JPH01501453A - 遠心分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 遠心分離装置 技術分野 本発明は、生物学、生物物理学、医学および科学や工芸学の他の分野に使用され る遠心分離装置に関する。

遠心分離装置に負わされる主要な必要条件は、交換可能なロータ、その駆動装置 および拡散ポンプ（そのようなポンプの設置が計画される場合）の必要な温度条 件の維持である。

背景技術 真空室、交換可能なロータの駆動装置、拡散ポンプ、冷凍系および駆動装置と拡 散ポンプを冷却するための系を伺えた遠心分離装置（ベックマン・カンパニーの パンフレット「超遠心分離装置の準備」、Ｌ８、ｐ、５参照）が知られている。

この遠心分離装置では、交換可能なロータの駆動装置の温度条件が、遠心分離装 置に組み込まれた付加的な冷却ユニットにより維持される。そのような配置は、 遠心分離装置を構造的に過度に複雑にする。

なぜなら、その配置は、二つの冷却ユニット、すなわち一つの真空室の冷凍系に 、かつ一つを駆動装置の冷却系に設けることを必要とするからである。

ンブ、冷凍系、駆動装置の軸受を潤滑するための系および冷却系を備えた遠心分 離装置（シンポジウムの資料　。

［ヒロウス・クリスト（Ｈｅｒａｅｕｓ　Ｃｈｒｉｓｔ）カンパニーの６）が知 られている。この遠心分離装置では、交換可能なロータの温度条件が冷凍系によ り維持され、−刃交換可能なロータの駆動装置と拡散ポンプの温度条件が、水主 要ラインからの水が冷却剤として使用される冷却系により維持される。このため 、次いで、その系がそんなに機動的でなくなり、水を供給および排出するための 付加的な管、フィルタおよび特別な取付具が必要になる。もう一つの不利益は、 管、フィルタおよび通路の周期的洗浄と関連している。加えて、遠心分離装置か ら排出される水が再使用に適していない。このことは、経済的および生態学上の 両方の観点から非常に不利益である。

また、交換可能なロータを収容する真空室と、冷却剤を前記室の内側に配置され た蒸発器へ循環させるラインを経て連結された冷却ユニットと、軸受と冷却ジャ ケットを有する交換可能なロータの駆動装置と、油を軸受へ送るためのポンプを 有するオイルタンクとを含む上記の構造（前記のシンポジウムの資料、ｐ、１５ 参照）の改変例も知られている。ロータ駆動装置および拡散ポンプの冷却は、こ の遠心分離装置の構造では、水を循環させるための特別な電気的手段によりなさ れる。

この配置はかなり複雑である。なぜなら、この配置は、付加的な水タンク、水を 循環させるためのポンプ、熱交換器および第二冷却ユニットを必要とするからで ある。

これに伴う不利益は、遠心分離装置の過度の重さと大きさである。

発明の開示 本発明の目的は、軸受潤滑油を、ロータ駆動装置を冷却するための媒体として使 用して遠心分離装置を構造的に単純化しかつその大きさと重さを減らすことがで きるような構造を有する遠心分離装置を提供することである。

本発明の目的を達成するには、交換可能なロータを収容する真空室と、冷却剤を 循環させるラインを経て、真空室に配置された蒸発器に連結された冷却ユニット と、軸受および冷却ジャケットを有するロータ駆動装置と、油を軸受に送るため のポンプを有するオイルタンクとを有する遠心分離装置において、本発明により 、油と冷却ユニットの冷却剤の間の熱交換を確保するように配置された、油を冷 却するための熱交換器が設けられ、一方油を軸受に送るためのポンプが熱交換器 およびロータの駆動装置の冷却ジャケットを介してオイルタンクに連結されるよ うにすればよい。

ロータ駆動装置の冷却系のこの配置により、軸受潤滑油を、ロータ駆動装置を冷 却するための媒体として使用することができ、それによりロータ駆動装置を冷却 するための付加的な手段が不要になり、かつ小形の構造的に簡単な遠心分離装置 を設けることができる。

提案された遠心分離装置には、冷却ジャケットを有する拡散ポンプを設けるのが 好ましいが、その際ロータの駆動装置の軸受に油を送るためのポンプを、熱交換 器、拡散ポンプの冷却ジャケットおよびロータ駆動装置の冷却ジャケットを介し てオイルタンクに連結する。

このような構造によれば、付加的な冷却剤や余分な特別な手段を用いずに拡散ポ ンプを冷却して遠心分離装置を単純化しかつその重さを減らすことができる。

図面の簡単な説明 さて、本発明を、付図と関連してあげられた種々の特定の実施例を参照して非常 に詳細に述べる。

第１図は、真空および冷凍系、潤滑系および冷却系を有する、本発明による遠心 分離装置の全体の概略表示であり、そして第２図は拡散ポンプを有する提案され た遠心分離装置の実施例を示す。

発明を実施するための最良の形態 高い回転速度で作動しかつ超遠心分離装置としても知られる工業遠心分離装置に は、通常所望の負圧度を維持する真空系と、所望の温度条件を維持する冷凍系と 、潤滑系と、および回転する部分、特に軸受を冷却する系とが設けられている。

さて、提案された遠心分離装置の特定の総括的でない改変例を概略的に示す第１ 図を参照すると、真空室１（第１図）内の所望の真空度を維持する真空系は、真 空ポンプ２を含む。真空室１は、遠心分離する必要な条件を確保する手段を収容 している。

冷凍系は、冷却ユニット３と、室１に収容された蒸発器４とを有する。ヒータ６ は、室１の底と蒸発器４の外殻５との間に配置されている。

室１の内側には、駆動装置９の可撓性軸８に固定された交換可能なロータ７が取 りつけられている。

交換可能なロータフの予め設定された温度条件は、冷却ユニット３とヒータ６に より維持される。交換可能なロータ７を回転させる駆動装置９の軸受１０の潤滑 を容易にするために、オイルタンク１２に固定されたオイルポンプ１１を含む潤 滑系が設けられている。オイルタンク１２は、ポンプ１１を電動機１５に連結す る柱１４に取りつけられたフィルタ１３を収容している。管１７を経て軸受１０ に連結された弁１６は、油をオイルタンク１２から軸受１０へ供給するために用 いられている。管１８が駆動装置９とタンク１２に連結されていて、油を軸受１ ０からあけるのに役立つ。

駆動装置９の予め設定された温度条件を維持する冷却系は、熱交換器１９と、こ の熱交換器を冷却系および潤滑系と連通する管とからなる。弁１６および管１７ ゜１８は、駆動装置９の軸受を潤滑するための潤滑回路を区画する。フィルタ１ ３は、管２０により熱交換器］９と連通している。駆動数置９の冷却ジャケット ２１も、管２２により熱交換器１９と連通している。熱交換器１９を通って循環 する油は、管２３を介してオイルタンクへ戻される。

熱交換器１９、管２０．２２．２３および冷却ジャケット２１が駆動装置９の冷 却回路を形成する。冷却ユニット３は管２４により温度制御弁２５と連通し、こ の温度制御弁は管２６により蒸発器４に連結されている。蒸発器４は管２８によ り熱交換器１９のコイル２７に連結されている。次いで、コイル２７は管２９に より冷却ユニット３に連結されている。管２６．２８および２９が、冷却ユニッ ト３の冷却剤を循環させるためのラインを形成する。熱交換器１９は、熱交換器 内を循環する冷却剤と油の間の熱伝達を確保するように配置されている。管２９ には、温度制御弁２５を制御する感熱要素３０が設けられている。このようにし て、交換可能なロータフの冷却回路を循環する冷却ユニット３の冷却剤が、同時 に、駆動装置９の冷却回路を循環する油を冷却する。

遠心分離装置は、次のように作動する。分析すべき試料を、交換可能なロータフ に装入し、その後ロータを駆動装置９の可撓性軸８に取りつける。それから、真 空ポンプ２を係合させ、ポンプ１１と冷却ユニットを作用させる。室１が予め設 定された残留圧力に達すると、駆動装置９が付勢されて、ロータ７をあらかじめ 設定された回転速度に加速する。以下引き続いて、潤滑、冷凍および冷却系の作 用を述べる。

潤滑系は次のように作用する。油がポンプ〕１によりタンク１２からフィルタ１ ３へ、そしてそれから弁１６へ運ばれて、そこから管１７に沿って軸受１０へ流 れる。

軸受ｌＯから油が管１８に沿ってタンク１２へ流れる。

冷凍系は次のように作用する。冷却剤として使用される液体のフレオンが冷却ユ ニット３から管２４に沿って温度制御弁２５へ運ばれ、そこから管２６に沿って 蒸発器５へ送られる。それから、フレオンが管２８に沿って熱交換器１９のコイ ル２７へ運ばれ、そこから管２９に沿って冷却ユニット３へ流れる。駆動装置９ の冷却回路へ送られた油の予め設定された温度を維持することは、外側媒体の温 度にかかわらず、駆動装置９の作動条件を最適にするために必要である。油の温 度は、温度制御弁２５により制御される。制御信号が、管２９に配置された感熱 要素３０から弁２５へ搬送される。冷却回路を循環する油が、潤滑系で用いられ る同じポンプ１１によりこの回路へ送られる。ポンプ１１の作動により、油がフ ィルタ１３から管２０を通って熱交換器１９へ流れ、そこで油が冷却される。

冷却された油は管２２に沿って冷却ジャケット２１へ運ばれ、そこからその油は 管２３に沿って流れてオイルタンク１２へ戻される。

第２図を参照すると、提案された遠心分離装置の改変された形態が示されており 、この装置には、管３３により駆動装置９の冷却ジャケット２１へ連結された冷 却ジャケット３２を有する拡散ポンプ３１がある。

この遠心分離装置は、油が熱交換器１９から管２２に沿って拡散ポンプ３１の冷 却ジャケット３２へ流れ、そしてさらに管３３に沿って駆動装置９の冷却ジャケ ット２１へ流れ、そこから油が管２３に沿ってオイルタンク１２へ戻されるとい う点を除いて同様に作動する。冷却系を循環する油の温度は、冷凍系の冷却ユニ ットにより維持される。これにより、第二の冷却ユニットと、冷却剤を循環させ るポンプを有する第二のタンクとを設ける必要が除かれる。もう一つの利益は、 冷却系により占められるスペースが遠心分離装置の全体量の多くて１．５％にな ることである。

産業上の利用可能性 本発明により、遠心分離装置の交換可能なロータの駆動装置および拡散ポンプ（ 遠心分離装置の構造がそのようなポンプを計画している場合）の予め設定された 温度条件を維持することができる。ロータ駆動装置の軸受を潤滑するための油を 、この駆動装置を冷却するための作用剤として使用できる冷却系のそのような構 造のおかげで、第二の冷却ユニット、または冷却剤を循環させるポンプを有する 第二タンクおよび冷却放熱器を設ける必要がない。一般に、提案された遠心分離 装置は小形でありかつ製造が簡単である。

国際調査報告

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．交換可能なロータ（７）を収容する真空室（１）と、冷却剤を循環させるラ インを経て、真空室（１）に配置された蒸発器（４）に連結された冷却ユニット （３）と、軸受（１０）および冷却ジャケット（２１）を有するロータ駆動装置 （９）と、油を軸受（１０）に送るためのポンプ（１１）を有するオイルタンク （１２）とを含む遠心分離装置において、油と冷却ユニット（３）の冷却剤の間 の熱交換を確保するように配置された、油を冷却するための熱交換器（１９）が 設けられ、一方油を軸受（１０）に送るためのポンプ（１１）が熱交換器（１９ ）およびロータの駆動装置（９）の冷却ジャケット（２１）を介しでオイルタン ク（１２）に連結されていることを特徴とする遠心分離装置。 ２．冷却ジャケット（３２）を有する拡散ポンプ（３１）が設けられ、ロータの 駆動装置（９）の軸受（１０）へ油を送るためのポンプ（１１）が、熱交換器（ １９）、拡散ポンプの冷却ジャケット（３２）およびロータの駆動装置（９）の 冷却ジャケット（２１）を介してオイルタンク（１２）に連結されていることを 特徴とする、請求の範囲１に記載された遠心分離装置。