本发明是关于一种搅拌棒套及搅拌装置； 特别是提供一种具有环形凹槽的搅拌棒 套， 以及以动力传达体 （如皮带） 带动该搅拌棒套进行搅拌作用的搅拌装置。 背景技术

现今市面上的搅拌器， 充斥许多种类， 例如震荡式搅拌器、 磁力搅拌器等等， 其用 于搅拌溶液或反应试剂， 可加速溶质的溶解或防止凝固产生。

其中， 震荡式搅拌器是利用能将电压震荡转化为机械 性震动的压电陶瓷

(Piezoelectic ceramic) 换能器 （Transducer) 制造成为震荡式搅拌器构造， 其可应用在 生物或化学分析步骤 （包括固定化、 清洗、 相互作用） 中， 其构造包括有一可控制震荡 频率的震荡单元， 一受震荡单元传动震荡的传动部， 一与传动部组接并受传动部连动的 搅拌单元， 于该搅拌单元组设有一个以上的搅拌棒， 使震荡单元产生特定频率的震荡， 通过传动部带动搅拌单元， 通过精确控制震荡频率、 震幅及震荡的时间， 达到搅拌或是 增加反应速率的目的。 然而， 该搅拌器却有可能造成震荡时空气进入样品中 而导致污染 的情况， 或是可能有截面积的设计不吻合的问题。

至于磁力搅拌器 （magnetic stirrer) ， 则是一种通过快速旋转的磁性搅拌子来搅拌 液体的实验室设备。 在此一装置下， 通过旋转的磁铁来使搅拌子旋转， 从而实现搅拌溶 液。 因为绝大部分化学反应可以发生在玻璃烧杯中 ， 而玻璃等材料不会屏蔽磁场， 所以 搅拌子在玻璃烧杯中可以正常工作。 同时， 由于搅拌子大小的限制 （搅拌子有多种型号 与尺寸） ， 磁力搅拌器的缺点即明显在于只能适用于相对 比较小的实验（溶液体积约小 于 4公升） 。 但在应付大体积溶液和黏性液体方面， 磁力搅拌器表现不佳， 需要使用传 统的机械搅拌器。 此外， 磁力搅拌器通常使用于开放式的生物或化学反 应溶液中， 若磁 性搅拌子本身被污染， 极有可能造成生物或化学反应的污染。

自动化核酸萃取平台大多也采用前述磁力搅拌 器的概念设计。其最主要的核心部分 之一即在于磁铁吸引磁珠的方式， 也就是利用一支永久磁铁棒或电磁铁棒， 插入搅拌棒 套内， 将磁珠固定在磁铁磁极端的搅拌棒套的外壁上 ， 以搅拌棒套作为试剂混合及磁珠 转移时保护磁棒的功能。 使用时， 以搅拌棒套上下摆动方式混合样本， 因此容器需预留 较多的空间达到较佳的混合效率； 或是在有限空间内操作过多的检体， 无法避免交叉污 染的问题。

为此， 申请人的研发团队已开发一种搅拌装置及齿轮 组， 其利用该齿轮带动搅拌棒 套的特性进行搅拌， 除了可在单位面积内达到最大的处理通量， 更可有效降低彼此交叉 污染问题。

然而， 由于齿轮机械结构的局限性， 开发新的搅拌器， 仍有其必要性。 发明内容

本发明一方面的目的是提供一种搅拌棒套， 其结构简单， 可有效降低制造、 维修及 保养各方面的成本。

该搅拌棒套， 包含：

一套管， 其具有一开口部； 以及

一中空转轴， 该中空转轴连接于该开口部， 且该中空转轴的外壁面形成径向凹入的 至少一环形凹槽， 通过旋转驱动该环形凹槽， 以带动该中空转轴及该套管旋转而进行搅 拌。

于一实施例中， 套管的一端可为开口部， 而另一端可为封闭部。

于另一实施例中， 环形凹槽可为多个。

于又一实施例中， 环形凹槽为沿中空转轴的轴向方向形成一螺纹 状的环形凹槽。 本发明另一方面的目的是提供一种利用该搅拌 棒套的搅拌装置，其采用类似于滑轮 概念的设计， 以克服齿轮因其机械结构在排列方式、 设计和摩耗上的局限性， 在处理大 通量的样本时更具有设计弹性， 并可大幅降低零件的淘汰更换频率。

该搅拌装置， 包含：

一搅拌棒套， 该搅拌棒套包含一套管以及一中空转轴， 其中该套管具有一开口部， 该中空转轴连接于该开口部， 且该中空转轴的外壁面形成径向凹入的至少一 环形凹槽； 以及

一传动元件， 其包含一传动轴及一动力传达体， 该动力传达体分别套接该传动轴及 该中空转轴的该环形凹槽，

该传动轴通过该动力传达体输出动力至该环形 凹槽， 以带动该中空转轴及该套管旋 转而进行搅拌。

于一实施例中， 套管的一端可为开口部， 而另一端可为封闭部。 于另一实施例中， 环形凹槽可为多个。

于又一实施例中， 环形凹槽为沿中空转轴的轴向方向形成一螺纹 状的环形凹槽。 于一实施例中， 搅拌装置可更进一步包含一磁棒。 于一具体实施例中， 磁棒可穿设 该中空转轴以及该套管的该开口部， 以进行磁吸作用。

于一实施例中， 传动元件可由一马达所旋转驱动， 但不仅限于此。

于一实施例中， 该动力传达体为一无端环状的动力传达体。

于一实施例中， 动力传达体可为， 例如， 链条或皮带， 但不仅限于此。

于一实施例中， 搅拌棒套为多个时， 多个该搅拌棒套间隔呈一阵列形态设置排列。 此处所指的阵列形态可为对称或不对阵的任意 几何形状， 例如： 正方形、 长方形、 三角 形、 五角形、 六角形等。

于一实施例中， 传动元件可包含多个传动轴。 于一具体实施例中， 当传动元件包含 多个传动轴时， 传动元件可包含多个动力传达体， 该多个动力传达体进一步套设于该多 个传动轴间。

于一实施例中， 前述搅拌装置可进一步包含一支撑架， 该支撑架包含一架体以及一 座体。于一具体实施例中，搅拌棒套可容设于 该架体中，且该传动元件可安装于该座体。

本发明的搅拌棒套与搅拌装置结构相对简单， 无论在制造、 维修、 保养等各方面皆 能有效节省成本； 而且， 本发明的设计能有效降低摩擦损耗， 可大幅降低零件的淘汰更 换频率； 并且， 本发明的设计只需要改变皮带长度便可任意排 列组合更多的搅拌棒套， 这样的排列使得扩充或减少操作体积更具弹性 ， 可随使用者需求而实时调整。 附图说明

图 1-A为本发明的一实施例中搅拌棒套的主要构成 元件的分解示意图。

图 1-B为本发明的一实施例中搅拌棒套的主要构成 元件的组合示意图。

图 2为本发明的一实施例中多个搅拌棒套以阵列� �态排列的示意图。

图 3为本发明的一实施例中搅拌装置的示意图。

图 4为本发明的另一实施例中搅拌装置使用状态� �示意图。

图 5为本发明的又一实施例中搅拌装置中部分元� �的示意图。

附图标号说明：

1搅拌棒套

11套管 111开口部 112封闭部

12中空转轴 121连接端

122外壁面 123环形凹槽

2直线阵列形态

21、 22、 23、 24、 25、 26、 27、 28搅拌棒套

211、 221上方环形凹槽 222、 232下方环形凹槽

29动力传达体

3搅拌棒套

31套管 311开口部

312封闭部

32中空转轴 321连接端

322外壁面 323环形凹槽

41传动轴 42动力传达体

43辅助传动轴

5支撑架

51座体 52架体

6磁棒

7样品槽 71槽位

8搅拌装置 81搅拌棒套 具体实施方式

本发明一个或一个以上实施例的细节将于所附 附图和以下描述中予以阐述。根据这 些描述和附图和权利要求， 将可容易地了解本发明的特征、 目的和优点。 为让本发明的 上述特征和优点能更明显易懂， 下文特举实施例， 并配合所附附图作详细说明。

本发明的优点及特征将参照例示性实施例及附 图进行更详细地描述而使其更容易 理解。 然而， 本发明可以不同形式来实现且不应该被理解仅 限于此处所陈述的实施例。 相反地， 对所属技术领域具有通常知识者而言， 所提供的此些实施例将使本发明更加透 彻与全面且完整地传达本发明的范畴， 且本发明将仅为所附加的权利要求所定义。 在附 图中， 成分或元件的尺寸及相对尺寸为了清晰易懂而 以夸示方法表示。 整篇说明书中， 一样的元件符号指的是相同的元件。 如本文中所使用的， 术语"及 /或"包含任何及所有 一或多相关所列物件的组合。

除非另外定义， 所有使用于本文的术语 （包含科技及科学术语） 具有与本发明所属 该领域的技术人士一般所理解相同的意思。 将更可理解的是， 例如于一般所使用的字典 所定义的那些术语应被理解为具有与相关领域 的内容一致的意思， 且除非明显地定义于 本文， 将不以过度理想化或过度正式的意思理解。

除非本文另外清楚地指出， 单数形式 "一" 、 "至少一"与 "该"用于本文中可包 含多个指涉物。

以下将配合附图详细叙述例示实施例。然而， 这些实施例可以包含于不同的形式中， 且不应被解释为用以限制本发明的权利要求。 这些实施例的提供使得本发明的揭露完整 与明了， 熟知此技术的人将能经由该些实施例了解本发 明的范畴。

请参考图 1-A本发明的一实施例中搅拌棒套的主要构成元 件的分解示意图和图 1-B 本发明的一实施例中搅拌棒套的主要构成元件 的组合示意图。 该搅拌棒套 1， 包含： 一套管 11， 其一端为一开口部 111， 而另一端则为封闭部 112。

一中空转轴 12， 该中空转轴 12延伸出一连接端 121， 该连接端 121连接于该开口 部 111， 且该中空转轴 12的外壁面 122形成径向凹入的多个环形凹槽 123。

请进一步参考图 2， 多个搅拌棒套， 例如搅拌棒套 21、 搅拌棒套 22、 搅拌棒套 23、 搅拌棒套 24、 搅拌棒套 25、 搅拌棒套 26、 搅拌棒套 27、 搅拌棒套 28可并排形成一直 线阵列形态 2， 如图 2所示， 一无端环状的动力传达体 29， 本实施例中为皮带 （熟悉该 项技术者可依其需要任意选择有齿或无齿皮带 ） ， 该皮带的一端以上下交替的方式套设 于相邻的搅拌棒套， 另一端则套设于一可提供旋转动力的传动元件 （详见后述） 上。 例 如， 皮带会套设在相邻搅拌棒套 21、 搅拌棒套 22上方的上方环形凹槽 211、 上方环形 凹槽 221， 而在搅拌棒套 22、 搅拌棒套 23间， 皮带则是套设在下方环形凹槽 222、 下方 环形凹槽 232， 依此类推， 如此交替套设的方式可使皮带于搅拌棒套间维 持一定张力， 以免皮带松脱。 使用时， 传动元件所提供的旋转动力， 会通过皮带传送至前述搅拌棒套 21、 搅拌棒套 22、 搅拌棒套 23、 搅拌棒套 24、 搅拌棒套 25、 搅拌棒套 26、 搅拌棒套 27、搅拌棒套 28， 以带动该中空转轴及该套管旋转而进行搅拌。 本发明的无端环状的动 力传达体 29可以是例如： 链条、 皮带， 但不限于此， 任何可套设于环形凹槽并提供适 当旋转动力之物皆可。 而且， 于其它可能的实施形态中， 环形凹槽 123可为沿中空转轴 12的轴向方向形成一螺纹状的环形凹槽。

请参考图 3， 本发明的一实施例中搅拌装置的示意图。 该搅拌装置， 包含： 多个搅拌棒套 3， 各搅拌棒套 3彼此间隔排列成一方形阵列形态。 各搅拌棒套 3皆 包含一套管 31以及一中空转轴 32， 其中该套管 31—端为一开口部 311， 而另一端则为 封闭部 312。 该中空转轴 32延伸出一连接端 321， 该连接端 321连接于该套管 31的开 口部 311， 且该中空转轴 32的外壁面 322形成径向凹入的多个环形凹槽 323。

传动元件包含一传动轴 41、 多个无端环状的动力传达体 42和多个辅助传动轴 43， 本实施例中动力传达体 42为皮带，将多个动力传达体 42分别套接于传动轴 41、各辅助 传动轴 43及各搅拌棒套 3，并以前述上下交替的方式套设于各相邻搅� �棒套 3的各环形 凹槽 323间。 该传动元件的传动轴 41的驱动方式则为现有技术， 于本实施例中， 该传 动元件的传动轴 41可由一马达 （图中未示） 所旋转驱动。

请参考图 4， 搅拌装置的另一实施例为可设置于一支撑架 5， 该支撑架包含一座体

51 以及一架体 52， 前述多个搅拌棒套 3容设于架体 52中， 而该传动元件的传动轴 41 和多个辅助传动轴 43则安装于该座体 51。 当进行磁吸作用时， 搅拌装置可包含一个或 多个磁棒 6以及一样品槽 7加以使用。该样品槽 7包括多个槽位 71 (例如： 96个槽位）， 其使用方式详见下述。

请参考图 3以及图 4， 当仅进行一般旋转搅拌时， 马达会驱动该传动元件的传动轴

41开始旋转， 此时套设于传动轴 41的动力传达体 42 (例如： 皮带）会一并被带动旋转， 由于动力传达体 42另一端被交错套设于多个辅助传动轴 43， 而其它套设于多个辅助传 动轴 43和中空转轴 32的环形凹槽 323间的动力传达体 42， 会被多个辅助传动轴 43带 动而旋转， 因此旋转动力会通过动力传达体 42传送至该中空转轴 32， 带动该中空转轴 32以及与其相连接的套管 31—起旋转， 而进行旋转搅拌的功能。

于另一实施例中， 当进行磁吸作用时， 搅拌装置可包含一个或多个磁棒 6。 当搅拌 装置需具备磁吸功能时， 可将磁棒 6穿设过该中空转轴 32、 连接端 321、 该套管 31的 该开口部 311而进入该套管 31， 以使得该套管 31具有磁吸功能， 以吸附样品槽 7各槽 位 71中的磁珠 （图中未示） 。

在另一实施例中， 搅拌棒套 3为可拆式， 且套管 31—端为开口部 311， 而另一端则 为封闭部 312， 套管 31的开口部 311可使中空转轴 32的连接端 321插入以相互结合， 通过连接端 321的特殊设计， 可进行下方耗材（套管 31 )的快速且自动化更换以确保耗 材操作更换的准直性； 此外， 在使用时， 耗材也可自动化地插入与退出连接端 321， 大 幅简化传统类似的搅拌装置的操作过程， 及减少样品污染等问题。

请再搭配图 5， 为本发明的另一实施例中搅拌装置中部分元件 的示意图， 图中搅拌 装置 8的搅拌棒套 81排列成不规则的阵列形态。 由此图的排列方式更可看出本发明的 特点， 即本发明采用类似以皮带带动滑轮运动的结构 设计， 此一设计可克服齿轮与齿轮 间需紧密接合所造成的排列局限性， 提供一更具有弹性变换的搅拌装置， 让使用者可视 需要设计成不同几何排列的阵列形式进行搅拌 。

总结来说， 当搅拌体积增大时， 容器直径势必也需加大， 倘若每一个搅拌单元采用 现有以齿轮驱动的搅拌运动方式时， 间隔距离对齿轮会是很大的设计障碍， 加大齿轮、 增加齿轮连接数， 在装置设计上都极为困难， 一旦有大容量的搅拌需求时， 齿轮设计的 搅拌装置难以适时调整而维持大容量的操作体 积。但是本发明的设计只需要改变皮带长 度便可任意排列组合更多的搅拌棒套， 这样的排列使得扩充或减少操作体积更具弹性 ， 可随使用者需求而实时调整。

另一方面， 现有以齿轮驱动的搅拌运动方式中， 齿轮因转动摩擦力容易损耗， 但本 发明的设计能有效降低摩擦损耗， 可大幅降低零件的淘汰更换频率。 再者， 相较于以齿 轮驱动的方式， 本发明的搅拌棒套与搅拌装置结构相对简单， 无论在制造、 维修、 保养 等各方面皆能有效节省成本。

所有揭露于本发明说明书的特征可使用任何方 式结合。本说明书所揭露的特征可使 用相同、 相等或相似目的的特征取代。 因此， 除了特别陈述强调处之外， 本说明书所揭 露的特征为一系列相等或相似特征中的一个实 施例。

此外，依据本说明书揭露的内容，熟悉本技术 领域者可轻易依据本发明的基本特征， 在不脱离本发明的精神与范围内， 针对不同使用方法与情况作适当改变与修饰， 因此， 其它实施形态亦包含于本发明的权利要求中。