特許 5913215 遠心分離容器のアッセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5913215

(24)【登録日】2016年4月8日

(45)【発行日】2016年4月27日

(54)【発明の名称】遠心分離容器のアッセンブリ

(51)【国際特許分類】

   B04B 5/02 20060101AFI20160414BHJP

   G01N 1/00 20060101ALI20160414BHJP

   B01D 19/00 20060101ALI20160414BHJP

   B01L 3/00 20060101ALI20160414BHJP

   B65D 41/08 20060101ALI20160414BHJP

【ＦＩ】

   B04B5/02 Z

   G01N1/00 101H

   B01D19/00 102

   B01L3/00

   B65D41/08

【請求項の数】10

【外国語出願】

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2013-142448(P2013-142448)

(22)【出願日】2013年7月8日

(65)【公開番号】特開2014-14817(P2014-14817A)

(43)【公開日】2014年1月30日

【審査請求日】2013年9月4日

(31)【優先権主張番号】10 2012 013 642.0

(32)【優先日】2012年7月9日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】508248818

【氏名又は名称】サーモ エレクトロン エルエーデー ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】100129425

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 護晃

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100087505

【弁理士】

【氏名又は名称】西山 春之

(74)【代理人】

【識別番号】100167025

【弁理士】

【氏名又は名称】池本 理絵

(74)【代理人】

【識別番号】100168642

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 充司

(74)【代理人】

【識別番号】100096769

【弁理士】

【氏名又は名称】有原 幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100107319

【弁理士】

【氏名又は名称】松島 鉄男

(74)【代理人】

【識別番号】100114591

【弁理士】

【氏名又は名称】河村 英文

(72)【発明者】

【氏名】バルハウス ノーマン

【審査官】 増田 健司

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０１３０２６３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特表２０１２−５１３５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００１−５１２９６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 英国特許第２０３３２５７（ＧＢ，Ｂ）

【文献】 特開２００６−１７５４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭４６−２２３０４（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開２０１２−１１５８２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１５１４６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１０１１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実公昭５１−２１７６０（ＪＰ，Ｙ１）

【文献】 特開２００１−１６２１９２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０４Ｂ ５／０２

Ｂ０１Ｄ １９／００

Ｂ０１Ｌ ３／００

Ｂ６５Ｄ ４１／０８

Ｇ０１Ｎ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

遠心分離機に用いる遠心分離容器のアッセンブリであって、
遠心分離される試料を保持する遠心分離容器と、
前記遠心分離容器を保持するアダプタと、
前記遠心分離容器のアッセンブリを前記遠心分離機のロータに取り付けるため、そこに収容された前記アダプタを保持する保持手段と、を含んで構成され、
前記遠心分離容器は、容器本体と、前記遠心分離される試料を前記容器に充填することができる密閉可能な開口とを有し、該密閉可能な開口は、閉鎖部材を用いることによって密閉され、
前記容器本体は、断面と、容器高さとを有し、該断面は、前記容器高さと直角に方向づけられ、
前記遠心分離容器のアッセンブリは、スイング型ロータに用いられるように構成され、
前記断面は、長円形断面の形状であり、
前記アダプタは、そこに収容された前記遠心分離容器の底部と側壁とを支持するように形成された壁によって規定される中空空間を有している、遠心分離容器のアッセンブリ。

【請求項2】

前記断面は楕円形である、請求項１に記載の遠心分離容器のアッセンブリ。

【請求項3】

前記断面は、矩形面によって結合される２つの半円形面の形状である、請求項１に記載の遠心分離容器のアッセンブリ。

【請求項4】

前記容器本体は、前記長円形断面を含んで構成される底部面を有する、請求項１〜３のいずれか１つに記載の遠心分離容器のアッセンブリ。

【請求項5】

前記容器本体は、前記長円形断面を有する中間部領域を有する、請求項１〜４のいずれか１つに記載の遠心分離容器のアッセンブリ。

【請求項6】

前記容器本体は、側壁高さを有する側壁を含んで構成され、
前記長円形断面は、前記側壁高さ全体に亘って一定である、請求項１〜５のいずれか１つに記載の遠心分離容器のアッセンブリ。

【請求項7】

前記容器本体は、下方に向かって先細となる底部領域を含んで構成される、請求項１〜６のいずれか１つに記載の遠心分離容器のアッセンブリ。

【請求項8】

前記底部領域は、前記長円形断面の境界を定める側壁と一体となる、請求項７に記載の遠心分離容器のアッセンブリ。

【請求項9】

前記遠心分離容器は、７５０mlから１０００mlの容量を有している、請求項１〜８のいずれか１つに記載の遠心分離容器のアッセンブリ。

【請求項10】

前記容器本体はプラスチック材から成る、請求項１〜９のいずれか１つに記載の遠心分離容器のアッセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、遠心分離機に用いる遠心分離容器のアッセンブリに関し、遠心分離される試料を保持する遠心分離容器と、遠心分離容器を保持するアダプタと、遠心分離容器のアッセンブリを遠心分離機のロータに取り付けるためのアダプタを保持する保持手段と、を含んで構成される。遠心分離容器は、容器本体と、遠心分離される試料を前記容器に充填することができる密閉可能な開口を有する。

【背景技術】

【0002】

遠心分離容器、試料容器、及び遠心分離ボトルは、遠心分離機に用いる容器本体と閉鎖可能な開口を含んで構成される特殊な容器である。遠心分離機において、液体混合物は、例えば、高加速力の実行により分離される。この目的を達成するために、分離される混合物は、遠心分離容器に入れられ、その後、遠心分離容器内の遠心力により分離プロセスを実行させる方法で回転駆動される。この方法により、個々の液体を互いに、又は液体から固体粒子を分離することができる。高加速度のため、非常に大きな力が遠心分離容器とその内容物に作用するので、遠心分離容器は高度な機械的安定性を示さなければならない。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

遠心分離処理は、いくぶん時間がかかる。与えられたバッチ処理にかかる時間を低減させるために、可能な限り大容量の遠心分離容器を有することが望まれる。しかしながら、遠心分離中に生じる高加速力のために制限が課される。遠心分離器の損壊又は破壊を防ぐために、従来、円形断面及び７５０mlの容量を有するボトルが用いられていた。さらに、現在では、同じ容量の矩形容器が使用されており、それは、後に続く遠心分離のために、アダプタを使用せず、直接カップ又はボトル保持手段において使用することができる。このような遠心分離容器は、その角のため、より大きな容量を有するが、洗浄がより困難となる。遠心分離容器は、コストを抑えるため頻繁に何度も使用されるので、このことは欠点となる。しかしながら、洗浄に必要とされるさらなる努力によりコストが増加されるべきではない。このような矩形遠心分離容器のもう１つの欠点には、遠心分離後、試料の残留物が角に残り、そして、試料の収量が減少するという事実がある。

【0004】

本発明は、遠心分離中に高加速度に耐えることができ、それと同時に、洗浄の問題及び収量の減少を生じさせることなく大きな容量を有する遠心分離容器を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

この目的は、遠心分離に用いる遠心分離容器のアッセンブリによって達成され、遠心分離容器のアッセンブリは、遠心分離される試料を保持する遠心分離容器と、遠心分離容器を保持するアダプタと、遠心分離容器のアッセンブリを遠心分離器のロータに取り付けるためのアダプタを保持する保持手段を含んで構成される。前記遠心分離容器は、容器本体と、遠心分離される試料を前記容器に充填することができる密閉可能な開口を有する。前記容器本体は、断面と容器高さを有し、前記容器高さは、前記断面と直角に方向づけられ、ここで、前記断面は、長円形断面の形状である。

【0006】

遠心分離容器は、遠心分離容器の容器高さと直角に方向づけられた断面を有し、ここで、断面は、長円形閉曲線によって境界を定められている。このように、本発明の遠心分離容器のアッセンブリは容器本体を含んで構成され、それは、少なくとも１つの場所で垂直か、又は遠心分離容器の容器高さに直角に方向づけられた長円形断面を有する。長円形断面は、例えば、矩形面によって結合された２つの半円形面からなる断面により幾何学的に形成することができる。あるいは、長円形断面は、特定の長円形閉曲線が楕円の形状をなしている楕円形状を有してよい。

【0007】

それから、遠心分離中に遠心分離容器を破壊し得る大きな力が生じるので、従来技術のように、及び従来において避けられてきたように、遠心分離容器の断面は回転対称性がない。本発明の遠心分離容器のアッセンブリの使用時に、これらの力を抑制することができる。その形状のため、より高い容器の高さを有するが同等の容量の遠心分離容器における場合よりも、より小さな力が遠心分離容器にて解放される。本発明の遠心分離容器のアッセンブリに用いられる遠心分離容器は、低い容器全体の高さを伴って大きな容積を有する容器の提供が可能になるという利点がある。このように、先の容器全体の高さが変わらないままなので、従来の遠心分離機を現在も使用することができる。さらに、本発明の遠心分離容器は、容器の底部領域に角がないので洗浄が容易であり、したがって、すぐに再使用できる。さらに、本遠心分離容器は、側壁又はボトルの首部に、分離の結果に影響を及ぼし得る角がない。

【0008】

遠心分離容器は、遠心分離される試料を容器に充填する開口を備えたボトル形状とすることができる。遠心分離の処理中、遠心分離容器は、例えば、蓋で密閉されるが、この場合、ねじ式のキャップを備えてよい。遠心分離容器は、例えば、プラスチック材から成る容器本体を有している。さらに、容器本体は、例えば、ブロー成形により単一ユニットとして製造することができる。さらに、遠心分離容器の蓋は、プラスチック材から作ることができる。

【0009】

長円形断面を示す底部面を有する遠心分離容器が提供される。これにより、遠心分離容器は洗浄が容易となり、試料が遠心分離容器の内部に残留しなくなるという利点を有する。

【0010】

本発明の遠心分離容器の１つの例示的な実施形態において、長円形断面を示す遠心分離容器の中間部領域が提供される。このために、特定の高さの側壁を有する遠心分離容器がさらに提供され、ここで、長円形断面は全体の高さに亘って一定のままである。すなわち、この垂直領域全体に亘って変化していない。このように、この領域において全ての角が取り除かれたので、遠心分離容器は洗浄が容易となる。例えば、側壁は遠心分離容器の中間部領域に配置される。

【0011】

本発明の遠心分離容器のさらなる例示的な実施形態において、円錐形底部領域を有する遠心分離容器が提供される。遠心分離容器を洗浄する処理の障害となり得る角がないため、このような領域は利点となる。円錐形底部領域は同様に、下方に向かって減少する長円形断面を有する。さらに、テーパ角度は、長円形の周囲に沿って変化し、その結果、あらゆる長円形の垂直壁に隣接する移行領域において角が形成されない。

【0012】

さらに、長円形断面の境界を定める側壁と一体となる円錐形底部領域が提供される。それから、遠心分離容器の円錐形底部領域及び中間部領域は、それぞれの場合に、長円形断面の形状とすることができる。

【0013】

実際に、およそ７５０mlからおよそ１０００mlの容量を有する遠心分離容器が提供される。従来の遠心分離容器と比較すると、このことは、容量の増加を示しており、これは、遠心分離容器の内部における少なくとも１つの断面を長円形に設計することにより可能となる。これによって、従来の遠心分離容器と比較したときに、遠心分離容器の容器高さを変化させなくてよい。したがって、容量の増加という利点が得られる。長円形容器の容量は、例えば、容器全体の高さが同一な丸型ボトルの容量のおよそ３分の１の増加に等しい。このことは、これらの実施形態において、先の容器全体の高さが保たれながらも、本発明の遠心分離容器の容量は増加することを意味する。

【0014】

本発明の遠心分離容器のアッセンブリは、長円形遠心分離容器に加えて、容器を保持するアダプタと、アダプタを保持し、遠心分離のロータへの遠心分離容器のアッセンブリの締結を可能とする保持手段を含んで構成される。遠心分離容器のアッセンブリは、好ましくはスイング型ロータに用いられる。遠心分離容器のアッセンブリをロータに固定することは、例えば、ボルトによる締結などのあらゆる既知の及び好適な方法で可能となる。遠心分離ロータへの固定時に、遠心分離容器は好ましくは、長円形断面のより小さい側面が回転方向に向くように方向づけられる。すなわち、長円形断面のより長い軸が、ロータの円周方向に沿って方向づけられ、そして、例えばボルト等の固定手段は、好ましくは、長円形遠心分離容器の対向する複数の小側面に隣接する場所にて保持手段に取り付けられる。

【0015】

また、好ましくは、遠心分離容器を保持するアダプタは、長円形断面を有し、そして、少なくとも側壁の領域において外面を支持するように、遠心分離容器の外側輪郭に続いている。アダプタは、弾性プラスチック材などの弾性材から成ってよいが、これにより、遠心分離容器及び保持手段の形状に適合可能となり、そして、遠心力を少なくともある程度吸収し、遠心分離容器の衝撃を低減させる。

【0016】

保持手段は、既知の方法でアダプタを保持及び支持するようになっており、そして、アダプタにより支持された遠心分離容器を遠心分離のロータに固定するようになっている。保持手段は、好ましくは剛体材料から成り、アダプタの外壁を少なくとも部分的に囲み、及び支持する形状に適合される。

【0017】

本発明は、例示的な実施形態を参照して以下でより詳細に説明される。しかしながら、本発明は、これらの例示的な実施形態に限定されるものではなく、その結果、さらなる組合せ及び利用が可能である。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】遠心分離容器の第１の例示的な実施形態の側面図（図１ａ）とその平面図（図１ｂ）である。

【図2】遠心分離容器の第２の例示的な実施形態の側面図（図２ａ）とその平面図（図２ｂ）である。

【図3】図１の第１の例示的な実施形態において遠心分離容器が組み立てられた状態を示す。

【図4】図３の第１の例示的な実施形態において遠心分離容器（図４ａ）、アダプタ（図４ｂ）、及び遠心分離ホルダ（holder）（図４ｃ）が分解された状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0019】

図１は、２つの視点から見た遠心分離容器３０の第１の例示的な実施形態を示し、図１ａは、遠心分離容器３０の側面図、図１ｂは、遠心分離容器３０の平面図を示す。遠心分離容器３０は、ねじ式の蓋形状の閉鎖部材３２を用いることによって密閉することができる開口を含んで構成される容器本体３１を含む。このために、図１ｂに示すように、閉鎖部材３２は円形断面のものとされる。また、容器高さは参照符号４４によって表される。

【0020】

図１ａは、開口に近接して位置する上部３４と、中間部３５と、底部３６を含んで構成される容器本体３１を示す。上部３４は、第１の移行帯３７を介して中間部３５と連続的に一体となっており、中間部３５は、第２の移行帯３８を介して底部３６と連続的に一体となっている。容器本体３１は、上部３４、中間部３５、及び底部３６において長円形断面３９を有し、底部３６は、中間部３５より小さい周囲輪郭を有する。図１ａにおいて、容器本体３１は、壁高４６を有する側壁４５を含み、中間部３５における長円形断面３９は、壁高４６全体に亘って一定である。

【0021】

閉鎖部材３２の円形断面３３、上部３４の長円形断面３９、及び中間部３５の長円形断面は、図１ｂに示すような平面視で見ることができる。中間部３５の長円形断面３９より小さい底部３６の長円形断面３９は、図１ｂに示すように平面視では見えず、図１ａにおいて示されている。図１ｂは、中心点４２で交わる縦軸４０と横軸４１を示す。長円形断面３９は、縦軸４０と横軸４１に対して鏡映対称に形成されている。長円形断面３９は、矩形面４３を用いることにより結合された２つの半円形面によって幾何学的に形成されている。

【0022】

図２は、遠心分離容器３０の第２の例示的な実施形態を示し、図２ａは、遠心分離容器３０の側面図、図２ｂは、遠心分離容器３０の底面図である。遠心分離容器３０は、閉鎖部材３２を用いることによって密閉することができる開口を含んで構成される容器本体３１を含み、この場合、ねじ式の閉鎖部材３２が用いられる。このためには、閉鎖部材３２は円形断面３３のものとされる。遠心分離容器の上部３４は、第１の移行帯３７を介して中間部３５と連続的に一体となっている。中間部３５は、第２の移行帯３８を介して底部３６と連続的に一体となっている。容器本体３１は、その中間部３５に長円形断面３９を有している。この長円形断面３９は、容器本体３１の円形開口の形状である円形断面３３を根幹として上部３４に形成される。さらに、容器本体３１の底部３６は、中間部３５での長円形断面３９から下方に向かって先細となる円錐形状のものとされ、円錐形状の底部３６が形成される。

【0023】

図２ｂは、容器本体３１の底端部から見た円錐形底部領域を示し、底端部は先端４７を含んで構成され、その中心は、中間部３５における長円形断面３９の中心点４２と一致している。長円形断面３９は、楕円形周囲と、図２ｂに示す縦軸４０及び横軸４１によって境界を定められている。

【0024】

図１に示す例示的な実施形態と比較して、図２に示す第２の例示的な実施形態は、平底面を有しておらず、その結果、図２に示す遠心分離容器は、例えば、支持開口を含んで構成され、円錐形部分を収容する支持収容装置内に置かれる。遠心分離容器３０は、中間部３５における最大幅の長円形断面３９を用いることによって支持開口に保持される。同様な支持手段が、遠心分離処理そのもののために提供されてよく、支持手段はアダプタ５０の形状とすることができる。

【0025】

要約すると、図１及び図２は、半円形面から成る長円形断面３９を有するボトルの形状（図１）、又は楕円形状（図２）である遠心分離容器３０の例示的な実施形態を示す。図１に示すように、容器本体３１の平行な側壁４５に隣接する正接の移行領域が、例示的な実施形態の底部３６に存在している。図２に示す実施形態において、ボトル３０の底部３６は円錐形状である。錐体の角度はどの地点においても一定ではなく、ボトルの基本形状と共に変化し、その結果、錐体は容器本体３１の先端４７にて終結する。

【0026】

図１及び図２に示すどちらの実施形態も、角がないため、ボトル３０は、試料をボトル３０の底部３６から容易に除去できるという利点を有する。どちらの実施形態においても、遠心分離容器３０、すなわちボトルの容量、そして同時にサイズの最適化が本形状により可能となる。遠心分離容器３０は、底部３６及び上部３４あるいはボトルの首部において、全く角を有していない。したがって、今、最小の全径で最大の体積を有するロータを開発することが可能となった。本発明の幾何学上の利点は、より小さなデバイスの寸法であり、角のある遠心分離容器と比較した場合の回転中のより小さな摩擦であり、したがって遠心分離容器３０の容量を増やしつつ削減されたパワーの消費量である。

【0027】

図３は、図１に示すように、容器本体３１及び閉鎖部材３２を含んで構成される遠心分離容器３０の第１の例示的な実施形態が組み立てられた状態を示す。この場合、遠心分離容器３０は、遠心分離保持手段６０への取り付けを可能とするアダプタ５０によって収容される。遠心分離容器３０は、アダプタ５０を用いることによって遠心分離保持手段６０に取り付けられて、遠心分離処理中に回転可能となる一方、アダプタ５０は、その弾性特性のため、さらなる力を伝達することができる。保持手段６０は、保持手段の小側面に位置する取付手段６１にて遠心分離機のロータ（図示しない）に固定することができる。遠心分離機のスイング型ロータに固定されるときに、遠心分離容器３０、アダプタ５０及び保持手段６０の小側面は、矢印Ｒで示される回転方向を向いており、遠心分離容器のアッセンブリは、その長側面を介して矢印Ｓの方向に揺動する。しかしながら、主に、保持手段６０をその長側面で取り付けるために、配置を９０度旋回することも可能であり、長側面は回転方向を向き、そして、遠心分離容器のアッセンブリは、その小側面に亘って揺動する。

【0028】

さらに、図４は、図３に示される例示的な実施形態の分解された状態を示し、このうち、図４ａは、容器本体３１と閉鎖部材３２を含んで構成される遠心分離容器３０、図４ｂは、アダプタ５０、そして図４ｃは、遠心分離保持手段６０を示す。アダプタ５０と保持手段６０は、カップ形状をしており、その内側輪郭は、そこに収容される部品の外側輪郭に対応する。すなわち、アダプタの中空空間を規定する壁が形成され、遠心分離容器３０の底部と側壁を支持する一方、保持手段６０の内部空間を規定する壁が、アダプタ５０の底部及び側壁を取り囲んで支持する。したがって、比較的薄い壁を有する遠心分離容器３０が、本発明の遠心分離容器のアッセンブリに支持可能である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】