(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料用容器の長さ方向中間部外周を保持する円筒状保持部を片面に突設して成るホールドアダプタと試料用容器の底部を保持するボトムアダプタを備えるアダプタと、該アダプタを周方向に等間隔に配置された収容容器に収容可能なロータと、該ロータを回転駆動する駆動装置を備え、前記ロータを回転駆動して前記アダプタに保持された前記試料用容器内の試料を遠心分離する遠心分離機において、
前記アダプタのホールドアダプタを前記試料用容器の長さに応じて上下を逆転して設置可能とし、該ホールドアダプタに保持された前記試料用容器の重心が該ホールドアダプタの円筒状保持部の範囲内に位置するようにしたことを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
長さの短い試料用容器に対しては前記アダプタのホールドアダプタをその円筒状保持部が下向きなるように設置し、長さの長い試料用容器に対しては前記アダプタのホールドアダプタをその円筒状保持部が上向きなるように設置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】
前記ホールドアダプタに、その重心位置がアダプタの中心位置に一致するように複数の係合穴を等間隔又は千鳥状に形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の遠心分離機。
【請求項４】
前記ホールドアダプタの円筒状保持部の高さｈを、前記試料用容器の外径ｄの１．５倍以上（ｈ≧１．５ｄ）に設定したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の遠心分離機。
【請求項５】
前記アダプタをプラスチック又は厚さ３ｍｍ以下の金属板で構成したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医学、薬学、遺伝子工学、バイオ等の分野において試料を分離するための遠心分離機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の遠心分離機は、試料を収容した複数のチューブ等の試料用容器（以下、「チューブ」と称する）を収容可能なロータと、該ロータをロータ室内で回転駆動するモータ等の駆動手段を備え、ロータ室内で前記ロータを回転させて遠心力を作用させることによってチューブ内の試料を分離するものであって、医学、薬学、遺伝子工学、バイオ等の分野において利用されている。
【０００３】
ところで、斯かる遠心分離機において試料を多量に処理する場合、試料を収容したチューブを遠心分離の前後にロータに対して１本１本出し入れする手間を省くために、図８に示すように、チューブ２０に係合する穴が複数設けられたアダプタ３０をバケット１５に対して出し入れする提案がなされており（特許文献１参照）、これによればアダプタ３０の出し入れだけで全てのチューブ２０のロータ１４に対する出し入れが１度で済むために便利である。尚、図８はロータ１４の部分平面図であって、同図には４つのバケット１５の内の１つしか図示されていない。
【０００４】
ここで、アダプタ３０は、プレート状のボトムアダプタ１７と、該ボトムアダプタ１７の相対向する端部から垂直上方に立設された支持板１９と、該支持板１９に挿通保持されたホールドアダプタ１６によって構成されている。ホールドアダプタ１６には複数の円筒状保持部１６ｃが突設されており、各チューブ２０は、ホールドアダプタ１６の円筒状保持部１６ｃによってその円筒部が保持され、その底部は弾性体１８を介してボトムアダプタ１７によって保持されている。尚、アダプタ３０の材質には、ポリプロピレン等の合成樹脂や耐薬品性や強度の観点から金属（ステンレス等）が使用される。
【特許文献１】特開平６−２４６１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、市販されているチューブ２０には、同外径でありながら長さが異なるチューブも存在しており、例えば図８に示すように長さの長いチューブ２０を使用する場合には、この長いチューブ２０がホールドアダプタ１６の上方へ大きく突出し、その重心Ｇがホールドアダプタ１６の円筒状保持部１６ｃから外れた位置にある。このため、ロータ１４の回転によって各チューブ２０の重心Ｇに作用する径方向外方の遠心力Ｆの水平方向分力Ｆｘがチューブ２０に作用すると、チューブ２０が折り曲げらけて変形したり、破損するという問題が発生する。
【０００６】
従って、従来はチューブの長さに応じたアダプタをその都度準備する必要があり、アダプタの数が増えて費用と設置場所を余分に確保する必要があった。
【０００７】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、試料用容器の長さに合わせて複数のアダプタを準備することなく、簡便な作業で長さの異なる試料用容器をこれの折れ曲がりや破損を招くことなく使用することができる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】
【０００８】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、試料用容器の長さ方向中間部外周を保持する円筒状保持部を片面に突設して成るホールドアダプタと試料用容器の底部を保持するボトムアダプタを備えるアダプタと、該アダプタを周方向に等間隔に配置された収容容器に収容可能なロータと、該ロータを回転駆動する駆動装置を備え、前記ロータを回転駆動して前記アダプタに保持された前記試料用容器内の試料を遠心分離する遠心分離機において、前記アダプタのホールドアダプタを前記試料用容器の長さに応じて上下を逆転して設置可能とし、該ホールドアダプタに保持された前記試料用容器の重心が該ホールドアダプタの円筒状保持部の範囲内に位置するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、長さの短い試料用容器に対しては前記アダプタのホールドアダプタをその円筒状保持部が下向きなるように設置し、長さの長い試料用容器に対しては前記アダプタのホールドアダプタをその円筒状保持部が上向きなるように設置することを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ホールドアダプタに、その重心位置がアダプタの中心位置に一致するように複数の係合穴を等間隔又は千鳥状に形成したことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記ホールドアダプタの円筒状保持部の高さｈを、前記試料用容器の外径ｄの１．５倍以上（ｈ≧１．５ｄ）に設定したことを特徴とする。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記アダプタを合成樹脂又は厚さ３ｍｍ以下の金属板で構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１記載及び２記載の発明によれば、試料用容器の長さに合わせて複数のアダプタを準備することなく、ホールドアダプタを上下を反転するだけで長さの異なる試料用容器に対してその重心をホールドアダプタの円筒状保持部の範囲内に位置させることができるため、重心に作用する遠心力の水平方向分力を試料用容器が受けても、試料用容器がこの水平方向分力を受ける重心の部分はホールドアダプタの円筒状保持部によって確実に保持される。この結果、チューブ等の試料用容器が変形して折れ曲がったり、破損してしまう等の不具合が発生することがなく、安定した遠心分離がなされる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、ホールドアダプタに、その重心位置がアダプタの中心位置に一致するように複数の係合穴を等間隔又は千鳥状に形成したため、無駄無くより多くの試料を処理することができるとともに、ロータの重量バランスが良好に保たれ、該ロータの安定した回転が可能となる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、ホールドアダプタの円筒状保持部の高さｈを、前記試料用容器の外径ｄの１．５倍以上（ｈ≧１．５ｄ）に設定したため、ホールドアダプタを上下を反転するだけで長さの異なる試料用容器に対してその重心を長さ方向においてホールドアダプタの円筒状保持部の範囲内に位置させることができる。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、アダプタの材質を合成樹脂にすることによって該アダプタを安価に且つ大量に供給することができ、又、厚さ３ｍｍ以下の金属板でアダプタを構成することよって軽量化を図り、ロータ回転時の遠心負荷を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
＜実施の形態１＞
先ず、本発明の実施の形態１に係る遠心分離機の基本構成を図１に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明に係る遠心分離機１の破断側面図であり、図示の遠心分離機１は、矩形ボックス状の筐体２を備え、該筐体２の内部は水平な仕切板３によって上下２段の空間に仕切られ、上段の空間には、上面が開口する円筒状のボウル４が収容されている。そして、ボウル４の周囲には断熱部５と防護壁６が配置されている。又、ボウル４内には、開閉可能なドア７によって密閉されるロータ室１２が形成されており、このロータ室１２内にはロータ１４が回転可能に収容されている。更に、筐体２の上部には操作・表示部８が設けられている。
【００２０】
他方、筐体２内の前記仕切板３によって仕切られた下段には、駆動部９が仕切板３に支持されて収納されており、該駆動部９のハウジング１０には駆動源としての電動モータ１１が内蔵されている。そして、電動モータ１１の垂直上方へ延出する回転軸１３は、前記ボウル４を貫通してロータ室１２内に臨み、その上端には前記ロータ１４が着脱可能に装着され、該ロータ１４には収容容器である４つのバケット１５が揺動可能に吊り下げ支持されている。
【００２１】
次に、本発明の要旨を図２〜図５に基づいて説明する。
【００２２】
図２はロータの平面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４はロータ回転中のバケット内の状態を示す部分平断面図、図５はアダプタの取り付けの向きを反転したときの状態を示す図４と同様の図である。
【００２３】
図２に示すように、ロータ１４の周囲には４つの前記バケット１５が等角度（９０°）間隔で配置されており、各バケット１５は、ロータ１４に揺動可能に吊り下げ支持されており、ロータ１４が回転していないときには、図３に示すように、その自重によって垂直状態を維持している。
【００２４】
各バケット１５は、上面が開口する矩形ボックス状に成形されており、その内部にはアダプタ３０によって保持された複数のチューブ２０が収容されている。ここで、アダプタ３０は、矩形プレート状のボトムアダプタ１７と、該ボトムアダプタ１７の相対向する端部から垂直上方に立設された支持板１９と、該支持板１９に上下に摺動可能に挿通保持されたホールドアダプタ１６によって構成されている。尚、アダプタ３０を構成するボトムアダプタ１７と支持板１９及びホールドアダプタ１６は、ポリプロピレン等の合成樹脂やステンレス等の厚さ３ｍｍ以下の金属板等で構成されて軽量化が図られており、回転によってこれらに作用する遠心荷重を軽減してロータ１４への負荷が軽減されるよう考慮されている。特に、アダプタ３０の材質を合成樹脂で構成すると、該アダプタ３０を安価に且つ大量に供給することができる。
【００２５】
ところで、本実施の形態では、２種のホールドアダプタ１６がバケット１５内に収容され、重量バランスを考慮して、同種のホールドアダプタ１６は、ロータ１４の回転中心Ｏに対して点対称位置（相対向する位置）に配置されている。ここで、図２に示すように、一方のホールドアダプタ１６には、その重心位置がアダプタ３０の中心位置に一致するように９個の係合穴２５が等間隔で形成されており、他方のホールドアダプタ１６には、その重心位置がアダプタ３０の中心位置に一致するように１６個の係合穴２６が千鳥状に形成されている。従って、アダプタ３０にはより多くのチューブ２０を無駄なく収容することができ、より多くの試料を一度に効率良く処理することができるとともに、ロータ１４の重量バランスが良好に保たれ、該ロータ１４の安定した回転が可能となる。
【００２６】
ここで、９個の係合穴２５が等間隔で形成されたホールドアダプタ１６の構成の詳細を図３〜図５に基づいて説明する。尚、１６個の係合穴２６が千鳥状に形成された他方のホールドアダプタ１６の構成も同様であるため、これについての図示及び説明は省略する。
【００２７】
ホールドアダプタ１６は、矩形プレート状のベース１６ａに９個の係合穴２５が等間隔に形成されているが、ベース１６ａの上下両面の各係合穴２５の周囲には、高さの低い円筒状突起１６ｂと該円筒状突起１６ｂよりも高さの高い円筒状保持部１６ｃが垂直に一体に突設されている。尚、円筒状保持部１６ｃは、成型時の型の抜け勾配を確保する関係で、先端に向かって径が徐々に絞られており、その高さｈはチューブ２０の外径ｄの１．５倍以上（ｈ≧１．５ｄ）に設定されている。
【００２８】
前述のように、ホールドアダプタ１６は、そのベース１６ａの相対向する端部が前記支持板１９に挿通支持されているため、両支持板１９に沿って上下に摺動可能であるが、各支持板１９の中間高さ位置には不図示の係合段部が形成されており、この係合段部にベース１６ａの下面が係合することによって該ホールドアダプタ１６が所定の高さ位置に保持される。
【００２９】
而して、ボトムアダプタ１７の支持板１９及びホールドアダプタ１６で構成されるアダプタ３０においては、試料が収容されたチューブ２０がホールドアダプタ１６の各係合穴２５から円筒状保持部１６ｃに上方から挿入されて保持されるが、試料の遠心分離に際しては、アダプタ３０に複数本のチューブ２０が予め挿入セットされる。そして、複数本のチューブ２０が挿入セットされたアダプタ３０がバケット１５内に収容されるが、ボトムアダプタ１７上のチューブ２０底部との接触部には、チューブ２０の破損を防ぐための弾性体１８が敷設されている。
【００３０】
ところで、チューブ２０には、図３及び図４に示すような長さの短いものと、図５に示すような長さの長いものもあり、長さの短いチューブ２０を使用する場合には、これらのチューブ２０を保持するアダプタ３０においては、図３及び図４に示すように、ホールドアダプタ１６はその円筒状保持部１６ｃを下向きにしてセットされ、長さの短いチューブ２０は、その長さ方向中間部がホールドアダプタ１６の円筒状保持部１６ｃによって保持される。
【００３１】
他方、長さの長いチューブ２０を使用する場合には、これらのチューブ２０を保持するアダプタ３０においては、図５に示すようにホールドアダプタ１６は上下が反転されてその円筒状保持部１６ｃを上向きにしてセットされ、長さの長いチューブ２０は、その長さ方向中間部がホールドアダプタ１６の円筒状保持部１６ｃによって保持される。
【００３２】
而して、チューブ２０が挿入セットされたアダプタ３０がバケット１５内に収容されると、駆動部９の電動モータ１１によってロータ１４がチャンバ４内のロータ室１２で回転駆動される。すると、ロータ１４に支持されたバケット１５が図４及び図５に示すように遠心力によって水平状態を保って回転し、各バケット１５内に収納されたチューブ２０内の試料が遠心分離される。
【００３３】
ここで、図３及び図４に示すように短いチューブ２０を使用した場合、各チューブ２０の重心Ｇには、ロータ１４の回転中心Ｏと重心Ｇを結ぶ直線の方向（径方向外方）の遠心力Ｆが作用し、この遠心力Ｆの水平方向分力Ｆｘはチューブ２０を折り曲げようとする力となる。
【００３４】
ところが、本実施の形態では、前述のように、短いチューブ２０を使用した場合には、ホールドアダプタ１６はその円筒状保持部１６ｃを下向きにしてセットされ、長さの短いチューブ２０は、その長さ方向中間部がホールドアダプタ１６の円筒状保持部１６ｃによって保持される。即ち、長さの短いチューブ２０の重心Ｇは円筒状保持部１６ｃの範囲内に位置するため、該重心Ｇに作用する遠心力Ｆの水平方向分力Ｆｘをチューブ２０が受けても、チューブ２０がこの水平方向分力Ｆｘを受ける重心Ｇの部分はホールドアダプタ１６の円筒状保持部１６ｃによって確実に保持される。この結果、チューブ２０が変形して折れ曲がったり、破損してしまう等の不具合が発生することがなく、安定した遠心分離がなされる。尚、遠心力Ｆの垂直方向成分Ｆｙは、チューブ２０を弾性体１８側に押し付ける機能を果たす。
【００３５】
他方、長いチューブ２０を使用した場合には、図５に示すように、ホールドアダプタ１６は上下を反転してその円筒状保持部１６ｃを上向きにしてセットされ、長さの長いチューブ２０は、その長さ方向中間部がホールドアダプタ１６の円筒状保持部１６ｃによって保持される。即ち、長さの長いチューブ２０の重心Ｇは、円筒状保持部１６ｃの範囲内に位置するため、該重心Ｇに作用する遠心力Ｆの水平方向分力Ｆｘをチューブ２０が受けても、チューブ２０がこの水平方向分力Ｆｘを受ける重心Ｇの部分はホールドアダプタ１６の円筒状保持部１６ｃによって確実に保持される。この結果、チューブ２０が変形して折れ曲がったり、破損してしまう等の不具合が発生することがなく、安定した遠心分離がなされる。
【００３６】
ところで、本実施の形態に係るアダプタにおいては、前述のようにホールドアダプタ１６の円筒状保持部１６ｃの高さｈはチューブ２０の外径ｄの１．５倍以上（ｈ≧１．５ｄ）に設定されており、このように設定することによって、ホールドアダプタ１６の上下を反転するだけで長さの異なるチューブ２０に対してその重心Ｇを長さ方向においてホールドアダプタ１６の円筒状保持部１６ｃの範囲内に位置させることができる。
【００３７】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図６及び図７に基づいて説明する。
【００３８】
図６は短いチューブを収納して成るアダプタの縦断面図、図７は長いチューブを収納して成るアダプタの縦断面であり、これらの図においては図２〜図５に示したものと同一要素には同一符号を付している。
【００３９】
本実施の形態は、チューブ２０を挿入保持すべきアダプタ３０を、上面が開口するアダプタ本体（前記実施の形態１においてボトムアダプタ１７と支持板１９とを一体化したもの）３２と該アダプタ本体３２の開口部周縁に当接保持されるホールドアダプタ１６とで構成し、図６に示すような長さの短いチューブ２０を使用する場合には、これらのチューブ２０を保持するホールドアダプタ１６をその円筒状保持部１６ｃが下向きになるようにセットし、図７に示すような長さの長いチューブ２０を使用する場合には、ホールドアダプタ１６の上下を反転させてその円筒状保持部１６ｃが上向きになるようにセットすることを特徴とする。
【００４０】
而して、本実施の形態によれば、図６に示すように短いチューブ２０を使用した場合も図７に示すように長いチューブ２０を使用した場合も、各チューブ２０の重心Ｇはホールドアダプタ１６の円筒状保持部１６ｃの範囲内に位置するため、該重心Ｇに作用する遠心力Ｆの水平方向分力Ｆｘをチューブ２０が受けても、チューブ２０がこの水平方向分力Ｆｘを受ける重心Ｇの部分はホールドアダプタ１６の円筒状保持部１６ｃによって確実に保持される。この結果、チューブ２０が変形して折れ曲がったり、破損してしまう等の不具合が発生することがなく、安定した遠心分離がなされる。
【００４１】
又、本実施の形態によれば、実施の形態１におけるボトムアダプタ１７と支持板１９とを一体化してアダプタ本体３２を構成したため、部品点数が削減されてコストダウンを図ることができるとともに、アダプタ本体３２が器となるため、万一、チューブ２０が破損した場合でも試料の飛散を防ぐことができるという効果が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明は、ロータを回転させ、これに収容されたチューブ等の試料用容器内の試料を遠心分離する遠心分離機に対して適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る遠心分離機の破断側面である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る遠心分離機のロータの平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る遠心分離機のロータ回転中のバケット内の状態を示す部分平断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係る遠心分離機のアダプタの取り付けの向きを反転したときの状態を示す図４と同様の図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る遠心分離機において短いチューブを収納して成るアダプタの縦断面図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る遠心分離機において長いチューブを収納して成るアダプタの縦断面図である。
【図８】従来の遠心分離機のロータ回転中のバケット内の状態を示す部分平断面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１      遠心分離機
２      筐体
３      仕切板
４      ボウル
５      断熱部
６      防護壁
７      ドア
８      操作・表示部
９      駆動部
１０    ハウジング
１１    電動モータ（駆動装置）
１２    ロータ室
１３    回転軸
１４    ロータ
１５    バケット（収容容器）
１６    ホールドアダプタ
１６ａ    ベース
１６ｂ    円筒状保持部
１６ｃ    円筒状突起
１７    ボトムアダプタ
１８    弾性体
１９    支持板
２０    チューブ（試料用容器）
２５，２６  係合穴
３０    アダプタ
３２    アダプタ本体
ｄ      チューブの外径
Ｆ      遠心力
Ｆｘ    遠心力の水平方向成分
Ｆｙ    遠心力の垂直方向成分
ｈ      ボトムアダプタの円筒状保持部の高さ
Ｏ      ロータの回転中心
【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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