(57)【要約】【課題】    遠心機において油拡散ポンプ内の油が不足して真空性能が低下して運転できなくなる事態を事前に報知する。【解決手段】  油拡散ポンプでロータ室を減圧する遠心機において、前記油拡散ポンプの運転状態によって運転毎の油の消費量を推定することにより、油拡散ポンプに液量計を設けずに油の貯蔵量を算出するようにした。運転状態の情報には油拡散ポンプの油温度が含まれ、油拡散ポンプの起動時やエアリーク時の油温度によって変動する油消費量がそれぞれ算出される。油残量は表示部にメータ形式のアイコン１８０にて表示されるので、ユーザは油の補充の要否や交換時期を容易に知ることができる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分離すべき試料を保持するロータと、該ロータを収容して密閉空間を形成するロータ室と、前記ロータを回転駆動する駆動源と、前記ロータ室内を減圧する油拡散ポンプと、遠心分離運転の制御をする制御手段と、遠心分離の制御情報や運転状態を表示する表示部と、を有する遠心機において、
前記制御手段は、前記油拡散ポンプの運転状態から油の消費量を算出し、前記油の貯蔵量を算出することを特徴とする遠心機。
【請求項２】
前記制御手段は、前記表示部に前記貯蔵量を表示することを特徴とする請求項１に記載の遠心機。
【請求項３】
前記運転状態は前記油拡散ポンプの運転回数を含み、
前記制御手段は、前記運転回数による前記油拡散ポンプの油の消費量（Ｂ）を算出することを特徴とする請求項２に記載の遠心機。
【請求項４】
前記消費量（Ｂ）は、時間ごとに消費する油の量の係数Ｂ１と前記油拡散ポンプの運転時間ｔを掛けた量と、運転１回毎に消費する油の量Ｂ０の合計によって算出されることを特徴とする請求項３に記載の遠心機。
【請求項５】
前記油拡散ポンプの油の温度を検出する手段を設け、
前記運転状態は前記油拡散ポンプを起動した際の油の温度を含み、
前記制御手段は、検出された前記温度に対応する前記油拡散ポンプの起動時の油の消費量（Ａ）を運転毎に算出することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の遠心機。
【請求項６】
前記減圧された前記ロータ室を大気圧に戻すためであって前記制御手段から開閉が制御可能なエアリークバルブを設け、
前記制御手段は前記エアリークバルブを操作して前記ロータ室を大気圧に戻す時の前記油拡散ポンプの油の温度を検出し、検出された油の温度に対応するエアリーク時の油の消費量（Ｃ）を算出することを特徴とする請求項２から４のいずれか一項に記載の遠心機。
【請求項７】
前記貯蔵量は、前回運転時の貯蔵量から、算出された各消費量の合計値を引くことにより算出されことを特徴とする請求項２から６のいずれか一項に記載の遠心機。
【請求項８】
前記貯蔵量は、前記表示部に表示される画面中にアイコン形式で表示されることを特徴とする請求項７に記載の遠心機。
【請求項９】
前記制御手段は、前記貯蔵量が所定量以下となった時に、前記表示部に警告表示をおこなうことを特徴とする請求項８に記載の遠心機。
【請求項１０】
分離すべき試料を保持するロータと、該ロータを収容して密閉空間を形成するロータ室と、前記ロータを回転駆動する駆動源と、前記ロータ室内を減圧する油拡散ポンプと、遠心分離運転の制御をする制御手段と、遠心分離の制御情報や運転状態を表示する表示部と、を有する遠心機において、
前記油拡散ポンプ内の油の温度を検出する手段を設け、
前記制御手段は、検出された前記油の温度と前記油拡散ポンプの運転回数から前記油拡散ポンプの油の消費量を推定し、
前記消費量から前記油の残量を算出して前記表示部に表示することを特徴とする遠心機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は油拡散ポンプを有する遠心機（遠心分離機）に関し、油拡散ポンプ内の油の貯蔵量を推定し、油の補充、交換時期を適切に報知する遠心機を提供することにある。
【背景技術】
【０００２】
遠心機は、チューブなどに収容された試料をロータに保持し、電動モータ等の駆動源によって高速回転させることによって、ロータに保持した試料を遠心分離するものである。このロータを高速にて回転させると風損による温度上昇が生ずるために、ロータを回転させる空間となるロータ室を大気から密閉した空間として、その内部を減圧して高い真空度に維持した状態でロータを高速で回転させるようにしている。ロータの回転数が毎分４０，０００ｍｉｎ−１を越えるいわゆる超遠心機は、ロータの回転によるロータ室内の空気とロータとの風損による摩擦熱によりロータおよび試料の温度が上昇するため、これを抑制するためにロータ室内を高真空状態にまで減圧する真空ポンプ装置を設け、ロータ室内の圧力を検出するセンサとセンサ検出回路からなる真空度検出手段を設けることによってロータ室内を所定の減圧状態に保つようにしている。この減圧状態下において、電気モータによる駆動手段（駆動源）にてロータを高速回転させることによって、試料の遠心分離を行う。
【０００３】
ロータを毎分数万回転以上で回す場合、ロータとロータ室（回転室）内の風損による温度上昇の抑制を、冷却だけで達成しようとすると巨大な冷却装置が必要となるため、通常、真空ポンプ装置でロータ室内を大気圧から減圧することで風損自体の低減を図っている。真空ポンプ装置は、大気から１０パスカル程度の真空まで減圧する補助真空ポンプと、１０パスカル程度の真空から１０−３パスカル程度の真空までの減圧を可能とする油拡散ポンプを直列に接続した構成とすることが多い。ここで広く用いられる油拡散ポンプは、油を貯蔵するボイラと、ボイラを加熱するヒータと、ボイラで加熱されて蒸発・気化した油分子がその中心部を上り周囲部から下向きに勢いよく噴射するジェット部と、ジェット部で噴射された高速の油分子が内壁面に当たった際に冷却して油蒸気を液化させて、再びボイラ部に戻すための冷却部を含んで構成される。
【０００４】
特許文献１の遠心機では、ロータや試料の出し入れを行った後に、運転開始前あるいは運転開始と同時に、真空ポンプ装置を用いてロータ室を減圧する。真空度が低い状態で回転速度を上げると風損が増えて、冷却装置の冷却能力を超えてロータや試料を一定の温度に保つことができなくなるので、真空度が１０パスカル程度に到達するまではロータを毎分数千回転以下に留め、真空度が上がってからロータを高速回転まで加速させる。そして、１パスカル以下の真空度を保った状態で、数万回転程度の高速にてロータを回転させるように構成した。特許文献１の遠心機では、油拡散ポンプの油を蒸発・気化させるヒータ温度を温度センサにより測定、制御を行うようにしている。また、特許文献２では、制御温度を変化させることで、ロータ室の減圧時間の短縮と、油拡散ポンプの油の消費量の低減を図っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１０４８２６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５１７６号公報
【特許文献３】特開２０１３−１４６６６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
主に真空蒸着装置などに用いられている油拡散ポンプは、油がボイラで加熱されて蒸気となり、ジェット部で噴出されて冷却部で液化するまでの間に、油蒸気が真空室へ逆流したり、補助ポンプへ吸引されたりすることで、徐々に油を消費していく。このような油の消費を防ぐためには、吸引口や排気口に、コールドトラップやバッフル、冷却水を通したパイプなどの冷却機構や、バルブによる遮断機構を設ける方法が一般的である。しかし上記の構造を採用すると、装置が高価なものになりやすい。特に遠心機では、ロータ室内に油蒸気が逆流しても真空蒸着装置ほどは問題がでないことから、上記の構造を採用しておらず、そのために油拡散ポンプの油の消費量が多くなってしまう。そして、油拡散ポンプの油量が減ると、必要な真空度に到達しなくなり、ロータや試料の温度を一定に保つことができなくなる。油拡散ポンプは、使用頻度が高くない遠心機の場合は１０年くらい油の補充無しで使用できる場合がある反面、運転回数が多い遠心機であってローテーションで続けて遠心運転を行い、その運転間隔が短い状態での使用が多いような場合では、１〜数年程度で油の補充や交換が必要になる場合もある。
【０００７】
油拡散ポンプ内の油が少なくなった際には油の補充や交換が必要となるが、油の消費速度は、使用頻度や運転時間によって大きく変化するため、定期的ではなく必要な真空性能が満たされなくなってから油の補充や交換を行う場合が多い。しかしながら、真空性能が十分満たされなくなった状況下での遠心分離運転を回避するためには、油量を事前に確認して油量が所定以下となる前に油を補充する必要がある。一方、通常の遠心機では油拡散ポンプが本体下部や後方に設置しているため、油拡散ポンプにアナログメータや覗き窓を設けても、使用者が油量を確認することは難しい。そこで特許文献３では、ボイラ内部に油温度と油面を検知できるサーミスタを設けて、油量を知らせるようにしているが、２００℃を超すボイラの真空容器内にサーミスタを設置して信号線を引き出すには、構造が複雑となる上に製造原価が高騰してしまうという問題があった。
【０００８】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、油拡散ポンプの構造を変更することなく、運転に伴って減少する油拡散ポンプの油の貯蔵量（残油量）を推定することで油の補充や交換時期を事前に知らせ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、表示部に油拡散ポンプの貯蔵量を表示するようにした遠心機を提供することにある。
本発明のさらの他の目的は、油拡散ポンプの貯蔵量が減少したときには警告を発す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】
【０００９】
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、次のとおりである。
本発明の一つの特徴によれば、分離すべき試料を保持するロータと、ロータを収容して密閉空間を形成するロータ室と、ロータを回転駆動する駆動源と、ロータ室内を減圧する油拡散ポンプと、遠心分離運転の制御をする制御手段と、遠心分離の制御情報や運転状態を表示する表示部と、を有する遠心機において、制御手段は、油拡散ポンプの運転状態から油の消費量を算出し、油の貯蔵量を算出するようにした。運転状態は油拡散ポンプの運転回数を含み、制御手段は運転回数による油拡散ポンプの油の消費量Ｂを算出する。貯蔵量は、記憶されている貯蔵量から消費量Ｂを引くことにより算出される。このように油拡散ポンプの貯蔵量を、センサや油量センサで直接的に検出するのでは無く、油拡散ポンプ５の運転状態を用いて算出することにより、貯蔵量を間接的に検出することができる。遠心機には油拡散ポンプの補助真空ポンプとして油回転ポンプを併用するのが一般的であるので、この消費量の算出には油回転ポンプの使用をも考慮すると良い。算出された貯蔵量は表示部に表示される。
【００１０】
本発明の他の特徴によれば、制御手段は、時間ごとに消費する油の量の係数Ｂ１と運転時間ｔを掛けた量と、運転１回毎に消費する油の量Ｂ０の合計によって油の消費量Ｂを細かく算出しても良い。また、遠心機には、油拡散ポンプの油の温度を検出する手段を設け、制御手段は、油拡散ポンプを起動した際の油の温度を検出し、検出された温度に対応する起動時の油の消費量Ａを運転毎に算出するようにした。この消費量Ａは、検出された温度に対応するものであって温度により増加する係数ＨＡを算出し、係数ＨＡと油温度により増加する最大の油消費量Ａ０を掛けることにより油の消費量Ａを算出することができる。油の温度は、油拡散ポンプのヒータ部温度を検出することによって検出することができる。
【００１１】
本発明のさらに他の特徴によれば、遠心機には減圧されたロータ室を大気圧に戻すためであって制御手段から開閉が制御可能なエアリークバルブを設け、制御手段はエアリークバルブを操作してロータ室を大気圧に戻す時の油拡散ポンプの油の温度検出し、検出された油の温度に対応するエアリーク時の油の消費量Ｃを算出するようにした。消費量Ｃは、検出された油の温度係数ＨＣを算出し、係数ＨＣにエアリーク時に消費する最大の油消費量Ｃ０を掛けることによって算出できる。油の消費量の合計は、油の消費量Ａ、Ｂ、Ｃにいずれかの合計、又は消費量Ａ＋Ｂ＋Ｃで算出する。このように真空ポンプ装置の運転状態と油拡散ポンプの油温度によって油の消費原因を分類し、実測データから油拡散ポンプ内の油の消費量を推定して油の貯蔵量を算出することにより、精度の良い油拡散ポンプの貯蔵量管理を行うことができる。
【００１２】
本発明のさらに他の特徴によれば、貯蔵量の表示は、表示部に表示される画面中にアイコン形式で表示する。このアイコンは、貯蔵量によって長さが変更するメータ形式とすると良い。また、制御手段は、貯蔵量が所定量以下となった時に、表示部に警告表示をおこない、油の補充や交換が必要であることをユーザに知らせることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、油拡散ポンプのボイラ内の油の消費量を算出し貯蔵量を検出することができるので、油の残量表示や油の補充や交換時期を事前に知らせることができ、油の不足によって装置が使用できないといった事態を防止することができる。
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の主要構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施例に係る遠心機１００の油拡散ポンプ５を示す図であって、左側半分を側面図で右側半分を断面図にて示す図である。
【図３】本発明の実施例に係る遠心機１００の操作表示部１０に表示される画面１０１の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施例に係る遠心機１００の油拡散ポンプ５の貯蔵量を示すアイコン１８０の図である。
【図５】本発明の実施例に係る遠心機１００の油拡散ポンプ５の油量が足りないときの警告画面の例を示す図である。
【図６】本発明の実施例に係る遠心機１００の油拡散ポンプ５の油消費量検出の手順を示すフローチャートである。
【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。図１は、本発明の実施例に係る遠心機（遠心分離機）の構成図である。遠心機１００は、駆動源たるモータ２によってロータ１を高速回転させるものである。ロータ１はモータ２の駆動軸２ａに着脱可能であって、試料を入れるための試料容器を複数、装着可能であって、上部にはロータカバー１ａが設けられる。ロータ１は、外気と遮断させるロータ室３の内部に収容され、ロータ室３の内部は、ロータ１を高速回転するために密閉空間を形成して高い真空度に減圧される。このようにロータ室３の内部は高い真空度に減圧されるので大気から密閉した構造とされる。ロータ室３には、空気を吸引してロータ室３を減圧するためのパイプ７が接続され、パイプ７に真空ポンプ装置が接続される。本実施例では真空ポンプ装置として、油拡散ポンプ５と、その補助真空ポンプとして作用する油回転ポンプ４を直列に接続する。モータ２の回転、特に加減速制御や一定速制御は、制御装置９によって制御される。図１には図示していないが、ロータ室３は設定された温度にて冷却されるために公知の冷却装置が設けられる。冷却装置としては、圧縮機、凝縮器、膨張弁、蒸発器（いずれも図示せず）を有する冷凍サイクルを用いたものを用いることができる。
【００１６】
油回転ポンプ４は、ロータ室３内を大気圧から１０パスカル程度の高い真空まで減圧するための補助真空ポンプであり、油回転ポンプ４が用いられる。油回転ポンプ４は、真空ポンプ油を使い回転部の動きを滑らかにし、真空封止して気密性を高めることで高い排気性能を持つ。オイルミストトラップ４ａは、ロータリー式のポンプの排気口（出口側）に取り付けられ、排出空気に同伴されるポンプ油の油煙を取り除くための濾過フィルタである。この濾過フィルタが詰まると油回転ポンプ４の性能が低下するので、適切なタイミングで濾過フィルタの交換が必要である。
【００１７】
油拡散ポンプ５は、ロータ室３に接続される主真空ポンプであり、油回転ポンプ４と油拡散ポンプ５は直列に接続されることにより、高い真空状態まで素早く減圧する真空ポンプ装置を構成する。真空ホース６は油回転ポンプ４と油拡散ポンプ５の間を接続するための配管であり、パイプ７はロータ室３と油拡散ポンプ５の間を接続する配管である。温度センサ８は、油拡散ポンプ５に内蔵されるヒータ（後述）の温度を検出することによって間接的に油の温度を測定するための温度検出手段である。制御装置９は遠心機１００の全体の制御を行うもの（制御手段）であって、ロータ１の回転駆動制御、油回転ポンプ４や油拡散ポンプ５の駆動、図示しない冷却装置を用いたロータ室３の温度制御、温度センサ８を用いたヒータ温度の検出、真空センサ１１を用いたロータ室３の圧力の検出、操作表示部１０での入出力制御などを行う。尚、油の温度を測定する方法はヒータの温度を元に測定するだけで無く、油自体の温度を直接測定するセンサを設けるようにしても良い。
【００１８】
操作表示部１０は、ユーザが運転条件の入力するための入力手段としての機能と、ユーザに対して運転条件、運転状態などの各種条件や運転状態を表示するための出力手段を兼用するものであって、ここではタッチ機能を備えた液晶表示装置（ＬＣＤ）が用いられる。ユーザは操作表示部１０を用いて遠心分離の運転のスタートとストップを指示する。真空センサ１１はロータ室３の空気の圧力を検出するものであって、大気圧以下の圧力を測るための圧力計の一種である。エアリークバルブ１２は、高い真空度まで減圧されたロータ室３の内部と大気を管路で接続し、その管路の開閉を行うものである。エアリークバルブ１２を駆動して管路を開放することによりロータ室３に外気を取り込むことにより、ロータ室３の内部を大気圧に戻すことができる。エアリークバルブ１２は、制御装置９によって電気的にその開閉を制御できる電磁弁を用いることができる。
【００１９】
図２は、本発明の実施例に係る遠心機１００の油拡散ポンプ５を示す図であって、左側半分を側面図で表し、右側半分の一部を断面図にて表している。油拡散ポンプ５は、貯蔵した油５２を加熱するボイラ５１と、ボイラ５１に貯蔵される油５２を加熱するヒータ５３と、加熱されて蒸発・気化した油分子がその中心部を上り周囲部から下向きに勢いよく一方向に噴射するジェット部５６と、ジェット部５６で噴射された高速の油分子が壁面に当たり冷却されるためのシリンダ５４と、円筒形のシリンダ５４の外周部に取り付けられる径方向に延びる板状の複数の放熱フィン５５と、パイプ７に接続される空気の入気口５７と、真空ホース６が接続される空気の排気口５８等から構成される。ボイラ５１は油拡散ポンプ用の所定の量の油５２を貯蔵するとともに、ヒータ５３を用いて油５２を加熱して蒸発・気化させる加熱手段である。一部が中空円筒で構成されるボイラ５１の内部には、油拡散ポンプ５用の油５２が貯蔵され、油種類によって異なる油温度（例えば１８０℃）において油拡散ポンプ５が排気動作を行う。ここでは油５２の量は、機種により異なり、例えば７５ｍｌ〜１００ｍｌ程度である。ヒータ５３は、例えばカートリッジ・ヒータのように液体の中にヒータを実装することにより液体を加熱するタイプの加熱器であり、短時間で油５２の温度を上昇させるように円筒形状のヒータ５３を用いることで油５２との接触面積を広くし、熱の伝導、伝達を良くしている。ジェット部５６はボイラ５１で加熱されて蒸発・気化した油分子を一方向に噴射させるもので、高速に噴射された気化した油分子によって気体分子が飛ばされて下の方に圧縮され、排気口５８から排出される。なお、気化した油分子はシリンダ５４の内壁に当たって冷却されることによって液化してボイラ５１に戻る。入気口５７はロータ室３とパイプ７で接続されるものであって、油拡散ポンプ５への空気の入口になる。パイプ７の端部にはフランジ状の接続部７ａが形成され、接続部７ａが入気口５７と図示しないボルトにて固定される。油拡散ポンプ５の空気の出口となる排気口５８には真空ホース６が取り付けられ、油回転ポンプ４との入口側と接続される。
【００２０】
図３は、本発明の実施例に係る遠心機１００の操作表示部１０に表示される画面１０１の一例を示す図である。画面１０１は遠心分離運転に関する制御情報や運転状態を表示するための画面であって、画面１０１中の上段部分（上側部分）には、ロータ回転速度表示欄１１０、運転時間表示欄１２０、ロータ温度表示欄１３０の３つの表示欄が割り当てられる。ロータ回転速度表示欄１１０は、ロータ１の回転速度をｒｐｍにて表示するための領域であって、上側には、回転センサ１７で実測された現在のロータの回転数１１１が大きく表示され、下側には作業者によって設定された設定回転数１１２が小さく表示される。運転時間表示欄１２０は遠心分離の運転時間を表示する領域であって、上側には運転開始時から現在までの経過時間１２１が大きく表示され、下側には作業者によって入力された設定（運転）時間１２２が小さく表示される。ロータ温度表示欄１３０は、ロータ１の温度（又はロータ室３の内部温度）を表示する領域であって、現在におけるロータ温度１３１が大きく上段に表示され、作業者によって入力された設定温度１３２が小さく下段に表示される。作業者が画面上におけるロータ回転速度表示欄１１０、運転時間表示欄１２０、ロータ温度表示欄１３０の欄のそれぞれをタッチすると、図示しないポップアップ画面が表示され、そこに０〜９までの数値キーが表示されるので、これを表示操作することによって、設定回転数、運転時間、ロータ１の設定温度等をそれぞれ入力して設定できる。数値キーによって数値が入力されたら、図示しない設定完了キー又はポップアップ画面をクローズするアイコンをタッチすることによって、入力された数値が指定された表示欄に入力される。
【００２１】
ロータ種表示欄１４０には、使用するロータ１の種類に対応する識別記号（識別番号）１４１が表示される（図３ではまだ表示されていない）。作業者がロータ種表示欄１４０を触れることによって、ポップアップ画面によって選択可能なロータ１の識別記号の一覧が表示され、作業者がこの中から一つを触れることによって選択して、設定完了キー又はポップアップ画面をクローズするアイコンをタッチすることによって、選択されたロータ１の識別番号がロータ種表示欄１４０に表示される。加減速情報表示欄１５０には、運転開始時にロータ１が停止状態から設定回転数に達するまでの回転の加速勾配（ＡＣＣＥＬ）と、運転停止時にロータ１が設定回転数から停止状態になるまでの回転の減速勾配（ＤＥＣＥＬ）が、それぞれ数値レベルで対応づけて表示される。この設定も、作業者が加減速情報表示欄１５０を触れることによって、ポップアップ画面によって選択可能な加速勾配、減速勾配がそれぞれ表示され、ユーザによって選択される。ユーザ名表示領域１５５には、ログインしているユーザ名が表示される。図中ではユーザ名表示領域１５５には何も表示されていないが、特定のユーザがログインするとその登録されたユーザ名が「ＵＳＥＲ」のタイトル行の下に表示される。機能表示部１６０は、その他の制御機能を選択するためのアイコンを表示するための表示欄である。
【００２２】
上記のとおり、ロータ回転速度表示欄１１０、運転時間表示欄１２０、ロータ温度表示欄１３０、ロータ種表示欄１４０、加減速情報表示欄１５０は、作業者によって設定又は選択される。スタートアイコン１６５、ストップアイコン１６６は、操作のみで機能するアイコンであって、作業者がスタートアイコン１６５を押すことによって、遠心分離運転が開始する。遠心分離運転が終了する前の任意のタイミングで、作業者が任意にストップアイコン１６６を押すことによっても、モータ２を停止動作させることができる。遠心分離運転においてモータ２は、選択された加速勾配で加速されて設定回転数に達し、この設定回転が維持される整定運転が行われる。その後、運転時間表示欄１２０で設定時間が経過した後に、モータ２は選択された減速勾配で減速し、停止状態となり、遠心分離処理が終了する。ここで制御装置９は、エアリークバルブ１２を開くことによりロータ室３が大気圧に戻るため、ユーザはロータ室３のドアを開けることができる。
【００２３】
真空表示欄１７０は、ロータ室３の真空度（圧力）を可視的に表示するための表示欄である。ここでは、真空の度合い（真空度）が、右側に向かって面積が増加するように表示される３種類の台形を用いた棒グラフ表示で示される。棒グラフ表示は、低真空（例えば１００Ｐａ以上で大気圧未満）を示す１つめのバー１７１、中真空（例えば０．１Ｐａ以上で１００Ｐａ未満）を示す１つめのバー１７２、高真空（例えば０．１Ｐａ未満）を示す１つめのバー１７３の３種類の表示バーに分類し、それらの表示バーの点灯の有無にてロータ室３内の真空度を４段階で表示する。配列された３種類の台形の全て白抜きの場合、つまりバー１７１〜１７３が表示されていない場合はロータ室３が大気圧であることを表す。次に、左側の台形のみが黒塗り（または点灯）の場合にはロータ室３は低真空であることを表し、左側と中央の台形のみが黒塗り（または点灯）で右側の台形が白塗り（又は消灯）の場合にはロータ室３は中真空であることを表し、３つの台形がすべて黒塗り（又は点灯）の場合にはロータ室３が高速にてロータ１を回転させることができる高真空の状態であることを示す。このようにロータ室３の真空度は、制御装置９が真空センサ１１の出力より判定することができ、その結果が真空表示欄１７０によって大気圧、低真空、中真空、高真空の４段階にて表示することができる。尚、真空度の表示形態は本実施例の態様に限定されるものでは無く、更なる段階に分けたバー表示としても良いし、数値で直接“１３Ｐａ”のように表示しても良いし、液晶画面上にアナログメータを模して表示して、真空度を表示するようにしても良いし、その他の視覚的に識別できるような任意の表示形態でも良い。
【００２４】
真空表示欄１７０はタッチすることにより次の動作が開始されるアイコンとしても機能し、真空ポンプ装置である油回転ポンプ４と油拡散ポンプ５のオン・オフのスイッチも兼ねている。すなわち、真空表示欄１７０も、操作と表示のどちらとしても機能する。ロータ室３が真空ポンプ装置で排気されていない時に作業者が真空表示欄１７０に触れると、エアリークバルブ１２を閉じて、ロータ室３内部の排気による減圧動作が開始される。これは、ロータ室３にロータ１をセットした後に、ロータ１の回転に先駆けてロータ室３を事前に減圧させておく場合に使用する。
【００２５】
機能表示部１６０の下側であって真空表示欄１７０の上側には、油拡散ポンプ５の油の残量を示すアイコン１８０が表示される。アイコン１８０は、黒塗りの横棒グラフを兼ねた形式の油量表示部である。油拡散ポンプ５においては、油面５２ａ（図２参照）がヒータ５３の上部になると、ヒータ５３の一部が油面より露出するため油の加熱効率が低下し、真空引きの性能が悪化するためロータ室３の真空度は悪くなる。ロータ室３の真空度が悪くなると、ロータと空気の風損が増えるためにロータや試料の温度が上昇し、温度上昇を防ぐための保護動作によって強制的に運転が途中で終了してしまう恐れがある。そのため、油拡散ポンプ５のアイコン１８０による油量表示によって適切なタイミングで油拡散ポンプ５の油５２の補給をユーザに促し、油量が不足する前に油の補充や交換を可能とすることができる。
【００２６】
ここでアイコン１８０の表示形態を図４を用いて説明する。図４の左側は油が規定量通り注入されている満量の状態を示すアイコン１８０であり、右側は貯蔵量（残油量）が少なくなっているときのアイコン１８０’である。ここでは、アイコン１８０を左から右に延びるバー状のグラフとなるように表示し、左側のアイコン１８０のように表示部が全て黒塗り（又は点灯）となる場合は、ボイラ５１内に貯蔵する油拡散ポンプの油がボイラ５１内を十分に満たしていることを表示する。右側のアイコン１８０’は、遠心機の長期の使用に伴って油が徐々に減っていき、残量が僅かになっている状態を示しており、表示部の大部分が白塗り（又は消灯）となっている。ここでは、黒塗り部分の右端位置が規定量の上限位置にあることを示し、左端位置が規定量の下限位置にあることを示しており、上限位置から下限位置までの間を、左から右側に延びるバー状の棒グラフ表示としている。油拡散ポンプ５の油が消費されて下限位置に近づいた場合、例えば図のアイコン１８０’のように下限位置まで所定量以下に減った場合はアイコンの点滅表示によって、油５２の補充を促すことが可能である。この際、点滅表示だけでアイコンの表示色を変えたり、同時に音を出すことによりユーザに対して注意喚起をするようにしても良い。また、アイコン１８０’から更に油が減少して下限位置に到達した際には、図５で後述するようなさらなる警告画面を表示するようにしても良いし、遠心分離運転を許可しないように構成しても良い。尚、油拡散ポンプ５では、油を補充してからしばらくの間は貯蔵量の減少を気にする必要がないので、貯蔵量が満状態にある状態（図４の左側の状態）においてはアイコン１８０の画面１０１への表示を省略し、右側のアイコン１８０’の状態に近づいたら始めてアイコン１８０を画面１０１に表示するように構成しても良い。
【００２７】
次に図５を用いて油拡散ポンプ５の油量が足りないときの警告画面の例を説明する。警告画面では、機能表示部１６０の上に重畳されるようにポップアップウィンドウ１９０を表示して、その中に「Ａｌｅｒｔ」という文字と、警告の内容たる「真空ポンプのメインテナンスが必要です」とのメッセージが表示される。ポップアップウィンドウ１９０内には、ウィンドウを閉じるためのアイコン１９１と、警告に関する更なる詳細情報を表示させるためのアイコン１９２が表示される。ユーザはアイコン１９２を選択することによって、貯蔵量より想定される残りの使用可能回数や、メーカーの保守サービスの電話番号や、電話を掛ける際に伝える情報（遠心機の製品型番、機器番号、エラーコードなど）を表示させることができる。
【００２８】
以上のように、本実施例では画面１０１上にオイル残量を示すアイコン１８０を点灯させるようにしたので、油拡散ポンプの予期しない異常によって、遠心分離運転が途中で中断することによる試料の損失や、異常発生から油の補充又は交換が完了するまでの間に、遠心機が使えないといった事態を効果的に回避することができる。
【００２９】
図６は、本発明の一実施例である遠心機の油拡散ポンプの油消費量検出のフローチャートである。タッチパネル式の操作表示部１０の真空表示欄１７０がユーザによってタッチされると、又はスタートアイコン１６５がタッチされると、真空ポンプ装置である油回転ポンプ４と油拡散ポンプ５が同時に運転を開始する（ステップ２０１）。この真空ポンプ装置の起動時に、ボイラ５１内の油温度がすでに高い状態で油が気化している場合（例えば遠心分離運転が終了後すぐに、次の遠心分離運転を開始するような場合）には、油蒸気が油回転ポンプ４に多く吸い込まれるため、油拡散ポンプ５の油は多めに消費される。そのため制御装置９は、油拡散ポンプの油温度に対応したヒータ温度、すなわちヒータ部に取付けた温度センサ８の検出温度を判定し、所定の温度、例えば４０℃以上であるかを判定し（ステップ２０２）、高い場合は、油温度に対応する油拡散ポンプの運転開始時（真空引き開始時）の油消費量Ａを推定し（ステップ２０２）、低い場合はステップ２０４に進む。
【００３０】
ステップ２０３における油消費量Ａの推定は、真空引き開始時（油拡散ポンプの起動時）に既に油の温度が高い場合に増加する油の消費量（油消費量Ａ）を推定すれば良く、真空ポンプ装置の運転開始時の油温度による油消費量（の増加分）を計算する。これは、最初から油の温度が高い状態で真空引き開始（油拡散ポンプと補助ポンプをＯＮ）すると、補助ポンプで空気を大量に排出している段階で油が気化してしまい、油蒸気が補助ポンプに吸いこまれることにより油の消費量が大きくなるためである。
油消費量Ａは下式により求められる。
Ａ＝ＨＡ×Ａ０
但し、ＨＡ：油の温度による係数（０〜１）
Ａ０：油温度により増加する最大の油消費量［ｍｌ］
【００３１】
ここでは、油の温度が最初から高いほど、補助ポンプに吸引される油蒸気が増える。そのためヒータ温度の上限（例えば１８０℃）のときにＨＡ＝１として、十分にヒータ温度が低い（例えば４０℃以下）ではＨＡ＝０とする。従って、ヒータ温度が１８０℃以上はＨＡ＝１、ヒータ温度が４０℃以下の時はＨＡ＝０、これらの間の時は、ＨＡ＝（ｔ−４０）／１４０で算出する。計数たるＡ０は該当機種の実験機による実測値や計算値から予め算出しておけば良い。
【００３２】
次にステップ２０４で遠心分離運転が終了して油回転ポンプ４と油拡散ポンプ５が停止したら、制御装置９は運転毎に消費する油拡散ポンプ５における油消費量Ｂを推定する（ステップ２０５）。
油消費量Ｂは、例えば下式により求められる。
Ｂ＝Ｂ０＋Ｂ１×ｔ
但し、Ｂ０：運転１回毎に必ず消費する油の量［ｍｌ］
Ｂ１：運転時間によって消費する油の量の係数
ｔ ：運転時間［ｈｒ］
ここでは主に、運転時間に応じて必ず消費する油の消費量に着目したもので、ヒータ５３の温度を問わずに運転回数や運転時間によって算出される油消費量Ｂを算出することができる。Ｂ０は真空引き開始時（大気状態）から油拡散真空ポンプによる真空度に到達するまで、１回の運転で消費する油の量である。Ｂ１×ｔは運転時間で消費する油の量（運転中、徐々に消費する油の量）を示している。
ただし、油拡散真空ポンプの冷却構造（油蒸気のトラップ）が十分であれば、運転中に漏れ続ける油の量はＢ０と比べて微々たるものであり、Ｂ０＞＞Ｂ１×ｔの関係が成り立つので、油拡散ポンプ５の特性によってはＢ１＝０としても良い。Ｂ０の値も実測値や計算値から算出することができ、例えばＢ０＝０．００３ｍｌである。
【００３３】
次に、運転終了後に操作表示部１０のタッチパネルを兼ねる真空表示欄１７０が押された時、ロータ室３のエアリークを行う（ステップ２０６）。エアリーク時にボイラ５１内油温度が高い場合は、油拡散ポンプ５の冷却部たるシリンダ５４内に残留している油蒸気が、エアリークによって撹拌され、一部がロータ室３内に流出するため油蒸気が大気に放出され、油拡散ポンプ５の油は多めに消費する。そのため制御装置９で温度センサ８の検出温度を判定し（ステップ２０７）、所定の温度以上である場合には、検出された油の温度に対応するエアリーク毎の油消費量Ｃを推定する（ステップ２０８）。
油消費量Ｃは、例えば下式により求められる。
Ｃ＝ＨＣ×Ｃ０
但し、ＨＣ：油の温度による係数（０〜１）
Ｃ０：エアリーク時に消費する最大の油消費量［ｍｌ］
エアリーク時の油消費量Ｃが最も大きくなるのはヒータ温度が高く油蒸気が多い時であり、例えばヒータ温度の上限（例えば１８０℃）のときにＨｃ＝１とする。温度が下がるにつれて油蒸気が減るため、ヒータ温度に応じてＨｃ＝０〜１とし、ＨＣ＝０は油が全く気化していない状態（例えばヒータ温度１００℃未満）である。従って、ヒータ温度が１８０℃以上はＨｃ＝１、ヒータ温度が１００℃以下の時はＨｃ＝０、これらの間の時は、Ｈｃ＝（ｔ−１００）／８０で算出する。ステップ２０７においては油温度が１００℃未満の場合は油消費量Ｃの計算は無視される。Ｃ０の値は実測値や計算値から算出し、予め算出しておけば良い。
【００３４】
通常、遠心分離の運転終了後の減速中には油拡散ポンプ５のヒータ５３への通電を止めて、ロータ１が停止してエアリークする時にはヒータ５３の温度が極力低くなるようにしている。しかしながら、減速時間が短く、ロータ１の停止直後にエアリークした場合や、遠心機の運転はせずに真空を引き、そのままエアリークした場合では、ヒータ温度が高いままエアリークすることになり、油の消費量が増加する。本実施例においては、そのような使用方法が多いような状況であっても油消費量Ｃをきちんと算出するように構成したので、精度良く油拡散ポンプ５の油の残量を求めることができる。
【００３５】
次に、制御装置９は、ステップ２０３、ステップ２０５、ステップ２０８で推定した油消費量（Ａ＋Ｂ＋Ｃ）を合計し、この合計を制御装置９内の図示しないメモリに記憶している油５２の残量から減算することにより、現在の油の残量を算出する（ステップ２０９）。油５２の残量は、操作表示部１０においてアイコン１８０として点灯又は点滅によって表示する。次に、制御装置９は、現在の油５２の残量が、所定の真空を得るために必要最小限の油量（下限値）に近づいているかを判定し、油の補充が必要であれば「油拡散ポンプのメインテナンス（油の補充）を促す」ための警告画面として、ポップアップウィンドウ１９０の表示を行い（ステップ２１１）、処置を終了する。ステップ２１０において、油５２の残量が十分である場合には、図６のフローチャートでの処理を終了する。
【００３６】
以上のように、本実施例では油消費量を、油拡散真空ポンプの稼働開始時の油の温度、油拡散真空ポンプの運転時間、エアリーク時の油拡散真空ポンプの油の温度を用いて精度の良く油消費量を求めることができるので、遠心分離運転後の油貯蔵量を検出することができる。これらの推定においては実験値を用いており、ある一定の間隔で運転とエアリークを繰り返した時の油の減少量から、温度センサ８の温度と運転時間に応じた１回あたりの油消費量を求めるようにしたので、油の消費量推定に誤差を少なくすることができる。さらに、算出された油貯蔵量は、次の遠心分離運転の際にアイコンにて常時表示されるので、ユーザに取って分かりやすい遠心機を実現できる。
【００３７】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば上述の実施例では、油消費量Ａ、Ｂ、Ｃの３つの推定値の合計にて油残量を算出しているが、これらの３つをすべて用いるのでは無く、例えば、これらの２つだけ又は１つを用いて簡易的に推定するようにしても良い。逆に、油消費量Ａ、Ｂ、Ｃの３つの推定値以外の別の推定値をさらに用いるようにしても良い。また、油消費量Ａ、Ｂ、Ｃを算出するための計算式は、上述した一次式だけに限られずに、その他の関数式を用いて算出するようにしても良い。さらに、上記油消費量と温度との関係を予めテーブル形式で制御装置９内のメモリに格納しておき、制御装置はそのメモリから該当する油消費量を読み出すことにより算出するように構成しても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１  ロータ                            １ａ  ロータカバー
２  モータ                            ２ａ  駆動軸
３  ロータ室                          ４  油回転ポンプ
４ａ  オイルミストトラップ            ５  油拡散ポンプ
６  真空ホース                        ７  パイプ
７ａ  接続部                          ８  温度センサ
９  制御装置                          １０  操作表示部
１１  真空センサ                      １２  エアリークバルブ
１７  回転センサ                      ５１  ボイラ
５２  油                              ５２ａ  油面
５３  ヒータ                          ５４  シリンダ
５５  放熱フィン                      ５６  ジェット部
５７  入気口                          ５８  排気口
１００  遠心機                        １０１  画面
１１０  ロータ回転速度表示欄          １１１  回転数
１１２  設定回転数                    １２０  運転時間表示欄
１２１  経過時間                      １２２  時間
１３０  ロータ温度表示欄              １３１  ロータ温度
１３２  設定温度                      １４０  ロータ種表示欄
１５０  加減速情報表示欄              １５５  ユーザ名表示領域
１６０  機能表示部                    １６５  スタートアイコン
１６６  ストップアイコン              １７０  真空表示欄
１７１〜１７３  バー                  １８０  （油の残量を示す）アイコン
１９０  ポップアップウィンドウ
１９１  （ウィンドウを閉じるための）アイコン
１９２  （詳細情報を表示させるための）アイコン
【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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