ロータリージョイントおよび遠心分離装置
【課題】密閉状態を維持しつつ、シール部において発生する摩擦熱の流体への伝熱を抑制する。
【解決手段】円筒状の隙間１７をあけて中心軸線Ｌ回りに相対回転可能に支持された軸体１１およびハウジング１２と、中心軸線Ｌに沿う方向に間隔をあけて隙間１７に配置され、隙間１７を密閉するシール部材１３，１４と、軸体１１の内部に形成され、シール部材１３，１４により密閉された隙間１７において軸体１１の外周面に開口する軸側流路１５と、ハウジング１２に形成され、シール部材１３，１４により密閉された隙間１７においてハウジング１２の内面に開口する固定ノズル２１と、シール部材１３，１４により密閉された隙間１７において軸体１１の外周面を被覆するように設けられた断熱部材１６とを備えるロータリージョイント１０を採用する。
【解決手段】円筒状の隙間１７をあけて中心軸線Ｌ回りに相対回転可能に支持された軸体１１およびハウジング１２と、中心軸線Ｌに沿う方向に間隔をあけて隙間１７に配置され、隙間１７を密閉するシール部材１３，１４と、軸体１１の内部に形成され、シール部材１３，１４により密閉された隙間１７において軸体１１の外周面に開口する軸側流路１５と、ハウジング１２に形成され、シール部材１３，１４により密閉された隙間１７においてハウジング１２の内面に開口する固定ノズル２１と、シール部材１３，１４により密閉された隙間１７において軸体１１の外周面を被覆するように設けられた断熱部材１６とを備えるロータリージョイント１０を採用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリージョイントおよび遠心分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
細胞等の生体組織を扱う医療・バイオ系のディスポーザブルセットは、滅菌状態を保つために流路を密閉状態にすることが望ましい。この要求に対し、従来、配管を外部のポンプ等に接続された状態で容器を回転させる装置として、気密を保ったまま回転可能なロータリージョイントが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２１０９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ロータリージョイントには気密のためのシール材が用いられており、遠心分離装置のような高速回転を要する場合には、シール材と回転軸との摩擦による発熱で流路内の温度が上昇し、生体組織にダメージを与えてしまうという不都合があった。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、密閉状態を維持しつつ、シール部において発生する摩擦熱が流体へ伝熱することを抑制できるロータリージョイントおよびこれを備える遠心分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第１の態様は、円筒状の隙間をあけて中心軸回りに相対回転可能に支持された軸体およびハウジングと、前記中心軸に沿う方向に間隔をあけて前記隙間に配置され、該隙間を密閉するシール部材と、前記軸体の内部に形成され、前記シール部材により密閉された隙間において前記軸体の外周面に開口する軸側流路と、前記ハウジングに形成され、前記シール部材により密閉された隙間において前記ハウジングの内面に開口するハウジング側流路と、前記シール部材により密閉された隙間において前記軸体の外周面を被覆するように設けられた断熱部材とを備え、前記軸体と前記シール部材との間に形成された第１のシール部と、前記シール部材と前記断熱部材との間に形成された第２のシール部とを有するロータリージョイントである。
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、軸体とハウジングとの間に形成されシール部材により密閉された円筒状の隙間によって、軸側流路とハウジング側流路とが接続される。これにより、軸体とハウジングとを相対回転させても、軸側流路とハウジング側流路との間で流体を流動させることができる。また、軸体とシール部材との間に第１のシール部が形成されるとともに、シール部材と断熱部材との間に第２のシール部が形成されるので、円筒状の隙間の密閉度を向上することができる。
【０００８】
ここで、軸体とハウジングとが中心軸回りに相対的に回転駆動させられると、軸体とシール部材との間に形成された第１のシール部において摩擦による熱が発生する。この熱は軸体を伝導するが、円筒状の隙間において軸体の外周面には断熱部材が被覆されているため、軸体から円筒状の隙間への熱伝達を抑制することができる。これにより、軸体側流路あるいはハウジング側流路から円筒状の隙間に流体を流通させた場合に、流体が摩擦熱によって過熱されることを防止することができる。また、第２のシール部により、摩擦熱が発生している第１のシール部への流入が防止されるので、第１のシール部における流体の過熱を防止することができる。
【０００９】
上記態様において、前記第２のシール部における前記シール部材と前記断熱部材との接触圧力が、前記第１のシール部における前記軸体と前記シール部材との接触圧力よりも小さくなるように前記断熱部材が配置されることとしてもよい。
このようにすることで、軸体側流路あるいはハウジング側流路から円筒状の隙間に流体を流通させた場合に、第１のシール部におけるシール性を確保して流体の漏れを防止しつつ、第２のシール部における摩擦熱を抑制して流体の過熱を防止することができる。
【００１０】
上記態様において、前記第２のシール部において、前記シール部材と前記断熱部材とが前記中心軸方向に間隔をあけて配置されることとしてもよい。
このようにすることで、第２のシール部における摩擦熱の発生を防止することができ、軸体側流路あるいはハウジング側流路から円筒状の隙間に流体を流通させた場合に、第２のシール部における流体の過熱を防止することができる。
【００１１】
上記態様において、前記軸体が、金属材料またはセラミック材料から構成されることとしてもよい。
このようにすることで、軸体の強度を向上するとともに、軸体の熱伝導率を大きくして第１のシール部において発生した摩擦熱を効率的に放熱することができる。
【００１２】
上記態様において、前記軸体の内部には断熱材料が充填され、該断熱材料内に前記軸側流路が形成されることとしてもよい。
このようにすることで、第１のシール部および第２のシール部において発生した摩擦熱が、軸側流路内の流体に伝達してしまうことを防止することができる。
【００１３】
上記態様において、前記第２のシール部において、前記シール部材と前記断熱部材との間隔が、０μｍから５０μｍであることとしてもよい。
このようにすることで、例えば生体組織を軸体側流路あるいはハウジング側流路から円筒状の隙間に流通させた場合に、生体組織内の細胞が、摩擦熱が発生している第１のシール部に流入することを防止することができる。これにより、第２のシール部における摩擦熱の発生を防止しつつ、第１のシール部における細胞の損傷を防止することができる。
【００１４】
上記態様において、前記第１のシール部において、前記シール部材のつぶし代が、１００μｍから５００μｍであることとしてもよい。
このようにすることで、円筒状の隙間の密閉性を向上することができ、第１のシール部における流体の漏れを防止することができる。
【００１５】
本発明の第２の態様は、上記のいずれかのロータリージョイントと、前記軸体を中心軸回りに回転駆動するモータと、前記軸体の半径方向外方に接続された遠心分離容器とを備える遠心分離装置である。
本発明の第２の態様によれば、ロータリージョイントの軸体とハウジングとの間からの流体の漏れを防止しつつ、ロータリージョイントのシール部において発生する摩擦熱がロータリージョイント内を流通する流体に伝熱することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、密閉状態を維持しつつ、シール部において発生する摩擦熱が流体へ伝熱することを抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る遠心分離装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１のロータリージョイントの概略構成を示す模式図である。
【図３】図２に示すＡ部の部分拡大図である。
【図４】軸体内部の流路の形成方法を説明する図である。
【図５】図４の流路形成方法の変形例を示す図である。
【図６】図３のシール部材の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一実施形態に係る遠心分離装置１について、図面を参照して説明する。
図１に示されるように、本実施形態に係る遠心分離装置１は、例えば脂肪組織等の生体組織を成分毎に分離する装置であって、相対回転可能に支持された軸体１１およびハウジング１２を有するロータリージョイント１０と、軸体１１に中心軸線Ｌ方向に接続された回転軸２０と、回転軸２０を中心軸線Ｌ回りに回転駆動するモータ（図示略）と、軸体１１の半径方向外方に接続された遠心分離容器４０と、ロータリージョイント１０を介して遠心分離容器４０に給液および排液を行うポンプ３０と、これらを接続する配管３１，３２とを主な構成要素として備えている。
【００１９】
遠心分離容器４０は、円筒状に形成されており、中心軸線Ｌに対して揺動可能に軸体１１に接続されている。遠心分離容器４０は、一端が開口し他端がテーパ状に漸次先細になって閉塞された容器本体４１と、容器本体４１の開口部を閉塞する蓋体４２と、蓋体４２の略中央から容器本体４１の軸線に沿って延びた配管４３とを備えている。
【００２０】
遠心分離容器４０は、容器本体４１内に細胞懸濁液を収容し、モータを作動させて中心軸線Ｌ回りに回転させることで、細胞懸濁液に含まれている成分の比重の差によって、容器本体４１内の細胞懸濁液を細胞群と上清とに遠心分離するようになっている。
【００２１】
ポンプ３０は、遠心分離容器４０内の細胞懸濁液を細胞群と上清とに遠心分離した状態で、ロータリージョイント１０を介して遠心分離容器４０内の上清および細胞群をそれぞれ吸引し、遠心分離容器４０外に排出するようになっている。また、ポンプ３０は、ロータリージョイント１０を介して遠心分離容器４０内の細胞懸濁液に洗浄液を供給するようになっている。
【００２２】
配管３１，３２は、例えば、生体適合性を有するシリコンゴムで形成されたチューブである。配管３１は、ポンプ３０とロータリージョイント１０のハウジング１２とを接続している。配管３２は、ロータリージョイント１０の軸体１１と遠心分離容器４０とを接続している。
【００２３】
ロータリージョイント１０は、図２に示されるように、円筒形状の軸体１１と、軸体１１の外側に同心円に配置された円筒形状のハウジング１２と、軸体１１およびハウジング１２を中心軸線Ｌ回りに相対回転可能に支持する回転軸受（図示略）と、軸体１１とハウジング１２との間に配置された円環形状のシール部材１３，１４と、軸体１１の外周面を被覆するように設けられた断熱部材１６とを備えている。
【００２４】
軸体１１は、例えばステンレス等の金属やセラミック等の、強度が高く且つ高い熱伝導率を有する材料で形成されている。軸体１１は、内部を中空とするパイプ形状を有しており、外周面には遠心分離容器４０と接続するための回転ノズル２２が設けられている。
【００２５】
軸体１１の内部には、例えばインサート成形により、生体適合性を有するシリコンゴムやフッ素ゴム等の弾性材料１８が充填されており、弾性材料１８内には洗浄液や細胞群等を流通させる軸側流路１５が形成されている。ここで、弾性材料１８は、軸体１１に比べて低い熱伝導率を有しているため、軸体１１からの伝熱を防止する、いわゆる断熱材としての機能を有している。
【００２６】
軸体１１を金属やセラミック等の材料で構成することで、強度や耐磨耗性を持たせるとともに、摩擦係数を低下させてシール部材１３との摩擦熱を低減することができる。また、高い熱伝導率を持たせることで、シール部材１３との摺動部において発生する熱を他の部分に伝導させて放熱することが可能となる。
【００２７】
軸体１１内に充填されるシリコンゴムやフッ素ゴムは、生体適合性を有するだけではなく、耐熱性にも優れている。また、弾性を有しているため、軸体１１との接合部における熱膨張により発生する応力を吸収し、材料の破損を防止することができる。
また、軸体１１をパイプ形状にすることにより、金属材料の重量を低減するとともに、軸側流路１５の加工を容易なものとすることができ、軽量化やコストダウンが可能となる。
【００２８】
ハウジング１２は、軸体１１と同様に、金属、セラミック材料や硬質プラスチック等から構成されており、外周面にポンプ３０と接続するための固定ノズル２１（ハウジング側流路）が設けられている。
軸体１１とハウジング１２との間には、円筒状の隙間１７が形成されている。円筒状の隙間１７内には、ポンプ３０により固定ノズル２１を介して洗浄水等が供給される。また、円筒状の隙間１７内からは、ポンプ３０により固定ノズル２１を介して上清および細胞群が吸引される。
【００２９】
シール部材１３，１４は、例えばフッ素樹脂等の耐熱性を有し且つ摩擦係数の低い樹脂で形成された円環形状の部材であり、ハウジング１２の内周面に接合されている。シール部材１３，１４は、円筒状の隙間１７において中心軸線Ｌに沿う方向に間隔をあけて配置されており、円筒状の隙間１７を密閉するようになっている。
【００３０】
ここで、ＪＩＳ Ｂ ２４０６において、一般的な運動用Ｏリングのつぶし代、すなわち、軸体の外径とシール部材の内径との差は、例えば軸体の外径がφ１０ｍｍの場合には、２８０〜４７０μｍと規定されている。より摺動抵抗の少ない硬質材料のシール部材を用いることで、つぶし代を１００〜３００μｍ程度にすることも可能である。このように、シール部材１３，１４の材質と、つぶし代を１００〜５００μｍから適宜選択することで、円筒状の隙間１７の密閉性を確保することができる。
【００３１】
断熱部材１６は、シリコンゴムやフッ素ゴム等の弾性材料や硬質プラスチックであり、シール部材１３，１４により密閉された隙間１７において、軸体１１の外周面を被覆するように設けられている。これにより、円筒状の隙間１７内において、軸体１１の外周面に細胞懸濁液が直接接触してしまうことを防止し、軸体１１から円筒状の隙間１７内の細胞懸濁液への伝熱を防止するようになっている。
【００３２】
図３は、図２におけるＡ部の部分拡大図である。以降では、シール部材１３，１４の構成についてシール部材１３を代表して説明するが、シール部材１４も同様の構成を有している。
図３に示されるように、軸体１１とシール部材１３との間には、第１のシール部２３が形成されている。また、シール部材１３と断熱部材１６との間には、第２のシール部２４が形成されている。この第２のシール部２４において、シール部材１３と断熱部材１６とは、中心軸線Ｌ方向に間隔をあけて配置されている。具体的には、シール部材１３と断熱部材１６との間隔は、０μｍから５０μｍとなるように配置されている。
【００３３】
このようにすることで、細胞懸濁液を円筒状の隙間１７に流通させた場合に、細胞懸濁液内の細胞が、摩擦熱が発生している第１のシール部２３に流入することを防止することができる。これにより、第２のシール部２４における摩擦熱の発生を防止しつつ、第１のシール部２３における細胞の損傷を防止することができる。
【００３４】
シール部材１３，１４により密閉された隙間１７においては、軸体１１内に形成された軸側流路１５が軸体１１の外周面に開口している。軸側流路１５は、軸体１１に設けられた回転ノズル２２と円筒状の隙間１７とを接続している。
【００３５】
ここで、軸体１１内の軸側流路１５の形成方法について以下に説明する。
図４に示されるように、軸側流路１５の開口を軸体１１の半径方向外方に２箇所とも設ける場合には、軸体１１の外周部に半径方向内方に向けて穴を２ヶ所開け、流路が設けられた弾性材料１８を軸体１１内に挿入する。なお、軸体１１の外周部に設けられた断熱部材１６は、軸体１１の内部の弾性材料１８と共に一体成形することも可能であるが、別体として軸体１１に装着することとしても良い。
【００３６】
また、軸体１１内に弾性材料１８を挿入後に軸側流路１５を形成する場合、軸体１１の片側が開放されるため、この開放部を塞ぐための栓２５を装着する。栓２５は、軸側流路１５内の細胞懸濁液と接触するため、弾性材料１８と同様にシリコンゴムやフッ素ゴムを用いる。なお、生体適合性を有する材質であれば、硬質材でもゴム材でもよい。
【００３７】
なお、図５に示されるように、軸側流路１５の一方を回転軸線Ｌに沿う方向に開口させ、軸側流路１５の他方を軸体１１の先端に開口するようにすれば、軸体１１の外周部に設ける穴１ヶ所および栓２５が不要となり、液溜まりが発生しない構造で軸側流路１５を形成することができる。
【００３８】
上記構成を有する遠心分離装置１の作用について以下に説明する。
ここでは、本実施形態に係る遠心分離装置１を用いて、細胞懸濁液から細胞群を遠心分離する場合を例に挙げて説明する。
まず、脂肪組織等の生体組織と、該生体組織を分解する消化酵素液とを遠心分離容器４０の容器本体４１内に収容し、蓋体４２を閉めてモータを作動させる。
【００３９】
モータを作動させ、軸体１１および遠心分離容器４０を中心軸線Ｌ回りに回転させると、図１に示されるように、遠心分離容器４０はその底部を半径方向外方に向けるように揺動した状態で遠心運動させられる。これにより、遠心分離容器４０内部の細胞懸濁液に遠心力が作用して、細胞懸濁液内の細胞の比重に応じて、比重が大きい順に容器本体４１の底面側から順に堆積されていく。
【００４０】
その後、モータを一旦停止してポンプ３０を作動させ、配管４３により容器本体４１内の上清を吸引する。
ここで、遠心分離により凝集した細胞群の中には、不要な組織片や消化液成分等が巻き込まれるようにして保持されてしまっている場合がある。そこで、ポンプ３０を作動させて、配管４３により容器本体４１内に残った細胞群に対して洗浄液を供給する。
これにより、供給される洗浄液の流動エネルギによって細胞群を攪拌し、不要な組織片や洗浄液成分を細胞群から解放して放出させることができる。
【００４１】
なお、細胞群の凝集が顕著な場合には、細胞懸濁液を攪拌するためにモータの回転速度を変化させることとしてもよい。これにより、中心軸線Ｌに対する遠心分離容器４０の揺動角度を変動させ、遠心分離容器４０内の細胞懸濁液を攪拌することができる。これにより、細胞群がペレット状に凝集していても、効率的に攪拌してほぐすことができ、洗浄液内に細胞群が均一に分散した細胞懸濁液を生成することができる。
【００４２】
このようにして生成された細胞懸濁液を、ポンプ３０を作動させて配管４２により吸引する。配管４３により容器本体４１から吸引された細胞懸濁液は、配管３２を流通して、ロータリージョイント１０の軸体１１内部に形成された軸側流路１５に流入する。
【００４３】
ここで、軸体１１は、モータによる軸体１１の回転運動に伴って、第１のシール部２３におけるシール部材１３，１４と軸体１１との摩擦により、熱が発生している。しかしながら、軸体１１の内部には断熱性を有する弾性材料１８が充填されており、この弾性材料１８の内部に軸側流路１５が形成されているため、軸側流路１５内の細胞懸濁液に第１のシール部２３において発生した熱が伝達することを防止する。
【００４４】
軸側流路１５に流入した細胞懸濁液は、軸側流路１５内を流通して円筒状の隙間１７に流入する。円筒状の隙間１７内の細胞懸濁液は、固定ノズル２１から配管３１を流通し、ポンプ３０により図示しない回収容器に送られる。
【００４５】
円筒状の隙間１７においては、軸体１１の外周面に断熱部材１６が被膜されているため、軸体１１の外周面と細胞懸濁液とは直接接触せず、また、軸体１１からの伝熱も防止される。また、円筒状の隙間１７においては、シール部材１３と断熱部材１６とが中心軸線Ｌ方向に間隔をあけて配置されているため、両者の間に摩擦熱は発生せず、細胞懸濁液への伝熱が防止される。
【００４６】
以上のように、本実施形態にかかる遠心分離装置１によれば、シール部材１３，１４により密閉された円筒状の隙間１７によって、軸側流路１５と固定ノズル２１（ハウジング側流路）とが接続される。これにより、軸体１１とハウジング１２とを相対回転させても、軸側流路１５と固定ノズル２１との間で流体を流動させることができる。また、軸体１１とシール部材１３との間に第１のシール部２３が形成されるとともに、シール部材１３と断熱部材１６との間に第２のシール部２４が形成されるので、円筒状の隙間１７の密閉度を向上することができる。
【００４７】
また、円筒状の隙間１７において、軸体１１の外周面には断熱部材１６が被覆されているため、軸体１１から円筒状の隙間１７内の細胞懸濁液への熱伝達を抑制することができる。また、第２のシール部２４により、細胞懸濁液内の細胞が、摩擦熱が発生している第１のシール部２３へ流入することが防止される。これにより、第１のシール部２３において発生した熱による細胞の損傷を防止することができる。
【００４８】
また、軸体１１の内部に弾性材料１８を充填し、弾性材料１８内に軸側流路１５を形成することで、第１のシール部２３および第２のシール部２４において発生した摩擦熱が、軸体１１内部に形成された軸側流路１５内の細胞懸濁液に伝達してしまうことを防止することができる。
【００４９】
また、第２のシール部２４において、シール部材１３と断熱部材１６とを中心軸線Ｌ方向に間隔をあけて配置することで、第２のシール部２４における摩擦熱の発生を防止することができる。これにより、第２のシール部における細胞懸濁液の過熱を防止することができる。
【００５０】
特に、第２のシール部２４において、シール部材１３と断熱部材１６との間隔を、０μｍから５０μｍとすることで、細胞懸濁液内の細胞が、摩擦熱が発生している第１のシール部２３に流入することを防止することができる。これにより、第２のシール部２４における摩擦熱の発生を防止しつつ、第１のシール部２３における細胞の損傷を防止することができる。
【００５１】
なお、シール部材１３と断熱部材１６との間隔は上記に限定されるものではなく、第２のシール部２４におけるシール部材１３と断熱部材１６との接触圧力が、第１のシール部２３における軸体１１とシール部材１３との接触圧力よりも小さくなるように、断熱部材１６が配置されていればよい。例えば、シール部材１３に５０μｍ程度のつぶし代を持たせることで、シール性をある程度確保しつつ、摩擦熱の発生を抑制することができる。
【００５２】
以下に、本発明の変形例について図６を用いて説明する。
シール部材１３は、耐磨耗性、耐熱性のある樹脂を用いるが、外気との密閉性を確実に確保するため、軸体１１との接触面積やつぶし代がある程度必要となる。
そこで、シール部材１３は、図６に示されるように、軸体１１の半径方向内方に延在するシール部材１３ａと、中心軸線Ｌに向かう方向に延在するシール部材１３ｂとを組み合わせた形状としてもよい。このようにすることで、第１のシール部２３において、シール部材１３ａと軸体１１の接触面積を大きくするとともに、シール部材１３ａを軸体１１の半径方向内方へ付勢することができるため、円筒状の隙間１７の密閉性を向上することができる。
【００５３】
第２のシール部２４に用いるシール部材１３ｂは、発熱を避けるために断熱部材１６とは軽い接触状態か、僅かな隙間をあける。この隙間は、細胞程度のサイズの物が発熱部への接触を防ぐのであれば、数ミクロン程度であっても良い。また、もっと大きな隙間であっても、第１のシール部２３により密閉されているので、発熱部に細胞懸濁液が浸入する量を僅かな量とすることができる。なお、シール部材１３ａとシール部材１３ｂとは、一体でも別体でも良い。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、本実施形態においては、遠心分離容器４０が１つである場合を例に挙げて説明したが、遠心分離容器４０を複数設け、これに対応する配管３２および軸側流路１５についても複数設けることとしてもよい。
【００５５】
また、本実施形態においては、軸体１１をハウジング１２に対して回転させることとして説明したが、ハウジング１２を軸体１１に対して回転させることとしてもよく、軸体１１とハウジング１２の双方を相対的に回転させることとしてもよい。
また、本実施形態においては、軸体１１内に弾性材料１８を充填し、弾性材料１８内に軸側流路１５を形成することとして説明したが、軸体１１内に２種類以上の材料を用いて軸側流路１５を形成することとしてもよい。この場合には、軸体１１の内壁と軸側流路１５の外壁との間に断熱機能を有する材料が設けられていればよい。
【符号の説明】
【００５６】
Ｌ 中心軸線
１ 遠心分離装置
１０ ロータリージョイント
１１ 軸体
１２ ハウジング
１３，１４ シール部材
１５ 軸側流路
１６ 断熱部材
１７ 隙間
１８ 弾性材料
２０ 回転軸
２１ 固定ノズル
２２ 回転ノズル
２３ 第１のシール部
２４ 第２のシール部
３０ ポンプ
３１，３２ 配管
４０ 遠心分離容器
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ロータリージョイントおよび遠心分離装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
細胞等の生体組織を扱う医療・バイオ系のディスポーザブルセットは、滅菌状態を保つために流路を密閉状態にすることが望ましい。この要求に対し、従来、配管を外部のポンプ等に接続された状態で容器を回転させる装置として、気密を保ったまま回転可能なロータリージョイントが知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２１０９６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ロータリージョイントには気密のためのシール材が用いられており、遠心分離装置のような高速回転を要する場合には、シール材と回転軸との摩擦による発熱で流路内の温度が上昇し、生体組織にダメージを与えてしまうという不都合があった。
【０００５】
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、密閉状態を維持しつつ、シール部において発生する摩擦熱が流体へ伝熱することを抑制できるロータリージョイントおよびこれを備える遠心分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明の第１の態様は、円筒状の隙間をあけて中心軸回りに相対回転可能に支持された軸体およびハウジングと、前記中心軸に沿う方向に間隔をあけて前記隙間に配置され、該隙間を密閉するシール部材と、前記軸体の内部に形成され、前記シール部材により密閉された隙間において前記軸体の外周面に開口する軸側流路と、前記ハウジングに形成され、前記シール部材により密閉された隙間において前記ハウジングの内面に開口するハウジング側流路と、前記シール部材により密閉された隙間において前記軸体の外周面を被覆するように設けられた断熱部材とを備え、前記軸体と前記シール部材との間に形成された第１のシール部と、前記シール部材と前記断熱部材との間に形成された第２のシール部とを有するロータリージョイントである。
【０００７】
本発明の第１の態様によれば、軸体とハウジングとの間に形成されシール部材により密閉された円筒状の隙間によって、軸側流路とハウジング側流路とが接続される。これにより、軸体とハウジングとを相対回転させても、軸側流路とハウジング側流路との間で流体を流動させることができる。また、軸体とシール部材との間に第１のシール部が形成されるとともに、シール部材と断熱部材との間に第２のシール部が形成されるので、円筒状の隙間の密閉度を向上することができる。
【０００８】
ここで、軸体とハウジングとが中心軸回りに相対的に回転駆動させられると、軸体とシール部材との間に形成された第１のシール部において摩擦による熱が発生する。この熱は軸体を伝導するが、円筒状の隙間において軸体の外周面には断熱部材が被覆されているため、軸体から円筒状の隙間への熱伝達を抑制することができる。これにより、軸体側流路あるいはハウジング側流路から円筒状の隙間に流体を流通させた場合に、流体が摩擦熱によって過熱されることを防止することができる。また、第２のシール部により、摩擦熱が発生している第１のシール部への流入が防止されるので、第１のシール部における流体の過熱を防止することができる。
【０００９】
上記態様において、前記第２のシール部における前記シール部材と前記断熱部材との接触圧力が、前記第１のシール部における前記軸体と前記シール部材との接触圧力よりも小さくなるように前記断熱部材が配置されることとしてもよい。
このようにすることで、軸体側流路あるいはハウジング側流路から円筒状の隙間に流体を流通させた場合に、第１のシール部におけるシール性を確保して流体の漏れを防止しつつ、第２のシール部における摩擦熱を抑制して流体の過熱を防止することができる。
【００１０】
上記態様において、前記第２のシール部において、前記シール部材と前記断熱部材とが前記中心軸方向に間隔をあけて配置されることとしてもよい。
このようにすることで、第２のシール部における摩擦熱の発生を防止することができ、軸体側流路あるいはハウジング側流路から円筒状の隙間に流体を流通させた場合に、第２のシール部における流体の過熱を防止することができる。
【００１１】
上記態様において、前記軸体が、金属材料またはセラミック材料から構成されることとしてもよい。
このようにすることで、軸体の強度を向上するとともに、軸体の熱伝導率を大きくして第１のシール部において発生した摩擦熱を効率的に放熱することができる。
【００１２】
上記態様において、前記軸体の内部には断熱材料が充填され、該断熱材料内に前記軸側流路が形成されることとしてもよい。
このようにすることで、第１のシール部および第２のシール部において発生した摩擦熱が、軸側流路内の流体に伝達してしまうことを防止することができる。
【００１３】
上記態様において、前記第２のシール部において、前記シール部材と前記断熱部材との間隔が、０μｍから５０μｍであることとしてもよい。
このようにすることで、例えば生体組織を軸体側流路あるいはハウジング側流路から円筒状の隙間に流通させた場合に、生体組織内の細胞が、摩擦熱が発生している第１のシール部に流入することを防止することができる。これにより、第２のシール部における摩擦熱の発生を防止しつつ、第１のシール部における細胞の損傷を防止することができる。
【００１４】
上記態様において、前記第１のシール部において、前記シール部材のつぶし代が、１００μｍから５００μｍであることとしてもよい。
このようにすることで、円筒状の隙間の密閉性を向上することができ、第１のシール部における流体の漏れを防止することができる。
【００１５】
本発明の第２の態様は、上記のいずれかのロータリージョイントと、前記軸体を中心軸回りに回転駆動するモータと、前記軸体の半径方向外方に接続された遠心分離容器とを備える遠心分離装置である。
本発明の第２の態様によれば、ロータリージョイントの軸体とハウジングとの間からの流体の漏れを防止しつつ、ロータリージョイントのシール部において発生する摩擦熱がロータリージョイント内を流通する流体に伝熱することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、密閉状態を維持しつつ、シール部において発生する摩擦熱が流体へ伝熱することを抑制できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る遠心分離装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図１のロータリージョイントの概略構成を示す模式図である。
【図３】図２に示すＡ部の部分拡大図である。
【図４】軸体内部の流路の形成方法を説明する図である。
【図５】図４の流路形成方法の変形例を示す図である。
【図６】図３のシール部材の変形例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の一実施形態に係る遠心分離装置１について、図面を参照して説明する。
図１に示されるように、本実施形態に係る遠心分離装置１は、例えば脂肪組織等の生体組織を成分毎に分離する装置であって、相対回転可能に支持された軸体１１およびハウジング１２を有するロータリージョイント１０と、軸体１１に中心軸線Ｌ方向に接続された回転軸２０と、回転軸２０を中心軸線Ｌ回りに回転駆動するモータ（図示略）と、軸体１１の半径方向外方に接続された遠心分離容器４０と、ロータリージョイント１０を介して遠心分離容器４０に給液および排液を行うポンプ３０と、これらを接続する配管３１，３２とを主な構成要素として備えている。
【００１９】
遠心分離容器４０は、円筒状に形成されており、中心軸線Ｌに対して揺動可能に軸体１１に接続されている。遠心分離容器４０は、一端が開口し他端がテーパ状に漸次先細になって閉塞された容器本体４１と、容器本体４１の開口部を閉塞する蓋体４２と、蓋体４２の略中央から容器本体４１の軸線に沿って延びた配管４３とを備えている。
【００２０】
遠心分離容器４０は、容器本体４１内に細胞懸濁液を収容し、モータを作動させて中心軸線Ｌ回りに回転させることで、細胞懸濁液に含まれている成分の比重の差によって、容器本体４１内の細胞懸濁液を細胞群と上清とに遠心分離するようになっている。
【００２１】
ポンプ３０は、遠心分離容器４０内の細胞懸濁液を細胞群と上清とに遠心分離した状態で、ロータリージョイント１０を介して遠心分離容器４０内の上清および細胞群をそれぞれ吸引し、遠心分離容器４０外に排出するようになっている。また、ポンプ３０は、ロータリージョイント１０を介して遠心分離容器４０内の細胞懸濁液に洗浄液を供給するようになっている。
【００２２】
配管３１，３２は、例えば、生体適合性を有するシリコンゴムで形成されたチューブである。配管３１は、ポンプ３０とロータリージョイント１０のハウジング１２とを接続している。配管３２は、ロータリージョイント１０の軸体１１と遠心分離容器４０とを接続している。
【００２３】
ロータリージョイント１０は、図２に示されるように、円筒形状の軸体１１と、軸体１１の外側に同心円に配置された円筒形状のハウジング１２と、軸体１１およびハウジング１２を中心軸線Ｌ回りに相対回転可能に支持する回転軸受（図示略）と、軸体１１とハウジング１２との間に配置された円環形状のシール部材１３，１４と、軸体１１の外周面を被覆するように設けられた断熱部材１６とを備えている。
【００２４】
軸体１１は、例えばステンレス等の金属やセラミック等の、強度が高く且つ高い熱伝導率を有する材料で形成されている。軸体１１は、内部を中空とするパイプ形状を有しており、外周面には遠心分離容器４０と接続するための回転ノズル２２が設けられている。
【００２５】
軸体１１の内部には、例えばインサート成形により、生体適合性を有するシリコンゴムやフッ素ゴム等の弾性材料１８が充填されており、弾性材料１８内には洗浄液や細胞群等を流通させる軸側流路１５が形成されている。ここで、弾性材料１８は、軸体１１に比べて低い熱伝導率を有しているため、軸体１１からの伝熱を防止する、いわゆる断熱材としての機能を有している。
【００２６】
軸体１１を金属やセラミック等の材料で構成することで、強度や耐磨耗性を持たせるとともに、摩擦係数を低下させてシール部材１３との摩擦熱を低減することができる。また、高い熱伝導率を持たせることで、シール部材１３との摺動部において発生する熱を他の部分に伝導させて放熱することが可能となる。
【００２７】
軸体１１内に充填されるシリコンゴムやフッ素ゴムは、生体適合性を有するだけではなく、耐熱性にも優れている。また、弾性を有しているため、軸体１１との接合部における熱膨張により発生する応力を吸収し、材料の破損を防止することができる。
また、軸体１１をパイプ形状にすることにより、金属材料の重量を低減するとともに、軸側流路１５の加工を容易なものとすることができ、軽量化やコストダウンが可能となる。
【００２８】
ハウジング１２は、軸体１１と同様に、金属、セラミック材料や硬質プラスチック等から構成されており、外周面にポンプ３０と接続するための固定ノズル２１（ハウジング側流路）が設けられている。
軸体１１とハウジング１２との間には、円筒状の隙間１７が形成されている。円筒状の隙間１７内には、ポンプ３０により固定ノズル２１を介して洗浄水等が供給される。また、円筒状の隙間１７内からは、ポンプ３０により固定ノズル２１を介して上清および細胞群が吸引される。
【００２９】
シール部材１３，１４は、例えばフッ素樹脂等の耐熱性を有し且つ摩擦係数の低い樹脂で形成された円環形状の部材であり、ハウジング１２の内周面に接合されている。シール部材１３，１４は、円筒状の隙間１７において中心軸線Ｌに沿う方向に間隔をあけて配置されており、円筒状の隙間１７を密閉するようになっている。
【００３０】
ここで、ＪＩＳ Ｂ ２４０６において、一般的な運動用Ｏリングのつぶし代、すなわち、軸体の外径とシール部材の内径との差は、例えば軸体の外径がφ１０ｍｍの場合には、２８０〜４７０μｍと規定されている。より摺動抵抗の少ない硬質材料のシール部材を用いることで、つぶし代を１００〜３００μｍ程度にすることも可能である。このように、シール部材１３，１４の材質と、つぶし代を１００〜５００μｍから適宜選択することで、円筒状の隙間１７の密閉性を確保することができる。
【００３１】
断熱部材１６は、シリコンゴムやフッ素ゴム等の弾性材料や硬質プラスチックであり、シール部材１３，１４により密閉された隙間１７において、軸体１１の外周面を被覆するように設けられている。これにより、円筒状の隙間１７内において、軸体１１の外周面に細胞懸濁液が直接接触してしまうことを防止し、軸体１１から円筒状の隙間１７内の細胞懸濁液への伝熱を防止するようになっている。
【００３２】
図３は、図２におけるＡ部の部分拡大図である。以降では、シール部材１３，１４の構成についてシール部材１３を代表して説明するが、シール部材１４も同様の構成を有している。
図３に示されるように、軸体１１とシール部材１３との間には、第１のシール部２３が形成されている。また、シール部材１３と断熱部材１６との間には、第２のシール部２４が形成されている。この第２のシール部２４において、シール部材１３と断熱部材１６とは、中心軸線Ｌ方向に間隔をあけて配置されている。具体的には、シール部材１３と断熱部材１６との間隔は、０μｍから５０μｍとなるように配置されている。
【００３３】
このようにすることで、細胞懸濁液を円筒状の隙間１７に流通させた場合に、細胞懸濁液内の細胞が、摩擦熱が発生している第１のシール部２３に流入することを防止することができる。これにより、第２のシール部２４における摩擦熱の発生を防止しつつ、第１のシール部２３における細胞の損傷を防止することができる。
【００３４】
シール部材１３，１４により密閉された隙間１７においては、軸体１１内に形成された軸側流路１５が軸体１１の外周面に開口している。軸側流路１５は、軸体１１に設けられた回転ノズル２２と円筒状の隙間１７とを接続している。
【００３５】
ここで、軸体１１内の軸側流路１５の形成方法について以下に説明する。
図４に示されるように、軸側流路１５の開口を軸体１１の半径方向外方に２箇所とも設ける場合には、軸体１１の外周部に半径方向内方に向けて穴を２ヶ所開け、流路が設けられた弾性材料１８を軸体１１内に挿入する。なお、軸体１１の外周部に設けられた断熱部材１６は、軸体１１の内部の弾性材料１８と共に一体成形することも可能であるが、別体として軸体１１に装着することとしても良い。
【００３６】
また、軸体１１内に弾性材料１８を挿入後に軸側流路１５を形成する場合、軸体１１の片側が開放されるため、この開放部を塞ぐための栓２５を装着する。栓２５は、軸側流路１５内の細胞懸濁液と接触するため、弾性材料１８と同様にシリコンゴムやフッ素ゴムを用いる。なお、生体適合性を有する材質であれば、硬質材でもゴム材でもよい。
【００３７】
なお、図５に示されるように、軸側流路１５の一方を回転軸線Ｌに沿う方向に開口させ、軸側流路１５の他方を軸体１１の先端に開口するようにすれば、軸体１１の外周部に設ける穴１ヶ所および栓２５が不要となり、液溜まりが発生しない構造で軸側流路１５を形成することができる。
【００３８】
上記構成を有する遠心分離装置１の作用について以下に説明する。
ここでは、本実施形態に係る遠心分離装置１を用いて、細胞懸濁液から細胞群を遠心分離する場合を例に挙げて説明する。
まず、脂肪組織等の生体組織と、該生体組織を分解する消化酵素液とを遠心分離容器４０の容器本体４１内に収容し、蓋体４２を閉めてモータを作動させる。
【００３９】
モータを作動させ、軸体１１および遠心分離容器４０を中心軸線Ｌ回りに回転させると、図１に示されるように、遠心分離容器４０はその底部を半径方向外方に向けるように揺動した状態で遠心運動させられる。これにより、遠心分離容器４０内部の細胞懸濁液に遠心力が作用して、細胞懸濁液内の細胞の比重に応じて、比重が大きい順に容器本体４１の底面側から順に堆積されていく。
【００４０】
その後、モータを一旦停止してポンプ３０を作動させ、配管４３により容器本体４１内の上清を吸引する。
ここで、遠心分離により凝集した細胞群の中には、不要な組織片や消化液成分等が巻き込まれるようにして保持されてしまっている場合がある。そこで、ポンプ３０を作動させて、配管４３により容器本体４１内に残った細胞群に対して洗浄液を供給する。
これにより、供給される洗浄液の流動エネルギによって細胞群を攪拌し、不要な組織片や洗浄液成分を細胞群から解放して放出させることができる。
【００４１】
なお、細胞群の凝集が顕著な場合には、細胞懸濁液を攪拌するためにモータの回転速度を変化させることとしてもよい。これにより、中心軸線Ｌに対する遠心分離容器４０の揺動角度を変動させ、遠心分離容器４０内の細胞懸濁液を攪拌することができる。これにより、細胞群がペレット状に凝集していても、効率的に攪拌してほぐすことができ、洗浄液内に細胞群が均一に分散した細胞懸濁液を生成することができる。
【００４２】
このようにして生成された細胞懸濁液を、ポンプ３０を作動させて配管４２により吸引する。配管４３により容器本体４１から吸引された細胞懸濁液は、配管３２を流通して、ロータリージョイント１０の軸体１１内部に形成された軸側流路１５に流入する。
【００４３】
ここで、軸体１１は、モータによる軸体１１の回転運動に伴って、第１のシール部２３におけるシール部材１３，１４と軸体１１との摩擦により、熱が発生している。しかしながら、軸体１１の内部には断熱性を有する弾性材料１８が充填されており、この弾性材料１８の内部に軸側流路１５が形成されているため、軸側流路１５内の細胞懸濁液に第１のシール部２３において発生した熱が伝達することを防止する。
【００４４】
軸側流路１５に流入した細胞懸濁液は、軸側流路１５内を流通して円筒状の隙間１７に流入する。円筒状の隙間１７内の細胞懸濁液は、固定ノズル２１から配管３１を流通し、ポンプ３０により図示しない回収容器に送られる。
【００４５】
円筒状の隙間１７においては、軸体１１の外周面に断熱部材１６が被膜されているため、軸体１１の外周面と細胞懸濁液とは直接接触せず、また、軸体１１からの伝熱も防止される。また、円筒状の隙間１７においては、シール部材１３と断熱部材１６とが中心軸線Ｌ方向に間隔をあけて配置されているため、両者の間に摩擦熱は発生せず、細胞懸濁液への伝熱が防止される。
【００４６】
以上のように、本実施形態にかかる遠心分離装置１によれば、シール部材１３，１４により密閉された円筒状の隙間１７によって、軸側流路１５と固定ノズル２１（ハウジング側流路）とが接続される。これにより、軸体１１とハウジング１２とを相対回転させても、軸側流路１５と固定ノズル２１との間で流体を流動させることができる。また、軸体１１とシール部材１３との間に第１のシール部２３が形成されるとともに、シール部材１３と断熱部材１６との間に第２のシール部２４が形成されるので、円筒状の隙間１７の密閉度を向上することができる。
【００４７】
また、円筒状の隙間１７において、軸体１１の外周面には断熱部材１６が被覆されているため、軸体１１から円筒状の隙間１７内の細胞懸濁液への熱伝達を抑制することができる。また、第２のシール部２４により、細胞懸濁液内の細胞が、摩擦熱が発生している第１のシール部２３へ流入することが防止される。これにより、第１のシール部２３において発生した熱による細胞の損傷を防止することができる。
【００４８】
また、軸体１１の内部に弾性材料１８を充填し、弾性材料１８内に軸側流路１５を形成することで、第１のシール部２３および第２のシール部２４において発生した摩擦熱が、軸体１１内部に形成された軸側流路１５内の細胞懸濁液に伝達してしまうことを防止することができる。
【００４９】
また、第２のシール部２４において、シール部材１３と断熱部材１６とを中心軸線Ｌ方向に間隔をあけて配置することで、第２のシール部２４における摩擦熱の発生を防止することができる。これにより、第２のシール部における細胞懸濁液の過熱を防止することができる。
【００５０】
特に、第２のシール部２４において、シール部材１３と断熱部材１６との間隔を、０μｍから５０μｍとすることで、細胞懸濁液内の細胞が、摩擦熱が発生している第１のシール部２３に流入することを防止することができる。これにより、第２のシール部２４における摩擦熱の発生を防止しつつ、第１のシール部２３における細胞の損傷を防止することができる。
【００５１】
なお、シール部材１３と断熱部材１６との間隔は上記に限定されるものではなく、第２のシール部２４におけるシール部材１３と断熱部材１６との接触圧力が、第１のシール部２３における軸体１１とシール部材１３との接触圧力よりも小さくなるように、断熱部材１６が配置されていればよい。例えば、シール部材１３に５０μｍ程度のつぶし代を持たせることで、シール性をある程度確保しつつ、摩擦熱の発生を抑制することができる。
【００５２】
以下に、本発明の変形例について図６を用いて説明する。
シール部材１３は、耐磨耗性、耐熱性のある樹脂を用いるが、外気との密閉性を確実に確保するため、軸体１１との接触面積やつぶし代がある程度必要となる。
そこで、シール部材１３は、図６に示されるように、軸体１１の半径方向内方に延在するシール部材１３ａと、中心軸線Ｌに向かう方向に延在するシール部材１３ｂとを組み合わせた形状としてもよい。このようにすることで、第１のシール部２３において、シール部材１３ａと軸体１１の接触面積を大きくするとともに、シール部材１３ａを軸体１１の半径方向内方へ付勢することができるため、円筒状の隙間１７の密閉性を向上することができる。
【００５３】
第２のシール部２４に用いるシール部材１３ｂは、発熱を避けるために断熱部材１６とは軽い接触状態か、僅かな隙間をあける。この隙間は、細胞程度のサイズの物が発熱部への接触を防ぐのであれば、数ミクロン程度であっても良い。また、もっと大きな隙間であっても、第１のシール部２３により密閉されているので、発熱部に細胞懸濁液が浸入する量を僅かな量とすることができる。なお、シール部材１３ａとシール部材１３ｂとは、一体でも別体でも良い。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、本実施形態においては、遠心分離容器４０が１つである場合を例に挙げて説明したが、遠心分離容器４０を複数設け、これに対応する配管３２および軸側流路１５についても複数設けることとしてもよい。
【００５５】
また、本実施形態においては、軸体１１をハウジング１２に対して回転させることとして説明したが、ハウジング１２を軸体１１に対して回転させることとしてもよく、軸体１１とハウジング１２の双方を相対的に回転させることとしてもよい。
また、本実施形態においては、軸体１１内に弾性材料１８を充填し、弾性材料１８内に軸側流路１５を形成することとして説明したが、軸体１１内に２種類以上の材料を用いて軸側流路１５を形成することとしてもよい。この場合には、軸体１１の内壁と軸側流路１５の外壁との間に断熱機能を有する材料が設けられていればよい。
【符号の説明】
【００５６】
Ｌ 中心軸線
１ 遠心分離装置
１０ ロータリージョイント
１１ 軸体
１２ ハウジング
１３，１４ シール部材
１５ 軸側流路
１６ 断熱部材
１７ 隙間
１８ 弾性材料
２０ 回転軸
２１ 固定ノズル
２２ 回転ノズル
２３ 第１のシール部
２４ 第２のシール部
３０ ポンプ
３１，３２ 配管
４０ 遠心分離容器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の隙間をあけて中心軸回りに相対回転可能に支持された軸体およびハウジングと、
前記中心軸に沿う方向に間隔をあけて前記隙間に配置され、該隙間を密閉するシール部材と、
前記軸体の内部に形成され、前記シール部材により密閉された隙間において前記軸体の外周面に開口する軸側流路と、
前記ハウジングに形成され、前記シール部材により密閉された隙間において前記ハウジングの内面に開口するハウジング側流路と、
前記シール部材により密閉された隙間において前記軸体の外周面を被覆するように設けられた断熱部材とを備え、
前記軸体と前記シール部材との間に形成された第１のシール部と、前記シール部材と前記断熱部材との間に形成された第２のシール部とを有するロータリージョイント。
【請求項２】
前記第２のシール部における前記シール部材と前記断熱部材との接触圧力が、前記第１のシール部における前記軸体と前記シール部材との接触圧力よりも小さくなるように前記断熱部材が配置された請求項１に記載のロータリージョイント。
【請求項３】
前記第２のシール部において、前記シール部材と前記断熱部材とが前記中心軸方向に間隔をあけて配置された請求項１または請求項２に記載のロータリージョイント。
【請求項４】
前記軸体が、金属材料またはセラミック材料から構成された請求項１から請求項３のいずれかに記載のロータリージョイント。
【請求項５】
前記軸体の内部には断熱材料が充填され、該断熱材料内に前記軸側流路が形成された請求項１から請求項４のいずれかに記載のロータリージョイント。
【請求項６】
前記第２のシール部において、前記シール部材と前記断熱部材との間隔が、０μｍから５０μｍである請求項１から請求項５のいずれかに記載のロータリージョイント。
【請求項７】
前記第１のシール部において、前記シール部材のつぶし代が、１００μｍから５００μｍである請求項１から請求項６のいずれかに記載のロータリージョイント。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載のロータリージョイントと、
前記軸体を中心軸回りに回転駆動するモータと、
前記軸体の半径方向外方に接続された遠心分離容器とを備える遠心分離装置。
【請求項１】
円筒状の隙間をあけて中心軸回りに相対回転可能に支持された軸体およびハウジングと、
前記中心軸に沿う方向に間隔をあけて前記隙間に配置され、該隙間を密閉するシール部材と、
前記軸体の内部に形成され、前記シール部材により密閉された隙間において前記軸体の外周面に開口する軸側流路と、
前記ハウジングに形成され、前記シール部材により密閉された隙間において前記ハウジングの内面に開口するハウジング側流路と、
前記シール部材により密閉された隙間において前記軸体の外周面を被覆するように設けられた断熱部材とを備え、
前記軸体と前記シール部材との間に形成された第１のシール部と、前記シール部材と前記断熱部材との間に形成された第２のシール部とを有するロータリージョイント。
【請求項２】
前記第２のシール部における前記シール部材と前記断熱部材との接触圧力が、前記第１のシール部における前記軸体と前記シール部材との接触圧力よりも小さくなるように前記断熱部材が配置された請求項１に記載のロータリージョイント。
【請求項３】
前記第２のシール部において、前記シール部材と前記断熱部材とが前記中心軸方向に間隔をあけて配置された請求項１または請求項２に記載のロータリージョイント。
【請求項４】
前記軸体が、金属材料またはセラミック材料から構成された請求項１から請求項３のいずれかに記載のロータリージョイント。
【請求項５】
前記軸体の内部には断熱材料が充填され、該断熱材料内に前記軸側流路が形成された請求項１から請求項４のいずれかに記載のロータリージョイント。
【請求項６】
前記第２のシール部において、前記シール部材と前記断熱部材との間隔が、０μｍから５０μｍである請求項１から請求項５のいずれかに記載のロータリージョイント。
【請求項７】
前記第１のシール部において、前記シール部材のつぶし代が、１００μｍから５００μｍである請求項１から請求項６のいずれかに記載のロータリージョイント。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載のロータリージョイントと、
前記軸体を中心軸回りに回転駆動するモータと、
前記軸体の半径方向外方に接続された遠心分離容器とを備える遠心分離装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１９０２８８（Ｐ２０１０−１９０２８８Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３４０８７（Ｐ２００９−３４０８７）
【出願日】平成２１年２月１７日（２００９．２．１７）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１７日（２００９．２．１７）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
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