JP2019018135A - 遠心機 - Google Patents

Abstract

【課題】ロータ室の圧力に関わりなく、ロータ室のシール性が低下することを抑制可能な遠心機を提供する。【解決手段】試料を支持するロータを収容するロータ室３２と、ロータ室３２を開閉するように移動及び停止可能なドア１２と、を有する遠心機であって、ロータ室３２の圧力がロータ室３２の外部５５の圧力以上である場合は、ロータ室３２を外部５５からシールしない一方、ロータ室３２の圧力が外部５５の圧力未満である場合は、ロータ室３２を外部５５からシールする第１シール部７２と、ロータ室３２の圧力が外部５５の圧力以上である場合は、ロータ室３２を外部５５からシールする一方、ロータ室３２の圧力が外部５５の圧力未満である場合は、ロータ室３２を外部５５からシールしない第２シール部７１と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、ロータを収容するロータ室と、ロータ室を開閉するように動作可能なドアと、を有する遠心機に関する。

ロータを収容するロータ室と、ロータ室を開閉するように動作可能なドアと、を有する遠心機の例が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された遠心機は、本体、収納容器、ロータ室、ロータ、モータ及びドアを有する。ロータ室は収納容器内に設けられ、ロータはロータ室に収容されている。モータはロータを回転させる。ドアは、蝶番を介して回動可能に本体に取り付けられ、ドアはロータ室を開閉する。ドアパッキンが、収納容器の開口部に設けられている。ドアパッキンは、本体に取り付けられている。特許文献１に記載された遠心機は、ドアが回動されてドアがロータ室の開口部を閉じると、ドアパッキンがドアで押し潰され、ドアパッキンは開口部を密閉する。さらに、モータと共にロータが回転し、ロータが支持する試料の遠心分離が行われる。

特許第４６４５３２９号公報

しかし、特許文献１に記載されている遠心機は、ロータ室を大気圧としてロータを回転させる大気運転、及び、ロータ室を大気圧よりも低い真空状態としてロータを回転させる真空運転を行う場合、その両方の運転状態において、ロータ室のシール性を良好に保持することについて改善の余地があった。

本発明の目的は、ロータ室の圧力に関わりなく、ロータ室のシール性が低下することを抑制可能な遠心機を提供することにある。

一実施形態の遠心機は、試料を支持するロータを収容するロータ室と、前記ロータ室を開閉するように移動及び停止可能なドアと、を有する遠心機であって、前記ロータ室の圧力が前記ロータ室の外部の圧力以上である場合は、前記ロータ室を前記外部からシールしない一方、前記ロータ室の圧力が前記ロータ室の外部の圧力未満である場合は、前記ロータ室を前記外部からシールする第１シール部と、前記ロータ室の圧力が前記ロータ室の外部の圧力以上である場合は、前記ロータ室と前記外部とをシールする一方、前記ロータ室の圧力が前記ロータ室の外部の圧力未満である場合は、前記ロータ室を前記外部からシールしない第２シール部と、を有する。

一実施形態の遠心機は、ロータ室の圧力に関わりなく、ロータ室のシール性が低下することを抑制可能である。

本発明の遠心機の一実施形態を示す全体断面図である。 遠心機に設けるシール部材の具体例１であり、遠心機を大気運転する場合の部分的な断面図である。 遠心機に設けるシール部材の具体例１であり、遠心機を真空運転する場合の部分的な断面図である。 遠心機の制御系統を示すブロック図である。 遠心機に設けるシール部材の具体例２であり、遠心機を大気運転する場合の部分的な断面図である。 遠心機に設けるシール部材の具体例２であり、遠心機を真空運転する場合の部分的な断面図である。 遠心機に設けるシール部材の具体例３であり、遠心機を大気運転する場合の部分的な断面図である。 遠心機に設けるシール部材の具体例３であり、遠心機を真空運転する場合の部分的な断面図である。

以下、本発明に係る遠心機の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１に示す遠心機１０は、本体部１１、ドア１２、収納容器１３、ロータ１４、ロータ用モータ１５、ロック機構１６、冷却装置１７及び真空ポンプ１８を有する。本体部１１は、金属及び合成樹脂等の材料により箱形に形成されている。隔壁１９が本体部１１内に設けられ、隔壁１９は本体部１１の内部を第１室２０と第２室２１とに仕切っている。重力の作用方向で、第１室２０は第２室２１の上に位置する。

本体部１１は上壁２２を有し、上壁２２は隔壁１９と平行に配置されている。上壁２２は開口部６５を有し、開口部６５は、第１室２０と本体部１１の外部５５とをつなぐ。上壁２２にヒンジ２３が設けられている。遠心機１０の平面視で、ドア１２は円形や四角形、例えば正方形または長方形である。ドア１２はヒンジ２３を介して本体部１１に接続されている。ドア１２は、所定角度の範囲内で動作可能及び停止可能である。

ドア１２は、板形状の基部５９と、基部５９から基部５９の厚さ方向に突出した突部６０と、突部６０から基部５９の厚さ方向に突出した突部６１と、を有する。突部６０及び突部６１の平面形状は共に円形である。突部６０の外径は、突部６１の外径よりも大きい。

引張りスプリング２７が本体部１１に設けられている。引張りスプリング２７は、ドア１２に対して開く方向の力を加える。引張りスプリング２７は、金属製であり、引張りスプリング２７の伸縮方向の第１端部はドア１２に接続され、引張りスプリング２７の伸縮方向の第２端部は隔壁１９に接続されている。引張りスプリング２７は、ドア１２に対して図１で時計回りの付勢力を加える。

収納容器１３は金属製であり、収納容器１３は、筒部２８、底部２９及び図２、図３に示すフランジ部５６を有する。フランジ部５６は、筒部２８から径方向で外側に向けて突出されており、筒部２８の全周に亘って設けられている。フランジ部５６は、開口部６５に配置されている。

図１のように、収納容器１３内にロータ室３２が形成されている。ドア１２はロータ室３２を開閉する。軸孔３３が底部２９を貫通して設けられている。第１室２０内にケーシング５７が設けられている。ケーシング５７は金属製、かつ、円筒形状であり、ケーシング５７内に収納容器１３が配置されている。フランジ部５６は、ケーシング５７と収納容器１３との間に断熱材５８が設けられている。断熱材５８は、例えば、発泡ウレタンである。

ロータ１４は、試料を支持、具体的には収容する。ロータ１４は、金属製、合成樹脂製、ガラス製等の何れでもよい。ロータ１４に識別子が設けられ、識別子はロータ１４の種類等の情報を表す。試料は、液体と固体との混合物、または液体同士の混合物を含む。ロータ用モータ１５は、ロータ室３２、軸孔３３及び第２室２１に亘って設けられている。ロータ用モータ１５は電動モータであり、軸孔３３をシールするシール部材３７が設けられている。ロータ用モータ１５の回転軸３６は、ロータ室３２に配置されている。回転軸３６の回転中心となる中心線Ａ１は、収納容器１３の径方向の中心でもある。回転軸３６はロータ１４に接続されており、回転軸３６及びロータ１４は一体回転する。

冷却装置１７は本体部１１の第２室２１に設けられている。冷却装置１７は、冷却配管３８、第１配管３９、第２配管４０、第３配管４１、凝縮器４２及び圧縮機４３を有する。冷却配管３８は、収納容器１３の筒部２８の外周に巻き付けられている。第１配管３９は、冷却配管３８と凝縮器４２とを接続する。第３配管４１は、冷却配管３８と圧縮機４３とを接続する。第２配管４０は、圧縮機４３と凝縮器４２とを接続する。圧縮機４３は、電動モータにより駆動されて気体の状態で冷媒を圧縮する。圧縮機４３で圧縮された冷媒は第２配管４０を介して凝縮器４２に送られる。凝縮器４２は、冷媒を冷却して液化する熱交換器である。凝縮器４２から出た液状の冷媒は、第１配管３９を介して冷却配管３８に送られ、ロータ室３２の熱が収納容器１３および冷却配管３８を介して冷媒に伝達され、冷却配管３８内の冷媒の温度が上昇して気化する。気化した冷媒は、第３配管４１を経由して圧縮機４３に送られる。

このように、冷却装置１７は、冷媒が循環する冷凍サイクルを形成し、ロータ室３２の温度上昇を抑制する。冷却装置１７は、インバータまたは流量調整弁のいずれか一方、または両方と、電動モータと、を有する。インバータを制御して電動モータの回転速度を制御することで冷媒の供給量を制御するか、または、流量調整弁を制御することで冷媒の圧縮圧力や供給量を制御し、ロータ室３２の温度を調整可能である。

すなわち、流量調整弁を制御して冷媒の供給量を制御することで、ロータ室３２の温度を調整することが可能である。また、圧縮機４３の電動モータに印加する電圧の所定当たりの周波数を制御することで、ロータ室３２の温度を調整することも可能である。

真空ポンプ１８は、第２室２１に設けられている。真空ポンプ１８の吸入口は、吸気管４４を介してロータ室３２に接続されている。真空ポンプ１８が駆動すると、ロータ室３２内が減圧される。

ロック機構１６は、ロータ室３２を閉じたドア１２が開くことを禁止するロック状態と、ロータ室３２を閉じたドア１２が開くことを許容するアンロック状態とに切り替えられる。ロック機構１６は、フックキャッチ４５、フック４６及びロック用モータ４７を有する。フックキャッチ４５は、ドア１２に固定されている。フック４６は、ロック用モータ４７の動力で回転及び停止する。

フック４６がフックキャッチ４５に係合すると、ロック機構１６はロック状態になる。ロック機構１６がロック状態になると、フック４６とフックキャッチ４５との係合力により、ドア１２の開放が禁止される。つまり、ドア１２は第１の閉位置に保持される。ドア１２が第１の閉位置に保持されている状態において、フック４６とフックキャッチ４５との間に隙間がある。このため、ドア１２を閉じる向きに付勢して、ドア１２を第１の閉位置から隙間に応じた分だけ移動させることが可能である。

フック４６がフックキャッチ４５から解放されると、ロック機構１６がアンロック状態になる。ロック機構１６がアンロック状態になると、ドア１２の開放が許容される。

図４に示す操作表示部８７が、図１に示す本体部１１に設けられている。操作表示部８７は、ユーザが操作可能及び目視可能である。ユーザが操作表示部８７を操作すると、ロータ用モータ１５の回転、停止及び回転速度を設定し、ロータ室３２の温度を設定し、ドア１２のロック解除を行うことが可能である。

さらに、図４に示すドアセンサ５１、回転速度センサ５２、温度センサ５３、ロータ検出センサ９１及びエアリークバルブ９２が設けられている。ドアセンサ５１は、ドア１２が閉じられているか開いているかを検出して信号を出力する。回転速度センサ５２は、回転軸３６の回転速度、つまり、ロータ１４の回転速度を検出して信号を出力する。温度センサ５３は、ロータ室３２内の温度を検出して信号を出力する。ロータ検出センサ９１は、ロータ１４の識別子を検出することで、ロータ１４の有無、ロータ１４の種類を検出して信号を出力する。

エアリークバルブ９２は、収納容器１３に取り付けられている。エアリークバルブ９２は、ロータ室３２と収納容器１３の外部とを接続する管路を開閉する要素である。エアリークバルブ９２としては、例えば、ソレノイドバルブを用いることが可能である。

図１のように、制御部５４が第２室２１に設けられている。制御部５４は、入力インタフェース、出力インタフェース、演算処理装置、記憶装置等を有するマイクロコンピュータである。制御部５４は操作表示部８７との間で信号の授受可能であり、ドアセンサ５１、回転速度センサ５２及び温度センサ５３から出力される信号は、制御部５４に入力される。制御部５４は、ロータ用モータ１５及びロック用モータ４７を制御する信号、圧縮機４３を制御する信号、真空ポンプ１８を制御する信号を出力する。制御部５４は、ロータ検出センサ９１によって検出されたロータ１４の種類に応じて、真空ポンプ１８の起動及び停止、ロータ用モータ１５の回転数、エアリークバルブ９２を制御し、かつ、運転モードを選択する。運転モードは、大気運転モード及び真空運転モードを含む。

シール部材３４が、ドア１２と収納容器１３との間に設けられている。シール部材３４は、合成ゴム製で環状に形成されている。シール部材３４の具体例を順次説明する。

（具体例１）
図２及び図３は、シール部材３４の具体例１を示す。シール部材３４は、フランジ部５６に嵌め込んで取り付けられている。シール部材３４は、基部６２、フランジ部８８、リップ部６３，６４を有する。基部６２は円筒形状であり、フランジ部８８は、基部６２における中心線Ａ１方向の端部から、基部６２の径方向で外側に向けて突出している。フランジ部８８は、基部６２の全周に亘って環状に形成されている。基部６２は筒部２８の内周面に固定され、フランジ部８８はフランジ部５６に固定されている。基部６２の内径は、突部６１の外径よりも大きい。基部６２の外径は、開口部６５の内径よりも小さい。

リップ部６３はフランジ部８８に設けられ、かつ、中心線Ａ１を中心とする環状に形成されている。リップ部６３は基部６２の径方向に延ばされている。リップ部６３は、フランジ部８８に対して傾斜している。基部６２の径方向で、リップ部６３の先端が、リップ部６３の基端よりも外側に位置するように、リップ部６３はフランジ部８８に対して傾斜している。

リップ部６４は基部６２の内周面に設けられ、かつ、中心線Ａ１を中心とする環状に形成されている。リップ部６３とリップ部６４とは、外部５５とロータ室３２との間における気体の流れ方向で異なる位置に配置されている。リップ部６４は、外部５５とロータ室３２との間における気体の流れ方向で、ロータ室３２とリップ部６３との間に配置されている。リップ部６４は、基部６２の径方向でリップ部６３よりも内側に配置されている。

リップ部６４は基部６２の長手方向に延ばされている。基部６２の長手方向は、中心線Ａ１方向である。リップ部６４は、基部６２に対して傾斜している。基部６２の長手方向で、リップ部６４の先端が、リップ部６４の基端よりもロータ室３２に近くに位置するように、リップ部６４は基部６２に対して傾斜している。

次に、遠心機１０の使用例を説明する。ユーザは、ドア１２が開かれている状態で、ロータ１４をロータ室３２に配置する。ドア１２は、引張りスプリング２７の付勢力で開かれており、かつ、ストッパにより所定の位置で停止している。ユーザは、操作表示部８７を操作して、ロータ室３２の温度、ロータ１４の回転速度を設定する。

制御部５４は、ドア１２が開口部３１を閉じているか開いているかを判断する。制御部５４は、ドア１２が開口部３１を開いた状態にあると、ロック用モータ４７を停止しており、ロック機構１６はアンロック状態で停止している。

ユーザがドア１２をヒンジ２３を中心として図１で反時計回りに動作させると、ドア１２はシール部材３４に近づくように移動する。ドア１２がシール部材３４に近づくように移動すると、引張りスプリング２７は伸びる。そして、ユーザは、ドア１２の表面３５がシール部材３４に接触した状態で、ドア１２を引張りスプリング２７の付勢力に抗して停止させる。

図２を参照して具体的に説明する。ドア１２の突部６０の表面６６がシール部材３４のリップ部６３に接触し、ユーザがドア１２を押さえる荷重はリップ部６３に加わる。表面６６がリップ部６３に接触した時点において、表面６６は中心線Ａ１に対して略垂直である。

制御部５４は、ドア１２が閉じられていること、すなわち、ユーザがドア１２をシール部材３４に接触し停止させた位置から更に閉じ方向に押し、ドア１２がドアロック位置に到達したことを検出すると、ロック用モータ４７を回転させる。すると、フック４６が動作して、フック４６がフックキャッチ４５に係合し、ロック用モータ４７が停止する。このようにして、ロック機構１６はアンロック状態からロック状態に切り替わる。ロック機構１６がロック状態になると、ドア１２の開放が禁止される。つまり、ドア１２は、引張りスプリング２７の付勢力に抗して、ドア１２は開口部３１を閉じた状態に維持される。このように、ドア１２がロック機構１６により停止されている位置、つまり、ドア１２が開く方向に動作することが禁止されている位置が、ドア１２における第１の閉位置である。

ドア１２が第１の閉位置で停止していると、リップ部６４は、図２に二点鎖線で示すように、突部６１の外周面６７と先端面６８との間の境界部６９から離れている。突部６０の表面６６と、突部６１の外周面６７と、基部６２との間に空間７０が形成される。つまり、ロータ室３２と外部５５との間における空気の流れ方向で、リップ部６３とリップ部６４との間に空間７０が形成されてる。

ユーザがロータ１４を回転させる操作を行うと、ロータ用モータ１５と共にロータ１４が回転し、ロータ１４内で試料の遠心分離処理が行われる。遠心分離処理は、試料の沈殿分離、精製、濃縮等を含む。遠心分離処理中、制御部５４は、ロータ室３２内のロータ室３２内の温度を、ユーザが設定した値に制御する。

制御部５４が、ロータ１４の種類に応じて大気運転モードを選択していると、ロータ１４の回転によりロータ室３２の圧力が上昇する。制御部５４は、大気運転モードを選択すると、真空ポンプ１８を停止させている。ロータ室３２の圧力が上昇すると、リップ部６４が弾性変形し、リップ部６４は図２に実線で示すように境界部６９に押し付けられ、第２シール部７１を形成する。つまり、第２シール部７１が、ロータ室３２を外部５５からシールする。なお、リップ部６３が表面６６に接触して第１シール部７２を形成するが、第１シール部７２は、大気運転モードにおいて、ロータ室３２を外部５５からシールしない。

制御部５４は、試料の遠心分離処理が終了するとロータ用モータ１５を停止する。そして、ユーザが操作表示部８７でドア１２のロックを解除する操作を行うと、制御部５４はロック用モータ４７を回転させる。このため、フック４６が動作してフック４６がフックキャッチ４５から解放され、ロック用モータ４７が停止する。このようにして、ロック機構１６がロック状態からアンロック状態に切り替わる。すると、ドア１２は引張りスプリング２７の付勢力により図１で時計回りに回動し、ドア１２は所定の開き位置で停止する。ユーザは、更にロータ室３２からロータ１４を取り出す。

次に、制御部５４が、ロータ１４の種類に応じて真空運転モードを選択した場合について、図３を参照して説明する。制御部５４は、真空運転モードを選択すると、真空ポンプ１８を起動させ、かつ、エアリークバルブ９２を閉じる。すると、ロータ室３２の圧力が低下してドア１２が大気圧で付勢され、ドア１２は、図３に二点鎖線で示す第１の閉位置から、収納容器１３に近づく向きで移動する。ドア１２が移動する方向は、中心線Ａ１と平行な方向である。ドア１２が収納容器１３に近づく向きで移動すると、リップ部６３が受ける荷重が増加して弾性変形する。リップ部６３が所定量弾性変形すると、ドア１２は、図３に実線で示す第２の閉位置で停止する。ドア１２の第２の閉位置は、中心線Ａ１方向で第１の閉位置よりもロータ室３２に近い。

また、リップ部６４は境界部６９から離れており、空間７０とロータ室３２とがつながる。大気運転モードが選択されてロータ室３２が真空状態にあると、外部５５の空気圧でリップ部６３が表面６６に押し付けられる荷重が増加する。このように、第１シール部７２のシール面圧が増加し、第１シール部７２は、ロータ室３２を外部５５からシールする。なお、リップ部６４が形成する第２シール部７１は、ロータ室３２を外部５５からシールしない。

制御部５４は、試料の遠心分離処理が終了するとロータ用モータ１５を停止し、かつ、真空ポンプ１８を停止する。また、制御部５４は、ロータ用モータ１５の減速中にエアリークバルブ９２を開き、収納容器１３の外部の空気をロータ室３２に送り込む。このため、ロータ１４が完全に停止したときには、ロータ室３２は大気圧にある。ロータ室３２が大気圧になると、ドア１２は、図３で実線で示す第２の閉位置から、図２に示す第１の閉位置に移動して停止する。

そして、ユーザが操作表示部８７でドア１２のロックを解除する操作を行うと、制御部５４は、ロック機構１６をロック状態からアンロック状態に切り替える。すると、ドア１２は引張りスプリング２７の付勢力により図１で時計回りに回動し、ドア１２は所定の位置で停止する。

制御部５４が真空運転モードを選択して、ロータ室３２が真空状態にある際、リップ部６４が境界部６９から離れ、空間７０はロータ室３２につながっている。このため、ドア１２が開く際に、リップ部６３，６４がドア１２に吸着された状態になることを防止できる。したがって、ドア１２が開く動作が阻害されることを抑制できる。さらに、リップ部６３，６４は、単数のシール部材３４に設けられているため、遠心機１０の製造コストが上昇することを抑制できる。

（具体例２）
図５及び図６は、シール部材３４の具体例２を示す。図５及び図６に示す構成において、図２及び図３に示す構成と同じ構成は、図２及び図３と同じ符号を付してある。シール部材３４は、リップ部７３，７４を有する。リップ部７４は基部６２の内周面に設けられ、かつ、基部６２の長さ方向に延ばされている。リップ部７４は、基部６２に対して傾斜している。基部６２の長手方向で、リップ部７４の先端と、ロータ室３２との間に、リップ部７４の基端が位置する向きで、リップ部７４は基部６２に対して傾斜している。リップ部７４が大気圧を受けている状態で、リップ部７４は突部６１の外周面６７から離れている。

リップ部７３とリップ部７４とは、外部５５とロータ室３２との間における気体の流れ方向で異なる位置に配置されている。リップ部７４は、外部５５とロータ室３２との間における気体の流れ方向で、ロータ室３２とリップ部７３との間に配置されている。リップ部７４は、基部６２の径方向でリップ部７３よりも内側に配置されている。

リップ部７３はフランジ部８８の表面に設けられており、フランジ部８８から基部６２の径方向に延ばされている。リップ部７３は、フランジ部８８に対して傾斜している。基部６２の径方向で、リップ部７３の先端が、リップ部７３の基端よりも内側に位置する向きで、リップ部７３はフランジ部８８に対して傾斜している。

ドア１２がロック機構１６によりロックされて、ドア１２が第１の閉位置で停止している状態を、図５を参照して説明する。ドア１２が第１の閉位置に停止していると、突部６０の表面６６がリップ部７３に接触し、ドア１２からリップ部７３に荷重が加わっている。

ドア１２が第１の閉位置で停止していると、リップ部７４は、突部６１の外周面６７から離れている。ドア１２が第１の閉位置で停止していると、ロータ室３２と外部５５との間における空気の流れ方向で、リップ部７３とリップ部７４との間に空間７０が形成される。

制御部５４が大気運転モードを選択していると、ロータ１４の回転によりロータ室３２の空気圧が上昇する。ロータ室３２の空気圧が上昇すると、ロータ室３２の空気圧は、リップ部７４と外周面６７との間を介して空間７０に伝達される。リップ部７４と外周面６７とにより第１シール部７５が形成されるが、第１シール部７５は、大気運転モードにおいて、ロータ室３２をシールする役割を果たさない。これに対して、リップ部７３が表面６６に押し付けられて第２シール部７６を形成し、第２シール部７６が、ロータ室３２を外部５５からシールする。

制御部５４が試料の遠心分離処理の終了後に、ロック機構１６をロック状態からアンロック状態に切り替えると、ドア１２は引張りスプリング２７の付勢力により図１で時計回りに動作し、表面６６はリップ部７３から離れ、ドア１２は所定の位置で停止する。

次に、制御部５４が真空運転モードを選択した場合を、図６を参照して説明する。ドア１２が図６の二点鎖線で示す第１の閉位置で停止している際に、制御部５４が真空ポンプ１８を起動し、かつ、エアリークバルブ９２を閉じると、ロータ室３２の空気圧が低下する。すると、ドア１２は大気圧で付勢されて収納容器１３に近づく向きで移動し、リップ部７３が受ける荷重が増加して弾性変形する。リップ部７３が所定量弾性変形すると、ドア１２は、図６に実線で示す第２の閉位置で停止する。ドア１２の第２の閉位置は、中心線Ａ１方向でドア１２の第１の閉位置よりもロータ室３２に近い。

また、真空運転モードが選択されてロータ室３２が減圧されると、リップ部７４が外周面６７に押し付けられ、第１シール部７５がロータ室３２をシールする。このように、ロータ室３２が真空状態にあると、第１シール部７５は、ロータ室３２を外部５５からシールする。なお、第２シール部７６は、真空運転モードが選択されると、ロータ室３２を外部５５からシールしない。

さらに、制御部５４は、試料の遠心分離処理が終了するとロータ用モータ１５を停止し、かつ、真空ポンプ１８を停止する。また、制御部５４は、ロータ用モータ１５の減速中にエアリークバルブ９２を開く。すると、ロータ室３２の圧力が上昇し、ドア１２は図６に実線で示す第２の閉位置から、図５に示す第１の閉位置に移動して停止する。また、リップ部７４は外周面６７から離れ、ロータ室３２と空間７０とがつながる。このため、第１の閉位置に停止しているドア１２が開く際に、リップ部７３，７４がドア１２に吸着された状態になることを防止できる。したがって、ドア１２が開く動作を阻害されることを抑制できる。さらに、リップ部７３，７４は、単数のシール部材３４に設けられているため、遠心機１０の製造コストが上昇することを抑制できる。

（具体例３）
図７及び図８は、シール部材３４の具体例３を示す。図７及び図８に示す構成において、図２及び図３に示す構成と同じ構成は、図２及び図３と同じ符号を付してある。シール部材３４はドア１２に固定されている。

ドア１２の突部６０及び突部６１に亘って保持溝７７が設けられている。保持溝７７は環状であり、シール部材３４は保持溝７７に取り付けられている。シール部材３４は、基部７８と、基部７８に設けられた環状のリップ部７９，８０と、を有する。リップ部７９は基部７８の径方向に延ばされている。リップ部７９は、突部６０の表面６６に対して傾斜している。基部７８の径方向で、リップ部７９の先端が、リップ部７９の基端よりも外側に位置する向きで、リップ部７９は表面６６に対して傾斜している。

リップ部７９とリップ部８０とは、外部５５とロータ室３２との間における気体の流れ方向で異なる位置に配置されている。リップ部８０は、外部５５とロータ室３２との間における気体の流れ方向で、ロータ室３２とリップ部７９との間に配置されている。リップ部８０は、基部７８の径方向でリップ部７９よりも内側に配置されている。リップ部８０はドア１２の厚さ方向で、先端面６８とリップ部７９との間に配置されている。

リップ部７９は基部７８からドア１２の厚さ方向に突出している。リップ部７９は、表面６６に対して傾斜している。突部６０の径方向で、リップ部７９の先端が、リップ部７９の基部よりも外側に位置するように、リップ部７９は表面６６に対して傾斜している。リップ部８０は基部７８からドア１２の厚さ方向に突出している。リップ部８０は、外周面６７に対して傾斜している。ドア１２の厚さ方向で、リップ部８０の先端が、リップ部８０の基端よりも先端面６８の近くに位置する向きで、リップ部８０は外周面６７に対して傾斜している。

収納容器１３に補助リング８１が取り付けられている。補助リング８１は合成樹脂製である。補助リング８１は、筒部２８の内周面及びフランジ部５６に亘って固定されている。補助リング８１は、断面形状がＬ字形であり、内周面８２及び端面８３を有する。補助リング８１の内径は、突部６１の外径よりも大きく、突部６０の外径よりも小さい。内周面８２は中心線Ａ１を中心として形成され、かつ、中心線Ａ１と平行である。端面８３は中心線Ａ１に対して垂直である。内周面８２及び端面８３は共に環状である。

ユーザがドア１２を引張りスプリング２７の付勢力に抗して図１で反時計回りに動作させると、突部６１が補助リング８１内に進入する。そして、図７のように、リップ部７９の先端が端面８３に接触する。ユーザがドア１２を更に閉じ方向に移動して、制御部５４がドア１２が第１の閉位置に到達したことを検出すると、ロック機構１６がアンロック状態からロック状態に切り替わり、ドア１２が第１の閉位置で停止する。

ドア１２が第１の閉位置で停止した状態において、リップ部８０は、二点鎖線で示すように、補助リング８１の内周面８２から離れている。ドア１２が第１の閉位置で停止していると、ロータ室３２と外部５５との間における空気の流れ方向で、リップ部７９とリップ部８０との間に空間８４が形成される。

制御部５４が大気運転モードを選択すると、ロータ１４の回転によりロータ室３２の空気圧が上昇する。ロータ室３２の空気圧が上昇すると、リップ部８０が弾性変形し、リップ部８０は図７に実線で示すように内周面８２に押し付けられ、リップ部８０と内周面８２とにより第２シール部８５が形成される。第２シール部８５は、大気運転モードにおいて、ロータ室３２を外部５５からシールする。これに対して、リップ部７９が端面８３に接触して第１シール部８６を形成するが、第１シール部８６は、大気運転モードが選択されていると、ロータ室３２を外部５５からシールしない。

制御部５４が試料の遠心分離処理の終了後にロータ用モータ１５を停止させると、ロータ室３２の空気圧が低下し、リップ部８０は内周面８２から離れる。そして、ユーザがドア１２のロック解除をする操作を行うと、制御部５４がロック機構１６をロック状態からアンロック状態に切り替える。すると、ドア１２が引張りスプリング２７の付勢力により図１で時計回りに動作し、リップ部７９は端面８３から離れ、ドア１２が所定の位置で停止する。

次に、制御部５４が真空運転モードを選択する例を、図８を参照して説明する。ドア１２が図８の二点鎖線で示す第１の閉位置で停止している際に、真空ポンプ１８が起動し、かつ、エアリークバルブ９２が閉じられ、ロータ室３２の空気圧が低下する。すると、ドア１２は大気圧で付勢されて収納容器１３に近づく向きで移動する。リップ部７９が所定量弾性変形すると、ドア１２は、図８に実線で示す第２の閉位置で停止する。ドア１２の第２の閉位置は、中心線Ａ１方向で第１の閉位置よりもロータ室３２に近い。

また、真空運転モードが選択されてロータ室３２が減圧されると、リップ部８０は内周面８２から離れている。つまり、第２シール部８５は、ロータ室３２を外部５５からシールしない。また、リップ部７９が端面８３に押し付けられ、第１シール部８６がロータ室３２を外部５５からシールする。

さらに、制御部５４は、試料の遠心分離処理が終了すると、ロータ用モータ１５を停止し、かつ、真空ポンプ１８を停止する。制御部５４は、ロータ用モータ１５の減速中に、エアリークバルブ９２を開く。すると、ロータ室３２の圧力が上昇して、ドア１２が図８に実線で示す第２の閉位置から、図７に示す第１の閉位置に移動して停止する。ドア１２が第１の閉位置で停止し、かつ、ロータ室３２が大気圧になると、リップ部８０は二点鎖線で示すように内周面８２から離れる。このため、ロック機構１６がロック状態からアンロック状態に切り替えられて、ドア１２が第１の閉位置から開く際に、リップ部７９，８０がドア１２に吸着された状態になることを防止できる。したがって、ドア１２が開く動作が阻害されることを抑制できる。さらに、リップ部７９，８０は、単数のシール部材３４に設けられているため、遠心機１０の製造コストが上昇することを抑制できる。

実施形態で説明した事項の意味を説明する。リップ部６３，７４，７９は、第１シール要素の一例である。リップ部６４，７３，８０は、第２シール要素の一例である。補助リング８１は収納容器１３の一部である。外部は、第１シール部または第２シール部により、ロータ室から隔てられる空間である。

また、“大気運転モードが選択されてロータ１４が回転し、ロータ室３２の空気圧が上昇した場合”が、“ロータ室の圧力がロータ室の外部の圧力以上である場合”の一例である。さらに、“真空運転モードが選択されてロータ室３２の空気圧が減圧される場合”が、“ロータ室の圧力が外部の圧力未満である場合”の一例である。

遠心機は、上記した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、シール部材３４の具体例３において、図７及び図８に示されたリップ部７９の傾斜方向を逆にし、リップ部８０の傾斜方向を逆にすることも可能である。補助リング８１を設けることなく、リップ部７９とフランジ部５６とにより第１シール部を形成し、リップ部８０と筒部２８の内周面とにより第２シール部を形成することも可能である。

さらに、遠心機は、第１シール要素をドアに設け、第２シール要素を収納容器に設けたものを含む。さらに、遠心機は、第２シール要素をドアに設け、第１シール要素を収納容器に設けたものを含む。第１シール要素及び第２シール要素を、ドアまたは収納容器に取り付ける方法は、埋め込み、接着、嵌め込みなどの方法を単独で行うこと、または、これらの方法を組み合わせて行うことを含む。

１０…遠心機、１２…ドア、１３…収納容器、１４…ロータ、３２…ロータ室、５５…外部、６３，６４，７３，７４，７９，８０…リップ部、７１，７６，８５…第２シール部、７２，７５，８６…第１シール部、８１…補助リング。

Claims (9)

1. 試料を支持するロータを収容するロータ室と、前記ロータ室を開閉するように移動及び停止可能なドアと、を有する遠心機であって、
   前記ロータ室の圧力が前記ロータ室の外部の圧力以上である場合は、前記ロータ室を前記外部からシールしない一方、前記ロータ室の圧力が前記ロータ室の外部の圧力未満である場合は、前記ロータ室を前記外部からシールする第１シール部と、
   前記ロータ室の圧力が前記ロータ室の外部の圧力以上である場合は、前記ロータ室と前記外部とをシールする一方、前記ロータ室の圧力が前記ロータ室の外部の圧力未満である場合は、前記ロータ室を前記外部からシールしない第２シール部と、
   を有する、遠心機。
2. 前記ロータ室を形成する収納容器と、
   前記第１シール部を形成する第１シール要素と、
   前記第２シール部を形成する第２シール要素と、
   が設けられ、
   前記第１シール要素及び前記第２シール要素は、前記ドアまたは前記収納容器のいずれか一方に設けられている、請求項１記載の遠心機。
3. 前記第１シール要素及び前記第２シール要素は、前記ロータ室と前記外部との間における気体の流れ方向で異なる位置に配置されている、請求項２記載の遠心機。
4. 前記第１シール要素及び前記第２シール要素は、前記収納容器に設けられ、
   前記第２シール要素は、前記気体の流れ方向で前記ロータ室と前記第１シール要素との間に配置されている、請求項３記載の遠心機。
5. 前記第２シール要素は、前記ロータ室の圧力が前記外部の圧力未満である場合に前記ドアに接触しない一方、前記ロータ室の圧力が前記外部の圧力以上である場合に前記ドアに接触する、請求項４記載の遠心機。
6. 前記第１シール要素及び前記第２シール要素は、前記収納容器に設けられ、
   前記第１シール要素は、前記気体の流れ方向で前記ロータ室と前記第２シール要素との間に配置されている、請求項３記載の遠心機。
7. 前記第１シール要素は、前記ロータ室の圧力が前記外部の圧力以上である場合に前記ドアに接触しない一方、前記ロータ室の圧力が前記外部の圧力未満である場合に前記ドアに接触する、請求項６記載の遠心機。
8. 前記第１シール要素及び前記第２シール要素は、前記ドアに設けられ、
   前記第２シール要素は、前記気体の流れ方向で前記ロータ室と前記第１シール要素との間に配置されている、請求項３記載の遠心機。
9. 前記第２シール要素は、前記ロータ室の圧力が前記外部の圧力未満である場合に前記ドアに接触しない一方、前記ロータ室の圧力が前記外部の圧力以上である場合に前記収納容器に接触する、請求項８記載の遠心機。

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