JP3911893B2 - 遠心分離機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心分離機のように回転体の風損による温度上昇を防止するため、また回転体を所望の温度に維持あるいは制御するために、回転室内を冷却または加熱し、回転体を高速で回転させる機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
超遠心機と呼ばれる回転数が毎分約40,000回転以上の遠心分離機は酵素、タンパクなどの試料を分離する場合、試料の温度を低温に保つ必要があるため、回転中に試料の温度が上昇しないように冷却装置で一定の温度に制御している。一方、超遠心機は回転体を高速で回転させるため風損が少なくなるように、また空気との摩擦熱で回転体の温度が上昇しないように回転室を真空ポンプにより高真空まで減圧できる構造になっている。
【０００３】
多くの場合、試料を入れた回転体は冷蔵庫等で予冷してから遠心分離機にセットするが、回転室が高真空になる前に回転体を高速回転させると、残留空気との摩擦熱によって回転体の温度が上昇し、試料の活性が損なわれるなどの問題がある。そこで、通常は回転室内が所定の真空度に達したことを検出してから回転体を高速回転させるように制御もしくは操作して、回転体の温度上昇を防いでいる。ルーチンワークとして繰り返し運転する場合、１回の運転後回転体から試料を取り出し、その後新しい試料を回転体に装填して運転を繰り返しするが、回転室内温度が遠心機周囲温度よりも低い場合水分が結露する。回転室内に水滴等の水分がある場合、真空ポンプで減圧し高速回転可能な高真空までの到達時間が通常の倍以上かかることが多く、結果的に目的の回転数までの到達時間が長くなるという問題がある。回転室内を真空状態にすると、回転室内に水滴が残っている場合、水滴が凍結することもあり、したがって所望の真空度までの到達時間はさらに長くなり、また凍結した水滴は回転体の冷却に対して断熱層となるため熱交換の効率も悪くなり、回転体を冷えにくくするという問題もある。この水分を取り除く方法としては、従来からデフロスト機能と称して、ある一定時間回転室内を加熱し蒸発させる方法があり、使用者がその機能を選択して動作させるか、あるいは運転の際、減速時に自動的にその機能を働かせ事前に回転室を加熱させて結露を防ぐ。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のデフロスト機能は、使用者が水滴等を目視で判断しその機能を働かせるようにしているため、煩わしい操作が必要であった。また、自動的に減速時にその機能を働かせる場合、水滴等が発生しないような条件でも一定時間回転室内を加熱させるため、再度ロータ室内を冷却しなければならない場合、加熱分を冷却するまで時間がかかるという不具合が生じる。
【０００５】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を補う為のものであり、デフロスト機能を働かせるための手動操作等をなくし、また回転室内の必要以上の加熱を防止して余分な回転室内の水分を除去する手段を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、回転室内または回転体の温度が回転室または遠心分離機の周囲温度より低い場合に空気中の湿気が結露し、水滴等の水分となり回転体や回転室等に付着しやすいため、回転室または遠心分離機の周囲温度を検出し、周囲温度に近づけるよう回転室内を加熱して回転体や回転室等に水分が付着しないようにすることで達成される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１〜図２において本発明による１実施例を示す。試料を入れた回転体１は回転室３内で駆動装置２により回転駆動される。回転室３には回転室３を減圧する真空ポンプ４が接続され、回転室３または遠心分離機の周囲温度を検出するための周囲温度検出センサー５および回転体１または回転室３の温度を検出する温度センサー６が設けてある。また回転体１および回転室３を加熱、冷却し所定の温度に制御または保持するために、回転室壁または下面に加熱・冷却装置９が取り付けられている。加熱・冷却装置の例としては、ペルチェ効果を利用したサーモモジュールがある。
【０００８】
制御装置７は、回転体１の回転数、温度、遠心時間等遠心条件の入力および回転開始や停止を指示する操作部８、周囲温度検出センサー５および温度センサー６の各信号を受け取り、駆動装置２および加熱・冷却装置９の動作を制御する。また制御装置７は、空気との摩擦熱により回転体１の温度上昇を防止するために回転室３を減圧する真空ポンプ４を制御する。なお回転室ドア１０を閉めた時に真空ポンプ４は制御可能とする。
【０００９】
遠心分離機の運転時において、制御装置７は周囲温度検出センサー５にて回転室３または遠心分離機の周囲温度を検出し、検出した周囲温度が温度センサー６で検出した温度より高い場合、あるいはある一定値以上高い場合、加熱・冷却装置９にて回転室を加熱し、空気中の水分が回転室３等に結露することを防止する、あるいは回転室３等に付着した水分を蒸発・除去させる。その際、温度センサー６にて回転体１または回転室３の温度を計測し、回転体１の温度上昇制限値を超えないように加熱・冷却装置９を制御する。温度センサー６で検出した温度が、周囲温度検出センサー５にて検出した温度に達した場合、あるいは所定の温度差以内になった場合、加熱・冷却装置９をオフさせる、つまり加熱を中止させる制御を行う。真空式遠心分離機の場合、回転室３の加熱時に真空ポンプ４を同時に動作させ、水分の蒸発・除去を促す。なお回転体１を減速させる時、真空ポンプ４を継続して動作させることは、真空式遠心分離機では一般的である。以上の制御は、回転体１を回転させる前の停止時、または遠心分離終了後の減速時に一連の水分の蒸発・除去の手順（デフロスト機能）として実行される。
【００１０】
【発明の効果】
本発明によれば、使用者の特別な操作なしに回転室内の水分蒸発・除去手順を実行でき、また回転室内の必要以上の加熱を未然に防ぐことができるため、操作性の向上、遠心分離試料の温度上昇防止を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明になる遠心分離機を示す全体構成図。
【図２】 本発明になる遠心機の動作を説明するフローチャート。
【符号の説明】
１は回転体、２は駆動装置、３は回転室、４は真空ポンプ、５は周囲温度検出センサー、６は温度センサー、７は制御装置、８は操作部、9は加熱・冷却装置、１０は回転室ドアである。

Claims (3)

1. 試料を入れた着脱自在の回転体と、該回転体が回転するための回転室と、前記回転体を駆動するための駆動装置と、遠心分離機または前記回転室の周囲の温度を検出する第１センサーと、前記回転室内に設けられた第２センサーと、前記回転室内または前記回転体を冷却および加熱する加熱・冷却装置と、該加熱・冷却装置及び前記駆動装置を制御する制御装置とを有する遠心分離機において、前記制御装置は、前記第１センサーで検出した周囲温度と前記第２センサーで検出した温度を受け取り、前記第１センサーで検出した温度が前記第２センサーで検出した温度より高い場合に前記加熱・冷却装置を制御し、前記回転室または前記回転体を加熱させることを特徴とした遠心分離機。
2. 前記加熱は、回転体または回転体内の試料の温度制限値内で制御することを特徴とする請求項１記載の遠心分離機。
3. 前記回転室内を所定の真空まで減圧する真空ポンプを有することを特徴とする請求項１記載の遠心分離機

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