JPH11262681A - 遠心機、特に生体液を遠心分離するためのスライドシ―ルレス流動遠心機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 駆動装置がほとんど整備不要であり、高い回
転数と比較的小さな駆動性能とで運転できる動作騒音の
少ないスライドシールレス遠心機を提供する。 【解決手段】 遠心機、特に生体液を遠心分離するため
のスライドシールレス流動遠心機が架台を有し、この架
台でフレーム（１）が回転可能に支承されている。遠心
室（３）はこの回転フレーム（１）でその軸の周りを回
転可能に支承されている。遠心室（３）はフレーム
（１）と同じ回転方向に倍の回転数で駆動される。遠心
室、もしくは回転フレームにトルクを伝達するために、
継手円板または歯車の態様に構成される磁力で噛み合う
継手要素が使用される。動力の伝達は非接触式に摩耗な
しに行われる。したがって、潤滑が必要でなく、これに
より埃や汚れの集積も減少する。さらに、騒音の発生が
少ない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、遠心機、特に生体
液、例えば血液を遠心分離するためのスライドシールレ
ス流動遠心機に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような遠心機においては生体液は流
動状態で遠心分離され、液は管路を介して、回転する遠
心室に流入し若しくはそこから流出する。遠心室と管路
の固定接続箇所との間の相対運動の故に管路をガイドす
ることには問題が多い。従来の流動遠心機は、管路の捩
れまたはよじれを防止するために回転管継手を利用して
いる。ドイツ公開公報（ＤＥ−Ａ）３２４２５４１に述
べられたスライドシールレス血液遠心機では、管路が遠
心室の半分の回転数を有する輪として遠心室の周りに通
される。このために、遠心室に比べて半分の回転数で回
転する回転フレームに管路は結合されている。遠心室お
よび回転フレームを駆動するために、回転フレームを中
空軸に結合し、この中空軸内を延びる駆動軸によって遠
心室の駆動を行うことが提案される。公知の遠心機では
駆動軸から遠心室にトルクを伝達するためにベルト伝動
装置が使用される。ベルト伝動装置を備えた血液遠心機
は米国特許４４２５１１２Ａからも公知である。国際特
許ＷＯ９６／４０３２２に述べられた血液遠心機は構造
がきわめてコンパクトである点で優れている。遠心室お
よび管路連行子(line pusher) を遠心室と同じ回転方向
に半分の回転数で駆動することは歯車伝動装置を介して
行われる。欠点として歯車の動作騒音が比較的大きく、
供血者も担当者も不快に感じることになる。更に、歯車
の使用は遠心機を非常に精確に、従って手間と費用をか
けて製造することを要求する。また、歯車には油をささ
ねばならず、それによって遠心機の整備支出が高めるだ
けでなく、埃や汚れを集積させることにもなる。それ故
に、伝動装置は完全密閉にしなくてはならないであろ
う。しかし伝動装置を密閉容器内に配置すると、発生す
る損失熱を排出するとき諸問題も生じる。更に、歯車は
絶えず摩耗を受けている。ＷＯ９６／０４９９６に述べ
られた遠心機の遠心室が電動機の回転子として構成され
ている。しかしこの公知の遠心機では管路の捩れまたは
よじれの問題を生じる流動遠心機は重要ではない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、その
駆動装置が殆ど整備不要であり、高い回転数と比較的小
さな駆動性能とで運転することのできる動作騒音の少な
いスライドシールレス遠心機を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】この課題の解決は、本発
明によれば、請求項１もしくは１７に明示された特徴に
よってなされる。

【０００５】本発明による遠心機は２つの動力伝達系を
含み、第１動力伝達系は遠心室にトルクを伝達するのに
役立ち、第２動力伝達系は回転フレームにトルクを伝達
するのに役立つ。遠心室および回転フレームの駆動は共
通の電動機または別々の電動機を介して行うことができ
る。第１および／または第２動力伝達系は、トルクを伝
達するために、磁力でトルクを伝達可能であるような状
態にある相互に離間配置される継手要素を有する。動力
の伝達は非接触式に、しかも摩耗なしに行われる。潤滑
が必要でなく、そのことから埃や汚れの集積も減少す
る。更に、騒音の発生が少ない。液を供給および／また
は排出するための管路を継手要素の間の隙間に通すこと
ができることも有利であり、こうして駆動要素の空間的
配置が簡素になっている。継手要素は遠心室もしくは回
転フレームと一体にしておくことができる。しかしそれ
らは遠心室および回転フレームから空間的に分離してお
くこともでき、各継手要素から遠心室もしくは回転フレ
ームへのトルクの伝達は磁力で噛み合った他の継手要素
を介して、または構成を異にする他の伝動部材を介して
行うことができる。磁石は継手円板の上面または下面に
固着しておくことができるが、しかし継手円板内に組み
込み、もしくは遠心室の一体な構成要素としておくこと
もできる。平滑な表面を達成するために磁石間の隙間は
例えばシーリング材を充填しておくことができる。特
に、１つの継手要素の隣接する磁石の磁極が互いに逆向
きとなるように１つの円周上に配置される磁石を継手要
素が有するときには、比較的大きなトルクを伝達するこ
とができることが実験で判明した。これらの磁石は好ま
しくは永久磁石である。しかし、トルクを伝達するのに
電磁石も原理的には使用することができる。

【０００６】継手要素は継手円板の態様にしたがって構
成しておくことができる。遠心機の好ましい実施態様で
は、共通の軸線の周りを回転可能に支承され、継手円板
の態様にしたがって構成される２つの継手要素が第１お
よび／または第２動力伝達系内に設けられており、磁石
は継手要素の上面または下面上で円周に沿って向き合わ
せて配置されている。このような配置は動力伝達系の軸
が一直線に並んでいるときにトルクを伝達するのに役立
つ。意外なことに、継手円板が２本の平行な軸線の周り
を回転可能に支承され、磁石が継手要素の上面または下
面上で円周の一部に沿ってのみ向き合わせて配置されて
いるときでも、比較的大きなトルクの伝達が可能である
ことが判明した。このような配置は軸が一直線に並んで
いないときにトルクを伝達するのに役立つ。

【０００７】しかし継手要素は歯車の態様にしたがって
構成することもできる。好ましい実施態様では、互いに
直交する軸の周りを回転可能に支承される２つの継手要
素が遠心機の第１および／または第２動力伝達系内に設
けられている。その継手要素はその円錐面に磁石が配置
される円錐台体として構成しておくことができ、また
は、継手要素は円板体として構成しておくことができ、
その際磁石はその上面または下面に配置されている。

【０００８】特に好ましい実施態様では、磁石が短辺と
長辺とを備えた矩形横断面を有する。円板状継手要素に
磁石は、好ましくはその長軸線が半径方向に延びるよう
に配置されている。この配置は、オフセット角が小さい
ときに特別大きなトルクの伝達を可能とする。１つの継
手要素の磁石間の横方向距離は、一方の継手要素の磁石
とこの一方の継手要素が磁力で噛み合っている他方の継
手要素の反対側の磁石との間の距離に横方向距離が実質
的に一致するときに最適である。

【０００９】しかし同じ原理、つまり磁気結合原理に基
づく血液遠心機の選択的な実施態様では、遠心機は、第
１、第２磁界を発生するためのコイル配置を備えた固定
子と、固定子の第１磁界によって回転フレームが駆動可
能であるように回転フレームを磁力で結合するための手
段と、固定子の第２磁界によって遠心室が駆動可能とな
るように遠心室を磁力で結合するための手段とを含む。
固定子の磁界は、遠心室が回転フレームと同じ回転方向
に倍の回転数で駆動されるように構成されている。この
選択的な実施態様の決定的利点は構造が特別コンパクト
であることにある。それは更に、動作騒音が少なく、殆
ど整備不要である点で優れており、高い回転数と比較的
僅かな駆動性能でも運転することができる。

【００１０】遠心機の回転フレームは好ましくは上側支
持板と下側支持板とを有し、その遠心室は回転可能に上
側支持板で支承され、その固定子は遠心室と下側支持板
との間に配置されている。遠心室に接続される管路は遠
心室と固定子との間の空隙を通して固定接続箇所へと導
くことができる。回転フレームもしくは遠心室を磁力で
結合するための手段は、好ましくは、回転フレームもし
くは遠心室に配置される永久磁石であり、これらの永久
磁石は遠心室の下面に、もしくは回転フレームの下側支
持板に、円周方向で配設されており、その都度隣接する
磁石の磁極は互いに逆向きである。遠心室もしくは回転
フレームの駆動はコイル要素によって発生される回転磁
界によって行われる。

【００１１】

【発明の実施の形態】図面を参考にしながら本発明の幾
つかの実施態様を以下に詳しく説明する。図１は、生体
液、特に血液を遠心分離するためのスライドシールレス
遠心機の第１実施態様を略図で示す。この遠心機は、下
側支持板１ａと上側支持板１ｂと２つの横部品１ｃ、１
ｄとを備えた回転フレーム１を有する。この回転フレー
ム１が電動機２によって駆動され、その出力軸３ａは回
転フレームの下側支持板１ａに結合されている。回転フ
レーム内に配置される遠心室３がフレーム１の垂直回転
軸線の周りに回転可能である。遠心室３はその上面で回
転フレーム１の上側支持板１ｂに設けられる軸受５内で
支承されている軸４を有する。しかし遠心室３は上側支
持板１ａの上方に配置しておくこともできる。

【００１２】固定接続箇所６から撓み管路７が遠心室の
周りに通されて遠心室３の下面に接続されており、血液
もしくは血液成分を遠心室３に供給し、もしくは遠心室
から排出するための単数または複数のチューブをこの管
路内にまとめて配置することができる。管路７は回転フ
レーム１の中央凹部８内を延びている。回転フレーム１
の横部品１ｄに取付けられた管路支え９の端部にハト目
(eye) １０が形成され、このハト目内に管路７が固定さ
れている。しかし管路は回転フレームに結合することな
く、緩く通しておくこともできる。

【００１３】回転フレーム１の横部品１ｃ、１ｄに設け
られる軸受１１、１２内で低い円錐台形の２つの支持円
板１３、１４が共通の水平軸線の周りに回転可能に支承
されており、それらの円錐面１３ａ、１４ａに永久磁石
１５、１６が一定間隔で固着されている。支持円板１
３、１４自体は好ましくは強磁性体からなる。磁石１
５、１６は支持円板１３、１４の周面１３ａ、１４ａ
に、１つの支持円板の隣接する磁石の磁極が互いに逆向
きとなるように配置されている。磁石１５、１６を備え
た支持円板１３、１４は歯車の様に構成される継手要素
１７、１８であり、他の継手要素と磁力で噛み合って伝
動装置を形成している。

【００１４】回転フレーム１の横部品１ｃ、１ｄで回転
可能に支承される継手要素１７、１８は、一方では遠心
室３の下面に固着される第３継手要素１９に、他方では
固定架台２１に結合される第４継手要素２０に、磁力で
噛み合っている。垂直継手要素１７、１８の支持円板１
３、１４がそれぞれ偶数個の磁石を担持する一方、水平
継手要素１９、２０の強磁性支持円板２１、２２の円錐
面２１ａ、２２ａにはそれぞれやはり同じ偶数個の磁石
２３、２４が一定間隔で円周方向で分布させて固着され
ている。

【００１５】遠心室３および回転フレーム１の駆動装置
は以下の如くに作動する。電動機２が回転フレーム１を
回転数ｎで駆動する。捩り剛性のある水平継手要素２０
に磁力で噛み合う垂直継手要素１７、１８は、回転フレ
ーム１が逆回転方向に回転することによって駆動され
る。垂直継手要素１７、１８はやはり、遠心室３に結合
される水平継手要素１９を同じ回転方向に、但し倍の回
転数で駆動する。回転フレーム１が管路７を遠心室３の
半分の回転数で遠心室の周りを移動させるので、管路の
よじれは避けられる。

【００１６】図２は遠心機の第２実施態様を略図で示
す。この実施例が図１を参考に述べた実施態様と相違す
る点は、継手要素の支持円板が円筒形であり、１つの垂
直継手要素のみが回転フレームの横部品で支承されてお
り、その回転フレームは垂直継手要素と反対の側で開口
している。横方向で開口したこの回転フレームは遠心室
内での界面の監視を容易とする。

【００１７】この実施態様では回転フレーム２５がフレ
ーム下半部２６とフレーム上半部２７とからなり、その
フレーム上半部２７は軸の周りを揺動可能にフレーム下
半部２６に固着されており、その結果回転フレームは一
方が開放されている。

【００１８】フレーム上半部２７の軸受２８内で遠心室
３０の軸２９が回転可能に支承されており、この軸が水
平支持円板３１に結合されており、この支持円板の円周
面に磁石３２が一定間隔で円周方向に分布させて固着さ
れている。フレーム下半部２６の軸受３５内で回転可能
に支承される垂直継手要素３４の支持円板３３はその上
面に円周面に沿って一定間隔で磁石３６を担持してい
る。垂直継手要素３４は、一方では遠心室３０に取付け
られる継手要素３７と、遠心室３０の継手要素３７と同
様に構成されて固定架台３８に固着される継手要素３９
とに磁力で噛み合っている。

【００１９】遠心室３０および回転フレーム２５の駆動
は同じ電動機４０で行われ、その電動機の出力軸４１は
回転フレーム２５のフレーム下半部２６に固着されてい
る。電動機４０が回転フレーム２５を回転数ｎで駆動す
るとき、遠心室３０は同じ回転方向に２倍の回転数２ｎ
で回転する。液を遠心室に供給し、もしくはそこから排
出するための管路は図２には示してはない。

【００２０】図３は継手要素が継手円板として構成され
ている遠心機駆動装置の原理図である。回転フレーム４
２は垂直軸線の周りを回転可能に図示されていない架台
で支承されている。回転フレーム４２の下側支持板４２
ａに固着される中空軸４３がベルトプーリ４４を担持し
ており、このベルトプーリから駆動ベルト４５が、電動
機４７の出力軸４６に固着されるベルトプーリ４８へと
通じている。図１、図２を参考に述べた実施例における
と同様に、この遠心室４９は回転フレーム４２の上側支
持板４２ｂに設けられる軸受５０ａで回転可能に支承さ
れている。遠心室４９の下面には円板状支持板５０が固
着されており、磁石５１は一定間隔で円周方向で分布さ
せて、隣接する磁石の磁極が互いに逆向きとなるように
この支持板に取付けられている。磁石５４ａを有する同
一構造の第２継手円板５４が第１継手円板５３に磁力で
噛み合って、駆動軸５５に固着されている。

【００２１】この駆動軸は回転フレーム４２の中空軸４
３内を延び、中空軸４３に嵌め込まれた軸受５６内で回
転フレーム４２の軸線の周りを回転可能に支承されてい
る。駆動軸５５が担持しているベルトプーリ５６から駆
動ベルト５７は電動機４７の出力軸４６に固着されるベ
ルトプーリ５８へと通じている。中空軸４３のベルトプ
ーリ４４が駆動軸５５のベルトプーリ５６の倍の直径を
有する一方、電動機４７の出力軸４６に固着されるベル
トプーリ４８、５８が同じ直径を有し、その結果回転フ
レーム４２は継手円板５４の駆動軸５５の半分の回転数
で同じ回転方向に駆動される。この場合、駆動軸５５に
固着される継手円板５４は遠心室４９に取付けられた継
手円板５３に磁力で噛み合って、遠心室をやはり回転フ
レームの倍の回転数で同じ回転方向に駆動する。血液も
しくは血液成分を遠心室に供給し、もしくはそこから排
出するための管路５９は継手円板５３、５４の間の空隙
を通って固定接続箇所５９ａへと通されている。

【００２２】磁力で噛み合った２つの継手円板６０、６
１の断面を図４ａが示す。図４ｂは一方の継手円板６１
を平面図で示す。上側継手円板６０の支持板６２の下面
に磁石６２ａ、６２ｂが一定間隔で円周方向に配設され
ており、隣接する磁石の磁極は互いに逆向きである。下
側継手要素６１の支持円板６３がその上面で磁石６３
ａ、６３ｂを担持している。磁極は図４ａ，図４ｂに北
極Ｎと南極Ｓで示してある。継手円板６０、６１が磁力
で噛み合っているとき、両方の継手円板の磁石は逆極性
の磁石がそれぞれ向き合うように配列されている。磁石
が長辺６３ｃと短辺６３ｄとを備えた矩形横断面を有す
るときには、僅かなオフセット角で特別大きなトルクを
伝達することができることが実験で判明した。

【００２３】磁石はその長軸線６３ｅが支持円板６３の
中心６１ａで交差するように円周面に沿って支持円板上
に配置されている。相向き合う継手円板６０、６１の磁
石間の距離ａが継手円板の隣接する磁石間の距離ｂに実
質的に等しいときには、トルクの伝達は最適である。

【００２４】図５ａと図５ｂは血液遠心機の他の実施態
様を略図で示す。この血液遠心機は固定架台６５とフレ
ーム６６とを有し、このフレームは円筒形フレーム下半
部６６ａとフレーム下半部よりも小さな直径を有する円
筒形フレーム上半部６６ｂとからなる。フレーム下半部
６６ａは玉軸受７２によって垂直軸の周りを回転可能に
固定架台６５で支承されている。フレーム上半部６６ｂ
が遠心室６８を収容しており、この遠心室の軸６８ａは
回転フレーム６６の上側板に設けられた玉軸受７０によ
ってフレームの軸の周りを回転可能に支承されている。
継手円板の態様にしたがって構成される継手要素６９が
遠心室６８の下面に固着されている。この継手円板６９
は円筒形強磁性支持板６４を有し、偶数の、例えば円板
状の磁石６４ａは一定間隔で円周方向で交互に極性Ｎ、
Ｓを有してこの支持板の下面に配設されている（図５
ｂ）。血液もしくは血液成分を供給し、もしくは排出す
るための管路７１はフレームの横方向開口を通して固定
接続箇所へと通されている。

【００２５】固定架台６５の軸受６７内で支承される駆
動軸７３は図示しない駆動装置の電動機によって駆動さ
れる。フレーム６６の回転軸に対して横にずらして配置
される駆動軸７３は、継手円板の態様にしたがって構成
されて、フレーム下半部６６ａ内に配置される第２継手
要素７４に結合されている。この第２継手円板７４は第
１継手円板６９の支持円板６４よりも直径の大きい強磁
性支持円板７５を有する。その上面にある偶数の磁石７
６はその数が磁石６４ａの数よりも５０％多い。一方で
は第２継手円板７４はその円周面の一部にわたって第１
継手円板６９に磁力で噛み合っている。他方で第２継手
円板７４はその円周面の一部にわたって回転フレーム６
６に磁力で噛み合っており、磁石６４ａの２倍の数の磁
石７７が一定間隔で、その都度隣接する磁石の磁極Ｎ、
Ｓが互いに逆向きとなるようにこの回転フレームの円周
面に固着されている。

【００２６】遠心機の駆動装置は以下のように作動す
る。回転数１．５ｎで駆動される第２継手円板７４は、
一方では遠心室６８に結合される第１継手円板６９を回
転数２ｎで駆動し、他方では回転フレーム６６を回転数
ｎで遠心室６８と同じ回転方向に駆動する。

【００２７】図６ａと図６ｂは血液遠心機の他の実施態
様を示す。この血液遠心機は固定架台８０とフレーム８
１とを有する。フレーム下半部８１ａは玉軸受８２によ
って垂直軸の周りを回転可能に固定架台８０で支承され
ている。フレーム上半部８１ｂは揺動可能にフレーム下
半部８１ａに固着されており、またはフレーム下半部と
一体であり、遠心室８３を収容する。この遠心室の軸８
４ａはフレーム８１の上側板に設けた軸受けによってそ
の回転軸の周りを回転可能に支承されている。遠心室の
下面に固着される第１継手要素８４は偶数の磁石８５を
有する継手円板として構成されている。血液もしくは血
液成分を供給し、もしくは排出するための管路８６は、
回転フレームの横方向開口を通して固定接続箇所へと通
されている。第１継手円板８４と同じ直径の第２継手円
板８７が第１継手円板８４から距離を置いて、フレーム
の回転軸の周りを回転可能にフレーム８１の中間壁８１
ｃで支承されている。第２継手円板８７は２つの連結棒
８８ａ、８８ｂによって、同じく継手円板として構成さ
れる第３継手要素８９に結合されている。連結棒８８
ａ、８８ｂは、一方では円周の相対する２点で第２継手
円板８７に関節式に結合され、他方では同一直径の円周
の相反する２点で第３継手円板８９に関節接続されてい
る（図６ｂ）。第３継手円板８９はその下面に偶数の磁
石９０を有し、その円周面の一部にわたって回転フレー
ム８１に磁力で噛み合っている。磁石９０の倍の数の磁
石９１が一定間隔で円周方向に配設してこの回転フレー
ムの下側板に固着されている。第３継手円板８９が駆動
軸９２に結合されており、この駆動軸９２は図示しない
駆動装置の電動機によって駆動される。

【００２８】この血液遠心機の駆動装置は以下のように
作動する。第３継手円板８９に結合される駆動軸９２は
回転数２ｎで駆動される。第３継手円板８９は一方では
フレーム８１を回転数ｎで駆動し、他方では連結棒８８
ａ、８８ｂを介して第２継手円板８７を回転数２ｎで駆
動する。第２継手円板自体は遠心室８３に結合される第
１継手円板８４をフレーム８１の倍の回転数２ｎで同じ
回転方向に駆動する。

【００２９】図７は血液遠心機の選択的な実施態様を略
図で示す。この血液遠心機は架台１３０を有し、その架
台に回転フレーム１３１が回転可能に支承されている。
回転フレーム１３１は、１つの下側支持板１３１ｂおよ
び２つの横壁１３１ｃ、１３１ｄを備えたフレーム下半
部１３１ａと、１つの上側支持板１３１ｆおよび２つの
横壁１３１ｇ、１３１ｈを備えたフレーム上半部１３１
ｅとからなる。この回転フレームは２つの相対する側で
開口している。回転フレーム１３１の下側支持板１３１
ｂは、架台１３０からフレーム１３１内に延びる垂直軸
１３２で、ころ軸受１３３によって回転可能に支承され
ている。遠心室１３５は回転フレーム１３１の上側支持
板１３１ｆでころ軸受１３４によって回転フレームの軸
の周りを回転可能に支承されている。永久磁石１３６を
円周上で一定間隔を置いて円周方向で分布させて遠心室
１３５の下面に固着しており、その際に隣接する磁石の
磁極は互いに逆向きである。その限りではこの遠心室の
構造は前記遠心室と同じである。

【００３０】固定接続箇所１３７から撓み管路１３８が
遠心室の周りに通され、遠心室の下面で接続されてお
り、血液もしくは血液成分を遠心室１３５に供給し、も
しくはそこから排出するための単数または複数のチュー
ブをこの撓み管路内にまとめておくことができる。管路
１３８は横方向で開口した回転フレーム１３１内を延び
ている。回転フレーム１３１の横部品１３１ｈに取付け
られた管路支え１３９の端部がハト目１４０となってお
り、このハト目内で管路が固定されている。しかし管路
１３８は回転フレーム１３１に結合することなく、緩く
通しておくこともできる。

【００３１】架台１３０の垂直軸１３２に固着される板
１４１がコイル配置１４２を担持している。この板１４
１の上面に第１コイル１４２ａが固着され、他方では板
の下面に第２コイル１４２ｂが固着されている。両コイ
ル１４２ａ、１４２ｂは電気結線１４３を介して血液遠
心機の架台１３０内の制御装置１４４に接続されてい
る。

【００３２】第２コイル１４２ｂから距離を置いて、回
転フレーム１３１の下側支持板１３１ｂに他の永久磁石
１４５が円周上で一定間隔を置いて円周方向で配設され
ており、その都度隣接する磁石の磁極は互いに逆向きで
ある。

【００３３】この血液遠心機は以下のように作動する。
第１コイル１４２ａが第１の回転磁界を発生し、その結
果遠心室１３５が駆動され、他方第２コイル１４２ｂは
回転フレーム１３１を駆動する第２の回転磁界を発生す
る。第１、第２コイル１４２ａ、１４２ｂは、遠心室１
３５が回転フレーム１３１と同じ回転方向で２倍の回転
数２ｎで駆動されるように制御装置１４４によって制御
される。回転フレームから横に引き出される管路１３８
は遠心室の周りをその半分の回転数でこのまわりを回転
するだけであるので、管路のよじれは防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】遠心機の第１実施態様の略図であり、その継手
要素はあたかも歯車の様に構成されている。

【図２】遠心機の第２実施態様の略図であり、その継手
要素は歯車の態様にしたがって構成されている。

【図３】遠心機の第３実施態様の略図であり、その継手
要素は継手円板の態様にしたがって構成されている。

【図４】図４ａは、継手円板上の磁石の配置を示す側面
図である。図４ｂは、継手円板上の磁石の配置を示す平
面図である。

【図５】図５ａは、遠心機の第４実施態様の略図であ
り、その継手要素は継手円板の態様にしたがって構成さ
れている。図５ｂは、図５ａの遠心機の継手円板上の磁
石の配置を具体的に説明するための原理図である。

【図６】図６ａは、遠心機の第５実施態様の略図であ
り、その継手要素は継手円板の態様にしたがって構成さ
れている。図６ｂは、図６ａの遠心機の継手円板上の磁
石の配置を具体的に説明するための原理図である。

【図７】遠心室と回転フレームが回転磁界によって駆動
される血液遠心機の実施態様を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴォルフラム・ヴェーバー ドイツ連邦共和国、66583 シュピーゼ ン‐エルヴァースベルク、アルベルト‐シ ュヴァイツァー‐シュトラーセ 33 (72)発明者 カルロ・ライ ドイツ連邦共和国、66793 ザールヴェリ ンゲン、パウル‐リンケ‐シュトラーセ 27 (72)発明者 フリードリヒ・ヴィットハウス ドイツ連邦共和国、66606 ザンクト・ヴ ェンデル、イン・デア・ブロムバッハ ４ (72)発明者 シュテファン・クレーバー ドイツ連邦共和国、66113 ザールブリュ ッケン、アイフェルシュトラーセ 20 (72)発明者 ヘニンク・ブラース ドイツ連邦共和国、66424 ホンブルク、 オストリンク 75

Claims (23)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フレーム（１）を回転可能に支承してい
   る架台（２１）と、この回転フレーム（１）で回転可能
   に支承される分離装置（３）と、この分離装置（３）に
   トルクを伝達するための第１動力伝達系と、固定接続箇
   所（６）から分離装置（３）の周りに通されて分離装置
   （３）の固定接続箇所とは反対の側で分離装置（３）に
   接続される少なくとも１つの液を供給および／または排
   出するための管路（７）と、回転フレーム（１）に第２
   トルクを伝達するための第２動力伝達系とを有し、分離
   装置（３）が回転フレーム（１）と同じ回転方向に倍の
   回転数で回転するように、分離装置（３）と回転フレー
   ム（１）が駆動されている遠心機において、 第１および／または第２動力伝達系が、磁力でトルクを
   伝達可能であるような状態にある離間配置された継手要
   素（１７〜２０）を有することを特徴とする遠心機。
2. 【請求項２】 継手要素が、１つの継手要素の隣接する
   磁石の磁極が互いに逆向きとなるように１つの円周上に
   配置される磁石（１５、１６）を有することを特徴とす
   る請求項１に記載の遠心機。
3. 【請求項３】 継手要素（１７〜２０）が円板体として
   構成されていることを特徴とする請求項１または２に記
   載の遠心機。
4. 【請求項４】 共通の軸線の周りを回転可能に支承され
   る２つの継手要素（５３、５４）が第１および／または
   第２動力伝達系内で磁力で噛み合っており、磁石（５
   １、５４ａ）が継手要素の上面または下面に円周に沿っ
   て配置されていることを特徴とする請求項３に記載の遠
   心機。
5. 【請求項５】 ２つの平行な軸線の周りを回転可能に支
   承される２つの継手要素（６９、７４）が第１および／
   または第２動力伝達系内で磁力で噛み合っており、磁石
   （６４ａ、７６）が継手要素の上面または下面に円周に
   沿って配置されていることを特徴とする請求項３に記載
   の遠心機。
6. 【請求項６】 互いに直交する２つの軸線の周りを回転
   可能に支承される２つの継手要素（１７、１９）が第１
   および／または第２動力伝達系内に設けられており、磁
   石（１５、２３）が継手要素の周面に円周に沿って配置
   されていることを特徴とする請求項３に記載の遠心機。
7. 【請求項７】 互いに直交する２つの軸線の周りに配置
   される２つの継手要素（３４、３７）が第１および／ま
   たは第２動力伝達系内に設けられており、一方の継手要
   素（３４）の磁石（３２）がその周面に、また他方の継
   手要素（３３）の磁石（３７）がその上面または下面
   に、円周に沿って配置されていることを特徴とする請求
   項３に記載の遠心機。
8. 【請求項８】 磁石（６４ａ、７６）が円形横断面を有
   することを特徴とする請求項３〜７のいずれか１項に記
   載の遠心機。
9. 【請求項９】 磁石（６３ａ、６３ｂ）が、短辺（６３
   ｃ）と長辺（６３ｄ）とを備えた矩形横断面を有し、磁
   石の長軸線が半径方向に延びるように磁石が継手要素に
   配置されていることを特徴とする請求項３〜７のいずれ
   か１項に記載の遠心機。
10. 【請求項１０】 １つの継手要素（６０）の磁石（６２
    ａ、６２ｂ）の間の横方向距離（ｂ）が、一方の継手要
    素（６０）の磁石（６２ａ）とこの一方の継手要素が磁
    力で噛み合っている他方の継手要素（６２）の反対側の
    磁石（６３ａ）との間の距離（ａ）に実質的に一致して
    いることを特徴とする請求項９に記載の遠心機。
11. 【請求項１１】 分離装置（３）が、第２継手要素（１
    ７）に磁力で噛み合う第１継手要素（１９）に結合され
    ており、回転フレームの軸線を横切って延びる軸線の周
    りを回転可能に第２継手要素が回転フレームで支承され
    ており、第１継手要素と同軸で架台（２１）に固着され
    る第３継手要素（２０）に第２継手要素が磁力で噛み合
    っていることを特徴とする請求項２または３に記載の遠
    心機。
12. 【請求項１２】 第４継手要素（１４）が、第２継手要
    素とは反対の側で、回転フレーム（１）の軸線を横切っ
    て延びる軸線の周りを回転可能に回転フレームで支承さ
    れて、第１継手要素（１９）と第３継手要素（２０）と
    に磁力で噛み合っていることを特徴とする請求項１１に
    記載の遠心機。
13. 【請求項１３】 回転フレーム（４２）が中空軸（４
    ３）を介して駆動可能であり、第１継手要素（５４）に
    結合される駆動軸（５５）がこの中空軸内で同軸で回転
    可能に支承されており、第１継手要素に磁力で噛み合う
    分離装置（４９）に第２継手要素（５３）が結合されて
    いることを特徴とする請求項２または３に記載の遠心
    機。
14. 【請求項１４】 分離装置（６８）が第１継手要素（６
    ９）に結合されており、第１継手要素に磁力で噛み合う
    第２継手要素（７４）が回転フレームの軸線と平行な軸
    線の周りを回転可能に回転フレーム（６６）内に配置さ
    れており、第２継手要素の直径が第１継手要素の直径よ
    りも大きく、回転フレームが第３継手要素として構成さ
    れて、第２継手要素に磁力で噛み合っていることを特徴
    とする請求項２または３に記載の遠心機。
15. 【請求項１５】 分離装置（８３）が第１継手要素（８
    ４）に結合されており、第１継手要素に磁力で噛み合う
    第２継手要素（８７）が回転フレームの軸線の周りを回
    転可能に回転フレーム（８１）内で支承されており、伝
    動部材（８８ａ、８８ｂ）を介して第２継手要素に結合
    される第３継手要素（８９）が回転フレームの軸線と平
    行な軸線の周りを回転可能に回転フレーム内で支承され
    ており、回転フレームが第４継手要素として構成され
    て、第３継手要素に磁力で噛み合っていることを特徴と
    する請求項２または３に記載の遠心機。
16. 【請求項１６】 分離装置（３）が回転フレーム（１）
    内に配置されていることを特徴とする請求項１〜１５の
    いずれか１項に記載の遠心機。
17. 【請求項１７】 フレーム（１）を回転可能に支承して
    いる架台（２１）と、この回転フレーム（１）で回転可
    能に支承される分離装置（３）と、この分離装置（３）
    にトルクを伝達するための第１動力伝達系と、固定接続
    箇所（６）から分離装置（３）の周りに通されて分離装
    置（３）の固定接続箇所とは反対の側で分離装置（３）
    に接続される少なくとも１つの液を供給および／または
    排出するための管路（７）と、回転フレーム（１）に第
    ２トルクを伝達するための第２動力伝達系とを有し、分
    離装置（３）が回転フレーム（１）と同じ回転方向に倍
    の回転数で回転するように、分離装置（３）と回転フレ
    ーム（１）が駆動されている遠心機において、 第１および／または第２動力伝達系が、第１および／ま
    たは第２コイル配置（１４２）を備えた少なくとも１つ
    の固定子（１４３）と、磁力でトルクを伝達可能である
    ような状態にある磁気結合手段（１４５／１３６）とを
    有することを特徴とする遠心機。
18. 【請求項１８】 回転フレーム（１３１）が上側支持板
    （１３１ｂ）と下側支持板（１３１ｆ）とを含み、分離
    装置（１３５）が回転可能に上側支持板で支承されてお
    り、第１および／または第２コイル配置（１４２）を備
    えた固定子（１４３）が上側支持板と下側支持板との間
    に配置されていることを特徴とする請求項１７に記載の
    遠心機。
19. 【請求項１９】 磁気結合手段が、分離装置（１３５）
    に設けられる永久磁石（１３６）であり、分離装置にト
    ルクを伝達するために第１コイル配置（１４２ａ）が第
    １回転磁界を発生することを特徴とする請求項１８に記
    載の遠心機。
20. 【請求項２０】 永久磁石（１３６）が一定した間隔で
    分離装置（１３５）の下面に周方向で配設されており、
    その都度隣接する磁石の磁極が互いに逆向きであること
    を特徴とする請求項１９に記載の遠心機。
21. 【請求項２１】 磁気結合手段が、回転フレーム（１３
    １）に設けられる永久磁石（１４５）であり、回転フレ
    ームにトルクを伝達するために第２コイル配置（１４２
    ｂ）が第２回転磁界を発生することを特徴とする請求項
    １８に記載の遠心機。
22. 【請求項２２】 永久磁石（１４５）が一定した間隔で
    回転フレーム（１３１）の下側支持板（１３１ｂ）に周
    方向で配設されており、その都度隣接する磁石の磁極が
    互いに逆向きであることを特徴とする請求項２１に記載
    の遠心機。
23. 【請求項２３】 回転フレーム（１３１）の下側支持板
    （１３１ｂ）が、回転フレーム内を延びる支持体（１３
    ２）で回転可能に支承されており、この支持体に固定子
    （１４３）が固着されていることを特徴とする請求項１
    ８〜２２のいずれか１項に記載の遠心機。