真空撹拌脱泡装置
【課題】真空度の向上、真空ポンプの小形化及び省エネルギー化をはかることができるようにした真空撹拌脱泡装置を提供する。
また、装置全体として小形軽量化ができ、構造簡単で安価に製作できる真空撹拌脱泡装置を提供する。
【解決手段】真空チャンバー７０１内に、被撹拌脱泡物質を入れた容器８０を搭載して、容器８０を自転させると共に、公転させる回転フレーム２０を設けた真空撹拌脱泡装置において、回転フレーム２０の回転空間を埋める回転空間埋設物２００を、回転フレーム２０又はその回転軸２１に設けて、共に回転できるようにすると共に、回転フレーム２０の回転及びその機構に支障のないケース内空間を埋めるケース空間埋設物７００をケース７０内に設けて、真空チャンバー７０１内の真空容積を減少できるようにした真空撹拌脱泡装置。
また、装置全体として小形軽量化ができ、構造簡単で安価に製作できる真空撹拌脱泡装置を提供する。
【解決手段】真空チャンバー７０１内に、被撹拌脱泡物質を入れた容器８０を搭載して、容器８０を自転させると共に、公転させる回転フレーム２０を設けた真空撹拌脱泡装置において、回転フレーム２０の回転空間を埋める回転空間埋設物２００を、回転フレーム２０又はその回転軸２１に設けて、共に回転できるようにすると共に、回転フレーム２０の回転及びその機構に支障のないケース内空間を埋めるケース空間埋設物７００をケース７０内に設けて、真空チャンバー７０１内の真空容積を減少できるようにした真空撹拌脱泡装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空チャンバー内に、被撹拌脱泡物質を入れた容器をのせて自転させると共に、公転させる回転フレームを設けた真空撹拌脱泡装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００６−２８９２５４号公報に示す遊星運動式真空撹拌脱泡装置は、同公報の図８に示すように、真空チャンバー内の被撹拌脱泡物質を入れた容器を自転させる機構と公転させる機構とを、真空チャンバーと大気チャンバーとの間の隔壁を介して、それぞれの前記機構を、マグネットカップリングにより、大気チャンバー内の容器自転用の電動機と容器公転用の電動機によりそれぞれ駆動していたので、真空チャンバーは大気チャンバーから完全に密封されて、真空チャンバー内の真空度の向上と真空ポンプの小型化及びケース内への収納に大きく寄与することができた。
本発明は、さらに真空チャンバー内の真空度の向上と真空ポンプの小形化に寄与できるようにした改良された真空撹拌脱泡装置の開発に成功した。
【特許文献１】特開２００６−２８９２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、真空チャンバーにおける真空度の向上、ケース内に収容した真空ポンプの小形化に大きく寄与して省エネルギー化をはかることができる真空撹拌脱泡装置を提供するものである。
また、本発明は、容器の撹拌脱泡能力のさらに向上をはかることができるようにした真空撹拌脱泡装置を提供するものである。
さらに、本発明は、装置全体として小形軽量化でき、構造簡単で安価に製作できる真空撹拌脱泡装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明真空撹拌脱泡装置は、上記課題を達成するため、請求項１の発明は、図示するように、真空チャンバー７０１内に、被撹拌脱泡物質を入れた容器８０を搭載して、容器８０を自転させると共に、公転させる回転フレーム２０を設けた真空撹拌脱泡装置において、回転フレーム２０の回転空間を埋める回転空間埋設物２００を、回転フレーム２０又はその回転軸２１に設けて、共に回転できるようにすると共に、回転フレーム２０の回転及びその機構に支障のないケース内空間を埋めるケース空間埋設物７００をケース７０内に設けて、真空チャンバー７０１内の真空容積を減少できるようにした真空撹拌脱泡装置である。
また、本発明真空撹拌脱泡装置は、上記課題を達成するため、請求項２の発明は、請求項１の発明において、図示するように、真空チャンバー７０１内に軸支した回転フレーム２０の公転用の回転軸２１を、真空チャンバー７０１と大気チャンバー７０２との隔壁７５を隔てて、マグネットカップリング３０を介して駆動できるようにし、真空チャンバー７０１内に軸支した回転フレーム２０の自転用の回転軸５１を、公転用の回転軸２１の回転と無関係に歯車伝動し、最終の歯車伝動軸５８を、真空チャンバー７０１と大気チャンバー７０２との隔壁７５を隔てて、マグネットカップリング５０を介して駆動できるようにした真空撹拌脱泡装置である。
本発明において、回転フレームの回転空間埋設物は、回転フレーム又はその回転軸と共に回転できるものであれば、その材質、形状、構造、重量等は任意に決定できるが、回転フレームの構造、重量、容器又は容器を自転できるように設けた容器ホルダの構造、重量、容器に収容する被撹拌脱泡物質の重量、容器の公転速度又は自転速度等を配慮することが望ましく、特に、公転用回転軸の高速回転に伴うつり合いやホワーリング（ふれまわり）の防止に役立つ配慮が必要である。
また、本発明において、回転フレームの回転に支障のないケース空間埋設物は、その材質、形状、構造、重量等は任意に決定できるが、軽量化等が特に望ましい。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、真空チャンバーは、回転空間埋設物及びケース空間埋設物により、最小限度の真空容積に抑制することができ、また、真空チャンバー内は、大気チャンバーからの公転用及び自転用動力の伝動が、マグネットカップリングによることができるので、従来装置のように、これらの動力軸封装置からのリークが全くなく、真空チャンバー内の真空度は、小型の真空ポンプで高真空度を維持でき、容器の撹拌脱泡能力は極めて高い。
従って、省エネルギー化、装置の小型軽量化が達成できると共に、構造簡単、安価に製作できる強味がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明真空撹拌脱泡装置の最良の形態が実施例１に記載される。
【実施例１】
【０００７】
本発明装置の実施例１が図１、図２、図３、図４及び図５に示されている。本発明実施例１の真空撹拌脱泡装置は、ケース７０内を隔壁７５を介して真空チャンバー７０１と大気チャンバー７０２に完全に隔離している。また、隔壁７５には、第１穴７５０１と第２穴７５０２とを設け、各穴７５０１、７５０２の縁部に支持された非磁性金属製カップ状隔壁７５１、７５２をそれぞれ下方向に設けている。真空チャンバー７０１には、回転軸２１に対し、対向する１対の傾斜構造体２０１及び対向する１対の水平構造体２０２からなる回転フレーム２０を、公転用の回転軸２１に固着して回転可能に軸支したユニット軸受２２を隔壁７５上に設けている。
１対の傾斜構造体２０１には、容器８０と容器８０を着脱可能に挿入して嵌合又は係着して固定し、自転できるようにした容器ホルダ８１、容器ホルダ８１を回転可能に軸支した回転軸５１、 回転軸５１に歯合した１対の傘歯車５２１、５２２、傘歯車５２２の回転軸５２３に固着した平歯車５３、平歯車５３に歯合して一体的に回転する平歯車５５及び５６であって公転用回転軸２１に遊嵌されたもの、平歯車５６に噛合された平歯車５７、平歯車５７の回転軸５８を回転可能に隔壁７５上に軸支したユニット軸受５９を設けている。
また、回転空間埋設物２００は、１対の短円柱を切断した形状を示すもので、回転フレーム２０の両側に着脱可能に固着された合成樹脂成形体からなる。
マグネットカップリング装置３０は、シリンダータイプのもので、公転用回転軸２１の下端に図１及び図４に示すように、マグネット３１１を外周面に取りつけた内輪ヨーク３１を固着すると共に、第１穴７５０１の縁部に支持された非磁性金属製カップ状隔壁７５１を設けて、その筒状壁７５１１に近接して、内輪ヨーク３１を回転可能に回転軸２１により軸支している。隔壁７５１の筒状壁７５１１の外側には、公転用の駆動軸１１に直結した外輪ヨーク３２が、内周面にマグネット３２１を固着すると共に、隔壁７５１を隔てて内輪ヨーク３１に近接して回転可能にユニット軸受３４によりその軸３３が回転可能に支持されると共に、ケーシング３００は軸１１を遊嵌している。
マグネットカップリング装置５０は、シリンダータイプのもので、歯車伝動軸５８の下端に、図１及び図５に示すように、マグネット５１１を外周面に取りつけた内輪ヨーク５１を固着すると共に、第２穴７５０２の縁部に支持された非磁性金属製カップ状隔壁７５２を設けて、その筒状壁７５２１に近接して、内輪ヨーク５１を回転軸５８によりユニット軸受５９を介して回転可能に軸支している。隔壁７５２の筒状壁７５１１の外側には自転用の電動機軸４１に直結する外輪ヨーク５２が、内周面にマグネット５２１を固着すると共に、隔壁７５２を隔てて内輪ヨーク５１１に近接して回転可能にユニット軸受５４によりその軸５３が軸支されていると共に、ケーシング５００は軸４１を遊嵌している。
また、真空チャンバー７０１には、ケース空間埋設物７００を設けて、回転フレーム２０及び回転空間埋設物２００の回転に支障がないように、真空チャンバー７０１内の空間を極力減少させている。
大気チャンバー７０２には、公転用電動機１０、自転用電動機４０、真空チャンバー７０１内を吸引管６１を介して真空吸引する真空ポンプ６０を設けている。
公転用電動機１０は、外輪ヨーク３２に直結した駆動軸１１を、タイミングベルト１０１、プーリ１０２を介して連動している。
従って、大気チャンバー７０２において、公転用電動機１０と自転用電動機４０を起動すると、真空チャンバー７０１内では、ケース７０の密封された隔壁７５を介して、マグネットカップリング３０及び５０によって、回転フレーム２０は公転し、回転フレーム２０上の容器ホルダ８１は自転し、また、真空ポンプ６０は真空チャンバー７０１内を真空吸引して、被撹拌脱泡物質を入れた容器８０は、自転すると共に、回転軸２１まわりに公転し、真空雰囲気中で２種類以上の被撹拌脱泡物質を均一混合して急速に脱泡するが、この際、真空チャンバー７０１は、回転空間埋設物２００とケース空間埋設物７００とにより、最小容積を形成しているので、急速短時間の撹拌脱泡と高真空度の維持が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０００８】
本発明装置は、小型、軽量に量産できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の概略全体装置の説明図である。
【図２】図１の真空チャンバーの概略平面の説明図である。
【図３】図１の真空チャンバーの概略斜視の説明図である。
【図４】図１の公転用回転軸のマグネットカップリングの説明図である。
【図５】図１の自転用回転軸のマグネットカップリングの説明図である。
【符号の説明】
【００１０】
２０ 回転フレーム
２００ 回転空間埋設物
２１ 回転フレームの回転軸
３０ マグネットカップリング
５０ マグネットカップリング
５１ 自転用回転軸
５８ 歯車伝動軸
７００ ケース空間埋設物
７０１ 真空チャンバー
７０２ 大気チャンバー
７５ 隔壁
８０ 容器
８１ 容器ホルダ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空チャンバー内に、被撹拌脱泡物質を入れた容器をのせて自転させると共に、公転させる回転フレームを設けた真空撹拌脱泡装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００６−２８９２５４号公報に示す遊星運動式真空撹拌脱泡装置は、同公報の図８に示すように、真空チャンバー内の被撹拌脱泡物質を入れた容器を自転させる機構と公転させる機構とを、真空チャンバーと大気チャンバーとの間の隔壁を介して、それぞれの前記機構を、マグネットカップリングにより、大気チャンバー内の容器自転用の電動機と容器公転用の電動機によりそれぞれ駆動していたので、真空チャンバーは大気チャンバーから完全に密封されて、真空チャンバー内の真空度の向上と真空ポンプの小型化及びケース内への収納に大きく寄与することができた。
本発明は、さらに真空チャンバー内の真空度の向上と真空ポンプの小形化に寄与できるようにした改良された真空撹拌脱泡装置の開発に成功した。
【特許文献１】特開２００６−２８９２５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、真空チャンバーにおける真空度の向上、ケース内に収容した真空ポンプの小形化に大きく寄与して省エネルギー化をはかることができる真空撹拌脱泡装置を提供するものである。
また、本発明は、容器の撹拌脱泡能力のさらに向上をはかることができるようにした真空撹拌脱泡装置を提供するものである。
さらに、本発明は、装置全体として小形軽量化でき、構造簡単で安価に製作できる真空撹拌脱泡装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明真空撹拌脱泡装置は、上記課題を達成するため、請求項１の発明は、図示するように、真空チャンバー７０１内に、被撹拌脱泡物質を入れた容器８０を搭載して、容器８０を自転させると共に、公転させる回転フレーム２０を設けた真空撹拌脱泡装置において、回転フレーム２０の回転空間を埋める回転空間埋設物２００を、回転フレーム２０又はその回転軸２１に設けて、共に回転できるようにすると共に、回転フレーム２０の回転及びその機構に支障のないケース内空間を埋めるケース空間埋設物７００をケース７０内に設けて、真空チャンバー７０１内の真空容積を減少できるようにした真空撹拌脱泡装置である。
また、本発明真空撹拌脱泡装置は、上記課題を達成するため、請求項２の発明は、請求項１の発明において、図示するように、真空チャンバー７０１内に軸支した回転フレーム２０の公転用の回転軸２１を、真空チャンバー７０１と大気チャンバー７０２との隔壁７５を隔てて、マグネットカップリング３０を介して駆動できるようにし、真空チャンバー７０１内に軸支した回転フレーム２０の自転用の回転軸５１を、公転用の回転軸２１の回転と無関係に歯車伝動し、最終の歯車伝動軸５８を、真空チャンバー７０１と大気チャンバー７０２との隔壁７５を隔てて、マグネットカップリング５０を介して駆動できるようにした真空撹拌脱泡装置である。
本発明において、回転フレームの回転空間埋設物は、回転フレーム又はその回転軸と共に回転できるものであれば、その材質、形状、構造、重量等は任意に決定できるが、回転フレームの構造、重量、容器又は容器を自転できるように設けた容器ホルダの構造、重量、容器に収容する被撹拌脱泡物質の重量、容器の公転速度又は自転速度等を配慮することが望ましく、特に、公転用回転軸の高速回転に伴うつり合いやホワーリング（ふれまわり）の防止に役立つ配慮が必要である。
また、本発明において、回転フレームの回転に支障のないケース空間埋設物は、その材質、形状、構造、重量等は任意に決定できるが、軽量化等が特に望ましい。
【発明の効果】
【０００５】
本発明によれば、真空チャンバーは、回転空間埋設物及びケース空間埋設物により、最小限度の真空容積に抑制することができ、また、真空チャンバー内は、大気チャンバーからの公転用及び自転用動力の伝動が、マグネットカップリングによることができるので、従来装置のように、これらの動力軸封装置からのリークが全くなく、真空チャンバー内の真空度は、小型の真空ポンプで高真空度を維持でき、容器の撹拌脱泡能力は極めて高い。
従って、省エネルギー化、装置の小型軽量化が達成できると共に、構造簡単、安価に製作できる強味がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明真空撹拌脱泡装置の最良の形態が実施例１に記載される。
【実施例１】
【０００７】
本発明装置の実施例１が図１、図２、図３、図４及び図５に示されている。本発明実施例１の真空撹拌脱泡装置は、ケース７０内を隔壁７５を介して真空チャンバー７０１と大気チャンバー７０２に完全に隔離している。また、隔壁７５には、第１穴７５０１と第２穴７５０２とを設け、各穴７５０１、７５０２の縁部に支持された非磁性金属製カップ状隔壁７５１、７５２をそれぞれ下方向に設けている。真空チャンバー７０１には、回転軸２１に対し、対向する１対の傾斜構造体２０１及び対向する１対の水平構造体２０２からなる回転フレーム２０を、公転用の回転軸２１に固着して回転可能に軸支したユニット軸受２２を隔壁７５上に設けている。
１対の傾斜構造体２０１には、容器８０と容器８０を着脱可能に挿入して嵌合又は係着して固定し、自転できるようにした容器ホルダ８１、容器ホルダ８１を回転可能に軸支した回転軸５１、 回転軸５１に歯合した１対の傘歯車５２１、５２２、傘歯車５２２の回転軸５２３に固着した平歯車５３、平歯車５３に歯合して一体的に回転する平歯車５５及び５６であって公転用回転軸２１に遊嵌されたもの、平歯車５６に噛合された平歯車５７、平歯車５７の回転軸５８を回転可能に隔壁７５上に軸支したユニット軸受５９を設けている。
また、回転空間埋設物２００は、１対の短円柱を切断した形状を示すもので、回転フレーム２０の両側に着脱可能に固着された合成樹脂成形体からなる。
マグネットカップリング装置３０は、シリンダータイプのもので、公転用回転軸２１の下端に図１及び図４に示すように、マグネット３１１を外周面に取りつけた内輪ヨーク３１を固着すると共に、第１穴７５０１の縁部に支持された非磁性金属製カップ状隔壁７５１を設けて、その筒状壁７５１１に近接して、内輪ヨーク３１を回転可能に回転軸２１により軸支している。隔壁７５１の筒状壁７５１１の外側には、公転用の駆動軸１１に直結した外輪ヨーク３２が、内周面にマグネット３２１を固着すると共に、隔壁７５１を隔てて内輪ヨーク３１に近接して回転可能にユニット軸受３４によりその軸３３が回転可能に支持されると共に、ケーシング３００は軸１１を遊嵌している。
マグネットカップリング装置５０は、シリンダータイプのもので、歯車伝動軸５８の下端に、図１及び図５に示すように、マグネット５１１を外周面に取りつけた内輪ヨーク５１を固着すると共に、第２穴７５０２の縁部に支持された非磁性金属製カップ状隔壁７５２を設けて、その筒状壁７５２１に近接して、内輪ヨーク５１を回転軸５８によりユニット軸受５９を介して回転可能に軸支している。隔壁７５２の筒状壁７５１１の外側には自転用の電動機軸４１に直結する外輪ヨーク５２が、内周面にマグネット５２１を固着すると共に、隔壁７５２を隔てて内輪ヨーク５１１に近接して回転可能にユニット軸受５４によりその軸５３が軸支されていると共に、ケーシング５００は軸４１を遊嵌している。
また、真空チャンバー７０１には、ケース空間埋設物７００を設けて、回転フレーム２０及び回転空間埋設物２００の回転に支障がないように、真空チャンバー７０１内の空間を極力減少させている。
大気チャンバー７０２には、公転用電動機１０、自転用電動機４０、真空チャンバー７０１内を吸引管６１を介して真空吸引する真空ポンプ６０を設けている。
公転用電動機１０は、外輪ヨーク３２に直結した駆動軸１１を、タイミングベルト１０１、プーリ１０２を介して連動している。
従って、大気チャンバー７０２において、公転用電動機１０と自転用電動機４０を起動すると、真空チャンバー７０１内では、ケース７０の密封された隔壁７５を介して、マグネットカップリング３０及び５０によって、回転フレーム２０は公転し、回転フレーム２０上の容器ホルダ８１は自転し、また、真空ポンプ６０は真空チャンバー７０１内を真空吸引して、被撹拌脱泡物質を入れた容器８０は、自転すると共に、回転軸２１まわりに公転し、真空雰囲気中で２種類以上の被撹拌脱泡物質を均一混合して急速に脱泡するが、この際、真空チャンバー７０１は、回転空間埋設物２００とケース空間埋設物７００とにより、最小容積を形成しているので、急速短時間の撹拌脱泡と高真空度の維持が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【０００８】
本発明装置は、小型、軽量に量産できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の概略全体装置の説明図である。
【図２】図１の真空チャンバーの概略平面の説明図である。
【図３】図１の真空チャンバーの概略斜視の説明図である。
【図４】図１の公転用回転軸のマグネットカップリングの説明図である。
【図５】図１の自転用回転軸のマグネットカップリングの説明図である。
【符号の説明】
【００１０】
２０ 回転フレーム
２００ 回転空間埋設物
２１ 回転フレームの回転軸
３０ マグネットカップリング
５０ マグネットカップリング
５１ 自転用回転軸
５８ 歯車伝動軸
７００ ケース空間埋設物
７０１ 真空チャンバー
７０２ 大気チャンバー
７５ 隔壁
８０ 容器
８１ 容器ホルダ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空チャンバー７０１内に、被撹拌脱泡物質を入れた容器８０を搭載して、容器８０を自転させると共に、公転させる回転フレーム２０を設けた真空撹拌脱泡装置において、回転フレーム２０の回転空間を埋める回転空間埋設物２００を、回転フレーム２０又はその回転軸２１に設けて、共に回転できるようにすると共に、回転フレーム２０の回転及びその機構に支障のないケース内空間を埋めるケース空間埋設物７００をケース７０内に設けて、真空チャンバー７０１内の真空容積を減少できるようにしたことを特徴とした真空撹拌脱泡装置。
【請求項２】
真空チャンバー７０１内に軸支した回転フレーム２０の公転用の回転軸２１を、真空チャンバー７０１と大気チャンバー７０２との隔壁７５を隔てて、マグネットカップリング３０を介して駆動できるようにし、真空チャンバー７０１内に軸支した回転フレーム２０の自転用の回転軸５１を、公転用の回転軸２１の回転と無関係に歯車伝動し、最終の歯車伝動軸５８を、真空チャンバー７０１と大気チャンバー７０２との隔壁７５を隔てて、マグネットカップリング５０を介して駆動できるようにしたことを特徴とした請求項１記載の真空撹拌脱泡装置。
【請求項１】
真空チャンバー７０１内に、被撹拌脱泡物質を入れた容器８０を搭載して、容器８０を自転させると共に、公転させる回転フレーム２０を設けた真空撹拌脱泡装置において、回転フレーム２０の回転空間を埋める回転空間埋設物２００を、回転フレーム２０又はその回転軸２１に設けて、共に回転できるようにすると共に、回転フレーム２０の回転及びその機構に支障のないケース内空間を埋めるケース空間埋設物７００をケース７０内に設けて、真空チャンバー７０１内の真空容積を減少できるようにしたことを特徴とした真空撹拌脱泡装置。
【請求項２】
真空チャンバー７０１内に軸支した回転フレーム２０の公転用の回転軸２１を、真空チャンバー７０１と大気チャンバー７０２との隔壁７５を隔てて、マグネットカップリング３０を介して駆動できるようにし、真空チャンバー７０１内に軸支した回転フレーム２０の自転用の回転軸５１を、公転用の回転軸２１の回転と無関係に歯車伝動し、最終の歯車伝動軸５８を、真空チャンバー７０１と大気チャンバー７０２との隔壁７５を隔てて、マグネットカップリング５０を介して駆動できるようにしたことを特徴とした請求項１記載の真空撹拌脱泡装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−５１９０３（Ｐ２０１０−５１９０３Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２０６５８（Ｐ２００８−２２０６５８）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（３９１０４２２３２）ワタナベ株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（３９１０４２２３２）ワタナベ株式会社 (41)
【Ｆターム（参考）】
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