JP6693152B2 - 遠心機 - Google Patents

Description

本発明は、液体試料を連続的に流して遠心分離処理する遠心機（遠心分離機）の構造に関する。

高速回転時の遠心力によって密度の異なる物質を分離あるいは分析するために、遠心機（遠心分離機）が用いられている。遠心機においては、ロータを回転させるモータの回転速度（回転数：ｒｐｍ）が定められ、ロータに試料が導入された状態で、ある定められた時間だけこの回転数でロータが回転し、この間に試料には強い遠心力が加わる。この際の加速度（遠心加速度）は、重力加速度Ｇを単位として数万Ｇ以上となる場合もあり、この場合には、特にロータの回転速度を高速とするため、ロータは、真空排気されたロータ室に設けられる場合が多い。遠心分離処理後には、試料は密度に応じて分離される。

こうした遠心機を用いて、例えばワクチン等を製造することができる。この場合には、ワクチンの原料となる試料が遠心分離処理され、密度に応じて分離された後に所望の密度に対応した部分が選択的に抽出され、ワクチンとして使用される。分析のために用いられる遠心機とは異なり、こうした目的で使用される遠心機は、回転するロータ中に試料が連続的に注入されることによって多量の試料を扱うことができ、処理後に所望の量のワクチンが得られるような構成とされる。この処理を繰り返すことにより、更に大量のワクチンを製造することができる。

こうした遠心機の構成は、例えば特許文献１に記載されている。図６は、こうした遠心機（連続遠心分離機）２００全体の構成を示す斜視図である。この遠心機２００においては、実際に試料に対して遠心分離処理が行われる分離ユニット２１０と、この遠心機２００全体の制御を行う制御ユニット２５０とが用いられる。両者は、配管や電源ケーブル等で構成された配管群２５１で接続されている。分離ユニット２１０においては、試料を内部に保持するロータ２３０が、円筒形状のチャンバ２１１内で駆動部２１２によって回転する構成とされる。チャンバ２１１はベース２１３上に固定され、ベース２１３に固定されたリフタ２１４を用いてロータ２３０及び駆動部２１２は上下方向と前後方向で移動可能とされる。このため、ロータ２３０のチャンバ２１１への収容、あるいはロータ２３０のチャンバ２１１からの取り出しは、リフタ２１４を操作することによって行われる。図６は、ロータ２３０をチャンバ２１１から取り出した状態を示しており、この状態は、処理の準備中の状態に対応している。分離ユニット２１０は、回転中にもロータ２３０中に試料が連続的に供給できるような構成とされる。ロータ２３０の上部には中空のアッパシャフト２１５が、下部には中空のロアシャフト２１６がそれぞれ固定され、試料はアッパシャフト２１５、ロアシャフト２１６を介してロータ２３０中を流れる。アッパシャフト２１５は、駆動部２１２がロータ２３０を回転させる回転軸を兼ねている。この回転軸は鉛直方向に沿った形態とされ、ロータ２３０をチャンバ２１１に収容し、遠心分離処理が行われる。

図７は、ロータ２３０がチャンバ２１１に収容された際の形態を示す断面図であり、回転軸に沿った鉛直方向の断面を示している。この状態は、図６とは異なり、遠心分離処理時の形態に対応している。この状態では、ロータ２３０が収容された状態で、駆動部２１２に固定されたアッパプレート２１７によってチャンバの上側が封止される。これにより、チャンバ２１１内には遠心室２１１Ａが形成され、遠心室２１１Ａでロータ２３０が高速で回転する。チャンバ２１１の内側には、仮にロータ２３０が高速で回転中に破損した場合にチャンバ２１１よりも外側にその被害が及ぶことを抑制するために、チャンバ２１１と同心の円筒形状とされた厚く強固なプロテクタ２１８が設置される。また、プロテクタ２１８の内側には、ロータ２３０の温度を制御するための冷媒が流れるエバポレータ２１９が設置され、これによって遠心分離処理時において、遠心室２１１Ａ内のロータ２３０の温度を制御、あるいはロータ２３０を冷却することができる。

図７において、上側でアッパシャフト２１５は駆動部２１２に装着され、中空のアッパシャフト２１５の内部は上側に設けられた上部配管接続部２２０と接続される。アッパシャフト２１５は駆動部２１２内に設けられた軸受（図示せず）で回転自在に支持される。駆動部２１２の上側に上部シール部２２１が設けられ、上部配管接続部２２０及びアッパシャフト２１５の内部は外部から封止される。同様に、下側においては、中空のロアシャフト２１６の内部は下部配管接続部２２２と接続され、ベース２１３に固定された下部シール部２２３によって、下部配管接続部２２２及びロアシャフト２１６の内部は封止される。ロアシャフト２１６は、下部シール部２２３内に設けられた軸受（図示せず）で回転自在に支持される。

図８、９は、それぞれ上部シール部２２１付近、下部シール部２２３付近の構造を示す断面図である。図８においては、アッパシャフト２１５の上端にはシャフトヘッド２２４Ａが固定される。シャフトヘッド２２４Ａは、外側から上部シール部２２１に固定されたリップシール２２５Ａで回転自在に支持され、かつリップシール２２５Ａによって潤滑油の流れる通路と駆動部２１２の内部の空間とを仕切っている。一方、上部配管接続部２２０は接続ブロック２２６Ａに固定され、上部配管接続部２２０の内部は、下側のシールホルダ２２７Ａの内部と接続される。接続ブロック２２６Ａは上部シール部２２１に固定され、この際、シャフトヘッド２２４Ａの上端部とシールホルダ２２７Ａの間はメカニカルシール２２８Ａで封止される。これによって、上部配管接続部２２０及びアッパシャフト２１５の内部が封止され、かつ上部配管接続部２２０を固定させた状態でアッパシャフト２１５を円滑に回転させることができる。

図９の構成は、図８の構成を上下反転させたものに対応する。すなわち、図９におけるロアシャフト２１６、シャフトヘッド２２４Ｂ、リップシール２２５Ｂ、下部配管接続部２２２、接続ブロック２２６Ｂ、シールホルダ２２７Ｂ、下部シール部２２３、メカニカルシール２２８Ｂの関係は、それぞれ図８におけるアッパシャフト２１５、シャフトヘッド２２４Ａ、リップシール２２５Ａ、上部配管接続部２２０、接続ブロック２２６Ａ、シールホルダ２２７Ａ、上部シール部２２１、メカニカルシール２２８Ａの関係を上下方向で反転させたものとなっている。このため、上記と同様に、下部配管接続部２２２及び中空のロアシャフト２１６の内部が封止され、かつ下部配管接続部２２２を固定させた状態でロアシャフト２１６を円滑に回転させることができる。上部配管接続部２２０、下部配管接続部２２２には試料を通過させる管を装着することができる。

すなわち、図８、９に示された構成によって、アッパシャフト２１５、ロアシャフト２１６及びこれらに接続されたロータ２３０を回転させた状態で、アッパシャフト２１５、ロアシャフト２１６の内部に連続的に試料を流すことができる。このため、上部配管接続部２２０、下部配管接続部２２２に外部から試料供給用の管を装着すれば、一方からロータ２３０内に試料を供給し、他方から試料やロータ２３０内の空気を排出することができる。通常は、鉛直方向下側にある下部配管接続部２２２が試料を供給する側とされる。

特許文献１に記載の遠心機においては、ロータ２３０は、３５０００〜４００００ｒｐｍの高速で回転する。このため、遠心室２１１Ａは、真空排気系（図示せず）で排気され、減圧される。

図１０は、ロータ２３０の回転軸（中心軸Ｘ）に沿った断面図（一部透視図）である。ロータ２３０は、円筒形状のロータボディ２３１の上部が蓋状の上部ロータカバー２３２で、下部が蓋状の下部ロータカバー２３３でそれぞれ封止される。上部ロータカバー２３２、下部ロータカバー２３３がロータボディ２３１に装着された状態で、ロータボディ２３１の内部における中心軸Ｘ付近でコア２４０が固定される。ロータボディ２３１は強度の高い金属で形成され、コア２４０は強度の高い金属、または十分な強度を持った樹脂材料で形成される。コア２４０はロータボディ２３１と係合するように組み合わされるため、遠心分離処理時にはこれらは一体となって回転する。試料は、コア２４０とロータボディ２３１との間の空隙である分離空間Ｓに溜められる。

図１１は、図１０における中心軸Ｘに垂直な、Ｄ−Ｄ方向の断面図である。ここでは、円筒形のロータボディ２３１の内部に、柱状(円柱形状)のコア本体２４１とその外周に中心軸Ｘから放射状に対称に６つ設けられたフィン２４２とが一体化されたコア２４０が用いられている。このため、試料が溜められる分離空間Ｓは、フィン２４２によって円周方向で６つに分割される。遠心分離処理後には、各分離空間Ｓにおいて、沈殿物Ｐは最も外側（ロータボディ２３１の内面側）に溜まる。ここで処理対象となる液体の試料においては、高速回転時に内部で乱流（渦）が発生しやすくなり、乱流によって分離の精度が低下することがある。これに対して、このように分離空間Ｓを円周方向で細かく分割することによって、乱流の発生を抑制することができる。

乱流を抑制するためには、各分離空間Ｓ毎の密封性を高めることが好ましい。このため、フィン２４２は、ロータ２３０内における回転軸（中心軸Ｘ）に沿った方向（上下方向）の全域にわたり存在することが好ましい。また、最も強い遠心力が印加されるロータボディ２３１の内面付近においてもフィン２４２が存在するようにする必要がある。このため、図１０に示されるように、中心軸Ｘを中心とした径方向におけるフィン２４２の最も外側の端部（最外端）とロータボディ２３１の内面とは接することが好ましい。

図１０に示された構造において、ロータボディ２３１、上部ロータカバー２３２、下部ロータカバー２３３、コア２４０は容易に分解可能とされ、複数種類のコア２４０が適宜選択されて用いられる。また、遠心分離処理が終了した後で、これらを分解清掃することも容易に行われる。このため、この観点からはフィン２４２の最外端とロータボディ２３１の内面は厳密には接さず、僅かな隙間が設けられることが、組み立てを容易とするためには好ましい。この僅かな隙間によってロータボディ２３１にコア２４０をセットする際に容易に挿入することができる。ただし、この隙間はロータ２３０をセットする際に作業者が手で挿入することができる程度であればよい。

特開２００４−３２２０５４号公報

特許文献１に記載の遠心機のように、高速でロータ２３０を回転させる場合においては、停止中にフィン２４２の最外端とロータボディ２３１の内面とが接していた場合でも、外側にあるロータボディ２３１にはフィン２４２（コア２４０）よりも強い遠心力が働くために、運転時にはロータボディ２３１が膨らみ、回転中にフィン２４２の最外端とロータボディ２３１の内面とが離間する場合がある。図１２（ａ）（ｂ）は、図１１におけるフィン２４２の最外端とロータボディ２３１の内面との間の状況を遠心分離処理（回転）時、遠心分離処理終了（停止）時、のそれぞれにおいて拡大して示す図である。

遠心分離処理時（図１２（ａ））には、遠心力によってロータボディ２３１が膨らむために、フィン２４２の最外端とロータボディ２３１との間には、一時的に隙間が形成され、この隙間は沈殿物Ｐで埋められる。その後、遠心分離処理が終了しロータ２３０の回転が停止した場合（図１２（ｂ））には、ロータボディ２３１は収縮し、フィン２４２の最外端とロータボディ２３１の内面とが接する。このため、フィン２４２の最外端とロータボディ２３１との間には沈殿物Ｐに起因した固着部Ｕが形成される。固着部Ｕが中心軸Ｘ方向（上下方向）にわたり広く形成された場合には、遠心分離処理後の状態（図１２（ｂ））でロータボディ２３１とコア２４０とを分離することが困難となる場合があった。

この場合には、ロータ２３０を分解する際には、強い力を加えてこの固着部Ｕを機械的に剥がす、あるいは固着部Ｕを化学的に溶解する等の作業が必要となり、生産性の悪化が生じた。また、ロータ２３０を分解する際に、ロータボディ２３１やコア２４０を破損、劣化させ、再使用が困難となるという問題も生じた。

このように、連続式の遠心機において、ロータボディとコアとの間の固着を抑制することが望まれた。

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、上記の問題点を解決する発明を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
本発明の遠心機は、柱状のコア本体と、前記コア本体の中心軸から放射状に突出するように前記コア本体に装着された複数のフィンと、を具備するコアと、前記コアを囲む筒状のロータボディとを備え、且つ、前記中心軸の両端側の間で前記ロータボディ内に試料が流される構成とされたロータが、前記中心軸の周りで回転する遠心機であって、前記フィンは、前記中心軸に沿った方向にわたり、前記中心軸を中心とした径方向において、前記コア本体に対して移動可能とされ、前記コアと前記ロータボディとが組み合わされた状態において、前記フィンが前記コア本体に対して脱着可能なことを特徴とする。
本発明の遠心機において、前記コア本体の前記中心軸周りの外周面には、前記中心軸と平行に延伸する複数のフィン装着溝が複数の前記フィンに対応して形成され、前記フィンは、各前記フィン装着溝に嵌合されることを特徴とする。
本発明の遠心機において、前記試料は前記ロータボディ内に前記中心軸方向における一方の側から注入され、かつ他方の側から排出される構成とされ、前記ロータの停止時において、前記フィンは前記他方の側から前記一方の側に向かって前記コア本体に対して移動可能とされたことを特徴とする。
本発明の遠心機は、前記フィン装着溝の前記径方向の深さは前記一方の側に向かって深く、かつ前記フィンの前記中心軸に向かう高さは前記一方の側に向かって高くされたことを特徴とする。
本発明の遠心機は、前記コア本体に対して前記径方向に前記フィン全体が移動可能とされたことを特徴とする。
本発明の遠心機において、前記フィンは、前記コア本体に対して前記径方向に０．１ｍｍ以上の摺動長を有することを特徴とする。
本発明の遠心機において、前記ロータはチャンバ内において減圧雰囲気中で回転する構成とされたことを特徴とする。

本発明は以上のように構成されているので、連続式の遠心機において、ロータボディとコアとの間の固着を抑制することができる。

本発明の実施の形態となる遠心機において用いられるロータの回転軸に沿った断面図である。 本発明の実施の形態となる遠心機において用いられるロータの回転軸に沿った透視図である。 本発明の実施の形態となる遠心機において用いられるコアの回転軸に沿った組み立て図である。 本発明の実施の形態となる遠心機において用いられるコアの回転軸に垂直な組み立て図である。 本発明の実施の形態となる遠心機における遠心分離処理時のロータ内の状況を示す、ロータの回転軸に垂直な断面図である。 一般的な遠心機全体の構成を示す図である。 遠心機において、ロータがチャンバに収容された際の構造を示す断面図である。 遠心機におけるチャンバの上側の構造を示す断面図である。 遠心機におけるチャンバの下側の構造を示す断面図である。 従来の遠心機の一例において用いられるロータの回転軸に沿った断面図である。 従来の遠心機の一例において用いられるロータの回転軸に垂直な断面図である。 従来の遠心機の一例における遠心分離処理時のロータ内の状況を示す、ロータの回転軸に垂直な断面図である。

本発明の実施の形態に係る遠心機（遠心分離機）について説明する。この遠心機は、前記の遠心機２００と同様に連続式であり、特にそのロータの内部構造に特徴を有する。ロータ以外の構造は、その周囲のチャンバを含め、前記の遠心機２００と同様であり、ロータが減圧雰囲気下で高速回転することも同様である。このロータにおいても、前記のロータ２３０と同様に、内部のコアにフィンが設けられるために、分離空間Ｓが分割して複数形成され、試料に乱流が発生することが抑制される。ただし、前記のロータ２３０とは異なり、フィンの最外端とロータボディの内面との間の固着が抑制される。このため、遠心分離処理後にコアとロータボディとの間の分離を容易に行うことができる。

図１は、このロータ１０の回転軸（中心軸Ｘ）に沿った断面図であり、図１０に対応する図である。また、図２は、ロータ１０を上側から見た透視図である。このロータ１０においても、内面が円筒形状とされたロータボディ１１、上部ロータカバー１２、下部ロータカバー１３が同様に用いられる。コア２０がこれらに囲まれた内部に設けられる点についても同様である。

上部ロータカバー１２とロータボディ１１の上部との間にはＯリング１４Ａが、下部ロータカバー１３とロータボディ１１の下部との間にはＯリング１４Ｂが挟持された状態で、上部ロータカバー１２と下部ロータカバー１３はロータボディ１１に対して固定される。これにより、上部ロータカバー１２とロータボディ１１の間、及び下部ロータカバー１３とロータボディ１１の間は密封される。

コア２０が柱状のコア本体２１と、中心軸Ｘを中心とした径方向でコア本体２１から外側に延伸する板状のフィン２２とで構成されている点についても前記と同様である。これにより、図２に示されるように、ロータボディ１１の内側には、６つのフィン２２で分離された６つの分離空間Ｓが形成される。

上部ロータカバー１２の中心軸Ｘを含む領域の下部には下側に突出する突起部１２Ａが設けられ、下部ロータカバー１３の上側にも同様に上側に突出する突起部１３Ａが設けられる。コア本体２１の上側には突起部１２Ａと嵌合する嵌合孔２１Ａ、コア本体２１の下側には突起部１３Ａと嵌合する嵌合孔２１Ｂが、それぞれ設けられ、突起部１２Ａと嵌合孔２１Ａ、突起部１３Ａと嵌合孔２１Ｂをそれぞれ嵌合させることにより、上部ロータカバー１２、コア２０（コア本体２１）、下部ロータカバー１３は一体化して固定される。この際、コア本体２１の上部ロータカバー１２、下部ロータカバー１３に対する回転をピンを用いて抑制するための構造も設けられている。このため、図１、２に示された状態でロータボディ１１、コア２０、上部ロータカバー１２、及び下部ロータカバー１３は中心軸Ｘの周りで一体化して回転する。

上部ロータカバー１２の上面における中心には、アッパシャフト連結部２６が設けられ、このアッパシャフト連結部２６に、図６等におけるアッパシャフト２１５がナット等を用いて結合される。同様に、下部ロータカバー１３の下面における中心には、ロアシャフト連結部２７が設けられ、このロアシャフト連結部２７に、図６等におけるロアシャフト２１６が結合される。

アッパシャフト連結部２６には、これを上下方向に貫通する貫通孔２８Ａが形成される。また、図２に示されるように、コア本体２１の上面には、中心軸Ｘから放射状に水平方向に延伸するガイド溝３０が各分離空間Ｓ毎に対応して６つ形成されており、貫通孔２８Ａと上部ロータカバー１２の下面側とを連通させる連通孔２９Ａを介して、アッパシャフト２１５の内部と各ガイド溝３０、各分離空間Ｓが連通する。同様に、下部ロータカバー１３側においても、上部ロータカバー１２と上下対称な形態で、貫通孔２８Ｂ、連通孔２９Ｂ、ガイド溝３０が設けられる。これらの構造によって、アッパシャフト２１５の内部、ロアシャフト２１６の内部と各分離空間Ｓとを連通させ、これらの間に遠心分離処理の対象となる試料を流すことができる。

また、この遠心機におけるコア２０以外の構成は、前記の遠心機２００と同様である。このため、上記のコア２０を減圧雰囲気下で高速で回転させた状態で、コア２０の内部に試料を供給することができる。通常は、試料はロアシャフト２１６側からアッパシャフト２１５側に流される。この場合、図１１における沈殿物Ｐはロータ１０の底部側に多く溜まり、ロータ１０を安定して回転させることができる。逆に、アッパシャフト２１５側から試料を流す場合には、ロータ１０内の上側に沈殿物Ｐが多く溜まり、その一部が回転中に下側に落下する可能性がある。この場合には、回転中にロータ１０の重量バランスが崩れるために、振動が発生し、ロータ１０を安定して回転させることが困難となる場合がある。試料の内容によって、こうした問題が発生しにくい場合には、アッパシャフト２１５側からロアシャフト２１６側に試料を流してもよい。

図２に示されるように、図１１に示された構造と同様に、板状のフィン２２はそれぞれ中心軸Ｘを中心とした径方向で外側に向かって放射状に設けられている。ただし、図１１に示された構造とは異なり、ここではコア本体２１とは別体とされた各フィン２２がコア本体２１に装着されている。各フィン２２は、各フィン２２に対応してコア本体２１の外周面に設けられたフィン装着溝２１Ｃに径方向外側から挿入された形態で装着される。この際、フィン２２はフィン装着溝２１Ｃに対して径方向に平行移動可能とされる。また、フィン２２及びフィン装着溝２１Ｃは共に中心軸Ｘ方向において直線的な形状とされているため、フィン２２はフィン装着溝２１Ｃに対して中心軸Ｘ方向（上下方向）においても移動可能とされる。

図３はコア２０を側面から見た組み立て図、図４はコア２０を上面から見た組み立て図である。図２、図４に示されるように、フィン２２は、フィン装着溝２１Ｃから径方向外側に突出し薄いフィン先端部２２Ａと、装着時にフィン装着溝２１Ｃ内に収容されフィン先端部２２Ａよりも厚く形成されたフィン基部２２Ｂで構成される。また、図３に示されるように、フィン装着溝２１Ｃはコア本体２１における上端部側の領域を除き、コア本体２１の外周面において中心軸Ｘ方向（上下方向）にわたり形成されている。フィン先端部２２Ａもコア本体２１の中心軸Ｘ方向（上下方向）全体にわたり設けられているが、フィン基部２２Ｂは、フィン装着溝２１Ｃに対応し、上端部側では設けられていない。

また、図３に示されるように、フィン先端部２２Ａの上端部側、下端部側の径方向外側は、上部ロータカバー１２、下部ロータカバー１３の内面形状に対応した曲線形状とされる。このため、フィン２２によって画成されて形成される各分離空間Ｓの密封性を高めることができ、上部ロータカバー１２、下部ロータカバー１３がロータボディ１１に装着された状態では、フィン２２の中心軸Ｘ方向（上下方向）の位置はコア本体２１に対して固定される。また、図３においては、ロータボディ１１が記載されていないが、上記の構成により、ロータボディ１１内にコア本体２１が設けられかつ下部ロータカバー１３が装着されない状態において、フィン２２をフィン装着溝２１Ｃに対して下側から装着することができる。この際、フィン装着溝２１Ｃの上端部側にフィン基部２２Ｂの上端部が係止されることによって、フィン２２のコア本体２１に対する上下方向における位置が定まる。逆に、コア本体２１に装着されたフィン２２をコア本体２１から下側に向けて取り外すことができる。

更に、フィン装着溝２１Ｃは、図３において示された下端部側の領域（テーパ領域Ｙ）において、下端部側に向かって徐々に深く形成されている。これに対応して、フィン２２は、フィン基部２２Ｂの中心軸Ｘに向かう高さが、テーパ領域Ｙにおいて下端部側に向かって徐々に大きくなるようなテーパ形状とされている。こうした構成により、下側からフィン２２をコア本体２１に装着する、あるいはフィン２２をコア本体２１から下側に向けて取り外すことが、特に容易となる。

一方、フィン２２が中心軸Ｘを中心とした径方向で平行移動可能となる点について説明する。図５（ａ）（ｂ）は、フィン２２の最外端とロータボディ１１の内面との間の状況を遠心分離処理（回転）時、遠心分離処理終了（停止）時、のそれぞれにおいて拡大して示す図であり、図１２（ａ）（ｂ）に対応する。

図５（ａ）に示されるように、遠心分離処理時には、図１２（ａ）と同様に、ロータボディ１１が遠心力によって膨らむ。しかしながら、図１２（ａ）の場合とは異なり、同時にフィン２２も遠心力によって外側に移動するため、フィン２２（フィン先端部２２Ａ）の先端はロータボディ１１の内面に係止された状態となる。このため、図１２（ａ）の場合とは異なり、フィン先端部２２Ａとロータボディ１１の内面との間に沈殿物Ｐが入り込むことはなく、各分離空間Ｓはフィン２２によって密封された状態が維持される。また、フィン２２はコア本体２１に対して固定されていないため、遠心力によってロータボディ１１やコア本体２１の内径が変化しても、少なくとも回転時には遠心力によってフィン先端部２２Ａの先端とロータボディ１１の内面とが当接した状態は維持される。このため、分離空間Ｓ中の試料（液体）における乱流の発生が抑制される。なお、沈殿物Ｐは遠心力によって中心軸Ｘからみた外側に偏在するため、フィン先端部２２Ａよりも内側にあるフィン装着溝２１Ｃ内に沈殿物Ｐが入り込むことはない。

この状態からロータ１０の回転が停止した図５（ｂ）の状態において、ロータボディ１１は図５（ａ）の状態から収縮するが、この収縮の際にフィン２２は、その先端をロータボディ１１の内面と当接させながら内側に移動する。このため、やはりフィン先端部２２Ａとロータボディ１１の内面との間に沈殿物Ｐが入り込むことはない。このため、遠心分離処理時から処理終了時にかけて、フィン先端部２２Ａとロータボディ１１の内面とが接する状態が維持され、図１２（ｂ）に示されるような固着部Ｕが形成されることが抑制される。

また、図５（ｂ）の状態において、フィン２２は中心軸Ｘ方向（上下方向）で移動可能であるため、図５（ｂ）の状態から、分離空間Ｓ内において沈殿物Ｐが分離された後の試料（液体）を試料の導入と逆の手順で抜き取った後に、下部ロータカバー１３を取り外し、ロータボディ１１にコア２０が装着された状態で、フィン２２を下側に移動させてコア本体２１から抜き取ることができる。その後、コア本体２１と上部ロータカバー１２を分離し、ロータ１０を容易に分解することができ、清掃作業等を行うことができる。この際、前記の通り、ロータボディ１１内では特に下側で大量の沈殿物Ｐが形成されるが、上記のようにテーパ領域Ｙが形成されることによって、フィン２２を下側に移動させてコア本体２１から抜き取る作業を容易に行うことができる。また、フィン２２のコア本体２１に対する装着には装着のための部材（ピンやビス等）は使用されないため、フィン２２の脱着を特に容易に行うことができる。

径方向におけるコア本体２２に対するフィン２２の可動範囲Ｄは、例えば０．１ｍｍ以上好ましくは０．５ｍｍ以上とすることができる。この可動範囲Ｄは、遠心分離処理時（図５（ａ））、停止時（図５（ｂ））のどちらにおいても、確保されることが好ましいが、遠心分離処理時（図５（ａ））から停止時（図５（ｂ））にかけてフィン２２が径方向で可動である状態が維持されればよい。

なお、前記の通り、ロータ１０において、試料を上側から下側に流してもよい。上記の例ではフィン２２を下側に向かって抜き取ることができる構成とされたが、試料の流れる方向等に応じ、フィン２２を抜き取ることのできる向きをこれと逆向きにすることもできる。この場合には、テーパ領域Ｙ等の構成を上記の構成と上下逆転させればよい。あるいは、上記のコア２０を上下逆転させてロータボディ１１に装着することができる構成とすれば、試料に応じてこの設定を容易に行うことができる。

なお、上記の構成においては、各フィン２２は中心軸Ｘ方向（上下方向）に延伸するフィン装着溝２１Ｃに装着（係止）されたが、上記の構成と同様にフィンが径方向で移動可能となる限りにおいて、フィンとロータボディとの間の固着は抑制される。このため、フィンのコア本体に対する装着方法として、上記の構成以外で、フィンが径方向で移動可能となるものを用いることができる。この際、上記の例ではフィン２２は径方向で平行移動、すなわち上下方向にわたり一様な移動距離での移動が可能とされたが、上記のようにフィンが移動することによってフィンの先端部とロータボディ１１の内面との間が封止できる限りにおいて、フィンの移動は平行移動でなくともよい。また、上記の例ではフィン２２、分離空間Ｓが６つずつ設けられたが、これらの数は複数であれば任意である。ただし、ロータを高速回転させる際のバランスを良好とするためには、中心軸Ｘの周りでフィンは回転対称に設けられることが好ましい。

また、上記のようにフィン基部２２Ｂがフィン装着溝２１Ｃに係止される構成とすることにより、ロータボディ１１とコア２０とが組み合わされた状態でフィン２２を上下方向に移動させて脱着することが容易となる。しかしながら、上記のとおりフィン２２の先端とロータボディ１１の内面との間の固着が抑制されるため、フィン２２が装着された状態でコア２０全体をロータボディ１１から抜き取ることも容易である。このため、ロータボディとコアとを組み合わされた状態ではフィンのコア本体からの脱着は不可能であるが、コアをロータボディから取り外した状態でフィンをコア本体から取り外すことが可能な構成としてもよい。この場合には、上記のような中心軸Ｘ方向に延伸するフィン装着溝２１Ｃとは異なる形態の溝を用いることもできる。

なお、上記の構成は、ロータを高速で回転させる遠心機において特に有効であるが、他の構成の遠心機においても、フィンで画成された分離空間がロータボディ内で形成される限りにおいて、同様に有効である。

１０、２３０ ロータ
１１、２３１ ロータボディ
１２、２３２ 上部ロータカバー
１２Ａ、１３Ａ 突起部
１３、２３３ 下部ロータカバー
１４Ａ、１４Ｂ Ｏリング
２０、２４０ コア
２１、２４１ コア本体
２１Ａ、２１Ｂ 嵌合孔
２１Ｃ フィン装着溝
２２、２４２ フィン
２２Ａ フィン先端部
２２Ｂ フィン基部
２６ アッパシャフト連結部
２７ ロアシャフト連結部
２８Ａ、２８Ｂ 貫通孔
２９Ａ、２９Ｂ 連通孔
３０ ガイド溝
２００ 遠心機（連続遠心分離機）
２１０ 分離ユニット
２１１ チャンバ
２１１Ａ 遠心室
２１２ 駆動部
２１３ ベース
２１４ リフタ
２１５ アッパシャフト
２１６ ロアシャフト
２１７ アッパプレート
２１８ プロテクタ
２１９ エバポレータ
２２０ 上部配管接続部
２２１ 上部シール部
２２２ 下部配管接続部
２２３ 下部シール部
２２４Ａ、２２４Ｂ シャフトヘッド
２２５Ａ、２２５Ｂ リップシール
２２６Ａ、２２６Ｂ 接続ブロック
２２７Ａ、２２７Ｂ シールホルダ
２２８Ａ、２２８Ｂ メカニカルシール
２５０ 制御ユニット
２５１ 配管群
Ｄ 可動範囲
Ｐ 沈殿物
Ｓ 分離空間
Ｕ 固着部
Ｘ 中心軸
Ｙ テーパ領域

Claims (7)

1. 柱状のコア本体と、前記コア本体の中心軸から放射状に突出するように前記コア本体に装着された複数のフィンと、を具備するコアと、前記コアを囲む筒状のロータボディとを備え、且つ、前記中心軸の両端側の間で前記ロータボディ内に試料が流される構成とされたロータが、前記中心軸の周りで回転する遠心機であって、
   前記フィンは、前記中心軸に沿った方向にわたり、前記中心軸を中心とした径方向において、前記コア本体に対して移動可能とされ、前記コアと前記ロータボディとが組み合わされた状態において、前記フィンが前記コア本体に対して脱着可能なことを特徴とする遠心機。
2. 前記コア本体の前記中心軸周りの外周面には、前記中心軸と平行に延伸する複数のフィン装着溝が複数の前記フィンに対応して形成され、前記フィンは、各前記フィン装着溝に嵌合されることを特徴とする請求項１に記載の遠心機。
3. 前記試料は前記ロータボディ内に前記中心軸方向における一方の側から注入され、かつ他方の側から排出される構成とされ、
   前記ロータの停止時において、前記フィンは前記他方の側から前記一方の側に向かって前記コア本体に対して移動可能とされたことを特徴とする請求項２に記載の遠心機。
4. 前記フィン装着溝の前記径方向の深さは前記一方の側に向かって深く、かつ前記フィンの前記中心軸に向かう高さは前記一方の側に向かって高くされたことを特徴とする請求項３に記載の遠心機。
5. 前記コア本体に対して前記径方向に前記フィン全体が移動可能とされたことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の遠心機。
6. 前記フィンは、前記コア本体に対して前記径方向に０．１ｍｍ以上の摺動長を有することを特徴とする請求項５に記載の遠心機。
7. 前記ロータはチャンバ内において減圧雰囲気中で回転する構成とされたことを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の遠心機。