(57)【要約】本発明の目的は、微少量から大量の混合流体であっても簡単な操作で分離することができる分離装置を提供することである。本発明は、回転軸（１０）を中心とする遠心力によって、混合流体（ＭＦ）を通過させながら混合流体（ＭＦ）を不均一にするための流路（２０）と、流路（２０）に混合流体（ＭＦ）を供給するための供給口（３０）と、流路（２０）から混合流体（ＭＦ）を排出するための排出流路であって、混合流体（ＭＦ）のうち比重の大きな流体（ＨＦ）を排出するための排出流路（４１）と、混合流体（ＭＦ）のうち比重の小さな流体（ＬＦ）を排出するための排出流路（４２）とを有することを特徴とする遠心分離装置である。
2009113247.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸（１０）を中心とする遠心力によって、混合流体（ＭＦ）を通過させながら混合流体（ＭＦ）を不均一にするための流路（２０）と、
流路（２０）に混合流体（ＭＦ）を供給するための供給口（３０）と、
流路（２０）から混合流体（ＭＦ）を排出するための排出流路であって、混合流体（ＭＦ）のうち比重の大きな流体（ＨＦ）を排出するための排出流路（４１）と、混合流体（ＭＦ）のうち比重の小さな流体（ＬＦ）を排出するための排出流路（４２）と
を有することを特徴とする遠心分離装置。
【請求項２】
流路（２０）が、回転軸（１０）から同じ距離となるように配されているか、混合流体（ＭＦ）の通過に伴い回転軸（１０）から徐々に遠くなるように配されているか、又はこれらを組み合わせて配されている請求項１に記載の遠心分離装置。
【請求項３】
混合流体（ＭＦ）のうち、比重の大きな流体（ＨＦ）と比重の小さな流体（ＬＦ）との間の比重を持つ流体（ＩＦ）を排出するための排出流路（４３）を有する請求項１又は２に記載の遠心分離装置。
【請求項４】
供給口（３０）の断面積と、
排出流路（４１）の断面積、排出流路（４２）の断面積及び必要により設ける排出流路（４３）の断面積の合計と
が同じである請求項１〜３のいずれかに記載の遠心分離装置。
【請求項５】
供給口（３０）と回転軸（１０）との距離（Ｌ１）と、
排出流路（４１）の出口（８１）と回転軸（１０）との距離（Ｌ２）と、
排出流路（４２）の出口（８２）と回転軸（１０）との距離（Ｌ３）と
必要により設ける排出流路（４３）の出口（８３）と回転軸（１０）との距離（Ｌ４）と
が同じである請求項１〜４のいずれかに記載の遠心分離装置。
【請求項６】
供給口（３０）から供給する混合流体（ＭＦ）の供給量と、排出流路（４１）から排出する流体（ＨＦ）の排出量、排出流路（４２）から排出する流体（ＬＦ）の排出量及び必要により設ける排出流路（４３）から排出する流体（ＩＦ）の排出量の合計量とが同じになるように、
供給口（３０）の断面積、排出流路（４１）の断面積、排出流路（４２）の断面積及び／又は必要により設ける排出流路（４３）の断面積、並びに
供給口（３０）と回転軸（１０）との距離（Ｌ１）、排出流路（４１）の出口（８１）と回転軸（１０）との距離（Ｌ２）、排出流路（４２）の出口（８２）と回転軸（１０）との距離（Ｌ３）及び／又は必要により設ける排出流路（４３）の出口（８３）と回転軸（１０）との距離（Ｌ４）を調節するための断面積調節機構（５０）及び距離調節機構（６０）を有する請求項１〜５のいずれかに記載の遠心分離装置。
【請求項７】
さらにロータリージョイント（７０）を有し、
供給口（３０）、排出流路（４１）の出口（８１）、排出流路（４２）の出口（８２）及び／又は必要により設ける排出流路（４３）の出口（８３）と、ロータリージョイント（７０）とが接合している請求項１〜６のいずれかに記載の遠心分離装置。
【請求項８】
流路（２０）の通過方向に対して垂直な断面積が、０．０００１〜９ｍｍ２である請求項１〜７のいずれかに記載の遠心分離装置。
【請求項９】
混合流体（ＭＦ）が体液又は細胞分散液である請求項１〜８のいずれかに記載の遠心分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心分離装置に関する。さらに詳しくは、混合流体（ＭＦ）を遠心力によって、比重の大きな流体（ＨＦ）と比重の小さな流体（ＬＦ）と必要によりこれらの間の比重を持つ流体（ＩＦ）とに分離するのに好適な遠心分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流路を活用した遠心分離装置としては、（１）螺旋状流路を備えると共に、螺旋状流路の下流側端部が内周側と外周側に二叉に分岐されて、内周側に位置する第一の流路と外周側に位置する第二の流路とが設けられてなり、生体から取り出された血液を、螺旋状流路を通過せしめる間に、遠心力にて分画くして、血漿部分を内周側に移動せしめて、第一の流路を通じて取り出す一方、血球部分を外周側に移動せしめて、第二の流路を通じて取り出すようにした血球・血漿分離回路（特許文献１）や、（２）試料液を注入及び収容するための試料液貯留部と、試料貯留部と流路で連結され試料貯留部に対して半径方向外側に位置し試料液を試料液の比重の差を用いて遠心分離される第１の試料液と第２の試料液とに計量し分離して貯留する試料液分離貯留部と、試料液分離貯留部の半径方向外側両端部に連結する第１の流路と第２の流路と介して第１と第２の試料液をそれぞれ貯留する第１と第２の定量貯留部とを備え、試料分離貯留部に挿入されるべき試料液の液面から試料液分離貯留部に連結した第１の流路の折り返しの曲管部までの半径方向の長さ（ｈ１）が、試料液分離貯蔵部に挿入されるべき試料液の液面から試料分離貯蔵部に連結した第２の流路の折り返しの曲管部までの半径方向の長さ（ｈ２）より短い遠心分離デバイス（特許文献２）が知られている。【０００３】
【特許文献１】特開平５−１１５５４４号公報
【特許文献２】特開２００７−２３２６７４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
（１）血球・血漿分離回路では、少なくとも１０ｍｌ程度の血液を必要とし、微少量（数μｌ）の混合流体を分離することができないという問題がある。一方、（２）遠心分離デバイスでは、微少量の混合流体を分離できるが、その量は特定量に限定され、混合流体の量を変更することが困難であるという問題がある他、分離操作が煩雑であるという問題がある。
本発明の目的は、微少量から大量の混合流体であっても簡単な操作で分離することができる分離装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の遠心分離装置の特徴は、回転軸（１０）を中心とする遠心力によって、混合流体（ＭＦ）を通過させながら混合流体（ＭＦ）を不均一にするための流路（２０）と、
流路（２０）に混合流体（ＭＦ）を供給するための供給口（３０）と、
流路（２０）から混合流体（ＭＦ）を排出するための排出流路であって、混合流体（ＭＦ）のうち比重の大きな流体（ＨＦ）を排出するための排出流路（４１）と、混合流体（ＭＦ）のうち比重の小さな流体（ＬＦ）を排出するための排出流路（４２）と
を有する点を要旨とする。【０００６】
流路（２０）は、回転軸（１０）を中心として回転できるように配される。そして、流路（２０）は、回転により発生する遠心力によって、混合流体（ＭＦ）を通過させながら混合流体（ＭＦ）を不均一にし、比重の大きな流体（ＨＦ）と、比重の小さな流体（ＬＦ）とに分離できるように配されている。【０００７】
流路（２０）を、回転軸（１０）を中心として回転させるには、回転軸を中心として回転力を与えることができれば、回転手段に制限はなく、たとえば、回転軸（１０）に、回転力を与える方法や、回転軸（１０）と同心状の円柱内に流路（２０）を設けて円柱の外側に回転力を与える方法等が適用できる。回転力を与える方法としては、エンジンや電気モーター等から、直接的に又は間接的に（ギャー又はベルト等を介して）に伝達することができる。【０００８】
排出流路（４１）及び排出流路（４２）とは、流路（２０）から混合流体（ＭＦ）を排出するための排出流路であり、流路（２０）の出口から出口（８１、８２）までを含む意味である（図１）。【０００９】
供給口（３０）は、流路（２０）に混合流体（ＭＦ）が供給できるように、流路（２０）に接続される。また、排出流路（４１）は、混合流体（ＭＦ）のうち比重の大きな流体（ＨＦ）を排出できるように、流路（２０）の出口部分のうち、回転軸（１０）から遠い部分に接続される。一方、排出流路（４２）は、混合流体（ＭＦ）のうち比重の小さな流体（ＬＦ）を排出できるように、流路（２０）の出口部分のうち、回転軸（１０）に近い部分に接続される。すなわち、流路（２０）の出口部分は、流路（２０）内の中心軸（１０）から遠くの部分を流れてきた流体（ＨＦ）を排出する排出流路（４１）と、同じく中心軸（１０）の近くの部分を流れてきた流体（ＬＦ）を排出する排出流路（４２）とに分岐している。
流路（２０）の出口部分とは、排出流路（４１）と、排出流路（４２）及び／又は排出流路（４３）と、流路（２０）との接合部分を意味する。【００１０】
混合流体（ＭＦ）が供給口（３０）から流路（２０）に供給され、回転軸（１０）を中心とする遠心力により、混合流体（ＭＦ）が流路（２０）を通過する間に、流路（２０）内の回転軸（１０）から遠い部分に比重の大きな流体（ＨＦ）が徐々に分離し、一方、流路（２０）内の回転軸（１０）に近い部分に比重の小さな流体（ＬＦ）が徐々に分離し、流路（２０）の出口において、流体（ＨＦ）が排出口（４１）から排出され、一方、流体（ＬＦ）が排出口（４２）から排出される。【００１１】
流路（２０）、供給口（３０）、排出流路（４１）、排出流路（４２）及び必要により設ける排出流路（４３）の材質に制限はなく、混合流体（ＭＦ）の種類や温度等によって適宜決定すればよく、金属、セラミックス、ガラス、プラスチック及び木等から選択できる。【００１２】
流路（２０）、供給口（３０）、排出流路（４１）、排出流路（４２）及び必要により設ける排出流路（４３）は、鋳造や切削により構成してもよいし、射出成形により構成してもよく、管を固定して構成してもよく、これらを組み合わせて構成してもよい。そして、これらの大きさや混合流体（ＭＦ）の種類等によって、強度等を考慮して、通常の遠心分離装置と同様にして製造することができる。【００１３】
本発明の遠心分離装置は、流路（２０）が、回転軸（１０）から同じ距離となるように配されていること、混合流体（ＭＦ）の通過に伴い回転軸（１０）から徐々に遠くなるように配されていること、又はこれらを組み合わせて配されていることが好ましい。【００１４】
「流路（２０）が、回転軸（１０）から同じ距離となるように配されている」とは、直線流路が回転軸（１０）に対して平行になるように配されている場合（図１、２）と、円周状曲線流路や螺旋状曲線流路が、これらの中心が回転軸（１０）に一致するように配されている場合（図３）等が含まれる。【００１５】
「流路（２０）が、混合流体（ＭＦ）の通過に伴い回転軸（１０）から徐々に遠くなるように配されている」とは、直線流路が回転軸（１０）に対して一定の角度で配されている場合（図４）と、曲線流路が混合流体（ＭＦ）の通過に伴い回転軸（１０）から徐々に遠くなるように配されている場合（図５）と、円周状曲線流路や螺旋状曲線流路が、これらの中心が回転軸（１０）に一致するように配され、かつ、混合流体（ＭＦ）の通過に伴い半径が長くなるように配されている場合（図６）等が含まれる。【００１６】
本発明の遠心分離装置は、混合流体（ＭＦ）のうち、比重の大きな流体（ＨＦ）と比重の小さな流体（ＬＦ）との間の比重を持つ流体（ＩＦ）を排出するための排出流路（４３）を有していてもよい（図７、１１）。【００１７】
排出流路（４３）の数には制限がなくいくつあってもよいが、排出流路（４３）を設ける場合、この数は、１〜１０程度が好ましい。【００１８】
排出流路（４３）を設ける場合、流路（２０）の出口部分｛排出流路（４１）と、排出流路（４２）及び／又は排出流路（４３）と、流路（２０）との接合部分｝に、排出流路（４１）、排出流路（４２）及び排出流路（４３）を配してもよいし、流路（２０）の出口部分に、排出流路（４１）及び排出流路（４３）を配し、排出流路（４２）を流路（２０）の出口部分から離れた場所｛流路（２０）の出口部分と、供給口（３０）との間｝に配してもよく（図７）、また、流路（２０）の出口部分に、排出流路（４２）及び排出流路（４３）を配し、排出流路（４１）を流路（２０）の出口部分から離れた場所｛流路（２０）の出口部分と、供給口（３０）との間｝に配してもよい。【００１９】
排出流路（４３）は、流路（２０）から、混合流体（ＭＦ）のうち比重の大きな流体（ＨＦ）と比重の小さな流体（ＬＦ）との間の比重を持つ流体（ＩＦ）を排出するための排出流路であり、流路（２０）の出口から出口（８３）までを含む意味である（図７）。【００２０】
排出流路（４１）、排出流路（４２）及び排出流路（４３）を流路（２０）の出口部分に設ける場合、排出流路（４３）は、流路（２０）と排出流路（４１）との接続位置より回転軸（１０）に近くに位置し、流路（２０）と排出流路（４２）との接続位置より回転軸から遠くに位置する部分に設ける（図１１）。【００２１】
排出流路（４１）及び排出流路（４３）を流路（２０）の出口部分に設け、排出流路（４２）を流路（２０）の出口部分と供給口（３０）との間に設ける場合、排出流路（４１）は、混合流体（ＭＦ）のうち比重の大きな流体（ＨＦ）を排出できるように、流路（２０）の出口部分のうち、回転軸（１０）から遠い部分に接続される。一方、排出流路（４３）は、混合流体（ＭＦ）のうち混合流体（ＨＦ）より比重の小さな流体（ＩＦ）を排出できるように、流路（２０）の出口部分のうち、回転軸（１０）に近い部分に接続される。すなわち、流路（２０）の出口部分は、流路（２０）内の中心軸（１０）から遠くの部分を流れてきた流体（ＨＦ）を排出する排出流路（４１）と、同じく中心軸（１０）の近くの部分を流れてきた流体（ＩＦ）を排出する排出流路（４３）とに分岐している。また、排出流路（４２）は、流路（２０）の出口部分と供給口（３０）との間であって、回転軸（１０）に近い部分に接続される。【００２２】
排出流路（４２）及び排出流路（４３）を流路（２０）の出口部分に設け、排出流路（４１）を流路（２０）の出口部分と供給口（３０）との間に設ける場合、排出流路（４３）は、混合流体（ＭＦ）のうち流体（ＬＦ）より比重の大きな流体（ＩＦ）を排出できるように、流路（２０）の出口部分のうち、回転軸（１０）から遠い部分に接続される。一方、排出流路（４２）は、混合流体（ＭＦ）のうち比重の小さな流体（ＬＦ）を排出できるように、流路（２０）の出口部分のうち、回転軸（１０）に近い部分に接続される。すなわち、流路（２０）の出口部分は、流路（２０）内の中心軸（１０）から遠くの部分を流れてきた流体（ＩＦ）を排出する排出流路（４３）と、同じく中心軸（１０）の近くの部分を流れてきた流体（ＬＦ）を排出する排出流路（４２）とに分岐している。また、排出流路（４１）は、流路（２０）の出口部分と供給口（３０）との間であって、回転軸（１０）に遠い部分に接続される。【００２３】
排出流路（４１）、排出流路（４２）及び排出流路（４３）を流路（２０）の出口部分に設ける場合、混合流体（ＭＦ）が供給口（３０）から流路（２０）に供給され、回転軸（１０）を中心とする遠心力により、混合流体（ＭＦ）が流路（２０）を通過する間に、流路（２０）内の回転軸（１０）から遠い部分に比重の大きな流体（ＨＦ）が徐々に分離し、一方、流路（２０）内の回転軸（１０）に近い部分に比重の小さな流体（ＬＦ）が徐々に分離し、また、流路（２０）内の流体（ＨＦ）の流れと流体（ＬＦ）の流れとの間付近に、流体（ＨＦ）と流体（ＬＦ）との比重を持つ流体（ＩＦ）が徐々に分離し、流路（２０）の出口において、流体（ＨＭ）が排出口（４１）から排出され、一方、流体（ＬＦ）が排出口（４２）から排出され、流体（ＩＦ）が排出口（４３）から排出される。【００２４】
排出流路（４１）及び排出流路（４３）を流路（２０）の出口部分に設け、排出流路（４２）を流路（２０）の出口部分と供給口（３０）との間に設ける場合、混合流体（ＭＦ）が供給口（３０）から流路（２０）に供給され、回転軸（１０）を中心とする遠心力により、混合流体（ＭＦ）が流路（２０）を通過する間に、流路（２０）内の回転軸（１０）に近い部分に比重の小さな流体（ＬＦ）が徐々に分離し、流体（ＬＦ）が排出口（４２）から排出され、さらに残りの混合流体（ＭＦ）が残りの流路（２０）を通過する間に、流路（２０）内の回転軸（１０）から遠い部分に比重の大きな流体（ＨＦ）が徐々に分離し、一方、流路（２０）内の回転軸（１０）に近い部分に流体（ＨＦ）より比重の小さな流体（ＩＦ）が徐々に分離し、流路（２０）の出口において、流体（ＨＭ）が排出口（４１）から排出され、一方、流体（ＩＦ）が排出口（４３）から排出される。【００２５】
排出流路（４２）及び排出流路（４３）を流路（２０）の出口部分に設け、排出流路（４１）を流路（２０）の出口部分と供給口（３０）との間に設ける場合、混合流体（ＭＦ）が供給口（３０）から流路（２０）に供給され、回転軸（１０）を中心とする遠心力により、混合流体（ＭＦ）が流路（２０）を通過する間に、流路（２０）内の回転軸（１０）から遠い部分に比重の大きな流体（ＨＦ）が徐々に分離し、流体（ＨＦ）が排出口（４１）から排出され、さらに残りの混合流体（ＭＦ）が残りの流路（２０）を通過する間に、流路（２０）内の回転軸（１０）に近い部分に比重の小さな流体（ＬＦ）が徐々に分離し、一方、流路（２０）内の回転軸（１０）に遠い部分に流体（ＬＦ）より比重の大きな流体（ＩＦ）が徐々に分離し、流路（２０）の出口において、流体（ＬＭ）が排出口（４２）から排出され、一方、流体（ＩＦ）が排出口（４３）から排出される。【００２６】
本発明の遠心分離装置は、供給口（３０）の断面積と、排出流路（４１）の断面積、排出流路（４２）の断面積及び必要により設ける排出流路（４３）の断面積の合計とが同じであってもよい。【００２７】
供給口（３０）の断面積とは、開口断面積を意味する。一方、排出流路（４１）の断面積、排出流路（４２）の断面積又は必要により設ける排出流路（４３）の断面積とは、出口（８１）、出口（８２）又は出口（８３）の開口断面積を意味するが、出口（８１）、出口（８２）又は出口（８３）の開口断面積よりも狭い箇所がある場合はこの狭い箇所の断面積を意味する。【００２８】
本発明の遠心分離装置は、供給口（３０）と回転軸（１０）との距離（Ｌ１）と、
排出流路（４１）の出口（８１）と回転軸（１０）との距離（Ｌ２）と、
排出流路（４２）の出口（８２）と回転軸（１０）との距離（Ｌ３）と、
必要により設ける排出流路（４３）の出口（８３）と回転軸（１０）との距離（Ｌ４）と
が同じであってもよい。
なお、距離（Ｌ１）は、供給口（３０）の中心と回転軸（１０）との距離を意味する。また、距離（Ｌ２）は、排出流路（４１）の出口（８１）の中心とと回転軸（１０）との距離を意味する。また、距離（Ｌ３）は、排出流路（４２）の出口（８２）の中心と回転軸（１０）との距離を意味する。また、距離（Ｌ４）は、排出流路（４３）の出口（８３）の中心と回転軸（１０）との距離を意味する。【００２９】
本発明の遠心分離装置は、供給口（３０）から供給する混合流体（ＭＦ）の供給量と、排出流路（４１）から排出する流体（ＨＦ）の排出量、排出流路（４２）から排出する流体（ＬＦ）の排出量及び必要により設ける排出流路（４３）から排出する流体（ＩＦ）の排出量の合計量とが同じになるように、
供給口（３０）の断面積、排出流路（４１）の断面積、排出流路（４２）の断面積及び／又は必要により設ける排出流路（４３）の断面積、並びに
供給口（３０）と回転軸（１０）との距離（Ｌ１）、排出流路（４１）の出口（８１）と回転軸（１０）との距離（Ｌ２）、排出流路（４２）の出口（８２）と回転軸（１０）との距離（Ｌ３）及び／又は必要により設ける排出流路（４３）の出口（８３）と回転軸（１０）との距離（Ｌ４）を調節するための断面積調節機構（５０）及び距離調節機構（６０）を有していてもよい。【００３０】
断面積調節機構（５０）としては、公知の流量調節機構（たとえば、流量調節弁；ニードルバルブ、グローブバルブ及びバタフライバルブ等）等が適用できる。【００３１】
距離調節機構（６０）としては、伸縮自在な管（スライド可能な多重管、ロッドアンテナと同様な構造等）及びフレキシブルチューブ等が適用できる。【００３２】
本発明の遠心分離装置は、さらににロータリージョイント（７０）を有し、
供給口（３０）、排出流路（４１）の出口（８１）、排出流路（４２）の出口（８２）及び／又は必要により設ける排出流路（４３）の出口（８３）と、ロータリージョイント（７０）とが接合していてもよい。【００３３】
ロータリージョイント（７０）としては、回転しながら供給口（３０）に混合流体（ＭＦ）を供給でき、また、回転しながら、排出流路（４１）、排出流路（４２）及び／又は必要により設ける排出流路（４３）から混合流体を排出できれば制限はなく、公知のロータリージョイント等が適用できる。【００３４】
流路（２０）の通過方向に対して垂直な断面積は特に制限はないが、微量の混合流体を扱う場合、この断面積（ｍｍ２）は、０．０００１〜９が好ましく、さらに好ましくは０．０００５〜８、特に好ましくは０．００１〜６、次に好ましくは０．００１５〜４、次に好ましくは０．００２〜２、最も好ましくは０．００２５〜１である。この範囲であると、微量の混合流体を効率よく扱うことができるばかりでなく、混合流体に含まれる比重の異なる物質の移動距離が小さくて済むため分離速度が速いというメリットがある。【００３５】
混合流体（ＭＦ）としては、比重の異なる物質が複数含まれているものであれば制限がなく、比重の異なる少なくとも２種の液体が含まれる混合流体、比重の異なる少なくとも２種の固体が含まれる流体、比重の異なる液体と固体とを含む流体及び気体と液体とを含む流体等が含まれる。このような流体としては、水と有機溶媒とを含む混合流体、体液（血液、髄液及びリンパ液等）、細胞分散液、土砂水、切削油と切粉との混合流体、工業製品製造用流体及び脱泡を要する流体（泡を含む流体）等が挙げられる。【００３６】
これらの混合流体のうち、微量の混合流体を効率よく扱うことができる遠心分離装置が他にないという観点から、体液又は細胞分散液が好ましい。【００３７】
混合流体（ＭＦ）は、供給口（３０）から、連続的に供給してもよいし、断続的に供給してもよく、一定量を１回のみ供給してもよい。また、混合流体（ＭＦ）の供給量に制限はなく、連続的に供給すれば、上限はなく、１回のみ供給する場合、数十μｌ程度であってもよい。【００３８】
供給口（３０）には、混合流体（ＭＦ）を供給するためのポンプを接続してもよいし、混合流体（ＭＦ）を収納した容器を接続してもよく、微少量の流体を扱う場合、注射器のインジェクションを設けたり、毛細管により混合流体（ＭＦ）を吸引して供給口（３０）に導くように構成してもよい。【００３９】
排出流路（４１）、排出流路（４２）及び必要により設ける排出流路（４３）には、混合流体を連続的に流出できる流出流路を接続してもよいし、流体（ＨＦ）、流体（ＬＦ）又は流体（ＩＦ）を収納できる容器を接続してもよい。【００４０】
混合流体（ＭＦ）の温度に制限はないが、混合流体（ＭＦ）が熱に弱い場合等のように、加熱・冷却する必要があるとき、本発明の遠心分離装置には温度調整装置を備えていてもよい。【００４１】
本発明の遠心分離装置は、流路（２０）に遠心力を与えるため、回転軸（１０）を中心に流路（２０）を回転させるように構成されている。そして、この回転数は、混合流体（ＭＦ）が流路（２０）内を通過しながら、混合流体（ＭＦ）が不均一となり（比重差により混合流体が徐々に分離し）、排出流路（４１）から比重の大きな流体（ＨＦ）が排出し、排出流路（４２）から比重の小さな流体（ＬＦ）が排出し、必要により設けられる排出流路（４３）から比重の大きな流体（ＨＦ）と比重の小さな流体（ＬＦ）との間の比重を持つ流体（ＩＦ）を排出できれば、制限はない。【００４２】
本発明の遠心分離装置は、流路（２０）を並列的に並べて、複数の混合流体（ＭＦ）を一度に処理することができる。また、本発明の遠心分離装置は、流路（２０）を並列的に並べて、同種の多量の混合流体（ＭＦ）を一度に処理することができ、混合流体（ＭＦ）の量によって流路（２０）の稼働する数を調整することもできる。【００４３】
本発明の遠心分離装置は、流路（２０）を直列的に並べて、混合流体（ＭＦ）を処理することができる。また、本発明の遠心分離装置は、流路（２０）にかかる遠心力が相違するように流路（２０）を直列的に並べて、混合流体（ＭＦ）の比重差を段階的に作用させることができる（図８）。
【発明の効果】
【００４４】
本発明の遠心分離装置は、微少量から大量の混合流体であっても簡単な操作で分離することができる。したがって、微少量の血液であっても、血球と血漿とに容易に分離することができる。また、大量の混合流体（たとえば、土砂水、切削油、血液及び細胞分散液）であっても、同様にして分離することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図面を用いて、本発明の遠心分離装置について、さらに詳細に説明する。なお、特記しない限り、最初に説明した事項は、後の図面の説明においても共通して適用できる。【００４６】
＜図１の遠心分離装置＞
図１は、直線状の流路（２０）が回転軸（１０）に対して平行になるように配されている本発明の遠心分離装置の一態様を模式的に示した斜視透過図である。
直線状の流路（２０）は立方体の回転体に納められている。しかし、直線上の流路（２０）が回転軸（１０）に対して、平行になるように固定されていれば、回転体の形状に制限はなく、多角柱や円柱でもよいし、球体でもよい。また、回転体は必ずしも必要ではなく、回転軸（１０）と直線上の流路（２０）が固定部材によって固定されていてもよい。【００４７】
流路（２０）、供給口（３０）、排出流路（４１）及び排出流路（４２）は、配管を組み合わせて構成してもよいし、立方体の回転体を切削して構成してもよく、配管を組み合わせた後、樹脂で配管を覆うように回転体を形成してもよい。【００４８】
直線上の流路（２０）は、円柱管を用いている。円柱管以外に、多角柱管（三角柱、四角柱、五角柱又は六角柱等の管）や管の断面が扁平円（楕円等）の形状となっていてもよい。【００４９】
流路（２０）の出口において、回転軸（１０）に近い部分に、比重の小さな流体（ＬＦ）を排出するための排出流路（４２）が接続されている。そして、回転軸（１０）に遠い部分に、比重の大きな流体（ＨＦ）を排出するための排出流路（４１）が接続されている。【００５０】
供給口（３０）と回転軸（１０）との距離（Ｌ１）と、排出流路（４１）の出口（８１）と回転軸（１０）との距離（Ｌ２）と、排出流路（４２）の出口（８２）と回転軸（１０）との距離（Ｌ３）とが同じになるように配置されている。【００５１】
ロータリージョイント（７０）についての記載を省略しているが、供給口（３０）、排出流路（４１）の出口（８１）及び排出流路（４２）の出口（８２）と、ロータリージョイント（７０）とが接合していることが好ましい。ロータリージョイント（７０）を接合していると、連続的に混合流体（ＭＦ）を処理することができる。【００５２】
回転手段についての記載を省略しているが、回転軸（１０）に回転力を与えることが好ましい。【００５３】
供給口（３０）から混合流体（ＭＦ）を供給しながら、回転軸（１０）を中心として、立方体の回転体を回転させることにより、流路（２０）に遠心力を発生させると共に、混合流体（ＭＦ）はこの流路（２０）を通過しながら不均一となる（比重差により混合流体が徐々に分離する。）。そして、流路（２０）の出口において、混合流体（ＭＦ）のうち比重の大きな流体（ＨＦ）は、排出流路（４１）へ導かれ、一方、混合流体（ＭＦ）のうち比重の小さな流体（ＬＦ）は、排出流路（４２）へ導かれ、それぞれ、出口（８１）又は出口（８２）から流出する。【００５４】
＜図７の遠心分離装置＞
図７は、直線状の流路（２０）が回転軸（１０）に対して平行になるように配し、排出流路（４１）及び排出流路（４３）を流路（２０）の出口部分に配し、排出流路（４２）を、流路（２０）の出口部分と、供給口（３０）との間に配した本発明の遠心分離装置の一態様を模式的に示した斜視透過図である。【００５５】
図７の遠心分離装置は、図１の遠心分離装置において、排出流路（４２）を排出流路（４３）に置き換えて、排出流路（４２）を流路（２０）の出口部分と供給口（３０）との間に接続した態様である。【００５６】
供給口（３０）と回転軸（１０）との距離（Ｌ１）と、排出流路（４１）の出口（８１）と回転軸（１０）との距離（Ｌ２）と、排出流路（４３）の出口（８３）と回転軸（１０）との距離（Ｌ４）とが同じになるように配置されている。一方、排出流路（４２）の出口（８２）と回転軸（１０）との距離（Ｌ３）は、距離（Ｌ１）、（Ｌ２）及び（Ｌ４）より短くなるように構成されている。しかし、距離（Ｌ３）は、距離（Ｌ１）、（Ｌ２）及び（Ｌ４）と同じになるよう構成してもよい。【００５７】
供給口（３０）から混合流体（ＭＦ）を供給しながら、回転軸（１０）を中心として、立方体の回転体を回転させることにより、流路（２０）に遠心力を発生させると共に、混合流体（ＭＦ）はこの流路（２０）を通過しながら不均一となる（比重差により混合流体が徐々に分離する。）。そして、流路（２０）と排出流路（４２）との接続部分において、混合流体（ＭＦ）のうち、比重の小さな流体（ＬＦ）が排出流路（４２）に導かれ、出口（８２）から流出する。混合流体（ＭＦ）の残りの流体は、さらに流路（２０）を通って、流路（２０）の出口において、残りの混合流体のうち比重の大きな流体（ＨＦ）は、排出流路（４１）へ導かれ、一方、残りの混合流体のうち流体（ＨＦ）より比重の小さな流体（ＩＦ）は、排出流路（４３）へ導かれ、それぞれ、出口（８１）又は出口（８３）から流出する。【００５８】
＜図９の遠心分離装置＞
図９は、切削によって、流路（２０）、供給口（３０）、排出流路（４１）及び排出流路（４２）を形成した本発明の遠心分離装置の一態様を模式的に示した分解斜視図である。図９は、立方体の回転体を３つ部材に分割して構成した遠心分離装置の一態様を示すものである。【００５９】
図９の一番上の部材は、蓋の役目をし、真ん中の部材に形成される流路（２０）及び排出流路（４２）のための溝の上部開口部を塞いで、流路（２０）及び排出流路（４２）を形成するためのものである。【００６０】
図９の真ん中の部材には、流路（２０）を形成するための溝及び排出流路（４２）を形成するための溝が設けられている。また、流路（２０）の出口において、回転軸（１０）に遠い部分に、比重の大きな流体（ＨＦ）を排出するための排出流路（４１）の一部を構成する貫通孔が空けられている（図９の波線部分）。この間通孔は図９の一番下の部材に設けられた排出流路（４１）の一部を形成するための溝と流通するように位置する。【００６１】
図９の真ん中の部材は、蓋の役目もし、一番下の部材に形成される排出流路（４１）の一部を形成するための溝の上部開口部を塞いで、排出流路（４１）の一部を形成するためのものである。【００６２】
これらの溝は、精密微細加工機等により形成することができる。これらの３つの部材は、接合され、流路（２０）、排出流路（４１）、排出流路（４２）及び供給口（３０）が形成される。接合は、通常の方法で接合すればよいが、微量の混合流体を扱う場合、接着剤を用いて接合すると、溝に接着剤が入り込むという不都合が発生するため、微量の混合流体を扱うような場合｛流路（２０）の断面積が小さな場合｝は、拡散接合技術を適用することが好ましい。【００６３】
流路（２０）、排出流路（４１）及び排出流路（４２）の断面は、四角形であるが、溝を半円に設け、半円同士を重ね合わせることにより、円形としたり、多角形にしたりしてもよい。【００６４】
これらの部材の材質に制限はないが、流路（２０）等の汚れや閉塞状況を目視確認するため、透明な材料が好ましい。また、接合しやすさから、プラスチックが好ましく、さらに好ましくはポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリカーボネート、シクロオレフィンポリマー及びポリエーテルサルフォンである。【００６５】
供給口（３０）と回転軸（１０）との距離（Ｌ１）と、排出流路（４１）の出口（８１）と回転軸（１０）との距離（Ｌ２）と、排出流路（４２）の出口（８２）と回転軸（１０）との距離（Ｌ３）とが同じになるように、回転軸を回転体の重心を貫通するように配置されている。【００６６】
＜図１０の遠心分離装置＞
図１０は、切削によって、流路（２０）、供給口（３０）、排出流路（４１）及び排出流路（４２）を形成した本発明の遠心分離装置の一態様を模式的に示した分解斜視図である。図１０は、円柱の回転体を２つ部材に分割して構成した遠心分離装置の一態様を示すものである。【００６７】
図１０の右の部材は、蓋の役目をし、図１０の左の部材に形成される流路（２０）の一部、排出流路（４１）及び排出流路（４２）のための溝の上部開口部を塞いで、流路（２０）の一部、排出流路（４１）及び排出流路（４２）を形成するためのものである。また、円柱の中央付近に、３つの貫通孔（図１０の波線部分）を形成して、供給口（３０）、排出流路（４１）の出口（８１）及び排出流路（４２）の出口（８２）が設けられている。【００６８】
供給口（３０）は、流路（２０）の一部（貫通孔）を介して、図１０の左の部材の流路（２０）の一部を構成するための溝と流通するように位置する。
排出流路（４１）の出口（８１）は、排出流路（４１）の一部（貫通孔）を介して、図１０の左の部材の排出流路（４１）の一部を構成するための溝と流通するように位置する。
排出流路（４２）の出口（８２）は、排出流路（４２）の一部（貫通孔）を介して、図１０の左の部材の排出流路（４２）の一部を構成するための溝と流通するように位置する。【００６９】
図１０の左の部材には、流路（２０）の一部を形成するための溝、排出流路（４１）の一部を形成するための溝及び排出流路（４２）の一部を形成するための溝が設けられている。【００７０】
供給口（３０）と回転軸（１０）との距離（Ｌ１）と、排出流路（４１）の出口（８１）と回転軸（１０）との距離（Ｌ２）と、排出流路（４２）の出口（８２）と回転軸（１０）との距離（Ｌ３）とが同じになるように配置されている。すなわち、供給口（３０）、排出流路（４１）の出口（８１）及び排出流路（４２）の出口（８２）は、回転軸（１０）を中心とする同心円上に配置されている。【００７１】
＜図１１の遠心分離装置＞
図１１は、切削によって、流路（２０）、供給口（３０）、排出流路（４１）、排出流路（４２）及び排出流路（４３）を形成した本発明の遠心分離装置の一態様を模式的に示した端面図である。図１１は、流路（２０）及び回転軸（１０）を含む面で切断した端面図である。【００７２】
図１１の遠心分離装置は、流路（２０）、排出流路（４１）、排出流路（４２）及び排出流路（４３）のための溝を設けた部材と、この溝の上部開口部を塞ぐための蓋とから構成される。図１１に示す切断線Ａ−Ｂにおける断面を模式的に図１２に示した。【００７３】
排出流路（４１）の出口（８１）、排出流路（４２）の出口（８２）及び５個の排出流路（４３）の出口（８３）の一部又は全部に、流体（ＨＦ）、流体（ＬＦ）又は流体（ＩＦ）を収納できる容器を接続してもよい。【００７４】
供給口（３０）と回転軸（１０）との距離（Ｌ１）、排出流路（４１）の出口（８１）と回転軸（１０）との距離（Ｌ２）、排出流路（４２）の出口（８２）と回転軸（１０）との距離（Ｌ３）、及び排出流路（４３）の出口（８３）と回転軸（１０）との距離（Ｌ４）のは、それぞれすべて相違するように配置されている。【００７５】
本発明の遠心分離装置は、以上の態様に限定されず、流路（２０）が、回転軸（１０）から同じ距離となるように配されていること、混合流体（ＭＦ）の通過に伴い回転軸（１０）から徐々に遠くなるように配されていること、又はこれらを組み合わせて配されていてもよい（たとえば、図２〜６）。【００７６】
本発明の遠心分離装置は、混合流体（ＭＦ）のうち、比重の大きな流体（ＨＦ）と比重の小さな流体（ＬＦ）との間の比重を持つ流体（ＩＦ）を排出するための排出流路（４３）を有していてもよい（たとえば、図７、図１１）。また、この場合、排出流路（４３）の数には制限がなくいくつあってもよい。【００７７】
本発明の遠心分離装置は、流路（２０）を並列的に並べて、複数の混合流体（ＭＦ）を一度に処理することができる。たとえば、図１０で説明した遠心分離装置を複数個並べると、複数の混合流体（ＭＦ）を一度に処理することができる。
また、本発明の遠心分離装置は、流路（２０）を並列的に並べて、同種の多量の混合流体（ＭＦ）を一度に処理することができ、混合流体（ＭＦ）の量によって流路（２０）の稼働する数を調整することもできる。【００７８】
本発明の遠心分離装置は、流路（２０）を直列的に並べて、混合流体（ＭＦ）を処理することができる。また、本発明の遠心分離装置は、流路（２０）にかかる遠心力が相違するように流路（２０）を直列的に並べて、混合流体（ＭＦ）の比重差を段階的に作用させることができる（図８）。
【図面の簡単な説明】
【００７９】
【図１】本発明の遠心分離装置の一態様を模式的に示した斜視透過図である。
【図２】本発明の遠心分離装置のうち、直線流路が回転軸（１０）に対して平行になるように配されている態様について、流路（２０）と回転軸（１０）との関係を模式的に示した概念図である。
【図３】本発明の遠心分離装置のうち、円周状曲線流路や螺旋状曲線流路が、これらの中心が回転軸（１０）に一致するように配されている態様について、流路（２０）と回転軸（１０）との関係を模式的に示した概念図である。
【図４】本発明の遠心分離装置のうち、流路（２０）が、混合流体（ＭＦ）の通過に伴い回転軸（１０）から徐々に遠くなるように、直線流路が回転軸（１０）に対して一定の角度で配されている態様について、流路（２０）と回転軸（１０）との関係を模式的に示した概念図である。
【図５】本発明の遠心分離装置のうち、流路（２０）が、曲線流路が混合流体（ＭＦ）の通過に伴い回転軸（１０）から徐々に遠くなるように配されている態様について、流路（２０）と回転軸（１０）との関係を模式的に示した概念図である。
【図６】本発明の遠心分離装置のうち、流路（２０）が、円周状曲線流路や螺旋状曲線流路が、これらの中心が回転軸（１０）に一致するように配され、かつ、混合流体（ＭＦ）の通過に伴い半径が長くなるように配されている態様について、流路（２０）と回転軸（１０）との関係を模式的に示した概念図である。
【図７】本発明の遠心分離装置のうち、排出流路（４１）及び排出流路（４３）を流路（２０）の出口部分に配し、排出流路（４２）を、流路（２０）の出口部分と、供給口（３０）との間に配した態様について、模式的に示した斜視透過図である。
【図８】本発明の遠心分離装置のうち、流路（２０）にかかる遠心力が相違するように流路（２０）を直列的に並べて、混合流体（ＭＦ）の比重差を段階的に作用させるように配されている態様について、流路（２０）と回転軸（１０）との関係を模式的に示した概念図である。
【図９】切削によって、流路（２０）、供給口（３０）、排出流路（４１）及び排出流路（４２）を形成した本発明の遠心分離装置の一態様を模式的に示した分解斜視図である。
【図１０】切削によって、流路（２０）、供給口（３０）、排出流路（４１）及び排出流路（４２）を形成した本発明の遠心分離装置の一態様を模式的に示した分解斜視図である。
【図１１】切削によって、流路（２０）、供給口（３０）、排出流路（４１）、排出流路（４２）及び排出流路（４３）を形成した本発明の遠心分離装置の一態様を模式的に示した端面図である｛流路（２０）及び回転軸（１０）を含む面で切断した端面図である。｝。
【図１２】図１１に示す切断線Ａ−Ｂにおける断面を模式的に示した端面図である。
【符号の説明】
【００８０】
１０  回転軸
２０  混合流体（ＭＦ）を不均一にするための流路
３０  供給口
４１  比重の大きな流体（ＨＦ）を排出するための排出流路
４２  比重の小さな流体（ＬＦ）を排出するための排出流路
４３  中間の比重を持つ流体（ＩＦ）を排出するための排出流路
８１  排出流路（４１）の出口
８２  排出流路（４２）の出口
８３  排出流路（４３）の出口
【図１】
2009113247.tif 000003
【図２】
2009113247.tif 000004
【図３】
2009113247.tif 000005
【図４】
2009113247.tif 000006
【図５】
2009113247.tif 000007
【図６】
2009113247.tif 000008
【図７】
2009113247.tif 000009
【図８】
2009113247.tif 000010
【図９】
2009113247.tif 000011
【図１０】
2009113247.tif 000012
【図１１】
2009113247.tif 000013
【図１２】
2009113247.tif 000014
【国際調査報告】
2009113247.tif 000015
2009113247.tif 000016
2009113247.tif 000017
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