JP3138797U - 生化学試料の乾燥機 - Google Patents

Abstract

【課題】生化学試料の濃縮乾燥と凍結乾燥を切替自動制御により行うことのできる乾燥機を新規に提供する。
【解決手段】上部に透視蓋を挟んで加熱用の光源と真空室を設け、真空室内にバイアル瓶を架装し回転させるローターと、減圧用の吸排口および冷却水の循環路を設け、前面にバイアル瓶内の試料を濃縮乾燥と凍結乾燥に切替かつ自動制御するタイマープログラム機構を搭載して、１台にて濃縮乾燥と凍結乾燥が行えるようにした生化学試料の乾燥機と、該乾燥機用のローターを上下２段の円板にて形成し、上下段に設けるバイアル瓶の架装用孔を内外にずらして設け、バイアル瓶を傾斜形にて架装して加熱光の受光面を拡げることで試料の昇華時の均一性を向上するようにした生物化学試料の乾燥機におけるバイアル瓶用のローター。
【選択図】図１

Description

この考案は生化学試料の乾燥機とバイアル瓶用のローターに関するものである。

従来、この種の生化学試料の濃縮乾燥機としては特開平７−２４２０４号公報がある。該公報は機体内の空室内に設けるローターにて保持する試料容器内の生化学試料などを回転遠心しつつ試料を減圧して濃縮乾燥することを記載している。また試料を昇華熱により凍結する凍結（真空）乾燥は、例えば特開平２００２−１６２１６０号公報などに記載されているように濃縮乾燥機とは別の凍結乾燥機にて行っている。
特開平７−２４２０４号公報 特開２００２−１６２１６０号公報

このようにして、濃縮乾燥機と凍結乾燥機を各別に用意することは、設備コストとスペースが嵩むだけでなく、試料に適した素早い乾燥作業を困難にしているという課題があった。
またバイアル瓶を架装する従来のホルダーは、図３に示すようにバイアル瓶Ｖの収容部Ｓを設けたブロック形のホルダーＨをスイング回動を可能とする軸ＧにてローターＲ周囲に吊下げ、静止時にバイアル瓶Ｖを直立状態で収容し、ローターＲの回転遠心時に矢印にて示すように水平状態となるようにしているので、バイアル瓶Ｖおよび試料への加熱はホルダーＨからの熱伝導が主であって加熱光が直接バイアル瓶Ｖに当たらない間接加熱となるために均一且つスピーディな加熱が行えないという課題があった。

本考案は、乾燥機に濃縮乾燥と凍結乾燥機能を併設し、且つ切替自動制御するタイマープログラム機構を搭載して、１台にて真空室内のローターに架装するバイアル瓶内の生化学試料を濃縮乾燥と凍結乾燥の双方にて乾燥することができるようにして、かかる課題を解決するようにしたのである。
またバイアル瓶用のローターを上下２段の円板にて形成し、上下段に設けるバイアル瓶の架装用孔を内外にずらして設けてバイアル瓶を外開き傾斜形にて架装することにより加熱光の受光面を拡げるようにして、かかる課題を解決するようにしたのである。

本考案は乾燥機に濃縮乾燥と凍結乾燥用の設備を併設し、且つ切替自動制御用のタイマープログラム機構を搭載したことで、１台の乾燥機にて濃縮乾燥と凍結乾燥の双方を行うことができることになるという効果を生ずる。濃縮乾燥と凍結乾燥のための設備コストを大幅に軽減し、試料に最適な乾燥対応が素早く行えるという効果を生ずる。

バイアル瓶用のローターを上下２枚の円板にて形成してバイアル瓶を外開き傾斜形にて架装することで、試料の昇華時の均一性および加熱効率を格段に向上し促進することができるという効果を生ずる。

本考案は、乾燥機に濃縮乾燥と凍結乾燥用の機器を併設し、且つこれらの機器を切替自動制御するタイマープログラム機構を搭載して、１台の装置にて生化学試料の遠心による濃縮乾燥と昇華による凍結（真空）乾燥を行えるようにしたのである。
またバイアル瓶用のローターを上下２段の円板にて形成し、該上下の円板にバイアル瓶の架装用孔を内外にずらして設けてバイアル瓶を外開き傾斜形にて架装するようにして加熱光の受光面を拡げることにより、生化学試料への加熱効率を向上して濃縮乾燥を促進し、また試料の昇華時の均一性を向上するようにしたのである。

図１（ａ）（ｂ）は本考案の実施例を示すもので、チャンバー１内の上部に上面を開放した真空室２を設け、真空室２の開放上面を密閉するガラス製，アクリル製などの透視蓋３を開閉自在において設ける。真空室２は減圧用の吸排口として外部の真空ポンプ（図示してない）に接続する減圧用の吸引口４と、減圧を解除するために外気を取入れる外気導入口５を設ける。外気導入口５に連なる外気導入管路５ａには自動制御用のソレノイドバルブ６ａと手動バルブ６ｂを直列に配置している。７は真空室２内に設けたローターで、該ローター７は真空室２下に離れて配置するモータ８の回転軸上端に取付けたマグネット８ａの磁気力により吸引されるマグネット機構（図示してない）を有して、マグネット８ａの回転に同調して回転するようになっている。真空室２の下半周囲は外部の冷凍機（図示してない）からの冷却水が入口９ａから出口９ｂに抜けて循環する冷却水循環路９を設けている。１０はチャンバー１の前面に設ける濃縮乾燥と凍結乾燥に切替且つ自動制御するタイマープログラム機構、１１は透明な蓋体３を挟んでチャンバー１の上方に設ける加熱光の光源である。

図２はバイアル瓶Ｖ架装用のローター７の部分図で、間隔を置いた上下２枚の円板７ａ，７ｂにて形成し、上下の円板７ａ，７ｂにバイアル瓶Ｖの架装用孔７ｃ，７ｄを上段は内側、下段は外側にずらして設けてバイアル瓶Ｖを下側が５４度前後の角度をもって外開き傾斜して架装されるようにしている。

（Ａ）生化学試料の濃縮乾燥は、
（１）試料入りのバイアル瓶Ｖをローター７にセットし、
（２）タイマープログラム機構１０より「濃縮乾燥」モードを選択し、運転スタート（ローター７回転、加熱用の光源１１をＯＮ(ｏｒ ＯＦＦ)、真空ポンプの作動を開始して濃縮乾燥作業を開始する。ローター７の回転、光源１１の温度、減圧の真空度等はタイマープログラム機構１０によりすべて自動制御される）。
突沸を防ぎながらバイアル瓶Ｖ内の試料を減圧して水分がなくなった点で自動停止して濃縮乾燥完了となる。
（３）タイムアップ１＝濃縮乾燥完了〔ヒーターをＯＦＦ、真空ポンプの停止及び真空の解除（ソレノイドバルブ６ａをＯＰＥＮ）〕
（４）タイムアップ２＝プログラム運転終了〔ローターの回転停止（タイムアップ２までローターは回転している）／真空の解除と同時にローターが停止しないので、濃縮試料にかかる遠心力によって突沸による飛散防止が図られる。〕
（５）試料を取り出して作業完了。所要時間は試料の条件により６０〜１４０分程度。

（Ｂ）生化学試料の凍結(真空)乾燥は、

（１）試料入りのバイアル瓶Ｖをローターにセットし、
（２）タイマープログラム機構１０より「凍結乾燥」モードを選択し、運転スタート（ローター７の回転、真空ポンプの運転開始、冷却水の循環 ⇒液体時の突沸を防ぎながら昇華熱により試料は凍結される）。
（３）タイムアップ１＝プログラム運転終了〔ローター７の回転停止、冷凍機もＯＦＦになるが真空ポンプの運転は継続される＝凍結真空乾燥運転に移行する。光源１１をＯＮすることもある〕。
（４）試料の乾燥状態を透視蓋３外から目視確認し、真空ポンプのスイッチを手動にてＯＦＦにする〔ソレノイドバルブ６ａがＯＰＥＮとなり、バルブ６ｂまでの管路の真空が解除される〕。
（５）手動操作でバルブ６ｂを開にし、真空を解除する。
（６）試料を取り出して作業完了。所用時間は３０〜６０分程度。

真空室２の真空状態を解除するための外気導入管路５ａには０.２μｍのフィルタ（図示してない）を設け、真空解除時、真空室２内に大気中の粉塵・雑菌等が進入することを防止するようにしている。また外気導入管路５ａに自動真空解除用のソレノイドバルブ６ａと手動操作用の手動バルブ６ｂを直列に設けたことにより、ユーザーの目的に沿って自動制御による解除のほか手動操作も可能にしている。

また、モータ８はＤＣブラシレスモーターを搭載し、最高６０００r/minまで安定制御をできるようにしている（従来のＡＣモーターではインバーターなどを使用しない限り、このような高回転域における安定制御は困難であった）。

本考案は以上のようにして、１台の乾燥機にて濃縮乾燥または凍結乾燥を選択して自動制御にて行うことができることにより生化学試料に最適な乾燥作業に広く利用できるものである。

（ａ）は乾燥機の斜視図、（ｂ）は同、配管等の系統図 ローターの平面図と同、側断面図 従来のバイアル瓶用のホルダーを示すもので、（ａ）は静止時の状態、（ｂ）は遠心回転によりホルダーが水平になった状態を示す部分断面図

符号の説明

１はチャンバー
２は真空室
３は透視蓋
４は吸引口
５は外気導入口
５ａは外気導入管路
６ａはソレノイドバルブ
６ｂは手動バルブ
７はローター
７ａは上段の円板
７ｂは下段の円板
７ｃは上段の架装用孔
７ｄは下段の架装用孔
８はモータ
８ａはマグネット
９は冷却水循環路
９ａは入口
９ｂは出口
１０はタイマープログラム機構
１１は加熱光の光源

Claims (2)

1. 上部に透視蓋を挟んで加熱用の光源と真空室を設け、該真空室内に交換可能なバイアル瓶を架装し回転させるローターと、減圧用の吸排口および冷却水の循環路を設け、前面に該バイアル瓶内の試料を濃縮乾燥と凍結乾燥に切替且つ自動制御するタイマープログラム機構を搭載して、１台にて濃縮乾燥と凍結乾燥を行えるチャンバーとしたことを特徴とする生化学試料の乾燥機。
2. ローターを上下２段の円板にて形成し、上下段に設けるバイアル瓶の架装用孔を内外にずらして設け、バイアル瓶を傾斜形にて架装して加熱光の受光面を拡げることで試料昇華時の均一性を向上するようにしたことを特徴とする生物化学試料の乾燥機におけるバイアル瓶用のローター。

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