JPH0621565Y2 - 冷却遠心分離機の温度制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案はロータ槽の温度を検出して温度制御設定値と
比較し、その比較出力により冷凍機を制御してロータ槽
の温度を温度制御設定値付近に保持すると共にロータ槽
の検出温度が過熱防止設定温度を越えると過熱防止温度
調節器が動作してロータのモータの運転を停止させる冷
却遠心分離機の温度制御装置に関する。

「従来の技術」 冷却遠心分離機を使用する目的は、高速で回転させたと
きロータが空気との摩擦によって発生する熱から試料の
熱変性を防止するために使用するものである。

ところがロータ槽に霜が付着していて冷却能力が低下し
ていたり、冷凍機が故障していて冷却不能の時に、使用
者が気が付かないで冷却遠心分離機を使用してしまうと
ロータの高速回転によって発生する空気との摩擦熱のた
めロータが高温になり試料が熱変性のために駄目になっ
てしまいそれまでの研究が無駄になってしまう。

そのような事故を防止するため従来は冷凍機の温度制御
装置のほかに過熱防止温度調節器（サーモスタット）が
冷却ロータ槽内に設定されている。

そのサーモスタットは作動する温度が固定式の物と温度
を可変する可変式の物などが使用されていた。

冷凍機によるロータ槽内の温度調節は使用する回転数、
ロータによって異なるが一般に第３図に示すように温度
制御設定温度Ｔ_１を中心にして上下に制御幅を持つこと
になる。

例えば温度制御設定温度Ｔ_１を１０℃に設定した場合は
１０℃±２℃が温度制御範囲である。そして過熱防止サ
ーモスタットの過熱防止温度Ｔ_２は３０℃に設定され
る。もし冷凍機に異常が発生した場合にロータ槽内温度
は温度制御されなくなってしまいロータの空気摩擦熱に
よって徐々に上昇していき制御幅を超えて上昇していっ
てしまう。そして過熱防止サーモスタットの過熱防止設
定温度Ｔ_２に達したときモータの運転を停止させること
により発生熱源を解消して試料の温度上昇を防止するよ
うにされていた。

近年科学技術の発展とともにシビアな実験が行なわれる
ようになり、過熱防止サーモスタットの過熱防止設定温
度Ｔ_２をより冷却ロータ槽の温度制御設定温度Ｔ_１に近
ずけて不測の事態が発生しても貴重な試料を保護したい
という要望がでてきた。

「考案が解決しようとする課題」 従来においては異なった試料を処理する度に使用者がそ
のつど温度制御設定温度Ｔ_１及び過熱防止設定温度Ｔ_２
の設定変更をしなければならずめんどうであった。

また、過熱防止サーモスタットの過熱防止設定温度Ｔ_２
は必ず室温よりも高く設定されなければならない。その
理由は、過熱防止サーモスタットの設定温度Ｔ_２が室温
よりも低いと最初から過熱防止サーモスタットが作動し
てしまいロータは回転させられないからである。そのた
め過熱防止サーモスタットの設定温度Ｔ_２をより冷却ロ
ータ槽の温度制御設定温度Ｔ_１に近ずけて不測の事態が
発生しても貴重な試料を保護したいという要望に応えら
れなかった。

またはじめ過熱防止設定温度Ｔ_２の設定を低く設定して
あって別の試料を、はじめの温度よりも高い温度で使い
たいとき設定を変更する事を忘れていると使用途中で過
熱防止サーモスタットが作動してロータの回転が停止さ
せられてしまう。そのため過熱防止サーモスタットの設
定温度Ｔ_２の変更を行なった上で再び遠心分離し直さな
ければならないような不具合が起こることがあり、時間
を浪費することがあった。

冷凍機の故障はしばしばおこることではないが、使用頻
度が多くなればなるほどロータ槽に霜が付着して冷却能
力が低下した状態のまま使用してしまう状態が多くな
り、そのようなときにロータ槽内温度の上昇により試料
を駄目にしてしまう事態は避けなければならないことで
ある。

「課題を解決するための手段」 この考案によれば、従来、温度制御設定温度Ｔ_１とは無
関係に設定されていた過熱防止設定温度Ｔ_２を加算手段
によって温度制御設定値の温度に対して予め設定してお
いた温度Ｔ_ａ℃だけ高く自動的に設定されるようにす
る。

しかし加算温度Ｔ_ａ℃を小さくすると、遠心分離機を使
用するばあいに過熱防止サーモスタットの設定温度が室
温よりも低い状態がありえ、このときには過熱防止サー
モスタットが最初から作動してしまい使用できなくなっ
てしまう。

そこでこの考案では遠心分類機を使用するばあいにスタ
ートスイッチをＯＮした時から一定時間ｔ_１だけ過熱防
止サーモスタットの機能を停止する。この一定時間ｔ_１
は、その遠心分離機に使用できる各種のロータの中でロ
ータ槽内温度が過熱防止サーモスタットの設定温度以下
に下がるのに要する時間がもっとも長いロータを使用し
たときの時間と、もし冷凍機が最初から故障していて運
転したときに試料の温度が過熱防止サーモスタットの設
定温度以上になる時間とを勘案して決定される。

通常試料を入れたチューブを挿入するロータはあらかじ
め使用温度（温度制御設定温度）に予備冷却されている
が、冷却遠心分離機の一般的な使い方であり、しかもロ
ータの熱容量は非常に大きいため冷凍機が最初から故障
していて運転してもｔ_１の時間内の温度上昇は問題無い
範囲以内でありｔ_１時間経過後、過熱防止サーモスタッ
トが作動するので試料は過熱から保護される。

「実施例」 第１図はこの考案の実施例を示す。温度センサ１１によ
りロータ槽の温度と対応した電圧が検出され、この検出
電圧は増幅器１２で増幅されて比較器１３へ供給され
る。制御温度設定器１４から温度制御設定温度Ｔ_１と対
応した電圧Ｖ_１が発生されて比較器１３へ供給される。
比較器１３で両入力が比較され、その比較結果に応じて
冷凍機制御回路１５が制御されてロータ槽の温度が温度
制御設定温度Ｔ_１付近に保持される。

制御温度設定器１４で設定された電圧Ｖ_１は加算器１６
へも供給されて、電圧源１７に設定された温度Ｔ_ａと対
応する電圧Ｖ_ａと加算されて過熱防止設定温度Ｔ_２と対
応した電圧Ｖ_２＝Ｖ_１＋Ｖ_ａが得られる。電圧源１８か
ら室内温度Ｔ_Ｒより高い温度Ｔ_３と対応する電圧Ｖ_３が
発生される。加算器１６の出力Ｖ_２と電圧源１８の出力
Ｖ_３とがスイッチ１９で切替えられて比較器２１へ供給
される。スイッチ１９は常時は加算器１６側に接続され
ている。遠心分離機の回転指令スイッチ２２がオンにさ
れると、タイマ２３が駆動され、タイマ２３はそのオン
から一定時間ｔ_１だけスイッチ１９を電圧源１８側に切
替える。温度センサ２４によりロータ槽の温度と対応し
た電圧が検出され、その検出電圧は増幅器２５で増幅さ
れて比較器２１へ供給される。比較器２１で増幅器２５
からの電圧がスイッチ１９からの電圧Ｖ_２又はＶ_３に達
すると、比較器２１の出力でモータ制御回路２６を制御
してモータの運転を停止する。

このようにこの考案によれば温度制御設定温度Ｔ_１を設
定すると、第２図に示すように過熱防止サーモスタット
の過熱防止設定温度Ｔ_２が、Ｔ_１よりＴ_ａだけ高い温度
に自動的に設定される。この過熱防止設定温度Ｔ_２が室
温Ｔ_Ｒよりも低くなっても、回転指令スイッチ２２がオ
ンとされた時は、一定時間ｔ_１の間、過熱防止設定温度
は室温Ｔ_Ｒより高い温度Ｔ_３に切替わるため、過熱防止
サーモスタットの機能が実質的に停止され、モータを回
転することができる。遠心分離機が動作してロータ槽の
温度が温度制御設定温度Ｔ_１になる頃にはスイッチ１９
が加算器１６側となり、室温より低い過熱防止設定温度
Ｔ_２で動作することになる。

温度センサ１１と２４とは共用してもよい。

「考案の効果」 以上述べたようにこの考案によれば温度制御設定温度Ｔ
_１を設定するときにわずらわしい過熱防止サーモスタッ
トの設定温度Ｔ_２の設定作業を省くことができるので作
業性の向上と、過熱防止設定温度Ｔ_２の設定変更忘れの
防止とができる。

従来よりも小さい温度上昇で過熱防止が行えるので試料
をより良好な環境で遠心処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の実施例を示すブロック図、第２図は
この考案における設定温度Ｔ_１，Ｔ_２とロータ槽温度と
の関係を示す図、第３図は従来における設定温度Ｔ_１，
Ｔ_２とロータ槽温度との関係を示す図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ロータ槽の温度を検出し、その検出出力と
   温度制御設定値とを比較し、その比較出力により冷凍機
   を制御して上記ロータ槽の温度を上記温度制御設定値付
   近に保持すると共に上記ロータ槽の検出温度が過熱防止
   設定温度を達すると過熱防止温度調節器が動作してロー
   タのモータの運転を停止させる冷却遠心分離機の温度制
   御装置において、 上記温度制御設定値と連動して、これよりも一定値高い
   温度に上記過熱防止設定温度を設定する加算手段と、 遠心分離機の回転指令スイッチがオンにされてから一定
   時間、上記過熱防止温度調節器の機能を停止する手段
   と、 を具備する冷却遠心分離機の温度制御装置。