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WO2018131339A1 - 平行撹拌翼 - Google Patents

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Publication number
WO2018131339A1
WO2018131339A1 PCT/JP2017/043768 JP2017043768W WO2018131339A1 WO 2018131339 A1 WO2018131339 A1 WO 2018131339A1 JP 2017043768 W JP2017043768 W JP 2017043768W WO 2018131339 A1 WO2018131339 A1 WO 2018131339A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
flat surface
stirring
rotation axis
container
stirring blade
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/043768
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
石畑敦啓
Original Assignee
三広アステック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三広アステック株式会社 filed Critical 三広アステック株式会社
Priority to EP17891601.1A priority Critical patent/EP3569303A4/en
Priority to CN201780082697.3A priority patent/CN110139706B/zh
Priority to US16/349,147 priority patent/US11484851B2/en
Priority to KR1020197014065A priority patent/KR102360366B1/ko
Publication of WO2018131339A1 publication Critical patent/WO2018131339A1/ja

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/072—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis
    • B01F27/0725—Stirrers characterised by their mounting on the shaft characterised by the disposition of the stirrers with respect to the rotating axis on the free end of the rotating axis
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/90—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis with paddles or arms 
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/07—Stirrers characterised by their mounting on the shaft
    • B01F27/074—Stirrers characterised by their mounting on the shaft having two or more mixing elements being concentrically mounted on the same shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/05—Stirrers
    • B01F27/11—Stirrers characterised by the configuration of the stirrers
    • B01F27/19—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis
    • B01F27/191—Stirrers with two or more mixing elements mounted in sequence on the same axis with similar elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F27/00—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders
    • B01F27/80—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis
    • B01F27/81—Mixers with rotary stirring devices in fixed receptacles; Kneaders with stirrers rotating about a substantially vertical axis the stirrers having central axial inflow and substantially radial outflow

Definitions

  • the present invention relates to an agitating blade and an agitating device, and more particularly to an efficient agitating blade having a simple structure having two opposing flat surfaces, and an agitating device including the agitating blade.
  • FIG. 9 shows an example of a stirring device 1 having a conventional paddle blade 3.
  • Patent Document 1 discloses a stirring device provided with conventional rotary paddles 2 and 3 as stirring blades.
  • the conventional agitating blade has a relatively complicated shape, so that the manufacturing cost is high and the washing is often difficult. Therefore, there is a need for a stirring blade having a simple structure that can be manufactured at a lower cost.
  • the conventional agitating blade has a short length in the vertical direction (rotating axis direction), if the height of the liquid level changes, the agitating blade is immediately exposed from the liquid surface, and sufficient agitation can be performed. There is a problem that you can not. Therefore, a stirring blade that can cope with a change in liquid level is required.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-170202 Summary of the Invention Problems to be Solved by the Invention
  • One object of the present invention is to provide a stirring blade having a simple structure that can be manufactured at low cost.
  • One object of the present invention is to provide a stirring blade that gently stirs biomaterials such as microorganisms and living cells that are objects to be stirred while minimizing shearing and destruction.
  • One object of the present invention is to provide an agitating blade corresponding to a change in liquid level.
  • the present invention includes a first member having a first flat surface and a second member having a second flat surface, wherein the first flat surface and the second flat surface are: Provided is an agitating blade that can rotate around the rotation shaft in a state of being opposed to each other with a first interval across the rotation shaft.
  • the present invention provides an agitation device including the agitation blade and a rotation drive device that rotates the first flat surface and the second flat surface about the rotation axis.
  • the present invention is a method of stirring an object to be stirred, and includes a first flat surface and a second flat surface that are maintained in a state of being opposed to each other with a first interval across a rotation shaft.
  • a method comprising at least partially immersing a flat surface in an object to be stirred and rotating the first flat surface and the second flat surface about the rotation axis.
  • FIG.1 (a) is a perspective view which shows the stirring apparatus 10 by one Embodiment of this invention.
  • FIG. 1B is an exploded perspective view of the stirring blade 11 of the stirring device 10 shown in FIG.
  • FIG. 1C is a front view of the stirring blade 11. It is a figure which shows the convection which arises in a stirring target object by the arrow when the stirring blade by one Embodiment of this invention is immersed in a stirring target object and rotated.
  • FIG. 3A is a view showing an example of a holding member for holding the stirring blade at a desired height in the container according to an embodiment of the present invention.
  • FIG.3 (b) is a figure which shows the other example of the holding member for hold
  • FIG. 4 (a) to 4 (c) each show, with arrows, the convection generated in the stirring object by the stirring blade according to the embodiment of the present invention when the liquid level of the stirring object changes variously.
  • FIG. It is a perspective view which shows the stirring apparatus 20 provided with the stirring blade 21 by other embodiment of this invention.
  • Fig.6 (a) is a perspective view which shows the stirring apparatus 30 provided with the stirring blade 31 by another embodiment of this invention.
  • FIG. 6B is an exploded perspective view of the stirring blade 31 of the stirring device 30 shown in FIG.
  • Fig.7 (a) is a front view of the stirring blade 31 of the stirring apparatus 30 shown to Fig.6 (a).
  • FIG. 7B is a K-K ′ cross-sectional view of the stirring blade 31 in FIG.
  • the present invention includes a first member having a first flat surface and a second member having a second flat surface, wherein the first flat surface and the second flat surface are: Provided is an agitating blade that can rotate around the rotation shaft in a state of being opposed to each other with a first interval across the rotation shaft.
  • the first flat surface and the second flat surface may have the same shape.
  • the first flat surface and the second flat surface may have different shapes.
  • the first flat surface and the second flat surface may have the same height in the direction of the rotation axis.
  • the first flat surface and the second flat surface may have different heights in the direction of the rotation axis.
  • the first flat surface and the second flat surface may have the same width in a direction orthogonal to the rotation axis.
  • the first flat surface and the second flat surface may have different widths in a direction orthogonal to the rotation axis.
  • Each of the first flat surface and the second flat surface may have a rectangular shape.
  • Each of the first flat surface and the second flat surface has a trapezoidal shape (including both a short side on the upper side and a short side on the lower side), a circular shape, an oval shape, or a rhombus shape. May have.
  • the stirring blade may further include a support member.
  • the first member and the second member may be coupled to the support member.
  • the first flat surface and the second flat surface may be maintained in a state of being opposed to each other with the first interval between the rotation shafts by the support member.
  • At least a part of the first member, the second member, and the support member may be integrally formed.
  • Each of the first member and the second member may be a plate member.
  • Each of the first member and the second member may be a rectangular plate member.
  • Each of the first member and the second member is a trapezoidal plate member (including both one having an upper side as a short side and one having a lower side as a short side), a circular shape, an elliptical shape, or a rhomboid plate-like member. It may be.
  • Each of the first member and the second member may be a hemispherical member.
  • the support member may be a plate member.
  • the support member may be a plate member having one or a plurality of openings.
  • the support member may be an H-shaped frame member.
  • the first member, the second member, and the support member may each be formed from a metal such as aluminum or stainless steel.
  • Each of the first member, the second member, and the support member may be formed of a resin such as plastic or acrylic. At least a part of the first member, the second member, and the support member may be created separately from the other members and may be coupled to the other members by welding or an adhesive. At least a part of the first member, the second member, and the support member may be integrally formed from a single plate material by bending. At least a part of the first member, the second member, and the support member may be integrally formed by molding such as injection molding or extrusion molding.
  • the rotating shaft may be disposed between the first flat surface and the second flat surface.
  • the rotating shaft may be arranged at an equal distance from the first flat surface and the second flat surface between the first flat surface and the second flat surface.
  • the first flat surface and the second flat surface are at least partially immersed in the stirring object and rotated about the rotation axis, the first flat surface and the second flat surface
  • the stirring target object that has entered between the flat surfaces is discharged in a direction away from the rotation axis by centrifugal force, and at the same time, the stirring target object is moved from the direction along the rotation axis to the first flat surface and the second flat surface. Inhaled between flat surfaces.
  • the stirring object can include a plurality of different types of liquids.
  • the stirring target object may include a liquid paint and a diluted solution.
  • the stirring object may include different types of chemical solutions.
  • the stirring target object may include a liquid and a solid such as a granule or a powder.
  • the solid such as the granule or powder may be dissolved in a liquid. Solids such as the granules or powder may not be dissolved in the liquid.
  • the stirring object may include sugar or salt and water.
  • the stirring object may include an aqueous solution such as a bleaching agent and pulp.
  • the stirring target object may include a chemical solution such as a culture solution or a reagent and a biomaterial such as a microorganism or a living cell.
  • the first flat surface and the second flat surface may be immersed in the stirring object such that the rotation axis is perpendicular to the liquid surface of the stirring object.
  • the first flat surface and the second flat surface may be immersed in the stirring object such that the rotation axis is inclined from the perpendicular to the liquid surface of the stirring object.
  • the first flat surface and the second flat surface are rotated at a rotational speed of 10 revolutions per minute, preferably 30 revolutions per minute, more preferably 50 revolutions per minute. There is.
  • the first flat surface and the second flat surface are rotated at a rotation speed of 200 revolutions per minute, preferably 150 revolutions per minute, more preferably 100 revolutions per minute.
  • the first flat surface and the second flat surface may be rotated at a rotational speed of 10 to 200 revolutions per minute.
  • the first flat surface and the second flat surface may each have an elongated shape extending in the direction of the rotation axis.
  • Each of the first member and the second member may further include a paddle blade on a surface outside the rotation radius.
  • the paddle wing may be formed from a metal such as aluminum or stainless steel.
  • the paddle wing may be formed from a resin such as plastic or acrylic.
  • the paddle blade may be formed separately from the first member or the second member and may be coupled to them by welding or an adhesive.
  • the paddle blade may be formed integrally with the first member or the second member by molding such as injection molding or extrusion molding.
  • the first member may further have a third flat surface and a fourth flat surface perpendicular to the first flat surface.
  • the third flat surface and the fourth flat surface may be arranged to face each other with a second gap.
  • the third flat surface and the fourth flat surface may be open in a direction perpendicular to the first flat surface. There may be a case where the space between the third flat surface and the fourth flat surface is further opened in a direction along the rotation axis.
  • the second member may further include a fifth flat surface and a sixth flat surface perpendicular to the second flat surface. The fifth flat surface and the sixth flat surface may be disposed to face each other with the second space therebetween.
  • first interval and the second interval may be equal.
  • the first interval and the second interval may be different from each other.
  • the third flat surface and the fifth flat surface may be arranged on the first virtual plane.
  • the fourth flat surface and the sixth flat surface may be disposed on a second virtual plane.
  • the rotation axis may be disposed between the first virtual plane and the second virtual plane.
  • the rotation axis may be arranged at an equal distance from the first virtual plane and the second virtual plane between the first virtual plane and the second virtual plane.
  • the present invention provides a stirring blade according to the present invention configured as described above, and a rotation driving device that rotates the first flat surface and the second flat surface about the rotation axis.
  • a stirrer comprising: The support member may be coupled to the rotary drive device via a shaft.
  • the rotational drive device may include a motor.
  • the rotational drive device may include a motor and a speed reducer.
  • the stirring device may further include a container for containing a stirring object and a holding member for holding the stirring blade at a desired height in the container.
  • the holding member may include a lid of the container and a fixture that couples a flange portion of the rotation driving device around an opening of the lid of the container.
  • the fixture may include a bolt and a nut.
  • the holding member is coupled to the first magnet placed on the bottom of the container, the first magnet and the stirring blade, and holds the stirring blade at a desired height in the container. And a shaft.
  • the first magnet is magnetically coupled to a second magnet of opposite polarity disposed outside the container across the bottom surface of the container, and the first magnet is coupled to the first magnet via the second magnet and the second shaft. It may be rotated by a rotary drive device.
  • the container may have a cylindrical shape.
  • the container may have a regular polygonal column shape such as a regular hexagonal column or a regular octagonal column.
  • the container may be formed from a metal such as aluminum or stainless steel.
  • the container may be formed from a resin such as plastic or acrylic.
  • the container has, for example, a cylindrical shape having a diameter and a depth, and the first flat surface and the second flat surface have the same rectangular shape and the same in the direction of the rotation axis. And the same width in a direction perpendicular to the rotation axis.
  • the width of the first flat surface and the second flat surface is 20% or more, preferably 25% or more, more preferably 30% or more of the diameter of the container.
  • the width of the first flat surface and the second flat surface is 80% or less, preferably 75% or less, more preferably 70% or less of the diameter of the container.
  • the widths of the first flat surface and the second flat surface may be 20% or more and 80% or less of the diameter of the container.
  • the height of the first flat surface and the second flat surface is 20% or more, preferably 25% or more, more preferably 30% or more of the depth of the container.
  • the height of the first flat surface and the second flat surface is 80% or less, preferably 75% or less, more preferably 70% or less of the depth of the container.
  • the heights of the first flat surface and the second flat surface may be 20% or more and 80% or less of the depth of the container.
  • the first distance between the first flat surface and the second flat surface is 20% or more of the width of the first flat surface and the second flat surface, Preferably, it is 25% or more, more preferably 30% or more.
  • the first distance between the first flat surface and the second flat surface is 80% or less of the width of the first flat surface and the second flat surface, preferably 75. % Or less, more preferably 70% or less.
  • the first distance between the first flat surface and the second flat surface is 20% or more and 80% or less of the width of the first flat surface and the second flat surface. It may be.
  • the container has, for example, a square shape having a square horizontal cross section and a depth, and the first flat surface and the second flat surface have the same rectangular shape, In some cases, it has the same height in the direction of the rotation axis and the same width in the direction perpendicular to the rotation axis.
  • the width of the first flat surface and the second flat surface is 20% or more, preferably 25% or more, more preferably 25% or more of the length of one side of the square horizontal section of the container. 30% or more.
  • the width of the first flat surface and the second flat surface is 80% or less, preferably 75% or less, more preferably 70% or less, of the length of one side of the square horizontal section of the container. is there.
  • the widths of the first flat surface and the second flat surface may be 20% or more and 80% or less of the length of a piece of the horizontal horizontal section of the container.
  • the height of the first flat surface and the second flat surface is 20% or more, preferably 25% or more, more preferably 30% or more of the depth of the container.
  • the height of the first flat surface and the second flat surface is 80% or less, preferably 75% or less, more preferably 70% or less of the depth of the container.
  • the heights of the first flat surface and the second flat surface may be 20% or more and 80% or less of the depth of the container.
  • the first distance between the first flat surface and the second flat surface is 20% or more of the width of the first flat surface and the second flat surface. Preferably, it is 25% or more of the width W, more preferably 30% or more. Further, the first distance between the first flat surface and the second flat surface is 80% or less of the width of the first flat surface and the second flat surface, preferably 75% or less, more preferably 70% or less. For example, the first distance between the first flat surface and the second flat surface is 20% or more and 80% or less of the width of the first flat surface and the second flat surface. It may be.
  • the present invention provides a method of stirring an object to be stirred.
  • the first flat surface and the second flat surface maintained in a state of being opposed to each other with a first interval across the rotating shaft are at least partially immersed in the stirring target, and the rotating shaft And rotating the first flat surface and the second flat surface around the center.
  • rotating the first flat surface and the second flat surface may cause the stirring target object that has entered between the first flat surface and the second flat surface to rotate by the centrifugal force. It may further include discharging in a direction away from the rotation axis, and simultaneously sucking the stirring target object between the first flat surface and the second flat surface from the direction along the rotation axis.
  • the first flat surface and the second flat surface may be rotated at a rotation speed of 10 to 200 rotations per minute.
  • Fig.1 (a) is a perspective view which shows the stirring apparatus 10 provided with the stirring blade 11 by one Embodiment of this invention.
  • the agitation device 10 includes an agitation blade 11 for agitating an object to be agitated and a rotation drive device 12 for rotating the agitation blade 11.
  • FIG. 1B is an exploded perspective view of the stirring blade 11
  • FIG. 1C is a front view of the stirring blade 11.
  • the stirring blade 11 includes a first member 13 having a first flat surface A and a second member 14 having a second flat surface B.
  • the stirring blade 11 further includes a support member 15.
  • the first member 13 and the second member 14 are coupled to the support member 15, and the first flat surface A and the second flat surface B are separated from each other by the support member 15 with the rotation shaft 17 interposed therebetween. spaced D 1 is maintained in a state of facing each other. However, as will be described later, at least a part of the first member 13, the second member 14, and the support member 15 may be integrally formed. As shown in FIG. 1A, the support member 15 is coupled to the rotary drive device 12 via a shaft 16. The first flat surface A and the second flat surface B can be rotated about the rotation shaft 17 by the rotation driving device 12. As shown in FIG. 1A and FIG.
  • the first flat surface A of the first member 13 and the second flat surface B of the second member 14 are not The member 13 and the second member 14 are opened in the width (W) direction. Further, the distance between the first flat surface A of the first member 13 and the second flat surface B of the second member 14 is also in the direction along the rotation shaft 17 (downward in the illustrated example). It is open.
  • the first member 13 and the second member 14 may have any shape as long as they have a flat surface A and a flat surface B, respectively.
  • each of the first member 13 and the second member 14 is a plate member.
  • each of the first member 13 and the second member 14 is a rectangular plate member.
  • each of the first member 13 and the second member 14 is a trapezoid (including both an upper side having a short side and a lower side having a short side), a circle, an ellipse, or It is a diamond-shaped plate member.
  • the first member 13 and the second member 14 are each hemispherical members.
  • Support member 15 a second flat surface B of the first flat surface A and the second member 14 of the first member 13, facing each other at a first distance D 1 across the rotary shaft 17 Any shape may be used as long as the state is maintained.
  • the support member 15 is a plate-like member as shown in FIG.
  • the support member 15 is a plate-like member having one or a plurality of openings that facilitate the vertical flow of the stirring target.
  • the support member 15 is an H-shaped frame member.
  • the first flat surface A of the first member 13 and the second flat surface B of the second member 14 each have various shapes and various heights in the direction of the rotation axis within the range where the effects of the invention can be obtained. It can have a width H and various widths W in a direction perpendicular to the axis of rotation.
  • the first flat surface A and the second flat surface B have the same shape.
  • the first flat surface A and the second flat surface B have different shapes.
  • the first flat surface A and the second flat surface B have the same height H in the direction of the rotation axis 17.
  • the first flat surface A and the second flat surface B have different heights in the direction of the rotation axis 17.
  • first flat surface A and the second flat surface B have the same width W in the direction orthogonal to the rotation axis 17. In one embodiment, the first flat surface A and the second flat surface B have different widths in the direction orthogonal to the rotation axis 17. In one embodiment, each of the first flat surface A and the second flat surface B has a rectangular shape. In one embodiment, each of the first flat surface A and the second flat surface B is a trapezoid (including both a top side having a short side and a bottom side having a short side), a circular shape, and an elliptical shape. Or having a rhombus shape.
  • the first member 13, the second member 14, and the support member 15 may each be formed from any material within a range where the effects of the invention can be obtained.
  • the first member 13, the second member 14, and the support member 15 are each formed from a metal such as aluminum or stainless steel.
  • the first member 13, the second member 14, and the support member 15 are each formed from a resin such as plastic or acrylic.
  • at least a part of the first member 13, the second member 14, and the support member 15 is created separately from the other members and joined to the other members by welding or an adhesive. There is.
  • at least a part of the first member 13, the second member 14, and the support member 15 may be integrally formed from a single plate-like material by bending.
  • at least a part of the first member 13, the second member 14, and the support member 15 may be integrally formed by molding such as injection molding or extrusion molding.
  • the rotating shaft 17 is disposed between the first flat surface A and the second flat surface B. In one embodiment, the rotation shaft 17 is disposed between the first flat surface A and the second flat surface B at an equal distance from the first flat surface A and the second flat surface B. In one embodiment, the first member 13 and the second member 14 have the same width W, and the rotating shaft 17 is arranged in the width (W) direction of the first member 13 and the second member 14. It is arranged at an equal distance from the edge. However, the position of the rotating shaft 17 does not necessarily have to be such a geometric center, and may be slightly deviated from the geometric center within a range in which the effect of the invention can be obtained.
  • FIG. 2 is a diagram showing the convection generated in the stirring object 18 by arrows when the stirring blade 11 shown in FIG. 1 is immersed in the stirring object 18 and rotated.
  • the first flat surface A of the first member 13 and the second flat surface B of the second member 14 are at least partially immersed in the stirring object 18 and rotated around the rotating shaft 17, the first The stirring object 18 that has entered between the flat surface A and the second flat surface B is discharged in a direction away from the rotating shaft 17 as indicated by an arrow by centrifugal force, and at the same time, along the rotating shaft 17.
  • the stirring target 18 is sucked between the first flat surface A and the second flat surface B from the direction (downward in the example of FIG. 2). As a result, convection occurs in the stirring object 18 and the stirring object 18 is stirred.
  • the stirring blade 11 is immersed in the stirring target 18 so that the rotating shaft 17 is perpendicular to the liquid surface as shown in FIG.
  • the stirring blade 11 does not necessarily need to be immersed perpendicularly to the liquid surface.
  • the stirring blade 11 may have the rotating shaft 17 inclined from the vertical to the liquid surface within the range in which the action of the invention can be obtained. May be immersed in the object 18 to be stirred (not shown). The immersion having such an inclination may be useful when it is desired to generate a turbulent flow in the stirring object 18.
  • the stirring blade according to the present invention can be used in various fields including biotechnology, pharmaceuticals, food, chemistry, architecture, paper industry, mining industry and the like.
  • the stirring object 18 includes a plurality of different types of liquids.
  • the agitation object 18 may include different types of liquids such as, but not limited to, liquid paints and dilute liquids.
  • the stirring object 18 includes, but is not limited to, different types of chemical solutions.
  • the agitated object 18 includes a liquid and a solid such as a granule or powder. Solids such as granules or powders can include both those that are dissolved in the liquid and those that are not.
  • the stirring object 18 includes, but is not limited to, water-soluble powder such as sugar or salt and water.
  • the stirring object 18 includes, but is not limited to, an aqueous solution such as a bleaching agent and pulp.
  • the stirring target 18 may include, but is not limited to, a chemical solution such as a culture solution or a reagent and a biomaterial such as a microorganism or a living cell.
  • the first flat surface A and the second flat surface B are 10 revolutions per minute, preferably 30 revolutions per minute, more preferably 50 revolutions per minute in order to obtain an effective stirring capacity. It is rotated at the above rotation speed. Further, the first flat surface A and the second flat surface B are not more than 200 revolutions per minute, preferably not more than 150 revolutions per minute, and more preferably one minute in order to gently stir the object to be stirred. It is rotated at a rotation speed of 100 or less per hit.
  • Rotational drive device 12 includes a motor (not shown) and a speed reducer (not shown).
  • the stirring blade 11 according to the present invention can increase the reduction ratio of the speed reducer because the rotation speed of the stirring plate (that is, the first member 13 and the second member 14) is low. It is possible to rotate with high torque.
  • the reduction gear may be omitted when a motor with a low torque and a high torque is available.
  • the stirring device 10 further includes a container 19 for holding the stirring object 18 and a holding member for holding the stirring blade 11 at a desired height in the container 19.
  • FIGS. 3A and 3B show various examples of holding members for holding the stirring blade 11 at a desired height in the container 19.
  • the holding member may be a member having any structure as long as the stirring blade 11 can be held at a desired height in the container 19.
  • the holding member includes a lid 26 of the container 19 and a bolt and a nut that connect the flange portion of the rotary drive device 12 around the opening of the lid 26. And fixture 28.
  • the shaft 16 extends into the container 19 through the opening of the lid 26 and holds the stirring blade 11 at a desired height in the container 19.
  • the holding member is coupled to the magnet 34 a placed on the bottom of the container 19, and the magnet 34 a and the stirring blade 11. And a shaft 16a that holds the desired height.
  • the magnet 34a is magnetically coupled to the opposite polarity magnet 34b disposed outside the container across the bottom surface of the container 19, and is rotated by the rotary drive device 12 via the magnet 34b and the shaft 16b.
  • the container 19 may have any shape as long as the action of the invention can be obtained.
  • the container 19 has a cylindrical shape.
  • the container 19 has a regular polygonal column shape such as a regular quadrangular prism, a regular hexagonal column, or a regular octagonal column.
  • the container 19 may be formed of any material as long as the effects of the invention can be obtained.
  • the container 19 is formed from a metal such as aluminum or stainless steel.
  • the container 19 is formed from a resin such as plastic or acrylic.
  • the dimensions of the first flat surface A and the second flat surface B and the distance between them are determined according to the shape and dimensions of the container 19.
  • the container 19 has, for example, a cylindrical shape having a diameter (inner dimension) d and a depth h, and the first flat surface A and the second flat surface B have, for example, the same rectangular shape.
  • the same height H in the direction of the rotating shaft 17 and the same width W in the direction orthogonal to the rotating shaft 17 may be provided.
  • the effective dimensions (W, H) of the first to obtain the stirring ability 1 of the flat surface A and the second flat surfaces B and scope of spacing D 1 (upper and lower) are as follows.
  • the width W of the first flat surface A and the second flat surface B is 20% or more of the diameter d of the container 19, preferably 25% or more, more preferably 30% or more. Further, the width W of the first flat surface A and the second flat surface B is 80% or less, preferably 75% or less, more preferably 70% or less of the diameter d of the container 19.
  • the height H of the first flat surface A and the second flat surface B is 20% or more of the depth h of the container 19, preferably 25% or more, more preferably 30% or more.
  • the height H of the first flat surface A and the second flat surface B is 80% or less, preferably 75% or less, more preferably 70% or less of the depth h of the container 19.
  • the first distance D 1 of the between the first and the flat surface A second flat surface B is 80% of the width W of the first flat surface A and the second flat surface B or less, preferably , 75% or less of the width W, more preferably 70% or less.
  • the container 19 has, for example, a square horizontal cross section having a side length (inner dimension) of d and a regular quadrangular prism shape having a depth h, and the first flat surface A and the first flat surface A
  • the two flat surfaces B may have, for example, the same rectangular shape, the same height H in the direction of the rotating shaft 17, and the same width W in the direction orthogonal to the rotating shaft 17.
  • the effective dimensions (W, H) of the first to obtain the stirring ability 1 of the flat surface A and the second flat surfaces B and scope of spacing D 1 are as follows.
  • the width W of the first flat surface A and the second flat surface B is 20% or more, preferably 25% or more, more preferably 30% of the length d of one side of the square horizontal section of the container 19. That's it. Further, the width W of the first flat surface A and the second flat surface B is 80% or less, preferably 75% or less, more preferably 70% or less of the length d of one side of the square horizontal section of the container 19. It is.
  • the height H of the first flat surface A and the second flat surface B is 20% or more of the depth h of the container 19, preferably 25% or more, more preferably 30% or more.
  • the height H of the first flat surface A and the second flat surface B is 80% or less, preferably 75% or less, more preferably 70% or less of the depth h of the container 19.
  • the first distance D 1 of the between the first and the flat surface A second flat surface B is 80% of the width W of the first flat surface A and the second flat surface B or less, preferably , 75% or less of the width W, more preferably 70% or less.
  • FIGS. 4 (a) to 4 (c) are diagrams showing the convection generated in the stirring target 18 by the stirring blade 11 with arrows when the liquid level of the stirring target 18 changes variously.
  • the agitating blade 11 according to the present invention creates an agitating plate (that is, the first member 13 and the second member 14) in a vertically long shape, that is, extends in the direction of the rotating shaft 17 according to the depth of the container 19. Since the member can be an elongated member, convection can be generated in the stirring target 18 even when the liquid level changes variously as shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c). Therefore, the stirring object 18 can be effectively stirred.
  • FIG. 5 is a perspective view showing an agitation device 20 including an agitation blade 21 according to another embodiment of the present invention.
  • the stirrer 20 has the same configuration as that of the stirrer 10 shown in FIG. 1A except that the first member 13 and the second member 14 each further include a paddle blade 24 on the outer side of the rotation radius.
  • Have Corresponding members are denoted by the same reference numerals, and description of the same components as those of the stirring device 10 shown in FIG.
  • the paddle blade 24 has the effect of promoting the convection in the vertical direction (sucking up or blowing out depending on the rotation direction) of the stirring object 18 and increasing the stirring efficiency.
  • the paddle blade 24 may be formed of any material within a range in which the action of the invention can be obtained.
  • the paddle wing 24 is formed from a metal such as aluminum or stainless steel.
  • the paddle blade 24 is formed from a resin such as plastic or acrylic.
  • the paddle wings 24 are made separately from the first member 13 or the second member 14 and may be joined to them by welding or adhesive.
  • the paddle blade 24 may be integrally formed with the first member 13 or the second member 14 by molding such as injection molding or extrusion molding.
  • FIG.6 (a) is a perspective view which shows the stirring apparatus 30 provided with the stirring blade 31 by another embodiment of this invention.
  • FIG. 6B is an exploded perspective view of the stirring blade 31.
  • FIG. 7A is a front view of the stirring blade 11, and
  • FIG. 7B is a cross-sectional view of the stirring blade 11 along the line KK ′.
  • the first member 13 ′ in the stirring device 30, the first member 13 ′ further has a third flat surface C and a fourth flat surface D perpendicular to the first flat surface A.
  • the third flat surface C and the fourth flat surface D are arranged to face each other with a second distance D2.
  • a space between the third flat surface C and the fourth flat surface D is opened in a direction perpendicular to the first flat surface A.
  • the space between the third flat surface C and the fourth flat surface D is also opened in the direction along the rotation axis 17 (downward in the example of FIG. 6A).
  • the second member 14 ′ further includes a fifth flat surface E and a sixth flat F surface perpendicular to the second flat surface B.
  • the fifth flat surface E and the sixth flat surface F are arranged to face each other with a second distance D2.
  • a space between the fifth flat surface E and the sixth flat F surface is opened in a direction perpendicular to the second flat surface B.
  • the space between the fifth flat surface E and the sixth flat surface F is also opened in the direction along the rotation axis 17 (downward in the example of FIG. 6A).
  • First between the distance D 1 second interval D 2 may be equal or different from each other.
  • the third flat surface C and the fifth flat surface E are disposed on the virtual plane X, and the fourth flat surface D and the sixth flat surface X are arranged.
  • the plane F is disposed on the virtual plane Y
  • the rotation axis 17 is disposed between the virtual plane X and the virtual plane Y.
  • the rotation axis 17 is arranged between the virtual plane X and the virtual plane Y at an equal distance from the virtual plane X and the virtual plane Y.
  • the position of the rotating shaft 17 does not necessarily have to be such a geometric center, and may be slightly deviated from the geometric center within a range in which the effect of the invention can be obtained.
  • the stirring means 30 has the same configuration as that of the stirring device 10 shown in FIG.
  • Corresponding members are denoted by the same reference numerals or similar reference numerals, and the description of the same components as those of the stirring apparatus 10 shown in FIG.
  • FIG. 8 shows a method 80 for stirring an object to be stirred.
  • the method 80 begins at step 82 and proceeds to step 84 where first at least a first flat surface and a second flat surface maintained in opposition with a first spacing across the axis of rotation. Partially immerse in a stirring object.
  • the process proceeds to step 86 where the first flat surface and the second flat surface are rotated about the rotation axis. Step 86 discharges the stirring object that has entered between the first flat surface and the second flat surface in a direction away from the rotation axis by centrifugal force, and at the same time, removes the stirring object from the direction along the rotation axis. It may further include sucking between the first flat surface and the second flat surface.
  • the process proceeds to step 88 and the method 80 ends.
  • the stirring blade since the stirring blade has a simple structure, the stirring blade and the stirring device can be manufactured at a low cost, and the stirring blade can be easily washed. Furthermore, according to the present invention, the area of the stirring blade can be increased according to the shape and dimensions of the container, and the stirring target can be effectively stirred even at a low rotational speed. These materials can be gently agitated while minimizing the shearing and breaking of the biomaterial. This is intuitively understood by comparing the parallel stirring blades 13 and 14 of the stirring device according to the present invention shown in FIG. 2 with the paddle blade 3 of the conventional stirring device 1 as shown in FIG. would be able to.
  • the stirring blade can be elongated according to the shape and dimensions of the container, even when the liquid level of the stirring target changes variously, It becomes possible to stir effectively. Furthermore, according to the present invention, since the rotational speed of the stirring blade can be kept low, the reduction ratio of the motor can be increased, and the stirring blade can be rotated with high torque.

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Abstract

シンプルな構造で効率の良い撹拌翼、及びかかる撹拌翼を備えた撹拌装置の提供。　第１の平坦面を有する第１の部材及び第２の平坦面を有する第２の部材を含み、第１の平坦面及び第２の平坦面が、回転軸を挟んで第１の間隔を空けて互いに対向した状態で、回転軸を中心として回転可能な撹拌翼。第１の平坦面及び第２の平坦面が、撹拌対象物に少なくとも部分的に浸漬され、回転軸を中心として回転されたときに、第１の平坦面と第２の平坦面の間に侵入した撹拌対象物が、遠心力によって前記回転軸から遠ざかる方向に吐出され、同時に、回転軸に沿った方向から撹拌対象物が第１の平坦面と第２の平坦面の間に吸い込まれる。

Description

平行撹拌翼
　本発明は、撹拌翼及び撹拌装置に関し、特に、対向する２つの平坦面を有するシンプルな構造で効率の良い撹拌翼、及びかかる撹拌翼を備えた撹拌装置に関する。
背景技術
　従来の撹拌翼の形状には、一般に、プロペラ型、パドル型、タービン型、コーン型などの様々なタイプがある。図９は、従来のパドル翼３を備えた撹拌装置１の一例を示している。また、特許文献１は、撹拌翼として従来の回転パドル２、３を備えた撹拌装置を開示している。しかしながら、従来の撹拌翼は、その形状が比較的複雑であることから、製造コストが高く、洗浄にも苦労することが多い。そのため、もっと低コストで製造できるシンプルな構造の撹拌翼が必要とされている。
　また、従来の撹拌翼は、比較的高速に回転されるように設計されているため（例えば、一分間当たり２５０～１０００回転程度）、例えばバイオ医薬品等の分野においては、撹拌対象物である微生物や生物の細胞のような生体材料に剪断や破壊が発生しやすいという問題がある。そのため、微生物や生物の細胞のような生体材料の剪断や破壊を最小限に抑えつつ、これらをやさしく撹拌することが可能な撹拌翼が必要とされている。
　さらに、従来の撹拌翼は、縦方向（回転軸方向）の寸法が短いため、液面の高さが変化すると、撹拌翼が液面からすぐに露出してしまい、十分な撹拌を行うことができないという問題がある。そのため、液面変化に対応できる撹拌翼が必要とされている。
　特許文献１：特開平６－１７０２０２号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
　本発明の一つの目的は、低コストで製造できるシンプルな構造の撹拌翼を提供することである。本発明の一つの目的は、撹拌対象物である微生物や生物の細胞のような生体材料の剪断や破壊を最小限に抑えつつ、これらをやさしく撹拌する撹拌翼を提供することである。本発明の一つの目的は、液面変化に対応する撹拌翼を提供することである。本発明の他の目的は、下記の詳細な説明から明らかになるであろう。
課題を解決するための手段
　一実施形態において、本発明は、第１の平坦面を有する第１の部材及び第２の平坦面を有する第２の部材を含み、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面が、回転軸を挟んで第１の間隔を空けて互いに対向した状態で、前記回転軸を中心として回転可能な撹拌翼を提供する。
　他の実施形態において、本発明は、前記撹拌翼と、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面を前記回転軸を中心として回転させる回転駆動装置とを含む撹拌装置を提供する。
　他の実施形態において、本発明は、撹拌対象物を撹拌する方法であって、回転軸を挟んで第１の間隔を空けて互いに対向した状態に維持された第１の平坦面及び第２の平坦面を少なくとも部分的に撹拌対象物に浸漬させ、前記回転軸を中心として前記第１の平坦面及び第２の平坦面を回転させることを含む方法を提供する。
図１（ａ）は、本発明の一実施形態による撹拌装置１０を示す斜視図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示した撹拌装置１０の撹拌翼１１の分解斜視図である。図１（ｃ）は、撹拌翼１１の正面図である。 本発明の一実施形態による撹拌翼が撹拌対象物に浸漬され、回転されたときに撹拌対象物に生じる対流を矢印で示す図である。 図３（ａ）は、本発明の一実施形態による、撹拌翼を容器内の所望の高さに保持するための保持部材の一例を示す図である。図３（ｂ）は、撹拌翼を容器内の所望の高さに保持するための保持部材の他の例を示す図である。 図４（ａ）～図４（ｃ）は各々、撹拌対象物の液面の高さが様々に変化したときに、本発明の一実施形態による撹拌翼によって撹拌対象物に生じる対流を矢印で示す図である。 本発明の他の実施形態による撹拌翼２１を備えた撹拌装置２０を示す斜視図である。 図６（ａ）は、本発明のさらに別の実施形態による撹拌翼３１を備えた撹拌装置３０を示す斜視図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示した撹拌装置３０の撹拌翼３１の分解斜視図である。 図７（ａ）は、図６（ａ）に示した撹拌装置３０の撹拌翼３１の正面図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）における撹拌翼３１のＫ－Ｋ’断面図である。 本発明の一実施形態による、撹拌対象物を撹拌する方法を示すフロー図である。 従来のパドル翼を備えた撹拌装置の一例を示す図である。
　一実施形態において、本発明は、第１の平坦面を有する第１の部材及び第２の平坦面を有する第２の部材を含み、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面が、回転軸を挟んで第１の間隔を空けて互いに対向した状態で、前記回転軸を中心として回転可能な撹拌翼を提供する。
　前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、同一の形状を有する場合がある。前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、異なる形状を有する場合がある。前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、前記回転軸の方向における同一の高さを有する場合がある。前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、前記回転軸の方向における異なる高さを有する場合がある。前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、前記回転軸に直交する方向における同一の幅を有する場合がある。前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、前記回転軸に直交する方向における異なる幅を有する場合がある。前記第１の平坦面及び前記第２平坦面はそれぞれ、矩形の形状を有する場合がある。前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面はそれぞれ、台形（上辺を短辺とするものと、下辺を短辺とするものとの両方を含む）、円形、楕円形、または菱形の形状を有する場合がある。
　前記撹拌翼は、支持部材をさらに含む場合がある。前記第１の部材及び前記第２の部材は、前記支持部材に結合される場合がある。前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、前記支持部材によって、前記回転軸を挟んで前記第１の間隔を空けて互いに対向した状態に維持される場合がある。前記第１の部材、前記第２の部材、及び前記支持部材の少なくとも一部は、一体的に形成される場合がある。前記第１の部材の前記第１の平坦面と前記第２の部材の前記第２の平坦面との間は、前記第１の部材及び前記第２の部材の幅方向に開放されている場合がある。前記第１の部材の前記第１の平坦面と前記第２の部材の前記第２の平坦面との間は、前記回転軸に沿った方向にさらに開放されている場合がある。
　前記第１の部材及び前記第２の部材はそれぞれ、板状部材である場合がある。前記第１の部材及び前記第２の部材はそれぞれ、矩形の板状部材である場合がある。前記第１の部材及び前記第２の部材はそれぞれ、台形（上辺を短辺とするものと、下辺を短辺とするものとの両方を含む）、円形、楕円形、または菱形の板状部材である場合がある。前記第１の部材及び前記第２の部材はそれぞれ、半球形部材である場合がある。前記支持部材は、板状部材である場合がある。前記支持部材は、一または複数の開口部を有する板状部材である場合がある。前記支持部材は、Ｈ字型のフレーム部材である場合がある。
　前記第１の部材、前記第２の部材、及び前記支持部材はそれぞれ、アルミニウムやステンレスのような金属から形成される場合がある。前記第１の部材、前記第２の部材、及び前記支持部材はそれぞれ、プラスチックやアクリルのような樹脂から形成される場合がある。前記第１の部材、前記第２の部材、及び前記支持部材の少なくとも一部は、他の部材とは別個に作成され、溶接や接着剤によって他の部材と結合される場合がある。前記第１の部材、前記第２の部材、及び前記支持部材の少なくとも一部は、単一の板状材料から曲げ加工によって一体的に形成される場合がある。前記第１の部材、前記第２の部材、及び前記支持部材の少なくとも一部は、射出成型や押出し成型のような成型によって一体的に形成される場合がある。
　前記回転軸は、前記第１の平坦面と前記第２の平坦面の間に配置される場合がある。前記回転軸は、前記第１の平坦面と前記第２の平坦面の間に、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面から均等な距離に配置される場合がある。
　前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面が、前記撹拌対象物に少なくとも部分的に浸漬され、前記回転軸を中心として回転されたときに、前記第１の平坦面と前記第２の平坦面の間に侵入した撹拌対象物は、遠心力によって前記回転軸から遠ざかる方向に吐出され、同時に、前記回転軸に沿った方向から撹拌対象物が前記第１の平坦面と前記第２の平坦面の間に吸い込まれる。
　前記撹拌対象物は、複数の異なる種類の液体を含み得る。前記撹拌対象物は、液体塗料、及びうすめ液を含む場合がある。前記撹拌対象物は、異なる種類の薬液を含む場合がある。前記撹拌対象物は、液体と、粒体または粉体のような固体とを含む場合がある。前記粒体または粉体のような固体は、液体に溶解されるものである場合がある。前記粒体または粉体のような固体は、液体に溶解されないものである場合がある。前記撹拌対象物は、砂糖または塩と、水とを含む場合がある。前記撹拌対象物は、漂白剤のような水溶液と、パルプとを含む場合がある。前記撹拌対象物は、培養液や試薬のような薬液と、微生物や生物の細胞のような生体材料とを含む場合がある。
　前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、前記回転軸が前記撹拌対象物の液面に対して垂直になるような形で前記撹拌対象物に浸漬される場合がある。前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、前記回転軸が前記撹拌対象物の液面に対する垂直から傾きを有する形で前記撹拌対象物に浸漬される場合がある。
　前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、一分間当たり１０回転以上、好ましくは、一分間当たり３０回転以上、更に好ましくは、一分間当たり５０回転以上の回転速度で回転される場合がある。前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、一分間当たり２００回転以下、好ましくは、一分間当たり１５０回転以下、更に好ましくは、一分間当たり１００回転以下の回転速度で回転される場合がある。一例において、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、一分間当たり１０回転以上、２００回転以下の回転速度で回転される場合がある。
　前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面はそれぞれ、前記回転軸の方向に延びる細長い形状を有する場合がある。
　前記第１の部材及び前記第２の部材はそれぞれ、回転半径外側の面にパドル翼をさらに備える場合がある。前記パドル翼は、アルミニウムやステンレスのような金属から形成される場合がある。前記パドル翼は、プラスチックやアクリルのような樹脂から形成される場合がある。前記パドル翼は、前記第１の部材または前記第２の部材とは別個に形成され、溶接や接着剤によってそれらと結合される場合がある。前記パドル翼は、射出成型や押出し成型のような成型によって前記第１の部材または前記第２の部材と一体的に形成される場合がある。
　前記第１の部材は、前記第１の平坦面に対して垂直な第３の平坦面及び第４の平坦面をさらに有する場合がある。前記第３の平坦面及び前記第４の平坦面は、第２の間隔を空けて互いに対向して配置される場合がある。前記第３の平坦面と前記第４の平坦面との間は、前記第１の平坦面に対して垂直な方向に開放されている場合がある。前記第３の平坦面と前記第４の平坦面との間は、前記回転軸に沿った方向にさらに開放されている場合がある。前記第２の部材は、前記第２の平坦面に対して垂直な第５の平坦面及び第６の平坦面をさらに有する場合がある。前記第５の平坦面及び前記第６の平坦面は、前記第２の間隔を空けて互いに対向して配置される場合がある。前記第５の平坦面と前記第６の平坦面との間は、前記第２の平坦面に対して垂直な方向に開放されている場合がある。前記第５の平坦面と前記第６の平坦面との間は、前記回転軸に沿った方向にさらに開放されている場合がある。前記第１の間隔と前記第２の間隔は、等しい場合がある。前記第１の間隔と前記第２の間隔は、互いに異なる場合がある。
　前記第３の平坦面及び前記第５の平坦面は、第１の仮想平面上に配置される場合がある。前記第４の平坦面及び前記第６の平坦面は、第２の仮想平面上に配置される場合がある。前記回転軸は、前記第１の仮想平面と前記第２の仮想平面の間に配置される場合がある。前記回転軸は、前記第１の仮想平面と前記第２の仮想平面の間に、前記第１の仮想平面及び前記第２の仮想平面から均等な距離に配置される場合がある。
　他の実施形態において、本発明は、上記のように構成された本発明による撹拌翼と、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面を前記回転軸を中心として回転させる回転駆動装置とを含む撹拌装置を提供する。前記支持部材は、シャフトを介して前記回転駆動装置に結合される場合がある。前記回転駆動装置は、モーターを含む場合がある。前記回転駆動装置は、モーターと、減速機とを含む場合がある。
　前記撹拌装置は、撹拌対象物を入れるための容器と、前記撹拌翼を前記容器内の所望の高さに保持するための保持部材とをさらに含む場合がある。
　前記保持部材は、前記容器の蓋と、前記回転駆動装置のフランジ部を前記容器の前記蓋の開口部の周りに結合する固定具とを含む場合がある。前記固定具は、ボルト及びナット等を含む場合がある。前記保持部材は、前記容器の底に置かれた第１の磁石と、前記第１の磁石及び前記撹拌翼に結合され、前記撹拌翼を前記容器内の所望の高さに保持する第１のシャフトとを含む場合がある。前記第１の磁石は、前記容器の底面を隔てて、前記容器の外側に配置された反対極性の第２の磁石に磁力によって結合され、前記第２の磁石及び第２のシャフトを介して前記回転駆動装置によって回転される場合がある。
　前記容器は、円筒の形状を有する場合がある。前記容器は、正六角柱、または正八角柱のような正多角柱の形状を有する場合がある。前記容器は、アルミニウムやステンレスのような金属から形成される場合がある。前記容器は、プラスチックやアクリルのような樹脂から形成される場合がある。
　一例として、前記容器は、例えば、直径及び深さを有する円筒の形状を有し、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、同一の矩形の形状、前記回転軸の方向における同一の高さ、及び前記回転軸に直交する方向における同一の幅を有する場合がある。
　（i）この場合、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の幅は、前記容器の直径の２０％以上、好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上である。また、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の幅は、前記容器の直径の８０％以下、好ましくは７５％以下、より好ましくは７０％以下である。例えば、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記幅は、前記容器の直径の２０％以上、８０％以下である場合がある。
　（ii）この場合、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の高さは、前記容器の深さの２０％以上、好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上である。また、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の高さは、前記容器の深さの８０％以下、好ましくは７５％以下、より好ましくは７０％以下である。例えば、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記高さは、前記容器の前記深さの２０％以上、８０％以下である場合がある。
　（iii）この場合、前記第１の平坦面と前記第２の平坦面との間の前記第１の間隔は、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の幅の２０％以上、好ましくは、２５％以上、より好ましくは３０％以上である。また、前記第１の平坦面と前記第２の平坦面との間の前記第１の間隔は、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の幅の８０％以下、好ましくは、７５％以下、より好ましくは７０％以下である。例えば、前記第１の平坦面と前記第２の平坦面との間の前記第１の間隔は、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記幅の２０％以上、８０％以下である場合がある。
　他の例として、前記容器は、例えば、正方形の水平断面、及び深さを有する正四角柱の形状を有し、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、同一の矩形の形状、前記回転軸の方向における同一の高さ、及び前記回転軸に直交する方向における同一の幅を有する場合がある。
　（i）この場合、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記幅は、前記容器の正方形の水平断面の一辺の長さの２０％以上、好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上である。また、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記幅は、前記容器の正方形の水平断面の一辺の長さの８０％以下、好ましくは７５％以下、より好ましくは７０％以下である。例えば、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記幅は、前記容器の前記正方形の水平断面の一片の長さの２０％以上、８０％以下である場合がある。
　（ii）この場合、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記高さは、前記容器の深さの２０％以上、好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上である。また、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記高さは、前記容器の深さの８０％以下、好ましくは７５％以下、より好ましくは７０％以下である。例えば、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記高さは、前記容器の前記深さの２０％以上、８０％以下である場合がある。
　（iii）この場合、前記第１の平坦面と前記第２の平坦面との間の前記第１の間隔は、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記幅の２０％以上、好ましくは、幅Ｗの２５％以上、より好ましくは３０％以上である。また、前記第１の平坦面と前記第２の平坦面との間の前記第１の間隔は、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記幅の８０％以下、好ましくは、７５％以下、より好ましくは７０％以下である。例えば、前記第１の平坦面と前記第２の平坦面との間の前記第１の間隔は、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記幅の２０％以上、８０％以下である場合がある。
　他の実施形態において、本発明は、撹拌対象物を撹拌する方法を提供する。この方法は、回転軸を挟んで第１の間隔を空けて互いに対向した状態に維持された第１の平坦面及び第２の平坦面を少なくとも部分的に撹拌対象物に浸漬させ、前記回転軸を中心として前記第１の平坦面及び第２の平坦面を回転させることを含む。
　前記方法において、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面を回転させることは、前記第１の平坦面と前記第２の平坦面の間に侵入した撹拌対象物を、遠心力によって前記回転軸から遠ざかる方向に吐出し、同時に、前記回転軸に沿った方向から撹拌対象物を前記第１の平坦面と前記第２の平坦面の間に吸い込むことをさらに含む場合がある。
　前記方法において、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、一分間当たり１０回転以上、２００回転以下の回転速度で回転される場合がある。
　次に、図面を参照しながら、本発明の実施形態についてさらに詳しく説明する。
　図１（ａ）は、本発明の一実施形態による撹拌翼１１を備えた撹拌装置１０を示す斜視図である。撹拌装置１０は、撹拌対象物を撹拌するための撹拌翼１１と、撹拌翼１１を回転させるため回転駆動装置１２とを含む。図１（ｂ）は、撹拌翼１１の分解斜視図であり、図１（ｃ）は、撹拌翼１１の正面図である。撹拌翼１１は、第１の平坦面Ａを有する第１の部材１３、及び第２の平坦面Ｂを有する第２の部材１４を含む。撹拌翼１１は、支持部材１５をさらに含む。第１の部材１３及び第２の部材１４は、支持部材１５に結合され、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂは、支持部材１５によって、回転軸１７を挟んで第１の間隔Ｄ１を空けて互いに対向した状態に維持されている。ただし、後述するように、第１の部材１３、第２の部材１４、及び支持部材１５の少なくとも一部は、一体に形成されてもよい。図１（ａ）に示されるように、支持部材１５は、シャフト１６を介して回転駆動装置１２に結合されている。第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂは、回転駆動装置１２によって、回転軸１７を中心として回転されることができる。図１（ａ）及び図１（ｃ）に示されるように、第１の部材１３の第１の平坦面Ａと第２の部材１４の第２の平坦面Ｂとの間は、第１の部材１３及び第２の部材１４の幅（Ｗ）方向に開放されている。また、第１の部材１３の第１の平坦面Ａと第２の部材１４の第２の平坦面Ｂとの間は、回転軸１７に沿った方向（図示の例では、下方向）にも開放されている。
　第１の部材１３及び第２の部材１４は、平坦面Ａ及び平坦面Ｂをそれぞれ有するものであれば、如何なる形状のものであってもよい。一実施形態において、第１の部材１３及び第２の部材１４はそれぞれ、板状部材である。一実施形態において、第１の部材１３及び第２の部材１４はそれぞれ、矩形の板状部材である。一実施形態において、第１の部材１３及び第２の部材１４はそれぞれ、台形（上辺を短辺とするものと、下辺を短辺とするものとの両方を含む）、円形、楕円形、または菱形の板状部材である。一実施形態において、第１の部材１３及び第２の部材１４はそれぞれ、半球形部材である。
　支持部材１５は、第１の部材１３の第１の平坦面Ａ及び第２の部材１４の第２の平坦面Ｂを、回転軸１７を挟んで第１の間隔Ｄ１を空けて互いに対向した状態に維持するものであれば、如何なる形状を有するものであってもよい。一実施形態において、支持部材１５は、図１（ａ）に示されるような板状部材である。一実施形態において、支持部材１５は、撹拌対象物の上下方向の流動を容易にする一または複数の開口部を有する板状部材である。一実施形態において、支持部材１５は、Ｈ字型のフレーム部材である。
　第１の部材１３の第１の平坦面Ａ及び第２の部材１４の第２の平坦面Ｂはそれぞれ、発明の作用が得られる範囲内で、様々な形状、回転軸の方向における様々な高さＨ、及び回転軸に直交する方向における様々な幅Ｗを有することができる。一実施形態において、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂは、同一の形状を有する。一実施形態において、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂは、異なる形状を有する。一実施形態において、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂは、回転軸１７の方向における同一の高さＨを有する。一実施形態において、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂは、回転軸１７の方向における異なる高さを有する。一実施形態において、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂは、回転軸１７に直交する方向における同一の幅Ｗを有する。一実施形態において、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂは、回転軸１７に直交する方向における異なる幅を有する。一実施形態において、第１の平坦面Ａ及び第２平坦面Ｂはそれぞれ、矩形の形状を有する。一実施形態において、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂはそれぞれ、台形（上辺を短辺とするものと、下辺を短辺とするものとの両方を含む）、円形、楕円形、または菱形の形状を有する。
　第１の部材１３、第２の部材１４、及び支持部材１５はそれぞれ、発明の作用が得られる範囲内で、如何なる材料から形成されてもよい。一実施形態において、第１の部材１３、第２の部材１４、及び支持部材１５はそれぞれ、アルミニウムやステンレスのような金属から形成される。一実施形態において、第１の部材１３、第２の部材１４、及び支持部材１５はそれぞれ、プラスチックやアクリルのような樹脂から形成される。一実施形態において、第１の部材１３、第２の部材１４、及び支持部材１５の少なくとも一部は、他の部材とは個別に作成され、溶接や接着剤によって他の部材と結合される場合がある。一実施形態において、第１の部材１３、第２の部材１４、及び支持部材１５の少なくとも一部は、単一の板状材料から曲げ加工によって一体的に形成される場合がある。一実施形態において、第１の部材１３、第２の部材１４、及び支持部材１５の少なくとも一部は、射出成型や押出し成型のような成型によって一体的に形成される場合がある。
　一実施形態において、回転軸１７は、第１の平坦面Ａと第２の平坦面Ｂの間に配置される。一実施形態において、回転軸１７は、第１の平坦面Ａと第２の平坦面Ｂの間に、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂから均等な距離に配置される。一実施形態において、第１の部材１３及び第２の部材１４は、同一の幅Ｗを有し、回転軸１７は、第１の部材１３及び第２の部材１４の幅（Ｗ）方向における両縁から、均等な距離に配置される。ただし、回転軸１７の位置は、必ずしもこのような幾何学上の中心でなくてもよく、発明の作用が得られる範囲内で、幾何学上の中心から多少のずれがあってもよい。
　図２は、図１に示した撹拌翼１１が撹拌対象物１８に浸漬され、回転されたときに撹拌対象物１８に生じる対流を矢印で示す図である。第１の部材１３の第１の平坦面Ａ及び第２の部材１４の第２の平坦面Ｂを撹拌対象物１８に少なくとも部分的に浸漬させ、回転軸１７を中心として回転させると、第１の平坦面Ａと第２の平坦面Ｂの間に侵入した撹拌対象物１８は、遠心力によって、矢印で示されるように回転軸１７から遠ざかる方向に吐出され、同時に、回転軸１７に沿った方向（図２の例では下方向）から撹拌対象物１８が第１の平坦面Ａと第２の平坦面Ｂの間に吸い込まれる。その結果、撹拌対象物１８に対流が発生し、撹拌対象物１８は撹拌される。
　一実施形態において、撹拌翼１１は、図２に示されるように回転軸１７が液面に対して垂直になるような形で撹拌対象物１８に浸漬される。ただし、撹拌翼１１は、必ずしも液面に垂直に浸漬される必要はなく、実施形態によっては、撹拌翼１１は、発明の作用が得られる範囲内で、回転軸１７が液面に対する垂直から傾きを有する形で撹拌対象物１８に浸漬される場合もある（図示せず）。このような傾きを有する浸漬は、撹拌対象物１８に乱流を発生させたいときに有用なことがある。
　本発明による撹拌翼は、バイオ、医薬品、食品、化学、建築、製紙工業、鉱業などを含む様々な分野で使用されることができる。一実施形態において、撹拌対象物１８は、複数の異なる種類の液体を含む。例えば、建築の分野において、撹拌対象物１８は、限定はしないが、液体塗料及びうすめ液のような異なる種類の液体を含む場合がある。例えば、医薬品の分野において、撹拌対象物１８は、限定はしないが、異なる種類の薬液を含む場合がある。一実施形態において、撹拌対象物１８は、液体と、粒体または粉体のような固体とを含む。粒体または粉体のような固体は、液体に溶解されるものと、溶解されないものとの両方を含み得る。例えば、食品の分野において、撹拌対象物１８は、限定はしないが、砂糖や塩のような水溶性の粉体と、水とを含む場合がある。例えば、製紙工業の分野において、撹拌対象物１８は、限定はしないが、漂白剤のような水溶液と、パルプとを含む場合がある。例えば、バイオの分野において、撹拌対象物１８は、限定はしないが、培養液や試薬のような薬液と、微生物や生物の細胞のような生体材料とを含む場合がある。
　第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂは、有効な撹拌能力を得るために、一分間当たり１０回転以上、好ましくは、一分間当たり３０回転以上、更に好ましくは、一分間当たり５０回転以上の回転速度で回転される。また、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂは、撹拌対象物をやさしく撹拌するために、一分間当たり２００回転以下、好ましくは、一分間当たり１５０回転以下、更に好ましくは、一分間当たり１００回転以下の回転速度で回転される。
　回転駆動装置１２は、モーター（図示省略）と、減速機（図示省略）とから構成される。本発明による撹拌翼１１は、撹拌板（すなわち、第１の部材１３、及び第２の部材１４）の回転速度が低いため、減速機の減速比を高くすることができ、したがって、撹拌板を高いトルクで回転させることが可能である。ただし、低回転速度で高トルクのモーターを入手できる場合、減速機は省略されてもよい。
　一実施形態において、撹拌装置１０は、撹拌対象物１８を入れるための容器１９と、撹拌翼１１を容器１９内の所望の高さに保持するための保持部材とをさらに含む。
　図３（ａ）及び図３（ｂ）は、撹拌翼１１を容器１９内の所望の高さに保持するための保持部材の種々の例を示している。保持部材は、容器１９内の所望の高さに撹拌翼１１を保持できるものであれば、如何なる構造の部材であってもよい。一実施形態において、保持部材は、図３（ａ）に示されるように、容器１９の蓋２６と、回転駆動装置１２のフランジ部を蓋２６の開口部の周りに結合するボルト及びナット等の固定具２８とを含む。シャフト１６は、蓋２６の開口部を通して容器１９の中まで延び、撹拌翼１１を容器１９内の所望の高さに保持する。一実施形態において、保持部材は、図３（ｂ）に示されるように、容器１９の底に置かれた磁石３４ａと、磁石３４ａ及び撹拌翼１１に結合され、撹拌翼１１を容器１９内の所望の高さに保持するシャフト１６ａとを含む。磁石３４ａは、容器１９の底面を隔てて、容器の外側に配置された反対極性の磁石３４ｂに磁力によって結合され、磁石３４ｂ及びシャフト１６ｂを介して回転駆動装置１２によって回転される。
　容器１９は、発明の作用が得られる範囲内で、如何なる形状を有するものであってもよい。一実施形態において、容器１９は、円筒の形状を有する。一実施形態において、容器１９は、正四角柱、正六角柱、または正八角柱のような正多角柱の形状を有する。容器１９は、発明の作用が得られる範囲内で、如何なる材料から形成されてもよい。一実施形態において、容器１９は、アルミニウムやステンレスのような金属から形成される。一実施形態において、容器１９は、プラスチックやアクリルのような樹脂から形成される。
　有効な撹拌能力を得るために、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂの寸法及びこれらの間の間隔は、容器１９の形状及び寸法に応じて決定される。
　一例として、容器１９は、例えば、直径（内寸）ｄ及び深さｈを有する円筒の形状を有し、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂは、例えば、同一の矩形の形状、回転軸１７の方向における同一の高さＨ、及び回転軸１７に直交する方向における同一の幅Ｗを有する場合がある。この場合、有効な撹拌能力を得るための第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂの寸法（Ｗ、Ｈ）及び間隔Ｄ１の範囲（上限及び下限）は、次のようになる。
　（i）第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂの幅Ｗは、容器１９の直径ｄの２０％以上、好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上である。また、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂの幅Ｗは、容器１９の直径ｄの８０％以下、好ましくは７５％以下、より好ましくは７０％以下である。
　（ii）第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂの高さＨは、容器１９の深さｈの２０％以上、好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上である。また、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂの高さＨは、容器１９の深さｈの８０％以下、好ましくは７５％以下、より好ましくは７０％以下である。
　（iii）第１の平坦面Ａと第２の平坦面Ｂとの間の第１の間隔Ｄ１は、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂの幅Ｗの２０％以上、好ましくは、幅Ｗの２５％以上、より好ましくは３０％以上である。また、第１の平坦面Ａと第２の平坦面Ｂとの間の第１の間隔Ｄ１は、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂの幅Ｗの８０％以下、好ましくは、幅Ｗの７５％以下、より好ましくは７０％以下である。
　他の例として、容器１９は、例えば、一辺の長さ（内寸）がｄである正方形の水平断面、及び深さｈを有する正四角柱の形状を有し、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂは、例えば、同一の矩形の形状、回転軸１７の方向における同一の高さＨ、及び回転軸１７に直交する方向における同一の幅Ｗを有する場合がある。この場合、有効な撹拌能力を得るための第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂの寸法（Ｗ、Ｈ）及び間隔Ｄ１の範囲（上限及び下限）は、次のようになる。
　（i）第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂの幅Ｗは、容器１９の正方形の水平断面の一辺の長さｄの２０％以上、好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上である。また、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂの幅Ｗは、容器１９の正方形の水平断面の一辺の長さｄの８０％以下、好ましくは７５％以下、より好ましくは７０％以下である。
　（ii）第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂの高さＨは、容器１９の深さｈの２０％以上、好ましくは２５％以上、より好ましくは３０％以上である。また、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂの高さＨは、容器１９の深さｈの８０％以下、好ましくは７５％以下、より好ましくは７０％以下である。
　（iii）第１の平坦面Ａと第２の平坦面Ｂとの間の第１の間隔Ｄ１は、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂの幅Ｗの２０％以上、好ましくは、幅Ｗの２５％以上、より好ましくは３０％以上である。また、第１の平坦面Ａと第２の平坦面Ｂとの間の第１の間隔Ｄ１は、第１の平坦面Ａ及び第２の平坦面Ｂの幅Ｗの８０％以下、好ましくは、幅Ｗの７５％以下、より好ましくは７０％以下である。
　図４（ａ）～図４（ｃ）は、撹拌対象物１８の液面の高さが様々に変化したときに、撹拌翼１１によって撹拌対象物１８に発生する対流を矢印で示す図である。本発明による撹拌翼１１は、容器１９の深さに応じて、撹拌板（すなわち、第１の部材１３及び第２の部材１４）を縦長に作成すること、すなわち、回転軸１７の方向に延びる細長い部材にすることができるため、図４（ａ）～図４（ｃ）に示されるように液面の高さが様々に変化した場合でも、撹拌対象物１８に対流を発生させることができ、そのため、撹拌対象物１８を有効に撹拌することができる。
　図５は、本発明の他の実施形態による撹拌翼２１を備えた撹拌装置２０を示す斜視図である。撹拌装置２０は、第１の部材１３及び第２の部材１４がそれぞれ、回転半径外側にパドル翼２４をさらに備えている点を除き、図１（ａ）に示した撹拌装置１０と同様の構成を有する。対応する部材に同じ符号を付して、図１（ａ）に示した撹拌装置１０のものと同様の構成要素については説明を省略する。パドル翼２４は、撹拌対象物１８の上下方向の対流（回転方向に応じて決まる吸い上げ、または吹き出し）を促進し、撹拌効率を上げる効果を有する。
　パドル翼２４は、発明の作用が得られる範囲内で、如何なる材料から形成されてもよい。一実施形態において、パドル翼２４は、アルミニウムやステンレスのような金属から形成される。一実施形態において、パドル翼２４は、プラスチックやアクリルのような樹脂から形成される。一実施形態において、パドル翼２４は、第１の部材１３または第２の部材１４とは別個に作成され、溶接や接着剤によってそれらと結合される場合がある。一実施形態において、パドル翼２４は、射出成型や押出し成型のような成型によって第１の部材１３または第２の部材１４と一体的に形成される場合がある。
　図６（ａ）は、本発明のさらに別の実施形態による撹拌翼３１を備えた撹拌装置３０を示す斜視図である。図６（ｂ）は、撹拌翼３１の分解斜視図である。図７（ａ）は、撹拌翼１１の正面図であり、図７（ｂ）は、撹拌翼１１のＫ－Ｋ’線断面図である。図７（ｂ）に示されるように、撹拌装置３０において、第１の部材１３’は、第１の平坦面Ａに対して垂直な第３の平坦面Ｃ及び第４の平坦面Ｄをさらに有する。第３の平坦面Ｃ及び第４の平坦面Ｄは、第２の間隔Ｄ２を空けて互いに対向して配置される。第３の平坦面Ｃと第４の平坦面Ｄとの間は、第１の平坦面Ａに対して垂直な方向に開放されている。第３の平坦面Ｃと第４の平坦面Ｄとの間は、回転軸１７に沿った方向（図６（ａ）の例では、下方向）にも開放されている。また、第２の部材１４’は、第２の平坦面Ｂに対して垂直な第５の平坦面Ｅ及び第６の平坦Ｆ面をさらに有する。第５の平坦面Ｅ及び第６の平坦面Ｆは、第２の間隔Ｄ２を空けて互いに対向して配置される。第５の平坦面Ｅと第６の平坦Ｆ面との間は、第２の平坦面Ｂに対して垂直な方向に開放されている。第５の平坦面Ｅと第６の平坦面Ｆとの間は、回転軸１７に沿った方向（図６（ａ）の例では、下方向）にも開放されている。第１の間隔Ｄ１と第２の間隔Ｄ２は、等しくてもよいし、互いに異なっていてもよい。
　図７（ｂ）に示されるように、一実施形態において、第３の平坦面Ｃ及び第５の平坦面Ｅは、仮想平面Ｘ上に配置され、第４の平坦面Ｄ及び第６の平坦面Ｆは、仮想平面Ｙ上に配置され、回転軸１７は、仮想平面Ｘと仮想平面Ｙの間に配置される。一実施形態において、回転軸１７は、仮想平面Ｘと仮想平面Ｙの間に、仮想平面Ｘ及び仮想平面Ｙから均等な距離に配置される。ただし、回転軸１７の位置は、必ずしもこのような幾何学上の中心でなくてもよく、発明の作用が得られる範囲内で、幾何学上の中心から多少のずれがあってもよい。
　その他の点については、撹拌措置３０は、図１（ａ）に示した撹拌装置１０と同様の構成を有している。対応する部材に同じ符号または類似の符号を付して、図１（ａ）に示した撹拌装置１０のものと同様の構成要素については説明を省略する。
　図８は、撹拌対象物を撹拌する方法８０を示している。方法８０は、ステップ８２から開始され、ステップ８４へ進み、そこでまず、回転軸を挟んで第１の間隔を空けて対向した状態に維持された第１の平坦面及び第２の平坦面を少なくとも部分的に撹拌対象物に浸漬させる。次に、ステップ８６へ進み、そこで、回転軸を中心として第１の平坦面及び第２の平坦面を回転させる。ステップ８６は、第１の平坦面と第２の平坦面の間に侵入した撹拌対象物を、遠心力によって回転軸から遠ざかる方向に吐出し、同時に、回転軸に沿った方向から撹拌対象物を第１の平坦面と第２の平坦面の間に吸い込むことをさらに含む場合がある。その後、ステップ８８へ進み、方法８０は終了する。
　本発明によれば、撹拌翼がシンプルな構造であることから、撹拌翼や撹拌装置を低コストで製造することが可能となり、また、撹拌翼を容易に洗浄することが可能となる。さらに、本発明によれば、容器の形状や寸法に応じて、撹拌翼の面積を広くすることができ、低い回転速度でも撹拌対象物を有効に撹拌することができるため、微生物や生物の細胞のような生体材料の剪断や破壊を最小限に抑えつつ、これらをやさしく撹拌することが可能となる。このことは、図２に示した本発明による撹拌装置の平行撹拌翼１３、１４を、図９に示したような従来の撹拌装置１のパドル翼３と対比することで、直感的にも理解することができるであろう。さらに、本発明によれば、容器の形状や寸法に応じて、撹拌翼を細長い形状にすることができるため、撹拌対象物の液面の高さが様々に変化した場合でも、撹拌対象物を有効に撹拌することが可能となる。さらに、本発明によれば、撹拌翼の回転速度を低く抑えることができるため、モーターの減速比を高くすることができ、高いトルクで撹拌翼を回転させることが可能となる。
　本発明の種々の実施形態に関する上記説明は、例示を目的としたものであり、発明の範囲を制限するものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲によって規定される。
符号の説明
Ａ　第１の平坦面
Ｂ　第２の平坦面
１０、２０、３０　撹拌装置
１１、２１、３１　撹拌翼
１２　回転駆動装置
１３、１３’　第１の部材
１４、１４’　第２の部材
１５　支持部材
１７　回転軸

 

Claims (20)

  1. 　第１の平坦面を有する第１の部材及び第２の平坦面を有する第２の部材を含み、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面が、回転軸を挟んで第１の間隔を空けて互いに対向した状態で、前記回転軸を中心として回転可能な撹拌翼。
  2. 　前記第１の部材の前記第１の平坦面と前記第２の部材の前記第２の平坦面との間が、前記第１の部材及び前記第２の部材の幅方向に開放されている、請求項１に記載の攪拌翼。
  3. 　前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面が、撹拌対象物に少なくとも部分的に浸漬され、前記回転軸を中心として回転されたときに、前記第１の平坦面と前記第２の平坦面の間に侵入した撹拌対象物が、遠心力によって前記回転軸から遠ざかる方向に吐出され、同時に、前記回転軸に沿った方向から撹拌対象物が前記第１の平坦面と前記第２の平坦面の間に吸い込まれる、請求項１または請求項２に記載の撹拌翼。
  4. 　前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、一分間当たり１０回転以上、２００回転以下の回転速度で回転される、請求項１～３の何れか一項に記載の撹拌翼。
  5. 　前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面はそれぞれ、前記回転軸の方向に延びる細長い形状を有する、請求項１～４の何れか一項に記載の撹拌翼。
  6. 　前記第１の部材及び前記第２の部材はそれぞれ、回転半径外側の面にパドル翼をさらに備える、請求項１～５の何れか一項に記載の撹拌翼。
  7. 　前記第１の部材は、前記第１の平坦面に対して垂直な第３の平坦面及び第４の平坦面をさらに有し、前記第３の平坦面及び前記第４の平坦面が、第２の間隔を空けて互いに対向して配置され、
    　前記第２の部材は、前記第２の平坦面に対して垂直な第５の平坦面及び第６の平坦面をさらに有し、前記第５の平坦面及び前記第６の平坦面が、前記第２の間隔を空けて互いに対向して配置される、請求項１～６の何れか一項に記載の撹拌翼。
  8. 　請求項１～７の何れか一項に記載の撹拌翼と、
    　前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面を前記回転軸を中心として回転させる回転駆動装置と
    　を含む撹拌装置。
  9. 　前記回転駆動装置は、モーターと、減速機とを含む、請求項８に記載の撹拌装置。
  10. 　撹拌対象物を入れるための容器と、
    　前記撹拌翼を前記容器内の所望の高さに保持するための保持部材と
    　をさらに含む請求項８または請求項９に記載の撹拌装置。
  11. 　前記容器は、直径及び深さを有する円筒の形状を有し、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、同一の矩形の形状、前記回転軸の方向における同一の高さ、及び前記回転軸に直交する方向における同一の幅を有し、
    　前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記幅が、前記容器の直径の２０％以上、８０％以下である、請求項１０に記載の撹拌装置。
  12. 　前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記高さが、前記容器の前記深さの２０％以上、８０％以下である、請求項１１に記載の撹拌装置。
  13. 　前記第１の平坦面と前記第２の平坦面との間の前記第１の間隔が、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記幅の２０％以上、８０％以下である、請求項１１または請求項１２に記載の撹拌装置。
  14. 　前記容器は、正方形の水平断面、及び深さを有する正四角柱の形状を有し、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、同一の矩形の形状、前記回転軸の方向における同一の高さ、及び前記回転軸に直交する方向における同一の幅を有し、
    　前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記幅が、前記容器の前記正方形の水平断面の一片の長さの２０％以上、８０％以下である、請求項１０に記載の撹拌装置。
  15. 　前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記高さが、前記容器の前記深さの２０％以上、８０％以下である、請求項１４に記載の撹拌装置。
  16. 　前記第１の平坦面と前記第２の平坦面との間の前記第１の間隔が、前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面の前記幅の２０％以上、８０％以下である、請求項１４または請求項１５に記載の撹拌装置。
  17. 　撹拌対象物を撹拌する方法であって、
    　　回転軸を挟んで第１の間隔を空けて互いに対向した状態に維持された第１の部材の第１の平坦面及び第２の部材の第２の平坦面を少なくとも部分的に撹拌対象物に浸漬させ、
    　　前記回転軸を中心として前記第１の平坦面及び第２の平坦面を回転させること
    　を含む方法。
  18. 　前記第１の部材の前記第１の平坦面と前記第２の部材の前記第２の平坦面との間が、前記第１の部材及び前記第２の部材の幅方向に開放されている、請求項１７に記載の方法。
  19. 　前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面を回転させることは、前記第１の平坦面と前記第２の平坦面の間に侵入した撹拌対象物を、遠心力によって前記回転軸から遠ざかる方向に吐出し、同時に、前記回転軸に沿った方向から撹拌対象物を前記第１の平坦面と前記第２の平坦面の間に吸い込むことをさらに含む、請求項１７または請求項１８に記載の方法。
  20. 　前記第１の平坦面及び前記第２の平坦面は、一分間当たり１０回転以上、２００回転以下の回転速度で回転される、請求項１７～１９の何れか一項に記載の方法。
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