(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体に設置され、回転体が回転する時に均衡が維持されるようにするバランシング手段において、
内部に円筒形バランシング空間１２を形成するのだが、前記バランシング空間は、底１２１から延長された傾斜部１２２と連続するように変曲部１２３を形成して、前記変曲部１２３から延長されるように上部大径部１２４を形成して構成された胴体１と；
前記胴体１の内部に形成されたバランシング空間１２に貯蔵された多数のボール２とを含んで構成されており、
前記バランシング空間１２は、前記回転体の回転速度が共振速度を通過する瞬間に前記変曲部１２３によりボール２の移動速度が加速されるように構成されており、
前記胴体１の内部のバランシング空間１２が、垂直に多層に形成されていることを特徴とする垂直ロータ用バランサ。
【請求項２】
前記多層に形成されたバランシング空間１２の各層に設置されたボール２は、お互い異なる半径を有するのだが、上層に成形されたバランシング空間１２から下層のバランシング空間１２に向かって半径が次第に大きくなることを特徴とする請求項１に記載の垂直ロータ用バランサ。
【請求項３】
前記胴体１の内部に形成されたバランシング空間１２に貯蔵されたボール２’は、粒径が０．２ｍｍ〜２ｍｍの金属粒子であることを特徴とする請求項２に記載の垂直ロータ用バランサ。
【請求項４】
前記胴体１は、片側が開放され、前記バランシング空間１２が内部に形成された本体１１と、
前記本体１１の開放端部に設置された蓋１３とで構成されていることを特徴とする請求項３に記載の垂直ロータ用バランサ。
【請求項５】
前記胴体１の内部に形成された底１２１は、半球形に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の垂直ロータ用バランサ。
【請求項６】
前記胴体１には、回転体の回転軸が連結される軸孔１１１ａの形成された軸結合部１１１が更に形成されていることを特徴とする請求項５に記載の垂直ロータ用バランサ。
【請求項７】
前記胴体１の底１２１を貫通して回転軸と連結される軸孔１１２が形成され、前記軸孔１１２の端部には、前記底１２１と水平をなすように栓１１３が設置されていることを特徴とする請求項６に記載の垂直ロータ用バランサ。
【請求項８】
前記バランシング空間１２の底１２１には、ボール２の円滑な移動のために潤滑力の優れたダイアモンド類似炭素（DLC）またはテフロン(Teflon、登録商標)がコーティングされていることを特徴とする請求項７に記載の小さな金属粒子を有する垂直ロータ用バランサ。
【請求項９】
外部ケース７００の内側に形成された支持板７０１にダンパ２００を設置して、前記ダンパ２００により支持されるブラケット３０２に設置されたモータ３００の回転軸３０１に、バケット４１０がヒンジ可能に設置されたロータ４００を具備し、または多数のチャンバ４１０’が形成されたロータ４００’を設置して構成された遠心分離機において、
前記ロータ４００にバランサ１００を設置するのだが、前記バランサ１００は、
内部に円筒形バランシング空間１２を形成するのだが、前記バランシング空間は、底１２１から延長された傾斜部１２２と連続するように変曲部１２３を形成して、前記変曲部１２３から延長されるように上部大径部１２４を形成して構成された胴体１と；
前記胴体１の内部に形成されたバランシング空間１２に貯蔵された多数のボール２とを含んで構成されており、
前記バランシング空間１２は、回転体の回転速度が共振速度を通過する瞬間に前記変曲部１２３によりボール２の移動速度が加速されるように構成されており、
前記バランサ１００の胴体１の内部のバランシング空間１２が、垂直に多層に形成されていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項１０】
前記バランサ１００の胴体１に多層に形成されたバランシング空間１２の各層に設置されたボール２は、お互い異なる半径を有するのだが、上層に形成されたバランシング空間１２から下層のバランシング空間１２に向かって半径が次第に大きくなることを特徴とする請求項９に記載の遠心分離機。
【請求項１１】
前記バランサ１００の胴体１の内部に形成されたバランシング空間１２に貯蔵されたボール２’は、粒径が０．２ｍｍ〜２ｍｍの金属粒子であることを特徴とする請求項１０に記載の遠心分離機。
【請求項１２】
前記バランサ１００の胴体１は、片側が開放され、前記バランシング空間１２が内部に形成された本体１１と、
前記本体１１の開放端部に設置された蓋１３とで構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の遠心分離機。
【請求項１３】
前記バランサ１００の胴体１の内部に形成された底１２１は、半球形に形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の遠心分離機。
【請求項１４】
前記バランサ１００の胴体１には、回転体の回転軸が連結される軸孔１１１ａの形成された軸結合部１１１が更に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の遠心分離機。
【請求項１５】
前記バランサ１００の胴体１の底１２１を貫通して回転軸と連結される軸孔１１２が形成され、前記軸孔１１２の端部には、前記底１２１と水平をなすように栓１１３が設置されていることを特徴とする請求項１４に記載の遠心分離機。
【請求項１６】
前記バランサ１００の胴体１に形成されたバランシング空間１２の底１２１には、ボール２の円滑な移動のために潤滑力の優れたダイアモンド類似炭素（DLC）またはテフロン（Teflon、登録商標）がコーティングされていることを特徴とする請求項１５に記載の小さな金属粒子を有する遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バランサと、これを利用した遠心分離機に関するものであり、より詳細には、バランシング空間に変曲部を形成して回転体の回転速度が共振速度を通過する瞬間に、上記変曲部によりボールの移動速度が加速されるようにすることにより、回転体が共振速度以上の高速回転時は勿論、共振速度以下の低速回転時も、振動せずに安定的に回転できるようにしたバランサと、このようなボールバランサを具備してより安定的に回転できる遠心分離機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
通常は回転機械の回転体にはアンバランス量が存在し、このようなアンバランス量は、回転速度に多大なる影響を与えるだけでなく、振動及び騒音の原因となっている。このようなアンバランス量による回転体の不安定な回転を安定化させるための手段として、回転体にはバランサ（balancer）が設置されている。
【０００３】
特に、遠心分離機等のような高速で回転する回転体の場合、このようなアンバランス量が大きく、このようなアンバランス量による回転速度の低下、または振動及びこれによる騒音の発生を減らすための手段として使用されているバランサにはボールバランサ（ball balancer）がある。
【０００４】
従来のボールバランサの例を図１８及び図１９に示す。
【０００５】
図１８に示されたボールバランサは、円形環形状にバランシング空間３０の形成されたケーシング１０の内部に多数のボール２０を設置して構成された物であり、中央には回転軸の固定される軸孔４０が形成されている。
【０００６】
このように構成された従来のバランサは、ケーシング１０の内部に形成されたバランシング空間３０の一部だけを満たせるようにボール２０が具備されており、回転体の回転速度が共振速度以上である場合は、アンバランス量の存在する反対方向にボール２０達が移動して回転体が均衡をなすようにして回転が安定的になり得るが、回転速度が共振速度以下である場合は、ボール２達が却ってアンバランス量の存在する方向に移動して、回転体の回転がより不安定になるという問題点があった。
【０００７】
このような問題を解消するために、図１９に示したように構成されたボールバランサが開発され提供されている。
【０００８】
図１９に示したバランサは、中空のケーシング１０ａの中央から縁側に向かって傾いて形成されたバランシング空間３０ａを形成し、前記ケーシング１０ａの内部に形成されたバランシング空間３０ａの縁側の溝部分をすべて満たせる量のボール２０ａ達を設置して構成されている。
【０００９】
このように構成されたボールバランサは、回転体の回転速度が共振速度以下である時は、ボール２０ａ達が回転中心と同一な距離に位置しており、図１８に示したバランサで発生して、低速回転時に発生する不安定な回転を防止することができる。
【００１０】
また、回転体が高速に回転する時は、ボール２０ａ達が浮上してアンバランス量の反対側に移動して回転体が安定された状態で回転でき、振動が減少され、これにより騒音が減るという長所がある。
【００１１】
しかし、図１９に示したように構成されたボールバランサの場合、回転体が低速で回転を始め、共振速度を超えて高速に回転する過程で、共振速度を超過しながらボール２０ａ達がアンバランス量の反対方向に移動するのに時間がかかり、このような瞬間に振動が発生して十分な振動減衰効果を得ることができないという短所があった。
【００１２】
また、このようなバランサが使用される装置の内の一つである遠心分離機があり、このような遠心分離機は、液体の中に含有された物質のうち密度の高い粒子は縁側に散ろうとする原理、及び密度の低い物は中心に集まる原理を利用した装置で、図２０に示したように、外部ケース７００の中段内側に形成された支持板７０１にダンパ２００を設置し、前記ダンパ２００の上部に弾性的に支持されるブラケット３０２にモータ３００を設置し、前記モータ３００の回転軸３０１にロータ４００を設置して構成され、前記ロータ（Rotor）４００には多数のチャンバ（Chamber）が形成されており、遠心分離する試料の貯蔵されたビンや試験管等が設置されることができる。
【００１３】
前記のように構成された遠心分離機は、モータ３００の高速回転により、モータ３００に設置されたビンや試験管内の試料に遠心力を付与し、試料内に含まれた物質達が密度差による遠心力の差により分離されるようにする。
【００１４】
このような遠心分離機は、試料に強い遠心力を提供するために高速に回転しなければならず、かつ回転時に振動が発生してはならない。
【００１５】
しかし、通常は回転する回転体にはアンバランス量が存在しており、このようなアンバランス量は回転速度に多大なる影響を与えるだけでなく、振動の原因となっており、このようなアンバランスなロータの回転は、遠心分離の効果を落とす原因となっていた。つまり、従来の遠心分離機のロータは、回転速度を共振速度以上に回転させて、密度差により試料が分離された後、徐々に回転速度を落として試料が再び混合されることを防止しているが、このような過程でロータに振動が発生すると、分離された試料が再び混合される。
【００１６】
従って、ロータの回転速度が低速から高速、または高速から低速に変わる間、持続的に振動が発生してはならないが、従来の遠心分離機は、高速から低速に速度が減速される過程で共振速度を通過する瞬間振動が発生するので、分離された試料が再び混合されるという問題があり、このような問題を解消するために前記ダンパを設置して構成したが、振動を十分に吸収することができないという短所があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上記のような問題点を解決するためのものであり、回転体の回転速度が共振速度以下である時は勿論、共振速度及び共振速度以上の時も安定的に回転がなされ、振動を減らすことのできるバランサ及びこれを利用した遠心分離機を提供することを目的とする。
【００１８】
更に、本発明は、ボールの内蔵されたバランシング空間に変曲部を形成して、回転体が共振速度を通過する回転速度の増加時、迅速にボール達がアンバランス量の反対方向に移動して均衡をなすようにすることにより、回転体の回転速度に関係なく、安定的に回転できるようにしたバランサ及びこれを利用した遠心分離機を提供することを目的とする。
【００１９】
また、本発明は、実際にバランシングの行われるボールの貯蔵されたバランシング空間を多層に形成して、各々のバランシング空間でバランシング作用が起こるようにすることにより、より短い時間内に回転の安定を得られるバランサ及びこれを利用した遠心分離機を提供することを目的とする。
【００２０】
また、小さな粒子形の金属粒子をバランシング空間に貯蔵して、粒子と粒子とがぶつかることにより発生する過度応答時間を最小化することにより、回転が安定されるのにかかる時間を減少させたバランサ及びこれを利用した遠心分離機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
前記のような目的を達成するためのバランサは、回転体に設置され、回転体が回転する時に均衡が維持されるようにするバランシング手段において、内部に円筒形バランシング空間を形成するのだが、前記バランシング空間は、底から延長された傾斜部と連続するように変曲部を形成して、前記変曲部から延長されるように上部大径部を形成して構成された胴体と；前記胴体の内部に形成されたバランシング空間に貯蔵された多数のボールとを含んで構成されていることを特徴とする。
【００２２】
また、前記の目的を達成するための遠心分離機は、外部ケースの内側に形成された支持板にダンパを設置して、前記ダンパにより支持されるブラケットに設置されたモータの回転軸に、バケットがヒンジ可能に設置されたロータを具備し、または多数のチャンバが形成されたロータを設置して構成された遠心分離機において、前記回転軸の端部にバランサを設置するのだが、前記バランサは、底から延長された傾斜部から連続されるように形成された変曲部と、前記変曲部から延長されるように上部大径部から構成された円筒形状のバランシング空間を有する胴体と；前記胴体の内部に形成されたバランシング空間に貯蔵された多数のボールとを含んで構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
上記で詳細に記述したように、本発明は回転体の回転速度が共振速度以下の時は勿論、共振速度及び共振速度以上の時も安定的に回転がなされ、振動を減らせる効果がある。
【００２４】
また、ボールの内蔵されたバランシング空間に変曲部を形成して、回転体が共振速度を通過する回転速度に増加する瞬間、迅速にボール達がアンバランス量の反対方向に移動して均衡をとるようにすることにより、回転体の回転速度に関係なく、安定的に回転されるようにする効果がある。
【００２５】
また、小さな粒子形の金属粒子をボールに使うことにより、粒子と粒子とがぶつかることにより発生する過度応答時間を最小化することにより、回転が安定されるのにかかる時間を減少させたバランサを提供することができる。
【００２６】
さらに、多層に形成された各々のバランシング空間に設置された各々のボール達がバランシング作用をするのだが、下層のバランシング空間で行われるバランシング作用を上層のバランシング空間の作用が補助して、バランシング効果を高めることができる。
【００２７】
上記のような効果を有するバランサを利用して遠心分離機を構成することにより、遠心分離機の回転軸の回転速度が共振速度以下の時は勿論、共振速度及び共振速度以上の時も安定的に回転が行われ、ロータの振動を減少させる効果があり、このようにロータの振動が防止されることにより、遠心分離された試料が振動により再び混合されるのを防止することができる効果もある。
【００２８】
本発明は、添付の図面を参照して好ましい実施例を中心に記述されたが、当業者ならこのような記載から本発明の範疇を脱することなく、多くの多様で自明な変形が可能だということは明白である。従って、本発明は添付の特許請求の範囲の文言によってのみ制限解釈されることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下では、添付の図面を参照して記述される好ましい実施例を介して本発明を当業者が容易に理解し、再現できるように詳細に記述する。
【００３０】
図１乃至図１１は、本発明によるボールバランサのお互い異なる例と作用とを説明するための図面である。
【００３１】
図１乃至図１０に示したように、本発明によるボールバランサは、バランシング空間１２の形成された胴体１と、前記バランシング空間１２内に貯蔵された多数のボール２とで構成される。
【００３２】
前記胴体１は、図１及び図２に示したように中空の筒体形状に形成されており、その片側には回転体と連結される軸孔１１１ａの形成された軸連結部１１１が形成されている。
【００３３】
前記胴体１に形成されたバランシング空間１２は、円筒形に形成されるのだが、底１２１から上に向かって次第に広がるように構成されており、より具体的には底１２１から延長された傾斜部１２２の端部に中央に向かって突出するように形成された変曲部１２３を形成し、前記変曲部１２３から延長されるように上部大径部１２４が形成されている。また、バランシング空間１２は、回転体の回転速度が共振速度を通過する瞬間に変曲部１２３によりボール２の移動速度が加速されるように構成されている。
【００３４】
従って、前記バランシング空間１２は、全体的にラッパ形状に形成されるのだが、前記変曲部１２３から上部大径部１２４の間が急激に広がるように形成されている。
【００３５】
前記胴体１は、図１乃至図１０に示したとおり、下部本体１１と上部蓋１３とに分離して構成され、上部蓋１３を下部本体１１に結合して構成することにより、その内部に貯蔵されるボール２の出し入れが容易にできる。
【００３６】
つまり、下部本体１１は、その内部に形成されたバランシング空間１２の大径部１２４の向かい面を開放し、この開放された面に前記蓋１３を固定手段で固定して構成される。
【００３７】
前記蓋１３は固定ネジ等により本体１１に固定されることができる。
【００３８】
前記バランシング空間１２の底１２１は、示したとおり半球形に形成することができる。
【００３９】
このように半球形に形成された底１２１から延長して傾斜部１２２を形成して、この傾斜部１２２の端部から変曲部１２３を形成することにより、底１２１から変曲部１２３まで緩慢な傾斜をなし、回転体の回転速度が加速されることにより移動するボール２の移動をより円滑にすることができる。
【００４０】
前記胴体１を構成する前記本体１１と前期蓋１３との外部面中央には、図５に示したとおり各々軸連結部１１１、及び１１１’を形成して、回転体の位置に関係なくバランサを設置することができる。
【００４１】
つまり、回転体の上端にバランサを設置する場合は、下部本体１１に形成された軸連結部１１１に回転体を連結することができ、回転体の下部にバランサを設置する場合は、上部蓋１３に形成された軸連結部１１１’に回転体を連結することができる。
【００４２】
また、図６に示したように、前記胴体１の底１２１には底１２１を貫通して回転軸と連結される軸孔１１２を形成して、前記軸孔１１２の端部には前記底１２１と水平になるように栓１１３を設置して構成することもできる。
【００４３】
このように、底１２１を貫通して軸孔を形成することにより、回転体の回転軸が前記軸孔１１２に結合され、結合された回転軸の端部が底１２１に露出されるのを防止することができるように軸孔１１２に栓を設置して、前記栓の上部面は底１２１の表面と水平になるように形成して、ボール２達が円滑に移動できるようにした。
【００４４】
また、前記底１２１が半球形に形成された場合は、前記栓１１３の表面も弧の形状を有するように形成することにより、ボール２の移動を円滑にする。
【００４５】
前記の説明で軸連結構造１１１、１１１’、及び１１２は多様に変形実施できる物であり、このような説明が本発明の請求範囲を制限するものではない。
【００４６】
本発明によるバランサの他の実施例は、図７乃至図１０に示されている。
【００４７】
図７に示したバランサは、バランシング空間１２を多層に形成した物の一例であり、前記胴体１に形成されたバランシング空間１２は円筒形に形成されるのだが、垂直に多層に形成されており、各々の層には各々ボール２が貯蔵されている。
【００４８】
前記各バランシング空間１２は、上記で説明したように底１２１から上に向かって徐々に広がるように構成されており、より具体的には底１２１から延長された傾斜部１２２の端部に中央に向かって突出するように形成された変曲部１２３を形成しており、前記変曲部１２３から延長されるように上部大径部１２４が形成されている。また、バランシング空間１２は、回転体の回転速度が共振速度を通過する瞬間に変曲部１２３によりボール２の移動速度が加速されるように構成されている。
【００４９】
前記各バランシング空間１２に貯蔵されたボール２は、お互い同じかまたは異なることができる。つまり、上部に向かってバランシング空間１２の高さを次第に低く形成して、それによりボール２の大きさも次第に小さい物を貯蔵することができる。このようにボール２の大きさを調整することにより、下層の大きな半径を有するボール２によるバランシング作用を上層の小さなボール２達が補助して、より迅速なバランシング効果を得ることができる。
【００５０】
また、本発明のバランサは、図８乃至図１０に示したとおり、バランシング空間１２に貯蔵されたボール２’を極小さな半径を有する小さな金属粒子で構成することができる。
【００５１】
前記金属粒子のボール２’は、粒径が０．２ｍｍ乃至２ｍｍの小さな金属の粒であり、これらは互いにぶつかっても衝撃が発生せず、このように金属粒子形ボール２’がお互いぶつかっても衝撃が発生しないことにより、従来のボールを設置して構成した時に発生する過度応答時間、つまりバランシングの安定化に所要される時間を最小化して、より迅速にバランシングがとれる。
【００５２】
前記金属粒子形ボール２’の大きさを０.２ｍｍ以下に構成すると、金属粒子が回転力により飛び散る現象が発生することになり、２ｍｍ以上にすると、粒子間の衝撃による過度応答時間が長引く問題が発生することになるので、前記の範囲内の粒子の大きさを有するのが好ましい。
【００５３】
前記のように構成されたバランサの胴体１に形成されたバランシング空間１２は、上記で説明したように中間に変曲部１２３が形成された物であり、上記で説明した物と同一なので、これに関する詳細な説明は省略する。
【００５４】
また、前記バランシング空間１２を多層に形成して図１０のように形成して、その空間１２内部に金属粒子形ボール２’を貯蔵することができ、このようなバランシング空間１２の積層型構造も上記で説明した物と同一なので、これに関する詳細な説明も省略する。但し、ボールが金属粒子形である場合は、小さな金属粒子がバランシング空間１２の底１２１にくっ付いてバランシング効果が落ちることがあるので、バランシング空間１２の底はできるだけ滑らかに形成するのが好ましい。このような金属粒子形ボール２’の円滑な移動のために、前記バランシング空間１２は滑らかな状態、つまり金属粒子形ボール２’との摩擦を最小化するためにバランシング空間１２の底には潤滑力の優れたダイアモンド類似炭素（DLC）またはテフロン(Teflon、登録商標)をコーティングすることができる。
【００５５】
上記で説明したように構成されたバランサを具備した遠心分離機は、図１２乃至図１７に示したように構成される。
【００５６】
図１２、図１３及び図１６は、スイング型遠心分離機の一例を示した断面図であり、図１４、図１５及び図１７は、アングル型遠心分離機のお互い異なる一例を示した断面図である。
【００５７】
まず、スイング型遠心分離機を見ると、図示されているように本発明による遠心分離機は、モータ３００から延長された回転軸３０１の端部にバランサ１００を設置して回転による振動を減少させた。
【００５８】
本発明の遠心分離機は、図示されているように外部ケース７００の内側に支持板７０１を形成して、前記支持板７０１に設置されたモータ３００から伸び出た回転軸３０１にロータ４００を設置して構成される。
【００５９】
前記モータ３００は、ダンパ２００により支持されて振動を吸収できるようにして、前記ロータ４００の端部にはバケット４１０がヒンジ可能に設置されている。
【００６０】
つまり、モータの回転によりロータ４００の回転力が高くなると、前記バケット４１０が、遠心力によりヒンジ固定された部分を中心に外側に向かって広がるように構成されている。
【００６１】
前記のように構成された遠心分離機のロータ４００の上端または前記ロータ４００を回転させる回転軸３０１の中段にバランサ１００が設置される。
【００６２】
前記バランサ１００は、上記で説明したようなバランシング空間１２の中間に変曲部１２３を有するバランサの内のいずれか一つである。
【００６３】
前記バランサ１００は、上記で説明したようにバランシング空間１２の中間に変曲部１２３を有しており、空間１２の内部にボール２または小さな金属粒子形ボール２’を有しており、バランシング空間１２は、図１６及び図１７に示したように垂直に多層に構成されることもできる。
【００６４】
また、異なる遠心分離機として図１３、図１５及び図１７に示したようなアングル型遠心分離機がある。
【００６５】
このようなアングル型遠心分離機は、モータ３００の駆動により回転する回転軸３０１に多数のチャンバ４１０’の形成されたロータ４００’を設置して構成され、前記チャンバ４１０’は、示したとおり下端が外側に広がるように傾斜がついて形成されている。
【００６６】
上記のように構成された遠心分離機の回転軸やロータ４００及び４００’の一部には、前記で説明したバランサ１００が設置されており、このようなバランサ１００を設置する構造は、図示したように回転軸３０１の端部に固定して設置されたり、回転軸３０１を上部軸３０１ａと下部軸３０１ｂとに分離して、両軸３０１ａ、３０１ｂの間に固定して設置されたりすることができる。
【００６７】
前記バランサ１００を回転軸３０１の端部に固定させるためには、バランサ１００の底面に軸連結口を形成して固定させ、回転軸３０１の中段に固定設置するためには、バランサ１００の上下に各々軸連結口を形成して固定させる。
【００６８】
上記で説明した各々の遠心分離機に構成されたバランサ１００の具体的な構造については、上記で詳細に説明したので詳細な説明は省略して、遠心分離機の各部分に対する構造や作用も通常の遠心分離機と同一または類似しているので、これに関する説明も省略する。
【００６９】
以下、前記のように構成された本発明によるボールバランサと遠心分離機との動作を説明すると、次の通りである。
【００７０】
図３は、本発明によるボールバランサの動作状態を示した物であり、図１１は、本発明によるボールバランサにおける回転速度によるボールの移動とボールに加えられる力の方向との相関関係を示したグラフである。
【００７１】
回転体が回転を始め、その速度が共振速度以下であれば、ボール２は図３（ａ）に示したようにバランシング空間１２の中央に均一に分布され、ボールによる力は図１１（ａ）に示したように重力Ｆgと遠心力Ｆrとの中間に向かう方向に及ぶのだが、やや重力Ｆgに隣接した方向に作用する。
【００７２】
従って、ボールの均衡的な分布によりバランサは安定された状態で回転する。
【００７３】
回転体が加速されると、バランサも回転速度が速くなり、回転速度が速くなるにつれてボール２には遠心力が作用して外側に移動しようとするのだが、バランシング空間１２に形成された傾斜部１２２に沿って移動するので、ボール２に及ぶ重力Ｆgと遠心力Ｆrとの合力である力の方向は、図１１(ｂ)に示したように傾斜部１２２に対して垂直に作用し、このような力によりバランサは下の方に押されるような力を受けて安定的な回転をすることになる。
【００７４】
回転体がより加速されると、ボール２は図３（ｃ）に示したように傾斜部１２２に沿って移動して変曲部１２３の始まる部分まで移動するのだが、この時ボール２の力の方向は図１１(ｃ)に示したように遠心力の方向に対して極めて類似した方向に作用して、変曲部１２３を短時間で通過して大径部１２４まで移動する。
【００７５】
このような過程で、ボール２の力の方向はバランサを押しつける方向に作用してバランサを安定させ、共振速度を通過する速度で、瞬間的にボール２達がアンバランス量の反対側に移動して、全体的に安定された回転を可能にして、このような回転の安定により振動と騒音とが減少される。
【００７６】
次は、本発明によるバランサを具備した遠心分離機の動作に関する説明である。
【００７７】
モータ３００の駆動により回転軸３０１が回転を始め、その速度が共振速度以下である場合、ボール２達がバランシング空間１２の中央に均一に分布され、ボールによる力は重力と遠心力との中間に向かう方向に及ぶのだが、重力に隣接した方向へと作用する。
【００７８】
従って、ボールの均衡的な分布によりバランサは安定された状態で回転することになる。
【００７９】
回転軸３０１が加速されると、バランサ１００も回転速度が速くなり、回転速度が速くなるにつれてボール２には遠心力が作用して外側に移動しようとするのだが、バランシング空間１２に形成された傾斜部１２２に沿って移動するので、ボール２に及ぶ重力と遠心力との合力は、傾斜部１２２に対して垂直に作用する。このような力によりバランサ１００は、下に向かって押されるような力を受けて安定的な回転をすることになる。
【００８０】
回転軸３０１が更に加速されると、ボール２は、傾斜部１２２に沿って移動して変曲部１２３が始まる部分まで移動し、この時ボール２の力の方向は、遠心力の方向に対して極めて類似した方向に作用して、変曲部１２３を短時間内に通過して大径部１２４まで移動する。
【００８１】
このような過程で、ボール２の力の方向は、バランサを押す方向に作用してバランサを安定させ、共振速度を通過する速度で瞬間的にボール２達がアンバランス量の反対側に移動して、全体的に安定された回転を可能にして、このような回転の安定により振動と騒音とが減少される。
【００８２】
つまり、ロータ４００が加速される過程は勿論、減速される過程でも振動が発生しないので、遠心分離された試料が再び混ざるのを防止することができる。
【００８３】
本発明は好ましい実施例を参照して記述されたが、前述の特許請求の範囲により提示される本発明の範疇と技術的思想を脱することなく、多くの修正及び変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８４】
【図１】本発明による垂直ロータ用バランサの一例を示した斜視図である。
【図２】図１に示した垂直ロータ用バランサの断面図である。
【図３】（ａ）は回転体が共振速度以下で回転する時を、（ｂ）は回転体が共振速度で回転する時を、（ｃ）は回転体が共振速度以上で回転する時を示した断面図である。
【図４】本発明による垂直ロータ用バランサの他の例を示した断面図である。
【図５】本発明による垂直ロータ用バランサの他の例を示した断面図である。
【図６】本発明による垂直ロータ用バランサの他の例を示した断面図である。
【図７】本発明による垂直ロータ用バランサの他の例を示した断面図である。
【図８】本発明による垂直ロータ用バランサの一例を示した斜視図である。
【図９】図８に示した垂直ロータ用バランサの断面図である。
【図１０】本発明による垂直ロータ用バランサの他の例を示した断面図である。
【図１１】本発明によるボールバランサにおいて、（ａ）は回転体が回転を始めた時の、（ｂ）は回転体が加速される時の、（ｃ）は回転体がより加速される時の回転速度によるボールの移動とボールに加えられる力の方向との相関関係を示したグラフである。
【図１２】本発明による遠心分離機のお互い異なる例を示した断面図である。
【図１３】本発明による遠心分離機のお互い異なる例を示した断面図である。
【図１４】本発明による遠心分離機のお互い異なる例を示した断面図である。
【図１５】本発明による遠心分離機のお互い異なる例を示した断面図である。
【図１６】本発明による遠心分離機のお互い異なる例を示した断面図である。
【図１７】本発明による遠心分離機のお互い異なる例を示した断面図である。
【図１８】従来の垂直ロータ用バランサの例を示した部分断面斜視図である。
【図１９】従来の垂直ロータ用バランサの例を示した部分断面斜視図である。
【図２０】従来の遠心分離機の一例を示した断面図である。
【符号の説明】
【００８５】
１  胴体
２  ボール
２’  金属粒子形ボール
１０  ケーシング
１１  下部本体
１２  空間
１３  上部蓋
１００  バランサ
１１１、１１１’  軸連結部
１１１ａ、１１２  軸孔
１２１  底
１２２  傾斜部
１２３  変曲部
１２４  大径部
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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