特許 7294457 遠心式流動場分画装置

(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】2023-06-12

(45)【発行日】2023-06-20

(54)【発明の名称】遠心式流動場分画装置

(51)【国際特許分類】

   B03B 5/28 20060101AFI20230613BHJP

   B04B 5/00 20060101ALI20230613BHJP

   B04B 7/06 20060101ALI20230613BHJP

【ＦＩ】

B03B5/28 A

B04B5/00 Z

B04B7/06 Z

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021569836

(86)(22)【出願日】2020-12-24

(86)【国際出願番号】 JP2020048424

(87)【国際公開番号】W WO2021140935

(87)【国際公開日】2021-07-15

【審査請求日】2022-06-30

(31)【優先権主張番号】P 2020002310

(32)【優先日】2020-01-09

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001993

【氏名又は名称】株式会社島津製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】青木 健吾

【審査官】宮部 裕一

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／１１６４４５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１１６４４１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開平１－１８２７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０８４６１２４１（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許第４４６８２６９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０３Ｂ ５／２８

Ｂ０４Ｂ ５／００

Ｂ０４Ｂ ７／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

回転軸を有し、前記回転軸まわりに回転可能に設けられたロータと、
前記ロータを覆うカバーと、
前記カバーの内側に配置され、前記回転軸まわりに前記ロータを覆う保護部材と、
前記保護部材と前記カバーとの間に配置された緩衝部材と、
破断可能に設けられ、前記保護部材を前記カバーに固定する固定部と、を備え、
前記ロータは、前記回転軸が水平方向を向くように配置され、
前記ロータが回転している最中に前記ロータの一部が分解されて前記保護部材に接触した場合に、前記固定部が破断して、前記保護部材および前記緩衝部材が前記ロータの衝撃を受けつつ前記ロータと移動可能とすることにより、前記ロータの運動エネルギーが緩衝される、遠心式流動場分画装置。

【請求項2】

前記カバーは、前記緩衝部材の外周部を設置するための設置部を含み、
前記設置部は、前記回転軸に平行な方向に第１端部を有し、
前記保護部材は、前記回転軸に平行な方向おいて、前記第１端部が位置する側に第２端部を有し、
前記固定部は、前記第１端部と前記第２端部とを接続する１つ以上の接続部材を含む、請求項１に記載の遠心式流動場分画装置。

【請求項3】

前記固定部は、前記カバーの内表面と前記保護部材とを接続するように設けられている、請求項１に記載の遠心式流動場分画装置。

【請求項4】

前記ロータの内周面に沿って設けられ、液体試料が流動する流路部材と、
前記流路部材から漏出する前記液体試料を回収する漏液回収トレイと、を備え、
前記漏液回収トレイは、前記保護部材と前記ロータとの間に配置され、前記回転軸まわりに前記ロータを覆う周壁部を有する、請求項１に記載の遠心式流動場分画装置。

【請求項5】

前記漏液回収トレイを前記カバーに固定するトレイ固定部をさらに備え、
前記トレイ固定部は、前記ロータが回転している最中に前記ロータの一部が分解されて前記漏液回収トレイに接触した場合に、破断するように設けられている、請求項４に記載の遠心式流動場分画装置。

【請求項6】

前記漏液回収トレイの下部には、回収された漏液を排出する配管が接続されており、
前記漏液回収トレイの前記下部側において、前記周壁部の内周面は、前記配管に向けて傾斜する傾斜部を有する、請求項４に記載の遠心式流動場分画装置。

【請求項7】

前記漏液回収トレイは、前記保護部材と一体に構成されている、請求項４に記載の遠心式流動場分画装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、回転可能に設けられたロータを含む遠心式流動場分画装置に関する。

【背景技術】

【0002】

液体試料に含まれる粒子をサイズ及び比重に応じて分級する方法として、流動場分画法（Field Flow Fractionation）が知られている。例えば、欧州特許出願公開第２５２４７３３号明細書（特許文献１）には、流路内に液体試料を流入させて当該流路を回転させることにより、液体試料中の粒子を遠心力によって分級する遠心式流動場分画装置の一例が開示されている。

【0003】

特許文献１に開示の遠心式流動場分画装置は、シャフトを中心に回転するロータと、ロータの周囲に設けられたカバーを備える。当該カバーは、逆Ｕ字形状を有し、湾曲部が上方を向くようにベース部に固定されている。カバーは、金属材料で構成されており、ロータが分解した場合に、部品の一部が装置外に飛散することを防止する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】欧州特許出願公開第２５２４７３３号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

遠心式流動場分画装置において、分級の下限等の性能を向上させるために、ロータの遠心加速度を高くすると、ロータの運動エネルギーが大きくなる。遠心力によってロータが分解した場合には、エネルギーが大きい状態で分解したロータの一部がカバーに衝突する。このような場合には、カバーが大きく破損することが懸念される。

【0006】

また、エネルギーが大きい状態で分解したロータの一部がカバーに衝突した場合には、ロータの回転力が当該装置を備えたシステム本体に伝達される。特に、ロータの回転軸が水平方向を向く場合には、ロータ回転方向と同じ向きの回転力がシステム本体に伝達されることにより、システム本体が転倒することも起こり得る。

【0007】

本開示は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的は、安全性を向上させることができる遠心式流動場分画装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本開示に基づく遠心式流動場分画装置は、回転軸を有し、上記回転軸まわりに回転可能に設けられたロータと、上記ロータを覆うカバーと、上記カバーの内側に配置され、上記回転軸まわりに上記ロータを覆う保護部材と、上記保護部材と上記カバーとの間に配置された緩衝部材と、破断可能に設けられ、上記保護部材を上記カバーに固定する固定部と、を備える。上記ロータは、上記回転軸が水平方向を向くように配置される。上記ロータが回転している最中に上記ロータの一部が分解されて上記保護部材に接触した場合に、上記固定部が破断して、上記保護部材および上記緩衝部材が上記ロータの衝撃を受けつつ、前記ロータと移動することにより、上記ロータの運動エネルギーが緩衝される。

【0009】

上記構成によれば、ロータの回転軸が水平方向に向くように設置する場合であっても、上記のように固定部を用いることで、通常の状態において保護部材と緩衝部材とをロータに接触しないように固定することができる。

【0010】

さらに、ロータを高速回転させている最中にロータの一部が分解した場合には、当該ロータの一部は、回転した状態を維持しつつ運動エネルギーが高い状態で保護部材に衝突する。この際、保護部材には、ロータの回転力を含む衝撃が入力される。ここで、保護部材を固定する固定部は破断可能に設けられているため、保護部材に入力された衝撃によって固定部が破断する。これにより、ロータからの衝撃によって、保護部材と緩衝部材とが変形しながら回転する。

【0011】

保護部材と緩衝部材とが変形することにより、分解したロータの運動エネルギーを消費することができる。このため、ロータが、保護部材と緩衝部材とをカバーに向けて押し込む場合であっても、カバーが破損することを抑制することができる。

【0012】

また、保護部材と緩衝部材とが回転することにより、分解されたロータの回転力も消費され、ロータの回転力が、カバーに直接入力されることを防止できる。特に、ロータの回転軸が水平方向を向いている場合には、ロータ回転方向と同じ向きの回転力が作用する。このような回転力がカバーに直接入力されることが防止できるため、遠心式流動場分画装置を備えたシステムが転倒することも防止することができる。

【0013】

以上のように、上記遠心式流動場分画装置にあっては、カバーの破損を抑制でき、当該装置を備えたシステムの転倒も防止できるため、安全性を向上させることができる。

【発明の効果】

【0014】

本開示によれば、安全性を向上させることができる遠心式流動場分画装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施の形態１に係る分析システムの構成を示す概略図である。

【図2】実施の形態１に係る分析システムを模式的に示す概略斜視図である。

【図3】実施の形態１に係る分析システムに具備される遠心式流動場分画装置の回転部の分解斜視図である。

【図4】実施の形態１に係る遠心式流動場分画装置の模式断面図である。

【図5】実施の形態２に係る遠心式流動場分画装置の模式断面図である。

【図6】実施の形態３に係る遠心式流動場分画装置の模式断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本開示の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。

【0017】

（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る分析システムの構成を示す概略図である。図１を参照して、実施の形態１に係る分析システム１００について説明する。

【0018】

図１に示すように、分析システム１００は、遠心式流動場分画装置１、キャリア貯留部２、送液ポンプ３、ロータリーバルブ４、試料注入装置５、検出器６及びキャリア回収部７を備える。

【0019】

遠心式流動場分画装置１は、流動場分画法（Field Flow Fractionation）を用いて液体試料に含まれる粒子を比重に応じて分級する装置である。

【0020】

キャリア貯留部２には、例えば水又は有機系溶媒などからなるキャリア流体が貯留されている。キャリア流体は、送液ポンプ３によりキャリア貯留部２内から送り出され、ロータリーバルブ４を介して遠心式流動場分画装置１に供給される。試料注入装置５は、ロータリーバルブ４と遠心式流動場分画装置１との間に設けられており、試料注入装置５から試料が注入されたキャリア流体が、液体試料として遠心式流動場分画装置１に供給されるようになっている。ただし、試料注入装置５はポンプ３とロータリーバルブ４との間に設けてもよい。

【0021】

液体試料には、分析対象となる多数の粒子が含まれている。液体試料に含まれる粒子は、遠心式流動場分画装置１において遠心力が付与されることにより分級され、比重に応じて異なるタイミングで遠心式流動場分画装置１から流出する。遠心式流動場分画装置１から順次流出する粒子は、ロータリーバルブ４を介してキャリア流体とともに検出器６へと送られ、当該検出器６において検出された後、キャリア回収部７に回収される。遠心式流動場分画装置１に対する液体試料の供給の開始又は停止は、ロータリーバルブ４を回転させることにより切り替えることができる。

【0022】

図２は、実施の形態１に係る分析システムを模式的に示す概略図である。なお、図２においては、便宜上、後述するカバー３０の一部を破線で示している。図２を参照して、分析システム１００および遠心式流動場分画装置１について説明する。

【0023】

図２に示すように、分析システム１００は、遠心式流動場分画装置１を収容する筐体２０を備える。筐体２０は、ベース部２１と、ベース部２１に対して開閉可能に設けれた上部側ケース２２とを備える。

【0024】

遠心式流動場分画装置１は、ベース部２１に固定されている。遠心式流動場分画装置１は、回転シャフト１１と、回転軸Ｌ（図３参照）を有する回転部１０と、カバー３０と、保護部材４０と、緩衝部材５０と、漏液回収トレイ６０と、固定部７０と、トレイ固定部７５とを含む。

【0025】

回転シャフト１１は、水平方向に延在するように設けられている。回転シャフト１１は、上記ベース部２１に設けられた保持部２３に回転可能に保持されている。回転シャフト１１には、回転部１０が固定されており、回転部１０は、回転シャフト１１の回転に伴って回転軸Ｌ（図３参照）まわりに回転する。

【0026】

回転シャフト１１は中空状に形成されており、液体試料は、例えば回転シャフト１１の一端部から回転シャフト１１内に供給される。回転部１０には、分級前の液体試料が導入される導入部１２（図３参照）と、分級後の液体試料が導出される導出部１３（図３参照）とが設けられている。

【0027】

導入部１２及び導出部１３は、それぞれ配管（図示せず）を介して回転シャフト１１内に連通している。これにより、回転シャフト１１内に供給された液体試料は、配管を介して導入部１２から回転部１０に導入され、当該回転部１０において試料液体中の粒子が分級された後、導出部１３から配管を介して回転シャフト１１に導かれ、検出器６へと送られるようになっている。

【0028】

回転シャフト１１には、回転駆動部の一例であるモータ（不図示）が連結されている。このモータの駆動により回転部１０を回転させて、回転部１０内の液体試料に遠心力を付与することができる。モータの駆動は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む制御部（不図示）によって制御される。ただし、回転部１０は、モータ以外の回転駆動部を用いて回転させることも可能である。

【0029】

図３は、実施の形態１に係る分析システムに具備される遠心式流動場分画装置の回転部の分解斜視図である。図３を参照して、遠心式流動場分画装置１の回転部１０について説明する。

【0030】

図３に示すように、回転部１０は、例えばロータ１４、スペーサ１５、流路部材１６、固定部材１７及び楔状部材１８などが組み立てられることにより、全体として円筒状の部材として構成されている。

【0031】

ロータ１４は、有底円筒形状を有する。ロータ１４は、端面壁１４１と、端面壁１４１の周縁から回転軸Ｌに沿って延びる側壁部１４３を有する。側壁部１４３は、環状形状を有する。

【0032】

端面壁１４１は円板状に形成され、その中央部に回転シャフト１１を挿通させるための挿通孔１４２が形成されている。回転シャフト１１は、挿通孔１４２に挿通された状態で端面壁１４１に固定されている。これにより、上述のように、回転シャフト１１の回転に伴って、回転軸Ｌまわりにロータ１４を回転させることができる。

【0033】

ロータ１４の内側（側壁部１４３の内側）の空間には、スペーサ１５、流路部材１６、固定部材１７及び楔状部材１８が収容される。スペーサ１５、流路部材１６及び固定部材１７は、それぞれ長尺形状の部材が円弧状に湾曲された形状を有している。スペーサ１５、流路部材１６及び固定部材１７は、ロータ１４の内周面に沿って、この順序で積層された状態で固定される。スペーサ１５、流路部材１６及び固定部材１７の曲率半径は、例えば５０～２００ｍｍ程度である。

【0034】

流路部材１６は、ロータ１４の内周面（特定的には側壁部１４３の内周面）に沿って設けられている。流路部材１６は、液体試料が流動するように設けられている。

【0035】

流路部材１６は、例えば厚みが１ｍｍ以下の薄板状であり、周方向の両端部が間隔を隔てて対向することにより略Ｃ字状に形成されている。流路部材１６の内部には、周方向に延びる流路１６１が形成されている。

【0036】

流路部材１６は、ロータ１４側に形成された円弧状の外周面１６２と、回転軸Ｌ側に形成された円弧状の内周面１６３とを有する。外周面１６２と内周面１６３との間に、流路１６１が形成されている。

【0037】

流路部材１６の内周面１６３における周方向の一端部には、流路１６１への液体試料の流入口１６４が形成されている。流路部材１６の内周面１６３における周方向の他端部には、流路１６１からの液体試料の流出口１６５が形成されている。流入口１６４から流路１６１内に流入した液体試料は、流路１６１内を通って流出口１６５から流出される。

【0038】

液体試料中の粒子を分級する際には、上記モータの駆動によって回転部１０を回転させる。回転部１０の回転数を徐々に上昇させ、所定の値に到達させる。所定の値に回転数が維持された状態で流入口１６４から液体試料が注入される。

【0039】

流路１６１内に液体試料が一定時間だけ注入された後、ロータリーバルブ４の切替によって液体試料の供給が停止される。一方、回転部１０は、回転状態が維持され、これにより、流路１６１内の液体試料中の粒子が遠心沈降する。その後、ロータリーバルブ４の切替によって液体試料の供給が再開され、一定時間経過後に回転部１０の回転数が徐々に下降される。

【0040】

これにより、液体試料中の比重が小さい粒子から順に、流路１６１内の液体試料の流れに乗って下流側へと送られ、流出口１６５から順次流出する。このように、流路１６１内における液体試料中の粒子が遠心力によって分級され、比重に応じて異なるタイミングで流出口１６５から流出して検出器６へと送られる。

【0041】

固定部材１７は、流路部材１６よりも厚みが大きい部材であり、例えば厚みが１０ｍｍ程度に形成されている。固定部材１７は、流路部材１６と同様に、周方向の両端部が間隔を隔てて対向することにより略Ｃ字状に形成されている。固定部材１７の周方向の長さは、流路部材１６の周方向の長さとほぼ一致している。固定部材１７は、流路部材１６の内側（回転軸Ｌ側）に、流路部材１６の内周面１６３に沿って設けられている。

【0042】

固定部材１７における周方向の両端部には、係止具の一例であるボルト１９をねじ込むための複数のねじ孔１７１が形成されている。流路部材１６における周方向の両端部には、固定部材１７の各ねじ孔１７１に対向する位置に複数の挿通孔１６６が形成されている。これにより、各挿通孔１６６に外側からボルト１９を挿通させ、各ねじ孔１７１にねじ込むことによって、流路部材１６を固定部材１７に取り付けることができる。ただし、係止具は、ボルト１９に限らず、ピンなどの他の部材により構成されていてもよい。

【0043】

また、固定部材１７における周方向の両端部には、流路部材１６の内周面１６３に形成された流入口１６４及び流出口１６５に対向する位置に、それぞれ貫通孔１７２が形成されている。固定部材１７の内周面には、各貫通孔１７２に連通するように導入部１２及び導出部１３が取り付けられている。これにより、導入部１２から導入された液体試料は、一方の貫通孔１７２を介して流入口１６４から流路１６１内に流入し、流路１６１内を周方向に流通した後、流出口１６５から他方の貫通孔１７２及び導出部１３を介して導出される。

【0044】

流路部材１６内の流路１６１は、キャリア流体の種類や分析の条件などに応じて異なる高さに設定される。そのため、流路部材１６は、流路１６１の高さに応じて異なる厚みに形成され、複数種類の流路部材１６の中から最適な流路部材１６が選択されて固定部材１７に取り付けられる。

【0045】

上記のようにして流路部材１６が取り付けられた固定部材１７は、ロータ１４の内側の空間に挿入され、ロータ１４との間に流路部材１６を挟み込むようにしてロータ１４の内周面に沿って固定される。このとき、略Ｃ字状の固定部材１７の両端部間に楔状部材１８が取り付けられることにより、当該両端部を拡げる方向に力が加えられる。

【0046】

これにより、Ｃ字状の固定部材１７がロータ１４の内周面側に強く押し当てられ、流路部材１６がロータ１４側に押圧されて固定される。液体試料中の粒子を分級させる際には、ロータ１４が高速で回転されることにより、流路１６１内が高圧（例えば１ＭＰａ程度）となり、流路１６１の内外の圧力差が大きくなる。本実施の形態においては、固定部材１７とロータ１４との間に流路部材１６を挟持することにより、流路部材１６の外周面１６２及び内周面１６３が上記圧力差で流路１６１側とは反対側に変形することを防止できる。

【0047】

本実施の形態では、流路部材１６とロータ１４との間にスペーサ１５が挟持されるようになっている。スペーサ１５の材質は、特に限定されるものではないが、例えばＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）などの樹脂又は金属により形成されている。スペーサ１５は、流路部材１６よりも若干長く形成されている。スペーサ１５の周方向の両端部には、流路部材１６の各挿通孔１６６に対向する位置に長孔１５１が形成されている。

【0048】

流路部材１６の各挿通孔１６６に挿通されたボルト１９の頭部は、スペーサ１５の各長孔１５１内に収容される。各長孔１５１は、周方向に延びるように形成されている。

【0049】

各長孔１５１内に各ボルト１９の頭部を収容させた状態で、楔状部材１８により固定部材１７の両端部が拡げられて、固定部材１７がロータ１４の内周面側に強く押し当てられる。この場合には、各長孔１５１内で各ボルト１９の頭部が周方向にスライドしながら、固定部材１７とロータ１４との間にスペーサ１５及び流路部材１６が挟持される。

【0050】

スペーサ１５は、例えば厚みが１ｍｍ以下の薄板状であり、流路部材１６の厚みに応じて異なる厚みのものが選択される。すなわち、スペーサ１５の厚みと流路部材１６の厚みとの合計値がほぼ一定となるように、最適な厚みを有するスペーサ１５が選択される。また、スペーサ１５は、ロータ１４の内周面の損傷を防止する機能も有している。ただし、スペーサ１５は省略することも可能である。

【0051】

図４は、実施の形態１に係る遠心式流動場分画装置の模式断面図である。図２および図４を参照して、遠心式流動場分画装置１の詳細な構成について説明する。

【0052】

図２および図４に示すように、カバー３０は、回転部１０（ロータ１４）を覆うように設けられている。カバー３０は、内部にロータ１４を収容する。カバー３０は、略箱形形状有し、ステンレス鋼等の金属部材によって構成されている。カバー３０には、水平方向に回転シャフト１１が貫通する。

【0053】

カバー３０は、筐体２０が有するベース部２１に固定されている。本体部３１と、閉塞部材３２と、設置部３３とを含む。本体部３１は、水平方向の一方側に開口するように設けられている。閉塞部材３２は、本体部３１の開口を閉塞するように設けられている。設置部３３は、本体部３１に設けられており、本体部３１の内表面から上下方向に突出するように設けられている。設置部３３は、緩衝部材５０の外周部を設置するための部位である。設置部３３は、回転軸Ｌに平行な方向に第１端部３３ａを有する。

【0054】

なお、設置部３３は、上記のように本体部３１の内表面から上下方向に突出する構成に限定されず、緩衝部材５０の外周部を当接可能に設けられる限り、適宜の構成を採用することができる。

【0055】

保護部材４０は、カバー３０の内側に配置され、回転軸Ｌ回りにロータ１４を覆う。保護部材４０は、ロータ１４の径方向外側に配置されている。保護部材４０は、環状形状を有し、ロータ１４から離れて配置されている。より特定的には、保護部材４０は、ロータ１４の外周に圧入されたリング部材９０から離れて配置されている。リング部材９０は、ＣＦＲＰ（Carbon Fiber Reinforced Plastics）等の樹脂部材によって構成されている。

【0056】

保護部材４０は、回転軸に平行な方向において、上記第１端部３３ａが位置する側に第２端部４０ａを有する。保護部材４０は、金属部材によって構成されている。

【0057】

緩衝部材５０は、保護部材４０とカバー３０との間に配置されている。緩衝部材５０は、環状形状を有する。緩衝部材５０は、たとえば、発泡スチロール等の樹脂部材で構成されている。緩衝部材５０は、カバー３０（より特定的には設置部３３）と保護部材４０によって挟持されている。

【0058】

緩衝部材５０は、ロータ１４が回転している最中にロータ１４の一部が分解されて保護部材４０に接触した場合に、後述する固定部７０が破断することで、ロータ１４の衝撃を受けつつ移動可能となる。

【0059】

固定部７０は、保護部材４０をカバー３０に固定する。固定部７０は、上記設置部３３の第１端部３３ａと上記保護部材４０の第２端部４０ａとを接続する接続部材７１を有する。接続部材７１は、締結部材によって第１端部３３ａおよび第２端部４０ａに締結されている。

【0060】

固定部７０は、複数設けられていてもよい。この場合には、複数の固定部７０は、回転軸Ｌまわりに間隔をあけて設けられている。これにより、保護部材４０を安定して固定することができる。

【0061】

固定部７０の各々は、破断可能に設けられている。固定部７０の各々は、ロータ１４が回転している最中にロータ１４の一部が分解されて保護部材４０に接触した場合に、破断するように設けられている。

【0062】

一般的に、上記導入部１２または導出部１３が緩んだり、流路部材１６に隙間ができたりした場合には、液体試料が、流路部材１６から漏出することが起こり得る。ここで、本実施の形態においては、流路部材１６から漏出する液体試料を回収する漏液回収トレイ６０が設けられている。このため、液体試料が漏出した場合であっても、漏液回収トレイ６０によって液体試料を回収し、液体試料が飛散することを防止することができる。液体試料は、緩衝部材５０を劣化させる場合がある。このため、漏液回収トレイ６０によって液体試料を回収することにより、緩衝部材５０の劣化を抑制することができる。

【0063】

漏液回収トレイ６０は、円板形状を有する板状部６１と、周壁部６２とを有する。板状部６１は、回転軸Ｌに直交する方向（特定的には上下方向）に沿って延在する。板状部６１の中央には、回転シャフト１１が貫通する貫通孔６１ａが設けられている。周壁部６２は、板状部６１の周縁から回転軸Ｌ方向に沿って延びる。

【0064】

周壁部６２は、保護部材４０とロータ１４（より特定的にはリング部材９０）との間に配置され、回転軸Ｌまわりにロータ１４を覆う。周壁部６２は、ロータ１４から離れて配置されている。

【0065】

漏液回収トレイ６０の下部には、流路部材１６から漏出した液体試料を排出する配管８０が接続されている。具体的には、板状部６１側に位置する周壁部６２の根元部に配管８０が接続されている。

【0066】

漏液回収トレイ６０の下部側において、周壁部６２の内周面６２ｂは、配管８０向けて傾斜する傾斜部を有する。これにより、液回収トレイ６０の下部側において周壁部６２の内側に回収された漏液を効率よく配管８０に導入することができる。

【0067】

漏液回収トレイ６０は、トレイ固定部７５によってカバー３０に固定されている。トレイ固定部７５は、上述の固定部７０とほぼ同様の構成を有する。トレイ固定部７５は、上記設置部３３の第１端部３３ａと、漏液回収トレイ６０の板状部６１とを接続部材によって接続する。当該接続部材は、締結部材によって第１端部３３ａと板状部６１とに締結される。トレイ固定部７５は、固定部７０同様に破断可能に設けられている。

【0068】

上記の遠心式流動場分画装置１によれば、ロータ１４の回転軸Ｌが水平方向に向く場合であっても、上記のように固定部７０を用いることで、通常の状態において保護部材４０と緩衝部材５０とをロータ１４に接触しないように固定することができる。

【0069】

さらに、ロータ１４を高速回転させている最中にロータ１４の一部が分解した場合には、当該ロータ１４の一部は、回転した状態を維持しつつ運動エネルギーが高い状態で保護部材４０に衝突する。この際、保護部材４０には、ロータ１４の回転力を含む衝撃が入力される。ここで、保護部材４０を固定する固定部７０は破断可能に設けられているため、保護部材４０に入力された衝撃によって固定部７０が破断する。これにより、保護部材４０および緩衝部材５０がロータ１４の衝撃を受けつつ移動する。具体的には、保護部材４０および緩衝部材５０は、ロータ１４からの衝撃によって変形しながら回転する。

【0070】

保護部材４０と緩衝部材５０とが変形することにより、分解したロータ１４の運動エネルギーが緩衝（消費）される。このため、ロータ１４が、保護部材４０と緩衝部材５０とをカバー３０に向けて押し込む場合であっても、カバー３０が破損することを抑制することができる。

【0071】

また、保護部材４０と緩衝部材５０とが回転することにより、分解されたロータ１４の回転力も消費され、ロータ１４の回転力が、カバー３０に直接入力されることを防止できる。特に、ロータ１４の回転軸Ｌが水平方向を向いている場合には、ロータ回転方向と同じ向きの回転力が作用する。このような回転力がカバー３０に直接入力されることが防止できるため、カバー３０が固定された分析システム１００が転倒することも防止できる。

【0072】

このように、上記遠心式流動場分画装置１にあっては、カバー３０の破損を抑制でき、当該装置を備えた分析システム１００の転倒も防止できるため、安全性を向上させることができる。

【0073】

さらには、ロータ１４の周囲に漏液回収トレイ６０が設けられることにより、高速回転によってロータ１４が分解された場合には、漏液回収トレイ６０によってもロータ１４の衝撃を吸収することができる。

【0074】

また、漏液回収トレイ６０に衝撃が入力された場合には、トレイ固定部７５が破断し、漏液回収トレイ６０も、ロータ１４の回転力によって回転する。これにより、漏液回収トレイ６０によっても、ロータ１４の回転力を消費することができ、分析システム１００が転倒することをさらに防止できる。

【0075】

（実施の形態２）
図５は、実施の形態２に係る遠心式流動場分画装置の模式断面図である。図５を参照して、実施の形態２に係る遠心式流動場分画装置１Ａについて説明する。

【0076】

図５に示すように、実施の形態２に係る遠心式流動場分画装置１Ａは、実施の形態１に係る遠心式流動場分画装置１と比較した場合に、漏液回収トレイ６０が省略されている点において相違する。その他の構成についてはほぼ同様である。

【0077】

このような場合であっても、実施の形態２に係る遠心式流動場分画装置１Ａにあっては、実施の形態１に係る遠心式流動場分画装置１とほぼ同様の効果が得られる。

【0078】

（実施の形態３）
図６は、実施の形態３に係る遠心式流動場分画装置の模式断面図である。図６を参照して、実施の形態３に係る遠心式流動場分画装置１Ｃについて説明する。

【0079】

図６に示すように、実施の形態３に係る遠心式流動場分画装置１Ｃは、実施の形態１に係る遠心式流動場分画装置１と比較した場合に、固定部７０Ｃの構成が主として相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。

【0080】

固定部７０Ｃは、カバー３０の内表面と保護部材４０とを接続するように設けられている。固定部７０Ｃは、たとえば、回転軸Ｌと平行な方向沿って延びるように設けられている。

【0081】

また、保護部材４０には、係合部４１が設けられている。係合部４１は、緩衝部材５０に向けて突出する突起部によって構成されている。緩衝部材５０には、上記係合部４１に係合される被係合部５１を有する。被係合部５１は、溝部によって構成されている。上記係合部４１が被係合部５１に係合することにより、保護部材４０が緩衝部材５０から分離することを抑制することができる。また、回転軸方向における保護部材４０および／または緩衝部材５０の位置決めを容易に行なうことができる。

【0082】

なお、係合部４１が突起部によって構成されており、被係合部５１が溝部によって構成されている場合を例示して説明したが、これに限定されない。係合部４１が溝部によって構成されており、被係合部５１が溝部に係合する突起部によって構成されていてもよい。

【0083】

また、設置部３３と緩衝部材５０とにおいても上述と同様の係合部、および被係合部が設けられていてもよい。この場合には、緩衝部材５０の位置決めを容易に行なうことができる。

【0084】

以上のように構成される場合であっても、実施の形態３に係る遠心式流動場分画装置１Ｃにあっては、実施の形態１に係る遠心式流動場分画装置１とほぼ同様の効果が得られる。

【0085】

なお、上述した実施の形態３においては、漏液回収トレイ６０が設けられている場合を例示して説明したが、これに限定されず、漏液回収トレイ６０が省略されてもよい。

【0086】

また、実施の形態１、３においては、漏液回収トレイ６０が、保護部材４０と別体で構成される場合を例示して説明したが、これに限定されず、保護部材４０と一体で構成されていてもよい。この場合には、トレイ固定部を省略し、部品点数を削減することができる。

【0087】

［付記］
以上のように、本実施の形態は以下のような開示を含む。

【0088】

［構成１］
回転軸を有し、上記回転軸まわりに回転可能に設けられたロータと、
上記ロータを覆うカバーと、
上記カバーの内側に配置され、上記回転軸まわりに上記ロータを覆う保護部材と、
上記保護部材と上記カバーとの間に配置された緩衝部材と、
破断可能に設けられ、上記保護部材を上記カバーに固定する固定部と、を備え、
上記ロータは、上記回転軸が水平方向を向くように配置され、
上記ロータが回転している最中に上記ロータの一部が分解されて上記保護部材に接触した場合に、上記固定部が破断して、上記保護部材および上記緩衝部材が上記ロータの衝撃を受けつつ、移動可能となることにより、上記ロータの運動エネルギーが緩衝される、遠心式流動場分画装置。
［構成２］
上記カバーは、上記緩衝部材の外周部を設置するための設置部を含み、
上記設置部は、上記回転軸に平行な方向に第１端部を有し、
上記保護部材は、上記回転軸に平行な方向おいて、上記第１端部が位置する側に第２端部を有し、
上記固定部は、上記第１端部と上記第２端部とを接続する１つ以上の接続部材を含む、構成１に記載の遠心式流動場分画装置。
［構成３］
上記固定部は、上記カバーの内表面と上記保護部材とを接続するように設けられている、構成１に記載の遠心式流動場分画装置。
［構成４］
上記ロータの内周面に沿って設けられ、液体試料が流動する流路部材と、
上記流路部材から漏出する上記液体試料を回収する漏液回収トレイと、を備え、
上記漏液回収トレイは、上記保護部材と上記ロータとの間に配置され、上記回転軸まわりに上記ロータを覆う周壁部を有する、構成１から構成３のいずれかに記載の遠心式流動場分画装置。
［構成５］
上記漏液回収トレイを上記カバーに固定するトレイ固定部をさらに備え、
前記トレイ固定部は、前記ロータが回転している最中に前記ロータの一部が分解されて前記漏液回収トレイに接触した場合に、破断するように設けられている、構成４に記載の遠心式流動場分画装置。
［構成６］
上記漏液回収トレイの下部には、回収された漏液を排出する配管が接続されており、
上記漏液回収トレイの上記下部側において、上記周壁部の内周面は、上記配管に向けて傾斜する傾斜部を有する、構成５に記載の遠心式流動場分画装置。
［構成７］
上記漏液回収トレイは、上記保護部材と一体に構成されている、構成５または６に記載の遠心式流動場分画装置。

【0089】

以上、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

【符号の説明】

【0090】

１，１Ａ，１Ｃ 遠心式流動場分画装置、２ キャリア貯留部、３ 送液ポンプ、４ ロータリーバルブ、５ 試料注入装置、６ 検出器、７ キャリア回収部、１０ 回転部、１１ 回転シャフト、１２ 導入部、１３ 導出部、１４ ロータ、１５ スペーサ、１６ 流路部材、１７ 固定部材、１８ 楔状部材、１９ ボルト、２０ 筐体、２１ ベース部、２２ 上部側ケース、２３ 保持部、３０ カバー、３１ 本体部、３２ 閉塞部材、３３ 設置部、３３ａ 第１端部、４０ 保護部材、４０ａ 第２端部、４１ 係合部、５０ 緩衝部材、５１ 被係合部、６０ 液回収トレイ、６１ 板状部、６１ａ 貫通孔、６２ 周壁部、６２ｂ 内周面、７０，７０Ｃ 固定部、７１ 接続部材、７５ トレイ固定部、８０ 配管、９０ リング部材、１００ 分析システム、１４１ 端面壁、１４２ 挿通孔、１４３ 側壁部、１５１ 長孔、１６１ 流路、１６２ 外周面、１６３ 内周面、１６４ 流入口、１６５ 流出口、１６６ 挿通孔、１７１ ねじ孔、１７２ 貫通孔、Ｌ 回転軸。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】