JP4840724B2

JP4840724B2 - 遠心機

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Publication number: JP4840724B2
Application number: JP2006159314A
Authority: JP
Inventors: 勝則赤津
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2006-06-08
Filing date: 2006-06-08
Publication date: 2011-12-21
Anticipated expiration: 2026-06-08
Also published as: JP2007326040A

Description

本発明は、スイングロータを有する遠心機に関し、特に、ロータまたはバケットに実装する試料の許容量を検知し、異常状態と認められる試料の搭載を防止する遠心機に関するものである。

一般に、遠心機で試料を分離する際、試料を試験管やチューブ、ボトル等の容器に入れ、容器をロータに実装して遠心分離する。容器は試料の量や種類、あるいは遠心条件により、形状、容量等が異なるため、ロータの試料実装部は、容器の形状に合うように作られている。しかし、スイングロータを使用する遠心機では、ロータのアームに回動可能に支持されたバケットと呼ばれるかご形の試料入れがあり、バケットがロータの回転と共に遠心力により水平方向に揺動して試料を分離する構造となっている。この遠心機では、バケットに試料の入った試験管を直接に実装したり、バケットに、試料の入ったチューブを保持するラックを介して実装して遠心分離する。近年、試料を入れる試験管やチューブは大容量化され、また試料数の増加によりバケット内に実装する試料の容量が増加している。

従来の遠心機では、ロータの最高回転速度で使用できるバケット内の試料の質量または容量には許容値が規定されているが、バケットまたはロータに実装した試料の許容値を検出するための検出手段が具備されていない。このため、遠心機の取扱説明書等にはバケットやロータに実装できる試料の許容値を記載し、許容値を超えて使用しないように注意を促していた。しかし、遠心機の使用者が誤って許容値を超えた試料について、取扱説明書等に規定されたロータの最高回転速度で使用してしまう事態もあり、試料の容量または質量の超過に伴い、バケットを回動可能に支持するロータピンやバケットの変形または破損といった機器の損害を招くことがあった。

従って、本発明の目的は、上記問題を解消するために、遠心機のモータ駆動制御回路装置に、試料の許容量を検知し、異常状態と認められる試料の搭載による運転を防止する機能を持たせた遠心機を提供することにある。

上記の目的を達成するために本発明は、遠心分離する試料を保持するロータと、前記ロータを回転させるモータと、前記モータを駆動するためのモータ駆動手段と、前記ロータの運転条件を設定する操作部と、前記モータ又は前記ロータの回転を検出する回転数検出手段と、前記操作部からの設定信号及び前記回転数検出手段からの回転検出信号を受けて、前記モータ駆動手段を制御する制御回路装置とを具備する遠心機において、前記制御回路装置は、前記ロータに試料を許容量入れて回転した場合、所定時間における前記モータ又は前記ロータの回転速度の変化量ΔＮｍで表わされる加速勾配を、許容加速勾配値である第１の基準値として記憶する記憶部と、前記モータ又は前記ロータの加速時に、前記回転数検出手段からの検出信号から、所定時間における前記モータ又は前記ロータの回転速度の変化量ΔＮｏで表される加速勾配を算出する演算制御部を有し、算出した回転速度変化量ΔＮｏで表される加速勾配と、前記第１の基準値を比較し、算出した回転速度変化量ΔＮｏで表される加速勾配が前記第１の基準値ΔＮｍより小さい場合は、前記モータ又は前記ロータを停止するか、或いは前記モータ又は前記ロータの回転速度を低下させるように制御すること遠心分離する試料を保持するロータと、前記ロータを回転させるモータと、前記モータを駆動するためのモータ駆動手段と、前記ロータの運転条件を設定する操作部と、前記モータ又は前記ロータの回転を検出する回転数検出手段と、前記操作部からの設定信号及び前記回転数検出手段からの回転検出信号を受けて、前記モータ駆動手段を制御する制御回路装置とを具備する遠心機において、前記制御回路装置は、前記ロータに試料を許容量入れて回転した場合、所定時間における前記モータ又は前記ロータの回転速度の変化量ΔＮｍで表わされる加速勾配を、許容加速勾配値である第１の基準値として記憶する記憶部と、前記モータ又は前記ロータの加速時に、前記回転数検出手段からの検出信号から、所定時間における前記モータ又は前記ロータの回転速度の変化量ΔＮｏで表される加速勾配を算出する演算制御部を有し、算出した回転速度変化量ΔＮｏで表される加速勾配と、前記第１の基準値を比較し、算出した回転速度変化量ΔＮｏで表される加速勾配が前記第１の基準値ΔＮｍより小さい場合は、前記モータ又は前記ロータを停止するか、或いは前記モータ又は前記ロータの回転速度を低下させるように制御することに一つの特徴を有する。

本発明の他の特徴は、遠心分離する試料を保持するロータと、前記ロータを回転させるモータと、前記モータを駆動するためのモータ駆動手段と、前記ロータの運転条件を設定する操作部と、前記モータ又は前記ロータの回転を検出する回転数検出手段と、前記操作部からの設定信号及び前記回転数検出手段からの回転検出信号を受けて、前記モータ駆動手段を制御する制御回路装置とを具備する遠心機において、前記制御回路装置は、前記ロータに試料を許容量入れて回転した場合、所定時間における前記モータ又は前記ロータの回転速度の変化量ΔＮｍで表わされる加速勾配を、許容加速勾配値である第１の基準値として記憶し、前記ロータに、前記許容量より多い試料であって、それ以上試料を搭載すると破損する可能性のある試料を入れて回転した場合の所定時間における前記モータ又は前記ロータの回転速度の変化量ΔＮｅで表される加速勾配を、限界許容加速勾配値である第２の基準値として記憶する記憶部と、前記モータ又は前記ロータの加速時に、前記回転数検出手段からの検出信号から、所定時間における前記モータ又は前記ロータの回転速度の変化量ΔＮｏで表される加速勾配を算出する演算制御部を有し、算出した回転速度変化量ΔＮｏで表される加速勾配と、前記第１及び第２の基準値を比較し、算出した回転速度変化量ΔＮｏで表される加速勾配が前記第２の基準値ΔＮｅより小さい場合は、前記モータ又は前記ロータを停止し、算出した回転速度変化量ΔＮｏで表される加速勾配が前記第２の基準値ΔＮｅより大きく、前記第１の基準値ΔＮｍより小さい場合は前記モータ又は前記ロータの回転速度を低下させるように制御することにある。

本発明の他の特徴は、前記許容加速勾配値である前記第１の基準値を、使用するロータの種類毎に定め、前記記憶部に記憶しておくことにある。

本発明の他の特徴は、前記許容加速勾配値である前記第１の基準値と、前記限界許容加速勾配値である前記第２の基準値を、使用するロータの種類毎に定め、前記記憶部に記憶しておくことにある。

本発明の他の特徴は、算出した回転速度変化量ΔＮｏで表される加速勾配が前記第１の基準値ΔＮｍより小さい場合は、前記操作部の表示部に警告を表示することにある。

本発明によれば、遠心機による遠心分離作業において、ロータ又はバケットに適切な質量又は容量の試料を実装する場合、モータ又はロータを正常運転させるための正常制御モードで制御し、ロータ又はバケットに許容値を越える試料を誤って実装した場合、モータ又はロータを、正常制御モードと異なる異常制御モードで制御するので、ロータやバケット等の機器の破損を防止することができる。

更に、本発明によれば、ロータ又はバケットに許容値を越える試料を誤って実装した場合、モータ又はロータを異常制御モードで制御し、且つ許容値を越える試料の質量又は容量に応じて、モータ又はロータの回転速度を低減させ、又はその回転を停止させることができる。従って、異常制御モードにおいても、実装する試料の量に従ってロータの回転速度を再設定すれば、遠心分離が可能となり、遠心分離作業の効率を向上させることができる。

本発明の上記および他の目的、ならびに上記および他の特徴は、以下の本明細書の記述および添付図面よりさらに明らかになるであろう。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の実施形態に係る遠心機の機能ブロック図、図２は図１に示す遠心機の加速特性図、図３は図１に示す遠心機のロータの運転モード図、図４は図１に示す遠心機の運転制御に係るフローチャートを示す。

図１に示すように、本発明の遠心機３０は、金属材料のボウル等の隔壁部材３１およびドア３２によって区画されたロータ室３３の中にモータ３の回転出力軸１を有し、遠心分離する試料を保持するロータ（スイングロータ）２がモータ回転出力軸１に着脱自在に装着され、ロータ２はモータ３によって駆動される。モータ３は、例えば、３相誘導モータや３相ブラシレス直流モータから成る。ブラシレス直流モータ３は、インナーロータ型で、図示しないマグネットロータと、マグネットロータの回転位置を検出するための回転位置検出素子（ホール素子）と、スター結線されたステータコイル（界磁コイル）とを含んでいる。ロータ２またはモータ２の回転数信号は回転検出器４によって検出される。

ロータ２はスイングロータからなり、アーム部２ａとバケット部２ｂを有する。バケット部２ｂは、ロータピン２ｃにより回動可能にアーム部２ａに支持されている。モータ３によってロータ２が回転することでバケット２ｂの底面が遠心力で持ち上がり、揺動できる構成となっている。バケット部２ｂは、平面形状において、ロータ２の円周周縁部に例えば９０度づつ互いに離間して４個配設される。試験管、チューブ、ボトル等の試料が入った容器（図示なし）は、バケット部２ｂに直接に搭載されるか、またはアダブタまたはラックを介してバケット部２ｂに搭載される。通常のロータ２の揺動動作において、所定質量または所定容量の試料を持つ容器を搭載した状態でロータ２を所定の回転速度で駆動すれば、バケット２ｂは垂直状態から水平状態に近い状態に所望の回動動作（揺動動作）を行い、通常の遠心分離を行うことができる。このような通常の揺動動作においてバケット部２ｂを支持するロータピン２ｃ等の損傷は発生し難いが、バケット部２ｂに搭載される容器への試料の搭載が所定の質量または容量より多くなる場合はバケット部２ｂやロータピン２ｃが破損し、所望の回動動作が不可能となる場合がある。本発明に従えば、そのような問題を防止できる。

ロータ２の底面に付されたロータの種類を表す識別子（判別コード）（図示なし）を判別するために、ロータ２に隣接してロータ検出器５が配設される。ロータ検出器５は、例えば磁気センサから成り、磁気センサ５によって検出された信号はロータ判別器６によってロータの種類を判別する判別信号として復調され、後述する制御回路装置７へ送信される。ロータ２に取り付けられる識別子は、例えば、本件出願人の出願に係る特開２００２−１１３３９４号特許公報に開示された技術を採用することができる。この技術に従えば、識別子としてマグネットを用いて、ロータ２の回転軸を中心とした同一円周上に複数のマグネットを配置し、配置されるマグネットの角度から、形式、回転半径等のロータの種類および許容最高回転速度を識別する構成とする。また、他の関係技術として本件出願人の出願に係る特開平１０−３４０２１号特許公報に開示されるように、ロータ底面に等間隔で識別格子を設け、格子上のマグネットの有無を、磁気センサによって配列パターン化し、予め記憶されている配列パターンと比較することによりロータの種類等を識別する技術を採用できる。

制御回路装置７は、ＣＰＵから成る演算制御部８と、ＲＯＭ等を含む記憶部９と、モータ駆動部１０とを回路機能として含む。また、制御回路装置７には操作部１１が結合されている。操作部１１は、キースイッチ操作パネルから成る入力部１２と、入力部１２の入力情報または制御回路装置７の出力情報を表示するための、例えば液晶ディスプレイから成る表示部１３とを具備する。

入力部１２は、モータ３（ロータ２）の回転数、運転時間（分離時間）、加速勾配、減速勾配等の運転条件（分離条件）を入力できる。この運転条件は、使用するロータ２の種類や分離する試料に応じて適切な値に設定する。

制御回路装置７の記憶部９には、ロータ２の種類毎に所定の加速勾配および許容最高速度が予め記憶されている。例えば、記憶部９に記憶されている加速勾配は、図２の特性Ａに示されるように、所定の種類（例えば、種類Ｘとする）のロータ２について試料を許容量入れて運転（回転）した場合、加速時の時刻ｔ１から時刻ｔ２までの一定期間Δｔ（＝ｔ２−ｔ１間）に対し、記憶部９には所定の回転速度の変化量ΔＮｍ（＝Ｎｍ２−Ｎｍ１）が許容加速勾配値（基準値）として記憶されている。この許容加速勾配ΔＮｍ（またはΔＮｍ／Δｔ）は、ロータ判別回路６によってロータ２の種類Ｘが判別されると、制御回路装置７における記憶部９より演算制御部８に送られる。所定の種類Ｘのロータ２に所定の質量または容量の試料を搭載した時の通常の正常運転の遠心分離は、図３の特性Ａに示すように、制御回路装置７によって正常運転するための正常制御モードに従って制御される。すなわち、時間Ｔ１が加速時間、時間Ｔ２が遠心分離時間、時間Ｔ３が減速時間となるように制御される。

本発明によれば、所定のロータ２またはバケット部２ｂに許容値（基準値）を越える試料を誤って実装した場合、制御回路装置７は、試料の搭載量の度合い応じて正常制御モードと異なる異常制御モードを選択し、ロータ２の運転を自動的に停止させるか、または回転速度を低下させることにより、ロータ２やバケット部２ｂ等の機器の破損を防止する。異常制御モードにおいて、試料の搭載量の度合いに対応して表示部１３に警告を表示してもよい。もちろん許容量（基準値）以下の試料がロータ２に搭載される場合は、制御回路装置７は、正常制御モードを選択し、上記したような通常の正常運転が実行され、遠心分離を行う。本発明によれば、以下に説明するように、試料の搭載量の判別は、加速時の加速特性に基づいて行う。

以下、制御回路装置７における制御モードの第１の実施形態について、図２のロータの特性図および図４の制御フローチャートを参照して説明する。

本実施形態では、制御回路装置７は、図２に示す許容加速勾配の基準値ΔＮｍを持つ特性Ａ（加速特性：Ｎｍ）を記憶部９に記憶させておき、許容基準値ΔＮｍと実測した加速勾配ΔＮｏとを比較して、実測値ΔＮｏが基準値ΔＮｍより小さい場合（ΔＮｍ＞ΔＮｏの場合）、モータ３またはロータ２の運転を停止させる異常制御モードを実行する。

図２に示す特性Ｂは、上記特性Ａと同一種類（種類Ｘ）のロータ２について許容値（基準値）より多い試料を搭載した場合の加速特性（Ｎｏ）を示す。この加速特性は次のように求められる。回転検出器４によってモータ３またはロータ２の回転速度を検出し、制御回路装置７の演算制御部８に取り込む。演算制御部８は回転検出器４で検出した回転速度から、Δｔ間（ｔ２−ｔ１間）の回転速度の変化量すなわち加速勾配ΔＮｏを算出する。一般に試料を許容値より多く入れると、ロータ２全体の重さが増えるために慣性モーメントが大きくなり、ロータ２の加速勾配が緩やかになる。従って、図２に示すように、試料を許容値より多く入れた特性Ｂの加速勾配ΔＮｏは、基準値ΔＮｍより小さく、ΔＮｍ＞ΔＮｏの関係となる。

従って、本実施形態では、制御回路装置７によって加速勾配を算出することによって、ロータへの試料の搭載量を許容加速勾配ΔＮｍ（基準値）と比較し、試料の搭載量の限界を判別する。一例として、実際に検出されたロータ２の回転速度から算出した加速勾配（以下、単に「実測加速勾配」という場合がある）をΔＮｏとした場合、試料の搭載量の限界は、図２を参照して、次のように判別される。

（１）ΔＮｏ≧ΔＮｍの場合、実測した加速勾配ΔＮｏは適切な試料の搭載量と判断し、そのまま正常運転する。すなわち、制御回路装置７は、正常制御モードに従ってモータ３またはロータ２を正常運転させる（以下、「正常運転」と称する）。

（２）ΔＮｏ＜ΔＮｍの場合、実測加速勾配ΔＮｏは適切な試料の搭載量より多い量と判断し直ちに運転を停止する。すなわち、制御回路装置７は、正常制御モードとは異なる異常制御モードを選択し、異常制御モードに従ってモータ３またはロータ２の運転を停止させる（以下、「運転停止」と称する）。

次に、本実施形態の遠心機３０の動作について、図４に示すフローチャートを参照に説明する。図４に示したフローチャートでは、制御回路装置７が異常制御モードにおいて「運転停止」を実行する場合を示す。

遠心分離の前準備において、遠心機３０のロータ２として所用のロータの種類（種類を「Ｘ」とする）を選択し、遠心機３０の出力回転軸１に取り付ける。種類Ｘのロータ２のバケット部２ｂに試料の入った容器を搭載し、運転スイッチをオンさせてスタートさせる。

次に、ステップ１００において、ロータ２（モータ３）が加速中（運転中）か否かをチェックする。

ロータ２が加速中であるとき、ステップ１１０において、ロータ２は、ロータ検出器５で検出され、ロータ判別回路６によって種類Ｘであると判別される。演算制御部８は、ロータ判別回路６で判別したロータ２の種類Ｘに対応する適正な許容加速勾配ΔＮｍを記憶部９から呼び出す。

さらに、ステップ１２０において、制御回路装置７は、図２に示すように、時刻ｔ１で検出した回転速度Ｎｏ１を記憶部９に記憶しておき、かつ時刻ｔ２で検出した回転速度Ｎｏ２を記憶部９に記憶し、演算制御部８によって回転速度Ｎｏ２から回転速度Ｎｏ１を減算し、加速勾配ΔＮｏを算出する。

次に、ステップ１３０において、記憶部９から呼び出した種類Ｘのロータ２の許容加速勾配ΔＮｍと、実測し算出した加速勾配ΔＮｏとを比較し、ΔＮｍ＞ΔＮｏの関係か否かをチェックする。

ステップ１３０においてΔＮｍ＞ΔＮｏのときは、ステップ１４０（異常制御モード）へ進み、試料が許容値より大きいと判断し、モータ３またはロータ２の運転を停止させる（運転停止）。なお、ステップ１４０で異常制御モードとなった場合、モータ３またはロータ２の運転を停止させず、設定回転速度を当初設定値より下げて運転してもよい。また、表示部１３に搭載量の超過の警告を表示してもよい。

ステップ１３０において、ΔＮｍ≦ΔＮｏのときは、正常制御モードとなって、ステップ１３５へ進む。ステップ１３５において、制御回路装置７は、ロータ２に搭載した試料が許容値以下の量と判断し、モータ３またはロータ２を所望の回転速度まで加速し、試料を遠心分離することができる。

記憶部９にはロータの種類Ｘ以外の他のロータの許容加速勾配等の基礎データが記憶されているので、ロータ判別器６によって使用中のロータを判別することによって使用ロータに対応した許容加速勾配値を演算制御部８へ自動的に読み出すことができる。

以上の実施形態から明らかなように、本発明によれば、ロータまたはバケット部に許容値（基準値）を越える試料を誤って実装した場合、試料の搭載量の度合いに対応して制御回路装置７によってロータ２の運転を自動的に停止、または回転速度を低減させることにより、ロータ２自体やバケット部２ｂ等の機器の破損を防止できる。

上記第１の実施形態ではΔＮｍ＞ΔＮｏの場合、試料が許容値より大きいと判断した異常制御モードにおいて、モータ３またはロータ２を減速または停止させるように制御したが、実測加速勾配ΔＮｏがさほど小さくないとき、すなわち試料の搭載量が許容値を大幅に超過しないときは、異常制御モードにおいて、ロータ２の回転を停止させず、最初に設定した回転速度を自動的に低減させることができる。一方、搭載量が許容値を大幅に超過し、バケット部２ｂやロータピン２ｃが破損する程度まで搭載量が多いときは、ロータ２の回転を停止することも可能である。そのような異常制御モードを持つ第２の実施形態について、図５の特性図および図６のフローチャートを参照して説明する。

図５において特性Ａおよび特性Ｂは、図２と同様に、特性Ａは種類Ｘのロータ２について試料を許容量入れて運転（回転）した場合の許容加速勾配ΔＮｍ（第１の基準値）となる加速特性（Ｎｍ）であり、特性Ｂは種類Ｘのロータ２について実測した加速特性であり、本実施形態では許容量（第１の基準値）より多い試料を搭載した場合の実測加速特性（Ｎｏ）を示す。更に、特性Ｃは、特性Ａと同一種類（種類Ｘ）のロータ２について、上記特性Ｂに示した場合よりさらに多い試料を搭載した場合であって、それ以上試料を搭載するとバケット部２ｂやロータピン２ｃが破損する可能性のある限界許容加速勾配ΔＮｅ（第２の基準値）となる加速特性（Ｎｅ）を示す。

この場合の加速勾配ΔＮｏの判別基準は、上述した許容加速勾配となる第１の基準値ΔＮｍ（特性Ａ：Ｎｍ）に加え、バケット部２ｂ等が破損する程度まで試料を搭載した場合の加速勾配（限界許容加速勾配）を第２の基準値ΔＮｅ（特性Ｃ：Ｎｅ）として記憶部９に記憶しておくことで、実測した加速勾配ΔＮｏは次のように判別される。

（１）ΔＮｏ≧ΔＮｍの場合、制御回路装置７は、正常制御モードを選択し、実測した加速勾配ΔＮｏを適切な試料の搭載量と判断し、そのまま正常運転させる。すなわち、制御回路装置７は、正常制御モードに従ってモータ３またはロータ２を正常運転させる（以下、「正常運転」と称する）。

（２）ΔＮｏ＜ΔＮｍの場合、制御回路装置７は、異常制御モードを選択する。異常制御モードおいて、実測加速勾配ΔＮｏについてさらに次の二つの判別（ａ）、（ｂ）を行う。

（ａ）ΔＮｍ＞ΔＮｏ≧ΔＮｅの場合、実測加速勾配ΔＮｏは適切な試料の搭載量よりやや多目で、バケット部２ｂやロータピン２ｃが破損することはない程度と判断し、警告を表示し、設定回転速度を下げて運転する（以下、「修正運転」と称する）。

（ｂ）ΔＮｏ＜ΔＮｅの場合、実測加速勾配ΔＮｏは適切な試料の搭載量より多い量、すなわちバケット部２ｂやロータピン２ｃが破損する可能性があると判断し直ちに運転を停止する（運転停止）。

従って、第２の実施形態では、制御回路装置７によって加速勾配ΔＮｏを算出することによって、算出した加速勾配ΔＮｏを２つの基準値（許容加速勾配ΔＮｍ、限界許容加速勾配ΔＮｅ）と比較し、試料の搭載量の限界を判別することができる。

次に、本第２の実施形態の遠心機３０の動作について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。図６に示したフローチャートにおいて、上述した図４に示したフローチャートのステップと同じものは、同一番号が付され、その説明を省略する。本実施形態では、特にステップ１１１、ステップ１３１およびステップ１４１が追加される。

ステップ１１１において、演算制御部８は、ロータ判別回路６で判別したロータ種類Ｘに対応する許容加速勾配ΔＮｍと、限界許容加速勾配ΔＮｅを記憶部９から呼び出す。

ステップ１３０においてΔＮｍ＞ΔＮｏの判断がＹＥＳとなった場合、異常制御モードと判断され、ステップ１３１に進み、実測した加速勾配ΔＮｏは、まず加速勾配の限界許容加速勾配ΔＮｅと比較される。すなわち、ステップ１３１においてΔＮｅ＞ΔＮｏの関係にあるか否かが判断され、もしＹＥＳであれば、ステップ１４０に進みモータ３またはロータ２の回転が停止される（運転停止）。

ステップ１３１において、ΔＮｅ≦ΔＮｏの関係にあれば、ステップ１４１に進み、例えば表示部１３に設けられている赤いランプの点滅表示などの警告表示を行い、かつロータ２の設定回転速度を当初の回転速度より低下させる（修正運転）。この場合、実測した加速勾配ΔＮｏは小さく、かつ整定される遠心分離時の最高回転速度（Ｎｍａｘ）も遅くなるので、遠心分離時間（図３のＴ２）は長くなるが、遠心分離機能は低下しない。

このように、異常制御モードにおいて、実測した加速勾配ΔＮｏに対する許容値（基準値）をΔＮｍとΔＮｅの２段階に分けて制御してもよい。

上記第２の実施形態では、異常制御モードにおいて加速勾配の基準値を２段階に分けて制御したが、加速勾配の基準値は必要に応じて２段階以上の細かい段階に分けて制御してもよい。

以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

本発明の実施形態に係る遠心機の機能ブロック図。図１に示す遠心機における第１の実施形態に係るロータの加速特性図。図１に示す遠心機におけるロータの運転モードの全体図。図１に示す遠心機で加速制御を行う第１の実施形態に係る制御フローチャート。図１に示す遠心機における第２の実施形態に係るロータの加速特性図。図１に示す遠心機で加速制御を行う第２の実施形態に係る制御フローチャート。

符号の説明

１：モータの回転出力軸２：スイングロータ２ａ：ロータのアーム
２ｂ：ロータのバケット３：モータ４：回転検出器
５：ロータ検出器６：ロータ判別器７：制御回路装置
８：演算制御部９：記憶部１０：モータ駆動部
１１：操作部１２：入力部１３：表示部３０：遠心機
３１：隔壁部材３２：ドア３３：ロータ室

Claims

遠心分離する試料を保持するロータと、
前記ロータを回転させるモータと、
前記モータを駆動するためのモータ駆動手段と、
前記ロータの運転条件を設定する操作部と、
前記モータ又は前記ロータの回転を検出する回転数検出手段と、
前記操作部からの設定信号及び前記回転数検出手段からの回転検出信号を受けて、前記モータ駆動手段を制御する制御回路装置とを具備する遠心機において、
前記制御回路装置は、前記ロータに試料を許容量入れて回転した場合、所定時間における前記モータ又は前記ロータの回転速度の変化量ΔＮｍで表わされる加速勾配を、許容加速勾配値である第１の基準値として記憶する記憶部と、
前記モータ又は前記ロータの加速時に、前記回転数検出手段からの検出信号から、所定時間における前記モータ又は前記ロータの回転速度の変化量ΔＮｏで表される加速勾配を算出する演算制御部を有し、
算出した回転速度変化量ΔＮｏで表される加速勾配と、前記第１の基準値を比較し、算出した回転速度変化量ΔＮｏで表される加速勾配が前記第１の基準値ΔＮｍより小さい場合は、前記モータ又は前記ロータを停止するか、或いは前記モータ又は前記ロータの回転速度を低下させるように制御することを特徴とする遠心機。
請求項１において、前記許容加速勾配値である前記第１の基準値を、使用するロータの種類毎に定め、前記記憶部に記憶しておくことを特徴とする遠心機。
請求項１において、算出した回転速度変化量ΔＮｏで表される加速勾配が前記第１の基準値ΔＮｍより小さい場合は、前記操作部の表示部に警告を表示することを特徴とする遠心機。
遠心分離する試料を保持するロータと、
前記ロータを回転させるモータと、
前記モータを駆動するためのモータ駆動手段と、
前記ロータの運転条件を設定する操作部と、
前記モータ又は前記ロータの回転を検出する回転数検出手段と、
前記操作部からの設定信号及び前記回転数検出手段からの回転検出信号を受けて、前記モータ駆動手段を制御する制御回路装置とを具備する遠心機において、
前記制御回路装置は、前記ロータに試料を許容量入れて回転した場合、所定時間における前記モータ又は前記ロータの回転速度の変化量ΔＮｍで表わされる加速勾配を、許容加速勾配値である第１の基準値として記憶し、
前記ロータに、前記許容量より多い試料であって、それ以上試料を搭載すると破損する可能性のある試料を入れて回転した場合の所定時間における前記モータ又は前記ロータの回転速度の変化量ΔＮｅで表される加速勾配を、限界許容加速勾配値である第２の基準値として記憶する記憶部と、
前記モータ又は前記ロータの加速時に、前記回転数検出手段からの検出信号から、所定時間における前記モータ又は前記ロータの回転速度の変化量ΔＮｏで表される加速勾配を算出する演算制御部を有し、
算出した回転速度変化量ΔＮｏで表される加速勾配と、前記第１及び第２の基準値を比較し、算出した回転速度変化量ΔＮｏで表される加速勾配が前記第２の基準値ΔＮｅより小さい場合は、前記モータ又は前記ロータを停止し、算出した回転速度変化量ΔＮｏで表される加速勾配が前記第２の基準値ΔＮｅより大きく、前記第１の基準値ΔＮｍより小さい場合は前記モータ又は前記ロータの回転速度を低下させるように制御することを特徴とする遠心機。
請求項４において、前記許容加速勾配値である前記第１の基準値と、前記限界許容加速勾配値である前記第２の基準値を、使用するロータの種類毎に定め、前記記憶部に記憶しておくことを特徴とする遠心機。