JP7148730B2 - 遠心分離機、および遠心分離機においてエアロックを排除するための方法 - Google Patents

Description

本発明の概念は遠心分離機の分野に関する。より詳細には、本発明の概念は、遠心分離機においてエアロックを排除するための方法に関する。

遠心分離機は、概して、液体混合物または気体混合物からの液体および／または固体の分離のために使用される。動作の間、分離されることになる流体混合物は、回転ボウルへと導入され、遠心力によって、重い粒子または水などの密度の大きい液体は回転ボウルの周辺に集まる一方で、より密度の小さい液体は回転の中心軸のより近くに集まる。これは、例えば、周辺と回転軸の近くとに配置された別々の出口を用いて、分離された分級物の回収をそれぞれ可能にする。

発酵ブロスなどの医薬製品を処理するとき、処理された製品と接触した回転ボウルおよび分離機の部品の定置洗浄処理の必要性を排除することが望ましいとされ得る。より有用なのは、回転ボウルを全体として交換すること、つまり、使い捨ての解決策を用いることであり得る。これは、処理の衛生面の視点からも有利である。

国際公開第２０１５／１８１１７７号（特許文献１）は、回転可能な外側ドラムと、外側ドラムに配置される交換可能な内側ドラムとを備える、流動製品の遠心処理のための分離機を開示している。内側ドラムは、流動製品を浄化するための手段を備える。外側ドラムは、外側ドラムの下方に配置されるモータによって、駆動スピンドルを介して駆動される。内側ドラムは、分離機の上方の端に配置される流体連結部を有する外側ドラムを通じて、鉛直方向上向きに延びる。

しかしながら、分離機を使い捨ての挿入体と共に使用するとき、いくつかの問題が生じる可能性がある。このような問題の１つは、低い圧力が使用されることである。これは、遠心分離機における閉じ込められた空気を除去するための共通の方法が適用可能ではないことを意味する。エアロックは、外部の圧力によっては圧縮できず、分離機回転子ボウルの間欠的な排出によっても除去できない。したがって、遠心分離機における空気を放出または排除するための向上した方法に対して技術的な要求があり、特には、使い捨ての用途での使用のためである遠心分離機について技術的な要求がある。

国際公開第２０１５／１８１１７７号

先行技術の１つまたは複数の制限を少なくとも一部で克服することが本発明の目的である。具体的には、閉じ込められた空気の容易な除去を容易にする遠心分離機ボウルを提供することが目的である。

本発明の第１の態様として、
円錐台状の分離円板の積み重ねが配置される分離空間を包囲し、回転の鉛直軸（Ｘ）の周りに回転するように配置される回転子ケーシングであって、分離円板は、仮想的な頂点が回転子ケーシングの軸方向で下方の端を指す状態で配置される、回転子ケーシングと、
分離される流体混合物を受け入れるための、軸方向で下方の端における送り込み入口と、
入口から分離空間へと流体混合物を分配するための分配器であって、分離される流体混合物を、入口における軸方向で下方の位置から、分離空間における軸方向で上方の位置まで連続的に案内するために配置される分配器と、
第１の密度の分離相の排出のための軽量相出口、および、前記第１の密度より大きい第２の密度の分離相の排出のための重量相出口であって、前記重量相出口は、回転子ケーシングの軸方向で上方の端に配置される、軽量相出口および重量相出口と、
第２の密度の分離相を分離空間から移送するための少なくとも１つの出口導管であって、前記分離空間の径方向で外側の位置から前記第２の液体出口へと延び、径方向で外側の位置に配置される導管入口、および、径方向で内側の位置における導管出口を有する少なくとも１つの出口導管とを備える遠心分離機ボウルが提供される。

回転子ケーシングは、気体混合物または液体混合物などの流体混合物の分離が起こる分離空間を包囲する。回転子ケーシングは、回転子ケーシングとすることができ、分離相のための任意のさらなる出口がなくてもよい。したがって、回転子ケーシングは、例えば、分離空間の周辺に堆積させられるスラッジ相などを排出するためのいかなる周辺ポートもない一続きのものであり得る。しかしながら、実施形態では、回転子ケーシングは、分離空間の周辺からの分離相の間欠的または連続的な排出のための周辺ポートを備える。

本発明の第１の態様の実施形態では、回転子ケーシングは、分離相のための任意のさらなる出口がない。

したがって、回転子ケーシングは、例えば、分離空間の周辺に堆積させられるスラッジ相などを排出するためのいかなる周辺ポートもない一続きのものであり得る。したがって、交換可能な挿入体は軽量相出口および重量相出口だけを備え得る。

本発明の第１の態様の実施形態では、分離空間は第１の軸方向位置から第２の軸方向位置へと延び、分離空間の内径は前記第１の軸方向位置から前記第２の軸方向位置へと連続的に増加する。例として、分離空間の重量相回収空間が第１の軸方向位置から第２の軸方向位置へと延び、分離空間の内径は前記第１の軸方向位置から前記第２の軸方向位置へと連続的に増加し得る。分離空間は、分離円板の積み重ねの径方向で外側にある空間である重量相回収空間を備え得る。分離空間は、そのため分離円板の積み重ねの円板同士の間の隙間によって形成される径方向で内側の部分も備え得る。

したがって、分離空間の内面は軸方向において徐々に増加し得る。例として、第１の軸方向位置は入口のより近くとすることができ、第２の軸方向位置は出口のより近くとすることができる。間欠的な低下のない内径の連続的な増加は、分離空間の第２の軸方向位置における分離重量相の回収を容易にすることができる。

分離空間は、回転の軸を中心として配置される分離円板の積み重ねを備える。分離円板は円錐台形を有し、円錐台形は円錐の錐台の形を有することを言っており、円錐の錐台の形は、細長い端または先端が除去されている円錐の形である。したがって、円錐台形は、対応する円錐の形の先端または頂点が位置させられる仮想的な頂点を有する。円錐台状の分離円板の仮想的な頂点は、分離機ボウルの下方の軸方向端を向いて指す。

円錐台形の軸は、回転子ケーシングの回転軸と軸方向で並べられる。円錐台部分の軸は、対応する円錐形の高さの方向、または、対応する円錐形の頂点を通る軸の方向である。

分離円板は、例えば、ステンレス鋼など、金属を備え得る、または金属材料のものであり得る。分離円板はさらに、プラスチック材料を備え得る、または、プラスチック材料のものであり得る。

送り込み入口は、分離される流体混合物を不動の入口管から受け入れるためのものであり、分配器は、液体などの受け入れられた流体を分離空間へと案内するためのものである。したがって、分配器は入口に配置され得る。

分配器は、分離される流体を、分離空間へと上向きに、つまり、入口における軸方向で下方の位置から、分離空間における軸方向で上方の位置まで案内するようにさらに配置される。分配器は流体を何ら遮断なく上向きに案内するように配置され、つまり、流体は、軸方向で下方の端に向けて案内されることなく、分離空間へと上に案内される。

軽量相出口は、より小さい密度の分離相を排出するためのものであり、重量相出口は、より大きい密度の相を分離するためのものである。重量相出口は、回転子ケーシングの上方の軸方向端に配置される。軽量相出口は、回転子ケーシングの下方の軸方向端または上方の軸方向端に配置され得る。

分離重量相を分離空間から重量相出口へと移送するために配置される少なくとも１つの出口導管がさらにある。少なくとも１つの導管は、分離空間における径方向で外側の位置から重量相出口へと延び、したがって重量相出口は径方向で内側の位置にある。導管は、径方向で外側の位置に配置される導管入口と、径方向で内側の位置の導管出口とを有する。さらに、少なくとも１つの出口導管は、導管入口から導管出口へと上向きの傾斜で配置される。したがって、径方向平面に対して、導管は、分離空間における導管入口から重量相出口における導管出口へと軸方向で上向きに傾斜させられる。これは、導管における分離重量相の移送を容易にすることができる。

導管入口は、分離空間において軸方向で上方の位置に配置され得る。導管入口は、分離空間がその最大の内径を有する軸方向の位置に配置され得る。

出口導管は管であり得る。例として、回転子ケーシングは単一の出口導管を備え得る。

実施形態では、少なくとも１つの出口導管は、導管入口から導管出口へと上向きの傾斜で配置される。

本発明の第１の態様の実施形態では、少なくとも１つの出口導管は、径方向平面に対して少なくとも２度の上向きの傾斜で傾斜させられる。例として、少なくとも１つの出口導管は、径方向平面に対して、少なくとも１０度など、少なくとも５度の上向きの傾斜で傾斜させられ得る。

少なくとも１つの出口導管は、分離空間における分離重量相の重量相出口への移送を容易にすることができる。

本発明の第１の態様は、先に開示されているような入口、分配器、分離円板、および出口導管を配置することによって、遠心分離機ボウルが自動的に脱気させられ、つまり、回転子ケーシング２の中に存在するいかなる空気も重量相出口を介して上向きおよび外に妨げられずに進まされるように、空気溜りの存在が排除または低減させられるという洞察に基づかれている。結果として、本発明の第１の態様によるような分離機ボウルの設計は、自動的に放出されるボウルを提供する。例えば、ボウルが送り込み配管を通じて満たされる場合、すべての空気は重量相出口を通じて放出され得る。

実施形態によれば、分配器および入口は、分離される流体混合物を、不動の入口導管から分離空間への上向きの経路のみに沿って案内するように配置される。これは、空気が出口導管を介し、重量相出口を介して外へと容易に漏れ得ることを意味している。

したがって、入口、分配器、分離空間、出口導管、および重量相出口は、入口から重量相出口へと軸方向上向きのみに延びる流体経路を形成するように配置される。これは、分離機の中の空気溜りまたはエアロックの危険性を最小限にする点において有利である。このようなエアロックは、動作中に、機能性および分離能力を相当に低下させ、望ましくない空気と液体との相間を作り出す可能性がある。

第１の態様の実施形態では、送り込み入口は回転軸（Ｘ）にある。

さらに、重量相出口は回転軸（Ｘ）にも配置され得る。

これは、分離重量相のより穏やかな処理を提供する点において有利であり得る。重量相が回転軸（Ｘ）から小さい半径において排出される場合、回転力はより小さくなる。これは、例えば細胞培養を分離するとき、有利であり得る。このような細胞はせん断に敏感である可能性があり、そのため、回転軸から小さい直径において細胞を排出ことができることは有利であり得る。

さらに、これは、入口と液体出口との両方を回転の軸（Ｘ）に配置させる点において有利であり得る。

第１の態様の実施形態では、遠心分離機ボウルは、前記入口を不動の入口管へと封止するための機械式密封シールをさらに備える。

したがって、入口管も回転軸（Ｘ）にも配置され得る。

機械式密封シールは、入口を不動の入口管に封止して連結するための回転可能シールである。密封のシールは、不動部分と回転子ケーシングとの間に気密の封止を生じさせ、回転子ケーシングの外部からの空気が送り込みを汚染するのを防止するようになっているシールを言っている。そのため、回転子ケーシングは、動作の間に液体で完全に満たされるように配置され得る。これは、空気または自由液面が、動作中に回転子ケーシングの中に存在するものではないことを意味する。

このシールは、回転子ケーシングと不動部分との境界に配置でき、したがって不動部と回転可能部とを備え得る。

したがって、実施形態では、機械式密封シールは、不動部分に配置される不動部と、回転子ケーシングの軸方向で下方の端に配置される回転可能部とを備える。

さらに、第１の回転可能シールの回転可能部は、回転子ケーシングの軸方向で下方の部分に直接的に配置され得る。本発明の第１の態様の実施形態では、分配器は、流体混合物を、円錐台状の分離円板の積み重ねの外周の径方向位置の外側である径方向位置にある分離空間における軸方向で上方の位置に案内するように配置される。

したがって、分離される液体または流体は、分離円板の積み重ねの径方向で外側の分離空間へと供給され得る。

しかしながら、分配器は、例えば、分配器および／または分離円板の積み重ねにおける軸方向の分配開口によって、分離円板の積み重ねの中にある径方向位置において、分離される液体または流体を分離空間へと供給するように配置されてもよい。このような開口は、積み重ねの中に軸方向の分配通路を形成することができる。

さらに、分離円板の積み重ねは、分配器の上において積み重ねを形成し得る。したがって、分配器は、分離円板の積み重ねのための支持体として機能できる。これは、回転子ケーシングにおいて空間を節約することができる。

さらに、分配器は、遠心分離機ボウルの軸方向の下方の端を向いて指す頂点を伴う円錐状の外面を有し得る。

したがって、分配器の円錐状の外側および下方の面は、分離円板の同じ回転軸に対する角度を有し得る。分離円板の積み重ねにおいて、分配器の円錐形は、積み重ねにおける分離円板の外径とおおよそ同じかまたはそれ以上の直径を有し得る。

分配器は、分離される流体混合物を、入口における軸方向で下方の位置から、分離空間における軸方向で上方の位置まで連続的に案内するために配置される分配通路をさらに備え得る。

分配通路は、例えば、真っ直ぐまたは湾曲であり得る。分配通路は、さらに、一定の通路幅を有してもよい、または、発散してもよい。

さらに、分配通路は、分配器の外面に沿って延びてもよい。したがって、分配器および分配通路の外側および下方の面は、入口から分離空間へと上向きに傾斜し、それによって、分離される流体混合物を入口における軸方向で下方の位置から分離空間における軸方向で上方の位置まで連続的に案内する。

本発明の第１の態様の実施形態では、分離機ボウルは、遠心分離機のための交換可能な分離挿入体の一部を形成する。

したがって、交換可能な分離挿入体は、回転可能部材へと挿入させるための準備がされたあらかじめ組み立てられた挿入体とすることができ、回転可能部材は、挿入体のための回転可能な支持体を備え得る。このような回転組立体は、回転可能部材を回転の軸（Ｘ）の周りに回転させるための駆動ユニットも備え得る。

実施形態によれば、交換可能な分離挿入体は使い捨ての分離挿入体である。したがって、挿入体は、使い捨てのために適合され、廃棄可能な挿入体であり得る。したがって、交換可能な挿入体は、医薬産業における１回の製品バッチなど、１つの製品バッチの処理のためのものであり、その後に廃棄され得る。

使い捨てまたは医薬用途において自己脱気挿入体を有することは、衛生上の理由により空気を除くために、挿入体を開放することが妨げられ得るため、有利である。

交換可能な分離挿入体は、ポリマ材料を備え得る、または、ポリマ材料から成り得る。例として、回転子ケーシングおよび分離円板の積み重ねは、ポリプロピレン、プラチナ硬化シリコーン、またはＢＰＡ無しのポリカーボネートなどのポリマ材料を備え得る、または、このようなポリマ材料のものであり得る。挿入体のポリマ部品は射出成形され得る。しかしながら、交換可能な分離挿入体は、ステンレス鋼などの金属部品も備え得る。例えば、分離円板の積み重ねはステンレス鋼の円板を備え得る。

交換可能な挿入体は、封止された無菌ユニットであり得る。

さらに、遠心分離機ボウルが交換可能な分離挿入体である場合、遠心分離機ボウルは、外部の軸受によって外部だけで支持されるように配置される。したがって、回転子ケーシングと、遠心分離機ボウル全体とは、任意の軸受がなくてもよい。

さらに、交換可能な分離挿入体は、外部の軸受によって支持されるように配置される任意の回転可能なシャフトがなくてもよい。

したがって、本発明の第１の態様の構成として、液体送り込み混合物を重量相および軽量相へと分離するように構成されるモジュール式の遠心分離機が提供され、モジュール式の遠心分離機は基礎ユニットと交換可能な分離挿入体とを備え、交換可能な分離挿入体は、本明細書に開示されているような遠心分離機ボウルを備える。基礎ユニットは、不動フレームと、不動フレームに配置される回転の軸の周りに回転するように構成される回転可能部材と、回転可能部材を回転の軸の周りに回転させるための駆動ユニットとを備え得る。回転可能部材は、第１の軸方向端と第２の軸方向端とを有してもよく、少なくとも径方向において内側空間を画定でき、内側空間は、交換可能な分離挿入体の少なくとも一部を受け入れるように構成される。回転可能部材は、第１の軸方向端において内側空間への第１の貫通開口が設けられ、第１の貫通開口を通じて延びるように交換可能な分離挿入体の第１の流体連結部のために構成され得る。回転可能部材は、第２の軸方向端において内側空間への第２の貫通開口も備え、第２の貫通開口を通じて延びるように交換可能な分離挿入体の第２の流体連結部のために構成され得る。

しかしながら、本発明の第１の態様の実施形態では、遠心分離機ボウルは、前記分離機ボウルと同軸で回転するように配置され、さらに、不動フレームによって回転可能に支持されるように配置されるスピンドルを備える。

したがって、本発明の第１の態様の構成として、流体混合物を分離するための遠心分離機が設けられ、遠心分離機は、不動フレームと、フレームによって回転可能に支持されるスピンドルと、回転の軸（Ｘ）の周りでスピンドルと一緒に回転するようにスピンドルの第１の端に搭載される、先に開示されているような遠心分離機ボウルとを備える。遠心分離機は、遠心分離機ボウルを回転の軸の周りに回転させるための駆動手段をさらに備え得る。

本発明の第２の態様として、液体混合物を分離する方法であって、
ａ. 先の第１の態様のいずれかの実施形態による遠心分離機ボウルを備える遠心分離機を提供するステップと、
ｂ. 前記遠心分離機ボウルの中のすべてのエアロックを排除するために、静止において液体を前記送り込み入口に供給し、液体を前記重量相出口から引き込むステップと、
ｃ. 前記遠心分離機ボウルを回転の軸（Ｘ）の周りに回転させるステップと、
ｄ. 分離される前記液体混合物を前記送り込み入口に供給するステップと
を含む方法が提供される。

第２の態様は、先の態様と同じまたは対応する利点を概して呈することができる。第２の態様に関連して使用される用語および定義は、先の第１の態様に関連して検討されているものと同じである。

第２の態様の方法は、回転子ケーシングの中に存在するすべての空気を、ボウルの回転の前に重量相出口を介して外へ排出するために、分離ボウルの静止のときに、つまり、遠心分離機ボウルが回転していないときに液体が供給できる点において、さらに有利である。

本発明の第２の態様の実施形態では、分離される液体混合物は細胞培養混合物である。

静止のときに供給される液体は、任意の種類の液体であり得る。例として、細胞培養が分離される場合、ステップｂ）において供給される液体は細胞培養混合物のための緩衝液体であり得る。

本発明の第２の態様の実施形態では、ステップｂ）において供給される液体は、分離される液体混合物である。したがって、分離される液体混合物は、エアロックを排除するために静止のときに遠心分離機ボウルに供給されてもよく、そのため、遠心分離機ボウルの回転は、分離される液体混合物が遠心分離機ボウルの中に存在するときに開始し得る。

本発明の第３の態様として、細胞培養混合物を分離するためのシステムであって、
- 本発明の第１の態様による遠心分離機ボウルを備える遠心分離機と、
- 細胞培養混合物を宿主させるための発酵器と、
- 分離される細胞培養混合物が遠心分離機ボウルの軸方向で下方の端における入口へと供給されるように配置される遠心分離機への、発酵器の底からからの連結部と
を備えるシステムが提供される。

発酵器は発酵タンクであり得る。

連結部は、管などの任意の適切な連結部であり得る。連結部は、発酵器と遠心分離機との間の直接的な連結部であり得る。

本発明の概念の上記および追加の目的、特徴、および利点は、添付の図面を参照しつつ、以下の例示の非限定的な詳細な記載を通じてより良く理解される。図面では、他に述べられていない場合、同様の符号が同様の要素のために使用されている。

本開示による交換可能な分離挿入体の形態での分離機ボウルの概略的な外部の側面図である。 本開示による交換可能な分離挿入体を備える遠心分離機の概略的な断面図である。 本開示による交換可能な分離挿入体の概略的な断面図である。 本開示による遠心分離機ボウルを備える遠心分離機の概略図である。 細胞培養混合物を分離するためのシステムの概略図である。

図１は、交換可能な分離挿入体１の形態での本開示の遠心分離機ボウル１の外部の側面図を示している。挿入体１は、回転軸（Ｘ）によって定められる軸方向において見られるように、第１の下方の不動部分３と第２の上方の不動部分４との間に配置された回転子ケーシング２を備える。挿入体は、挿入体１の下方の軸方向端５に配置される第１の不動部分３を備える。挿入体１は、挿入体１の上方の軸方向端６に配置される第２の不動部分４を備える。

送り込み入口は、この例では軸方向の下方の端５に配置されており、送り込みが、第１の不動部分３に配置された不動の入口導管７を介して供給される。不動の入口導管７は回転軸（Ｘ）に配置されている。第１の不動部分３は、分離液体軽量相とも呼ばれるより小さい密度の分離液体相のための不動の出口導管９をさらに備える。

液体重量相とも呼ばれるより大きい密度の分離相の排出のために、上方の不動部分４に配置されている不動の出口導管８がある。したがって、この実施形態では、送り込みは、下方の軸方向端５を介して供給され、分離軽量相は下方の軸方向端５を介して排出され、分離重量相は上方の軸方向端６を介して排出される。

回転子ケーシング２の外面は第１の円錐台部分１０と第２の円錐台部分１１とを備える。第１の円錐台部分１０は軸方向において第２の円錐台部分１１の下方に配置されている。外面は、第１の円錐台部分１０および第２の円錐台部分１１の仮想的な頂点が両方とも、回転軸（Ｘ）に沿う同じ方向を指すように配置されており、この方向は、ここでは挿入体１の下方の軸方向端５に向かう軸方向下向きである。

さらに、第１の円錐台部分１０は、第２の円錐台部分１１の開く角度より大きい開く角度を有する。第１の円錐台部分の開く角度は、回転子ケーシング２の分離空間１７の中に含まれる分離円板の積み重ねの開く角度と実質的に同じであり得る。第２の円錐台部分１１の開く角度は、回転子ケーシング２の分離空間の中に含まれる分離円板の積み重ねの開く角度より小さくなり得る。例として、第２の円錐台部分１１の開く角度は、外面が回転軸と５度未満などの１０°未満である角度αを形成するようにされ得る。下向きを指す仮想的な頂点を伴う２つの円錐台部分１０および１１を有する回転子ケーシング２は、挿入体１を回転可能部材３０へと上方から挿入させることができる。したがって、外面の形は、外側の回転可能部材３０との適合性を増加させ、回転可能部材３０は、第１の円錐台部分１０と第２の円錐台部分１１との係合など、回転子ケーシング２の外面の全部または一部と係合することができる。

回転子ケーシング２を第１の不動部分３から分離する下方封止筐体１２の中に配置される下方回転可能シールと、回転子ケーシング２を第２の不動部分４から分離する上方封止筐体１３の中に配置される上方回転可能シールとがある。下方封止筐体１２の中の封止境界面の軸方向位置は符号１５ｃで印されており、上方封止筐体１３の中の封止境界面の軸方向位置は符号１６ｃで印されている。したがって、第１の回転可能シール１５および第２の回転可能シール１６のこのような不動部１５ａ、１６ａと回転可能部１５ｂ、１６ｂとの間に形成される封止境界面は、回転子ケーシング２と挿入体１の第１の不動部分３および第２の不動部分４との間の境界面または境界も形成している。

冷却液体などの封止流体を第１の回転可能シール１５へと供給および引き込むための封止流体入口１５ｄおよび封止流体出口１５ｅと、同様に、冷却液体などの封止流体を第２の回転可能シール１６へと供給および引き込むための封止流体入口１６ｄおよび封止流体出口１６ｅとがさらにある。

図１には、回転子ケーシング２の中に包囲された分離空間１７の軸方向位置も示されている。この実施形態では、分離空間は、回転子ケーシング２の第２の円錐台部分１１の中に実質的に位置決めされている。分離空間１７の重量相回収空間１７ｃが第１の下方の軸方向位置１７ａから第２の上方の軸方向位置１７ｂまで延びている。分離空間１７の内周面は、角度αと実質的に同じである回転軸（Ｘ）との角度、つまり、第２の円錐台部分１１の外面と回転軸（Ｘ）との間の角度を形成することができる。したがって、分離空間１７の内径は第１の軸方向位置１７ａから第２の軸方向位置１７ｂへと連続的に増加し得る。角度αは５度未満などの１０度未満であり得る。

交換可能な分離挿入体１は、操作者による挿入体１の操縦性および取り扱い性を高めるコンパクトな形態を有する。例として、挿入体の下方の軸方向端５における分離空間１７と第１の不動部分３との間の軸方向の距離は、１５ｃｍ未満などの２０ｃｍ未満であり得る。この距離は図１においてｄ１で印されており、この実施形態では、分離空間１７の重量相回収空間１７ｃの最も下の軸方向位置１７ａから第１の回転可能シール１５の封止境界面１５ｃまでの距離である。さらなる例として、分離空間１７が円錐台状の分離円板の積み重ねを備える場合、積み重ねにおいて軸方向で最も下にあり、第１の不動部分３に最も近い円錐台状の分離円板は、５ｃｍ未満などの１０ｃｍ未満である第１の不動部分３からの軸方向の距離ｄ２に仮想的な頂点１８が位置決めされた状態で配置され得る。距離ｄ２は、この実施形態では、軸方向で最も下の分離円板の仮想的な頂点１８から第１の回転可能シール１５の封止境界面までの距離である。

図２は、遠心分離機１００の中に挿入されている交換可能な分離挿入体１の概略的な図面を示しており、遠心分離機１００は、不動フレーム３０と、上玉軸受３３ａおよび下玉軸受３３ｂの形態での支持手段を用いてフレームによって支持されている回転可能部材３１とを備えている。ここでは、駆動ベルト３２を介して回転の軸３１の周りに回転可能部材３１を回転させるように配置されている駆動ユニット３４もある。しかしながら、電気的な直接の駆動など、他の駆動手段が可能である。

交換可能な分離挿入体１は、回転可能部材３１の中に挿入および固定されている。したがって、回転可能部材３１は、回転子ケーシング２の外面と係合するための内面を伴う貫通孔を備える。つまり、挿入体１の回転子ケーシング２は回転可能部材３１の中に固定される。第１の不動部分３および第２の不動部分４は回転可能部材３１から延び出し、遠心分離機１００に固定される。

挿入体１の搭載の後、上玉軸受３３ａおよび下玉軸受３３ｂは両方とも、回転子ケーシング２の外面の円筒部分１４が軸受平面において軸方向に位置決めされるように、回転子ケーシング２の中で分離空間１７の軸方向で下方に位置決めされる。したがって、円筒部分１４は、少なくとも１つの大きな玉軸受の中への挿入体の搭載を容易にする。上玉軸受３３ａおよび下玉軸受３３ｂは、少なくとも１２０ｍｍなど、少なくとも８０ｍｍの内径を有し得る。

さらに、図２において見られるように、挿入体１は、最も下の分離円板の仮想的な頂点１８が、軸方向において、上玉軸受３３ａおよび下玉軸受３３ｂの少なくとも１つの軸受平面に、またはその下方に位置決めされるように、回転可能部材３１の中で位置決めされている。

さらに、分離挿入体は、挿入体１の軸方向の下方部５が、軸方向において、支持手段、つまり、上玉軸受３３ａおよび下玉軸受３３ｂの下方に位置決めされるように、分離機１００の中に搭載されている。回転子ケーシング２は、この例では、回転可能部材３１によって外部でだけ支持されるように配置されている。

分離挿入体１は、挿入体１の上部および下部において入口および出口への容易なアクセスを可能とするように分離機１００の中にさらに搭載される。

図３は、本開示の交換可能な分離挿入体１の実施形態の断面の概略図を示している。挿入体１は、回転軸（Ｘ）と、第１の下方の不動部分３と、第２の上方の不動部分４との周りに回転するように配置される回転子ケーシング２を備える。回転子ケーシング１は第１の不動部分３と第２の不動部分４との間に配置されている。したがって、第１の不動部分３は挿入体の軸方向の下方の端５に配置されており、第２の不動部分４は挿入体１の軸方向の上方の端６に配置されている。

送り込み入口２０が、この例では軸方向の下方の端５に配置されており、送り込みが、第１の不動部分３に配置された不動の入口導管７を介して供給される。不動の入口導管７は、プラスチック管などの管を備え得る。

不動の入口導管７は、分離される材料が回転中心において供給されるように回転軸（Ｘ）に配置されている。送り込み入口２０は、分離される流体混合物を受け入れるためのものである。

送り込み入口２０は、この実施形態では、入口錐状部１０ａの頂部に配置されており、入口錐状部１０ａは、挿入体１の外側において、第１の円錐台状の外面１０も形成している。入口２４からの流体混合物を分離空間１７へと分配するために送り込み入口２０に配置されたさらなる分配器２４がある。

分離空間１７は、第１の下方の軸方向位置１７ａから第２の上方の軸方向位置１７ｂまで軸方向で延びている外側の重量相回収空間１７ｃを備える。分離空間１７は、積み重ね１９の分離円板同士の間の隙間によって形成される径方向で内側の空間をさらに備える。

分配器２４は、この実施形態では、回転軸（Ｘ）において、挿入体１の下方の端５を向いて指す頂点を伴う円錐状の外面を有する。分配器２４の外面は、入口錐状部１０ａと同じ円錐角を有する。分離される流体混合物を、入口における軸方向で下方の位置から、分離空間１７における軸方向で上方の位置まで軸方向で上向きに連続的に案内するための、外面に沿って延びる複数の分配通路２４ａがさらにある。この軸方向で上方の位置は、分離空間１７の重量相回収空間１７ｃの第１の下方の軸方向位置１７ａと実質的に同じである。分配通路２４ａは、例えば、真っ直ぐな形または湾曲した形を有し、そのため、分配器２４の外面と入口錐状部２４ａとの間で延び得る。分配通路２４は、軸方向で下方の位置から軸方向で上方の位置まで分岐し得る。さらに、分配通路２４は、軸方向で下方の位置から軸方向で上方の位置まで延びる管の形態であり得る。

分離空間１７において同軸に配置される円錐台状の分離円板の積み重ね１９がさらにある。積み重ね１９における分離円板は、仮想的な頂点が分離挿入体の軸方向で下方の端５を指す状態、つまり、入口２０に向けて指す状態で配置されている。積み重ね１９における最も下の分離円板の仮想的な頂点１８は、挿入体１の軸方向の下方の端５における第１の不動部分３から１０ｃｍ未満である距離に配置され得る。積み重ね１９は、少なくとも４０枚の分離円板など、少なくとも５０枚の分離円板など、少なくとも１００枚の分離円板など、少なくとも１５０枚の分離円板など、少なくとも２０枚の分離円板を備え得る。明確性の理由のため、数枚だけの円板が図１では示されている。この例では、分離円板の積み重ね１９は分配器２４の上に配置されており、したがって、分配器２４の円錐状の外面は、円錐台状の分離円板の円錐部分と同じ角度を回転軸（Ｘ）に対して有し得る。分配器２４の円錐形は、積み重ね１９における分離円板の外径とおおよそ同じかまたはそれ以上の直径を有する。したがって、分配通路２４ａは、積み重ね１９における円錐台状の分離円板の外周の径方向位置の外側である径方向位置Ｐ_１にある分離空間１７における軸方向外側の位置１７ａへと分離させるように流体混合物を案内するように配置される。

分離空間１７の重量相回収空間１７ｃは、この実施形態では、第１の下方の軸方向位置１７ａから第２の上方の軸方向位置１７ｂへと連続的に増加する内径を有する。分離空間１７から分離重量相を移送するための出口導管２３がさらにある。この導管２３は、分離空間１７の径方向で外側の位置から重量相出口２２へと延びている。この例では、導管は、中心位置から径方向に外に分離空間１７へと延びる単一の管の形態である。しかしながら、少なくとも３つ、少なくとも５つの出口導管２３など、少なくとも２つのこのような出口導管２３があり得る。したがって、出口導管２３は、径方向で外側の位置に配置される導管入口２３ａと、径方向で内側の位置における導管出口２３ｂとを有し、出口導管２３は、導管入口２３ａから導管出口２３ｂへの上向きの傾斜で配置されている。例として、出口導管は、径方向平面に対して、少なくとも５度など、少なくとも１０度など、少なくとも２度の上向きの傾斜で傾斜させられ得る。

出口導管２３は、導管入口２３ａが分離空間１７の軸方向で最も上の部分１７ｂから分離重量相を移送するために配置されるように、分離空間１７における軸方向で上方の位置に配置されている。出口導管２３は、導管入口２３ａが、分離空間１７の周辺から、つまり、分離空間１７の内面において分離空間における径方向で最も外側の位置から、分離重量相を移送するために配置されるように、分離空間１７へと径方向で外へさらに延びている。

不動の出口導管２３の導管出口２３ｂは重量相出口２２において途切れており、重量相出口２２は、第２の上方の不動部分４に配置された不動の出口導管８に連結されている。したがって、分離重量相は、上部を介して、つまり、分離挿入体１の上方の軸方向端６において排出される。

さらに、分離円板の積み重ね１９を通じて分離空間１７において径方向で内向きに通過した分離液体軽量相は、回転子ケーシング２の軸方向で下方の端に配置された液体軽量相出口２１において回収される。液体軽量相出口２１は、挿入体１の第１の下方の不動部分３に配置された不動の出口導管９に連結されている。したがって、分離液体軽量相は、交換可能な分離挿入体１の第１の下方の軸方向端５を介して排出される。

第１の不動部分３に配置された不動の出口導管９と、第２の不動部分４に配置された不動の重量相導管８とは、プラスチック管などの管を備え得る。

回転子ケーシング２を第１の不動部分３から分離し、下方封止筐体１２の中に配置されている下方回転可能シール１５と、回転子ケーシング２を第２の不動部分４から分離し、上方封止筐体１３の中に配置されている上方回転可能シールとがある。第１の回転可能シール１５および第２の回転可能シール１６は密閉シールであり、したがって、機械的に密封して封止された入口および出口を形成する。

下方回転可能シール１５は、いかなる追加の入口管なしで入口錐状部１０ａに直接的に取り付けることができ、つまり、入口は、下方の回転可能シール１５の軸方向ですぐ上方の入口錐状部の頂点において形成され得る。このような配置は、大きい直径において下方の機械的シールのしっかりとした取り付けを可能にして軸方向の振れを最小限にする。

下方の回転可能シール１５は、入口２０を不動の入口導管７に封止して連結し、液体軽量相出口２１を不動の液体軽量相導管９に封止して連結する。したがって、下方の回転可能シール１５は、同心で二重の機械的シールを形成しており、少ない部品での容易な組み立てを可能にする。下方の回転可能シール１５は、挿入体１の第１の不動部分３に配置された不動部１５ａと、回転子ケーシング２の軸方向で下方の部分に配置された回転可能部１５ｂとを備える。回転可能部１５ｂは、この実施形態では、回転子ケーシング２に配置された回転可能な封止環体であり、不動部１５ａは、挿入体１の第１の不動部分３に配置された不動の封止環体である。回転可能な封止環体と不動の封止環体とを互いと係合させ、それによって少なくとも１つの封止境界面１５ｃを環体同士の間に形成するために、少なくとも１つのバネ構成などのさらなる手段（図示されていない）がある。形成された封止境界面は、回転の軸（Ｘ）に対する径方向平面と実質的に平行に延びる。したがって、この封止境界面１５ｃは、回転子ケーシング２と挿入体１の第１の不動部分３との間に境界または境界面を形成する。冷却液体、緩衝液体、またはバリア液体などの液体を、下方回転可能シール１５に供給するために、第１の不動部分３に配置されるさらなる連結部１５ｄおよび１５ｅがある。この液体は、封止環体同士の間の境界面１５ｃに供給され得る。

同様に、上方の回転可能シール１６は、重量相出口２２を不動の出口導管８に封止して連結する。上方の機械的シールも同心で二重の機械的シールであり得る。上方回転可能シール１６は、挿入体１の第２の不動部分４に配置された不動部１６ａと、回転子ケーシング２の軸方向で上方の部分に配置された回転可能部１６ｂとを備える。回転可能部１６ｂは、この実施形態では、回転子ケーシング２に配置された回転可能な封止環体であり、不動部１６ａは、挿入体１の第２の不動部分４に配置された２つの不動の封止環体である。回転可能な封止環体と不動の封止環体とを互いと係合させ、それによって少なくとも１つの封止境界面１６ｃを環体同士の間に形成するために、少なくとも１つのバネなどのさらなる手段（図示されていない）がある。形成された封止境界面１６ｃは、回転の軸（Ｘ）に対する径方向平面と実質的に平行に延びる。したがって、この封止境界面１６ｃは、回転子ケーシング２と挿入体１の第２の不動部分４との間に境界または境界面を形成する。冷却液体、緩衝液体、またはバリア液体などの液体を、上方回転可能シール１６に供給するために、第２の不動部分４に配置されるさらなる連結部１６ｄ、１６ｅがある。この液体は、封止環体同士の間の境界面１６ｃに供給され得る。

さらに、図３は、移送状態での交換可能な分離挿入体を示している。移送の間に第１の不動部分３を回転子ケーシング２に固定するために、下方の回転可能シール１５を回転子ケーシング２の円筒部分１４に軸方向で固定するスナップ留めの形態での下方固定手段２５がある。交換可能挿入体１を回転組立体に搭載すると、スナップ留め２５は、回転子ケーシング２が下方の回転可能シールにおいて軸（Ｘ）の周りに回転可能となるように解放され得る。

さらに、移送の間、回転子ケーシング２に対する第２の不動部分４の位置を固定する上方固定手段２７ａ、２７ｂがある。上方固定手段は、第２の不動部分４における係合部材２７ｂと係合し、それによって第２の不動部分４の軸方向の位置を固定する回転子ケーシング２に配置された係合部材２７ａの形態である。さらに、回転子ケーシング２および第２の不動部分４との封止する当接で移送または設定の位置に配置されるスリーブ部材２６がある。スリーブ部材２６は、さらには弾性であり、ゴムスリーブの形態であり得る。スリーブ部材は、回転子ケーシング２を第２の不動部分４に対して回転させることができるように、移送または設定の位置から取り外し可能である。したがって、スリーブ部材２６は、回転子ケーシング２に接して径方向に封止し、設定または移送の位置において第２の不動部分４に接して径方向に封止する。交換可能な挿入体１を回転組立体において搭載すると、スリーブ部材は取り外しでき、係合部材２７ａと２７ｂとの間の軸方向の空間が、第２の不動部分４に対する回転子ケーシング２の回転を許容するために作り出され得る。

下方および上方の回転可能シール１５、１６は機械的シールであり、入口と２つの出口とを密封で封止する。動作の間、回転可能部材３１へと挿入される交換可能な分離挿入体１は回転軸（Ｘ）の周りで回転させられる。分離される液体混合物が、不動の入口導管７を介して挿入体の入口２０へと供給され、次に、分配器２４の案内通路２４によって分離空間１７へと案内させられる。したがって、分離される液体混合物は、入口導管７から分離空間１７への軸方向上向きの経路のみに沿って案内される。密度の差によって、液体混合物は液体軽量相と液体重量相とに分離される。この分離は、分離空間１７に嵌め込まれた積み重ね１９の分離円板同士の間の隙間によって容易にされる。分離液体重量相は、出口導管２２によって分離空間１７の周辺から回収され、回転軸（Ｘ）に配置された重量相出口２２を介して不動の重量相出口導管８へと押し出される。分離液体軽量相は、分離円板の積み重ね１９を通じて径方向で内向きに押され、液体軽量相出口２１を介して不動の軽量相導管９へと導かれる。

結果として、この実施形態では、送り込みは、下方の軸方向端５を介して供給され、分離軽量相は下方の軸方向端５を介して排出され、分離重量相は上方の軸方向端６を介して排出される。

さらに、先に開示されているような入口２０、分配器２４、分離円板の積み重ね１９、および出口導管２３の構成のため、交換可能な分離挿入体１は自動的に脱気させられ、つまり、回転子ケーシングの中に存在するいかなる空気も重量相出口を介して上向きおよび外に妨げられずに進まされるように、空気溜りの存在が排除または低減させられる。したがって、静止しているとき、空気溜りはなく、挿入体１が送り込み入口を通じて上まで満たされる場合、すべての空気は重量相出口２２を通じて放出され得る。これは、分離される液体混合物、または、液体混合物のための緩衝流体が挿入体１の中に存在するとき、回転子ケーシングの静止および回転子ケーシングの回転の開始のときに分離挿入体１を満たすことを容易にもする。

同じく図３において見られるように、交換可能な分離挿入体１はコンパクトな設計を有する。例として、積み重ね１９における最も下の分離円板の仮想的な頂点１８との間の軸方向の距離は、第１の不動部分３から、５ｃｍ未満などの１０ｃｍ未満とすることができ、つまり、下方の回転可能シール１５の封止境界面１５ｃから、５ｃｍ未満などの１０ｃｍ未満とすることができる。

図４は、本開示の遠心分離機ボウル１を備える遠心分離機１００の例を示している。遠心分離機１００は細胞培養混合物を分離するためのものであり得る。分離機１００は、フレーム３０と、下軸受３３ｂおよび上軸受３３ａにおいてフレーム３０によって回転可能に支持される中空スピンドル４０と、回転子ケーシング２を有する遠心分離機ボウル１とを備える。回転子ケーシング２は、回転の軸（Ｘ）の周りでスピンドル４０と一体に回転するために、スピンドル４０の軸方向で上方の端に隣接させられている。回転子ケーシング２は分離空間１７を包囲しており、分離空間１７では、分離円板の積み重ね１９が、処理される液体混合物の効果的な分離を達成するために配置されている。積み重ね１９の分離円板は、仮想的な頂点が軸方向下向きを指す状態での円錐台形を有し、表面を大きくした挿入体の例である。積み重ね１９は、中心において回転子ケーシング２と同軸に嵌め込まれている。図４では、数枚だけの分離円板が示されている。積み重ね１９は、例えば、２００枚超の分離円板など、１００枚超の分離円板を含み得る。

回転子ケーシング２は、分離液体軽量相の排出のための機械的に密封で封止された液体出口２１と、分離液体軽量相より大きい密度の相の排出のための重量相出口２２とを有する。分離空間１７から分離重量相を移送するための管の形態での単一の出口導管２３がある。この導管２３は、分離空間１７の径方向で外側の位置から重量相出口２２へと延びている。導管２３は、径方向で外側の位置に配置された導管入口２３ａと、径方向で内側の位置に配置された導管出口２３ｂとを有する。さらに、出口導管２３は、径方向平面に対して導管入口２３ａから導管出口２３ｂへと上向きの傾斜で配置されている。

処理される液体混合物の前記分離空間１７への供給のための機械的に密封された送り込み封止入口２０もある。入口２０は、この実施形態では、スピンドル４０を通って延びる中心ダクト４１に連結されており、したがって、スピンドル４０は中空の管状の部材の形態を取っている。液体材料を底から導入することは、液体材料の緩やかな加速を与える。スピンドル４０は、密閉シール１５を介して分離機１００の底の軸方向端において不動の入口管７にさらに連結されており、そのため、分離される液体混合物は、例えばポンプを用いて、中心ダクト４１へと移送され得る。分離液体軽量相は、この実施形態では、前記スピンドル４０における環状の外側ダクト４２を介して排出される。結果として、より小さい密度の分離液体相は、分離機１００の底を介して排出される。

第１の機械式密封シール１５が、不動の入口管７に中空スピンドル４０を封止するために底端に配置されている。密封のシール１５は、スピンドル４０の底端と不動の管７とを取り囲む環状のシールである。第１の密封のシール１５は、入口２０を不動の入口管７に対して封止し、液体軽量相出口２１を不動の出口管９に対して封止する同心の二重のシールである。分離機１００の上部において重量相出口２２を不動の出口管８に対して封止する第２の機械式密封シール１６もある。

図４において見られるように、入口２０、および重量相出口２２、ならびに、分離重量相を排出するための不動の出口管８は、分離される液体混合物が、矢印「Ａ」によって指示されているように回転軸（Ｘ）において前記回転子ケーシング２に入り、分離重量相が、矢印「Ｂ」によって指示されているように回転軸（Ｘ）において排出されるように、回転軸（Ｘ）の周りにすべて配置されている。排出された液体軽量相は、矢印「C」によって指示されているように、遠心分離機１００の底端において排出される。

遠心分離機１００には駆動モータ３４がさらに設けられている。このモータ３４は、例えば、不動の要素と回転可能な要素とを備えることができ、回転可能な要素は、スピンドル４０を包囲しており、動作中に駆動トルクをスピンドル４０に伝え、延いては回転子ケーシング２に伝えるように、スピンドル４０に連結されている。駆動モータ３４は電気モータであり得る。さらに、駆動モータ３４は変速手段によってスピンドル４０に連結され得る。変速手段は、ピニオンと、駆動トルクを受けるためにスピンドル４０に連結された要素とを備えるウォームギヤの形態であり得る。変速手段は、代替で、プロペラシャフト、駆動ベルトなどの形態を取ってもよく、駆動モータ３４は、代替でスピンドル４０に直接的に連結されてもよい。

図４における分離機の動作の間、遠心分離機ボウル１と回転子ケーシング２とは、駆動モータ３４からスピンドル４０へと伝えられるトルクによって回転させられる。スピンドル４０の中心ダクト４１を介して、分離される液体混合物は入口２０を介して分離空間１７へと持っていかれる。入口２０と分離円板の積み重ね１９とは、液体混合物が分離円板の積み重ね１９の外径にある径方向の位置、その外径に向かう径方向の位置、またはその外径の径方向で外側にある径方向の位置において、分離空間１７に入る。

入口２０の密封の種類において、液体材料の加速は、小さい半径において開始させられ、液体が入口を離れ、分離空間１７へ入る間に徐々に増加させられる。分離空間１７は、動作の間に液体で完全に満たされるように意図されている。原理的に、これは、好ましくは空気がない面または液体のない面が、回転子ケーシング２の中に存在するように意味されていることを意味する。しかしながら、液体混合物は、回転子がその動作速度ですでに運転しているとき、または、静止しているとき、導入され得る。液体混合物は回転子ケーシング２へと連続的に導入され得る。

密度の差によって、液体混合物は液体軽量相と重量相とに分離される。この分離は、分離空間１７に嵌め込まれた積み重ね１９の分離円板同士の間の隙間によって容易にされる。分離重量相は、導管２３によって分離空間１７の周辺から回収され、回転軸（Ｘ）に配置された出口２２を通じて押し出される一方で、分離液体軽量相は、積み重ね１９を通じて径方向で内向きに押し出されてから、スピンドル４０における環状の外側ダクト４２を通じて導かれる。

図５は、細胞培養混合物を分離するためのシステム３００の概略図である。システムは、細胞培養混合物を含む発酵タンク２００を備える。発酵タンク２００は、軸方向で上方の部分と、軸方向で下方の部分２００ａとを有する。発酵は、例えば、哺乳類の細胞培養混合物からの抗体などの細胞外の生体分子の発現のためであり得る。発酵の後、細胞培養混合物は、本開示に従って遠心分離機１００において分離される。図５において見られるように、発酵タンク２００の底は、連結部２０１を介して分離機１００の底へと連結されており、これは、システム３００の据付面積および複雑性を低下させることができる。連結部２０１は、直接的な連結部、または、タンクなどの任意の他の処理機器を介しての連結部であり得る。したがって、連結部２０１は、矢印「Ａ」によって指示されているように、発酵タンク２００の軸方向で下方の部分２００ａから遠心分離機１００の軸方向で下方の端における入口への細胞培養混合物の供給を可能にする。分離の後、より大きい密度の分離細胞層は、矢印「Ｂ」によって指示されているように、分離機の上部において排出され、発現した生体分子を含むより小さい密度の分離液体軽量相は、矢印「C」によって指示されているように、分離機１００の底における液体軽量相出口を介して排出させられる。分離細胞相は、例えば発酵タンク２００における後の発酵処理における再使用のためのタンク２０３に排出され得る。分離細胞相は、連結部２０２によって指示されているように、分離機１００の送り込み入口へとさらに再循環されてもよい。分離液体軽量相は、発現した生体分子の後の精製のためのさらなる処理機器に排出されてもよい。

上記では、本発明の概念が、限られた数の例を参照して主に記載されている。しかしながら、当業者によって容易に理解されるように、上記に開示されているもの以外の例が、添付の特許請求の範囲によって定められているように、本発明の概念の範囲内で等しく可能である。

１ 交換可能な分離挿入体、遠心分離機ボウル
２ 回転子ケーシング
３ 第１の不動部分
４ 第２の不動部分
５ 下方の軸方向端、軸方向の下方の端、軸方向で下方の端
６ 上方の軸方向端、軸方向の上方の端、軸方向で上方の端
７ 不動の入口導管、不動の管、不動の入口管
８ 不動の出口導管、不動の重量相出口導管、不動の出口管
９ 不動の出口導管、不動の軽量相導管、不動の出口管
１０ 第１の円錐台部分、第１の円錐台状の外面
１０ａ 入口錐状部
１１ 第２の円錐台部分
１２ 下方封止筐体
１３ 上方封止筐体
１４ 円筒部分
１５ 第１の回転可能シール、下方回転可能シール、第１の機械式密封シール
１５ａ、１６ａ 不動部
１５ｂ、１６ｂ 回転可能部
１５ｃ、１６ｃ 封止境界面の軸方向位置、封止境界面
１５ｄ、１６ｄ 封止流体入口、連結部
１５ｅ、１６ｅ 封止流体出口、連結部
１６ 第２の回転可能シール、第２の機械式密封シール、上方回転可能シール
１７ 分離空間
１７ａ 第１の下方の軸方向位置、最も下の軸方向位置、軸方向外側の位置
１７ｂ 第２の上方の軸方向位置、軸方向で最も上の部分
１７ｃ 重量相回収空間
１８ 仮想的な頂点
１９ 積み重ね
２０ 送り込み入口、送り込み封止入口
２１ 液体軽量相出口、液体出口
２２ 重量相出口
２３ 不動の出口導管
２３ａ 導管入口
２３ｂ 導管出口
２４ 分配器
２４ａ 分配通路
２５ 下方固定手段、スナップ留め
２６ スリーブ部材
２７ａ、２７ｂ 上方固定手段、係合部材
３０ 不動フレーム
３１ 回転可能部材
３２ 駆動ベルト
３３ａ 上玉軸受、上軸受
３３ｂ 下玉軸受、下軸受
３４ 駆動ユニット、駆動モータ
４０ 中空スピンドル
４１ 中心ダクト
４２ 外側ダクト、環状の外側ダクト
１００ 遠心分離機
２００ 発酵タンク
２００ａ 軸方向で下方の部分
２０１ 連結部
２０２ 連結部
２０３ タンク
３００ システム
ｄ１、ｄ２ 距離
Ｐ_１ 径方向位置
Ｘ 回転軸、回転の軸、回転の鉛直軸
α 角度

Claims (16)

1. 円錐台状の分離円板の積み重ね（１９）が配置される分離空間（１７）を包囲し、回転の鉛直軸（Ｘ）の周りに回転するように配置される回転子ケーシング（２）であって、前記分離円板は、仮想的な頂点が前記回転子ケーシング（２）の軸方向で下方の端（５）を指す状態で配置される、回転子ケーシング（２）と、
   分離される流体混合物を受け入れるための、前記軸方向で下方の端（５）における送り込み入口（２０）と、
   前記入口（２０）から前記分離空間（１７）へと前記流体混合物を分配するための分配器（２４）であって、分離される前記流体混合物を、前記入口（２０）における軸方向で下方の位置から、前記分離空間（１７）における軸方向で上方の位置まで連続的に案内するために配置される分配器（２４）と、
   第１の密度の分離相の排出のための軽量相出口（２１）、および、前記第１の密度より大きい第２の密度の分離相の排出のための重量相出口（２２）であって、前記重量相出口（２２）が、前記回転子ケーシング（２）の前記軸方向で上方の端（６）に配置される、軽量相出口（２１）および重量相出口（２２）と、
   前記第２の密度の分離相を前記分離空間（１７）から移送するための少なくとも１つの出口導管（２３）であって、前記分離空間（１７）の径方向で外側の位置から前記重量相出口（２２）へと延び、前記径方向で外側の位置に配置される導管入口（２３ａ）、および、径方向で内側の位置における導管出口（２３ｂ）を有する少なくとも１つの出口導管（２３）と
   を含んでなることを特徴とする、遠心分離機ボウル（１）。
2. 前記送り込み入口（２０）が回転軸（Ｘ）にあることを特徴とする、請求項１に記載の遠心分離機ボウル（１）。
3. 前記送り込み入口（２０）を不動の入口管（７）に封止するための機械式密封シール（１５）をさらに備えていることを特徴とする、請求項１または２に記載の遠心分離機ボウル（１）。
4. 前記分配器（２４）および前記入口（２２）は、分離される前記流体混合物を、不動の入口導管（７）から前記分離空間（１７）への上向きの経路のみに沿って案内するように配置されていることを特徴とする、請求項１に記載の遠心分離機ボウル（１）。
5. 前記分配器（２４）が、前記流体混合物を、円錐台状の分離円板の前記積み重ね（１９）の外周の径方向位置の外側である径方向位置（Ｐ１）にある前記分離空間（１７）における軸方向で上方の位置に案内するように配置されていることを特徴とする、請求項１から４のいずれか一項に記載の遠心分離機ボウル（１）。
6. 分離円板の前記積み重ね（１９）は、前記分配器（２４）の上において積み重ねを形成していることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の遠心分離機ボウル（１）。
7. 前記分配器（２４）が、前記遠心分離機ボウル（１）の前記軸方向で下方の端（５）を向いて指す頂点を伴う円錐状の外面を有していることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の遠心分離機ボウル（１）。
8. 前記分配器（２４）が、前記分配器（２４）の前記外面に沿って延在する分配通路（２４ａ）を備えていることを特徴とする、請求項７に記載の遠心分離機ボウル（１）。
9. 少なくとも１つの前記出口導管（２３）が、前記導管入口（２３ａ）から前記導管出口（２３ｂ）へと上向きの傾斜で配置されていることを特徴とする、請求項１から８のいずれか一項に記載の遠心分離機ボウル（１）。
10. 少なくとも１つの前記出口導管（２３）が、径方向平面に対して少なくとも２度の上向きの傾斜で傾斜させられていることを特徴とする、請求項９に記載の遠心分離機ボウル（１）。
11. 当該遠心分離機ボウル（１）が、遠心分離機（１００）のための交換可能な分離挿入体の一部を形成していることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の遠心分離機ボウル（１）。
12. 当該遠心分離機ボウル（１）と同軸に回転するように配置され、さらに、不動フレーム（３０）によって回転可能に支持されるように配置されるスピンドル（４０）をさらに備えていることを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の遠心分離機ボウル（１）。
13. 液体混合物を分離するための方法であって、
    ａ． 請求項１から１２のいずれか一項に記載の遠心分離機ボウル（１）を備えた遠心分離機を提供するステップと、
    ｂ． 前記遠心分離機ボウル（１）の中のすべてのエアロックを排除するために、静止において液体を送り込み入口（２０）に供給し、液体を重量相出口（２２）から引き込むステップと、
    ｃ． 前記遠心分離機ボウル（１）を回転の軸（Ｘ）の周りに回転させるステップと、
    ｄ． 分離される前記液体混合物を前記送り込み入口（２０）に供給するステップと
    を含んでなることを特徴とする、方法。
14. 分離される前記液体混合物が細胞培養混合物であることを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
15. ステップｂ）において供給される前記液体が、前記細胞培養混合物のための緩衝液体であることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
16. ステップｂ）において供給される前記液体が、分離される前記液体混合物であることを特徴とする、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の方法。

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