JPH07106328B2 - 連続遠心分離機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、試料を連続的に流して遠心分離する遠続遠心
機に関するものである。

〔発明の背景〕

円筒形ロータを使用する従来の連続遠心機としては、例
えば、特公昭44−19670号に示されるような外気と試料
がしゃ断されない形のロータを使用する連続遠心機があ
る。この遠心機では、試料流路と外気をしゃ断する密封
機構を有していないため、外気中に浮遊する雑菌が試料
中に混入したり、試料中の成分が大気中へ拡散すること
が起りうる。従って、外気中の雑菌が試料中に混入して
は困る医薬品等の製造や試料が病気の原因となるウィル
スなどを含むものである場合には使用できない欠点があ
った。また実公昭48−28863に示される密封形遠心機で
は、試料流路を130℃程度まで加熱することは実質的に
無理な構造である。何故ならば使用部材として、高力ア
ルミニウム合金を使用しており、試料密封用ニトリルゴ
ムは130゜に耐えないし、コア材として使用している高
力アルミニウム合金は熱処理温度を超えることになり強
度劣化を起す。また最近ではコア材として、プラスチッ
クが使用されており、金属製のロータと比較すると、熱
膨張係数が１桁大きく、130℃まで温度上昇させるとロ
ータよりもプラスチックコアの寸法が大となり、変形や
破損を生じることがある。従ってこの種の遠心機では、
滅菌方法として、エタノールやホルマリンを使用した薬
液滅菌法が使用されている。このため、薬液によって
は、ある種の菌やウィルスに対し滅菌効果を有しないの
で、注意する必要があり、欠点であった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点をなくし、滅
菌方法として一般的でかつ有効な蒸気滅菌を、ロータを
遠心機に取付けた状態で可能にし、かつ、試料を外気中
にさらすことなく分離できる密封形遠心機を提供するこ
とである。

〔発明の概要〕

一般に遠心機は、通常の重力場では沈降しない、もしく
は沈降しにくい粒子を分離するためのものであり、ウィ
ルスや菌体などもその分離対象に含まれる。ウィルスや
菌体は、正常な人間にとっては害となるものが多いが、
薬品やワクチンなどの製造にとっては欠かせない原料と
なる。従ってこれらの製造過程においては、これらの原
料を分離精製する設備として遠心機が使用される場合が
多い。この際問題となるのが、前述した雑菌等の混入
や、試料から外気への拡散による汚染である。これを防
止するには、試料と外気をしゃ断密封することと、遠心
機を滅菌することを同時に行なうことである。本発明
は、滅菌方法として、最も一般的で有効な蒸気滅菌が実
施可能でかつ密封用シールを有した遠心機を提供してい
る。蒸気滅菌の有効性としては、121℃で30分間保持す
れば、無菌といえる状態となることがわかっており、本
発明では、この条件を満たすように130℃の耐熱性を有
することを条件付けている。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の実施例であり、縦断面図である。本遠
心機は大きくフレーム１、駆動部５、ロータボディ21、
コア22、ロータリッド23、Ｏリング24から成るロータ32
および下部軸受部31より構成されている。フレーム１は
アッパープレート２、ボトムプレート３、ロータの周囲
を覆うように設けられた防護円筒４などより成ってい
る。駆動部５は前記アッパープレート２にねじ等で固定
されており、モータハウジング６に固着されたモータス
テータ７、モータ回転子８により駆動力を発生させる。
前記モータ回転子８は軸心に貫通穴が明いており、シャ
フト11が上部でかん合し、回転シールホルダ12がねじ込
まれて、モータ回転子８に固着されている。シャフト11
および回転シールホルダ12は中心部を貫通する試料通過
穴19を有している。回転シールホルダ12とシャフト11は
そのかん合部で試料通過穴19の液シールのためにＯリン
グ等を使用している。回転シールホルダ12は上部に回転
シール13を収納するようになっており、これらもＯリン
グ等で液シールされる。回転シール13は、その上面が固
定シール14に接触しており、その接触圧は、固定シール
14とストッパ16の間に設けられたスプリング（Ａ）15に
よって与えられており、この接触圧によって試料通過穴
19を流れる試料を密封する。

駆動部５の構成部品の中で、試料が接触通過する部品の
材質は、シャフト11、回転シールホルダ12はステンレス
鋼、回転シール13はポリイミド樹脂やカーボン入りテフ
ロン樹脂など、摺動性良好で耐熱性の高いものを使用す
る。

固定シール14はステンレス鋼製で回転シール接触面には
硬質クロームメッキを施すか超硬金属を溶着して用い
る。また、回転シール13と回転シールホルダ12の液シー
ルやシャフト11と回転シールホルダ12の液シールには、
耐熱性が180℃のふっ素ゴム製Ｏリングを用いる。ロー
タ32は、ロータボディ21、下端部にねじで固定されたロ
ータリッド23、ロータボディ21とロータリッド23を密封
シールするＯリング24、およびロータボディ21内に設け
られたコア22より成っている。ロータボディ21、コア2
2、ロータリッド23の材質としては、ステンレス鋼、チ
タン合金を用い、Ｏリング24はふっ素ゴムを使用する。
ロータ32内に設けたコア22は、試料を高遠心力場に導入
するためのもので分離性能向上のために必要である。ロ
ータリッド23は、下部に試料通過穴19を有するシャフト
状延長部を有し、下部軸受部31の下部ボールベアリング
部27、28にかん合している。下端は、回転シール13を挿
入できる構造になっている。これらロータ32は、上端部
でロータ固定ナット20によってシャフト11に連結固定さ
れ、Ｏリング33（Ｂ）で液シール化される。下部軸受部
31は、ボトムプレート３に固定されており、その上部に
ロータ下部を支持するアダプタ27、アダプタが圧入され
た下部ボールベアリング28、下部ボールベアリング28の
アウターレースに予圧をかけるためのスラストワッシャ
29、スプリング（Ｂ）30などを配置し、軸受部を構成し
ている。下部軸受部31の下部には、前記駆動部５の上部
メカニカルシール部と対称的に設けた、メカニカルシー
ル部を有しており、動作、材質は前述の通りである。

このような、構成の連続遠心機において、試料は上部ま
たは、下部の固定シール14の端部から注入され、回転シ
ールを経てロータ内に導入され、ロータ内でコアにより
高遠心力場へ導入されて沈殿と上清に分離され、上清
は、ロータのもう一方の試料通過穴よりメカニカルシー
ルを通じて排出される。このような連続遠心機で蒸気滅
菌を行なう際は、上部の固定シールから蒸気を導入し、
もう一方の固定シール出口にバルブを設けて、内部の圧
力を調整しながら行なうのがよい。このような構成で蒸
気滅菌を実施したところ、121℃で30分間、問題なく処
理でき、滅菌効果も十分であった。

〔発明の効果〕

本発明によれば、連続遠心機において、試料流路を密封
構造とし、試料通路となる部材を130℃に耐える材料で
構成し蒸気滅菌可能としたので、外気から雑菌が試料に
混入するのを防止でき、また、試料内の粒子、例えば人
体に害のあるウィルスや菌体が外気へ拡散するのを防止
でき、さらに遠心機内の試料通路を無菌化することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる連続遠心分離機の一実施例を示す
縦断面図である。１はフレーム、２はアッパープレー
ト、３はボトムプレート、４は防護円筒、５は駆動部、
６はモータハウジング、７はモータステータ、８はモー
タ回転子、９はボールベアリング、11はシャフト、12は
回転シールホルダ、13は回転シール、14は固定シール、
15はスプリング（Ａ）、16はストッパ、17は固定シール
ホルダ、18は固定シール部支持体、19は試料通過穴、20
はロータ固定ナット、21はロータボディ、22はコア、23
はロータリッド、24はＯリング、25は下部軸受支持体、
26はストッパ（Ｂ）、27はアダプタ、28は下部ボールベ
アリング、29はスラストワッシャ、30はスプリング
（Ｂ）、31は下部軸受部、32はロータ、33はＯリング
（Ｂ）である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被分離粒子が混入している液体試料を、回
   転するロータに連続的に注入することで分離し、分離し
   た該液体試料の上澄液を連続的にロータの外に排出する
   連続遠心分離機であって、ロータを駆動する駆動部と、
   該駆動部に固定され、軸心部に試料通過穴を有するシャ
   フトと、該シャフトの一端に接続され中心部に試料を分
   離するための環状空洞を備え下部に試料通過穴を有した
   円筒状のロータと、該ロータの下部シャフト状延長部を
   支持する軸受部とを備え、更に前記シャフトの自由端部
   と前記ロータの下部シャフト状延長部の端部に、回転シ
   ールと固定シールからなる分離試料を密封するメカニカ
   ルシールを設けた連続遠心分離機において、前記液体試
   料が通過接触する部品の材料を少くとも130℃に耐える
   材料で構成し、且つ130℃まで温度上昇させた時に、各
   部材が熱膨張係数の差によって変形や破損を生じて、試
   料密封性能を低下させたり回転に異常を来したりせぬよ
   うにしたことを特徴とする連続遠心分離機。