(57)【要約】      （修正有）【課題】遠心分離された上澄み液と高密度成分を混ざり合うことなく分離することができ、大量の分離試料を連続して遠心分離することができる遠心分離機を供給する。【解決手段】分離試料６１は試料保持部２１に注入される。遠心分離された密度の高い高密度成分６２は試料保持部２１の外周側に溜まり、密度の低い上澄み液は円筒状孔と、ボールと、スプリング２５と、シール部２６で構成され過剰高速回転で開となる開閉弁を介してロータ２の外へ排出され試料受４１に収集される。したがって、遠心分離された高密度成分６２と上澄み液を混ざり合うことなく確実に分離することができる。また、分離試料６１を追加注入することにより大量の試料の遠心分離を連続して行うことができる。【選択図】図２
0003137413.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータと、前記駆動モータにより高速回転駆動されるロータと、このロータに内設されロータの回転軸と同一回転軸を有しこの軸を中心に放射状に広がる空間であって試料が遠心力の作用を受けるよう収容される試料保持部と、ロータの回転を制御する制御部で構成される遠心分離機において、前記試料保持部の回転軸に対し外周側と内周側の間に上向きに分岐部が形成され、この分岐部の外周側は開口されるとともにロータの回転数に応じて開口部を開閉する開閉弁が内設されていることを特徴とする遠心分離機。
【請求項２】
開閉弁は回転数に応じて移動する移動体を内包し、この移動体の移動範囲を制限する制限手段を備え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】
制御部は、遠心分離のための回転数とその持続時間と、開閉弁が作動するための回転数とその持続時間を制御す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】
開閉弁は静止時の試料液面より上方に配設されることを特徴とする請求項１記載の遠心分離機。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、遠心力を利用して微小粒子の分離を行うために使用される遠心分離機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
遠心分離機は、高速回転可能な駆動モータと、この駆動モータで駆動され高速回転するロータと、これらを保持し密閉する筐体と蓋などで構成される。前記ロータ内にはその中心から放射状に等間隔で複数の円筒状筒が形成されている。分離試料を遠心分離するには、分離試料が注入された試料容器（遠心管）をロータ内に形成された円筒状筒に挿入し、所定時間ロータを高速回転する。所定時間後、遠心分離された試料が入った遠心管をロータより取り出し、遠心管を傾けて上澄み液を取り出し、底に溜まった密度の高い部分と分離する。
【０００３】
しかし、遠心分離した密度の高い部分と上澄み液との比重が似通っている場合、遠心管に衝撃を与えると、遠心分離された密度の高い部分と上澄み液が界面で混ざり合うため、遠心管の扱いには細心の注意を要した。このため、密度の高い部分を捕捉するための溝を底部に備えた遠心管が提供されている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１４７９６４号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
遠心分離された試料が入った遠心管を傾けて上澄み液を取り出し、底に溜まった密度の高い部分と分離する場合、手作業によるバラツキや遠心分離された界面での混ざり合い等のため、上澄み液と密度の高い部分とを完全に分離することが困難である。また、大量の試料を遠心分離することは困難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
駆動モータと、前記駆動モータにより高速回転駆動されるロータと、このロータに内設されロータの回転軸と同一回転軸を有しこの軸を中心に放射状に広がる空間であって試料が遠心力の作用を受けるよう収容される試料保持部と、ロータの回転を制御する制御部で構成される遠心分離機において、前記試料保持部の回転軸に対し外周側と内周側の間に上向きに分岐部が形成され、この分岐部の外周側は開口されるとともにロータの回転数に応じて開口部を開閉する開閉弁が内設されている。開閉弁は回転数に応じて移動する移動体を内包し、この移動体の移動範囲を制限する制限手段を備える。制御部は、遠心分離のための回転数とその持続時間と、開閉弁が作動するための回転数とその持続時間を制御する。開閉弁は静止時の試料液面より上方に配設される。したがって、分離試料が遠心分離されると、高密度成分は試料保持部の外周に溜まり、上澄み液は分岐部に配設された開閉弁を介して排出される。
【考案の効果】
【０００６】
遠心分離された密度の低い上澄み液は、分岐部に配設された開閉弁を開にすることにより試料保持部から排出され、高密度成分は試料保持部の外周に溜まる。高密度成分が開閉弁の近傍に溜まるまで分離試料を追加し遠心分離を継続することができる。また、遠心分離された上澄み液と高密度成分が混合されることなく確実に分離することができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００７】
分離試料から可能な限り多くの分離対象を抽出するために試料の状態を外部から目視可能なように蓋と、ロータ等は透明な部材で構成することが望ましい。
【実施例】
【０００８】
本考案の実施例について図１、図２、図３を参照して説明する。図１は、本考案の実施例による遠心分離機の概略構成図である。図２は、本考案の実施例による遠心分離の概要を説明する図である。図３は、本考案の実施例による遠心分離のタイムチャートである。
【０００９】
本考案の実施例による遠心分離機は、図１に示すように、制御部３により制御されるモータ１と、このモータ１により駆動され回転する着脱可能なロータ２と、モータ１を保持する静止部４と、開閉可能な蓋５で構成される。ロータ２の内部には、ロータ２と中心を同じくする円盤状の空間が形成され、試料保持部２１を構成する。試料保持部２１の外周側と内周側の間の上面に、中心をロータ２と同じくする帯状の空間が形成され、分岐部２２を構成する。分岐部２２の外周側に、複数の円筒状孔２３がロータ２の中心から放射状に等間隔に形成され、この円筒状孔２３の先端はロータ２の外周を貫通している。
【００１０】
スプリング２５とボール２４を内包する円筒状孔２３と、シール部２６はロータ２の回転数に応じて開閉する開閉弁を構成する。ボール２４はスプリング２５のバネ力によりシール部２６に通常時密着し開閉弁は閉となり、ロータ２の回転数が増大した過剰回転において、スプリング２５に加わる遠心力に伴う力がバネ力より大きくなるとボール２４はシール部２６から離れ開閉弁は開となる。ボール２４がシール部２６から離れる最大距離は図示しないストッパーにより制限される。静止部４の外周には遠心分離され前記開閉弁より排出される試料を受ける試料受４１が配設される。
【００１１】
本考案の実施例による遠心分離機では、図２、図３に示すように、遠心分離が行われる。なお、図２における符号で図１に使われている符号と同一の符号は図１と同一の物であり、詳細な説明は省略する。（ａ）は運転開始Ｔ１前の状態を示す。分離試料６１が試料保持部２１に注入され、開閉弁は閉じており、密度の高い高密度成分６２は分離試料６１中に均等に分布し、試料面６３は水平になっている。（ｂ）は定格運転到達時Ｔ２の状態を示す。（ａ）との相違は回転数が定格回転Ｎ１となり試料面６３が鉛直に近くなっている。（ｃ）は遠心分離完了時Ｔ３の状態を示す。回転数は定格回転Ｎ１で開閉弁は閉じており、密度の高い高密度成分６２は分離試料６１の外側に分離し、試料面６３は鉛直に近くなっている。
【００１２】
（ｄ）はロータ２の過回転運転モード到達時Ｔ４の状態を示す。回転数は過回転Ｎ２に到達し、開閉弁が開き、シール部２６より内側の密度の低い上澄み液はロータ２の外に排出され、高密度成分６２の試料面６３は鉛直に近くなっている。（ｅ）はロータ２の過回転運転モード終了時Ｔ５の状態を示す。回転数は定格回転Ｎ１となり、開閉弁が閉じ、密度の低い上澄み液は試料受４１に収集される。
【００１３】
大量の試料を遠心分離する場合は、（ｂ’）に進む。（ｂ’）は定格運転中に分離試料６１を追加注入した状態を示す。回転数は定格回転Ｎ１で開閉弁は閉じており、密度の高い高密度成分６２は追加した分離試料６１中に均等に分布し、試料面６３は鉛直に近くなっている。以後（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）、（ｂ’）、（ｃ）・・・の順に繰り返す。遠心分離された密度の高い高密度成分６２がシール部２６の近傍に溜まるまで遠心分離を繰り返すことができる。
【００１４】
回転数が過回転Ｎ２での開閉弁は、ボール２４とスプリング２５の質量に加わる遠心力及び試料の質量に加わる遠心力の両方がスプリング２５に作用して開となる。その後、遠心分離された上澄み液の排出により試料の質量に加わる遠心力が減少し開閉弁は閉となる。または、制御部３により、遠心分離された上澄み液の排出に必要な時間だけ回転数を過回転Ｎ２に制御し、開閉弁を開としてもよい。
【００１５】
本考案は以上の構成であるから、遠心分離された密度の高い高密度成分６２は試料保持部２１の外周側に溜まり、密度の低い上澄み液はロータ２の外へ排出され試料受４１に収集されるため、遠心分離された高密度成分６２と上澄み液を混ざり合うことなく確実に分離することができる。また、分離試料６１を追加注入することにより大量の試料の遠心分離を行うことができる。
【００１６】
図１に示す実施例では、試料保持部２１は円盤状の空間であるが、この代わりにロータ２の中にロータ２の中心から放射状に複数の円筒孔を等間隔に形成し、その円筒孔の外周側と内周側の間に上方に向けて円筒状の分岐を形成し、この円筒状の分岐の外側に回転数に応じて開閉する開閉弁を配設しても本考案は適用可能であり装置は図示例に限定されない。また、開閉弁は円筒状孔２３と、ボール２４と、スプリング２５と、シール部２６で構成されているが、ボール２４と、スプリング２５と、シール部２６を削除し円筒状孔２３の外周側に板バネを配設して開閉弁を構成しても本考案は適用可能である。
【００１７】
また、実施例では、スプリング２５とシール部２６はボール２４を挟んで対向配置され、遠心力が圧縮バネ力より大きい時開閉弁は開となり、この逆の時閉となるように構成されている。これと相違して、スプリング２５を内周側に配設し、シール部２６を外周側に配設してスプリング２５の外周側がボール２４の内周側に固定され、遠心力が引っ張りバネ力より大きい時ボール２４はシール部２６に密着し開閉弁は閉となり、この逆の時ボール２４はストッパーに当たり開となるように構成されていても本考案は適用可能である。この場合、先ず、開閉弁が閉となる高速回転に到達してから分離試料６１を注入し遠心分離し、次に、開閉弁が開となる低速回転に移行して上澄み液を排出する。この繰り返しで大量の試料の遠心分離を効率よく行うことができる。このように、装置は種々の構成とすることができ、本考案はこれら変形例を包含する。
なお、本説明においては、高密度成分６２の抽出を意図して説明しているが、試料受４１に排出された密度の軽い成分(上澄み液)を回収する用途においても、適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１８】
本考案は、遠心力を利用して微小粒子の分離を行うために使用される遠心分離機に関するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本考案の実施例による遠心分離機の概略構成図である。
【図２】本考案の実施例による遠心分離の概要を説明する図である。
【図３】本考案の実施例による遠心分離のタイムチャートである。
【符号の説明】
【００２０】
１  モータ
２  ロータ
３  制御部
４  静止部
５  蓋
２１  試料保持部
２２  分岐部
２３  円筒状孔
２４  ボール
２５  スプリング
２６  シール部
４１  試料受
６１  分離試料
６２  高密度成分
６３  試料面
Ｎ１  定格回転
Ｎ２  過回転
Ｔ１  運転開始
Ｔ２  定格運転到達時
Ｔ３  遠心分離完了時
Ｔ４  過回転運転モード到達時
Ｔ５  過回転運転モード終了時
【図１】
0003137413.tif 000003
【図２】
0003137413.tif 000004
【図３】
0003137413.tif 000005