离心分离机制造技术

本发明专利技术提供一种离心分离机，其根据转子目标控制温度和温度传感器的检测温度的差，高精度地控制压缩机用电动机。离心分离机具有：转子；收容转子的腔室；检测腔室的温度的温度传感器；以及压缩机用电动机，其在最小连续转速至最大连续转速的范围内进行可变控制，控制装置根据由转子的冷却温度设定计算出的目标控制温度与温度传感器的检测温度之差，对压缩机用电动机的转速进行PID运算，在求出的运算转速高于最小连续转速的情况下，以运算转速或最大连续转速中较小的转速，对压缩机用电动机进行连续旋转控制，在运算转速经过规定时间而低于最小连续转速的情况下，进行将压缩机用电动机接通或断开的间歇控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及ー种离心分离机，其相对于各种电源情況，不改变结构即可应对，可以实现小型化、低噪音化，并且实现高精度温度控制。
技术介绍
作为离心分离机、特别是属于被称为高速冷却离心机的种类的离心分离机，其将进行高速旋转的转子冷却保持为低温(例如，4°C )，广泛用于需要在短时间内进行转子加速·減速能力的实验室用或制造エ序的程序作业。这种离心分离机是这样的装置使放到试管·试瓶中进行分离·沉淀的样品保持在转子上，在将设置在腔内的齿冠上的转子加速到规定的转速后使其稳定，然后減速停止而获得离心分离后的样品。在现有的高速冷却离心机中，样品的离心分离时间大多并不那么长，缩短转子的 加速·减速时间而提高分离·沉淀物的收集效率很重要，特别是要求缩短加減速时间。另夕卜，在离心分离运行中分离 沉淀的样品，为了防止由生物化学的活性降低·温度引起的恶化，要求在离心分离运行中将由转子保持的样品高精度地保持为低温(例如4°C)的能力。此外，设置空间较小的小型化很重要，因为在研究·实验室等安静的周围环境中使用，运行声音安静也很重要。另ー方面，因为离心分离机的发货目的地(配送目的地)遍及全世界，所以在各个国家的电源情况各不相同，当前要成为可以以ー种设计规格应对电源的电压·频率·供电容量的结构。作为由申请人目前贩售的产品的一般结构，用于转子加速·減速的电动机可以进行由逆变器的可变速控制，与将样品保持为低温的冷冻单元的压缩机电动机和散热风扇一起，可以进行单向感应电动机的ON· OFF控制。使压缩机成为由逆变器控制进行的可变速压缩机的技术由专利文献I提出。在专利文献I中，在旋转驱动转子的电动机的工作·电源再生运行时，使从电源供电或返回电源的电流为高功率因数且高频电流减小的电流波形。另外，专利文献2所示的技术，在供给的电源频率为60Hz的区域，使冷却风扇的转速减小以与50Hz时的转速相等，通过改变电源频率而使从冷却风扇发出的噪音強度不变。另外，专利文献3中所示的技术公示了下述离心分离机，其在进行冷冻单元的压缩机电动机ON OFF控制的离心分离机中，设置连接高压侧配管与低压侧配管侧的分流配管和开闭器，在使压缩机停止时打开开闭器，在短时间内消除高压侧配管与低压侧配管的压カ差，实现压缩机重新启动所需的压力条件。专利文献I :日本特开平7-246351号公报专利文献2 日本特开平6-170282号公报专利文献3 日本特开平5-228400号公报
技术实现思路
目前，对于每个发货目的地的电源电压的对应，因为尽可能以ー种设计规格应对，所以通常在离心分离机的电源输入部设置自耦变压器，其用于向通常电源电压整合困难的离心用电动机控制、压缩机用电动机控制、散热风扇等，切換该自耦变压器的分接头，而与离心分离机的机内动作电压相配合。但是，因为连接电源的电流容量各不相同，所以在供电容量较小的情况下不超过供电容量，而使转子加速时的离心用电动机的电流符合电流容量最小的电源规格，减慢转子加速，或者，为了将电源容量用于转子加速而在转子加速结束的期间，停止冷冻机的压缩机用电动机的动作，从而转子会因旋转产生的风损而升温。但是，如果使用这种控制方法，将使离心分离机原本的功能降低。对于现有的电源频率应对来说，使用下述的压缩机用电动机及散热风扇，其在电源频率变化吋，电动机的转速变化，从而冷却能力产生差异。这时，安装功率较大的単元，从而即使是使压缩机用电动机转速降低而使冷媒循环量降低的50HZ电源，也可以充分确保冷冻能力。另外，同样地，安装大型风扇，以使得即使是在散热风扇转速降低而使散热器的散热量降低的50Hz电源，也可以充分确保散热。但是，在60Hz电源时使用上述装置时，由于上述电动机或风扇的转速升高而使产生的动作噪音増大。也存在安装消音 隔音等设备以降低上述噪音而产品化的产品。电动机驱动用的电动机的冷却风扇、控制装置的冷却风扇情况也与此相同。在现有的转子温度控制中，压缩机用电动机的转速是依赖于电源频率的单ー转 速，进行压缩机用电动机的ON及OFF控制。在该控制中，存在旋转中的电动机的较大温度波动，或在转子风损较低的区域，温度控制精度降低的情況。作为其对策，存在使用由变压控制进行的可变速压缩机的方法，但不仅是连续可变速运行，在必须进行间歇ON -OFF运行控制的情况下，转子风损较低的连续可变速运行与间歇ON · OFF运行的边界区域的转子温度控制性恶化，依然无法实现高精度的温度控制。本专利技术是鉴于上述情况提出的，目的在于提供ー种离心分离机，其可以反馈測定转子温度的温度传感器的检测温度，根据转子目标控制温度与温度传感器的检测温度的差，高精度地控制压缩机用电动机。本专利技术的另一目的在于，提供一种可以防止压缩机用电动机伴随开关控制的旋转中转子的较大温度波动的离心分离机。本专利技术的另一目的在于，提供一种即使在转子的风损较低的区域也可以获得高精度温度控制的离心分离机。在本专利技术中公示的专利技术中，如下说明代表性的装置的特征。根据本专利技术的一个特征，离心分离机具有转子，其由电动机驱动，保持样品；离心用逆变器，其供给用于驱动上述电动机的电カ；腔室，其收容上述转子；温度传感器，其检测上述腔室的温度；冷冻机，其冷却上述腔室，具有压缩机；压缩机用逆变器，其向上述压缩机供给电カ；压缩机用电动机，其安装在上述压缩机中，通过来自上述压缩机用逆变器的供电进行可变速控制；以及控制装置，其根据所设定的离心分离运行条件，控制上述离心用逆变器和上述压缩机用逆变器，其特征在干，上述控制装置，在上述压缩机用电动机的转速大于规定转速的情况下，根据设定温度和上述温度传感器的检测温度，对上述压缩机用电动机进行反馈控制，在上述压缩机用电动机的转速低于规定转速的情况下，进行将上述压缩机的冷却功能打开或关闭的间歇控制。与上述规定转速进行比较的上述压缩机用电动机的转速，是根据上述设定温度与上述温度传感器的检测温度的差，由上述控制装置运算得到的应使上述压缩机用电动机旋转的转速，作为运算方法，例如使用PID运算。温度传感器优选设置为与腔室下部的金属部接触。根据本专利技术的其他特征，其具有可以输入设定温度的输入部，控制装置根据输入的设定温度设定用于使转子达到设定温度的目标控制温度，根据目标控制温度和温度传感器的检测温度，对压缩机用电动机进行反 馈控制。另外，控制装置在间歇控制中，在温度传感器的检测温度与目标控制温度相比较高的情况下，且压缩机用电动机的转速与设定的最小连续转速相比较大时，打开压缩机的冷却功能。此外，控制装置在间歇控制中，温度传感器的检测温度在规定时间内连续比目标控制温度高的情况下，结束间歇控制，转换为反馈控制。温度传感器可以配置为，与腔室下部的金属部接触。根据本专利技术的其他特征，控制装置监视压缩机用电动机的转速与规定转速相比较低的状态是否持续大于或等于规定时间，以及压缩机用电动机的转速是否到达设定的最小连续转速，在判断低于规定转速的状态持续大于或等于规定时间，或转速到达最小连续转速的情况下，进行打开或关闭压缩机冷却功能的间歇控制。另外，控制装置在间歇控制中，对压缩机用电动机进行开闭控制。在该间歇控制中，在断开压缩机用电动机吋，至少在最小断开时间内維持断开。根据本专利技术的其他特征，具有蒸发器；输送通路，其将上述压缩机压缩的冷媒向上述蒸发器供给；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种离心分离机，其具有：转子，其由电动机驱动，保持样品；离心用逆变器，其供给用于驱动上述电动机的电力；腔室，其收容上述转子；温度传感器，其检测上述腔室的温度；冷冻机，其冷却上述腔室，具有压缩机；压缩机用逆变器，其向上述压缩机供给电力；压缩机用电动机，其安装在上述压缩机中，通过来自上述压缩机用逆变器的供电进行可变速控制；以及控制装置，其根据所设定的离心分离运行条件，控制上述离心用逆变器和上述压缩机用逆变器，其特征在于，上述控制装置，在上述压缩机用电动机的转速大于规定转速的情况下，根据设定温度和上述温度传感器的检测温度，对上述压缩机用电动机进行反馈控制，在上述压缩机用电动机的转速低于规定转速的情况下，进行将上述压缩机的冷却功能打开或关闭的间歇控制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：稻庭雅裕，高桥广之，赤津幸一，大山久延，程塚结葵，大泽秀隆，
申请(专利权)人：日立工机株式会社，
类型：发明
国别省市：