(57)【要約】【課題】  本発明の目的はロータが停止している時にロータの過冷却による冷凍機の電力の浪費を止め、省エネを図ることである。【解決手段】  遠心分離機の温度制御においてロータが停止している時には回転室の温度が設定温度より高い場合は３０秒以下の一定の短時間だけ冷凍機をＯＮして軽く回転室を冷やし、一定間隔でこの動作を繰り返し、軽い冷力で回転室を冷やし、温度制御することで達成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を入れたロータと、ロータを収納する回転室と、ロータを温度制御するための温度検出センサと、温度検出センサからの信号により回転室を冷却するための冷却装置と、ロータの回転速度を速度制御するための回転検出センサと、回転検出センサからの信号によりロータを駆動する駆動装置と、速度制御を開始させるスイッチと、ロータの現在の温度と、ロータの現在の回転速度を表示する表示装置と、ロータの停止状態を表示する表示装置を有する遠心分離機において、ロータが回転中の温度制御は設定温度と回転室の温度の大小の比較によって冷凍機をＯＮ／ＯＦＦ制御し、ロータが停止している時には回転室の温度が設定温度より高い場合は３０秒以下の一定の短時間だけ冷凍機をＯＮし、一定間隔でこの動作を繰り返し、温度制御することを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
３０秒以下の一定の短時間だけ冷凍機をＯＮし、一定間隔でこの動作を繰り返している状態において、回転室の温度低下の勾配が或る閾値より緩い場合は短時間の冷凍機のＯＮ時間を長くし、回転室の温度低下の勾配が或る閾値より急な場合は短時間の冷凍機のＯＮ時間を短くして回転室の温度が設定温度に冷却される勾配を一定になるように温度制御することを特徴とする請求項１記載の遠心分離機。
【請求項３】
回転室内の温度が設定温度より低くなり、冷凍機がＯＦＦの場合において回転室の温度が室温に戻る温度勾配が或る閾値より緩い場合は回転室内の温度が設定温度より高くなり冷凍機がＯＮする時に短時間の冷凍機のＯＮ時間を短くし、冷凍機がＯＦＦの場合において回転室の温度上昇の勾配が或る閾値より急な場合は短時間の冷凍機のＯＮ時間を長くし、回転室の温度のオーバーシュートを小さくなるように温度制御することを特徴とする請求項１記載の遠心分離機。
【請求項４】
前記記載の遠心分離機においてロータの現在の温度、ロータの現在の回転速度を表示する表示装置の電源をロータの停止状態が一定時間以上経過したら表示装置の電源を遮断することを特徴とする請求項１記載の遠心分離機。
【請求項５】
前記記載の遠心分離機においてロータの停止状態を表示する表示装置の電源は遮断せず、遠心分離機の電源投入状態を表示することを特徴とする請求項４記載の遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は冷凍機を有した遠心分離機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遠心分離機は回転体（以下ロータと記す）に試料を注入し、そのロータを温度制御された回転室にセットして高速回転させて使用する。試料は高い遠心加速度が必要なDNA,RNAから臨床用の血液、尿等の低い遠心加速度で済むものまで様々である。
遠心分離機の使用者は試料が臨床用のルーチンワークである場合、一般に遠心分離機の電源を入れたままで使用している。朝、一番に遠心分離機の電源を入れて、遠心分離する試料が用意できた度に試料を入れたロータを回転室にセットし、遠心分離機の操作パネルから回転制御を開始させるスイッチを押してロータを回転させて、遠心分離している。
そこで、遠心分離機は一日中、電源は入ったままであり、回転速度や温度計測値を示す表示をしていて、温度検出センサからの信号により回転室を冷却するための冷却装置も作動状態となっている。試料が血液である場合、冷凍保存していた血液は常温に戻すと急激な温度差で組織が壊れてしまうので回転室を４度に温度制御しながら遠心分離する。このことから遠心分離機が使用されていない時も冷却装置の冷却が動作したままとなり、冷却装置が一般の冷凍機である場合、温度検出センサからの信号により、冷凍機の電源をＯＮ／ＯＦＦして温度制御している。
遠心分離機に装備している冷凍機は小形遠心機で３００Ｗから４００Ｗ、冷却遠心機で１５００Ｗになるので多大な電力を消費することになる。
一般的な冷凍機のＯＮ／ＯＦＦ制御は設定温度と回転室内の温度を大小比較し、回転室内の温度が設定温度より高い場合は冷凍機をＯＮにして冷やし、低い場合は冷凍機をＯＦＦしている。
ロータが回転室内で回転している場合はロータと空気との摩擦熱が発生するので冷凍機の冷力の極端なＯＮ／ＯＦＦ制御による冷力の極端な変動を緩和して設定温度と回転室内との差のハンチングを少なくしている。しかし、ロータが停止中は摩擦熱が無いので強力な冷凍機ＯＮ時の冷力によるアンダーシュートと殆ど設定値まで上がろうとしない冷凍機ＯＦＦ時の長い回復時間が生じていた。そこで、極端な事例としてロータ内の試料が凍る不具合を起こしていた。
遠心分離機の使用において遠心分離する前にロータのみを遠心分離機にセットして設定温度に予冷したり、冷蔵庫の代わりにロータに試料も入れておくことがある。そうしたときに試料を凍らすと試料を駄目にしてしまう。また、この事は、冷凍機の消費電力を無駄にしようしていることになる。
そうした不具合に対処するため、ロータ停止時には設定温度より少し高めの温度を制御の目標温度として制御し、試料を凍らすことのみを防ぐようにしていた。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１-１０４８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した従来の制御方法ではロータが停止しているときにロータを冷やし過ぎることになり、試料を凍らしたり、冷凍機の余分な電力を浪費してしまうことになる。本発明の目的は電力の浪費を止め、省エネを図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
遠心分離機の温度制御においてロータが停止している時には回転室の温度が設定温度より高い場合は３０秒以下の一定の短時間だけ冷凍機をＯＮして軽く回転室を冷やし、一定間隔でこの動作を繰り返し、軽い冷力で回転室を冷やし、温度制御することで達成される。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、ロータが停止している時、過冷却による冷凍機電力の浪費を無くし省エネを図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明の一実施例を図１に示す。
回転室３で試料を入れた回転体（以下ロータと記す）１は駆動装置２で回転駆動される。回転室３には回りには冷媒を封入したパイプが巻かれ、冷却装置４によって温度制御される。冷却装置４は回転室３を密閉する回転室ドア１０を閉じたときのみ動作する。なお、ロータ１は回転室ドア１０を開けて回転室３外部に取り出すことができる。また、回転室３には温度検出センサ５が接続されており、検出温度が制御部８にフィードバックされる。また、制御部８には操作部７と表示部９が接続されており、遠心分離機の使用者が設定した温度に従い、冷却装置４をＯＮ／ＯＦＦ動作させ、ロータ１が設定温度になるよう温度制御し、温度検出センサ５によって検出した計測温度を表示部９に表示する。
ロータ１はロータ１と勘合した駆動装置２によって回転駆動されロータ１内の試料が遠心分離される。ロータ１の回転速度は回転検出センサ６によって制御部８にフィードバックされる。制御部８は操作部７から入力された回転速度の設定値に従い、操作部７からの回転制御開始スイッチのＯＮ信号により駆動装置２を動作させる。
以上のように制御部８は各信号の入出力とＯＮ／ＯＦＦ制御をしているが、その役割は制御部８内に組み込まれたマイコン１１が行っている。そこで、マイコン１１に遠心分離機の温度制御をロータ１が回転中か停止中かの場合によって冷凍機４のＯＮ／ＯＦＦ制御を変えるようにする。
ロータ１が回転中の冷凍機４のＯＮ／ＯＦＦ制御を図２に示す。
設定温度を４度にしたとすると回転室３内に取り付けた温度検出センサ５からの信号を制御部８内のマイコン１１が温度に換算し、設定温度と回転室３内温度の大小を比較することで冷凍機４のＯＮ／ＯＦＦを決めコントロールしている。
回転室３内温度が設定温度よりも高い場合は冷凍機４はＯＮになり、低い場合はＯＦＦとなる。回転室３内温度はロータ回転による摩擦熱と冷凍機４の冷力とのバランスによってハンチング状態と冷凍機４のＯＮ／ＯＦＦ時間が決定され、制御される。
次にロータ１が停止中の冷凍機４のＯＮ／ＯＦＦ制御を図２に示す。
ロータ１が停止中の場合はロータ１が回転中と同じように冷凍機４をＯＮ／ＯＦＦ制御すると回転摩擦熱が無いので過冷却となり、設定温度を大きく下まわってしまい、長い時間設定温度まで回復しない状態が続く。
そこで、ロータ１が停止中の時、回転室３内温度が設定温度よりも高い場合で冷凍機４をＯＮにすべき場合は３０秒以下の短い一定時間だけ、冷凍機４をＯＮにし、軽く回転室３を冷やし、一定間隔でこの動作を繰り返し、軽い冷力で回転室３を徐々に冷やしていく。回転室３内温度が設定温度よりも低くなったら冷凍機４をＯＦＦにする。
この制御方法の３０秒以下の冷凍機４のＯＮ動作によって得られる冷力は遠心分離機の動作状態や回転室３の状態によって強すぎたり、弱すぎたりする。その状態とは、電源投入直後であったり、ロータを回転、停止直後であったり、室温の高低によっても影響する。そこで、３０秒以下の一定の短時間だけ冷凍機をＯＮして軽く回転室を冷やし、一定間隔でこの動作を繰り返している状態において、回転室の温度低下の勾配が或る閾値より緩い場合は短時間の冷凍機のＯＮ時間を長くし、回転室の温度低下の勾配が或る閾値より急な場合は短時間の冷凍機のＯＮ時間を短くして回転室の温度が設定温度に冷却される勾配を一定になるように温度制御することで上記の冷力の変動を抑えることができる。
また、回転室内の温度が設定温度より低くなり、冷凍機がＯＦＦの場合において回転室の温度が室温に戻る温度勾配が或る閾値より緩い場合は回転室内の温度が設定温度より高くなり冷凍機がＯＮする時に短時間の冷凍機のＯＮ時間を短くし、冷凍機がＯＦＦの場合において回転室の温度上昇の勾配が或る閾値より急な場合は短時間の冷凍機のＯＮ時間を長くすることで室温の高低の影響を少なくし、回転室の温度のオーバーシュートを小さくなるように温度制御することができる。
省エネの延長として、マイコン１１はある一定時間以上操作部７から信号が入力されず、且つロータ１が停止状態にある場合には遠心分離機への電源投入状態を示すランプのみを点灯させ、その他の表示を止める。
そして、操作部７から何か信号が入力された場合には温度制御および表示を復帰させる。
一定時間の値は遠心分離機の使用条件に合わせて使用者が選択できるようにすると、効果は大きくなる。
また、このような省エネモードのＯＮ／ＯＦＦスイッチを新たに操作部７に追加すれば一定時間の値を最小にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】遠心分離機の構成図である。
【図２】ロータが回転中の冷凍機のＯＮ／ＯＦＦ制御方式
【図３】ロータが停止中の冷凍機のＯＮ／ＯＦＦ制御方式
【符号の説明】
【０００９】
１はロータ、２は駆動装置、３は回転室、４は冷凍機、５は温度検出センサ、６は回転検出センサ、７は操作部、８は制御部、９は表示部、１０は回転室ドア、１１はマイコンである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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