(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転フレーム（１）を回転可能に支承する架台（５２）と、回転フレーム（１）に回転可能に支承された分離装置（３）と、分離装置（３）に第１のトルクを伝達するための第１動力伝達系と、固定接続箇所（６）から分離装置（３）の周りを通って分離装置（３）の固定接続箇所とは反対側で分離装置（３）に接続される少なくとも１つの液を供給および／または排出するための管路（７）と、回転フレーム（１）に第２のトルクを伝達するための第２動力伝達系とを有し、分離装置（３）が回転フレーム（１）と同じ方向に２倍の回転数で回転するように、分離装置（３）と回転フレーム（１）が駆動される遠心機において、
上記第１及び第２の動力伝達系が、所定の距離だけ互いに間隔を置いて配置した継手要素（１９、２０）を備え、継手要素（１９、２０）の間に継手要素（１７、１８）を継手要素（１９、２０）とは異なる回転平面内で回転するように配置し、継手要素（１９、２０）を磁気的に継手要素（１７、１８）と係合させ、磁力によって前記第１及び第２のトルクの伝達を行なうようにしたことを特徴とする遠心機。
【請求項２】
継手要素（１７〜２０）の周面に、隣接する磁石の磁極が互いに逆向きとなるように磁石（１５、１６：２３、２４）を配置したことを特徴とする請求項１に記載の遠心機。
【請求項３】
継手要素（１７〜２０）がそれぞれ個別の円板体として構成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の遠心機。
【請求項４】
複数の磁石（３６）が継手要素（３４）の側面の周縁に沿って配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の遠心機。
【請求項５】
複数の磁石（３２）が継手要素（３７、３９）のそれぞれの周囲の周縁に沿って配置されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の遠心機。
【請求項６】
継手要素（３４、３７）が,互いに垂直な２つの軸の周りに配置され、継手要素（３４、３７）は第１の動力伝達系および/または第２の動力伝達系の中に配置され、継手要素（３７、３９）に取付けられている磁石（３２）は継手要素（３７、３９）の周辺面に配置され、継手要素（３４）に取付けられている磁石（３６）は継手要素（３４）の側面に取付けられ、継手要素の周縁に沿って配置されていることを特徴とする請求項２から５のいずれか１項に記載の遠心機。
【請求項７】
磁石（７６）が円形の横断面を有する、請求項２から６のいずれか１項に記載の遠心機。
【請求項８】
磁石（６３ａ）が、短辺（６３ｄ）と長辺（６３ｃ）をもつ長方形横断面を有し、磁石（６３ａ）の長手軸線（６３ｅ）が半径方向に向うように継手要素に配置されていることを特徴とする請求項２から６のいずれか１項に記載の遠心機。
【請求項９】
継手要素（６０）の磁石（６２ａ）と（６２ｂ）との間の横方向距離（ｂ）が、前記磁石（６２ａ）と磁気的に係合して向かい合う継手要素（６１）の磁石（６３ａ）との間の縦方向距離（ａ）にほぼ等しいことを特徴とする請求項８に記載の遠心機。
【請求項１０】
分離装置（３）が、継手要素（１９）に接続され、継手要素（１９）が継手要素（１７）と磁気的に係合し、継手要素（１７）は回転フレーム（１）に回転軸で支えられて回転し、該回転軸は回転フレーム（１）の軸に対して横断方向に延びており、継手要素（１７）が継手要素（２０）と磁気的に係合し、継手要素（２０）は固定架台（５２）に固定され、継手要素（２０）が継手要素（１９）と同心に配置されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の遠心機。
【請求項１１】
継手要素（１８）が回転フレーム（１）に回転軸で支えられて回転し、該回転軸は回転フレーム（１）の軸に対して横断方向に延び、継手要素（１８）は継手要素（１７）と向き合い、継手要素（１８）は継手要素（１９）及び継手要素（２０）と磁気的に係合していることを特徴とする請求項１０に記載の遠心機。
【請求項１２】
回転フレームを回転可能に支承する架台と、回転フレームに回転可能に支承された分離装置と、分離装置に第１のトルクを伝達するための第１動力伝達系と、固定接続箇所から分離装置の周りを通って分離装置の固定接続箇所とは反対側で分離装置に接続される少なくとも１つの液を供給および／または排出するための管路と、回転フレームに第２のトルクを伝達するための第２動力伝達系とを有し、分離装置が回転フレームと同じ方向に２倍の回転数で回転するように、分離装置と回転フレームが駆動される遠心機において、
前記回転フレーム（４２）は中空軸（４３）により駆動可能であり、駆動軸（５５）が中空軸（４３）の中に同心に配置されて回転可能であり、該駆動軸（５５）は継手要素（５４）に接続され、継手要素（５３）が分離装置（４９）に接続され、分離装置（４９）は継手要素（５４）と磁気的に係合し、継手要素（５４、５３）はその周縁に磁石（５４ａ、５１）を備え、磁石（５４ａ、５１）は互いに向き合う磁石の磁極が互いに逆であるように配置されたことを特徴とする遠心機。
【請求項１３】
回転フレームを回転可能に支承する架台と、回転フレームに回転可能に支承された分離装置と、分離装置に第１のトルクを伝達するための第１動力伝達系と、固定接続箇所から分離装置の周りを通って分離装置の固定接続箇所とは反対側で分離装置に接続される少なくとも１つの液を供給および／または排出するための管路と、回転フレームに第２のトルクを伝達するための第２動力伝達系とを有し、分離装置が回転フレームと同じ方向に２倍の回転数で回転するように、分離装置と回転フレームが駆動される遠心機において、
分離装置（６８）が継手要素（６９）に接続され、継手要素（７４）が回転フレーム（６６）の中に取付けられ、継手要素（７４）の回転軸（７３）は前記回転フレーム（６６）の回転軸に平行であり、継手要素（７４）は継手要素（６９）と磁気的に係合し、継手要素（７４）の直径は継手要素（６９）の直径より大きく、回転フレーム（６６）は継手要素として設計され、継手要素（７４）は回転フレーム（６６）と磁気的に係合し、継手要素と回転フレーム（７４、６６）は磁石（７６、７７）をそれぞれ備え、磁石（７６、７７）は継手要素と回転フレームの周縁に配置され、互いに向き合う磁石（７６、７７）はその磁極が互いに逆であるように配置されたことを特徴とする遠心機。
【請求項１４】
回転フレームを回転可能に支承する架台と、回転フレームに回転可能に支承された分離装置と、分離装置に第１のトルクを伝達するための第１動力伝達系と、固定接続箇所から分離装置の周りを通って分離装置の固定接続箇所とは反対側で分離装置に接続される少なくとも１つの液を供給および／または排出するための管路と、回転フレームに第２のトルクを伝達するための第２動力伝達系とを有し、分離装置が回転フレームと同じ方向に２倍の回転数で回転するように、分離装置と回転フレームが駆動される遠心機において、
分離装置（８３）が継手要素（８４）に接続され、継手要素（８７）が回転フレーム（８１）の中に取付けられ、継手要素（８７）の回転軸は回転フレーム（８１）の回転軸と同軸であり、継手要素（８７）は継手要素（８４）と磁気的に係合し、継手要素（８９）が回転フレーム（８１）の中に取付けられ、継手要素（８９）は回転可能であり、継手要素（８９）の回転軸（９２）は前記回転枠（８１）の回転軸に平行であり、継手要素（８９）は連結棒（８８ａ、８８ｂ）を介して継手要素（８７）に接続され、回転フレーム（８１）は継手要素として設計され、回転フレーム（８１）は継手要素（８９）と磁気的に結合し、継手要素と回転フレーム（８９、８１）は磁石（９０、９１）をそれぞれ備え、磁石（９０、９１）は継手要素と回転フレームの周縁に配置され、互いに向き合う磁石（９０、９１）の磁極が互いに逆であるように配置されることを特徴とする遠心機。
【請求項１５】
分離装置が回転フレームの中に配置されている、請求項１から１４のうちのいずれか１項に記載の遠心機。
【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、特に生体液、例えば血液を遠心分離するためのスライドシールレス流動遠心機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような遠心機において、生体液は流動状態で遠心分離され、液は管路を介して、回転する遠心室に流入し若しくはそこから流出する。遠心室と管路の固定接続箇所との間の相対運動の故に管路をガイドすることには問題が多い。従来の流動遠心機は、管路の捩れまたはよじれを防止するために回転管継手を利用している。ドイツ公開公報（ＤＥ−Ａ）３２４２５４１に述べられたスライドシールレス血液遠心機では、管路が遠心室の半分の回転数を有する輪として遠心室の周りに通される。このために、遠心室に比べて半分の回転数で回転する回転フレームに管路は結合されている。遠心室および回転フレームを駆動するために、回転フレームを中空軸に結合し、この中空軸内を延びる駆動軸によって遠心室の駆動を行うことが提案される。公知の遠心機では駆動軸から遠心室にトルクを伝達するためにベルト伝動装置が使用される。ベルト伝動装置を備えた血液遠心機は米国特許４４２５１１２Ａからも公知である。国際特許ＷＯ９６／４０３２２に述べられた血液遠心機は構造がきわめてコンパクトである点で優れている。遠心室および管路連行子(line pusher) を遠心室と同じ回転方向に半分の回転数で駆動することは歯車伝動装置を介して行われる。欠点として歯車の動作騒音が比較的大きく、供血者も担当者も不快に感じることになる。更に、歯車の使用は遠心機を非常に精確に、従って手間と費用をかけて製造することを要求する。また、歯車には油をささねばならず、それによって遠心機の整備支出が高めるだけでなく、埃や汚れを集積させることにもなる。それ故に、伝動装置は完全密閉にしなくてはならないであろう。しかし伝動装置を密閉容器内に配置すると、発生する損失熱を排出するとき諸問題も生じる。更に、歯車は絶えず摩耗を受けている。ＷＯ９６／０４９９６に述べられた遠心機の遠心室が電動機の回転子として構成されている。しかしこの公知の遠心機は、管路の捩れまたはよじれの問題を生じる流動遠心機ではない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、その駆動装置が殆ど整備不要であり、高い回転数と比較的小さな駆動性能とで運転することのできる動作騒音の少ないスライドシールレス遠心機を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題の解決は、本発明によれば、請求項１もしくは１５に明示された特徴によってなされる。
【０００５】
本発明による遠心機は２つの動力伝達系を含み、第１動力伝達系は遠心室にトルクを伝達するのに役立ち、第２動力伝達系は回転フレームにトルクを伝達するのに役立つ。遠心室および回転フレームの駆動は共通の電動機または別々の電動機を介して行うことができる。
第１および／または第２動力伝達系は、トルクを伝達するために、磁力でトルクを伝達可能であるような状態にある相互に離間配置される継手要素を有する。動力の伝達は非接触式に、しかも摩耗なしに行われる。潤滑が必要でなく、そのことから埃や汚れの集積も減少する。更に、騒音の発生が少ない。液を供給および／または排出するための管路を継手要素の間の隙間に通すことができることも有利であり、こうして駆動要素の空間的配置が簡素になっている。継手要素は遠心室もしくは回転フレームと一体にしておくことができる。しかしそれらは遠心室および回転フレームから空間的に分離しておくこともでき、各継手要素から遠心室もしくは回転フレームへのトルクの伝達は磁力で噛み合った他の継手要素を介して、または構成を異にする他の伝動部材を介して行うことができる。磁石は継手円板の上面または下面に固着しておくことができるが、しかし継手円板内に組み込み、もしくは遠心室の一体な構成要素としておくこともできる。平滑な表面を達成するために磁石間の隙間は例えばシーリング材を充填しておくことができる。
特に、１つの継手要素の隣接する磁石の磁極が互いに逆向きとなるように１つの円周上に配置される磁石を継手要素が有するときには、比較的大きなトルクを伝達することができることが実験で判明した。これらの磁石は好ましくは永久磁石である。しかし、トルクを伝達するのに電磁石も原理的には使用することができる。
【０００６】
継手要素は継手円板の態様で構成しておくことができる。遠心機の好ましい実施態様では、共通の軸線の周りを回転可能に支承され、継手円板の態様で構成された２つの継手要素が第１および／または第２動力伝達系内に設けられており、磁石は継手要素の上面または下面上で円周に沿って向き合わせて配置されている。このような配置は動力伝達系の軸が一直線に並んでいるときにトルクを伝達するのに役立つ。
意外なことに、継手円板が２本の平行な軸線の周りを回転可能に支承され、磁石が継手要素の上面または下面上で円周の一部に沿ってのみ向き合わせて配置されているときでも、比較的大きなトルクの伝達が可能であることが判明した。このような配置は軸が一直線に並んでいないときにトルクを伝達するのに役立つ。
【０００７】
しかし継手要素は歯車の態様にしたがって構成することもできる。好ましい実施態様では、互いに直交する軸の周りを回転可能に支承される２つの継手要素が遠心機の第１および／または第２動力伝達系内に設けられている。その継手要素はその円錐面に磁石が配置される円錐台体として構成しておくことができ、または、継手要素は円板体として構成しておくことができ、その際磁石はその上面または下面に配置されている。
【０００８】
特に好ましい実施態様では、磁石が短辺と長辺とを備えた矩形横断面を有する。円板状継手要素に磁石は、好ましくはその長軸線が半径方向に延びるように配置されている。この配置は、小さいオフセット角において特別大きなトルクの伝達を可能とする。１つの継手要素の磁石間の横方向距離は、一方の継手要素の磁石とこの一方の継手要素が磁力で噛み合っている他方の継手要素の反対側の磁石との間の距離に横方向距離が実質的に一致するときに最適である。
【０００９】
しかし同じ原理、つまり磁気結合原理に基づく血液遠心機の別の実施態様では、遠心機は、第１、第２磁界を発生するためのコイル配置を備えた固定子と、固定子の第１磁界によって回転フレームが駆動可能であるように回転フレームを磁力で結合するための手段と、固定子の第２磁界によって遠心室が駆動可能となるように遠心室を磁力で結合するための手段とを含む。固定子の磁界は、遠心室が回転フレームと同じ回転方向に倍の回転数で駆動されるように構成されている。
この選択的な実施態様の決定的利点は構造が特別コンパクトであることにある。それは更に、動作騒音が少なく、殆ど整備不要である点で優れており、高い回転数と比較的僅かな駆動性能でも運転することができる。
【００１０】
遠心機の回転フレームは好ましくは上側支持板と下側支持板とを有し、その遠心室は回転可能に上側支持板で支承され、その固定子は遠心室と下側支持板との間に配置されている。遠心室に接続される管路は遠心室と固定子との間の空隙を通して固定接続箇所へと導くことができる。
回転フレームもしくは遠心室を磁力で結合するための手段は、好ましくは、回転フレームもしくは遠心室に配置される永久磁石であり、これらの永久磁石は遠心室の下面に、もしくは回転フレームの下側支持板に、円周方向で配設されており、互いに隣接する磁石の磁極は互いに逆向きである。遠心室もしくは回転フレームの駆動はコイル要素によって発生される回転磁界によって行われる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図面を参考にしながら本発明の幾つかの実施態様を以下に詳しく説明する。
図１は、生体液、特に血液を遠心分離するためのスライドシールレス遠心機の第１実施態様を略図で示す。この遠心機は、下側支持板１ａと上側支持板１ｂと２つの横部品１ｃ、１ｄとを備えた回転フレーム１を有する。この回転フレーム１が電動機２によって駆動され、その出力軸２ａは回転フレームの下側支持板１ａに結合されている。回転フレーム１内に配置された分離装置（遠心室）３がフレーム１の垂直回転軸線の周りに回転可能である。遠心室３はその上面に、軸４を設け、この軸は、上側支持板１ｂに設けられた軸受５で支承されている。遠心室３は上側支持板１ａの上方に配置することもできる。
【００１２】
撓み管路７が固定接続箇所６から遠心室３の周りを通って遠心室３の下面に接続されている。この管路７内には、血液もしくは血液成分を遠心室３に供給し、もしくは遠心室から排出するための単数または複数のチューブをまとめて配置することができる。管路７は回転フレーム１の通路８を通っている。回転フレーム１の横部品１ｄに管路支え９が設けられ、その端部にハト目(eye) １０が形成され、このハト目内に管路７が固定されている。しかし管路７は回転フレーム１に結合することなく、緩く通しておくこともできる。
【００１３】
回転フレーム１の横部品１ｃ、１ｄに設けられた軸受１１、１２内に低い円錐台形の２つの支持円板１３、１４が共通の水平軸線の周りに回転可能に支承されており、それらの円錐面１３ａ、１４ａに永久磁石１５、１６が一定間隔で固着されている。支持円板１３、１４自体は好ましくは強磁性体からなる。磁石１５、１６は支持円板１３、１４の円錐面１３ａ、１４ａに、１つの支持円板において隣接する磁石の磁極が互いに逆向きとなるように配置されている。磁石１５、１６を備えた支持円板１３、１４は歯車の様に構成される第１と第２の継手要素１７、１８であり、他の継手要素２１、２２と磁力で噛み合って伝動装置（動力伝達系）を形成している。
【００１４】
回転フレーム１の横部品１ｃ、１ｄに軸受１１、１２によって回転可能に支承される継手要素１７、１８は、一方では遠心室３の下面に固着される第３の継手要素１９に、他方では固定架台５２に結合された第４の継手要素２０に、磁力で噛み合っている。垂直な継手要素１７、１８の支持円板１３、１４がそれぞれ偶数個の磁石を担持する一方、水平な継手要素１９、２０の強磁性支持円板２１、２２の円錐面２１ａ、２２ａにはそれぞれ同じ偶数個の永久磁石２３、２４を一定間隔で円周方向に分布して固着されている。
【００１５】
遠心室３および回転フレーム１の駆動装置は以下の如くに作動する。
電動機２が回転フレーム１を回転数ｎで駆動する。捩り剛性のある継手要素２０に磁力で噛み合う継手要素１７、１８は、回転フレーム１が回転することによって逆回転方向に駆動される。これら継手要素１７、１８は、遠心室３に結合された継手要素１９を同じ回転方向に、但し倍の回転数で駆動する。こうして、回転フレーム１が管路７を遠心室３の半分の回転数で遠心室の周りを移動するので、管路のよじれは避けられる。
【００１６】
図２は遠心機の第２実施態様を略図で示す。この実施例が図１の実施態様と相違する点は、継手要素の支持円板が円筒形であり、１つの垂直継手要素のみが回転フレームの横部品で支承されており、その回転フレームは垂直継手要素と反対の側で開口している。横方向で開口したこの回転フレームは遠心室内での界面の監視を容易にする。
【００１７】
この実施態様では回転フレーム２５がフレーム下半部２６とフレーム上半部２７とからなり、そのフレーム上半部２７は軸の周りを揺動可能なフレーム下半部２６に固着されており、回転フレーム２５は一方が開放されている。
【００１８】
フレーム上半部２７に設けた軸受２８内に遠心室３０の軸２９が回転可能に支承されており、遠心室３０に水平支持円板３１が結合されている。この水平支持円板３１の円周面に磁石３２が一定間隔で円周方向に分布させて固着されている。フレーム下半部２６に設けた軸受３５内に垂直継手要素３４の支持円板３３が回転可能に支承され、支持円板３３はその表面に円周面に沿って一定間隔で磁石３６を担持している。垂直継手要素３４は、一方では遠心室３０に取付けられた継手要素３７と、他方では遠心室３０の継手要素３７と同様に構成されて固定架台３８に固着された継手要素３９とに磁力で噛み合っている。
【００１９】
電動機４０の出力軸４１は回転フレーム２５のフレーム下半部２６に固着されている。遠心室３０および回転フレーム２５の駆動は同じ電動機４０で行われる。電動機４０が回転フレーム２５を回転数ｎで駆動すると、遠心室３０は同じ回転方向に２倍の回転数２ｎで回転する。液を遠心室に供給し、もしくはそこから排出するための管路は図２には示してはない。
【００２０】
図３は継手要素が継手円板として構成されている遠心機駆動装置の原理図である。
回転フレーム４２は、図示されていない架台で垂直軸線の周りを回転可能に支承されている。回転フレーム４２の下側支持板４２ａに固着される中空軸４３がベルトプーリ４４を担持している。このベルトプーリ４４から駆動ベルト４５が、電動機４７の出力軸４６に固着されるベルトプーリ４８に掛けられている。
図１、図２を参考に述べた実施例におけると同様に、遠心室４９は回転フレーム４２の上側支持板４２ｂに設けられる軸受５０ａで回転可能に支承されている。遠心室４９の下面には円板状支持板５０が固着されている。この支持板５０に磁石５１を一定間隔で円周方向で分布させて、隣接する磁石の磁極が互いに逆向きとなるように取付けられている。磁石５４ａを有する同一構造の第２継手円板５４が第１継手円板５３に磁力で噛み合って、駆動軸５５に固着されている。
【００２１】
駆動軸５５は回転フレーム４２の中空軸４３内を延び、中空軸４３に嵌め込まれた軸受５６内で回転フレーム４２の軸線の周りを回転可能に支承されている。駆動軸５５が担持しているベルトプーリ７９から駆動ベルト５７が電動機４７の出力軸４６に固着されるベルトプーリ５８に掛けられている。中空軸４３のベルトプーリ４４は駆動軸５５のベルトプーリ７９の倍の直径を有する。一方、電動機４７の出力軸４６に固着されるベルトプーリ４８、５８は同じ直径を有し、その結果、回転フレーム４２は継手円板５４の駆動軸５５の半分の回転数で同じ回転方向に駆動される。この場合、駆動軸５５に固着された継手円板５４は遠心室４９に取付けられた継手円板５３に磁力で噛み合って、遠心室を回転フレームの倍の回転数で同じ回転方向に駆動する。血液もしくは血液成分を遠心室に供給し、もしくはそこから排出するための管路５９は継手円板５３、５４の間の空隙を通って固定接続箇所５９ａへ導通している。
【００２２】
磁力で噛み合った２つの継手要素６０、６１の断面を図４ａに示す。図４ｂは一方の継手円板６１を平面図で示す。上側継手円板６０の支持板６２の下面に磁石６２ａ、６２ｂが一定間隔で円周方向に配設されており、隣接する磁石の磁極は互いに逆向きである。継手要素６１の支持円板６３がその上面で磁石６３ａ、６３ｂを担持している。磁極は図４ａ，図４ｂに北極Ｎと南極Ｓで示してある。継手要素６０、６１が磁力で噛み合っているとき、両方の支持円板の磁石は逆極性の磁石がそれぞれ向き合うように配列されている。磁石が長辺６３ｃと短辺６３ｄとを備えた矩形横断面を有するときには、僅かなオフセット角で特別大きなトルクを伝達することができることが実験で判明した。
【００２３】
磁石はその長軸線６３ｅが支持円板６３の中心６１ａで交差するように円周面に沿って支持円板上に配置されている。相向き合う継手要素６０、６１の磁石間の距離ａが継手円板の隣接する磁石間の距離ｂに実質的に等しいときには、トルクの伝達は最適である。
【００２４】
図５ａと図５ｂは血液遠心機の他の実施態様を略図で示す。この血液遠心機は固定架台６５と回転フレーム６６とを有し、このフレームは円筒形フレーム下半部６６ａとフレーム下半部６６ａよりも小さな直径を有する円筒形フレーム上半部６６ｂとからなる。フレーム下半部６６ａは玉軸受７２によって垂直軸の周りを回転可能に固定架台６５で支承されている。フレーム上半部６６ｂが遠心室６８を収容しており、この遠心室の軸６８ａは回転フレーム６６の上側板に設けられた玉軸受７０によってフレームの軸の周りを回転可能に支承されている。支持円板の態様で構成される継手要素６９が遠心室６８の下面に固着されている。この継手要素６９は円筒形強磁性の支持円板６４を有し、偶数の、例えば円板状の磁石６４ａは一定間隔で円周方向で交互に極性Ｎ、Ｓを有してこの支持円板の下面に配設されている（図５ｂ）。血液もしくは血液成分を供給し、もしくは排出するための管路７１はフレームの横方向開口を通って固定接続箇所へと延びている。
【００２５】
固定架台６５の軸受６７内で支承される駆動軸７３は、図示しない駆動装置の電動機によって駆動される。フレーム６６の回転軸に対して横にずらして配置される駆動軸７３は、継手円板の態様に構成されてフレーム下半部６６ａ内に配置される第２継手要素７４に結合されている。この第２継手要素７４は第１継手要素６９の支持円板６４よりも直径の大きい強磁性の支持円板７５を有する。その上面にある偶数の磁石７６はその数が磁石６４ａの数よりも５０％多い。一方、第２継手要素７４はその円周面の一部にわたって第１継手要素６９に磁力で噛み合っている。他方で第２継手要素７４はその円周面の一部にわたって回転フレーム６６に磁力で噛み合っており、回転フレームの円周面に、第１継手要素６９の磁石６４ａの２倍の数の磁石７７が、一定間隔で、互いに隣接する磁石の磁極Ｎ、Ｓが互いに逆向きとなるように固着されている。
【００２６】
上記遠心機の駆動装置は以下のように作動する。
回転数１．５ｎで駆動される第２継手要素７４は、一方では遠心室６８に結合された第１継手要素６９を回転数２ｎで駆動し、他方では回転フレーム６６を回転数ｎで遠心室６８と同じ回転方向に駆動する。
【００２７】
図６ａと図６ｂは血液遠心機の他の実施態様を示す。
この血液遠心機は固定架台８０と回転フレーム８１とを有する。フレーム下半部８１ａは玉軸受８２によって垂直軸の周りを回転可能に固定架台８０で支承されている。フレーム上半部８１ｂは回転可能にフレーム下半部８１ａに取付けられ、または回転フレーム下半部と一体に形成され、遠心室８３を収容する。この遠心室の軸８４ａは回転フレーム８１の上側板に設けた軸受けによって回転可能に支承されている。
遠心室の下面に固着された第１継手要素８４は偶数の磁石８５を有する継手円板として構成されている。血液もしくは血液成分を供給し、もしくは排出するための管路８６は、回転フレーム８１の横方向開口を通して固定接続箇所へと導通されている。第１継手要素８４と同じ直径の第２継手要素８７が第１継手要素８４から距離を置いて、フレームの回転軸の周りを回転可能にフレーム８１の中間壁８１ｃで支承されている。第２継手要素８７は２つの連結棒８８ａ、８８ｂによって、同じく継手円板として構成される第３継手要素８９に結合されている。連結棒８８ａ、８８ｂは、一方では円周の相対する２点で第２継手要素８７に関節式に結合され、他方では同一直径の円周の相反する２点で第３継手要素８９に関節接続されている（図６ｂ）。第３継手要素８９はその下面に偶数の磁石９０を有し、その円周面の一部にわたって回転フレーム８１に磁力で噛み合っている。そのために、磁石９０の倍の数の磁石９１が一定間隔で円周方向に配設してこの回転フレームの下側板に固着されている。第３継手要素８９は駆動軸９２に結合されており、この駆動軸９２は図示しない駆動装置の電動機によって駆動される。
【００２８】
この血液遠心機の駆動装置は以下のように作動する。
第３継手要素８９に結合される駆動軸９２は回転数２ｎで駆動される。第３継手要素８９は一方では回転フレーム８１を回転数ｎで駆動し、他方では連結棒８８ａ、８８ｂを介して第２継手要素８７を回転数２ｎで駆動する。第２継手要素自体は遠心室８３に結合された第１継手要素８４をフレーム８１の倍の回転数２ｎで同じ回転方向に駆動する。
【００２９】
図７は血液遠心機の選択的な実施態様を略図で示す。この血液遠心機は架台１３０を有し、その架台に回転フレーム１３１が回転可能に支承されている。回転フレーム１３１は、１つの下側支持板１３１ｂおよび２つの横壁１３１ｃ、１３１ｄを備えたフレーム下半部１３１ａと、１つの上側支持板１３１ｆおよび２つの横壁１３１ｇ、１３１ｈを備えたフレーム上半部１３１ｅとからなる。この回転フレームは２つの相対する側で開口している。下側支持板１３１ｂは、架台１３０からフレーム１３１内に延びる垂直軸１３２に、ころ軸受１３３によって回転可能に支承されている。遠心室１３５は上側支持板１３１ｆに設けたころ軸受１３４によって回転フレームの軸の周りを回転可能に支承されている。永久磁石１３６を円周上で一定間隔を置いて円周方向で分布させて遠心室１３５の下面に固着し、その際に隣接する磁石の磁極は互いに逆向きである。その限りではこの遠心室の構造は前記遠心室と同じである。
【００３０】
固定接続箇所１３７から撓み管路１３８が遠心室の周りに通って、遠心室の下面に接続されている。血液もしくは血液成分を遠心室１３５に供給し、もしくはそこから排出するための単数または複数のチューブをこの撓み管路１３８内にまとめておくことができる。管路１３８は回転フレーム１３１の横方向の開口内を延びている。回転フレーム１３１の横壁１３１ｈに取付けられた管路支え１３９の端部がハト目１４０となっており、このハト目内で管路が固定されている。しかし管路１３８は回転フレーム１３１に結合することなく、緩く通しておくこともできる。
【００３１】
架台１３０の垂直軸１３２に固着された板１４１がコイル配置１４２を担持している。この板１４１の上面に第１コイル１４２ａが固着され、板の下面に第２コイル１４２ｂが固着されている。両コイル１４２ａ、１４２ｂは電気結線１４３を介して血液遠心機の架台１３０内の制御装置１４４に接続されている。
【００３２】
第２コイル１４２ｂから距離を置いて、回転フレーム１３１の下側支持板１３１ｂに他の永久磁石１４５が円周上で一定間隔を置いて円周方向で配設されており、隣接する磁石の磁極は互いに逆向きである。
【００３３】
この血液遠心機は以下のように作動する。
第１コイル１４２ａが第１の回転磁界を発生し、その結果遠心室１３５が駆動され、第２コイル１４２ｂは回転フレーム１３１を駆動する第２の回転磁界を発生する。第１、第２コイル１４２ａ、１４２ｂは、遠心室１３５が回転フレーム１３１と同じ回転方向で２倍の回転数２ｎで駆動されるように制御装置１４４によって制御される。回転フレームから横に引き出される管路１３８は遠心室の周りをその半分の回転数で回転するので、管路のよじれは防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  遠心機の第１実施態様の略図であり、その継手要素はあたかも歯車の様に構成されている。
【図２】  遠心機の第２実施態様の略図であり、その継手要素は歯車の様に構成されている。
【図３】  遠心機の第３実施態様の略図であり、その継手要素は継手円板の態様にしたがって構成されている。
【図４】  図４ａは、継手円板上の磁石の配置を示す側面図である。図４ｂは、継手円板上の磁石の配置を示す平面図である。
【図５】  図５ａは、遠心機の第４実施態様の略図であり、その継手要素は継手円板の態様にしたがって構成されている。図５ｂは、図５ａの遠心機の継手円板上の磁石の配置を具体的に説明するための原理図である。
【図６】  図６ａは、遠心機の第５実施態様の略図であり、その継手要素は継手円板の態様にしたがって構成されている。図６ｂは、図６ａの遠心機の継手円板上の磁石の配置を具体的に説明するための原理図である。
【図７】  遠心室と回転フレームが回転磁界によって駆動される血液遠心機の実施態様を示す略図である。
【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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