(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機枠（２）に回転可能に支承されている回転フレーム（１）と、機枠（２）に回転可能に支承されていて回転フレーム（１）と同じ回転方向に２倍の回転数で駆動可能な遠心分離室（４）と、固定位置にある接続箇所（５）から遠心分離室（４）を巡って接続箇所（５）とは反対側で遠心分離室（４）に接続される、少なくとも１種の液体を供給および／または排出するための導管（６）と、この導管（６）に取付けられているスライドブシュと受金とを備え、受金を支持するための少なくとも１つの軸受とを有する遠心機において、
受金（１３）が回転フレーム（１）に設けた軸受（７）に固定されており、スライドブシュ（９）と受金（１３）とがそれぞれ半径方向に拡張している滑り面（１１、１５）を有していて、スライドブシュ（９）が軸方向および半径方向で受金（１３）に支持されていることを特徴とする遠心機。
【請求項２】
スライドブシュ（９）が、受金（１３）を構成している材料よりも硬さの小さい材料からなる、請求項１に記載の遠心機。
【請求項３】
スライドブシュ（９）がプラスチックからなる、請求項１または２に記載の遠心機。
【請求項４】
受金（１３）が金属からなる、請求項１から３までのいずれか１項に記載の遠心機。
【請求項５】
スライドブシュ（９）が円筒形部分（１０）を有し、これに円錐形の滑り面（１１）が接続して形成され、受金（１３）が円筒形部分（１４）を有し、これに円錐形の滑り面（１５）が接続して形成されている、請求項１から４までのいずれか１項に記載の遠心機。
【請求項６】
スライドブシュ（９）を挿入するためのスリット状の開口部（１６）が受金（１３）の１つの側に設けられている、請求項１から５までのいずれか１項に記載の遠心機。
【請求項７】
スライドブシュ（９）の円筒形部分（１０）が環状突起（１２）を有する、請求項１から６までのいずれか１項に記載の遠心機。
【請求項８】
機枠（２）に回転可能に支承されている回転フレーム１に回転可能に支承されている遠心分離室（４）から少なくとも１つの液体を供給および／または排出するための導管（６）であり、遠心分離室（４）が回転フレーム（１）と同じ回転方向に２倍の回転数で駆動可能であり、回転フレーム（１）に、円筒部分（１４）をもつ受金（１３）を備えた軸受（７）を設け、導管（６）上に少なくとも１種のスライドブシュ（９）が座着している形式の、遠心機に用いる導管であって、
スライドブシュ（９）が半径方向に拡張している滑り面（１１）を有し、スライドブシュ（９）が軸受（７）の受金（１３）の円筒部分（１４）内に挿入可能であり、軸方向および半径方向で支持されていることを特徴とする、遠心機の分離室から少なくとも１種の液体を供給および／または排出するための導管。
【請求項９】
スライドブシュ（９）がプラスチックからなる、請求項８に記載の導管。
【請求項１０】
スライドブシュ（９）が円筒形部分（１０）を有し、これに円錐形の滑り面（１１）が接続して形成されている、請求項８または９に記載の導管。
【請求項１１】
スライドブシュ（９）の円筒形部分（１０）が環状突起（１２）を備えている、請求項１０に記載の導管。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遠心機、特に生物学的液体を遠心分離するためのスライドシールのない貫流遠心機と、このような遠心機の遠心分離室から、固定位置にある接続箇所に、少なくとも１種の液体を供給および／または排出するための導管に関する。
【０００２】
【従来の技術】
生物学的液体を貫流して遠心分離する遠心機が知られている。液体は、導管を介して回転する遠心分離室に供給され、もしくは遠心分離室から排出される。しかし、遠心分離室と固定位置にある接続箇所との相対運動のために、導管による案内には問題があることが分かった。導管が捩れるのを防ぐために、従来の貫流遠心機では接続箇所に回転するシーリングを設けている。このような貫流遠心機は高い回転数を可能にするが、その短所は、接続箇所の回転連結部に摩耗、漏れが生じ、ひいては液体中に含まれている成分の損傷や汚染を招く恐れがあることである。
【０００３】
スライドシールのない貫流遠心機はドイツ公開公報ＤＥ−Ａ−３２４２５４１により公知である。このスライドシールのない貫流遠心機では、導管は固定位置にある接続箇所から輪を描いて遠心分離室を巡って案内される。このために導管は、遠心分離室に対して半分の回転数で回転する回転フレームに結合されている。このような貫流遠心機は、たとえばＤＥ−Ａ−４２２０２３２によっても公知である。
【０００４】
スライドシールのない貫流遠心機において、導管は回転数の増加に伴って著しく上昇する大きな機械的荷重を受ける。また導管は、遠心力の影響により外方に張り出した輪を形成し、それによって、固定位置の接続箇所と分離室の接続部には高い交番曲げ荷重が発生する。接続箇所への急な進入角度および流出角度は、接続アダプタと導管との間に追加的な摩擦を招き、その結果としてさらに摩耗が増大する。交番曲げ荷重と摩耗は、導管の寿命もしくは遠心機の最大回転数を制限する要因となる。
【０００５】
導管を支持するために軸受を使用するスライドシールのない貫流遠心機が公知である。ＷＯ９５／１７２６１には、遠心機チューブがころ軸受によって支持されている貫流遠心機が開示されている。転動体を有する内側受金と外側受金ころ軸受とからなるころ軸受は導管の構成部材になっている。このころ軸受は軸受摩擦が小さいという利点を提供するが、製造が複雑であり、したがって価格が比較的高いことが欠点である。遠心機の導管は使用後に廃棄される使い捨て品であるために、価格が高いことは特に不利である。
【０００６】
ＥＰ−Ａ−０１１２９９０は、遠心機チューブが固定位置にある接続箇所と分離室の接続部との間で２つの滑り軸受によって支持されている貫流遠心機を開示している。滑り軸受は、円筒形接触面を備えたそれぞれ１つの内側受金と外側受金とを有しており、これらは遠心機チューブの構成部材となっている。そのため、チューブは製造コストがかなりかかる。滑り面が大きく、それによって高い摩耗と熱を生ずる。さらに、この支承配置構成は、ブシュがスリーブから滑り出るのを防ぐのに十分な軸方向の支持手段を有していない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、少なくとも１種の液体（以下、液体という）を供給および排出するための導管が比較的わずかな機械的荷重しか受けず、しかも使い捨て品として簡単かつ安価に製造できる遠心機を提供することである。この課題の解決は特許請求項１に示した特徴により達成される。
本発明の別の課題は、簡単かつ安価に製造でき、導管の比較的小さい機械的荷重のもとで高い回転数による遠心機の運転を可能にする、液体を分離室から供給し、もしくは遠心分離室から排出するための導管を提供することである。この課題の解決は、請求項８に示した特徴により達成される。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために本発明では、受金を回転フレームに取付け、受金とスライドブシュとに、それぞれ半径方向に拡張している滑り面を設け、スライドブシュが軸方向および半径方向で受金に支持されているようにした。
さらに、上記の課題を解決するために本発明では、導管に設けたスライドブシュを受金内に挿入可能にし、かつ軸方向および半径方向に支持するようにした。
【０００９】
本発明の遠心機では、少なくとも１種の液体（以下、液体という）を供給および／または排出するための導管上に、好ましくは円錐形の滑り面を有するスライドブシュを座着してあり、他方では同様に拡張している滑り面を有する受金を遠心機の回転フレームに固定している。この際に、スライドブシュを簡単に挿入するために、その受金に開口を設けることが好都合である。この支承構造は掛け止めができることが好ましく、受金のスリット状開口部はブシュの直径よりわずかに狭い。しかし、他の慣用の挿入機構も考えられ、これらも本発明に包含される。
導管はスライドブシュのみを有しているので、その製造は簡単で安価である。スライドブシュは独立の構成部材として、好ましくは射出成形品として形成することができる。この射出成形品は導管に被せられて、導管と溶接や接着などによって相対回動不能に結合される。場合によっては、スライドブシュと導管とを一体にすることもできる。このことに関して、液体を供給および／または排出するための導管の中には、１本の多孔チューブだけでなく、複数本の単孔チューブが配置された構成も含まれると理解されたい。
【００１０】
好ましい構成形態において、スライドブシュは、受金を構成している材料よりも硬さの小さい材料からなる。これによって、交換不能な受金の疲れ強度が保証されているという利点がある。これに対して、スライドブシュは導管の構成部材であるために、スライドブシュが摩耗しても不都合ではない。スライドブシュと受金とからなる軸受によって、導管に作用する遠心力が回転フレームに伝達され、それによって導管にかかる負荷が軽減される。また、受金と滑り軸受の滑り面の互いに接触する部分は非常に小さいので、熱、摩耗および騒音の発生はわずかである。この場合、拡張した滑り面と環状突起は導管の正確なセンタリングと正確な回転を保つ。そうすることによって遠心機回転数の上昇が可能になり、受金からブシュが滑り出ることが妨げられる。さらに、受金内で回転数に応じてスライドブシュが押圧されるが、これが最小可能な摩擦損失で行われる。
【００１１】
スライドブシュはプラスチック、好ましくはポリアセタール（ＰＯＭ）またはポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、すなわち摩耗強度の小さい材料からなるのに対し、受金は金属、特に鋼、すなわち摩耗強度の大きい材料からなることが好ましい。特に摩擦係数の小さい材料が有利である。受金とスライドブシュの滑り面は、発生する摩擦損失ができるだけ小さくなるように加工されていることが好ましい。
【００１２】
好ましい構成形態において、スライドブシュと受金はそれぞれ１つの円筒形部分を備え、これに滑り面が接続して形成されている。スライドブシュと受金の円筒形部分は接触面を形成せず、導管の追加的なセンタリングもしくは調整のみに用いられる。
導管の固有の応力により、スライドブシュの滑り面は受金の滑り面に押し付けられるが、スライドブシュと受金の円筒形部分には負荷されない。これらの滑り面は、非常に小さい円形曲線状の支承面のみが生じるように形成されていることが有利である。導管上に座着しているスライドブシュを受金内に掛止できるように、受金の１つの側でスリット状の開口部を設けることが有利である。この側方開口部にスライドブシュの円筒形部分挿入し、次いでスライドブシュの滑り面を受金の滑り面上に載せる。これによってスライドブシュは受金内でセンタリングされる。実用的には、導管は特に遠心機の始動段階で受金から飛び出る可能性のあることが分かった。それゆえ、スライドブシュの円筒形部分は、導管が飛び出るのを効果的に妨げる環状突起を有していることが有利である。
【００１３】
導管を支持するための滑り軸受を、遠心機の回転フレームの側方に配置することが合理的であり、回転フレームは遠心分離室を支持しているので、導管は弧を描いて分離室の周囲を巡り、固定位置の接続箇所に案内される。
滑り軸受が分離室が配置されているほぼ同じ高さ、すなわち分離室から位置固定の接続箇所まで延びている導管の下３分の１の範囲内にあると、導管は十分に支持される。この場合には、導管を支持するために別の滑り軸受はもはや必要でなくなる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、生物学的液体、特に血液を遠心分離するためのスライドシールのない貫流遠心機の原理図を示す。この遠心機の構造と機能はドイツ特許ＤＥ３２４２５４１Ａ１に記載されている遠心機に対応している。貫流遠心機は、下方支持板１ａおよび上方支持板１ｂと２つの側部部材１ｃ、１ｄを備えた回転フレーム１を有する。回転フレーム１は機枠２に設けた垂直軸３によって回転可能に支承されており、図１に図示されていない駆動装置により回転数ｎ１で駆動される。回転フレーム１の上方支持板１ｂには、円筒室として形成された遠心分離室４がフレーム１の回転軸の回りで回転可能に支承されている。この分離室４は図示されていない駆動装置によって回転フレーム１と同じ回転方向に、しかし２倍の回転数ｎ２＝２ｎ１で駆動される。分離室４は、支持板の上側または下側に固定することができる。
【００１５】
機枠２に固定された接続箇所５から、血液もしくは血液成分を遠心分離室４内に供給し、もしくは遠心分離室４から排出するための１つ以上のチューブを束ねた可橈導管６が、遠心分離室４の周囲を巡って、分離室４の下側に接続される。導管６が遠心分離室４の半分の回転数で遠心分離室の周囲を回り、スライドブッシュ９が受金１３内で回転することによって、導管がねじれることが避けられる。
【００１６】
導管６は使い捨て品の構成部材であり、遠心分離室４への供給のほかに、遠心分離によって分離された血液成分を集めるための袋も有することができる。この使い捨て品は遠心機に挿入されて、使用後に廃棄される。このようなチューブの配置構成は、従来の技術に属しているので、これ以上説明しない。幾つかの収集袋を含む使い捨て品は、たとえばドイツ特許出願ＤＥ−Ａ−２８４５３６４およびＤＥ−Ａ−２８４５３９９に記載されている。
【００１７】
多孔チューブとして形成された導管６の遠心力に基づく機械的荷重を軽減するために、導管６は回転フレーム１に軸受７によって支持されている。図１に略示した軸受７は、回転フレーム１の上方支持板１ｂに側方アーム８で固定されている。
以下、図２〜図５に基づいて軸受７について詳細に説明する。
【００１８】
軸受７は、チューブ導管６の上に座着しているスライドブシュ９と、回転フレーム１に固定されている受金１３とを有している。
【００１９】
図２は、１つ以上のチューブ６ａ、６ｂからなるチューブ導管６を支持するスライドブシュ９を示す。スライドブシュ９はポリアセタール（ＰＯＭ）またはポリテトラフルオロエチレンからなり、円筒形部分１０を有し、円筒形部分１０は、滑り面を形成する円錐形部分１１に移行している。円筒形部分１０の、円錐形部分１１と反対側の端部に環状突起１２を設ける。スライドブシュ９は、その軸方向孔を通って延びているチューブ導管６と固く接着または溶接されている。
【００２０】
図３に示すように、受金１３は円筒形部分１４と、スライドブシュ９の円錐形部分１１と同じ円錐部を有する円錐形部分（滑り面ともいう）１５とを備えた孔を有する。受金１３の１つの側に開口部１６が設けられている。開口部１６の幅は、スライドブシュ９の円筒形部分１０を側方から受金１３内に圧入することができ、かつ受金内に掛止固定するように寸法設定されている。スライドブシュ９の円筒形部分１０の長さは受金１３の横巾より少し大きい。
【００２１】
図５は、受金１３内に挿入された導管６のスライドブシュ９を示す。スライドブシュ９を挿入するために、円筒形部分１０は受金１３の開口部１６に導入され、スライドブシュの円錐形部分１１は受金の円錐形滑り面１５上に載せられる。この場合、受金１３は、滑り面１５が上に位置するように回転フレーム１に固定されている。スライドブシュ９は受金１３内で軸方向および半径方向で固定され、環状突起１２はスライドブシュ９が受金１３から滑り出るのを妨ぐ。
【００２２】
図６は、受金１３内に挿入されたスライドブシュ９′の別の実施形態を示す。この実施形態では、受金とスライドブシュの滑り面は、スライドブシュと受金とが円形曲線部１７に沿ってのみ接触するように形成されている。これにより支承面積は最小となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による生物学的液体、特に血液を遠心分離するためのスライドシールのない貫流遠心機の実施例の原理図である。
【図２】  チューブ導管のスライドブシュを有する導管部分の拡大図である。
【図３】  チューブ導管のスライドブシュを挿入するための受金の断面拡大図である。
【図４】  図３の受金を矢印ＩＶの方向から見た側面図である。
【図５】  受金に挿入されたチューブ導管のスライドブシュの概略図である。
【図６】  支承面が円形曲線をなしている受金とスライドブシュの滑り面の概略図である。
【符号の説明】
１ 回転フレーム
２ 機枠
３ 垂直軸
４ 遠心分離室
５ 接続箇所
６ 導管
７ 軸受
８ 側方アーム
９ スライドブシュ
１０ 円筒形部分
１１ 円錐形部分
１２ 環状突起
１３ 受金
１４ 円筒形部分
１５ 滑り面
１６ 開口部分
１７ 円形曲線部
【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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