JPH0510328A - 高速遠心分離機 - Google Patents

高速遠心分離機

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JPH0510328A
JPH0510328A JP18825691A JP18825691A JPH0510328A JP H0510328 A JPH0510328 A JP H0510328A JP 18825691 A JP18825691 A JP 18825691A JP 18825691 A JP18825691 A JP 18825691A JP H0510328 A JPH0510328 A JP H0510328A
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JP
Japan
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rotary shaft
housing
peripheral surface
superconductor
superconducting
Prior art date
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Pending
Application number
JP18825691A
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English (en)
Inventor
Hiromasa Fukuyama
寛正 福山
Satoru Aihara
了 相原
Kazutoshi Seki
和利 関
Takeshi Takizawa
岳史 滝澤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NSK Ltd
Original Assignee
NSK Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NSK Ltd filed Critical NSK Ltd
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Pending legal-status Critical Current

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    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C32/00Bearings not otherwise provided for
    • F16C32/04Bearings not otherwise provided for using magnetic or electric supporting means
    • F16C32/0406Magnetic bearings
    • F16C32/0408Passive magnetic bearings
    • F16C32/0436Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part
    • F16C32/0438Passive magnetic bearings with a conductor on one part movable with respect to a magnetic field, e.g. a body of copper on one part and a permanent magnet on the other part with a superconducting body, e.g. a body made of high temperature superconducting material such as YBaCuO
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B04CENTRIFUGAL APPARATUS OR MACHINES FOR CARRYING-OUT PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES
    • B04BCENTRIFUGES
    • B04B9/00Drives specially designed for centrifuges; Arrangement or disposition of transmission gearing; Suspending or balancing rotary bowls
    • B04B9/12Suspending rotary bowls ; Bearings; Packings for bearings
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Abstract

(57)【要約】 【目的】駆動用の高周波誘導モータ26から回転軸7に
伝わった熱の冷却を効率良く行なう。これにより、回転
軸7端部の試料ホルダ9に保持された試料が傷むのを防
止する。 【構成】回転軸7をハウジング27の内側に、超電導軸
受28、29により浮上状態で支持する。超電導軸受2
8、29を構成する超電導体39、47を、冷却ジャケ
ット44、49内の冷却剤により冷却する。冷却剤によ
り低温に保持された上記ハウジング27と回転軸7との
温度差が大きい為、この回転軸7の冷却を効率良く行な
える。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明に係る高速遠心分離機
は、病理検体等を処理する為の遠心分離機の改良に関
し、試料を保持する為の試料ホルダを回転駆動する為の
回転軸を、数万乃至数十万r.p.m.の超高速で回転自在と
すると共に、上記試料を傷める事のない構造を得るもの
である。
【0002】
【従来の技術】病理検査等の為、患者から採取した血液
等の病理検体を遠心分離機により処理する事が一般的に
行なわれており、この様な場合に使用する遠心分離機と
して従来から、図4に略示する様な構造のものが使用さ
れている。
【0003】上下1対の玉軸受1、1により、鉛直方向
に亙って回転自在に支持された回転軸2の下方部には試
料ホルダ3を、連結棒4を介して吊り下げている。試料
ホルダ3の上面には、病理検体等の試料を入れた試験管
(図示せず)を差し込む為の複数の支持孔5、5が、等
間隔で設けられている。又、上記連結棒4の中間部は、
やはり玉軸受6により、回転自在に支持されている。
【0004】試料を遠心分離する場合、この試料を入れ
た試験管を上記支持孔5、5に差し込み、図示しないモ
ータにより回転軸2及び連結棒4を介して、試料ホルダ
3を高速で回転させる。
【0005】ところが、上述の様に、回転軸2や連結棒
4を玉軸受1、6で支承した構造を有する遠心分離機の
場合、各玉軸受1、6の摩擦力によって、回転軸2の回
転速度をあまり高く出来ない。特に、試料ホルダ3にセ
ットした試験管中の試料の量が僅かに異なる等の理由に
より、回転に伴なって上記回転軸2や連結棒4に遠心力
が加わった場合、各玉軸受1、6の摩擦力が大きくなっ
て、回転軸2の回転速度を高く出来なくなるばかりか、
各玉軸受1、6の寿命が短くなってしまう。
【0006】この為、図4に示す様な構造の場合、試料
ホルダ3の回転速度の上限は12万r.p.m.程度であり、
それ以上の回転速度が必要な場合には、図5に示す様
に、電磁石の力によって回転軸を非接触状態で支持す
る、磁気軸受を組み込んだ遠心分離機が使用される。
【0007】図5に於いて7は回転軸で、この回転軸7
の上端部に設けられた円錐面部8には試料ホルダ9を外
嵌し、更に取付ボルト10により抜け止めを図ってい
る。使用時に於いて高速で回転する回転軸7のラジアル
方向に亙る位置(変位)は、回転軸7の上下両端部に対
向して設けたラジアル位置検出センサ11、11によ
り、スラスト方向に亙る位置は、後述するスラストフラ
ンジ16の下面に対向して設けたスラスト位置検出セン
サ12により、それぞれ検出自在としている。この内の
ラジアル位置検出センサ11、11は、1個所に就いて
2個ずつ、円周方向に90度だけ取付位置をずらせて設
けている。又、上記回転軸7の外周面上下2個所には、
例えば複数枚の珪素鋼板を積層して円筒状に形成された
ラジアル方向ロータ13、13が外嵌固定されている。
【0008】回転軸7の周囲を囲んで設けられたハウジ
ング14の内周面上下2個所には、上記ラジアル位置検
出センサ11、11からの信号に基づいて通電量を制御
されるラジアル磁気軸受15、15が、上記ラジアル方
向ロータ13、13の外周面と対向した状態で設けられ
ている。このラジアル磁気軸受15、15は、1個のラ
ジアル方向ロータ13に就いて4個ずつの素子(電磁
石)を、円周方向に90度ずつ取付位置をずらせて設
け、これら4個の素子への通電量を調節する事で、回転
軸7のラジアル方向位置を調節する様にしている。
【0009】又、回転軸7の中間部外周面に形成された
スラストフランジ16の上下面には、上記スラスト位置
検出センサ12からの信号に基づいて通電量を制御され
る、スラスト磁気軸受17、17を対向させている。
【0010】更に、上記回転軸7の下端部にはロータ1
8を外嵌固定すると共に、上記ハウジング14の下端部
内周面で、このロータ18の外周面と対向する部分にス
テータ19を設けて、上記回転軸7を回転駆動する為の
高周波誘導モータ20を構成している。上記ロータ18
は、渦電流損を避ける為に、鋼板を積層すると共に、こ
の積層された鋼板を軸方向に貫通する、アルミニウム等
の電気良導体の棒群を設けている。そして、積層された
鋼板の軸方向両端に電気良導体製のリングを設けて、籠
形誘導モータのロータ18を形成している。尚、ハウジ
ング14の上端面には、着脱自在な保護カバー21を設
けている。
【0011】上述の様に構成される、磁気軸受を組み込
んだ遠心分離機の場合、高周波誘導モータ20を構成す
るステータ19への通電に基づいて高速で回転する回転
軸7のラジアル位置は、上下両端位置に設けたラジアル
位置検出センサ11、11により検出されて、図示しな
い制御器に送られる。そして、この制御器は、各ラジア
ル位置検出センサ11、11からの信号と基準位置を示
す信号とを比較してその偏差を求め、この偏差を解消す
べく、前記1対のラジアル磁気軸受15、15を構成す
る素子への通電量を制御して、回転軸7をラジアル方向
に動かす。
【0012】又、回転軸7のスラスト位置はスラスト位
置検出センサ12により検出されて、やはり図示しない
制御器に送られ、この制御器は、やはり基準位置を示す
信号と比較してその偏差を求め、この偏差を解消すべ
く、前記スラスト磁気軸受17、17への通電量を制御
して、回転軸7をスラスト方向に動かす。
【0013】この結果、上記回転軸7は何れの部分にも
非接触な(浮上した)状態で支持され、前記ステータ1
9への通電に基づいてこの回転軸7を、超高速で回転さ
せる事が出来る。この為、回転軸7上端部の試料ホルダ
9に差し込まれた試験管中の試料の遠心分離を短時間で
行なえる等、遠心分離機の性能向上を図れる。
【0014】尚、図5に於いて22は、各磁気軸受1
5、17を冷却する為の冷却水路、23、23は、各磁
気軸受15、17への通電停止時や回転軸7が異常に振
れた場合に、各磁気軸受15、17とラジアル方向ロー
タ13、13の外周面及びスラストフランジ16の上下
面とが摺接するのを防止する為のタッチダウン軸受であ
る。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成される高速遠心分離機の場合、次に述べる様な解決
すべき問題点を有する。
【0016】先ず第一の問題点は、構造が面倒で、製作
費が嵩む点である。即ち、回転軸7を浮上状態で保持す
る為には、各磁気軸受15、17への通電量を極めて短
時間の間に調節しなければならない。この為、上記各磁
気軸受15、17の制御器として、反応速度が極めて速
いものを使用しなければならず、製作費が嵩んでしま
う。
【0017】第二の問題点は、高周波誘導モータ20
等、回転軸7を駆動する為の電動モータが発生する熱
が、回転軸7を介して試料ホルダ9に伝達し易い事であ
る。即ち、高速遠心分離機の運転時には、上記高周波誘
導モータ20が発熱し、この熱が回転軸7に伝達される
事が避けられないが、この回転軸7は浮上状態で支持さ
れる為、一度回転軸7に伝わった熱は放射伝熱によって
しかハウジング14に伝達されず、従ってこの回転軸7
が冷却されにくい。特に、磁気軸受15、17を設けた
ハウジング14の温度も、この磁気軸受15、17の運
転に伴なって上昇する為、回転軸7とハウジング14と
の間の温度差が小さく、回転軸7の冷却効率が極めて低
くなる事が避けられない。
【0018】この様な原因により回転軸7の温度が上昇
すると、この回転軸7の上端部に支持された試料ホルダ
9の温度が上昇し、この試料ホルダ9に保持された試料
に悪影響を及ぼす。例えば、遠心分離すべき試料が生体
組織や有機物である様な場合、試料ホルダ9の温度上昇
に伴なって、この試料が熱変性してしまう。
【0019】本発明の高速遠心分離機は、上述の様な不
都合を何れも解消すべく考えられたものである。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明の高速遠心分離機
は、ハウジングと、このハウジングの内側で高速回転す
る回転軸と、この回転軸に支持された試料ホルダと、こ
の回転軸を上記ハウジングの内側に回転自在に支持する
軸受と、上記回転軸を回転駆動する為の電動モータとを
備えている。
【0021】更に、本発明の高速遠心分離機に於いて
は、上記軸受が、上記回転軸の外周面に固定された永久
磁石と、この永久磁石に対向する状態で、上記ハウジン
グの内周面に固定された超電導体と、上記ハウジングの
内側に設けられ、冷却剤により上記超電導体を冷却する
冷却ジャケットとを備えた超電導軸受である事を特徴と
している。
【0022】
【作用】上述の様に構成される本発明の高速遠心分離機
の場合、ハウジングの内側に回転軸を支承するのに超電
導軸受を使用し、ハウジングの内側に冷却ジャケットを
設けている為、回転軸の温度に比べてこのハウジングの
温度が、極めて低くなる。
【0023】この結果、高速遠心分離機の運転時に、電
動モータへの通電に基づいて回転軸の温度が上昇して
も、この回転軸とハウジングとの間に大きな温度差が存
在する為、この回転軸が効率良く冷却される。従って、
この回転軸に支持された試料ホルダの温度が上昇する事
がなく、試料に悪影響を及ぼす事もなくなる。
【0024】
【実施例】図1〜2は本発明の第一実施例を示してい
る。回転軸7の上端部に設けられた円錐面部8には、試
料ホルダ9を外嵌し、更に取付ボルト10により、上記
円錐面部8からの抜け止めを図っている。上記回転軸7
の中間部にはマッシブロータ24を、この回転軸7と一
体に形成し、このマッシブロータ24の外周面に凹溝2
5、25を形成し、上記マッシブロータ24が、電動モ
ータの一種である、高周波誘導モータ26のロータとし
て機能する様にしている。尚、マッシブロータ24と
は、積層鋼板体がなく、回転軸7と一体となっており、
電気不良導体としての凹溝25、25による空間を積層
鋼板のあるべき位置に設けて、籠形誘導モータのロータ
を成すものである。
【0025】又、ハウジング27の内周面で、後述する
上下1対の超電導軸受28、29の間部分にはステータ
19を支持し、このステータ19の内周面を、上記マッ
シブロータ24の外周面と対向させて、上記回転軸7を
高速で回転駆動する為の高周波誘導モータ26を構成し
ている。
【0026】回転軸7の周囲を囲んで設けられたハウジ
ング27は、筒状部31とこの筒状部31の下端開口を
塞いだ底板部32とから成る下部ハウジング33と、こ
の下部ハウジング33の上端開口部に被着される上蓋ハ
ウジング34とから成る。そして、この内の下部ハウジ
ング33の筒状部31の内側に、上下1対の超電導軸受
28、29及びステータ19を設けている。又、下部ハ
ウジング33の底板部32の中央部には下部芯出し機構
35を、上蓋ハウジング34の中央部には上部芯出し機
構36を、それぞれ設けている。
【0027】この内、先ず回転軸7の上部外周面と下部
ハウジング33の上部内周面との間に設けた超電導軸受
28に就いて説明する。この超電導軸受28は、上記回
転軸7の外周面に固定された円環状の永久磁石38と、
上記下部ハウジング33の上部内周面に保持された円環
状の超電導体39とから構成される。
【0028】この内の永久磁石38は、回転軸7の外周
面に形成された段部40と、この回転軸7の上部に外嵌
された止め輪41との間で挟持固定されている。又、超
電導体39は、前記筒状部31を構成する円輪板42、
43の内、下側の円輪板42の内周面に内嵌し、上側の
円輪板43によりその上面を抑えられている。又、上記
下側の円輪板42の内周面で上記超電導体39の外側部
分には、冷却ジャケット44を設けている。そして、上
記円輪板43の一側に供給口50を、他側に排出口51
を、それぞれ設け、上記冷却ジャケット44内への、液
体窒素、液体ヘリウム等の冷却剤の送り込み、送り出し
を自在としている。
【0029】又、上記超電導体39が酸化物超電導体で
ある場合、この超電導体39の内周面及び上面には、低
温で使用可の接着剤等による、非磁性の皮膜45を形成
している。更に、必要に応じてこの皮膜45の表面を、
非磁性の金属箔により覆っている。これは、酸化物超電
導体内部に水分が進入したり、或は酸化物超電導体内部
の酸素が抜け出したりして、この酸化物超電導体の超電
導特性が劣化するのを防止する為である。
【0030】又、下側の超電導軸受29を構成する永久
磁石46も上記永久磁石38と同様にして、回転軸7の
下部外周面に固定している。この永久磁石46と共に超
電導軸受29を構成する、断面L字形の超電導体47
は、前記筒状部31を構成する主部48の内周面に嵌合
固定している。そして、この主部48の内周面で上記超
電導体47の外側部分に、冷却ジャケット49を設ける
と共に、上記主部48の一側に供給口50を、他側に排
出口51を、それぞれ設けて、上記冷却ジャケット49
内への、液体窒素、液体ヘリウム等の冷却剤の送り込
み、送り出しを自在としている。又、上記超電導体47
の内周面及び段面は、低温用接着剤等による、非磁性の
皮膜45により覆う他、必要に応じてこの皮膜45の表
面を更に、非磁性の金属箔により覆っている。
【0031】更に、各超電導軸受28、29の近傍には
タッチダウン軸受23、23を設けて、各超電導軸受2
8、29の軸受機能喪失時に、各超電導軸受28、29
を構成する永久磁石38、46と超電導体39、47と
が擦れ合う事を防止している。
【0032】一方、前記した上部、下部両芯出し機構3
6、35は、回転軸7の上端部に螺着固定した取付ボル
ト10の上面中央部及び回転軸7の下面中央部にそれぞ
れ形成された円錐凹面52、52と、それぞれの先端面
をこの円錐凹面52、52と係合する円錐凸面53、5
3とした、芯出しピン54、54とから構成されてい
る。
【0033】磁性材により造られた、各芯出しピン5
4、54の先端部は、前記下部ハウジング33の下端部
に固定された底板部32の中心部、及び前記上蓋ハウジ
ング34の中心部にそれぞれ形成された円孔56、56
に、昇降自在に挿通されている。又、上記底板部32の
下面及び上蓋ハウジング34の上面には、それぞれケー
シング57、57を固定しており、各ケーシング57、
57と各芯出しピン54、54との間に設けた圧縮ばね
59、59により、各芯出しピン54、54に、前記円
錐凹面52、52に向かう弾力を付与している。
【0034】更に、上記各ケーシング57、57の奥面
で、各芯出しピン54、54の基端面に対向する部分に
は電磁石58、58を設け、各電磁石58、58への通
電に基き上記各圧縮ばね59、59の弾力に抗して、各
芯出しピン54、54を各円錐凹面52、52から退避
させられる様にしている。
【0035】尚、各芯出しピン54、54の基端部と上
蓋ハウジング34の上面或は底板部32の下面との間に
はベローズ60、60を設けて、各円孔56、56部分
の気密保持を図っている。そして、前記下部ハウジング
33の中間部側面に形成した排気口55を通じてハウジ
ング27内の空気を排出する事により、このハウジング
27内を真空に出来る様にしている。これは、超電導軸
受28、29の作動時に、極低温となる超電導体39、
47の表面に、空気中に含まれる水蒸気が氷結して付着
するのを防止する為である。
【0036】上述の様に構成される本発明の高速遠心分
離機により、試料の遠心分離を行なう場合、先ず試料を
入れた試料ホルダ9を回転軸7の上部に固定した後、こ
の回転軸7を浮上状態に保持する。
【0037】この作業は、次の様にして行なう。先ず、
上部、下部両超電導軸受28、29を構成する超電導体
39、47は、各冷却ジャケット44、49内に液体窒
素等の冷却剤を送り込む以前に於いては、超電導状態と
なっていない。その状態では各ケーシング57、57内
の電磁石58、58への通電を行なわない。
【0038】この結果、図1に示す様に、各芯出しピン
54、54が、それぞれ圧縮ばね59、59の弾力によ
り、取付ボルト10或は回転軸7に向けて押圧され、各
芯出しピン54、54先端の円錐凸面53、53が、取
付ボルト10上面及び回転軸7下面に形成された、円錐
凹面52、52に密接係合する。この結果、回転軸7と
タッチダウン軸受23、23とが同心になって、互いに
非接触な状態となる。
【0039】又、上記圧縮ばね59、59はそれぞれ十
分な弾力を有する為、上記各円錐凸面53、53と円錐
凹面52、52とを密接係合させた状態では、回転軸7
の軸方向(図1の上下方向)に亙る位置も、中立位置に
規制される。この結果、回転軸7の下端部に設けた段部
61と下側のタッチダウン軸受23とも、互いに非接触
な状態となる。
【0040】そこで、この状態のまま、供給口50、5
0を通じて各冷却ジャケット44、49内に液体窒素等
の冷却剤を送り込み、各超電導体39、47を超電導状
態とした後、各電磁石58、58に通電して、図2に示
す様に、各円錐凸面53、53を各円錐凹面52、52
から離す。
【0041】この結果、回転軸7は各芯出しピン54、
54による支持力を失うが、この状態では、各永久磁石
38、46と各超電導体39、47との間に働くピン止
め効果により、上側の永久磁石38の外周面と上側の超
電導体39の内周面との間隔、並びに下側の永久磁石4
6の外周面並びに下面と下側の超電導体47の内周面並
びに段面との間隔が、各円錐凸面53、53を、それぞ
れ円錐凹面52、52から離す以前のままに保たれる。
従って、各永久磁石38、46を支持固定した回転軸7
が、ラジアル方向、スラスト方向にずれ動く事がなくな
る。
【0042】この様な、ピン止め効果による回転軸7の
位置決めは、自動的に行なわれる為、回転軸7のラジア
ル方向位置やスラスト方向位置を検出する為のセンサや
電磁石並びに制御器が不要となる等、面倒な制御回路を
用いる事なく、上記回転軸7を浮上状態に保持出来る。
【0043】従って、各冷却ジャケット44、49内に
液体窒素等の冷却剤を充填した状態で、前記高周波誘導
モータ26を構成するステータ19に通電しさえすれ
ば、上記回転軸7を完全非接触状態のまま、超高速で回
転させる事が可能となる。
【0044】上記高周波誘導モータ26により回転軸7
を回転駆動するのに伴なって、従来構造の場合と同様に
高周波誘導モータ26に発生する熱が回転軸7に伝達さ
れる。ところが本発明装置の場合、上記回転軸7とこの
回転軸7を囲むハウジング27との間に大きな温度差が
存在する為、回転軸7の冷却は効率良く行なわれ、この
回転軸7の上端部に固定された試料ホルダ9の温度が上
昇する事は殆どない。
【0045】即ち、上記ハウジング27内には、液体窒
素等の冷却剤を貯溜した冷却ジャケット44、49が設
けられており、このハウジング27は上記冷却剤により
冷却されている為、このハウジング27の温度は極低温
に保持され、このハウジング27内に設けられた回転軸
7の温度上昇も抑えられる。
【0046】この結果、上記試料ホルダ9に納められた
試料が熱により変質する事がなくなる。従って、熱変性
し易い生体組織や有機物等の試料を遠心分離する作業
も、試料を傷める事なく行なえ、病理診断等、遠心分離
を必要とする判定作業を安定して行なえる。
【0047】しかも、本実施例の場合には、ハウジング
27内は真空で、水蒸気が存在しない状態となっている
為、各超電導体39、47と永久磁石38、46との間
の隙間が氷結により塞がれる事がなく、高速遠心分離機
の運転を長期間に亙って安定して行なえる。尚、ハウジ
ング27内を水蒸気が存在しない状態に保持する為に
は、ハウジング27内を真空にした後、このハウジング
27内に窒素ガス又は乾燥気体を充填する事も出来る。
【0048】又、上記マッシブロータ24と共に高周波
誘導モータ26を構成するステータ19を、上下1対の
超電導軸受28、29の間に配置する事に伴ない、回転
軸7の長さ寸法を必要以上に大きくする事なく、上記1
対の超電導軸受28、29の間隔を大きく出来る。この
結果、回転軸7の曲げ剛性を向上させる事が出来て、回
転軸7を数十万r.p.m.の超高速で回転させられる様にな
る。
【0049】同時に、マッシブロータ24を使用する事
で、回転軸7の太さ寸法を十分に確保出来る為、この回
転軸7の曲げ剛性が向上し、高速回転に伴なって回転軸
7に大きな曲げ応力が加わった場合でも、この回転軸7
の変形量は僅少に抑えられ、曲げ危険速度を著しく高く
出来て、曲げ危険速度以下での超高速運転が可能とな
る。
【0050】次に、図3は本発明の第二実施例を示して
いる。前述の第一実施例が、下側の超電導体47(図1
〜2)を断面L字形に形成すると共に、この超電導体4
7の段面及び内周面を永久磁石46の下面及び外周面に
対向させる事で、回転軸7をスラスト方向とラジアル方
向とに亙って支持していたのに対し、本実施例の場合、
永久磁石62の外周面を円錐凸面とすると共に、超電導
体63の内周面を円錐凹面とし、両周面同士を互いに対
向させている。
【0051】この様に形成され、互いに対向させられた
永久磁石62の外周面と超電導体63の内周面との距離
は、回転軸7がラジアル方向に変位した場合にもスラス
ト方向に変位した場合にも変化する為、上記超電導体6
3が超電導状態になると、上記両部材62、63の間に
働くピン止め効果により、上記回転軸7を浮上状態に保
持出来る。
【0052】又、前述の第一実施例の様に断面L字形の
超電導体47、或は内周面を円錐凹面とした超電導体6
3は、一個所だけでなく、上下に離れた二個所に設ける
事も出来る。更に、超電導体の断面を単なる矩形とし、
代わりに永久磁石を断面L字形とする事で、ラジアル、
スラスト両方向に亙る変位を支持する様に構成しても良
い。
【0053】尚、本発明の高速遠心分離機の超電導軸受
28、29を構成する為の超電導体39、47、63と
しては、各種の超電導材料を使用出来るが、例えばイッ
トリウム系で、一般に123相と呼ばれるYBa2Cu3On
超電導相中に、常電導相であり、211相と呼ばれるY2
BaCuOnの微細な結晶を均一に混存したものが、大きなピ
ン止め力を得られる事から、好ましく利用出来る。
【0054】
【発明の効果】本発明の高速遠心分離機は、以上に述べ
た通り構成され作用する為、面倒な制御回路が不要で、
比較的安価に製作出来、しかも、駆動用電動モータの熱
が試料ホルダに伝わるのを防止して、この試料ホルダに
保持された試料が傷むのを確実に防止出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例を、準備状態で示す縦断面
図。
【図2】同じく使用状態を示す縦断面図。
【図3】本発明の第二実施例を、使用状態で示す縦断面
図。
【図4】従来構造の第1例を示す略縦断面図。
【図5】従来構造の第2例を示す縦断面図。
【符号の説明】
1 玉軸受 2 回転軸 3 試料ホルダ 4 連結棒 5 支持孔 6 玉軸受 7 回転軸 8 円錐面部 9 試料ホルダ 10 取付ボルト 11 ラジアル位置検出センサ 12 スラスト位置検出センサ 13 ラジアル方向ロータ 14 ハウジング 15 ラジアル磁気軸受 16 スラストフランジ 17 スラスト磁気軸受 18 ロータ 19 ステータ 20 高周波誘導モータ 21 保護カバー 22 冷却水路 23 タッチダウン軸受 24 マッシブロータ 25 凹溝 26 高周波誘導モータ 27 ハウジング 28 超電導軸受 29 超電導軸受 31 筒状部 32 底板部 33 下部ハウジング 34 上蓋ハウジング 35 下部芯出し機構 36 上部芯出し機構 38 永久磁石 39 超電導体 40 段部 41 止め輪 42 円輪板 43 円輪板 44 冷却ジャケット 45 皮膜 46 永久磁石 47 超電導体 48 主部 49 冷却ジャケット 50 供給口 51 排出口 52 円錐凹面 53 円錐凸面 54 芯出しピン 55 排気口 56 円孔 57 ケーシング 58 電磁石 59 圧縮ばね 60 ベローズ 61 段部 62 永久磁石 63 超電導体

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 ハウジングと、このハウジングの内側で
    高速回転する回転軸と、この回転軸に支持された試料ホ
    ルダと、この回転軸を上記ハウジングの内側に回転自在
    に支持する軸受と、上記回転軸を回転駆動する為の電動
    モータとを備えた高速遠心分離機に於いて、上記軸受
    が、上記回転軸の外周面に固定された永久磁石と、この
    永久磁石に対向する状態で、上記ハウジングの内周面に
    固定された超電導体と、上記ハウジングの内側に設けら
    れ、冷却剤により上記超電導体を冷却する冷却ジャケッ
    トとを備えた超電導軸受である事を特徴とする高速遠心
    分離機。
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