CN113518668A - 离心机用转子及离心机 - Google Patents

Abstract

本发明是将离心机运转时对形成于转子芯的上表面的送液用槽施加的局部应力平均化来抑制转子芯的变形。安装于用于连续离心分离的转子的内部的转子转子芯40包括圆柱状的实心部41、自实心部41向径向外侧扩展的叶片58及自实心部41的上表面向径向外侧延伸的圆板部44，在转子芯41的上表面设置有自中心附近沿径向连续至外侧的送液用槽52。在送液用槽52的下面形成有向径向外侧延伸的应力缓和槽57。应力缓和槽57形成于在轴线方向上透视圆板部44时与送液用槽52的位置重叠的位置。

Description

离心机用转子及离心机

技术领域

本发明涉及一种离心机用转子及使用其的离心机，所述离心机用转子在转子的旋转中自机外注入试样，并在转子的旋转中在机外回收离心分离后的试样。

背景技术

离心分离机将保持应分离的试样的转子(旋转体)收容于转子室(旋转室)中，在利用门将转子室的开口部密闭的状态下，使用马达等驱动装置使转子高速旋转，由此进行被转子保持的试样的分离、精制等。在通常的使用中，在转子旋转停止时，将进行分离的试样放入至试样容器中并保持于转子，关闭转子室的门后，通过驱动装置而使转子旋转。离心分离运转结束后，停止转子的旋转，打开门而取出试样容器。

作为其他离心分离的方法，如在医学、药学等领域中所使用那样，有自离心机本体的机外经由管将试样连续直接流入转子来分离的所谓使用连续转子的方法。连续转子的结构例例如在专利文献1、专利文献2中有示出。在使用连续转子的情况下，成为如下结构：在离心分离机本体的外部设置放入试样的试样容器，通过自所述容器延伸至设置于离心分离机本体的转子室的转子的管来形成试样流通路，一边使转子旋转，一边将进行分离的试样自试样容器连续流入至转子。

为了在使用连续转子的离心分离机中将试样管自离心机本体的机外导入至转子室，而在分隔转子室内与外部的门上设置转接器。转接器能够自旋转中的转子的上部轴心附近向转子的内部空间注入与排出密度梯度液或试样等液体。虽然转子的形状多种多样，但例如作为盖(转子罩)的碗模具，有如下模具：在其内部空间安装有被称为转子芯的构件，以使所注入或排出的液体在规定方向上流动。转子芯的形状也有多种，作为一例，使转子芯的上表面与转子罩密接，在上表面形成数处自中心轴心附近向径向外侧呈放射状延伸的密度梯度液的送液用槽。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利实开昭60-119946号公报

专利文献2：日本专利特开2010-82567号公报

发明内容

发明所要解决的问题

连续转子中使用的转子芯配置于转子的内部，由于在由密度梯度液或试样等液体充满转子的内部空间的状态下高速旋转，因此由因离心分离引起的液压带来的应力集中于形成于转子芯的槽部分、例如在上表面呈放射状形成的送液用槽的特定的部位。所述应力在使转子芯的槽部附近发生变形的方向上发挥作用，因此对转子芯要求可应对应力的充分的强度。另外，重要的是不仅可耐受强度，而且可耐受重复使用，以使转子芯具有充分的寿命。

本发明是鉴于所述背景而成，其目的在于提供一种离心机用转子及使用离心机用转子的离心机，所述离心机用转子将由对形成于转子芯的上表面的送液用槽施加的液压带来的局部施加的应力平均化来抑制转子芯的变形。

本发明的另一目的在于提供一种通过抑制转子芯的变形来使寿命具有充分裕度的离心机用转子及使用其的离心机。

解决问题的技术手段

若对本申请中所公开的发明中具有代表性的特征进行说明，则如下所述。

根据本发明的一个特征，为一种离心机用转子，其包括：转子主体，在内部具有凹部；转子芯，配置于凹部内；及转子罩，封闭转子主体的开口；并且离心机用转子通过驱动源而旋转，且转子芯包括：圆柱状的实心部；圆板部，自实心部的上表面向径向外侧延伸；送液用槽，位于转子芯的上表面，且以自实心部至圆板部连续的方式形成；送液用孔，以自实心部的上表面向下侧延伸，进而沿径向延伸的方式形成；并且在圆板部的下表面形成应力缓和槽。转子芯是树脂或金属制的一体件，送液用槽的上侧开口部分通过与转子罩的内侧下壁相接而关闭，在轴线方向上透视圆板部时，应力缓和槽配置在与送液用槽的位置部分重叠的部分。进而，应力缓和槽是在圆板部的下表面自内周侧至外周侧沿径向在直线上延伸的槽，且以外周侧的端部到达至圆板部的外缘部的方式形成。

根据本发明的另一特征，送液用槽在周向上以等间隔形成多个，应力缓和槽以与多个送液用槽分别对应的方式形成。例如，送液用槽的与延伸方向正交的剖面形状为U字状，应力缓和槽的与延伸方向正交的剖面形状为长方形状、U字状或V字状。另外，构成为：在将圆板部的板厚设为T、将送液用槽的深度设为D₁的情况下，应力缓和槽的深度D₂满足D₁+D₂＜T的条件。如上所述，应力缓和槽分别对应于各个送液用槽的，在周向或径向上分散形成多个。进而，还设置自实心部的外周面向径向外侧延伸的叶片。这些叶片是与圆板部连接的铅直板状，且实心部与叶片以一体或独立体式形成。

根据本发明的又一特征，在实心部的上表面的轴心处形成有向轴向上侧突出的圆柱状的凸部。送液用槽由在凸部的外周面沿下方向延伸的四条轴向槽部及自轴向槽部的下端朝向实心部的径向外侧延伸的径向槽部构成。另外，送液用孔包括第一送液用孔及第二送液用孔，所述第一送液用孔在凸部的上表面的轴心处具有上侧开口，在轴线方向上沿下方向延伸，在中途朝向径向外侧，并在实心部的外周面且邻近圆板部的下表面处开口，所述第二送液用孔在相对于第一送液用孔的上侧开口在径向外侧邻接的位置具有开口，沿轴线下方向延伸，在中途朝向径向外侧并在实心部的外周面具有开口。使用以所述方式构成的离心机用转子、门转接器、碗状物及框体等来构成离心机，所述门转接器安装于转子罩且具有供向凹部内供给液体及使所述液体排出的流路通过的贯通口，所述碗状物划定供离心机用转子旋转的转子室，所述框体用于保持驱动源及碗状物。

发明的效果

根据本发明，在沿转子芯的径向延伸的圆板部的下表面且为与送液用槽的位置部分重叠的位置形成应力缓和槽，因此可缓和由形成于芯的上表面的送液用槽局部施加的应力的集中，能够抑制高速旋转时的转子芯的变形，且能够延长转子芯的寿命。

附图说明

[图1]是本发明的本实施例的离心机1的整体结构图。

[图2]是图1的转子20的放大图。

[图3]是自图2的转子芯40的斜下方观察时的立体图。

[图4]是自图2的转子芯40的斜上方观察时的立体图。

[图5](A)是自图4的B部观察时的转子芯40的圆板部44的部分侧面图，(B)、(C)是用于说明送液用槽152、52的应力的部分剖面图。

[图6]是用于说明离心分离运转时的密度梯度液的送液状态的转子20的示意图。

[图7]是用于说明离心分离运转时的试样的送液状态的转子20的示意图。

[图8]是用于说明离心分离运转时的经分离的试样的排出状态的转子20的示意图。

[图9]是用于说明本实施例的变形例的送液用槽的部分俯视图与部分侧面图。

[图10]是用于说明本实施例的变形例的送液用槽的部分俯视图与部分剖面图。

[图11]是用于说明本实施例的变形例的送液用槽的部分俯视图与部分剖面图。

[图12]是先前的离心机的转子芯140的图，(A)是自转子芯140的斜下方观察时的立体图，(B)是自转子芯140的斜上方观察时的立体图。

具体实施方式

以下，基于附图对本发明的实施例进行说明。再者，在以下图中，对同一部分标注同一符号，省略重复说明。另外，在本说明书中，以上下左右的方向为图中所示的方向的形式进行说明。

图1是表示本发明的实施例的离心机1的整体结构的剖面图。离心机1中，由箱形的金属板等制作的框体2的内部通过分隔板13而将框体2的内部空间分割为上室与下室，在上室内设置有由金属制的薄板形成的碗状物3。碗状物3的开口部通过由滑动式的门18封闭来划定转子室4。转子20是能够在旋转中取出/放入进行分离的试样的所谓的连续离心分离用的旋转体，且安装于作为驱动装置的马达9的旋转轴10。马达9经由减震器12而固定于构成框体2的一部分的分割板13。在框体2的下侧设置有脚部16。

碗状物3由不锈钢、铝合金、铜合金等材料形成，水平方向剖面为大致圆形且是在上侧具有开口部的大致杯状的形状。在碗状物3的底面设置有用于冷却转子室4而将转子20冷却(维持)为设定温度的冷却装置14。在碗状物3的外侧配置有壁厚为数mm～数十mm的金属制保护器8。

在马达9的旋转轴10的上端设置有冠部11，转子20的旋转轴孔25以与冠部11卡合的方式载置。在框体2的内部配置有对马达9的运转等进行控制的控制装置15。在控制装置15中包含微处理器，通过执行计算机程序来进行马达9的旋转控制、冷却装置14的运转控制、密度梯度液或试样等的送液及排出控制。在框体2的上表面设置有未图示的液晶显示器等显示装置。

在转子20的上侧配置有在内部收容了密封主体的门转接器70。门转接器70是不旋转的构件，且用门18的贯通孔18a支撑包含密封主体71的密封附件。在密封主体71设置有试样出入口72、密度梯度液入口73、冷却水用的配管的水出口74。此处虽未图示，但在试样出入口72连接有用于送液试样并排出试样与密度梯度液的未图示的管，在密度梯度液入口73连接有用于输送密度梯度液的管。在水出口74连接有用于使冷却未图示的密封主体组的冷却水循环的未图示的管。

转子20是通过收容以分离为目的的试样并由马达9旋转驱动而将试样以在径向上形成层的方式分离。转子主体21是碗形，在碗形的外周的上端部形成有外螺纹，在底面形成有安装于固定于旋转轴10的前端(上端)的冠部11的旋转轴孔25。在自转子主体21的上侧的开口向内侧凹陷的凹部22的内侧配设有芯(转子芯40)，开口由罩30封闭。转子芯40具有自上方观察时将分离室24以扇形分割为四个的作为隔离壁的叶片58(参照后述的图2～图4)。

罩30具有与转子主体21的外螺纹紧固的内螺纹，通过堵塞碗形的转子主体21的开放部来收容试样，通过罩30与转子主体21来封闭分离室24(符号参照图2)。本实施例的离心机1不仅可使用所谓的连续离心分离用的转子20，而且也可使用通常的角转子或摆动转子。角转子在周向上具有多个安装试验容器的安装孔，在将角转子安装于冠部11的情况下，取下图1所示的门转接器70，并封闭门18的贯通孔18a。

图2是转子20的放大图。转子20由碗形的转子主体21、转子芯40及罩30构成，所述转子芯40用于将送液导向分离室(收容部)24的规定的径向及轴向位置并自假定的径向及轴向位置抽吸液体，所述罩30将转子主体20的上部开口封闭。转子主体21是通过钛合金等金属的一体成形而形成，且在转子主体21的上部开口部的外周部形成有外螺纹(未图示)，在底面形成有安装于冠部的旋转轴孔25。

罩30是钛合金等金属的一体件，且由与转子主体21的开口面成为同一面的圆板面31及自圆板面31的外缘部向下方延伸的圆筒面32构成。在圆筒面32的内周侧形成有与形成于转子主体21侧的外螺纹紧固的内螺纹，通过罩30堵塞碗形的转子主体21的开放部来收容试样，在罩30与转子主体21的内部空间形成试样的分离室24。在盖30与转子主体21的接合部设置有密封垫28，从而提高密闭性。进而在罩30的中心轴部形成有用于插入轴35的贯通孔30a。轴35通过未图示的螺母而固定于罩30。成为外管形成于其内管的外侧的双重管路，内侧的管路与转子芯40的中心轴孔45连结，外侧的管路成为与形成于罩30的中心轴线上的下表面侧的呈上下颠倒的漏斗状形成的倒漏斗状流路部34连通的通路。倒漏斗状流路部34成为密度梯度液或缓冲液等的输送排出用的通路的一部分。

转子芯40主要由大致圆筒状的实心部41及在实心部41的上表面相同的面上向径向外侧呈凸缘状延伸的环状的圆板部44构成。这些是通过合成树脂或金属的一体成形而制造。实心部41并非完全的圆柱状，其直径形成为随着自上侧朝向下侧而外径稍变小。在转子芯40的上表面中心部形成有向上侧呈凸状突出的圆柱状的凸部43，与形成于罩30的圆柱状的凹陷部分(凹部37)卡合。在转子芯40的下表面中心部形成有向上侧呈凸状凹陷的凹部42a，与形成于转子主体21的底面中心轴附近的向上侧突出的凸部23卡合。在凹部42a与凸部23之间介隔存在O型环27，以液体不自箭头45c所示的中心轴45的下端泄漏至阶差部42的下侧的方式密封。

在转子芯40的上表面形成有径向延伸的送液用的送液用槽(径向槽)52。送液用槽52的外周侧端部延伸至大致到达转子主体21的凹部的内壁面的位置。送液用槽52形成于圆板部44的上表面侧，但在与送液用槽52的位置对应的圆板部44的下表面侧形成有应力缓和槽57。

中心轴孔45形成为与转子芯40的旋转轴线A1呈同心状。中心轴孔45通过钻孔而形成为自转子芯40的上表面的箭头45a的位置贯通至下表面的箭头45c的位置。进而，在转子芯40的下表面自箭头46a所示的位置附近至中心轴孔45的中途的箭头45b的位置倾斜地形成有径向孔46。径向孔46以在周向上每隔90度的方式以等间隔形成合计四条(因剖面位置的关系而在图2中仅观察到两条)。径向孔46也可与中心轴孔45同样地通过钻孔来形成。

由于周向上的配置位置不同，因此虽然在图2的纵剖面位置观察不到，但在转子芯40形成有将凸部43的上表面与箭头41b所示的实心部41的上端附近连通的大致L字状的贯通孔47(图7中示意性示出)。

图3是自斜下方观察转子芯40时的立体图。转子芯40是为了形成试样或密度梯度液在转子主体21内的通路而设置，且是通过合成树脂或金属的一体成形而制造。形成于转子芯40的四张叶片58是为了防止分离室24(参照图2)内的试样、密度梯度液的紊乱而形成。在圆板部44的外缘部分露出送液用的径向槽52的出口开口。为了使自径向槽52朝向径向外侧送出的液体有效地流至下侧空间，在圆板部44的径向槽52的开口附近形成有向内侧呈圆弧状稍凹陷的凹陷部56。通过形成所述凹陷部56，即便凹陷部56以外的圆板部44的外周面与转子主体21的内周侧壁面密接，也不会限制流路。L字状孔47的开口47a定位于箭头41b所示的实心部41的上端附近且为圆板部44的正下方。所述L字状孔47的另一侧开口在形成于转子芯40的上表面的中心轴上的凸部43(参照图2)的上表面开口。

在转子芯40的实心部41的下表面形成有与中心轴孔45(参照图2)连通的径向孔46的开口46a。如图2的剖面图所示，径向孔46是倾斜地形成而并非水平，倾斜地形成为随着接近旋转轴线A1而成为上方向。若四处的开口46a与转子主体21(参照图2)的底面密接，则液体不流动，因此以使在实心部41的底面的外缘侧与转子主体21之间具有间隙的方式，在实心部的下侧形成有稍微向下侧突出的阶差部42。通过如上所述那样形成阶差部42而构成为通过使用径向孔46的第一送液用孔，试样可在分离室24(参照图2)内顺利地流入或排出。再者，径向孔46是第一送液用孔，L字状孔47是第二送液用孔，且为相互独立地流路。

此处，使用图12来说明先前的转子芯140的形状。先前的转子芯140形成有实心部141及自其上表面向径向外侧延伸的圆板部144。另外，在实心部141的外周面安装有钛合金制的钛套筒160。在钛套筒160的外周侧安装有合成树脂例的叶片(未图示)，整体形状成为与图3所示的本实施例的转子芯40相同的形状。使用钛套筒160是为了增强实心部141，且嵌入至实心部141来使用。在钛套筒160的外周侧能够安装未图示的合成树脂制的叶片。未图示的叶片成为与图3所示的叶片58大致相同的形状。在先前的转子芯140中也形成有与图3所示者相同的第一送液用孔(径向孔146)与第二送液用孔(L字状孔147)。另外，实心部141与圆板部144的上表面144a形成有沿径向延伸的四条送液用槽152。在实心部141的上表面中央形成有凸部143，但其形状或所形成的孔或槽的位置与图2及图3所示者相同。然而，根据图12(B)而明确，圆板部144的下表面144b平坦，且未形成任何槽或凹陷。

再次返回图3。与图12所示的先前的转子芯140不同的方面在于：叶片58也包含于转子芯40中而一体成形，并且在圆板部44的下表面形成应力缓和槽57。应力缓和槽57形成于在圆板部44的上表面上所形成的送液用槽52的下侧。应力缓和槽57配置成在轴线A1方向上观察时与送液用槽52的形成位置部分重叠。另外，应力缓和槽57的径向外侧端部在凹陷部56开口。应力缓和槽57的径向内侧端部如箭头57a所示那样呈球面状形成平滑的边缘部分，极力避免应力集中于特定的拐点。

图4是自转子芯40的斜上方观察时的立体图。转子芯40的上表面形成为虚线所示的实心部41的上表面与形成于其径向外侧的圆板部44连续的平面。在实心部41的上表面的轴心附近形成有中心轴孔45的上侧开口45a。所述上侧开口45a也是第一送液用孔的开口部。在上侧开口45a的周围形成有四处上侧开口47c。上侧开口47c形成于凸部43的上表面且为较旋转轴线A1稍微向径向外侧远离的位置。再者，在上侧开口45a贯通有轴35(参照图2)，因此不与通过上侧开口47c的流路混合存在而维持独立的流路。

主要用于将密度梯度液等供给至分离室内的通路是通过形成于转子芯40的上表面的送液用槽51、52而形成。送液用槽51是沿着凸部43的外周面自上向下方向形成的槽部，且成为通过凸部43与罩30的凹部37抵接来封闭的通路。送液用槽52是沿着凸部43的外周面自径向内侧朝向外侧形成的槽部，且成为通过转子芯40的上表面与罩30的内侧下表面抵接来封闭的通路。送液用槽52的径向外侧端部具有以朝向径向内侧呈圆弧状凹陷的方式削掉而成的凹陷部56，通过送液用槽52而到达至径向外侧部分的液体朝向下侧的分离室24(参照图2)而流动。在转子芯40的实心部41的外周面呈一体形状形成有呈放射状连续的四片叶片58。通过这些叶片58而将分离室24(参照图2)的内部分离为四个空间。如图3所示，在经分离的四个空间中分别配置有径向孔46(第一送液用孔)的开口46a与L字状孔47(第二送液用孔)的开口47a。

在转子芯40的上表面且为实心部41的上侧端部沿周向以均等间隔设置有四个孔部49。这些是为了在自转子主体21中取出转子芯40时卡合专用的夹具而形成。

图5是自B部观察图4的转子芯40时的圆板部44的部分侧面图。圆板部44的板厚为T，在其上表面自径向内侧向外侧延伸的送液用槽52的剖面形状为将椭圆减半的半椭圆状。送液用槽52的内侧端部与沿轴线方向延伸的送液用槽51连接。送液用槽51是在凸部43的外周面向内周侧凹陷的槽。在本实施例中，在圆板部44的下表面且为与送液用槽51对应的周向位置(作为一例，送液用槽51的圆板部44的下表面的大致相同位置)形成有自径向内侧向外侧延伸的应力缓和槽57。应力缓和槽57也是与送液用槽52相同的形状，其剖面形状为将椭圆减半的半椭圆状，且是向与送液用槽51接近的方向凹陷的槽。送液用槽52的板厚方向上的深度D₁理想的是形成得深于应力缓和槽的深度D2，根据形状、液压等诸条件而不同，因此充分确认强度并以最佳形状形成。但是，需要使D₁+D₂充分小于板厚T，达到充分残留送液用槽52与应力缓和槽57间的程度。送液用槽52的周向宽度W₁形成为自径向内侧至外侧成为一定。同样地，应力缓和槽的宽度W₂根据形状、液压等诸条件而不同，因此充分确认强度并以最佳形状形成。

此处，使用图5(B)、(C)来说明通过槽部(送液用槽52)的存在而如何引起应力变化。图5(B)是图12所示的先前的转子芯140的送液用槽152。在送液用槽152中，针对转子芯40，通过所注入的密度梯度液或试样等液体而在同一半径的位置同样地施加液压，但对槽部(送液用槽152)的壁面也向箭头65a、65b的方向施加由转子20的高速旋转引起的液压，因此产生以槽部的角为支点如箭头66a、66b那样在槽的中心附近向上呈凸状弯曲的力矩。因此，在旋转中，使送液用槽152向上呈凸状变形的力发挥作用。因此，在本实施例中，如图5(C)那样，在圆板部44的下侧也形成槽部(应力缓和槽57)，由此利用对下侧的槽部(应力缓和槽57)如虚线箭头67a、67b那样发挥作用的液压，产生如虚线箭头68a、68b那样将槽部(应力缓和槽57)朝下弯曲的力矩，以通过上侧的槽而产生的力矩(66a、66b)与通过下侧的槽而产生的力矩(68a、68b)相互抵消的方式来抑制变形，从而缓和上下槽部的应力，因此圆板部44的变形变小。如上所述，旋转中的芯的变形变小，由此减低伴随重复使用的材料疲劳的影响，从而使转子芯40的寿命持有余量。

接下来，使用图6～图8来说明离心分离运转时的密度梯度液或试样的供给及排出状态。图6是说明向转子20内注入试样之前的准备阶段即密度梯度液的送液状态的图。在图6～图8的各(A)图中，为了了解液体的流动，将送液用槽52、第一送液用孔(径向孔46)放大图示，为了在相同的剖面图中观察到第二送液用孔(L字状孔47)，而在周向位置上挪动来图示，且设为不符合实际的比例尺或配置的示意图。特别是，由于将转子芯40的形状图示得小并放大了各通路的大小，因此需要注意。

对注入试样的工序进行说明。当操作员操作未图示的显示面板而使运转开始时，控制装置15使马达9旋转而使转子20以约3,000rpm旋转。此时，控制装置15使冷却装置14运行而将转子室4内的温度冷却至规定。接下来，图中未示出的控制装置15使用贯通罩30的中心轴线的双重通路中外侧的通路而如箭头81a那样输送密度梯度液。在图6(A)中，虽仅对左侧的黑箭头标注符号，但由于是旋转对称，因此在图中右侧的分离室24中也成为相同的液体流动。如箭头81a那样流动而到达至凸部43的上面的空间36部分的密度梯度液通过离心力而沿着呈漏斗状形成的倒漏斗状流路部34的外周面流动，如箭头81b～81d那样流入至送液用槽51、52。此处，由于转子20以3,000rpm旋转，因此液体因离心力而在外周侧流动，因此液体不会流入L字状孔47内。流动至送液用槽52的外缘部的液体如箭头82a、82b那样流入至分离室24的内部。以所述方式在分离室24内充满密度梯度液，此时，通过一边切换比重不同的密度梯度液一边使其流动，可在分离室24内形成密度不同的液体层。当分离室24的内部由密度梯度液充满时，剩余部分且比重较小的密度梯度液通过径向孔46而如箭头85那样挤出至中心侧，在中心轴孔45中如箭头86a、86b那样流动而排出至转子20的外部。如上所述，使用未图示的送液泵而自转子20的外部注入试样分离所需的密度梯度液，并自轴35排出。

接下来，使用图7来说明进行离心分离的工序。自图6所示的密度梯度液的注入状态切换流路，将转子20的旋转提高至32,000rpm～35,000rpm，使用未图示的送液泵而自轴35的内侧如箭头87a那样送入试样。如箭头87a～87c那样流经中心轴孔45、径向孔46的试样如箭头87c那样通过转子芯40的实心部41的下表面与转子主体21的底面之间的间隙而流入至分离室24。在分离室24中，通过以高速旋转的转子20的离心力，密度较高的成分向外周侧移动，密度较低的成分向内周侧移动。如箭头87a～87d那样流入的试样连续流动，因此分离室24中内周侧的比重较轻的成分自L字状孔47的开口47a如箭头87f那样向内侧移动，如箭头87g那样自形成于凸部43的上侧开口47c排出，如箭头87h那样自转子20排出至外部。如上所述，一边使试样在转子20中连续流动，一边进行适于离心分离的时间的运转。

图8是表示离心分离运转结束而取出经分离的试样成分(分离试样90)时的流程的图。此处，使转子20再次减速至3,000rpm。接下来，自试样排出口如箭头88a～88d那样注入比重较重的挤出液。于是，挤出液在分离室24中自成为取出对象的经分离的试样成分(分离试样90)的外周侧向内周侧挤出。分离试样90的内周侧的密度梯度液如箭头91a～91c、92、93a、93b那样自轴35排出至外部。进而，当注入挤出液时，继内周侧的密度梯度液之后而排出分离试样90，因此将其回收。包含经沉淀的粒子的密度梯度液可通过分光光度计等连续测定吸光度，同时利用馏分收集器进行分割回收。如上所述，通过继续流入挤出液而自分离室24的外侧向内侧挤出分离试样90，并经由中心轴孔45而如箭头93a、93b那样回收分离试样90。在以上的一系列工序中，关于转子室4与大气，在密闭状态下进行。

如以上所说明那样，在本实施中除了转子芯40的上表面的送液用槽52以外，还形成应力缓和槽57，因此高速旋转中的转子芯40的变形变小，由此可减低重复使用时的破坏风险，可使转子芯40的寿命持有大幅裕度。

接下来，使用图9～图11来说明本实施例的应力缓和槽57的变形例。应力缓和槽57如图5(C)所说明那样是为了抵消因送液用槽52所引起的弯曲力矩而形成。因此，关于应力缓和槽57的形状或设置位置，若其效果充分，则可形成于各个部位，另外，槽的形状也可形成为各种。图9(A)是本实施例的应力缓和槽57的形状，应力缓和槽57形成为自实心部41与圆板部44的连接部附近连续至外缘部。示出此时的送液用槽52与应力缓和槽的剖面形状的变化的是右侧部分。最上方的侧面图是图3～图8所说明的应力缓和槽57的剖面形状。再者，图9的右侧所示的送液用槽52与应力缓和槽57的剖面开口为长方形状，但实际而言，如图5(A)所示，可设为使槽内的角部变圆的形状。图9(A)的右上的侧面形状中，送液用槽52与应力缓和槽57的宽度(周向上的长度)相同。

图9(A)的右侧正中的侧面形状是应力缓和槽77a的宽度较送液用槽52的宽度小50％左右的形状，图9(A)的右侧下侧的侧面形状是应力缓和槽77b的宽度较送液用槽52的宽度大50％左右的形状。如上所述，即便变更应力缓和槽57、77a、77b的形状，只要获得应力减低的效果，也可为此种形状。

图9(B)是应力缓和槽77(77c～77e)的径向长度分别与图9(A)的应力缓和槽57、77a、77b相同，但其侧面形状、剖面形状形成为圆弧状而并非大致长方形的槽。在图9(B)的右侧示出应力缓和槽77c～77e这三个形状，即便如上所述那样将应力缓和槽77c～77e的与槽的长度方向正交的剖面形状形成为圆弧状，也只要获得应力减低效果即可。

图9(C)是使应力缓和槽78的径向长度在径向上短于图9(B)的应力缓和槽78的图。此时，不改变应力缓和槽78的径向外侧位置而使箭头78a所示的内侧位置向外侧挪动。如图9(C)的右侧所示，应力缓和槽78的与长度方向正交的剖面形状设为圆弧状，但也可采用图9(A)、图9(B)各图所示的形状。

图10(A)中，不使应力缓和槽79的径向外侧的位置延伸至圆板部44的外缘位置而如箭头79b所示那样停留于较外缘稍靠内侧。应力缓和槽79的内周侧的位置如箭头79a所示那样与图3～图5所示的应力缓和槽57的内周侧相同。此处，如图10(A)的右侧所示，应力缓和槽79的C-C剖面的剖面形状形成为圆弧状，但也可设为图8及图9所示的各种剖面形状。

图10(B)中，将(A)所示的应力缓和槽79以在周向上邻接的方式空开间隔地配置两条而成的应力缓和槽79A、79B各自的内周侧位置与图3～图5所示的应力缓和槽57的内周侧大致相同，外周侧位置与图10(A)的应力缓和槽79大致相同。关于D-D部的剖面形状，如右侧两个所示，既可将应力缓和槽79A、79B的剖面形状设为圆弧状，也可设为应力缓和槽79C、79D那样的大致长方形。

图11是示出进一步的应力缓和槽的变形例的图，在图11(A)中，代替槽而形成三个半球状的凹陷部157A～157C。如图11(A)的右侧所示，E-E剖面中的凹陷部157C的剖面形状形成为半圆状。形成这些凹陷部157A～157C的位置配置于在轴线A1方向上透视时与送液用槽52完全或部分重叠的位置。

在图11(A)中，以在径向上断续的方式形成多个应力缓和槽，但在图11(B)中，将应力缓和用的槽以其宽度(周向上的长度)与径向位置对应地改变的方式形成。即，在自底面侧观察圆板部44时，应力缓和槽158形成为成为楔状的三角形状。剖面F-F部的剖面形状成为图11(B)的右侧的图那样。再者，应力缓和槽158的槽剖面形状也可以成为圆弧状的形式将角部形成为平滑的曲面，而并非呈大致长方形状设置角部。

以上，对本实施例的转子芯40与应力缓和槽的各种变形例进行了说明，但并不仅限于所述实施例的形状，若为在圆板部44的下表面形成某些凹部的转子芯40，则可获得与本实施例相同的效果。另外，转子芯40的材质也可设为金属制，而并非合成树脂材。

符号的说明

1：离心机

2：框体

3：碗状物

4：转子室

6：保护器

7、8：隔热材

9：马达

10：旋转轴

11：冠部

12：减震器

13：分隔板

14：冷却装置

15：控制装置

16：脚部

18：门

18a：(门的)贯通孔

20：转子

21：转子主体

22：凹部

23：凸部

24：分离室

25：旋转轴孔

27：O型环

28：密封垫

30：罩

30a：贯通孔

31：圆板面

32：圆筒面

34：倒漏斗状流路部

35：轴

36：空间

37：凹部

40：芯

41：实心部

41b：(实心部的)上端附近

42：阶差部

42a：凹部

43：凸部

44：圆板部

45：中心轴孔

45a：上侧开口

46：径向孔(第一送液用孔)

46a：(径向孔的)开口

47：L字状孔(第二送液用孔)

47a：(L字状孔的)出口

47c：(L字状孔的)上侧开口

49：孔部

50：送液用槽

51：送液用槽(轴向槽)

52：送液用槽(径向槽)

56：凹陷部

57：应力缓和槽

58：叶片

70：门转接器

71：密封主体

72：试样出入口

73：密度梯度液入口

74：水出口

77、77a～77c：应力缓和槽

78、79、79A、79B：应力缓和槽

90：分离试样

140：芯

141：实心部

143：凸部

144：圆板部

144a：上表面

144b：下表面

146：径向孔

147：L字状孔

152：送液用槽

158：应力缓和槽

160：钛套筒

A1：(转子的)旋转轴线

Claims (11)

1.一种离心机用转子，包括：转子主体，在内部具有凹部；转子芯，配置于所述凹部内；及转子罩，封闭所述转子主体的开口；并且所述离心机用转子通过驱动源而旋转，且所述离心机用转子的特征在于，

所述转子芯包括：

圆柱状的实心部；圆板部，自实心部的上表面向径向外侧延伸；

送液用槽，位于所述转子芯的上表面，且以自所述实心部至所述圆板部连续的方式形成；

送液用孔，以自所述实心部的上表面向下侧延伸，进而沿径向延伸的方式形成；并且

在所述圆板部的下表面形成应力缓和槽。

2.根据权利要求1所述的离心机用转子，其特征在于，所述转子芯是树脂或金属制的一体件，所述送液用槽的开口部分通过与所述转子罩的内壁相接而关闭，

在轴线方向上观察所述圆板部时，所述应力缓和槽配置在与所述送液用槽的位置部分重叠的位置。

3.根据权利要求2所述的离心机用转子，其特征在于，所述应力缓和槽是在所述圆板部的下表面自内周侧至外周侧沿径向延伸的槽，且外周侧的端部到达至所述圆板部的外缘部。

4.根据权利要求3所述的离心机用转子，其特征在于，所述送液用槽在周向上以等间隔形成多个，

所述应力缓和槽以与多个所述送液用槽分别对应的方式形成。

5.根据权利要求4所述的离心机用转子，其特征在于，所述送液用槽的与延伸方向正交的剖面形状为U字状，

所述应力缓和槽的与延伸方向正交的剖面形状为长方形状、U字状或V字状。

6.根据权利要求5所述的离心机用转子，其特征在于，在将所述圆板部的板厚设为T、将所述送液用槽的深度设为D₁的情况下，

所述应力缓和槽的深度D₂为D₁+D₂＜T。

7.根据权利要求6所述的离心机用转子，其特征在于，所述应力缓和槽分别对应于各个所述送液用槽，在周向或径向上分散形成多个。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的离心机用转子，其特征在于，还设置自所述实心部的外周面向径向外侧延伸的叶片，所述叶片是与所述圆板部连接的铅直板状，

所述圆板部、所述实心部及所述叶片是一体形成的。

9.根据权利要求8所述的离心机用转子，其特征在于，在所述实心部的上表面的轴心处形成有向轴向上侧突出的圆柱状的凸部，

所述送液用槽由在所述凸部的外周面沿下方向延伸的四条轴向槽部及自所述轴向槽部的下端朝向实心部的径向外侧延伸的径向槽部构成。

10.根据权利要求9所述的离心机用转子，其特征在于，所述送液用孔包括第一送液用孔及第二送液用孔，

所述第一送液用孔在所述凸部的上表面的轴心处具有上侧开口，在轴线方向上往下方向延伸，在中途朝向径向外侧，并在所述实心部的外周面且邻近所述圆板部的下表面处开口，

所述第二送液用孔自所述第一送液用孔的上侧开口在径向外侧邻接的位置具有开口而沿轴线下方向延伸，在中途朝向径向外侧并在所述实心部的外周面具有开口。

11.一种离心机，其特征在于包括：

如权利要求1至10中任一项所述的离心机用转子；

门转接器，安装于所述转子罩，具有供向所述凹部内供给液体及使所述液体排出的流路通过的贯通口；

碗状物，划定供所述离心机用转子旋转的转子室；以及

框体，用于保持所述驱动源及所述碗状物。

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