特許 7193637 遠心分離システムおよび方法

(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】2022-12-12

(45)【発行日】2022-12-20

(54)【発明の名称】遠心分離システムおよび方法

(51)【国際特許分類】

   B04B 1/08 20060101AFI20221213BHJP

   B04B 9/12 20060101ALI20221213BHJP

   B04B 11/02 20060101ALI20221213BHJP

   B04B 15/00 20060101ALI20221213BHJP

【ＦＩ】

B04B1/08

B04B9/12

B04B11/02

B04B15/00

【請求項の数】 19

(21)【出願番号】P 2021532951

(86)(22)【出願日】2019-12-09

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-02

(86)【国際出願番号】 EP2019084154

(87)【国際公開番号】W WO2020120369

(87)【国際公開日】2020-06-18

【審査請求日】2021-08-06

(31)【優先権主張番号】18211242.5

(32)【優先日】2018-12-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(31)【優先権主張番号】18211238.3

(32)【優先日】2018-12-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(31)【優先権主張番号】18211243.3

(32)【優先日】2018-12-10

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(31)【優先権主張番号】19193098.1

(32)【優先日】2019-08-22

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】509005513

【氏名又は名称】アルファ－ラヴァル・コーポレート・アーベー

(74)【代理人】

【識別番号】100108453

【弁理士】

【氏名又は名称】村山 靖彦

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100133400

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 達彦

(72)【発明者】

【氏名】カスパー・ホグルンド

(72)【発明者】

【氏名】ペーテル・トールヴィド

(72)【発明者】

【氏名】スタッファン・ケーニヒソン

【審査官】谷本 怜美

(56)【参考文献】

【文献】特開昭６２－２５４８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２０３３０６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０４Ｂ １／００－１５／１２

Ｃ１２Ｍ １／００－ ３／１０

Ｃ１２Ｎ １／００－ ７／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

遠心分離機（２０２）と、液体供給混合物導管（２０４）と、軽相導管（２０６）と、重相導管（２０８）と、流量制御システム（２１０）とを含む遠心分離システム（２００）であって、
前記遠心分離機（２０２）が、回転軸（２０）周りに回転するように構成されかつ分離空間（８８）を備えるロータ（２１２）と、前記分離空間（８８）の内部に配置された分離円板（９２）の積層体（９０）と、前記ロータ（２１２）の第１の軸端（２２）に配置された第１の固定部（８４）と、前記ロータ（２１２）の第２の軸端（２４）に配置された第２の固定部（８６）と、を含み、
入口通路（２１４）が、前記第１または第２の固定部（８４、８６）を介して前記分離空間（８８）内に延び、軽相出口通路（２１６）が、前記第１または第２の固定部（８４、８６）を介して前記分離空間（８８）から延び、重相出口通路（２１８）が、前記第１または第２の固定部（８４、８６）を介して前記分離空間（８８）から延び、
前記重相出口通路（２１８）が、前記分離空間（８８）の半径方向外側から前記ロータ（２１２）の中心部に向けて前記ロータ（２１２）内部で延びる少なくとも１つのチャネル（１０２）を含み、
前記入口通路（２１４）、前記軽相出口通路（２１６）、および前記重相出口通路（２１８）の各々が、前記ロータ（２１２）と前記第１の固定部（８４）または前記第２の固定部（８６）との間で機械的に気密シールされ、
前記入口通路（２１４）が、Ｒ０において前記回転軸（２０）上で前記ロータ（２１２）の中心に入り、前記重相出口通路（２１８）が、第１の半径Ｒ１において前記ロータ（２１２）を退出し、前記軽相出口通路（２１６）が、第２の半径Ｒ２において前記ロータ（２１２）を退出し、半径の関係がＲ１≧Ｒ２≧Ｒ０およびＲ１＞Ｒ０であり、
前記流量制御システム（２１０）が、制御ユニット（２２６）と、前記重相導管（２０８）に接続された反対圧力生成装置（２６０）と、液体供給混合物測定デバイス（２２０）と、軽相測定デバイス（２２２）および／または重相測定デバイス（２２３）とを含み、前記反対圧力生成装置（２６０）が、重相受け容器（２３２）と前記重相受け容器（２３２）に接続された重相圧力制御装置（２６２）とを含み、
前記制御ユニット（２２６）が、前記重相出口通路（２１８）内の重相反対圧力を制御するために、前記液体供給混合物測定デバイス（２２０）からの測定値ならびに前記軽相測定デバイス（２２２）および／または前記重相測定デバイス（２２３）からの測定値に基づいて前記重相圧力制御装置（２６２）を制御するように構成される、遠心分離システム（２００）。

【請求項2】

前記重相受け容器（２３２）がガスタイト容器であり、前記重相圧力制御装置（２６２）が、前記重相受け容器（２３２）内にガス圧力を与えるように構成された圧縮ガスのソース（２６４）を含む、請求項１に記載の遠心分離システム（２００）。

【請求項3】

前記重相導管（２０８）が、前記重相受け容器（２３２）の下端に接続され、前記重相圧力制御装置（２６２）が、前記重相受け容器（２３２）を揚げ下げするように構成された昇降装置（２６６）を含む、請求項１に記載の遠心分離システム（２００）。

【請求項4】

前記遠心分離機（２０２）が、前記遠心分離機（２０２）の動作中に液体供給混合物の前記入口通路（２１４）への基準流量において、少なくとも＋１００ｍｂａｒの前記入口通路（２１４）と前記重相出口通路（２１８）との間の圧力差を生成する、請求項１から３のいずれか一項に記載の遠心分離システム（２００）。

【請求項5】

前記液体供給混合物導管（２０４）が、圧縮された液体供給混合物のソース（２２８）に接続されるように構成される、請求項１から４のいずれか一項に記載の遠心分離システム（２００）。

【請求項6】

前記液体供給混合物導管（２０４）内に配置された供給ポンプ（２３０）を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の遠心分離システム（２００）。

【請求項7】

液体供給混合物容器（２３６）と、前記液体供給混合物容器（２３６）に接続された液体供給混合物圧力制御装置（２３８）とを含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の遠心分離システム（２００）。

【請求項8】

前記重相導管（２０８）が、前記重相出口通路（２１８）から前記重相受け容器（２３２）までの重相の流れの間に、前記遠心分離機（２０２）から前記重相受け容器（２３２）までの制限されない通路を形成する、請求項１から７のいずれか一項に記載の遠心分離システム（２００）。

【請求項9】

前記遠心分離機（２０２）が、交換可能な分離用挿入物（６）を含み、
前記交換可能な分離用挿入物（６）が、ロータケーシング（８２）と、前記ロータケーシング（８２）の第１の軸端（１２０）に配置された前記第１の固定部（８４）と、前記ロータケーシング（８２）の第２の軸端（１２２）に配置された前記第２の固定部（８６）と、を含み、
前記ロータケーシング（８２）が、前記遠心分離機（２０２）の前記ロータ（２１２）の一部を形成し、前記分離空間（８８）と、前記分離円板（９２）と、前記少なくとも１つのチャネル（１０２）とを含む、請求項１から８のいずれか一項に記載の遠心分離システム（２００）。

【請求項10】

前記ロータ（２１２）が、回転可能部材（１６）と前記ロータケーシング（８２）とを含み、前記ロータケーシング（８２）が、前記回転可能部材（１６）の内部空間（２６）内に係合される、請求項９に記載の遠心分離システム（２００）。

【請求項11】

液体供給混合物容器（２３６）を含み、かくはん部材（２３７）が、前記液体供給混合物容器（２３６）内に配置される、請求項１から１０のいずれか一項に記載の遠心分離システム（２００）。

【請求項12】

遠心分離システム（２００）を制御する方法（３００）であって、前記遠心分離システム（２００）が、遠心分離機（２０２）と、液体供給混合物導管（２０４）と、軽相導管（２０６）と、重相導管（２０８）と、流量制御システム（２１０）とを含み、
前記遠心分離機（２０２）が、回転軸（２０）周りに回転するように構成されかつ分離空間（８８）を備えるロータ（２１２）と、前記分離空間（８８）の内部に配置された分離円板（９２）の積層体（９０）と、前記ロータ（２１２）の第１の軸端（２２）に配置された第１の固定部（８４）と、前記ロータ（２１２）の第２の軸端（２４）に配置された第２の固定部（８６）とを含み、
入口通路（２１４）が、前記第１または第２の固定部（８４、８６）を介して前記分離空間（８８）内に延び、軽相出口通路（２１６）が、前記第１または第２の固定部（８４、８６）を介して前記分離空間（８８）から延び、重相出口通路（２１８）が、前記第１または第２の固定部（８４、８６）を介して前記分離空間（８８）から延び、
前記重相出口通路（２１８）が、前記分離空間（８８）の半径方向外側から前記ロータ（２１２）の中心部に向けて前記ロータ（２１２）内部で延びる少なくとも１つのチャネル（１０２）を含み、
前記入口通路（２１４）、前記軽相出口通路（２１６）、および前記重相出口通路（２１８）の各々が、前記ロータ（２１２）と前記第１の固定部（８４）または前記第２の固定部（８６）との間で機械的に気密シールされ、
前記入口通路（２１４）が、Ｒ０において前記回転軸（２０）上で前記ロータ（２１２）の中心に入り、前記重相出口通路（２１８）が、第１の半径Ｒ１において前記ロータ（２１２）を退出し、前記軽相出口通路（２１６）が、第２の半径Ｒ２において前記ロータ（２１２）を退出し、Ｒ１≧Ｒ２≧Ｒ０およびＲ１＞Ｒ０であり、
前記流量制御システム（２１０）が、前記重相導管（２０８）に接続された反対圧力生成装置（２６０）と、液体供給混合物測定デバイス（２２０）と、軽相測定デバイス（２２２）および／または重相測定デバイス（２２３）とを含み、
前記反対圧力生成装置（２６０）が、重相受け容器（２３２）と前記重相受け容器（２３２）に接続された重相圧力制御装置（２６２）とを含み、
当該方法（３００）が、
前記ロータ（２１２）を回転させるステップ（３０２）と、
前記液体供給混合物導管（２０４）および前記入口通路（２１４）を介して液体供給混合物の流れを前記分離空間（８８）内に導くステップ（３０４）と、
前記分離空間（８８）内で前記液体供給混合物を重相と軽相とに分離するステップ（３０６）と、
液体供給混合物の流量を測定するステップ（３０８）と、
軽相の流量および／または重相の流量を測定するステップ（３１０）と、
前記重相出口通路（２１８）内の重相反対圧力を制御するために、液体供給混合物の前記流量を測定する前記ステップ（３０８）において獲得された測定値ならびに軽相の前記流量および／または重相の前記流量を測定する前記ステップ（３１０）において獲得された測定値に基づいて前記重相圧力制御装置（２６２）を制御するステップ（３１２）とを含む、方法（３００）。

【請求項13】

前記重相受け容器（２３２）がガスタイト容器であり、前記重相圧力制御装置（２６２）が、圧縮ガスのソース（２６４）を含み、
前記重相圧力制御装置（２６２）を制御する前記ステップ（３１２）が、
圧縮ガスの前記ソース（２６４）から前記重相受け容器（２３２）に備えるガス圧力を制御するステップ（３１４）を含む、請求項１２に記載の方法（３００）。

【請求項14】

前記重相導管（２０８）が、前記重相受け容器（２３２）の下端に接続され、前記重相圧力制御装置（２６２）が、前記重相受け容器（２３２）を揚げ下げするように構成された昇降装置（２６６）を含み、
前記重相圧力制御装置（２６２）を制御する前記ステップ（３１２）が、
前記重相受け容器（２３２）を前記重相出口通路（２１８）の上の特定の高さに設置するために前記昇降装置（２６６）を制御するステップ（３１６）を含む、請求項１２に記載の方法（３００）。

【請求項15】

前記液体供給混合物の圧力を制御するステップ（３２０）を含む、請求項１２から１４のいずれか一項に記載の方法（３００）。

【請求項16】

前記遠心分離システム（２００）が、前記重相導管（２０８）内に配置された遮断弁（２３４）を含み、当該方法（３００）が、
前記軽相と重相との間の接触面が前記分離空間（８８）内に生じる間に一バッチの液体供給混合物を分離する初期の分離段階の間に、前記遮断弁（２３４）を閉に維持するステップ（３２６）と、
前記接触面が生じたときに前記一バッチの液体供給混合物を分離する主たる分離段階の間に、前記遮断弁（２３４）を全開に維持するステップ（３２８）とを含む、請求項１２から１５のいずれか一項に記載の方法（３００）。

【請求項17】

前記一バッチの液体供給混合物を分離する前記主たる分離段階が終了した後、前記遮断弁（２３４）を閉に維持するステップ（３３０）を含む、請求項１６に記載の方法（３００）。

【請求項18】

液体供給混合物の前記流れを前記分離空間（８８）内に導く前記ステップ（３０４）が、細胞培養混合物を含む液体供給混合物の流れを前記分離空間（８８）内に導くステップ（３３２）を含む、請求項１２から１７のいずれか一項に記載の方法（３００）。

【請求項19】

前記重相圧力制御装置（２６２）を制御する前記ステップ（３１２）が、
液体供給混合物の前記流量と軽相の前記流量および／または重相の前記流量との間の所望の関係に向けて、前記反対圧力生成装置（２６０）によって生成された前記重相反対圧力を制御するステップ（３３４）を含む、請求項１２から１８のいずれか一項に記載の方法（３００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、とりわけ、遠心分離機を含む遠心分離システムと、遠心分離システムを制御する方法とに関する。

【背景技術】

【0002】

機械的に気密シールされた遠心分離機を使用中、空気は、分離機の内部に存在せず、したがって、液体／空気接触面（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）は、分離機の内部に形成されない。したがって、入口、および／または軽相に対する出口、および／または重相に対する出口のうちの一方における圧力変化は、入口および／または出口のうちの他方における圧力に影響を及ぼすことになる。別の表現で言うと、機械的に気密シールされた遠心分離機の入口および出口は、連通管を形成する。

【0003】

ＷＯ２０１１／０９３７８４およびＥＰ２８６８２１０は、機械的に気密シールされた遠心分離機を含むシステムを開示する。

【0004】

ＷＯ２０１１／０９３７８４は、気密遠心分離機を含むシステムを開示し、分離機は、分離室を含むロータと、分離されるべき成分の混合物のための入口チャネルと、少なくとも１つの分離された軽い成分を受けるための第１の出口チャネルと、少なくとも１つの分離された重い成分を受けるための第２の出口チャネルとを含む。システムは、前記第２の出口チャネルから分離された重い成分の前記分離室部まで再循環させるための再循環手段と、前記第２の出口チャネル内を流れる重い成分の密度、流量、またはそれらの組合せをモニタする第１のモニタリング手段と、前記第１のモニタリング手段からの制御信号に応答して再循環流量を制御する第１の制御手段とをさらに含む。システムは、様々な内容物の供給物を分離機に供給するときでも、分離された重い成分の特性を制御する。

【0005】

ＥＰ２８６８２１０は、入口においておよび液体の出口において機械的に気密シールされた遠心分離機への入口を介して処理されるべき液体のかんきつ果実材料を導入するステップと、少なくとも液体の重相および液体の軽相を取得するために分離機内のかんきつ果実材料を分離するステップであって、液体の重相の密度は液体の軽相の密度より高い、ステップと、分離機の液体の重相出口を介して液体の重相をかつ液体の軽相出口を介して液体の軽相を排出するステップと、排出される液体の重相および／または液体の軽相の少なくとも１つのパラメータを測定するステップであって、パラメータは、液体の軽相の中の重相の濃度に関連するかまたはその逆に関連する、ステップと、分離機から排出された液体の軽相の中の重相の濃度を制御するかまたはその逆を制御するための測定に基づいて液体の軽相出口に対する液体の重相出口の反対圧力を調整するステップかまたはその逆を調整するステップとを含む、かんきつ果実処理のための方法を開示する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】ＷＯ２０１１／０９３７８４

【文献】ＥＰ２８６８２１０

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

いくつかの液体供給混合物およびそのような液体供給混合物から分離された重相は、他のものより、たとえばせん断力に対してより敏感である。

【0008】

それに応じて、本発明の目的は、分離された重相を穏やかに取り扱うための条件を提供する分離システムを提供することである。これに対処するために、独立クレームのうちの１つにおいて規定される特徴を有する遠心分離システムが提供される。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様によれば、目的は、遠心分離機と、液体供給混合物導管と、軽相導管と、重相導管と、流量制御システムとを含む遠心分離システムによって達成される。遠心分離機は、回転軸周りに回転するように構成されかつ分離空間を備えるロータと、分離空間の内部に配置された分離円板の積層体と、ロータの第１の軸端に配置された第１の固定部と、ロータの第２の軸端に配置された任意選択の第２の固定部とを含む。入口通路は、第１または第２の固定部を介して分離空間内に延び、軽相出口通路は、第１または第２の固定部を介して分離空間から延び、重相出口通路は、第１または第２の固定部を介して分離空間から延びる。重相出口通路は、分離空間の半径方向外部からロータの中心部に向けてロータ内部で延びる少なくとも１つのチャネルを含む。入口通路、軽相出口通路、および重相出口通路の各々は、ロータと第１の固定部または第２の固定部との間で機械的に気密シールされる。入口通路は、Ｒ０において回転軸上でロータの中心に入り、重相出口通路は、第１の半径Ｒ１においてロータを退出し、軽相出口通路は、第２の半径Ｒ２においてロータを退出し、半径の関係は、Ｒ１≧Ｒ２≧Ｒ０およびＲ１＞Ｒ０である。流量制御システムは、制御ユニットと、重相導管に接続された反対圧力生成装置と、液体供給混合物測定デバイスと、軽相測定デバイスおよび／または重相測定デバイスとを含む。反対圧力生成装置は、重相受け容器と重相受け容器に接続された重相圧力制御装置とを含む。制御ユニットは、重相出口通路内の重相反対圧力を制御するために、液体供給混合物測定デバイスからの測定値ならびに軽相測定デバイスおよび／または重相測定デバイスからの測定値に基づいて重相圧力制御装置を制御するように構成される。

【0010】

入口および出口の通路は機械的に気密シールされており、入口通路はロータの中心に入るので、流量制御システムは重相導管に接続された反対圧力生成装置と、液体供給混合物測定デバイスと、軽相測定デバイスおよび／または重相測定デバイスとを含むので、反対圧力生成装置は重相受け容器と重相受け容器に接続された重相圧力制御装置とを含むので、ならびに制御ユニットは、重相出口通路内の重相反対圧力を制御するために液体供給混合物測定デバイスからの測定値ならびに軽相測定デバイスおよび／または重相測定デバイスからの測定値に基づいて重相圧力制御装置を制御するように構成されるので、遠心分離システムが設けられ、重相が穏やかな取り扱いを受けるための条件が規定される。その結果、上記の目的が達成される。

【0011】

本発明のさらなる目的は、遠心分離システムを制御する方法を提供することであり、その方法は、分離された重相を穏やかに取り扱うための条件を提供する。これに対処するために、独立クレームのうちの１つにおいて規定される特徴を有する方法が提供される。

【0012】

したがって、本発明のさらなる態様によれば、目的は、遠心分離システムを制御する方法によって達成され、遠心分離システムは、遠心分離機と、液体供給混合物導管と、軽相導管と、重相導管と、流量制御システムとを含む。遠心分離機は、回転軸周りに回転するように構成されかつ分離空間を備えるロータと、分離空間の内部に配置された分離円板の積層体と、ロータの第１の軸端に配置された第１の固定部と、ロータの第２の軸端に配置された任意選択の第２の固定部とを含む。入口通路は、第１または第２の固定部を介して分離空間内に延び、軽相出口通路は、第１または第２の固定部を介して分離空間から延び、重相出口通路は、第１または第２の固定部を介して分離空間から延びる。重相出口通路は、分離空間の半径方向外部からロータの中心部に向けてロータ内部で延びる少なくとも１つのチャネルを含む。入口通路、軽相出口通路、および重相出口通路の各々は、ロータと第１の固定部または第２の固定部との間で機械的に気密シールされる。入口通路は、Ｒ０において回転軸上でロータの中心に入り、重相出口通路は、第１の半径Ｒ１においてロータを退出し、軽相出口通路は、第２の半径Ｒ２においてロータを退出し、Ｒ１≧Ｒ２≧Ｒ０およびＲ１＞Ｒ０である。流量制御システムは、重相導管に接続された反対圧力生成装置と、液体供給混合物測定デバイスと、軽相測定デバイスおよび／または重相測定デバイスとを含む。反対圧力生成装置は、重相受け容器と重相受け容器に接続された重相圧力制御装置とを含む。方法は、
－ ロータを回転させるステップと、
－ 液体供給混合物導管および入口通路を介して液体供給混合物の流れを分離空間内に導くステップと、
－ 分離空間内で液体供給混合物を重相と軽相とに分離するステップと、
－ 液体供給混合物の流量を測定するステップと、
－ 軽相の流量および／または重相の流量を測定するステップと、
－ 重相出口通路内の重相反対圧力を制御するために、液体供給混合物の流量を測定するステップにおいて獲得された測定値ならびに軽相の流量および／または重相の流量を測定するステップにおいて獲得された測定値に基づいて重相圧力制御装置を制御するステップとを含む。

【0013】

入口および出口の通路は機械的に気密シールされ、入口通路はロータの中心に入るので、流量制御システムは重相導管に接続された反対圧力生成装置と、液体供給混合物測定デバイスと、軽相測定デバイスおよび／または重相測定デバイスとを含むので、反対圧力生成装置は重相受け容器と重相受け容器に接続された重相圧力制御装置を含むので、および方法は、
－ 液体供給混合物の流量を測定するステップと、
－ 軽相の流量および／または重相の流量を測定するステップと、
－ 重相出口通路内の重相反対圧力を制御するために液体供給混合物の流量を測定するステップにおいて獲得された測定値ならびに軽相の流量および／または重相の流量を測定するステップにおいて獲得された測定値に基づいて重相圧力制御装置を制御するステップとを含むので、遠心分離システムを制御する方法が提供され、重相が穏やかな取り扱いを受けるための条件が規定される。その結果、上記の目的が達成される。

【0014】

より具体的には、回転軸においてその入口を有する機械的に気密シールされた遠心分離機は、分離されるべき液体供給混合物が遠心分離機内に穏やかに入ることをもたらす。重相出口通路から重相受け容器までのその途上で分離された重相を穏やかに取り扱うことは、重相受け容器を含む反対圧力生成装置によってもたらされる。すなわち、機械的に気密シールされた遠心分離機の入口および出口は連通管を形成するので、遠心分離システム内の液体供給混合物を分離する間に重相導管内に流量制御デバイスは不要である。したがって、重相をせん断力にさらすことになる流量制限が、重相導管内にもたらされる必要はない。それに応じて、重相が重相受け容器に向けて流れるときに、重相が穏やかな取り扱いを受けるための条件（ｐｒｏｖｉｓｉｏｎ）が規定される。

【0015】

遠心分離機は、ロータが、たとえば電気モータを含む駆動装置によって回転される高速遠心分離機である。ロータは、液体供給混合物が高い重力加速度にさらされ得るように、数千ＲＰＭで回転され得る。分離円板は、液体供給混合物を軽相および重相に高い効率で分離することをもたらす。

【0016】

少なくとも１つのチャネルは、半径方向外部において回転軸により近い部分と実質的に同じ断面積を有する１つまたは複数のチューブによって形成され得る。代替的に、少なくとも１つのチャネルは、半径方向外部において回転軸により近い部分より大きい断面積を有する１つまたは複数の通路によって形成され得る。

【0017】

入口通路および出口通路の機械的気密シールが、シール部材によって提供される。機械的気密シールは、たとえば、一対の室の内部に配置された一対の円板および／または液中の保持円板を含む液圧シールとは全く異なる接触面を、遠心分離機の回転部と固定部との間に形成することが分かる。機械的気密シールは、ロータの部分と固定部との間に当接部（ａｂｕｔｍｅｎｔ）を含む。液圧シールは、遠心分離機の回転可能ロータと固定部との間に当接部を含まない。

【0018】

上記で示したように、遠心分離機は、ロータの一方または両方の軸端に配置された１つまたは２つの固定部を含み得る。遠心分離機が、ロータの第１の軸端に配置された第１の固定部だけを含む場合、入口通路ならびに軽相および重相の出口通路はすべて、第１の固定部に配置される。遠心分離機が、ロータの第１の軸端に配置された第１の固定部とロータの第２の軸端に配置された第２の固定部の両方を含む場合、入口通路は第１または第２の固定部を介して分離空間の中に延びてよく、軽相出口通路は第１または第２の固定部を介して分離空間から延びてよく、重相出口通路は第１または第２の固定部を介して分離空間から延びてよい。別の表現で言うと、入口通路は第１のまたは任意選択の第２の固定部を介して分離空間の中に延び、軽相出口通路は第１のまたは任意選択の第２の固定部を介して分離空間から延び、重相出口通路は第１のまたは任意選択の第２の固定部を介して分離空間から延びる。

【0019】

重相受け容器は、一バッチの（ａ ｂａｔｃｈ ｏｆ）液体供給混合物から分離された重相を貯蔵するための容器であり得る。代替的に、重相受け容器は、重相が分離システムに続いてさらなる処理に進む前の、重相の中間貯蔵または部分貯蔵のための容器であり得る。

【0020】

軽相出口通路および重相出口通路は、ロータからの唯一の出口であり得る。

【0021】

入口通路が回転軸上でロータの中心に入るように入口通路を配置することで、液体供給混合物が入口通路から回転するロータまで穏やかに移行することがもたらされる。ロータからの軽相出口通路の出口の半径Ｒ２より大きい半径Ｒ１において重相出口通路がロータを退出するような重相出口通路を配置することで、液体供給混合物を分離空間内に、ならびに重相および軽相を分離空間の外に移送することが可能になる外部供給圧力は、不要になるかまたは小さくなる。遠心分離機のロータは、少なくとも分離された重相にポンピング作用を働かせ得る。

【0022】

流量制御システムは、分離システム内で液体供給混合物を軽相と重相とに分離することを制御するように構成される。詳細には、流量制御システムは、遠心分離機を通る液体供給混合物と軽相および重相との流量を制御するように構成される。この流量を制御する主たる手段は、重相受け容器と重相受け容器に接続された重相圧力制御装置とを含む反対圧力生成装置である。いくつかの実施形態によれば、重相受け容器と重相受け容器に接続された重相圧力制御装置とを含む反対圧力生成装置は、遠心分離機を通る液体供給混合物と軽相および重相との流量を制御する唯一の手段を形成し得る。

【0023】

重相圧力制御装置は、重相受け容器内の圧力を制御するように構成される。重相受け容器は、重相導管を介して重相出口通路と連通するので、重相受け容器内の圧力は、重相出口通路内の圧力、すなわち分離された重相が受ける反対圧力に直接影響を及ぼす。

【0024】

液体供給混合物は、たとえば、液体供給混合物を圧力にさらすことによって、および／または遠心分離機のロータが重相および軽相に対するポンプとして働いて液体供給混合物を分離空間内に引き込むことによって、遠心分離機内に供給される。重相圧力制御装置は、軽相出口通路内にきれいな軽相を、ならびに重相出口通路内を連続的に流れる重相をもたらすように制御される。きれいな軽相は、重相および／または粒子が実質的にない軽相である。

【0025】

これは、分離空間内部の軽相と重相との間の接触面の半径方向位置、いわゆるＥラインが、分離されたきれいな軽相が軽相出口通路に到達しかつ分離された重相が分離空間の半径方向外部において少なくとも１つのチャネルに到達するように、流量制御システムおよび重相圧力制御装置によって制御される。Ｅライン、平衡線は、軽相と重相との間の明確な接触面としての、中間帯の単純化である。実際には、中間帯の中で濃度勾配が存在する。

【0026】

液体供給混合物は、軽相と重相の混合物によって形成される。軽相は液体である。重相は、軽相より高い密度を有する液体であり得る。代替的に、重相は、液体の中で漂う粒子、たとえば、軽相を形成する液体の中で漂う粒子を含み得る。粒子は細胞であり得る。細胞は、ＣＨＯ、チャイニーズハムスターの卵巣の細胞などの哺乳類の細胞であり得る。液体供給混合物は、細胞培養混合物であり得、分離された軽相は、発酵中に細胞によって発現された（ｅｘｐｒｅｓｓｅｄ）細胞外生分子を含有し得る。重相は、高濃度細胞含有液であり得る。高濃度細胞含有液は、一バッチの液体供給混合物の分離に続く発酵プロセスの中で再使用され得る。すなわち、重相出口通路から重相受け容器までのその途上で重相を穏やかに取り扱うことに起因して、高濃度細胞含有液の中の細胞は、それらが後続の発酵の間に細胞外生分子を発現するのに適切である状態にあり得る。

【0027】

実施形態によれば、重相受け容器はガスタイト容器であってよく、重相圧力制御装置は、重相受け容器内にガス圧力を与えるように構成された圧縮ガスのソースを含み得る。このようにして、重相受け容器内のガス圧力は、重相出口通路内の反対圧力を制御するために利用され得る。したがって、遠心分離機を通る液体供給混合物と軽相および重相との流れ、ならびに分離システム内で液体供給混合物を軽相と重相とに分離することが、制御され得る。

【0028】

実施形態によれば、重相導管は、重相受け容器の下端に接続されてよく、重相圧力制御装置は、重相受け容器を揚げ下げするように構成された昇降装置を含み得る。このようにして、重相受け容器内の液位および重相出口通路の上の液位の高さが、重相出口通路内の反対圧力を制御するために利用されるように制御され得る。したがって、遠心分離機を通る液体供給混合物と軽相および重相との流れ、ならびに分離システム内で液体供給混合物を軽相および重相に分離することが、制御され得る。

【0029】

実施形態によれば、遠心分離機は、遠心分離機の動作中に液体供給混合物の入口通路への基準流量において、少なくとも＋１００ｍｂａｒの入口通路と重相出口通路との間の圧力差を生成する。このようにして、遠心分離機および特にそのロータは、重相および軽相を遠心分離機の分離空間の外にポンプでくみ出すため、およびしたがって、同様に液体供給混合物を分離空間内に引き込むために利用され得る。

【0030】

ここで、液体供給混合物の基準流量という用語は、遠心分離機がそれに対して設計される流量範囲内の液体供給混合物の流量を指す。

【0031】

実施形態によれば、液体供給混合物導管は、圧縮された液体供給混合物のソースに接続されるように構成され得る。このようにして、液体供給混合物は、液体供給混合物導管を介して遠心分離機内に供給され得る。圧縮された液体供給混合物のソースは、いくつかの代替実施形態の形態で提供され得る。

【0032】

いくつかの実施形態によれば、重相受け容器と重相受け容器に接続された重相圧力制御装置とを含む反対圧力生成装置、ならびに液体供給混合物に接続された圧縮された液体供給混合物のソースは、遠心分離機を通る液体供給混合物と軽相および重相との流量を制御する唯一の手段を形成し得る。

【0033】

いくつかの実施形態によれば、遠心分離システムは、液体供給混合物導管内に配置された供給ポンプを含み得る。このようにして、液体供給混合物は、供給ポンプによって液体供給混合物導管を介して遠心分離機内に供給され得る。それに応じて、供給ポンプは、圧縮された液体供給混合物のソースの一部を形成し得る。

【0034】

いくつかの実施形態によれば、遠心分離システムは、液体供給混合物容器と液体供給混合物容器に接続された液体供給混合物圧力制御装置とを含み得る。このようにして、液体供給混合物は、液体供給混合物導管を介して遠心分離機内に供給され得る。それに応じて、そのような圧縮された液体供給混合物容器は、圧縮された液体供給混合物のソースを形成し得る。

【0035】

実施形態によれば、重相導管は、重相出口通路から重相受け容器までの重相の流れの間に、遠心分離機から重相受け容器までの制限されない通路を形成し得る。このようにして、重相が、遠心分離機から重相受け容器に流れるとき、重相は、実質的なせん断力を受けない。したがって、重相は、遠心分離機から重相受け容器まで穏やかに流れることができる。穏やかな流れは、重相が細胞を含むときに特に有利であり得る。実際には、これは、重相導管に、制限された流れ通路をもたらす絞り流量制御デバイスがないことを必然的に意味する。

【0036】

重相導管は、重相導管を通る重相の流れを遮断するための手段を含み得る。しかしながら、上記のように、重相が重相出口通路から重相受け容器まで流れる間に、重相導管は、制限されない通路を形成する。重相の流れを遮断するための手段は、遮断するための手段を通る重相の流れが存在するとき、重相に影響を及ぼさない。

【0037】

実施形態によれば、遠心分離システムは、重相導管内に配置された遮断弁を含み得る。このようにして、遮断弁が閉じられるとき、重相導管を通る流れは阻止され得る。それに応じて、遮断弁は、流れが遮断弁を通過することができない全閉位置、および流れが遮断弁を制限されずに通過することができる全開位置の、２つだけの代替の位置を有する。したがって、遮断弁は、絞り流量制御デバイスではない。遮断弁は、重相の流れを遮断するための手段の一例である。

【0038】

たとえば、遠心分離システムが、起動しているときでかつ第１の量の重相が分離空間内で分離される前に、液体供給混合物および／または部分的に分離されただけの重相が、重相導管を通って流れることは望ましくない。したがって、遮断弁は、起動の間は閉に維持され得る。一定量の重相が分離空間内で分離されると、遮断弁は、重相導管を通る重相の流れを許容するために開かれてよい。

【0039】

一バッチの液体混合物の分離が終了したとき、または重相受け容器が満たされたとき、遮断弁は、重相受け容器内の重相が元の遠心分離機に流れるのを防止するために閉じられてよい。

【0040】

本方法の実施形態によれば、遠心分離システムは、重相導管内に配置された遮断弁を含み、方法は、
－ 軽相と重相との間の接触面が分離空間内に生じる間に一バッチの液体供給混合物を分離する初期の分離段階の間に、遮断弁を閉に維持するステップと、
－ 接触面が生じたときに一バッチの液体供給混合物を分離する主たる分離段階の間に、遮断弁を全開に維持するステップとを含み得る。このようにして、一定量の重相が、遮断弁が開かれる前に分離空間内で分離され得る。したがって、液体供給混合物および／または部分的に分離されただけの重相が、重相導管を通って流れることが回避され得る。

【0041】

本方法の実施形態によれば、遠心分離システムは遮断弁を含み、方法は、
－ 一バッチの液体供給混合物を分離する主たる分離段階が終了した後、遮断弁を閉に維持するステップを含み得る。このようにして、分離された重相が重相導管を通って元の遠心分離機に流れることが回避され得る。

【0042】

実施形態によれば、遠心分離機は、交換可能な分離用挿入物を含み得る。交換可能な分離用挿入物は、ロータケーシングと、ロータケーシングの第１の軸端に配置された第１の固定部と、任意選択でロータケーシングの第２の軸端に配置された第２の固定部とを含み得る。ロータケーシングは、遠心分離機のロータの一部を形成し、分離空間と、分離円板と、少なくとも１つのチャネルとを含み得る。このようにして、遠心分離システムは、単一のバッチの液体供給混合物または限定された数のバッチの液体供給混合物を分離するように適応され得る。１つまたは複数のバッチの液体供給混合物を分離した後、交換可能な分離用挿入物は、遠心分離機から除去され、新しい交換可能な分離用挿入物と交換され得る。これは、たとえば、液体供給混合物が細胞培養混合物であるときに有利であり得る。細胞培養混合物の分離など、細胞培養混合物の取り扱いは、無菌環境において実行されなければならない場合がある。遠心分離機内で交換可能な分離用挿入物を利用することで、殺菌された交換可能な分離用挿入物の提供によって、液体供給混合物と分離された軽相および重相とに対して無菌の室内、すなわち無菌の流路が提供され得る。

【0043】

実施形態によれば、ロータは、回転可能部材と交換可能な分離用挿入物のロータケーシングとを含み得る。ロータケーシングは、回転可能部材の内部空間内に係合され得る。このようにして、交換可能な分離用挿入物のロータケーシングは、回転可能部材と一緒に回転するようになり得る。

【0044】

現在使用中の交換可能な分離用挿入物が、新しい交換可能な分離用挿入物と交換されるべきであるとき、現在使用中の交換可能な分離用挿入物のロータケーシングは、交換に備えるために回転可能部材との係合を解かれる。

【0045】

実施形態によれば、遠心分離システムは、液体供給混合物容器を含み得る。かくはん部材が、液体供給混合物容器内に配置され得る。このようにして、液体供給混合物容器内の液体供給混合物の均等な濃度が確保され得る。液体供給混合物の均等な濃度の提供により、遠心分離システムの、特に遠心分離機に対する実質的に安定な動作条件がもたらされ得る。その上、液体供給混合物内の軽相と重相との比率についての知識を用いて、液体供給混合物の均等な濃度は、制御ユニットによって利用されるべき制御設定に対する基準を提供し得る。

【0046】

実施形態によれば、液体供給混合物測定デバイスからの測定値は、液体供給混合物の流量に関連し、軽相測定デバイスおよび／または重相測定デバイスからの測定値は、軽相の流量および／または重相の流量に関連し得る。制御ユニットは、液体供給混合物の流量と軽相の流量および／または重相の流量との間の所望の関係に向けて、重相出口通路内の重相反対圧力を制御するように構成され得る。このようにして、重相の所望の濃度および／または軽相の所望の程度の浄化が、達成され得る。

【0047】

本方法の実施形態によれば、重相受け容器はガスタイト容器であり、重相圧力制御装置は圧縮ガスのソースを含み、重相圧力制御装置を制御するステップは、
－ 圧縮ガスのソースから重相受け容器に備えるガス圧力を制御するステップを含み得る。このようにして、重相出口通路内の反対圧力が制御され得、したがって、遠心分離機内の分離が制御され得る。

【0048】

本方法の実施形態によれば、重相導管は、重相受け容器の下端に接続され、重相圧力制御装置は、重相受け容器を揚げ下げするように構成された昇降装置を含み、重相圧力制御装置を制御するステップは、
－ 重相受け容器を重相出口通路の上の特定の高さに設置するように昇降装置を制御するステップを含み得る。このようにして、重相出口通路内の反対圧力が制御され得、したがって、遠心分離機内の分離が制御され得る。

【0049】

実施形態によれば、重相圧力制御装置を制御するステップは、
－ 液体供給混合物の流量と軽相の流量および／または重相の流量との間の所望の関係に向けて、反対圧力生成装置によって生成された重相反対圧力を制御するステップを含み得る。このようにして、重相の所望の濃度および／または軽相の所望の程度の浄化が、達成され得る。

【0050】

液体供給混合物の流量と軽相の流量または重相の流量との間の所望の関係は、分離システムのユーザによって設定され得る。所望の関係は、たとえば、重相の所望の濃度、液体供給混合物内の軽相と重相との比率、軽相の所望の程度の浄化、および液体供給混合物の血中血球容積ＰＣＶなどの液体供給混合物の粒子含量のうちの１つまたは複数に基づいて選択され得る。

【0051】

液体供給混合物の濃度は、一バッチの液体供給混合物の分離の実質的に全持続時間にわたって一定であり得る。液体供給混合物内の重相含量についての知識を用いて、流量制御システムは、所望の関係を達成するために重相の流量を制御するために反対圧力生成装置を制御するように設定され得る。

【0052】

たとえば、液体供給混合物が液体供給混合物容器から到来し、液体供給混合物はかくはん部材によってかくはんされていることに起因して、一バッチの液体供給混合物が均等な濃度を有するとき、反対圧力生成装置によるほんの少しの制御調整が予見される。一バッチの液体供給混合物が不均一な濃度を有する場合、反対圧力生成装置は、より広い範囲にわたって調整されなければならない場合がある。

【0053】

後者の場合、液体供給混合物の濃度は、一バッチの液体供給混合物の分離の持続時間の少なくとも一部にわたって変動する場合がある。それでも、液体供給混合物内の瞬時の重相含量についての知識を用いて、流量制御システムは、所望の関係を達成するために軽相の流量を制御するために反対圧力生成装置を制御するように設定され得る。

【0054】

液体供給混合物測定デバイスからの測定値ならびに軽相測定デバイスおよび／または重相測定デバイスからの測定値は、制御ユニットが、液体供給混合物の流量と軽相の流量および／または重相の流量との間の所望の関係に向けて反対圧力生成装置を制御するときに、利用され得る。たとえば、軽相の所望の流量または重相の所望の流量は、反対圧力生成装置がそれに向けて重相の流量を制御する設定点を形成し得る。このようにして、制御ユニットは、液体供給混合物の流量と軽相の流量および／または重相の流量との間の所望の関係を達成するために、反対圧力生成装置を制御し得る。

【0055】

機械的に気密シールされた遠心分離機の入口および出口に起因して、入口および出口は連通管を形成するので、重相の流量は、液体供給混合物の流量と軽相の流量との間の流量の差によって構成される。それに応じて、重相の流量は軽相測定デバイスによって間接的に測定され得、その逆に、軽相の流量は重相測定デバイスによって間接的に測定され得る。制御ユニットは、反対圧力生成装置を制御するためにＰＩＤ制御アルゴリズムなどの制御アルゴリズムを適用し得る。

【0056】

所望の関係は、軽相の所望の流量が、液体供給混合物の流量に対するある割合であるか、またはある割合の範囲内にあることであり得る。代替的、所望の関係は、重相の所望の流量が、液体供給混合物の流量に対するある割合であるか、またはある割合の範囲内にあることであり得る。

【0057】

いくつかの実施形態によれば、液体供給混合物の流量ならびに軽相の流量および／または重相の流量は、体積流量であり得る。

【0058】

いくつかの実施形態によれば、液体供給混合物の流量ならびに軽相の流量および／または重相の流量は、質量流量であり得る。

【0059】

本方法の実施形態によれば、液体供給混合物の流れを分離空間内に導くステップは、
－ 細胞培養混合物を含む液体供給混合物の流れを分離空間内に導くステップを含み得る。このようにして、方法は、細胞培養混合物を、細胞培養混合物の細胞を含有する重相と細胞培養混合物の細胞が実質的にない軽相とに分離することを制御するために利用され得る。

【0060】

本発明のさらなる特徴および利点は、添付の特許請求の範囲および以下の発明を実施するための形態を研究すれば明白になるであろう。

【0061】

特定の特徴および利点を含む本発明の様々な態様および／または実施形態は、以下の発明を実施するための形態および添付の図面の中で説明する例示的な実施形態から、容易に理解されよう。

【図面の簡単な説明】

【0062】

【図1】遠心分離システムの実施形態を概略的に示す図である。

【図1a】遠心分離システムの実施形態を概略的に示す図である。

【図1b】遠心分離システムの実施形態を概略的に示す図である。

【図2】実施形態による遠心分離機の一部を通る断面を概略的に示す図である。

【図3】実施形態による交換可能な分離用挿入物を通る断面を概略的に示す図である。

【図4】実施形態による遠心分離機を通る断面を概略的に示す図である。

【図5】実施形態による遠心分離システムを制御する方法を示す図である。

【図6】実施形態によるコンピュータ可読記憶媒体を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0063】

本発明の態様および／または実施形態が、次により十分に説明される。同様の番号は、全体を通して同様の要素を指す。簡潔さおよび／または明快さのために、よく知られている機能または構成は、必ずしも詳細に説明されるとは限らない。

【0064】

図１、図１ａおよび図１ｂは、遠心分離システム２００の実施形態を概略的に示す。概略的に、遠心分離機２０２の導管、構成要素、および断面図が、図１に示される。図１ａおよび図１ｂは、遠心分離システム２００の一部の代替実施形態を示す。

【0065】

遠心分離システム２００は、遠心分離機２０２と、液体供給混合物導管２０４と、軽相導管２０６と、重相導管２０８と、流量制御システム２１０とを含む。遠心分離機２０２は、液体供給混合物を軽相と重相とに分離するように構成される。液体供給混合物導管２０４は、液体供給混合物を遠心分離機２０２に導くように構成される。軽相導管２０６は、遠心分離機２０２から分離された軽相を導くように構成される。重相導管２０８は、遠心分離機２０２から分離された重相を導くように構成される。流量制御システム２１０は、少なくとも遠心分離機２０２からの軽相および重相の流れを制御するように構成される。流量制御システム２１０は、遠心分離機２０２への液体供給混合物の流量を制御するようにさらに構成され得る。

【0066】

遠心分離機２０２は、回転軸２０周りに回転するように構成されたロータ２１２を含む。ロータ２１２は、たとえば、電気モータおよび変速機を含む駆動装置（図示せず）によって回転するように駆動され得る。したがって、駆動装置は、回転軸２０周りにロータ２１２を回転させ得る。これらの実施形態では、遠心分離機２０２は、ロータ２１２の第１の軸端２２に配置された第１の固定部８４と、ロータ２１２の第２の軸端２４に配置された第２の固定部８６とを含む。

【0067】

ロータ２１２は、遠心分離機２０２の筐体２１３の内部に回転可能に搭載される。同じく、第１および第２の固定部８４、８６は、筐体２１３内に搭載される。第１および第２の固定部８４、８６は、筐体２１３に関連して固定される。遠心分離機２０２の使用中、第１の固定部８４は、ロータ２１２の上に配置され、第２の固定部８６は、ロータ２１２の下に配置される。

【0068】

ロータ２１２は、分離空間８８とともに設けられる。分離円板９２の積層体９０は、分離空間８８の内部に配置される。

【0069】

ロータ２１２の分離空間８８内で液体供給混合物を分離中、分離された軽相は、分離空間８８内で分離円板９２の間を回転軸２０に向けて半径方向内向きに流れる一方で、分離された重相は、分離空間８８の周辺に向けて半径方向外向きに流れる。

【0070】

図示の実施形態では、入口通路２１４は、第２の固定部８６を介して分離空間８８内に延びる。軽相出口通路２１６は、第２の固定部８６を介して分離空間８８から延びる。重相出口通路２１８は、第１の固定部８４を介して分離空間８８から延びる。
代替的に、入口通路は、第１の固定部８４を介して分離空間８８内に延びてもよく、および／または軽相出口通路は、第１の固定部８４を介して分離空間８８から延びてもよく、および／または重相出口通路は、第２の固定部８６を介して分離空間８８から延びてもよい。

【0071】

さらなる代替実施形態によれば、遠心分離機は、ロータ２１２の第１の軸端２２に配置された第１の固定部８４だけを含み得る。そのような実施形態では、入口通路は、第１の固定部８４を介して分離空間８８内に延び、軽相および重相の出口通路は、第１の固定部８４を介して分離空間８８から延びる。

【0072】

図１の実施形態に戻ると、入口通路２１４は、液体供給混合物導管２０４に接続されるか、またはそれの一部を形成する。軽相出口通路２１６は、軽相導管２０６に接続されるか、またはそれの一部を形成する。重相出口通路２１８は、重相導管２０８に接続されるか、またはそれの一部を形成する。

【0073】

軽相出口通路２０６および重相出口通路２０８は、ロータ２１２からの出口だけを形成する。すなわち、ロータ２１２は、ロータ２１２の半径方向外部において、連続的に開くノズル、または断続的に開くことができるノズルを設けられていない。

【0074】

重相出口通路２１８は、分離空間８８の半径方向外部からロータ２１２の中心部に向けてロータ２１２内部で延びる少なくとも１つのチャネル１０２を含む。図示の実施形態では、チューブの形の２つのチャネル１０２が、例として示されている。チューブは、それらの半径方向外端において、それらの半径方向内端における断面積と実質的に同じ断面積を有する。以下の図４を参照すると、通路の形のチャネルを含む代替実施形態が示される。

【0075】

入口通路２１４、軽相出口通路２１６、および重相出口通路２１８の各々は、ロータ２１２と第１および第２の固定部８４、８６の各々との間で機械的に気密シールされる。機械的気密シールは、シール部材（図示せず）によって設けられる。

【0076】

一般的な実施形態では、入口および出口の通路２１４、２１６、２１８の半径の関係は、Ｒ１≧Ｒ２≧Ｒ０およびＲ１＞Ｒ０として表現され得る。入口通路２１４は、回転軸２０上で、すなわち回転軸２０を含む半径Ｒ０においてロータ２１２の中心に入る。当然ながら、入口通路２１４は、半径方向の延びを有しなければならないが、それは軸２０を含む。重相出口通路２１８は、第１の半径Ｒ１においてロータ２１２を退出する。軽相出口通路は、第２の半径Ｒ２においてロータ２１２を退出する。第１の半径Ｒ１は、Ｒ２より大きいかまたはそれに等しい。第２の半径Ｒ２は、入口通路２１４の半径Ｒ０より大きい。

【0077】

いくつかの実施形態によれば、入口および出口の通路２１４、２１６、２１８の半径の関係は、Ｒ１＞Ｒ２＞Ｒ０の関係を有し得る。すなわち、ロータ２１２を退出する重相出口通路２１８の半径方向位置Ｒ１は、ロータ２１２を退出する軽相出口通路２１６の半径方向位置Ｒ２の半径方向外側に配置される。重相出口通路２１８は、軸２０も含み得るが、いずれの場合も、Ｒ１はＲ２より大きい。軽相出口通路は、第２の半径Ｒ２においてロータ２１２を退出する。第２の半径Ｒ２は、半径Ｒ０より大きい。

【0078】

ロータ２１２の回転軸２０上に配置された入口通路２１４は、遠心分離システム２００の使用中に、液体供給混合物が分離空間８８内に穏やかに入ることをもたらす。その上、機械的に気密シールされた入口通路２１４は、液体供給混合物が分離空間８８内に空気を伴わずに入ることをもたらす。すなわち、遠心分離機２０２の使用中に、分離空間８８の中心に空気－液体接触面が形成されず、分離空間８８内に空気は存在しないことになる。同じく、これは、液体供給混合物が分離空間８８内に穏やかに入ることおよび加速することをもたらす。同じく、機械的に気密シールされ、したがって一対の円板を持たない重相出口通路２１８の提供によって、分離された重相がロータ２１２から穏やかに退出すること（ｏｕｔｌｅｔ）がもたらされる。したがって、遠心分離機２０２自体は、液体供給混合物および分離された重相を穏やかに取り扱うように構成される。

【0079】

単に一例として説明すると、分離空間８８は８０ｍｍの半径を有してよく、分離円板９２は７０ｍｍの半径を有してよい。第１の半径Ｒ１は、１０～２０ｍｍの範囲内にあり得る。第２の半径Ｒ２は、３～１０ｍｍの範囲内にあり得る。入口通路の半径Ｒ０は、３ｍｍであり得る。

【0080】

流量制御システム２１０は、制御ユニット２２６と、重相導管２０８に接続された反対圧力生成装置２６０と、液体供給混合物測定デバイス２２０と、軽相測定デバイス２２２および／または重相測定デバイス２２３とを含む。

【0081】

任意選択で、いくつかの実施形態によれば、流量制御システム２１０は、図１に破線で示すように、軽相導管２０６内に配置された流量制御弁２２４を含み得る。

【0082】

反対圧力生成装置２６０は、重相受け容器２３２と重相受け容器２３２に接続された重相圧力制御装置２６２とを含む。重相受け容器２３２は、一バッチの液体供給混合物から分離された重相を貯蔵するための容器であり得る。代替的に、重相受け容器は、重相が分離システムに続いてさらなる処理に進む前の、重相の中間貯蔵または部分貯蔵のための容器であり得る。図１および図１ｂにおいて、反対圧力生成装置２６０の代替実施形態が示されており、さらに以下を参照されたい。

【0083】

制御ユニット２２６は、重相出口通路２１８内の重相反対圧力を制御するために、液体供給混合物測定デバイス２２０からの測定値ならびに軽相測定デバイス２２２および／または重相測定デバイス２２３からの測定値に基づいて重相圧力制御装置２６２を制御するように構成される。

【0084】

それに応じて、重相導管２０８を介して、重相圧力制御装置２６２は、制御ユニット２２６の監視のもとで重相出口通路２１８内に備える背圧を制御する。重相圧力制御装置２６２は、重相導管２０８内の背圧、およびしたがって流量が、それにわたって制御され得る制御範囲を有する。

【0085】

制御ユニット２２６は、流量制御システム２１０の計算ユニットを含む。計算ユニットは、実質的に任意の好適なタイプのプログラマブル論理回路、プロセッサ回路、またはマイクロコンピュータ、たとえば、デジタル信号処理の、デジタル信号プロセッサＤＳＰ、中央処理装置ＣＰＵ、処理ユニット、処理回路、プロセッサ、特定用途向け集積回路ＡＳＩＣ、マイクロプロセッサ、または命令を解釈して実行し得る他の処理論理のための回路の形を取ってもよい。本明細書で使用される計算ユニットという表現は、たとえば、上記の処理回路のうちの任意の一部または全部など、複数の処理回路を含む処理回路を表し得る。制御システム２１０は、メモリユニットを含み得る。計算ユニットはメモリユニットに接続され、メモリユニットは、たとえば、計算ユニットが、自体が計算を行うのを可能にするために必要とする記憶されたプログラムコードおよび／または記憶されたデータを、計算ユニットに与える。計算ユニットはまた、計算の部分的または最終的結果をメモリユニット内に記憶するように適応され得る。メモリユニットは、データまたはプログラム、すなわち命令のシーケンスを一時的または永久的に記憶するために利用される物理デバイスを含み得る。制御ユニット２２６は、とりわけ、反対圧力生成装置２６０、液体供給混合物測定デバイス２２０、ならびに軽相測定デバイス２２２および／または重相測定デバイス２２３に、どれがまたはどれらが現在、分離システム２００内に存在するかに応じて接続される。したがって、制御ユニット２２６は、測定デバイス２２０、２２２、２２３からの測定値を受信することができ、反対圧力生成装置２６０に制御信号を送ることができる。

【0086】

本発明は、とりわけ、分離された重相が穏やかに取り扱われる分離システム２００を提供するためのアイデアの周辺に基礎を置いている。それに応じて、分離システム２００において、重相導管２０８内で、実質的な流量制限は回避される。それゆえ、反対圧力生成装置２６０は、重相受け容器２３２と制御ユニット２２６によって制御される重相圧力制御装置２６２とを含む。したがって、分離システム２００の動作中、遠心分離機２０２および分離システム２００の少なくとも一部を通る液体の流量を制御することは、反対圧力生成装置２６０と、制御ユニット２２６による反対圧力生成装置２６０の制御とによって達成される。遠心分離機２０２の入口および出口は、それらの機械的気密シールに起因して連通管を形成するので、重相導管２０８内の分離された重相の流量が制御されるばかりでなく、分離された軽相の流量も、反対圧力生成装置２６０を介して間接的に制御され得る。

【0087】

重相導管２０８は、重相受け容器２３２まで延びる。適切に、重相導管２０８は、遠心分離機２０２から重相受け容器２３２まで、制限されない通路を形成する。すなわち、重相が重相出口通路２１８から重相受け容器２３２まで流れる間に、重相導管２０８によって設けられた通路は制限されない。本明細書における、制限されないという用語は、重相導管２０８が、実質的に一定の断面積を有し、鋭い曲がりにさらされないことを意味する。したがって、重相導管２０８を通って流れる重相内のせん断力は、最小限度に保たれ得る。

【0088】

遠心分離システム２００は、重相導管２０８内に配置された遮断弁２３４を含み得る。遮断弁２３４は、流れが遮断弁２３４を通過することができない全閉位置、および重相の流れが遮断弁２３４を制限されずに通過することができる全開位置の、２つだけの代替の位置を有する。したがって、重相導管２０８内の重相の制限されない流れは、遮断弁２３４が開いているときにもたらされる。

【0089】

遠心分離システム２００の起動中、液体供給混合物および／または部分的に分離されただけの重相が、重相導管２０８を通って流れることは、遮断弁２３４を閉じることによって防止され得る。遮断弁２３４は、一定量の重相が遠心分離機２０２内で分離されると、開かれ得る。

【0090】

代替または追加として、遮断弁２３４は、一バッチの液体混合物の分離が終了したとき、または重相受け容器２３２が満たされたときに、重相導管２０８を閉じるために使用され得る。遮断弁２３４を閉じることによって、重相は、重相受け容器２３２から元の遠心分離機に流れることを防止され得る。

【0091】

液体供給混合物導管２０４は、圧縮された液体供給混合物のソース２２８に接続される。遠心分離システム２００の使用中、圧縮された液体供給混合物のソース２２８は、液体供給混合物を遠心分離機２０２内に供給するように構成され得る。圧縮された液体供給混合物のソース２２８によって生み出される圧力レベルは、液体供給混合物が遠心分離機２０２内に供給されるばかりでなく、遠心分離機２０２の回転するロータ２１２によってもたらされるポンピングの量に応じて、分離された軽相および重相が、軽相導管２０６および重相導管２０８のそれぞれを介して遠心分離機２０２の外に搬送するようなものであり得る。

【0092】

遠心分離機２０２は、遠心分離機２０２の動作中に液体供給混合物の入口通路２１４への基準流量において、少なくとも＋１００ｍｂａｒの入口通路２１４と重相出口通路２１８との間の圧力差を生成するように構成され得る。したがって、ポンピング効果は、遠心分離機２０２の動作中に回転するロータ２１２によってもたらされ得る。

【0093】

ロータの軽相出口通路２１６の半径Ｒ２より大きいＲ１における重相出口通路２１８の配置は、少なくとも分離された重相に及ぼされるべきポンピング作用を提供する。遠心分離機２０２の動作中に液体供給混合物の入口通路２１４への基準流量において、少なくとも＋１００ｍｂａｒの入口通路２１４と重相出口通路２１８との間の圧力差を生成することは、非限定的な一例によれば、
８０ｍｍの半径を有する分離空間８８を含む遠心分離機によって達成され得、各々が７０ｍｍの半径を有する５０個の分離円板９２を含む積層体が配置される。Ｒ１＝２０ｍｍでＲ２＝１５ｍｍであり、ロータは、１ｌ／ｍｉｎの液体供給混合物の基準流量および１００５ｋｇ／ｍ^３の供給密度において３０００ｒｐｍの回転速度において回転される。

【0094】

軽相導管２０６内の軽相の流量と重相導管２０８内の重相の流量との間のバランスは、重相導管２０８に接続された反対圧力生成装置２６０によってもたらされる反対圧力の量によって設定される。

【0095】

より具体的には、遠心分離機２０２と分離システム２００の少なくとも一部とを通る液体の流量を制御することは、反対圧力生成装置２６０と、制御ユニット２２６による反対圧力生成装置２６０の制御とによって達成される。遠心分離機２０２の入口および出口は、それらの機械的気密シールに起因して連通管を形成するので、軽相導管２０６内の分離された軽相の流量が、反対圧力生成装置２６０を介して間接的に制御され得る。

【0096】

重相導管２０８内に反対圧力生成装置２６０によって生み出された背圧を制御することによって、重相導管２０８内の重相の流量は、圧縮された液体供給混合物のソース２２８からの液体供給混合物の液体供給混合物導管２０４内の流量および軽相の軽相導管２０６内の流量に関連して制御され得る。制御ユニット２２６は、軽相および重相の所望の流量を達成するために反対圧力生成装置２６０を制御する。たとえば、液体供給混合物測定デバイス２２０からの測定値および軽相測定デバイス２２２からの測定値が、制御ユニット２２６に与えられ、制御ユニット２２６によって反対圧力生成装置２６０を制御するための基準を形成する。

【0097】

圧縮された液体供給混合物のソース２２８は、種々の形を取る場合がある。２つの例示的な実施形態が、図１および図１ａに示される。

【0098】

図１に示す実施形態によれば、遠心分離システム２００は、液体供給混合物導管２０４内に配置された供給ポンプ２３０を含み得る。供給ポンプ２３０は、圧縮された液体供給混合物のソース２２８の一部を形成する。圧縮された液体供給混合物のソース２２８は、液体供給混合物容器２３６をさらに含む。供給ポンプ２３０は、液体供給混合物容器２３６から到来する液体供給混合物内に、少なくとも液体供給混合物を遠心分離機２０２に供給するのに十分な圧力を与える。いくつかの実施形態によれば、供給ポンプ２３０は、分離された軽相および重相を遠心分離機２０２の外に搬送することにも貢献し得る。供給ポンプ２３０は、制御ユニット２２６によって制御される。したがって、制御ユニット２２６は、遠心分離機２０２内に供給されている液体供給混合物の圧力を制御し得る。

【0099】

図１ａに示す実施形態によれば、遠心分離システム２００は、液体供給混合物容器２３６と、液体供給混合物容器２３６内の圧力を制御するための手段２３８とを含み得る。液体供給混合物容器２３６内の圧力を制御するための手段２３８は、コンプレッサ２４０などの圧縮されたガスのソースと圧力センサ２４２とを含む。圧力センサ２４２は、制御ユニット２２６に接続される。制御ユニット２２６は、圧力センサ２４２からの圧力測定値に基づいてコンプレッサ２４０を制御するように構成される。したがって、制御ユニット２２６は、遠心分離機２０２内に供給されている液体供給混合物の圧力を制御し得る。これらの実施形態では、液体供給混合物容器２３６は、圧縮された液体供給混合物のソース２２８の一部を形成する。

【0100】

図１ａの実施形態では、液体供給混合物導管２０４は、液体供給混合物容器２３６から遠心分離機２０２まで延びる。再び、液体供給混合物測定デバイス２２０は、液体供給混合物導管２０４に接続される。液体供給混合物導管２０４内に供給ポンプは不要である。

【0101】

圧縮された液体供給混合物のソースのさらなる実施形態は、遠心分離機２０２に関して高い位置につるされた液体供給混合物容器２３６であり得る。

【0102】

かくはん部材２３７が、図１ａに示すように、液体供給混合物容器２３６内に配置され得る。したがって、かくはん部材２３７を用いて液体供給混合物容器２３６内の液体供給混合物をかくはんすることによって、液体供給混合物容器２３６内の液体供給混合物の均等な濃度が確保され得る。たとえば、液体供給混合物容器２３６内で細胞培養混合物の形の液体供給混合物を作成中、均等な濃度は有利であり得る。同じく、液体供給混合物を分離するために遠心分離システム２００を使用中、均等な濃度は、流量制御弁２２４および軽相導管２０６内の流量を制御するために有利であり得る。さらに以下を参照されたい。

【0103】

かくはん部材２３７は、液体供給混合物容器２３６を含む各実施形態において設けられ得る。

【0104】

さらなる実施形態によれば、圧縮された供給液体のソースは供給されない。代わりに、供給液体は、圧縮されないソースから供給され、遠心分離機２０２およびその回転するロータ２１２が、上記で説明したように、供給液体を供給混合物導管２０４を通して遠心分離機２０２に供給し、かつ分離された軽相および重相を遠心分離機２０２の外に搬送するために利用される。

【0105】

以下において、流量制御システム２１０と、特に反対圧力生成装置２６０との実施形態が説明される。

【0106】

図１に示す実施形態によれば、重相受け容器２３２はガスタイト容器であり、重相圧力制御装置２６２は、重相受け容器２３２内にガス圧力を与えるように構成された圧縮ガスのソース２６４を含む。圧縮ガスのソース２６４は、重相受け容器２３２に接続された、コンプレッサまたはガスボトルなどの圧縮されたタンクを含み得る。重相圧力制御装置２６２は、重相受け容器２３２に接続された圧力リリーフ弁２６８をさらに含む。

【0107】

圧力センサ２６５は、重相受け容器２３２に接続され、重相受け容器２３２内の圧力を測定するように構成され得る。圧力センサ２６５は、流量制御システム２１０の一部を形成し得る。ガス圧力のソース２６４および圧力リリーフ弁は、流量制御システム２１０の制御ユニット２２６の制御のもとで重相受け容器２３２内のガス圧力を調節するために利用される。

【0108】

重相受け容器２３２は、重相導管２０８を介して重相出口通路２１８に接続されるので、重相受け容器２３２内のガス圧力を調節することで、重相出口通路２１８内の反対圧力が制御される。重相出口通路２１８内の反対圧力を制御することによって、重相の分離空間８８の外への流量が制御され得る。上記で説明したように、重相出口通路２１８、軽相出口通路２１６および入口通路２１４は連通管を形成するので、同じく、分離空間８８の外への軽相の流量および分離空間８８の中への液体供給混合物の流量は、重相出口通路２１８内の反対圧力によって制御され得る。

【0109】

分離された重相の分離空間８８の外への流量が高すぎるかまたは分離された軽相の分離空間８８の外への流量が低すぎる場合、重相出口通路２１８内の反対圧力は、重相受け容器２３２内の圧力を高めることによって高められる。重相受け容器２３２内の圧力を高めるために、ガス圧力のソース２６４からの圧縮されたガスは、制御ユニット２２６の制御および任意選択で圧力センサ２６５の利用のもとで、重相受け容器２３２内に入れられる。

【0110】

分離された重相の分離空間８８の外への流量が低すぎるかまたは分離された軽相の分離空間８８の外への流量が高すぎる場合、重相出口通路２１８内の反対圧力は、重相受け容器２３２内の圧力を低減することによって低減される。重相受け容器２３２内の圧力を低減するために、ガスは、制御ユニット２２６の制御および任意選択で圧力センサ２６５の利用のもとで、圧力リリーフ弁２６８を通して重相受け容器２３２から開放される。

【0111】

図１ｂは、反対圧力生成装置２６０の代替実施形態を示す。図１ｂに示す重相導管２０８は、図１に示す遮断弁２３４に接続され得る。

【0112】

図１ｂの実施形態によれば、重相導管２０８は、重相受け容器２３２の下端に接続され、重相圧力制御装置２６２は、重相受け容器２３２を揚げ下げするように構成された昇降装置２６６を含む。昇降装置２６６は、制御ユニット２２６によって制御されるウィンチまたはクレーンを含み得る。重相導管２０８の少なくとも一部は、重相受け容器２３２が揚げ下げされることを可能にするために柔軟である。

【0113】

圧力センサ２６５は、重相導管２０８にまたは重相受け容器２３２の下端に接続され得、圧力を測定するように構成され得る。圧力センサ２６５は、流量制御システム２１０の一部を形成し得る。

【0114】

昇降装置２６６は、流量制御システム２１０の制御ユニット２２６の制御のもとで重相導管２０８内の圧力を調節するために利用される。

【0115】

重相受け容器２３２は、重相導管２０８を介して重相出口通路２１８に接続されるので、重相出口通路２１８内の反対圧力は、重相受け容器２３２を揚げ下げすることによって制御され得る。再び、重相出口通路２１８内の反対圧力を制御することによって、分離空間８８の外への重相および軽相の流量、ならびに分離空間８８の中への液体供給混合物の流量が制御され得る。

【0116】

分離された重相の分離空間８８の外への流量が高すぎるかまたは分離された軽相の分離空間８８の外への流量が低すぎる場合、重相出口通路２１８内の反対圧力は、重相受け容器２３２を揚げることによって高められる。昇降装置２６６は、制御ユニット２２６の制御および任意選択で圧力センサ２６５の利用のもとで、重相受け容器２３２を揚げる。

【0117】

分離された重相の分離空間８８の外への流量が低すぎるかまたは分離された軽相の分離空間８８の外への流量が高すぎる場合、重相出口通路２１８内の反対圧力は、重相受け容器２３２を下げることによって低減される。昇降装置２６６は、制御ユニット２２６の制御および任意選択で圧力センサ２６５の利用のもとで、重相受け容器２３２を下げる。

【0118】

以下において、遠心分離システム２００内で液体供給混合物を軽相と重相とに分離する制御について、図１～図１ｂを参照しながら説明する。

【0119】

上記で説明したように、制御ユニット２２６は、液体供給混合物測定デバイス２２０からの測定値ならびに軽相測定デバイス２２２および／または重相測定デバイス２２３からの測定値に基づいて重相圧力制御装置２６２を制御するように構成される。好適には、軽相測定デバイス２２２および重相測定デバイス２２３のうちの１つだけが、遠心分離システム２００内に設けられる。

【0120】

液体供給混合物測定デバイス２２０からの測定値は、液体供給混合物の流量に関連し得る。軽相測定デバイス２２２および／または重相測定デバイス２２３からの測定値は、軽相の流量および／または重相の流量に関連し得る。

【0121】

制御ユニット２２６は、液体供給混合物の流量と軽相の流量および／または重相の流量との間の所望の関係に向けて、重相圧力制御装置２６２を制御するように構成される。液体供給混合物の流量は、液体供給混合物測定デバイス２２０によって測定される。軽相の流量は、遠心分離システム２００が軽相測定デバイス２２２を含む場合、軽相測定デバイス２２２によって測定される。重相の流量は、遠心分離システム２００が重相測定デバイス２２３を含む場合、重相測定デバイス２２３によって測定される。

【0122】

代替的に、液体供給混合物、軽相、または重相の特定の流量を測定する代わりに、特定の流量は、他の２つの流量に基づいて計算され得る。たとえば、重相の流量は、液体供給混合物の流量と軽相の流量との間の流量の差によって計算され得る。

【0123】

液体供給混合物の流量と軽相の流量および／または重相の流量との間の所望の関係において、いくつかの実施形態によれば、液体供給混合物の流量ならびに軽相の流量および／または重相の流量は、体積流量である。

【0124】

したがって、いくつかの実施形態によれば、液体供給混合物測定デバイス２２０は、体積流量計である。

【0125】

同じく、軽相測定デバイス２２２および／または重相測定デバイス２２３は、いずれが分離システム２００内に存在するとしても、体積流量計であり得る。

【0126】

体積流量計は、たとえば、超音波タイプの流量計であり得る。超音波タイプの流量計は、そこを通って流れる液体を、せん断力などの機械的応力にさらすことはない。したがって、体積流量計を通る液体の穏やかな通路が提供される。

【0127】

液体供給混合物の流量と軽相の流量および／または重相の流量との間の所望の関係において、いくつかの実施形態によれば、液体供給混合物の流量ならびに軽相の流量および／または重相の流量は、質量流量である。

【0128】

いくつかの実施形態によれば、液体供給混合物測定デバイス２２０は、質量流量計である。

【0129】

いくつかのタイプの質量流量計は、体積流量も決定し得る。したがって、いくつかの実施形態によれば、液体供給混合物導管２０４内の液体供給混合物の質量流量と体積流量の両方が、決定され得る。

【0130】

代替的に、液体供給混合物測定デバイス２２０が体積流量計である実施形態では、遠心分離システム２００は、液体供給混合物導管２０４内に配置された質量流量計２４４を含み得る。このようにして、液体供給混合物導管２０４内の液体供給混合物の体積流量と質量流量の両方が、決定され得る。

【0131】

液体供給混合物測定デバイス２２０が質量流量計であるかまたは追加の質量流量計２４４が液体供給混合物導管２０４内に設けられる実施形態では、そのような計器は、たとえばコリオリ流量計の形で提供され得る。代替的に、秤（ｓｃａｌｅ）が設けられてよく、経時的な重量変化が、質量流量を与える。たとえば、秤は、液体供給混合物容器２３６などの容器に接続して設けられ得る。

【0132】

分離システム２００内の液体供給混合物を分離する制御は、以下のように実行され得る。
制御ユニット２２６は、液体供給混合物の流量と軽相の流量または重相の流量との間の所望の関係に基づいて、重相導管２０８に接続された重相圧力制御装置２６２を制御する。すなわち、重相圧力制御装置２６２は、所望の関係に到達するかまたはそれを維持するために、重相出口通路２１８内の重相反対圧力を制御するために制御ユニット２２６によって制御される。所望の関係は、遠心分離システム２００の操作者によって選択される。たとえば、所望の関係は、軽相の流量が液体供給混合物の流量の９０％であることであり得る。これは、軽相と重相との間で液体供給混合物の流量を９０／１０に分割することをもたらす。液体供給混合物の流量と軽相の流量または重相の流量との間の所望の関係は、体積流量にも質量流量にも適用され得る。

【0133】

液体供給混合物が、細胞培養混合物などの液体の中で漂う粒子を含む実施形態では、重相中の所望の粒子含量など、重相の所望の濃度は、たとえば、７０％であり得る。液体供給混合物容器２３６から採取された液体供給混合物の試料は、液体供給混合物の粒子含量が、たとえば、７％であることを示し得る。したがって、遠心分離機２０２が１００％の分離効率を有すること、すなわち分離された軽相が粒子を全く含有しないことが仮定される場合、重相中の７０％の粒子含量は、
７％／０．７０＝１０％
の計算につながる。

【0134】

すなわち、この例では、液体供給混合物の１０％である重相の流量が、７０％の粒子含量を有することになる。それに応じて、軽相の流量は、液体供給混合物の流量の９０％であり、制御ユニット２２６は、軽相の流量が液体供給混合物の流量の９０％である所望の関係をもたらすために、重相圧力制御装置２６２を制御するように設定される。それは、同じく、重相の流量が、液体供給混合物の流量の１０％である所望の関係に対応する。制御ユニット２２６は、液体供給混合物測定デバイス２２０ならびに軽相測定デバイス２２２および／または重相測定デバイス２２３によって与えられる流量測定値に基づいて、軽相の流量と重相の流量との間の９０／１０の分割に向けて、重相圧力制御装置２６２を制御するように構成される。

【0135】

液体供給混合物が細胞培養混合物であることに関連する上記の例の場合、粒子含量は細胞培養混合物の血中血球容積ＰＣＶであり、重相の粒子含量は重相のバイオ含量と呼ばれ得る。

【0136】

制御ユニット２２６は、液体供給混合物の流量と軽相の流量または重相の流量との間の所望の関係を維持するために重相出口通路２１８内の重相反対圧力を制御するために、重相圧力制御装置２６２を制御するためのＰＩまたはＰＩＤ制御アルゴリズムなどの知られている制御アルゴリズムを適用し得る。軽相の所望の流量または重相の所望の流量は、液体供給混合物の流量と軽相の流量および／または重相の流量との間の所望の関係を達成するために、制御ユニット２２６がそれに向けて流量制御弁２２４を制御する制御ユニット２２６内の設定点を形成し得る。

【0137】

液体供給混合物測定デバイス２２０ならびに軽相測定デバイス２２２および／または重相測定デバイス２２３が体積流量計である場合、上記の制御手法が適切に働くために、液体供給混合物導管２０４内の液体供給混合物の重相含量、この場合は粒子含量などは、液体供給混合物容器２３６からの一バッチの液体供給混合物を分離する持続時間の主要部分にわたって、実質的に一定であるべきである。液体供給混合物容器２３６が徐々に中身を出している間に液体供給混合物をかくはんするかくはん部材２３７を設けることで、一バッチの液体供給混合物を分離する持続時間の少なくとも主要部分にわたって、液体供給混合物の均等な濃度が確保され得る。当然ながら、制御手法は、代替的に、体積流量の代わりに質量流量を使用して均等な濃度の液体供給混合物上で実施され得る。

【0138】

液体供給混合物測定デバイス２２０が質量流量計であるかまたは追加の質量流量計２４４が液体供給混合物導管２０４内に設けられる実施形態では、液体供給混合物の変化する質量流量が考慮に入れられ得る。すなわち、変化する重相含量を有する液体供給混合物の流量が考慮に入れられ得る。すなわち、質量流量計は、質量流量の測定値ｍ’のみを与えるのではなく、液体供給混合物の密度ρおよび体積流量Ｖ’も与える。これらのパラメータの間の関係は、
ｍ’＝ρ（ｔ）＊Ｖ’
である。

【0139】

それに応じて、体積流量は、質量流量計を用いても獲得され得る。液体供給混合物の流量と軽相の流量または重相の流量との間の所望の関係は、液体供給混合物の密度が変化するにつれて調整されなければならない場合がある。したがって、密度測定値に基づいて、制御ユニット２２６は、重相圧力制御装置２６２を制御するために所望の関係を計算して更新し、重相圧力制御装置２６２を制御するように構成されることになる。たとえば、重相内の所望の粒子含量が７０％である上記の例を継続すると、液体供給混合物の密度は、１０％の粒子含量まで上昇し得る。これは、計算
１０％／０．７０＝１４．３％
につながる。

【0140】

それに応じて、重相の体積流量は、７０％の粒子含量を維持するために、１４．３％に増加しなければならない。次いで、軽相の体積流量は、液体供給混合物の体積流量の８５．７％であり、制御ユニット２２６は、軽相の体積流量が液体供給混合物の流量の８５．７％である所望の関係をもたらすために、重相圧力制御装置２６２を制御するように設定される。それは、同じく、重相の体積流量が、液体供給混合物の体積流量の１４．３％である所望の関係に対応する。

【0141】

したがって、液体供給混合物の流量と軽相の流量または重相の流量との間の所望の関係を利用し、かつ液体供給混合物導管２０４ならびに軽相導管２０６および／または重相導管２０８内の体積流量に基づく、上記で説明した制御手法は、依然として利用され得る。しかしながら、供給混合物の変化する密度につれて、所望の関係は、それに応じて調整されなければならない。

【0142】

質量流量計が利用され、分離された重相の穏やかな取り扱いが所望の実施形態では、好適には、質量流量計は、そこを通って流れる液体をせん断力にさらす場合があることに起因して、質量流量計は、重相導管２０８において設けられない。それに応じて、そのような実施形態では、質量流量計を設けられた、遠心分離機２０２からつながる唯一の導管が、軽相導管２０６であり得る。すなわち、そのような場合の軽相測定デバイス２２２は、質量流量計である。しかしながら、上記の説明から分かるように、液体供給混合物測定デバイス２２０が質量流量計であるとき、または追加の質量流量計２４４が液体供給混合物導管２０４内に設けられるとき、遠心分離機の出口側の流量計は、依然として体積流量計であり得る。

【0143】

図２は、実施形態による遠心分離機２０２の一部を通る断面を概略的に示す。遠心分離機２０２は、図１を参照しながら上記で説明したように、遠心分離システム２００内で利用され得る。

【0144】

再び、遠心分離機２０２は、分離空間８８を設けられたロータ２１２と、分離空間８８の内部に配置された分離円板９２の積層体９０と、第１の固定部８４と、第２の固定部８６とを含む。入口通路２１４は、第２の固定部８６を介して分離空間８８内に延び、軽相出口通路２１６は、第２の固定部８６を介して分離空間８８から延び、重相出口通路２１８は、第１の固定部８４を介して分離空間８８から延びる。

【0145】

再び、重相出口通路２１８は、分離空間８８の半径方向外部からロータ２１２の中心部に向けてロータ２１２内部で延びる少なくとも１つのチャネル１０２を含む。これらの実施形態では、チューブの形の１つのチャネル１０２が設けられる。

【0146】

再び、入口通路２１４、軽相出口通路２１６、および重相出口通路２１８の各々は、ロータ２１２と第１および第２の固定部８４、８６の各々との間で機械的に気密シールされる。入口通路２１４および出口通路２１６、２１８の機械的気密シールは、シール部材２４６によって設けられる。シール部材２４６は、ロータ２１２内に配置された回転部と、第１および第２の固定部８４、８６内に配置された固定部とを含む。

【0147】

再び、入口通路２１４は、Ｒ０において回転軸２０上でロータ２１２の中心に入り、重相出口通路２１８は、第１の半径Ｒ１においてロータ２１２を退出し、軽相出口通路は、第２の半径Ｒ２においてロータ２１２を退出し、Ｒ１≧Ｒ２≧Ｒ０およびＲ１＞Ｒ０である。

【0148】

ロータ２１２は、遠心分離機２０２の筐体２１３の内部に回転可能に搭載される。ロータ２１２は、軸受２４８内に挿入される（ｉｓ ｊｏｕｒｎａｌｅｄ）。電気モータ３４および変速機４８を含む駆動装置が、ロータ２１２を回転軸２０周りに回転させるように構成される。
これらの実施形態では、遠心分離機２０２は、モジュール式遠心分離機２０２である。モジュール式遠心分離機２０２は、ベースユニット４と交換可能な分離用挿入物６との２つの主要部分を含む。ベースユニット４は、交換可能な分離用挿入物６を支持して回転させるための基本的構成要素を含む。交換可能な分離用挿入物６は、液体供給混合物の実際の分離がその中で発生するように構成される。

【0149】

交換可能な分離用挿入物６は、ロータケーシング８２と、ロータケーシング８２のそれぞれの軸端１２０、１２２に配置された第１および第２の固定部８４、８６とを含む。ロータケーシング８２は、その中に、分離空間８８と、分離円板９２と、少なくとも１つのチャネル１０２とを含む。

【0150】

代替実施形態によれば、交換可能な分離用挿入物６は、第１の固定部８４など、唯一の固定部を含み得る。そのような実施形態では、入口通路２１４、軽相出口通路２１６、および重相出口通路２１８は、第１の固定部８４を介して延びる。

【0151】

交換可能な分離用挿入物６について、図３を参照しながら以下でさらに説明する。

【0152】

ロータ２１２は、交換可能な分離用挿入物６の回転可能部材１６とロータケーシング８２とを含む。

【0153】

図２では、ベースユニット４内に搭載された交換可能な分離用挿入物６が示される。交換可能な分離用挿入物６のロータケーシング８２は、回転可能部材１６の内部空間２６内で係合される。交換可能な分離用挿入物６の第１の固定部８４は、回転可能部材１６の第１の開口２８を通って延び、交換可能な分離用挿入物６の第２の固定部８６は、回転可能部材１６の第２の開口３０を通って延びる。

【0154】

ロータケーシング８２は、いくつかの異なる方法で回転可能部材１６の内部で係合され得る。たとえば、回転可能部材１６は、キャップ３５およびロータボディ３２を含み得る。キャップ３５がロータボディ３２と係合されるとき、キャップ３５は、その中でロータケーシング８２と係合する。回転可能部材１６の内部は、突出部を設けられてよく、ロータケーシング８２は、対応する凹部などを設けられてよい。

【0155】

第１の固定部８４の少なくとも一部は、ロータ２１２の外側に配置される。それに応じて、モジュール式遠心分離機２０２の動作中に、第１の固定部８４が固定のままであることを確保するために、第１の固定部８４は、筐体２１３と係合され得る。

【0156】

第２の固定部８６の少なくとも一部は、ロータ２１２の外側に配置される。それに応じて、モジュール式遠心分離機２０２の動作中に、第２の固定部８６が固定のままであることを確保するために、第２の固定部８６は、筐体２１３またはベースユニット４の別の部分と係合され得る。

【0157】

筐体２１３は、蓋５４を含む。

【0158】

回転可能部材１６の内部空間２６の中で、交換可能な分離用挿入物６を設置するためまたは内部空間２６の中で、交換可能な分離用挿入物６を交換するために、内部空間２６へのアクセスが、筐体２１３の蓋５４を開いて回転可能部材１６のキャップ３５を開くことによって得られる。

【0159】

回転可能部材１６の第１および第２の開口２８、３０ならびに筐体２１３内の対応する開口は、交換可能な分離用挿入物６を回転可能部材１６内に、入口通路２１４、軽相出口通路２１６、重相出口通路２１８にそれぞれつながる導管２０４、２０６、２０８とともに容易に搭載することをもたらす。

【0160】

交換可能な分離用挿入物６を用いるモジュール式遠心分離機２０２の使用に起因して、遠心分離機２０２内の液体供給混合物の分離は、一バッチの液体供給混合物または限定された数のバッチの液体供給混合物の分離に対して適応される。１つまたは複数のバッチの液体供給混合物の分離の後、使用済みの交換可能な分離用挿入物は、新しい交換可能な分離用挿入物６と交換される。

【0161】

交換可能な分離用挿入物６を用いるモジュール式遠心分離機２０２を利用することで、遠心分離機２０２内に無菌の室内、すなわち無菌の流路が提供される。

【0162】

好適には、分離システム２００内で、他の交換可能な構成要素も、液体供給混合物ならびに分離された軽相および重相のための無菌の流路を設けるために利用され得る。図１を参照されたい。単に例として説明すると、液体供給混合物容器２３６、液体供給混合物導管２０４、軽相導管２０６、重相導管２０８、および重相受け容器２３２は、一バッチの液体供給混合物または限定された数のバッチの液体供給混合物の分離のために使用される交換可能な構成要素であり得る。

【0163】

図３は、実施形態による交換可能な分離用挿入物６を通る断面を概略的に示す。交換可能な分離用挿入物６は、図２に関連して上記で説明したモジュール式遠心分離機２０２など、モジュール式遠心分離機の一部を形成し得る。

【0164】

交換可能な分離用挿入物６は、ロータケーシング８２、第１の固定部８４、および第２の固定部８６を含む。ロータケーシング８２は、回転軸２０周りに回転可能である。ロータケーシング８２は、第１の軸端部１２０および第２の軸端部１２２を有する。ロータケーシング８２は、第１の固定部８４と第２の固定部８６との間に配置される。モジュール式遠心分離機の動作中、第１の固定部８４は、交換可能な分離用挿入物６の上部軸端に配置される一方で、第２の固定部８６は、交換可能な分離用挿入物６の下部軸端に配置される

【0165】

ロータケーシング８２は、その中で分離空間８８を区切る。交換可能な分離用挿入物６は、分離空間８８内に配置された円すい台形の分離円板９２の積層体９０を含む。積層体９０内の分離円板９２は、第２の固定部８６において仮想の頂点を有して、および／または第２の固定部８６の方を指すように配置される。積層体９０は、少なくとも１００個の分離円板９２など、少なくとも１５０個の分離円板９２など、少なくとも２５個の分離円板９２または少なくとも５０個の分離円板９２を含み得る。例として説明すると、分離円板９２は、１００～４００ｍｍの範囲内の外径と、１５～１００ｍｍの範囲内の内径と、３５～４０度の範囲内の回転軸２０と円板９２の内面との間の角度αとを有し得る。明快さのために、ほんの少数の円板９２が、図３に示されている。

【0166】

入口通路２１４は、第２の固定部８６を介して分離空間８８内に延び、軽相出口通路２１６は、第２の固定部８６を介して分離空間８８から延び、重相出口通路２１８は、第１の固定部８４を介して分離空間８８から延びる。

【0167】

入口通路２１４は、Ｒ０において回転軸２０上でロータ２１２の中心に入り、重相出口通路２１８は、第１の半径Ｒ１においてロータ２１２を退出し、軽相出口通路は、第２の半径Ｒ２においてロータ２１２を退出し、Ｒ１≧Ｒ２≧Ｒ０である。

【0168】

入口通路２１４は、液体供給混合物導管２０４に接続されるか、またはそれの一部を形成する。軽相出口通路２１６は、軽相導管２０６に接続されるか、またはそれの一部を形成する。重相出口通路２１８は、重相導管２０８に接続されるか、またはそれの一部を形成する。液体供給混合物導管２０４、軽相導管２０６、および重相導管２０８は、交換可能な分離用挿入物６の一部を形成し得る。したがって、各々の新しい交換可能な分離用挿入物６が、遠心分離システム２００の遠心分離機２０２内に設置されるとともに、図１に示すように、液体供給混合物導管２０４、軽相導管２０６、および重相導管２０８のうちの少なくとも一部も交換される。

【0169】

液体供給混合物導管２０４、軽相導管２０６、および重相導管２０８は、プラスチックチューブなどのチューブを含み得る。

【0170】

重相出口通路２１８は、分離空間８８の半径方向外部からロータ２１２の中心部に向けてロータ２１２内部で延びる少なくとも１つのチャネル１０２を含む。これらの実施形態では、チューブの形の１つのチャネル１０２が設けられる。

【0171】

チューブの数ならびにたとえば重相の密度および／または粘度に応じて、１つまたは複数のチューブの形のそのような１つまたは複数のチャネル１０２は、それぞれ、２～１０ｍｍの範囲内の内径を有してよく、２つ以上チューブを含む実施形態では、たとえば、ロータケーシング８２の周囲にわたって均等に分配された、２つのチューブ、または少なくとも３つもしくは少なくとも５つのチューブを設けられ得る。

【0172】

第１の固定部８４は、第１の軸端部１２０においてロータケーシング８２に当接する。第２の固定部８６は、第２の軸端部１２２においてロータケーシング８２に当接する。機械的気密シール２４６は、それぞれの第１および第２の固定部８４、８６とロータケーシング８２との間に設けられる。シール２４６の各々は、ロータケーシング８２の一部を形成する回転シール面と、固定部８４、８６の一部を形成する固定シール面とを含む。シールにおいて、第１および第２の固定部８４、８６はそれぞれ、ロータケーシング８２に当接する。

【0173】

機械的気密シール２４６は、入口通路２１４、軽相出口通路２１６、および重相出口通路２１８を、ロータケーシング８２と第１および第２の固定部８４、８６との間のそれらのそれぞれの推移においてシールする。

【0174】

シール２４６は、冷却液などの流体を供給して引き出すために、流体入口１０９および流体出口を設けられ得る。したがって、シール２４６は、冷却され得る。図３において、１つの流体入口１０９が、上部シール２４６において示されている。しかしながら、同じく、下部シールにおいて、少なくとも１つの流体入口が設けられてよく、さらなる流体入口が両シールにおいて設けられてよく、１つまたは複数の流体出口が両シールにおいて設けられてよい。

【0175】

図４は、実施形態による遠心分離機２０２を通る断面を概略的に示す。遠心分離機２０２は、図１を参照しながら上記で説明したように、遠心分離システム２００内で利用され得る。

【0176】

再び、遠心分離機２０２は、分離空間８８を設けられたロータ２１２と、分離空間８８の内部に配置された分離円板９２の積層体と、第１の固定部８４と、第２の固定部８６とを含む。図４において、ほんの少数の分離円板９２が示されている。積層体は、たとえば、２００個以上の分離円板９２など、１００個以上の分離円板９２を含有し得る。

【0177】

再び、入口通路２１４は、第２の固定部８６を介して分離空間８８内に延び、軽相出口通路２１６は、第２の固定部８６を介して分離空間８８から延び、重相出口通路２１８は、第１の固定部８４を介して分離空間８８から延びる。

【0178】

再び、重相出口通路２１８は、分離空間８８の半径方向外部からロータ２１２の中心部に向けてロータ２１２内部で延びる少なくとも１つのチャネル１０２を含む。これらの実施形態では、少なくとも１つのチャネル１０２が、半径方向外部において分離空間８８の中心部の方より大きい断面積を有するいくつかの通路によって形成される。

【0179】

再び、入口通路２１４、軽相出口通路２１６、および重相出口通路２１８の各々は、ロータ２１２と第１および第２の固定部８４、８６の各々との間で機械的に気密シールされる。入口通路２１４および出口通路２１６、２１８の機械的気密シールが、シール部材２４６によって設けられる。シール部材２４６は、ロータ２１２内に配置された回転部と、第１および第２の固定部８４、８６内に配置された固定部とを含む。

【0180】

再び、入口通路２１４は、Ｒ０において回転軸２０上でロータ２１２の中心に入り、重相出口通路２１８は、第１の半径Ｒ１においてロータ２１２を退出し、軽相出口通路は、第２の半径Ｒ２においてロータ２１２を退出し、Ｒ１≧Ｒ２≧Ｒ０である。

【0181】

遠心分離機２０２は、フレーム２５０と、下部軸受３３ｂおよび上部軸受３３ａの中でフレーム２５０によって回転可能に支持される中空スピンドル４０とを含む。ロータ２１２は、回転軸２０周りにスピンドル４０とともに回転するために、スピンドル４０の軸方向上端に隣接する。フレーム２５０の筐体２１３は、ロータ２１２を取り囲む。

【0182】

分離されるべき液体供給混合物は、分配器２３を介して分離空間８８内に入れられる。これらの実施形態では、入口通路２１４は、スピンドル４０を通って延びる中心ダクト４１を含み、中心ダクト４１は、したがって、中空のチューブ状部材の形を取る。したがって、液体供給混合物は、ロータ２１２の底部からロータ２１２内に導かれる。スピンドル４０は、分離されるべき液体供給混合物が、たとえば、供給ポンプによって中心ダクト４１まで移送され得るように、気密シール２４６のうちの１つを介して遠心分離機２０２の下部軸端において固定の液体供給混合物導管２０４にさらに接続される。これらの実施形態では、分離された軽相は、スピンドル４０内の外側の環状ダクト４２を介して排出される。

【0183】

スピンドル４０の下端に配置された機械的気密シール２４６は、中空スピンドル４０を第２の固定部８６に対して軸方向にシールする。気密シール２４６は、スピンドル４０の下端に配置された部分と、第２の固定部８６に配置された部分とを含む。気密シール２４６は、液体供給混合物導管２０４に対する中心ダクト４１と軽相導管２０６に対する外側の環状ダクト４２の両方をシールする同心の二重シールである。他の機械的気密シール２４６は、第１の固定部８４において重相出口通路２１８をシールする。

【0184】

遠心分離機２０２は、電気モータ３４を含む駆動装置を含む。電気モータ３４は、たとえば、固定要素と回転可能要素とを含んでよく、回転可能要素は、動作中に駆動トルクをスピンドル４０におよびそれゆえロータ２１２に伝達するように、回転可能要素は、スピンドル４０を取り囲んでスピンドル４０に接続される。代替的に、遠心分離機２０２は、変速手段を介してスピンドル４０に接続された電気モータを含む駆動装置を含み得る。変速手段は、ピニオンと、駆動トルクを受けるためにスピンドル４０に接続された要素とを含むウォームギアの形であり得る。変速手段は、代替的に、プロペラシャフト、駆動ベルトなどの形を取ってよく、または電気モータは、代替的に、スピンドル４０に直接接続されてもよい。

【0185】

図５は、実施形態による遠心分離システムを制御する方法３００を示す。遠心分離システムは、本明細書で説明する態様および／または実施形態のうちのいずれか１つによる遠心分離システム２００であり得る。したがって、以下において、図１～図４も参照される。

【0186】

上記で説明したように、遠心分離システム２００は、遠心分離機２０２と、液体供給混合物導管２０４と、軽相導管２０６と、重相導管２０８と、流量制御システム２１０とを含む。遠心分離機２０２は、回転軸２０周りに回転するように構成されかつ分離空間８８を備えるロータ２１２と、分離空間８８の内部に配置された分離円板９２の積層体９０と、ロータ２１２の第１の軸端２２に配置された第１の固定部８４と、ロータ２１２の第２の軸端２４に配置された任意選択の第２の固定部８６とを含む。入口通路２１４は、第１または第２の固定部８４、８６を介して分離空間８８内に延び、軽相出口通路２１６は、第１または第２の固定部８４、８６を介して分離空間８８から延び、重相出口通路２１８は、第１または第２の固定部８４、８６を介して分離空間８８から延びる。入口通路２１４、軽相出口通路２１６、および重相出口通路２１８の各々は、ロータ２１２と第１の固定部８４または第２の固定部８６との間で機械的に気密シールされる。入口通路２１４は、Ｒ０において回転軸２０上でロータ２１２の中心に入り、重相出口通路２１８は、第１の半径Ｒ１においてロータ２１２を退出し、軽相出口通路は、第２の半径Ｒ２においてロータ２１２を退出し、Ｒ１≧Ｒ２≧Ｒ０および前記Ｒ１＞Ｒ０である。流量制御システム２１０は、重相導管２０８に接続された反対圧力生成装置２６０と、液体供給混合物測定デバイス２２０と、軽相測定デバイス２２２および／または重相測定デバイス２２３とを含む。反対圧力生成装置２６０は、重相受け容器２３２と重相受け容器２３２に接続された重相圧力制御装置２６２とを含む。

【0187】

方法３００は、
－ ロータ２１２を回転させるステップ３０２と、
－ 液体供給混合物導管２０４および入口通路２１４を介して液体供給混合物の流れを分離空間８８内に導くステップ３０４と、
－ 分離空間８８内で液体供給混合物を重相と軽相とに分離するステップ３０６と、
－ 液体供給混合物の流量を測定するステップ３０８と、
－ 軽相の流量および／または重相の流量を測定するステップ３１０と、
－ 重相出口通路２１８内の重相反対圧力を制御するために、液体供給混合物の流量を測定するステップ３０８において獲得された測定値ならびに軽相の流量および／または重相の流量を測定するステップ３１０において獲得された測定値に基づいて重相圧力制御装置２６２を制御するステップ３１２とを含む。

【0188】

本明細書の前の説明と同様に、機械的気密シールと、Ｒ１≧Ｒ２≧Ｒ０およびＲ１＞Ｒ０である半径Ｒ０、Ｒ１およびＲ２の特定の配置と、重相出口通路２１８内の重相反対圧力を制御するために液体供給混合物の流量を測定するステップ３０８において獲得された測定値ならびに軽相の流量および／または重相の流量を測定するステップ３１０において獲得された測定値に基づいて重相圧力制御装置２６２を制御するステップ３１２とが、遠心分離システム２００を制御する方法３００を提供し、重相が穏やかな取り扱いを受けるための条件が規定される。

【0189】

好適には、液体供給混合物の流量を測定するステップ３０８、軽相の流量および／または重相の流量を測定するステップ３１０、ならびに重相圧力制御装置２６２を制御するステップ３１２は、一バッチの液体供給混合物を分離する期間の実質的にすべてにわたって実行される。

【0190】

本方法の実施形態によれば、重相受け容器２３２はガスタイト容器であり、重相圧力制御装置２６２は圧縮ガスのソース２６４を含み、重相圧力制御装置２６２を制御するステップ３１２は、
－ 圧縮ガスのソース２６４から重相受け容器２３２に備えるガス圧力を制御するステップ３１４を含み得る。図１を参照しながら上記で説明したように、したがって、重相出口通路２１８内の反対圧力ならびに分離空間８８の外への重相および軽相の流量が、制御され得る。

【0191】

本方法の実施形態によれば、重相導管２０８は、重相受け容器２３２の下端に接続され、重相圧力制御装置２６２は、重相受け容器２３２を揚げ下げするように構成された昇降装置２６６を含み、重相圧力制御装置２６２を制御するステップ３１２は、
－ 重相受け容器２３２を重相出口通路の上の特定の高さに設置するために昇降装置２６６を制御するステップ３１６を含み得る。図１ｂを参照しながら上記で説明したように、したがって、重相出口通路２１８内の反対圧力ならびに分離空間８８の外への重相および軽相の流量が、制御され得る。

【0192】

実施形態によれば、ロータ２１２を回転させるステップ３０２は、
－ 液体供給混合物の入口通路２１４への基準流量において、少なくとも＋１００ｍｂａｒの入口通路２１４と重相出口通路２１８との間の圧力差を生成するステップ３１８を含み得る。このようにして、少なくとも重相が、分離空間８８の外にポンプでくみ出されることが確保され得る。

【0193】

実施形態によれば、方法３００は、
－ 液体供給混合物の圧力を制御するステップ３２０を含み得る。このようにして、液体供給混合物を遠心分離機２０２に供給するステップが制御され得る。上記で説明した、軽相の流量および／または重相の流量を測定するステップ３１０とともに液体供給混合物の流量を測定するステップ３０８は、依然として、重相圧力制御装置２６２を制御するステップ３１２に対する基準を提供する。

【0194】

方法３００の実施形態によれば、液体供給混合物の圧力を制御するステップ３２０は、
－ 液体供給混合物導管２０４内に配置された供給ポンプ２３０を制御するステップ３２２を含み得る。このようにして、液体供給混合物を遠心分離機２０２に供給するステップは、供給ポンプ２３０によって与えられる圧力によって制御され得る。上記で説明した、軽相の流量および／または重相の流量を測定するステップ３１０とともに液体供給混合物の流量を測定するステップ３０８は、依然として、重相圧力制御装置２６２を制御するステップ３１２に対する基準を提供する。

【0195】

方法３００の実施形態によれば、遠心分離システム２００は、液体供給混合物容器２３６を含み、液体供給混合物の圧力を制御するステップ３２０は、
－ 液体供給混合物容器２３６内の圧力を制御するステップ３２４を含み得る。このようにして、液体供給混合物を遠心分離機２０２に供給するステップは、液体供給混合物容器２３６の内部の圧力によって制御され得る。上記で説明した、軽相の流量および／または重相の流量を測定するステップ３１０とともに液体供給混合物の流量を測定するステップ３０８は、依然として、重相圧力制御装置２６２を制御するステップ３１２に対する基準を提供する。

【0196】

方法３００の実施形態によれば、遠心分離システム２００は、重相導管２０８内に配置された遮断弁２３４を含み、方法３００は、
－ 軽相と重相との間の接触面が分離空間８８内に生じる間に一バッチの液体供給混合物を分離する初期の分離段階の間に、遮断弁２３４を閉に維持するステップ３２６と、
－ 接触面が生じたときに一バッチの液体供給混合物を分離する主たる分離段階の間に、遮断弁２３４を全開に維持するステップ３２８とを含み得る。

【0197】

したがって、一定量の重相が、遮断弁２３４が開かれる前に分離空間８８内で分離され得る。それに応じて、重相導管２０８を通る流れは、重相が分離空間８８内で分離されるまで開始しない。

【0198】

たとえば、遮断弁２３４を閉に維持するステップ３２６、および遮断弁２３４を全開に維持するステップ３２８は、それぞれ、分離するステップ３０６が始動される間、および測定するステップ３０８の前に実行され得る。したがって、重相圧力制御装置２６２を制御するステップ３１２は、遮断弁２３４が開かれた後に初めて開始され得る。

【0199】

軽相と重相との間の接触面が生じる間に一バッチの液体供給混合物を分離する初期の分離段階は、一バッチの液体供給混合物の分離の開始において発生する。分離された重相が重相導管２０８を通って流れるために利用可能になる前に、一定量の液体供給混合物は、分離空間８８に流入するための時間を持たねばならず、また軽相と重相とに分離するための時間を持たなければならない。接触面が生じたときに一バッチの液体供給混合物を分離する主たる分離段階は、初期の分離段階の後に発生する。好適には、主たる分離段階の間、分離空間８８内に導かれた液体供給混合物と分離された軽相および重相の流れとの間の安定状態が得られる（ｐｒｅｖａｉｌ）。重相圧力制御装置２６２を制御するステップ３１２は、分離空間８８の中への液体供給混合物の流量に関して、分離空間８８の外への分離された軽相の流量と重相の流量との間のバランスを確保する。

【0200】

遠心分離システム２００を制御する方法３００は、細胞培養混合物の形の液体供給混合物を、細胞培養混合物からの細胞を含有する重相と細胞培養混合物の液体の主要部分を含有する軽相とに分離することを制御するために利用され得る。それに応じて、液体供給混合物の流れを分離空間８８内に導くステップ３０４は、細胞培養混合物を含む液体供給混合物の流れを分離空間８８内に導くステップ３３２を含み得る。

【0201】

方法３００の実施形態によれば、重相圧力制御装置２６２を制御するステップ３１２は、
－ 液体供給混合物の流量と軽相の流量および／または重相の流量との間の所望の関係に向けて、反対圧力生成装置２６０によって生成された重相反対圧力を制御するステップ３３４を含み得る。

【0202】

所望の関係に向けて反対圧力生成装置２６０によって生成された重相反対圧力をいかにして制御するかについての例示的な実施形態が、図１～図１ｂを参照しながら上記で説明されている。

【0203】

方法３００の実施形態によれば、遠心分離システム２００は遮断弁２３４を含み、方法３００は、
－ 一バッチの液体供給混合物を分離する主たる分離段階が終了した後、遮断弁２３４を閉に維持するステップ３３０を含み得る。したがって、重相受け容器２３２内の分離された重相が、重相導管２０８を通って元の遠心分離機２０２に流れることが防止され得る。

【0204】

液体供給混合物の流量と軽相の流量および／または重相の流量との間の所望の関係に向けて重相圧力制御装置（２６２）を制御する種々の態様が、とりわけ、図１を参照しながら上記で説明された。

【0205】

方法３００の実施形態によれば、液体供給混合物の流量ならびに軽相の流量および／または重相の流量は、体積流量であり得る。

【0206】

方法３００の代替実施形態によれば、液体供給混合物の流量ならびに軽相の流量および／または重相の流量は、質量流量であり得る。

【0207】

遠心分離システム２００を制御する方法３００は、プログラムされた命令によって実装され得ることは、当業者には諒解されよう。これらのプログラムされた命令は、一般的に、命令を含むコンピュータプログラムによって構成され、命令は、コンピュータまたは制御ユニットによって実行されるとき、コンピュータまたは制御ユニットが方法ステップ３０２～３３４などの所望の制御を遂行することを確実にする。制御ユニットは、本明細書で説明した制御ユニット２２６であり得る。コンピュータプログラムは、通常、コンピュータプログラムがその上に記憶される好適なデジタル記憶媒体を含むコンピュータプログラム製品９０の一部である。

【0208】

図６は、実施形態によるコンピュータ可読記憶媒体９０を示す。これらの実施形態では、コンピュータ可読記憶媒体９０は、ＣＤ－ＲＯＭディスクの形で提供される。

【0209】

コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータおよび／または制御ユニットの１つまたは複数の計算ユニット内にロードされたときに、上記で説明した方法３００のステップ３０２～３２６のうちの少なくとも一部を遂行させるためのコンピュータプログラムコードを伝送するデータキャリアの、任意の好適な形で提供され得る。データキャリアは、たとえば、ＲＯＭ（読出し専用メモリ）、ＰＲＯＭ（プログラマブル読出し専用メモリ）、ＥＰＲＯＭ（消去可能ＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（電気的消去書き込み可能ＰＲＯＭ）、ハードディスク、ＣＤ ＲＯＭディスク、メモリスティック、光学記憶デバイス、磁気記憶デバイス、または非一時的に機械可読データを保持し得るディスクもしくはテープなどの任意の他の適切な媒体であり得る。コンピュータ可読記憶媒体は、さらに、サーバ上のコンピュータプログラムコードとして提供されてもよく、たとえば、インターネットもしくはイントラネット接続上で、または他のワイヤードもしくはワイヤレス通信システムを介してリモートにコンピュータおよび／または制御ユニットにダウンロードされてもよい。

【0210】

上記は、様々な例示的な実施形態の例であり、本発明は、添付の特許請求の範囲によってのみ規定されることを理解されたい。例示的な実施形態は修正され得ること、および例示的な実施形態の種々の特徴が、添付の特許請求の範囲によって規定される本発明の範囲から逸脱することなく、本明細書で説明した実施形態以外の実施形態を生成するために組み合わされ得ることは、当業者には理解されよう。

【符号の説明】

【0211】

４ ベースユニット
６ 交換可能な分離用挿入物
１６ 回転可能部材
２０ 回転軸
２２ 第１の軸端
２３ 分配器
２４ 第２の軸端
２６ 内部空間
２８ 第１の開口
３０ 第２の開口
３３ａ 上部軸受
３３ｂ 下部軸受
３４ 電気モータ
３５ キャップ
４０ スピンドル
４１ 中心ダクト
４２ 環状ダクト
４８ 変速機
５４ 蓋
８２ ロータケーシング
８４ 第１の固定部
８６ 第２の固定部
８８ 分離空間
９０ 積層体、コンピュータプログラム製品、コンピュータ可読記憶媒体
９２ 分離円板
１０２ チャネル
１０６ 不明
１０９ 流体入口
１２０ 第１の軸端部
１２２ 第２の軸端部
２００ 遠心分離システム
２０２ 遠心分離機
２０４ 液体供給混合物導管
２０６ 軽相導管
２０８ 重相導管
２１０ 流量制御システム
２１２ ロータ
２１３ 筐体
２１４ 入口通路
２１６ 軽相出口通路
２１８ 重相出口通路
２２０ 液体供給混合物測定デバイス
２２２ 軽相測定デバイス
２２３ 重相測定デバイス
２２４ 流量制御弁
２２６ 制御ユニット
２２８ 液体供給混合物のソース
２３０ 供給ポンプ
２３２ 重相受け容器
２３４ 遮断弁
２３６ 液体供給混合物容器
２３７ かくはん部材
２３８ 液体供給混合物圧力制御装置
２４０ コンプレッサ
２４２ 圧力センサ
２４４ 質量流量計
２４６ 機械的気密シール
２４８ 軸受
２５０ フレーム
２６０ 反対圧力生成装置
２６２ 重相圧力制御装置
２６４ 圧縮ガスのソース
２６５ 圧力センサ
２６６ 昇降装置
２６８ 圧力リリーフ弁

【図1】

【図1a】

【図1b】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】