JP2012011358A - Centrifugal separator - Google Patents
Centrifugal separator Download PDFInfo
- Publication number
- JP2012011358A JP2012011358A JP2010152545A JP2010152545A JP2012011358A JP 2012011358 A JP2012011358 A JP 2012011358A JP 2010152545 A JP2010152545 A JP 2010152545A JP 2010152545 A JP2010152545 A JP 2010152545A JP 2012011358 A JP2012011358 A JP 2012011358A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotor
- temperature
- centrifuge
- outside air
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Centrifugal Separators (AREA)
Abstract
Description
本発明は、回転体(ロータ)を高速で回転させる遠心分離機に関し、特に冷却装置を有し、ミス無くロータの冷却温度の制御を行うことができる遠心分離機に関する。 The present invention relates to a centrifuge that rotates a rotating body (rotor) at high speed, and more particularly to a centrifuge that has a cooling device and can control the cooling temperature of the rotor without error.
遠心分離機は、試料を収容したロータを高速回転させることにより試料の分離を行う。使用するロータの形状によって異なるものの、ロータは、回転速度が高ければ高いほど空気との摩擦によって温度上昇が大きくなる。一方、遠心分離する試料には、温度が上昇し過ぎると活性が損なわれるものがあるため、冷却遠心分離機と呼ばれる遠心分離機では、オペレータ(遠心分離機の操作をする者)が設定した温度にロータの温度を一定に保つために、ロータを冷却するための冷却装置を設けている。 The centrifuge separates the sample by rotating the rotor containing the sample at a high speed. Although depending on the shape of the rotor to be used, the temperature of the rotor increases with friction with air as the rotational speed increases. On the other hand, some samples to be centrifuged lose their activity when the temperature rises too much. Therefore, in a centrifuge called a cooled centrifuge, the temperature set by the operator (the person who operates the centrifuge) is set. In order to keep the rotor temperature constant, a cooling device for cooling the rotor is provided.
冷却遠心分離機に用いられる冷却装置は、製造コストや必要な設置スペースを考慮して最適なサイズの冷却装置が選択される。しかしながら、最適なサイズの冷却装置としても、状況によっては必要な冷却能力が不足してしまう場合がある。必要な冷却能力は電源条件や遠心分離機が設置された部屋の室温等によって大きく変化するため、例えば、電源電圧が低い場合や、室温が高すぎる場合など、オペレータが設定した通りの温度にロータの温度を維持できない場合があり得る。そのため、遠心分離機の製造業者は、温度制御可能な温度条件や遠心分離機の設置条件について取扱説明書等に記載することでオペレータに注意を促している。 As a cooling device used for the cooling centrifuge, an optimal size cooling device is selected in consideration of manufacturing cost and necessary installation space. However, even with an optimally sized cooling device, the required cooling capacity may be insufficient depending on the situation. The required cooling capacity varies greatly depending on the power supply conditions and the room temperature of the room where the centrifuge is installed.For example, when the power supply voltage is low or the room temperature is too high, the rotor is set to the temperature set by the operator. May not be maintained. Therefore, the manufacturer of the centrifuge urges the operator to note the temperature conditions in which the temperature can be controlled and the installation conditions of the centrifuge in the instruction manual.
一方、試料を収容するロータは、取り付け互換性のある複数種の遠心分離機で使用可能である場合が多く、遠心分離機の機種の違いによって冷却能力が異なっていた場合、オペレータの希望する設定温度にロータの温度を制御できる場合とそうでない場合がある。そのため、遠心分離機の製造業者は、使用できる遠心分離機に加えて、使用する遠心分離機と制御可能な温度範囲をロータ毎の取扱説明書に記載し、オペレータに注意を促している。 On the other hand, the rotor that accommodates the sample can be used with multiple types of centrifuges that are compatible with each other, and if the cooling capacity varies depending on the type of centrifuge, the setting desired by the operator The temperature may or may not be able to control the rotor temperature. Therefore, in addition to the centrifuges that can be used, the centrifuge manufacturers describe the centrifuge to be used and the controllable temperature range in the instruction manual for each rotor, and call attention to the operator.
ここで、オペレータは厳密な温度管理が必要な試料を分離する際に、分離前の試料を最適な温度で管理していることは言うまでもなく、遠心分離機にセットする際も試料を収容するロータおよびロータを受容するロータ室を予冷してから遠心分離機の回転速度を増加させる等、多くの作業が必要である。更に、オペレータは運転を開始する前に前記した遠心分離機およびロータの取扱説明書を確認して希望する温度に遠心分離機が制御可能であるか確認する必要がある。 Here, when separating a sample that requires strict temperature control, the operator manages the sample before separation at the optimum temperature, and of course, the rotor that accommodates the sample is also set in the centrifuge. In addition, many operations are required, such as pre-cooling the rotor chamber that receives the rotor and then increasing the rotational speed of the centrifuge. In addition, the operator needs to check the instruction manual for the centrifuge and the rotor before starting the operation to confirm whether the centrifuge can be controlled to a desired temperature.
上記のような繁雑な作業の一部を自動化し、オペレータの作業を軽減するため、例えば特許文献1に開示されたように、ロータの温度が希望する値となってから自動で回転速度を上げる技術が公開されている。この技術は、ロータ室の温度とオペレータによって設定された設定温度とを比較し、ロータ室の温度が設定温度に到達してから前記モータを加速させるように構成した遠心分離機の予冷運転制御方法に関する。
In order to automate some of the complicated operations as described above and reduce the operator's work, for example, as disclosed in
ここで図10を用いて、従来の遠心分離機におけるロータ設定温度の設定のしかたを説明する。図10は従来例の遠心分離機における表示部の表示画面121を示す図である。表示画面121は、複数の表示領域に分類され、上方からタイトル部22、設定および状態表示部23、加減速レート設定部24、メッセージ表示部125、特殊機能表示部26、状態マーク27の表示領域が定義される。設定および状態表示部23は、オペレータによって設定されるデータを現在の状態と共に表示するための領域で、回転速度(SPEED)、運転時間(TIME)、温度(TEMP)の設定値が下段に、現在の状態値が上段に並べて表示される。特殊機能表示部26は、本実施例では同じ分離を再々行う時に便利な運転条件記憶のための「PROGRAM」選択エリア、遠心加速度を表示させるまたは遠心加速度から回転数を逆算させるための「RCF(g)」選択エリア、遠心効果を意味する遠心加速度(×g)と時間(sec)の積であるg・secの表示、およびg・secから回転数もしくは運転時間を逆算させるための「g・sec」選択エリアからなっている。
Here, how to set the rotor set temperature in the conventional centrifuge will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a diagram showing a
メッセージ表示部125には、運転するロータの型式名が表示される。また、メッセージ表示部125には、遠心分離機の停止中または運転中を示す運転モードを表示したり、異常が発生した場合のメッセージ表示に使用される。オペレータが遠心分離機を運転する場合、表示画面121を見ながら運転条件を設定するか、もしくは特殊機能表示部26の「PROGRAM」を選択して記憶部にあらかじめ登録された運転条件を呼び出した後、操作部の運転開始キーをONにして運転を開始する。
The
ここで、従来の遠心分離機では、設定温度範囲が例えば−20℃から40℃を入力して運転することが可能であっても、使用するロータの種類と設定する回転速度によってはロータの温度を設定値通りの温度に制御できない場合がある。しかしながら、温度設定値が制御不可能な値であった場合でもオペレータによる運転開始キーの操作により運転が開始されるため、オペレータがロータを設定値通りの温度に制御できないことを知らずに運転を開始してしまう恐れがあった。このような状態を防ぐために、オペレータは運転開始後しばらく温度表示をモニターしたりしており、使い勝手が悪くなっていた。 Here, in the conventional centrifuge, even if the set temperature range can be operated by inputting, for example, −20 ° C. to 40 ° C., the temperature of the rotor depends on the type of rotor used and the set rotation speed. May not be controlled to the set temperature. However, even if the temperature set value is an uncontrollable value, the operation is started by the operation of the operation start key by the operator. Therefore, the operator starts operation without knowing that the rotor cannot be controlled to the temperature as set. There was a fear of doing. In order to prevent such a situation, the operator has monitored the temperature display for a while after the start of operation, and the usability has deteriorated.
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、遠心分離中のロータ温度の上昇による試料の損失を防止することができる遠心分離機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above background, and an object of the present invention is to provide a centrifuge capable of preventing sample loss due to an increase in rotor temperature during centrifugation.
本発明の他の目的は、使用するロータの種類と設定温度、運転環境情報を用いて、ロータの温度を設定値通りに制御できない場合には、表示部にエラー情報を表示することができる遠心分離機を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a centrifuge capable of displaying error information on the display unit when the rotor temperature cannot be controlled as set using the type of rotor used, set temperature, and operating environment information. It is to provide a separator.
本発明のさらに他の目的は、ロータの温度を設定値通りに制御できない場合には、遠心分離運転の開始を阻止するか、又は、オペレータの再確認後に遠心分離運転を開始するようにした遠心分離機を提供することにある。 Still another object of the present invention is to prevent the start of the centrifugal operation when the rotor temperature cannot be controlled according to the set value, or to start the centrifugal operation after reconfirmation by the operator. It is to provide a separator.
本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。 The characteristics of representative ones of the inventions disclosed in the present application will be described as follows.
本発明の一つの特徴によれば、分離する試料を保持するロータと、ロータを収容するロータ室と、ロータを回転させる駆動装置と、ロータを冷却する冷却装置と、駆動装置と冷却装置の制御を行う制御装置と、制御装置に対して情報を入力するための操作部と、を有する遠心分離機であって、外気温度を測定する温度測定手段を設け、制御装置は、ロータの情報と外気温度とロータの回転速度設定値を元に、操作部から入力された設定温度で冷却装置によって、ロータが冷却可能か判断するように構成した。この判断のために、制御装置は、ロータ室の温度と外気温度とロータの設定回転速度を元に、冷却装置によるロータの温度制御可能な範囲を算出する。この冷却可能か否かの判断をするために制御装置が直接演算しても良いし、演算済みの算出結果をメモリに格納しておいてそれを読み出すようにして算出しても良い。遠心分離機には遠心分離運転状況を表示するための表示部が設けられ、ロータが冷却可能で無い場合には表示部にエラー情報を表示する。 According to one aspect of the present invention, a rotor that holds a sample to be separated, a rotor chamber that houses the rotor, a driving device that rotates the rotor, a cooling device that cools the rotor, and control of the driving device and the cooling device. And a control unit for inputting information to the control device, and provided with temperature measuring means for measuring the outside air temperature. The control device includes the rotor information and the outside air. Based on the temperature and the rotational speed set value of the rotor, the cooling device is used to determine whether the rotor can be cooled at the set temperature input from the operation unit. For this determination, the control device calculates a temperature controllable range of the rotor by the cooling device based on the temperature of the rotor chamber, the outside air temperature, and the set rotational speed of the rotor. In order to determine whether or not cooling is possible, the control device may directly calculate, or may be calculated by storing the calculated calculation result in a memory and reading it out. The centrifuge is provided with a display unit for displaying the centrifuge operation status. When the rotor cannot be cooled, error information is displayed on the display unit.
本発明の他の特徴によれば、エラー情報は、遠心分離機の外気温度の変更指示であり、エラー情報を表示した際にはロータの回転開始を許可しないように構成した。または、制御装置は、エラー情報を表示した際には、オペレータからの遠心分離運転開始の確認情報を取得した場合に限り、ロータの回転開始を許可するように構成した。 According to another feature of the present invention, the error information is an instruction to change the outside air temperature of the centrifuge, and when the error information is displayed, the rotation start of the rotor is not permitted. Alternatively, when the error information is displayed, the control device is configured to permit the rotation start of the rotor only when the confirmation information for starting the centrifugal separation operation is acquired from the operator.
本発明のさらに他の特徴によれば、制御装置は、設定温度が算出された温度制御可能な範囲よりも低い場合には設定温度で運転可能となる条件を表示部に表示するようにした。運転可能となる条件は外気温度の上限値、又は、ロータの回転数の上限値で表示すると良い。さらに、制御装置は不揮発性メモリを有し、ロータの種類毎の回転速度と外気温度の組合せに対する温度制御可能な範囲の対応表を格納しておくと、制御装置は対応表を用いて算出(読み出し)をすばやく行うことができる。 According to still another feature of the present invention, the control device displays, on the display unit, a condition that enables operation at the set temperature when the set temperature is lower than the calculated temperature controllable range. The condition for enabling the operation may be displayed as the upper limit value of the outside air temperature or the upper limit value of the rotational speed of the rotor. Furthermore, the control device has a non-volatile memory, and stores a correspondence table of temperature controllable ranges for combinations of rotational speed and outside air temperature for each type of rotor, and the control device calculates using the correspondence table ( Reading) can be performed quickly.
請求項1の発明によれば、外気温度を測定する温度測定手段を設け、制御装置は、ロータの情報と外気温度とロータの回転速度設定値を元に、操作部から入力された設定温度で冷却装置によって、ロータが冷却可能か判断するので、遠心分離機は冷却装置によるロータの温度制御可能な範囲を外れるか否かを運転開始前に知ることができるので、温度制御不能時に運転を開始してしまうことを未然に防止できる。 According to the first aspect of the present invention, the temperature measuring means for measuring the outside air temperature is provided, and the control device uses the set temperature input from the operation unit based on the rotor information, the outside air temperature, and the rotor speed setting value. Since the cooling device determines whether or not the rotor can be cooled, the centrifuge can know before the start of operation whether the temperature of the rotor can be controlled by the cooling device. Can be prevented beforehand.
請求項2の発明によれば、制御装置は、ロータ室の温度と外気温度とロータの設定回転速度を元に、冷却装置によるロータの温度制御可能な範囲を算出するので、遠心分離機は冷却装置により制御可能な温度範囲を具体的に知ることができる。 According to the second aspect of the present invention, the control device calculates the range in which the temperature of the rotor can be controlled by the cooling device based on the temperature of the rotor chamber, the outside air temperature, and the set rotational speed of the rotor. The temperature range that can be controlled by the apparatus can be specifically known.
請求項3の発明によれば、ロータが冷却可能で無い場合には表示部にエラー情報を表示するので、オペレータは厳密な温度管理が必要な試料を分離する際であっても、温度管理上の警告を明確に知ることができるので、使い勝手が良い。
According to the invention of
請求項4の発明によれば、エラー情報は、遠心分離機の外気温度の変更指示であるので、オペレータはエラーに対する対応策を明確に得ることができるので、作業効率が向上すると共に使い勝手が向上する。
According to the invention of
請求項8の発明によれば、回転可能となる条件は外気温度の上限値であるので、オペレータは空調機等の操作により室温をどの程度まで下げればよいかを明確に知ることができる。 According to the eighth aspect of the present invention, since the condition for enabling rotation is the upper limit value of the outside air temperature, the operator can clearly know how much the room temperature should be lowered by operating the air conditioner or the like.
請求項9の発明によれば、運転可能となる条件はロータの回転数の上限値であるので、オペレータはロータの設定回転数を何回転以下にすればよいかを明確に知ることができ、その回転数での遠心分離運転を実行するか否かを容易に判断することができる。
According to the invention of
請求項10の発明によれば、不揮発性メモリに、ロータの種類毎の回転速度と外気温度の組合せに対する温度制御可能な範囲の対応表を格納しておき、制御装置は対応表を用いて算出を行うので、対応表から温度制御可能な範囲に関するデータを瞬時に読み出すことにより、瞬時に算出結果を得ることができる。
According to the invention of
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the following description and drawings.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。最初に図4及び図5を用いて本実施例に係る遠心分離機1の全体構成を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and repeated description is omitted. First, the overall configuration of the
図4において遠心分離する試料を収容したロータ5は、ロータ室3内でモータ6の回転軸先端部6aにセットされる。また、ロータ室3を冷却するための冷却装置として、冷媒を圧縮するためのコンプレッサ9aと、圧縮されて温度上昇した冷媒を冷却ファン18によって発生する風によって空冷する凝縮機9cと、内部で冷媒を蒸発させてロータ室3を冷却するための冷却パイプ9eと、それぞれを結ぶ配管9b、9d、9fで構成されている。制御装置10は、操作部30から入力された設定回転速度となるように回転速度検出器6cの信号をフィードバックしてモータ6を駆動する。また同様に制御装置10は、操作部30から入力された設定温度となるように、ロータ室3内に設けられた温度センサ7の信号をフィードバックしてコンプレッサ9aを駆動する。遠心分離機1の情報には、オペレータによる遠心分離運転条件や、運転開始及び停止指示等を入力するための操作部30と、運転条件設定値や現在の状態を表示する表示部20が設けられる。表示部20は例えば液晶ディスプレイによって構成される。
In FIG. 4, the
制御装置10の近傍には、外気を取り込んで制御装置10に含まれる電子素子を冷却するための冷却ファン19が設けられる。冷却ファン19の風下側には温度センサ17が設けられる。この温度センサ17は外気温度を測定するために用いられるので、制御装置10の発熱状態に左右されないように、冷却ファン19の風下側直下に設けると良いが、冷却ファン19の風上側に設けても良い。
In the vicinity of the
図5は、チャンバ4の形状を示す切断斜視図であり、断面形状を理解できるように一部を切断した状態で図示している。チャンバ4は、一方(上側)が開放され、他方(底部)が閉鎖された円筒形の容器であり、底部の中央にはモータ6の回転軸先端部6aを貫通させるための貫通穴が形成される。貫通穴と回転軸先端部6aの間には、その隙間を埋めるためのシールラバー4bが取り付けられる。シールラバー4bの一部にはロータIDセンサ8が設けられる。ロータIDセンサ8は、ロータ5に設けられた光学的又は磁気的指示部材の情報を読み取るための公知のセンサである。
FIG. 5 is a cut perspective view showing the shape of the
図4において、オペレータは先ずドア16を開き、遠心分離する試料を収容したロータ5をロータ室3のモータ6の回転軸先端部6aに装着する。次に、図4の表示部20を確認しながら操作部30より遠心分離の運転条件を入力する。通常、入力する運転条件には遠心分離効果を決めるためのロータの回転速度、ロータの運転時間(回転時間)、および試料(サンプル)を最適な温度状態に維持するための設定温度の他に、加減速時の勾配の設定等がある。これらの運転条件を入力時の表示部20の表示内容を示すのが図1である。
In FIG. 4, the operator first opens the
図1は本実施例に係る遠心分離機1の表示画面21を示す図であり、オペレータが一連の運転条件を入力した後、運転開始スイッチをONする前の表示内容を示している。本実施例では、オペレータが、ロータの設定回転数23aを17000rpm、運転時間23bが1時間、設定温度23cが4.0℃を入力した場合を示している。ここで、設定回転数23a、運転時間23b、設定温度23cの表示欄のうち上側が現在の状況を示し、下側が設定値を示している。このように設定および状態表示部23に必要な情報が表示された後に、本実施例では、制御装置10は、この条件下で遠心分離運転が可能であるか否かを判定する。そして、可能でない場合にはメッセージ表示部25にエラー表示を行う。メッセージ表示部25の右端に表示されるロータを示すイラストと停止という文字を含む状態マーク27は、ロータ5の回転が停止していることを示している。また、メッセージ表示部25のエラー表示内容に隣接して、エラーに対してどう対処すれば良いかの追加情報を表示するためのヘルプキー28が表示される。
FIG. 1 is a diagram showing a
メッセージ表示部25には、ロータの型式名“ROTOR1”の他に、現在の遠心分離機の外気温度を示す“室温”の情報(図の例では38℃)と、“制御可能ロータ温度”(図の例では、“>13℃”)が表示される。これは、オペレータが入力した運転条件の回転速度(17000rpm)に対して、制御可能な温度(ロータ5の温度範囲)が13℃以上であることを示している。また、“*室温を下げてください”との警告のためのメッセージ29が表示されており、これは、設定温度(4.0℃)に制御するためには室温(遠心分離機の外気温度)を現在の温度よりも下げる必要があることを示している。よってオペレータは運転を開始する前に貴重なサンプルの損失を防止するための情報を、取扱説明書等を確認することなく簡単に得ることができ、空調設備を稼働させて外気温度を下げるまたは回転速度を下げる等の対策ができる。このため、遠心分離機の使い勝手が大幅に向上する。
In the
図2は、図1のヘルプキー28を押した際に、表示画面21上にポップアップ表示(或いは、表示画面21から切り替えて表示)される内容を示す図である。ダイアログ表示28aでは、オペレータによって設定された遠心分離条件のエラー状態を解消するための2つの解決条件を表示している。一つは「設定温度4℃に制御可能な設定回転速度」であり、図示の例では17000rpmと設定した回転速度を、13000rpm以下で再設定すれば遠心分離運転が可能であることを示している。もう一つの情報は、「設定温度4℃に制御可能な室温(外気温)」であり、図示の例では現在38℃ある室温を29℃まで下げれば遠心分離運転が可能であることを示している。このように、本実施例においては、設定された遠心分離条件で運転できない旨のエラー表示だけでなく、ヘルプキー28を押すことによって、そのエラー状態を解消するのにどうしたら良いかの情報も合わせて表示することができる。このように遠心分離運転を開始できるための条件をオペレータに表示することができるので、オペレータはこの条件を判断することによって、適切な対応策を考えることができる。
FIG. 2 is a diagram showing the contents pop-up displayed on the display screen 21 (or switched from the display screen 21) when the
図3は、オペレータが空調設備の稼働により室温を下げて、制御可能ロータ温度が変化した状態の表示部20の表示例である。図3の状態では、室温が25℃にまで下げられているので、「*室温を下げてください」のメッセージが表示されなくなり、いわゆる正常時の表示画面21となっている。図3の状態においては、メッセージ表示部25に、ロータの型式名(“ROTOR1”)の他に、現在の遠心分離機の外気温度を示す室温(“25℃”)および制御可能温度(“>0℃”)が表示される。図3の例では、オペレータによって入力された遠心分離運転時の設定温度が4℃であり、これは制御可能温度範囲内にあるので、図3の状態時には何ら警告的なメッセージは表示されない。オペレータはこの状態で後述するSTARTキー33を押すことにより遠心分離運転を開始させることができる。
FIG. 3 is a display example of the
図6は、図4の操作部30を示す外観図である。操作部30には、画面上でポインティングデバイス又は指示領域を移動させるためのカーソルキー31、数値データを入力するためのテンキー32、メニュー画面に戻るためのMENUキー36、取り消しキーの役割を果たすESCキー37、ロータ5の種類を設定するためのROTORキー35、遠心分離運転の開始を指示するSTARTキー33、遠心分離運転の中止を指示するSTOPキー34が設けられる。尚、本実施例では、表示部20と操作部30が別々に設けられているが、タッチパネルのような、表示部と操作部が一体になっているものでもよい。
FIG. 6 is an external view showing the
次に、図7を用いて本実施例の遠心分離機1の制御手順を説明する。図7は本実施例に係る遠心分離機1の制御ブロック図である。制御装置10は内部にマイクロコンピュータ10aと、遠心分離機を動作させるためのプログラムや制御情報データを記憶しておくための不揮発性メモリ11と、演算や一時的なデータを保持するためにバッテリ15により電源が切られても記憶したデータを保持できるSRAM(Static Random Access Memory)12と、モータ6を駆動するためのインバータで構成されたモータ駆動回路13、コンプレッサ9aを駆動するためのコンプレッサ駆動回路14と、外気温度を測定する温度センサ17と、制御装置10内部を冷却する冷却ファン19を有する。ここで、冷却ファン19は、吸気側の空気温度が外気温度と同じとなる箇所に設置することが望ましく、本実施例では、温度センサ17は冷却ファン19の吹き出し口付近に設置する。
Next, the control procedure of the
コンプレッサ9aのコンプレッサ駆動回路14には、図示していないが、コンプレッサ9aの電源電圧測定手段および電源周波数測定手段が含まれる。これらは既知の技術で実現可能であり、例えばステップダウントランス等により電源電圧を降圧後、ダイオードブリッジ等の全波整流回路および平滑コンデンサにて直流電圧に変換し、これを適宜増幅した後A/D変換器を通してデジタル値に変換することで測定可能である。本実施例では、コンプレッサ駆動回路14内にて直流電圧に変換した後、マイクロコンピュータ10aのA/D変換機能(図示せず)を利用してデジタル値に変換する。また、電源周波数については、交流電圧がゼロボルトと交差する点でパルス信号を発生させるゼロクロス信号発生器の周期パルスをマイクロコンピュータ10aのカウンタ等(図示せず)を用いて演算・計測することによって、電源周波数を測定できる。
Although not shown, the
コンプレッサ9aの駆動によって生じる吸熱量は、電源周波数によって回転速度が定まるコンプレッサである場合は、電源周波数別(例えば50Hz/60Hz)で運転する場合のそれぞれの定格吸熱容量から求めた吸熱量Qを不揮発性メモリ11に予めデータテーブル11aとして記憶させておく。さらに、制御装置10はロータの種類毎に回転速度に対応する発熱量Rの関係をデータテーブル11bとして記憶させておく。また、制御装置10は、基準外気温度(例えば25℃)における冷却装置の吸熱量Qとロータの発熱量Rの差分Sに対する制御可能最低温度Tを予め実験によって求め、不揮発性メモリ11にデータテーブル11cとして記憶させておく。
The heat absorption amount generated by driving the
次に、図8のフローチャートを用いて遠心分離機1の制御手順を説明する。図8に示す制御手順はマイクロコンピュータ10aでプログラムを実行することによりソフトウェアで実現する。遠心分離運転を開始するにあたり、オペレータは試料の入ったロータ5をセットした後に、操作部30を用いて遠心分離運転条件を入力する(ステップ80)。入力される遠心分離運転条件には、ロータ5の設定回転数、運転時間、設定温度を含む。
Next, the control procedure of the
次にマイクロコンピュータ10aは、装着されたロータ5を識別する(ステップ81)。ロータ5の種類は操作部30からROTORキー35(図6参照)を押下することによってオペレータによって入力される場合と、ロータIDセンサ8を用いて自動で検出する場合がある。また、ロータIDセンサ8を用いる場合は、必要に応じてロータ5を数回転程度回転させても良い。次に、マイクロコンピュータ10aは、温度センサ7を用いてロータ室3の温度を測定し、温度センサ17を用いて外気温度を測定する(ステップ82)。
Next, the
次にマイクロコンピュータ10aは、装着されたロータ5に応じたロータ5の種類および、設定回転速度を引数として、データテーブル11bから該当する発熱量Rを得る。同時に、マイクロコンピュータ10aは、電源電圧および周波数の測定値から、データテーブル11aを検索し、該当する冷却装置の吸熱量Qを導出する(ステップ83)。次に、マイクロコンピュータ10aは、ステップ83によって導出した冷却装置の吸熱量Qとロータの発熱量Rを用いてこれらの差分(Q−R)を算出し、S0とする(ステップ84)。
Next, the
次にマイクロコンピュータ10aは、算出したS0を引数としてデータテーブル11cの該当する制御可能最低温度T0を読み出す。尚、制御可能最低温度T0は基準外気温度t0(例えば25℃)での値であるため、実際の外気温度t1で補正し、最終的な制御可能最低温度T1を求める(ステップ85)。T1は概ね次の式で近似できる。
T1=T0+(t1−t0)
ここで、t1は温度センサ17の測定値(℃)、t0は基準外気温度(℃)。
Then
T 1 = T 0 + (t 1 −t 0 )
Here, t 1 is the measured value of the temperature sensor 17 (℃), t 0 is a reference outside air temperature (° C.).
次にマイクロコンピュータ10aは、上記の手段によって求めた制御可能温度T1を表示部20のメッセージ表示部25に表示する(ステップ86)。次に、マイクロコンピュータ10aは、オペレータによって設定された設定温度が、設定可能な温度(制御可能最低温度T1)よりも低いか否かを判定する(ステップ87)。設定温度が、設定可能な温度よりも高い場合は、遠心分離運転が可能であるので、オペレータによってSTARTキー(図6参照)が押下されることにより、設定された条件下で遠心分離運転が行われて処理が終了する(ステップ87、92、93)。
Then
設定温度が、設定可能な温度よりも低い場合は、表示部20のメッセージ表示部25に、“* 室温を下げて下さい”とのエラー表示を行う(ステップ88)。この際、オペレータによりHELPキーが押されたかを判定し(ステップ89)、押された場合は、図2に示したように設定可能条件を表示部20に表示する(ステップ90)。HELPキーが押されなかった場合は、ステップ91に進む(ステップ89)。
If the set temperature is lower than the settable temperature, an error message “* Lower the room temperature” is displayed on the
次に、設定画面に“戻る”旨のESCキー37が押下されたかを検出し、押下された場合はステップ80に戻り、押下されていない場合はステップ89に戻る(ステップ91)。
Next, it is detected whether or not the ESC key 37 indicating “return” is pressed on the setting screen. If the
以上、本実施例によれば、外気温度と冷却装置の定格吸熱容量から吸熱量を導出する手段と、運転条件設定値におけるロータが高速回転することで空気との摩擦によって生じる発熱量を導出する手段を備え、発熱量と吸熱量の関係から、ロータの制御可能温度を導出し、表示部に表示するので、オペレータは厳密な温度管理が必要な試料を分離する際であっても、温度管理上の警告を明確に知ることができるので、使い勝手が良い。 As described above, according to the present embodiment, the means for deriving the heat absorption amount from the outside air temperature and the rated heat absorption capacity of the cooling device, and the heat generation amount caused by the friction with the air due to the high speed rotation of the rotor at the operating condition set value are derived. The controllable temperature of the rotor is derived from the relationship between the amount of heat generated and the amount of heat absorbed and displayed on the display unit, so the operator can manage the temperature even when separating samples that require strict temperature control. It is easy to use because you can clearly see the above warning.
本実施例においては、設定された条件下で遠心分離運転ができない場合(ステップ87でYesの場合)は、STARTキー33が押下できない、或いは、押下しても反応しないように構成されるが、この場合であっても作業者に再確認、例えば“設定された条件下で遠心分離運転ができません。ロータ温度が13度までしか低下しません”との再確認メッセージを出して、それでも遠心分離運転を開始するか否かをオペレータに指示させるように構成しても良い。このように構成すれば、制御装置(マイクロコンピュータ10a)はエラー情報を表示した際には、オペレータからの遠心分離運転開始の確認情報を取得した場合に限り、ロータの回転開始を許可するので、オペレータは厳密な温度管理が不要な試料の場合はエラー表示があっても遠心分離運転を継続することができ、作業性を損なうことが無い。
In the present embodiment, when the centrifugal operation is not possible under the set conditions (Yes in Step 87), the START key 33 cannot be pressed, or it is configured not to respond even if pressed. Even in this case, a reconfirmation message is displayed to the operator, for example, “Centrifuge operation cannot be performed under the set conditions. The rotor temperature will only drop to 13 degrees”. The operator may be instructed to start or not. With this configuration, when the error information is displayed, the control device (
次に、図9を用いて本発明の第2の実施例を説明する。前述した第1の実施例では、使用するロータの種類、運転条件(設定回転速度)、遠心分離機の設置条件(遠心分離機の外気温度)のデータから、温度制御可能な範囲をマイクロコンピュータ10aで算出し、遠心分離機の表示部に表示するように構成したが、温度制御可能な範囲の算出を別の装置で予め演算しておき、その演算結果をデータテーブル95として格納しておいても良い。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the first embodiment described above, the
図9は、“ROTOR1”の回転速度と外気温度の組合せに対する温度制御可能な範囲の対応表である。データテーブル95は、制御装置の不揮発性メモリ11に予め記録されるもので、用いられるロータの種類毎にデータテーブル95が準備される。データテーブルに95を用いると、例えば現在の外気温度が38℃の時に回転速度17000rpmで回転させようとすると、列97と行99の交差する欄から、設定可能温度が13℃と即座に算出できる。このようにデータテーブル95のように予め演算結果を算出しておくことで、図8で説明したフローチャートのステップ83から85を一つのステップ、即ち、「データテーブル95から設定可能温度を読み出す」で置き換えることが可能となる。
FIG. 9 is a correspondence table of temperature controllable ranges for combinations of the rotation speed of “ROTOR1” and the outside air temperature. The data table 95 is recorded in advance in the
さらに、データテーブルに95を用いることによって、図2で示す遠心分離運転が可能な条件をすぐに求めることができる。例えば、室温(38℃)がそのままの場合は、列97の中で設定温度4度を可能とするロータの回転速度が13,000rpm(列97と行98の交差点)と算出でき、回転速度(17,000rpm)がそのままの場合は、行99の中で設定温度4度を可能とする室温を29度(列96と行99の交差点)と算出できる。
Furthermore, by using 95 for the data table, it is possible to immediately obtain the conditions enabling the centrifugal separation operation shown in FIG. For example, when the room temperature (38 ° C.) is left as it is, the rotation speed of the rotor enabling the set temperature of 4 degrees in the
以上、第2の実施例によれば、揮発性メモリに、ロータの種類毎の回転速度と外気温度の組合せに対する温度制御可能な範囲の対応表を格納しておき、制御装置は対応表を用いて算出を行うので、対応表から温度制御可能な範囲に関するデータを読み出すことにより、瞬時に温度制御可能な範囲の算出結果を得ることができる。 As described above, according to the second embodiment, the correspondence table of the temperature controllable range for the combination of the rotation speed and the outside air temperature for each type of rotor is stored in the volatile memory, and the control device uses the correspondence table. Therefore, the calculation result of the temperature controllable range can be obtained instantaneously by reading the data related to the temperature controllable range from the correspondence table.
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例では室温が高い場合の例を用いて説明したが、室温が低すぎる場合にも同様に温度制御可能な範囲を算出するようにしても良い。また、運転可能となる条件として上述のパラメータ以外を用いても良く、例えば、電源電圧、電源周波数、湿度、気圧等のパラメータを用いて算出するようにしても良い。 As mentioned above, although the invention made | formed by this inventor was demonstrated based on the Example, this invention is not limited to the said Example, A various change is possible within the range which does not deviate from the summary. For example, in the above-described embodiment, the case where the room temperature is high has been described. However, the temperature controllable range may be similarly calculated even when the room temperature is too low. Further, conditions other than those described above may be used as conditions for enabling operation. For example, calculation may be performed using parameters such as power supply voltage, power supply frequency, humidity, and atmospheric pressure.
1 遠心分離機 3 ロータ室 4 チャンバ 4b シールラバー
5 ロータ 6 モータ 6a 回転軸先端部 6c 回転速度検出器
7 温度センサ 8 センサ 9a コンプレッサ 9b 配管
9c 凝縮機 9d 配管 9e 冷却パイプ 9f 配管
10 制御装置 10a マイクロコンピュータ 11 不揮発性メモリ
11a〜11c データテーブル 13 モータ駆動回路
14 コンプレッサ駆動回路 15 バッテリ 16 ドア
17 温度センサ 18、19 冷却ファン 20 表示部
21 画面 21 表示画面 22 タイトル部
23 状態表示部 23a 設定回転数 23b 運転時間
23c 設定温度 24 加減速レート設定部
25 メッセージ表示部 26 特殊機能表示部 27 状態マーク
28 ヘルプキー 28a ダイアログ表示 29 メッセージ
30 操作部 31 カーソルキー 32 テンキー
33 STARTキー 34 STOPキー 35 ROTORキー
36 MENUキー 37 ESCキー 95 データテーブル
96、97 列 98、99 行 121 表示画面
125 メッセージ表示部
DESCRIPTION OF
Claims (10)
外気温度を測定する温度測定手段を設け、
前記制御装置は、前記ロータの情報と前記外気温度と前記ロータの回転速度設定値を元に、前記操作部から入力された設定温度で前記冷却装置によって、前記ロータが冷却可能か判断することを特徴とする遠心分離機。 A rotor that holds a sample to be separated; a rotor chamber that houses the rotor; a driving device that rotates the rotor; a cooling device that cools the rotor; a control device that controls the driving device and the cooling device; A centrifuge having an operation unit for inputting information to the control device,
A temperature measuring means for measuring the outside air temperature is provided,
The control device determines whether the rotor can be cooled by the cooling device at a set temperature input from the operation unit based on the rotor information, the outside air temperature, and the rotation speed setting value of the rotor. Centrifuge featured.
前記不揮発性メモリに、前記ロータの種類毎の回転速度と外気温度の組合せに対する温度制御可能な範囲の対応表を格納しておき、
前記制御装置は、前記対応表を用いて前記算出を行うことを特徴とする請求項2から9のいずれか一項に記載の遠心分離機。 The control device has a nonvolatile memory;
In the non-volatile memory, a correspondence table of temperature controllable ranges for combinations of rotation speed and outside air temperature for each type of the rotor is stored,
The centrifuge according to any one of claims 2 to 9, wherein the control device performs the calculation using the correspondence table.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010152545A JP5590312B2 (en) | 2010-07-02 | 2010-07-02 | centrifuge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010152545A JP5590312B2 (en) | 2010-07-02 | 2010-07-02 | centrifuge |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012011358A true JP2012011358A (en) | 2012-01-19 |
JP5590312B2 JP5590312B2 (en) | 2014-09-17 |
Family
ID=45598429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010152545A Expired - Fee Related JP5590312B2 (en) | 2010-07-02 | 2010-07-02 | centrifuge |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5590312B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013208508A (en) * | 2011-04-15 | 2013-10-10 | Hitachi Koki Co Ltd | Centrifuge |
DE102013011994A1 (en) | 2012-07-18 | 2014-01-23 | Hitachi Koki Co., Ltd. | centrifuge |
JP2015042380A (en) * | 2013-08-24 | 2015-03-05 | 日立工機株式会社 | Centrifuge and management system of operating condition data of centrifuge |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63185465U (en) * | 1987-05-22 | 1988-11-29 | ||
JPH0629644U (en) * | 1992-09-11 | 1994-04-19 | 日立工機株式会社 | Centrifuge temperature control |
-
2010
- 2010-07-02 JP JP2010152545A patent/JP5590312B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS63185465U (en) * | 1987-05-22 | 1988-11-29 | ||
JPH0629644U (en) * | 1992-09-11 | 1994-04-19 | 日立工機株式会社 | Centrifuge temperature control |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013208508A (en) * | 2011-04-15 | 2013-10-10 | Hitachi Koki Co Ltd | Centrifuge |
US9375730B2 (en) | 2011-04-15 | 2016-06-28 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Centrifuge with compressor motor feedback control device |
DE102013011994A1 (en) | 2012-07-18 | 2014-01-23 | Hitachi Koki Co., Ltd. | centrifuge |
US20140024516A1 (en) * | 2012-07-18 | 2014-01-23 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Centrifuge |
CN103567086A (en) * | 2012-07-18 | 2014-02-12 | 日立工机株式会社 | Centrifuge |
JP2014036951A (en) * | 2012-07-18 | 2014-02-27 | Hitachi Koki Co Ltd | Centrifuge |
US9433948B2 (en) | 2012-07-18 | 2016-09-06 | Hitachi Koki Co., Ltd. | Centrifuge having rotor and cooling device for cooling rotor |
JP2015042380A (en) * | 2013-08-24 | 2015-03-05 | 日立工機株式会社 | Centrifuge and management system of operating condition data of centrifuge |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5590312B2 (en) | 2014-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103567086B (en) | Centrifuge | |
WO2018042851A1 (en) | Information terminal device, operating information provision system, and operating information provision program | |
US10330099B2 (en) | HVAC compressor prognostics | |
JP5590312B2 (en) | centrifuge | |
JP5948971B2 (en) | centrifuge | |
US20090208333A1 (en) | Ceiling Fan System with Brushless Motor | |
JP5541118B2 (en) | centrifuge | |
JP6056383B2 (en) | Centrifuge | |
JP2013150939A (en) | Centrifugal separator | |
WO2010109587A1 (en) | Power converter | |
KR102103331B1 (en) | Apparatus and method for predicting breakdown of the bearing | |
JP2008164453A (en) | Device for determining smoothing capacitor lifetime for inverter device | |
CN102444605A (en) | Jitter control and operating profiles for air moving devices | |
JP5882116B2 (en) | Air conditioner | |
JP2017187226A (en) | Outdoor unit for air conditioner | |
BR112018068330B1 (en) | SYSTEM FOR START-UP OF A REFRIGERANT COMPRESSOR UNIT, AS WELL AS METHOD FOR START-UP OF A REFRIGERANT COMPRESSOR UNIT | |
CN108042013A (en) | Food processor and control method thereof | |
JP6917247B2 (en) | Centrifuge and centrifuge | |
JP2017119261A (en) | Centrifugal machine and operation management method for centrifugal machine | |
JP5893535B2 (en) | Electric motor preventive maintenance device, electric motor preventive maintenance method, and electric motor preventive maintenance system | |
JP7534521B2 (en) | Centrifuge | |
JPWO2020202469A1 (en) | Motor control device | |
US20220161278A1 (en) | Centrifuge | |
CN210071303U (en) | A verifying attachment for mechanical seal rotating ring | |
JP2018139458A (en) | Household electrical appliance and network system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130329 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140117 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140129 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140328 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20140416 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140613 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140702 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140715 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5590312 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees | ||
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |