離心的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種離心機(jī)，該離心機(jī)包括：轉(zhuǎn)子，其構(gòu)造為可被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；轉(zhuǎn)子腔室，其容納所述轉(zhuǎn)子；以及保護(hù)器，其設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子腔室的外周，其中，所述保護(hù)器包括至少一塊卷繞成重疊狀態(tài)的金屬板。
【專利說(shuō)明】離心機(jī)
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2013年3月27日提交的日本專利申請(qǐng)N0.2013-067458和2013年3月28日提交的日本專利申請(qǐng)N0.2013-067917的優(yōu)先權(quán)，上述兩個(gè)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用的方式并入本文。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明的各方面涉及具有作為高速旋轉(zhuǎn)體的轉(zhuǎn)子的離心機(jī)，更具體地，本發(fā)明的各方面涉及確保離心機(jī)的安全性。

【背景技術(shù)】
[0004]通常，在離心機(jī)中，轉(zhuǎn)子保持含有待分離樣品(例如，培養(yǎng)液或血液)的樣品容器(例如，離心管或瓶)。離心機(jī)用于通過(guò)以下方式分離樣品或者對(duì)樣品提純:在由門密封的轉(zhuǎn)子腔室(旋轉(zhuǎn)腔室)中通過(guò)例如電動(dòng)機(jī)等驅(qū)動(dòng)裝置使轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)，從而將離心力施加在樣品容器中的樣品上。
[0005]轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速隨著其應(yīng)用的不同而不同。轉(zhuǎn)子的最大轉(zhuǎn)速通常在約幾千rpm (轉(zhuǎn)/分)的相對(duì)低速到150，OOOrpm的高速的范圍內(nèi)。因此，在通常提供的產(chǎn)品組中使用的轉(zhuǎn)子的最大轉(zhuǎn)速具有寬的范圍。此外，將各種尺寸的離心機(jī)按照從小型離心機(jī)到大型離心機(jī)排成一排，能夠一次分離的樣品的容量具有從幾十ml (毫升)的小容量到幾L (升)的大容量的寬范圍。
[0006]由于為了對(duì)樣品進(jìn)行快速分離則需要大離心力并且該大離心力也施加在轉(zhuǎn)子上，因此相應(yīng)地會(huì)在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生內(nèi)部應(yīng)力(參見(jiàn)JP2005-349260A)。制造商已經(jīng)設(shè)計(jì)出具有足夠裕度的離心機(jī)，使得轉(zhuǎn)子不會(huì)被內(nèi)部應(yīng)力等破壞。然而，在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的IEC61010-2-020標(biāo)準(zhǔn)中，要求應(yīng)當(dāng)在預(yù)定條件下進(jìn)行測(cè)試，以使離心機(jī)通過(guò)某些條件來(lái)確保安全性。在這方面，已經(jīng)做出了許多關(guān)于保護(hù)轉(zhuǎn)子免遭破壞的發(fā)明(例如，參見(jiàn)JP S50-56988、JP2001-104827A、JP2005-230744A、JP2005-305400A,JP2005-349260A)。
[0007]例如，如JP2005-305400A所示，離心機(jī)包括其內(nèi)部有轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子腔室，并且轉(zhuǎn)子腔室周圍通常纏繞有冷卻管(有時(shí)，也不纏繞冷卻管)。在纏繞有冷卻管的離心機(jī)中，離心機(jī)通常具有這樣的結(jié)構(gòu):在該結(jié)構(gòu)中，冷卻管周圍纏繞有由絕緣材料形成的隔熱層，在隔熱層周圍還設(shè)置有筒狀保護(hù)器，并且在最外側(cè)形成有箱形框架。在現(xiàn)有技術(shù)的離心機(jī)中，根據(jù)旋轉(zhuǎn)動(dòng)能而使用較厚的保護(hù)器，并且在轉(zhuǎn)子遭受破壞時(shí)通過(guò)使保護(hù)器變形或旋轉(zhuǎn)來(lái)吸收能量。在本文中，為了使因破壞的轉(zhuǎn)子而變形的保護(hù)器能夠在框架內(nèi)沿轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向移動(dòng)并且防止框架因保護(hù)器的變形而發(fā)生變形，需要保證框架內(nèi)側(cè)具有大的空間，使得即使當(dāng)保護(hù)器由于破壞的轉(zhuǎn)子而變形并且沿旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)時(shí)，保護(hù)器也不會(huì)與框架的內(nèi)表面接觸。同時(shí)，由于離心機(jī)(例如，在研究室或科學(xué)實(shí)驗(yàn)室中使用的離心機(jī))在實(shí)驗(yàn)設(shè)備中相對(duì)較大，因此用戶期望減小離心機(jī)的尺寸。特別是，由于離心機(jī)中的大型離心機(jī)比小型離心機(jī)占用更大的面積，因此尤其迫切需要減小離心機(jī)的尺寸。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]根據(jù)將使用的轉(zhuǎn)子的尺寸確定轉(zhuǎn)子腔室的尺寸，并且根據(jù)目標(biāo)冷卻程度大致確定圍繞轉(zhuǎn)子腔室的隔熱層的所需厚度。因此，考慮到離心機(jī)的小型化，最優(yōu)選的是保護(hù)器設(shè)置為直接包圍隔熱層的周圍，但保護(hù)器的選擇具有以下限制。盡管可以使用通?？蓮氖袌?chǎng)上獲得的鋼管作為厚保護(hù)器，但是因?yàn)殇摴艿某叽缡歉鶕?jù)標(biāo)準(zhǔn)確定的，所以不易獲得具有所需尺寸的鋼管。特別是，隨著鋼管的尺寸變大，選擇鋼管尺寸的自由度會(huì)減少。在大型離心機(jī)中，由于需要大尺寸的鋼管，因此減少了鋼管尺寸的選擇，并且用戶很少獲得具有所需尺寸的鋼管。盡管能夠以定制的方式制造具有所需尺寸的鋼管，但是在這中情況下，必須一次性批量生產(chǎn)大量鋼管，而這并不現(xiàn)實(shí)。
[0009]在沒(méi)有所需尺寸的鋼管的情況下，可以想到使用稍大尺寸的鋼管。但在這種情況下，在保護(hù)器與隔熱層之間會(huì)產(chǎn)生不必要的間隙，從而影響小型化。
[0010]最初，在用于離心機(jī)破壞性測(cè)試的保護(hù)系統(tǒng)中，一種有效的方法是使用厚保護(hù)器來(lái)接收破損轉(zhuǎn)子的碎片并且確保保護(hù)器與框架之間的空間，使得變形的保護(hù)器與框架彼此不接觸并且僅由保護(hù)器接收旋轉(zhuǎn)力。然而，如上所述，大型離心機(jī)難以采用厚保護(hù)器，并且由于需要主體尺寸小型化，因此難以確保保護(hù)器與框架之間的空間。在這種情況下，為了符合IEC標(biāo)準(zhǔn)以確保安全性，需要不同于現(xiàn)有保護(hù)系統(tǒng)的新想法。
[0011]在考慮到上述問(wèn)題中的至少一個(gè)問(wèn)題的情況下，做出了本發(fā)明的各個(gè)方面。本發(fā)明的目的在于提供一種能夠通過(guò)使用具有與轉(zhuǎn)子腔室尺寸匹配的適當(dāng)尺寸的廉價(jià)保護(hù)器來(lái)減小外形尺寸和制造成本的離心機(jī)。
[0012]本發(fā)明的另一目的在于提供一種在確保防止轉(zhuǎn)子破壞的安全性的同時(shí)能夠與現(xiàn)有技術(shù)相比減小尺寸的離心機(jī)。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種離心機(jī)，包括:轉(zhuǎn)子，其構(gòu)造為可被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；轉(zhuǎn)子腔室，其容納轉(zhuǎn)子；以及保護(hù)器，其設(shè)置在轉(zhuǎn)子腔室的外周，其中，保護(hù)器包括至少一塊卷繞成重疊狀態(tài)的金屬板。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種離心機(jī)，包括:轉(zhuǎn)子，其構(gòu)造為可被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；轉(zhuǎn)子腔室，其容納轉(zhuǎn)子；保護(hù)器，其設(shè)置在轉(zhuǎn)子腔室的外周；以及框架，其至少包圍保護(hù)器的外周，其中，保護(hù)器與框架在至少一個(gè)位置處彼此接合。
[0015]同時(shí)，作為本發(fā)明的各個(gè)方面，上述組件的任意組合以及本發(fā)明所轉(zhuǎn)化成的方法或系統(tǒng)也是有效的。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，能夠以低成本制造具有適當(dāng)尺寸的保護(hù)器，而這種保護(hù)器通常不能以鋼管的形式在市場(chǎng)上獲得。因此，能夠基于IEC標(biāo)準(zhǔn)確保安全性，而不增大具有小型化需求的離心機(jī)(特別是大型離心機(jī))的外形尺寸。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的另一方面，能夠在確保防止轉(zhuǎn)子破壞的安全性的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)有技術(shù)相比的小型化。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的離心機(jī)的側(cè)面截面圖；
[0019]圖2 (圖2A和圖2B)是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的由一塊鋼板構(gòu)成的保護(hù)器的平面截面圖；
[0020]圖3是根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的由三塊鋼板構(gòu)成的保護(hù)器的平面截面圖；
[0021]圖4是圖3所示的保護(hù)器的分解透視圖；
[0022]圖5是根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的由四塊鋼板構(gòu)成的保護(hù)器的平面截面圖；
[0023]圖6是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的離心機(jī)的側(cè)面截面圖；
[0024]圖7是沿圖6所示的線A-A截取的截面圖；
[0025]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的正遭受破壞的離心機(jī)的變形的示意圖，該示意圖所示的截面圖與圖7所示的截面圖相同；
[0026]圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的比較例的正遭受破壞的離心機(jī)接合部的變形的示意圖(其省略了圖7中所示的接合部230所呈現(xiàn)的接合)，該示意圖所示的截面圖與圖7所示的截面圖相同；以及
[0027]圖10是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的離心機(jī)的截面圖，該截面圖與圖7所示的截面圖相同。

【具體實(shí)施方式】
[0028]<第一實(shí)施例>
[0029]在下文中，將參考附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。相同的附圖標(biāo)記表示附圖中示出的相同或等同的元件、部件和處理，并且將適當(dāng)?shù)厥÷詫?duì)它們的重復(fù)描述。此外，各實(shí)施例僅僅作為實(shí)例，而非用于限制本發(fā)明。實(shí)施例中所描述的所有特征以及特征的組合對(duì)本發(fā)明而言不是必要的要素。
[0030]圖1示出根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的示意性結(jié)構(gòu)，并且圖1是從離心機(jī)(離心分離器)100的側(cè)面觀察時(shí)的側(cè)面截面圖。用于容納待離心樣品并且使樣品高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子I與電動(dòng)機(jī)20的輸出軸相連。電動(dòng)機(jī)20經(jīng)由減震器11固定在作為框架一部分的電動(dòng)機(jī)基座8上。在轉(zhuǎn)子I周圍由碗形物3形成轉(zhuǎn)子腔室2，碗形物3由諸如不銹鋼等不易生銹的材料制成，并且在碗形物3周圍環(huán)繞有用于冷卻轉(zhuǎn)子腔室2的冷卻管4，從而防止因轉(zhuǎn)子I的旋轉(zhuǎn)造成溫度升高。冷卻管4周圍還具有由泡沫材料制成的隔熱層5，并且在隔熱層5的外側(cè)設(shè)置有保護(hù)器6。此外，控制電動(dòng)機(jī)20操作的控制單元19也位于保護(hù)器6附近?？蚣芡ǔＳ山饘侔宓刃纬?，并且由外側(cè)的外框架7、電動(dòng)機(jī)基座8、后板9、前板10等組合形成，這些部件的整體被稱為框架。在外框架7的底部表面上設(shè)置有支腿15。
[0031]在框架的下部(電動(dòng)機(jī)基座8的下側(cè))容納有使用冷卻管4進(jìn)行冷卻操作的壓縮機(jī)
12、冷凝器13以及風(fēng)扇14。
[0032]在轉(zhuǎn)子腔室2的上部開(kāi)口附近設(shè)置有門密封件16，并且上部開(kāi)口還可以利用門17進(jìn)行打開(kāi)和關(guān)閉，通過(guò)上部開(kāi)口可以放入或取出安裝在轉(zhuǎn)子I中的樣品。在框架的上表面上設(shè)置有操作顯示單元18。
[0033]由于本實(shí)施例的特征在于保護(hù)器6的結(jié)構(gòu)，因此下面將對(duì)保護(hù)器6的細(xì)節(jié)進(jìn)行說(shuō)明。如上所述，如果增大轉(zhuǎn)子腔室2的外徑，則在一些情況下，在市場(chǎng)上可能得不到具有適當(dāng)尺寸的鋼管。因此，在本實(shí)施例中，通過(guò)將鋼板卷繞成任意尺寸而形成鋼管并且將鋼管用作保護(hù)器6。然而，在卷繞鋼板的情況中，過(guò)厚的鋼板不能被卷繞。如果將鋼板卷繞成單層，則存在這樣的問(wèn)題:保護(hù)器6的厚度變得很薄，并且在對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行破壞性測(cè)試時(shí)，會(huì)相應(yīng)地增大保護(hù)器6的變形量。如果在保護(hù)器6與框架之間保證間隙來(lái)滿足這樣的情況，則結(jié)果會(huì)存在增加離心機(jī)外形尺寸的問(wèn)題。因此，在本實(shí)施例中，如圖2A或圖2B所示，將一塊鋼板30卷繞成重疊狀態(tài)，使得鋼板30在保護(hù)器6的整個(gè)圓周上疊成2層或更多層。利用內(nèi)焊接部30a和外焊接部30b將鋼板30焊接以保持管的形狀。順便提及，可以沿保護(hù)器6的高度方向在保護(hù)器6的整個(gè)長(zhǎng)度上間歇性地或連續(xù)地形成內(nèi)焊接部30a和外焊接部30b。上述方式還可以應(yīng)用于其它實(shí)施例。
[0034]如JP2005-305400A的圖3所示，由于轉(zhuǎn)子I在離心機(jī)的常規(guī)破壞性測(cè)試中破壞成兩部分并且轉(zhuǎn)子的碎片沿180度的方向飛出，因此在焊接點(diǎn)分散設(shè)置的情況下，優(yōu)選以這樣一種方式設(shè)置焊接部:焊接部避免沿保護(hù)器的圓周方向設(shè)置在相同的位置處并且避免沿保護(hù)器的圓周方向設(shè)置為彼此相對(duì)。在圖2A所示的實(shí)例中，在被破壞的轉(zhuǎn)子I沿箭頭A的方向飛出的情況下，存在這樣一種可能性:在圓周位置上彼此重疊的焊接部30a和焊接部30b被破壞，從而相應(yīng)地保護(hù)器的強(qiáng)度降低并且保護(hù)器的變形增大。因此，在通過(guò)重復(fù)卷繞鋼板30以使其各層重疊來(lái)制造保護(hù)器6的情況下，如圖2B所示，優(yōu)選將焊接部30a、30b設(shè)置成:避免沿圓周方向設(shè)置在相同的位置處并且避免沿圓周方向設(shè)置為彼此相對(duì)，使得各焊接部不重疊。在圖2B的情況下，焊接部30a、30b沿圓周方向錯(cuò)開(kāi)90度。
[0035]根據(jù)本實(shí)施例，能夠達(dá)到以下效果。
[0036](I)通過(guò)將鋼板30重復(fù)卷繞成重疊狀態(tài)來(lái)形成保護(hù)器6，能夠以較低的成本獲得具有適當(dāng)尺寸的保護(hù)器6來(lái)匹配轉(zhuǎn)子腔室2的尺寸。因此，能夠減小離心機(jī)的外形尺寸并且降低離心機(jī)的成本。
[0037](2)通過(guò)鋼板30在保護(hù)器6的整個(gè)圓周上卷繞成兩層或更多層的結(jié)構(gòu)，能夠確保所需的厚度。因此，能夠在轉(zhuǎn)子破壞性測(cè)試期間減少保護(hù)器6的變形，并且相應(yīng)地能夠減小框架與保護(hù)器6之間的間隙，從而有助于離心機(jī)的小型化。
[0038](3)如圖2B所示，在保護(hù)器6的焊接部30a、30b設(shè)置成避免沿保護(hù)器的圓周方向設(shè)置在相同的位置處并且避免沿保護(hù)器的圓周方向設(shè)置為彼此相對(duì)的情況下，能夠減少由轉(zhuǎn)子I的碰撞對(duì)焊接部造成的損傷，并且在這方面中，能夠減少保護(hù)器6的變形。
[0039]<第二實(shí)施例>
[0040]圖3和圖4示出根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的保護(hù)器6。在這種情況下，通過(guò)將三塊鋼板40、41、42卷繞成彼此重疊來(lái)形成保護(hù)器6。在多塊鋼板卷繞成彼此重疊的情況中，第一塊最內(nèi)層鋼板被焊接成環(huán)形管形狀，然后，在由此形成的環(huán)形鋼板周圍卷繞第一塊鋼板之后的剩余鋼板，并且將間隙部與內(nèi)側(cè)鋼板焊接在一起。此時(shí)，通過(guò)使焊接部的位置彼此不一致來(lái)降低在焊接部被破壞時(shí)出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)。S卩，在圖3和圖4的情況下，內(nèi)側(cè)層鋼板40卷繞成環(huán)形形狀，然后在焊接部40a處焊接，中間層鋼板41卷繞在鋼板40的外側(cè)使得彼此重疊，然后在焊接部41a處焊接在內(nèi)層鋼板40上。此外，外側(cè)層鋼板42卷繞在鋼板41的外偵牝并且在焊接部42a處焊接在中間層鋼板41上，從而形成整個(gè)筒狀鋼管。
[0041]在第二實(shí)施例中，以分散的形式布置焊接部40、41和42的焊接點(diǎn)。因此，例如，即使在被破壞的轉(zhuǎn)子沿方向B飛出并且沿方向B設(shè)置的焊接部40a被破壞的情況下，也可以通過(guò)沿其它兩個(gè)方向設(shè)置的焊接部41a、42a來(lái)保持保護(hù)器的強(qiáng)度。如上所述，由于轉(zhuǎn)子I在離心機(jī)的破壞性測(cè)試中破壞成兩部分并且轉(zhuǎn)子的碎片沿180度的方向飛出，因此在焊接點(diǎn)設(shè)置為分散形狀的情況下，避免焊接點(diǎn)沿圓周方向設(shè)置在相同的位置處并且避免焊接點(diǎn)沿圓周方向設(shè)置為彼此相對(duì)。在圖3中，焊接點(diǎn)彼此錯(cuò)開(kāi)60度，因此，即使轉(zhuǎn)子沿任何方向飛出，也能夠保持比預(yù)定強(qiáng)度大的某種強(qiáng)度。此外，通過(guò)重疊多塊鋼板，能夠增大保護(hù)器的強(qiáng)度。
[0042]因此，根據(jù)第二實(shí)施例，通過(guò)將多塊鋼板卷繞成重疊狀態(tài)并且分散在用鋼板制造保護(hù)器時(shí)出現(xiàn)的焊接點(diǎn)，能夠保持保護(hù)器6的平均強(qiáng)度并減少保護(hù)器的變形。
[0043]<第三實(shí)施例>
[0044]圖5示出根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的保護(hù)器6，并且示出四塊鋼板50、51、52、53卷繞成重疊狀態(tài)的情況。焊接部50a、51a、52a、53a沿圓周方向以45度的間隔設(shè)置，因此，不管被破壞轉(zhuǎn)子的飛出方向如何，都能保持高于某種水平的強(qiáng)度。此時(shí)，考慮到轉(zhuǎn)子沿180度的方向飛出，例如，沿C方向設(shè)置的焊接部50a可以大致設(shè)置在其對(duì)面的C’方向上。
[0045]如上所述，在η塊鋼板卷繞成彼此重疊的情況中，焊接點(diǎn)的位置彼此錯(cuò)開(kāi)(180/η)度或(180/η+180)度，并且因此相對(duì)于轉(zhuǎn)子的破壞使各個(gè)焊接點(diǎn)最平均地分布。
[0046]根據(jù)第三實(shí)施例，通過(guò)增加重疊狀態(tài)的鋼板的數(shù)量并且使焊接點(diǎn)錯(cuò)開(kāi)，能夠進(jìn)一步提高保護(hù)器的強(qiáng)度，從而減少保護(hù)器的變形。
[0047]如上所述，已經(jīng)參照本發(fā)明的第一實(shí)施例至第三實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的一個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明。然而，應(yīng)理解的是，在所要求發(fā)明的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)組件或每個(gè)處理做出各種改變或修改。下面將對(duì)第一實(shí)施例至第三實(shí)施例的修改形式進(jìn)行說(shuō)明。
[0048]用于形成保護(hù)器6的金屬板不限于鋼板，也可以根據(jù)應(yīng)用使用鐵、鐵合金、鋁合金坐寸ο
[0049]〈第四實(shí)施例〉
[0050]圖6是根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的離心機(jī)(離心分離器)200的側(cè)面截面圖。圖7是沿圖6中所示的線A-A截取的截面圖。轉(zhuǎn)子201在對(duì)容納有待離心樣品(未示出)的樣品容器(離心管或瓶等)進(jìn)行保持的同時(shí)高速旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子201與電動(dòng)機(jī)220的輸出軸相連，電動(dòng)機(jī)220經(jīng)由減震器211固定在作為框架一部分的電動(dòng)機(jī)基座208上。在轉(zhuǎn)子201周圍由碗形物203形成轉(zhuǎn)子腔室202，碗形物203由諸如不銹鋼等不易生銹的材料制成。在轉(zhuǎn)子腔室202的上部開(kāi)口附近設(shè)置有與框架相連的門密封件216，并且上部開(kāi)口還可以利用門217進(jìn)行打開(kāi)和關(guān)閉，通過(guò)上部開(kāi)口可以放入或取出安裝在轉(zhuǎn)子201中的樣品。
[0051]在碗形物203周圍環(huán)繞有用于冷卻轉(zhuǎn)子腔室202的冷卻管204，從而防止因轉(zhuǎn)子201的旋轉(zhuǎn)造成溫度升高。冷卻管204周圍還具有由泡沫材料制成的隔熱層205，并且在隔熱層205的外側(cè)設(shè)置有保護(hù)器206。此外，控制電動(dòng)機(jī)220操作的控制單元219也位于保護(hù)器206附近?？蚣芡ǔＳ山饘侔宓刃纬桑⑶矣赏鈧?cè)的外框架207、電動(dòng)機(jī)基座208、后板209、前板210等組合形成，這些部件的整體被稱為框架。在外框架207的底部表面上設(shè)置有支腿215。在框架的下部(電動(dòng)機(jī)基座208的下側(cè))容納有使用冷卻管204進(jìn)行冷卻操作的壓縮機(jī)212、冷凝器213以及風(fēng)扇214。在框架的上表面上設(shè)置有操作顯示單元218。
[0052]另一方面，由于離心機(jī)的離心分離的操作或離心機(jī)的結(jié)構(gòu)是已知的，因此省略相關(guān)的額外說(shuō)明。在下文中，將根據(jù)實(shí)施例對(duì)防止轉(zhuǎn)子201破壞的安全性進(jìn)行說(shuō)明。
[0053]如圖7所示，大致筒狀的保護(hù)器206被呈矩形(大致為正方形)的外框架207和后板209包圍。當(dāng)從上方觀察時(shí)，保護(hù)器206的外周面、外框架207的內(nèi)表面以及后板209的保護(hù)器206側(cè)的表面(下文中稱為“框架內(nèi)表面”)在總共四個(gè)位置處彼此鄰接，四個(gè)位置的每個(gè)位置均通過(guò)焊接方式等接合并且用接合部230表示?？梢匝乇Ｗo(hù)器206的高度方向在保護(hù)器206的整個(gè)長(zhǎng)度上間歇性地或連續(xù)地進(jìn)行接合部230的接合。位于四個(gè)位置的接合部230圍繞著轉(zhuǎn)子201的軸線以大約90度間隔設(shè)置。即使沒(méi)有焊接，也可以通過(guò)螺紋連接或鉚接進(jìn)行接合部230的接合。
[0054]圖8是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的遭受破壞的離心機(jī)的變形的示意圖，該示意圖所示的截面圖與圖7所示的截面圖相同。圖9是示出根據(jù)本發(fā)明的比較例的遭受破壞的離心機(jī)的變形的示意圖(其省略了圖7中所示的接合部230所呈現(xiàn)的接合)，該示意圖所示的截面圖與圖7所示的截面圖相同。然而，在圖8和圖9中省略了轉(zhuǎn)子201、碗形物203、隔熱層205 等。
[0055]如JP2005-305400A的圖3等所示，通過(guò)將轉(zhuǎn)子201破壞成兩部分來(lái)進(jìn)行離心機(jī)的破壞性測(cè)試。在離心機(jī)的破壞性測(cè)試中，破壞成兩部分的轉(zhuǎn)子I的碎片分別沿相反的180度方向飛出。因此，圖8和圖9是示出在轉(zhuǎn)子201沿附圖中的水平方向飛出時(shí)諸如保護(hù)器206、外框架207和后板209等框架的變形的示意圖。
[0056]由于不能使用市售鋼管(因?yàn)闆](méi)有具有所需尺寸的鋼管作為保護(hù)器)，因此如果諸如鋼板等金屬板通過(guò)卷繞而用作保護(hù)器，那么保護(hù)器206不可避免地會(huì)變薄。因此，在圖9所示的比較例的結(jié)構(gòu)中，由于僅保護(hù)器206接收轉(zhuǎn)子201的破壞力，因此保護(hù)器206的變形(沿水平方向的擴(kuò)張)的量會(huì)變大，這樣框架僅沿一個(gè)方向變形，從而甚至?xí)?dǎo)致對(duì)控制單元219等造成損傷。這在破壞性測(cè)試之后會(huì)引起絕緣耐壓失效。此外，在圖9的比較例的結(jié)構(gòu)中，由于保護(hù)器206未固定在框架上，因此已經(jīng)發(fā)生較大變形的保護(hù)器206在框架內(nèi)旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，存在這樣一種可能性:框架中的組件被破壞，由此增加不能通過(guò)測(cè)試的可能性。與此相反，在圖8所示的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，破壞力可以被分擔(dān)，使得框架也能夠接收破壞轉(zhuǎn)子201的力(保護(hù)器206的變形)。S卩，在圖8所示的實(shí)施例的結(jié)構(gòu)中，由于使保護(hù)器206沿水平方向擴(kuò)張的一部分力被外框架207的沿附圖豎直方向凹進(jìn)彎曲的兩側(cè)吸收，因此與圖9所示的比較例的結(jié)構(gòu)相比，能夠抑制保護(hù)器206的變形(沿水平方向的擴(kuò)張)，由此能夠減少對(duì)保護(hù)器206的外圍部件(控制單元219等)的損傷，并且還能夠降低不能通過(guò)測(cè)試的可能性。
[0057]根據(jù)第四實(shí)施例，能夠達(dá)到以下效果。
[0058](I)通過(guò)保護(hù)器206與框架接合并且相應(yīng)地因轉(zhuǎn)子201的破壞而產(chǎn)生的能量被框架和保護(hù)器206有效吸收的新結(jié)構(gòu)，能夠抑制保護(hù)器206的變形，由此能夠減少對(duì)保護(hù)器206的外圍部件(控制單元219等)的損傷。
[0059](2)由于保護(hù)器206與框架在接合部230的四個(gè)位置處接合，因此即使破損的轉(zhuǎn)子201沿任何方向飛出，也能夠通過(guò)框架來(lái)抑制保護(hù)器206的變形。
[0060](3)由于用通過(guò)卷繞諸如鋼板等金屬板形成的薄保護(hù)器206也能保證防止轉(zhuǎn)子201破壞的安全性，因此即使無(wú)法獲得適當(dāng)尺寸的鋼管，也能夠提供包圍在隔熱層外周附近的保護(hù)器206，由此有利于小型化為用戶需要的尺寸。
[0061](4)與保留一定的空間以使變形的保護(hù)器不會(huì)與框架接觸的現(xiàn)有技術(shù)的結(jié)構(gòu)相t匕，由于保護(hù)器206的外周面與框架的內(nèi)表面彼此接觸，因此有利于小型化為用戶需要的尺寸。
[0062]在上文中，已經(jīng)參考第四實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說(shuō)明，但應(yīng)理解的是，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)實(shí)施例的每個(gè)元件或每個(gè)處理做出各種改變，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求及其等同內(nèi)容限定。在下文中，這些改變將被描述為實(shí)例。
[0063]可以在少于四個(gè)位置的位置處形成保護(hù)器206與框架之間的接合部230?？紤]到框架吸收破壞力的量級(jí)或者破壞力能夠在所有方向上被框架有效地吸收，因此在實(shí)施例中，優(yōu)選的是在四個(gè)位置或四個(gè)以上位置設(shè)置接合部230。然而，與圖9所示的比較例的結(jié)構(gòu)相比，即使在一個(gè)位置存在接合部230，也能夠增加防止轉(zhuǎn)子201破壞的安全性。
[0064]保護(hù)器206與框架不必需要直接相互接觸。此外，如圖10所示，保護(hù)器206與框架可以通過(guò)插在框架與保護(hù)器206之間的接合部件221 (板)間接地接合。即，只需要通過(guò)框架來(lái)最終支撐如圖8所示的被破壞的保護(hù)器206的變形。
[0065]即使在冷卻管204未纏繞在碗形物203上的離心機(jī)中，根據(jù)本實(shí)施例的保護(hù)器206與框架接合在一起的技術(shù)也是有效的。此外，即使在使用市售鋼管作為保護(hù)器206的情況下，根據(jù)本實(shí)施例的技術(shù)也是同樣有效的。
[0066]本發(fā)明提供了如下示例性的、非限制性的方面:
[0067](I)在第一方面中，提供了一種離心機(jī)，包括:轉(zhuǎn)子，其構(gòu)造為可被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；轉(zhuǎn)子腔室，其容納轉(zhuǎn)子；以及保護(hù)器，其設(shè)置在轉(zhuǎn)子腔室的外周，其中，保護(hù)器包括至少一塊卷繞成重疊狀態(tài)的金屬板。
[0068](2)在第二方面中，提供了根據(jù)第一方面所述的離心機(jī)，其中，至少一塊金屬板在保護(hù)器的整個(gè)圓周上卷繞為兩層或更多層。
[0069](3)在第三方面中，提供了根據(jù)第一方面或第二方面所述的離心機(jī)，其中，至少一塊金屬板被焊接在焊接部，該焊接部避免沿保護(hù)器的圓周方向設(shè)置在相同的位置處并且避免沿保護(hù)器的圓周方向設(shè)置為彼此相對(duì)。
[0070](4)在第四方面中，提供了根據(jù)第一方面或第二方面所述的離心機(jī)，其中，η塊金屬板被卷繞成重疊狀態(tài)，并且金屬板的焊接部設(shè)置為彼此錯(cuò)開(kāi)(180/η)度或(180/η+180)度。
[0071](5)在第五方面中，提供了一種離心機(jī)，包括:轉(zhuǎn)子，其構(gòu)造為可被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)；轉(zhuǎn)子腔室，其容納轉(zhuǎn)子；保護(hù)器，其設(shè)置在轉(zhuǎn)子腔室的外周；以及框架，其至少包圍保護(hù)器的外周，其中，保護(hù)器與框架在至少一個(gè)位置處彼此接合。
[0072](6)在第六方面中，提供了根據(jù)第五方面所述的離心機(jī)，其中，保護(hù)器與框架在至少四個(gè)位置處彼此接合，并且位于四個(gè)位置的接合部圍繞轉(zhuǎn)子的軸線以90度間隔設(shè)置。
[0073](7)在第七方面中，提供了根據(jù)第五方面或第六方面所述的離心機(jī)，其中，保護(hù)器大致呈圓筒形狀，并且呈矩形形狀的框架包圍保護(hù)器的外周。
[0074](8)在第八方面中，提供了根據(jù)第五方面至第七方面中任一方面所述的離心機(jī)，其中，在保護(hù)器的外側(cè)設(shè)置有控制單元，并且框架包括將控制單元與保護(hù)器彼此隔開(kāi)的板。
[0075](9)在第九方面中，提供了根據(jù)第五方面至第八方面中任一方面所述的離心機(jī)，其中，轉(zhuǎn)子周圍纏繞有冷卻管，冷卻管周圍設(shè)置有隔熱層，并且保護(hù)器包圍隔熱層的外周以使保護(hù)器鄰接隔熱層。
[0076]同時(shí)，作為本發(fā)明的各個(gè)方面，上述組件的任意組合以及本發(fā)明所轉(zhuǎn)化成的方法或系統(tǒng)也是有效的。
【權(quán)利要求】
1.一種離心機(jī)，包括: 轉(zhuǎn)子，其構(gòu)造為可被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)； 轉(zhuǎn)子腔室，其容納所述轉(zhuǎn)子；以及 保護(hù)器，其設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子腔室的外周， 其中，所述保護(hù)器包括至少一塊卷繞成重疊狀態(tài)的金屬板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離心機(jī)，其中， 所述至少一塊金屬板在所述保護(hù)器的整個(gè)圓周上卷繞為兩層或更多層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離心機(jī)，其中， 所述至少一塊金屬板被焊接在焊接部，所述焊接部避免沿所述保護(hù)器的圓周方向設(shè)置在相同的位置處并且避免沿所述保護(hù)器的所述圓周方向設(shè)置為彼此相對(duì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的離心機(jī)，其中， η塊金屬板被卷繞成所述重疊狀態(tài)，并且 所述金屬板的焊接部設(shè)置為彼此錯(cuò)開(kāi)(180/η)度或(180/η+180)度。
5.—種離心機(jī),包括: 轉(zhuǎn)子，其構(gòu)造為可被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)； 轉(zhuǎn)子腔室，其容納所述轉(zhuǎn)子； 保護(hù)器，其設(shè)置在所述轉(zhuǎn)子腔室的外周；以及 框架，其至少包圍所述保護(hù)器的外周， 其中，所述保護(hù)器與所述框架在至少一個(gè)位置處彼此接合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的離心機(jī)，其中， 所述保護(hù)器與所述框架在至少四個(gè)位置處彼此接合，并且位于所述四個(gè)位置的接合部圍繞所述轉(zhuǎn)子的軸線以90度間隔設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的離心機(jī)，其中， 所述保護(hù)器大致呈圓筒形狀，并且 呈矩形形狀的所述框架包圍所述保護(hù)器的外周。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的離心機(jī)，其中， 在所述保護(hù)器的外側(cè)設(shè)置有控制單元，并且 所述框架包括將所述控制單元與所述保護(hù)器彼此隔開(kāi)的板。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的離心機(jī)，其中， 所述轉(zhuǎn)子周圍纏繞有冷卻管， 所述冷卻管周圍設(shè)置有隔熱層，并且 所述保護(hù)器包圍所述隔熱層的外周以使所述保護(hù)器鄰接所述隔熱層。
【文檔編號(hào)】B04B7/06GK104069956SQ201410111179
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年3月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月27日
【發(fā)明者】楠元昭二, 井本善敬 申請(qǐng)人:日立工機(jī)株式會(huì)社