(57)【要約】遠心機（２）は使い捨て可能な処理ユニット（２２）を受入れるためのロータ（１８）を有する。この遠心機の構成において、モータ（１２）が囲い（６）に取付けられ、この囲いは基体（４）上に支持される。基体と囲いとの間の連結は、振動遮断用支持体（３２）によりなされ、この遮断用支持体は、その有効作用線がロータの有効回転平面と整合するように位置づけられる。本発明の更なる特徴は、処理ユニットがデカンテーション用リング（２４）によってデカンテーション位置に保持されることである。このリングは縦方向には移動するが、回転はしない。リングはデカンテーションの操作の間、処理ユニットの上端部に係合するが、摩耗は最小となる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基体と、モータを取付けた囲いと、該モータ上に回転可能に設けられたロータと、前記基体及び囲いの間に延出する支持体とを備え、
前記支持体は、前記ロータの不均衡の結果として該ロータによって付与される力と整合した位置において、前記囲いと係合してなる遠心機。
【請求項２】
前記支持体は、前記囲いと係合する弾性部材を含んでなる請求項１に記載の遠心機。
【請求項３】
ロータと、該ロータに枢支されるとともに処理ユニットを受入れるようにされたフレームと、該フレーム及び処理ユニットを所望の向きに維持するために前記ロータと相対的に移動可能なデカンテーション用リングとを備え、
前記リングは、前記処理ユニットを前記の所望の向きに保持するために該処理ユニットの一部分と係合してなる遠心機。
【請求項４】
使い捨て処理具であって、処理すべき流体を受入れる少なくとも２つのチャンバと、これら各チャンバに殺菌状態でのアクセスを可能とする蓋と、該使い捨て処理具を所望の向きに保持するために静止したリングと係合可能な犠牲部分とを備えた使い捨て処理具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心機に係り、特に、使い捨て可能なデスポーザブルな液体容器を備え、容器を傾けて液体の上澄み液を流し去る方法で傾瀉法あるいはデカンテーション（以下、デカンテーション）とも称するデカンテーション用の遠心機の技術に係るとともに振動遮断構造を備えた遠心機に関する。
【背景技術】
【０００２】
発明者ウエルズ（Wells）等による米国特許第５，７０７，３３１号（以下、ウエルズ特許）には、血液の２又はそれ以上の成分を遠心作用により分離するデカンテーション用遠心機が開示されている。このウエルズ特許は、２つの液体チャンバを有する取外し可能で使い捨て可能な処理ユニットの使用を教示している。この処理ユニットは遠心装置内におかれていて該装置が処理ユニットを特定の向きに選択的に保持することができ、これによって、上澄み液を一方のチャンバより他方へ重力による排出作用あるいは遠心作用によって移すことができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、ウエルズ特許は、ロータの不安定ないし不均衡から生じる遠心機の振動を制限する構造を開示せず、従って、ここでは遠心機がそのような振動の影響を受け易い。このウエルズ特許に開示のウエルズシステムによる遠心機においては、処理ユニット内の血液量が設定量よりも多いか、又は少ない場合に振動が生じる。例えば、ウエルズ  システムによる典型的な遠心機では、５０ｍｌの血液が処理されるように設計されているが、ユーザーは処理ユニット内に２０ｍｌないし６０ｍｌの血液を入れることが実際に生じる。このような血液量の相違は重大であり、この不均衡により生じる力が遠心動作の間に引起こされるのである。
【０００４】
このような振動を遮断する構造は知られているが、この構造は遠心機内におかれ、不均衡な力の吸収がロータ軸上にトルクないしねじりを生じさせる。このトルクも又、吸収しなければならないのである。
従って、不均衡な力を費用がかからず効率よく吸収し得る構造が望まれるところであった。
【０００５】
ウエルズ特許は処理ユニットを所望の向きないし位置に保持する構造を開示し、その具体例においては可動プレートが使い捨て可能な処理ユニットを支持する支持フレームの一部と係合するように構成されている。このプレートは２つの縦方向に沿う位置の間で電気的又は電磁的に駆動される。一方の第１の下方位置において、該プレートは支持フレームと接触せず、処理ユニットは遠心動作の間、自由に揺動する。他方の第２の位置において、該プレートは該フレームと係合し、処理ユニットを傾けた向きに保持し、これによって、１つのチャンバ内の上澄み液が他方のチャンバへと移される。又、他の位置において、該プレートはフレームと係合し、上澄み液が遠心作用で一方から他方のチャンバへ移される向きに処理ユニットを保持する。
【０００６】
ウエルズ特許における可動プレートはロータとともに回転し、プレートと支持フレームとの間では周方向において何等の相対運動がない。従って、相対運動に起因するプレートあるいは支持フレームの摩耗を回避し得るが、これは同時に、回転するプレートの縦方向の位置を制御するための、より複雑な構造を必要とする。従って、このような複雑な構造を簡略化することが望まれるところであった。
【０００７】
従って、より安価な構造で振動を減少させた遠心機が求められるところであった。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明に係る遠心機の１つの特徴は、該遠心機が遠心ロータの不安定ないし不均衡の動作から結果として生じる力に抗する振動遮断部材を備えることである。この振動遮断部材はロータに対して配置され、該部材の力吸収部分が不均衡なロータにより生じる力と直接整合ないし合致する。不均衡な力を反作用力から分離する間隔がないので、この間に従来構造のようなトルクの発生はない。これによって、トルクに対抗させる必要がなく、従って、構造自体を簡略化できる。
【０００９】
本発明の好ましい具体的構成において、振動遮断部材は、ロータ及び駆動モータをその上に設置した囲いを設けることにより、又、この囲いを振動遮断部材を備えた基体上に支持することによりロータと整合する。この振動遮断部材は種々の構造で構成し得るが、好ましい構造では弾性部材を有し、該弾性部材は、例えば基体に取付けられた遮断用支持体とロータと整合した囲いの一部との間におかれたプロメットで構成される。又、他の構造として、例えばロータと整合した囲いの部位を支持部材に対して弾性的に取付ける他のアンカーを設ける構成も可能である。
【００１０】
本発明に係る遠心機の他の特徴は、可動のデカンテーション用リングが第１及び第２の位置の間で縦方向に移動するように配置されることである。第１の位置において該リングは使い捨て処理具としての処理ユニットに係合せず、該処理ユニットは遠心動作の間、自由に揺動し得、他方、第２の位置において、該リングは処理ユニットに係合し、該ユニットを一方のチャンバ内の上澄み液が他方のチャンバへ流れることを可能にする位置に保持する。このデカンテーション用リングは縦方向には可動であるが、周方向、すなわちロータの回転方向には移動せず静止状態にある。これによって、該可動リング及びその駆動部材の構成を簡略化し得る。好ましい具体的構成において、該リングは、駆動部材として３つの電気的ソレノイドにより処理ユニットと係合する位置に向って上方に移動する。この電気的ソレノイドは容易に入手できるとともに制御も容易であるといった利点がある。しかしながら、これ以外の駆動部材も用い得るものであり、その部材数の多少も任意である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明に係る遠心機を説明する。図１において、２は遠心機であり、基体４（図２及び３）及び囲い６を有する。この遠心機２は種々の形状のものでよいが、一般に水平な支持面、例えば床、医者のオフィスや外科室のテーブル、あるいは一位置から他位置へ容易に移動し得る移動台などの上に設置される。囲い６は後述のように基体４上に支持されるとともに可動部分を囲むように構成され、特に、後述のように遠心ロータ１８及び液体処理ユニット２２のキャビティを形成する。囲い６と共働して蓋８が設けられ、該蓋８は遠心機が使用状態で、回転ロータを保護する場合に該キャビティを覆う。蓋８は囲い６にヒンジによって取付けられ、該ヒンジにより蓋８が押し上げられて該キャビティを露出させることができるようにするのが望ましい。同様に、蓋８に安全部材を設け、それによって当該遠心機を含むシステムの作動中に遠心ロータを露出させてしまうように蓋８が押し上げられたり取外されることを防止することも望ましい。
【００１２】
囲い６はモータ１２を取付ける部位を備えた中央部１０を有する。モータ１２は、これを支持する中央部１０と係合するフランジ１４を有する。モータ１２はモータ軸１６を有し、該軸１６上にはロータ１８が取付けられている。ロータ１８は１つ又は複数の支持フレーム２０を有し、この支持フレーム２０はロータ１８の外側部に枢支されている。支持フレーム２０の各々は、使い捨て処理具をなす処理ユニット２２（図４）を受入れる形状を有し、該処理ユニット２２はこのフレーム２０内で取外し自在に受入れられている。処理ユニット２２は２つ又はそれ以上のチャンバ、好ましくは２つのチャンバを有する。これらチャンバには蓋８を介して殺菌状態でアクセス可能となる。このチャンバの１つは患者からの血液を受入れるように構成され、他方のチャンバは最初の遠心作用後の上澄み液を受入れるように構成されている。上澄み液は、処理ユニット２２を１つの向き、すなわち、前記ウエルズ特許でも記述されているような態様で上澄み液を第１のチャンバから第２のチャンバへ流出し得るような向きに保持することにより第２のチャンバへ移される。
【００１３】
遠心動作の間、支持フレーム２０及び処理ユニット２２は、図２及び３に示す位置ないし向きに遠心力の作用で自然に揺動する。この遠心動作の間、赤血球は上澄み液としての血漿から分離されるが、血液自体は遠心力によって処理ユニット２２の第１のチャンバ内に留まる。ウエルズ特許で説明されているように、処理ユニット２２を図示の向き、あるいは殆どその位置に保持するとともにロータ１８の回転速度を下げることにより上澄み液が第１のチャンバより第２のチャンバへと移される。
【００１４】
この実施例で示すように、デカンテーション用リング２４が設けられ、該リング２４は処理ユニット２２を上澄み液が流出し得る望ましい向きに保持する。デカンテーション用リング２４は、遠心動作サイクルの初期及び終期において下降位置にあるように位置づけられる。下降位置において、デカンテーション用リング２４は処理ユニット２２を特定の向きに制限することはない。デカンテーション用リング２４は所望時に縦方向に移動し得るが、ここにおいて該リング２４は処理ユニット２２に係合して、このユニット２２を所望の向きないし位置に保持する。図示された好ましい実施例において、デカンテーション用リング２４は円形でモータ１２と同心に配置され、従って、該リング２４はモータ１２の一部分を囲む。デカンテーション用リング２４は、好ましくは電気的作動のソレノイド２６（図３）によって支持されるが、電子的に制御される他の手段によって支持される構成も可能であり、更には、このために純粋に機械的な装置も用い得る。同様に、磁気作用部材を用いることができ、その部材の数の多少も任意である。より好ましい構成としては、デカンテーション用リング２４を支持するために３つのソレノイドがモータ１２のまわりに均等の間隔で配置される。これらソレノイドが電子制御盤２８からの指令によって作動すると、これらソレノイドの中央コアがデカンテーション用リング２４を上方へ移動させ、上昇位置において該リング２４が処理ユニット２２に係合して、該ユニット２２を、上澄み液を移すデカンテーションの位置ないし向きに維持する。電気的又は機械的駆動部材を有するスライド式や多段筒式の構造等、他の構造も採用し得る。
【００１５】
デカンテーション用リング２４は、処理ユニット２２として用いられる材料に対して低摩擦の材料で製作するのが好ましい。この材料として成型可能な材料を用いる場合、商標名「Delrin」で販売されているアセチル樹脂材料が使用可能と判明している。このリング２４は中実の材料のものが望ましいが、薄板の積層構造あるいは、それと同様の製作物でもよい。
【００１６】
このようにして、ロータ１８が適切な遠心スピードに達した後、支持フレーム２０及び処理ユニット２２は遠心力に応じて図示のように外方向に自然に揺動する。支持フレーム２０及び処理ユニット２２がこの揺動した位置にあるとき、デカンテーション用リング２４は、ソレノイド２６の作動により押し上げられ、ロータ１８の速度が低下するにつれて処理ユニット２２の一部分をなす上端縁３０に係合する。従って、デカンテーション用リング２４は処理ユニット２２を所望の向きに保持し、これによって、処理ユニット２２の一方のチャンバ内の上澄み液は重力により他方のチャンバへと流れる。
【００１７】
支持フレーム２０は、処理ユニット２２（図４）を保持するように構成され、処理ユニット２２の上端縁３０あるいは該ユニットの一部がフレーム２０の上端を超えて延出し、その結果、リング２４が図２及び３に示す上昇位置にあるときに該リング２４と係合し、そしてロータ１８の回転速度が低下する。このように、回転速度が低下すると、支持フレーム２０及び処理ユニット２２は縦方向に向って枢動するが、この枢動運動は、デカンテーション用リング２４と処理ユニット２２の上端縁３０との係合によって止められる。これにより、処理ユニット２２の一方のチャンバ内の上澄み液が他方のチャンバへと流出することが可能となる。
【００１８】
ロータ１８は、処理ユニット２２の上端縁３０がデカンテーション用リング２４と係合する際には依然として回転しているので、回転方向には静止したリング２４との間で摩擦による摩耗が起こり得る。しかし、リング２４は処理ユニット２２よりも硬い材料で作られるから、摩耗は上端縁３０の犠牲部分でのみ生じる。従って、この摩耗は、処理ユニット２２が使い捨てであり、各処理毎に１回のみ使用されるので許容可能である。
【００１９】
本発明の他の特徴構成として、囲い６は振動遮断用支持体３２によって基体４に支持される。この遮断用支持体３２は基体４に対して、例えばネジ３４によって固定されるとともに該基体４から延出し、囲い６の一部３６と係合する。この囲い６の一部３６はロータ１８の回転平面３８と実質的に整合ないし合致している。この構成により、ロータ１８における不均衡の結果として生じる力に抗するために遮断用支持体３２により付与される力が互いに整合ないし合致し、従って、ロータ１８の軸あるいはモータ１２上にトルクないしねじりを発生させることがない。これによって、当該遠心機の種々の構成部材の必要な強度を過度に上げることを要しない。
【００２０】
前記回転平面３８は、支持フレーム２０のための枢支連結点を含む面として規定してもよい。しかし、回転平面が正確な位置を取り得ない場合であっても、基本的技術思想として、力が作用すると考えられる有効な回転平面があることである。更に、この平面位置は、血液量や血液濃度特性（ヘマトクリット）の相違によって変化する。種々のパラメータが与えれて最も起こり得る平面の位置は、遮断部材による抵抗の有効点と整合する。本発明の意図は、有効な回転平面と抵抗点との間の縦方向に沿う間隔が小さい場合でも達成する。例えば、好ましい具体例としては、ロータ１８の直径が１８インチ（４５．７２ｃｍ）、有効回転平面と遮断部材との間の縦方向間隔が５ｍｍ、更に好ましくは２ｍｍである。
【００２１】
又、好ましい具体例として、各支持体３２は、薄板状の金属又はプラスチックよりなる中空状の起立した部材で構成されるとともにその上面には遮断用グロメット４０を有する。円筒状スリーブ４２はグロメットによって保持される。囲い６の一部３６にはボルト等が挿通され、それによって囲い６がグロメットの内側部分に固定される。このボルトはスリーブ４２内に受入れられる。囲い６に対してロータ１８により付与される力に抗するためにスナッパーワッシャも設けられる。遮断部材は市販のものを使用し得、例えばその１つの供給会社として、Lord  Corporation(Erie,ペンシルバニア在)が挙げられる。脚部材４４は弾性材料で作られたものが望ましく、それによって基体４が水平面上に支持される。
【００２２】
遮断用支持体３２の高さは、囲い６とグロメットの間の連結がロータ１８の回転平面３８と実質的に整合ないし合致するような寸法に設定される。従って、グロメットにおける摩擦力がロータ１８内に生じる動作の不均衡により生じる力に抗する。そして、これら力の整合ないし合致によってモータ上でのトルク発生が防止され、構造の簡略化を導く。
【００２３】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において当業者にとって容易に想到し得る変形例をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る遠心機の外観斜視図である。
【図２】図１の２−２線に沿う遠心機の縦断面図である。
【図３】図１の３−３線に沿う遠心機の縦断面図である。
【図４】本発明に係る遠心機に用いられる好ましい構成の処理ユニットの外観斜視図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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