(57)【要約】【課題】  周囲温度や設定運転条件に応じた遠心分離運転が可能であるかを判定し、運転不可の場合はユーザに運転条件の修正を促す。  【解決手段】  周囲温度を測定する温度センサを設けて、ロータの種別、周囲温度からユーザにより設定された運転条件にて遠心分離運転が可能であるかを判定する。運転不能の場合には、表示装置に実行不能であることを表示し（１５１）、ユーザに対して運転条件修正の要否を選択させる（１５２、１５３）。この際、実行可能な運転条件の候補である修正運転条件を表示し、ユーザに候補を選択させる。その修正された設定運転条件で運転する際には、表示装置に修正した条件による運転中であること表示する。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
前記モータの回転軸に取り付けられるロータと、
前記ロータを収容するロータ室と、
前記ロータ室を冷却する冷却装置と、
運転条件を入力する入力手段と、
前記モータ及び前記冷却装置の運転を制御する制御装置と、を有する遠心機において、
前記遠心機の周囲温度を検出する温度測定手段を設け、
前記運転条件は、前記ロータの設定温度、設定回転数を含み、
前記制御装置は、前記ロータの種別、前記周囲温度から前記入力手段で入力された前記運転条件での運転可否の判断を行うことを特徴とする遠心機。
【請求項２】
前記入力手段は、使用される前記ロータの種別を入力可能であり、
前記制御装置は、前記入力手段に入力された前記ロータの種別に基づいて前記運転可否の判断を行うことを特徴とする請求項１に記載の遠心機。
【請求項３】
前記ロータ室内に収容された前記ロータの種別を判断するロータ判別手段を更に有し、
前記制御装置は、前記ロータ判別手段により判別された前記ロータの種別に基づいて前記運転可否の判断を行うことを特徴とする請求項１に記載の遠心機。
【請求項４】
前記制御装置は、前記運転可否の判断を前記モータの運転開始前に行うことを特徴とする請求項２又は３に記載の遠心機。
【請求項５】
表示装置を更に有し、
前記制御装置は、入力された前記運転条件が実行不能である場合には前記表示装置において実行不能であることを表示することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の遠心機。
【請求項６】
前記制御装置は、前記入力手段で入力された前記運転条件での運転ができないと判断した際に、前記表示装置に運転条件の再設定を促す表示をさせることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の遠心機。
【請求項７】
前記制御装置は、ユーザに運転条件修正の要否を選択させることを特徴とする請求項６に記載の遠心機。
【請求項８】
前記制御装置は、ユーザが運転条件の修正要を選択した際に、
実行可能な運転条件の候補である修正運転条件を前記表示装置に表示し、ユーザによる前記候補の選択を受け付けることを特徴とする請求項７に記載の遠心機。
【請求項９】
前記修正運転条件は、設定回転数と設定時間の組合せを含むことを特徴とする請求項８に記載の遠心機。
【請求項１０】
前記遠心機は前記ロータ室を冷却する冷却装置を有し、
前記修正運転条件は前記ロータの設定回転数と設定時間、及び、前記ロータ室の設定温度の組合せを含むことを特徴とする請求項９に記載の遠心機。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記修正運転条件の案を複数表示し、
前記案のうちユーザによって選択された修正運転条件に応じて遠心分離運転を行うことを特徴とする請求項８から１０のいずれか一項に記載の遠心機。
【請求項１２】
前記修正運転条件には、
設定回転数を下げて前記設定時間を延ばした案と、
設定回転数と設定時間を維持したまま前記設定温度を上げた案を含むことを特徴とする請求項１１に記載の遠心機。
【請求項１３】
前記制御装置は、前記修正運転条件を用いて遠心分離運転を行った場合には、運転中に前記表示装置に修正運転条件で運転していることを示す情報を表示することを特徴とする請求項１１又は１２に記載の遠心機。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記修正運転条件を用いて遠心分離運転中に、ユーザによって最初に設定された運転条件にて運転が可能となった場合は、前記修正運転条件に変えて前記最初に設定された運転条件にて遠心分離運転を行うことを特徴とする請求項１３に記載の遠心機。
【請求項１５】
前記制御装置は、前記運転条件が実行不能であると表示した場合においてユーザが運転継続を選択した場合には、
前記遠心分離運転中に、実行不能な運転条件であることを示す情報を表示すると共に、前記実行不能な状況を改善するための条件を前記表示装置に表示することを特徴とする請求項７に記載の遠心機。
【請求項１６】
前記制御装置は、前記入力手段で入力された前記運転条件での運転ができないと判断した際に、前記設定温度又は前記設定回転数のいずれか又は両方を補正し、前記モータ及び前記冷却装置を制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の遠心機。
【請求項１７】
前記冷却装置には可変速制御可能な圧縮機を設け、前記の冷却装置を制御する場合には、前記圧縮機の上限回転周波数を測定された周囲温度に応じて設定することを特徴とする請求項１６に記載の遠心機。
【請求項１８】
前記圧縮機には上限回転周波数と下限回転周波数が設定され、これらの周波数の範囲内で連続的に又は断続的に運転されることを特徴とする請求項１７に記載の遠心機。
【請求項１９】
前記制御装置は前記上限回転周波数を切り替えるための切替温度Ｔｍを設定し、測定された周囲温度が切替温度Ｔｍ以下の場合は前記上限回転周波数を一定値とし、測定された周囲温度が切替温度Ｔｍより大きい場合は前記上限回転周波数を一定値より低減させることを特徴とする請求項１８に記載の遠心機。
【請求項２０】
前記制御装置は測定された周囲温度が切替温度Ｔｍより大きい場合に、周囲温度の関数式で前記上限回転周波数を算出することを特徴とする請求項１９に記載の遠心機。
【請求項２１】
前記回転軸に取り付けられた前記ロータの種類を識別する識別手段を有し、識別された前記ロータの種類毎に前記上限回転周波数を設定することを特徴とする請求項１８から２０のいずれか一項に記載の遠心機。
【請求項２２】
前記制御装置は記憶装置を有し、
前記ロータの種類毎に前記周囲温度に応じた前記上限回転周波数の設定条件をあらかじめ前記記憶装置に格納しておき、
前記制御装置は装着された前記ロータの種類を識別し、識別された前記ロータの前記上限回転周波数の設定条件を前記記憶装置から読み出して前記冷却装置を運転することを特徴とする請求項２１に記載の遠心機。
【請求項２３】
運転状態を示す情報を表示する表示装置を設け、
前記制御装置は前記上限回転周波数を低下させる場合に、前記表示装置に圧縮機が制限された状態で運転中であることを表示することを特徴とする請求項１７から２２のいずれか一項に記載の遠心機。
【請求項２４】
前記制御装置は前記上限回転周波数を低下させる場合に、残りの遠心運転時間が所定の時間以内であるか否かを判定し、所定の時間以内である場合は上限回転周波数を低下させずに前記圧縮機の運転を継続させることを特徴とする請求項１７から２３のいずれか一項に記載の遠心機。
【請求項２５】
モータと、
前記モータによって駆動されるロータと、
前記ロータを収容するロータ室と、
前記モータを制御する制御装置と、ユーザからの運転条件を取得する入力手段と、運転状態を示す情報を表示する表示装置と、前記ロータ室を冷却する冷却装置と、を有する遠心機において、
前記制御装置は遠心運転開始前に、ユーザによって入力された入力運転条件が実行不能であると判断した場合は、前記表示装置に修正運転条件を表示することを特徴とする遠心機。
【請求項２６】
前記遠心分離運転中には前記表示装置に前記入力運転条件と前記修正運転条件を表示することを特徴とする請求項２５に記載の遠心機。
【請求項２７】
前記遠心分離運転中に、前記入力運転条件にて運転が可能な状況となった場合は、前記修正運転条件から前記入力運転条件に自動修正して運転を継続することを特徴とする請求項２５に記載の遠心機。
【請求項２８】
前記遠心分離運転中に、運転条件を自動修正するか否かを事前に設定できるように構成したことを特徴とする請求項２５から２７のいずれか一項に記載の遠心機。
【請求項２９】
周囲温度を測定する温度測定手段を設け、
前記制御装置は、前記入力運転条件が実行可能かどうかを前記温度測定手段によって測定された周囲温度により判定し、
前記運転継続な条件は、前記周囲温度を考慮して算出されることを特徴とする請求項２８に記載の遠心機。
【請求項３０】
モータと、
前記モータの回転軸に取り付けられるロータと、
前記ロータを収容するロータ室を形成するボウルと、
前記ボウルの開口部を密閉するドアと、
可変速制御可能な圧縮機を有し、前記ボウルを冷却する可変速制御方式の冷却装置と、
前記モータの回転と前記冷却装置の運転を制御する制御装置と、を有する遠心機において、
周囲温度を測定する温度測定手段を設け、
前記圧縮機の上限回転周波数を測定された周囲温度に応じて設定することを特徴とする遠心機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却しながら回転体（ロータ）を高速で回転させる遠心機（遠心分離機）に関し、特に冷却装置の制御方法を改良した遠心機に関する。
【背景技術】
【０００２】
遠心分離機は、分離する試料（例えば、培養液や血液など）をチューブやボトルを介してロータに挿入し、ロータを高速に回転させることで試料の分離や精製を行う。設定されるロータの回転速度は用途によって異なり、用途に合わせて低速（数千回転程度）から高速（最高回転速度は１５０，０００ｒｐｍ）までの製品群が提供されている。用いられるロータは様々なタイプがあり、チューブ穴が固定角度式で高回転速度に対応できるアングルロータや、チューブを装填したバケットがロータの回転に伴って垂直状態から水平状態に揺動するスイングロータなどがある。また、超高回転速度で回転させて少量の試料に高遠心加速度をかけるロータや、低回転速度となるが大容量の試料を扱えるロータなど様々な大きさのものがある。これらのロータはその分離する試料にあわせて選択されるため、ロータはモータ等の駆動手段の回転軸に着脱可能に構成され、ロータの交換が可能である。
【０００３】
ロータは空気中で高速回転すると、空気との摩擦熱（風損）によってロータの温度は上昇していく。分離する試料によっては、低温を保たなければならないものもあるため、ロータを運転中に冷却する遠心分離機が広く用いられている。この冷却遠心分離機では本体に冷却装置（蒸発機、圧縮機、凝縮機、膨張弁で構成される冷凍装置等）を備えており、ロータ室外壁のボウル外周に巻かれている銅パイプに冷媒を流すことによってロータ室内を冷却し、間接的にロータを冷却している。冷却遠心機では特許文献１にも記載されているようにロータの温度制御可能な温度条件について取扱説明書に記載されている。一般的には、使用は可能であるがロータの温度制御が仕様内にできない場合がありうる。使用環境温度は室温２〜４０℃であるが、その内、ロータの温度制御を仕様内に入れることが保証される性能保証温度は室温１５〜２５℃となっている。
【０００４】
ここで従来の遠心分離機の構造を図１２を用いて説明する。遠心分離機は、箱形の板金などで製作される筐体６の内部に金属製の薄板で形成されたボウル２が設けられ、ボウル２とドア５によってロータ室３を画定し、ドアパッキン１２によってロータ室３が密閉される。ロータ１は分離する試料を保持し高速回転するものであり、例えば、試料を入れるチューブ等を挿入するための孔（図示せず）が複数形成され、駆動部たるモータ４の回転軸に支持される。ロータ１はモータ４によって回転されるが、モータ４の回転は制御装置１１４によって制御される。ドア５は蝶番１１を中心軸にして上下方向に回動することができる。ドア５の後方には、使用者がロータの回転速度や分離時間等の条件を入力すると共に、各種情報を表示する操作パネル１３が配置される。操作パネル１３は、いわゆるタッチパネル方式の液晶表示装置を採用すると、表示手段と入力手段の両方の機能を持たせることができる。
【０００５】
ロータ室３は、上側の開口部がドア５によって密閉可能に構成され、ドア５を開けた状態でロータ室３の内部に、ロータ１を装着又は取り外しができる。ボウル２の外周には蒸発機である銅パイプ７ｃが螺旋状に巻かれ、さらに銅パイプ７ｃの外周は円筒状の断熱材１７で囲まれている。本体下部には凝縮機７ａと圧縮機１０７ｂを含んで構成される冷凍装置１０７が配置され、銅パイプ７ｃが圧縮機１０７ｂと接続される。また、冷凍装置１０７の放熱のため送風装置１０が本体背面に設置され、本体前面の底部に開いてある吸入口８より風を取り込み、排気口９より排気する。冷媒が圧縮機１０７ｂから凝縮機７ａ内に送られ、凝縮機７ａ及び送風装置１０によって、冷却された冷媒は液化する。液化した冷媒はキャピラリ７ｄを通って銅パイプ７ｃに供給され、ロータ室３の内部は遠心分離運転中に制御装置１１４の制御によって設定された所望の温度に一定に保たれる。ロータ１の温度は、ロータ室３に設置された温度センサ（図示せず）の出力を用いて制御装置１１４により監視される。
【０００６】
遠心分離機に使用される冷凍装置１０７はこれまで一般的には特許文献２や特許文献３に示されているようにレシプロ圧縮機やロータリー圧縮機が採用され、それらを運転、停止の断続駆動させるＯＮ−ＯＦＦ制御で温度制御を行っている。ところで遠心分離機においても昨今は省エネ、小スペース化などより高効率やエコなどが顧客の製品購入の際のキーワードとなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１２−１１３５８号公報
【特許文献２】特開平５−２２８４００号公報
【特許文献３】特開平５−２２８４０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来の冷却遠心機は先にも述べたようにレシプロ圧縮機やロータリー圧縮機を使用し、それらをＯＮ−ＯＦＦ制御することで温度制御を行ってきた。また、一般的に圧縮機は周囲温度が高くなればなるほど温度上昇は大きくなる。例えば、周囲温度が１０℃高くなると圧縮機の温度上昇は１０℃ではなく、２０℃上がるといったようなことが起こる。そのため、高負荷状態でなおかつ周囲温度が高い場合、圧縮機の温度上昇は大きくなり、温度が上がりすぎると壊れてしまう恐れがある。ここで図１３に従来の冷却遠心機での高負荷時における圧縮機１０７ｂの回転周波数と圧縮機１０７ｂの温度の一例を示す。従来の冷却遠心機では稼働時の圧縮機の回転周波数１３３を一定（ここでは５０Ｈｚ）とし、ロータの温度制御は圧縮機１０７ｂのＯＮ時間とＯＦＦ時間の割合を変えることで制御を行うが、例えば冷却しにくいロータ１を高速で運転される場合などは冷凍装置の最大能力である圧縮機１０７ｂが常時ＯＮ状態で稼働する。この圧縮機１０７ｂの連続回転の場合、圧縮機温度１３１は室温の上昇により図のようにほぼ直線的に上がっていく。しかし、前述したように冷却遠心機では使用環境温度は室温２〜４０℃であって、その内、ロータの温度制御を仕様内に入れることが可能な環境温度を示す性能保証温度は室温１５〜２５℃となっており、室温が高い２５〜４０℃の範囲では性能の保証はできない、即ち、設定温度にまでロータを冷却できない場合があり得る。
【０００９】
しかし、従来のＯＮ−ＯＦＦ制御では特許文献２に書かれているように一度停止すると冷却装置の高圧側と低圧側の圧力差がなくならないと再起動できず、停止から再起動までは約３分待たないといけないなどの制限があり、細かな温度制御は不可能であった。例えば出力を９０％にしたい場合、ＯＦＦ時間は最低でも３分取らないといけないのでＯＦＦ時間は３分、するとデューティー比を９０％にする場合、ＯＮ時間は自然と２７分となる。そうなるとＯＮ時間が２７分連続することになり細かな制御は不能となる。そのため、なめらかに出力を落とそうとしても常時ＯＮの１００％の出力から上記制限のため出力を一気に６６％（ＯＮ時間：６分（ＯＦＦ時間の２倍）、ＯＦＦ時間：３分）くらいまで落とす（出力９９％〜６７％付近は上記理由により制御不能範囲）ことになり、温度制御が急激に変わり精度の高い温度制御ができない。よって、結局は図１３にあるように出力１００％で使用しても圧縮機温度１３１が圧縮機上限温度１３２を超えないような圧縮機の回転周波数１３３を選択する必要があった。このことは高い室温下でなおかつ高負荷状態でも圧縮機の温度上昇が小さい、すなわち冷凍能力の大きな大型の圧縮機を選択する必要があることを示し、これは先に述べた省エネや省スペース化から遠ざかる方向になってしまう。
【００１０】
上記のように、周囲温度の変化により冷却装置の運転に制約が出てしまうため、ユーザはそれらを考慮した上で最適な遠心条件を入力する必要があるが、使用するロータの種類と設定する回転速度によって運転可能か否かが大きく変わるため、ユーザが最適な遠心分離運転を設定することは難しかった。
【００１１】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的はユーザによって設定された遠心機の運転条件が、周囲環境や運転条件により運転可能であるかの判定を行い、設定した運転条件での運転が不可の場合には、運転条件を修正して運転を継続できるように構成した遠心機を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の目的は、設定運転条件の運転が不可の場合に、ユーザに対して実行可能な運転条件の候補を表示装置に表示し、ユーザによってその候補を選択させるように構成した遠心機を提供することにある。
【００１３】
本発明の他の目的は、可変速の圧縮機を用いて効率良く温度制御を行うことができる遠心機を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、室温が高くなった際に圧縮機の回転周波数を落とすことにより圧縮機の温度が上限値に達しないように制御できる遠心機を提供することにある。
【００１５】
本発明のさらに他の目的は、圧縮機の運転能力を制限した際に、制限中であることをユーザに報知する手段を有する遠心機を提供することにある。
【００１６】
本発明のさらに他の目的は、ユーザが性能保証外の条件で遠心分離運転条件を設定した時に、ユーザの意思に沿って容易に運転条件を変更することができる、使い勝手の良い遠心分離機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。
【００１８】
本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータの回転軸に取り付けられるロータと、ロータを収容するロータ室と、ロータ室を冷却する冷却装置と、運転条件を入力する入力手段と、モータ及び冷却装置の運転を制御する制御装置とを有する遠心機において、遠心機の周囲温度を検出する温度測定手段を設け、運転条件にはロータの設定温度、設定回転数を含み、制御装置はロータの種別、周囲温度から入力手段で入力された運転条件での運転可否の判断を行う。入力手段は使用されるロータの種別を入力可能であり、制御装置は入力手段に入力されたロータの種別に基づいて運転可否の判断を行う。また、ロータ室内に収容されたロータの種別を判断するロータ判別手段を更に設け、制御装置はロータ判別手段により判別されたロータの種別に基づいて運転可否の判断を行うように構成しても良い。制御装置による運転可否の判断はモータの運転開始前に行なわれると好ましい。
【００１９】
本発明の他の特徴によれば、遠心機は表示装置を有し、制御装置は入力された運転条件が実行不能である場合には表示装置において実行不能であることを表示する。また、制御装置は入力手段で入力された運転条件での運転ができないと判断した際に、表示装置に運転条件の再設定を促す表示をさせ、ユーザに運転条件修正の要否を選択させるようにした。ユーザが運転条件の修正“要”を選択した際に制御装置は、実行可能な運転条件の候補である修正運転条件を表示装置に表示し、ユーザによる候補の選択を受け付ける。修正運転条件は設定回転数と設定時間の組合せを含むと良い。
【００２０】
本発明の他の特徴によれば、遠心機はロータ室を冷却する冷却装置を有し、修正運転条件はロータの設定回転数と設定時間、及び、ロータ室の設定温度の組合せを含むようにした。この際、制御装置は修正運転条件の案を複数表示し、これらの案のうちユーザによって選択された修正運転条件に応じて遠心分離運転を行う。修正運転条件には、設定回転数を下げて設定時間を延ばした案と、設定回転数と設定時間を維持したまま設定温度を上げた案を含むと良い。また、制御装置は修正運転条件を用いて遠心分離運転を行っている場合に、表示装置に修正運転条件で運転していることを示す情報を表示する。修正運転条件にて運転中に、環境の変化（室温低下等）によりユーザによって最初に設定された運転条件にて運転が可能となった場合は、制御装置は修正運転条件に変えて最初に設定された運転条件にて遠心分離運転を行うよう制御する。
【００２１】
本発明の他の特徴によれば、制御装置は運転条件が実行不能であると表示した場合においてユーザが運転継続を選択した場合には、遠心分離運転中に、実行不能な運転条件であることを示す情報を表示すると共に、実行不能な状況を改善するための条件を表示装置に表示する。また、制御装置は入力手段で入力された運転条件での運転ができないと判断した際に、設定温度又は設定回転数のいずれか又は両方を補正し、モータ及び冷却装置を制御する。
【００２２】
本発明の他の特徴によれば、モータと、モータの回転軸に取り付けられるロータと、ロータを収容するロータ室を形成するボウルと、ボウルの開口部を密閉するドアと、可変速制御可能な圧縮機を有し、ボウルの外周部に巻かれたパイプに冷媒を流してボウルを冷却するインバータ制御等の可変速制御方式の冷却装置と、モータの回転と冷却装置の運転を制御する制御装置を有する遠心機において、周囲温度を測定又は予測可能な位置に温度測定手段を設け、圧縮機の運転時に許容する上限回転周波数を測定された周囲温度に応じて設定するようにした。また、圧縮機には上限回転周波数と下限回転周波数が設定され、これらの周波数の範囲内で連続的に又は断続的に圧縮機が運転される。
【００２３】
本発明の他の特徴によれば、制御装置は上限回転周波数を切り替えるための切替温度Ｔｍを設定し、測定された周囲温度が切替温度Ｔｍ以下の場合は上限回転周波数を一定値（実質的な能力上限）とし、測定された周囲温度が切替温度Ｔｍより大きい場合はその一定値より上限回転周波数を低減させる。例えば、制御装置は測定された周囲温度が切替温度Ｔｍ＝２５℃より大きい場合に、周囲温度の関数式で低減させる上限回転周波数を算出する。また、回転軸に取り付けられたロータの種類を識別する識別手段を設け、識別されたロータの種類毎に上限回転周波数を算出するように構成しても良い。
【００２４】
本発明の他の特徴によれば、ロータの種類毎に周囲温度に応じた上限回転周波数の設定条件をあらかじめ記憶装置に格納しておき、制御装置は識別されたロータの上限回転周波数の設定条件を記憶装置から読み出して、その設定条件に応じて冷却装置を運転する。また、運転状態を示す情報を表示する表示装置を設け、制御装置は上限回転周波数を低下させる場合に、表示装置に「圧縮機が制限された状態で運転中であること」を表示する。この報知は、液晶ディスプレイ等の視覚的な表示装置において文字情報又は図形情報で示しても良いし、ＬＥＤやその他のランプ手段を点灯又は点滅等させることによって報知するようにしても良いし、音等の聴覚的な手段によって報知するようにしても良い。さらに制御装置は上限回転周波数を低下させる場合に、残りの遠心運転時間が所定の時間以内であるか否かを判定し、残りが所定の時間以内である場合は上限回転周波数を低下させずに圧縮機の運転を継続させる。
【００２５】
本発明の他の特徴によれば、遠心機において制御装置は、遠心運転開始前にユーザによって入力された入力運転条件が実行不能であると判断した場合は、表示装置に修正運転条件を表示する。遠心分離運転中には表示装置に入力運転条件と修正運転条件を表示する。遠心分離運転中に、入力運転条件にて運転が可能な状況となった場合は、修正運転条件から入力運転条件に自動修正して運転を継続する。この遠心分離運転中に運転条件を自動修正するか否かは、ユーザが事前に設定できるように構成すると良い。さらに、周囲温度を測定する温度測定手段を設け、制御装置は、入力運転条件が実行可能かどうかを温度測定手段によって測定された周囲温度により判定し、運転継続な条件は、周囲温度を考慮して算出されるように構成しても良い。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、制御装置は、ロータの種別、周囲温度から入力手段で入力された運転条件での運転可否の判断を行うので、遠心機にとって性能保証温度を超えた周囲環境（例えば室温）での運転であるかどうかの判断が可能であり、安定かつ信頼性の高い遠心分離運転を行うことが可能となる。また、遠心運転の開始前にロータの種類を判別することができるので、装着されたロータに即して運転可能であるどうかを精度良く判断することができる。また、入力された運転条件が実行不能である場合には運転条件の再設定を促す表示と運転条件の修正候補が表示されるので、ユーザは複数の候補から自分の希望する条件を選択するだけで容易に運転条件の修正が可能である。修正運転条件にはロータの設定回転数と設定時間、及び、ロータ室の設定温度の組合せを含み、修正運転条件の案を複数表示され、特に、設定回転数を下げて設定時間を延ばした案と、設定回転数と設定時間を維持したまま設定温度を上げた案を含むので、ユーザは様々な候補を考慮して最適な修正運転条件を選択することが可能となる。さらに制御装置は、修正運転条件を用いて遠心分離運転を行った場合には、運転中に表示装置に修正運転条件で運転していることを示す情報を表示する。また、修正運転条件を用いて遠心分離運転中に、最初に設定された運転条件にて運転が可能となった場合は、修正運転条件に変えて最初に設定された運転条件にて遠心分離運転を行うので、使い勝手の良い遠心機を実現できる。
【００２７】
本発明によれば、制御装置は実行不能な条件でユーザが運転継続を選択した場合には、実行不能である旨を表示すると共に、実行不能な状況を改善するための条件を表示装置に表示するので、ユーザは適切な対応をすることが可能となる。また、制御装置は、運転条件での運転ができないと判断した際に自動修正するので、運転の継続が可能となる。
【００２８】
本発明によれば、冷却遠心機の冷却装置にインバータ冷凍機を採用し、周囲温度を測定する温度測定手段を設け、圧縮機の上限回転周波数を測定された周囲温度に応じて設定するので圧縮機の能力を有効に活用することができ、従来より低出力の小型の圧縮機を採用でき、冷却遠心機の省エネ、小型省スペース化などの実現が可能となる。また、圧縮機には上限回転周波数と下限回転周波数が設定され、これらの周波数の範囲内で連続的に又は断続的に運転されるので、きめ細かな温度制御が可能となり精度良くロータ室を冷却することができる。また、測定された周囲温度が切替温度Ｔｍより大きい場合は上限回転周波数を一定値より低減させるので、切替温度Ｔｍ以下の場合は圧縮機の能力を最大限利用して効率よく冷却することができ、切替温度Ｔｍ以上の場合は圧縮機の能力を制限しながら圧縮機の過度の温度上昇を避けることができる。また、制御装置は測定された周囲温度が切替温度Ｔｍより大きい場合に、周囲温度の関数式で上限回転周波数を算出するので、周囲温度に応じた適切な圧縮機の温度制御、運転制御を行うことができる。
【００２９】
本発明によれば、識別されたロータの種類毎に上限回転周波数を設定するので、ロータを変えた場合であっても圧縮機の能力を最大限に利用することができる。また、ロータの種類毎に周囲温度に応じた上限回転周波数の設定条件をあらかじめ記憶装置に格納しておくので、ロータに合わせた上限回転周波数を迅速に選択及び設定することができる。また、制御装置は上限回転周波数の設定の際に、演算式を実行する必要がない上に、記憶装置に格納する上限回転周波数を、細かい温度範囲毎に複数段階任意に設定することも可能であり、様々なケースに対応できて精度の高い上限回転周波数の管理が可能となる。
【００３０】
本発明によれば、制御装置は上限回転周波数を低下させる場合に、表示装置に圧縮機が制限された状態で運転中であることを表示するので、ユーザは冷却装置の能力が制限された状態で運転中であることを容易に知ることができる。さらに、制限を解除するためにどうすれば良いかの情報（解決方法）をユーザに表示するようにすれば、さらに使いやすい遠心機を実現できる。また、上限回転周波数を低下させる場合に、残りの遠心運転時間が所定の時間以内であるか否かを判定し、所定の時間以内（例えば残り数分以内）である場合は上限回転周波数を低下させずに圧縮機の運転を継続させるので、遠心分離運転終了直前に圧縮機の能力を低下させることを防止できる。
【００３１】
本発明によれば、制御装置は遠心運転開始前に、ユーザによって入力された入力運転条件が実行不能であると判断した場合は、表示装置に修正運転条件を表示し、遠心分離運転中には表示装置に入力運転条件と修正運転条件を表示するので、ユーザは運転中においても、どのような条件下で運転されているかを即座に認識することが可能となる。また、運転中に入力運転条件にて運転が可能な状況となった場合は自動修正して運転を継続するので、理想的な条件に出来るだけ近づけた状態での遠心運転が可能となる。この自動修正は事前に選択できるので、一旦開始した運転条件を変えたくないユーザには何ら影響しないので、従来と同じ使い方の遠心機とすることも可能である。
【００３２】
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施例に係る遠心分離機の全体構造を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例に係る圧縮機の回転周波数、室温と圧縮機の温度上昇特性を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例に係る冷却装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の実施例に係る遠心分離機の操作パネル１３での表示例を示す図である。
【図５】本発明の第２の実施例に係る圧縮機の回転周波数、室温と圧縮機の温度上昇特性を示すグラフである。
【図６】本発明の第２の実施例に係る冷却装置の制御手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施例に係る遠心分離機の表示画面を示す図である(ユーザによる運転条件を入力直後)。
【図８】本発明の第３の実施例に係る遠心分離機の表示画面を示す図である（運転実行不可のメッセージ表示）。
【図９】本発明の第３の実施例に係る遠心分離機の表示画面を示す図である（運転条件候補リストの表示）。
【図１０】本発明の第３の実施例に係る遠心分離機の表示画面を示す図である（修正運転条件で運転時）。
【図１１】本発明の第３の実施例に係る遠心分離機の制御手順を示すフローチャートである。
【図１２】従来の遠心分離機の全体構造を示す断面図である。
【図１３】従来の遠心分離機における圧縮機の温度上昇を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００３４】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施例に係る遠心機（遠心分離機）の全体構造を示す断面図である。遠心分離機の基本構成は冷凍装置７及び制御装置１４を除き、図７で示した従来の遠心分離機とほぼ同じであり、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。
【００３５】
本実施例では冷凍装置（冷却装置）７の圧縮機７ｂにロータリー圧縮機を採用し、制御装置１４によるインバータ制御で圧縮機７ｂの回転周波数を可変速に制御する。制御装置１４は、図示しないマイクロコンピュータと記憶装置を有して構成され、コンピュータプログラムを実行することにより遠心機の各機器の制御を行う。遠心分離機前面の底部に開いてある吸入口８付近には温度センサ１５が設けられ、遠心分離機の周囲温度を測定できるようにした。温度センサ１５は周囲温度を直接測定するか、もしくは予測可能なように構成する検出手段であって、例えば熱電対、測温抵抗体を用いて構成でき、その出力は図示していない信号線によって制御装置１４に伝達される。温度センサ１５を設ける位置は図１に示した箇所だけに限られず、周囲温度を測定できる場所、もしくは予測可能な場所であればどこに配置しても良い。ロータ室３内のロータ１は、回転する試料容器に合わせて選択してモータ４の回転軸に装着することができる。ロータ１には公知の手法によって識別情報が付与され、その識別情報は回転軸近傍に設けられるＩＤセンサ１８によって読み取られる。例えば、ロータ１側に付与される識別情報は複数の永久磁石の配置によって構成され、ＩＤセンサ１８はホールＩＣ等の磁気センサにより構成される。ＩＤセンサ１８の出力は、図示していない信号線によって制御装置１４に伝達される。
【００３６】
本実施例では、温度センサ１５によって測定された室温すなわち周囲温度が所定の閾値たる切替温度Ｔｍ、例えば２５℃になるとそのまま上限回転周波数で圧縮機７ｂの連続運転を続けると圧縮機７ｂの上限温度（性能保証範囲）を超えてしまう恐れがあるので圧縮機７ｂの温度上昇を抑えるように制御装置１４により圧縮機７ｂの運転周波数を周囲温度上昇に応じて落としていくように制御する。このように切替温度Ｔｍを超えた場合には圧縮機７ｂの設定上限回転周波数を下げることになるので、室温が切替温度Ｔｍ以下の場合に比べて冷却能力が落ちることになる。しかしながら、室温が高いために遠心機の運転を途中で停止することは避けるべきであるので、本実施例では設定上限回転周波数を下げた制限下の運転ではあるが、その室温下の最大の冷却能力を維持できるようにして遠心運転を継続するように構成した。尚、図１の構成では圧縮機７ｂはロータリー圧縮機だけに限られずに、制御装置１４によるインバータ制御で運転周波数が可変に制御できればその他の可変速制御可能な圧縮機であっても良い。
【００３７】
図２は本発明の実施例に係る圧縮機７ｂの回転周波数、室温と圧縮機の温度上昇特性を示すグラフである。左側の縦軸は圧縮機回転周波数（単位：Ｈｚ）である。可変コンプレッサ式の圧縮機７ｂは定格によって使用できる上限周波数と下限周波数が決まっており、この上限と下限の範囲内において運転を行うのであるが、遠心分離機に組み込んで使用する場合には、凝縮機７ａの能力、騒音レベル等の種々の状況に応じて実際に使用する周波数範囲を設定する。本実施例では圧縮機７ｂの回転周波数上限値３３は、室温が２５℃以下の場合は７５Ｈｚとし、２５℃を超えた場合には温度上昇に応じてリニアに上限周波数が低下するように設定した。つまり周囲気温をＴａとすると、
Ｔａ≦２５℃のとき  上限値Ｆｃｍａｘ＝７５（Ｈｚ）
Ｔａ＞２５℃のとき  上限値Ｆｃｍａｘ＝ｆ（Ｔａ）（Ｈｚ）
とした。図２ではｆ（Ｔａ）は傾きが負の一次関数（線形関数）、即ち、ｆ（Ｔａ）＝−２Ｔａ＋１２５で算出でき、そのときの回転周波数上限値３３は矢印３３ｂのようになる。一方、圧縮機７ｂの回転周波数の下限周波数は、室温に関わらずに１５Ｈｚで一定である。
【００３８】
このように圧縮機７ｂの回転周波数上限値３３を、周囲気温（室温）Ｔａが矢印３３ａで示す所定の閾値温度（切替温度Ｔｍ）以上になったら低下させるように制御するため、回転周波数上限値３３での連続運転時の圧縮機温度３１は、矢印３１ａのように室温２５℃の時に許容上限温度約１００℃に到達するものの、室温が２５℃以上に上昇してもの回転周波数の回転周波数上限値３３が下げられるため、矢印３１ｂのように約１００℃をキープすることができる。通常、圧縮機には使用できる性能保証範囲が決められており、その一つとして圧縮機上限温度３２が決められている。本実施例の圧縮機７ｂでは周囲温０〜４０℃の範囲内では圧縮機上限温度３２に示すように１１０℃が定格上の上限値である。しかしながら、本実施例では余裕や寿命を考慮して、１０％程度余裕をもたせて１００℃を実用上の上限値とし、これ以上の温度上昇しないようにした。尚、図２の圧縮機温度３１の２５℃以下の上昇傾きの方が図８で示す従来の遠心機における圧縮機温度１３１の温度上昇よりも大きく、温度的に厳しくなっているが、これは図８の冷凍装置よりも冷凍能力の小さな小型の冷凍装置を採用し、高速で圧縮機７ｂを回転させるためである。
【００３９】
次に図３のフローチャートを用いて、本実施例の冷凍装置７の制御手順を説明する。図３に示す一連の手順は、制御装置１４の記憶装置にあらかじめ格納されたプログラムによってソフトウェア的に実行可能である。図３に示す手順は、冷凍装置７が稼働した際に実行される。まず、冷凍装置７が稼働されると図３の手順が事項され、まず制御装置１４は温度センサ１５を用いて周囲温度（室温）Ｔａを測定する（ステップ４１）。次に制御装置１４は、周囲温度Ｔａが２５℃を超えているか否かを判定する（ステップ４２）。ここで、２５℃を超えている場合は図２の矢印３３ｂのように圧縮機７ｂの回転周波数上限値３３を低減させる必要があるため、所定の関数ｆ（Ｔａ）を用いて上限値Ｆｃｍａｘを算出する（ステップ４４）。ここでは、本実施例では、Ｆｃｍａｘ＝−２Ｔａ＋１２５（℃）で求めることができる。この上限値Ｆｃｍａｘを設定することにより圧縮機７ｂの運転を行うが、この際、表示装置たる操作パネル１３に「冷凍装置制限運転中」とのメッセージを表示することにより、ユーザに対して注意を喚起する。ステップ４２において周囲温度Ｔａが２５℃を超えていない場合は、上限値Ｆｃｍａｘを７５Ｈｚにセットしてステップ４１に戻る。図３で示したフローは制御装置１４によって冷凍装置７が稼働中に周期的に実行され、その実行の際の周囲温度Ｔａに応じて最適な回転周波数が設定される。
【００４０】
図４はステップ４５での表示画面５０の一例を示す図である。図４ではユーザが一連の運転条件を入力した後、運転開始スイッチをＯＮした直後の表示内容を示している。本実施例では、ユーザが、ロータの設定回転数５２を２２０００ｒｐｍ、設定運転時間５４が２分３０秒、設定温度５６が４℃を入力した場合を示している。ここで、運転回転数５１、残り運転時間５３、現在温度５５には現在の状況を示している。表示画面５０には更に、識別されたロータ１の種類を表示するロータ情報表示部５７、メッセージ表示部５８、スタートアイコン５９ａ、ストップアイコン５９ｂ等が表示される。このように表示画面５０には遠心分離中に情報がリアルタイムに表示されるが、メッセージ表示部５８には図３のステップ４５における警告のメッセージが表示される。このメッセージには文字情報だけでなく、注意喚起用のアイコンも合わせて表示すると良く、これによりユーザ（作業者）は何が問題（室温が２５℃を超えていること）であるかの原因と、どうすれば良いか（「室温を下げる」）の対策の２つを容易に知ることができる。尚、このメッセージを最初に表示する際に警告音を鳴らしたり、警告ランプ等を点灯または点滅させるように構成しても良い。また、本実施例では警告を表示画面５０にて表示するようにしたが、遠心分離機に付属する各種表示灯、あるいは遠隔部分に設けられるライト等にて警告状態にあることを示す点灯、点滅等で報知するようにしても良い。
【００４１】
以上説明したように本実施例によれば、冷却遠心機の冷凍装置（冷却装置）にインバータ冷凍機を採用し、周囲温度を測定可能な位置に温度センサ１５を設け、周囲温度が２５℃を越えた場合はインバータ冷凍機の運転周波数をなだらかに落として出力を連続的に低下させて圧縮機の温度上昇を抑えることで、冷凍装置７を従来より低出力の小型のものを採用することができ、冷却遠心機の省エネ、小型省スペース化などの実現が可能となる。
【実施例２】
【００４２】
次に図５及び図６を用いて本発明の第２の実施例を説明する。第２の実施例においては圧縮機７ｂの回転周波数上限値３３を室温だけに応じて変更するのではなく、室温とロータの種類に応じて変更するようにした。ロータ１は着脱式であってその大きさや表面積等がロータごとに異なるため、同じ回転数、同じ目標温度（例えば４℃）にロータ１を冷やす場合であっても、圧縮機７ｂにかかる負荷が異なり、いわゆる冷えやすいロータ（ここでは「低負荷ロータ」という）の場合は、いわゆる冷えにくいロータ（ここでは「高負荷ロータ」という）に比べて、圧縮機７ｂの温度上昇度合いが異なる。つまり、高負荷ロータの場合は圧縮機７ｂの温度が上昇しやすく、低負荷ロータの場合は、高負荷ロータに比べると圧縮機７ｂの温度上昇度合いが小さい。
【００４３】
そこで第２の実施例ではロータの種類に応じて圧縮機７ｂの回転周波数の上限値を低減させる閾値を変更するように構成した。図５においては用いられる圧縮機７ｂは第１の実施例と同じであるため圧縮機上限温度３２、圧縮機回転周波数下限値３４は第１の実施例と同じである。ここで、ロータ１の設定冷却温度を４℃で運転すると、その時の圧縮機温度は、あるロータ１の場合は３１のように上昇するが、別の冷えやすいロータの場合は上限回転数７５Ｈｚで運転する時間が短い、あるいは、上限回転数７５Ｈｚよりも低い回転数で運転することができるので、点線で示す圧縮機温度６１のような上昇直線となる（風損による発熱量が低いロータの場合）。そのため、冷えやすいロータの場合は矢印３１ａでなく矢印６１ａの時点（切替温度Ｔｍ’＝３０℃）まで上限回転数７５Ｈｚで運転することが可能で有り、そのため圧縮機回転周波数上限６３のように温度３０℃まで７５Ｈｚとし、３０℃を超えてから所定の比率で下げるように構成した。
つまり圧縮機回転周波数上限６３によれば周囲温度Ｔａが
Ｔａ≦３０℃のとき  上限値Ｆｃｍａｘ１＝７５（Ｈｚ）
Ｔａ＞３０℃のとき  上限値Ｆｃｍａｘ１＝ｆ（Ｔａ）＝−２Ｔａ＋１３５
とした。圧縮機７ｂの回転周波数の下限周波数は、室温に関わらずに１５Ｈｚで一定である。尚、図５においては圧縮機回転周波数上限を３３と６３の２パターン図示しているが、２パターンだけでなく、複数の圧縮機回転周波数上限パターンを作成しておき、各ロータをいずれかのパターンに対応させるようにしても良い。
【００４４】
次に図６のフローチャートを用いて、第２の実施例の冷凍装置７の制御手順を説明する。図６に示す一連の手順も制御装置１４によりソフトウェア的に実行可能である。まず、冷凍装置７が稼働された場合、制御装置１４はＩＤセンサ１８の出力からロータ１のＩＤを識別する（ステップ８１）。この識別は公知の識別方法を用いれば良く、ロータ１の停止中に識別できるものもあるし、ロータ１を極低速で数回転させて識別させるものがある。次に制御装置１４は、識別されたロータ１に応じた圧縮機７ｂの運転条件、即ち、回転周波数の上限（７５Ｈｚ）から低下させる閾値たる切替温度Ｔｍと、切替温度Ｔｍ以上の際の設定式ｆ（Ｔａ）を読み出す（ステップ８２）。これらの関係は予めロータ１の種類毎に求めて制御装置１４内の図示しない記憶装置に格納しておけば、制御装置１４はそれを読み出すだけで良いので処理が迅速にできる。次に制御装置１１４は温度センサ１５を用いて周囲温度（室温）Ｔａを測定し（ステップ８３）、周囲温度Ｔａが切替温度Ｔｍを超えているか否かを判定する（ステップ８４）。ここで、切替温度Ｔｍを超えていない場合は、上限値Ｆｃｍａｘを７５Ｈｚとして遠心分離運転を行い、ステップ８１に戻る（ステップ８５）。
【００４５】
ステップ８４において、切替温度Ｔｍを超えている場合は、次にＦｃｍａｘの低減を不要とする低減除外条件に該当するか否かを判定する。ここでは遠心残時間τ（ｃ）が所定の遠心時間の残り時間（例えば３分、遠心条件により異なるように設定可）未満であるかどうかを判断する（ステップ８６）。遠心残時間τ（ｃ）が所定の遠心時間以下の場合、例えばあと数分程度で終了する場合は圧縮機７ｂの温度上昇が懸念されるもののＦｃｍａｘを７５Ｈｚのまま運転を継続させても圧縮機上限温度３２には到達しないので、Ｆｃｍａｘを７５Ｈｚのままとしてステップ８３に戻る（ステップ８７）。尚、この遠心残時間τ（ｃ）をどの程度にするかは、使用するロータ１の種類に応じて実験により予め求めておいて制御装置１４内の記憶装置に格納しておくと良い。このように遠心運転の残り時間が少なければ低減させずに強行する制御を行えば、終了間際に圧縮機７ｂの能力を落とす必要が無くなくなる。
【００４６】
ステップ８６において、遠心残時間τ（ｃ）が所定の遠心時間以上の場合は、圧縮機７ｂの回転周波数上限値３３又は６３を低減する必要があるため、所定の関数ｆ（Ｔａ）を用いて上限値Ｆｃｍａｘを算出する（ステップ８８）。この際、操作パネル１３に「冷凍装置制限運転中」とのメッセージを表示することにより、ユーザに対して注意を喚起する（ステップ８９）。
【００４７】
以上、第２の実施例においては圧縮機回転周波数の上限値を装着されるロータ１に合わせて変更するようにしたので、圧縮機７ｂを設定上限温度１００℃以下において効率良く運転することができる。また、ロータと圧縮機回転上限周波数との関係を予め求めて制御装置内の記憶装置に格納しておくので、制御装置は周囲温度とロータＩＤを得ることによって瞬時に圧縮機７ｂの運転条件を求めることができる。さらに、圧縮機回転上限周波数を低減させる制限運転を行う際に、遠心分離運転の残り時間を考慮して制限するか否かを決定するので、遠心分離運転終了間際に制限することを防止でき、冷却能力を維持したまま遠心分離運転を完了できる。
【００４８】
以上、本発明を２つの実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例では周囲温度によって圧縮機７ｂの上限回転数を制御するようにしたが、圧縮機７ｂの温度を測定する温度センサを更に追加して、周囲温度と圧縮機７ｂの実温度に応じて冷凍装置の運転を行うようにしても良い。また、切替温度Ｔｍ以上の場合の圧縮機回転周波数上限値を負の一次関数で求めたが、一次関数だけでなく、その他の関数式で求めるようにしても良い。さらに、切替温度Ｔｍを用いずに、遠心機の動作温度全域おいて関数を用いて算出するようにしても良い。さらに、切替温度Ｔｍを１つでなく複数設けて、複数の温度範囲において複数の関数を用いて上限周波数を設定するようにしても良い。
【００４９】
さらに、冷凍装置７の形状は上述した構造だけに限られずに、図１中の矢印ａと矢印ｂ付近において隣接する銅管を短絡させる図示しないバイパス通路にて接続し、バイパス通路の途中に電磁バルブ（図示せず）を設けて制御装置１４で電磁バルブを制御してバイパス通路による短絡通路の導通又は遮断を切り替え制御するように構成しても良い。このバイパス通路を設けると、凝縮機７ａから流出した冷媒は、ボウル２の外周に巻かれた部分を通過すること無くバイパス通路を介して直接圧縮機７ｂに流入させることが可能となるので、バイパス通路を用いた冷凍装置７の多様な制御が可能となる。
【実施例３】
【００５０】
次に図７〜図１１を用いて本発明の第３の実施例を説明する。第３の実施例においてはユーザが遠心分離運転の運転条件（セットデータ）を入力した際に、装着されたロータの条件や現在の室温に照らして運転条件が妥当かどうかを制御装置１４が判断し、適切で無い場合はユーザに適切な運転条件を再設定するかどうかを問い合わせるようにしたものである。この際、遠心運転を行う場合は、ロータ１の風損を下げるためにモータ４の回転数を下げるか、または設定温度を上げて圧縮機７ｂの能力内に収まる温度とする等の方法により、圧縮機７ｂの温度が異常加熱しないように制御して運転を可能にする必要がある。そこで、運転条件を再設定する際に、条件修正に必要な情報をユーザに与えるようにして、遠心分離機の一層の使い勝手の向上を図ったものである。
【００５１】
図７は図１の操作パネル１３の表示画面５０の一例を示す図である。図７ではユーザが一連の運転条件を入力した直後の状態を示す図であって、まだスタートアイコン５９ａが押されていない状態を示している。ここでは、ユーザが、ロータの設定回転数５２を２２０００ｒｐｍにセットし、設定運転時間５４として６０分００秒にセットし、設定温度５６が４℃を入力した場合を示している。ここではスタートアイコン５９ａを押す前の状況であるため、運転回転数５１は０、残り運転時間５３は設定運転時間５４と同じく６０分００秒、現在温度５５は現在のロータ室３又はロータ１の温度である２５℃が表示される。ロータ１の温度は、例えば、ボウル２の底部に設けられた温度センサ（図示せず）によって間接的に測定されるが、遠心機を長時間停止していた後に稼働させる場合は、ロータ室の温度は外気温度に近い値となる。尚、ロータの温度を直接的又は間接的に測定する方法は従来から公知であるので詳細な説明は省略する。表示画面５０には更に、識別されたロータ１の種類を表示するロータ情報表示部５７、スタートアイコン５９ａ、ストップアイコン５９ｂ等が表示されるが、これらの配置や表示内容、操作方法は図４を用いて説明した第１の実施例と同じである。
【００５２】
ここで、温度センサ１５によって測定された周囲温度（外気温度）が所定の温度以上の環境で、ユーザによって設定された現在の運転条件では圧縮機の温度が上がってしまうため運転できないような場合は、メッセージやアラーム音等によりユーザに注意を促す。このメッセージの表示例を示すのが図８である。図８では表示画面５０の画面中央付近にメッセージ１５０を表示するが、この際にブザー等のアラーム音を伴うようにすると好ましい。メッセージ１５０は、図７の表示画面に重畳して表示されるものであって、いわばポップアップ画面として表示される。図８の例では白黒表示であるので、メッセージが出たことがわかりにくいが、実際にはカラー表示又はグレースケール表示としてユーザに対して一目でメッセージが出たことがわかるように構成するとよい。メッセージ１５０の内容は、“現在設定されている運転条件では運転ができない”旨と、その詳細内容を伝えるメッセージ本文１５１を表示し、合わせてメッセージ本文１５１に対するユーザの意思を入力させるための意思確認用アイコン、即ち、ＹＥＳアイコン１５２およびＮＯアイコン１５３を表示する。ここで、運転条件を変更した上で運転を希望する場合、ユーザはＹＥＳアイコン１５２をタッチする。運転条件の変更を希望しない場合はＮＯアイコン１５３をタッチする。ここで、ＮＯアイコン１５３をタッチした場合は、図７の運転条件を入力画面に戻るため、各条件を再設定することが可能である。尚、メッセージ１５０内に、設定された運転条件のまま強制的に実行をするための“強制実行”アイコンを設けて、ユーザが強制実行アイコンを選択した場合はその条件のまま遠心分離運転を開始するように構成しても良い。
【００５３】
図９は、図８の表示画面においてユーザがＹＥＳアイコン１５２をタッチした場合の次の表示画面である。ここでは表示画面５０の画面中央付近に運転条件候補リスト１６０がポップアップ形式で表示される。ここでは制御装置１４に含まれるマイクロコンピュータの処理によって実行可能な複数の運転条件のリスト（修正運転条件）が表示される。ここでは修正運転条件として５つの候補が表示され、それぞれ回転速度、ロータの設定温度、遠心分離運転時間が表示される。これらの修正運転条件は制御装置１４に含まれるマイクロコンピュータによって、設定されたロータの種類、外気温度や冷凍装置の能力等を考慮した上で演算によって算定される。ここで修正運転条件の１番では、回転速度をユーザによってセットされた回転速度のままとした場合を示し、その場合にロータの設定温度が６度になってしまうことを示している。この場合、運転時間は回転速度が変わらないためユーザによってセットされた６０分のままである。次に、５番ではロータの温度をユーザによってセットされた温度（４℃）のままとした場合を示し、その場合にはロータの回転速度が２００００回転／分になってしまい、回転速度の低下に伴い遠心分離時間が７２分に増大することを示している。修正運転条件の候補のうち、２番から４番は、１番と５番の間の折衷案とも言える修正候補である。ここで、実際の表示画面５０はカラー表示されるために、運転条件候補リスト１６０中のユーザによってセットされた条件、即ち回転数で２２０００回転／分、温度の４℃、時間で６０分の部分だけを赤字表示、反転表示、太字表示などとして他の表示形態と異なるようにすれば、ユーザは入力した元の運転条件を即座に認識できるので使い勝手が良くなる。
【００５４】
このようにして運転条件候補リスト１６０から入力された条件のいずれか一つを選択する。ここでは例えば４番を選択して、その後ＯＫアイコン１６２をタッチするとポップアップされた運転条件候補リスト１６０が消えて、選択された４番の条件が入力され、設定回転数５２が２２０００から２００００に変更される。その後、ユーザはスタートアイコン５９ａをタッチすることにより遠心分離運転が開始される。尚、図９の表示画面５０において、運転条件候補リスト１６０のいずれの候補の条件も好ましくないとユーザが判定した場合は、ユーザはキャンセルアイコン１６３をタッチすることにより図７の状態に戻るので、再度運転条件を入力し直すことができる。
【００５５】
図１０は図９の表示画面にて運転条件を修正して遠心分離運転を開始し、ロータが高速回転して３０分が経過した状態の表示画面５０を示す図である。この運転中には、メッセージ表示部１７０に「高室温のため、２２０００ｒｐｍ設定の所、２００００ｒｐｍで運転中」と表示をするようにした。この表示は修正内容がユーザに一目瞭然となるようにすることが重要であり、ここでは最初の運転条件と修正運転条件の双方を含めるメッセージ内容とした。尚、この際に、図４で示した第１の実施例と同様に、「室温が２５℃を越えています。冷凍装置は制限運転中です。室温を下げて下さい。」とのユーザに対する改善要求メッセージも合わせて表示しても良い。
【００５６】
次に図１１のフローチャートを用いて、第３の実施例の遠心分離機の制御手順を説明する。ユーザは、遠心機のロータ室３内に、試料を有する容器が装着されたロータ１をセットする。そして、ドア５を閉めてから操作パネル１３にて運転条件を入力することから図１１の手順が開始される。図１１に示す一連の手順は、制御装置１４の記憶装置（図示せず）にあらかじめ格納されたプログラムによってソフトウェア的に実行可能である。
【００５７】
ユーザは図１の操作パネル１３より回転速度や温度、ロータ等の運転条件を入力する（ステップ２０１）。条件の入力方法等は第１の実施例で説明した方法と同じである。次に、制御装置１４は温度センサ１５を用いて遠心機の周囲温度（外気温度）を測定し（ステップ２０２）、測定した周囲温度に対して設定された運転条件にて遠心分離運転が可能であるかを判定する。第１の実施例にて説明したように、ロータ１の温度制御を仕様内に入れることが保証される性能保証温度（室温１５〜２５℃）を超えた高い室温の時に、運転の継続可否が問題となることが多いため、図２、図５で説明した圧縮機回転周波数上限値を考慮して、設定された運転条件に照らして制御装置１４は運転の実行が可能であるか否かを判定する（ステップ２０３）。ステップ２０３にて、運転の実行が可能な場合は、ステップ２１０に進んで通常の遠心分離運転の処理を開始する。ステップ２１０では、通常の遠心分離機２１０にて行われる、冷凍装置７によるロータ１の設定温度での冷却と、ロータ１を加速−整定−減速を行うためのモータ４の回転制御等の通常行われる遠心分離機の制御が行われるが、ステップ２１０における制御手順は公知の手順をそのまま用いることができるので、その詳細説明は省略する。
【００５８】
制御装置１４は、ステップ２０３にて遠心分離運転の実行が不能な場合は、図８で示したように操作パネル１３の表示画面５０にメッセージ１５０をポップアップさせることにより、どのような問題（ここでは室温が高いためユーザによって最初にセットされた運転条件では運転が出来ないこと）が生じたかと、それに対してユーザの運転継続を希望するかどうかを確認するための選択肢を表示する。この選択肢は、図８に示したＹＥＳ−ＮＯの選択程度でも良いが、それ以外の方法によって作業者が修正の意思があるか無いかを問うように構成しても良い。尚、ステップ２０１からステップ２０２、２０３への移行は、設定回転数５２、設定運転時間５４、設定温度５６が入力されたら自動的に移行するように構成しても良いし、それらが入力された後にユーザがスタートアイコン５９ａをタッチしたら移行するように構成しても良い。
【００５９】
次に、制御装置１４は操作パネル１３からのユーザの選択を取得し、ユーザが設定希望無しの場合は、ステップ２０１に戻り（ステップ２０６）、図７に示す運転条件入力画面（ＲｕｎＳｃｒｅｅｎ画面）を表示し、ユーザに対して運転条件の再入力を促す。ステップ２０５において操作パネル１３からのユーザの選択が修正希望有りの場合、即ち図８の表示画面５０にて、ユーザがメッセージ１５０の枠内に設けられたＹＥＳアイコン１５２をタッチした場合は、操作パネル１３に図９の運転条件候補リスト１６０を表示する（ステップ２０７）。次に制御装置１４は、ユーザが修正運転条件のいずれかを選択したか否かを判定する（ステップ２０８）。
【００６０】
ステップ２０８において、ユーザが修正運転条件の候補を選択しなかった場合、即ち図９の表示画面５０において、キャンセルアイコン１６３をタッチした場合は、ステップ２０１に戻り、図７に示す運転条件入力画面（ＲｕｎＳｃｒｅｅｎ画面）が表示され、ユーザは運転条件を再入力することができる。ステップ２０８において、ユーザが修正運転条件のいずれかの候補を選択した場合、即ち図９の運転条件候補リスト１６０の１〜５番の内のいずれかをタッチして表示を反転させて、その後にＯＫアイコン１６２をタッチした場合には、図１０で示すように選択された修正運転条件が表示画面５０にて表示される。具体的には、運転条件候補リスト１６０の４番が選択されると、設定回転数５２が図７の２２０００ｒｐｍから自動的に２００００ｒｐｍに変更される。設定運転時間５４と設定温度５６は変更されていないので表示はそのままである。さらに、図１０に示すように表示画面５０の左下付近に、「高室温のため、２２０００ｒｐｍ設定との所、２００００ｒｐｍで運転中。」のような注意喚起メッセージを表示する（ステップ２０９）。この注意喚起メッセージには、当初の運転条件（設定回転数２２０００ｒｐｍ）を含めて表示する（ステップ２０９）。このように、当初の運転条件を含めて表示することにより遠心分離運転中においてユーザは、当初の運転条件が変更されていることを容易に知ることができる。次にステップ２１０において、運転条件入力後の通常の遠心分離機の動作手順が実行され、設定された運転時間が経過したら（ステップ２１１）、図１１の処理を終了する。
【００６１】
以上、第３の実施例によれば、遠心機にとって性能保証温度を超えた周囲環境（例えば室温）のような悪条件の場合であっても、遠心分離機の操作パネル１３にメッセージ１５０を表示することで、ユーザに対しロータの温度が仕様内に入らない可能性があることを示すことができる。さらに、それでもユーザが運転を希望する場合は、運転条件候補リストを示してユーザに修正運転条件を入力又は選択させるようにしたので、ユーザは運転が可能となる条件を容易に知ることができ、容易に運転条件を修正することができ、使い勝手の良い遠心機を実現できた。
【００６２】
尚、第３の実施例で示した修正運転条件の選択のための表示画面５０での表示方法は、上述した例に限られずに別の方法で実現しても良い。例えば、図８のメッセージ１５０において、４つのアイコン、「運転継続（回転数を２００００ｒｐｍに低下）」「運転継続（温度を６℃に上昇）」、「強制実行」、「キャンセル」を表示して、その画面からダイレクトに修正運転条件を選択できるように構成しても良い。
【００６３】
また、遠心機の別の機能として、第３の実施例にて修正した運転条件で遠心分離運転を実行中に、運転条件を修正しなければならなかった要因が排除された場合、例えば、室温が高すぎるために当初の運転条件にて運転できなかった場合に、運転途中で部屋の空調が効き始めて室温が十分下がったときには、制御装置１４が、遠心分離運転の途中にて修正された運転条件から当初設定した運転条件に自動的に修正するように構成しても良い。この自動修正は、設定項目（設定回転数、設定運転時間、設定時間）毎に自動修正するか否かをユーザが予め設定しておくことができるようにしても良い。設定回転数や設定運転時間を途中で自動的に修正することを希望するユーザは少ないかもしれないが、設定温度だけは運転途中に当初設定した運転条件に自動的に修正するように希望するユーザは多いであろう。この構成によれば、悪条件を考慮した上で遠心分離機に設定された運転条件は、ユーザが再度設定し直さなくても周囲環境により自動的に切り換わるので、ユーザによる運転条件の変更の手間を省くことができる。
【００６４】
以上、本発明について第１〜第３の実施例を用いて説明し、特に、冷凍機の冷却能力に特化して説明してきたが、例えば、モータ４の運転時の冷却能力も、室温によって左右されるので、室温が高く、負荷の大きい状態で運転される場合などは、モータが高温の状態になってしまう場合も考えられ、このような場合は、室温と、設定された運転条件を基に、運転可能か不可能かを制御装置で判断して、運転できないと判断した場合は、その旨のアラーム又は、運転条件の変更等するように表示装置に表示するようにしても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１  ロータ                            ２  ボウル
３  ロータ室                          ４  モータ
５  ドア                              ６  筐体
７  冷凍装置                          ７ａ  凝縮機
７ｂ  圧縮機                          ７ｃ  銅パイプ
７ｄ  キャピラリ                      ８  吸入口
９  排気口                            １０  送風装置
１１  蝶番                            １２  ドアパッキン
１３  操作パネル                      １４  制御装置
１５  温度センサ                      １７  断熱材
１８  ＩＤセンサ                      ３１  圧縮機温度
３２  圧縮機上限温度                  ３３  回転周波数上限値
３４  圧縮機回転周波数下限値          ５０  表示画面
５１  運転回転数                      ５２  設定回転数
５３  残り運転時間                    ５４  設定運転時間
５５  現在温度                        ５６  設定温度
５７  ロータ情報表示部                ５８  メッセージ表示部
５９ａ  スタートアイコン              ５９ｂ  ストップアイコン
６１  圧縮機温度                      ６３  圧縮機回転周波数上限
１０７  冷凍装置                      １０７ｂ  圧縮機
１１４  制御装置                      １３１  圧縮機温度
１３２  圧縮機上限温度                １３３  回転周波数
１５０  メッセージ                    １５１  メッセージ本文
１５２  ＹＥＳアイコン                １５３  ＮＯアイコン
１６０  運転条件候補リスト            １６２  ＯＫアイコン
１６３  キャンセルアイコン            １７０  メッセージ表示部
２１０  遠心分離機
Ｆｃｍａｘ  （圧縮機回転周波数の）上限値
Ｔａ  周囲温度（室温）
Ｔｍ  切替温度
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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