(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータの出力回転軸に接続され、分離する試料を保持するロータと、前記ロータを収容し、上面に開口部を有するロータ室と、前記ロータ室の開口部を開放又は閉塞するために該開口部に開閉自在に設けられたドアと、前記ドアの開閉を制限するドアロック機構と、前記モータ巻線に駆動電力を供給するモータ駆動回路と、前記ドアロック機構及び前記モータ駆動回路を制御する制御回路装置と、前記ロータ室、前記ドアロック機構、前記モータ駆動回路、及び前記制御回路装置を収納する筐体とを有する遠心分離機において、
前記モータ駆動回路は、交流電源の電圧を直流に変換するコンバータと、
該コンバータの直流出力電圧を交流電圧に変換して前記モータ巻線に供給するインバータとを有し、
前記コンバータとインバータとの間の電力供給線路中に、開閉装置を設け、
前記制御回路装置は、前記ドアロック機構が前記ドアをロックしていないとき、前記開閉装置を非導通とするように制御することを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
前記コンバータと前記インバータとの間にコンデンサを有し、前記開閉装置は、前記コンデンサの前段に接続されていることを特徴とする請求項１記載の遠心分離機。
【請求項３】
前記コンバータと前記インバータとの間にコンデンサを有し、前記開閉装置は、前記コンデンサの後段に接続されていることを特徴とする請求項１記載の遠心分離機。
【請求項４】
前記モータのモータ巻線は３相結線より構成され、前記インバータは前記モータ巻線へ３相の交流電力を供給することを特徴とする請求項１に記載された遠心分離機。
【請求項５】
前記モータは、３相誘導モータより構成されたことを特徴とする請求項４に記載された遠心分離機。
【請求項６】
前記制御回路装置は、前記モータ駆動回路を制御していないとき、前記開閉装置を非導通とするように制御することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一つに記載された遠心分離機。
【請求項７】
前記モータはモータハウジングを備え、該モータハウジングは、前記筐体から電気的に分離されて、該筐体内に収納されていることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一つに記載された遠心分離機。
【請求項８】
前記ロータは金属材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れか一つに記載された遠心分離機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心分離機の電気的安全性を確保するための構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遠心分離機は、分離すべき試料をチューブやボトルを介して保持させたロータをロータ室（回転室）の中に収容し、ドアによってロータ室の開口部を密閉した状態で、モータ等の駆動装置によって、ロータを高速に回転させることによって、ロータに保持された試料の分離、精製等を行うものである。ロータの回転速度は用途によって異なり、最高回転速度が数千回転（ｒｐｍ）程度の比較的低速のものから、最高回転速度が１５万回転（ｒｐｍ）程度の高速のものまで、幅広い回転速度をもつ製品群が一般に提供されている。
【０００３】
周知の遠心分離機の構成図を図８に示す。遠心分離機は、回転駆動源であるモータ５の筐体となるモータハウジング５ａと、モータ５の出力回転軸（シャフト）５ｂと、出力回転軸５ｂに固定され、分離する試料を保持するロータ１と、ロータ１を収容し、上面に開口部２ａを有するロータ室２と、ロータ室２の開口部２ａに開閉自在に設けられたドア３と、ドア３の開閉を制限するドアロック機構４と、前記ドアの開閉を検出するドア開閉検出器１２と、モータ５を駆動するモータ駆動回路１５と、ドア開閉検出器１２の信号を入力しモータ駆動回路１５を制御する制御回路装置６０とを備え、モータ５、ロータ室２、ドアロック機構４、モータ駆動回路１５、及び制御回路装置６０は筐体（フレーム）１０に収納されている。
【０００４】
かかる遠心分離機において、ロータ室２のドア３を開けたときに、モータ５の回転軸５ｂや、回転軸５ｂと電気的に導通しているロータ１に使用者が接触することがある。このため、一般にモータ５の巻線と回転軸５ｂの間に電気的な絶縁層を施して感電を防止することが行われている。
【０００５】
更に、万が一そのような絶縁層が絶縁破壊しても回転軸５ｂに電圧を発生させないために、図９に示すように、シャフト５ｂと電気的に導通しているモータ５のハウジング５ａを電気的に接地接続することにより感電防止手段を二重化している。通常、遠心分離機の筐体１０は接地接続線９によりアースＥに接地されているので、モータハウジング５ａの接地接続線８は、モータハウジング５ａの付近に位置する遠心分離機の筐体１０の一部に電気的接続することが行われている。なお、遠心分離機の漏洩電流は、ＪＩＳ（日本工業規格）やＩＥＣ（国際電気標準会議）などで規定された安全規格により、人体に重大な影響を及ぼさない所定の漏洩電流以下（例えば、３．５ｍＡ以下）に制限され、更に使用者が接触する可能性のある遠心分離機の部材に対しては複数の感電防止手段を設置することが義務付けられている。感電防止手段として絶縁を使用する場合は、その絶縁部に高い耐電圧（例えば、１３００V以上）を有することも規定されている。
【０００６】
しかしながら、モータ５の構造或いはモータ駆動回路１５の回路構成によっては、上記した漏洩電流を制限値以内に低減することが困難な場合がある。この場合、一般的且つ確実な漏洩電流低減手段として図８に示すように、絶縁トランス１３の使用が行われる。或いは、接地接続線８（図９参照）が漏洩電流の経路である場合は、接地接続線８を削除した上で、更に他の安全性を確保する手段として、モータの筐体５ａ自体を巻線に対して絶縁層で二重絶縁又は強化絶縁する方法が行われる場合もある。
【０００７】
なお、上記従来技術に関し、モータの回転子巻線と回転軸の間に電気的な絶縁層を施して感電を防止する技術、又はモータの筐体も絶縁物で構成した、所謂、二重絶縁の技術が下記特許文献１に示されている。また、絶縁トランスによる漏洩電流の防止技術に関しては、下記特許文献２に示されている。
【０００８】
更に、遠心分離機において、モータの回転軸に取付けられる遠心分離用ロータを絶縁物で構成することによって、使用者がロータ等へ触れた場合の安全性を確保する技術が下記特許文献３に示されている。
【０００９】
また、特許文献４には、遠心分離機において、商用交流電源に電気的接続されるモータ駆動回路を含む制御回路装置とモータ巻線との間のモータ駆動電源系の線路中に開閉装置を挿入し、使用者が遠心分離機のロータ室のドアを開放した時などロータ等へ触れ得る状態のときに制御回路装置によって開閉装置を非導通とすることによって安全性を確保する技術が開示されている。
【００１０】
【特許文献１】実公昭６０−２０７５３号公報
【特許文献２】特開平９−１８７４２８号公報
【特許文献３】特開２００１−８７６７７号公報
【特許文献４】特開２００６−１９８５６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した絶縁トランス１３を使用した構造、及びモータ５の二重絶縁又は強化絶縁した構造は、コスト増加を招くという問題がある。また、上記特許文献３に記載された技術では、ロータの加工材料が絶縁物という制約があり、一般に使用されている金属材料のロータを遠心分離機本体に組合せることが困難となる。
【００１２】
また、上記特許文献４にはモータ駆動電源系の線路中に開閉装置を挿入するという技術思想が開示されているものの、駆動モータとして三相誘導モータを使用した具体例については、モータ巻線への駆動出力回路中に開閉装置を３回路使用した例のみが開示されている。このような開閉装置を駆動出力回路中に３回路使用する技術では、モータ駆動回路の電力変換回路又はその制御回路が通電された状態を維持するため、待機電力消費の低減ができないという欠点があった。
【００１３】
従って、本発明の目的は、上記したコスト高の絶縁トランスの使用やモータの二重絶縁構造又は強化絶縁構造の使用をすることなく、比較的簡単な構成により漏洩電流の低減と感電防止手段の二重化を図った遠心分離機を提供することにある。
【００１４】
本発明の他の目的は、モータ駆動電源系の電力供給線路中に挿入する電源遮断用の開閉装置を２回路以下としてコストを更に低減し、且つ待機電力の低減を図った遠心分離機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本願発明者は、次のような遠心分離機の特殊性について着眼し発明を構成した。即ち、遠心分離機は、通常、運転時の万が一の機械的な破損等に対する安全確保のために、運転中はロータ室のドアをロックしてドアが開かないように構成される。従って、遠心分離機の使用者は、ドアの閉塞によって運転中のモータの回転軸やロータに接触することができないので、モータ又はロータへの接触による感電を防止することができる。これによって、運転中において、モータハウジングに感電防止手段が講じられたことになる。一方、遠心分離機が停止しているときは、使用者がドアを開けてロータなどに接触することができるので、電気的な安全確保のために二重絶縁や強化絶縁構造を持たないモータハウジングにおいては接地接続が必要となる。しかし、停止中は、モータを回転させる必要がないので、モータ駆動回路を電源から切り離すことによって感電防止手段とすることができる。従って、運転中、停止中のどちらの場合にも、モータの巻線と回転軸の間に設けられている絶縁構造と併せて複数の感電防止手段を実現することができる。更に、モータ駆動回路の電源を切り離すにあたっては、モータ駆動回路の電力変換回路より商用電源に近い回路部分で切り離すことによりモータ駆動回路の待機電力も低減できると考えた。本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を説明すれば、以下の通りである。
【００１６】
前記目的を達成するために本発明は、モータの出力回転軸に接続され、分離する試料を保持するロータと、前記ロータを収容し、上面に開口部を有するロータ室と、前記ロータ室の開口部を開放又は閉塞するために該開口部に開閉自在に設けられたドアと、前記ドアの開閉を制限するドアロック機構と、前記モータ巻線に駆動電力を供給するモータ駆動回路と、前記ドアロック機構及び前記モータ駆動回路を制御する制御回路装置と、前記ロータ室、前記ドアロック機構、前記モータ駆動回路、及び前記制御回路装置を収納する筐体とを有する遠心分離機において、前記モータ駆動回路は、交流電源の電圧を直流に変換するコンバータと、該コンバータの直流出力電圧を交流電圧に変換して前記モータ巻線に供給するインバータとを有し、前記コンバータとインバータとの間の電力供給線路中に、開閉装置を設け、前記制御回路装置は、前記ドアロック機構が前記ドアをロックしていないとき、前記開閉装置を非導通とするように制御することに一つの特徴を有する。
【００１７】
本発明の他の特徴は、前記コンバータと前記インバータとの間にコンデンサを有し、前記開閉装置は、前記コンデンサの前段に接続されていることにある。
【００１８】
本発明の更に他の特徴は、前記コンバータと前記インバータとの間にコンデンサを有し、前記開閉装置は、前記コンデンサの後段に接続されていることにある。
【００１９】
本発明の更に他の特徴は、前記モータのモータ巻線は３相結線より構成され、前記インバータは前記モータ巻線へ３相の交流電力を供給するようにしたことにある。
【００２０】
本発明の更に他の特徴は、前記モータを３相誘導モータより構成したことにある。
【００２１】
本発明の更に他の特徴は、前記制御回路装置は、前記モータ駆動回路を制御していないとき、前記開閉装置を非導通とするように制御することにある。
【００２２】
本発明の更に他の特徴は、前記モータはモータハウジングを備え、該モータハウジングは、前記筐体から電気的に分離されて、該筐体内に収納されることにある。
【００２３】
本発明の更に他の特徴は、前記ロータを金属材料で形成したことにある。
【発明の効果】
【００２４】
上記本発明の構成によれば、電気的に導通又は非導通する開閉装置が前記モータ駆動回路への電力供給線路中に挿入されるので、接続する開閉装置の個数を減少させ、若しくはその構造を簡単なものとすることができる。これにより、電力供給線路中に挿入する電源遮断用の開閉装置を２回路以下としてコストを低減し、且つモータ駆動回路の待機電力を低減することができる。
【００２５】
上記本発明の構成によれば、電気的に導通又は非導通する開閉装置が前記モータ駆動回路への電力供給線路中に電気的接続され、遠心分離機のドアが開放されて、使用者がロータやモータ回転軸に接触可能な状態にあるときは、該開閉装置を非導通とすることにより、モータの絶縁と併せた感電防止手段の二重化を図ることができる。これにより、従来のような絶縁トランスの追加や、モータの二重絶縁又は強化絶縁を不要とし、簡単な構成でコスト低廉な遠心分離機を提供することができる。一方、モータを運転するときは該開閉装置を導通とするが、遠心分離機のドアが閉塞され使用者がロータやモータ回転軸に接触できないように該ドアをロックするので、モータの絶縁と併せた感電防止手段の二重化を図ることができる。
【００２６】
また、上記本発明の構成によれば、開閉装置として特に電磁開閉器を用いることができるので、その電磁開閉器の非導通時において、感電防止手段として開閉端子間に必要となる高い耐圧電圧（例えば１３００Ｖ以上）を容易に得ることができる。且つトランジスタなどの電子的スイッチによる開閉装置に比べ、開閉端子間の浮遊容量（ストレイ容量）を小さくできるので、停止中のロータやモータの回転軸に使用者が接触した際に発生する漏洩電流をＪＩＳやＩＥＣの安全規格が定める値以下に抑制することも容易となる。
【００２７】
本発明の上記及び他の目的、並びに本発明の上記及び他の新規な特徴は、以下の本明細書の記述及び添付図面より更に明らかにされる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、繰返しの説明を省略する。また、上記背景技術と同一機能を有する部材についても、背景技術と同一の符号を付してある。
【００２９】
図１及び図２は、本発明の実施形態に係る遠心分離機の構成図を示し、特に、図１は開閉装置７が非導通状態となって、モータ５が停止され、ロータ１が回転していないときの状態図、図２は開閉装置７が導通状態となって、モータ５が回転して、ロータ１が回転しているときの状態図をそれぞれ示す。また、図３は、図１に示す構成図における要部回路図の第１の実施例を示す。
【００３０】
遠心分離機１００は、筐体（フレーム）１０を備え、その内部に組立てられ、収納された、回転駆動源であるモータ５を有する。モータ５は、金属材料のハウジング（筐体）５ａと、モータハウジング５ａから突出する金属材料から成る出力回転軸（シャフト）５ｂと、出力回転軸５ｂに回転駆動力を与えるためにモータハウジング５ａに内蔵されたモータ巻線（界磁巻線）５ｃと、を有する。
【００３１】
更に、遠心分離機１００は、モータ５の出力回転軸５ｂに固定され、遠心分離する試料を保持する金属材料（例えば、アルミニウム合金）のロータ１と、ロータ１を収容し、上面に開口部２ａを有するロータ室２と、筐体１０内に形成されたロータ室２の開口部２ａに開閉自在に設けられたドア３と、ドア３の開閉を制限するドアロック機構４と、ドア３の開閉を検出するドア開閉検出器１２と、モータ５を駆動するモータ駆動回路１５と、商用交流電源１１よりモータ駆動回路１５への電力供給線路Ｌ（図３のＬ１〜Ｌ４を含む）に電気的接続された開閉装置７と、モータ駆動回路１５、ドアロック機構４、及び開閉装置７を制御する制御回路装置６１と、を備える。なお、本発明において、モータハウジング５ａを筐体１０に電気的接続するための接地接続線（図９の接続線８に該当するもの）は不要となる。
【００３２】
モータ駆動回路１５は、入力交流電源（商用電源）１１の出力電圧又は電源周波数などを変換する電力変換回路１５ｄを含んでいる。本実施形態では、後述するように、電力変換回路１５ｄとして、コンバータ１５ｃによって直流電源が入力されるインバータ１５ｄから構成される。
【００３３】
モータ５は、図３に示すように、例えば、モータ巻線５ｃがスター結線又はデルタ結線を持ち、３相交流電力が供給される３相誘導モータによって構成される。本発明は、特に、モータ５として多相モータを適用する場合に著しい効果を奏する。
【００３４】
図３において、モータ５は、３００Ｖの３相交流電源で起動する３相誘導モータから構成され、モータ５の巻線５ｃと鉄心（図示なし）の間、又は回転軸５ｂの外周面等には絶縁層が形成されている。モータ巻線５ｃは、図示されていないが、周知のスター結線から成り、モータ巻線５ｃの三本の入力側には、モータ駆動回路１５によって形成される３相交流電源が供給される。
【００３５】
モータ駆動回路１５は、入力交流電源（商用電源）１１に対してブリッジ接続された４個の整流ダイオードＤｉを含む整流回路１５ａ及び平滑回路１５ｂから成るコンバータ１５ｃと、コンバータ１５ｃの直流出力を３相の交流出力へ変換するインバータ（電力変換回路）１５ｄとを具備する。
【００３６】
コンバータ１５ｃは、交流電力供給線路Ｌ１、Ｌ２を直流電力供給線路Ｌ３、Ｌ４に変換する。即ち、コンバータ１５ｃの交流電力供給線路Ｌ１、Ｌ２に供給される交流電源１１は、例えば、商用交流電源１００Ｖ又は２００Ｖ（５０／６０Ｈｚ）から成り、コンバータ１５ｃは、整流回路１５ａ及び平滑回路１５ｂによって交流電源１１を直流に変換し、直流電力供給線路Ｌ３、Ｌ４を介してインバータ１５ｄに直流電源を供給する。ここで、直流電力供給線路Ｌ３、Ｌ４とは、コンバータ１５ｃを形成する整流回路１５ａの整流出力を平滑回路１５ｂに供給する供給線路も含み、本発明によれば、図６及び図７の他の実施例に示すように、開閉装置７は、直流電力供給線路Ｌ３、Ｌ４中に電気的接続してもよい。
【００３７】
インバータ１５ｄは、コンバータ１５ｃの直流出力電圧を、例えば、３相交流電源３００Ｖ（５Ｈｚ〜２．６ｋＨｚ）に変換し、３相のモータ巻線５ｃに３相交流電力を供給する。インバータ１５ｄは、３相ブリッジ形式に接続されたバイポーラトランジスタ又はＩＧＢＴ（絶縁ゲートバイポーラトランジスタ）等の６個のスイッチング素子Ｔｒから構成される。各スイッチング素子Ｔｒのコレクタ又はエミッタは、スター結線されたモータ巻線の３相巻線に接続され、そのベース又はゲートは、インバータ駆動回路１５ｆに接続される。これによって、６個のスイッチング素子Ｔｒは、インバータ駆動回路１５ｆから入力されたスイッチング素子駆動信号によってスイッチング動作を行い、インバータ１５ｄに印加されるコンバータ１５ｃの出力直流電圧を、３相の駆動電圧として、モータ巻線（電機子巻線）５ｃへ電力を供給する。このインバータ１５ｄには周知の技術が適用できる。インバータ駆動回路１５ｆは、制御回路装置６１によって制御される。
【００３８】
インバータ駆動回路（インターフェース回路）１５ｆは、バイポーラトランジスタ等のスイッチング素子から構成され、インバータ１５ｄを駆動するために駆動信号を出力する。インバータ駆動回路１５ｆのスイッチング素子を駆動するための直流電圧は、図３に示す一実施態様によれば、インバータ駆動回路１５ｆ内に構成された交流電源１１を整流回路により直流に変換する直流電源回路（図示なし）によって供給される。図３に示す一実施例によれば、この直流電源回路に供給される交流電源１１は、開閉装置７の出力側（整流回路１５ａの入力側）より分岐される。これにより、開閉装置７が非導通となったとき、インバータ駆動回路１５ｆへ駆動電源が供給されなくなるので、モータ駆動回路１５が停止状態にあるときのインバータ駆動回路１５ｆの待機電力消費も防止することができる。また、インバータ駆動回路１５ｆの駆動電源回路（直流電源回路）は、図６に示す他の実施例のように、コンバータ１５ｃの出力側より直流電圧を分岐して利用してもよい。
【００３９】
制御回路装置６１は、図示されていないが、処理プログラムとデータに基づいてインバータ駆動回路１５ｆの駆動信号を出力するためのＣＰＵ、処理プログラムや制御データを記憶するためのＲＯＭ、データを一時記憶するためのＲＡＭ、タイマ等から成るマイコンを含む。
【００４０】
開閉装置７は、制御回路装置６１より制御端子ＣＬに印加される制御信号によって、交流電源１１をモータ駆動回路１５の電力変換器１５ｄに供給する電力供給線路Ｌを、導通（接続）又は非導通（遮断）にするように制御する。開閉装置７は、好ましい実施形態では、電磁開閉器（電磁リレー）により構成される。図３に示す例は、２連式（２接点式）の電磁開閉器７を用いた場合である。駆動電源（交流電源）１１の電力供給線路Ｌ１、Ｌ２には開閉装置である電磁開閉器７の２接点Ｓ１、Ｓ２が接続され、該接点Ｓ１、Ｓ２を介して電力変換器１５ｄへ電力が供給される。電磁開閉器７の各スイッチＳ１、Ｓ２の導通（接続）又は非導通（遮断）の制御は、その制御端子ＣＬに印加される制御回路装置６１の制御信号によって制御される。
【００４１】
開閉装置７として電磁開閉器を使用する第２及び第３の実施例を図４及び図５にそれぞれ示す。図４の第２の実施例における電磁開閉器７は、１接点式２個（Ｓ１、Ｓ２）を使用した例であり、上記図３の場合と同様に構成できる。更に、一般的な商用電源設備は線路の１本が接地された中性線Ｎであるので、中性線Ｎを特定できる場合には、図５の第３の実施例に示すように、１接点式１個（Ｓ１）の開閉装置７で構成することができる。
【００４２】
開閉装置７は、更に、図６及び図７の第４及び第５の実施例に示すように、コンバータ１５ｃを形成する直流電力供給線路Ｌ３、Ｌ４（整流又は脈流電力供給線路を含む）に電気的接続してもよい。図６及び図７において、開閉装置７は、直流電力供給線路Ｌ３、Ｌ４中に接続され、且つインバータ駆動回路１５ｆの駆動電源は、開閉装置７を介して電力供給線路Ｌ３、Ｌ４から分岐されて供給される、所謂、直流電源入力型の構成となっている。これは、インバータ駆動回路１５ｆの駆動電源が上記図３乃至図５に示した実施例の交流電力供給線路Ｌ１、Ｌ２から分岐されて供給される、交流電源入力型の構成と異なっている。
【００４３】
図６に示す実施例において、図３に示す実施例と同様な感電防止効果を得ることができる。また、開閉装置７によってインバータ駆動回路１５ｆの駆動電源も遮断されるので、待機電力を削減することができる。この場合、コンバータ１５ｃの整流回路１５ａの待機電力は他の回路に比べて充分小さいので、消費電力は実質的に問題にならない。
【００４４】
図７に示す実施例においても、図６に示す実施例と同様な感電防止効果を得ることができる。同様に、開閉装置７が遮断された場合の待機電力も削減できる。この場合、図６の実施例より有利な点は、平滑回路１５ｂが通電されたままになるので、開閉装置７が導通した時に運転に必要な電圧（例えば、３００Ｖ）に達するまでの待ち時間（例えば、０．５〜１．０秒）が不要となる。これによりロータの加速時間が遅くなるという不都合を避けることができる。本実施例は、特に短時間で加速させる必要がある遠心分離機に適用して有利となる。
【００４５】
次に、本実施形態に従う遠心分離機１００の動作について説明する。
【００４６】
開閉装置（電磁開閉器）７は、図２に示すように、遠心分離機の運転の段階で、ドア３が閉塞状態にされたときに、制御回路装置６１によって導通状態に制御される。ドア３が閉められてドア開閉検出器１２がドア３の閉塞状態を検出したとき、又はドアが閉められてドアがドアロック機構４によってロックされたとき、図３等の実施例に示す電磁開閉器７の各接点Ｓ１、Ｓ２は導通状態（接続状態）となる。然る後、モータ駆動回路１５は、モータ巻線５ｃに高い３相交流電源電圧（例えば、３００Ｖ）を供給し、モータ５を回転させる。即ち、交流電源１１はモータ駆動回路１５を介して周波数変換され、モータ５の巻線５ｃに供給される。従って、モータ５の運転中には、交流電源１１とロータ１及びモータハウジング５ａとの間にはモータ５に施された単一の絶縁のみとなるが、このモータ５の運転中には、ドア３が閉じられロックされているので、遠心分離機１００の使用者は、モータハウジング５ａ、モータ５の回転軸５ｂ、或いはロータ１に触れることができないので、第２の感電防止手段を設置したことになる。
【００４７】
一方、図１に示すように、遠心分離機１００の運転を停止させドア３を開いた場合、例えば、モータ５の運転を停止させた後、制御回路装置６１がドアロック機構４を解除し、使用者がドア３を開いた場合、制御回路装置６１は、ドアロック機構４のロック解除信号又はドア開閉検出器１２の開放信号を受信し、制御端子ＣＬに制御信号を出力し、図３に示す開閉装置（電磁開閉器）７の各接点Ｓ１、Ｓ２を非道通（遮断）として、モータ５ａの巻線５ｃに対する駆動電源との電気的接続を遮断する。ドア３が開放されているときは、使用者がモータ５の回転軸５ｂや、回転軸５ｂに電気的に導通しているロータ１に接触する可能性があるが、本発明に従えば、開閉装置７によってモータ巻線５ｃへの駆動電源（交流電源）との電気的接続が遮断するので、ドア３が開放されている状態では、開閉装置７は、第２の感電防止手段として機能する。また、このとき整流回路１５ａ、平滑回路１５ｂ、インバータ１５ｄ、及びインバータ駆動回路１５ｆは、開閉装置７が非導通となったことにより、交流電源１１より電源が供給されなくなるため、待機電力が発生しなくなる。
【００４８】
本発明に従って挿入される開閉装置７として電磁開閉器を使用する有利な点は、開放時の開閉装置７両端の耐電圧を１３００Ｖ以上に設定することができ、且つ、その開閉装置７の遮断時（非導通時）の両端間の浮遊容量（ストレイ容量Ｃｓ）を小さくできることにある。特に、電磁開閉器を使用する場合は、遠心分離機の高耐電圧試験を行う場合に有利であり、また電磁開閉器は遮断時の浮遊容量Ｃｓが小さいので、ロータやロータの回転軸に使用者が接触した際に発生する漏洩電流を低減できる点でも有利である。開閉装置７として耐電圧の比較的低いもので良い場合は、電磁開閉器の他に、トランジスタ等の半導体スイッチから成る電子スイッチを使用しても良い。
【００４９】
制御回路装置６１による開閉装置７の制御は、ドア開閉検出器１２によってドア３の開閉を検出した時点で実行してもよく、若しくはドアロック機構４でドアロック又はその解除を検出した時点で実行しても良い。また、制御回路装置６１がモータ５を駆動していないときに開閉装置７を非導通とするように制御しても良い。
【００５０】
図２に示すように、遠心分離機をアース設備のある環境で使用する場合は、遠心分離機本体の筐体１０を、接地接続線９を介してアースＥに接続しても良い。
【００５１】
以上の実施形態の説明より明らかにされるように、本発明によれば、開閉装置をモータ駆動回路の電力供給線路中に挿入し、その導通、非導通の開閉制御をモータ駆動の制御回路装置によって制御することによって感電防止手段の二重化が図れる。
【００５２】
この場合、モータ運転停止時の待機電力の消費を低減することができ、比較的簡単な開閉装置を適用することができる。また、図９に示すような従来技術におけるモータの接地接続線８を削除することができ、漏洩電流を低減することができる。これにより、モータの鉄心又は回転軸に二重絶縁構造又は強化絶縁構造を用いることなく、また、遠心機用ロータの形状及び材料、並びに開閉装置の構造に制約されることなく、比較的簡単な構成により所期の目的を達成することができる。
【００５３】
以上、本発明者によってなされた発明を実施形態に基づき説明したが、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。上記実施態様では、モータとして３相モータを使用したが、３相モータ以外に２相モータ等の他のモータを適用してもよい。また、インバータ駆動回路の駆動信号には、ＰＷＭ変調（パルス幅変調）した信号を用いてもよい。更に、電力変換回路の入力側には電源トランスを使用して入力交流電源を変圧してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施形態に係る遠心分離機の構成図。
【図２】図１に示す本発明の遠心分離機においてドアを閉塞した状態を示す構成図。
【図３】図１に示す本発明の遠心分離機における第１の実施例に従う要部構成図。
【図４】図１に示す本発明の遠心分離機における第２の実施例に従う要部構成図。
【図５】図１に示す本発明の遠心分離機における第３の実施例に従う要部構成図。
【図６】図１に示す本発明の遠心分離機における第４の実施例に従う要部構成図。
【図７】図１に示す本発明の遠心分離機における第５の実施例に従う要部構成図。
【図８】従来技術の一例を示す遠心分離機の構成図。
【図９】従来技術の他の例を示す遠心分離機の構成図。
【符号の説明】
【００５５】
１：ロータ      ２：ロータ室      ２ａ：ロータ室の開口部      ３：ドア
４：ドアロック機構      ５：モータ      ５ａ：モータハウジング（モータの筐体）
５ｂ：出力回転軸（シャフト）      ５ｃ：モータ巻線（３相界磁巻線）
７：開閉装置      ８：モータ接地接続線      ９：筐体接地接続線
１０：遠心分離機の筐体      １１：交流電源（商用交流電源）
１２：ドア開閉検出器      １３：絶縁トランス      １５：モータ駆動回路
１５ａ：整流回路      １５ｂ：平滑回路      １５ｃ：コンバータ
１５ｄ：電力変換回路（インバータ）      １５ｆ：インバータ駆動回路
６０：制御回路装置（従来）      ６１：制御回路装置（本発明）
１００：遠心分離機      Ｅ：アース      Ｌ、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４：電力供給線路
Ｎ：中性線      Ｓ、Ｓ１、Ｓ２：電磁開閉器接点
【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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