JP2010131585A - Centrifuge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、サンプルがセットされたロータを高速で回転する遠心分離機に関し、特に、起動されたロータの加速又は減速に要する時間を使用者が容易に識別できるようにした遠心分離機に関する。 The present invention relates to a centrifuge that rotates a rotor on which a sample is set at high speed, and more particularly, to a centrifuge that allows a user to easily identify the time required to accelerate or decelerate a started rotor.
医学、薬学、遺伝子工学等の分野で遠心分離機が広く使用されている。一般に、最高回転速度が10,000から30,000rpm程度で回転する遠心分離機は、ロータを回転するための回転室内が大気圧の状態で運転されることが多い。この場合、ロータの回転中に発生する空気とロータとの摩擦熱が大きくなり、試料の温度が上昇してしまう恐れがあるため、遠心分離機に冷媒やペルチェ素子等を使用した冷蔵機等の冷却装置を実装することが多い。この種の遠心分離機においては、分離するサンプル(試料)に合わせて使用者が回転速度、運転時間(分離時間)、保持温度(設定温度)等の運転条件をパネル操作部から設定する。 Centrifuges are widely used in fields such as medicine, pharmacy, and genetic engineering. In general, a centrifuge that rotates at a maximum rotational speed of about 10,000 to 30,000 rpm is often operated in a state where the rotation chamber for rotating the rotor is at atmospheric pressure. In this case, the frictional heat between the air and the rotor generated during the rotation of the rotor increases, and the temperature of the sample may rise. Therefore, a refrigerator such as a refrigerator that uses a refrigerant or a Peltier element for the centrifuge A cooling device is often mounted. In this type of centrifuge, the user sets operation conditions such as rotation speed, operation time (separation time), and holding temperature (set temperature) from the panel operation unit in accordance with the sample to be separated.
そして、サンプルが挿入されたロータを回転室にセットし、ドアを閉めて操作部のスタートスイッチを押すことによってロータの回転が開始される。ロータが加速され、設定された回転速度に到達すると、その回転速度で定速運転をする。ロータが定速運転を続けて設定された運転時間が経過すると、ロータの回転が減速され、ロータが停止する。その後、使用者はドアを開けて、ロータを取り出して、分離されたサンプルをロータから取り出す。 Then, the rotor into which the sample is inserted is set in the rotation chamber, the door is closed, and the start switch of the operation unit is pressed to start the rotation of the rotor. When the rotor is accelerated and reaches the set rotational speed, the rotor is operated at a constant speed at the rotational speed. When the set operating time elapses after the rotor continues to operate at a constant speed, the rotation of the rotor is decelerated and the rotor stops. Thereafter, the user opens the door, removes the rotor, and removes the separated sample from the rotor.
このような一連の遠心分離作業において、ロータの回転開始時から停止時まで、使用者がずっと遠心分離機の前にいて、運転状況を監視するというのは現実的ではない。遠心分離時間は、数分から数時間、あるいは、数十時間に及ぶ場合が有るからである。従って、作業者は、遠心分離のスタートスイッチを押して、ロータを設定された回転速度まで加速させ、ロータが一定の回転速度に到達したことを確認してから、離席したり、別の作業を行ったり、次の遠心分離を行うための準備作業に取り掛かったりすることが多い。これは、加減速をすることなく一定の回転速度で回転するロータは、安定して回ることがほとんどであるからである。 In such a series of centrifugal separation operations, it is not realistic for the user to stay in front of the centrifugal separator from the start to the end of rotation of the rotor and to monitor the operation status. This is because the centrifugation time may range from several minutes to several hours or tens of hours. Therefore, the operator presses the centrifuge start switch to accelerate the rotor to the set rotational speed, confirms that the rotor has reached a certain rotational speed, and then leaves the seat or performs another work. Often, this is done, or preparation work for the next centrifugation is started. This is because a rotor that rotates at a constant rotational speed without accelerating or decelerating almost always rotates stably.
遠心分離機が設定された運転時間が経過してロータの運転が停止した時は、停止ブザーや停止メロディが鳴るように構成されている。しかし、使用者が遠心分離機の近くにいれば停止したことを容易に認識できるが、離れた場所にいる場合はブザーやメロディが聞こえないので、使用者はロータが加速して定速運転状態になってから離席し、設定された運転時間経過後に遠心分離機のところに戻るようにする。この戻るタイミングは、設定された運転時間を元にしても良いし、特許文献1のように遠心分離機の残り運転時間が表示器などに表示される場合は、その時間を参考にすると良い。尚、運転時間経過直前に戻った場合ロータが停止しておらず、まだ回転中の場合もある。その場合は、ロータが減速状態に移行してから停止するまでの間、遠心分離機の使用者は、サンプルを直ぐに取り出したいため、遠心分離機の前で待つことが多い。 When the operation time set for the centrifuge elapses and the operation of the rotor is stopped, a stop buzzer or a stop melody is sounded. However, if the user is near the centrifuge, he can easily recognize that it has stopped, but if he is away, he will not hear a buzzer or melody. Then, leave the seat and return to the centrifuge after the set operating time. This return timing may be based on the set operation time. When the remaining operation time of the centrifuge is displayed on a display unit or the like as in Patent Document 1, the time may be referred to. In addition, when it returns just before driving | running time elapses, the rotor has not stopped and it may still be rotating. In that case, the user of the centrifuge often waits in front of the centrifuge because it wants to take out the sample immediately after the rotor shifts to the deceleration state and stops.
遠心分離機は、分離するサンプルや分離条件により多種のロータから最適なロータを選択し、運転条件を変えて運転する。ロータは、軽く小さいロータ(慣性モーメントが小さい)から重く大きいロータ(慣性モーメントが大きい)まで多種あるため、使用するロータにより設定回転速度までの加速時間や、設定回転速度から停止するまでの減速時間が異なる。当然ながら慣性モーメントが小さいロータは加速、減速時間が短く、慣性モーメントが大きいロータは加速、減速時間が長くなり、例えば、加速・減速時間に20分以上かかる大型ロータもある。 The centrifuge is operated by selecting an optimum rotor from a variety of rotors according to the sample to be separated and the separation conditions, and changing the operation conditions. There are many types of rotors, from light and small rotors (small moment of inertia) to heavy and large rotors (large moment of inertia). Depending on the rotor used, the acceleration time to the set speed and the deceleration time to stop from the set speed Is different. Naturally, a rotor with a small moment of inertia has a short acceleration / deceleration time, and a rotor with a large moment of inertia has a long acceleration / deceleration time. For example, there is a large rotor that takes 20 minutes or more to accelerate / decelerate.
さらに同一のロータを用いる場合であっても、セットされるサンプル量の違いにより、設定回転速度に整定するまでの加速時間や、設定回転速度から停止するまでの減速時間が異なる。特許文献1の技術においては、遠心分離機の残り運転時間(一定回転で回転させる運転時間)は表示されるものの減速に要する時間は表示されない。従って、遠心分離機の使用者は加速時間と減速時間を過去の運転実績から予測しなければならないが、多くの使用者は、加速時間や減速時間の実績を正確に把握していないため、いつ設定回転速度に整定するのか、停止(減速)時にいつ停止するのか判らないまま漫然と遠心分離機の前に立ち無駄な時間が生じることがあった。 Furthermore, even when the same rotor is used, the acceleration time until set rotational speed and the deceleration time until stopping from the set rotational speed differ depending on the amount of sample set. In the technique of Patent Document 1, although the remaining operation time of the centrifuge (operation time for rotating at a constant rotation) is displayed, the time required for deceleration is not displayed. Therefore, users of centrifuges must predict acceleration and deceleration times from past operating results, but many users do not know the results of acceleration and deceleration times accurately, so when There was a case where a wasteful time was generated in front of the centrifuge without knowing when to set the rotation speed or when to stop (deceleration).
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、加速中のロータが設定回転速度へ到達するまでの加速時間と、減速中のロータが停止するまでの減速時間を通知する手段を備えた遠心分離機を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above background, and its purpose is to provide means for notifying the acceleration time until the accelerating rotor reaches the set rotational speed and the deceleration time until the decelerating rotor stops. It is in providing the centrifuge provided.
本発明の他の目的は、加速中のロータが設定回転速度へ到達する時刻と、減速中のロータが停止する時刻を通知する手段を備えた遠心分離機を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a centrifuge provided with means for notifying the time when the accelerating rotor reaches the set rotational speed and the time when the decelerating rotor stops.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。 Of the inventions disclosed in the present application, typical features will be described as follows.
本発明の一つの特徴によれば、試料を保持するロータを回転させる駆動部と、ロータの回転を制御する制御部と、情報を表示すると共に使用者からの入力を受け付ける入出力部を有し、入力された設定回転速度でロータを回転させる遠心分離機において、ロータの回転時に、現在の状態からロータの回転が設定回転速度に加速して到達するまでの第1の時間情報を入出力部に表示するようにした。ここで、第1の時間情報は、ロータが設定回転速度に到達するまでの所要時間、又は、設定回転速度に到達する到達時刻である。整定までの時間又は整定する時刻は、切替ボタンによっていずれかの表示に切り替えても良いし、同時に両方を表示しても良い。 According to one aspect of the present invention, a drive unit that rotates a rotor that holds a sample, a control unit that controls rotation of the rotor, and an input / output unit that displays information and receives input from a user. In the centrifuge for rotating the rotor at the inputted set rotational speed, when the rotor is rotated, the first time information from the current state until the rotor speed reaches the set rotational speed is reached by the input / output unit To be displayed. Here, the first time information is a time required for the rotor to reach the set rotational speed, or an arrival time at which the rotor reaches the set rotational speed. The time until settling or the settling time may be switched to either display by a switching button, or both may be displayed simultaneously.
本発明の他の特徴によれば、制御部は、ロータの種類毎の所要加速時間をあらかじめ記憶しておき、駆動部に装着されたロータを識別して、識別されたロータに該当する所要加速時間を読み出して第1の時間情報を算出する。また、制御部は、ロータの回転上昇勾配パターンをあらかじめ複数記憶しておき、ロータの回転時の回転上昇から該当する回転上昇勾配を選択し、回転上昇勾配を用いて第1の時間情報を算出する。 According to another aspect of the invention, the control unit stores in advance the required acceleration time for each type of rotor, identifies the rotor mounted on the drive unit, and the required acceleration corresponding to the identified rotor. The time is read to calculate first time information. In addition, the control unit stores a plurality of rotor rotation increase gradient patterns in advance, selects a corresponding rotation increase gradient from the rotation increase during rotation of the rotor, and calculates first time information using the rotation increase gradient. To do.
本発明のさらに他の特徴によれば、ロータの回転減速時に、ロータの回転が停止するまでの第2の時間情報を入出力部に表示する。第2の時間情報は、ロータの回転が停止に到達するまでの所要時間、又は、ロータの回転が停止に到達する到達時刻である。 According to still another feature of the present invention, the second time information until the rotation of the rotor stops is displayed on the input / output unit when the rotation of the rotor is decelerated. The second time information is a required time until the rotation of the rotor reaches the stop, or an arrival time when the rotation of the rotor reaches the stop.
本発明のさらに他の特徴によれば、試料を保持するロータを回転させる駆動部と、ロータの回転を制御する制御部と、情報を表示すると共に使用者からの入力を受け付ける入出力部と、ロータを収容するロータ室を減圧する減圧手段を有し、入力された設定回転速度でロータを回転させる遠心分離機において、ロータの回転加速時に、ロータの回転が設定回転速度に到達するまでの第3の時間情報を入出力部に表示するように構成した。第3の時間情報は、減圧されて高速にて回転する遠心分離機における、ロータの整定までに要する時間であって、この時間は、ロータ室の減圧が完了するまでの時間と、減圧が完了した後にロータの回転が設定回転速度まで加速される時間を考慮して算出される。第3の時間情報は、所定時間毎(例えば1分ごと)に計算されて、入出力部に表示される。 According to still another aspect of the present invention, a drive unit that rotates a rotor that holds a sample, a control unit that controls rotation of the rotor, an input / output unit that displays information and receives input from a user, In a centrifuge having a decompression means for decompressing a rotor chamber containing the rotor and rotating the rotor at an input set rotational speed, the rotation until the rotation of the rotor reaches the set rotational speed when the rotor is accelerated. 3 time information is displayed on the input / output unit. The third time information is the time required for the rotor to settle in a centrifuge that is depressurized and rotates at high speed. This time is the time until the decompression of the rotor chamber is completed and the decompression is completed. After that, it is calculated in consideration of the time during which the rotation of the rotor is accelerated to the set rotational speed. The third time information is calculated every predetermined time (for example, every minute) and displayed on the input / output unit.
請求項1の発明によれば、ロータの回転時に、ロータの回転が設定回転速度に加速して到達するまでの第1の時間情報を入出力部に表示するので、分離するサンプルや分離条件によるロータの種類や、設定回転速度の運転条件の違いにより異なる加速時間が入出力部に表示されるので、使用者に便宜を与え使い勝手のよい遠心分離機を提供できる。 According to the first aspect of the present invention, when the rotor rotates, the first time information until the rotation of the rotor is accelerated to reach the set rotational speed is displayed on the input / output unit. Different acceleration times are displayed in the input / output unit depending on the type of rotor and the operating conditions of the set rotational speed, so that a centrifuge that is convenient for the user and easy to use can be provided.
請求項2の発明によれば、第1の時間情報は、ロータが設定回転速度に到達するまでの所要時間であるので、ロータの回転開始時又は加速中に、使用者は、あとどのくらいの時間で整定するかを即座に知ることができる。 According to the invention of claim 2, since the first time information is a time required for the rotor to reach the set rotational speed, the remaining time for the user at the start of the rotation of the rotor or during the acceleration. You can immediately know whether to settle.
請求項3の発明によれば、第1の時間情報は、ロータが設定回転速度に到達する到達時刻であるので、使用者は、ロータがいつ整定するかを即座に知ることができる。 According to the invention of claim 3, since the first time information is the arrival time at which the rotor reaches the set rotational speed, the user can immediately know when the rotor is set.
請求項4の発明によれば、制御部は、ロータの種類毎の所要加速時間をあらかじめ記憶しておき、駆動部に装着されたロータを識別して、識別されたロータに該当する所要加速時間を読み出して第1の時間情報を算出するので、使用者は、ロータの種類に応じた正確な加速時間を知ることができる。 According to invention of Claim 4, the control part memorize | stores the required acceleration time for every kind of rotor beforehand, identifies the rotor with which the drive part was mounted | worn, and the required acceleration time applicable to the identified rotor Is read and the first time information is calculated, the user can know the exact acceleration time according to the type of the rotor.
請求項5の発明によれば、制御部は、ロータの回転上昇勾配パターンをあらかじめ複数記憶しておき、ロータの回転時の回転上昇から該当する回転上昇勾配を選択し、回転上昇勾配を用いて第1の時間情報を算出するので、分離するサンプルの充填状況等が異なっても使用者は正確な加速時間を知ることができる。 According to the invention of claim 5, the control unit stores a plurality of rotation increase gradient patterns of the rotor in advance, selects a corresponding rotation increase gradient from the rotation increase during rotation of the rotor, and uses the rotation increase gradient. Since the first time information is calculated, the user can know the accurate acceleration time even if the filling conditions of the sample to be separated differ.
請求項6の発明によれば、入出力部に、整定までの時間又は整定する時刻のいずれかの表示に切り替えるための切替ボタンを設けたので、使用者は、整定までの時間又は整定する時刻のいずれか好きな方を表示することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, since the input / output unit is provided with the switching button for switching to the display of either the time until settling or the time for settling, the user can set the time until settling or the time for settling. Whichever you like can be displayed.
請求項7の発明によれば、ロータの回転減速時に、ロータの回転が停止するまでの第2の時間情報を入出力部に表示するので、使用者はいつロータの回転が停止するかを容易に知ることができ、使い勝手のよい遠心分離機を提供できる。 According to the seventh aspect of the present invention, when the rotation of the rotor is decelerated, the second time information until the rotation of the rotor stops is displayed on the input / output unit, so that the user can easily determine when the rotation of the rotor stops. It is possible to provide an easy-to-use centrifuge.
請求項8の発明によれば、第2の時間情報は、ロータの回転が停止に到達するまでの所要時間であるので、ロータの回転停止時又は減速中に、使用者は、あとどのくらいの時間で停止するかを即座に知ることができる。 According to the eighth aspect of the invention, since the second time information is a time required until the rotation of the rotor reaches the stop, how much time is left by the user when the rotation of the rotor is stopped or during deceleration. You can know immediately whether to stop at.
請求項9の発明によれば、第2の時間情報は、ロータの回転が停止に到達するまでの所要時間であるので、ロータの回転停止時又は減速中に、使用者は、いつロータが停止するかを即座に知ることができる。 According to the ninth aspect of the present invention, since the second time information is a time required until the rotation of the rotor reaches the stop, the rotor stops when the rotation of the rotor stops or during deceleration. You can know immediately what to do.
請求項10の発明によれば、減圧した状態でロータを回転させる真空ポンプ付きの遠心分離機において、ロータの回転加速時に、ロータの回転が設定回転速度に到達するまでの第3の時間情報を入出力部に表示するので、所定の真空度に到達するまでの時間のばらつきや、設定回転速度の運転条件の違いにより異なる加速時間を考慮した加速時間が入出力部に表示されるので、使用者は正確な整定時間を知ることができ、使い勝手の良い遠心分離機を提供できる。 According to the invention of claim 10, in the centrifugal separator with a vacuum pump that rotates the rotor in a decompressed state, the third time information until the rotation of the rotor reaches the set rotational speed is obtained at the time of the rotation acceleration of the rotor. Since it is displayed on the input / output unit, the acceleration time is displayed on the input / output unit considering the different acceleration times due to variations in the time to reach the specified vacuum level and differences in operating conditions of the set rotation speed. The person who knows the exact settling time can provide an easy-to-use centrifuge.
請求項11の発明によれば、第3の時間情報は、ロータ室の減圧が完了するまでの時間と、減圧が完了した後にロータの回転が設定回転速度まで加速される時間を考慮して算出されるので、減圧した状態でロータを回転させる真空ポンプ付きの遠心分離機において正確な加速時間を予測して表示することができる。 According to the invention of claim 11, the third time information is calculated in consideration of the time until the decompression of the rotor chamber is completed and the time during which the rotation of the rotor is accelerated to the set rotational speed after the decompression is completed. Therefore, an accurate acceleration time can be predicted and displayed in a centrifuge with a vacuum pump that rotates the rotor in a decompressed state.
請求項12の発明によれば、ロータ室の気圧が所定値より大きい場合ロータを制限された回転数で回転させ、ロータ室の気圧が所定値以下になったらロータを制限された回転数から設定回転速度まで加速させるので、ロータ室の減圧が完了する前にロータを高速で回転させることが無く、風損による試料の温度上昇を防止することができる。 According to the invention of claim 12, when the atmospheric pressure in the rotor chamber is larger than a predetermined value, the rotor is rotated at a limited number of revolutions, and when the atmospheric pressure in the rotor chamber falls below a predetermined value, the rotor is set from the limited number of revolutions. Since the rotation speed is accelerated, the rotor is not rotated at high speed before the decompression of the rotor chamber is completed, and the temperature rise of the sample due to windage can be prevented.
請求項13の発明によれば、第3の時間情報は、ロータが設定回転速度に到達するまでの所要時間であるので、ロータの回転開始時又は加速中に、使用者は、あとどのくらいの時間で整定するかを即座に知ることができる。 According to the invention of claim 13, since the third time information is a time required until the rotor reaches the set rotational speed, the remaining time for the user at the start of the rotation of the rotor or during the acceleration. You can immediately know whether to settle.
請求項14の発明によれば、第3の時間情報は、ロータが設定回転速度に到達する到達時刻であるので、使用者は、ロータがいつ整定するかを即座に知ることができる。 According to the fourteenth aspect of the invention, since the third time information is an arrival time at which the rotor reaches the set rotational speed, the user can immediately know when the rotor is set.
請求項15の発明によれば、第3の時間情報は所定時間毎に計算されて、入出力部に所定時間毎に更新表示されるので、精度の高い予測時間を表示することができる。 According to the fifteenth aspect of the present invention, the third time information is calculated every predetermined time and is updated and displayed on the input / output unit every predetermined time, so that it is possible to display a highly accurate predicted time.
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。 The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the following description and drawings.
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the same portions are denoted by the same reference numerals, and repeated description is omitted.
先ず、図1を用いて本発明に係る遠心分離機の基本構成を説明する。図1は遠心分離機の断面図であり、ドアを閉じた状態を示す。遠心分離機1の筐体の上部には、使用者が操作して情報を入力し、必要な情報を表示するための操作・表示部8が設けられる。操作・表示部8としては、例えばタッチパネル式の液晶ディスプレイ(LCD)装置を用いると好ましいが、任意の表示装置や入力装置を用いても良い。 First, the basic configuration of the centrifuge according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a cross-sectional view of a centrifuge, showing a state in which a door is closed. An operation / display unit 8 is provided on the upper part of the casing of the centrifuge 1 to allow the user to input information and display necessary information. For example, a touch panel type liquid crystal display (LCD) device is preferably used as the operation / display unit 8, but any display device or input device may be used.
遠心分離機1の内部には、ロータ3を収容するための回転室5が設置される。ロータ3には、試料を入れるサンプルチューブ等を挿入するための孔(図示せず)が複数形成される。回転室5は、その上面開口部がドア7によって開閉可能に構成され、ドア7を開けることにより、回転室5の内部に、遠心分離されるサンプルを収納するロータ3を装着或いは脱着できる。回転室5には、その内部を所望の低温に保つために冷却装置9が設けられる。回転室5の温度は、回転室内に設置された温度を測定するための温度センサ11の出力を用いて、制御部6により制御される。尚、温度センサ11はロータ3内に収納されているサンプル温度と同じ温度を検出できるように調整されると好ましい。 Inside the centrifuge 1, a rotating chamber 5 for housing the rotor 3 is installed. The rotor 3 is formed with a plurality of holes (not shown) for inserting a sample tube or the like for inserting a sample. The rotation chamber 5 is configured such that its upper surface opening can be opened and closed by a door 7, and by opening the door 7, the rotor 3 for storing a sample to be centrifuged can be attached to or detached from the rotation chamber 5. The rotating chamber 5 is provided with a cooling device 9 in order to keep the inside at a desired low temperature. The temperature of the rotating chamber 5 is controlled by the control unit 6 using the output of the temperature sensor 11 for measuring the temperature installed in the rotating chamber. The temperature sensor 11 is preferably adjusted so as to detect the same temperature as the sample temperature stored in the rotor 3.
制御部6は、図示しないマイクロコンピュータ、揮発性及び不揮発性の記憶メモリを含み、信号線により温度センサ11、ドア開閉検出センサ12等の出力信号を入力し、駆動部4の回転制御、冷却装置9のON/OFF制御、操作・表示部13への情報の表示及び入力データの取得等、遠心分離機1の全体の制御を行う。これらの全体制御は、プログラムをマイクロコンピュータで実行することによりソフトウェア的に制御することができるが、本発明はこれに限定されるものではない。 The control unit 6 includes a microcomputer (not shown), volatile and non-volatile storage memories, inputs output signals from the temperature sensor 11 and the door opening / closing detection sensor 12 through signal lines, and controls the rotation of the drive unit 4 and a cooling device. 9 performs overall control of the centrifuge 1 such as ON / OFF control 9, display of information on the operation / display unit 13, and acquisition of input data. These overall controls can be controlled by software by executing a program by a microcomputer, but the present invention is not limited to this.
制御部6は、前記操作部のタッチパネルで設定される運転条件(回転速度、運転時間、設定温度、運転ロータ)を受け取り、制御部6内の記憶装置にあらかじめ記憶される運転条件や装着されたロータ情報の情報を用いて、駆動部4の回転制御、冷却装置9における温度制御、及び、操作・表示部への各種情報の表示を行う。これら制御部6の制御は、記憶手段に格納されたプログラムをマイクロコンピュータが実行することにより行うことができる。制御部6には時計機能が内蔵され、制御部6は時計機能を用いて操作・表示部8に現在時刻を表示したり、運転に際する時間の管理を行う。 The control unit 6 receives the operation conditions (rotation speed, operation time, set temperature, operation rotor) set on the touch panel of the operation unit, and the operation conditions stored in advance in the storage device in the control unit 6 are attached. Using the information of the rotor information, rotation control of the drive unit 4, temperature control in the cooling device 9, and display of various information on the operation / display unit are performed. Control of these control parts 6 can be performed by a microcomputer executing the program stored in the memory | storage means. The control unit 6 has a built-in clock function, and the control unit 6 displays the current time on the operation / display unit 8 using the clock function and manages the time for driving.
回転室5の下部には、回転室5の内外を連通する貫通孔が設けられ、駆動部4から延びる回転軸が貫通孔を貫通し、回転軸の先端にロータ3が取り付けられる。駆動部4は、例えば電気モータを含んで構成され、電気モータの回転は制御部6によって制御される。本実施例では、電気モータの回転数は、例えば最大150,000rpmまでの任意の回転数であり、電気モータの出力軸に直接取り付けられるロータ3を同速度で回転させる。制御部6は、さらに、温度センサ11で検出された温度を用いて、操作・表示部8で設定された温度(設定温度)になるように冷却装置9に含まれる冷却機をオン/オフ制御する。尚、図示されていないが、回転室5に配管を通じて真空ポンプ接続するように配置し、ロータ3を運転する場合は回転室5を減圧するように制御部6で制御しても良い。 A through hole that communicates the inside and the outside of the rotation chamber 5 is provided in the lower portion of the rotation chamber 5. A rotation shaft extending from the drive unit 4 passes through the through hole, and the rotor 3 is attached to the tip of the rotation shaft. The drive unit 4 includes, for example, an electric motor, and the rotation of the electric motor is controlled by the control unit 6. In the present embodiment, the rotation speed of the electric motor is an arbitrary rotation speed, for example, up to 150,000 rpm, and the rotor 3 directly attached to the output shaft of the electric motor is rotated at the same speed. The control unit 6 further uses the temperature detected by the temperature sensor 11 to turn on / off the cooler included in the cooling device 9 so that the temperature (set temperature) set by the operation / display unit 8 is reached. To do. Although not shown in the drawings, the rotary chamber 5 may be connected to a vacuum pump through a pipe, and when the rotor 3 is operated, the rotary chamber 5 may be controlled by the controller 6 so that the pressure is reduced.
次に、図2を用いて、表示・操作部8に表示される操作画面を説明する。図2は、遠心分離機1の運転条件を設定した直後(スタートボタンを押す前)の表示・操作部8における画面表示を示す図である。表示画面100は、主に、遠心分離機1の運転状態と運転条件(設定値)を表示するもので、その画面中には、遠心分離機の運転条件である回転速度表示領域101、時間表示領域104、温度表示領域107が設けられる。これら領域の周囲には、回転室5にセットされたロータの種類を表す運転ロータ110、遠心分離動作の開始を指示するためのスタートボタン130、遠心分離動作の中断又は駆動部4の回転停止を指示するためのストップボタン131が表示される。 Next, an operation screen displayed on the display / operation unit 8 will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram showing a screen display in the display / operation unit 8 immediately after setting the operating conditions of the centrifuge 1 (before pressing the start button). The display screen 100 mainly displays the operating state and operating conditions (set values) of the centrifuge 1, and the screen displays a rotation speed display area 101 that is the operating conditions of the centrifuge, and a time display. An area 104 and a temperature display area 107 are provided. Around these areas, there are an operating rotor 110 representing the type of rotor set in the rotating chamber 5, a start button 130 for instructing the start of the centrifugal separation operation, interruption of the centrifugal separation operation or rotation stop of the drive unit 4. A stop button 131 for instructing is displayed.
回転速度表示領域101の中央の大きな数字“0”は、ロータ3の現在の回転速度102を示し、下線部で区切られた下段(小さな文字)は設定回転速度103を示す。図2の例では遠心分離を行うための設定回転速度として、毎分12000回転(rpm)がセットされている。作業者が回転速度表示領域101の枠内を指でタッチすると、テンキー画面(図示せず)がポップアップ表示されるので、使用者はテンキーを操作することにより回転速度を設定できる。 The large number “0” in the center of the rotation speed display area 101 indicates the current rotation speed 102 of the rotor 3, and the lower row (small characters) separated by the underline portion indicates the set rotation speed 103. In the example of FIG. 2, 12000 revolutions per minute (rpm) is set as the set rotational speed for performing centrifugation. When the operator touches the inside of the frame of the rotation speed display area 101 with a finger, a numeric keypad screen (not shown) pops up, so that the user can set the rotation speed by operating the numeric keypad.
時間表示領域104の中央の大きな数字は、ロータ3を設定回転速度103で実際に運転された運転時間(経過時間)105であり、時、分の単位で表示される。図2では遠心分離を行う前の状態であってロータ3はまだ回転していないので、運転時間105は0時間00分になっている。運転時間105は、制御部6のマイコンに含まれるタイマー機能を用いて自動的にカウントされ、表示される。下線部で区切られた下段(小さな文字)は、遠心分離を行う設定運転時間106であり、図2の例では遠心分離を行うための時間として、5時間00分が設定された状態を示している。回転速度表示領域101と同様に、作業者が指で時間表示領域104の枠内をタッチすると、テンキー画面(図示せず)がポップアップ表示され、使用者がテンキーを操作することにより運転時間を設定できる。 A large number in the center of the time display area 104 is an operation time (elapsed time) 105 in which the rotor 3 is actually operated at the set rotational speed 103, and is displayed in units of hours and minutes. In FIG. 2, since the rotor 3 is not yet rotated in a state before centrifugal separation, the operation time 105 is 0 hour 00 minutes. The operation time 105 is automatically counted and displayed using a timer function included in the microcomputer of the control unit 6. The lower part (small characters) delimited by the underlined portion is the set operation time 106 for performing the centrifugation, and in the example of FIG. 2, a state in which 5:00 minutes is set as the time for performing the centrifugation is shown. Yes. Similar to the rotation speed display area 101, when the operator touches the frame of the time display area 104 with a finger, a numeric keypad screen (not shown) pops up and the operation time is set by the user operating the numeric keypad. it can.
温度表示領域107の中央の大きな文字は、回転室5の内部のロータ温度108であり、下線部の下段(小さな文字)が、遠心分離を行う際に保持すべきロータ3の設定温度109である。図2では、現在のロータ温度108が5.2℃であり、設定された設定温度が4.0℃であることを示している。回転速度表示領域101と同様に、作業者が指で温度表示領域107の枠内をタッチすると、テンキー画面(図示せず)がポップアップ表示され、使用者がテンキーを操作することにより運転時間を設定できる。 The large character at the center of the temperature display area 107 is the rotor temperature 108 inside the rotating chamber 5, and the lower part (small character) of the underlined portion is the set temperature 109 of the rotor 3 that should be maintained when performing centrifugation. . FIG. 2 shows that the current rotor temperature 108 is 5.2 ° C., and the set temperature is 4.0 ° C. As with the rotation speed display area 101, when the operator touches the frame of the temperature display area 107 with a finger, a numeric keypad screen (not shown) pops up, and the operation time is set by the user operating the numeric keypad. it can.
SPEED/RCFボタン112は、回転速度表示領域にロータ3の回転速度(SPEED)を表示するか、遠心加速度(RCF)の表示をするかの表示切替ボタンあり、SPEED/RCFボタン112をタッチする毎に回転速度表示領域101における表示が、回転速度から遠心加速度の表示に、また遠心加速度から回転速度の表示に切り替わる。USER113は、遠心分離機1を使用するユーザ名の表示であり、図2の例では、使用者のイニシャルとして“HK”が表示されている。このユーザ名は、図示しないユーザリスト画面から選択して設定したり、または操作・表示部8にポップアップ表示されるキーボード(図示せず)から入力することができる。画面100の右上には、現在日時150が表示される。 The SPEED / RCF button 112 is a display switching button for displaying the rotational speed (SPEED) of the rotor 3 or the centrifugal acceleration (RCF) in the rotational speed display area, and every time the SPEED / RCF button 112 is touched. In addition, the display in the rotation speed display area 101 is switched from the rotation speed to the display of the centrifugal acceleration, and from the centrifugal acceleration to the display of the rotation speed. USER 113 is a display of the name of the user who uses the centrifuge 1, and “HK” is displayed as the user's initial in the example of FIG. 2. This user name can be selected and set from a user list screen (not shown), or can be input from a keyboard (not shown) pop-up displayed on the operation / display unit 8. The current date and time 150 is displayed on the upper right of the screen 100.
運転ロータ110は、運転するロータ3の型名の表示であり、図2ではロータ3の型番である“P120AT”が表示される。ロータ3の設定は、使用者がロータ110の部分をタッチして、図示しないロータ一覧画面が表示させて、その一覧中から選択するように構成しても良いし、ロータ3自体に情報を持たせて、ロータ3が遠心分離機1にセットされたら、遠心分離機1側で自動的にロータ型番を識別するようにしても良い。ロータ型番の自動識別の方法は、ロータに光学式あるいは磁気式のバーコードを付けても良いし、その他公知の識別方法を用いれば良いので、ここでの説明は省略する。 The operation rotor 110 is a display of the model name of the rotor 3 to be operated. In FIG. 2, “P120AT” which is the model number of the rotor 3 is displayed. The setting of the rotor 3 may be configured such that the user touches the portion of the rotor 110 to display a rotor list screen (not shown) and selects from the list, or the rotor 3 itself has information. If the rotor 3 is set in the centrifuge 1, the rotor model number may be automatically identified on the centrifuge 1 side. As the method for automatically identifying the rotor model number, an optical or magnetic bar code may be attached to the rotor, or any other known identification method may be used.
整定までの時間120は、現在の状態からロータ3の回転が設定回転速度103に達成するまでの時間である。本明細書において「整定」とは、ロータ3の回転加速が終了して、設定された一定の回転数で回転する状態をいうものとする。尚、ロータ3の回転加速中、整定までの時間120の表示は、一定間隔で更新されるので、徐々に減るように表示され、ロータ3が整定した時0分となる。 The time 120 until settling is the time until the rotation of the rotor 3 reaches the set rotational speed 103 from the current state. In this specification, “settling” refers to a state in which the rotation acceleration of the rotor 3 is completed and the rotor 3 rotates at a set constant rotation speed. During rotation acceleration of the rotor 3, the display of the time 120 until settling is updated at regular intervals, so that it is displayed so as to gradually decrease, and becomes 0 minute when the rotor 3 has settled.
スタートボタン130は遠心分離機1の運転を開始させるボタンで、スタートボタン130にタッチすると回転速度表示領域101で設定された設定回転速度103までロータ3が加速し、ロータ3が設定回転速度103に到達すると整定状態となり、運転時間105のカウントが始まる。また、ストップボタン131は遠心分離機1の運転を停止させるボタンで、ストップボタン131にタッチすると遠心分離機1の運転が中断され、ロータ3は減速状態に移行して停止する。 The start button 130 is a button for starting the operation of the centrifuge 1. When the start button 130 is touched, the rotor 3 accelerates to the set rotational speed 103 set in the rotational speed display area 101, and the rotor 3 reaches the set rotational speed 103. When it reaches the settling state, the operation time 105 starts counting. The stop button 131 is a button for stopping the operation of the centrifuge 1. When the stop button 131 is touched, the operation of the centrifuge 1 is interrupted, and the rotor 3 shifts to a deceleration state and stops.
表示切替えボタン140は、整定までの時間120と整定する時刻の表示の切替えができる機能である。図3は、遠心分離機1の運転条件設定直後の表示・操作部8における別の態様による画面表示を示す図である。図3において、図2と異なるのは、整定する時刻121の表示であり、図2は整定まであと「10分」であることを表示していたが、図3では整定する時刻が何分後かを表示せずに、10分後の時刻である「9時45分」が表示される。図3における時刻表示は、例えば整定まで35分、75分など長い時間の際に、使用者が現在時刻に整定までの時間を加える足し算を行わなくても済むので、使い勝手が良くなる。 The display switching button 140 is a function that can switch between the time 120 until settling and the display of the settling time. FIG. 3 is a diagram showing a screen display according to another aspect of the display / operation unit 8 immediately after setting the operating conditions of the centrifuge 1. 3 is different from FIG. 2 in the display of the settling time 121. FIG. 2 shows that “10 minutes” is until the settling, but in FIG. 3, the settling time is several minutes later. Without displaying, “9:45”, which is the time after 10 minutes, is displayed. The time display in FIG. 3 is easy to use because the user does not have to add the time until settling to the current time when the time display is long, such as 35 minutes or 75 minutes.
尚、本実施例においては、図2と3のように表示切替えボタン140を設けて整定までの時間120か整定する時刻121のいずれか一方を表示するようにしているが、表示切替えボタン140を省略して整定までの時間120と整定する時刻121を同時に並べて表示するようにしても良い。また、図2の例では、整定までの時間120は分単位の時間表示となっているが、分・秒表示とすることでより詳細に通知することも可能である。 In this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, a display switching button 140 is provided to display either the time 120 until settling or the time 121 for settling. It may be omitted and the time 120 until settling and the settling time 121 may be displayed side by side at the same time. In the example of FIG. 2, the time 120 until settling is displayed in minutes, but it is also possible to notify in more detail by displaying minutes / seconds.
図4は、遠心分離機1の設定運転時間106の運転が完了し、ロータ3が減速状態に入る際の表示・操作部8における画面表示を示す図である。図4と図2の主な違いは、減速直前は整定状態にあるためロータ3の現在の回転速度102が12000rpmである点、遠心分離の運転時間105が5時間00分で有る点である。また、図2の整定までの時間120の表示部分が、図4では停止までの時間122に切り替わっている。ロータ3の停止までの時間122は、時間の経過と共にロータ3の減速中に徐々に減算され、停止した時0分となる。尚、停止までの時間122の更新間隔は任意であるが、停止までの時間が長いときは更新間隔を長く、停止までの時間が短いとき(例えば60秒以内)は更新間隔を短くすると良い。 FIG. 4 is a diagram showing a screen display on the display / operation unit 8 when the operation of the set operation time 106 of the centrifuge 1 is completed and the rotor 3 enters a decelerating state. The main difference between FIG. 4 and FIG. 2 is that the current rotational speed 102 of the rotor 3 is 12000 rpm because it is in a settling state immediately before deceleration, and the centrifugal operation time 105 is 5:00 hours. Further, the display portion of the time 120 until settling in FIG. 2 is switched to the time 122 until stopping in FIG. The time 122 until the rotor 3 stops is gradually subtracted during the deceleration of the rotor 3 as time elapses, and becomes 0 minutes when the rotor 3 stops. The update interval of the time 122 until the stop is arbitrary, but the update interval is longer when the time until the stop is longer, and shorter when the time until the stop is shorter (for example, within 60 seconds).
表示切替えボタン140は、停止までの時間120と停止する時刻の表示の切替えができる機能である。図5は表示・操作部8における別の態様による画面表示を示す図であり、遠心分離機1の設定運転時間106の運転が完了し、ロータ3の減速状態に入る際の表示を示す。図5において、図4と異なるのは、停止する時刻123の表示であり、図4は停止まであと「10分」であると表示していたが、図5では停止する時刻が何分後かを表示せずに、10分後の時刻である「14時45分」と表示される。尚、停止までの時間122と停止する時刻123を同時に表示しても良い。 The display switching button 140 is a function that can switch the display of the time 120 until the stop and the display of the stop time. FIG. 5 is a diagram showing a screen display according to another aspect of the display / operation unit 8, and shows a display when the operation of the set operation time 106 of the centrifuge 1 is completed and the rotor 3 enters a deceleration state. In FIG. 5, what is different from FIG. 4 is the display of the stop time 123, and FIG. 4 shows that “10 minutes” until the stop, but in FIG. "14:45" which is the time after 10 minutes is displayed without displaying. In addition, you may display simultaneously the time 122 to stop, and the time 123 to stop.
次に、図6のフローチャートを用いて、遠心分離機1の運転状態に応じた操作・表示部8への表示手順を説明する。まず、遠心分離の作業に先立ち、使用者はサンプルが装着されたロータ3を回転室5内にセットして、ドア7を締める。次に、使用者は操作・表示部8の画面100から、運転条件である設定回転速度103、設定運転時間106、設定温度109、及び、運転ロータ110の型名を入力し、制御部6はこれらの情報を受け取る(ステップ201)。次に、使用者によりスタートボタン130が押されたら(ステップ202)、制御部6は、設定された運転ロータ110の型名からロータ3の設定回転速度103(最高回転速度)までの加速時間と最高回転速度から停止するまでの減速時間を、制御部6の記憶装置にあらかじめ格納されたテーブルを参照して求める(ステップ203)。 Next, a display procedure on the operation / display unit 8 according to the operating state of the centrifuge 1 will be described using the flowchart of FIG. First, prior to the centrifugal separation operation, the user sets the rotor 3 on which the sample is mounted in the rotating chamber 5 and then closes the door 7. Next, the user inputs the set rotational speed 103, the set operating time 106, the set temperature 109, and the model name of the operating rotor 110, which are operating conditions, from the screen 100 of the operation / display unit 8, and the control unit 6 These pieces of information are received (step 201). Next, when the user presses the start button 130 (step 202), the controller 6 determines the acceleration time from the set model name of the operating rotor 110 to the set rotational speed 103 (maximum rotational speed) of the rotor 3. Deceleration time from the maximum rotation speed until stopping is obtained by referring to a table stored in advance in the storage device of the control unit 6 (step 203).
次に、最高回転速度までの加速時間を用いて、設定回転速度103までの加速時間を比例式により求める場合の一例について説明する。これは、記憶装置に格納された加速時間が例えば0〜15000rpmに要する時間の場合、本実施例のように整定する回転数が12000rpmの場合は、比例式により12000rpmまでの整定までの時間を求め、パネル表示部に表示する(ステップ204)。整定までの時間や停止までの時間は、ロータ毎に予め記憶装置に登録したロータ情報から求めるため、加速や減速のバラツキにより正確でなく目安の表示となる場合もあるが、ユーザに目安となる時間・時刻表示でも使い勝手が向上し有効である。そして、ロータ3の加速を開始させる(ステップ205)。尚、整定・停止までの時間や時刻を、より正確に表示する場合は、加速中は加速勾配を、減速中は減速勾配を用いて、周期的に再算出して時間を求めて更新表示する方法がある。これは、ロータ3の起動の際の加速カーブ、及び、ロータ3の減速カーブを制御部6内の記憶装置に格納しておき、実際にロータ3が回転(減速)を始めたらどの加速(減速)カーブに該当するか比較し、その比較によって選ばれた加速(減速)カーブをもとに整定までの時間(停止までの時間)を算出するものである。又は、所定回転速度間隔(例えば、1000rpm)加速する又は減速するのにかかった時間から、設定回転速度、又は停止までの時間を算出する方法もある。 Next, an example in which the acceleration time up to the set rotation speed 103 is obtained by a proportional expression using the acceleration time up to the maximum rotation speed will be described. This is because, for example, when the acceleration time stored in the storage device is 0 to 15000 rpm, and when the rotational speed to be set is 12000 rpm as in this embodiment, the time until settling to 12000 rpm is obtained by a proportional expression. Is displayed on the panel display unit (step 204). The time to settling and the time to stop are obtained from the rotor information registered in the storage device in advance for each rotor, so it may be displayed as a guideline rather than accurate due to variations in acceleration or deceleration, but it is a guideline for the user. Usability is improved and effective even when displaying time and time. Then, acceleration of the rotor 3 is started (step 205). In addition, when displaying the time and time until settling / stopping more accurately, the acceleration gradient is used during acceleration and the deceleration gradient is used during deceleration. There is a way. This is because the acceleration curve at the time of starting the rotor 3 and the deceleration curve of the rotor 3 are stored in the storage device in the control unit 6, and which acceleration (deceleration) is actually started when the rotor 3 starts to rotate (decelerate). ) A comparison is made as to whether it corresponds to a curve, and the time to settling (time to stop) is calculated based on the acceleration (deceleration) curve selected by the comparison. Alternatively, there is a method of calculating a set rotational speed or a time until stopping from a time taken to accelerate or decelerate a predetermined rotational speed interval (for example, 1000 rpm).
次に、制御部6はロータ3の回転数が設定回転速度に整定したかを判定し(ステップ206)、整定していない場合、即ちロータ3の回転が加速中の場合は、ステップ204で表示した整定までの時間を1分毎に減算して表示を更新し(ステップ207)、ステップ206に戻る。ステップ206において整定したと判断されたら、整定状態のまま設定された時間だけ遠心分離を行う(ステップ208)。ここで、ステップ206からステップ208に移行した際の整定までの時間120の表示内容は“0分”となるが、“0分”の代わりに、その表示を消しても良いし、整定までの時間120の表示の変わりに“整定中”と表示しても良い。 Next, the control unit 6 determines whether or not the rotational speed of the rotor 3 has been set to the set rotational speed (step 206). The display is updated by subtracting the time until settling every minute (step 207), and the process returns to step 206. If it is determined in step 206 that the settling has occurred, the centrifugal separation is performed for the set time in the settling state (step 208). Here, the display content of the time 120 until settling from step 206 to step 208 is “0 minutes”, but instead of “0 minutes”, the display may be erased, or until the settling time is reached. Instead of displaying the time 120, “setting” may be displayed.
整定状態において、運転時間が設定時間に達したり、操作パネルのSTOPボタンが押された場合(ステップ209)は、ステップ203で求めた、最高回転速度から停止までの減速時間により減速時間を求め、図3の停止する時間122又は図4の停止する時刻123を操作・表示部8に表示する(ステップ210)。次に、ロータ3が停止したかを判定し(ステップ212)、停止していない場合は、停止までの時間を1分毎に減算して操作・表示部8に表示し(ステップ213)、ステップ212に戻る。ステップ212で停止状態となったら、停止の際の必要な処理(例えば終了した旨のブザーを鳴らす)を行って処理を終了する(ステップ214)。尚、ステップ214の状態において、ロータの回転が停止した際の停止までの時間122(図4)の表示は0分となるが、“0分”の代わりに、その表示を消しても良いし、停止までの時間122の表示の変わりに“停止中”と表示しても良い。 When the operation time reaches the set time in the settling state or the STOP button on the operation panel is pressed (step 209), the deceleration time is obtained from the deceleration time from the maximum rotation speed to the stop obtained in step 203, The stop time 122 of FIG. 3 or the stop time 123 of FIG. 4 is displayed on the operation / display unit 8 (step 210). Next, it is determined whether the rotor 3 has stopped (step 212). If the rotor 3 has not stopped, the time until the stop is subtracted every minute and displayed on the operation / display unit 8 (step 213). Return to 212. If a stop state is entered in step 212, processing necessary for the stop (for example, sounding a buzzer indicating completion) is performed, and the processing is terminated (step 214). In the state of step 214, the display of the time 122 until the rotor stops when the rotation of the rotor stops (FIG. 4) is 0 minutes, but the display may be turned off instead of “0 minutes”. Alternatively, “stopped” may be displayed instead of the display of the time 122 until the stop.
以上のように、本実施例によれば、遠心分離機が運転を開始してから設定回転速度に整定するまでの「整定までの時間(時刻)」の表示や、整定から停止するまでの「停止までの時間(時刻)」を表示・操作部8に表示することで、遠心分離機1の使用者が遠心分離の運転状態を、正確に把握することが可能となる。これによって、使用者が遠心分離機の前で漫然と待つ等の無駄時間の発生を防止することができ、遠心分離機の使い勝手が向上する。 As described above, according to the present embodiment, the display of “time until settling (time)” from the start of operation of the centrifuge until the set rotational speed is set, and “ By displaying “time to stop (time)” on the display / operation unit 8, the user of the centrifuge 1 can accurately grasp the operation state of the centrifuge. As a result, it is possible to prevent the occurrence of dead time such as waiting for the user in front of the centrifuge, thereby improving the usability of the centrifuge.
次に本発明の第2の実施例について、図7から図17を用いて説明する。図7は本発明の第2の実施例に係る遠心分離機の構成を示す断面図である。遠心分離機301の基本構造は第1の実施例で示したものとほぼ同様であるが、第2の実施例においては回転室305を減圧して回転させるために真空ポンプ(314、315)が設けられ、減圧した状態でロータ303を回転させる点が大きく異なる。そのため整定までの時間の予測には、ロータの加速に要する時間だけでなく、回転室305内の減圧に要する時間を考慮した上で予測することが必要になる。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the configuration of the centrifuge according to the second embodiment of the present invention. The basic structure of the centrifuge 301 is almost the same as that shown in the first embodiment, but in the second embodiment, vacuum pumps (314, 315) are used to rotate the rotating chamber 305 under reduced pressure. There is a great difference in that the rotor 303 is rotated while being decompressed. Therefore, in order to predict the time until settling, it is necessary to consider not only the time required for acceleration of the rotor but also the time required for decompression in the rotating chamber 305.
遠心分離機301は、試料を保持して回転するロータ303と、ロータ303を収容する回転室305と、回転室305を取り囲み密閉空間を形成する真空チャンバ302と、真空チャンバ302へロータ303の出し入れを行うために設けられた開口部を閉じるドア307と、真空チャンバ302内を減圧する油回転真空ポンプ315と、油回転真空ポンプ315と真空チャンバ302の間に直列に接続された油拡散真空ポンプ314と、使用者が遠心条件の設定操作や運転状態の確認を行う操作・表示部308と、ロータ303を回転させる駆動部304と、真空チャンバ302への空気の流入を開閉するエアリークバルブ313と、真空チャンバ302内の圧力を測定する真空センサ311と、制御部306と、ドア307の開閉をロックするドアロック機構312と、ドア307を開閉するためのドアハンドル310と、回転室305を冷却または加熱するサーモモジュール309を含んで構成される。 The centrifuge 301 includes a rotor 303 that holds and rotates a sample, a rotating chamber 305 that accommodates the rotor 303, a vacuum chamber 302 that surrounds the rotating chamber 305 and forms a sealed space, and the rotor 303 is put into and out of the vacuum chamber 302. A door 307 for closing the opening provided to perform the operation, an oil rotary vacuum pump 315 for reducing the pressure in the vacuum chamber 302, and an oil diffusion vacuum pump connected in series between the oil rotary vacuum pump 315 and the vacuum chamber 302 314, an operation / display unit 308 that allows the user to perform centrifugal condition setting operations and confirmation of operating conditions, a drive unit 304 that rotates the rotor 303, and an air leak valve 313 that opens and closes the flow of air into the vacuum chamber 302. The vacuum sensor 311 for measuring the pressure in the vacuum chamber 302, the controller 306, and the door 307 are opened and closed. And Kusuru door lock mechanism 312 configured to include a door handle 310 for opening and closing the door 307, the thermo-module 309 for cooling or heating the rotating chamber 305.
油拡散真空ポンプ314は、吸引側が回転室305に接続され、排出側が真空配管317を介して油回転真空ポンプ315の吸引口に接続される。油拡散真空ポンプ314は内部に液体の油を備え、この油の内部での蒸発・凝縮によって回転室305内の空気を排出させる公知の装置である。本実施例においては、真空ポンプとして油拡散真空ポンプ314と油回転真空ポンプ315を直列に接続している。これは、油回転真空ポンプ315だけで、所定の真空度(例えば気圧で1Pa以下)にするには1〜2日くらい要してしまうことと、油拡散真空ポンプ314は動作するためにある程度の背圧(臨界背圧:20Pa程度)が必要で臨界背圧を得るために補助ポンプが必要とされるためである。つまり油回転真空ポンプ315は、油拡散真空ポンプ314の補助ポンプとして機能する。油回転真空ポンプ315の排出側には、排気に含まれるオイルミストを補足するためのオイルミストトラップ316が設けられる。 The oil diffusion vacuum pump 314 has a suction side connected to the rotation chamber 305 and a discharge side connected to a suction port of the oil rotation vacuum pump 315 via a vacuum pipe 317. The oil diffusion vacuum pump 314 is a known device that includes liquid oil inside and discharges air in the rotating chamber 305 by evaporation / condensation inside the oil. In this embodiment, an oil diffusion vacuum pump 314 and an oil rotary vacuum pump 315 are connected in series as a vacuum pump. This is because only the oil rotary vacuum pump 315 takes about 1 to 2 days to achieve a predetermined degree of vacuum (for example, 1 Pa or less in atmospheric pressure), and the oil diffusion vacuum pump 314 operates to some extent to operate. This is because a back pressure (critical back pressure: about 20 Pa) is required and an auxiliary pump is required to obtain the critical back pressure. That is, the oil rotary vacuum pump 315 functions as an auxiliary pump for the oil diffusion vacuum pump 314. An oil mist trap 316 is provided on the discharge side of the oil rotary vacuum pump 315 to supplement oil mist contained in the exhaust.
油拡散真空ポンプ7には、作動油を収容するDPボイラと、その作動油を加熱するためのDPヒータが設けられる(ともに図示せず)。作動油の温度は温度センサ(図示せず)によって測定される。DPヒータにより加熱された作動油は、図示されていない油拡散ポンプ内の煙突内を上昇し、煙突に設けられている、DPボイラ方向に向けて斜めに配置されたノズルから蒸気となって噴出される。この蒸気に対して空気等の気体分子が衝突すると、蒸気の流れの方向に運動量が与えられて空気が排気側へ流れ、油拡散ポンプと接続された回転室305内の空気が排気されて、回転室305内が減圧状態にされる。蒸気となった作動油は、DPボイラの壁面で凝縮して回収され、再びDPヒータで加熱される。温度センサによって検出された作動油の温度情報は図示しない信号線によって制御部306に入力される。 The oil diffusion vacuum pump 7 is provided with a DP boiler that stores hydraulic oil and a DP heater for heating the hydraulic oil (both not shown). The temperature of the hydraulic oil is measured by a temperature sensor (not shown). The hydraulic oil heated by the DP heater rises in a chimney in an oil diffusion pump (not shown), and is ejected as steam from a nozzle provided in the chimney and arranged obliquely toward the DP boiler. Is done. When gas molecules such as air collide with the steam, momentum is given in the direction of the steam flow, the air flows to the exhaust side, the air in the rotating chamber 305 connected to the oil diffusion pump is exhausted, The inside of the rotation chamber 305 is decompressed. The hydraulic fluid that has become steam is condensed and collected on the wall surface of the DP boiler, and is heated again by the DP heater. The temperature information of the hydraulic oil detected by the temperature sensor is input to the control unit 306 through a signal line (not shown).
制御部306は、図示しないマイクロコンピュータを含み、図示しない信号線により真空センサ311の信号を入力し、駆動部304の回転制御、油回転真空ポンプ315のON/OFF制御、油拡散真空ポンプ314のON/OFF制御、操作・表示部308への情報の表示と操作・表示部308からの入力データの取得、ドアロックのロックおよび解除を検出する図示しないドア開閉検出センサ、エアリークバルブ313の開閉等、遠心分離機301の全体の制御を行う。操作・表示部308は、例えばタッチパネル式の液晶表示手段、又は、表示装置と入力装置の組み合わせであり、使用者に必要な情報を表示し、使用者からの操作の指示を受け取る。また、制御部306は、温度情報を用いて真空到達時間の算出に活用することができる。制御部306は、回転室の真空度の到達カーブと油拡散真空ポンプ314の温度カーブをあらかじめ格納しておき、格納されたカーブを用いて各区間における到達予定時間を算出する。 The control unit 306 includes a microcomputer (not shown), inputs a signal of the vacuum sensor 311 through a signal line (not shown), performs rotation control of the drive unit 304, ON / OFF control of the oil rotary vacuum pump 315, and the oil diffusion vacuum pump 314. ON / OFF control, display of information on the operation / display unit 308, acquisition of input data from the operation / display unit 308, door opening / closing detection sensor (not shown) for detecting lock and release of the door lock, opening / closing of the air leak valve 313, etc. The entire control of the centrifuge 301 is performed. The operation / display unit 308 is, for example, a touch panel type liquid crystal display unit or a combination of a display device and an input device, displays information necessary for the user, and receives an operation instruction from the user. In addition, the control unit 306 can be used to calculate the vacuum arrival time using the temperature information. The controller 306 stores in advance the arrival curve of the degree of vacuum in the rotating chamber and the temperature curve of the oil diffusion vacuum pump 314, and calculates the estimated arrival time in each section using the stored curves.
次に、操作・表示部308における表示内容を図8を用いて説明する。図8は操作・表示部308の表示画面400であり、本実施例では操作・表示部308をタッチパネル式の液晶表示器で実施した例で説明する。表示画面400には、回転速度表示領域401、運転時間表示領域404、温度表示領域407、日時表示領域450、真空達成度表示領域445が設けられ、これらの領域には遠心条件及び運転中の各種情報が表示される。表示画面400には、さらにSTARTボタン430とSTOPボタン431が表示される。回転速度表示領域401の下段には遠心分離運転の際の設定回転数が表示され、その上の大きい文字はロータ303の現在の回転数を示す。図8では、設定回転数150000rpmで、現在5000rpmで回転している状態であることを示している。運転時間表示領域404の下段には、設定運転時間が表示され、その上の大きい文字は現在の経過運転時間が表示される。図8では、遠心分離のための設定運転時間45分に対し、現在の経過時間が0分であることを示している。温度表示領域407の下段には、設定温度が表示され、その上の大きい文字は現在のロータ温度を表示している。図8では、設定温度4.0℃に対して現在の温度が4.7℃であることを示している。そして予想待ち時間表示領域440には、本実施例の特徴である第3の時間情報、即ち「整定までの予想時間441」と、「(整定に至る)予想時刻442」が表示される。 Next, display contents on the operation / display unit 308 will be described with reference to FIG. FIG. 8 shows a display screen 400 of the operation / display unit 308. In this embodiment, an example in which the operation / display unit 308 is implemented by a touch panel type liquid crystal display will be described. The display screen 400 is provided with a rotation speed display area 401, an operation time display area 404, a temperature display area 407, a date and time display area 450, and a vacuum achievement level display area 445. These areas include centrifugal conditions and various types of operating conditions. Information is displayed. On the display screen 400, a START button 430 and a STOP button 431 are further displayed. In the lower part of the rotation speed display area 401, a set rotation speed at the time of the centrifugal separation operation is displayed, and a large character above it indicates the current rotation speed of the rotor 303. FIG. 8 shows that the rotation speed is currently set at 5000 rpm at the set rotation speed of 150,000 rpm. In the lower part of the operation time display area 404, the set operation time is displayed, and the large character above the current operation time is displayed. FIG. 8 shows that the current elapsed time is 0 minutes with respect to the set operation time of 45 minutes for centrifugation. In the lower part of the temperature display area 407, the set temperature is displayed, and the large letters above it indicate the current rotor temperature. FIG. 8 shows that the current temperature is 4.7 ° C. with respect to the set temperature of 4.0 ° C. The expected waiting time display area 440 displays third time information, which is a feature of the present embodiment, that is, “estimated time 441 until settling” and “expected time (to reach settling) 442”.
第2の実施例に係る遠心分離機301は、2つの真空ポンプ(314、315)を有するため、真空達成度表示領域445において、真空チャンバ302内の真空度を5段階のバーにより表示する。図8では一番左側のバーだけが表示された状態を示しているが、表示されるバーの数が増えるほど真空度が高くなる(真空チャンバ302内の気圧が低くなる)状態を示す。 Since the centrifuge 301 according to the second embodiment has two vacuum pumps (314, 315), the degree of vacuum in the vacuum chamber 302 is displayed by a five-stage bar in the vacuum achievement display area 445. FIG. 8 shows a state where only the leftmost bar is displayed, but shows a state where the degree of vacuum increases (the atmospheric pressure in the vacuum chamber 302 decreases) as the number of displayed bars increases.
次に、図9から図12を用いて第2の実施例による「整定までの予想時間」の算出方法を説明する。図9は、遠心分離機301が運転を開始して、ロータ303が設定回転速度に達するまでの真空度と時間の関係、及びロータ303の回転速度と時間の関係を示すタイムチャートである。遠心分離機301は、回転室305の真空度が所定の値P1(単位Pa)に達するまでは、所定の回転速度V1(単位rpm)以上に加速せず待機する機能を有する。本実施例においては、例えば遠心分離のために設定された回転速度Vsが150,000rpmの場合、回転速度V1を5,000rpmとする。5,000rpm程度の低速回転においては風損によるロータ303の温度上昇の恐れがきわめて低いためである。また、真空度P1を例えば13.3Paとする。 Next, a method of calculating “expected time until settling” according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is a time chart showing the relationship between the degree of vacuum and time and the relationship between the rotational speed of the rotor 303 and time until the rotor 303 reaches the set rotational speed after the centrifuge 301 starts operation. The centrifuge 301 has a function to stand by without accelerating to a predetermined rotation speed V1 (unit rpm) or more until the degree of vacuum in the rotation chamber 305 reaches a predetermined value P1 (unit Pa). In the present embodiment, for example, when the rotational speed Vs set for centrifugation is 150,000 rpm, the rotational speed V1 is set to 5,000 rpm. This is because at a low speed of about 5,000 rpm, the risk of the temperature of the rotor 303 rising due to windage is very low. The degree of vacuum P1 is set to 13.3 Pa, for example.
本実施例(図9〜12)において、ロータ303の回転速度がV1に達するまでの予想時間をTa1、V1から設定回転速度Vsまでの加速予想時間をTa2、真空度がP1に達するまでの予測時間をTpとすると、図9の黒矢印で示す時点(時刻t=0)の場合は、駆動部304が起動してロータ303が設定回転速度Vsに達するまでの予想総時間Twは、TpとTa2を加算した値となる。図9の例では、ロータ303の回転速度がV1に達するまでの予想時間Ta1より、所定の真空度P1に達成するまでの予測時間Tpが長いため、ロータ303は(Tp−Ta1)分だけ回転数V1で一定の低速回転しながら待機する。そして、回転室305内の真空度がP1以上(即ちP1パスカル以下)となった場合に、ロータ303は回転数V1からVsまで加速される。 In this embodiment (FIGS. 9 to 12), the expected time until the rotational speed of the rotor 303 reaches V1 is Ta1, the predicted acceleration time from V1 to the set rotational speed Vs is Ta2, and the predicted time until the degree of vacuum reaches P1. Assuming that the time is Tp, at the time indicated by the black arrow in FIG. 9 (time t = 0), the estimated total time Tw from when the drive unit 304 is activated until the rotor 303 reaches the set rotational speed Vs is Tp. A value obtained by adding Ta2. In the example of FIG. 9, since the estimated time Tp until the predetermined vacuum degree P1 is reached is longer than the estimated time Ta1 until the rotational speed of the rotor 303 reaches V1, the rotor 303 rotates by (Tp−Ta1). Wait for several V1 while rotating at a constant low speed. When the degree of vacuum in the rotating chamber 305 is equal to or higher than P1 (that is, equal to or lower than P1 Pascal), the rotor 303 is accelerated from the rotational speed V1 to Vs.
真空チャンバ302内の真空度がP1に達するまでの予測時間Tpを算出する方法は種々考えられる。本実施例では、制御部306が、(1)減圧開始時から油拡散真空ポンプ314の臨界背圧(約20Pa程度)に至るまで、(2)臨界背圧から作動油の温度が油拡散真空ポンプ314の動作温度(約150℃〜約200℃)に達するまで、及び、(3)油拡散真空ポンプ314が有効に作動して所定の真空度(13.3Pa)以下に到達するまで、の3つの区間に分けて、各区間の到達予定時間を算出し、これら到達予定時間の合計を求めることによって予測時間Tpを算出する。この際、(1)〜(3)の各区間における回転室305内の真空度の到達カーブ又は油拡散真空ポンプ314の温度カーブをあらかじめ制御部306の記憶手段内に格納しておき、測定された各種データと格納されたカーブを比較して各区間における到達予定時間を算出し、これらの合計値から予測時間Tpを算出する。 Various methods of calculating the predicted time Tp until the degree of vacuum in the vacuum chamber 302 reaches P1 are conceivable. In this embodiment, the control unit 306 (1) from the start of pressure reduction to the critical back pressure (about 20 Pa) of the oil diffusion vacuum pump 314, (2) the temperature of the hydraulic oil from the critical back pressure is an oil diffusion vacuum. Until the operating temperature of the pump 314 (about 150 ° C. to about 200 ° C.) is reached, and (3) until the oil diffusion vacuum pump 314 operates effectively and reaches a predetermined vacuum level (13.3 Pa) or less. Dividing into three sections, the estimated arrival time of each section is calculated, and the predicted time Tp is calculated by calculating the total of these estimated arrival times. At this time, the reaching curve of the degree of vacuum in the rotating chamber 305 or the temperature curve of the oil diffusion vacuum pump 314 in each section (1) to (3) is stored in the storage means of the control unit 306 in advance and measured. The various data and the stored curve are compared to calculate the estimated arrival time in each section, and the predicted time Tp is calculated from these total values.
図10は、図9の関係にある遠心分離機301において、黒矢印で示す時点(時刻t1)の予想総時間Twを説明するための図である。時刻t1の時点では、ロータ303が回転数V1で定速回転をしており、回転室305内の真空度が所定の真空度P1に達するのを待っている状態である。従って、それぞれの待ち時間は時間の経過とともに変化するものであり、例えば回転速度V1で回転し真空度がP1に達するまで待機しているときはTpが減少していくことになり、この時点での予想総時間Twは、TpとTa2を加算した値となる。 FIG. 10 is a diagram for explaining the estimated total time Tw at the time point (time t 1 ) indicated by the black arrow in the centrifuge 301 in the relationship of FIG. At time t 1, the rotor 303 has a constant speed in the rotation speed V1, a state where the degree of vacuum in the rotary chamber 305 is waiting to reach a predetermined degree of vacuum P1. Therefore, each waiting time changes with the passage of time. For example, when waiting for rotation at the rotation speed V1 until the degree of vacuum reaches P1, Tp decreases, and at this time, The expected total time Tw is a value obtained by adding Tp and Ta2.
図11は、回転室305内の真空度がP1以上(即ちP1パスカル以下)となり、ロータ303がさらに加速されている最中のである時刻t2の状態の待ち時間の関係を示す図である。時刻t2においては、ロータ303の回転速度はV1に達しており、真空チャンバ302内の真空度もP1に達しているので、待ち時間TwはTa2と等しくなる。 FIG. 11 is a diagram showing the relationship of the waiting time in the state at time t 2 when the degree of vacuum in the rotation chamber 305 is P1 or more (ie, P1 Pascal or less) and the rotor 303 is being further accelerated. In time t 2, the rotational speed of the rotor 303 has reached V1, since the reached vacuum degree of P1 in the vacuum chamber 302, the waiting time Tw is equal to Ta2.
図12は、図9〜11と別の状況下における「整定までの予想時間」の算出方法を説明するための図である。遠心分離機301においては、遠心分離作業時間の短縮化を図るために、作業者があらかじめ真空ポンプを動作させておいて、ある程度の時間をおいてから運転を開始(ロータ303の回転を開始)する場合に相当する。真空ポンプを稼働させた所定時間が経過した後に(時刻t3)作業者がスタートボタン430(図8参照)を押すことによりロータ303の回転が開始する。この状態においては、Ta1よりもTpが短くなり、ロータ303の回転速度がV1に達するまでの予想時間Ta1、V1から設定回転速度Vsまでの加速予想時間Ta2、真空度がP1に達するまでの予測時間Tpの関係は図示のようになる。図12の関係の場合は、整定までの予想総時間Twは、Ta1とTa2を足した値となる。 FIG. 12 is a diagram for explaining a method of calculating “expected time until settling” under a different situation from that of FIGS. In the centrifuge 301, in order to shorten the centrifuge work time, the operator operates the vacuum pump in advance, and starts operation after a certain time (rotation of the rotor 303 starts). This is equivalent to The rotor 303 starts rotating when the operator presses the start button 430 (see FIG. 8) after a predetermined time has passed since the vacuum pump is operated (time t 3 ). In this state, Tp is shorter than Ta1, the expected time Ta1 until the rotational speed of the rotor 303 reaches V1, the expected acceleration time Ta2 from V1 to the set rotational speed Vs, and the predicted time until the degree of vacuum reaches P1. The relationship of time Tp is as shown in the figure. In the case of the relationship of FIG. 12, the expected total time Tw until settling is a value obtained by adding Ta1 and Ta2.
次に、図13のフローチャートを用いて、遠心分離機301の運転状態に応じた操作・表示部308への表示手順を説明する。まず、遠心分離の作業に先立ち、使用者はサンプルが装着されたロータ303を回転室305内にセットして、ドア307を閉める。次に、使用者は操作・表示部308の画面400から、運転条件である設定回転速度、設定運転時間、設定温度を入力し、制御部306はこれらの情報を受け取る(ステップ501)。次に、使用者によりスタートボタン430が押されたら(ステップ502)、制御部306は、ドアロック機構312を用いてドア307をロックし、ロータ303が設定回転速度に至るまでの加速時間(予想総時間Tw)を求める。この予想総時間Twのために、装着された運転ロータの型名からロータ303の設定回転速度(最高回転速度)までの加速時間(Ta1、Ta2)を制御部6の記憶装置にあらかじめ格納されたテーブルを参照して求める(ステップ503)。また、真空チャンバ302内の真空度がP1に達するまでの予測時間Tpを、前述した真空度の到達カーブ又は油拡散真空ポンプ314の温度カーブ等を用いて算出する。 Next, a display procedure on the operation / display unit 308 according to the operating state of the centrifuge 301 will be described using the flowchart of FIG. First, prior to the centrifugal separation operation, the user sets the rotor 303 on which the sample is mounted in the rotation chamber 305 and closes the door 307. Next, the user inputs a set rotation speed, a set operation time, and a set temperature, which are operation conditions, from the screen 400 of the operation / display unit 308, and the control unit 306 receives these pieces of information (step 501). Next, when the user presses the start button 430 (step 502), the control unit 306 uses the door lock mechanism 312 to lock the door 307, and the acceleration time until the rotor 303 reaches the set rotational speed (predicted). The total time Tw) is obtained. For this estimated total time Tw, the acceleration time (Ta1, Ta2) from the type name of the installed operating rotor to the set rotational speed (maximum rotational speed) of the rotor 303 is stored in the storage device of the control unit 6 in advance. This is determined with reference to the table (step 503). Further, the predicted time Tp until the degree of vacuum in the vacuum chamber 302 reaches P1 is calculated by using the above-described vacuum degree reaching curve, the temperature curve of the oil diffusion vacuum pump 314, or the like.
この加速時間(予想総時間Tw)の求め方を図14を用いてさらに説明する。図14は、図13のステップ503の詳細手順(サブルーチン)を示すフローチャートである。図14のサブルーチンでは、遠心分離機301の運転が開始すると、はじめにロータ303が所定の回転速度V1に達しているか否か判定し(ステップ601)、未到達の場合は真空度が所定値に達するまでの予想時間Tp、回転速度がV1に達するまでの予想時間Ta1、回転速度がV1からVsに達するまでの予想時間Ta2を算出する(ステップ602)。真空に達するまでの予想時間の算出方法は限定するものではなく、従来技術にあるように油拡散ポンプの温度を用いたり、あらかじめ格納された真空度の到達カーブを用いるなどの方法が利用できる。またロータが加速して設定回転速度に達するまでの予想時間の算出方法も、公知の方法を用いて算出することができる。 The method for obtaining the acceleration time (expected total time Tw) will be further described with reference to FIG. FIG. 14 is a flowchart showing a detailed procedure (subroutine) of step 503 in FIG. In the subroutine of FIG. 14, when the operation of the centrifuge 301 is started, it is first determined whether or not the rotor 303 has reached a predetermined rotational speed V1 (step 601). If not reached, the degree of vacuum reaches a predetermined value. Expected time Tp until the rotation speed reaches V1, and an expected time Ta2 until the rotation speed reaches Vs from V1 (step 602). The calculation method of the expected time until reaching the vacuum is not limited, and a method such as using the temperature of the oil diffusion pump as in the prior art or using an arrival curve of the degree of vacuum stored in advance can be used. Also, a method for calculating the expected time until the rotor accelerates to reach the set rotational speed can be calculated using a known method.
次に、TpとTa1を比較し(ステップ603)、Tpが大きい場合はTwをTpとTa2の和とし(ステップ604)、Tpが大きくない場合はTwをTa1とTa2の和とする(ステップ605)。一方、上記のステップ601で回転速度がV1以上であと判定した場合にはTa2を算出し(ステップ606)、TwをTa2の値とする(ステップ607)。最後に、以上によって算出された予想総時間Twを保持して、図13のステップ504に進む。 Next, Tp and Ta1 are compared (step 603). If Tp is large, Tw is the sum of Tp and Ta2 (step 604). If Tp is not large, Tw is the sum of Ta1 and Ta2 (step 605). ). On the other hand, if it is determined in step 601 that the rotation speed is equal to or higher than V1, Ta2 is calculated (step 606), and Tw is set to the value of Ta2 (step 607). Finally, the estimated total time Tw calculated as described above is held, and the process proceeds to step 504 in FIG.
次に、図13において求められた整定までの時間(予想総時間Tw)を、表示画面400の予想待ち時間表示領域440に表示し(ステップ504)、ロータ303の加速をおこなう(ステップ505)。次に、制御部306はロータ303の回転数が設定回転速度Vsに整定したかを判定し(ステップ506)、整定していない場合、即ちロータ303の回転が加速中の場合は、ステップ503に戻る。ステップ506において整定したと判断されたら、整定状態のまま設定された時間だけ遠心分離を行う(ステップ508)。ここで、ステップ506からステップ508に移行した際の整定までの予想時間441の表示内容は“0分”となるが、“0分”の代わりに“整定中”と表示しても良いし、その表示を消しても良い。 Next, the time until settling (predicted total time Tw) obtained in FIG. 13 is displayed in the expected waiting time display area 440 of the display screen 400 (step 504), and the rotor 303 is accelerated (step 505). Next, the control unit 306 determines whether or not the rotational speed of the rotor 303 has been set to the set rotational speed Vs (step 506). If not, that is, if the rotation of the rotor 303 is accelerating, the process proceeds to step 503. Return. If it is determined in step 506 that the settling has been performed, centrifugation is performed for the set time in the settling state (step 508). Here, the display content of the estimated time 441 until settling when the process proceeds from step 506 to step 508 is “0 minutes”, but “settling” may be displayed instead of “0 minutes”, The display may be turned off.
整定状態において、運転時間が設定時間に達したり、操作パネルのSTOPボタンが押された場合(ステップ509)は、最高回転速度から停止までの減速時間により減速時間を求め、停止までの予測時間を操作・表示部308に表示する(ステップ510)。次に、ロータ303が停止したかを判定し(ステップ512)、停止していない場合は、停止までの時間を1分毎に減算して操作・表示部308に表示し(ステップ513)、ステップ512に戻る。ステップ512で停止状態となったら、停止の際の必要な処理、例えば終了した旨のブザーを鳴らし、駆動部304の回転を停止させ、駆動部304の回転が停止したらドアロック解除する(ステップ514)。作業者は、操作・表示部308に表示されるバキュームボタン(図示せず)を押して、エアリークバルブ313を稼働させ、真空チャンバ302にエアリークをする。エアリークは数秒で完了するので、完了後にドア307を開くことができる。 When the operating time reaches the set time in the settling state or the STOP button on the operation panel is pressed (step 509), the deceleration time is obtained from the deceleration time from the maximum rotation speed to the stop, and the predicted time until the stop is obtained. The information is displayed on the operation / display unit 308 (step 510). Next, it is determined whether the rotor 303 has stopped (step 512). If the rotor 303 has not stopped, the time to stop is subtracted every minute and displayed on the operation / display unit 308 (step 513). Return to 512. When the stop state is reached at step 512, necessary processing at the time of stop, for example, a buzzer indicating that the operation has been completed is sounded, the rotation of the drive unit 304 is stopped, and when the drive unit 304 stops rotating, the door lock is released (step 514). ). The operator presses a vacuum button (not shown) displayed on the operation / display unit 308 to operate the air leak valve 313 and causes the vacuum chamber 302 to leak air. Since the air leak is completed in a few seconds, the door 307 can be opened after completion.
以上説明したように、第2の実施例においては真空ポンプを用いた遠心分離機においても整定までの時間を表示するので、作業者は整定状態に至るまでの加速時間を正確に認識することができる。また、真空チャンバ302内の状況(前回の遠心分離作業のすぐ後か否か、結露の付着状況等)を考慮して精度良く加速時間が予測されるので、作業者にとって使いやすい遠心分離機を実現することができる。 As described above, in the second embodiment, the time until settling is displayed even in the centrifuge using the vacuum pump, so that the operator can accurately recognize the acceleration time until the settling state is reached. it can. In addition, since the acceleration time is accurately predicted in consideration of the situation in the vacuum chamber 302 (whether it is immediately after the previous centrifuge operation, the state of adhesion of condensation, etc.), a centrifuge that is easy for the operator to use is provided. Can be realized.
尚、第2の実施例において操作・表示部308に表示する整定までの予想時間の表示の仕方は図8で示した例に限定されず、種々変更することができる。図15は、第2の実施例の第1の変形例に係る画面表示を示す図である。図15に示す画面460において、整定に至る予想時刻の代わりに、真空待機時間462を表示している。図15では真空待機時間を“2分45秒”と表示しているが、これは整定までの予想時間441の“3分55秒”のうち2分45秒が真空待機時間(即ち、予測時間Tp)であることを示す。このことから、整定までの待ち時間の半数以上が真空待機時間であり、ロータ303の加速に要する時間は、3分55秒―2分45秒=1分10秒であることを認識できる。このように、整定までの予想時間に占める内訳まで細かく表示することにより、作業者は遠心分離機の現在の状態を詳細に知ることができる。 In the second embodiment, the way of displaying the expected time until settling displayed on the operation / display unit 308 is not limited to the example shown in FIG. 8 and can be variously changed. FIG. 15 is a diagram illustrating a screen display according to a first modification of the second embodiment. In the screen 460 shown in FIG. 15, a vacuum standby time 462 is displayed instead of the expected time to reach settling. In FIG. 15, the vacuum standby time is displayed as “2 minutes 45 seconds”. This is because 2 minutes 45 seconds of “3 minutes 55 seconds” of the expected time 441 until settling is the vacuum standby time (that is, the predicted time). Tp). From this, it can be recognized that more than half of the waiting time until settling is the vacuum waiting time, and the time required for the acceleration of the rotor 303 is 3 minutes 55 seconds-2 minutes 45 seconds = 1 minute 10 seconds. In this way, by displaying in detail the breakdown of the estimated time until settling, the operator can know in detail the current state of the centrifuge.
図16は、第2の実施例の第2の変形例に係る画面を示す図である。図16に示す画面470においては、図15で示した整定までの予想時間441の内訳よりも、更に詳細に表示したものであり、加速所要時間471と真空待機時間462を別々に表示したものである。このように、整定までの予想時間に占める内訳まで細かく表示することにより、作業者は遠心分離機の現在の状態をさらに詳細に知ることができる。 FIG. 16 is a diagram illustrating a screen according to a second modification of the second embodiment. The screen 470 shown in FIG. 16 is displayed in more detail than the breakdown of the expected time 441 until settling shown in FIG. 15, and the acceleration required time 471 and the vacuum standby time 462 are separately displayed. is there. Thus, by displaying in detail the breakdown of the expected time until settling, the operator can know the current state of the centrifuge in more detail.
図17は、第2の実施例の第3の変形例に係る画面を示す図である。図17に示す画面480においては、図15で示した整定までの予想時間441の下に、その進行状況をバー表示481したものである。このバー表示481により整定までの待ち時間のうち現在約何%程度の進行状況かを直感的に視認できる。図17の例では約60%程度の進行状況であることが理解できる。尚、先頭のバー表示は黒塗りの四角形マークでなく、白抜きの四角形マークであるが、これは、バーが8個以上9個未満の進行状況であることを示すものであり、先頭の白抜きバーを点滅しながら表示すると良い。 FIG. 17 is a diagram illustrating a screen according to a third modification of the second embodiment. In the screen 480 shown in FIG. 17, the progress status is displayed as a bar 481 below the expected time 441 until settling shown in FIG. With this bar display 481, it is possible to intuitively see how much progress time is currently in the waiting time until settling. In the example of FIG. 17, it can be understood that the progress is about 60%. The head bar display is not a black square mark but a white square mark. This indicates that the progress of the bar is 8 or more and less than 9; It should be displayed while the pull-out bar blinks.
以上、本発明を示す実施例に基づき説明したが、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、図2の整定までの時間120、図3の整定する時刻121、図4の停止までの時間122、図5の停止する時刻123以外に、スタートボタン130が押されてから遠心分離運転が終了し、ロータが停止するまでの全体の時間、あるいはその時刻を併せて表示するようにしてもよい。 As mentioned above, although demonstrated based on the Example which shows this invention, this invention is not limited to the above-mentioned form, A various change is possible within the range which does not deviate from the meaning. For example, in addition to the time 120 until settling in FIG. 2, the time 121 settling in FIG. 3, the time 122 until stopping in FIG. 4, and the time 123 stopping in FIG. You may make it display the total time until it complete | finishes and a rotor stops, or its time collectively.
また、本発明においては、真空に達するまでの予想時間の算出方法や、ロータの加速に要する時間の予想方法は上述した実施例の方法に限定するものではなく、任意の予想方法によって実現して良い。さらに、整定までに要する時間の予測に関し、ロータの加速時間と真空チャンバ内の真空度が所定値に達するまでの時間以外の、その他の要因によって影響される場合は、その要因を考慮した上で整定までの時間を予想して表示するように構成しても良い。 Further, in the present invention, the method for calculating the expected time until the vacuum is reached and the method for estimating the time required for the acceleration of the rotor are not limited to the methods of the above-described embodiments, and can be realized by an arbitrary prediction method. good. Furthermore, regarding the prediction of the time required for settling, if it is influenced by other factors other than the acceleration time of the rotor and the time until the degree of vacuum in the vacuum chamber reaches a predetermined value, consider that factor. You may comprise so that the time to settling may be estimated and displayed.
1 遠心分離機 3 ロータ 4 駆動部 5 回転室
6 制御部 7 ドア 8 操作・表示部 9 冷却装置
11 温度センサ 12 ドア開閉検出センサ
100 (操作・表示部に表示される)画面 101 回転速度表示領域
102 実回転速度 103 設定回転速度 104 時間表示領域
105 運転時間 106 設定運転時間 107 温度表示領域
108 ロータ温度 109 設定温度
110 運転ロータ 112 SPEED/RCFボタン
113 USER(ユーザ名) 120 整定までの時間
121 整定する時刻 122 停止までの時刻 123 停止する時刻
130 スタートボタン 131 ストップボタン
140 表示切替ボタン 150 現在日時
301 遠心分離機 302 真空チャンバ 303 ロータ
304 駆動部 305 回転室 306 制御部
307 ドア 308 操作・表示部 309 サーモモジュール
310 ドアハンドル 311 真空センサ 312 ドアロック機構
313 エアリークバルブ 314 油拡散真空ポンプ
315 油回転真空ポンプ 316 オイルミストトラップ
317 真空配管
400、460、470、480 (操作・表示部308に表示される)画面
401 回転速度表示領域 404 時間表示領域
407 温度表示領域 430 スタートボタン
431 ストップボタン 440 予想待ち時間表示領域
441 整定までの予想時間 442 (整定に至る)予想時刻
445 真空達成度表示領域 450 日時表示領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Centrifugal separator 3 Rotor 4 Drive part 5 Rotating chamber 6 Control part 7 Door 8 Operation / display part 9 Cooling device 11 Temperature sensor 12 Door opening / closing detection sensor 100 Screen (displayed on an operation / display part) 101 Rotation speed display area 102 Actual rotation speed 103 Set rotation speed 104 Time display area 105 Operation time 106 Set operation time 107 Temperature display area 108 Rotor temperature 109 Set temperature 110 Operation rotor 112 SPEED / RCF button 113 USER (user name) 120 Time until settling 121 Settling Time to stop 122 Time to stop 123 Time to stop 130 Start button 131 Stop button 140 Display switch button 150 Current date and time 301 Centrifuge 302 Vacuum chamber 303 Rotor 304 Drive unit 305 Rotating chamber 306 Control unit 307 Door 308 Operation Display unit 309 Thermo module 310 Door handle 311 Vacuum sensor 312 Door lock mechanism 313 Air leak valve 314 Oil diffusion vacuum pump 315 Oil rotary vacuum pump 316 Oil mist trap 317 Vacuum piping 400, 460, 470, 480 (in operation / display unit 308 Displayed screen 401 Rotational speed display area 404 Time display area 407 Temperature display area 430 Start button 431 Stop button 440 Expected wait time display area 441 Estimated time to set 442 (estimated settling time) Expected time 445 Vacuum achievement level display area 450 Date and time display area
Claims (15)
前記ロータの回転時に、前記ロータの回転が前記設定回転速度に加速して到達するまでの第1の時間情報を前記入出力部に表示することを特徴とする遠心分離機。 A drive unit that rotates a rotor that holds a sample; a control unit that controls rotation of the rotor; and an input / output unit that displays information and receives input from a user; In the centrifuge that rotates the rotor,
A centrifugal separator characterized by displaying, on the input / output unit, first time information until the rotation of the rotor accelerates and reaches the set rotational speed when the rotor rotates.
前記駆動部に装着された前記ロータを識別して、識別されたロータに該当する所要加速時間を読み出して前記第1の時間情報を算出することを特徴とする請求項2又は3に記載の遠心分離機。 The control unit stores in advance the required acceleration time for each type of rotor,
4. The centrifugal according to claim 2, wherein the first time information is calculated by identifying the rotor mounted on the drive unit, reading a required acceleration time corresponding to the identified rotor, Separator.
前記ロータの回転時の回転上昇から該当する前記回転上昇勾配を選択し、該回転上昇勾配を用いて前記第1の時間情報を算出することを特徴とする請求項2又は3に記載の遠心分離機。 The control unit previously stores a plurality of rotational climb gradient patterns of the rotor,
The centrifugal separation according to claim 2 or 3, wherein the rotation increase gradient corresponding to the rotation increase during rotation of the rotor is selected, and the first time information is calculated using the rotation increase gradient. Machine.
前記ロータの回転加速時に、前記ロータの回転が前記設定回転速度に到達するまでの第3の時間情報を前記入出力部に表示することを特徴とする遠心分離機。 A drive unit that rotates a rotor that holds a sample, a control unit that controls rotation of the rotor, an input / output unit that displays information and receives input from a user, and a rotor chamber that houses the rotor is decompressed. In a centrifuge having a decompression means and rotating the rotor at an input set rotational speed,
The centrifugal separator characterized by displaying, on the input / output unit, third time information until the rotation of the rotor reaches the set rotational speed when the rotation of the rotor is accelerated.
前記ロータ室の気圧が所定値以下になったら前記ロータを前記制限された回転数から前記設定回転速度まで加速させることを特徴とする請求項11に記載の遠心分離機。 If the pressure in the rotor chamber is greater than a predetermined value, the rotor is rotated at a limited number of revolutions,
The centrifugal separator according to claim 11, wherein when the atmospheric pressure in the rotor chamber becomes equal to or lower than a predetermined value, the rotor is accelerated from the limited rotational speed to the set rotational speed.
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