JP4450648B2 - Stirrer - Google Patents
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Description
本発明は、駆動部のモータの回転駆動力を非接触状態で攪拌軸部に伝達して、密閉された攪拌槽内の内容物を攪拌する攪拌装置に係り、特に、モータの大きさを攪拌負荷に応じた最適な大きさにして、かつ小型を維持できる攪拌装置に関する。 The present invention relates to a stirring device that transmits the rotational driving force of a motor of a driving unit to a stirring shaft portion in a non-contact state and stirs the contents in a sealed stirring tank, and in particular, the size of the motor is stirred. The present invention relates to an agitation device that is optimally sized according to a load and that can maintain a small size.
従来、この種の攪拌装置には、図11に示すマグネットドライブ攪拌装置900がある(例えば、特許文献1参照)。このマグネットドライブ攪拌装置900は、モータ907によって回転駆動力を発生する駆動部906と、この駆動部906と平行に配置されて、かつ駆動部906の回転駆動力により不図示の攪拌翼を回転させる攪拌軸部902と、内容物を攪拌する攪拌翼を密閉収納した攪拌槽903とを備えている。
Conventionally, this type of stirring device includes a magnet
そして、駆動部906の回転駆動力は、マグネット動力伝達部909によって、駆動部906から攪拌軸部902に非接触状態で伝達され、攪拌軸部902の回転駆動力は、非接触状態で攪拌翼の回転軸942に伝達される。マグネット動力伝達部909は、駆動部906のリング状の駆動マグネット981と、攪拌軸部902の従動マグネット952で構成されている。
Then, the rotational driving force of the
ところで、図11に示す従来のマグネットドライブ攪拌装置900は、攪拌翼の攪拌負荷に合わせて、モータ907の大きさを決められている。しかし、従来のマグネットドライブ攪拌装置900は、駆動部906と攪拌軸部902とを平行に配設してあるので、モータ907が大きい場合、駆動マグネット981の径も大きくして、駆動マグネット981と従動マグネット952との間隔を、マグネットの磁気によって回転駆動力を伝達できる間隔にしなければならない。
Incidentally, in the conventional magnet
このため、従来のマグネットドライブ攪拌装置900は、モータ907の径を大きくすると、駆動部906も大きくしなければならないので、装置全体が大型になるという問題があった。
For this reason, when the diameter of the
本発明は、駆動部のモータの大きさを攪拌負荷に応じた最適な大きさにしても、装置の小型を維持することのできる攪拌装置を提供することを目的としている。 An object of the present invention is to provide an agitation device that can maintain the small size of the device even if the size of the motor of the drive unit is set to an optimum size according to the agitation load.
本発明は(例えば、図1乃至図7参照)、内隔壁内(3a)に回転軸(4)を有する攪拌軸部(2)と、
前記回転軸(4)を前記内隔壁の外側から非接触で連動する非接触回転手段(41,51)と、
前記内隔壁(3a)内に密閉して取り付けられ、前記回転軸(4)の回転により、内容物を攪拌する攪拌翼を有する攪拌槽(3)と、
前記非接触回転手段(41,51)に回転力を伝達する駆動部(6)と、を備えてなる攪拌装置において、
前記駆動部(6)は、モータ(7)と、該モータ(7)の出力軸(72)に連動した駆動マグネット(81)と、を有し、
前記攪拌軸部(2)は、前記非接触回転手段(41,51)に連動した従動マグネット(52)を有し、
前記攪拌軸部(2)と前記駆動部(6)とを互いに交差する向きに配設し、前記両マグネット(81,52)の回転面(81g,52g)同士を対向させてなる。 The present invention is a stirring shaft having the rotation axis (4) to (e.g., FIGS. 1-7 see), the inner partition wall (3a) (2),
Non-contact rotating means (41, 51 ) for interlocking the rotating shaft (4 ) in a non-contact manner from the outside of the inner partition;
An agitation tank (3 ), which is hermetically attached to the inner partition wall (3a ) and has an agitating blade for agitating the contents by the rotation of the rotating shaft (4 ) ;
A drive unit (6 ) for transmitting a rotational force to the non-contact rotation means (41, 51 ) ,
The drive unit (6 ) has a motor (7 ) and a drive magnet (81 ) interlocked with the output shaft (72 ) of the motor (7 ) ,
The stirring shaft portion (2 ) has a driven magnet (52 ) interlocked with the non-contact rotating means (41, 51 ) ,
It arranged the stirring shaft (2) and the drive unit (6) in mutually intersecting directions, the rotational surface (81 g, 52 g) of both magnets (81,52) made to face the same Judges.
そして、前記駆動マグネット(81)は、前記駆動部(6)に略円錐筒状に配列された複数の駆動マグネット片(81a乃至81f)を有し、
前記従動マグネット(52)は、前記攪拌軸部(2)に略円筒状に配列された複数の従動マグネット片(52a乃至52f)を有し、
前記両マグネット(81,52)の回転外周面(81g,52g)の互いに対向する部分が互いに平行である。 The drive magnet (81) has a plurality of drive magnet pieces (81a to 81f) arranged in a substantially conical cylinder shape in the drive unit (6).
The driven magnet (52) has a plurality of driven magnet pieces (52a to 52f) arranged in a substantially cylindrical shape on the stirring shaft (2),
The mutually opposing parts of the rotation outer peripheral surfaces (81g, 52g) of the two magnets (81, 52) are parallel to each other .
前記駆動マグネット(81)と前記従動マグネット(52)は、永久磁石である。 Wherein the front SL drive magnet (81) driven magnets (52) is a permanent magnet.
なお、上記カッコ内の符号は、図面と対照するためのものであるが、実施の形態との対応を容易にして、発明の理解を助ける便宜的なものであり、本願特許請求の範囲の記載に何ら影響を及ぼすものではない。 Note that the reference numerals in the parentheses are for comparison with the drawings, but are for the convenience of facilitating the understanding of the invention by facilitating correspondence with the embodiments. It will not affect anything.
請求項1に係る発明によると、攪拌軸部と駆動部とを互いに交差する向きに配設し、両マグネットの回転面同士を対向させたので、駆動マグネットの大きさをほとんど変えることなく、装置全体を小型に維持したまま、モータの大きさを攪拌翼の攪拌負荷に合わせた最適な大きさにして、攪拌槽内の内容物の攪拌を確実に行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, since the stirring shaft portion and the drive portion are arranged in a direction crossing each other and the rotating surfaces of both magnets are opposed to each other, the size of the drive magnet is hardly changed. The contents in the agitation tank can be reliably agitated by keeping the overall size small and by optimizing the size of the motor in accordance with the agitation load of the agitation blade.
更に、駆動マグネットが、駆動部の他端部に円錐円筒状に配列された複数の駆動マグネット片を有し、両マグネットの回転外周面の互いに対向する部分が互いに平行であるので、攪拌軸部と駆動部とを互いに斜めに交差する向きに配設しても、駆動部から攪拌軸部への回転駆動力の伝達を確実に行うことができて、攪拌翼を確実に回転させることができる。 Furthermore , since the drive magnet has a plurality of drive magnet pieces arranged in a conical cylindrical shape at the other end of the drive unit, and the mutually opposed portions of the rotating outer peripheral surfaces of both magnets are parallel to each other, the stirring shaft portion Even if the drive unit and the drive unit are arranged obliquely crossing each other, it is possible to reliably transmit the rotational driving force from the drive unit to the stirring shaft unit, and to reliably rotate the stirring blade. .
請求項2に係る発明によると、駆動マグネットと従動マグネットを永久磁石にしてあるので、装置を簡素化することができる。 According to the second aspect of the present invention, since the drive magnet and the driven magnet are permanent magnets, the apparatus can be simplified.
(第1実施形態の攪拌装置)
以下、図面に基づいて、本発明の第1実施形態の攪拌装置としてのマグネットドライブ攪拌装置を説明する。図1は本発明の第1実施形態に係るマグネットドライブ攪拌装置の一部断面図である。
(Agitator of the first embodiment)
Hereinafter, a magnet drive stirring device as a stirring device according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a magnet drive agitator according to a first embodiment of the present invention.
マグネットドライブ攪拌装置1は、攪拌軸部2、駆動部6、攪拌槽3及びマグネット動力伝達部9で構成されている。なお、攪拌槽3は、図1の下方に攪拌する内容物を収納する不図示の容器に、内容物を攪拌する攪拌翼、該攪拌翼と一体の回転軸であるシャフト4を密閉状態で収納して、外部と隔離してある。シャフト4は、上方に延びて、攪拌槽3の一部分である細長い内隔壁であるケーシング3aに囲まれている。
The magnet drive stirring device 1 includes a stirring
まず、駆動部6の構成を図1及び図2に基づいて説明する。図2は、図1に示す駆動部6のA−A矢視断面図である。駆動部6は、モータ7とマグネットカップリング8とを備えている。モータ7は、ケース71、回転軸72、及び該ケース71に内包されている不図示の電機子等を備えており、電機子を励磁して発生する回転駆動力を回転軸72に出力するようになっている。マグネットカップリング8は、6つのマグネット片81a,81b,81c,81d,81e,81fからなる駆動マグネット81、ケース82、及び連結ブロック83とを備えている。連結ブロック83は非磁性体製であって、断面円形の丸軸状の上部ブロック83aと略正六角錐形状の下部ブロック83bとを同軸状に連結した形状に形成してあり、上部ブロック83aにモータ7の回転軸72を連結してある。
First, the structure of the
下部ブロック83bの側面には、図2に示すように、上記駆動マグネット81を構成する駆動マグネット片81a,81b,81c,81d,81e,81fのそれぞれが、下部ブロック83bの各側面に対応する形で6箇所に略等間隔に配置、固着してある。そして、駆動マグネット81及び連結ブロック83は、回転軸72に連結してあるので、この回転軸72と共に回転するようになっており、非磁性体製のケース82に接触しないように内包されている。一方、ケース82は、モータ7のケース(駆動部6の固定部)71に固定してある。ケース82において、駆動マグネット81を収納している部分は、円錐形に形成してある。
On the side surface of the
駆動マグネット片81a,81b,…,81fの極性(N極、S極)は、連結ブロック83の回転方向に交互に反転してある。例えば、駆動マグネット片81bの内周側をN極、外周側をS極にしてあると、隣り合う駆動マグネット片81a,81cの内周側をS極、外周側をN極になるように配置されている。
The polarities (N pole, S pole) of the
また、駆動部6全体は、不図示のアームに支持されており、該アームにより後述する攪拌軸部2に対して相対移動自在、かつ固定自在になっている。そして、マグネットドライブ攪拌装置1を駆動するとき、駆動部6は攪拌軸部2に対して所定間隙GPを有して固定されて、攪拌軸部2に接触しないようになっている。
The
次に、攪拌軸部2の構成を図1及び図3に基づいて説明する。図3は図1に示す攪拌軸部2のB−B矢視断面図である。攪拌軸部2は、ホルダー5、マグネット41,51等を備えている。
Next, the configuration of the stirring
ホルダー5は、図1及び図3に示すように、スリーブ54、6つの従動マグネット片52a,52b,52c,52d,52e,52fからなる従動マグネット52、スリーブ53、2つの外側マグネット片51a,51bからなる外側マグネット51,及びベアリング55,56を備えている。ホルダー5の内周には、図3に示すように、従動マグネット52を構成する従動マグネット片52a,52b,…,52fを、ホルダー5の略回転中心に対称に略等間隔に配置してある。従動マグネット片は、同軸上に配置された非磁性体製からなる円筒形状のスリーブ54の内周とスリーブ53の外周に挟まれて略円筒状に固着されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
さらに、従動マグネット片52a,52b,…,52fの極性(N極、S極)は、ホルダー5の回転方向に交互に反転されている。例えば、従動マグネット片52bの内周側をS極、外周側をN極とすると、隣り合う従動マグネット片52a,52cの内周側をN極、外周側をS極となるように配置されている。
Furthermore, the polarities (N pole, S pole) of the driven
駆動マグネット81及び従動マグネット52は、図1に示すように所定間隙GPを介して対向して配置してあり、後述する駆動マグネット81と従動マグネット52との磁気吸引力に基づいて、駆動部6の回転駆動力、つまりモータ7の回転駆動力を攪拌軸部2に無接触で伝達するようになっている。駆動マグネット81と従動マグネット52は、マグネット動力伝達部9の構成要素である。スリーブ54の内周には、図3に示すように、外側マグネット片51a,51bからなる外側マグネット51が、該ホルダー5の略中心を対称に、ケーシング3aを隔てて内側マグネット41に対向して配置されており、スリーブ53の内周面上に固着されている。従動マグネット52は、スリーブ53を介して外側マグネット51aの外周に配置されている。外側マグネット片51a,51bは、ホルダー5の回転方向に交互に極性を反転されて配置されており、つまり、外側マグネット片51a,51bの内周面側の極性(N極、S極)が異極同士となるように配置してある。
The
そして、ホルダー5全体は、図1に示すようにホルダー5の内周面に配設されたべアリング55,56を介して、ケーシング3aの外周に形成された段付き部31,32に担持され、かつ該ベアリング55,56により回転自在に支持されている。これにより、上述した従動マグネット52は外側マグネット51と一体に回転自在となっている。
And the
ケーシング3aの上部側方には、図1に示すように非磁性体製のカバー15がホルダー5の上方からケーシング3aの外周面を覆う形で装着されている。また、カバー15のさらに上方には回転数センサ13が配設され、攪拌槽3の先端、つまりケーシング3aの上部に装着されている。
As shown in FIG. 1, a
回転数センサ13は、支持部13aと検出部13bからなり、略円筒形状の支持部13aがケーシング3aの上方より挿入される形で装着されており、支持部13aの外側面に連結された検出部13bが、後述するシャフト上部42に埋設された図示しないマグネットの磁気によりシャフト4の回転数を検出し、該検出結果を外部に備えられている不図示の処理装置等に出力する。そして回転数センサ13のさらに上方からキャップ14がケーシング3aに螺着されて、カバー15及び回転数センサ13は回転不能に固定されている。
The
上述したように、回転数センサ13は攪拌槽3の先端(ケーシング3aの上部)に装着されているので、回転数センサ13の装着と取り外しとが容易となり、装置の取り扱い性を向上することができる。
As described above, since the
また、カバー15は回転するホルダー5の外周を覆い、また、上述したように駆動部6のケース82も回転する連結ブロック83及び駆動マグネット81の外周を覆っているので、これら回転部への巻き込みが防止されて、装置の信頼性を向上することができると共に、装置の安全性を向上することができる。
Further, since the
攪拌槽3は、ホルダー5の回転により発熱する攪拌軸部2に水を循環させて冷却させるクーラージャケット11及びアダプター12を有して、クーラージャケット11及びアダプター12を介して、非磁性体製でかつ所定圧力に耐える、例えばステンレス鋼等により形成したケーシング3aを不図示の攪拌容器に装着されて密閉されている。ケーシング3aの内部には、シャフト4を同軸状に挿入してある。
The
シャフト4は、内側マグネット41、シャフト上部42及びシャフト下部43を備えており、内側マグネット41の上端にシャフト上部42を、下端にシャフト下部43を、同軸状に連結してある。シャフト上部42はケーシング3aの内部に回転自在に支持され、シャフト下部43は攪拌槽3内の内容物を攪拌するのに回転する不図示の攪拌翼に連結されている。また、内側マグネット41は、磁極(N極、S極)が図3の断面方向の向きになるように配置されている。そして、外側マグネット51及び内側マグネット41は、図1に示すようにケーシング3aを挟んで対向して配置されている。
The
以上の構成において、駆動部6は、モータ7を備えた一端部6aを、駆動マグネット81を設けた他端部6bよりも攪拌軸部2から離間させて、攪拌軸部2に対して斜めに交差する向きに配設してある。駆動部6と攪拌軸部2とのなす角αに応じて、駆動マグネット81の回転外周面81gを略円錐状に形状し、駆動マグネット81と従動マグネット52との互いに対向する回転外周面81g,52g同士を平行にしてある。
In the above configuration, the
次に、本発明に係るマグネットドライブ攪拌装置1の動作を説明する。モータ7の電機子を励磁して、モータ7の回転軸72を回転させると、連結ブロック83と共に駆動マグネット81も回転する。駆動マグネット81と従動マグネット52との後述する磁気吸引力に基づいて、ホルダー5にモータ7の回転駆動力が伝達され、ホルダー5が回転する。
Next, operation | movement of the magnet drive stirring apparatus 1 which concerns on this invention is demonstrated. When the armature of the motor 7 is excited and the
ホルダー5が回転すると、これと共に外側マグネット51が回転する。外側マグネット51は、ケーシング3aを挟んで外側マグネット51と内側マグネット41との磁気吸引力によりシャフト4を回転させる。
When the
ここで、上記の外側マグネット51と内側マグネット41との磁気吸引力に基づく回転駆動力伝達について説明する。まず、静止状態について、図4に基づいて具体的に説明する。図4は、静止状態における外側マグネット51及び内側マグネット41を示す一部省略模式図である。
Here, the rotational driving force transmission based on the magnetic attractive force between the
対向する内側マグネット41の極性と外側マグネット51a,51bの極性が、図4に示すように互いに異なる場合、磁力線(図4に示す破線)は、外側マグネット片51a、ケーシング3a、内側マグネット41、ケーシング3a、外側マグネット片51bを経由して生じる。この際、内側マグネット41は、外側マグネット片51a,51bと図4に示す磁力線の略方向に吸引し合い、内側マグネット41に図4の水平向きの力が生じる。これらの力は同じ大きさで相反する向きの力が生じるため、互いに相殺されて、上記の対向配置の関係に変化がない限り静止状態が維持される。
When the polarities of the opposed
ついで、動作状態について、図5に基づいて具体的に説明する。図5は、動作状態における外側マグネット51及び内側マグネット41を示す一部省略模式図である。
Next, the operation state will be specifically described with reference to FIG. FIG. 5 is a partially omitted schematic diagram showing the
図5に示すように、上述した静止状態からホルダー5が図5に示すD方向に回転すると、内側マグネット41と外側マグネット片51a,51bの対向配置がずれるため、磁力線は図5に示す破線のように捩れた形になる。この際、内側マグネット41のN極には、図5の破線に示す磁力線の略方向(同図の略右上方の向き)の力が生じる。一方、内側マグネット41のN極も、図5の破線に示す磁力線の略方向(同図の略左下方の向き)の力が生じる。これらの力の向きは内側マグネット41の回転中心を通らず、つまり内側マグネット41に図5に示すE方向の回転トルクを生じさせ、内側マグネット41と共にシャフト4はホルダー5と同じ方向(図5に示すE方向)に回転する。
As shown in FIG. 5, when the
つまり、ホルダー5とシャフト4は、ケーシング3aを挟んで接触することなく、攪拌槽3の外部及び内部で、上述した外側マグネット51及び内側マグネット41に基づく磁気吸引力により攪拌翼を回転させる。したがって、外側マグネット51と内側マグネット41は、非接触回転手段を構成している。
That is, the
ついで、モータ7の電機子の励磁を停止すると、連結ブロック83と共に駆動マグネット81の回転は停止して、駆動マグネット81及び従動マグネット52は後述するような静止状態となり、これと共に内側マグネット41及び外側マグネット51も上述した静止状態となる。これにより攪拌翼の回転が停止されて攪拌が停止される。なお、上記の外側マグネット片51a,51bは回転方向に極性を交互に反転させた例を示したが、上記と同様の極性を外周に配置した一体状のマグネットであってもよい。
Next, when the excitation of the armature of the motor 7 is stopped, the rotation of the
さらに、上記の内側マグネット41は一対のマグネット片を配置した例を示したが、シャフト4の外周に対向してマグネット片を複数対配置してもよい。また、上記と同様の極性を外周に対向して配置した一体状のマグネットであってもよい。
Furthermore, although the above-mentioned
駆動マグネット81及び従動マグネット52からなる非接触のマグネット動力伝達部9に基づく磁気吸引力について説明する。まず、静止状態について、図6に基づいて具体的に説明する。図6は、静止状態における駆動マグネット81及び従動マグネット52を示す一部省略模式図である。
The magnetic attraction force based on the non-contact magnet
例えば、図6に示すように、ホルダー5とマグネットカップリング8との間の間隙GPを介して、互いに異極同士である駆動マグネット片81bのS極及び従動マグネット片52bのN極が、対向配置にある場合、両マグネット片81a,81b,52b,52aを経由した磁力線(図6上方に示す破線)と、両マグネット片81b,81c,52c,52bを経由した磁力線(図6下方に示す破線)と、が生じる。この際、駆動マグネット片81bのS極及び従動マグネット片52bのN極、は間隙GPを介した磁力線(図6中央に示す破線)の略方向(同図の水平方向)に吸引し合うが、従動マグネット片52bに生じる力は、ホルダー5の回転中心を通るので、ホルダー5に回転トルクは生じない。
For example, as shown in FIG. 6, through the gap GP between the
そして、駆動マグネット片81a,81cと、従動マグネット片52a,52cと、は磁力線(図6上方・下方に示す破線)の略方向に吸引し合う力が生じるが、従動マグネット片52a,52cは、ホルダー5の回転中心を通る水平線に対し上下対称にあり、これらの力の合力は図5の水平方向でホルダー5の回転中心を通るので、ホルダー5に回転トルクは生じない。したがって、上述した対向配置の関係に変化がない限り、静止状態が維持されている。
The driving
ついで、動作状態ついて、図7に基づいて具体的に説明する。図7は、動作状態における駆動マグネット81及び従動マグネット52を示す一部省略模式図である。
Next, the operation state will be specifically described with reference to FIG. FIG. 7 is a partially omitted schematic diagram showing the
例えば、図7に示すように、上述した静止状態からモータ7が回転して、マグネットカップリング8が図7に示すF方向に回転すると、駆動マグネット片81a,81b,81cと、従動マグネット片52a,52b,52cとは静止状態における対向配置からずれるため、磁力線は図7に示す破線のように捩れた形になる。この際、従動マグネット片52bのN極は、駆動マグネット片81bのS極と異極同士なので磁力線(図7中央に示す破線)の略方向に吸引し合い、一方、駆動マグネット片81cのN極と同極同士なので反発し合う。これにより、従動マグネット片52bに生じる力の合力の向きは、図7の略上方の向きとなる。
For example, as shown in FIG. 7, when the motor 7 rotates from the stationary state described above and the
ついで、従動マグネット片52aのS極は、駆動マグネット片81aのN極と磁力線(図7上方に示す破線)の略方向に吸引し合い、一方、駆動マグネット片81bのS極と反発し合う。これにより従動マグネット片52aに生じる力の合力の向きは、図7の略上方の向きとなる。また、従動マグネット片52cのS極は、駆動マグネット片81cのN極と磁力線(図7下方に示す破線)の略方向に吸引し合い、図7右上方の向きの力が生じる。
Next, the S pole of the driven
これらの力はいずれもホルダー5の回転中心を通らず、ホルダー5に図7に示すG方向の回転トルクを生じさせるので、連結ブロック83がF方向に回転すると、上記の回転トルクによってホルダー5は、図7に示すG方向に回転する。
Since these forces do not pass through the center of rotation of the
ついで、モータ7の電機子への励磁を停止すると、連結ブロック83と共に駆動マグネット81の回転は停止し、これと共に駆動マグネット81及び従動マグネット52は上述した静止状態となる。これにより駆動部6から攪拌軸部2にモータ7の動力伝達が停止される。
Next, when the excitation of the motor 7 to the armature is stopped, the rotation of the
以上のように、本発明に係るマグネットドライブ攪拌装置1は、駆動部6のモータ7を備えた一端部6aを、駆動マグネット81を設けた他端部6bよりも攪拌軸部2から離間させて、攪拌軸部2に対して斜めに交差する向きに配設してあるので、マグネット動力伝達部9の大きさをほとんど変えることなく、装置全体を小型に維持したまま、一端側に設けるモータ7の大きさを攪拌翼の攪拌負荷に合わせた最適な大きさにして、攪拌槽3内の内容物の攪拌を確実に行うことができる。すなわち、例えば、攪拌槽3に入れる液体の種類及び攪拌態様の相違により、さらに、大きい駆動力を必要として、図1に示すモータ7より大型のモータを取り付ける場合、モータの径が大きくなっても、該大型のモータがケーシング3a及びホルダー5と干渉することなく、攪拌装置1の小型化を維持しつつ、最適な大きさのモータ7を適用することができる。
As described above, in the magnet drive agitation device 1 according to the present invention, the one
また、本発明に係るマグネットドライブ攪拌装置1は、駆動部6と攪拌軸部2とのなす角αに応じて、駆動マグネット81の回転外周面81gを円錐状に形状して、駆動マグネット81と従動マグネット52との互いに対向する回転外周面81g,52g同士を平行にしたので、駆動部6と攪拌軸部2とが互いに斜めに交差する向きに配設してあっても、所定複数個のマグネット片(駆動マグネット81及び従動マグネット52)を対向配置することができて、駆動部6の回転駆動力を攪拌軸部2に確実に伝達し、スムーズに回転駆動力を伝達することができ、これにより駆動部6から攪拌軸部2への動力伝達における回転効力の低下を防止することができる。
Further, the magnet drive stirring device 1 according to the present invention has a rotational outer
さらに、駆動マグネット81と従動マグネット52は、回転外周面81g,52gに磁極を着磁されているので、駆動マグネット81と従動マグネット52との磁気吸引力を有効に利用して、駆動部6から攪拌軸部2に回転駆動力を確実に伝達することができる。
Furthermore, since the
なお、上記実施の形態では、駆動マグネットの外周を円錐形状にしてあるが、従動マグネットの外周を円錐形状にしてもよいし、両方のマグネットの外周を円錐形状にしてもよい。すなわち、両方のマグネットにおいて、少なくとも一方のマグネットの外周が円錐形状に形成されていればよい。 In the above embodiment, the outer periphery of the drive magnet is conical, but the outer periphery of the driven magnet may be conical, or the outer periphery of both magnets may be conical. That is, in both magnets, the outer periphery of at least one magnet may be formed in a conical shape.
また、上記実施の形態では、駆動マグネット81及び従動マグネット52の磁気吸引力と、外側マグネット51及び内側マグネット41の磁気吸引力と、に基づく回転駆動力伝達の例を示したが、これに限らず、駆動部6と攪拌軸部2が非接触で、駆動部6の回転駆動力を攪拌軸部2に伝達するものであればいずれのものであってもよく、例えば、駆動マグネット81及び外側マグネット51に基づく磁気吸引力により、従動マグネット52を介さずに直接駆動部6の回転駆動力を伝達しても本発明に適用することができる。さらに、場合によっては、外側マグネット51をも排除して、駆動マグネット81により内側マグネット41を直接駆動してもよい。また、駆動部と攪拌軸部は、互いに直交する向きに配設してもよい。この形態のマグネットドライブ攪拌装置を、次の第2実施形態において説明する。
Moreover, in the said embodiment, although the example of the rotational driving force transmission based on the magnetic attractive force of the
(第2実施形態の攪拌装置)
第2実施形態の攪拌装置としてのマグネットドライブ攪拌装置101を図8乃至図11に基づいて説明する。図8は本発明の第2実施形態に係るマグネットドライブ攪拌装置の一部断面図である。なお、本実施形態は、特許請求の範囲に記載した構成から外れており、正確には参考例であるが、便宜的に実施形態と称する。
(Agitator of the second embodiment)
A magnet
本実施形態のマグネットドライブ攪拌装置101も、攪拌軸部102、駆動部106、攪拌槽103及びマグネット動力伝達部109で構成されている。このマグネットドライブ攪拌装置101は、駆動部102と攪拌軸部102が、ほぼ直交状態に配設されている。また、駆動マグネット181により、第1実施形態における内側マグネット41に相当するマグネットである従動マグネット152を直接駆動するようになっている。駆動マグネット181と従動マグネット152は、マグネット動力伝達部109を構成している。
The magnet
攪拌槽103は、図8の下方に攪拌する内容物を収納する不図示の容器に、内容物を攪拌する攪拌翼、該攪拌翼と一体の回転軸であるシャフト104を密閉状態で収納して、外部と隔離してある。シャフト104は、上方に延びて、攪拌槽103の一部分である細長い内隔壁であるケーシング103aに囲まれている。
The stirring
まず、駆動部106の構成を図8及び図9に基づいて説明する。図9は、図8に示す駆動部106のK−K矢視断面図である。駆動部106は、モータ107を有している。モータ107の出力軸172には、止めねじ184によって、マグネットカップリング108を固定してある。マグネットカップリング108の端部には、駆動マグネット181としての丸軸状の6本の駆動マグネット片81a,81b,81c,81d,81e,81fを等間隔に円状に配設してある。ケース182は、モータ107の一端、出力軸172、マグネットカップリング108、及び駆動マグネット片181a乃至181fを覆ってモータ107を設けてある。マグネットカップリング108、駆動マグネット181、ケース182は、モータ107出力軸172に対して同軸的に配設してある。
First, the structure of the
駆動マグネット片181a乃至181fの極性(N極、S極)は、マグネットカップリング108の回転方向に交互に反転してある。例えば、駆動マグネット片181bの図8における左端をN極、右端をS極にしてあると、隣り合う駆動マグネット片181a,181cの左端側をS極、右端側をN極になるように配置してある。
The polarities (N pole and S pole) of the
また、駆動部106全体は、図8においてケース182の左端部に形成してあるリング状の支持部182aを攪拌槽103のケーシング103aに装着されて、ケーシング103aにねじ込まれたナット185の締め付けによって、ケーシング103aに一体的に取り付けられている。駆動部106の軸心CL1と攪拌軸部102の軸心CL2は、略直角になっている。駆動部106の軸心CL1は、モータ107出力軸172の回転軸心と一致している。攪拌軸部102の軸心CL2は、シャフト104の回転軸心と一致している。
Further, the
次に、攪拌軸部102の構成を図8と図10とに基づいて説明する。図10は図8に示す攪拌軸部102のM−M矢視断面図であり、従動マグネット152と、駆動マグネット181を示した図である。攪拌軸部102は、ケーシング103a、シャフト104等を備えている。
Next, the configuration of the stirring
内隔壁としてのケーシング103aには、前述したように、駆動部106を一体的に設けてある。ケーシング103aの下部には、カップリング186を螺合してある。カップリング186には、攪拌槽103を螺合してある。カップリング186には、ケーシング103a内と攪拌槽103とを密閉するため、Oリング187を装着してある。攪拌槽103には、水冷ジャケット188を設けてある。
As described above, the
シャフト104は、下部スラスト軸受189と上部軸受190とによって、ケーシング103a内に回転自在に支持されている。シャフト104の下部は、攪拌槽103内の内容物を攪拌するのに回転する不図示の攪拌翼に連結されている。シャフト104の上部には、止めねじ191を設けてある。
The
シャフト104の太径部192の外周には、従動マグネット152としての6つの方形状の従動マグネット片152a,152b,152c,152d,152e,152fを軸心CL2を中心にして円筒状に等間隔に埋め込むようにして設けてある。
On the outer periphery of the large-
さらに、従動マグネット片152a,152b,…,152fの極性(N極、S極)は、シャフト104の回転方向に交互に反転されている。例えば、従動マグネット片152bの内周側をS極、外周側をN極とすると、隣り合う従動マグネット片152a,152cの内周側をN極、外周側をS極となるように配置してある。
Further, the polarities (N pole, S pole) of the driven
図10に示すように、駆動マグネット181の端面181hと、従動マグネット152の回転円周面152gは、所定間隙GPを介して対向して配置してあり、駆動マグネット181と従動マグネット152との磁気吸引力に基づいて、駆動部106のモータ107の回転駆動力を無接触で攪拌軸部102のシャフト104に伝達するようになっている。駆動マグネット181と従動マグネット152は、非接触回転手段を構成している。
As shown in FIG. 10, the
次に、本マグネットドライブ攪拌装置101の動作を説明する。モータ107の電機子を励磁して、モータ107の回転軸172を回転させると、マグネットカップリング108と共に駆動マグネット181も回転する。第1実施形態のマグネットドライブ攪拌装置1と同様な磁気作用によって、駆動マグネット181と従動マグネット152との磁気吸引力に基づいて、シャフト104にモータ107の回転駆動力が伝達され、シャフト104が回転する。これによって、不図示の攪拌翼が回転して、攪拌槽103内の攪拌物が攪拌される。
Next, the operation of the Ma
モータ107の電機子の励磁を停止すると、マグネットカップリング108と共に駆動マグネット181の回転が停止して、駆動マグネット181及び従動マグネット152は静止状態となり、これと共にシャフト104も静止状態になる。これにより攪拌翼の回転が停止されて攪拌物の攪拌が停止される。
When excitation of the armature of the
なお、本実施形態のマグネットドライブ攪拌装置101の駆動マグネット片181a乃至181fは、丸軸状に形成してあるが、断面多角形の角軸状であってもよい。また、長さを短くしてもよいし、板状にしてもよい。板状にした場合には、円板状、角板状、いずれであってもよい。また、駆動マグネット片が板状の場合、従動マグネット152と対向する平面が、駆動マグネット片が軸状の場合の端面に相当することになる。駆動マグネット片の長さを短くすると、駆動部の長さを短くしてマグネットドライブ攪拌装置を小型にすることができる。
In addition, although the
上記各実施の形態の駆動マグネット81,181及び従動マグネット52,152は、マグネット片を回転方向に交互に極性を反転して配置してあるが、上記と同様な極性を配置した一体状のマグネットも本発明に適用することができる。
The
さらに、上記実施の形態における、駆動マグネット81,181及び従動マグネット52,152は、マグネット片を各6個からなる例を示したが、これに限らず、例えば、駆動マグネット片及び従動マグネット片の個数が共に4個、また異なる個数の組合せ、例えば駆動マグネット片の個数が8個に対し従動マグネット片が4個であっても本発明を適用することができる。
Furthermore, although the
また、以上の構成において、内側マグネット41、各マグネット片51a,51b、52a乃至52f、81a乃至81f、152a乃至152f、181a乃至181fは、永久磁石であるので、装置1,101を簡素化することができる。
In the above configuration, the
CL1 駆動部の軸心
CL3 攪拌軸部の軸心
1 マグネットドライブ攪拌装置(攪拌装置)
2 攪拌軸部
3 攪拌槽
3a ケーシング(内隔壁)
4 シャフト(回転軸)
6 駆動部
7 モータ
9 マグネット動力伝達部
41 内側マグネット(非接触回転手段)
51 外側マグネット(非接触回転手段)
51a,51b 外側マグネット片
52 従動マグネット
52a乃至52f 従動マグネット片
52g 回転外周面(回転面)
81 駆動マグネット
81a乃至81f 駆動マグネット片
81g 回転外周面(回転面)
101 マグネットドライブ攪拌装置(攪拌装置)
102 攪拌軸部
103 攪拌槽
103a ケーシング(内隔壁)
104 シャフト(回転軸)
106 駆動部
109 マグネット動力伝達部
152 従動マグネット(非接触回転手段)
152a乃至152f 従動マグネット片
152g 回転外周面(回転面)
181 駆動マグネット(非接触回転手段)
181a乃至181f 駆動マグネット片
181h 端面(回転面)
CL1 Axis center of the drive section CL3 Axis center of the stirring shaft section 1 Magnet drive stirring device (stirring device)
2 Stirring
4 Shaft (Rotating shaft)
6 Driving part 7
51 Outer magnet (non-contact rotating means)
51a, 51b
81
101 Magnetic drive stirring device (stirring device)
102
104 Shaft (Rotating shaft)
106 Drive unit 109 Magnet power transmission unit 152 Driven magnet (non-contact rotation means)
152a to 152f Follower magnet piece 152g Rotating outer peripheral surface (rotating surface)
181 Drive magnet (non-contact rotating means)
181a to 181f
Claims (2)
前記回転軸を前記内隔壁の外側から非接触で連動する非接触回転手段と、
前記内隔壁内に密閉して取り付けられ、前記回転軸の回転により、内容物を攪拌する攪拌翼を有する攪拌槽と、
前記非接触回転手段に回転力を伝達する駆動部と、を備えてなる攪拌装置において、
前記駆動部は、モータと、該モータの出力軸に連動した駆動マグネットと、を有し、
前記攪拌軸部は、前記非接触回転手段に連動した従動マグネットを有し、
前記攪拌軸部と前記駆動部とを互いに交差する向きに配設し、前記両マグネットの回転面同士を対向させてなり、
前記駆動マグネットは、前記駆動部に略円錐筒状に配列された複数の駆動マグネット片を有し、
前記従動マグネットは、前記攪拌軸部に略円筒状に配列された複数の従動マグネット片を有し、
前記両マグネットの回転外周面の互いに対向する部分が互いに平行である、
ことを特徴とする攪拌装置。 A stirring shaft having an axis of rotation within the inner partition wall,
Non-contact rotation means that interlocks the rotation shaft from the outside of the inner partition wall in a non-contact manner;
An agitation tank that is attached in a sealed manner in the inner partition and has an agitating blade for agitating the contents by rotation of the rotating shaft;
In a stirring device comprising: a drive unit that transmits a rotational force to the non-contact rotating means;
The drive unit has a motor and a drive magnet linked to the output shaft of the motor,
The stirring shaft portion has a driven magnet linked to the non-contact rotating means,
The stirring shaft and the said drive unit disposed in mutually intersecting directions, Ri Na to oppose the rotation faces of the two magnets,
The drive magnet has a plurality of drive magnet pieces arranged in a substantially conical cylinder shape in the drive unit,
The driven magnet has a plurality of driven magnet pieces arranged in a substantially cylindrical shape on the stirring shaft portion;
The mutually opposing portions of the rotating outer peripheral surfaces of the two magnets are parallel to each other.
A stirrer characterized by that.
請求項1に記載の攪拌装置。 The drive magnet and the driven magnet are permanent magnets.
The stirrer according to claim 1 .
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