JP5057162B2 - 連続遠心分離機 - Google Patents

Description

本発明は、被分離粒子が混入している液体試料を連続的に流しながら液体試料中の微小粒子を遠心分離する円筒形ロータを具備する連続遠心分離機に関し、特に、円筒形ロータを駆動させる駆動装置部の改良に関するものである。

従来、垂直状態に配置された円筒形ロータを使用し、該ロータに被分離粒子が混入している液体試料を連続的に注入、通過させながら回転させることによって、分離された微小粒子をロータ内に留め、残りの上澄液を連続的にロータ外に排出するための連続遠心分離機が知られている。例えば、下記特許文献１には、液体媒体中のウイルスを分離するための連続遠心分離機が開示され、また下記特許文献２には、円筒形ロータについて改良された構造が開示されている。

このような連続遠心分離機は、ウイルスや培養菌体等を大量に分離してワクチンや医薬品に使用する原料を精製することから、大規模なロータおよびロータ駆動装置を必要とし、機器の操作性または取扱い性の向上や、機器の衛生管理の容易性が求められている。

図７は、本件出願人が、特許文献２に開示したような円筒形ロータを使用した遠心分離技術を採用して製品化した連続遠心分離機１００の全体外観斜視図を示す。円筒形ロータ２００は、モータを含む駆動装置部３００の出力回転軸３０２に接続され、吊り下げ状態に保持される。円筒形ロータ２００の下端部には、下側回転軸３０３が嵌合され、かつネジで締結されている。円筒形ロータ２００は、駆動装置部３００とともに、リフト装置部５００によって垂直方向において上下動され、運転時にはロータ回転装置部１０１の中空形状体から成るチャンバ４０１内に収納され、ロータ２００の下側回転軸３０３はベース４０２に取り付けられた下部軸受部４０３に支承される。収納された後、アッパープレート４０５は、チャンバ４０１の上蓋として作用してチャンバ４０１内を気密に封じる。

リフト装置部５００は、垂直上下方向の移動用リフト機構部５０１と水平前後方向の移動用リフト機構部５０２とを有する。運転準備の段階または運転後において、縦長の円筒形ロータ２００を駆動装置部３００の回転出力軸３０２に着脱するために、リフト装置部５００は、円筒形ロータ２００を吊り下げる駆動装置部３００が搭載されたアッパープレート４０５を垂直上昇、水平前進、垂直下降させるように構成されている。このリフト装置部５００の上昇、前進、下降の移動により、円筒形ロータ２００は、駆動装置部３００に対して着脱が可能となる。

制御装置部６００は、駆動装置部３００を含むロータ回転装置部１０１を運転するための制御装置で、運転に必要な電源や電気信号を制御するためのコントローラを内蔵している。また、遠心分離機の運転条件である回転速度、回転時間、温度等を設定し、運転状態を表示し、運転のスタートまたはストップを指示するスイッチを有するコントロールパネル６０１を有している。制御装置部６００から駆動装置部３００へ駆動電源および制御回路の配線７０１が設けられ、さらに、駆動装置部３００や下部軸受部４０３を冷却するための冷却水、リフト装置部５００の作動油、円筒形ロータ２００を冷却するためにチャンバ４０１内に設けられた冷却コイルへの冷媒等の配管７０２が設けられている。

このような大規模な連続遠心分離機１００では、ロータ２００の運転準備中または運転終了後の段階において、駆動装置部３００は、リフト装置部５００により垂直上方向へ移動されるので、駆動装置部３００を運転するために必要な駆動電源および制御回路等の配線７０１、ならびに冷却水および潤滑油の配管７０２は、制御装置部６００から、チャンバ４０１の上端部に固定されたコネクタ装置（配線コネクタおよび配管コネクタを含む）７０３へ接続する必要がある。これによって、制御装置部６００からの配線７０１および配管７０２は、ロータ２００の運転時には、コネクタ装置７０３を介して駆動装置部３００の接続配管７０４および接続配線７０５に接続可能とし、ロータ２００の運転準備の段階または運転終了後の段階では、リフト装置部５００によって駆動装置部３００を垂直上方向へ移動できるように、駆動装置部３００の接続配管７０４および接続配線７０５を一時的にコネクタ装置７０３から切り離すことを可能にするものである。

このような連続遠心分離機１００では、液体試料が、図示されていないポンプ等の送液手段によって駆動装置部３００を含むロータ回転装置部１０１の試料流通用コネクタ部３０４または４０４の一方から供給され、管状出力回転軸３０２および管状下側回転軸３０３を介して円筒形ロータ２００に導入される。その液体試料は円筒形ロータ２００内で強大な遠心力を受けて遠心分離され、その上澄液は回転軸３０２または３０３の一方の回転軸を介して試料流通用コネクタ部３０４または４０４の一方を経て排出される。

また、連続遠心分離機１００で取り扱われる分離試料は、例えば、インフルエンザウイルス、日本脳炎ウイルス、百日咳ウイルス、エイズウイルス、肝炎ウイルス等であり、それらの出発原料は培養液や動物から採取された細胞や体液等の液体に浮遊させたものであり、連続遠心分離機を用いることによって、大量に分離、精製して、ワクチンまたは医薬品の原料として用いられる。試料を大量に扱うためにロータ２００の大きさは、例えば、外径が約１６０ｍｍ、長さが約８００ｍｍで、チタン合金から製造され、質量が約３０ｋｇを越える大型ロータとなる。これを毎分４０，０００回転程度の高速回転まで上昇させるため、モータやタービン等の大出力の回転用駆動源が搭載された駆動装置部３００を有している。

実公昭４８−２８８６３号公報 特開２００４−３２２０５４号公報

連続遠心分離機１００では、円筒形ロータ２００の着脱時にリフト装置部５００による垂直および水平移動のリフト動作を必要とするが、リフト動作によって移動される駆動装置部３００の潤滑油および冷却水等の配管７０４、ならびに駆動電源および制御回路等の配線７０５を、固定側のロータ回転装置部１０１に設けられた配管・配線コネクタ装置７０３から一旦取り外し、駆動装置部３００と一緒に移動できるようにしなければならない。

従来、駆動装置部３００の接続配管７０４および接続配線７０５には、一時的に格納するための特別な格納手段が設けられていなかった。そのため、遠心分離機の操作者は、リフト装置部５００によるリフト操作を行う場合、接続配管７０４および接続配線７０５を駆動装置部３００本体の外周部に巻き付けたり、あるいは引掛けたりして適宜な整理作業に委ねられていた。

また、駆動装置部３００が高速回転するため、その構成部品であるボールベアリング、すべり軸受部等での摩擦回転部が発熱を生じ、さらに、駆動源として電気モータ３０１を使用する場合、モータ３０１自身で発熱を生じる。このため、制御装置部６００から供給される冷却水によって駆動装置部３００を冷却するが、この冷却水によって駆動装置部３００の外表面の温度も低下するため、駆動装置部３００の外表面の外気が結露し、結露水となって駆動装置部３００全体の外周部に溜まり、不衛生の原因となっていた。

さらに、遠心分離機で取り扱われる分離試料がウイルスや細菌他の医薬品原料である場合、その原料が遠心分離機を介して他の試料によって汚染されないよう、あるいは、逆に試料自体によって遠心分離機の外表面が汚染されないように衛生上の清潔さが高度に要求され、従って、これらの試料を扱う遠心分離機も、衛生上の細心の注意が必要となる。

さらにまた、従来の遠心分離機では、大出力の回転駆動源を有する駆動装置部３００に防音手段を講ずることなく、剥き出し状態で運転部屋内に設置されていたので、駆動装置部の最高回転時の騒音は、遠心分離機の前面から１ｍ離間された場所において、駆動装置部にモータを使用する場合、例えば６８ｄＢＡ、エアタービンを使用する場合、例えば、７０ｄＢＡを越える大きな騒音となっていた。また、最近ではこのような遠心分離機の設置は、取り扱う分離試料がウイルスや細菌である理由から、一般室から隔離されたクリーンルームのような隔離室とされることが多くなり、十分に広い設置環境を確保することが困難な場合が多い。その結果、超高速の連続遠心分離機から発生する大きな騒音は、使用者の作業環境を悪化させて作業効率を低下させる原因となり、さらに室内での作業者間の会話に不自由を来すこともあった。

このように、従来の連続遠心分離機では、円筒形ロータの着脱時における駆動装置部の接続配管および接続配線の格納手段が装着されておらず、操作者の作業上の判断に依存していた。また、遠心分離機の運転時には駆動装置部の外表面に外気の結露を生じ、衛生的または清潔の面からの作業としては問題があった。さらに、駆動装置部の高速回転時には、回転騒音が非常に高くなるという欠点があった。

従って、本発明の一つの目的は、上記した従来技術の欠点を解消し、操作性に優れた連続遠心分離機を提供することにある。

本発明の他の目的は、衛生管理を維持し得るように常に清潔に保つことが可能で、かつ運転中に発生する騒音を低減させた駆動装置部を有する連続遠心分離機を提供することにある。

上記課題を解決するために、本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次のとおりである。

本発明の一つの特徴によれば、被分離粒子が混入している液体試料を連続的に通過させるために垂直状態に配置される円筒形ロータと、前記円筒形ロータの上端部に配設され、前記円筒形ロータに回転出力軸を介して回転力を与えるための駆動装置部と、垂直配置されるチャンバを有し、前記円筒形ロータを運転するときに前記チャンバの上端部から垂直方向に前記円筒形ロータを挿入して密閉したロータ室を形成するロータ回転装置部と、前記駆動装置部を運転するために前記ロータ回転装置部と前記駆動装置部間に設けられた冷却水または潤滑油の配管のための接続配管部、または電気配線のための接続配線部と、前記接続配管部または前記接続配線部を中継するために前記チャンバに設けられた配管または配線のコネクタ部と、を具備する連続遠心分離機において、前記駆動装置部の外周を覆うように設けられたカバーと、前記接続配管部または前記接続配線部を係止するために前記カバーの外表面に設けられたホルダーと、をさらに具備し、前記接続配管部または前記接続配線部は、前記駆動装置部に接続された一端側から、前記コネクタへ接続された他端側へ延在し、前記接続配管部または前記接続配線部の前記他端部は、前記円筒形ロータが前記駆動装置部とともに前記チャンバの前記上端部から垂直方向に引上げられる場合、前記コネクタ部から取り外されて前記ホルダーへ係止できるように構成する。

本発明の他の特徴によれば、前記接続配管部または前記接続配線部は、前記カバーに設けられた貫通穴を介して前記駆動装置部に接続された前記一端側から、前記コネクタへ接続された前記他端側へ延在し、前記貫通穴と前記接続配管部または前記接続配線部の貫通部には、該貫通部を封じるためのシール部材が配設されている。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記カバーは、前記駆動装置部のハウジングが突出する開口部を有し、前記ハウジングの外周部と前記開口部の嵌合部には、該嵌合部を封じるためのシール部材が配設されている。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記カバーは、ステンレス鋼板またはプラスチック材料のカバー部材で製作され、その内面には防音材料のシート部材が配設されている。

本発明のさらに他の特徴によれば、前記接続配管部または前記接続配線部が貫通する前記貫通穴は、前記カバーに列状に形成されている。

本発明の更に他の特徴によれば、前記カバーの外表面において、前記ホルダーが形成される位置は、前記貫通穴が形成される位置より高い。

上記本発明によれば、連続遠心分離機の駆動装置部において、カバーが駆動装置部の周囲を覆うように設けられ、駆動装置部の冷却水や潤滑油の接続配管、および駆動電源などの接続配線は、カバーの貫通穴を通してカバーの外部に引き出され、そのコネクタ部側の端部をカバーの外表面に配設された配管・配置ホルダーに係止できるようにしたので、ロータの着脱時の接続配管または接続配線の収納箇所が明確となり、作業者は整然と作業することができる。

また、カバーの貫通穴を封じるためのシール部材が設けられているので、カバーの清掃を容易にすることができ、駆動装置部の汚染を防止することができる。さらに、駆動装置部の本体における冷却された外表面が外気に直接触れることがなくなるので、駆動装置部の本体の外表面の結露による汚れを防止できる。さらにまた、駆動装置部はカバーによって取り囲まれるので、駆動装置部の回転騒音を大幅に低減することができ、これによって、作業者の作業効率を改善できる。

さらにまた、カバーは駆動装置部の本体を封じ、または駆動装置部のハウジング部を密封するので、駆動装置部周囲の清掃を容易にすることができるとともに、遠心分離した試料やその液体材料等の汚染物質がカバーの外気側からカバー内へ侵入し、汚染することを防止できる。このため、遠心分離機の衛生上の清潔さを高度に保持することができる。特に、カバーの外表面をステンレス鋼またはプラスチック材料で製作し、内面に防音シート部材を取り付けることにより、外表面の衛生性または清掃性の向上と共に、防音効果をより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および効果は、以下の本明細書の記述および添付図面からさらに明らかにされるであろう。

以下、本発明の実施形態に係る連続遠心分離機について図面を参照して説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明を省略する場合がある。また、図７に示した従来の連続遠心分離機と同一機能を有する部材については、従来と同一の符号を使用している。

図１は本発明の実施形態に係る連続遠心分離機の外観斜視図、図２は図１に示した連続遠心分離機の正面図、図３は図１に示した連続遠心分離機の上面図、図４は図１に示した連続遠心分離機のロータ回転装置部の部分断面図、図５は本発明の実施形態に係る駆動装置部のカバーの側面図（断面図）、図６は図５に示した本発明の実施形態に係る駆動装置部のカバーの拡大正面図（断面図）をそれぞれ示す。

［連続遠心分離機１１０の全体構成について］
最初に、連続遠心分離機の全体構成について説明する。図１に示すように、連続遠心分離機１１０は、本発明に係る駆動装置部のカバーを除く全体構成については、図７に示したものと同様な機能部材を具備する。
図１に示すように、ロータ回転装置部１１１は、円筒形ロータ２００と、駆動装置部３００と、チャンバ４０１と、チャンバ４０１を支持するベース４０２と、垂直上下方向の移動用リフト機構部５０１および水平前後方向の移動用リフト機構部５０２を有するリフト装置部５００と、を具備する。このロータ回転装置部１１１は、ボルト４１２によって、設置床に固定されている。

円筒形ロータ２００は、モータを含む駆動装置部３００の管状の出力回転軸（上側回転軸）３０２に接続され、吊り下げ状態に保持される。円筒形ロータ２００の下端部には、管状の下側回転軸３０３が嵌合され、ネジで締結されている。円筒形ロータ２００は、駆動装置部３００とともに、リフト装置部５００によって垂直方向において上下動され、円筒形ロータ２００の運転前の準備段階または運転終了後には、図１に示すように、吊り下げ状態となる。また、ロータ２００の運転時には、ロータ回転装置部１１１の中空形状体から成るチャンバ４０１内に収納され、ロータ２００の下側回転軸３０３がベース４０２に取り付けられた下部軸受部４０３に挿入され支承される。ロータ２００がチャンバ４０１に収納された後、アッパープレート４０５が、チャンバ４０１の上端部に嵌合され、上蓋部として作用してチャンバ４０１内を気密に封じる。

図４は、ロータ２００がチャンバ４０１内に収納された時のロータ回転装置部１１１の断面図を示す。ロータ回転装置部１１１を構成する円筒形ロータ２００は、チタン合金等の金属材料で形成された円筒形体２０１から成り、円筒形体２０１は、上側カバー２０３と、下側カバー２０８と、円周方向に複数の扇形状の中空部２０４を分割するように羽根状の隔壁部２０７が突設するコア部２０２とを有し、垂直方向の試料の通路を形成する。このような円筒形ロータ２００は、上端部および下端部にそれぞれ中空状（管状）の出力回転軸３０２および下側回転軸３０３が接続され、それら回転軸３０２、３０３の中空部に連続する上側流路２０５および下側流路２０６を介して、円筒形体２０１の中空部２０４内へ液体試料が供給される。通過する液体試料から連続的に遠心分離された粒子は、中空部２０４に沈殿され、残り上澄液はロータ２００の外部へ排出される。

駆動装置部３００は、図４に示されるように、ロータの回転駆動源となる電気モータ３０１を具備する。回転駆動源としては電気モータの他にタービンを使用してもよい。モータ３０１の出力回転軸３０２は、上記ロータ２００の上端部に嵌合され、かつネジで締結されている。これによって、モータ３０１の回転は円筒形ロータ２００へ伝達される。モータ３０１は、図示されていないが、出力回転軸３０２の回転振動を減衰するためのダンパーをすべり軸受の外周に内蔵すると共に、高速回転するためのボールベアリングを具備する。また、高速回転するすべり軸受およびボールベアリングへ潤滑油を注入する注入機構および潤滑油を供給するためのオイル用配管７０４ｃ、７０４ｄ、およびそれら回転部を冷却水で冷却するための冷却機構および冷却水を供給するための冷却水用配管７０４ｂ、７０４ｅを有している。メカニカルシール３０５は、出力回転軸３０２に取り付けられた回転軸部材（図示なし）と、該回転側部材の端部に接触してシールする固定シール部材と、固定シール部材を回転軸部材に当接させるスプリング等から構成される。出力回転軸３０２の中心軸は、上述したように中空状態に形成され、遠心分離される試料の注入または遠心分離された上澄み液をロータの外へ排出するための流通路として機能する。
カバー３０６は、本発明に従って、駆動装置部３００の本体を覆うように装着される。このカバー３０６については後述する。

円筒形ロータ２００の下側カバー２０８には、中心軸が液体試料の流通路として機能する貫通穴を有する下側回転軸３０３が、上記出力回転軸３０２と同様に、嵌合、ねじ締結されている。この下側回転軸３０３は、円筒形ロータ２００の下端部を芯出し、かつ回転振動を減衰させるために、すべり軸受を有する下部軸受部４０３で回転可能に支持されている。

下部軸受部４０３も上記駆動装置部３００と同様に、メカニカルシール４０８を具備する。また、高速回転するすべり軸受およびボールベアリングへ潤滑油を注入する注入機構および潤滑油を供給するためのオイル用配管７１０、およびそれら回転部を冷却水で冷却するための冷却機構、および冷却水を供給するための冷却水用配管７０９を有している。出力回転軸３０２および下側回転軸３０３には、メカニカルシール３０５および４０８がそれぞれ一体的に設けられており、円筒形ロータ２００および回転軸３０２、３０３が高速回転している間も、上部試料流通用コネクタ部３０４および下部試料流通用コネクタ部４０４を通じて円筒形ロータ２００内への液体試料の流通が行えるように構成されている。例えば、分離する液体試料は下部試料流通用コネクタ部４０４へ注入され、上部試料流通用コネクタ部３０４から排出される。この注入、排出は逆に接続してもよい。

メカニカルシール３０５および４０８の周囲には冷却機構が設けられ、冷却のために冷却水が流されている。円筒形ロータ２００の周囲には、円筒形ロータ２００を冷却するために冷媒を循環するための冷却パイプ（コイル）４０６が仕切部材４０７と共に配設され、その外側に円筒形ロータ２００の万一の破壊事故に備え、円筒状の防護壁４１１を備えて、安全性を期している。

チャンバ４０１は、円筒状防護壁４１１を取り囲んで設けられ、下部のベース４０２と、上記駆動装置部３００の支持部材として機能するアッパープレート（蓋部）４０５と共に、外気から密封されたロータ室（チャンバ室）４１０を構成する。ロータ室４１０は、チャンバ４０１の胴部に設けられた接続配管（減圧パイプ接続管）４０９（図１参照）から図示されない真空ポンプによって減圧されるように構成され、円筒形ロータ２００が回転される場合、風損による温度上昇を防止するようにロータ室４１０が減圧された状態で運転される。

リフト装置部５００は、図１および図３に示されるように、垂直上下方向の垂直移動用リフト機構部５０１と水平前後方向の水平移動用リフト機構部５０２とを有する。垂直移動用リフト機構部５０１は、チャンバ４０１の背後に配設されたシリンダ（図示なし）から往復動する油圧ピストン５０３を具備し、また、水平移動用リフト機構部５０２は、図３に示されるように、油圧シリンダ５０５内を水平方向に往復動する油圧ピストンを具備する。図１に示されるように、水平移動用リフト機構部５０２の油圧シリンダ５０５に油圧を供給するための油圧配管５０４が蛇行状に設けられる。

運転準備の段階または運転終了後において、縦長の円筒形ロータ２００を駆動装置部３００の回転出力軸３０２から着脱するために、リフト装置部５００は、図１に示されるように、円筒形ロータ２００を吊り下げる駆動装置部３００を、アッパープレート４０５とともに、垂直上昇、水平前進、垂直下降させるように構成されている。このリフト装置部５００の上昇、前進、下降の移動により、円筒形ロータ２００は、図示されないロータ台車に乗せられ、駆動装置部３００に対して着脱が可能となる。

制御装置部６００は、ロータ回転装置部１１１に近接して設置され、筐体６０２の上部にデータ入力機能およびデータの表示機能を有するコントロールパネル６０１を有する。コントロールパネル６０１は、図示されていないが、遠心分離機の運転条件である回転速度（回転数）、回転時間、温度等を設定する機能を有する入力スイッチと、遠心分離機の運転のスタートおよびストップを指示するための指示スイッチとを有し、また、設定状態および運転状態を表示する液晶からなる表示パネルを有する。さらに、遠心分離機の運転のスタートおよびストップを指示するための指示スイッチを有する。

制御装置部６００の筐体６０２内には、駆動装置部３００におけるモータ３０１（図４参照）に駆動電源を供給するための駆動電源回路（インバータ回路）と、駆動装置部３００および下部軸受部４０３の冷却機構へ冷却水を供給するための冷却水タンクおよびポンプと、ロータ室４１０の冷却パイプ４０６（図４参照）へ冷媒を供給するための冷凍機と、ロータ２００への液体試料の注入部および排出部としてそれぞれ機能するメカニカルシール４０８および３０５を冷却するための冷却水をコントロールするためのバルブ機構と、ロータ室４１０（図４参照）を減圧するための真空ポンプと、を備えている。また、制御装置部６００に隣接して冷却水の貯蔵タンク７１２（図２参照）が設けられ、駆動装置部３００および下部軸受部４０３を構成するメカニカルシール３０５および４０８（図４参照）へ必要な冷却水を供給する。さらに、筐体６０２には、リフト装置部５００の垂直移動用リフト機構５０１および水平移動用リフト機構５０２を動作させるために必要な高圧の油を供給、制御する油圧制御ユニットを具備している。また、上記インバータ回路、真空ポンプ等の各種の機器を運転するために必要な制御信号を形成するための、マイクロコンピュータを含むコントローラを内蔵している。

制御装置部６００とロータ回転装置部１１１間には、接続用配管・配線７００（図１および図２参照）が設けられ、両者は機械的および電気的に接続されている。接続用配管・配線７００は、上述した制御装置部６００によってロータ回転装置部１１１を運転、制御するための各種の電気的配線７０１と、冷却水、冷媒、減圧等を供給、制御する接続配管７０２とを具備する。例えば、図２に示されるように、接続配線７０１の配線ａは、制御系回路の電気配線を構成し、配線ｂは、モータ３０１（図４参照）のインバータ電源回路の配線を構成する。また、接続配管７０２の配管ａ、ｂは、メカニカルシール３０５、４０８の冷却水の配管を構成し、接続配管ｃは、リフト装置部５００に供給する油圧配管を構成する。

［カバー３０６の構成について］
図５に示されるように、駆動装置部３００には、本発明に従ってカバー３０６がモータ３０１を含む駆動装置部３００本体を機密に包囲し、外気より密閉する。カバー３０６は、ステンレス鋼板またはプラステチック材料から成るカバー部材３１１と、該カバー部材３１１の内面に積層された防音シート材から成る防音シート部材３１２とから成り、図３に示されるように、チャンバ４０１のアッパープレート４０５上面から見た平面形状が、例えば４角形をなす。この形状は、特に限定されないが、駆動装置部３００の加工性、または作業性、清掃性等の取扱い上の容易性を考慮した他の形状（例えば、円形）であってもよい。カバー３０６の取付け部３０８（図３参照）は、チャンバ４０１の蓋部として機能するアッパープレート４０５の上面にネジによって固定される。

図２および図３に示されるように、カバー３０６の前面から、モータ３０１（図５参照）およびメカニカルシール３０５（図５参照）に接続された接続配管７０４および接続配線７０５が延出部７１１（図５参照）介してカバー３０６の外部へ導出されている。接続配管７０４において、配列される順序は特に限定されないが、配管ａはメカニカルシール３０５へ供給する冷却水配管、配管ｂはモータ３０１のステータおよびボールベアリングへ供給する冷却水配管、配管ｃはメカニカルシール３０５へ供給する冷却水配管、配管ｄはモータ３０１のボールベアリングへ供給する潤滑油配管をそれぞれ示す。また、接続配線７０５において、配線ａおよび配線ｂはモータ３０１へ電気的接続される配線を示す。

図５に示されるように、カバー３０６の筐体前面には配管・配線ホルダー３０７が形成されている。配管・配線ホルダー３０７の受止部（引っ掛け部）３０７ａは、図３の上面図に示されるように、各配管・配線のコネクタ接続部（係止部）７０７が前面から差込み可能な切欠け部を有する穴形状となっている。配管・配線ホルダー３０７の取付け位置は特に限定されないが、カバー３０６を衛生的または清潔に保つ面から、接続配管７０４および接続配線７０５の延出部７１１の位置より高い位置に取付けて、特に、接続配管７０４のコネクタ接続部７０７からの液体試料の残留分の滴りを防止することが好ましい。

カバー３０６から導出された接続配管７０４および接続配線７０５の端部に形成されたコネクタ接続部７０７は、ロータ２００がチャンバ４０１から引上げられるとき、チャンバ４０１の上端部に設けられた配管・配線コネクタ装置７０３（図１参照）より取り外され、配管・配線ホルダー３０７に係止される。

逆に、ロータ運転時において、図３に示されるように、カバー３０６から導出された接続配管７０４および接続配線７０５のコネクタ接続部７０７は、配管・配線ホルダー３０７から取り外されて配管・配線コネクタ装置７０３へ接続され、機械的または電気的に接続される。配管・配線コネクタ装置７０３の他方の固定側接続部には、制御装置部６００から接続用配管・配線７００を介して延在する接続用配管・配線の端部７０６が接続されている。

図１および図５に示されるように、接続配管７０４および接続配線７０５は、駆動装置部３００から、各延出部（クランプ部）７１１を介してカバー３０６の外部へ導出されるが、延出部７１１は、クランプによってカバー３０６に形成された貫通穴３１３と接続配管７０４（または接続配線７０５）の隙間を埋めるように、カバー３０６の表面および裏面からクランプ部材（７１１）が締付けられる。すなわち、貫通穴３１３は、クランプ部材によって外気から密閉される構造となる。

また、カバー３０６は、図５に示されるように、駆動装置部３００の最上部に配設された上部試料流通用コネクタ部３０４およびメカニカルシール３０５のハウジング３０５ａを露出するための開口部（貫通穴）３１４を有する。カバー３０６の開口部３１４とハウジング３０５ａ間に形成される隙間は、上部シール部材３０９によって機密に封じられる。すなわち、上部シール部材３０９は、図６の拡大正図面に示されるように、上板３０９ａと、下板３０９ｂと、ハウジング３０５ａに当接するＯリング（ガスケット部材）３０９ｃと、カバー３０６の上面に当接するＯリング３０９ｄと、上部シール部材３０９本体をカバー３０６に固定する４つのネジ３０９ｅとから構成され、ハウジング３０５ａと嵌合させた形態となる。これによってカバー３０６は、駆動装置部３００を外気から機密に封じることができる。また、外気側からカバー３０６内へ液体試料や分離材料である液体等の汚染物質が侵入することを防止できる。

かかるカバー３０６を有する大規模連続遠心分離機１１０において、円筒形ロータ２００を運転する場合、図２に示されるように、リフト装置部５００を下降させてロータ２００をチャンバ４０１内へ収納する。また、接続配管７０４および接続配線７０５のコネクタ接続部７０７を配管・配線コネクタ装置７０３へ接続し、駆動装置部３００へ冷却水および潤滑油の供給と、駆動電源および制御回路の配線とを行う。これによって、下部試料流通用コネクタ部４０４および上部試料流通用コネクタ部３０４を介して円筒形ロータ２００へ分離試料を注入しながら連続的に遠心分離を行う。

他方、大規模連続遠心分離機１１０による円筒形ロータ２００の運転終了後または運転準備の段階において、図１に示されるように、駆動装置部３００の接続配管７０４および接続配線７０５を一時的に配管・配線コネクタ装置７０３から切り離し、配管・配線ホルダー３０７に列状に引っ掛けて整理する。これによって、リフト装置部５００は、円筒形ロータ２００をチャンバ４０１から上方へ抜き出し、水平方向の前方へ移動し、さらに垂直方向へ下降させて、ロータ２００の着脱を可能にする。つまり、接続配管７０４および接続配線７０５は、配管・配線コネクタ装置７０３から取り外し、配管・配線ホルダー３０７へ係止させた状態で、リフト装置部５００を動作させることができる。

［カバー３０６の機能について］
以上説明したようなカバー３０６を有するロータ回転装置部１１１によれば、カバー３０６の外表面には配管・配線ホルダー３０７が設けられているので、遠心分離機１１０の運転時に接続配管・配線７０４、７０５の接続部７０７をチャンバ４０１の上部に設置された配管・配線コネクタ装置７０３へ接続し、遠心分離機１１０の運転前または運転終了時において、ロータ２００を着脱する際、接続配管・配線７０４、７０５の接続部７０７をチャンバ４０１の配管・配線コネクタ装置７０３から取り外して配管・配線ホルダー３０７へ容易に引っ掛けることができる。このように配管・配線ホルダー３０７をカバー３０６に設けることにより、ロータ２００の着脱の際、駆動装置部３００の本体に必要な多数の接続配管・配線７０４、７０５を容易に着脱、整理することができ、操作性を向上することができ、その結果的、リフト装置部５００を効率よく作動させることができる。

また、各種接続配管７０４および各種接続配線７０５は、カバー３０６に設けられた配管・配線延出部７１１を介して外部へ引き出されるが、配管・配線延出部７１１は、カバー３０６に設けられた貫通穴３１３とその穴部に取り付けられた配管クランプ（７１１）によって配管７０４または配線７０５と貫通穴３１３の間に隙間が形成されない状態でカバー３０６の外側に引き出されるので、カバー３０６の内部と外部とが自由に通気ができない構造となる。また、駆動装置部３００のハウジング３０５ａとの嵌合部にもシール部材３０９が形成されているので、カバー３０６の内部と外部とが自由に通気ができない構造となる。これにより、駆動装置部３００の本体が冷却水によって冷却された際に、駆動装置部３００の本体の外表面はカバー３０６によって包囲され、直接外気に触れることがないので、駆動装置部３００の本体における結露による水滴の発生を防止することができる。

さらに、接続配管・配線７０４、７０５の貫通部にはクランプ部材７１１が設けられ、かつ駆動装置部本体のハウジング部３０５ａの嵌合部にはシール部材３０９が設けられているので、カバー３０６の清掃性を向上することができる。特に、カバー３０６の外表面は凹凸の無い面で形成できるので、清掃または消毒等の処置がし易い面形状とすることができる。また、カバー３０６の外気側からカバー３０６内の駆動装置部本体に遠心分離材料である液体などの汚染物質が侵入することを防止でき、機器の衛生管理または清潔管理が容易となる。特に、配管・配線ホルダー３０７をカバー３０６の配管・配線演出部７１１（図５参照）より高い位置に設置することにより、運転終了後にホルダー３０７に係止した接続配管・配線７０４、７０５の接続部７０７から垂れ落ちようとする残留試料の滴りを防止することができ、作業中における液体試料によるロータ回転装置部１１１の汚れを防止することができる。

さらにまた、カバー３０６は、騒音発生源であるモータ３０１の周囲を覆っているので、モータ３０１からカバー３０６の外部へ発する騒音を低減することができ、使用者の作業環境を改善することができる。特に、カバー３０６の内面には防音シート部材３１２を設ければ、騒音をより一層低減することができる。

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。例えば、上記実施態様のカバー３０６では、従来使用されていた駆動装置部３００の本体を兼用できるように、上部試料流通用コネクタ部３０４やメカニカルシールのハウジング３０５ａの一部を、上部シール部材３０９を介してカバー３０６より露出させたが、カバーは駆動装置部３００の本体全体を取囲むように形成してもよい。また、カバー３０６の外表面の材質としてステンレス鋼鈑またはプラスチック材料を用いたが、衛生上または清掃上から好ましい他の材料を使用してもよい。さらに、上記実施態様では、カバー３０６の内面に防音シート部材を取り付けた例を示したが、カバー３０６を構成するステンレス鋼鈑等の部材を厚く形成することにより、防音効果をより向上させることができる。

本発明の実施形態に係る連続遠心分離機全体を示す外観斜視図。 図１に示した連続遠心分離機の正面図。 図１に示した連続遠心分離機の上面図。 図１に示した連続遠心分離機のロータ回転装置部の部分断面図。 本発明の実施形態に係る駆動装置部のカバーの側面図。 図５に示した本発明の実施形態に係る駆動装置部のカバーの拡大正面図。 従来技術に係る連続遠心分離機全体を示す外観斜視図。

符号の説明

１００：連続遠心分離機（従来） １０１：ロータ回転装置部（従来）
１１０：連続遠心分離機（本発明） １１１：ロータ回転装置部（本発明）
２００：円筒形ロータ ３００：駆動装置部 ３０１：モータ
３０２：出力回転軸 ３０３：下側回転軸 ３０４：試料流通用コネクタ部
３０５：メカニカルシール ３０５ａ：ハウジング ３０６：カバー
３０７：配管・配線ホルダー ３０７ａ：配管・配線ホルダーの受止部
３０８：カバー取付け部 ３０９：上部シール部材 ３０９ａ：上板
３０９ｂ：下板 ３０９ｃ：Ｏリング（ガスケット部材） ３０９ｄ：Ｏリング
３０９ｅ：ネジ ３１１：カバー部材 ３１２：防音シート部材
３１３：貫通穴 ３１４：開口部 ４０１：チャンバ ４０２：ベース
４０３：下部軸受部 ４０４：下部試料流通用コネクタ部
４０５：アッパープレート ４０６：冷却パイプ（コイル） ４０７：仕切部材
４０８：メカニカルシール ４０９：接続配管 ４１０：ロータ室
４１１：円筒状防護壁 ４１２：ボルト ５００：リフト装置部
５０１：垂直移動用リフト機構部 ５０２：水平移動用リフト機構部
５０３：油圧ピストン ５０４：油圧配管 ５０５：油圧シリンダ
６００：制御装置部 ６０１：コントロールパネル ６０２：筐体
７００：配管・配線 ７０１：接続配線 ７０２：接続配管
７０３：配管・配線コネクタ装置 ７０４：接続配管 ７０５：接続配線
７０６：接続配管・配線端部 ７０７：コネクタ接続部（係止部）
７０９：冷却水用配管 ７１０：オイル用配管 ７１１：配管・配線延出部
７１２：貯蔵タンク

Claims (6)

1. 被分離粒子が混入している液体試料を連続的に通過させるために垂直状態に配置される円筒形ロータと、
   前記円筒形ロータの上端部に配設され、前記円筒形ロータに回転出力軸を介して回転力を与えるための駆動装置部と、
   垂直配置されるチャンバを有し、前記円筒形ロータを運転するときに前記チャンバの上端部から垂直方向に前記円筒形ロータを挿入して密閉したロータ室を形成するロータ回転装置部と、
   前記駆動装置部を運転するために前記ロータ回転装置部と前記駆動装置部間に設けられた冷却水または潤滑油の配管のための接続配管部、または電気配線のための接続配線部と、
   前記接続配管部または前記接続配線部を中継するために前記チャンバに設けられた配管または配線のコネクタ部と、を具備する連続遠心分離機において、
   前記駆動装置部の外周を覆うように設けられたカバーと、前記接続配管部または前記接続配線部を係止するために前記カバーの外表面に設けられたホルダーと、をさらに具備し、
   前記接続配管部または前記接続配線部は、前記駆動装置部に接続された一端側から、前記コネクタへ接続された他端側へ延在し、
   前記接続配管部または前記接続配線部の前記他端部は、前記円筒形ロータが前記駆動装置部とともに前記チャンバの前記上端部から垂直方向に引上げられる場合、前記コネクタ部から取り外されて前記ホルダーへ係止できるように構成したことを特徴とする連続遠心分離機。
2. 前記接続配管部または前記接続配線部は、前記カバーに設けられた貫通穴を介して前記駆動装置部に接続された前記一端側から、前記コネクタへ接続された前記他端側へ延在し、前記貫通穴と前記接続配管部または前記接続配線部の貫通部には、該貫通部を封じるためのシール部材が配設されていることを特徴とする請求項１に記載された連続遠心分離機。
3. 前記カバーは、前記駆動装置部のハウジングが突出する開口部を有し、前記ハウジングの外周部と前記開口部の嵌合部には、該嵌合部を封じるためのシール部材が配設されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された連続遠心分離機。
4. 前記カバーは、ステンレス鋼板またはプラスチック材料のカバー部材で製作され、その内面には防音材料のシート部材が配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一つに記載された連続遠心分離機。
5. 前記接続配管部又は前記接続配線部が貫通する前記貫通穴は、前記カバーに列状に形成されていることを特徴とする請求項２に記載された連続遠心分離機。
6. 前記カバーの外表面において、前記ホルダーが形成される位置は、前記貫通穴が形成される位置より高いことを特徴とする請求項２に記載された連続遠心分離機。

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