JPH04248462A - 向流式遠心抽出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、遠心場を利用して試料
溶液から重量成分或は軽量成分を抽出する向流式遠心抽
出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、遠心場を利用して試料溶液から重
量成分或は軽量成分を抽出する装置として遠心向流分配
クロマトグラフ装置が公知である（特公昭５８−１３８
６号公報，米国特許第４９６８４２８号明細書）。この
装置は、内部に多数の大径孔と、この大径孔同志を直列
状態で、互いに順次連通させる多数の小径孔を有する多
数のカセットを回転体内に、その回転軸を中心として径
方向に設けて、さらにこれらのカセット同志も互いに連
通させて１本の流路を形成するようにしたものである。 そして、この流路の一方の端部から試料溶液を供給し、
遠心場の下で上記大径孔内の固定相により抽出しようと
する重量成分或いは軽量成分を捉え、上記流路の他方の
端部より上記成分を除く軽量成分或は重量成分を流出さ
せるようにしたものである。ここで、カセットは試料溶
液に化学的に侵されて、例えば形状変形、寸法のくるい
が生じることがないように現状ではフッ素樹脂を使って
、これに高圧を加えた圧縮成形および細溝の加工を施し
、両側からステンレス板を取付けてサンドイッチ構造に
して、上記大径孔、小径孔が形成されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の装置では、
上記大径孔、小径孔を形成するためにフッ素樹脂が用い
られている。このため、装置を大形化して遠心分離抽出
能力を大きくしようとしても、フッ素樹脂の加工性が悪
く、上記圧縮成形のために非常に大きい力で加圧する必
要があり、また上記細溝の加工も特殊で大きなものを加
工するには困難を伴い、大形化が難しいという問題があ
る。本発明は、斯る従来の問題点を課題としてなされた
もので、容易に大形化して、遠心分離抽出能力を大きく
することを可能にした向流式遠心抽出装置を提供しよう
とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、適宜回転駆動手段に結合し、軸端部に開
口した複数本の独立した流路を内部に有する回転軸と、
この回転軸にこれと一体回転可能に設けた枠体と、上記
回転軸の軸端部にて上記流路を外部の固定管に連通させ
る流路を有する回転管継手と、上記枠体内にこの枠体と
一体回転可能に上記回転軸を中心として径方向に配し、
内部に流入した試料溶液のうちのより軽い成分を回転軸
側端部から流出させるか、より重い成分を反回転軸側端
部から流出させるかの少なくともいずれか一方を行わせ
るようにした複数のセルと、上記セルのうちの１個を回
転軸内の流路に連通させ、これとは別の１個のセルをこ
の回転軸内の別の流路に連通させ、これらのセルおよび
他のセルを順次連通させて、上記より軽い成分或は上記
より重い成分のうちの少なくともいずれかを連続的に流
す流路とを備えた向流式遠心抽出装置において、上記セ
ルおよびセルに結合する上記流路を耐食性部材からなる
パイプ構造にして形成した。

【０００５】

【作用】上記のように構成することにより、従来構造に
よるフッ素樹脂を使った場合のように圧縮成形，溝加工
は不要となり、溶接，或はねじ止めにより形成できるよ
うになる。

【０００６】

【実施例】次に、本発明の一実施例を図面に従って説明
する。図１は、本発明に係る向流式遠心抽出装置を示し
、回転軸１と枠体２と回転軸１の両端部に設けた２個の
回転管継手３と複数の管状のセル４とからなっている。 回転軸１は、図示しない回転駆動手段に結合し、内部に
独立した２本の流路５，６を有し、このうちの１本の流
路５は一方の軸端部に、他の１本の流路６は他方の軸端
部に開口している。枠体２は、回転軸１にこれと一体回
転可能に設けてある。回転管継手３は、内部に流路７を
有し、上記２本の流路５，６の各々を別個に外部の固定
管８，９の各々に連通させている。

【０００７】セル４は、枠体２内に、この枠体２と一体
回転可能に、多段かつ回転軸１を中心として径方向に配
置してあり、両端部に流出入口１０，１１を備えている
。そして、このセル４内は固定相となっている。また、
多数のセル４同志、およびセル４と回転軸１内の流路５
，６とは、溶接により接合した管１２により互いに連通
し、パイプ構造による連続した１本の流路を形成してい
る。具体的には、多数のセル４のうちの一つの、本実施
例では最下段のものの回転軸側の流出入口１０が回転軸
１内の流路５に、またこれとは別の一つの、本実施例で
は最上段のものの反回転軸側の流出入口１１が回転軸１
内の流路６に連通し、これらを除く他の流出入口１０，
１１は、順次一つのセル４の回転軸側の流出入口１０が
これとは別のセル４の反回転軸側の流出入口１１に連通
するように配管してある。

【０００８】ここで、セル４，管１２および回転軸１，
回転管継手３の流路部分は耐触性部材、例えばステンレ
ス鋼，チタン鋼，或はフッ素樹脂からなっている。そし
て、例えば試料溶液中の重量成分を分離抽出しようとす
る場合には、図１において実線による矢印で示すように
、下方の回転管継手３の流路７より試料溶液を供給し、
枠体２とともにセル４を回転させる。この結果、遠心場
の下で試料溶液中の重量成分はセル４内の固定相で捉え
られ、軽量成分は回転軸側の流出入口１０より排出され
、上方の回転管継手３の流路７より送り出される。 これとは逆に試料溶液中の軽量成分を分離抽出しようと
する場合は、図１において破線による矢印で示すように
、上記と逆の流れとなる。なお、この遠心場の下での分
離抽出の原理自体は公知のものである（上記公告公報お
よび米国特許明細書）。

【０００９】なお、上記実施例では図面を単純化するた
めに、回転軸１の両側に１列ずつ多数のセル４を上下に
配置した装置を示したが、実際上は模式的に示せば図２
に示すように回転軸１を中心として、周方向に多数の列
を配するのが好ましい。また、上記実施例では上下のセ
ル４同志を連通させて、この連通させたものを周方向に
並ぶ別のセル４の列と連通させるようにした装置を示し
たが、本発明はこれに限定するものでなく、図３に示す
ように周方向に並ぶセル４同志を連通させてから、順次
上下方向に連通させるようにしてもよく、セル４同志を
連通させる順序は何ら限定するものでなく、かつセル４
の列数，段数も何ら限定するものではない。図４は、図
３に示すようにまず回転軸１を中心として周方向に並ぶ
セル４同志を連通させたタイプの別の実施例を示し、回
転軸１に、これと一体回転可能に適宜間隔で多段に設け
た円板１３の上下両面にセル４を固定したものである。 なお、図２〜図４において図１と互いに共通する部分に
は同一番号を符してある。

【００１０】図５は本発明の別の実施例に係る多段形の
向流式遠心抽出装置を示し、本実施例では回転体２０を
２段に配置してある。この回転体２０は回転軸２１と枠
体２２と回転軸２１の両端部に設けた２個の回転管継手
２３と複数のセル２４とからなっている。回転軸２１は
、図示しない回転駆動手段に結合し、内部に独立した４
本の流路２５，２６，２７，２８を有し、このうちの２
本の流路２５，２６は一方の軸端部に、他の２本の流路
２７，２８は他方の軸端部に開口している。枠体２２は
、回転軸２１にこれと一体回転可能に設けてある。回転
管継手２３は、内部に独立した２本の流路２９，３０を
有し、これにより上記４本の流路２５，２６，２７，２
８の各々を別個に４本の固定管３１，３２，３３，３４
或は３３，３４，３５，３６の各々に連通させている。 具体的には、以下に詳述するように流路２９により流路
２６と固定管３３或は３５と、さらに流路２８と固定管
３２或は３３とを連通させ、流路３０により流路２５と
固定管３４或は３６と、さらに流路２７と固定管３１或
は３４とを連通させている。なおこの種の回転管継手は
公知のものである（特開昭６３−４７５９４号公報）。

【００１１】セル２４は管形状となっており、枠体２２
内に、この枠体２２と一体回転可能に、多段かつ回転軸
２１を中心として径方向に配置してあり、回転軸側の端
部に内方流出口３７，反回転軸側の端部に外方流出口３
８，中央部に第１，第２流入口３９，４０を備えている
。そして、このうちの一つの、本実施例では最下段の外
方流出口３８が回転軸２１内の流路２８を介して回転管
継手２３内の流路２９に、これと同じセル２４の第１流
入口３９が同じく流路２７を介して流路３０に連通する
ように配管されている。また、これとは別の一つの、本
実施例では最上段の内方流出口３７が回転軸２１内の流
路２５を介して回転管継手２３内の流路３０、これと同
じセル２４の第２流入口４０が同じく流路２６を介して
流路２９に連通するように配管されている。さらに、他
の流出入口については順次内方流出口３７が別のセル２
４の第１流入口３９と、第２流入口４０が別のセル２４
の外方流出口３８と連通するように配管されている。

【００１２】このように、セル２４およびこれと結合す
る流路は上記実施例と同様パイプ構造となっている。上
記流路２８，２７を介してセル２４の外方流出口３８，
第１流入口３９に通じる流路２９，３０の外方端部はそ
れぞれ第１管継手部４１，第２管継手部４２となってお
り、流路２５，２６を介してセル２４の内方流出口３７
，第２流入口４０に通じる流路３０，２９の外方端部は
それぞれ第３管継手部４３，第４管継手部４４となって
いる。そして、隣り合う回転体２０のうちの一方の回転
体２０の第１管継手部４１を固定管３３により、他方の
第４管継手部４４と、上記一方の回転体２０の第２管継
手部４２を固定管３４により上記他方の第３管継手部４
３と直接連通させることにより、両回転体２０のセル２
４を通る連続した２種類の流路が形成してある。また、
本実施例の場合には回転体２０は２段に設けてあるだけ
であるので、上記一方の回転体２０の第３管継手部４３
からの流路は固定管３６により軽量物抽出溶液採取部４
５に至り、第４管継手部４４は固定管３５により重液供
給部４６に直接連通しており、上記他方の回転体２０の
第１管継手部４１からの流路は固定管３２により重量物
抽出溶液採取部４７に至り、第２管継手部４２は固定管
３１により軽液供給部４８に直接連通している。さらに
、両回転体２０，２０間の固定管３３，３４のいずれか
の箇所、本実施例では固定管３３の中間部に試料溶液供
給部４９が接続してある。ここで、重液供給部４６，軽
液供給部４８，試料溶液供給部４９はポンプ５０と液溜
め部５１とからなっている。

【００１３】次に、上記構成からなる装置の機能につい
て説明する。まず、重液或は軽液或は両者の混合液をセ
ル２４内に充満させた状態で各回転体２０を高速回転さ
せ、重量成分或は軽量成分を分離抽出させようとする試
料溶液を試料溶液供給部４９より固定管３３に供給する
。各セル２４は遠心場の下に置かれより重い成分は外方
流出口３８より、より軽い成分は内方流出口３７より流
出し、それぞれ逆方向の隣り合うセル２４の第２流入口
４０，第１流入口３９へと流入して行く。そして、全体
的には、より重い成分は図中破線による矢印で示すよう
に、またより軽い成分は図中一点鎖線による矢印で示す
ように流れる。このようにして流路内の試料溶液中の重
量成分のみが上記破線による矢印の方向の下流側に、軽
量成分のみが上記一点鎖線による矢印の方向の下流側に
集まり、それぞれ重量物抽出溶液採取部４７，軽量物抽
出溶液採取部４５に抽出される。

【００１４】各セル２４には連続的に第１流入口３９，
第２流入口４０より液が流入し、より重い成分、より軽
い成分を外方流出口３８，内方流出口３７より流出させ
ている故、この分離抽出作業は連続的に行えるようにな
っている。なお、本発明は上記実施例に限定されるもの
でなく、この他例えば試料溶液供給部４９を固定管３４
に接続してもよい。また、上記実施例では回転体２０を
２段に配置したものを示したが、回転体２０を３段以上
に配置してもよい。そして、このように回転体２０を３
段以上配置することにより、重量成分と軽量成分の２種
類だけでなく、比重の異なる３種類以上の成分の分離が
行える。

【００１５】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
によれば、上記セルおよびセルに結合する上記流路を耐
食性部材からなるパイプ構造にして形成してある。この
ように、パイプ構造にしてあるため、従来構造によるフ
ッ素樹脂を使った場合のように圧縮成形，溝加工は不要
となり、溶接，或はねじ止めにより形成でき、またパイ
プ自体の製造は容易であり、装置の大形化、分離抽出能
力の向上が可能になるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　本発明に係る向流式遠心抽出装置の縦断面
図である。

【図２】　　図１に示すものと同タイプの本発明に係る
装置を模式的に示した図である。

【図３】　　図１に示すものとは別のタイプの本発明に
係る装置を模式的に示した図である。

【図４】　　図３に示したものと同タイプの本発明に係
る装置の縦断面図である。

【図５】　　本発明の別の実施例に係る装置の全体構成
図である。

【符号の説明】

１　　　　　　　　　　回転軸 ２　　　　　　　　　　枠体 ３　　　　　　　　　　回転管継手 ４　　　　　　　　　　セル ５〜７　　　　　　流路 ８，９　　　　　　固定管 １０，１１　　流出入口 １２　　　　　　　　管 ２１　　　　　　　　回転軸 ２２　　　　　　　　枠体 ２３　　　　　　　　回転管継手 ２４　　　　　　　　セル ２５〜３０　　流路 ３１〜３６　　固定管 ３７　　　　　　　　内方流出口 ３８　　　　　　　　外方流出口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　適宜回転駆動手段に結合し、軸端部に
   開口した複数本の独立した流路を内部に有する回転軸と
   、この回転軸にこれと一体回転可能に設けた枠体と、上
   記回転軸の軸端部にて上記流路を外部の固定管に連通さ
   せる流路を有する回転管継手と、上記枠体内にこの枠体
   と一体回転可能に上記回転軸を中心として径方向に配し
   、内部に流入した試料溶液のうちのより軽い成分を回転
   軸側端部から流出させるか、より重い成分を反回転軸側
   端部から流出させるかの少なくともいずれか一方を行わ
   せるようにした複数のセルと、上記セルのうちの１個を
   回転軸内の流路に連通させ、これとは別の１個のセルを
   この回転軸内の別の流路に連通させ、これらのセルおよ
   び他のセルを順次連通させて、上記より軽い成分或は上
   記より重い成分のうちの少なくともいずれかを連続的に
   流す流路とを備えた向流式遠心抽出装置において、上記
   セルおよびセルに結合する上記流路を耐食性部材からな
   るパイプ構造にしたことを特徴とする向流式遠心抽出装
   置。