转子及使用其的离心机的制作方法

本发明涉及一种在转子的旋转过程中流通试样而在转子内将液体试样中的粒子离心分离的离心机。

背景技术：

1、离心机是利用离心力将在通常的重力场中不沉降或不易沉降的粒子分离，分离对象包括例如病毒或菌体等。病毒或菌体对于药品或疫苗等的制造而言是不可或缺的原料，在这些的制造过程中，作为将原料分离纯化的设备，广泛使用所谓的连续离心分离机。连续离心分离机在高速旋转的转子中包括用来能够连续地供给试样的试样供给部。试样供给部包括用来供给试样的送液泵，通过控制装置的控制在转子的旋转过程中自转子的流入口向内部连续地供给试样，并将其自转子的排出口排出。

2、在离心机中，确定使转子旋转的马达的旋转速度(转数：rpm)，在向转子导入了试样的状态下，以所述转数使转子旋转所确定的时间，由此对转子内部的试样施加强的离心力。此时的加速度(离心加速度)以重力加速度g为单位，也存在成为数万g以上的情况，为了使转子的旋转速度成为高速，多数情况下将转子设置于经真空排气的转子室。在离心分离处理后，根据密度将试样分离。

3、在使用这种离心机对例如成为疫苗的原料的试样进行离心分离处理的情况下，在进行离心分离后选择性地提取与所需的密度相对应的部分。这种连续离心分离机的构造例如记载于专利文献1中。此处，使用图10对专利文献1所公开的现有的转子的芯本体331的形状进行说明。图10(a)是芯本体331与翼片340的俯视图。在专利文献1的连续离心分离机中，以抑制转子体311(符号参照(b))与芯本体部之间的固着为目的，而与芯本体331不同体地以分体式构成翼片340，并将各翼片340装配于芯本体331。装配翼片340后的形状为与专利文献1之前的离心机的转子芯的形状同样的外观，与将翼片一体成形于芯本体的形状相同。在芯本体331形成翼片装配槽337。翼片340包括翼片前端部342，翼片基部341插入翼片装配槽337中而安装，能够沿着径方向稍微移动。

4、图10(b)是表示转子高速旋转时的翼片340的状态的图。在离心分离处理时，转子体311因离心力而略有鼓起，但同时翼片340也因离心力而向外侧移动，因此翼片前端部342的前端(径方向外周面)成为与转子体311的内表面抵接的状态。此时的翼片340的可动范围345例如为0.1mm～0.5mm左右。不存在沉淀物p进入翼片前端部342的前端部与转子体311的内表面之间的情况，各离心分离空间s维持被翼片340密封的状态，从而抑制分离空间s中的试样(液体)中的扰流的产生。

5、在所述状态至转子的旋转停止的图10(c)的状态下，转子体311相较于图10(b)的状态而略有收缩，在所述收缩时，翼片340的翼片前端部342与转子体311的内表面抵接并向内侧移动。其结果为，从离心分离处理时起至处理结束时，维持翼片340的前端部与转子体311的内表面相接的状态。在转子的分解时，翼片340能够在旋转轴线方向(上下方向)上移动。因此，在离心分离运转结束后，以与试样的导入相反的顺序取出离心分离空间s内分离了沉淀物p后的试样(液体)，将转子分解。在所述分解时，可将转子的下侧转子盖(未图示)拆卸，于在转子体311装配有芯本体331的状态下，使用者使翼片340向下侧移动，从芯本体331取出翼片340。其后，将芯本体331与上侧转子盖分离，而能够将转子容易地分解。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：日本专利特开2017-131873号公报

9、专利文献2：日本专利特开2006-43618号公报

技术实现思路

1、发明所要解决的问题

2、在连续离心分离机中，存在通过变更实际的制造用连续离心分离机的一部分将其缩减来实现用来求出制造用连续离心分离的最佳条件的预备试验的情况。在所述情况下，需要根据分离的试样(样品)量准备多个芯或离心机，需要准备导入成本或多个离心机的设置场所。而且，在专利文献2的技术中，除了准备收容于转子体的内部的标准的芯本体以外，还准备小容量的芯本体。但是，准备小容量的芯本体会导致成本提高，并且即使准备了小容量的芯本体，在分离少量的试样的芯(预备试验用的芯)与分离容量多的试样的芯(制造用的芯)的流路的半径方向的深度不同的情况下，试样的分离所花费的时间不同，因此也需要调整将试样送入转子内的流量。而且，基于分离少量的试样的芯(预备试验用的芯)的运转条件，通过计算求出分离容量多的试样的芯(制造用的芯)的运转条件，但视情况需要对运转条件进行微调，求出最佳的条件需要花费工夫。

3、本发明是鉴于所述背景而完成，其目的在于提供一种以能够拆装的方式构成芯本体的翼片部、并且能够根据所装配的翼片的大小而阶段性地切换离心分离空间的容量的离心机用的转子、及使用其的离心机。

4、本发明的另一目的在于提供一种能够将离心运转条件维持为相同的状态并且变更离心分离空间的容量的离心机用的转子、及使用其的离心机。

5、本发明的进而又一目的在于提供一种能够使用共通的转子体及共通的芯本体并通过简易的方法变更离心分离空间的容量的离心机用的转子、及使用其的离心机。

6、解决问题的技术手段

7、若对本技术中所公开的发明中具有代表性的特征进行说明，则如下所述。

8、根据本发明的一个特征，为一种离心机用的转子，其包括：芯，包括柱状的芯本体、及以从芯本体的外周面放射状地突出的方式装配于芯本体的多个翼片；以及筒状的转子体，包围芯，所述转子的构造为在旋转轴方向的两端侧之间向芯本体及转子体内流通试样，所述转子绕着旋转轴旋转，且翼片相对于芯本体而能够拆装，作为翼片，准备多种突出至比芯本体的外周面更靠径方向外侧处的部分的周方向宽度不同的翼片。使用者在转子的分解时，选择多种翼片的任一者装配于芯本体，由此使被芯本体与转子体间划定的离心分离空间s的容积不仅能够应对通常的大小，而且可减小容积而应对小容量的离心分离。转子的芯本体为大致圆柱状，沿着芯本体的外周面的周方向等间隔地形成多个翼片装配槽。翼片装配槽沿着与转子的旋转轴平行的方向从芯本体的上端连续形成至下端。所述翼片由与翼片装配槽相对应的形状的安装部、及突出至比翼片装配槽的开口面更靠径方向外侧处的突出部所形成，突出部的周方向宽度以大于翼片装配槽的宽度的方式形成。

9、根据本发明的其他特征，以如下方式构成：翼片的突出部包括与芯本体的外周面相接的内周面、及与转子体的内周面相接的外周面而形成，翼片各自的外周面的面积大于翼片装配槽的开口面积。离心机中的离心分离的试样为在转子的旋转过程中从旋转轴方向上的其中一侧注入转子体内、并从另一侧排出的构造，在转子的分解时，翼片与芯本体可从转子体拆卸。而且，与使用者所选择的翼片无关，转子体内与芯的离心分离空间s的径方向的距离一定，因此即使变更翼片，对试样施加的离心加速力等也无变化，可将离心分离条件保持为一定。此外，以如下方式构成：芯本体与翼片为合成树脂制或金属制，翼片的密度小于芯本体的密度。例如，将翼片的密度设定为低于1.2g/cm3而小于密度梯度液的最大密度的话，那么若使试样在转子内流通并进行离心分离，则翼片因与试样的密度差而向靠近旋转轴的方向移动。

10、根据本发明的进而其他特征，为一种离心机用的转子，所述离心机包括：圆筒状的转子，用来将试样分离；离心室，收纳所述转子；驱动机构，使转子旋转；及试样线，在转子的旋转过程中向转子连续地供给试样及将其排出，且转子包括：圆筒形的转子体；芯本体，通过配置于转子体而形成试样的路径；及翼片，为了将试样分离，且为了将转子体的内部分隔成多个空间，而相对于芯本体能够拆装。在芯本体形成用来安装翼片的翼片装配槽。翼片包括与翼片装配槽相对应的形状的安装部、及突出至比翼片装配槽更靠径方向外侧处的突出部而形成，通过使突出部在转子的周方向延伸超出翼片装配槽的形成范围，而能够变更芯本体与转子体之间的离心分离空间的容积。翼片的突出部以如下方式构成：包括外表面具有与转子体的内径大致相等的外径的圆弧面，突出部的内表面由与转子体的外表面接触的圆弧面所形成，翼片的密度小于芯本体的密度。使用这种转子构成包括驱动转子的驱动部的连续离心机。

11、发明的效果

12、根据本发明，以相对于转子芯的本体部(芯本体)能够拆装叶片部(翼片)的方式构成，并且准备通常的叶片部、及用来使离心分离空间较通常更小的叶片部。使用者通过更换装配于本体部的叶片部，而在不改变分离空间的径方向的距离的情况下改变离心分离空间(分离室)的流路面积，由此能够改变分离空间(分离室)的体积。其结果为，能够灵活地应对一次离心分离运转的处理容量的变化，例如，能够应对小容量的试验性的连续离心分离至大容量的生产用的连续离心分离，因此也可以不准备多个芯本体或转子。而且，无需改变转子芯的本体部(芯本体)的径方向的尺寸，仅通过叶片部的替换即可变更流路容积，因此在离心条件相同的状态下也能够灵活地应对试样的容量变更。如上所述，可通过少量的实验用试样导出最佳的运转条件，在不改变运转条件的情况下将生产用的试样(大容量)分离。其结果为，能够灵活地应对一次离心分离运转的处理容量的变化，例如能够应对试验性的分离至生产用的分离，因此也可以不准备多台芯或连续离心机本体。而且，无需改变转子芯的本体部(芯本体)的径方向的尺寸，仅通过叶片部的替换即可变更流路面积，因此可排除因试样的容量变更导致离心条件改变的担忧。如上所述，可通过少量的实验用试样导出最佳的运转条件，在不改变运转条件的情况下将生产用的试样(大容量)分离。