JPS58904B2 - 遠心機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は遠心機に係り、特に微小粒子を分離・精製する
ロータの温度制御を行うようにしてなる遠心機の改良に
関するものである。

まず、第１図ないし第３図を用いて従来技術について説
明する。

第１図は遠心機の全体構成図。第２図は第１図のロータ
周囲部分の拡大部分断面図である。

第１図において、１はロータ室２を構成している鋼リン
グ、３はドア、４はロータ、５はロータ４を回転駆動す
る駆動部、６はロータ室２内を真空にする真空ポンプ、
７はロータ４の周囲に設けたロータ４を冷却または加熱
するためのボウルで、このボウル７の外周には、冷凍機
８から送り込まれた冷媒を蒸発させる冷却バイブ９とト
ランス１０から電力が供給されているヒータ１１とが巻
きつけである。

１２は冷凍機８とヒータ１１を制御する制御器である。

制御器１２は。第２図に示すように、ロータ４の底部に
設けたベース１３の上に取り付けた２重円筒状のアダプ
タ１４の内部に設けた感温リング１５で検知した温度に
応じた温度検知信号によって、冷凍機８またはヒータ１
１をオン、オフさせ、ロータ４の温度制御を行う。

ところで、従来、制御器１２は、感温リング１５で検知
した温度がある設定温度より高いときは、第３図ａに示
すように、冷凍機８をオン（作動）させるオンレベルの
温度制御信号を出力し、逆に設定温度より低いときは、
冷凍機８をオフ（停止）させ、かつ、ヒータ１１をオン
（加熱）させるオフレベルの温度制御信号を出力するよ
うに構成してあった。

したがって、冷凍機８は、第３図すに示すように、温度
制御信号がオンレベルになる時間間隔でオンし、冷凍機
８がオンしている時間は、温度制御信号がオンレベルに
なる時間と一致しでいる。

すなわち、Ｔ１１＝Ｔ２１．Ｔ１２＝Ｔ２２．Ｔ１３＝
Ｔ２３．・・・・・・となる。

しかし、この場合は、Ｔ１１＜Ｔ１２＜Ｔ１３となると
、Ｔ２１＜Ｔ２２＜Ｔ２３となり、ロータ４の温度が第
３図ｄに示すように、設定温度からの温度振幅が次第に
大きくなる傾向を示すに至る。

なお、第３図ｃはヒータ１１のオン、オフの状態を示し
ており、ヒ−タ１１を設けてない遠心機においては、上
記のような問題は起らない。

このようｔこロータ４の温度振幅が大きくなると。

高精度の分離をするとき問題になることがある。

Ｔ１１＜Ｔ１２＜Ｔ１３となり、ロータ４の温度振幅が
大きくなる原因は、冷凍機８の容量が大きいためである
。

冷凍機８の容量を小さくすれば上記の問題を解決できる
が、遠心機においては、ロータ４を最初２０〜３０℃の
常温のときにロータ室２に入れ、ロータ室２内でロータ
４を冷却しながら０〜４℃位に保持する場合があり、こ
のときに冷凍機８の容量が小さいと、０〜４℃まで冷却
できないという不都合を生じる。

また、冷凍機８の容量が大きいと、第２図において、ボ
ール７が冷却されてロータ４の側面を冷却するが、ロー
タ４の側面からロータ４の底部に設けたアダプタ１４に
かけて温度勾配が生じているため、アダプタ１４の温度
を検知する感温リング１５がその温度を検知して、これ
により温度制御信号を出力するようにしても、このとき
ロータ４の側面近傍には過分の冷却エネルギー、また加
熱エネルギーが与えられでしまい、上記したようにロー
タ４の温度振幅が大きくなってしまうという欠点が生じ
る。

本発明は上記に鑑みてなされたもので、その目的とする
ところは、ロータの温度制御精度を向上し、高精度の遠
心分離を可能とすることができる遠心機を提供すること
にある。

本発明の特徴は、ロータの温度が所定値になるように冷
凍機とヒータとをオン・オフ制御する制御器の温度制御
回路に、上記ロータの温度を検知する温度検知手段から
の温度検知信号の大きさによってオン・オフ信号を発生
する第１の手段と、所定時間間隔でオン、オフするオン
・オフ信号を発生する第２の手段と、上記第１．第２の
手段からのオン・オフ信号の論理積条件が成立したとき
のみ上記冷凍機をオンさせる信号を発生する第３の手段
とを具備させた点にある。

以下本発明を第４図に示した実施例および第５図を用い
て詳細に説明する。

第４図は本発明の遠心機の制御器の温度制御回路の一実
施例を示す回路図である。

第４図においで、２１は第２図の感温リング１５を用い
て検知されたロータ４の温度検知信号（温度に比例した
信号）、２２はロータ４の設定温度信号、２３は温度検
知信号２１と設定温度信号２２との大小関係に応じて第
５図ａに示すオン・オフ信号（信号２１の方が小さいと
きは“１”レベル、太きいときは“０”レベルの信号）
ａを発生する比較器、２４．２５はインバータ、２６は
フリップフロップ回路、２７はオン・オフ信号ａがオン
レベルのときに導通するトランジスタで、これが導通す
ると、第１図のヒーター１をオンさせるヒータリレー（
図示せず）をオンさせる。

ヒータリレーの動作状態は第５図すに示しである。

２８は所定時間間隔でオン、オフするオン・オフ信号ｃ
を発生する冷凍機リレー信号発生回路で、抵抗器２９゜
３０、コンデンサ３１，３２．マルチバイブレータ３３
等より構成しであり、オンレベルとなる時間ｔ１とオフ
レベルになる時間ｔ２とは、抵抗２９゜３０の抵抗値を
Ｒａ、Ｒｂ、コンデンサ３１．３２の容量をｃ１．ｃ２
とすると、それぞれ次式で表わされる。

ｔ１＝ａ（Ｒａ＋Ｒｂ）（ｃ１＋ｃ２）・・・・・・（
１）ｔ２＝ａＲｂ（ｃ１＋０２） ここに、ａ：定数 ３４はアンド回路で、冷凍機リレー信号発生回路２８か
らのオン・オフ信号すとインバータ２４からのオン・オ
フ信号がともにオンレベルのときにオン信号を出し、ト
ランジスタ３５を導通させ。

第１図の冷凍機８をオンさせる冷凍機リレー（図示せず
）をオンさせる。

冷凍機リレーの動作状態は第５図Ｃに示しである。

上記した本発明の実施例によれば、第５図に示？したタ
イムチャートのように、温度検知信号２１にもとすくオ
ン・オフ信号ａがオンレベルのときにヒータリレーがオ
ンしてヒーター１がオン（加熱状態）となり、オン・オ
フ信号ａがオフレベルで、インバータ２４の出力がオン
レベルとなり、かつ、冷凍機リレー信号発生回路２８か
らのオン・オフ信号すがオンレベルのとき冷凍機リレー
がオンして冷凍機８がオンとなるから、この冷凍機８の
オン時間ｔ１とオフ時間ｔ２とをロータ４の温度勾配が
最小になるように決めておけば、冷凍機８がオンしてい
る時間が短かくなり、冷凍機８の容量が小さくなったの
と同じようになり、その結果、第５図ｄに示すように、
ロータ４の温度の設定温度に対する温度振幅が小さくな
り、高精度の遠心分離が可能になる。

なお、ヒータ１１についても冷凍機８と同様にオン、オ
フさせるようにしてもよく、これは同様の手法により容
易に実現することができ、これによりさらにロータ４の
温度制御を良好にすることができる。

以上説明したように、本発明によれば、ロータの温度制
御精度を向上し、高精度の遠心分離を可能とすることが
できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は遠心機の全体構成図、第２図は第１図のロータ
周辺部分の拡大部分断面図、第３図は従来のロータ温度
制御における温度制御信号と冷凍機およびヒータの動作
とロータ温度との関係を示すタイムチャート、第４図は
本発明の遠心機の制御器の温度制御回路の一実施例を示
す回路図、第５図は第４図による場合の温度制御信号と
ヒータリレーおよび冷凍機リレーの動作とロータ温度と
の関係を示すタイムチャートである。 ２・・・・・・ロータ室、４・・・・・・ロータ、８・
・・・・・冷凍機、１１・・・・・・ヒータ、１２・・
・・・・制御器、１４・・・・・・アダプタ、１５・・
・・・・感温リング、２１・・・・・・温度検知信号、
２２・・・・・・設定温度信号、２３・・・・・・比較
器。 ２４．２５・・・・・・インバータ、２６・・・・・・
フロップフロップ回路、２７，３５・・・・・・トラン
ジスタ、２８・・・・・・冷凍機リレー信号発生回路、
３４・・・・・・アンド回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ロータの温度を検知する温度検知手段と、前記ロー
   タを冷却する冷凍機と、前記ロータを加温するヒータと
   、前記温度検知手段からの温度検知信号を用いて前記ロ
   ータの温度が所定値になるように前記冷凍機と前記ヒー
   タとをオン・オフ制御する制御器とを備えた遠心機にお
   いて、前記制御器の温度制御回路に前記温度検知信号の
   大きさによりオン・オフ信号を発生する第１の手段と、
   助定時間間隔でオン・オフするオン・オフ信号を発生す
   る第２の手段と、前記第１．第２の手段からのオン・オ
   フ信号の論理積条件が成立したときのみ前記冷凍機をオ
   ンさせる信号を発生する第３の手段とを具備することを
   特徴とする遠心機。