JPH01288295A - 撹拌装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、フレミングの左手の法則を利用して液体を攪
拌する撹拌装置に関する。

〔従来の技術］ 従来、水等の液体を攪拌する装置として例えば洗濯機が
知られている。従来の洗濯機は、液体を攪拌するために
、洗濯機底部にモータを備え、このモータの回転力によ
って液体を攪拌させていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明は、このモータを持たない新規な撹拌機を提供す
ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明においては、導電性
の液体と、 該液体を貯える容器と、 該容器内に配置され、前記液体に接触している複数の電
極と、 前記電極の少なくとも２つを介して前記液体に電流を供
給する電流供給手段と、 前記液体の一方向に磁界を発生させる磁界発生手段とを
備え、 前記電流と前記磁界とにより生じるフレミングの左手の
法則に基づく力を前記液体に作用させる構成としている
。

〔作用〕

上記のように構成された攪拌装置においては、複数の電
極を介して液体に通電すると、磁界発生手段によって生
じる強力な磁界と、液体に流れる電流との間に、フレミ
ングの左手の法則に従う方向にローレンツ力が働き、そ
の方向に液体は移動し、その結果、容器内の液体は攪拌
される。

〔実施例〕

以下本発明は図に示す実施例について説明する。

第１図はその一実施例を示す全体構成図であり、第２図
はその要部の上面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面図で
ある。

この第１図乃至第３図において、■は樹脂製の容器で円
筒状のものであり、２はこの容器ｌのふたである。３は
、この容器内に満たされた水道水である。４，５，６．
７は、ふた２に取付けられ、水道水３に電流を流すため
の長電極であり、素材は銅である。これら長電極は制御
部１９に電気的に接続されている。８，９，１０．１１
は短電極であり、長電極と同じく素材は銅であり、制御
部１９に電気的に接続されている。１２は超電導コイル
であり、その両端は電流Ｍ調整回路１８の出力側と電気
的に接続されている。また、超電導コイル１２は、その
内部が液体窒素工４で満たされた冷却部１３の内部に配
置され、超電導状態を保つように低温に保たれている。

１６．１７は図示しない液体窒素冷却装置と冷却部１３
を結ぶ液体窒素流通路であり、これを通って液体窒素は
循環され、絶対温度７７°Ｋに保たれている。１５は、
冷却部１３と容器１とを接合している接合部で、素材は
樹脂である。１８は電流量調整回路で、その入力側は制
御部１９に接続され、出力側は超電導コイル１２に接続
されており、異なる３つの抵抗と、これら３つの抵抗へ
の通電を切替えるスイッチング回路とを備えている。制
御部１９からの信号によってこの３本の抵抗の中の１つ
が選択されて接続されると、それに応じた電流が超電導
コイル１２に流れ、その電流量に応じた強さの磁界が発
生する。制御部１９は、電流量調整回路１８においてど
の抵抗に電流を流すか、また、電極４乃至１１のどれに
どのくらいの時間電流を流すかを制御するもので、第４
図に示す電源２０．ＡＣ／ＤＣＣ／式−タ２１、Ｄ　Ｃ
／Ｄ　Ｃコンバータ２２、操作パネル２３、コンピュー
タ２４、駆動回路２５、スイッチング部２６を有してい
る。電源２０は家庭用の１００ボルト交流電源であり、
それをＡＣ／ＤＣＣ／式−タ２１で直流に変換する。

操作パネル２３は、第８図に示すように装置全体の電源
スィッチ３０、どの電極に電流を流すかを選択する水流
選択ボタン３Ｂ、３９．４０，４１゜４２どれくらいの
時間電極に通電させるかを選択する時間選択ボタン３４
，３５．３６，３７、超電導コイル１２にどれくらい電
流を流すか、言い換えれば水道水３の水流の強弱を選択
する強度選択ボタン３１，３２，３３、選択ボタンを押
した後、始動させるためのセットボタン４３をそのパネ
ル上に有している。コンピュータ２４は操作パネル２３
において入力された情報に従って演算を行い、その演算
に基づき指令信号を電流量調整回路１８及び駆動回路２
５に出力する。スイッチング部２６は第５図に示すよう
に、電極の総数に等しい８個のスイッチより構成され、
どのスイッチも通常時は中立（スイッチは非接触状態）
の位置にあるが、一方の接点に接続されるとＡＣ／ＤＣ
Ｃ／式−タ２１を介して電源２０の正極側へ、他方の接
点に接続されると負極側へ、各々の電極を接続する。駆
動回路２５は上記スイッチの正極側、負極側への切替を
行うもので、８個の各スイッチが持つ正極側、負極側の
接点近辺にリレーコイルを有し、その１６個のリレーコ
イルには各々通電のオン・オフを行うためのトランジス
タが同じく１６個接続されている。そしてこのトランジ
スタがオン状態になると、そのオンしたトランジスタに
接続されているリレーコイルに電流が供給され、スイッ
チが閉じる。

次に、上記構成においてその作動を第１図乃至第８図を
用いて説明する。第６図はコンピュータ２４の演算処理
を示すフローチャート、第７図は第６図におけるステッ
プ５００のＡＵＴＯモード制御の詳細なフローチャート
である。

まずここで第６図及び第７図のフローチャートについて
説明する。電源スィッチ３０がオンになると、Ｄ　Ｃ／
Ｄ　Ｃコンバータ２２を介してコンピュータ２４に電流
が供給されてステップ１０よりその演算を開始し、次の
ステップ１００へ進む。

ステップ１００では、コンピュータ２４内のレジスタ、
カウンタ、ラッチ等を演算処理の開始に必要な初期状態
にセットした後ステップ２００へ進む。ステップ２００
では与えられた信号を入力してステップ３００へ進む。

ステップ３００では、セットスイッチ４３がオンかオフ
かを判断して、オフ状態であればステップ２００へ戻り
、オン状態であればステップ４００へ進む。ステップ４
００では、ＡＵＴＯモードか否かを判断し、ＡＵＴＯモ
ードであれば判断結果はｒＹＥＳ、となってステップ５
００へ進み、ＡＵＴＯモードでなければ判断結果は「Ｎ
Ｏ」となっステップ６００へ進む。ステップ６００では
、ステップ２００において入力された信号に応じた電極
を設定する。その後火のステップ７００に進んで、ステ
ップ２００において入力された信号に応じた水流の強度
を設定して次のステップ８００へ進む。ステップ８００
では、時間選択ボタンによって選択されたタイマＣ０を
設定してステップ９００へ進む。このステップ９００で
は、ステップ７００において設定されたモードを実行す
るために、第４図における電流量調整回路１９に対して
、選択されたモードに対応する抵抗に通電するように通
電信号を出力する。この後ステップ１０００に進む。ス
テップ１０００では、ステップ６００において設定され
た電極に通電するために、第４図における駆動回路１８
ｅに対して、設定された電極へ通電する通電信号を出力
する。ここで、電極への通電は、「右」ボタンが押され
ている場合は長電極５及び短電極１１を負極、短電極９
及び長電極７を正極として行われる。この結果、水道水
３はフレミングの左手の法則に従って右回り（時計回り
）方向に回転する。「左」ボタンが押されている場合は
、長電極５及び短電極１１を正極、短電極９及び長電極
７を負極として通電される。この結果水道水３はフレミ
ングの左手の法則に従って左回り（反時計回り）方向に
回転する。次に、「上」ボタンが押されている場合は、
長電極４及び短電極８を正極、長電極６及び短電極１０
を負極として通電される結果、容器１の中央部の水は上
昇し、容器１の側面付近の水は下降し、対流現象のよう
な水流となる。「下」ボタンが押されている場合は、「
上」の場合と全く逆であり、長２極４及び短電極８を負
極、長電極６及び短電極１０を正極として通電し、「上
」の場合と逆の水流となる。

その後ステップ１１００へ進み、ステップ８００におい
て設定したタイマＣ０に対して、００時間経過したか否
かが判断される。００時間が経過していなければ判断結
果はｒＮｏ、となってステップ９００に戻り、００時間
経過していれば判断結果はｒＹＥｓＪとなりステップ１
２００へ進んでその演算を終了する。

一方、ステップ４００においてＡＵＴＯモードであるこ
とを判断した場合は判断結果はｒＹＥＳ。

となってステップ５００へ進む。その後、第７図に示す
フローチャートに従い演算処理が行われ、まずステップ
５０１においてはステップ２００において入力された信
号に応じた水流の強度を設定して次のステップ５０２へ
進む。ステップ５０２では、時間選択ボタンによって選
択されたタイマＣ０を設定してステップ５０３へ進む。

ステップ５０３では、Ｎ＝１を設定する。ここで、Ｎは
電極の組合わせを表し、Ｎ＝１は「右Ｊ、Ｎ＝２は「左
」、Ｎ＝３は「上」を表す。この後ステップ５０４へ進
んで、あらかじめ定められた、各Ｎに対するタイマＣ９
（例えば１分）を設定する。

この後ステップ５０５へ進み、ステップ５０１において
設定されたモードを実行するために、第４図における電
流量調整回路１８に対して、選択されたモードに対応す
る抵抗に通電するように通電信号を出力する。この後ス
テップ５０６に進んでＮに応じた電極を設定して通電信
号を出力する。

その後ステップ５０７に進んで、ステップ５０４にて設
定したタイマＣ３時間が経過したか否かが判断され、Ｃ
６時間が経過していなければ判断結果はｒＮｏ、となり
ステップ５１１へ進む。０１時間が経過していれば判断
結果はｒＹＥＳ、となってステップ５０８へ進んでＮを
１つインクリメントし、ステップ５’　０９へ進む。ス
テップ５０９では、Ｎ＝４を否かを判断し、Ｎ＝４でな
ければ判断結果は「ＮＯ」となってステップ５０４へ戻
る。Ｎ＝４であれば判断結果はｒＹＥＳ、となりステッ
プ５１０に進んでＮ＝１に設定した後、ステップ５０４
へ戻る。ステップ５１１では、ステップ５０２において
設定したタイマ００時間が経過したか否かが判断され、
００時間が経過していなければ判断結果は「ＮＯ」とな
りステップ５０７へ戻り、００時間が経過していれば判
断結果はｒＹＥｓ、となってステップ２００へ戻って信
号入力待ちとなる。以上、第６図及び第７図に示すフロ
ーチャートについて説明したが、次に全体の作動例を示
す。

まず、ユーザは第８図に示す操作パネル上にある電源ス
ィッチ３０を押し、オン状態にする９次に水流選択ボタ
ンの「強」３１を押し、時間選択ボタンの「３０分」３
６を押し、電極選択ボタンの「右」３８を押した場合の
例を以下に述べる。

上述のように各ボタンを押した後でセットスイッチ４３
をオンにすると、全ての情報の信号がコンピュータ２４
に入力される。このコンピュータ２４において行われる
演算処理は、第６図においてまずステップ１０から始ま
り、次のステップ１００へ進んで、コンピュータ２４内
のレジスタ、カウンタ、ラッチ等を演算処理の開始に必
要な初期状態にセットした後ステップ２００へ進む。ス
テップ２００では与えられた信号を入力してステップ３
００へ進む。このステップ３００では、セットスイッチ
４３がオン状態であるのでステップ４００へ進む。ステ
ップ４００では、ＡＵＴＯモードでないことを判断して
ステップ６００へ進んで、「右」に対応する電極（長電
極５及び短電極１１を負極、短電極９及び長電極７を正
極）を設定する。この後ステップ７００では「強」に応
じたモード（を流量調整回路１８において一番抵抗値が
小さい抵抗）を設定した後ステップ８００へ進んでタイ
マＣ０を「３０分」に設定する。この後ステップ９００
へ進み、コンピュータ２４から電流量調整回路１８へ、
「強」モードに応じた一番抵抗値が小さい抵抗を介して
通電するように通電信号を出力する。これによって、２
０の交流電源から、ＡＣ／ＤＣコンバータ２１によって
直流に変換された電流が一番抵抗値が小さい抵抗を介し
て超電導コイル１２へ供給され、「強」、「中」、「弱
」の３つのモードの中で一番強力な磁界を、Ｂ方向に発
生させる。この後ステップ１０００に進み、ステップ６
００にて設定された「右」に対応する電極（長電極５及
び短電極１１を負極、短電極９及び長電極７を正極）に
通電するように、コンピュータ２４から駆動回路２５へ
通電信号を出力する。駆動回路２５では、この通電信号
によって、スイッチング部２６の長電極５及び短電極１
１を負極、短電極９及び長電極７を正極とするための接
続を行うためのトランジスタをオンさせ、長電極５及び
短電極１１を負極、短電極９及び長電極７を正極に接続
させるリレーコイルに通電を行う。この結果、長電極５
及び短電極１１は負極、短電極９及び長電極７は正極に
接続され、水道水３はフレミングの左手の法則により右
回りに回転を始める。この後ステップ１１００に進み、
ステップ８００で設定したタイマ００時間が経過したか
否かを判断して、００時間が経過するまではステップ９
００→１０００→１１００を繰り返し、００時間経過し
たらステップ２００へ戻る。

次に、ユーザが水流選択ボタンの「弱」３３を押し、時
間選択ボタンの「１５分Ｊ３５を押し、電極選択ボタン
のｒＡＵＴＯＪ　４２を押した場合の作動を以下に述べ
る。上記のように各ボタンを押した後でセットスイッチ
４３をオンにすると、全ての情報がコンピュータ２４に
入力される。第６図においてステップ１０から始まり、
次のステップ１００へ進んで、コンピュータ２４内のレ
ジスタ、カウンタ、ラッチ等を演算処理の開始に必要な
初期状態にセットした後ステップ２００へ進む。ステッ
プ２００では与えられた入力信号を選択してステップ３
００へ進む。このステップ３００では、セットスイッチ
４３がオン状態であるのでステップ４００へ進む。ステ
ップ４００における判断は、ｒＡＵＴＯＪであるため判
断結果ばｒＹＥＳ、となってステップ５００へ進む。ス
テップ５００では第７図に示すようにステップ５０１に
おいて「弱」に応じたモード（電流量調整回路１日にお
いて一番抵抗値が大きい抵抗）を設定した後、ステップ
５０２に進む。ステップ５０２では、タイマＣ０を「１
５分」に設定してステップ５０３に進む。ステップ５０
３ではＮ＝１を設定し、次のステップ５０４へ進む。ス
テップ５０４では、あらかじめ定められた、各Ｎに対、
するタイマＣ８（例えば１分）を設定する。その後ステ
ップ５０５へ進み、「弱」モードに対応する通電信号が
コンピュータ１８ｄから電流量調整回路１８へ出力され
る。このため、電源２０から、ＡＣ／ＤＣコンバータ２
１によって直流に変換された電流が一番抵抗値が大きい
抵抗を介して超電導コイル１２へ供給され、「強」・「
中」・「弱」の３つのモードの中で一番弱い磁界を、Ｂ
方向に発生させる。この後ステップ５０６へ進んでＮ＝
１゜すなわち「右」に対応する電極（長電極５及び短電
極１１を負極、短電極９及び長電極７を正極）に通電す
るようにコンピュータ２４から駆動回路２５へ通電信号
を出力する。以下、前述の如く通電が行われ、水道水３
は右回りに回転を始める。

この後ステップ５０７へ進んで、ステップ５０４にて設
定されたタイマＣ１時間が経過したかどうかが判断され
、０１時間（１分）経過していなければステップ５１１
へ進み、ステップ５１１にて、タイマＣ，（１５分）が
経過したか否かが判断され、００時間（１５分）経過し
ていないのでステップ５０７へ戻る。その後ステップ５
０７にて０１時間（１分）経過したと判断されるとステ
ップ５０８へ進んでＮは１つインクリメントされてＮ＝
２となって次のステップ５０９へ進む。ステップ５０９
ではＮ＝４かどうかの判断がなされ、今Ｎ＝２なので判
断結果はｒＮＯＪとなってステップ５０４へ戻り、新た
にタイマＣ，（を分）が設定され、以下、今までの処理
を繰り返し、ステップ５１１において００時間（１５分
）が経過したと判断されるまで、９時間（１分）毎に「
右」、「左」、「上」、「右」、「左」、・・・・・・
を繰り返す。その後ステップ５１１にて００時間（１５
分）が経過したと判断されると、ステップ２００へ戻る
。

以上説明したように、上記実施例によれば超電導コイル
１２へ供給する電流量を制御することによって、発生す
る磁界の強さを変化させ、水流の強度を制御しているの
で、水道水３に流す電流量を増すこと無く、水流を強く
することができる。

また、従来の洗濯機には見られなかった上下の水流をも
作り出すことが出来、しかもモータ等の駆動部が無い洗
濯機を提供することができる。

尚、上記実施例では、本発明を洗濯機に適用したものを
示したが、電気を通る液体を攪拌するものならば他のも
のでも良く、例えば食器洗浄器等があり、更には通電さ
せる液体は蒸留水でも良く、その場合は蒸留水に通電さ
せるためにイオン化用の洗剤を混ぜるようにする。また
、磁界を発生させるための超電導コイル１２を容器１の
底部に配置し、電極４，５，６，７，８，９．１０．１
１を容器１の側面に備えるようにしても良い。また、電
極４，５，６，７，８，９，１０．１１の材料は銅であ
るものを示したが、炭素棒、プラチナメツキしたチタン
板、炭素とフッ素樹脂の混合粉末を焼き固めて作った燃
料電池用のガス拡散電極等に置き換えても良い。

〔発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、モータを作用せず
に撹拌を行うことができるという優れた効果を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の全体構成図、第２図はその
要部の上面図、第３図は第２図のＡ−Ａ断面図、第４図
は上記実施例の全体構成を示すブロンク図、第５図はス
イッチング部、第６図はコンピュータの演算処理を示す
フローチャート、第７図は第６図におけるＡ［ＪＴＯモ
ード制御の詳細な演算処理を示すフローチャート、第８
図は第４図における操作パネルの外観である。 ■・・・容器、３・・・水道水、４，５，６．７・・・
長電極、８，９，１０．１１・・・短電橿、１２・・・
超電導コイル、２０・・・電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）導電性の液体と、 該液体を貯える容器と、 該容器内に配置され、前記液体に接触している複数の電
   極と、 前記電極の少なくとも２つを介して前記液体に電流を供
   給する電流供給手段と、 前記液体の一方向に磁界を発生させる磁界発生手段とを
   備え、 前記電流と前記磁界とにより生じるフレミングの左手の
   法則に基づく力を前記液体に作用させること を特徴とする攪拌装置。