[发明专利]磁性耦合组件以及磁性耦合搅拌装置

说明书

本发明公开一种磁性耦合组件以及磁性耦合搅拌装置。该磁性耦合组件，包含一转动圆盘、一磁性件组合、一容器与一搅拌件。磁性件组合包含有容置于转动圆盘的一侧的二北极(N)型磁性件与容置于转动圆盘的另一侧的二南极(S)型磁性件。搅拌件依轴向磁化，其一端具有一N型磁极且另一端具有一S型磁极，搅拌件放置于容器内的内容物内。二N型磁性件耦合于搅拌件的S型磁极，且二S型磁性件耦合于搅拌件的N型磁极，由此四角封锁式固定方式而使轴向磁化的搅拌件能无偏移或变化的固定于单一且唯一位置，以于转动圆盘转动时，通过上述2N＝2S四角磁吸力固定并带动搅拌件转动，以搅拌内容物。

技术领域

本发明涉及一耦合组件以及耦合搅拌装置，特别是涉及一种磁性耦合组件以及通过磁性耦合方式来进行搅拌的搅拌装置。

背景技术

现有的很多化学实验以及生物实验是在烧杯里面放置要实验用的液态、固体或液-固体或液-气体内容物，再利用搅拌棒来搅拌产生所需要的化学反应或其余等特殊目的。但是，有些实验需要长时间进行搅拌，例如需要进行数小时甚至更长时间的搅拌，因此无法单纯靠人力进行搅拌，故需要一种可代替人力方式来对实验用的液体进行自动搅拌。现有的磁性搅拌装置是通过一磁性装置耦合于内容物中的搅拌件，以通过磁吸力带动搅拌件，进而达到搅拌内容物的目的。然而，现有配置的问题有：

1.在一定转速设定下，自零转速瞬间启动磁性装置和搅拌件时，内容物的惯性力，也就是搅拌件等体积液体质量和其起动速度的乘积，会使得搅拌件落后于该磁性装置的动作。该磁性装置转动愈快，搅拌件落后于该磁性装置的距离就愈多，当落后距离超出搅拌件与磁性装置间的磁耦合力范围，致使搅拌件跳脱而形成俗称的跳蚤(flee)式盲动，使无法再继续有效的搅拌功能。因此，已知徒手操纵机械类装置多须自零或低速启动，再缓慢加速以免搅拌件跳脱。改良的机种或增强磁吸引力，或限制最高转速，或利用软件程序自动进行缓启动。电磁类耦合搅拌装置则当然仰赖内建的微处理机软件运转程序进行如是缓启动。

2.在旋转搅拌时，尤其在搅拌件偏高速旋转时，因上述耦合力场、定位及强度的不尽确实，长时间无看管下的搅拌工作，很容易因些许外部的干扰致使搅拌件蛇行、游走、跳脱而耦合失败，例如搅拌件或容器位置滑动、马达转速起伏变化、容器底部不平整或黏稠度变化等。或有使用跳脱自动监测和自动重新缓启动的机型，这也无法改变因磁耦合欠妥而导致重复丧失搅拌功能的事实及后果。

因此，一种能够在高功率、高转速下，更可靠的、能持续的磁耦合搅拌装置，便是本发明拟公开的课题。使不同于已知装置，当突升转速的瞬间动能量(momentum)或惯性力(inertia)的跳变(step change)推动发生时，该搅拌件在偏离落后原位置后，只能还原归位，而无法再在该磁性件组合上游走或找到其它不只一个可替代的耦合位置，终至不能轻易的自上述磁力场滑落，而脱离该一带动磁性件组合的磁引力控制。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种改良的磁性耦合搅拌装置，通过转盘上磁石磁极的定点配置，来解决上述的问题。其重点不在于更强、更聚集的磁石或磁密度，而在于它们空间上的安排赋予更确实的、稳固难跳脱的、封闭牢笼式或深阱般的磁耦合力场。

本发明公开一种磁性耦合组件，其包含一转动圆盘、一磁性件组合、一容器以及一搅拌件。该转动圆盘被一驱动件驱动以旋转。该磁性件组合包含有，依转动圆盘厚度方向磁化的，二N(北极)型磁性件以及二S(南极)型磁性件，该二N型磁性件容置于该转动圆盘的一侧，且该二S型磁性件容置于该转动圆盘的另一侧。该容器设置于该转动圆盘的上方且距离该转动圆盘一固定距离，该容器容置一内容物。搅拌件已知的依轴向磁化的搅拌件(stirbar)，其一端具有一N型磁极，另一端具有一S型磁极，该搅拌件放置于该容器内的内容物内。转动圆盘上该二N型磁性件藉磁吸引力耦合于该搅拌件的该S型磁极，且圆盘上另边的该二S型磁性件则耦合于该搅拌件的该N型磁极，故当该转动圆盘转动时，通过磁吸引力，可带动该搅拌件转动以搅拌该内容物。