JP2001149814A - 遠心分離機 - Google Patents
遠心分離機Info
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- JP2001149814A JP2001149814A JP34016599A JP34016599A JP2001149814A JP 2001149814 A JP2001149814 A JP 2001149814A JP 34016599 A JP34016599 A JP 34016599A JP 34016599 A JP34016599 A JP 34016599A JP 2001149814 A JP2001149814 A JP 2001149814A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ペルチェ素子を冷却系の要素として使用して
も遠心室内の温度分布を均一にすることができ、それに
よってコンパクト化が図れる遠心分離機を提供するこ
と。 【解決手段】 遠心室を画成するケースの少なくとも外
面を熱伝導率の高い材質によって構成し、該ケースの外
面にペルチェ素子を当接設置したことを特徴としてい
る。
も遠心室内の温度分布を均一にすることができ、それに
よってコンパクト化が図れる遠心分離機を提供するこ
と。 【解決手段】 遠心室を画成するケースの少なくとも外
面を熱伝導率の高い材質によって構成し、該ケースの外
面にペルチェ素子を当接設置したことを特徴としてい
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、温度管理を行うこ
とができる遠心分離機に関するもので、詳しくは、熱効
率を高め、しかもコンパクト化が図れる遠心分離機に関
するものである。
とができる遠心分離機に関するもので、詳しくは、熱効
率を高め、しかもコンパクト化が図れる遠心分離機に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】近年では、遠心分離機の使用が遺伝子工
学分野において増大している。このような分野で使用さ
れる遠心分離機では、細胞等の生体を扱うため試料の温
度管理が必須となる。例えば、細胞分画法の場合には、
遠心分離をしている間にモータから伝達される熱および
ロータと雰囲気との摩擦で熱が生じて、その熱で細胞小
器官やその成分が変性してしまう虞がある。そこで、こ
のような場合には、遠心室内を4〜18℃に冷却する必
要がある。
学分野において増大している。このような分野で使用さ
れる遠心分離機では、細胞等の生体を扱うため試料の温
度管理が必須となる。例えば、細胞分画法の場合には、
遠心分離をしている間にモータから伝達される熱および
ロータと雰囲気との摩擦で熱が生じて、その熱で細胞小
器官やその成分が変性してしまう虞がある。そこで、こ
のような場合には、遠心室内を4〜18℃に冷却する必
要がある。
【0003】図5は、試料の温度管理が可能な従来の遠
心分離機を示している。この遠心分離機では、遠心室
(チャンバ)20を画成するケース21の外周に冷却管
22を巻いて蒸発器とし、該冷却管22の一端をコンプ
レッサ23,コンデンサ24,キャピラリチューブ25
を介して冷却管22の他端部に接続して冷却系を構成し
ている。そして、この遠心分離機では、コンプレッサ2
3を駆動することによって系内の冷媒を循環させて遠心
室20内を冷房する。また、この遠心分離機では、遠心
室20内に温度センサ26を臨ませ、該温度センサ26
を温度制御器27に接続するとともに、試料温度設定器
28を温度制御器27に接続している。そして、温度制
御器27において温度センサ26からの検出値と試料温
度設定器28で予め設定した温度設定値とを比較し、そ
の演算結果に基づいてコンプレッサ23を駆動し、また
は停止している。
心分離機を示している。この遠心分離機では、遠心室
(チャンバ)20を画成するケース21の外周に冷却管
22を巻いて蒸発器とし、該冷却管22の一端をコンプ
レッサ23,コンデンサ24,キャピラリチューブ25
を介して冷却管22の他端部に接続して冷却系を構成し
ている。そして、この遠心分離機では、コンプレッサ2
3を駆動することによって系内の冷媒を循環させて遠心
室20内を冷房する。また、この遠心分離機では、遠心
室20内に温度センサ26を臨ませ、該温度センサ26
を温度制御器27に接続するとともに、試料温度設定器
28を温度制御器27に接続している。そして、温度制
御器27において温度センサ26からの検出値と試料温
度設定器28で予め設定した温度設定値とを比較し、そ
の演算結果に基づいてコンプレッサ23を駆動し、また
は停止している。
【0004】このような遠心分離機では、冷却系として
冷却管22,コンプレッサ23,コンデンサ24等を必
要とし、それだけ遠心分離機が大型化している。
冷却管22,コンプレッサ23,コンデンサ24等を必
要とし、それだけ遠心分離機が大型化している。
【0005】それに対して、ペルチェ素子を使用して、
冷却系を小型化した遠心分離機が提供されている(例え
ば、特開平9−141138号公報)。
冷却系を小型化した遠心分離機が提供されている(例え
ば、特開平9−141138号公報)。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところで、遠心分離機
では、遠心室20内に発生する蒸気等の湿気によってケ
ース21が腐食する虞れがあるため、ケース21を耐腐
食性の高いステンレス鋼によって形成している。しかし
ながら、ステンレス鋼の熱伝導率(0.168W/(s
・℃))はあまり高くなく、特に遠心室20内を真空に
して使用する場合には、冷却管22に対応した小範囲し
か冷却できないため、冷却管22をケース21外周全面
に巻回しなくてはならず、その作業が煩雑になるばかり
でなく、ケース21が嵩張る要因にもなっている。
では、遠心室20内に発生する蒸気等の湿気によってケ
ース21が腐食する虞れがあるため、ケース21を耐腐
食性の高いステンレス鋼によって形成している。しかし
ながら、ステンレス鋼の熱伝導率(0.168W/(s
・℃))はあまり高くなく、特に遠心室20内を真空に
して使用する場合には、冷却管22に対応した小範囲し
か冷却できないため、冷却管22をケース21外周全面
に巻回しなくてはならず、その作業が煩雑になるばかり
でなく、ケース21が嵩張る要因にもなっている。
【0007】そこで、本発明の目的は、ペルチェ素子を
冷却系の要素として使用しても遠心室内の温度分布を均
一にすることができ、それによってコンパクト化が図れ
る遠心分離機を提供することにある。
冷却系の要素として使用しても遠心室内の温度分布を均
一にすることができ、それによってコンパクト化が図れ
る遠心分離機を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1の遠心
分離機では、遠心室を画成するケースの少なくとも外面
を熱伝導率の高い材質によって構成し、該ケースの外面
にペルチェ素子を当接設置したことを特徴としている。
分離機では、遠心室を画成するケースの少なくとも外面
を熱伝導率の高い材質によって構成し、該ケースの外面
にペルチェ素子を当接設置したことを特徴としている。
【0009】この発明の遠心分離機によれば、ペルチエ
素子の冷熱は、熱伝導率の高い材質によって形成された
ケースを経て、直ちに全体に伝達される。したがって、
遠心室は全体にわたって温度分布が均一になる。
素子の冷熱は、熱伝導率の高い材質によって形成された
ケースを経て、直ちに全体に伝達される。したがって、
遠心室は全体にわたって温度分布が均一になる。
【0010】ケースは、内面(遠心室側の面)の耐腐蝕
性があまり考慮する必要がない場合、または耐腐蝕性に
優れかつ熱伝導率の高い材料を使用する場合には、熱伝
導率の高い材質のみによって形成してもよい。また、ま
た遠心室を画成する内ケースと該内ケースを囲繞する外
ケースによって構成し、該外ケースを熱伝導率の高い材
質によって形成してもよい。この場合には、内ケースを
耐腐蝕性に富んだ材料で形成することができる。また、
熱伝導率の高い材質の外ケースで内ケースを囲繞する場
合には、外ケースで内ケースを完全に覆うことが考えら
れるが、外ケースを分割させて内ケースを部分的に覆う
ようにしてもよい。
性があまり考慮する必要がない場合、または耐腐蝕性に
優れかつ熱伝導率の高い材料を使用する場合には、熱伝
導率の高い材質のみによって形成してもよい。また、ま
た遠心室を画成する内ケースと該内ケースを囲繞する外
ケースによって構成し、該外ケースを熱伝導率の高い材
質によって形成してもよい。この場合には、内ケースを
耐腐蝕性に富んだ材料で形成することができる。また、
熱伝導率の高い材質の外ケースで内ケースを囲繞する場
合には、外ケースで内ケースを完全に覆うことが考えら
れるが、外ケースを分割させて内ケースを部分的に覆う
ようにしてもよい。
【0011】本発明の遠心分離機において、耐腐食性に
優れた材料としては、ステンレス鋼の他に、チタン,メ
ッキ鋼板,ポリクロロ・トリフロロ・エチレン(商品名
テフロン)コーティング等の樹脂コーティング,ゴムコ
ーティング等があり、また、熱伝導率の高い材料として
は、アルミニウムの他に、亜鉛,銅,黄銅等がある。
優れた材料としては、ステンレス鋼の他に、チタン,メ
ッキ鋼板,ポリクロロ・トリフロロ・エチレン(商品名
テフロン)コーティング等の樹脂コーティング,ゴムコ
ーティング等があり、また、熱伝導率の高い材料として
は、アルミニウムの他に、亜鉛,銅,黄銅等がある。
【0012】
【発明の実施の形態】図1は本発明に係る遠心分離機の
一実施の形態を縦断面図によって概念的に示したもので
ある。この遠心分離機では、遠心室1を画成するケース
2が、内ケース2aと外ケース2bによって構成され、
内ケース2aは耐腐食性に富んだステンレス鋼が使用さ
れ、外ケース2bには熱伝導性に富んだアルミニウムが
使用されている。そして、外ケース2bの底面には、適
宜箇所,適宜数のペルチェ素子3が当接配置されてお
り、ペルチェ素子3は温度制御器4に接続されている。
なお、この遠心分離機では、遠心室1内に温度センサ5
を臨ませ、該温度センサ5を温度制御器4に接続すると
ともに、試料温度設定器6を温度制御器4に接続してい
る。そして、温度制御器4において温度センサ5からの
検出値と試料温度設定器6で予め設定した温度設定値と
を比較し、その演算結果に基づいてペルチェ素子3を冷
却する。
一実施の形態を縦断面図によって概念的に示したもので
ある。この遠心分離機では、遠心室1を画成するケース
2が、内ケース2aと外ケース2bによって構成され、
内ケース2aは耐腐食性に富んだステンレス鋼が使用さ
れ、外ケース2bには熱伝導性に富んだアルミニウムが
使用されている。そして、外ケース2bの底面には、適
宜箇所,適宜数のペルチェ素子3が当接配置されてお
り、ペルチェ素子3は温度制御器4に接続されている。
なお、この遠心分離機では、遠心室1内に温度センサ5
を臨ませ、該温度センサ5を温度制御器4に接続すると
ともに、試料温度設定器6を温度制御器4に接続してい
る。そして、温度制御器4において温度センサ5からの
検出値と試料温度設定器6で予め設定した温度設定値と
を比較し、その演算結果に基づいてペルチェ素子3を冷
却する。
【0013】このように構成された遠心分離機では、ペ
ルチェ素子3に発生する冷熱が熱伝導の良い外ケース2
bによってケース2全体に伝達され、内ケース2aを介
して遠心室1内に伝達される。
ルチェ素子3に発生する冷熱が熱伝導の良い外ケース2
bによってケース2全体に伝達され、内ケース2aを介
して遠心室1内に伝達される。
【0014】図2は本発明に係る遠心分離機の他の実施
の形態を示した斜視図であり、図3はその遠心分離機の
要部を示した平面図,図4はその遠心分離機の要部断面
図である。
の形態を示した斜視図であり、図3はその遠心分離機の
要部を示した平面図,図4はその遠心分離機の要部断面
図である。
【0015】この遠心分離機では、遠心室1を画成する
ケース2が熱伝導率の高いアルミニウムブロックによっ
て構成されている。このケース2は直方体を成してお
り、相対向する一対の側面に2つの突起7,7がそれぞ
れ形成されている。そして、このケース2では、突起7
を除いた側面を囲繞するようにして発泡スチロール等の
断熱材8が配設されている。
ケース2が熱伝導率の高いアルミニウムブロックによっ
て構成されている。このケース2は直方体を成してお
り、相対向する一対の側面に2つの突起7,7がそれぞ
れ形成されている。そして、このケース2では、突起7
を除いた側面を囲繞するようにして発泡スチロール等の
断熱材8が配設されている。
【0016】一方、この遠心分離機は、2つの熱交換器
9,9を有している。それらの熱交換器9,9のハウジ
ング10は4角筒を成しており、一側面に冷却板11を
備えている。また、ハウジング10の内部には、該冷却
板11に連設された多数のフィン12が収容され、ハウ
ジング10の開口端にはファン13が設置されている。
また、ハウジング10の両端にはスプリング掛け14が
形成されている。
9,9を有している。それらの熱交換器9,9のハウジ
ング10は4角筒を成しており、一側面に冷却板11を
備えている。また、ハウジング10の内部には、該冷却
板11に連設された多数のフィン12が収容され、ハウ
ジング10の開口端にはファン13が設置されている。
また、ハウジング10の両端にはスプリング掛け14が
形成されている。
【0017】この遠心分離機では、冷却板11をケース
2の突起7に向けて熱交換器9をそれぞれ配置させると
ともに、冷却板11と突起7との間にペルチェ素子3を
配置させ、相対向する熱交換器9,9のスプリング掛け
14,14にスプリング15の端部を係合させることに
よって熱交換器9,9をケース2に保持させる。この状
態においては、ペルチェ素子3は、スプリング15の付
勢力によって熱交換器9の冷却板11とケース2との間
に圧接挟持される。
2の突起7に向けて熱交換器9をそれぞれ配置させると
ともに、冷却板11と突起7との間にペルチェ素子3を
配置させ、相対向する熱交換器9,9のスプリング掛け
14,14にスプリング15の端部を係合させることに
よって熱交換器9,9をケース2に保持させる。この状
態においては、ペルチェ素子3は、スプリング15の付
勢力によって熱交換器9の冷却板11とケース2との間
に圧接挟持される。
【0018】そして、ペルチェ素子3の各端子は、図1
に示した遠心分離機と同様に、温度制御器4に接続され
る。そして、試料温度設定器6で設定された電流がペル
チェ素子3に供給され、該ペルチェ素子3の一方の面が
冷却される。したがって、ケース2は、そのペルチェ素
子3によって冷却される。その際、ペルチェ素子3の他
方の面は加熱されるが、その熱は冷却板11、さらには
フィン12から放熱される。このフィン12は、ファン
13によってハウジング10内に発生される空気の流に
晒され、強制的に冷却(放熱)されている。
に示した遠心分離機と同様に、温度制御器4に接続され
る。そして、試料温度設定器6で設定された電流がペル
チェ素子3に供給され、該ペルチェ素子3の一方の面が
冷却される。したがって、ケース2は、そのペルチェ素
子3によって冷却される。その際、ペルチェ素子3の他
方の面は加熱されるが、その熱は冷却板11、さらには
フィン12から放熱される。このフィン12は、ファン
13によってハウジング10内に発生される空気の流に
晒され、強制的に冷却(放熱)されている。
【0019】なお、上記実施の形態では、熱交換器9,
9にスプリング15を装架し、該スプリング15によっ
て熱交換器9をケース2方向へ付勢しているが、例え
ば、図2において円A内に示したように、熱交換器9,
9を互いにネジ16によって締結させ、その締結力で熱
交換器9をケース2へ圧接させるようにしてもよい。
9にスプリング15を装架し、該スプリング15によっ
て熱交換器9をケース2方向へ付勢しているが、例え
ば、図2において円A内に示したように、熱交換器9,
9を互いにネジ16によって締結させ、その締結力で熱
交換器9をケース2へ圧接させるようにしてもよい。
【0020】また、図1に示した実施の形態では、ケー
ス2を内ケース2aと外ケース2bの2層構造にしてい
るが、3層以上であってもよい。例えば、鉄等の剛性を
もった材料で中間層を構成し、その内面に耐腐蝕性に優
れた材料をコーティングまたは添設し、外面にアルミニ
ウム板を添設するなどして3層に構成してもよいことは
勿論である。
ス2を内ケース2aと外ケース2bの2層構造にしてい
るが、3層以上であってもよい。例えば、鉄等の剛性を
もった材料で中間層を構成し、その内面に耐腐蝕性に優
れた材料をコーティングまたは添設し、外面にアルミニ
ウム板を添設するなどして3層に構成してもよいことは
勿論である。
【0021】また、上記実施の形態では、遠心分離機の
遠心室1を冷却する場合について説明しているが、本発
明の遠心分離機は遠心室1を加熱する場合にも適用でき
ることは言うまでもない。
遠心室1を冷却する場合について説明しているが、本発
明の遠心分離機は遠心室1を加熱する場合にも適用でき
ることは言うまでもない。
【0022】
【発明の効果】上記したように、本発明の遠心分離機で
は、遠心室を画成するケースの少なくとも外面を熱伝導
率の高い材質によって構成し、該ケースの外面にペルチ
ェ素子を当接設置したことを特徴としている。この発明
の遠心分離機によれば、ペルチエ素子の冷熱は、熱伝導
率の高い材質によって形成されたケースを経て、直ちに
全体に伝達される。したがって、遠心室は全体にわたっ
て温度分布が均一になる。
は、遠心室を画成するケースの少なくとも外面を熱伝導
率の高い材質によって構成し、該ケースの外面にペルチ
ェ素子を当接設置したことを特徴としている。この発明
の遠心分離機によれば、ペルチエ素子の冷熱は、熱伝導
率の高い材質によって形成されたケースを経て、直ちに
全体に伝達される。したがって、遠心室は全体にわたっ
て温度分布が均一になる。
【図1】本発明に係る遠心分離機の一実施の形態を概念
的に示した縦断面図である。
的に示した縦断面図である。
【図2】本発明に係る遠心分離機の他の実施の形態を示
した斜視図である。
した斜視図である。
【図3】図2の遠心分離機の要部を示した平面図であ
る。
る。
【図4】図2の遠心分離機の要部縦断面図である。
【図5】従来の遠心分離機を示した概念的断面図であ
る。
る。
1 遠心室 2 ケース 2a 内ケース 2b 外ケース 3 ペルチェ素子 4 温度制御器 5 温度センサ 6 試料温度設定器 7 突起 8 断熱材 9 熱交換器 10 ハウジング 11 冷却板 12 フィン 13 ファン 14 スプリング掛け 15 スプリング 16 ネジ
フロントページの続き (72)発明者 小寺 昌守 東京都練馬区田柄3丁目14番17号 トミー 工業株式会社内 (72)発明者 岡田 照夫 東京都練馬区田柄3丁目14番17号 トミー 工業株式会社内 (72)発明者 石井 隆麿 東京都練馬区田柄3丁目14番17号 トミー 工業株式会社内 Fターム(参考) 4D057 AA00 AB01 AC01 AC05 AD01 AE11 BA34 BA43
Claims (3)
- 【請求項1】 遠心室を画成するケースの少なくとも外
面を熱伝導率の高い材質によって構成し、該ケースの外
面にペルチェ素子を当接設置したことを特徴とする遠心
分離機。 - 【請求項2】 前記ケースを熱伝導率の高い材質によっ
て形成したことを特徴とする請求項1に記載の遠心分離
機。 - 【請求項3】 前記ケースを遠心室を画成する内ケース
と該内ケースを囲繞する外ケースによって構成し、前記
内ケースを耐腐蝕性に富んだ材質で形成し、前記外ケー
スを熱伝導率の高い材質によって形成したことを特徴と
する請求項1に記載の遠心分離機。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34016599A JP2001149814A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 遠心分離機 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34016599A JP2001149814A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 遠心分離機 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001149814A true JP2001149814A (ja) | 2001-06-05 |
Family
ID=18334361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34016599A Pending JP2001149814A (ja) | 1999-11-30 | 1999-11-30 | 遠心分離機 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001149814A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6262314A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-19 | Hitachi Ltd | 温度調節機能を有する大口径反射鏡 |
JP2017089991A (ja) * | 2015-11-12 | 2017-05-25 | 日本フリーザー株式会社 | 並列分散型冷却システム |
-
1999
- 1999-11-30 JP JP34016599A patent/JP2001149814A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6262314A (ja) * | 1985-09-13 | 1987-03-19 | Hitachi Ltd | 温度調節機能を有する大口径反射鏡 |
JP2017089991A (ja) * | 2015-11-12 | 2017-05-25 | 日本フリーザー株式会社 | 並列分散型冷却システム |
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