JPH07116553A

JPH07116553A - 遠心分離機

Info

Publication number: JPH07116553A
Application number: JP26240493A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Takamura; 努高村; Katsunori Akatsu; 勝則赤津
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1993-10-20
Filing date: 1993-10-20
Publication date: 1995-05-09

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明の目的は、温度制御時の温度のずれを補
正する温度補正値を読み書き可能なメモリに記憶するよ
うにし、且つその温度補正値を用いた遠心分離機運転終
了後の温度制御誤差を求め、これを現在使用した温度補
正値に加算し新たな温度補正値を作成してメモリに更新
することである。【構成】任意のロータ、設定温度、設定回転数、雰囲気
温度等の運転条件下における温度補正値をＲＡＭ１２上
に運転条件に対応づけて記憶し、実際に任意の遠心分離
機据え付け場所において、任意のロータ、ロータ設定温
度、設定回転数、雰囲気温度の時の運転を行う。この時
運転条件に対応する温度補正値をＲＡＭ１２より参照
し、これにロータ設定温度を加算し制御温度を求めロー
タ周囲温度検出装置５の検出温度が制御温度に近づくよ
うに冷却装置３を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は血液、微生物、菌体、生
物細胞、化学物質等の分離試料及び分離試料を収納する
ロータの温度制御に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の遠心分離機の温度制御は、実公昭
６３−１８５４６５号公報に示すようにチャンバ内に設
置された温度センサにより検出したロータ温度が、ロー
タ設定温度に近づくように冷却装置を制御した際に生ず
るロータ設定温度と実際のロータ温度との制御誤差を実
験により予め求めておき、その制御誤差より補正温度値
を算出してリードオンリメモリ（以下ＲＯＭと称す）に
任意条件毎に記憶しておき任意条件での運転を行う際、
対応する温度補正値を参照しロータ設定温度に加算して
制御温度を求め、温度検出装置で検出されるロータ温度
が制御温度に近づくように冷却装置を制御してロータ温
度を任意温度に制御していた。また制御温度誤差の大半
はロータ回転時の空気摩擦熱によるものであるため温度
補正値はロータ種類及びロータ回転数に対応づけて記憶
されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来技術においては補
正値を決定する際、制御誤差に影響を与える回転数に対
応づけて補正値を求めているが、ロータ種類とロータ設
定回転数が同じでも、ロータ設定温度及び雰囲気温度が
変化すると、当初に決定した補正値を加算してもまた制
御誤差が発生してしまうので、同じロータ設定回転数で
ロータ設定温度及び雰囲気温度を変化させた場合の制御
誤差を求め、最も制御誤差の小さくなる温度補正値を決
定していく最適化作業を必要としていた。このため遠心
分離機で使用し得る任意ロータの全てについて行う必要
があり膨大な作業工数を要するという問題があった。し
かしながら、必ず見落としが発生し顧客の使用環境、運
転条件下では、ロータ設定回転数毎に決定した温度補正
値だけでは補いきれない誤差が発生し、しかも一度決定
しＲＯＭに書き込まれた温度補正値については修正がで
きないので、制御誤差発生時は顧客に新しい温度補正値
を書き込んだＲＯＭを提供しなければならず材料費、輸
送費、修理人員の人件費が必要となっていた。また、そ
の作業工数を費やし数十種類のロータに関して温度補正
値を決定した割には、顧客の所有するロータ及び運転条
件及び用途は少ない。

【０００４】本発明の目的は、温度補正値の決定に要す
る作業工数を低減し、顧客の使用環境、運転条件下にお
いて最適の温度補正値が決定され、ロータ温度に対する
温度制御精度を向上することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に任意ロータを任意のロータ設定回転数、ロータ設定温
度、雰囲気温度における運転を行う都度、運転停止後の
実際のロータ温度を検出し、ロータ設定温度との制御誤
差を現在まで用いていた温度補正値に加算し新たな温度
補正値としてロータ種類、ロータ設定回転数、ロータ設
定温度及び雰囲気温度と対応づけて記憶し、次回からの
同条件下で運転された場合に活用することにより達成さ
れる。

【０００６】

【作用】任意のロータ、設定温度、設定回転数、雰囲気
温度等の運転条件下における温度補正値を記憶する場所
をＲＡＭ上に設ける。この記憶する場所には予め任意の
温度補正値が記憶されているものとする。実際に任意の
遠心分離機据え付け場所において任意のロータ、ロータ
設定温度、ロータ設定回転数、雰囲気温度の時の運転を
行う。この時の運転条件および雰囲気温度に対応する温
度補正値をＲＡＭより参照し、ロータ設定温度を加算し
制御温度を求めロータ周囲温度検出装置の検出温度が制
御温度に近づくよう冷却装置を制御する。運転終了後、
ロータ温度検出装置をロータに接触させてロータ温度を
検出し、ロータ設定温度との制御誤差を前記温度補正値
に加算し新たな温度補正値として揮発性メモリであるラ
ンダムアクセスメモリ（以下ＲＡＭと称す）に更新して
次回からの同条件下における運転に活用する。

【０００７】

【実施例】図１は本発明になる遠心分離機を示す構成図
であり、遠心分離機を制御するＣＰＵ１０はＲＯＭ１１
に記憶されているプログラム及び不揮発性データを参照
し各装置間の動作の指示やデータの通信を行う。以下、
図８に示すフローチャートに従い本考案の実施例を説明
する。ここで最初に温度補正値ΔＴとして記憶されてい
る全てのデータは任意の値となっており、次に行われる
運転において温度制御誤差が発生しやすい状況にあるも
のとする。（ステップ８１）操作部９によりロータ種
類、ロータ設定回転数、ロータ設定温度、運転時間を設
定し（ステップ８２）、運転開始指示を出す。（ステッ
プ８３）ＣＰＵ１０は操作部９の指示に従い回転検出装
置８で検出されるロータ回転数をＣＰＵ１０に取り込
み、回転制御信号を駆動回路７へ出しチャンバ２の中に
納められたロータ１がロータ設定回転数になるように駆
動部６を制御し始める。（ステップ８４）雰囲気温度検
出装置５により雰囲気温度ＴＲを、またロータ周囲温度
検出装置４によりロータ周囲温度Ｔｒを検出しＣＰＵ１
０に取り込む。（ステップ８５）運転条件と雰囲気温度
ＴＲに従い、ＲＯＭ１１上に構成されたテーブルと運転
条件および雰囲気温度ＴＲを検索手段としてＲＯＭ１１
上に構成されたテーブルを検索し、ＲＡＭ１２上の温度
補正テーブルより該当する温度補正値ΔＴをＣＰＵ１０
に取り込む。（ステップＦ８６）ここで該当する温度補
正値ΔＴの記憶場所を検索する方法について言及してお
く。図２は本考案において温度補正値ΔＴを参照・書き
込みを行う為のテーブル構成図であり、ロータテーブル
２１、設定回転数テーブル２２、設定温度テーブル２
３、雰囲気温度テーブル２４はＲＯＭ１１上に設け、温
度補正テーブル２５は温度補正値データを参照するだけ
でなく書き込みも可能なＲＡＭ１２上に設けてある。ま
たロータテーブル２１は単一のテーブルで構成されてい
るが、設定回転数テーブル２２、設定温度テーブル２
３、雰囲気温度テーブル２４、温度補正テーブル２５は
運転条件ごとに小テーブルに分けて構成されている。前
記のようなテーブル構成において、ロータテーブル２１
に始まり、設定回転数テーブル２２、設定温度テーブル
２３、雰囲気温度テーブル２４、温度補正テーブル２５
と運転条件に該当する小テーブルを選択していくことで
運転条件と雰囲気温度に対応した温度補正値ΔＴを参照
したり、修正して新たに書き込むことができる。具体的
にロータ種類としてロータ１を用い、ロータ設定回転数
ＮＳ＝１ｋｒｐｍ，ロータ設定温度ＴＳ＝１０℃，雰囲
気温度ＴＲ＝２０℃の場合の温度補正値ΔＴを求めるま
での過程を図３乃至図６を用いて説明する。

【０００８】図３はロータテーブル２１と設定回転数テ
ーブル２２の小テーブルの対応を示したもので、ロータ
１からロータｉまでのロータが設定回転数小テーブル３
１から設定回転数小テーブル３３に１対１で対応してい
る。従えば使用ロータがロータ１なので設定回転数小テ
ーブル３１を選択することになる。図４はロータ種類に
よって選択された設定回転数小テーブル３１と設定温度
テーブル２３の小テーブルの対応を示したもので、ＮＳ
＝０ｒｐｍに始まりＮＳ≦ＮＳＨｒｐｍまである各設定
回転数域が設定温度小テーブル４１から設定温度小テー
ブル４３に１対１で対応している。従えばロータ設定回
転数ＮＳ＝１ｋｒｐｍなので設定温度小テーブル４２が
選択される。図５はロータ設定回転数によって選択され
た設定温度小テーブル４２と雰囲気温度テーブル２４の
小テーブルの対応を示したものでＴＳ≦ＴＳＬ℃に始ま
りＴＳ≦ＴＳＨ℃まである各設定温度域が雰囲気温度小
テーブル５１から雰囲気温度小テーブル５３に１対１で
対応している。従えばロータ設定温度ＴＳ＝１０℃なの
で雰囲気温度小テーブルｌ５２が選択される。図６は設
定温度によって選択された雰囲気温度小テーブル５２と
温度補正テーブル２５の小テーブルの対応を示したもの
で、ＴＲ≦ＴＲＬ℃に始まりＴＲ≦ＴＲＨ℃まである雰
囲気温度域が温度補正小テーブル６１から温度補正小テ
ーブル６４に１対１で対応している。従えば、雰囲気温
度ＴＲ＝２０℃なので温度補正小テーブル６３が選択さ
れ、温度補正値ΔＴ＝ΔＴｎ＋１が得られる。

【０００９】再び、図８に示すのフローチャートの続き
を説明する。ＣＰＵ１０にてロータ設定温度ＴＳと前記
ΔＴを加算して制御温度ＴＣ＝ＴＳ＋ΔＴを計算し（ス
テップ８７）、ロータ周囲温度検出装置４で検出したロ
ータ周囲温度Ｔｒが制御温度ＴＣに近づくように冷却装
置３を制御し、ロータ温度Ｔｒｏｔが設定温度ＴＳに近
づくように制御する。（ステップＨ８８）設定した運転
時間が経過したか（ステップ８９）、あるいは操作部９
により運転停止指示が出された場合（ステップ９０）Ｃ
ＰＵ１０は、回転検出装置８で検出されるロータ回転数
をＣＰＵ１０に取り込み、回転制御信号を駆動回路７へ
出し、チャンバ２の中に納められたロータ１の回転数が
減速し停止するように駆動部６を制御する。（ステップ
９１）前記運転が終了してロータ回転数＝０ｒｐｍにな
った時点で、作業者がロータ温度検出装置１３をロータ
に接触させてロータ温度Ｔｒｏｔを検出し、ＣＰＵ１０
に取り込む。（ステップ９２）このようにして得たロータ温度Ｔｒｏｔとロータ設定温
度ＴＳと制御誤差α＝ＴＳ−Ｔｒｏｔを計算し（ステッ
プ９３）、温度補正値ΔＴと制御誤差αを加算し新たな
温度補正値ΔＴ＝ΔＴ＋αを計算する。（ステップ９
４）運転条件および運転中の雰囲気温度ＴＲに対応する
ＲＡＭ１１上の記憶場所を前記検索手段によって記憶場
所を検索し、新たな温度補正値ΔＴを記憶・更新する。
（ステップ９５）以上、ステップ８１からステップ９５
を繰り返すことにより運転条件や雰囲気温度について最
適の温度補正値ΔＴを最適値にし精度よい温度制御が可
能となる。図７は雰囲気温度小テーブル５２と温度補正
テーブル２５の小テーブルの対応を示したもので、温度
補正値小テーブルの構成が請求項１記載のものと異なっ
ている。請求項１記載のものでは、温度補正小テーブル
６１から温度補正小テーブル６４のそれぞれについて最
も新しい温度補正値ΔＴしか記憶できなかったが、請求
項５では過去の同運転条件および雰囲気温度ＴＲにおけ
る任意回数Ｚ個まで記憶しておけるようにして、最新の
温度補正値ΔＴ１から過去Ｚ回前の温度補正値ΔＴＺま
でのすべての合計の平均ΔＴと設定温度ＴＳを加算し制
御温度ＴＣ＝ＴＳ＋ΔＴを求めるようにする。また運転
終了は平均ΔＴと制御誤差αを加算し新たな温度補正値
ΔＴ１として小テーブルに更新し、Ｚ番目の古い温度補
正値ΔＴＺは排除する。このように過去数回の温度補正
値の平均ΔＴを制御に用いれば、雰囲気温度急変等の突
発的な原因で制御誤差αが急変し温度補正値を誤って計
算し、更に大きな制御誤差αを作りだすような不具合を
防止することができる。なお、請求項１乃至請求項４記
載では、ロータに関する温度情報を得るために、回転中
（運転中）はロータ周囲温度検出装置４を、運転終了後
はロータ温度検出装置１３を用いており、特にロータ周
囲温度検出装置１３をロータに接触させる作業は作業者
自信が行わなければならない。この点を改善したものが
請求項５記載のものである。図１においてロータ周囲温
度検出装置４をロータ輻射温度検出装置に置き換え、ロ
ータ周囲温度Ｔｒの検出を行わせる。（ステップ８５）
更にロータ温度検出装置を削除し、ロータ停止後（運転
停止後）のロータ温度Ｔｒｏｔの検出もロータ輻射温度
検出装置自動的に行う。（ステップ９２）ロータ回転中
はロータの輻射温度を検出しているとはいえ誤差を含み
厳密なロータ温度Ｔｒｏｔを計測することができない
が、遠心分離機運転終了後のロータ周囲温度Ｔｒとロー
タ温度Ｔｒｏｔには誤差が小さくなりロータ輻射温度Ｔ
ｒをロータ温度Ｔｒｏｔと見立てることができ、作業者
の手をわずらわせずに非接触に測定することができる。
なお、図１に示す構成において温度補正値ΔＴを記憶す
る場所としてＲＡＭ１２を用いているものの、変わりに
データを書き込み及び消去可能なＥＥＰＲＯＭを使用し
ても前記と同じ機能を果たすことができる。

【００１０】

【発明の効果】本発明によれば、工場側で全てのロータ
についての温度補正値を求める作業工数がなくなる。ま
た遠心分離機の据え付け環境にも関わらず、顧客が所有
するロータについて運転条件を入力して運転を行えば、
温度制御誤差が運転回数に応じて集束する方向に向かい
温度制御精度が向上して顧客環境に順応した温度制御を
行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案になる遠心分離機を示す構成図である。

【図２】本考案における温度補正値の参照及び書き込み
を行うためのテーブル構成図である。

【図３】本考案のロータテーブルと設定回転数テーブル
の小テーブルとの関係を示す構成図である。

【図４】本考案の設定回転数小テーブルと設定温度テー
ブルの小テーブルとの関係を示す構成図である。

【図５】本考案の設定温度小テーブルと雰囲気温度テー
ブルの小テーブルとの関係を示す構成図である。

【図６】本考案になる雰囲気温度小テーブルと温度補正
テーブルの小テーブルとの関係を示す構成図である。

【図７】本考案になる他の実施例を示す雰囲気温度小テ
ーブルと温度補正テーブルの小テーブルとの関係構成図
である。

【図８】本考案になる温度制御を示すフローチャートで
ある。

【符号の説明】

１はロータ、２はチャンバ、３は冷却装置、４はロータ
周囲温度検出装置、５は雰囲気温度検出装置、６は駆動
部、７は駆動回路、８は回転検出装置、９は操作部、１
０はＣＰＵ、１１はＲＯＭ、１２はＲＡＭ、２１はロー
タテーブル、２２は設定回転数テーブル、２３は設定温
度テーブル、２４は雰囲気温度テーブル、２５は温度補
正テーブル、３１は設定回転数小テーブル、３２は設定
回転数小テーブル、３３は設定回転数小テーブル、４１
は設定温度小テーブル、４２は設定温度小テーブル、４
３は設定温度小テーブル、５１は雰囲気温度小テーブ
ル、５２は雰囲気温度小テーブル、５３は雰囲気温度小
テーブル、６１は温度補正小テーブル、６２は温度補正
小テーブル、６３は温度補正小テーブル、６４は温度補
正小テーブル、８１乃至９５はそれぞれのステップであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】試料を装填するロータと、該ロータを収
納するチャンバと、該チャンバ内の前記ロータを高速回
転する駆動部と、前記ロータの温度制御を行う冷却装置
と、温度情報を検出する温度検出装置とを有する遠心分
離機において、運転中または運転後、実際の前記ロータ
の温度データを入力することにより、前記ロータ設定温
度に対して前記ロータの種類、回転数及び周囲温度等の
運転条件を考慮し温度補正データを作成することができ
ることを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】前記ロータ設定温度に対する制御誤差を
温度補正値に加算して新たな前記温度補正値を作成し、
運転条件に対応づけて揮発性メモリに記憶することを特
徴とする請求項１記載の遠心分離機。
【請求項３】前記温度補正値を前記ロータ設定温度に
加算して制御温度を求め、前記ロータの周囲温度検出装
置の検出温度が制御温度に近づくように前記冷却装置を
制御し前記ロータの温度を前記ロータ設定温度に制御す
ることを特徴とする請求項２記載の遠心分離機。
【請求項４】前記揮発性メモリ上の前記温度補正値記
憶場所を同運転条件について複数個設け、過去任意回数
にわたり同じ運転条件下で使用した任意個数分の前記温
度補正値を記憶可能にし、新たな温度制御を行う際及び
新たな温度補正値を作成する際、それらの平均を用いる
ことを特徴とする請求項１記載の遠心分離機。
【請求項５】実際の前記ロータの温度を運転後に自動
的に求め、新たな温度補正データを作成することを特徴
とする請求項１記載の遠心分離機。