特許 7044685 遠心機

(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】

(24)【登録日】2022-03-22

(45)【発行日】2022-03-30

(54)【発明の名称】遠心機

(51)【国際特許分類】

   B04B 15/02 20060101AFI20220323BHJP

   B04B 5/02 20060101ALI20220323BHJP

【ＦＩ】

B04B15/02

B04B5/02 Z

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2018205534

(22)【出願日】2018-10-31

(65)【公開番号】P2020069439

(43)【公開日】2020-05-07

【審査請求日】2021-04-23

(73)【特許権者】

【識別番号】520276604

【氏名又は名称】エッペンドルフ・ハイマック・テクノロジーズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079290

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 隆

(74)【代理人】

【識別番号】100136375

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 弘実

(72)【発明者】

【氏名】朝倉 憲

(72)【発明者】

【氏名】根本 建一

【審査官】宮部 裕一

(56)【参考文献】

【文献】実開昭５６－０７６０４７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６４－００１７４４（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許第０６０６８５８６（ＵＳ，Ａ）

【文献】実開昭５７－０３５７５９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭６４－００１７４３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２９６０５１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１７－５１９４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭６４－４８１５６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開昭５４－１３２０６５（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０４Ｂ １５／０２

Ｂ０４Ｂ ５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

駆動装置と、
前記駆動装置によって回転されるロータと、
開口部を有し、前記ロータを収納する第１収納部と、
前記第１収納部の前記開口部を開閉可能に塞ぐドアと、
前記第１収納部を冷却する冷却装置と、を有し、
前記第１収納部内に、前記第１収納部に対して固定され、前記ロータを収納する第２収納部を有し、
前記第２収納部は、自身の内部の空間と、自身の外部かつ前記第１収納部の内部の空間と、を互いに連通させる通気口が設けられ、
前記通気口は、第１及び第２通気口を有し、
前記第１通気口は、前記ロータの回転中心軸からみた前記ロータの径方向において前記ロータの最外周部より外側に設けられ、
前記第２通気口は、前記ロータの回転中心軸からみた前記ロータの径方向において前記ロータの回転中心軸よりも外側、かつ、前記第１通気口よりも内側に設けられる、
遠心機。

【請求項2】

前記第１通気口は、前記第２収納部の外周面に設けられ、
前記第２通気口は、前記第２収納部の上面に設けられる、請求項１に記載の遠心機。

【請求項3】

前記第１通気口による風路面積が、前記第２通気口による風路面積よりも小さい、請求項２に記載の遠心機。

【請求項4】

前記第１通気口は、前記第２収納部の上部と下部にそれぞれ設けられ、
上部の前記第１通気口と下部の前記第１通気口の一方を塞ぐ第１閉塞部材と、他方を塞ぐ第２閉塞部材と、を選択的に前記第２収納部に設けることができる、請求項２又は３に記載の遠心機。

【請求項5】

互いにサイズの異なるロータを択一的に取付け可能である、請求項４に記載の遠心機。

【請求項6】

前記ロータの回転により、前記第２収納部内の気体が前記第２収納部外かつ前記第１収納部内に排出され、該排出された気体の代わりに、前記第２収納部外かつ前記第１収納部内の気体が前記第２収納部内に流入する、請求項１から５のいずれか一項に記載の遠心機。

【請求項7】

前記ロータの上面と、当該上面に対向する非回転部と、の間の隙間の長さが、１０ｍｍ～２０ｍｍの範囲である、請求項１から６のいずれか一項に記載の遠心機。

【請求項8】

前記ロータの下面と、当該下面に対向する非回転部と、の間の隙間の長さが、１０ｍｍ～２０ｍｍの範囲である、請求項１から７のいずれか一項に記載の遠心機。

【請求項9】

前記ロータの側面と、当該側面に対向する非回転部と、の間の隙間の長さが、１０ｍｍ～２０ｍｍの範囲である、請求項１から８のいずれか一項に記載の遠心機。

【請求項10】

前記第１収納部内の気体は、前記冷却装置によって除湿される、請求項１から９のいずれか一項に記載の遠心機。

【請求項11】

前記第２収納部は、開口部を有する円筒部と、前記円筒部の前記開口部を塞ぐ蓋部と、を含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載の遠心機。

【請求項12】

前記第２収納部は、前記第１収納部に溶接又はネジ止めにより固定されている、請求項１から１１のいずれか一項に記載の遠心機。

【請求項13】

前記冷却装置は、圧縮機と蒸発器とを含み、前記蒸発器は、前記第１収納部の外周に巻かれたパイプである、請求項１から１２のいずれか一項に記載の遠心機。

【請求項14】

前記第１収納部は、結露水を排出するための排出口を有する、請求項１から１３のいずれか一項に記載の遠心機。

【請求項15】

前記ロータは、前記回転中心軸に試料注入部を有し、
前記第２収納部は、前記試料注入部の上方となる位置に試料導入部を有する、請求項１から１４のいずれか一項に記載の遠心機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、試料の遠心分離や精製等を行う冷却機能付きの遠心機に関する。

【背景技術】

【0002】

遠心機では一般に、分離対象の試料（例えば培養液や血液など）を収容した遠心チューブやボトル等の試料容器をロータに保持し、ドアにより密閉された回転室内でモータ等の駆動装置によりロータを高速回転させ、試料容器内の試料に遠心力を働かせることで試料の分離や精製等を行う。連続ロータを用いる遠心機の場合、回転中に遠心機の外部から連続的にロータ内に試料を注入し、また回転中にロータ内から遠心機の外部に連続的に試料を注出可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－８７４８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

冷却機能付きの遠心機では、ロータを収納した回転室の内壁に結露が発生することがある。ロータの回転による気流で回転室の内壁に付着した結露水が飛散すると、ロータに結露水がかかるリスクがある。

【0005】

本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、ロータに結露水がかかるリスクを抑制することの可能な遠心機を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明のある態様は、遠心機である。この遠心機は、
駆動装置と、
前記駆動装置によって回転されるロータと、
開口部を有し、前記ロータを収納する第１収納部と、
前記第１収納部の前記開口部を開閉可能に塞ぐドアと、
前記第１収納部を冷却する冷却装置と、を有し、
前記第１収納部内に、前記第１収納部に対して固定され、前記ロータを収納する第２収納部を有しており、
前記第２収納部は、自身の内部の空間と、自身の外部かつ前記第１収納部の内部の空間と、を互いに連通させる通気口を有し、
前記第１通気口は、前記ロータの回転中心軸からみた前記ロータの径方向において前記ロータの最外周部より外側に設けられ、
前記第２通気口は、前記ロータの回転中心軸からみた前記ロータの径方向において前記ロータの回転中心軸よりも外側、かつ、前記第１通気口よりも内側に設けられている。

【0007】

前記通気口は、第１及び第２通気口を有し、
前記第１通気口は、前記第２収納部の外周面に設けられ、
前記第２通気口は、前記第２収納部の上面に設けられてもよい。

【0008】

前記第１通気口による風路面積が、前記第２通気口による風路面積より小さくてもよい。

【0009】

前記第１通気口は、前記第２収納部の上部と下部にそれぞれ設けられ、
上部の前記第１通気口と下部の前記第１通気口の一方を塞ぐ第１閉塞部材と、他方を塞ぐ第２閉塞部材と、を選択的に前記第２収納部に設けることができてもよい。

【0010】

互いにサイズの異なるロータを択一的に取付け可能であってもよい。

【0011】

前記ロータの回転により、前記第２収納部内の気体が前記第２収納部外かつ前記第１収納部内に排出され、該排出された気体の代わりに、前記第２収納部外かつ前記第１収納部内の気体が前記第２収納部内に流入してもよい。

【0012】

前記ロータの上面と、当該上面に対向する非回転部と、の間の隙間の長さが、１０ｍｍ～２０ｍｍの範囲であってもよい。

【0013】

前記ロータの下面と、当該下面に対向する非回転部と、の間の隙間の長さが、１０ｍｍ～２０ｍｍの範囲であってもよい。

【0014】

前記ロータの側面と、当該側面に対向する非回転部と、の間の隙間の長さが、１０ｍｍ～２０ｍｍの範囲であってもよい。

【0015】

前記第１収納部内の気体は、前記冷却装置によって除湿されてもよい。

【0016】

前記第２収納部は、開口部を有する円筒部と、前記円筒部の前記開口部を塞ぐ蓋部と、を含んでもよい。

【0017】

前記第２収納部は、前記第１収納部に溶接又はネジ止めにより固定されてもよい。

【0018】

前記冷却装置は、圧縮機と蒸発器とを含み、さらに、前記蒸発器は、前記第１収納部の外周に巻かれたパイプであってもよい。

【0019】

前記第１収納部は、結露水を排出するための排出口を有してもよい。

【0020】

前記ロータは、自身の中心軸部近傍に試料注入注出部を有し、
前記第２収納部は、前記試料注入注出部の上方となる位置に試料導入部を有してもよい。

【0021】

前記試料導入部には管状流路が接続され、
前記試料注入注出部及び前記試料導入部及び前記管状流路を通して外部から試料を連続的に前記ロータに注入できる構成であってもよい。

【0022】

前記ロータにはマグネットが設けられ、
前記第２収納部又は前記駆動装置の固定部に、前記マグネットの発生する磁界を検出するセンサが設けられ、前記ロータの種類、位置、あるいは回転速度を検出してもよい。

【0023】

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、ロータに結露水がかかるリスクを抑制することの可能な遠心機を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】本発明の実施の形態１に係る遠心機１の側断面図。

【図2】図１の要部拡大図。

【図3】遠心機１のロータ室４内の斜視図であって、第２収納部３０及び第１閉塞部材３５の一部を切り欠いて断面とした斜視図。

【図4】図３に示す、インナーチャンバー３０の胴体部３１及び蓋部３２と、第１閉塞部材３５と、ロータ２０と、の分解状態の斜視図。

【図5】胴体部３１を断面とし、インナーチャンバー３０内を上方から見た図。

【図6】図５に、ロータ２０の回転により発生する気流の流れを示す矢印を追加した図。

【図7】図５の胴体部３１の排気口３１ａをロータ２０の径方向に対してロータ２０の回転方向に傾斜させた場合の図。

【図8】図７にロータ２０の回転により発生する気流の流れを追加した図。

【図9】本発明の実施の形態２に係る遠心機の要部拡大側断面図。

【発明を実施するための形態】

【0026】

以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

【0027】

（実施の形態１）
図１～図８を参照し、本発明の実施の形態１に係る遠心機１を説明する。図１により、遠心機１の上下方向を定義する。図２では、ロータ２０の回転により発生する気流の流れを矢印で示している。

【0028】

遠心機１は、外殻部を成すフレーム５及びドア１３を備える。フレーム５は、遠心機１を構成する各部材を収容する筐体である。ドア１３は、フレーム５の上端部に回動可能に支持され、フレーム５の上部開口及びボウル３の上部開口を開閉可能に塞ぐ。ドア１３の下面には、ボウル３の上部開口を塞ぐ位置に、発泡材などの断熱材１５が設けられる。ドア１３の上面には、作業者が各種操作を行うための操作部１７が設けられる。

【0029】

フレーム５内の上部には、第１収納部としてのボウル３が設けられる。ボウル３は、例えばステンレス材料からなる底付きの円筒状の容器である。ボウル３は、フレーム５に対して、ネジ止め等により固定される。ロータ室４は、ボウル３の内部空間である。ボウル３の下面には、結露水を排出するための排出口が設けられる。当該排出口にはドレンチューブ（排出部）６の一端が接続される。ドレンチューブ６の他端は、フレーム５の外部に位置する。ボウル３の周囲には、蒸発器（エバポレータ）１１が巻かれる。蒸発器１１は、冷却パイプであって、ロータ室４を冷却するために設けられる。蒸発器１１の周囲は、発泡材などの断熱材９で覆われる。断熱材９は、ボウル３の下面も覆う。断熱材９の周囲には、円筒状のプロテクタ７が配置される。

【0030】

ボウル３内には、第２収納部としてのインナーチャンバー３０が設けられる。インナーチャンバー３０内に、ロータ２０が回転自在に収納支持される。好ましくは、ロータ２０は着脱可能であり、ロータ２０とはサイズの異なるロータをインナーチャンバー３０内に収納支持可能である。すなわち、遠心機１は、互いにサイズの異なるロータを択一的に取付け可能であるとよい。ロータ２０は、チタン合金またはアルミニウム合金等からなる。図２～図４に示すように、ロータ２０は、本体部２０ａと、軸部２０ｂと、を含む。本体部２０ａは、円板形状であって、遠心分離すべき試料を保持する。軸部２０ｂは、本体部２０ａから下方に延出する。軸部２０ｂ内に、駆動装置２１の出力軸が入り込む。ロータ２０は、モータ等の駆動装置２１によって回転駆動される。駆動装置２１は、フレーム５に弾性部材であるダンピングラバーを介して取付けられる。駆動装置２１は、ロータ２０の下方に位置し、インナーチャンバー３０及びボウル３の内部から、ボウル３の下方に延在する。

【0031】

インナーチャンバー３０は、ボウル３にネジ止め又は溶接等により固定される。インナーチャンバー３０は、駆動装置２１の固定部に固定されてもよい。インナーチャンバー３０は、アルミニウム材料からなる。インナーチャンバー３０の材質は、金属が好ましいが、樹脂であってもよい。インナーチャンバー３０は、胴体部３１と、蓋部３２と、を含む。胴体部３１は、上端に開口部を有する円筒部である。蓋部３２は、胴体部３１の上部開口部を塞ぐ。インナーチャンバー３０は、ロータ室４を構成するボウル３の内壁に付着した結露水がロータ２０の回転による気流で飛散してロータ２０にかかるリスクを低減する。

【0032】

インナーチャンバー３０は、第１通気口としての排気口３１ａと、第２通気口としての吸気口３２ａと、を有する。排気口３１ａ及び吸気口３２ａは、インナーチャンバー３０の内部の空間と、インナーチャンバー３０の外部かつボウル３の内部の空間と、を互いに連通させる。排気口３１ａは、胴体部３１の外周面の上部と下部にそれぞれ、等角度間隔で６個設けられる。排気口３１ａは、ロータ２０の径方向においてロータ２０の最外周部より外側に設けられる。排気口３１ａの個数は、必要な冷却性能に応じて適宜決定すればよい。吸気口３２ａは、インナーチャンバー３０の上面を成す蓋部３２に設けられる。吸気口３２ａは、ロータ２０の径方向においてロータ２０の中心軸２０ａよりも外側、排気口３１ａよりも内側に設けられる。吸気口３２ａは、ロータ２０の回転軸周りに等角度間隔で６個設けられる。吸気口３２ａの個数は、必要な冷却性能に応じて適宜決定すればよい。

【0033】

インナーチャンバー３０内には、第１閉塞部材３５が着脱可能に設けられる。第１閉塞部材３５は、アルミニウム材料からなり、インナーチャンバー３０に対して着脱可能に取付けられている。第１閉塞部材３５は、円環状であって、下部の排気口３１ａを塞ぐ。下部の排気口３１ａが塞がれると、ロータ２０の回転により発生する気流のうち上部の排気口３１ａから排気される量が増える。上部の排気口３１ａは、ロータ２０の最外周部と対向する位置にあるため、上部の排気口３１ａからの排気量が増えると、ロータ２０の冷却効率が高められる。第１閉塞部材３５は、インナーチャンバー３０内のロータ２０に接する空間を狭め、風損を低減させる効果もある。更に、排気口３１ａは、ロータ２０の最大外径部付近に設けられているので、インナーチャンバー３０内の気体を効率良く排出できる。

【0034】

インナーチャンバー３０内にロータ２０よりもサイズの大きいロータ（例えば図９に示すロータ５０のような形状のロータ）を収納支持する場合は、第１閉塞部材３５を取り外す。この場合、蓋部３２を例えば図９に示す蓋部３３のような形状の第２閉塞部材として上部の排気口３１ａを塞ぎ、下部の排気口３１ａから排気することで、サイズの大きなロータの冷却効率を高めることができる。

【0035】

排気口３１ａによる風路面積（第１閉塞部材３５により塞がれた排気口３１ａ以外の排気口３１ａの開口面積の合計）は、好ましくは吸気口３２ａによる風路面積（吸気口３２ａの開口面積の合計）よりも小さい。これにより、実現したい風量に対して排気口３１ａの開口面積を最小限にすることができ、胴体部３１の内周面の凹凸が少なくなり、風損が低減される。

【0036】

図２に示す、ロータ２０の上面、すなわちロータ２０の本体部２０ａの上面と、当該上面に対向する非回転部である蓋部３２の下面と、の間の隙間の長さＧ１は、好ましくは１０ｍｍ～２０ｍｍの範囲であり、さらに好ましくは１０ｍｍ～１５ｍｍの範囲である。ロータ２０の下面、すなわちロータ２０の本体部２０ａの下面と、当該下面に対向する非回転部である第１閉塞部材３５の上面と、の間の隙間の長さＧ２は、好ましくは１０ｍｍ～２０ｍｍの範囲であり、さらに好ましくは１０ｍｍ～１５ｍｍの範囲である。ロータ２０の外周面、すなわちロータ２０の本体部２０ａの外周面と、当該外周面に対向する非回転部である胴体部３１の内周面と、の間の隙間の長さＧ３は、好ましくは１０ｍｍ～２０ｍｍの範囲であり、さらに好ましくは１０ｍｍ～１５ｍｍの範囲である。各々の隙間の長さＧ１、Ｇ２、Ｇ３は、短いほど風損低減に有利となるが、公差が累積してもロータ２０が胴体部３１、蓋部３２、及び第１閉塞部材３５に接触しないように余裕を持たせる必要がある。風損低減と設計上の余裕とのバランスの観点から、各々の隙間の長さＧ１、Ｇ２、Ｇ３は、上記の範囲が適当である。

【0037】

図２に示すように、ロータ２０の軸部２０ｂの下端部には、マグネット２６が設けられる。マグネット２６は、ロータ２０の回転軸周りに複数設けられている。駆動装置２１の固定部の上面には、ホール素子等の磁気センサであるセンサ２４が設けられる。センサ２４は、マグネット２６と対向する配置である。センサ２４は、インナーチャンバー３０に設けられてもよい。センサ２４は、ロータ２０の回転に伴うマグネット２６の配置位置を検出して、ロータを識別し、また、回転速度や回転位置を検出可能である。つまり、ロータにマグネットが設けられ、第２収納部又は前記駆動装置の固定部に、マグネットの発生する磁界を検出するセンサが設けられることで、遠心機１はロータの状態を把握することができる。

【0038】

フレーム５内の下部には、凝縮器２５及び圧縮機２７が設けられる。蒸発器１１、凝縮器２５、圧縮機２７、及びキャピラリーチューブ２９は、ボウル３を冷却する冷却装置を構成する。この冷却装置は、ロータ室４内を冷却する以外に、ロータ室４内の空気中の水分を、ボウル３の表面に霜として付着させることにより、空気中の水分を分離する。これによりロータ室４内の気体を除湿することができ、この除湿されて空気(気体)をインナーチャンバー３０内に、後記する空気の流れによって、ロータ室４からインナーチャンバー３０内に供給する。なお、ボウル３に付着した霜(氷)が溶解した場合には、ドレンチューブから排出される。フレーム５内における凝縮器２５の上方となる位置に、制御部２３が設けられる。制御部２３は、マイクロコンピュータ等を含み、遠心機１の全体の動作を制御する。

【0039】

駆動装置２１によりロータ２０が回転されると、図２及び図６に矢印で示すように、インナーチャンバー３０内の気体が、胴体部３１の外周面上部の排気口３１ａを通って、インナーチャンバー３０外かつボウル３内の空間に排出される。当該排出された気体の代わりに、図２に矢印で示すように、インナーチャンバー３０外かつボウル３内の空間の気体、すなわちロータ室４内の冷却された気体が、吸気口３２ａを通って、インナーチャンバー３０内に流入する。

【0040】

図１～図６では、排気口３１ａが、放射状に設けられている場合を説明した。排気口３１ａの延出方向は、ロータ２０の径方向に対して傾いていてもよい。図７は、排気口３１ａをロータ２０の径方向に対してロータ２０の回転方向（図示の例では反時計回り）に傾斜させた場合の図である。図８は、図７にロータ２０の回転により発生する気流の流れを追加した図である。排気口３１ａの反ロータ２０側の開口は、ロータ２０側の開口よりも、ロータ２０の回転方向における位置が、反時計回り側にずれている。これにより、ロータ２０の回転により発生する気流の流れ方法と、排気口３１ａの延出方向とが平行(概ね一致する)に近づくため、排気口３１ａからの気体の排出がスムーズになり、風損が低減される。もっとも、加工性の観点では、排気口３１ａの延出方向は、放射状に設けられている。

【0041】

本実施の形態によれば、下記の作用効果を奏することができる。

【0042】

(1) 遠心機１は、冷却機能付きであり、ロータ２０を収納したロータ室４の内壁に結露が発生することがある。ロータ室４の内壁に付着した結露水がロータ２０の回転による気流で飛散すると、ロータ２０に結露水がかかるリスクがある。遠心機１では、インナーチャンバー３０でロータ２０を囲むため、ロータ２０に結露水がかかるリスクを抑制することができる。

【0043】

(2) ロータ２０がインナーチャンバー３０で囲まれるため、インナーチャンバー３０が存在しない場合と比較してロータ２０の周囲の空気の容積を減らすことができ、ロータ２０の風損を低減できる。図２に示す各隙間の長さＧ１、Ｇ２、Ｇ３を上記の範囲とすることで、風損低減と設計上の余裕とのバランスを好適に確保できる。

【0044】

(3) インナーチャンバー３０が排気口３１ａ及び吸気口３２ａを有するため、ロータ２０の回転により発生する気流でロータ２０を冷却することができ、ロータ２０の温度を例えば２０℃～２５℃の範囲で一定に保持できる。

【0045】

(4) 排気口３１ａによる風路面積を吸気口３２ａによる風路面積よりも小さくすれば、実現したい風量に対して排気口３１ａの開口面積を最小限にすることができ、胴体部３１の内周面の凹凸が少なくなり、ロータ２０の風損を低減できる。

【0046】

(5) 第１閉塞部材３５で胴体部３１の下部の排気口３１ａを塞ぐため、ロータ２０の最外周部と対向する位置にある上部の排気口３１ａからの排気量が増え、ロータ２０の冷却効率が高められる。また、第１閉塞部材３５を設けることで、ロータ２０の周囲の空気の容積を減らし、ロータ２０の風損を低減できる。

【0047】

(6) インナーチャンバー３０の内周面が円筒面であるため、ロータ２０の風損を低減できる。

【0048】

以下、ロータ２０の回転速度を１６，０００ｒｐｍとした場合の風損低減効果の一例を挙げる。遠心機１からインナーチャンバー３０及び第１閉塞部材３５を無くした構成の場合、風損は２４９Ｗであった。遠心機１においてインナーチャンバー３０の排気口３１ａ及び吸気口３２ａを無くした構成の場合、風損は１９３Ｗであった。但し、インナーチャンバー３０内に冷却されて空気（気体）を供給することができないため、ロータ２０はほぼ冷却することはなかった。本実施の形態の遠心機１では、目標とする冷却温度範囲以下にロータ２０を冷やすことができ、この時の風損は２３６Ｗであった。遠心機１において、排気口３１ａを２個とした場合は、目標とする冷却温度範囲にロータ２０を冷やすことができ、この時の風損は２２０Ｗであった。従い、排気口３１ａを２個設けた構成が本実施形態における好適な一例である。

【0049】

（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２に係る遠心機の要部拡大側断面図である。図９では、ロータ５０の回転により発生する気流の流れを矢印で示している。本実施の形態の遠心機は、実施の形態１の遠心機１と比較して、ロータ２０がロータ５０に替わり、蓋部３２が第２閉塞部材としての蓋部３３に替わり、第１閉塞部材３５が無くなっている。

【0050】

ロータ５０は、チタン合金またはアルミニウム合金等からなる。ロータ５０の本体部５０ａは、ロータ２０の本体部２０ａと比較して、上下方向のサイズが大きい。ロータ５０の最外周部は、下部の排気口３１ａと対向する。ロータ５０は、連続ロータであって、回転中に遠心機の外部から連続的に液体試料が注入され、また回転中に遠心機の外部に連続的に試料を注出可能な構成である。

【0051】

ロータ５０は、自身の中心軸部近傍の上面に第１試料注入注出部を有する。ロータ５０の第１試料注入注出部に対して、シール部５１を介して、管状流路を成すチューブ５３から試料が注入される。また、ロータ５０の第１試料注入注出部から、シール部５１を介して、チューブ５３に試料が注出される。シール部５１は、固定部分と回転部分を液漏れがないように接続する部材である。チューブ５３は、注入用と注出用に１本ずつ、合計２本設けられる。チューブ５３は、遠心機外に延出する。蓋部３３は、ロータ５０の中心軸延長上となる位置、すなわち第１試料注入注出部の上方となる位置に、第２試料注入注出部を成す貫通穴３３ｃを有する。貫通穴３３ｃ内にシール部５１が延在し、貫通穴３３ｃ内をチューブ５３が通る。第１試料注入注出部、第２試料注入注出部としての貫通穴３３ｃ、及びチューブ５３を通して、遠心機の外部からロータ５０に試料を連続的に注入でき、また、ロータ５０から試料を遠心機の外部に連続的に注出できる。

【0052】

蓋部３３は、閉塞部３３ｂを有する。閉塞部３３ｂは、蓋部３３の上面から下方に延びて、インナーチャンバー３０の胴体部３１の内周面に近接する円筒部である。閉塞部３３ｂは、胴体部３１の上部の排気口３１ａを塞ぐ。閉塞部３３ｂの下端面は、ロータ５０の外周面と略平行になるように、テーパー形状（円錐台側面形状）となっている。蓋部３３の吸気口３３ａは、実施の形態１の蓋部３２の吸気口３２ａと同様に設けられる。つまり、ロータは、自身の中心軸部近傍に第１試料注入注出部を有し、第２収納部は、第１試料注入注出部の上方となる位置に第２試料注入注出部を有し、第２試料注入注出部には管状流路が接続され、第１試料注入注出部及び第２試料注入注出部及び管状流路を通して外部から試料を連続的に前記ロータに注入または抽出できるように構成されている。

【0053】

図９に示す、ロータ５０の上面と、当該上面に対向する非回転部である蓋部３３の下面と、の間の隙間の長さＧ４は、好ましくは１０ｍｍ～２０ｍｍの範囲であり、さらに好ましくは１０ｍｍ～１５ｍｍの範囲である。ロータ５０の下面と、当該下面に対向する非回転部である胴体部３１の上面と、の間の隙間の長さＧ５は、好ましくは１０ｍｍ～２０ｍｍの範囲であり、さらに好ましくは１０ｍｍ～１５ｍｍの範囲である。ロータ５０の最外周部と、当該最外周部に対向する非回転部である胴体部３１の内周面と、の間の隙間の長さＧ６は、好ましくは１０ｍｍ～２０ｍｍの範囲であり、さらに好ましくは１０ｍｍ～１５ｍｍの範囲である。

【0054】

本実施の形態のその他の点は、実施の形態１と同様である。本実施の形態によれば、ロータ５０に結露水がかかるリスクの抑制、ロータ５０の風損低減、ロータ５０の温度を例えば２０℃～２５℃の範囲で一定に保持可能等、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

【0055】

以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。

【0056】

実施の形態１において、サイズの大きなロータを使用しない場合、下部の排気口３１ａは省略してもよく、胴体部３１と第１閉塞部材３５とを一体にした形状の部材をインナーチャンバー３０の胴体部としてもよい。実施の形態２において、サイズの小さなロータを使用しない場合、上部の排気口３１ａは省略してもよい。

【符号の説明】

【0057】

１ 遠心機、３ ボウル（第１収納部）、４ ロータ室（回転室）、５ フレーム、６ ドレンチューブ（排出部）、７ プロテクタ、９ 断熱材、１１ 蒸発器（エバポレータ）、１３ ドア、１５ 断熱材、１７ 操作部、２０ ロータ、２０ａ 本体部、２０ｂ 軸部、２１ 駆動装置、２３ 制御部、２４ センサ、２５ 凝縮器、２６ マグネット、２７ 圧縮機、２９ キャピラリーチューブ、３０ インナーチャンバー（第２収納部）、３１ 胴体部、３１ａ 排気口（第１通気口）、３２ 蓋部、３２ａ 吸気口（第２通気口）、３３ 蓋部（第２閉塞部材）、３３ａ 吸気口（第２通気口）、３３ｂ 閉塞部、３３ｃ 貫通穴（第２試料注入注出部）、３５ 第１閉塞部材、５０ ロータ、５１ シール部、５３ チューブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】