JPS5854198Y2 - 遠心分離機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は遠心分離機に関し、特に、密度勾配再方向付け
のための装置に関する。

密度勾配遠心法は、液体試料中に含まれる粒子を分離す
るための従来よく知られた方法である。

この方法では、前記粒子は、漸次密度が増大する流体柱
に浮遊するようになる。

一般に、２つの密度勾配遠心法が用いられている。

レイトゾウナル（ｒａｔｅ ｚｏｎａｌ）法として知ら
れている方法では、分離されるべき粒子を含む試料溶液
は、予め形成された勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）柱上にお
かれる。

遠心力が適用される、前記粒子は分離ゾーンの密度勾配
中に沈澱し、その結果、各ゾーンには特定の密度の粒子
が集まる。

前記レイトゾウナル法では、粒子の密度が前記勾配（ｇ
ｒａｄｉｅｎｔ）柱の密度よりも大きいことが必要であ
り、また前記粒子が管の壁すなわち底に突き当たる前記
遠心分離を終える必要がある。

他の密度勾配遠心法は、等密度（ｉｓｏｐｙｃｎｉｃ）
法として知られている。

この方法では粒子は、勾配（ｇｒａｄｉｅｎｔ）におけ
る当該粒子の密度と同じ密度である遠心分離管の一点に
沈澱する。

この平衡状態に達すると、付加的な遠心分離が実行され
ようとも、粒子は前記勾配柱に沿ってさらに沈澱するこ
とはない。

近年、密度勾配分離を行なうために、ボール型のゾーン
ロータと同様に管支持ロータが用いられている。

揺動パケット式ロータ、固定角穴ロータおよび垂直管式
ロータの以上の３つのタイプの管支持ロータに限って以
下に述べる。

これらの内、遠心力が適用されたときに最初に、また遠
心力が無くなったときに再び管の内容物の再方向付け （ｒｅｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）が生じるのは、後の２
つのタイプにおいてである。

従って、垂直方向へ堆積した流体圧から成る勾配は、遠
心分離中に水平方向へ堆積した流体柱となるように再方
向付けがなされ、次に遠心分離の終ｒで再び垂直方向へ
の配置に方向付けられる。

揺動バケツ１〜式ロータでは、遠心分離管は常に力の場
のｈ゛向へ方向付けられることから、先に述べたように
、揺動バケツＩ・式ロータでは再方向付けか生じること
はない。

密度勾配分離を行なうにあたってしばしば直面する問題
は、勾配に再方向付けがなされたとき、分離された粒ト
の再混合が生じることである。

この問題は垂直管式ロータが使用されている場合により
生じやすく、何故ならば、垂直管式ロータにおける再方
向付は角度は固定角穴ロータのそれよりも大きいからで
ある。

遠心分離管に従来使用されている円筒形状は、最終の再
方向付けの間に」３ける試料の乱れを最小にする上で理
想的でないことが認められた。

これは、また、勾配の回転が非対称の包囲体内で生じた
ときには分離ゾーンに剪断力が作用するという理由にも
依る。

これは、細長い筒状の容器内での再方向付けがゾーンの
広さおよび厚さを大きく変えることに注意を払うことに
よって思い浮かべることができる。

従って、本考案は、前記した従来技術の問題を解決する
、勾配再方向付は遠心分離機に使用される試料容器に向
けられている。

本考案によれば、勾配再方向付けおよび試料成分の分離
のためのロータおよび試料容器を備える遠心分離機が開
示される。

前記ロータは、該ロータの回転軸の回わりに等間隔をお
いて配置される多数の円筒状凹所を含む。

前記凹所は頂部で開放し、凹形の半球状底部を有する。

円柱状のプラグ部材が前記凹所のそれぞれに配置され、
該プラグ部材の最下端は凹形の半球形状に形成されてい
る。

中空の球形状の試料容器が円柱状の前記プラグ部材の半
球状下端と、前記凹所の半球状底部との間に配置され、
前記凹所内に前記プラグ部材を保持するための手段が設
けられている。

本考案が特徴とするところは、図示の実施例についての
以下の説明により、さらに明らかとなろつ。

本考案の試料容器１０が第１図に断面図で示されている
。

容器１０は、中空の球体形状に形成され、また好適な実
施例では、前記容器を満たす開口１４を含む充填頚部１
２を有する。

容器１０をポリアロマ−のような適当な熱可塑性樹脂材
料の吹込成形または回転成形によって形成することがで
きる。

このような熱可塑性樹脂材料の使用は、加熱成形による
充填頚部１２の融着密封を可能とする。

第２図は、充填されかつ充填頚部１２が丸形の蓋］６に
よって密封された後の前記容器１０の斜視図である。

第３図を参照するに、遠心分離ロータ１８の一部が概略
的に断面図で示されており、該ロータは回転軸１９、頂
面２０および互いに等間隔をおきロータ回転軸１９にほ
ば゛平行な多数の円筒状の凹所２２を有する。

各凹所２２は、頂部で開放し、凹形の半球状底部２４を
有する。

各凹所２２には、円柱状のプラグ部材２６が配置さ２′
シている。

各プラグ部材２６の下端は門形の半球形状２８に形成さ
れており、鉄面は凹所２２の半球状底部２４と関連して
球状の試料容器１０を受は入れるための球状の空所２５
を形成する。

球状の空所２５の適合形状は、球状の容器１０が遠心力
によって歪むことを防止する。

遠心分離によって生じる主たる力は径ｊ５１６コで゛あ
るが、垂直管式ロータでは、強い流体静力学的力が前記
試料容器にも働く。

本考案の遠心分離機では１．’ｒ−ニー’、）７５’に
向けての力は凹所２２の開口部の」よし溝３６に係合す
るメ・ユし栓３４によって受は止められる。

このねし栓３４は、プラグ部材２６の試料容器］０への
接触を維持するための保持手段として作用する。

運転に際し、球状の容器１０は、前記頚部１２を通して
適当な流体勾配（ｆｌｕｉｄ ｇｒａｄｉｅｎｔ） テ
満たされ、分離されるべき粒子を含む流体試料は勾配（
ｇｒａｄｉｅｎｔ）の上部におかれる。

次に、前記容器の充填頚部１２は加熱成形（図示せず）
によって密封され、該加熱成形は前記頚部１２に丸い蓋
１６を作る。

次に、前記試料容器１０は、遠心分離ロータ２０の一つ
の凹所２２に配置される。

次に、前記プラグ部材２６がその間隙穴３０を前記容器
１０の充填頚部１２に係合させて前記凹所内に配置され
る。

最後に、ねじ栓３４が凹所２２の前記開口に組み付けら
れる。

前記手順は、ロータバランスの維持を確実になすべく、
対称パターンで反復される。

第４図を参照するに、本考案を固定角穴ロータに適用し
た他の実施例が示されている。

遠心分離ロータ３８の一部が概略的に縦断面図で示され
ており、該ロータは回転軸１９、頂面４０、および互い
に等間隔をおきかつロータ回転軸１９に関して一定の角
度をなす多数の円筒状の凹所４２を有する。

各凹所４２は、頂部で開放し、凹形の半球状底部４４を
有する。

各凹所４４には、円柱状のプラグ部材４６が配置されて
いる。

各プラグ部材４６の下端は凹形の半球形状４８に形成さ
れており、鉄面は凹所４２の半球状底部４４と関連して
球状の試料容器１０を受は入れるための球状の空所４５
を形成する。

遠心分離中、前記プラグ部材４６には下向き分力が働く
。

この下向きの力は、前記容器１０に働＜−ｈ向きの力と
対抗する。

その結果、前記下向き力が前記り向き力よりも大きくな
るように前記プラグ部材４６の質量を充分に大きくシ、
これにより、第３図のわじ栓３４のような固定される拘
束物の使用を不要とすることか゛できる。

第５図を参照するに、垂直管式ロータの各凹所で複数の
試料容器の遠心分離をなす、本考案のさらに他の実施例
が示されている。

第３図に示さＩｔだと同型式の遠心分離ロータ１８が示
されており、円柱状の第１のプラグ部材５６が凹所２２
の下方部分に配置されており、また円柱状の第２のプラ
グ部材５７が第１のプラグ部材５６の上方に配置されて
いる。

第１のプラグ部材５６の両端５８および５９は、第２の
プラグ部材５７の下端６０および円筒状の凹所２２の底
部２４におけると同様な凹形の半球形状に形成されてい
る。

半球部分２４および５８の対面配列は第１の球状空所６
５を形成し、同様に、半球部分５９および６０の対面配
列は第２の球状空所７０を形成する。

球状の容器１０の充填頚部１２に係合する間隙穴３０が
、第１のプラグ部材５６の下端および第２のプラグ部材
５７の下端に設けられている。

第３図に示された単一容器の例におけると同様に、ねじ
栓３４が前記ロータのねじ溝３６に係合しかつ遠心分離
によって引き起こされる垂直力に抵抗して円柱状のプラ
グ部材５６ 、５７を凹所２２内に保持する。

先に述べた実施例は垂直管式ロータに関して説明された
が、固定角穴ロー タの傾斜して設けられた凹所内に２
以上の球状空所を形成すべく適当に設計された円柱状の
複数のプラグ部材を使用することにより、固定角穴ロー
タにも適用できることが理解されよう。

【図面の簡単な説明】

第１図は充填頚部の密封前における本考案に係る試料容
器の断面図で゛あり、第２図は充填頚部の密封後におけ
る本考案に係る試料容器の斜視図であり、第３図は本考
案の一実施例に係る遠心分離機およびロータの一部を概
略的に示す断面図であり、第４図は本考案の他の実施例
に係る遠心分離機およびロータの一部を概略的に示す断
面図であり、第５図は本考案のさらに他の実施例に係る
遠心分離機およびロータの一部を概略的に示す断面図で
ある。 １０：試料容器、１８：遠心分離ロータ、２２，４２：
凹所、２４．４４ ：底部、２６，４６，５６．５７
ニブラグ部材、２８゜４８．５８，６０ ：半球形状、
３６“ねじ溝、３４：ねじ栓。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）勾配再方向付けおよび試料成分の分離のための遠
   心分離機であって、頂部で開放しかつ凹形の半球状底部
   を有する円筒状の少なくとも一つの凹所を有する遠心分
   離ロータと、中空の球形状に形成されかつ前記凹所の前
   記半球状底部に支持される下部を有する試料容器と、該
   試料容器の上方に配置され、該試料容器の上部に係合し
   かつ該上部を支持するための凹形半球形状を下端に有す
   る円柱状のプラグ部材とを含む遠心分離機。
2. （２）円筒状の前記凹所はほぼ垂直であり、前記プラグ
   部材の前記試料容器への接触を維持するための保持手段
   が設けられている実用新案登録請求の範囲第（１）項に
   記載の遠心分離機。
3. （３）前記保持手段は、円筒状の前記凹所の壁面のねし
   溝に係合するねし栓から成る実用新案登録請求の範囲第
   （２）項に記載の遠心分離機。