JP2517675Y2 - 遠心分離機用ロータ及びバケット - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案は遠心分離機のロータと
バケットに関し、特に形状抵抗（風損）の低減化に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】遠心分離機１は図４に示すように、モー
タ１により回転駆動されるロータ２に試料管または試料
管を入れたチューブラックを収容したバケット３が装着
される。図ではバケット３が、回転による遠心力を受け
て９０度振り上げられた状態を示している。ロータ２は
ナット４によりモータ１の回転軸に取付けられている。
モータ１は、モータケースの外周面に一体に突設された
フランジ６が、外箱７の底面上に取付けられたコイルス
プリング８により支持される。外箱７の上面７ａに円形
開口が設けられ、その開口の内周縁になべ状の内槽９の
上周縁が取付けられる。内槽９の底面の中心に円孔が設
けられ、その円孔よりモータ１が内槽９内に突出してい
る。そのモータ１の突出部にゴム製のモータカバー１０
がかけられ、そのカバーの孔よりモータの回転軸が突出
している。

【０００３】外箱の上面７ａに蓋１２が被せられ、その
蓋１２にモータ回転軸の延長線上に空気吸込孔１２ａが
あけられている。ロータ２が回転するとロータの中心部
上の空気が外側に飛ばされてその部分は負圧とされるの
で、吸込孔１２ａより空気が自動的に吸い込まれ、ロー
タ２及びバケット３に沿って内槽９側に流れ、排気孔９
ａより内槽９の外側に流れ込み、消音通路１３を通って
外箱７外に排出される。

【０００４】ロータ２及びバケット３は例えば４０００
rpm と高速回転されるので、空気との摩擦によって熱を
発生し、またモータ１の熱が回転軸を通じてロータ２に
伝達されるためロータ２はかなりの高温になる。そのた
め試料が熱変化を起こす恐れがあるので、ロータ回転中
は自動的に外部の空気を吸い込んでロータ２，バケット
３及びモータ１等を冷却するようにしている。

【０００５】従来のロータ２は図５に示すように、円盤
状の中心部２１の外周面から４本のアーム２２が十字状
に一体に突設され、各アーム２２は途中でＹ字状に分岐
され、その分岐部２３には、バケット３の係合ピン３ａ
を係合させる係合溝２４が、アーム２２の上面から斜め
に外側に向けて形成される。隣接するアーム２２の互い
に対向する分岐部２３はほゞ平行とされ、それら分岐部
２３の間にバケット３が配される。

【０００６】バケット３には、図６Ａに示すように、円
筒状ボトルに似た試料管２６を収容する円筒状のもの
や、図６Ｂに示すように、試験管状の複数の試料管（図
示せず）を挿入した角形のチューブラック２７を収容す
る直方体状のものがある。これらの周面にはロータの回
転方向及びそれと反対方向にそれぞれ突出した一つの係
合ピン３ａが設けられる。

【０００７】

【考案が解決しようとする課題】最近、ユーザより血液
等の遠心分離時間を短縮させたいと言う新しい要望が出
され、それに対処するためロータの回転数を上げて、よ
り大きな遠心力を発生させて遠心分離時間を短縮させよ
うとする試みがなされた。しかしながら、モータの入力
を大きくしてロータの回転速度の上昇を図ったが、風の
抵抗が大きくなって思うように回転速度が上昇せず、分
離時間を僅かしか短縮できない結果となった。風の抵抗
が大きくなる原因を調べると図６Ｃに示すようにバケッ
ト３のロータ回転方向と逆側の側面の近傍にうず３１が
発生すると共に、図４に示すようにバケット３の底面と
内槽９との管にうず３２が発生するのが主な原因である
ことが分かった。この考案はこのような事情に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、回転中に
発生するうずを極力抑えて風損（形状抵抗）を小さく
し、高速回転に適合し、遠心分離時間の短縮に寄与する
ロータとバケットを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】（１）請求項１のロータ
は、水平円盤状のロータボディの軸線を通る縦断面の外
形が、軸線から方射方向に流れる流線形またはそれに近
い形状とされる。また、前記ボディの外周縁から半径に
沿って複数の矩形状（ボディの上方から見て）のバケッ
ト収納凹部が等角間隔に形成され、隣接する前記バケッ
ト収納凹部の間に、バケットを保持する扇形状（ボディ
の上方から見て）のロータヨークが形成される。

【０００９】前記ロータボディの縦断面における前記バ
ケット収納凹部の奥面の形状が、外に凹の円弧状とされ
る。 （２）請求項２の考案は、前記ロータの前記バケット収
納凹部に装着される遠心分離機用バケットであって、バ
ケットの上部開口側より見たバケットの外形は、前記ロ
ータの側方より見た前記バケット収納凹部の奥面の外形
の縦寸法にほゞ等しい厚さと、その横寸法よりやゝ小さ
い幅の矩形状とされ、バケットの前記ロータヨークと近
接対向する両側面に、ロータヨークに取付けるための係
合部が設けられる。

【００１０】前記ロータに装着され、ロータの回転によ
り振り上げられた状態において、バケットの前記両側面
の外形が、近接対向する相手側ロータヨークの側面の外
形にほゞ等しい流線形またはそれに近い形状とされると
共にロータの上方より見たバケットの底縁が前記ロータ
ヨークの外周とほゞ同じ曲率半径の円弧とされる。バケ
ットが振り上げられた状態において、前記係合部が設け
られた側面と異なる他の対向する側面の開口端は、前記
バケット収納凹部の奥面と近接対向される。

【００１１】

【実施例】この考案の実施例を図１〜図３に、図４〜図
６と対応する部分に同じ符号を付し、重複説明を省略す
る。図１の実施例はロータ２にバケット３を保持するた
めの係合溝２ｃを設け、バケット３にそれと係合する係
合ピン３ａを設けた場合であり、図２の実施例は逆にロ
ータ２に係合ピン２ａを、バケット３に係合溝３ｂを設
けた場合である。

【００１２】この考案のロータ２は、水平円盤状ボディ
２′の軸線を通る縦断面の外形が、軸線から方射方向に
流れる流線形またはそれに近い形状とされる。ボディ
２′の外周縁から半径に沿って複数（図では４個）の矩
形状（ボディの上方から見て）のバケット収納凹部２ｂ
が等角間隔に形成される。これにより隣接するバケット
収納凹部２ｂの間に、バケット３を保持する扇形状（ボ
ディの上方から見て）のロータヨーク２ｅが形成され
る。

【００１３】ロータヨーク２ｅのバケット収納凹部２ｂ
側の端部にバケット３を保持するための係合部（係合溝
２ｃまたは係合ピン２ａ）が設けられる。係合溝２ｃを
設ける場合には風損を少なくするために溝の入口はでき
るだけモータシャフトの近くに設けるのが望ましい。ロ
ータボディの縦断面におけるバケット収納凹部２ｂの奥
面の形状は、バケット３が振り上げられる際その開口周
縁が当たらないように外に凹の円弧状（例えば半径ｒの
円弧）とされる。

【００１４】バケット収納凹部２ｂに装着されるバケッ
ト３は、その上部開口３ｅ側より見た外形が、ロータ２
の側方より見たバケット収納凹部２ｂの奥面２ｄの外形
の縦寸法にほゞ等しい厚さｔと、その横寸法よりやゝ小
さい幅ｗの矩形状とされる。バケット３のロータヨーク
２ｅと近接対向する両側面３ｆ，３ｇに、ロータヨーク
２ｅに取付けるための係合部（係合ピン３ａまたは係合
溝３ｂ）が設けられる。

【００１５】バケット３は、ロータ２に装着され、ロー
タ２の回転により振り上げられた状態において、バケッ
ト３の両側面３ｆ，３ｇの外形が、近接対向する相手側
ロータヨーク２ｅの側面の外形にほゞ等しい流線形また
はそれに近い形状とされると共にロータ２の上方より見
たバケット３の底縁３ｈが、ロータヨーク２ｅの外周の
半径Ｒにほゞ等しい曲率半径をもつ円弧とされる。

【００１６】この考案のロータ及びバケットの流線形状
断面としては図３Ｂに示す（イ）の形状の他、（ロ）及
び（ハ）のような上下非対称の形状でもよい。バケット
３が振り上げられた状態において、係合部が設けられた
側面３ｇ，３ｆと異なる他の対向する側面３ｉ，３ｊの
開口端は、バケット収納凹部の奥面２ｄと近接対向さ
れ、うずの発生が極力抑えられる。この例では側面３
ｇ，３ｆの高さは側面３ｉ，３ｊの高さより小さくさ
れ、試料管やチューブラックを取り出し易くしている。
しかし場合によっては同じ高さにしてもよい。

【００１７】

【考案の効果】以上述べたように、ロータ２の周壁とバ
ケット３の底部とはほゞ同じ流線形とされ、バケット３
が振り上げられた状態において、ロータ２とバケット３
の縦断面の形状がほゞ一致するようにされ、ロータのバ
ケット収納凹部２ｂ内にバケット３を丁度はめ込んで、
一つの回転円盤を構成した如き状態とされる（図３
Ａ）。これにより従来のバケット３の底面と内槽９との
間に発生したうず３２（図４）やバケット３のロータ回
転方向と反対側の周面に発生したうず３１（図６Ｃ）は
消滅される。従って、従来より風損が小さくなり、回転
速度が増加し、よって遠心分離時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の実施例を示す図で、ＡはロータのＡ
０Ｂ断面図、ＢはＡの平面図、Ｃ，Ｄ及びＥはそれぞれ
バケットの平面図、正面図及び側面図。

【図２】この考案の他の実施例を示す図で、Ａはロータ
のＡ０Ｂ断面図、ＢはＡの平面図、Ｃ，Ｄ及びＥはそれ
ぞれバケットの平面図、正面図及び側面図。

【図３】Ａはこの考案のロータ及びバケットを使用した
遠心分離機の概要を示す縦断面図，Ｂはこの考案のロー
タ及びバケットの流線形状断面の変形例を示す図。

【図４】従来のロータ及びバケットを使用した遠心分離
機の概要を示す縦断面図。

【図５】従来のバケットを装着したロータの斜視図。

【図６】Ａ及びＢは従来のバケットの斜視図、Ｃはロー
タ回転中におけるＡのバケットの周りの空気の流れを示
す図。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 水平円盤状のロータボディの軸線を通る
   縦断面の外形が、 軸線から方射方向に流れる流線形またはそれに近い形状
   とされ、ボディの上方から見て前記ボディの外周縁から半径に沿
   って複数の矩形状 のバケット収納凹部が等角間隔に形成
   され、ボディの上方から見て隣接する前記バケット収納凹部の
   間に、バケットを保持する扇形状 のロータヨークが形成
   され、 前記ロータボディの縦断面における前記バケット収納凹
   部の奥面の形状が、外に凹の円弧状とされていることを
   特徴とする、 遠心分離機用ロータ。
2. 【請求項２】 請求項１記載の前記ロータの前記バケッ
   ト収納凹部に装着される遠心分離機用バケットであっ
   て、 バケットの上部開口側より見たバケットの外形は、前記
   ロータの側方より見た前記バケット収納凹部の奥面の外
   形の縦寸法にほゞ等しい厚さと、その横寸法よりやゝ小
   さい幅の矩形状とされ、 バケットの前記ロータヨークと近接対向する両側面に、
   ロータヨークに取付けるための係合部が設けられ、 前記ロータに装着され、ロータの回転により振り上げら
   れた状態において、バケットの前記両側面の外形が、近
   接対向する相手側ロータヨークの側面の外形にほゞ等し
   い流線形またはそれに近い形状とされると共にロータの
   上方より見たバケットの底縁が前記ロータヨークの外周
   とほゞ同じ曲率半径の円弧とされ、 バケットが振り上げられた状態において、前記係合部が
   設けられた側面と異なる他の対向する側面の開口端は、
   前記バケット収納凹部の奥面と近接対向されていること
   を特徴とする、 遠心分離機用バケット。