate portion 14 of the stirring blade 13 can be lightly pressed by an annular friction engagement member fitted to the support shaft 30 so as to be relatively slidable.
[0041]
The stirrer shown in FIGS. 1 to 16 is merely illustrative of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is in accordance with various embodiments within the scope of the matters described in the claims. Can be implemented.
[0042]
【The invention's effect】
According to the magnetic drive stirring device of the present invention, the following effects can be obtained.
(1) The magnetically driven agitating device according to claim 1 is a magnetically driven agitating device for agitating a fluid as a heat medium in the container, and is close to the bottom wall of the container outside the container. A stirring blade that stirs the fluid in the container by rotating around the rotation axis in the container in response to the magnetic force of the rotating external driving magnet, and the stirring blade that rotates the external driving magnet in the container. A stirring blade supporting device that rotatably supports a position centered on the center line, wherein the stirring blades extend radially outward at equal intervals in the circumferential direction around the rotation axis. When the arm portion and the stirring blade rotate in the horizontal plane around the rotation axis in the container, the fluid in the container is scooped up and pushed outward in the radial direction while causing the fluid to spirally swirl upward in the oblique direction. So that each arm Standing up from the lower edge of the front part of each arm part when viewed in the forward rotation direction, and integrally with each arm part so as to be slightly outward in the radial direction to a predetermined height position obliquely rearward Since the scooping slope portion formed and the driven magnet mounted on the stirring blade in line symmetry with respect to the rotation axis, the fluid in the container is efficiently stirred as a heat medium in the container The temperature distribution of the fluid can be made to be non-uniform, and the rotation center line of the stirring blade can be held in a state of being surely aligned with the rotation center line of the external drive magnet. The fluid as the heat medium in the container can be smoothly stirred without rotating eccentrically in the container, and even if the fluid in the container generates a swirl vortex due to the rotation of the stirring blade, Agitation by providing sufficient vertical flow components The height of the surface of the fluid at the center of the container is extremely low, and air is drawn into the vortex, which can adversely affect the accuracy of temperature control. In addition to preventing the occurrence of unevenness in the temperature distribution in the container, it is possible to reliably prevent variations in the temperature distribution of the fluid as the heat medium in the container, and to achieve the desired experimental effects. It can be raised enough.
(2) The magnetically driven agitating device according to claim 2 is the magnetically driven agitating device according to claim 1, wherein at least each of the arms of the stirring blade and each of the scooping slopes are a single plate. Since it is formed by a body, in addition to the effects of the magnetically driven stirring device according to claim 1, it is possible to obtain a lightweight and small stirring blade that is easy to manufacture, and is excellent in stirring performance while being small. The fluid as the heat medium in the container can be efficiently stirred, and the rotation center line of the stirring blade can be always placed at a fixed position, so that the rotation center line of the stirring blade can be reliably set to the rotation center line of the drive magnet. Can be held in a state consistent with
(3) The magnetically driven agitator according to claim 3 is the magnetically driven agitator according to claim 1 or 2, wherein the agitating blade support device is positioned at a predetermined height from the inner bottom surface of the container. The stirring blade is mounted on a multi-slot shelf that can be removably inserted in a horizontal state and allows a free flow of fluid through a large number of through-gap portions, Therefore, in addition to the function and effect of the stirring device according to claim 1 or 2, the rotation center line of the stirring blade can always be placed at a fixed position so that the rotation center line of the drive magnet A beaker or other laboratory container that can be reliably held in conformity and placed on a multi-slot shelf in the container is sufficiently immersed in the fluid as the heat medium during the experiment. Can increase the accuracy of temperature control, It is possible to prevent spots from appearing in the degree distribution, to improve the intended experimental effect, and to easily remove the multi-slot shelf so that the container can be easily cleaned (Claim 3). .
(4) The magnetically driven agitator according to claim 4 is the magnetically driven agitator according to claim 1 or 2, wherein the agitating blade support device is attached to the inner bottom wall of the container. In addition to the function and effect of the stirring device according to claim 1 or 2, the rotation center line of the stirring blade can be always placed at a fixed position, so that the state is surely matched with the rotation center line of the drive magnet. The rotation of the stirring blade can be stabilized and quiet stirring can be performed, the accuracy of temperature adjustment can be improved, and the temperature distribution in the container can be prevented from becoming uneven, and the desired experimental effect can be achieved. Can be raised.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a stirring blade of a stirring device according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view of a stirring blade viewed along line AA in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a bottom view of the stirring blade of FIG. 1;
4 is a side view of the stirring blade viewed along line BB in FIG. 1. FIG.
5 is a plan view showing an example of a stirring blade supporting ball receiving plate for supporting the stirring blade of FIG. 1; FIG.
6 is a longitudinal sectional view of the ball receiving plate seen along the line CC in FIG. 5. FIG.
7 is a plan view showing a state in which the ball receiving plate of FIG. 5 is engaged with the upper surface side of the stirring blade of FIG. 1;
8 is a bottom view showing a state in which the ball receiving plate of FIG. 5 is engaged with the lower surface side of the stirring blade of FIG. 1;
9 is a perspective view of a container showing a state in which a multi-slot shelf that supports the stirring blade of FIG. 1 on the lower surface side is loaded. FIG.
10 is a perspective view showing only the multi-gap shelf shown in FIG.
11 is a side view of the multi-slot shelf of FIG.
12 is a bottom view of the multi-gap shelf of FIGS. 10 and 11. FIG.
13 is an enlarged plan view of a principal part of a cross-sectional view taken along line EE of FIG. 14 showing a stirring blade supporting part of the multi-slot shelf shown in FIGS. 10 to 12. FIG.
14 is a longitudinal side view taken along the line DD of FIG. 13 showing a stirring blade support portion of the multi-slot shelf shown in FIGS. 10 to 12. FIG.
15 is a longitudinal side view of a stirring blade support portion having a stirring blade support structure different from the stirring blade support portion of FIG.
16 is a side view showing an example when a container charged with the multi-slot shelf of FIGS. 10 to 12 is placed at a predetermined position on the top plate of the stirrer base of FIG. .
FIG. 17 is a side view showing an example of a state where a container is placed on a conventional stirrer.
18 is an enlarged perspective view of the container shown in FIG.
[Explanation of symbols]
1 base
2 Support plate
3 Support legs
4 Motor
5 External drive magnet
5a External drive magnet support arm 5a
6 outer wall
7 containers
8 Heater unit
9 Heater
10 Temperature measuring probe
11 code
12 Stir bar
13 Stirring blade
14 Lower plate
14a, 14b arms
15a, 15b Swash-up swash plate
16a, 16b Upper plate part
17a, 17b driven magnet
18 Central hole
18a, 18b, 18c, 18d engagement hole
19, 19a, 19b, 19c, 19d Stirring blade support ball receiving plate
20 Flat part
20a, 20b engaging claw
21 Ball guide groove
22 Central hole
23 Multi-slot shelf
23a outer periphery
24 Notch
25 small holes
26 Handle handle
27a, 27b, 27c, 27d Support legs
28 Support shaft
29 colors
30 Support shaft
31 colors

Claims

A magnetically driven agitating device for agitating a fluid as a heat medium in a container, wherein the inside of the container is responsive to the magnetic force of an externally driven magnet that rotates close to the bottom wall of the container on the outside of the container. A stirring blade that stirs the fluid in the container by rotating around the rotation axis, and a stirring blade that supports the stirring blade in a rotatable manner at a position centered on the rotation center line of the external drive magnet in the container. A plurality of arm portions extending radially outwardly at equal intervals in the circumferential direction around the rotation axis, and the stirring blade in the vessel. When rotating in a horizontal plane around the arm, the fluid in the container is scooped up and pushed outward in the radial direction while causing the fluid to spirally swirl upward in the diagonal direction. From the lower edge of the front of each arm A scooping slope portion formed integrally with each arm portion so as to be slightly outward in the radial direction, up to a predetermined height position obliquely rearward, and a line related to the rotation axis of the stirring blade And a driven magnet symmetrically mounted on the stirring blade.

2. The magnetically driven stirring device according to claim 1, wherein at least each of the arm portions of the stirring blade and each of the scooping slope portions are formed by a single plate. apparatus.

3. The magnetically driven stirring device according to claim 1, wherein the stirring blade support device can be detachably inserted in a horizontal state at a predetermined height position from the inner bottom surface of the container. A magnetically driven stirrer, which is mounted on a multi-slot shelf that allows free flow of fluid through the through-gap, and supports the agitating blade on the lower surface side of the multi-slip shelf.

3. The magnetic drive stirring device according to claim 1, wherein the stirring blade support device is mounted on an inner bottom wall of the container.