JP3137413U - centrifuge - Google Patents
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Abstract
【課題】遠心分離された上澄み液と高密度成分を混ざり合うことなく分離することができ、大量の分離試料を連続して遠心分離することができる遠心分離機を供給する。
【解決手段】分離試料61は試料保持部21に注入される。遠心分離された密度の高い高密度成分62は試料保持部21の外周側に溜まり、密度の低い上澄み液は円筒状孔と、ボールと、スプリング25と、シール部26で構成され過剰高速回転で開となる開閉弁を介してロータ2の外へ排出され試料受41に収集される。したがって、遠心分離された高密度成分62と上澄み液を混ざり合うことなく確実に分離することができる。また、分離試料61を追加注入することにより大量の試料の遠心分離を連続して行うことができる。
【選択図】図2A centrifuge capable of separating a centrifuged supernatant liquid and a high-density component without mixing and continuously centrifuging a large amount of separated samples is provided.
A separated sample is injected into a sample holder. Centrifugated high-density component 62 accumulates on the outer peripheral side of sample holder 21, and low-density supernatant liquid is composed of a cylindrical hole, a ball, spring 25, and seal portion 26, and is rotated at an excessively high speed. It is discharged out of the rotor 2 through an opening / closing valve that is opened and collected in the sample receiver 41. Therefore, it is possible to reliably separate the centrifuged high-density component 62 and the supernatant without mixing them. Further, a large amount of sample can be continuously centrifuged by additionally injecting the separated sample 61.
[Selection] Figure 2
Description
本考案は、遠心力を利用して微小粒子の分離を行うために使用される遠心分離機に関するものである。 The present invention relates to a centrifuge used for separating fine particles using centrifugal force.
遠心分離機は、高速回転可能な駆動モータと、この駆動モータで駆動され高速回転するロータと、これらを保持し密閉する筐体と蓋などで構成される。前記ロータ内にはその中心から放射状に等間隔で複数の円筒状筒が形成されている。分離試料を遠心分離するには、分離試料が注入された試料容器(遠心管)をロータ内に形成された円筒状筒に挿入し、所定時間ロータを高速回転する。所定時間後、遠心分離された試料が入った遠心管をロータより取り出し、遠心管を傾けて上澄み液を取り出し、底に溜まった密度の高い部分と分離する。 The centrifuge includes a drive motor that can rotate at a high speed, a rotor that is driven by the drive motor and rotates at a high speed, and a casing and a lid that hold and seal these. A plurality of cylindrical tubes are formed in the rotor at regular intervals radially from the center thereof. To centrifuge the separated sample, a sample container (centrifuge tube) into which the separated sample is injected is inserted into a cylindrical tube formed in the rotor, and the rotor is rotated at a high speed for a predetermined time. After a predetermined time, the centrifuge tube containing the centrifuged sample is taken out of the rotor, the centrifuge tube is tilted, the supernatant liquid is taken out, and separated from the high-density part accumulated at the bottom.
しかし、遠心分離した密度の高い部分と上澄み液との比重が似通っている場合、遠心管に衝撃を与えると、遠心分離された密度の高い部分と上澄み液が界面で混ざり合うため、遠心管の扱いには細心の注意を要した。このため、密度の高い部分を捕捉するための溝を底部に備えた遠心管が提供されている(例えば特許文献1参照)。
遠心分離された試料が入った遠心管を傾けて上澄み液を取り出し、底に溜まった密度の高い部分と分離する場合、手作業によるバラツキや遠心分離された界面での混ざり合い等のため、上澄み液と密度の高い部分とを完全に分離することが困難である。また、大量の試料を遠心分離することは困難であった。 Tilt the centrifuge tube containing the centrifuged sample, remove the supernatant, and separate it from the dense part that accumulates at the bottom due to manual dispersion or mixing at the centrifuged interface. It is difficult to completely separate the liquid and the dense part. Moreover, it was difficult to centrifuge a large amount of samples.
駆動モータと、前記駆動モータにより高速回転駆動されるロータと、このロータに内設されロータの回転軸と同一回転軸を有しこの軸を中心に放射状に広がる空間であって試料が遠心力の作用を受けるよう収容される試料保持部と、ロータの回転を制御する制御部で構成される遠心分離機において、前記試料保持部の回転軸に対し外周側と内周側の間に上向きに分岐部が形成され、この分岐部の外周側は開口されるとともにロータの回転数に応じて開口部を開閉する開閉弁が内設されている。開閉弁は回転数に応じて移動する移動体を内包し、この移動体の移動範囲を制限する制限手段を備える。制御部は、遠心分離のための回転数とその持続時間と、開閉弁が作動するための回転数とその持続時間を制御する。開閉弁は静止時の試料液面より上方に配設される。したがって、分離試料が遠心分離されると、高密度成分は試料保持部の外周に溜まり、上澄み液は分岐部に配設された開閉弁を介して排出される。 A drive motor, a rotor driven to rotate at a high speed by the drive motor, and a space which is provided in the rotor and has the same rotation axis as the rotation axis of the rotor and which extends radially around the axis. In a centrifuge composed of a sample holder that is accommodated to receive an action and a controller that controls the rotation of the rotor, it branches upwardly between the outer peripheral side and the inner peripheral side with respect to the rotation axis of the sample holder An opening / closing valve that opens and closes the opening according to the number of rotations of the rotor is provided. The on-off valve includes a moving body that moves according to the number of rotations, and includes a limiting unit that limits a moving range of the moving body. The control unit controls the number of rotations for centrifugation and the duration thereof, and the number of rotations for operating the on-off valve and the duration thereof. The on-off valve is disposed above the sample liquid surface at rest. Therefore, when the separated sample is centrifuged, the high-density component is accumulated on the outer periphery of the sample holding portion, and the supernatant liquid is discharged through the on-off valve disposed in the branch portion.
遠心分離された密度の低い上澄み液は、分岐部に配設された開閉弁を開にすることにより試料保持部から排出され、高密度成分は試料保持部の外周に溜まる。高密度成分が開閉弁の近傍に溜まるまで分離試料を追加し遠心分離を継続することができる。また、遠心分離された上澄み液と高密度成分が混合されることなく確実に分離することができる。 The centrifuged supernatant liquid having a low density is discharged from the sample holding part by opening the on-off valve disposed in the branch part, and the high-density component is accumulated on the outer periphery of the sample holding part. Centrifugation can be continued by adding a separated sample until high-density components accumulate in the vicinity of the on-off valve. Moreover, it can isolate | separate reliably, without mixing the supernatant liquid and high-density component which were centrifuged.
分離試料から可能な限り多くの分離対象を抽出するために試料の状態を外部から目視可能なように蓋と、ロータ等は透明な部材で構成することが望ましい。 In order to extract as many separation objects as possible from the separated sample, it is desirable that the lid, the rotor, and the like are made of transparent members so that the state of the sample can be viewed from the outside.
本考案の実施例について図1、図2、図3を参照して説明する。図1は、本考案の実施例による遠心分離機の概略構成図である。図2は、本考案の実施例による遠心分離の概要を説明する図である。図3は、本考案の実施例による遠心分離のタイムチャートである。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a centrifuge according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram for explaining the outline of centrifugation according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a time chart of centrifugation according to an embodiment of the present invention.
本考案の実施例による遠心分離機は、図1に示すように、制御部3により制御されるモータ1と、このモータ1により駆動され回転する着脱可能なロータ2と、モータ1を保持する静止部4と、開閉可能な蓋5で構成される。ロータ2の内部には、ロータ2と中心を同じくする円盤状の空間が形成され、試料保持部21を構成する。試料保持部21の外周側と内周側の間の上面に、中心をロータ2と同じくする帯状の空間が形成され、分岐部22を構成する。分岐部22の外周側に、複数の円筒状孔23がロータ2の中心から放射状に等間隔に形成され、この円筒状孔23の先端はロータ2の外周を貫通している。
As shown in FIG. 1, a centrifuge according to an embodiment of the present invention includes a motor 1 controlled by a
スプリング25とボール24を内包する円筒状孔23と、シール部26はロータ2の回転数に応じて開閉する開閉弁を構成する。ボール24はスプリング25のバネ力によりシール部26に通常時密着し開閉弁は閉となり、ロータ2の回転数が増大した過剰回転において、スプリング25に加わる遠心力に伴う力がバネ力より大きくなるとボール24はシール部26から離れ開閉弁は開となる。ボール24がシール部26から離れる最大距離は図示しないストッパーにより制限される。静止部4の外周には遠心分離され前記開閉弁より排出される試料を受ける試料受41が配設される。
The
本考案の実施例による遠心分離機では、図2、図3に示すように、遠心分離が行われる。なお、図2における符号で図1に使われている符号と同一の符号は図1と同一の物であり、詳細な説明は省略する。(a)は運転開始T1前の状態を示す。分離試料61が試料保持部21に注入され、開閉弁は閉じており、密度の高い高密度成分62は分離試料61中に均等に分布し、試料面63は水平になっている。(b)は定格運転到達時T2の状態を示す。(a)との相違は回転数が定格回転N1となり試料面63が鉛直に近くなっている。(c)は遠心分離完了時T3の状態を示す。回転数は定格回転N1で開閉弁は閉じており、密度の高い高密度成分62は分離試料61の外側に分離し、試料面63は鉛直に近くなっている。
In the centrifuge according to the embodiment of the present invention, the centrifuge is performed as shown in FIGS. 2 that are the same as those used in FIG. 1 are the same as those in FIG. 1, and a detailed description thereof will be omitted. (A) shows the state before operation start T1. The
(d)はロータ2の過回転運転モード到達時T4の状態を示す。回転数は過回転N2に到達し、開閉弁が開き、シール部26より内側の密度の低い上澄み液はロータ2の外に排出され、高密度成分62の試料面63は鉛直に近くなっている。(e)はロータ2の過回転運転モード終了時T5の状態を示す。回転数は定格回転N1となり、開閉弁が閉じ、密度の低い上澄み液は試料受41に収集される。
(D) shows the state of T4 when the
大量の試料を遠心分離する場合は、(b’)に進む。(b’)は定格運転中に分離試料61を追加注入した状態を示す。回転数は定格回転N1で開閉弁は閉じており、密度の高い高密度成分62は追加した分離試料61中に均等に分布し、試料面63は鉛直に近くなっている。以後(c)、(d)、(e)、(b’)、(c)・・・の順に繰り返す。遠心分離された密度の高い高密度成分62がシール部26の近傍に溜まるまで遠心分離を繰り返すことができる。
When centrifuging a large amount of sample, go to (b '). (B ') shows a state in which the
回転数が過回転N2での開閉弁は、ボール24とスプリング25の質量に加わる遠心力及び試料の質量に加わる遠心力の両方がスプリング25に作用して開となる。その後、遠心分離された上澄み液の排出により試料の質量に加わる遠心力が減少し開閉弁は閉となる。または、制御部3により、遠心分離された上澄み液の排出に必要な時間だけ回転数を過回転N2に制御し、開閉弁を開としてもよい。
The on-off valve at the number of revolutions N2 is opened when both the centrifugal force applied to the mass of the
本考案は以上の構成であるから、遠心分離された密度の高い高密度成分62は試料保持部21の外周側に溜まり、密度の低い上澄み液はロータ2の外へ排出され試料受41に収集されるため、遠心分離された高密度成分62と上澄み液を混ざり合うことなく確実に分離することができる。また、分離試料61を追加注入することにより大量の試料の遠心分離を行うことができる。
Since the present invention has the above-described configuration, the high-
図1に示す実施例では、試料保持部21は円盤状の空間であるが、この代わりにロータ2の中にロータ2の中心から放射状に複数の円筒孔を等間隔に形成し、その円筒孔の外周側と内周側の間に上方に向けて円筒状の分岐を形成し、この円筒状の分岐の外側に回転数に応じて開閉する開閉弁を配設しても本考案は適用可能であり装置は図示例に限定されない。また、開閉弁は円筒状孔23と、ボール24と、スプリング25と、シール部26で構成されているが、ボール24と、スプリング25と、シール部26を削除し円筒状孔23の外周側に板バネを配設して開閉弁を構成しても本考案は適用可能である。
In the embodiment shown in FIG. 1, the
また、実施例では、スプリング25とシール部26はボール24を挟んで対向配置され、遠心力が圧縮バネ力より大きい時開閉弁は開となり、この逆の時閉となるように構成されている。これと相違して、スプリング25を内周側に配設し、シール部26を外周側に配設してスプリング25の外周側がボール24の内周側に固定され、遠心力が引っ張りバネ力より大きい時ボール24はシール部26に密着し開閉弁は閉となり、この逆の時ボール24はストッパーに当たり開となるように構成されていても本考案は適用可能である。この場合、先ず、開閉弁が閉となる高速回転に到達してから分離試料61を注入し遠心分離し、次に、開閉弁が開となる低速回転に移行して上澄み液を排出する。この繰り返しで大量の試料の遠心分離を効率よく行うことができる。このように、装置は種々の構成とすることができ、本考案はこれら変形例を包含する。
なお、本説明においては、高密度成分62の抽出を意図して説明しているが、試料受41に排出された密度の軽い成分(上澄み液)を回収する用途においても、適用可能である。
Further, in the embodiment, the
In this description, the high-
本考案は、遠心力を利用して微小粒子の分離を行うために使用される遠心分離機に関するものである。 The present invention relates to a centrifuge used for separating fine particles using centrifugal force.
1 モータ
2 ロータ
3 制御部
4 静止部
5 蓋
21 試料保持部
22 分岐部
23 円筒状孔
24 ボール
25 スプリング
26 シール部
41 試料受
61 分離試料
62 高密度成分
63 試料面
N1 定格回転
N2 過回転
T1 運転開始
T2 定格運転到達時
T3 遠心分離完了時
T4 過回転運転モード到達時
T5 過回転運転モード終了時
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (4)
2. The centrifuge according to claim 1, wherein the on-off valve is disposed above the surface of the sample liquid at rest.
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