CN103785547B - 离心机 - Google Patents

Abstract

一种离心机，使得即使在转子在完成离心处理后花费很长时间缓慢减速时，样本处理质量的降低也能被阻止。离心机具有以输入的稳定转速旋转转子的稳定操作模式以及通过减速来停止转子的减速停止模式。当稳定操作模式的剩余时间在停止准备时间内时,转子室的目标控制温度被设定为从第一目标控制温度切换到高于第一目标控制温度的第二个目标控制温度。通过远在切换到减速停止模式之前设定转子室的目标控制温度,转子室的温度被控制到接近转子的设定温度,并且因此，加载到转子上的样本的过度冷却被阻止。

Description

离心机

技术领域

本发明涉及一种离心机,当采用液体或固体和液体的混合物为样本时,该离心机用各种离心法，如沉淀分离、提纯、富集，利用离心力处理样本。

背景技术

在如医疗和制药科学和基因工程领域，一种作为离心机的离心沉淀器被使用以进行例如沉淀分离,其中采用液体或固体和液体的混合物作为样本。离心机中安装有转子,样本如细胞液体培养基或血液被容纳于其中的容器,如管或瓶,被加载到转子上。转子被可拆卸地加载到旋转轴,该旋转轴突出进入到存储容器的转子室(旋转室)中。转子被旋转装置如电动马达驱动旋转。在样本在存储容器中的离心过程中，在样本被转子保持的状态下，转子高速旋转。

离心机常被用来处理样本，同时将其转子室放置在一个大气压下，该离心机中转子旋转的最大速度被设定为大约从10000到30000转/分钟。当转子采用空气存在于转子室中的方式旋转时，在转子旋转过程中，空气和转子摩擦产生的热量可能更大，并且它可能使样本的温度升高。因此,通常在离心机上安装冷却装置。作为冷却装置，例如，如公开发行号为H01-218651的日本专利申请中描述的，其中冷却介质在缠绕存储容器的冷却管中循环的制冷机(冻结机)被使用。

在安装有冷却装置的离心机中，操作条件被使用者通过离心机的输入操作面板输入而设定。存在的操作条件如转子的转速，即转数，离心机的操作时间，即处理时间，转子的设定温度，即制冷温度，转子在启动时的加速梯度，转子在停止时的减速梯度，等等。

当将样本进行离心处理时，加载有样本的转子附接到旋转轴以设定转子室中的转子。在设定转子后，操作员关闭设置在离心机上的门，并且推动操作面板上的启动开关,并且然后转子被激活并且开始旋转。转子在加速过程中，当速度到达设定转速时，转子以稳定的速度恒速驱动地操控。随着转子的稳速运行的继续，当设定的操作时间过去时，转子的旋转减速并且转子停止。此后，操作者打开门以将转子取出离心机，并且得到通过转子离心处理后的样本。

被用作冷却装置的制冷机通过驱动压缩机的马达冷却转子室，该压缩机用于发送制冷剂以在冷却管中循环供应制冷剂。用在离心机中的压缩机以稳定的速度在商业使用的电源频率下,即50赫兹或60赫兹下被正常操作。压缩机的旋转控制通常以下列方式执行。首先，离心机被驱动直到转子逐渐被冷却到设定温度，并且当转子的温度达到设定温度时，压缩机停止。由于与空气等摩擦从转子产生的热量使得温度开始上升时，压缩机再次被驱动。

各种转子被加载在同一个离心机上，并且根据样本进行的离心处理和/或分离的条件，各种转子中最优的一种被选择。离心机的操作条件的不同取决于所选的转子。转子的转速被设定，即转数从高速到低速变化，并且在所有条件下，离心机必须在设定温度下冷却转子。正如上面提到的，尽管转子本身由于由转子的旋转导致的与空气的摩擦热会产生热量，但在转子的温度和转子室的温度之间会产生不同，转子室的温度由设置在转子室内侧的温度传感器检测。一般来说，转子的温度高于转子室的温度。因此，为了保持转子处于设定温度，目标控制的温度被设定包括在转子温度和转子室温度之间的修正温度差，并且转子室的温度被控制，以获得目标控制温度。

生成热量,即，转子的风阻损失随着转子的转速的增大而增大。特别是,对于在转子的最大转速时产生的风阻损失，当在高于或者等于最大转速的48%的设定转速下操作离心机时，转子产生的热量的增加是显著的。转子产生的热量越多，则其自身的温度越高，并且使得转子和转子室的温差越大，并且同时需要修正的量就越大。因此，在操作过程中，转子的转速越高，则转子室的控制目标温度被设定地更加显著的低于转子的设定温度。

在离心机中，作为转子的减速方法有：最大容量减速法；自由运行(自然减速)减速控制，其仅仅通过转子中产生的风阻损失或者马达不刹车时的在马达内侧的机械损失的阻力来减速；以及缓慢减速控制，其采用设置减速梯度的方法，通过长时间缓慢减速。当分离样本时，后两种方法被使用，其中在样本容器底部被选出的颗粒物(具有一定重力的固体物质)易于上升进入上清液。当完成离心处理时，在执行类似于自由运行减速控制或缓慢减速控制的减速停止控制的情况下,转子的转速越高或者转子的体积越大，则需要的减速时间越长。当从最大转速的48%的设定转速花时间来减速时，转子被长时间容纳于转子室中，该转子室的温度比设定温度要低，因为目标控制温度被设定在低于设定温度的温度。当转子的转速被降低时，同时这种状态被保持，则转子产生的热量逐渐减少。然而,由于没有安装加热装置的离心机不能提高转子室的温度，因此在转子中加载的样本的温度大大低于设定温度，导致样本的过度冷却(结冰)。当过度冷却发生时，样本的离心处理的质量将降低。

本发明首选的目标是提供一种离心机，即使当停止离心处理后，转子的旋转花时间缓慢减速时，其也能够防止样本处理中质量的下降。

发明内容

根据本发明的离心机包括:转子室，其包含样本被加载在其中的转子；马达，其旋转驱动所述转子；冷却单元，其冷却所述转子室的温度；温度传感器，其检测所述转子室的温度；输入单元，其输入转子的操作条件；以及控制单元，其在稳定操作模式下和减速停止模式下控制所述马达，所述稳定操作模式为在经由输入单元输入的设定转速和设定时间下旋转转子；所述减速停止模式为通过在稳定操作模式结束后减速停止所述转子。在离心机中，所述控制单元控制所述冷却单元,以便，当设定的转速高于或等于预定值时,所述转子室的目标控制温度在所述转子开始减速之前被从第一目标控制温度设定到高于第一目标控制温度的第二个目标控制温度。

在根据本发明的离心机中，由所述控制单元引起的目标控制温度的改变只有在所述输入单元输入的设定温度低于或等于预定值时执行。在根据本发明的离心机中，当设定的转速为最高转速的40%或更高时,所述第一目标控制温度改变为所述第二目标控制温度。在根据本发明的离心机中，所述冷却单元包括压缩机,所述压缩机压缩从冷却管流出的冷却介质，所述冷却介质在所述冷却管内循环,并且所述冷却单元通过改变所述压缩机的转速来控制所述转子的温度。在根据本发明的离心机中，所述冷却单元包括冷却介质在其内循环的冷却管；以及循环管，所述循环管将从所述冷却管的流出端口流出的冷却介质通过压缩机送回到所述冷却管的流入端口，绕过所述压缩机的旁通管被设置到所述循环管，并且所述转子室的温度通过调节所述旁通管的流量来控制。在根据本发明的离心机中，所述马达的旋转轴具有用于识别附接到旋转轴的转子类型的转子识别器,并且当从转子类型和转子的转速计算出来的风阻损失大于或等于关于转子的最大转速的风阻损失的允许风阻损失极限值时,所述转子室的温度被设定在所述第二个目标控制温度。在根据本发明的离心机中，当所述转子以高于或等于极限转速的旋转速度下被驱动时，所述转子室的温度被设定为所述第二目标控制温度。在根据本发明的离心机中，基于所述转子的类型和所述转子的转速,计算所述第一目标控制温度切换到所述第二个目控制温度的停止准备时间和所述第二个目标控制温度。在根据本发明的离心机中，所述马达的旋转轴具有用于识别附接到旋转轴的转子类型的转子识别器,并且当所述转子的设定转速高于或等于预定值时，基于类型和设定转速所述转子室的温度被设定为第二目标控制温度。

根据本发明的离心机包括:转子室，其包含样本被加载在其中的转子；马达，其旋转驱动所述转子:冷却单元，其冷却所述转子室的温度；温度传感器，其检测所述转子室的温度；输入单元，其输入转子的操作条件；以及控制单元，其在稳定操作模式下和减速停止模式下控制所述马达，所述稳定操作模式为在经由输入单元输入的设定转速和设定时间下旋转转子；所述减速停止模式为通过在稳定操作模式结束后减速停止所述转子。在所述离心机种，当设定的转速高于或等于预定值时，所述控制单元设定所述转子室的冷却温度为在恒定转速下操作的初始阶段和最终阶段之间是不同的。

根据本发明的离心机包括:转子室，其包含样本被加载在其中的转子；马达，其旋转驱动所述转子:冷却单元，其冷却所述转子室的温度；温度传感器，其检测所述转子室的温度；输入单元，其输入转子的操作条件；以及控制单元，其在稳定操作模式下和减速停止模式下控制所述马达，所述稳定操作模式为在经由输入单元输入的设定转速和设定时间下旋转转子；所述减速停止模式为通过在稳定操作模式结束后减速停止所述转子。所述控制单元控制所述冷却单元以便所述转子室的目标控制温度在所述马达开始减速之前，依据通过转子确定单元确定的转子类型，从第一目标控制温度被设定在高于第一目标控制温度的第二目标控制温度。在所述离心机中，当所述输入单元输入的设定转速被确定为所述转子的最高转速的40%或更多时，所述目标控制温度改变。在根据本发明的离心机中，当所述转子确定单元确定所述转子的风阻损失很小，并且减速控制为自由运行减速控制或缓慢减速控制时，所述控制单元改变所述目标控制温度。

在根据本发明的离心机中，当以稳定的转速旋转转子的稳定操作模式的剩余时间在预设停止准备时间内时，转子室的目标控制温度被从稳定操作模式下的第一个目标温度控制设定到高于第一目标控制温度的第二个目标控制温度。在这种方式下,在减速停止模式下的转子室的温度可以被控制为接近转子的设定温度的温度，并且加载在转子中的样本的过度冷却可以被防止。因此，即使当转子花费很长时间缓慢减速来停止离心处理时，样本处理质量的降低是可以被防止的。

附图说明

图1是示意图，示出了离心机的例子；

图2是示意图，示出了改进的离心机的例子；

图3是前视图，示出了设置在离心机的操作显示区域；

图4是风阻损失特征图，示出了转子的转速和风阻损失之间的关系；

图5是温差特性图，示出了在关于转子转速的转子的设定温度和转子室的目标控制温度之间温差的改变。

图6A是操作模式特征图，示出了在现存的作为典型示例的离心机的转子操作模式中的变化，其中，示出了从离心过程的开始到结束，转子转速以及压缩机转速随时间的变化。

图6B是操作模式特征图，示出了在现存的作为典型示例的离心机的转子室的温度控制操作中的变化，其中，示出了从离心过程的开始到结束，通过温度控制操作的转子室的温度以及转子的温度随时间的变化。

图7A是操作模式特征图，示出了在实施例的离心机的转子操作模式中的变化，其中，示出了从离心过程的开始到结束，转子转速以及压缩机转速随时间的变化。

图7B是操作模式特征图，示出了在实施例的离心机的转子室的温度控制操作中的变化，其中，示出了从离心过程的开始到结束，通过温度控制操作的转子室的温度以及转子的温度随时间的变化。

图8是流程图，示出了实施例中的离心机的控制算法。

具体实施方式

在下文中，参照相关的附图，本发明的实施方式将被详细的描述。图1中示出的离心分离器，即，离心机10包括框架11，该框架11为形成箱形板（金属板）等的大致立方体形状。在框架11中，由金属薄板形成的碗状部件，即，存储容器12被设置，并且在存储容器12内是转子室13。在转子室13内，旋转体，即转子14被布置。在存储容器12的底部，连通转子室13内外的贯穿孔被设置，并且作为驱动单元的电动马达15的旋转轴16穿过贯穿孔。转子14被可拆卸地附接到旋转轴16，并且通过电动马达15被驱动旋转。电动马达15被控制在可选择的转速直到，例如,最大每分钟22000转，并且转子14以与旋转轴16相同的速度被驱动旋转。注意，在通过管道将未示出的真空泵连接到转子室13的方面，转子室13可以通过操作转子14减压。

多个转子14被准备以对应离心处理的样本，并且每个准备好的转子14被附接到旋转轴16。假设示出的转子14是角转子，多个加载部在圆周方向上彼此间隔一定距离形成，每个加载部均用于加载用于容纳样本的例如管状物的容器。对于转子14,未示出的转子盖被附接为自由开启和关闭。在旋转轴16的顶部，与转子14的附接孔配合安装的附接部被设置，并且转子识别器14a被设置在转子14底部。注意，对于存储容器12，在面对转子识别器14a的位置，转子识别器检测传感器30,即转子确定单元被配置。存储容器12的上端部是开放部，并且用于开启或者关闭该开放部的门17被附接到框架11上。在门17打开的状态下，具有需要被离心处理的样本的转子14可以被***或弹出，即附接和分离，转子室13的内侧。

对于框架11，冷却装置20作为冷却单元被提供来维持转子室13所需要的低温。冷却装置20包括缠绕着存储容器12的冷却管21，以及连接在冷却管21的流入端口和流出端口之间的循环管22。冷却装置20由制冷机形成，其中制冷剂在冷却管21和循环管22中循环。用于压缩从冷却管21排出的气体形式的制冷剂的压缩机23以及用于冷却和液化制冷剂的冷凝器(热交换器,未示出)被以同样的方式设置，如图2所示。冷却管21和循环管22组成制冷剂在其中循环的制冷循环器。在压缩机23中，未示出的电动马达被设置为压缩机马达，并且压缩机23可以通过变频器改变转速。通过改变压缩机23的转速，大量的循环的以及供应到冷却管21中的制冷剂的量被调节，并且转子13的温度被控制。

图2是示意图，示出了改进的离心机的例子，并且在图1和图2中示出的相同部件使用相同的附图标记表示。

对于用于将从冷却管21流出端口流出的制冷剂通过压缩机送回到冷却管21的流入端口的循环管22，用于通过过冷液化压缩的制冷剂的热交换器即冷凝器24被设置。在冷凝器24和缠绕存储容器12的冷却管21之间，绕过冷却管21的旁通管25被设置，并且旁通管25设置有流量调节球形件26。通过流量调节球形件26调节流入旁通管25的制冷剂的流量，转子室13的温度被控制。在这种类型的离心机10中，不用调节压缩机23的转速，转子室13的温度可以通过流量调节球形件26被控制。另外，即使马达转速通过将压缩机马达改为变频马达而被制成是可变化的，并且变频马达以最低转速运行，更细致的温度控制通过控制流量调节球形件26也是可行的。

此外,当电机不是变频马达时，在冷却管21中流动的制冷剂的量可以通过控制马达的开或关或者保持马达处于开启状态而被控制。

在离心机10的框架11内，如图1和图2示出的，控制单元27作为旋转轴控制单元和冷却控制单元，并且作为用于驱动转子14的驱动单元的电动马达15的转速以及压缩机23的转速被控制单元27控制。对于控制单元27，检测信号从用于探测转子室13温度的温度传感器28传输过来，该温度传感器28设置到存储容器12上，以便转子室13的温度基于来至于温度传感器28的检测信号通过反馈控制被控制在目标控制温度。在框架11的上部，操作显示区域29被设置，并且该操作显示区域29起到了用于输入信息如由用户操作的转子的操作条件的输入单元的功能，并且起到了显示所需信息的显示区域的功能。

控制单元27包括用于计算控制信号的微型电脑，以及数据被存储在其中的稳定的和不稳定的存储器。上述描述的温度传感器28、门打开/关闭检测传感器（未示出）等的输出信号被输入到控制单元27。控制单元27进一步具有执行用于驱动转子14的电动马达15的旋转的控制、以及执行压缩机23的旋转、以及在操作显示区域29上显示信息、以及获取输入的数据，如离心机10等的操作条件的功能，以便控制单元27控制整个离心机10。

作为由使用者通过操作显示区域29输入的离心机10的操作条件的信息包括如转子14的转速、离心机10的操作时间、转子14的冷却温度，转子14的加速/减速梯度等等。作为操作显示区域29，例如，触控面板***的液晶显示(LED)装置被使用；但是，其他可选的显示设备和输入设备也可以使用。

离心机10的操作条件的输入的信息被传送到控制单元27。控制单元27执行电动马达15的旋转控制，通过压缩机23执行转子室13温度控制，以及基于先前储存在存储器中的操作条件以及附接到旋转轴16的转子14的信息将各种信息项显示在操作显示区域29中。这种离心机10的整个控制通过软件执行存储在微型电脑存储器中的程序被执行。注意，离心机10的控制不限于这里描述这些控制。

图3是前视图，示出了操作显示区域29的显示屏幕的例子，其中在离心处理过程中的显示屏被示出。如图所示，用于显示被使用者设定的转子的转速的设定转速显示区域31a，以及用于在离心过程中显示实际转速的转速显示区域31b被设置到操作显示区域29。用于显示离心机的设定操作时间的设定操作时间显示区域32a，以及用于显示在离心处理过程中剩余的操作时间的剩余操作时间显示区域32b被设置到操作显示区域29。用于显示设定转子温度的设定值的设定温度显示区域33a，以及用于显示转子14温度的温度显示区域33b被设置到操作显示区域29，转子14的温度由经由温度传感器28检测到的转子室13的检测温度估计得到。此外,用于显示通过附接到旋转轴16的转子识别器检测到的转子类型的转子显示区域34，以及用于显示由用户来输入减速模式的减速模式显示单位35被设置到操作显示区域29。在减速模式显示单位35中显示由用户设置的内容，使得转子14执行从7000转/分钟的自由运行减速控制，如图3所示。

图4是风阻损失特征关系图，示出了转速Nr和转子14的风阻损失Q之间的关系。图5是温差特性图，示出了对于转子14的转速Nr的转子的设定温度和转子室的目标控制温度的温差ΔL的变化。

如图4所示，随着转子14的转速的增加，产生的热量，即由于通过转子14的旋转产生的与空气的摩擦热引起的转子14的风阻损失Q也增加。特别是，当以转速设定为高于具有允许极限值的风阻损失的转速操作离心机时，转子产生的热量的增加是显著的，该转速大于或等于最高转速的48%(风阻损失的值是转子的最高转速时风阻损失Q的1/8(八分之一))。如图4所示，当风阻损失Q增加时，转子本身的温度将增加，并且因此转子14和转子室13的温差ΔL将增加。因此,如图5所示，在操作过程中，转子14的转速越高，则转子室13的目标控制温度被越多地修正以明显低于转子14的设定温度。

图6A和图6B是操作模式特征图，作为比较的例子示出了转子室13的温度控制操作和现存离心机的转子14的操作模式的变化。图6A示出了从离心处理启动到结束的转子14的转速Nr和压缩机23的转速Nc随时间的变化。图6B示出了离心机从启动到结束的过程中，转子室13的温度Ta和转子14的温度Tr随时间的变化。

如图6A和图6B所示，通常，在稳定操作模式完成同时离心操作的时间ts过去之后，操作模式从稳定操作模式切换到减速停止模式。当转子14的转速Nr开始下降时，压缩机23的旋转停止，以便转子室13不被（没必要）过度冷却。因此，直到在操作模式切换到减速停止模式之后转子14被停止的时间tg，由于转子14自身的发热，转子室13的温度Ta逐渐增加超过了目标温度Ttg。然而，作为风阻损失，即热量随着转子14的转速的下降而减少，转子室13的温度Ta增加直到不可控温度T11，并且其未达到设置温度Tset。与此同时，在转子的设定温度被保持直到开始减速前的期间，当操作模式切换到减速模式时，在风阻损失下降的状态下，温和减速被执行；因此，转子14将以低于设定温度Tset的温度在转子室13维持很长一段时间。因此，由于来自于转子室13的低温的影响，转子14被过度冷却直到低于设定温度Tset的温度T10。

图7A和图7B为操作模式特征图，示出了在实施例的离心机的转子操作模式以及温度控制操作中的变化的示例。图7A示出了从离心处理的开始到结束，转子14转速Nr以及压缩机13转速Nc随时间的变化。图7B示出了从离心机的离心处理启动到结束，通过温度控制操作，转子室13的温度Ta和转子14的温度Tr的变化。

如上述描述，在执行离心处理中，使用者首先操作操作显示区域29的面板，来输入离心机的操作条件，如转子14的转速Nr、转子14的设定温度Tset、离心机的操作时间ts、转子14的类型等等，并且每一个输入设定值均显示在操作显示区域29中。当操作显示区域29的启动开关***作时，转子14被电动马达15驱动旋转，并且转子14将以稳定操作模式的输入的转速Nr旋转。当离心机的输入操作时间ts结束并且稳定模式完成时，在完成之后，操作模式被切换到减速停止模式，并且转子14逐渐减速停止。在设定减速停止模式前，预设时间（ts-t0）为停止预设模式，其中转子14的转速被设定在与稳定操作模式相同的转速Nr。

与此同时，当转子14被启动时，冷却装置20的压缩机23以图7A中所示的转速Nc被驱动，并且转子室13被冷却。在稳定操作模式中，压缩机23被驱动，使得转子室13的温度处于第一目标控制温度Ttg1，即稳定操作模式中的稳定目标温度。采用该方式，设定目标控制温度在相同的操作状态在以相同的转速Nr操作的起始阶段和结束阶段之间是不同的，并且转子室13的温度通过冷却装置20被控制。基于转子14的输入的设定温度Tset，目标控制温度Ttg1通过控制单元27来计算。根据转子14的转速Nr、类型等来设定目标控制温度Ttg1。即，如图5所示，风阻损失Q越大，转子14自身的温度越高，并且转子14与转子室13之间的温度差ΔL就越大。因此，设定自动完成，使得在操作过程中转子14的转速越高，转子室13的目标控制温度Ttg1比转子14的设定温度Tset越低。

当离心机的操作时间完成后，并且稳定操作模式剩余时间在预设停止准备时间B=(ts-t0)之内时，转子室13的温度将切换到高于第一目标控制温度Ttg1的第二目标控制温度Ttg2。在停止准备时间B内，转子14的转速Nr与稳定操作模式的转速相同。在同样的操作条件下，冷却装置20的冷却温度被设定为两种状态，即，第一目标控制温度和第二目标控制温度。用于计算第二目标控制温度Ttg2的目标控制温度Ttg1中发生的改变量通过控制单元27基于转子14的类型以及转子14的转速Nr等被计算。此外，切换到第二目标控制温度Ttg2的停止准备时间B通过控制单元27基于转子14的转速Nr、转子的设定温度Tset、转子14的类型等来计算，并且是可变化的。但是，停止准备时间B可能是一个确定的值。

在目标控制温度变化时间t0，在转子14被设定为处于减速停止模式前，当转子室13的目标控制温度切换到第二目标控制温度Ttg2时，在停止准备时间和减速停止模式中，转子室13的温度Ta升高，如实线所示，并且转子14的温度Tr降低，如另一实线所示。当转子14停止时，转子14的温度比T20要低。

如图7A和7B所示，虚线示出了图6A和6B所示现存离心机转子室13和转子14的温度变化。如图7A和7B所示，当转子14的稳定操作模式的剩余时间在停止准备时间B之内时，随着转子室13的目标控制温度增高到目标控制温度Ttg2，降低转子14的温度Tr的温度被降低且低于现存在的控制方法的温度。结果，转子14的过度冷却被抑制。用于阻止和控制过度冷却的目标控制温度的改变量（Ttg2-Ttg1）基于转子14的类型、转速等可以是变化的或为一特定值。

如上所描述，转子14的风阻损失Q随着转子14的转速的升高而升高。尤其是，当离心机10以较高转速***作以至于具有高于转子14最大转速的风阻损失几乎1/8（设定转速为最大转速的48%）的风阻损失时，风阻损失Q是显著的。因此，以风阻损失1/8作为允许风阻损失的极限值，当转子以某一转速被驱动以至于具有的风阻损失超过该允许极限值时，阻止和控制过度冷却操作模式被执行，如图7A和7B所示。

之后，一个具体实施例的温度控制过程将参考流程图8描述。首先，转子14是否旋转在步骤s30被确定。当转子14停止时，用于暂停的温度控制（步骤S40）被执行。另一方面，当在步骤s30的决定为肯定，并且转子14旋转时，操作时间是否预设被确定（步骤s31）。当操作时间被设定时，减速停止模式是否设定，即通过自由运行减速控制或者可变的减速梯度功能的缓慢减速控制（DS减速）是否设定被确定（步骤s32）。当减速停止模式（自由运行减速控制或者缓慢减速控制）被设定时，转子14的操作状态是否正处于减速状态在步骤s33被确定，并且转子14的当前设定的转速是否为具有1/8或者更大的风阻损失的转速，即风阻损失是否超过允许风阻极限值在步骤s34被确定。

当转子14的设定转速超过最大转速的48%时，基于由转子确定单元来确定的转子14的类型以及通过操作操作显示区域29输入的设定转速，开始减速之前的预设时间，即，停止准备时间B被计算和决定（步骤s35）。进一步，在步骤s36，确定目标控制温度变化量ΔT的过程被执行，并且第二目标控制温度Ttg2通过将变化量ΔT增加到上述所描述的转子室13的第一目标控制温度Ttg1来计算。然后，直到切换到减速停止模式的操作时间的剩余时间是否比预设时间短，即是否在步骤s35中确定停止准备时间B被确定（步骤s37）。当剩余时间小于预设时间时，目标控制温度变为由步骤s36（步骤38）确定的第二目标控制温度Ttg2，并且基于步骤s39中的改变的目标控制温度Ttg2，转子室13的温度被控制。

与此同时，当由步骤s31确定的操作时间没有被设定时，在步骤s32中确定减速不是自由运行或者变化减速梯度功能，即减速停止模式未被设定，并且在步骤s33中确定转子14未减速，在步骤s39中的用于旋转的转子的温度控制被执行。另外，当确定设定转速具有的风阻损失比风阻损失1/8的允许风阻损失极限值还小时，且当设定操作时间的剩余时间比由步骤s35决定的设定时间长时，在步骤s39中的用于旋转转子的温度控制被执行。

如上所描述，只有当通过转子14的类型获得风阻损失以及转子14的设定转速比允许风阻损失极限值大时，转子14的过度冷却的阻止和控制才被执行。当设定转速具有的风阻损失小于允许风阻损失极限值时，即位于图4和图5中黑点左侧示出的转速时，转子14产生的热量很小。因此，如图5所示，转子室13的目标控制温度设定为和转子14的设定温度大致相同的温度，即在该设定温度±1℃的范围内。采用这种方式，转子室13的温度被控制，以便从转子14减速之前开始维持在接近于设定温度的温度。在以具有比允许风阻损失极限值小的风阻损失的设定转速旋转和减速的过程中，转子14自身产生的热量很小，并且因此转子室13的温度与设定温度的差别不是很大。因此，当设定转速具有的风阻损失小于允许风阻损失极限值时，过度冷却的阻止和控制是不需要的。注意，当在设定转速为最大转速的48%或者更大些时，而目标控制温度已经被改变，这个值不是严格的局限于此而仅是一个象征。因此，基于实验和计算，不同的值可能被使用，并且过度冷却的阻止和控制是否被执行是根据转速率而非风阻损失率决定的。

即便是设定设定转速的例子，以转子的最大转速的48%或者更大的速度操作，作为上述实施方式的例子已经被描述，但当设定转速为转子的最大转速的80%或者更大时，过度冷却的阻止和控制被优先地执行。进一步，当设定转速为转子的最大转速的50%或者更大时，过度冷却的阻止和控制被优先地执行。进一步，当设定转速为转子的最大转速的40%或者更大时，过度冷却的阻止和控制被优先地执行。进一步，不论转子类型或者经过输入单元输入的设定转速的输入值大于或者等于预定值，过度冷却的阻止和控制均被优先地执行。

此外，仅仅根据由转子的确定单元确定的转子的类型，控制被执行，以便在设定操作时间到来之前，尤其是当转子的风阻损失被确定为很小时，第一目标控制温度改变为第二目标控制温度。进一步，当经过输入单元输入的设定温度比预定值小时（例如小于或者等于10℃），控制可能被执行，以便在设定操作时间结束前，第一目标控制温度改变为第二目标控制温度。

当设定转速比预定值大时(例如大于或等于转子14的最大转速40%)，如图4所示，由于风阻损失大Q而产生的热量很大。因此，如图5所示，稳定操作模式的目标控制温度的设定温度被设定为远离设定温度值，即目标控制温度Trg1。例如，目标控制温度Trg1设定在小于设定温度值5℃到15℃的温度。因此，转子室13的温度被控制在很大程度上不同于设定温度值Tset的低温，并且转子室的温度Ta远远小于设定温度Tset。当转子14以通过自由运行减速或者缓慢减速花费很长时间被控制的从这种状态到停止时，随着转子的转速下降，热产生的量减少；因此，保持不升高转子室13的温度的同时需要耗费很多时间来停止转子14，将引起转子14的过度冷却。根据前面所述，当转子14以高转速被驱动旋转时，该转速被设定为超过预定值直到最大转速，过度冷却的阻止和控制被执行。

如上述所描述，在附图示出的实施方式中，当花费很长时间通过***或者变化减速梯度功能从转子14以高转速旋转的状态执行缓慢减速控制时，通过仅仅由停止准备时间B设定转子室13的目标控制温度大大早于开始减速的时间，转子室13的温度能够被控制的接近于转子14的设定温度；因此，在加载在转子14中的样本的过度冷却能够被阻止。以这种方式，样本处理质量的降低被阻止。

本发明并不局限于上述实施方式，并且各种改进以及变化能够在本发明的范围内作出。例如，在实施方式中，两个目标控制温度已经被设定为根据冷却装置20的冷却能力使得设定温度在操作的减速停止模式的最终阶段以及在操作的稳定操作模式的起始阶段不同。当目标控制温度被设定为高于第二目标控制温度Ttg2，同时从稳定操作模式切换到减速停止模式时，离心机对应于目标控制温度的三个阶段。

Claims (13)

1.一种离心机，包括：

转子室，其包含样本被加载在其中的转子；

马达，其旋转驱动所述转子；

冷却单元，其冷却所述转子室的温度；

温度传感器，其检测所述转子室的温度；

输入单元，其输入转子的操作条件；以及

控制单元，其在稳定操作模式下和减速停止模式下控制所述马达，所述稳定操作模式为在经由输入单元输入的设定转速和设定时间下旋转转子，所述减速停止模式为通过在稳定操作模式结束后减速停止所述转子，

其特征在于，所述控制单元控制所述冷却单元,以便，当设定的转速高于或等于预定值时,所述转子室的目标控制温度在所述转子开始减速之前被从第一目标控制温度设定到高于第一目标控制温度的第二目标控制温度。

2.根据权利要求1所述的离心机,

其中，由所述控制单元引起的目标控制温度的改变只有在所述输入单元输入的设定温度低于或等于预定值时执行。

3.根据权利要求1所述的离心机,

其中,当设定的转速为最高转速的40％或更高时,所述第一目标控制温度改变为所述第二目标控制温度。

4.根据权利要求1所述的离心机,

其中，所述冷却单元包括压缩机,所述压缩机压缩从冷却管流出的冷却介质，所述冷却介质在所述冷却管内循环,并且所述冷却单元通过改变所述压缩机的转速来控制所述转子的温度。

5.根据权利要求1所述的离心机,

其中，所述冷却单元包括冷却介质在其内循环的冷却管；以及循环管，所述循环管将从所述冷却管的流出端口流出的冷却介质通过压缩机送回到所述冷却管的流入端口，绕过所述压缩机的旁通管被设置到所述循环管，并且所述转子室的温度通过调节所述旁通管的流量来控制。

6.根据权利要求1所述的离心机,

其中，所述马达的旋转轴具有用于识别附接到旋转轴的转子的类型的转子识别器,并且当从转子的类型和转子的转速计算出来的风阻损失大于或等于关于转子的最大转速的风阻损失的允许风阻损失极限值时,所述转子室的温度被设定在所述第二目标控制温度。

7.根据权利要求1所述的离心机,

当所述转子以等于极限转速的旋转速度被驱动时，所述转子室的温度被设定为所述第二目标控制温度。

8.根据权利要求1所述的离心机,

其中,基于所述转子的类型和所述转子的转速,计算所述第一目标控制温度切换到所述第二目控制温度的停止准备时间和所述第二目标控制温度。

9.根据权利要求1所述的离心机,

其中，所述马达的旋转轴具有用于识别附接到旋转轴的转子类型的转子识别器,并且当所述转子的设定转速高于或等于预定值时，基于类型和设定转速所述转子室的温度被设定为第二目标控制温度。

10.一种离心机，包括：

转子室，其包含样本被加载在其中的转子；

马达，其旋转驱动所述转子:

冷却单元，其冷却所述转子室的温度；

温度传感器，其检测所述转子室的温度；

输入单元，其输入转子的操作条件；以及

控制单元，其在稳定操作模式下和减速停止模式下控制所述马达，所述稳定操作模式为在经由输入单元输入的设定转速和设定时间下旋转转子；所述减速停止模式为通过在稳定操作模式结束后减速停止所述转子，其特征在于，当设定的转速高于或等于预定值时，所述控制单元设定所述转子室的冷却温度为在恒定转速下操作的初始阶段和最终阶段之间是不同的。

11.一种离心机，包括：

转子室，其包含样本被加载在其中的转子；

马达，其旋转驱动所述转子:

冷却单元，其冷却所述转子室的温度；

温度传感器，其检测所述转子室的温度；

输入单元，其输入转子的操作条件；以及

控制单元，其在稳定操作模式下和减速停止模式下控制所述马达，所述稳定操作模式为在经由输入单元输入的设定转速和设定时间下旋转转子；所述减速停止模式为通过在稳定操作模式结束后减速停止所述转子，

其特征在于，所述控制单元控制所述冷却单元以便所述转子室的目标控制温度在所述马达开始减速之前，依据通过转子确定单元确定的转子类型，从第一目标控制温度被设定在高于第一目标控制温度的第二目标控制温度。

12.根据权利要求11所述的离心机,

其中,当所述输入单元输入的设定转速被确定为所述转子的最高转速的40％或更多时，所述目标控制温度改变。

13.根据权利要求11所述的离心机,

其中，当所述转子确定单元确定所述转子的风阻损失很小，并且减速控制为自由运行减速控制或缓慢减速控制时，所述控制单元改变所述目标控制温度。