JP4462135B2 - centrifuge - Google Patents
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Description
本発明は、医学、薬学、遺伝子工学、バイオ等の分野において試料を分離するための遠心分離機に関するものである。 The present invention relates to a centrifuge for separating a sample in the fields of medicine, pharmacy, genetic engineering, biotechnology and the like.
この種の遠心分離機は、試料を収容した複数のチューブ等の試料用容器(以下、「チューブ」と称する)を収容可能なロータと、該ロータをロータ室内で回転駆動するモータ等の駆動手段を備え、ロータ室内で前記ロータを回転させて遠心力を作用させることによってチューブ内の試料を分離するものであって、医学、薬学、遺伝子工学、バイオ等の分野において利用されている。 This type of centrifuge includes a rotor capable of accommodating a sample container (hereinafter referred to as a “tube”) such as a plurality of tubes containing a sample, and a driving means such as a motor for rotating the rotor in the rotor chamber. The sample in the tube is separated by rotating the rotor in the rotor chamber and applying a centrifugal force, and is used in the fields of medicine, pharmacy, genetic engineering, biotechnology and the like.
ところで、斯かる遠心分離機において試料を多量に処理する場合、試料を収容したチューブを遠心分離の前後にロータに対して1本1本出し入れする手間を省くために、図8に示すように、チューブ20に係合する穴が複数設けられたアダプタ30をバケット15に対して出し入れする提案がなされており(特許文献1参照)、これによればアダプタ30の出し入れだけで全てのチューブ20のロータ14に対する出し入れが1度で済むために便利である。尚、図8はロータ14の部分平面図であって、同図には4つのバケット15の内の1つしか図示されていない。
By the way, when processing a large amount of samples in such a centrifuge, as shown in FIG. 8, in order to save the trouble of taking out and putting in tubes one by one with respect to the rotor before and after the centrifugation, A proposal has been made to insert and remove the
ここで、アダプタ30は、プレート状のボトムアダプタ17と、該ボトムアダプタ17の相対向する端部から垂直上方に立設された支持板19と、該支持板19に挿通保持されたホールドアダプタ16によって構成されている。ホールドアダプタ16には複数の円筒状保持部16cが突設されており、各チューブ20は、ホールドアダプタ16の円筒状保持部16cによってその円筒部が保持され、その底部は弾性体18を介してボトムアダプタ17によって保持されている。尚、アダプタ30の材質には、ポリプロピレン等の合成樹脂や耐薬品性や強度の観点から金属(ステンレス等)が使用される。
ところで、市販されているチューブ20には、同外径でありながら長さが異なるチューブも存在しており、例えば図8に示すように長さの長いチューブ20を使用する場合には、この長いチューブ20がホールドアダプタ16の上方へ大きく突出し、その重心Gがホールドアダプタ16の円筒状保持部16cから外れた位置にある。このため、ロータ14の回転によって各チューブ20の重心Gに作用する径方向外方の遠心力Fの水平方向分力Fxがチューブ20に作用すると、チューブ20が折り曲げらけて変形したり、破損するという問題が発生する。
By the way, the commercially
従って、従来はチューブの長さに応じたアダプタをその都度準備する必要があり、アダプタの数が増えて費用と設置場所を余分に確保する必要があった。 Therefore, conventionally, it is necessary to prepare an adapter corresponding to the length of the tube each time, and it is necessary to increase the number of adapters and secure an extra cost and installation place.
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、試料用容器の長さに合わせて複数のアダプタを準備することなく、簡便な作業で長さの異なる試料用容器をこれの折れ曲がりや破損を招くことなく使用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 problems, and the purpose of the process is to prepare sample containers having different lengths by a simple operation without preparing a plurality of adapters according to the length of the sample container. An object of the present invention is to provide a centrifuge that can be used without bending or damaging it.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、試料用容器の長さ方向中間部外周を保持する円筒状保持部を片面に突設して成るホールドアダプタと試料用容器の底部を保持するボトムアダプタを備えるアダプタと、該アダプタを周方向に等間隔に配置された収容容器に収容可能なロータと、該ロータを回転駆動する駆動装置を備え、前記ロータを回転駆動して前記アダプタに保持された前記試料用容器内の試料を遠心分離する遠心分離機において、前記アダプタのホールドアダプタを前記試料用容器の長さに応じて上下を逆転して設置可能とし、該ホールドアダプタに保持された前記試料用容器の重心が該ホールドアダプタの円筒状保持部の範囲内に位置するようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、長さの短い試料用容器に対しては前記アダプタのホールドアダプタをその円筒状保持部が下向きなるように設置し、長さの長い試料用容器に対しては前記アダプタのホールドアダプタをその円筒状保持部が上向きなるように設置することを特徴とする。
The invention according to
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記ホールドアダプタに、その重心位置がアダプタの中心位置に一致するように複数の係合穴を等間隔又は千鳥状に形成したことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the present invention, a plurality of engagement holes are formed in the hold adapter at equal intervals or in a staggered manner so that the position of the center of gravity coincides with the center position of the adapter. It is characterized by that.
請求項4記載の発明は、請求項1〜3の何れかに記載の発明において、前記ホールドアダプタの円筒状保持部の高さhを、前記試料用容器の外径dの1.5倍以上(h≧1.5d)に設定したことを特徴とする。
The invention according to
請求項5記載の発明は、請求項1〜4の何れかに記載の発明において、前記アダプタを合成樹脂又は厚さ3mm以下の金属板で構成したことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the adapter is formed of a synthetic resin or a metal plate having a thickness of 3 mm or less.
請求項1記載及び2記載の発明によれば、試料用容器の長さに合わせて複数のアダプタを準備することなく、ホールドアダプタを上下を反転するだけで長さの異なる試料用容器に対してその重心をホールドアダプタの円筒状保持部の範囲内に位置させることができるため、重心に作用する遠心力の水平方向分力を試料用容器が受けても、試料用容器がこの水平方向分力を受ける重心の部分はホールドアダプタの円筒状保持部によって確実に保持される。この結果、チューブ等の試料用容器が変形して折れ曲がったり、破損してしまう等の不具合が発生することがなく、安定した遠心分離がなされる。 According to the first and second aspects of the present invention, it is possible to change the length of the hold adapter with respect to the sample containers having different lengths by simply inverting the hold adapter without preparing a plurality of adapters according to the length of the sample container. Since its center of gravity can be positioned within the range of the cylindrical holding portion of the hold adapter, even if the sample container receives the horizontal component of centrifugal force acting on the center of gravity, the sample container will retain this horizontal component. The portion of the center of gravity that receives is securely held by the cylindrical holding portion of the hold adapter. As a result, the sample container such as a tube is not deformed, bent or broken, and stable centrifugation is performed.
請求項3記載の発明によれば、ホールドアダプタに、その重心位置がアダプタの中心位置に一致するように複数の係合穴を等間隔又は千鳥状に形成したため、無駄無くより多くの試料を処理することができるとともに、ロータの重量バランスが良好に保たれ、該ロータの安定した回転が可能となる。 According to the third aspect of the present invention, since the plurality of engagement holes are formed in the hold adapter at equal intervals or in a staggered manner so that the center of gravity coincides with the center position of the adapter, more samples can be processed without waste. In addition, the weight balance of the rotor can be maintained well, and the rotor can be stably rotated.
請求項4記載の発明によれば、ホールドアダプタの円筒状保持部の高さhを、前記試料用容器の外径dの1.5倍以上(h≧1.5d)に設定したため、ホールドアダプタを上下を反転するだけで長さの異なる試料用容器に対してその重心を長さ方向においてホールドアダプタの円筒状保持部の範囲内に位置させることができる。
According to the invention of
請求項5記載の発明によれば、アダプタの材質を合成樹脂にすることによって該アダプタを安価に且つ大量に供給することができ、又、厚さ3mm以下の金属板でアダプタを構成することよって軽量化を図り、ロータ回転時の遠心負荷を軽減することができる。
According to the invention of
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
<実施の形態1>
先ず、本発明の実施の形態1に係る遠心分離機の基本構成を図1に基づいて説明する。
<
First, the basic configuration of the centrifuge according to
図1は本発明に係る遠心分離機1の破断側面図であり、図示の遠心分離機1は、矩形ボックス状の筐体2を備え、該筐体2の内部は水平な仕切板3によって上下2段の空間に仕切られ、上段の空間には、上面が開口する円筒状のボウル4が収容されている。そして、ボウル4の周囲には断熱部5と防護壁6が配置されている。又、ボウル4内には、開閉可能なドア7によって密閉されるロータ室12が形成されており、このロータ室12内にはロータ14が回転可能に収容されている。更に、筐体2の上部には操作・表示部8が設けられている。
FIG. 1 is a cutaway side view of a
他方、筐体2内の前記仕切板3によって仕切られた下段には、駆動部9が仕切板3に支持されて収納されており、該駆動部9のハウジング10には駆動源としての電動モータ11が内蔵されている。そして、電動モータ11の垂直上方へ延出する回転軸13は、前記ボウル4を貫通してロータ室12内に臨み、その上端には前記ロータ14が着脱可能に装着され、該ロータ14には収容容器である4つのバケット15が揺動可能に吊り下げ支持されている。
On the other hand, in the lower part of the
次に、本発明の要旨を図2〜図5に基づいて説明する。 Next, the gist of the present invention will be described with reference to FIGS.
図2はロータの平面図、図3は図2のA−A線断面図、図4はロータ回転中のバケット内の状態を示す部分平断面図、図5はアダプタの取り付けの向きを反転したときの状態を示す図4と同様の図である。 2 is a plan view of the rotor, FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, FIG. 4 is a partial plan cross-sectional view showing a state in the bucket during rotation of the rotor, and FIG. It is a figure similar to FIG. 4 which shows the state at the time.
図2に示すように、ロータ14の周囲には4つの前記バケット15が等角度(90°)間隔で配置されており、各バケット15は、ロータ14に揺動可能に吊り下げ支持されており、ロータ14が回転していないときには、図3に示すように、その自重によって垂直状態を維持している。
As shown in FIG. 2, four
各バケット15は、上面が開口する矩形ボックス状に成形されており、その内部にはアダプタ30によって保持された複数のチューブ20が収容されている。ここで、アダプタ30は、矩形プレート状のボトムアダプタ17と、該ボトムアダプタ17の相対向する端部から垂直上方に立設された支持板19と、該支持板19に上下に摺動可能に挿通保持されたホールドアダプタ16によって構成されている。尚、アダプタ30を構成するボトムアダプタ17と支持板19及びホールドアダプタ16は、ポリプロピレン等の合成樹脂やステンレス等の厚さ3mm以下の金属板等で構成されて軽量化が図られており、回転によってこれらに作用する遠心荷重を軽減してロータ14への負荷が軽減されるよう考慮されている。特に、アダプタ30の材質を合成樹脂で構成すると、該アダプタ30を安価に且つ大量に供給することができる。
Each
ところで、本実施の形態では、2種のホールドアダプタ16がバケット15内に収容され、重量バランスを考慮して、同種のホールドアダプタ16は、ロータ14の回転中心Oに対して点対称位置(相対向する位置)に配置されている。ここで、図2に示すように、一方のホールドアダプタ16には、その重心位置がアダプタ30の中心位置に一致するように9個の係合穴25が等間隔で形成されており、他方のホールドアダプタ16には、その重心位置がアダプタ30の中心位置に一致するように16個の係合穴26が千鳥状に形成されている。従って、アダプタ30にはより多くのチューブ20を無駄なく収容することができ、より多くの試料を一度に効率良く処理することができるとともに、ロータ14の重量バランスが良好に保たれ、該ロータ14の安定した回転が可能となる。
By the way, in this embodiment, two types of
ここで、9個の係合穴25が等間隔で形成されたホールドアダプタ16の構成の詳細を図3〜図5に基づいて説明する。尚、16個の係合穴26が千鳥状に形成された他方のホールドアダプタ16の構成も同様であるため、これについての図示及び説明は省略する。
Here, details of the configuration of the
ホールドアダプタ16は、矩形プレート状のベース16aに9個の係合穴25が等間隔に形成されているが、ベース16aの上下両面の各係合穴25の周囲には、高さの低い円筒状突起16bと該円筒状突起16bよりも高さの高い円筒状保持部16cが垂直に一体に突設されている。尚、円筒状保持部16cは、成型時の型の抜け勾配を確保する関係で、先端に向かって径が徐々に絞られており、その高さhはチューブ20の外径dの1.5倍以上(h≧1.5d)に設定されている。
In the
前述のように、ホールドアダプタ16は、そのベース16aの相対向する端部が前記支持板19に挿通支持されているため、両支持板19に沿って上下に摺動可能であるが、各支持板19の中間高さ位置には不図示の係合段部が形成されており、この係合段部にベース16aの下面が係合することによって該ホールドアダプタ16が所定の高さ位置に保持される。
As described above, the
而して、ボトムアダプタ17の支持板19及びホールドアダプタ16で構成されるアダプタ30においては、試料が収容されたチューブ20がホールドアダプタ16の各係合穴25から円筒状保持部16cに上方から挿入されて保持されるが、試料の遠心分離に際しては、アダプタ30に複数本のチューブ20が予め挿入セットされる。そして、複数本のチューブ20が挿入セットされたアダプタ30がバケット15内に収容されるが、ボトムアダプタ17上のチューブ20底部との接触部には、チューブ20の破損を防ぐための弾性体18が敷設されている。
Thus, in the
ところで、チューブ20には、図3及び図4に示すような長さの短いものと、図5に示すような長さの長いものもあり、長さの短いチューブ20を使用する場合には、これらのチューブ20を保持するアダプタ30においては、図3及び図4に示すように、ホールドアダプタ16はその円筒状保持部16cを下向きにしてセットされ、長さの短いチューブ20は、その長さ方向中間部がホールドアダプタ16の円筒状保持部16cによって保持される。
By the way, the
他方、長さの長いチューブ20を使用する場合には、これらのチューブ20を保持するアダプタ30においては、図5に示すようにホールドアダプタ16は上下が反転されてその円筒状保持部16cを上向きにしてセットされ、長さの長いチューブ20は、その長さ方向中間部がホールドアダプタ16の円筒状保持部16cによって保持される。
On the other hand, when using the
而して、チューブ20が挿入セットされたアダプタ30がバケット15内に収容されると、駆動部9の電動モータ11によってロータ14がチャンバ4内のロータ室12で回転駆動される。すると、ロータ14に支持されたバケット15が図4及び図5に示すように遠心力によって水平状態を保って回転し、各バケット15内に収納されたチューブ20内の試料が遠心分離される。
Thus, when the
ここで、図3及び図4に示すように短いチューブ20を使用した場合、各チューブ20の重心Gには、ロータ14の回転中心Oと重心Gを結ぶ直線の方向(径方向外方)の遠心力Fが作用し、この遠心力Fの水平方向分力Fxはチューブ20を折り曲げようとする力となる。
Here, when the
ところが、本実施の形態では、前述のように、短いチューブ20を使用した場合には、ホールドアダプタ16はその円筒状保持部16cを下向きにしてセットされ、長さの短いチューブ20は、その長さ方向中間部がホールドアダプタ16の円筒状保持部16cによって保持される。即ち、長さの短いチューブ20の重心Gは円筒状保持部16cの範囲内に位置するため、該重心Gに作用する遠心力Fの水平方向分力Fxをチューブ20が受けても、チューブ20がこの水平方向分力Fxを受ける重心Gの部分はホールドアダプタ16の円筒状保持部16cによって確実に保持される。この結果、チューブ20が変形して折れ曲がったり、破損してしまう等の不具合が発生することがなく、安定した遠心分離がなされる。尚、遠心力Fの垂直方向成分Fyは、チューブ20を弾性体18側に押し付ける機能を果たす。
However, in the present embodiment, as described above, when the
他方、長いチューブ20を使用した場合には、図5に示すように、ホールドアダプタ16は上下を反転してその円筒状保持部16cを上向きにしてセットされ、長さの長いチューブ20は、その長さ方向中間部がホールドアダプタ16の円筒状保持部16cによって保持される。即ち、長さの長いチューブ20の重心Gは、円筒状保持部16cの範囲内に位置するため、該重心Gに作用する遠心力Fの水平方向分力Fxをチューブ20が受けても、チューブ20がこの水平方向分力Fxを受ける重心Gの部分はホールドアダプタ16の円筒状保持部16cによって確実に保持される。この結果、チューブ20が変形して折れ曲がったり、破損してしまう等の不具合が発生することがなく、安定した遠心分離がなされる。
On the other hand, when a
ところで、本実施の形態に係るアダプタにおいては、前述のようにホールドアダプタ16の円筒状保持部16cの高さhはチューブ20の外径dの1.5倍以上(h≧1.5d)に設定されており、このように設定することによって、ホールドアダプタ16の上下を反転するだけで長さの異なるチューブ20に対してその重心Gを長さ方向においてホールドアダプタ16の円筒状保持部16cの範囲内に位置させることができる。
By the way, in the adapter according to the present embodiment, the height h of the cylindrical holding portion 16c of the
<実施の形態2>
次に、本発明の実施の形態2を図6及び図7に基づいて説明する。
<
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図6は短いチューブを収納して成るアダプタの縦断面図、図7は長いチューブを収納して成るアダプタの縦断面であり、これらの図においては図2〜図5に示したものと同一要素には同一符号を付している。 6 is a longitudinal sectional view of an adapter containing a short tube, and FIG. 7 is a longitudinal sectional view of an adapter containing a long tube. In these figures, the same elements as those shown in FIGS. Are denoted by the same reference numerals.
本実施の形態は、チューブ20を挿入保持すべきアダプタ30を、上面が開口するアダプタ本体(前記実施の形態1においてボトムアダプタ17と支持板19とを一体化したもの)32と該アダプタ本体32の開口部周縁に当接保持されるホールドアダプタ16とで構成し、図6に示すような長さの短いチューブ20を使用する場合には、これらのチューブ20を保持するホールドアダプタ16をその円筒状保持部16cが下向きになるようにセットし、図7に示すような長さの長いチューブ20を使用する場合には、ホールドアダプタ16の上下を反転させてその円筒状保持部16cが上向きになるようにセットすることを特徴とする。
In the present embodiment, the
而して、本実施の形態によれば、図6に示すように短いチューブ20を使用した場合も図7に示すように長いチューブ20を使用した場合も、各チューブ20の重心Gはホールドアダプタ16の円筒状保持部16cの範囲内に位置するため、該重心Gに作用する遠心力Fの水平方向分力Fxをチューブ20が受けても、チューブ20がこの水平方向分力Fxを受ける重心Gの部分はホールドアダプタ16の円筒状保持部16cによって確実に保持される。この結果、チューブ20が変形して折れ曲がったり、破損してしまう等の不具合が発生することがなく、安定した遠心分離がなされる。
Thus, according to the present embodiment, the center of gravity G of each
又、本実施の形態によれば、実施の形態1におけるボトムアダプタ17と支持板19とを一体化してアダプタ本体32を構成したため、部品点数が削減されてコストダウンを図ることができるとともに、アダプタ本体32が器となるため、万一、チューブ20が破損した場合でも試料の飛散を防ぐことができるという効果が得られる。
Further, according to the present embodiment, since the
本発明は、ロータを回転させ、これに収容されたチューブ等の試料用容器内の試料を遠心分離する遠心分離機に対して適用可能である。 The present invention is applicable to a centrifuge that rotates a rotor and centrifuges a sample in a sample container such as a tube accommodated in the rotor.
1 遠心分離機
2 筐体
3 仕切板
4 ボウル
5 断熱部
6 防護壁
7 ドア
8 操作・表示部
9 駆動部
10 ハウジング
11 電動モータ(駆動装置)
12 ロータ室
13 回転軸
14 ロータ
15 バケット(収容容器)
16 ホールドアダプタ
16a ベース
16b 円筒状保持部
16c 円筒状突起
17 ボトムアダプタ
18 弾性体
19 支持板
20 チューブ(試料用容器)
25,26 係合穴
30 アダプタ
32 アダプタ本体
d チューブの外径
F 遠心力
Fx 遠心力の水平方向成分
Fy 遠心力の垂直方向成分
h ボトムアダプタの円筒状保持部の高さ
O ロータの回転中心
DESCRIPTION OF
12 Rotor chamber 13 Rotating
16 Hold adapter 16a Base 16b Cylindrical holding part 16c
25, 26
Claims (5)
前記アダプタのホールドアダプタを前記試料用容器の長さに応じて上下を逆転して設置可能とし、該ホールドアダプタに保持された前記試料用容器の重心が該ホールドアダプタの円筒状保持部の範囲内に位置するようにしたことを特徴とする遠心分離機。 A holding adapter formed by projecting a cylindrical holding portion that holds the outer periphery of the intermediate portion in the length direction of the sample container on one side, an adapter including a bottom adapter that holds the bottom portion of the sample container, the adapter in the circumferential direction, etc. A centrifuge for centrifuging the sample in the sample container held by the adapter by rotating the rotor and driving the rotor; In the separator
The adapter hold adapter can be installed upside down according to the length of the sample container, and the center of gravity of the sample container held by the hold adapter is within the range of the cylindrical holder of the hold adapter. A centrifuge characterized by being located in
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