JP7299983B2 - セパレータ - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の前提部分によるセパレータに関する。

流動性生成物を異なる相に分離するための一般的なセパレータは、国際公開第2014/000829号から公知であり、このセパレータは、ドラム下部及びドラム上部を有する回転可能なドラムと、ドラム内に配置された洗浄化のための手段とを有し、ここで、以下のドラム下部、ドラム上部、洗浄化ための手段の１つ、幾つか又は全ては、プラスチック又はプラスチック複合材料から成る。

このようにして、ドラムの一部又は好ましくはドラム全体を、好ましくは入口及び出口システム又は領域と一緒に、１回使用するように構成することが可能であり、これは、発酵ブロス(培養液)などのような医薬製品の処理に関して特に興味深く且つ有利であり、それは、好ましくは製品バッチの処理中の連続操作での対応する製品バッチの処理のための操作後に、ドラムの製品接触部分の洗浄を行う必要がなく、ドラム全体を交換することができるからである。特に衛生的な観点から、このセパレータは非常に有利である。この使い捨てドラムと駆動装置との間の物理的分離を達成するために、駆動装置とドラムとの間の接触のない結合が有利である。

国際公開第2015/110501号から、血液を密度の異なる２つの相に分離するための装置が知られており、この装置は、磁気的な駆動装置と、該駆動装置によってそれ自体の軸の周りに回転運動するように設定されたコンテナとを含み、該コンテナは、少なくとも１つの入口にある少なくとも１つの開口端部を有し、このコンテナは磁気的に浮遊している。

問題は、開放されたカップ状のロータの支持の解決が不十分であり、それゆえ、比較的強い歳差運動を起こしやすく、従って、回転速度に関して制限され、従って、装置が作動れるに伴う分離性能に関しても制限されることである。

本発明は、この問題を解決することを目的とする。

本発明はこの目的を請求項１の主題事項によって解決し、該主題事項は遠心分離領域において流動性の懸濁液を異なる密度の少なくとも２つの相に分離するためのセパレータを提供し、該セパレータは動作中に静止し、少なくとも２つ以上の開口部を有するコンテナのように構成され、これらの開口部が、流入する懸濁液用の開口した入口部と、１又は複数の流動相、付随的に異なる密度の流動相用であって、夫々に環状空間が割り当てられることが好ましい少なくとも１つ又は複数の出口部とを構成するハウジングと、該ハウジングの内側に配置され、垂直な回転軸を有し、ハウジングの開口部に対応する多数の開口部を含む回転可能なドラムと、少なくとも１つの制御装置と電動モータとを備え、該電動モータは固定子と、固定子磁石アセンブリと、ロータ磁石アセンブリとを備え、ドラムをハウジング内にて浮遊状態で保持して、半径方向及び軸方向に支持し、回転状態に設定する多部品からなる単一の支持及び駆動装置とを備え、ここで、固定子磁石アセンブリは、ハウジングの外側に配置され、ロータ磁石アセンブリは、ハウジングの内側にドラム上に形成され、動作中にてハウジングとドラムとの間にエアギャップＬＳが形成され、ドラムの軸方向の支持及び軸方向への中心合わせは、ロータ磁石アセンブリの位置を制御装置によって電動モータを制御することによって専ら実現され、１つ以上のシールリングがドラムとハウジングとの間に配置され、これらのシールリングは更に、配置される領域においてドラムを作動中に半径方向に支持する。

ドラムの軸方向及び本質的に半径方向の中心合わせは、制御装置の助けを借りて達成され、該制御装置は動作中の回転運動を調節して、動作中、ロータ磁石アセンブリの、従って固定子磁石アセンブリ内で回転する関連するロータ及び関連するドラムの、軸方向又は垂直方向の配置が可成り規定することを動作中に保証する。シーリングリングが、それらが相補的な軸受け様式で配置されている領域で、動作中に半径方向にドラムを案内するように設けられている。

その結果、支持及び駆動装置を備えたドラムは、半径方向に関して支持されることができるだけでなく、浮遊状態に保持され、軸方向に中心合わせされることも可能である。ハウジングと同様にドラムの意図された使い捨ての概念により、ロータ磁石の軸方向支持特性は、意図された量の懸濁液の処理が完了するまで、本出願のためのドラムの十分な軸方向支持を確保するのに十分である。セパレータのより高い速度、従ってより高い分離性能を達成するために、１つ又は複数のメカニカルシールが、動作中にドラムをその上端で半径方向に案内することも有利である。このようにして、ドラムのさらなる半径方向の案内は、単にドラムの構成によって達成される。

「ハウジング」という用語は、あまりにも狭く解釈されるべきではない。それは、本質的には全体が剛性の容器を含むが、全体的に又は一部が本質的に剛性ではない容器も含む。

シールリングが、ドラムとハウジングとの間の環状空間に隣接して分配されて、それらを漏れなくシールすることは有利である。また、ドラムとハウジングとの間の出口部及び/又は環状空間が、１つ以上のシールで、特に互いに対してシールされていることも有利である。このようにして、セパレータに流入する又はセパレータから流出する懸濁液、軽質相、及び場合によっては重質相が、互いに確実に分離される。

シールリングは、メカニカルシールとして構成することができる。これにより、市販の機械要素によるシールが安価で、構成上もシンプルになる。

入口部は、上部からハウジングの中心に向かって垂直に延在する入口パイプとして形成され、２つの出口部は半径方向に整列されてもよい。
更に十分な分離効果を確保するために、分配器及び分離手段、特にディスクパックがドラム内に配置されてもよい。
第１の流体出口部が、ドラムの上部軸方向部分においてドラム上に形成されることがさらに好ましい。
第１の流体出口部に隣接する上部軸方向領域において、第２の流体出口部がドラム上に形成されてもよい。

付随的に、少なくとも１つの液体排出部に、ドラム内の分離ゾーンを調整するための装置を割り当てることができる。
次いで、使い捨て動作及び/又は漏れのない処理のために有利なことには、ハウジングが２つ又は３つの開口部のみを有し、他の部分は密閉されるように構成され得る。

シールがメカニカルシール又はElring(商標)シールとして構成されることも有利である。これにより、市販の機械要素によるシールが安価で、構成上もシンプルになる。
特に高い速度を達成し、特に安定した動作のために、第１の流体出口部をドラム上の上部軸方向領域-好ましくは上部軸方向端部-及び第２の流体出口部を同様にドラムの上部軸方向領域に有することが有利である。

ハウジングは、２つ又は３つの開口部のみを有し、他の部分は密閉されるように構成されることがさらに有利に提供され得る。これにより、使い捨ての構成要素である「ドラム」及び「ハウジング」を有するセパレータを作製しやすくなるが、支持及び駆動装置の少なくとも一部は再利用可能である。

しかしながら、請求項１の前提部分に基づいて、独立した発明として理解されるべきであるさらなる展開例によれば、ハウジングは、その全体又は一部が本質的に剛性ではなく、変形可能であり、好ましくは可撓性であるコンテナとして構成され得る。これらの本質的に非剛性の部分においては、ハウジングは、それ自身全体として立つのに十分安定しているが、例えば寸法的に安定したプラスチックタンクのような剛性のプラスチックコンテナほど本質的に剛性ではないが、大きな力を加えることなく、手で又は触れることによって容易に変形させることができてもよい。特に、本質的に剛性ではないが、補助手段によって形状を安定化させることなく、十分なエアギャップを確保することが可能である。

このようにして、ハウジングは比較的少量のプラスチック材料から、さらに比較的安価なプラスチック材料から特に簡単に作ることができ、特に複雑でない方法で廃棄することができる。従って、換言すれば、コンテナは全体として、又は少なくとも一部が可撓性バッグのように設計され得る。

コンテナは、いくつかの領域に１つ以上の固有の剛性部分を有し、いくつかの領域に１つ以上の可撓性部分を有することが提供されてもよい。特に、コンテナは、いくつかの領域に１つ以上の本質的に剛性である部分を有し、いくつかの領域に本質的に剛性である部分を接続し可能な１つ以上の可撓性部分を有し得る。

さらに、コンテナは、その２つの軸方向端部の夫々に本質的に剛性である部分のうちの１つを有することが有利に提供され得る。これらの部分の１つは、入口部及び出口部の領域内に設けることができ、ロータ磁石アセンブリの領域内に１つ設けることができる。ここで、本質的に剛性である構成は、ドラムからハウジングの特に規定された距離を確保するのに特に有利である。

さらなる展開例によれば、有利なことには、動作中に一部が本質的に非剛性又は全体が本質的に非剛性のコンテナが、補助手段によって、全体が本質的に非剛性のコンテナ又は一部が本質的に非剛性のコンテナが、動作中にドラムに直接触れないことが保証される状態に設定され得る。

この目的のために、例えば、補助手段は、コンテナが引き伸ばされた状態で保持されるか、又はその上に保持されるフレームワークとして構成されることが提供され得る。

また、フレームは、ハウジングの外側に配置されたフレームとして構成され、その上にコンテナが引き伸ばされた状態で内側に保持されるようにすることもできる。このようにしてコンテナは、フレームの内側で特に容易に引き伸ばすことができ、フレームは、複数の用途に使用され得る。

ハウジングは、プラスチック又はプラスチック複合材料で作られてもよい。ドラムは、主として、好ましくは、プラスチック又はプラスチック複合材料で作られた駆動装置の１つ以上の構成要素(例えば、ロータ磁石アセンブリ)とは別に設けることもできる。これは、限られた量の懸濁液を処理し、付随的にこの処理後に廃棄するための１回の動作のための、それに関連する１つ以上の請求項によるセパレータの使用に特に有利である。
発明の有利な構成は、従属請求項から得られる。

以下において、本発明は、図面を参照して例示的な実施形態によってより詳細に説明され、さらなる有利な変形された形態及び構成も論じられる。以下で論じられる例示的な実施形態は、本発明を最終的に説明することを意図するものではなく、図示されていない変形された形態及び均等な形態も実現可能であり、特許請求の範囲によって包含されることが強調される。
本発明によるセパレータの概略図を示す。 周りを取り囲む受容コンテナを有するセパレータを示し、まだ引き伸ばされていない状態を示す。 周りを取り囲む受容コンテナを有するセパレータを示し、引き伸ばされた状態を示す。

図１のセパレータ1は、作動中に静止しているハウジング10を有する。このハウジングは、好ましくは、全体的に、又は少なくとも部分的に、プラスチック又はプラスチック複合材料からなる。

図１によれば、ハウジングは、実質的に本質的に堅固な安定したコンテナとして形成されており、このコンテナは、さらなる補助を借りることなく十分安定しており、その内部で回転するロータからの動作中に規定された距離を維持する。

一方、図２によれば、ハウジング10は、一部分のみが本質的に剛性で寸法的に安定したコンテナとして、また、その他の部分では本質的に非剛性で柔軟に変形可能なコンテナとして構成されている。従って、このコンテナは、全体的に又は少なくとも部分的に変形可能な袋のように機能する。これは、図２を参照して以下により詳細に説明される。従って、用語「ハウジング」は、一方では、動作中にドラムから離間したままであるように本質的に安定した又は本質的に剛性であるコンテナを含み、他方では、コンテナは、その全体又は一部の何れかにおいて本質的に剛性ではなく、任意選択で、例えば、フレームとして構成される支持構造150などの補助手段によって本質的に剛体の状態で保持されるコンテナを含む。図２a及び図２bによれば、フレームは、コンテナの外側の外部フレームであり、張力ベルト、ゴムリングなどの張力手段151によって前記フレーム内に引き伸ばされた状態で保持することができ(図２a)、動作中、引き伸ばされた状態(図２b)でも維持される。

ここで、ハウジング10は、下側部分101と上側部分102とを有する。下側部分101は、円筒形部分として構成することができる。これは、異なる直径の１つ又は複数の円筒領域101a、101bに分割されてもよい。

例えば、下側部分101は、第１の直径を有し、下端部に閉じた底部を有する第１の下部領域101a(ここではカップ状)を含むことができる。この第１の下部領域101aは、実質的に、ドラム上のロータの駆動装置の駆動要素を受け入れるものである。第１の下部領域101aは、好ましくはより大きな直径の第２の領域101bによって垂直に上向きに続く。

従って、軸方向上方に向かって、下側部分101は上側部分102に続く。これは、少なくとも下部領域102aにおいて円錐状に先細りする構成を備えることができる。頂部に向かって、この円錐形の下部領域102aにハウジングヘッド102bを隣接させることができる。該ハウジングヘッド102bは、今度は円筒形の構成であって、それ自体に段差をつけることができる。
この形状が好ましいが、必須ではない。特に、下側部分101は、円錐形又は断面円錐形及び円筒形の方法で構成することもできる。

図２a及び図２bによれば、特に、カップ状の下部領域101a及びハウジングヘッド102bは、本質的に剛体であり、例えば、射出成形プラスチック要素として構成することができる。これらの下部領域101aとハウジングヘッド102bとの間の領域は、可撓性プラスチックの管部分101b、102a(図２a)から構成される。これは引き伸ばすことができる(図２b)。従って、引張り手段及びフックなどの張力手段151を用いて、又は他の何らかの方法で、外部のフレームワーク150に取り付けることができ、その結果、この引張りの結果として(図２b)、動作中に十分に安定したハウジング10を形成し、その結果、動作中に、後述する回転ロータに接触せず、回転ロータを取り囲む。

ハウジング10は、開口部、この場合は少なくとも２つ又は３つの開口部(後述)を除いて、有利には密閉されたコンテナのように構成される。これらの開口部は、入口開口部103と、１つ又は２つの流体出口部104、105である。単一の出口開口部のみが設けられている場合には、バッチ操作における固体相もドラム内に集められ、処理されるべき意図された量の懸濁液(ここには示されていない)の完全な処理の後にセパレータ全体と共に廃棄されることができる。

入口開口部103は、ハウジング10の中心に向かって上方から垂直に延びる入口管部106によって貫通している。ここで、２つの流体出口部104、105は、実質的に半径方向に延びることができる。
第１の流体出口部104、及びここでは、さらに第２の流体出口部105が、ハウジング10の上側部分102のハウジングヘッド102bに形成される。第１の流体出口部104と第２の流体出口部105はハウジング10の上端部に直接形成されるのが好ましい。

１つ又は２つ以上の流体出口部104、105の上流には、ハウジングの１つ又は２つ以上の環状空間107、108がある。１つ又は複数の出口部104、105は、１つ又は複数の流動相が、回転ドラム20の動作中に１つ又は複数の環状空間107、108から排出されることを可能にする。１つの環状空間又は２つ以上の環状空間107、108の重要性及び有益な効果は、以下でさらに説明される。

ハウジングの流体出口部104、105はここでは、ハウジング10から半径方向外向きに延びるノズルとして構成されており、このノズルには、ライン、特にホース等(ここでは図示せず)を接続することができる。好ましくは、１つの入口ライン及び幾つかの出口ライン、特に出口パイプ又はホースが入口部及び出口部に接続される。これらは、構成要素、特にハウジングをさらに安定化させ、空間的に限られた範囲に保持するように、ある固有の剛性を有する。

ハウジング10の内部には、駆動装置の回転可能なロータが、回転の垂直軸である仮想の「理想的な」回転軸Ｄを有する回転可能なドラム20と共に配置されている。実際の回転軸は、歳差運動(自転している物体の回転軸が、円を描くように振れる運動)のために垂直軸から逸脱する。

ドラム20及びその構成要素はまた、好ましくは全体的に、又はいずれにしても、大部分が(理想的には、説明される磁石を除いて)プラスチック材料又はプラスチック複合材料から作製される。ドラム20はまた、下側円筒形及び/又は円錐形部分201及び上側円錐形部分202、並びに図１及び図２の向きに垂直に上向きに延びる円筒形突起からなる一種のドラムヘッドを有する。

ハウジング10の入口パイプ106は、ハウジング10と同様に動作中に静止していてもよい。それは、ハウジング10の入口開口部を通って上方からドラム20内に垂直に延び、入口パイプと同心のドラム20の分配器204の分配器パイプ203内に入る。分配器は、回転システム(ロータ又はドラム)の一部を形成する。

１つ又は複数の流体出口部104、105の上流には、ハウジングの１つ又は複数の環状空間107、108がある。出口部により、回転ドラム20の作動中に環状空間107、108から流体が排出されることが可能になる。
流体出口部104、105及び/又は環状空間107、108をシールするために、特にそれらを互いにシールするために、１つ又は複数の-ここでは３つのシール109が、ドラム20とハウジング10との間に設けられる。これらのシールは、ここではシールリングとして構成されている。

図１の例では、ドラム20とハウジング10との間のエアギャップ内にて３つの半径方向に作用するシールリング109a、109bならびに109cが、ハウジング10の軸方向上部及び半径方向内側領域に対してドラム20上の半径方向外側の軸方向上部の外側領域をシールする。
シールリング109は、ここではメカニカルシールとして構成されることが好ましい。或いは、Elring(商標)シールのような他のシールリングを使用することもできる。

ドラム20ならびにハウジング10の意図された使い捨ての概念に起因して、メカニカルシール109の滑り軸受特性は、意図された１回の動作においてドラム20の半径方向の適切なベアリング支持を確実にするのに十分である。
メカニカルシール109の滑り軸受特性は、作動中にドラム20をドラムヘッドとも呼ばれるドラムの上端で半径方向に案内する。

ドラム20の歳差運動によるドラム20の補償及び揺動運動は、後述するロータ磁石アセンブリ332によって補償され得て、１回の動作に十分な方法で適切な制御システムと相互作用する。

最初に、ロータのさらなる構造をより詳細に説明する。
分配器204の分配器パイプ203は、半径方向の分配器チャネル205内に下向きに開口して、分離チャンバ又は遠心チャンバ206に至る。この分離チャンバ206には、ディスクパック207等の洗浄剤が配置されていてもよい。分配器204は、分配器基部205aを有し、該分配器基部205aは、ドラム20から、特にその円筒形部分201から軸方向下向きに突出する円筒形の下側延長部205bを有する。

分離チャンバ206において、供給パイプ106を通ってドラム20に供給される処理されるべき懸濁液Ｓは、ドラム20の回転駆動動作中に、遠心力によって、異なる密度の少なくとも２つの流動相ＬＰ及びＨＰに分離される。密度の低い流動相ＬＰは、分離チャンバ206内で半径方向内方に流れ、そこで第１の排出チャネル208を通って半径方向排出部209に上方に排出され、回転ドラムから半径方向排出部209を通って第１の環状空間107に半径方向に排出される。ここで、流動相ＬＰは、半径ｒｉでドラム20を離れる。そこから、流体は、その運動量によって環状空間内を循環し、上部の流体出口部104を通ってハウジング10から出る。

高い密度の流動相ＨＰは、分離チャンバ206内で半径方向外側に流れ、第２の排出チャネル210を通って半径方向排出部211内に上方に排出され、回転ドラムから半径方向排出部211を通って半径方向に第２の環状空間108内に排出される。ここで、流動相ＨＰは、半径ｒａでドラム20を離れる。そこから、その運動量によって環状空間108内を循環し、下部の流体出口部105を通ってハウジング10から流出する。
この流動相又は別の流動相、例えば廃棄されるべき廃棄相が、運転中にドラム20内に外部から集まるようにして、流動層が固体相を含む場合に、固体相が排出されないようにしてもよい。この場合、ドラム20は１回の排出のみを有する。

ｒａとｒｉの比は、ディスクパック内の２つの流動相の間の分離領域の半径を調節するために使用することができ、従って、個々の流動相の流量の調節を実現する。分離領域の半径は、流体出口部104及び/又は105を絞ることによっても変更することができる。
環状空間の下方の垂直領域では、ハウジング10とドラム20は、エアギャップＬＳだけ離間している。これは、ドラム20の高い回転速度をこのようにして比較的容易に達成することができるので、有利である。この領域では、エアギャップＬＳは、排出されるべき流動相ＨＰ、ＬＰのうちの１つで満たされていない。

ドラム20は、単一の電磁的な支持及び駆動装置30によってハウジング10内で浮遊され(suspended)、回転される。単一の電磁的な支持及び駆動装置30は単一のベアリング及び駆動ユニットを有する。
電磁的な支持及び駆動装置30は電動モータ330を備え、該電動モータ330は固定子磁石アセンブリ333を備えた固定子331をハウジング10の外部に有するタイプのベースを備える。ハウジング10は、動作中にベース上に配置されてもよい。ハウジング10の外部に制御ユニットを設けることもできる。したがって、これらの駆動構成要素は、有利なことに再使用可能であり、使い捨てバッチ操作を意図していない。

対照的に、ロータ磁石アセンブリ332を備えたロータは、ドラム20上のハウジング10の内側に形成されて、使い捨て動作のみのために設けられてもよい。このロータ磁石アセンブリ332は、動作後に廃棄されてもよく、又は代替的に、ハウジング10及びドラム20の残部の適切な廃棄後に再利用されてもよい。
次に、ロータ磁石アセンブリ332は、ハウジング10内のドラム20上に配置される。ロータ磁石アセンブリ332は、ハウジングの下側カップ状部分内に延びるが、作動中にドラム20が接触しない下側領域でドラム20上に形成することができる。

制御ユニットによる駆動装置の適切な制御の結果として、ロータ全体が回転するように設定され、固定子とロータとの間の磁気効果により、回転するだけでなく、動作中に維持される浮遊状態に入る。
ドラム20の軸方向及び半径方向の中心合わせは、制御装置によって行われ、この制御装置は、動作中に回転運動を調整し、動作中にロータ磁石アセンブリの、従って固定子磁石アセンブリ内で回転するロータの、軸方向又は垂直方向の配置が可成り規定されることが確実になるように、調整することを確実にする。

こうして、ロータ磁石アセンブリ332、ひいてはドラム20の軸方向への中心合わせは、制御ユニットによる固定子磁石アセンブリ333の制御及び調整によって、完全に又は実質的に唯一実現される。この調整は、非回転及び/又は回転システム上の１つ又は複数のセンサによって支持される。

このようにして、ドラム20は、半径方向に関して支持されることができるだけでなく、浮遊状態に保持され、軸方向の中心に置かれることもできる。ドラム20ならびにハウジング10の意図された使い捨ての概念のために、ドラム20の十分な半径方向及び軸方向の支持も本出願のために確保される。
駆動装置30は、電磁気的に作動させることができる。しかし、回転する永久磁石を介した駆動も実現できる。

適切な支持及び駆動装置30は、例えば遠心ポンプを駆動するために、Levitronix(商標)社によって使用及び提供されている(ヨーロッパ特許2273124号)。制御は、セパレータの半径方向の支持が確保されるような方法で、任意にテストを伴って、当業者によって容易にプログラム可能である。
作動時には、ドラム20はこうして回転する。この場合、ドラム20は、浮遊状態で軸方向に保持され、半径方向に中心に置かれる。好ましくは、ドラム20は、毎分1,000回転から20,000回転の間の速度で回転される。回転によって生成される力は、処理されるべき懸濁液の異なる相への分離、及び付随的に既に上記で詳細に説明したように、分離された懸濁液の排出をもたらす。

記載された実施形態では、駆動システム及び軸受の部品を除いて、単回の使用用に構成されるセパレータをハウジングと一緒に作製することが再び可能であり、これは、発酵ブロスなどの医薬品の処理に関して特に興味深く有利であり、その理由は、対応する製品バッチを処理するための動作の後、好ましくは製品バッチの処理中の連続動作で処理するための動作の後、ドラム20の洗浄を実行する必要がなく、ドラム20をハウジング10と一緒に全体として交換することができるからである。付随的に、磁石などの個々の要素を適切にリサイクルすることができる。

特定の用途では、製品と接触する全ての成分が完全に無菌又は滅菌であることが必要であり得る。これは、例えばベータ線によるこれらの成分の滅菌を必要とする。材料は、そのような照射に適していなければならない場合がある。
１つの変形例によれば、シールの走行面は鋼のスリーブで構成され得る。これらも滅菌できるようにするために、それらはオートクレーブ処理された鋼で作られなければならない。

セパレータ １
ハウジング １０
下側の円筒形部分 １０１
上側の円錐形部分 １０２
入口開口部 １０３
流体出口部 １０４、１０５
入口パイプ １０６
環状空間 １０７、１０８
シール １０９、１０９a、１０９b、１０９c
ハウジングヘッド １１０
ドラム ２０
下側の円筒形部分 ２０１
上側の円錐形部分 ２０２
分配器パイプ ２０３
分配器 ２０４
分配器チャネル ２０５
分離チャンバ ２０６
ディスクパック ２０７
分配器基部 ２０５a
円筒形延長部 ２０５b
排出チャネル ２０８
排出部 ２０９
排出チャネル ２１０
排出部 ２１１

支持及び駆動装置 ３０
電動モータ ３３０
固定子 ３３１
ロータ磁石 ３３２
固定子磁石 ３３３

回転軸 Ｄ
懸濁液 Ｓ
流動相 ＬＰとＨＰ
エアギャップ ＬＳ
半径 ｒｉ
半径 ｒａ

Claims (19)

1. 遠心分離領域において流動性の懸濁液Ｓを異なる密度の少なくとも２つの相ＬＰ、ＨＰに分離するためのセパレータ(１)であって、
   a) 動作中に静止し、少なくとも２つ以上の開口部(103、104、105)を有するコンテナとして構成され、これらの開口部(103、104、105)が、流入する懸濁液Ｓ用の開口した入口部(103)と、異なる密度の流動相ＬＰ、ＨＰ用であって、夫々に環状空間(107、108)が割り当てられる少なくとも１つ又は複数の出口部(104、105)とを構成するハウジング(10)と、
   b) ハウジング(10)の内側に配置され、垂直な回転軸Ｄを有し、ハウジング(10)の開口部(103、104、105)に対応する多数の開口部(203、209、211)を含む回転可能なドラム(20)と、
   c) 少なくとも１つの制御装置と電動モータ(330)とを備え、該電動モータ(330)は固定子(331)と、固定子磁石アセンブリ(333)と、ロータ磁石アセンブリ(332)を有するロータとを備え、ドラム(20)をハウジング(10)内にて浮遊状態で保持して、半径方向及び軸方向に支持し、回転状態に設定する多部品からなる単一の支持及び駆動装置(30)とを備え、
   d) ここで、固定子磁石アセンブリ(333)は、ハウジング(10)の外側に配置され、ロータ磁石アセンブリ(332)は、ハウジング(10)の内側にドラム(20)上に形成され、
   e) 動作中のドラム(20)の回転中にハウジング(10)とドラム(20)との間にエアギャップLSが形成されるセパレータ(1)において、
   f) ドラム(20)の軸方向への支持及び中心合わせは、ロータ磁石アセンブリ(332)の軸方向位置を前記制御装置によって前記電動モータを制御することによって多部品からなる支持及び駆動装置(30)によって実現され、及び
   g) １つ又は複数のシールリングがドラム(20)とハウジング(10)との間に配置され、これらのシールリングは、配置される領域においてドラム(20)を作動中に半径方向に支持する、セパレータ(１)。
2. 前記１つ又は複数のシールリングは、１つ又は複数の出口部の領域において、前記ドラム(20)と前記ハウジング(10)との間の前記環状空間(107、108)に隣接して分配される、請求項１に記載のセパレータ(１)。
3. 前記シールリング(109)は、メカニカルシールとして構成されている、請求項１又は２に記載のセパレータ(１)。
4. 前記入口部は、前記ハウジング(10)の中心方向に上方から垂直に延びる入口パイプ(106)として構成され、前記出口部(104、105)が半径方向に配向されている、請求項１乃至３の何れかに記載のセパレータ(１)。
5. 前記ドラム(20)内に、分配器(204)と、ディスクパック(207)である分離手段とが配置されている、請求項１乃至４の何れかに記載のセパレータ(１)。
6. 前記ドラム(20)の軸方向の上側部分(102)において、前記ドラム(20)上に第１の排出部(209)が形成されている、請求項１乃至５の何れかに記載のセパレータ(１)。
7. 第１の排出部(209)に隣接する軸方向の下側領域において、第２の排出部(211)がドラム(20)上に形成される、請求項６に記載のセパレータ(１)。
8. 前記ハウジング(10)は、専ら２つ又は３つの開口部を含み、他の箇所では密閉されるように構成される、請求項１乃至７の何れかに記載のセパレータ(１)。
9. ハウジング(10)は、全体に又は一部が本質的に非剛性で、形状が変化するコンテナとして構成されている、請求項１乃至８の何れかに記載のセパレータ(１)。
10. 前記コンテナ又はその少なくとも一部が袋として構成されている、請求項９に記載のセパレータ(１)。
11. 前記コンテナが、幾つかの領域に１つ以上の固有の剛性部分を有し、幾つかの領域に１つ以上の固有の非剛性部分を有する、請求項９又は１０に記載のセパレータ(１)。
12. 固有の非剛性部分が固有の剛性部分に接続される、請求項９乃至１１の何れかに記載のセパレータ(１)。
13. 前記コンテナは、２つの軸方向端部の各々に固有の剛性部分の１つを有する、請求項９乃至１２の何れかに記載のセパレータ(１)。
14. 一部が本質的に非剛性又は全体が本質的に非剛性のコンテナは、補助手段によって動作中の状態に配置され、動作中に前記全体が本質的に非剛性のコンテナ(10)又は前記一部が本質的に非剛性なコンテナが動作中に前記ドラム(20)に直接接触しないことを保証する、請求項９乃至１３の何れかに記載のセパレータ(１)。
15. 前記補助手段は、前記コンテナが引き伸ばされた状態で保持されるフレームワークとして構成される、請求項１４に記載のセパレータ(１)。
16. 前記フレームワークは、前記ハウジング(10)の外側に配置されたフレームワークとして構成され、前記フレームワーク上に、コンテナが引き伸ばされた状態で内側に保持される、請求項１５に記載のセパレータ(１)。
17. ハウジング(10)がプラスチック又はプラスチック複合材料からなる、請求項１乃至１６の何れかに記載のセパレータ(１)。
18. 前記ドラム(20)は、前記駆動装置の１つ以上の構成要素を除いて、プラスチック又はプラスチック複合材料からなる、請求項１乃至１７の何れかに記載のセパレータ(１)。
19. 遠心処理されるべき限られた量の懸濁液を処理するための単一の操作の為に、請求項１乃至１８の何れかのセパレータを使用する方法。

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