(57)【要約】【課題】  遠心機において、ロータへの霜付きによりロータを遠心機から取り外せなくなったり、加速できなくなる不都合を防止する。【解決手段】  モータにより駆動されるロータ２と、ロータ２を収容するチャンバと、チャンバを冷却する冷却部を有する遠心機において、モータの駆動軸１６の周囲を覆うシャフトケース１４に加熱部１５を設けた。加熱部１５はシャフトケース１４の外周面に形成された溝にニクロム線等の正特性サーミスタを配置して、熱伝導性シリコンゴム等によって覆うことにより構成した。加熱部１４は遠心機の制御部によって通電制御され、ロータ２の減速時や減速直後の所定時間に通電される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータにより駆動され試料を保持するロータと、ロータを収容するチャンバと、チャンバを冷却する冷却部を有する遠心機において、
前記モータから前記ロータに駆動力を伝達する駆動軸近傍であって前記ロータと前記駆動軸との間に加熱部を設けたことを特徴とする遠心機。
【請求項２】
前記駆動軸の周囲にはシャフトケースが配置され、
前記モータは前記チャンバの下方に配置され、前記駆動軸及び前記シャフトケースが前記チャンバの底面に形成された貫通穴を貫通して前記チャンバ内にまで伸び、
前記ロータの突起部が前記シャフトケースの外周を覆うようにして前記駆動軸にセットされ、
前記加熱部は前記シャフトケースに設けられることを特徴とする請求項１に記載の遠心機。
【請求項３】
前記加熱部は電気によって熱を発する正特性サーミスタ又は発熱体を含んで構成されることを特徴とする請求項２に記載の遠心機。
【請求項４】
前記モータの回転と前記冷却部による冷却を制御する制御部を有し、
前記制御部は前記ロータの回転状況に応じて前記発熱体への通電を行うことを特徴とする請求項３に記載の遠心機。
【請求項５】
前記制御部は前記発熱体へ供給する電流と電圧の比率が所定の値となるよう制御することを特徴とする請求項４に記載の遠心機。
【請求項６】
前記制御部は前記ロータの減速時、又は／及び、加速開始時に前記加熱部に通電することを特徴とする請求項４又は５に記載の遠心機。
【請求項７】
前記制御部は前記ロータが減速して停止した後の所定時間だけ前記加熱部への通電を継続することを特徴とする請求項６に記載の遠心機。
【請求項８】
前記制御部は、前記チャンバ内の温度、前記ロータの運転時間に応じて前記加熱部への通電を行うことを特徴とする請求項６に記載の遠心機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、冷却部（冷却装置）を有する遠心機において、結氷に伴うロータの固着を防止する機能を有する遠心機に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体試料の分離に使用される遠心機は、液体試料を収容した試料容器を保持するロータと、ロータを回転駆動するモータなどの駆動手段を備え、ロータ室内で大気圧下または減圧下でロータを高速回転することによって試料容器内の液体試料を遠心分離して目的物を収集するものである。遠心機、とりわけ高速冷却遠心機と呼ばれる種類に属する遠心機（遠心分離機）では、高速回転するロータを低温（例えば４℃）に冷却保持した状態で回転させることが多い。このような冷却装置を有する遠心機は、チューブ・ボトル等の容器に入れた分離・沈殿させる試料をロータに保持させて、チャンバ内のクラウンにセットされたロータを所定の回転数まで加速した後に整定させ、しかる後に減速停止して遠心分離した試料を得る
【０００３】
分離する試料の種類によって必要とされるロータの冷却温度は様々であるので、遠心機は極低温（例えばマイナス２０℃）から比較的高温（例えばプラス４０℃）までの広い温度範囲において温度設定が可能である。しかし、ロータと空気との摩擦による発熱量が大きい高速回転でもマイナス２０℃まで冷却できるような強力な冷却装置を搭載すると、遠心機の大きさやコストが増加してしまう。そこで、低温として最も多く使われる値が４℃であるため、主要なロータを４℃まで冷やせるだけの冷却能力を有する遠心機が、広く製品化されてきた。近年は、インバータ式冷凍機を搭載することにより小型でもより強い冷却能力を有する遠心機も開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２５５５４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような遠心機で４℃を下回る温度で運転したい場合には、ロータと空気との摩擦による発熱量を減らすため、回転速度を相応に低減して運転すればよい。しかし回転速度を低減すれば必要とする遠心力を得られなくなるため、回転速度の大幅な低減はできないことが多い。そのため実際の運用では、「できるだけ冷やす」意図をもって例えば回転室の冷却温度をマイナス２０℃に設定し、結果としてロータの温度は例えば２℃程度までしか冷えなくても止むを得ないものとして使用されることがあった。
【０００６】
近年、インバータ式冷凍機を搭載した遠心機の開発に伴って冷却能力も向上し、上記したような４℃までの冷却能力に余力がついてきたため、例えば最高回転速度でも０℃以下まで冷やせるケースが多くなった。冷却能力の向上は好ましいことではあるが、他方で、ロータに霜がつきやすくなり、長時間運転するとロータと遠心機の一部の空間が多量の霜で埋まることによって、ロータがクラウン等に吸着して取り外せなくなるという現象が起こりやすくなる。また、その氷結による摩擦のために、次の運転時にロータをスムーズに加速させることができなくなるといった不都合が発生する恐れがある。
【０００７】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的はロータの温度が氷点下になってもロータシャフト部の霜付きを防止することができる遠心機を提供することにある。
本発明の他の目的は、ロータの温度を氷点下にまで下げた直後であっても、ロータの取り外しが容易にできる遠心機を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、ロータの温度を氷点下にまで下げて遠心運転を終了し、次の運転開始時にスムーズなロータの加速ができるようにした遠心機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。
【０００９】
本発明の一つの特徴によれば、モータにより駆動され試料を保持するロータと、ロータを収容するチャンバと、チャンバを冷却する冷却部を有する遠心機において、モータからロータに駆動力を伝達する駆動軸近傍であってロータとの隙間が小さい部分、例えばロータと駆動軸との間に加熱部を設けた。駆動軸の周囲にはシャフトケースが配置され、モータはチャンバの下方に配置され、駆動軸及びシャフトケースがチャンバの底面に形成された貫通穴を貫通してチャンバ内にまで伸び、ロータの突起部がシャフトケースの外周を覆うようにして駆動軸にセットされ、加熱部はシャフトケースに設けた発熱体とすると好ましい。
【００１０】
本発明の他の特徴によれば、加熱部は電気によって熱を発する正特性サーミスタ（ＰＴＣ）を含んで構成される。遠心機にはモータの回転と冷却部による冷却を制御する制御部が含まれ、制御部はロータの回転状況に応じて発熱体への通電を制御する。制御部は発熱体へ供給する電流と電圧の比率が所定の値となるよう制御する。
【００１１】
本発明のさらに他の特徴によれば、制御部はロータの減速時、又は／及び、加速開始時に加熱部に通電する。尚、制御部はロータが減速して停止した後の所定時間だけ加熱部への通電を継続するように構成しても良い。また、より高精度な制御として制御部が、ロータの回転と同期又は連動させることなく、チャンバ内の温度、ロータの運転時間、その他の環境状況に応じて加熱部への通電の有無を決定するように構成しても良い。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１の発明によれば、モータからロータに駆動力を伝達する駆動軸近傍であってロータと前記駆動軸との間に加熱部を設けたので、駆動軸の周りへの霜付きによってロータが取り外せなくなるといった不都合を防止できる。
請求項２の発明によれば、加熱部はシャフトケースに設けられるので、シャフトケースを加熱することによりロータ側の霜とシャフトケース側の霜が固着してロータの着脱不能又は回転不能となる現象を効果的に防止できる。
請求項３の発明によれば、加熱部は電気によって熱を発する正特性サーミスタで構成したので、所定の電圧を印加すれば正特性サーミスタが自己発熱し、温度上昇に伴って抵抗値も上昇して電流が減少し、その結果消費電力、即ち発熱量が減少し、所定の温度で温度上昇と発熱量低下が平衡状態になる。正特性サーミスタは周囲温度変化による影響を打ち消す方向に抵抗値が変化し、例えば周囲温度が低下して正特性サーミスタの温度も下がり始めると抵抗値が減少して電流増加、発熱量増加するので、温度センサを設けることなく霜付きを防止できる温度を維持してロータへの過熱を低減できる。
請求項４の発明によれば、制御部はロータの回転状況に応じて発熱体への通電を行うので、制御部を用いた高精度な発熱体の制御を行うことができる。
請求項５の発明によれば、制御部は発熱体へ供給する電流と電圧の比率が所定の値となるように制御、即ち発熱体の抵抗値が一定になる制御を行うので、発熱体の抵抗値が依存する発熱体の温度を一定に制御できる。従って、発熱体に対する周囲の温度変化の影響を低減でき、温度センサを設けることなく霜付きを防止できる最低限の温度を維持してロータへの過熱を低減できる。
請求項６の発明によれば、制御部はロータの減速時、又は／及び、加速開始時に加熱部に通電するので、ロータ側の霜とシャフトケース側の霜が固着しやすいタイミングで効果的に解氷させることができる。
請求項７の発明によれば、制御部はロータが減速して停止した後の所定時間だけ加熱部への通電を継続するので、一回の遠心分離運転が終了した後であって、次の遠心分離運転開始をスムーズに行うことができる。
請求項８の発明によれば、制御部は、チャンバ内の温度、ロータの運転時間に応じて加熱部への通電を行うので、周囲の環境変化の影響に関わりなく効果的に霜付きを除去することができる。
【００１３】
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例に係る遠心機１の全体構成を示す概略断面図である。
【図２】図１の遠心機１のシャフトケース１４周辺の構成を示す部分断面図である。
【図３】図１の遠心機１のシャフトケース１４への加熱部材（発熱体）の実装例を示すための斜視図（一部切断図）である。
【図４】本発明の第１の実施例に係る遠心機の加熱部の駆動回路図である。
【図５】第１の実施例による遠心機のロータ２の回転と加熱部１５ａへの駆動状況の関係を示す図である。
【図６】第１の実施例の加熱部１５ａの駆動制御手順を示すフローチャートである。
【図７】第１の実施例の変形例に係る加熱部１５ａの駆動制御手順を示すフローチャートである。
【図８】本発明の第２の実施例に係る遠心機の加熱部１５ｂの駆動回路図である。
【図９】本発明の第２の実施例に係る遠心機のロータ２の回転と加熱部１５ｂへの駆動状況の関係を示す図である。
【図１０】第２の実施例の加熱部１５ｂの駆動制御手順を示すフローチャートである。
【図１１】第２の実施例の変形例に係る加熱部１５ｂの駆動制御手順を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の第３の実施例に係る遠心機の加熱部１５ｃの駆動回路図である。
【図１３】発明の第３の実施例に係る遠心機の加熱部１５ｃの駆動制御手順を示すフローチャートである。
【図１４】従来の遠心機のシャフトケース周りの構成を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１５】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、上下方向は図１に示す方向であるとして説明する。
【００１６】
図１は本発明の実施例に係る遠心機１の全体構成の概略を示す断面図である。遠心機１は、本体内部に回転室５を備え、回転室５はドア３により閉塞され、回転室５の下には駆動源としてモータ４が設けられる。モータ４から回転トルクを伝達するシャフト（出力軸）１６が回転室５内まで突出するように延び、シャフト１６の先端には、ロータ２の底部に設けられている嵌合穴と嵌合することのできるクラウン１７が設けられ、シャフト１６の先端にロータ２がセットされる。シャフト１６の周囲にはモータ４内部への水分等の侵入防止のため略円筒形状のシャフトケース１４が配置される。冷却部１０はチャンバ１３の外周に巻きつけられた冷却配管１０ａに冷媒を流すことによって回転室５内を冷却するものであって、フロンガスなどを冷媒とする冷凍サイクルが用いられる。冷凍サイクルのコンプレッサとしては様々な方式があるが、インバータを用いた可変速コンプレッサを搭載すると冷却能力の向上が図れるので好ましい。チャンバ１３と冷却配管１０ａの周囲、および回転室５を閉塞するドア３の内部には図示しない断熱材が設けられる。
【００１７】
制御部７は温度センサ１２によって検出された回転室５の温度に基づいて冷却部１０を駆動制御し、チャンバ１３の外周に巻きつけられた冷却配管１０ａに冷媒を流すことによって回転室５を所定の温度に制御する。また制御部７は、モータ４および冷却部１０の制御だけでなく操作表示部２０への各種情報の表示と入力データの取得等の遠心機１の運転に伴う全体の制御を行う。操作表示部２０は、バックライトを有するタッチパネル式の液晶ディスプレイを用いると遠心条件等のユーザによる入力を受け付ける操作部と、運転状況を示す情報を表示する表示部を一体で実現できるので、効率的に設置できる上に使いやすい遠心機とすることができる。尚、操作表示部２０の構成はバックライトを有するタッチパネル式の液晶ディスプレイを用いた一体構成だけに限られずに、操作部をボタン又はキーボード等の入力部で実現して、表示部をディスプレイ装置、ランプ装置、その他の表示装置とし、入力部と表示部の一部又は全部を分離させた構成としても良い。
【００１８】
冷却部１０としては、一般にフロンガスなどを冷媒とする冷凍サイクルを用いた冷却装置が用いられる。冷凍サイクルのコンプレッサとしては様々な方式があるが、近年は遠心機にもインバータを用いた可変速コンプレッサを搭載することができるようになり、冷却能力の一層の向上が図れるようになり、回転室５を０℃以下に設定して遠心分離運転ができるようになった。
【００１９】
回転室５はドア３、チャンバ１３によって概ね閉塞されるが、モータ４からロータ２に駆動力を伝達するシャフト（駆動軸）１６近傍であってロータ２との隙間が小さい部分、即ち、シャフト１６とシャフトケース１４の間（径方向）は高速回転による摩擦を避けるために僅かな空隙（例えば１ｍｍ）とされ、その下方は図示しないボールベアリング等を経てモータ４内に通じ、モータ４の冷却のための図示しない開口部に至る空気の通路が形成される。したがって回転室５には前記した空気の通路を経た僅かな空気の流入があるので、回転室５を０℃以下に温度制御して長時間運転すると、流入した空気が回転室５内の各部に霜となって付着することがある。
【００２０】
ここで図１４を用いて従来の遠心機におけるシャフトケース周りの霜の付着具合を説明する。ロータ２は、図１で示した本実施例の遠心機１で用いるものと同一であり、シャフトケース１１４の外観も図１で示したシャフトケース１４の同一形状である。ロータ２は、例えばチタニウム合金、アルミ合金製等の金属で形成され、シャフトケース１１４はステンレス等の金属製で作られる。ロータ２の下部にはシャフトケース１１４を覆うように略円筒形状の突起部２１ａが設けられる。突起部２１ａはロータ２の種類や許容回転速度を遠心機１１で識別する識別子を設けるためのものであり、ここでは下方に突出する円筒形部分の一部に図示しないマグネットが所定の規則に沿って配置される。このマグネットは、シャフトケース１１４側に配置されるホールＩＣ等の磁気センサ（図示せず）と協同して作用するものであるが、これらの構成は周知の技術であるため詳細説明は省略する。
【００２１】
シャフトケース１１４の外周面は直接、突起部２１ａの内周面と相対しており、その空隙Ａは狭く、一般に１乃至２ｍｍ程度である。しかしながらロータ２とシャフトケース１１４の間の空隙Ａにはわずかながら空気の流れが存在する。回転室５の温度制御に伴って突起部２１ａを含むロータ２及びシャフトケース１１４が０℃以下に冷えていると、シャフトケース１１４とシャフト１６の空隙から流入してくる外気により円筒状の突起部２１ａの内周面に霜が付着する。
【００２２】
霜又は氷は突起部２１ａの表面（特に内周面、底面）に付着するので、霜又は氷の厚みが増してもロータ２が回転している間は、霜又は氷とシャフトケース１１４との接触面はモータ４の駆動力により摩擦が発生し、シャフトケース１１４側の霜が融けて回転を継続することができる。しかしロータ２の停止後は、摩擦により霜又は氷の表面の融解した水分が再氷結し、突起部２１ａとシャフトケース１１４間の霜又は氷による摩擦力が増加するため、ロータ２の再運転に際して微小なトルクで緩やかに回転開始させることができなくなる恐れがあった。
【００２３】
従来の遠心機では、主なロータを最高回転速度で４℃まで冷却する程度の冷却能力だったため、一般的な使い方では回転室５の内部が０℃以下に冷えることが少なく、上述した霜による不都合が起きることは稀であった。しかしながら、インバータ式冷凍機採用に伴い冷却能力を向上させると、最高回転速度であっても０℃以下に冷やせるロータの種類が増えるため、霜による不都合が発生する頻度が増える恐れがでてきた。その霜による不都合の発生を防止するためになされたのが本発明であり、図２は本発明の実施例に係る遠心機１のシャフトケース１４周りの構成を示す部分断面図である。
【００２４】
図２においてロータ２は従来の遠心機と同一であって、ロータ２はシャフト１６の先端に設けられたクラウン１７にセットされる。本実施例では、シャフトケース１４の構造に特徴を有し、結露による結氷が生ずる特定部分、即ち、突起部２１ａの内周面に相対する位置に加熱部１５を設けた。発明者らの検討によると、ロータ２への霜付きによる不都合は霜の厚みが増してシャフトケース１４に接触したときに発生するので、加熱部１５によりシャフトケース１４の特定部分の表面温度を氷の融点以上の温度に発熱させておけば突起部２１ａ側から霜によってシャフトケース１４までの短絡（又は接触）することを防止でき、不都合が発生しなくなることがわかった。尚、図２においては加熱部１５の設置位置がわかるように図示したものであり、実際のシャフトケース１４の外観形状は図１４にて示した従来例のシャフトケース１１４と同一の形状とすることが好ましい。また、本実施例では非回転部分たるシャフトケース１４側にだけ加熱部１５を設け、ロータ２側には加熱部１５を設けていないが、これはロータ２側に設けるとロータ２を冷やすという目的と相反することになること、電源供給が困難であること、さらには、従来から使用されているロータ２を改造または交換することなくそのまま使用できるようにするためである。
【００２５】
図３は本発明の実施例に係る遠心機１の加熱部１５の実装例を示す図である。加熱部１５はシャフトケース１４の上下方向中央付近よりも上側に形成された周方向に連続する溝１４ａに、ニクロム線１８からなる発熱部材を熱伝導性シリコンゴム１９等によって埋め込むことにより形成した。溝１４ａはシャフトケース１４の外周面から径方向内側に凹状になるように形成され、本実施例では周方向に連続する溝１４ａだけでなく、ニクロム線１８の引き出し部１８ｃを通すための上下方向に伸びる軸方向溝１４ｂを形成した。溝１４ａと溝１４ｂは連結される。溝には２本のニクロム線１８が平行して配置され、熱伝導性シリコンゴム１９により溝１４ａ、１４ｂをポッティング充填することによりそれぞれのニクロム線が溝の内部において良好な間隔を保つように固定する。熱伝導性シリコンゴム１９は、防水性能も良好であるためシャフトケース１４の外周面に水分が付着しても問題がない。
【００２６】
本実施例ではシャフトケース１４のほぼ全周に亘りニクロム線１８を平行に配置し、端部１８ａにて折り返すように構成し、折り曲げ部１８ｂで下方に向きを変えて上下方向に伸びる軸方向溝１４ｂ内に配置するように構成した。このような配置のニクロム線１８によりシャフトケース１４の溝１４ａ付近の全周が発熱するように構成されるが、電流によるシャフト１６やシャフトケース１４の磁化が問題にならなければニクロム線１８を１方向に這わせるように構成しても良い。また本発明に係る遠心機１においては、突起部２１ａ内に結氷によって突起部２１ａとシャフトケース１４が短絡して密閉空間が形成されなければ良いので、加熱部１５を必ずしも全周に亘って配置する必要もなく、シャフトケース１４側の結氷を十分溶かす程度の能力さえ有すればシャフトケース１４の円周方向の一部分にだけニクロム線１８を配置するように構成しても良い。さらに、本実施例ではニクロム線１８を軸方向の上端近くに設けたが、上端位置に設けても、上下方向中央付近に設けても良い。
【００２７】
図３の例では加熱部１５としてニクロム線１８による発熱部材で構成した。しかしながら、発熱部材の種類はニクロム線に限定されるものではなく、電力の供給によって自己発熱する素材や部品、または電力の供給によって加熱対象を加熱させる部材であればその他の任意の発熱部材を用いても良い。この際、シャフトケース１４とロータ２の隙間部分の外形形状を変えることがなく加熱部材を配置することが重要である。また、本実施例ではニクロム線１８を熱伝導性シリコンゴム１９により固定するように構成したが、固定する材料は熱伝導性シリコンゴムだけに限られずにその他の部材、樹脂、接着剤等により固定できるが、熱伝導性が良好であって防水性能に優れた固定方法とするのが好ましい。
【００２８】
図４は加熱部の温度制御方式の実施例を示す回路図である。本実施例の加熱部１５ａはニクロム線１８を含んで構成されたＰＴＣサーミスタとして機能する。ＰＴＣサーミスタは温度の上昇に対して内部抵抗が増大するので、ニクロム線１８に定電圧源２２から所定の定電圧を印加すれば、加熱部１５ａは周囲の温度に影響されず所定の温度に保つことができる。加熱部１５ａと定電圧源２２の間にはスイッチ２３が設けられるが、スイッチ２３は制御部７によって電気的に制御可能に構成されるように構成すると好ましい。スイッチ２３を入れるタイミングは任意であるが、たとえばロータ２の回転状況に合わせて回転時にＯＮにする、減速時だけにＯＮするというような制御が可能である。
【００２９】
その制御の例（本実施例の第１の変形例）を示すのが図５である。図５において上側のグラフは、横軸が時間経過を示し、縦軸がロータ２の回転速度（単位ｒｐｍ）を示している。下側のグラフは加熱部１５ａへの電力の供給状態をＯＮ（加熱部１５ａに直流２４Ｖを供給）、ＯＦＦ（加熱部１５ａへの電源供給なし）の状態を示している。これら２つのグラフの横軸は時間軸を合わせて図示している。ここで回転速度２４で示すように、遠心分離運転を行うとロータ２は加速して、設定時間分の整定運転（ユーザによって設定された速度での定速運転)を行い、設定された時間分の整定運転が終了すると時間ｔ１において減速を開始する。この加速〜整定〜減速の運転中においては、ロータ２を設定された温度に維持すべく回転室５が冷却部１０によって冷却される。図５の例では制御部７は、整定時間の長さや回転室５の温度状況などから加熱部１５ａに通電するかどうかを判断し、通電すべき状態の場合は、加熱部１５ａへ電圧を印加する。この印加電圧２５のタイミングは、図５の例では減速が開始される時間ｔ１から減速終了の時間ｔ２までの間とした。
【００３０】
図６は図５の制御手順を示すフローチャートである。図６の制御は、例えば制御部７に含まれるマイクロコンピュータ（汎用マイコンなど）にてプログラムを実行することによりソフトウェア的に実行できる。遠心機１の電源がＯＮになると、制御部７はロータ２の回転状態を判定して、減速中であるかどうかを判定する（ステップ１０１）。制御部７は、ロータ２が減速中の場合は加熱部１５ａをＯＮにし（ステップ１０２）、減速中でない場合、即ち、停止中、加速中、整定中のいずれかの場合は加熱部１５ａをＯＦＦにする（ステップ１０３）。このように制御することによりロータ２が減速時にシャフトケース１４を加熱して、シャフトケース１４側にとりついた霜を溶かすことにより、シャフトケース１４とロータ２が吸着することを効果的に防止できる。尚、減速時に加熱部１５ａをＯＮにするだけでは十分な解氷が期待できない場合は、図５の印加電圧２５の時間を延長して点線２６で示すようにロータ２の停止後の所定時間（延長加熱時間Ｔｈ）だけ加熱部１５ａをＯＮにし続けるように構成しても良い。この点線２６で示すような加熱時間の延長制御手順を図７を用いて説明する。
【００３１】
図７は本実施例の変形例に係る制御手順を示すフローチャートである。遠心機１の電源がＯＮになると、制御部７はロータ２の回転状態を判定して、減速中であるかどうかを判定する（ステップ２０１）。制御部７は、ロータ２が減速中の場合は加熱タイマをゼロクリアし（ステップ２０２）、回転室温度及び整定の運転時間に応じて延長加熱時間Ｔｈを算出し（ステップ２０３）、延長加熱時間Ｔｈを制御部７内のメモリに一時記憶しておく。尚、延長加熱時間Ｔｈをどの程度に設定するかはロータ２ごとに実験によってあらかじめ定めておけば良く、その設定値を制御部７内の図示しない不揮発性メモリに格納しておくとよい。また、結露や氷結の恐れがない場合にはＴｈをゼロと設定しても良い。次に加熱部１５ａをＯＮにし（ステップ２０４）、ステップ２０１に戻る。
【００３２】
ステップ２０１でロータ２が減速中でない場合は、制御部７はロータ２が停止中であるか否かを検出する（ステップ２０５）。制御部７はモータ４の回転制御も行うため、ロータ２の回転状況は容易に検出できる。次に、ロータ２が停止中は、加熱タイマのカウントを開始する（ステップ２０６）。次に、加熱タイマのカウント値が、ステップ２０３で設定された延長加熱時間Ｔｈよりも小さいか否かを判定する（ステップ２０７）。小さい場合は加熱部１５ａをＯＮにし、小さくない場合は加熱部１５ａをＯＦＦにする（ステップ２１０）。ここで、遠心機１のメイン電源がＯＮにされた直後は、ロータ２が停止中であっても直前の減速運転がないため、ステップ２０３による延長加熱時間Ｔｈの設定はされておらず、Ｔｈ＝０の状態である。従って、遠心機１のメイン電源がＯＮにされた直後にステップ２０８によっていきなり加熱部１５ａがＯＮになることはない。
【００３３】
ステップ２０５においてロータ２が回転中の場合（即ち加速中又は整定中）は、加熱タイマをゼロクリアして（ステップ２０９）、加熱部１５ａのＯＦＦ状態を維持して（ステップ２１０）、ステップ２０１に戻る。以上のように構成することにより、ロータ２の減速時だけの加熱では不十分な場合であっても、停止時に所定時間だけ加熱を続けるためにシャフトケース１４側にとりついた霜を効果的に溶かすことができ、シャフトケース１４とロータ２が吸着することを効果的に防止できる。
【実施例２】
【００３４】
次に図８〜１０を用いて本発明の第２の実施例を説明する。図８は加熱部１５ｂの定抵抗方式温度制御を行う回路図である。加熱部１５ｂはニクロム線などの一般的な抵抗体で構成することができ温度上昇とともに抵抗値が増加するもので、定抵抗方式で温度制御される。加熱部１５ｂへの電源供給路と直列に電流計３３が設けられ、並列に電圧計３４が設けられる。電流計３３、電圧計３４の出力は制御部７に伝達される。本回路の電源には可変電圧源３２が用いられ、その出力電圧は制御部７によって制御可能である。制御部７は加熱部３１へ印加する電圧と電流を検出し、その比が一定となるように可変電圧源３２の電圧を制御する。このように制御することによって、加熱部３１は周囲の温度に影響されず所定の温度に保つことができる。
【００３５】
図９はロータ２の回転状態と加熱部１５ｂの稼働状態の関係を示すグラフである。図９において上側のグラフは、横軸が時間経過を示し、縦軸がロータ２の回転速度（単位ｒｐｍ）を示している。下側のグラフは加熱部１５ｂへの電力の供給状態をＯＮ（直流２４Ｖ又は直流１２Ｖ供給）、ＯＦＦ（電源供給なし）の状態を示している。これら２つのグラフの横軸は時間軸を合わせて図示している。ここで回転速度４４で示すように、遠心分離運転を行うとロータ２は加速して、設定時間分の整定運転（ユーザによって設定された速度での定速運転)を行い、設定された時間分の整定運転が終了すると時間ｔ１において減速を開始する。第2の実施例においては、加速〜整定〜減速のロータ２の回転中においては、加熱部１５ｂへ電圧が印加される。印加される電圧４５は時間ｔ０〜ｔ２の間中常にＨｉｇｈ（電圧２４Ｖ）としても良いし、点線４６で示すようにロータ２の加速及び整定中（時間ｔ０〜ｔ１の間）はＬｏｗ（電圧１２Ｖ）とし、減速中（時間ｔ１〜ｔ２の間）だけＨｉｇｈとするようにしても良い。
【００３６】
次に図１０を用いて第２の実施例の変形例に係る制御手順を示すフローチャートである。遠心機１の電源がＯＮになると、制御部７はロータ２の回転状態を判定して、運転中であるかどうかを判定する（ステップ３０１）。制御部７は、ロータ２が回転中の場合は加熱部１５ｂをＯＮにし（ステップ３０２）、回転中でない場合、即ち、停止中の場合は加熱部１５ｂをＯＦＦにする（ステップ３０３）。このように制御することによりロータ２が回転時にシャフトケース１４を加熱して、シャフトケース１４側にとりついた霜を溶かすことにより、シャフトケース１４とロータ２が吸着することを効果的に防止できる。
【００３７】
次に図１１を用いて第２の実施例の変形例に係る制御手順を説明する。まず制御部７はロータ２の回転状態を判定して、運転中であるかどうかを判定する（ステップ４０１）。運転中であれば制御部７は、ロータ２が減速中か否かを判定する（ステップ４０２）。ここで制御部７は、減速中で無い場合は加熱部１５ｂをＯＮにして直流１２Ｖを供給し（ステップ４０３）、減速中の場合は加熱部１５ｂをＯＮにして直流２４Ｖを供給し（ステップ４０４）、ステップ４０１に戻る。ステップ４０１において、ロータ２の運転中でない場合は、制御部７は加熱部１５ｂをＯＦＦにしてステップ４０１に戻る（ステップ４０５）。以上のように構成することにより、ロータ２の回転中にはシャフトケース１４の加熱を行うことができ、シャフトケース１４にとりついた霜を効果的に溶かすことができる。また、シャフトケース１４とロータ２が吸着しやすい停止時の直前である減速時には、加熱部１５ｂによる加熱を強化するので、吸着現象の発生を確実に回避することができる。
【実施例３】
【００３８】
図１２は本発明の第３の実施例に係る制御回路で、加熱部１５ｃを用いた他の定抵抗方式温度制御回路を示す図である。定電圧源５２が提供する電力は制御部７によってＯＮ／ＯＦＦされる開閉素子５３を経て加熱部１５ｃに供給される。開閉素子５３は例えばＦＥＴ（電界効果トランジスタ）によって構成され、制御部７からゲート信号を供給することによりＯＮ／ＯＦＦ制御が可能である。加熱部１５ｃを通過する電流は電流検出抵抗５４の端子間電圧として制御部７で検出し、開閉素子のＯＮ／ＯＦＦの比率（Ｄｕｔｙ）を制御する。
【００３９】
図１３は、図１２の定抵抗方式温度制御の制御部７の制御手順を示すフローチャートである。この制御は制御部７に含まれるマイコンがプログラムを実行することによりソフトウェアで実現できる。定抵抗制御を開始すると制御部７は電流検出を行う（ステップ５０１）。ここでいう電流値は、既知の定電圧値に対する電流値の大小即ち抵抗値の大小を判断するために、開閉素子がＯＮして加熱部に定電圧が印加されているときの電流値を読み取るようにする。
【００４０】
次に、加熱部が所定の温度になったときの電流値として既知の所定値に対して、検出した電流値の大小を判別する（ステップ５０２）。電流が所定値より大きければ開閉素子のＤｕｔｙを低減して加熱部への電力供給を低減し（ステップ５０３）、電流が所定値より小さければＤｕｔｙを増加して加熱部への電力供給を増加する（ステップ５０４）。尚、電力供給の増減は、開閉素子５３をパルス幅変調（ＰＷＭ：ｐｕｌｓｅ  ｗｉｄｔｈ  ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式によって変調する制御方法であり、パルス波のＤｕｔｙを変化させて変調する。ステップ５０３、５０４でＤｕｔｙを変化させた後には、再びステップ５０１の電流検出から上述した処理を繰り返すことにより、加熱部１５ｃの温度を所定値に維持することができる。
【００４１】
以上、本発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、第１の実施例で制御部７は回転室５内の温度にかかわらずに、ロータ２の減速時に自動的に加熱部１５ａをＯＮにするように構成したが、このＯＮにする前に温度センサ１２からの出力により温度を測定し、その他の運転状況（例えば整定時間、外気温度、湿度など）を考慮し、ロータ２に対して霜が付着しそうな状況の時だけ加熱部１５ａをＯＮ又はＯＦＦを決定するように構成しても良い。また、運転条件の内の設定温度の入力値に応じて加熱部１５をＯＮするようにしても良い。（例えば、設定温度が０℃以下に設定されている場合は、加熱部１５をＯＮするように制御部７が制御しても良い。）さらには、加熱部１５の加熱はロータ２の回転停止後に所定の時間経過後に加熱を停止するのではなく、ロータ２の回転停止後、ドア３が開けられたら加熱を停止するようにしても良い。
【符号の説明】
【００４２】
１  遠心機                              ２  ロータ
３  ドア                                ４  モータ
５  回転室                              ７  制御部
１０  冷却部                            １０ａ  冷却配管
１１  遠心機                            １２  温度センサ
１３  チャンバ                          １４  シャフトケース
１４ａ、１４ｂ  溝                      １５、１５ａ、１５ｂ、１５ｃ  加熱部
１６  シャフト                          １７  クラウン
１８  ニクロム線                        １８ａ  端部
１８ｂ  折り曲げ部                      １８ｃ  引き出し部
１９  熱伝導性シリコンゴム              ２０  操作表示部
２１ａ  突起部                          ２２  定電圧源
２３  スイッチ                          ２４  回転速度
２５  印加電圧                          ３１  加熱部
３２  可変電圧源                        ３３  電流計
３４  電圧計                            ４４  回転速度
４５  印加電圧                          ５２  定電圧源
５３  開閉素子                          ５４  電流検出抵抗
１１４  シャフトケース
【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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