JPS631468A - 遠心分離装置のロ−タ装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は、血液を血清と血ペイとに遠心分離する遠心
分離装ｌのロータ装ｔに関する．（従来技術） 周知のように、生化学的分析や免疫学的分析等の各種血
液検査を行なう場合には、その前処理として血液の遠心
分離作業か行なわれるが、従来のこの種の遠心分離器は
、被遠心分離血液が収容された遠心管を，回転バランス
を考慮しながら人手を介して逐一遠心管ロー夕にセット
し，この後スタートスイッチをオンして遠心管ロー夕を
一定の速度で高速回転させ，所定時間経過後、オフスイ
ッチをオン操作させることで上記遠心管ロー夕を停止さ
せ、遠心管ロー夕が完全に停止したところで，人手によ
って遠心管ロー夕から遠心分離処理か終了した遠心管を
取り外していた． 〔従来技術の問題点〕 しかしながら上記従来の遠心分Ｓ器にあっては，上記し
たように遠心管を逐一人手によって着脱しなければなら
ないため、これらの作業が非常に煩雑かつ手作業の時間
的ロスか多く、また遠心管ロー夕の起動及び停止に要す
る時間的ロスが非常に多いという二重の時間的ロスのた
めに、遠心分離に要する稼動効率が非常に悪いという聞
題を有し、これらの要因か生化学的分析や免疫学的分析
等の各種血液検査における自動化を妨げる最大の要因と
なっていた。

〔問題点を解決するための構成及び作用〕この発明はか
かる現状に鑑み創案されたものであって、その目的とす
るところは、自動的に遠心管をロータにセットでき，か
つ遠心分離が終了した遠心管を自動的に同ロータから取
り出すことかできる遠心分離装置に好適で、しかも遠心
分離装置が何らかの事故で停止した場合にも、遠心管ホ
ルダに保持された遠心管内の血液か漏出したりすること
もない遠心分離装置の口−夕装ｔを提供しようとするも
のである．上記目的をｉｌ！成するため、この発明にあ
っては，遠心分離装置のロータ装ｔを、駆動装置によっ
て回転可能なベースと、このベースに回動可能に軸支さ
れたホルダとから構成し、上記ホルダは、上記ベースの
外周縁に沿って所定間隔毎に複数個配設されていると共
に、各ホルダには，遠心管ホルダを収納する保持孔と，
速度・ポジション検知手段を配設して構成したことを特
徴とするものである． （実施例） 以下この発明を，この発明の一実施例に係るロータ装置
か適用された遠心分離装ごを例に取りながら詳細に説明
する． 第１図に示すように、遠心分敲装置Ａは、この発明の一
実施例に係るロータ装置１０と，上設パルスモータ２に
よって回転する遠心管交換用ロータ２０と、該遠心管交
換用ロータ２０内に新たな遠心管３を供給する遠心管供
給装置３０と、第７図に示すように遠心分離作業が終了
した遠心管３を上記遠心管交換用ロータ２０の外へと移
送する遠心管取り出し装置４０と、上記ロータ装置１０
と遠心管交換用ロータ２０の回転速度を同期させて必要
な動作を行わせる制ｖ４装２１５０とから構成されてお
り、これらの各構成要素は略密閉されたケースＢに夫々
配設されている． 遠心管３を保持する遠心管ホルダ４は，第２図と第３図
に示すように，磁石に吸着される材質である金属によっ
て有底四角筒状に形成された木体７と，該木体７の上面
に開設された遠心管保持孔７ａと，上記本体７の各側壁
上部に開設された孔８と、上記本体７の各側壁に開設さ
れたスリット孔９と、該木体７の内壁面に固着され遠心
管３を垂直に保持するクッション体Ｋと、から構成され
ており、上記本体７の表面には、図示はしないが記録媒
体が配設されている． この記録媒体には、血液処理に必要な情報，例えば，ル
者情報，受付の日付、受付番号及び検査指示項目等が入
力されており、これらの情報は、遠心管ホルダ４が遠心
分離装２１Ａに供給される前と、遠心分離作業が終了し
て遠心分離装２１Ａから取り出された直後に，読み取り
装置（図示せず）で読み取られ、マスターコンピュータ
に入力される． この発明の一実施例に係る前記ロータ装置ｌＯは、下設
バルスモータｌの回転軸５に固着されたベースｌ１と、
このベース１１に回動可能に軸支されたホルダｌ２から
構成されている． ベース１１は、第４図に示すようにターレット状に形成
されており、その外周縁には所定間隔毎に前記ホルダ１
２が複数個軸支されている．即ち，ベース１１の外周縁
にはホルダｌ２を軸支するためのスリットｌ３が複数個
開設されており、ホルダｌ２はその上端両側部に突設さ
れた軸ｌ４を介して上記ベースｌ１に回転可俺に軸支さ
れている。またベース１１のスリット開設部位には、ロ
ータ装Ｈｔｏの定速回転時におけるホルダｌ２の水平状
態を保持するためのストッパ片１５が形成されていると
ともに、各スリットｌ３の底部１３ａは所要の角度を有
して傾設されている．このように各スリットｌ３の底部
１３ａを傾斜面としているのは、駆動スイッチをＯＦＦ
した時や故障等でロータ装ｔｌＯが停止した時にホルダ
１２から遠心管ホルダ４が脱落したり遠心管３内から血
液が漏出しないようにするためてある． ホルダｌ２は，第４図と第６図に示すように、方形状に
形成された本体ｌ６と、該本体ｌ６に開設された凹状の
保持孔ｌ７と、前記したように本体１６の上端両側部に
突設された輌ｌ４と、速度・ボシション検知手段の一実
施例であるフ才トセンサｌ８と、上記保持孔ｌ７の壁に
配設された磁石１９と、から構成されている．上記保持
孔１７は、後記する遠心管ホルダ４が完全に収納される
容蹟を有しているものとし、該保持孔１７に収納された
遠心管ホルダ４は，上記保持孔１７の磁石に吸着されて
，同保持孔１７から容易に脱落しないように構成されて
いる． また、このように構成されたロータ装置１０のベース１
１には、第１図に示すように、前記フ才トセンサ１８の
信号を送受信し、かつルｌｍ装置５０からの指令信号を
受信するロータ用送受信器Ｒ１か取り付けられている．
このロータ用送受信器Ｒ１は、ベース１１にビス止め固
定された支持体Ｃの室Ｃに配設されており、前記ホルダ
ｌ２に配設されたフ才トセンサ１８からの速度信号（パ
ルス信号）とボジション信号を、ケースＢに配設された
ロータ用送受信器Ｒ２に送り、制御装置５０はこの信号
に基きロータ１０の回転速度を制御する。ロータ装置ｌ
Ｏの回転速度か所定速度に達しない場合には、制御装２
１５０は速度補正信号をロータ川送受信器Ｒ２からロー
タ川送受信器Ｒ１へと送り，これにより下設パルスモー
タｌの回転数は定常速度となるようにコントロールされ
る．尚，これらフ才トセンサ１８、ロータ用送受信器Ｒ
１への駆動電源は、前記下設パルスモータｌの回転軸５
に配設されたジエネレータＪ．から供給される．勿論、
前記速度補正信号は制御装２１５０から直接下設パルス
モータ１へと送られるように構或してもよい。

一方遠心管交換用ロータ２０は、第１図と第７図に示す
ように、上設バルスモータ２の回転軸６に固着されたタ
ーレット状のロー夕木体２１と，このロータ木体２ｌに
開設された縦断面逆Ｌ字状の遠心管収納室２２及び遠心
管取り出し室２３と、ロー夕本体２１を安定的に回転？
せるためこれら各室２２．２３の反対側に配設サれたバ
ランサーとしても作用するバッテリー２４と、上記各室
２２．２３の天井部に配設された遠心管上下装１２５と
，送受信器Ｒ■と、光源２８と，から構成されており、
該光源２８は、前記ホルダｌ２に配設されたフ才トセン
サｌ８と対峙するように前記遠心管交換用ロータ２０の
所定位ｎに１｛２ｌだけ配設されている． 遠心管上下装置２５は、第８図（Ａ）（Ｂ）に示すよう
に、遠心管ホルダ４を挟持する一対のアーム２６．２６
が軸２７を介して開閉可簡に構成されており、これらの
各アーム２６，２６の対向する所定位ごには、前記遠心
管ホルダ４の孔８と係合して同遠心管ホルダ４を回動可
能に挟持する係合突起２６ａ．２６ａが配設されている
．このように構成されたアーム２６．２６の開閉は、各
アーム２６．２６の上端部に連結されたモータ２９によ
って回動するカム２８によって行われる．即ちカム２８
は，９０度毎に所定のタイミングで回転し、長辺部分が
アーム２６．２６の上部に圧接している時には，アーム
２６．２６はスプリングＳの付勢力に抗して閉、つまり
遠心管ホルダ４を係合保持する状態にセクトされ、また
カム２８が上記状懲から９０度回転して，短辺部分がア
ーム２６．２６の上部に圧接している時には、アーム２
６．２６はスプリングＳの付勢力によって開、つまり遠
心管ホルダ４との係合を解除する状憇にセットされる。

さらに前記アーム２６．２６は、モータｍに配設された
昇降機構Ｇの回転作動によって昇降案内される．この昇
１１ｉＪ１Ｊ＃Ｇは、側面略コ字状のフレーム６０と、
該フレーム６０に取り付けられた上記モータｍと、この
モータｍの回転軸に取り付けられたプーリ６４及び所定
間隔陥てて回転可能に配設されたブーリ６４゜と、これ
らのブーリ６４．６４’に懸架され、かつ前記アーム２
６．２６か取り付けられた支持体６６の取付片６３にそ
の一部か固定されたワイャー或いはタイミングベルト６
２と、上記支持体６６を所定距離昇降案内する一対のレ
ール６５．６５とから構成されており、かつ上記支持体
６６と一対のレール６５．６５は，ベアリングを介して
ｆｒＩ動可１艶に配設されている．この遠心管上下装置
２５によるホルダ１２のロータ装訝ｌＯから遠心管交換
用ロータ２０への移送あるいは遠心管交換用ロータ２０
からロータ装ｉ１０への移送は，ロータ装２１１０と遠
心管交換用ロータ２０の回転速度か一致した時の制御装
ｌ５０からの信号に基いて行われる． すなわち，遠心管交換用ロータ２０の光源２８から照射
される光が回転しているロータ装置ｌＯのフ才トセンサ
ｌ８に入光されると、制御装２ｉ５０には，第９図に示
すようにパルス波形信号が入力される． そして，このパルス波形信号の間隔か第９図（ａ）に示
すように狭い場合には，ロータ装置１０と遠心管交換用
ロータ２０との回転速度差が大きく，この間隔か第９図
（ｂ）に示すように大きくなるに従い、ロータ装置１０
と遠心管交換用ロータ２０の回転速度差か小さくなり，
さらにその間隔か第９図（ｃ）に示すように、遠心管ホ
ルダ４か移送されるべきロータ装置１０のホルダ位置の
真上にセットされて「０」になると、ロータ装置ｌＯと
遠心管交換用ロータ２０の回転速度差が「０」というこ
とになることから、制御装置５０は、この「０」の状態
を検知して遠心管上下装置２５に作動指令信号を送り、
後記する所定の交換作業が行われる．またロータ装２２
ｔｏで遠心分離作業を終了した遠心管ホルダ４を遠心管
交換用口−タ２０の遠心管取り出し室２３に移し変える
場合には、上記と同様の手順に従って移送作業がなされ
る． 送受信器Ｒユは、前記遠心管交換用ロータ２０の速度信
号及び遠心管上下装鷹２５に作動指令信号のやりとりを
，ケースＢの天板に配設された上部送受信器Ｒ４を介し
て制御装置５０と行うもので、制御装置５０は、この信
号に基きロータ２０の回転速度を制御し，かつ遠心管上
下装と２５を作動制御する。

尚、これら遠心管上下装置２５、光源２８及び送受信器
Ｒコへの駆動電源は、前記上設バルスモータ２の回転軸
６に配設されたジエネレータＪ２から供給される。

また、上記ジェネレータＪ２で発電された電気は、ハウ
テリ−２４に蓄電された後，光源２８等の各必要箇所に
供給される。

遠心管供給装社３０は、第７図に示すように、ホルダス
トッカＳ，から遠心分離作業が必要な遠心管３か保持さ
れた遠心管ホルダ４を、順次遠心管交換用ロータ２０の
遠心管収納室２２へと移送するように作用する． また遠心管取り出し装２１４０は、これも第７図に示す
ように、遠心分離作業が終了した遠心／ｒ１．３が保持
された遠心管ホルダ４を、順次遠心管交換用口−タ２０
の遠心管取り出し室２３からホルダストッカＳ２へと移
送するように作用する。

これらの遠心管供給装置３０と遠心管取り出し装置４０
は，基本的には構成が同一であって、第１図及び第７図
に示すように，一対のアーム３１．４１と、このアーム
３１．４１を進退動させるアクチュエー夕等の駆動装置
（図示せず）とから構成されており，上記アーム３ｌは
遠心管収納室２２へと遠心管ホルダ４をＩ　　− 移送し、またアーム４１は遠心管取り出し室２３にある
遠心分離作業が終了した遠心管ホルダ４を同室２３から
ケースＢの外へと移送する．この場合、上記アーム３１
．４１は、夫々遠心管ホルダ４のスリット孔９に圧入さ
れて同孔９の周壁面に係合されるよう弾性を有する材質
で形成されている．勿論，アーム３１，４ｌを開閉可七
に構成して各アーム３１，４ｌの先端部をスリット孔９
の周壁面に係合させるように構成してもよい。

第１０図は，前記遠心分離装置Ａの各構成の接続状態を
示しており、電源７０には制御装置５０が接続されてお
り、この制２Ｊ４装２１５０には送受信器Ｒ２・Ｒ４，
遠心管上下装ｌ２５，同期ＩＪＩＷ回路５２，操作部７
ｌ及び動作モニター回路７２が夫々接続されている． そして送受信器Ｒ２・Ｒ４には夫々ロータ装置１０と遠
心管交換用ロータ２０の送受信器Ｒ，−Ｒ３が無線方式
で接続されており，これらの送受信器Ｒ．−Ｒユには更
に制御回路８０・９０とバッテリ８１・２４及びジェネ
レータＪ１　・Ｊ２か夫々直列に接続され、このシェネ
レータＪｌ　−Ｊ２には下設バルスモータ１及び上設バ
ルスモータ２が夫々接続されている． また前記同期制御回路５２にはモータ駆動回路５３が接
続されており、このモータ駆動回路５３には市記下設バ
ルスモータｌ及び上段バルスモータ２が夫々接続されて
いる． さらに動作モニター回路７２には、表示体７３とプリン
タ７４か夫々接続されている。

尚、第１図中符号ｂは、ベアリングを示している． 次に上記遠心分離装置Ａの作用について説明する． まず遠心する血液を遠心管３に入れ、或いは遠心する血
液が収納された容器（図示せず）を遠心管３に入れ、こ
の遠心管３を遠心管ホルダ４に挿着してホルダストッヵ
ｓ１にセットする． 次にスタートスイッチ（図示せず）をＯＮＬ／て下設バ
ルスモータｌを回転起動させロータ装２！１０を一定速
度で回転させる．これによりホルダ１２は，遠心力によ
って水平状態に保持される． 一方，遠心管交換用ロータ２ｏの遠心管収納室２２には
、遠心管ホルダ４が遠心管供給装置３０を介して供給さ
れ、該遠心管ホルダ４は遠心管上下装置２５に保合保持
される．この後、遠心管交換用ロータ２０は、上設パル
スモータ２によって徐々に回転速度が上げられ、これに
伴ない遠心管ホルダ４は，第１図に示すように、遠心管
上下装置２５に保持された状態で徐々に水平状態にセッ
トされる．そして遠心管交換用ロータ２０の速度がロー
タ装匿ｌＯと同一の速度となったところて遠心管上下装
置２５か下降し，予め制御装１５０によって決定された
ホルダｌ２の保持孔ｌ７内に遠心管ホルタ４が移し換え
られる． このようにして遠心管ホルダ４が保持孔ｌ７内に移し換
えられると、該遠心管ホルダ４はロータ装１１０の遠心
力によって保持孔ｌ７の外周側壁に押し付けられ磁石１
９に吸着保持され、所要時間遠心分離作業が行われる．
一方、遠心管ホルダ４をホルダｌ２に移し換え終えた遠
心管上下装置２５は、同作業が終了すると原位置へと復
動し、これらの作業か全て終了すると、遠心管交換用ロ
ータ２０は制御装２１５０の指示に従って徐々にスピー
トダウンされ、最終的には遠心管収納室２２か遠心分＃
装ＺｉＡに連設された遠心管ホルダ移送口Ｄと対向する
位置で停旧するように耶動制御される。

この後，上記手順に従い、新しい遠心管ホルダ４は次々
に制御装Ｗ１５０により定められたホルダｌ２内へと移
送される．この時，制ｉｆ装ｔ５０は、ロータ装２７１
０の回転バランスが取れるように遠心管ホルダ４を所定
位δに供給する． このようにして全てのホルダｌ２に遠心管ホルダ４がセ
ットされ、所要時間経過後、遠心分離が終了した遠心管
ホルダ４は、ロータ装置１０と同一速度で回転している
遠心管交換用ロータ２０の遠心管取り出し室２３に配設
された遠心管上下装置２５を介して，前記移送手段と同
様の手順に従って取り出される。

この作業が終了すると，遠心管交換用ロータ２０は，制
御装２１５０の指示に従って、遠心分屠された血液の成
分層が乱れないように徐々にスピードダウン制御され、
最終的には遠心管取り出し室２３か、遠心分離装置Ａに
連設された遠心管取り出し口Ｅと対向する位置で停止す
るように駆動制御される。この後、上記手順に従い遠心
分離作業か終了した各遠心管ホルダ４は、遠心管取り出
し室２３から遠心分敲装置Ａ外へと順次移送される． 以上のようにして遠心分離が必要な遠心管ホルダ４は遠
心分離装置Ａ内へと順次移送され、また遠心分離作業が
終了した遠心管ホルダ４は、遠心分離装ＨＡ内から自動
的に取り出される． 尚、上記実施例てはロータ９ｆｉｌＯと遠心管交換用ロ
ータ２０との相対的速度とポジションの検知手段を、フ
才トセンサｌ８と光源２８で得るように構成した場合を
例にとり説明したが、この発明にあっては必ずしもこれ
に限定されるものではなく、例えば突起とマイクロスイ
ッチによフて行うように構成してもよい．（発明の効果
） この発明は以上説明したように、駆９ｈ　？ｃ；！ｉに
よって回転可能なベースと、このベースに回動可簡に軸
支されたホルダとでロータ装置を構成し、ベースの外周
縁には上記ホルダを所定間隔毎に複数個配設すると共に
、各ホルダには、遠心管ホルダを収納する保持孔と、速
度・ポジション検知手段が配設したので、自動的に遠心
管をロータ装ｌにセットでき、かつ遠心分離が終了した
遠心管を自動的に同ロータ装置から取り出すことができ
る遠心分離装Ｌに好適で、しかも遠心分離装置が何らか
の事故で停止した場合にも、遠心管ホルダが傾斜して同
遠心管ホル．ダな遠心管内の血液が漏出しないように保
持するため、安全性に優れているという効果を奏する． また前記実施例に係る遠心分離装置にあっては、上記効
果の他に、ロータ装２と遠心管交換用ロー夕との速度の
同期を、光源光とフ才トセンサとで得るように４Ｉ成し
，かつこの信号を電波で送受信するように構成したので
、同期信号を無接触方式で得られ、この結果、遠心分離
装ｌの４１￥成を大幅に簡略化することができる．

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例に係るロータ装置が適用さ
れた遠心分離装置の断面図，第２図は遠心管ホルダの構
成を示す斜視図，第３図は遠心管ホルダの縦断面図，第
４図は上記ロータ装ｔの要部を示す断面図、第５図は上
記ロータ装鐙の半截平面図、第６図は遠心管ホルダが保
持されるホルダの斜視図、第７図は遠心分離装置の平面
図，第８図（Ａ）（Ｂ）は遠心管ホルダを係止する遠心
管上下装置の構成を示す側面図と正面図、第９図（ａ）
（ｂ）（ｃ）はロータ装鐙と遠心管交換用ロー夕への遠
心管ホルダの交換タイミングを示す信号説明図，第１０
図は上記遠心分離装ｌにおける各４ｌｉ成の接続構造を
示すブロック図である． 〔符号の説明〕 Ａ・・・遠心分離装ｌ ｌ・・・バルスモータ ４・・・遠心管ホルダ ＩＯ・・・ロータ装ｔ １ｌ・・・ベース ｌ２・・・ホルダ ｌ７・・・保持孔 ｌ８・・・フ才トセンサ 特許出願人　株式会社　日テクエンジニアリング代理人
　　　弁理士　　山　　口　　　哲　　夫第２図 第３図 第４図 第６図 第５図 第７図 第８図 （Ａ）　　　　　　　　　　　　　（Ｂ）第９図 時間 時間 時間

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 駆動装置によって回転可能なベースと、このベースに回
   動可能に軸支されたホルダとを有し、上記ホルダはベー
   スの外周縁に沿って所定間隔毎に複数個配設されている
   と共に、各ホルダには、遠心管ホルダを収納する保持孔
   と、速度・ポジション検知手段が配設されていることを
   特徴とする遠心分離装置のロータ装置。