JP2008284517A - 遠心分離機 - Google Patents

Abstract

【課題】 騒音の消音化を図ると共に冷却性能を担保した遠心分離機の提供。
【解決手段】 分離する試料を保持するロータ５と、ロータ５を内蔵するロータ室４ａを画成するボウル部４と、ボウル部４上方に開閉可能に配置されてロータ室４ａを密閉可能なドア６と、を備え、ドア６には、大気に開放する吸気口６１ａと、ドア６が閉止された状態でロータ５室４ａ内に開口する送風口６１ｂと、ドア６内部で吸気口６１ａと送風口６１ｂとを繋ぐ空気通路６あとが形成され、空気通路６ａは、複数の屈曲部分を備えて構成された遠心分離機１を提供する。
【選択図】図１

Description

本発明は遠心分離機に関する。

遠心分離機は、分離する試料をチューブやボトルを介してロータに挿入しロータを高速に回転させることで、試料を分離・精製している。ロータの回転速度は用途によって異なり、低速(最高回転速度は数千回転)から高速(最高回転速度は約１５万回転)までの製品がある。遠心分離機においてロータが高速回転する際には、ロータ外表面とロータ室内の空気との間に発生する風損によりロータの温度が上昇する。この温度上昇を抑制すべく、ロータの回転力を利用し、ロータ室内に外気を取入れロータの温度上昇を押さえた遠心分離機が提供されている。

またロータが高速回転することにより風切り音等の騒音が発生する。この騒音を抑制するために特許文献１及び特許文献２に示されるように、ロータ室を閉止可能に取り付けられたドアを二重構造にする構成や、特許文献３に示されるように、吸気の通路を消音構造にする構成が開示されている。
特開平１０−８５６２７号公報 特開２００３−２７５６２１号公報 実開昭６４−１７４２号公報

特許文献１乃至特許文献３に示される遠心分離機では、ドアによる遮音、吸気口・排気口の位置、及び空気通路内の構成によって消音のための対策が採られているが、未だ充分な騒音対策ではなかった。また特許文献２においては、消音のために吸気・排気口が遠心分離機の背面側（反使用者側）に配置されているが、この場合に排気口から排出された排気が再び吸気口から吸い込まれるおそれがあり、冷却性能が劣る場合があった。

そこで、本発明は、騒音の消音化を図ると共に冷却性能を担保した遠心分離機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、分離する試料を保持するロータと、該ロータを内蔵するロータ室を画成するボウル部と、該ボウル部上方に開閉可能に配置されてロータ室を密閉可能なドアと、を備え、該ドアには、大気に開放する吸気口と、該ドアが閉止された状態で該ロータ室内に開口する送風口と、該ドア内部で該吸気口と該送風口とを繋ぐ空気通路とが形成され、該空気通路は、複数の屈曲部分を備えて構成された遠心分離機を提供する。

このような構成によると、空気通路を構成する壁が障壁となって、吸気口と送風口との間が直線的な通路で結ばれることが抑制される。よってロータ室で発生する騒音が直線的に吸気口から大気に空気伝播されることが抑制され、遠心分離機外部への騒音の放出が抑制される。

上記構成の遠心分離機において、該空気通路は、吸音材または遮音材で画成されていることが好ましい。このような構成によると、空気通路を構成する壁の吸音性、遮音性が向上するため、より好適に吸気口から遠心分離機外部への騒音の放出を抑制することができる。

また該空気通路は、該空気通路内を通過する空気の流れ方向と直交する断面において、大断面部分と小断面部分とを備えていることが好ましい。

このような構成によるといわゆる膨張型消音器を形成することができ、より好適に吸気口から遠心分離機外部への騒音の放出を抑制することができる。

また該ボウル部を内蔵すると共に該ロータ室内の空気を大気中に排出する排気口が形成されたフレームを更に有し、該排気口は該吸気口から離間した位置に配置されていることが好ましく、より具体的には、該吸気口は該ロータの動作を制御する計器が設けられた該フレームの前面側に位置し、該排気口は該前面の反対面に位置していることが好ましい。

このような構成によると、排気口からの排気が吸気口から再度吸入されることが抑制される。よって常に冷却された空気をロータ室に取り込むことができ、冷却性能を担保することができる。また前面側にある吸気口からの騒音は抑制されているため、排気口を使用者側となる前面から最も離間した反対面に配置することにより、使用者に伝播する騒音をより低減することができる。

本発明の遠心分離機よれば、消音化を図ると共に冷却性能を担保することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る遠心分離機について、図１及び図２に基づき説明する。図１に示される遠心分離機１は、フレーム２と、モータ３と、ボウル部４と、ロータ５と、ドア６とから主に構成されている。

フレーム２は枠体であり、使用者が操作する操作部２１が使用者側である前面側に設けられている。フレーム２前面の反対面となる後面を構成する壁には、後述のロータ室４ａ内の空気を排出する排気口２ａが設けられている。

フレーム２の内部には、モータ３が内蔵される部屋とボウル部４が内蔵される部屋とをそれぞれ区画する仕切板２２が設けられている。前述の排気口２ａは、フレーム２の後面において仕切板２２より下方となる位置に形成されておりモータ３が内蔵される部屋と連通している。フレーム２の上面を構成する壁には、試料を出し入れする開孔２ｂが形成されている。フレーム２の上面であって、開孔２ｂの外周部分となる周辺には、ドア６と当接するドアパッキン２３が一連となって配置されている。仕切板２２には、モータ３が内蔵される部屋とボウル部４が内蔵される部屋とを連通する開孔２２ａと、後述の回転軸３Ａが挿通される開孔２２ｂとが形成されている。

モータ３は、フレーム２内において、仕切板２２の下方となる部屋内に回転軸３Ａが上方を向くように配置され、複数のダンパ３１を介してフレーム２に設置されている。またモータ３と仕切板２２との間であって開孔２２ｂの周辺となる部分にはボウルパッキン３２が充填されており、開孔２２ｂを通しての後述のロータ室４ａとモータ３が内蔵される部屋との間の気密性を保っている。

ボウル部４は、フレーム２内であって仕切板２２の上部に配置されており、内部にロータ室４ａを画成している。またボウル部４の上端部分とフレーム２の上面を構成する壁との間には、ロータ室４ａ内の空気を開孔２２ａへと流通させる隙間４ｂが形成されている。ロータ室４ａは開孔２２ｂと連通しているが、開孔２２ｂの周辺とモータ３との間にボウルパッキン３２が充填されているため、ロータ室４ａは隙間４ｂ以外に空気の流出路を備えていない。尚、隙間４ｂはボウル部４の上部全周に亘って設けられている。

ロータ５はロータ室４ａ内に配置されて回転軸３Ａに同軸に支持されており、図示せぬ複数の試料を保持可能に構成されている。

ドア６は、蝶番７によりフレーム２上に開閉可能に設けられている。ドア６が開閉可能であることにより、ドア６が開放時には、使用者がフレーム２の前面側からロータ室４ａ内にアクセス可能であり、閉止時には、ドアパッキン２３と当接してロータ室４ａの気密性を保っている。またドア６は、蝶番７に接続される略正方形の底板部６１と、底板部６１と平行に配置された略正方形の上板部６２と、底板部６１と上板部６２との周辺をそれぞれ接続して内部に空間を画成する側面部６３とから主に構成されている。底板部６１と上板部６２と側面部６３とから画成される空間内であって側面部６３の内側には、吸音材である周縁部６３Ａが設けられている。

図２に示されるように、底板部６１の前側部分の両端には、それぞれ吸気口６１ａ、６１ａが形成されている。また底板部６１の略中央部分であってドア６を閉止した状態でロータ室４ａ（図１）に対向する位置には、送風口６１ｂが形成されている。ドア６内の空間において吸気口６１ａ、６１ａから送風口６１ｂ迄の間に空気通路６ａが形成されている。吸気口６１ａ、６１ａから吸引された空気は、空気通路６ａを介して送風口６１ｂからロータ室４ａ内に流入される。

ドア６内の空間において、吸気口６１ａ、６１ａの後側であって吸気口６１ａと送風口６１ｂとを結ぶ仮想の直線上となる位置には、それぞれ間仕切りであるＬ字部６４、６４が配置されている。一方のＬ字部６４と他方のＬ字部６４との間には、空気通路６ａの一部を構成する第一通路６４ａが形成されている。

またドア６内の空間において、送風口６１ｂの外周を覆うように間仕切りであるＵ字部６５が設けられており、Ｕ字部６５は開口部分が後側を向くように配置されている。よって吸気口６１ａと送風口６１ｂとを結ぶ仮想の直線上となる位置にはＵ字部６５が位置している。Ｕ字部６５と周縁部６３Ａの左右の壁部分との間には、空気通路６ａの一部を構成し第一通路６４ａを通過した空気が流入する第二通路６５ａ、６５ａがそれぞれ規定されている。Ｕ字部６５の開口部分となる位置には、第二通路６５ａ、６５ａを通過した空気が流入する第三通路６５ｂが規定されている。これら第二通路６５ａ、６５ａ、第三通路６５ｂも空気通路６ａの一部を構成している。よって空気通路６ａは、図２中の矢印で示されるように、吸気口６１ａと送風口６１ｂとの間を直線的に結ぶことはなく、途中に複数の屈曲箇所を備えている。この空気通路６ａを画成するＬ字部６４及びＵ字部６５は周縁部６３Ａと同様の吸音材から構成されている。

上記構成の遠心分離機１を使用する場合には、ドア６を閉止してロックした状態で、操作部２１を操作してモータ３を駆動し、ロータ５を回転させる。ロータ５は自らの回転によりファンの役割を果たすため、空気が吸気口６１ａ、６１ａより取り入れられて空気通路６ａを通り、送風口６１ｂからロータ室４ａ内に取り入れられる。取り入れられた空気は、図１の矢印に示されるように、ロータ室４ａ内においてロータ５の下方まで満遍なく流入して熱交換を行い、ロータ５を冷却する。ロータ５を冷却して暖められた空気は隙間４ｂから開孔２２ａを通過して排気口２ａから外部へ排出される。

吸気口６１ａ、６１ａは、遠心分離機１の前側にあり、排気口２ａは後側にあるため、排気口２ａからの排気が吸気口６１ａから再度吸入されることが抑制される。よって常に冷却された空気をロータ室４ａ内に取り込むことができ、冷却性能を担保することができる。

ロータ５の回転に伴い、ロータ５の風切り音等の騒音がロータ室４ａから発生し、この音が開口部分である排気口２ａから放音されるおそれがある。しかし排気口２ａは使用者側である前側から最も離間した位置である後側かつ下側に設けられており、音源であるロータ５から排気口２ａまでは隙間４ｂ及び開孔２２ａ等を経ているため、排気口２ａから放音される騒音が使用者に与える影響は少なくなっている。

またロータ室４ａから発生される騒音は、送風口６１ｂから空気通路６ａを遡り吸気口６１ａからも放音されるおそれがある。しかし、送風口６１ｂと吸気口６１ａとの間の空気通路６ａは屈曲して非直線的な通路であるため、空気通路６ａ内の空気を伝播してくる騒音はドア６内部の吸音材（Ｕ字部６５、Ｌ時部６４、周縁部６３Ａ）にぶつかり吸音され減音される。また、空気伝播音が伝わる空気通路６ａの経路断面の形状は、第三通路６５ｂ(小断面)→第二通路６５ａ(大断面)→第一通路６４ａ(小断面)というように変化しており、この形状を採ることでいわゆる膨張型消音器を形成し、騒音を消音している。よってロータ室４ａで発生する騒音が空気通路６ａを伝わって吸気口６１ａから放音される際には、既に減音されているため、使用者に不快感を与えることが抑制され、好適な作業を行うことができる。

尚、本発明の遠心分離機は、上記した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば図３に示されるように、ドア６において、第二通路６５ａ位置に、さらに共鳴室６５ｃを複数設け、いわゆる共鳴形消音器を形成してもよい。このような構成によると、更に吸気口６１ａから放音される騒音を低減することができる。また共鳴室６５ｃの内面に吸音材が貼付けられていてもよい。

本発明の実施の形態に係る遠心分離機の断面図。 図１のII−II線に沿った断面図。 本発明の実施の形態に係る遠心分離機の変形例であるドアの断面図。

符号の説明

１・・遠心分離機 ２・・フレーム ２ａ・・排気口 ２ｂ・・開孔 ３・・モータ
３Ａ・・回転軸 ４・・ボウル部 ４ａ・・ロータ室 ４ｂ・・隙間 ５・・ロータ
６・・ドア ６ａ・・空気通路 ７・・蝶番 ２１・・操作部 ２２・・仕切板
２２ａ・・開孔 ２２ｂ・・開孔 ２３・・ドアパッキン ３１・・ダンパ
３２・・ボウルパッキン ６１・・底板部 ６１ａ・・吸気口 ６１ｂ・・送風口
６２・・上板部 ６３・・側面部 ６３Ａ・・周縁部 ６４・・Ｌ字部
６４ａ・・第一通路 ６５・・Ｕ字部 ６５ａ・・第二通路 ６５ｂ・・第三通路
６５ｃ・・共鳴室

Claims (5)

1. 分離する試料を保持するロータと、
   該ロータを内蔵するロータ室を画成するボウル部と、
   該ボウル部上方に開閉可能に配置されてロータ室を密閉可能なドアと、を備え、
   該ドアには、大気に開放する吸気口と、該ドアが閉止された状態で該ロータ室内に開口する送風口と、該ドア内部で該吸気口と該送風口とを繋ぐ空気通路とが形成され、
   該空気通路は、複数の屈曲部分を備えて構成されていることを特徴とする遠心分離機。
2. 該空気通路は、吸音材または遮音材で画成され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. 該空気通路は、該空気通路内を通過する空気の流れ方向と直交する断面において、大断面部分と小断面部分とを備えていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の遠心分離機。
4. 該ボウル部を内蔵すると共に該ロータ室内の空気を大気中に排出する排出口が形成されたフレームを更に有し、該排出口は該吸気口から離間した位置に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一に記載の遠心分離機。
5. 該吸気口は該ロータの動作を制御する計器が設けられた該フレームの前面側に位置し、該排出口は該前面の反対面に位置していることを特徴とする請求項４に記載の遠心分離機。

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