JP2005118689A - 遠心分離機 - Google Patents

Abstract

【課題】遠心分離機の操作者や保守、修理者の安全を確保できる遠隔操作が可能であり、設置された部屋以外の周囲環境への悪影響を排除できる遠心分離機を提供する。
【解決手段】回転装置部２は、試料を分離する円筒形ロータ１４を収容するチャンバー部１０と、円筒形ロータ１４を回転駆動する駆動部１２とを備えており、制御装置部３は、駆動部１２の駆動を制御し、配管・電気配線接続部５は、回転装置部２と制御装置部３とを接続する。回転装置部２は、隔離された装置室８に設置され、制御装置部３は、隔離された部屋外の制御室９に設置され、配管・電気配線接続部５は、装置室８を構成する隔壁７に気密的に貫通されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、液体試料を連続的に流して液体試料中の微小粒子をロータ内で遠心分離する遠心分離機に関する。

従来、遠心分離機は、遠心分離機全体を一つの部屋に設置し、ワクチンや医薬品に使用する原料からウイルス、培養細胞や培養菌体を分離するために用いられている。（例えば、特許文献１〜５参照）。

図６に従来の遠心分離機１０１を示している。遠心分離機１０１は、液体試料から被分離試料の分離を行う回転装置部１０２と、回転装置部１０２を制御する制御装置部１０３と、回転装置部１０２と制御装置部１０３とを接続する配管・電気配線接続部１０５とで構成される。

回転装置部１０２は、支持部１１１と、円筒状のチャンバー部１１０と、駆動部１１２と、リフト機構１１３とを有する。支持部１１１には、下軸受部１２３を有する回転支持部１２０が設けられている。回転支持部１２０には、その下端に液体試料を注入する第１コネクタ部１２７が設けられている。チャンバー部１１０の内部は、支持部１１１および図示せぬ密閉部材によって密閉されている。チャンバー部１１０の上側に位置する駆動部１１２には、その上端に液体試料を排出する第２コネクタ部１２６が設けられている。チャンバー部１１０の内部には、液体試料から被分離試料を分離するための図示せぬ円筒形状の円筒形ロータが配置されており、円筒形ロータの上下両端には、図示せぬ中空状の上回転軸と下回転軸とが設けられている。上回転軸は駆動部１１２に、下回転軸は下軸受部１２３に回転可能に支持されている。

従って、図示せぬ円筒形ロータ、上回転軸および下回転軸は、駆動部１１２の駆動力により回転する。また、第１コネクタ部１２７、下回転軸、円筒形ロータ、上回転軸および第２コネクタ１２６は連通している。上回転軸の上端および下回転軸の下端には、それぞれ図示せぬメカニカルシールが設けられている。チャンバー部１１０内部を減圧した状態で遠心分離を行うために、チャンバー部１１０には、図示せぬ減圧配管接続口が設けられている。リフト機構１１３により、一体化された円筒形ロータ、駆動部１１２、上回転軸および下回転軸は、上昇、下降および紙面に垂直方向に前進、後退する。

制御装置部１０３の上部には、遠心機の運転条件である回転数、回転時間、温度等を設定し、運転状態を表示し、運転のスタート、ストップのスイッチを有するコントロールパネル１３１が備えられている。制御装置部１０３は、回転装置部１０２を運転するための駆動部１１２の電源、駆動部１１２や下軸受部１２３の冷却用冷却水、円筒形ロータを冷却するための冷却コイル用冷媒、試料の注入、排出部であるメカニカルシールを冷却するための冷却水を回転装置部に供給する。また、制御装置部１０３は、チャンバー部１１０の内部を減圧する減圧ポンプを備え、運転に必要な電源や電気信号を制御するコントローラ、冷却水を冷却するための冷凍機、冷却コイル用冷媒のための冷凍機およびリフト機構１１３を駆動するための油圧ポンプと制御弁とを含む油圧ユニットとを内蔵している。

配管・電気配線接続部１０５は、制御装置部１０３から回転装置部１０２を運転するための上記した各種電気配線、冷却水、冷媒、減圧および油圧のための各種配管の接続部分である。そして、遠心分離作業中、図示せぬ円筒形ロータ、上回転軸および下回転軸が高速回転している間も、第１コネクタ部１２７から液体試料を注入し、遠心分離を行えるように構成されている。

実公昭４８−２８８６３号公報 特公平７−１０６３２８号公報 特開平１１−３４７４５３号公報 特開２０００−２４５５１号公報 特開２０００−２４５５２号公報

この種の遠心分離機では、メカニカルシールと、高速回転する第１および第２流路とは接触しているため、双方の部材間で発熱する。この発熱を冷却するために冷却水が接触部分に流され、その接触部の接触シール部分において液体試料の液漏れが生じる場合があり、冷却水中に液体試料が流れ出ることがあった。また、この冷却水は、解放状態で循環されているので操作者への接触の可能性があった。

また、何らかの原因でチャンバー部１１０内に液体試料が漏れ、液体試料が減圧ポンプにより吸引された場合には、部屋内に液体試料が散布されることとなる。

更に、制御装置１０３内に内蔵された、冷凍機や油圧ユニットなど機械的に運動するものやファンなどによって、微粒子が部屋内に拡散することがあり、それが遠心分離機の置かれるクリーンルームの汚染やクリーンルーム用フィルタの目詰まりの原因になることがあった。

遠心分離機で扱われる試料としては、例えば、インフルエンザウイルス、日本脳炎ウイルス、百日咳ウイルス、エイズウイルス、肝炎ウイルスなど人体に非常に有害であり、今後も難病や伝染病の原因物質が扱われるであろう。

従って、これらを扱う際は、遠心分離機の操作者や液体試料を扱う人等の安全を確保する必要がある。遠心分離機は、液体試料が直接触れる回転装置部１０２を有しており、遠心分離機の保守や修理を行う人間の安全も確保される必要がある。また、試料は、他のウイルスや菌、或いは不純物の混入等によって汚染されないように細心の注意が払われる必要がある。

しかるに、従来の遠心分離機は、上記のような汚染や安全に配慮された仕様や構造になっていないため、その使用する際には、遠心分離機１０１全体を隔離された部屋、例えば引圧されたクリーンルーム内に設置するなどして使用されている。従って、試料分離中は、操作者が部屋内に留まり、運転状態を監視し、異常がある場合は適切に処置する必要があった。また、遠心分離機が定常状態で安定運転時には一時的に無人運転したとしても、運転状態の点検のために、立ち入る必要があった。また、操作者は安全のために無塵衣、ゴム手袋、マスク、保護眼鏡等を着用しているものの１００％安全とはいえなかった。

そこで、本発明 は、遠心分離機の操作者や保守、修理者の安全を確保できる遠隔操作が可能であり、設置された部屋以外の周囲環境への悪影響を排除できる遠心分離機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、試料を分離する円筒形ロータを収容するチャンバー部と、円筒形ロータを回転駆動する駆動部とを備えた回転装置部と、駆動部の駆動を制御する制御装置部とを有する遠心分離機において、回転装置部は、隔離された部屋に設置され、制御装置部は隔離された部屋外に設置される遠心分離機を提供している。

ここで、回転部材は、チャンバー部の一端を支持する支持部を備え、支持部は、試料を円筒形ロータに導入もしくは円筒形ロータから排出する第１コネクタ部と、円筒形ロータを回転可能に支承する第１軸受部と、円筒形ロータと第１コネクタとの間をシールする第１メカニカルシールとを備え、駆動部は、試料を排出する第２コネクタ部と、円筒形ロータを回転駆動する駆動軸と、駆動軸を回転可能に支承する第２軸受部と、円筒形ロータと第２コネクタ部との間をシールする第２メカニカルシールとを備え、制御装置部は、冷却水配管を介して冷却水を第１メカニカルシール、第２メカニカルシール、第１軸受部および第２軸受部へ供給するための冷却タンクとを備え、少なくとも駆動部を制御するために、回転装置部と制御装置部との間に電気信号配線が設けられ、冷却水配管と電気信号配線は、隔離された部屋を構成する隔壁を気密的に貫通されている。

また、制御装置部は、チャンバー部内を減圧するための減圧ポンプを備え、大気を吸引するために、チャンバー部と減圧ポンプとの間に減圧配管が設けられ、減圧配管は、隔離された部屋を構成する隔壁を気密的に貫通されている。

そして、減圧配管は、隔離された部屋側に試料の微小成分よりも小さなメッシュサイズのフィルタを備えることが好ましい。

更に、冷却水配管は、隔離された部屋側に開口する冷却水排出口を形成し、該メカニカルシールを冷却する該冷却水は、制御装置部から供給され、該メカニカルシールを冷却後、冷却水排出口から隔離された部屋内に排出される。

また、冷却水配管と減圧配管とには、隔離された部屋側にそれぞれ緊急停止弁が設けられている。

請求項１記載の遠心分離機によれば、回転装置部が、隔離された部屋に設置され、制御装置部が隔離された部屋外に設置されるので、遠心分離機運転中に操作者が回転装置部の傍で遠心分離機の運転状態をモニターする必要がなく、事故等が生じた場合における操作者の安全性の向上を図ることができる。また、冷凍機や油圧ユニットなど機械的に運動するものやファンなどを制御室側に配置すれば、冷凍機や油圧ユニット等から発生する微粒子のクリーンルーム内への飛散を防止することができる。

請求項２または３記載の遠心分離機によれば、冷却水配管、電気信号配線および減圧配管が、隔離された部屋を構成する隔壁に気密的に貫通されているので、事故等により装置室内に飛散した試料が制御室へ侵入するのを防止することができる。

請求項４記載の遠心分離機によれば、減圧配管は、隔離された部屋側に試料の微小成分よりも小さなメッシュサイズのフィルタを備えているので、チャンバー部内での円筒形ロータの破損事故や離脱事故により、試料がチャンバー部内に飛散し、減圧ポンプにより吸引されても、試料はフィルタにトラップされ、試料が制御室側へ流入するのを防止することができる。

請求項５記載の遠心分離機によれば、メカニカルシールを冷却する冷却水は、メカニカルシールを冷却後、隔離された部屋側に形成された冷却水排出口から隔離された部屋内に排出されるので、メカニカルシール付近において試料が混入するおそれがある冷却水を制御室へ戻すことなく、装置室内で適切に滅菌処理することができる。従って、遠心分離機の操作者や保守、修理者の安全を確保することができる。

請求項６記載の遠心分離機によれば、冷却水配管と減圧配管との隔離された部屋側にそれぞれ緊急停止弁が設けられている。そのため、円筒形ロータの破損事故や離脱事故があった時や、電源が切断された時に、緊急停止弁は自動的に閉じ、円筒形ロータから漏れた試料が冷却水配管や減圧配管に流入し、試料を含んだ冷却水や大気が装置室８から制御室９へ流入するのを防止することができる。従って、遠心分離機の安全性の向上を図ることができる。

本発明の実施の形態による遠心分離機について、図１乃至図５を参照しながら説明する。図１、図２に示すように遠心分離機１は、液体試料から被分離試料の分離を行う回転装置部２と、回転装置部２の運転条件を設定し、回転装置部２を制御する制御装置部３と、回転装置部２および制御装置部３を接続する配管・電気配線部５とを備えている。回転装置部２は、周囲から隔離された装置室８に設置され、制御装置部３は、装置室８外の制御室９に設置され、装置室８と制御室９との境界である隔壁７によって、両室の通気は遮断されている。配管・電気配線部５は、装置室８と制御室９との通気性を遮断しつつ、隔壁７に形成された配管穴７aおよび電気配線穴７ｂに挿通され、回転装置部２と制御装置部３とを接続している。また、配管・電気配線部５は、駆動部１２や後述する緊急停止弁５３ａ〜ｅ（図５）への電源ケーブルと図示せぬ各種センサからの信号ケーブル等を備えている。尚装置室８は、例えばクリーンルームである。

回転装置部２は、支持部１１と、チャンバー部１０と、駆動部１２と、リフト機構１３とにより構成される。支持部１１は、床１８に第１ボルト１９によって固定されている。支持部１１は、後述する下回転軸２２（図４）を回転可能に支持するための下軸受部２３と、液体試料を注入または被分離試料を回収する第１コネクタ部２７と、支持部１１の上側には、チャンバー部１０が固定されている。チャンバー部１０の内部には、図示せぬ液体試料から被分離試料を分離するための円筒形ロータ１４や下回転軸２２が内蔵されている。そして、チャンバー部１０の上側には、駆動部１２が配置され、駆動部１２は、液体試料から分離された上澄み液を排出する第２コネクタ部２６を備えている。

また、図１においてチャンバー部１０の右側には、リフト機構１３が配置されており、リフト機構１３は、上下方向に伸びる鉛直ガイド部材１３Ａと、水平方向に延びる水平ガイド部材１３Ｂとにより構成される。鉛直ガイド部材１３Ａには、上下方向に図示せぬガイド溝が形成されおり、水平ガイド部材１３Ｂは、鉛直ガイド部材１３Ａのガイド溝に沿って昇降可能に鉛直ガイド部材１３Ａと接続されている。そして、水平ガイド部材１３Ｂは、駆動部１２の下方に配置されたアッパープレート１７（図４）にも接続されている。また、水平ガイド部材１３Ｂは、矢印１３Ｃに示す方向に移動可能な図示せぬ移動機構を案内する。尚図１において、鉛直ガイド部材１３Ａの上部左側には、水平ガイド部材１３Ｂが駆動部１２と円筒形ロータ１４と下回転軸２２とを吊るした状態で、上昇し、左方に移動した状態が示されている。また、リフト機構１３には、後述するメカニカルシール２４、２５（図４）を冷却する冷却水を排出するための冷却水排出口５５が配置されている。

また、図１においてチャンバー部１０の下方右側には、液体試料成分をトラップするためのフィルタ５４が設けられ、フィルタ５４は、チャンバー部１０と後述する減圧ポンプ３５（図５）との間に配置されている。このフィルタ５４には、液体試料の微小成分よりも小さいメッシュが用いられ、例えばウイルスや細菌をトラップできる０．１〜０．２μｍのメッシュが使用される。

図３に示した制御装置部３は、回転装置部２の運転条件である回転数、回転時間、温度等を設定し、運転状態を表示し、運転のスタート、ストップのスイッチを有するコントロールパネル３１Ａと、回転装置部２に後述する冷却水や冷媒等を供給する各種供給手段と各種供給手段および回転装置部２を制御する図示せぬ制御部とが内蔵された供給部３１Ｂとで構成されている。また、図２に示すように、回転装置部２には、装置室８内で回転装置部２を制御、モニターするための第１コントロールパネル３１Ａと同様の機能を備えた第２コントロールパネル５２が配置されている。

配管・電気配線部５が挿通されている配管穴７aおよび電気配線穴７ｂは、ハーメチックシールコネクタや配管用コネクタ等を有する板状の部材をゴム製パッキン等のシール部材によって壁に取付ける等の遮断手段５１ａ、５１ｂにより、装置室８と制御室９との通気が遮断されている。

次に、図４を参照して、支持部１１、チャンバー部１０および駆動部１２の構成について説明する。図４は、支持部１１、チャンバー部１０および駆動部１２の断面図である。

支持部１１の上部中心付近には、回転支持穴１１ａが形成されており、回転支持部２０が回転支持穴１１ａを塞ぐように配置されている。回転支持部２０には、円筒形ロータ１４から延びる下回転軸２２を回転可能に支持する図示せぬ軸受を備えた下軸受部２３が設けられている。下軸受部２３の下側には、第１コネクタ部２７が設けられており、第１コネクタ部２７には、液体試料を注入または被分離試料を回収する第１コネクタ流路２７ａが形成されている。そして、下回転軸２２と第１コネクタ部２７との接続部分には、メカニカルシール２５が配置されている。また、下軸受部２３には、遠心分離を行うときに減圧されるチャンバー部１０内の気密性を保つためのリップシール２３Ａが設けられている。

次に、円筒形のチャンバー部１０について説明する。チャンバー部１０と支持部１１は、第２ボルト１０Ａによって固定されており、支持部１１は、チャンバー部１０の下側を密閉している。

チャンバー部１０内の中央部には、液体試料から被分離試料の分離が行われる円筒形状の円筒形ロータ１４が、長手軸を鉛直方向にして配置されている。円筒形ロータ１４内部には、コア２８が固定されている。コア２８は、円筒形ロータ１４の軸方向に伸びる中心軸部２８Ａと、中心軸部２８Ａの外周面に等間隔に配置され、半径方向外方に向かって突出し、中心軸部２８Ａの軸方向に伸びる複数の仕切り板２８Ｂを有する。従って、円筒形ロータ１４の内部は、コア２８によって複数の部屋に分割されている。

また、円筒形ロータ１４には、その下端の中心に液体試料を注入または排出するための第１ロータ流路１４ａが形成されている。円筒形ロータ１４の下端には、下軸受部２３へ延びる下回転軸２２が固定されており、下回転軸２２の中心には、下流路２２ａが軸方向に沿って形成されている。第１ロータ流路１４ａと下流路２２ａとは連通しており、下流路２２ａと第１コネクタ流路２７ａとは連通している。また、円筒形ロータ１４には、その上端の中心に液体試料を排出するための第２ロータ流路１４ｂが形成されている。円筒形ロータ１４の上側には、駆動部１２へ延びる上回転軸２１が固定されており、上回転軸２１の中心には、第２ロータ流路１４ｂと連通する上流路２１ａが軸方向に沿って形成されている。また、円筒形ロータ１４の外側には、円筒形ロータ１４の軸方向に沿って、円筒形ロータ１４を冷却する冷媒を流すための冷却コイル１５が配置されている。冷却コイル１５の外側には、軸方向に伸沿って防御壁１６が設けられている。

チャンバー部１０の上側には、円形のアッパープレート１７が配置されており、アッパープレート１７により密閉されている。よって、チャンバー部１０内は、支持部１１とアッパープレート１７により密閉されている。また、チャンバー部１０内部を減圧した状態で遠心分離を行うために、チャンバー部１０には、図示せぬ減圧配管接続口が設けられている。

駆動部１２は、アッパープレート１７の上側に配置されており、駆動部１２の下部は、アッパープレート１７の中心に形成されたアッパープレート穴１７ａに嵌合され、アッパープレート穴１７ａにおける通気を遮断している。そして、駆動部１２は上軸受部１２Ａを有し、上軸受部１２Ａは、駆動部１２のハウジングとして機能している。上軸受部１２Ａには、上回転軸２１を同軸的に回転駆動する駆動軸１２Ｃが設けられている。駆動軸１２Ｃは、上軸受部１２Ａ内に配置された軸受１２Ｂにより回転可能に支持されており、上軸受部１２Ａの駆動力により回転する。上軸受部１２Ａの上側には、第２コネクタ部２６が設けられており、第２コネクタ部２６には、上流路２１ａと連通し、液体試料から分離された上澄み液を排出する第２コネクタ流路２６ａが形成されている。第２コネクタ流路２６ａと上回転軸２１との接続部分には、メカニカルシール２４が配置されている。また、上軸受部１２Ａには、遠心分離を行うときに減圧されるチャンバー部１０内の気密性を保つためのリップシール１２Ｄが設けられている。更に上軸受部１２Ａには、上軸受部１２Ａを冷却するための冷却水が流出入するリング状の空間１２ａが形成されている。

従って、第１コネクタ部２７から第２コネクタ部２６へ、第１コネクタ流路２７ａ、下流路２２ａ、第１ロータ流路１４ａ、円筒形ロータ１４、第２ロータ流路１４ｂ、上流路２１ａおよび第２コネクタ流路２６ａを介して、液体試料の流路が形成されている。

そして、一体に固定された円筒形ロータ１４、上回転軸２１および下回転軸２２は、コントロールパネル３１Ａで設定された運転条件で作動する駆動部１２の駆動力によって回転される。液体試料は、第１コネクタ部２７から注入され、第１コネクタ流路２７ａと下流路２２ａを経て円筒形ロータ１４に導入される。液体試料は円筒形ロータ１４内で遠心力を受けて、被分離試料が液体試料から遠心分離されるとともに、上澄み液は第２ロータ流路１４ｂ、上流路２１ａおよび第２コネクタ流路２６ａを経て排出される。そして、円筒形ロータ１４を停止させ、被分離試料を第１コネクタ部２７から回収する。

次に、図５を参照して、冷却水、冷媒、オイルの回転装置部２への供給経路や減圧機構並びに油圧経路について説明する。供給部３１Ｂ内には、冷却水を冷却するための冷媒を供給する第１冷凍機３２と、第１冷凍機３２から供給された冷媒を用いて冷却水を冷却する冷却タンク３３と、チャンバー部１０内を減圧するための減圧ポンプ３５と、冷却コイル１５に冷媒を供給するための第２冷凍機３４と、リフト機構１３を制御するための油圧ユニット３６が内蔵されている。このように、第１冷凍機３２や油圧ユニット３６など機械的に運動するものを制御室９側に配置したので、第１冷凍機３２や油圧ユニット３６等から発生する微粒子のクリーンルームである装置室８への飛散やクリーンルーム用フィルタの目詰まりを防止することができる。

第１冷凍機３２から流出する冷媒は、第１冷媒路４０−１を通り冷却タンク３３中の冷却水を冷却し、第２冷媒路４０−２を通って第１冷凍機３２に流入し循環している。

冷却水供給源４１から供給される冷却水は、第１冷却水路４１−１を通り、一旦冷却タンク３３に流入し冷却される。冷却された冷却水は、冷却タンク３３から流出し第２冷却水路４１−２を通り上軸受部１２Ａに流入する。上軸受部１２Ａにおいて冷却水は、回転する上回転軸２１との接触により発熱するメカニカルシール２４を冷却する。メカニカルシール２４を冷却後、冷却水は第２コネクタ部２６から流出し、第３冷却水路４１−３を通って第１コネクタ部２７へ流入する。第１コネクタ部２７において冷却水は、回転する下回転軸２２との接触により発熱するメカニカルシール２５を冷却する。メカニカルシール２５を冷却後、冷却水は下軸受部２３から流出し、第４冷却水路４１−４を通って、冷却水排出口５５から装置室８内に排出される。

尚冷却水を制御室９へ戻さないのは、メカニカルシール２４、２５において液体試料の漏れが生じ、冷却水に液体試料が流れ出ることがあり、液体試料を含有した冷却水を制御室９へ戻すと危険だからである。排出された冷却水は、減菌処理装置等によって装置室８内で適切に滅菌処理される。減菌処理方法としては加熱処理や、苛性ソーダ（水酸化ナトリウム）、エタノール、ホルマリン等に薬液によって行われる。従って、遠心分離機１の操作者や保守、修理者の安全を確保することができる。

また、冷却タンク３３は、冷却水を導出する第５冷却水路４２−１にも接続されている。冷却水は、第１ポンプ３３ａにより導出され、第５冷却水路４２−１を通り上軸受部１２Ａに流入し下方の軸受１２Ｂを冷却する。冷却水は下方の軸受１２Ｂを冷却後、上軸受部１２Ａを冷却するため、上軸受部１２Ａに形成された空間１２ａに流入する。次に、冷却水は、空間１２ａから流出し第６冷却水路４２−２を通って、上方の軸受１２Ｂを冷却するために再び上軸受部１２Ａに流入する。上方の軸受１２Ｂを冷却後、冷却水は上軸受部１２Ａから流出し、第７冷却路４２−３を通って下軸受部２３に流入する。下軸受部２３において、冷却水は図示せぬ軸受を冷却し、その後下軸受部２３から流出する。そして、冷却水は第８冷却水路４２−４を通って、冷却タンク３３に流入し、冷却タンク３３で冷却された後、再び第５冷却水路４２−１へ流出される。

また、第１緊急停止弁５３ａが第８冷却水路４２−４の装置室８側に、第２緊急停止弁５３ｂが第５冷却水路４２−１の装置室８側に設けられている。第１緊急停止弁５３ａと第２緊急停止弁５３ｂとは、円筒形ロータ１４の破損事故や離脱事故があった時や、電源が切断された時に、自動的に閉じられる。これにより、円筒形ロータ１４から漏れた液体試料が第５冷却水路４２−１や第８冷却水路４２−４に流入し、液体試料を含んだ冷却水が装置室８から制御室９へ流入するのを防止することができる。従って、遠心分離機の作業安全性の向上を図ることができる。

次に、減圧ポンプ３５は、第１減圧配管４３−１を介して、チャンバー部１０内の大気を吸引し減圧を行う。これと同時に、装置室８内にある第２減圧配管４３−２を介して、後述する第１オイルタンク６０内の減圧を行う。また、第１減圧配管４３−１の装置室８側には、上述したフィルタ５４が設けられている。フィルタ５４は、チャンバー部１０で円筒形ロータ１４の破損事故や離脱事故が起こり、液体試料がチャンバー部１０内に飛散した時に減圧ポンプ３５に吸引される液体試料をトラップし、液体試料が制御室９へ流入するのを防止するために設けられている。また、第１減圧配管４３−１のチャンバー部１０近傍には、減圧されたチャンバー部１０内に、大気を流入させるための電磁弁３７が配置されている。

また、第３緊急停止弁５３ｃが第１減圧配管４３−１の装置室８側に設けられている。第３緊急停止弁５３ｃは、円筒形ロータ１４の破損事故や離脱事故があった時や、電源が切断された時に、自動的に閉じられる。これにより、円筒形ロータ１４から漏れた液体試料が第１減圧配管４３−１に流入し、液体試料を含んだ大気が装置室８から制御室９へ流入するのを防止することができる。従って、遠心分離機の作業安全性の向上を図ることができる。

第２冷凍機３４内で冷却された冷媒は、第１冷媒配管４４−１を通り円筒形ロータ１４を冷却するための冷却コイル１５に流入する。円筒形ロータ１４を冷却後、冷媒は第２冷媒配管４４−２へ流出し、第２冷媒配管４４−２を通って第２冷凍機３４へ戻る。冷媒は、第２冷凍機３４内で冷却され、再び第１冷媒配管４４−１へ流出する。このように、冷媒は循環している。また、第４緊急停止弁５３ｄと第５緊急停止弁５３ｅとが、それぞれ装置室８側の第１冷媒配管４４−１と第２冷媒配管４４−２に設けられている。第４緊急停止弁５３ｄと第５緊急停止弁５３ｅは、円筒形ロータ１４の破損事故や離脱事故があった時や、電源が切断された時に自動的に閉じられる。これにより破損した円筒形ロータ１４から漏れた液体試料が第１冷媒配管４４−１や第２冷媒配管４４−２に流入し、液体試料を含んだ冷媒が装置室８から制御室９へ流入するのを防止することができる。従って、遠心分離機の作業安全性の向上を図ることができる。

次に、上軸受１２Ｂ等を潤滑するためのオイルの循環経路について説明する。回転装置部２には、第１オイルタンク６０と第２オイルタンク６２を備えている。第１オイルタンク６０内のオイルは、第２ポンプ６１により第１オイル流路４５−１へ流出し、下軸受部２３に設けられた図示せぬ軸受を潤滑するために下軸受部２３へ流入する。オイルは軸受を潤滑後、第２オイル流路４５−２へ流出し、分岐点Ａにおいて第３オイル流路４５−３と第４オイル流路４５−４とに分かれ、それぞれ上軸受部１２Ａに流入する。第３オイル流路４５−３を流れるオイルは、上方の軸受１２Ｂを潤滑し、第４オイル流路４５−４を流れるオイルは、下方の軸受１２Ｂを潤滑する。上方の軸受１２Ｂを潤滑したオイルは、第５オイル流路４５−５へ流出し、下方の軸受１２Ｂを潤滑したオイルは、第６オイル流路４５−６へ流出し、それぞれの流路を通った後に第１オイルタンク６０へ戻る。

また、第１オイルタンク６０は、減圧ポンプ３５により第１減圧配管４３−１や第２減圧配管４３−２を介して減圧される。第１オイルタンク６０内を減圧するのは、減圧された環境に置かれた軸受１２Ｂを潤滑するオイルに含有される気泡が、減圧された空間において膨張するのを防ぐためである

第２オイルタンク６２内のオイルは、第３ポンプ６３により第７オイル流路４６−１へ流出し、上軸受部１２Ａに設けられた図示せぬリップシールを潤滑するために上軸受部１２Ａへ流入する。オイルはリップシールを潤滑後、第８オイル流路４６−２へ流出し、第８オイル流路４６−２を通って下軸受部２３へ流入する。下軸受部２３で図示せぬリップシールを潤滑後、オイルは第９オイル流路４６−３へ流出し第９オイル流路４６−３を通って６２へ戻る。

また、油圧ユニット３６は、第１油圧流路４７−１および第２油圧流路４７−２を介して、油を回転装置部２内のリフト機構１３を昇降させるための油圧シリンダ６４およびリフト機構１３を前後進させるための油圧シリンダ６５に流出入させることによって、リフト機構１３を制御している。

また、上述した第５冷却水路４２−１、第８冷却水路４２−４、第１減圧配管４３−１、第１冷媒配管４４−１、第２冷媒配管４４−２、第１油圧流路４７−１および第２油圧流路４７−２は、隔壁７に形成された配管穴７aに挿通されており、配管穴７aにおける装置室８と制御室９との通気は、ゴム製パッキンによる遮断手段５１ａにより遮断されている。

従って、事故等により装置室内に飛散した試料が制御室へ侵入するのを防止し、制御室９内に発生する第１冷凍機３２や油圧ユニット３６等からの微粒子が装置室８へ侵入するのを防止することができる。

本発明の実施の形態にかかる遠心分離機の構成図。 図１の遠心分離機を構成する回転装置部の正面図。 図１の遠心分離機を構成する制御装置部の正面図。 支持部、チャンバー部および駆動部の断面図。 回転装置部および制御装置部間の冷却水や冷媒等の供給経路を示す経路図。 従来の遠心分離機の構成図。

符号の説明

１ 遠心分離機、２ 回転装置部、３ 制御装置部、５ 配管・電気配線接続部、７ 隔壁、８ 装置室、９ 制御室、１０ チャンバー部、１２ 駆動部、１４ 円筒形ロータ

Claims (6)

1. 試料を分離するロータを収容するチャンバー部と、該ロータを回転駆動する駆動部とを備えた回転装置部と、
   該駆動部の駆動を制御する制御装置部とを有する遠心分離機において、
   該回転装置部は、隔離された部屋に設置され、該制御装置部は、該隔離された部屋外に設置されることを特徴とする遠心分離機。
2. 該回転装置部は、該チャンバー部の一端を支持する支持部を備え、
   該支持部は、試料を該円筒形ロータに導入もしくは該円筒形ロータから排出する第１コネクタ部と、該円筒形ロータを回転可能に支承する第１軸受部と、該円筒形ロータと第１コネクタとの間をシールする第１メカニカルシールとを備え、
   該駆動部は、試料を排出する第２コネクタ部と、該円筒形ロータを回転駆動する駆動軸と、該駆動軸を回転可能に支承する第２軸受部と、該円筒形ロータと該第２コネクタ部との間をシールする第２メカニカルシールとを備え、
   該制御装置部は、冷却水配管を介して冷却水を該第１メカニカルシール、該第２メカニカルシール、該第１軸受部および該第２軸受部へ供給するための冷却タンクとを備え、
   該駆動部を制御するために、該回転装置部と該制御装置部との間に電気信号配線が設けられ、
   該冷却水配管と該電気信号配線は、該隔離された部屋を構成する隔壁を気密的に貫通していることを特徴とする請求項１に記載の遠心分離機。
3. 該制御装置部は、該チャンバー部内を減圧するための減圧ポンプを備え、
   該チャンバー部と該減圧ポンプとの間に減圧配管が設けられ、
   該減圧配管は、該隔離された部屋を構成する隔壁を気密的に貫通していることを特徴とする請求項１または２に記載の遠心分離機。
4. 該減圧配管は、該隔離された部屋側にフィルターを備えたことを特徴とする請求項３に記載の遠心分離機。
5. 該冷却水配管は、該隔離された部屋側に開口する冷却水排出口を形成し、
   該メカニカルシールを冷却する該冷却水は、該制御装置部から供給され、該メカニカルシールを冷却後、該冷却水排出口から該隔離された部屋内に排出されることを特徴とする請求項１または２に記載の遠心分離機。
6. 該冷却水配管と該減圧配管とには、隔離された部屋側にそれぞれ緊急停止弁が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の遠心分離機。

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