CN102046770A - 恒温装置 - Google Patents

Abstract

本发明的课题在于提供一种恒温装置，其故障少、容易维护，能够进行可靠性高的培养、试验。试样台(5)和试样台驱动机构(6)的驱动传递机构采用非接触的磁性机构，由此，从恒温室(15)内部排除机械式、电气式的结构物，减少故障和提高维护性。另外，在运送机构(11)中设置传递箱，将运送时的氛围气体的置换抑制在最小限。试样台驱动机构(6)和运送机构(11)可从恒温室(15)装卸，可进行高温的灭菌。

Description

恒温装置

技术领域

本发明涉及至少使温度保持一定的恒温装置。

背景技术

用于微生物或细胞等的培养或试验的装置采用恒温装置。恒温装置具有下述的机构，该机构在容纳作为培养或试验对象的多个试样的恒温室中，维持温度或湿度、二氧化碳浓度等的环境条件。另外，培养或试验长期连续地进行，在此过程中，必须定期地把握各试样的状态。由此，定期地从恒温室取出试样的检查、分析步骤是必不可少的。于是，到目前，人们提出有多种恒温装置，其包括存储机构、运算机构和运送机构，从而实现自动化。该装置具有自动地进行装有试样的容器的进出、向检查、分析步骤的转交、试样的状态管理等的功能，通过该装置，可以良好的效率进行长期的培养、试验。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2001-172号公报

专利文献2：日本特表2005-500522号公报

发明内容

但是，在目前的具有自动运送功能的恒温装置中，由于机械式、电气式的部件位于恒温室的内部，故在进行培养或试验时，产生各种问题。在此场合，受到培养时的温度或湿度的环境的影响，故障的频率增加，进行修理、维护，即使在该情况下，由于结构复杂，故仍需要较多的时间，由此，具有培养或试验的开始延迟的问题。另外，故障在培养或试验进行中发生的场合，很可能对培养或试验本身的可靠性造成致命的影响。

另一方面，在恒温室内，必须在培养或试验的开始之前，去除杂菌。其原因在于：如果空气中的杂菌，或者在之前进行的培养或试验中所采用的细胞或微生物残留于恒温室的内部的话，则具有对接下来进行培养或试验的细胞或微生物产生影响，损害长时间的培养或试验的可靠性的危险性。于是，在以往的恒温箱中，进行紫外线灭菌、干热灭菌等的灭菌处理，或用化学液擦拭，由此，进行灭菌。

但是，在目前的具有自动运送功能的恒温装置中，如果进行上述灭菌作业，则产生各种问题。比如，在紫外线灭菌的场合，对于结构物的阴影的部分，紫外线没有到达，必须从各种的角度，按照多次进行紫外线的照射。另外，在进行干热灭菌的场合，在150℃～180℃的高温下，使电气式的部件、密封件破损。于是，只有进行不使部件破损的程度的低温下的干热灭菌，或者将内部分解，进行化学液的擦拭作业这样的方法。

另外，在进行自动运送的场合，在为了进行容器的进出，具有自动运送专用的较小的开口部的恒温装置的场合，具有下述可能性。其中，即使在设置门、维持与外部隔离开的室内的情况下，进行容器的进出时，必须将门打开，恒温室内的氛围气体受到外部环境影响，降低培养或试验的可靠性。培养、试验是长期地进行的，人们强烈地希望解决上述问题。

本发明着眼于上述的问题，本发明是为了有效地解决该问题而提出的。

本发明的恒温装置的特征在于其包括恒温室，该恒温室具有由壁面围绕的封闭空间；试样台，其以可装卸的方式设置于上述恒温室的内部，装载试样架，该试样架容纳收容有试样的容器；安装于试样台上的多个从动磁铁；多个磁铁，其对应于上述多个从动磁铁相对试样台的安装位置而设置；外壳组件，其具有规定上述多个磁铁相互的配置位置，并且通过上述多个磁铁，产生移动磁场的机构；按照在上述外壳组件中，经由上述恒温室的壁面，上述多个磁铁与上述多个从动磁铁磁连接的方式，从该壁面的外侧而安装的机构。

本发明的恒温室属于不但可使至少室内的温度一定，而且具有控制湿度、氧、氮、碳酸气体等的气体浓度的功能的恒温装置的一部分，表示为容纳试样的室。特别是，本发明的恒温装置适合用作生物学领域所采用的培养槽。

由于在恒温室内，不存在使试样台移动的电气式、机械式的结构物，故可对恒温室内的全部结构物进行高温的干热灭菌。另外，经由恒温室壁，使恒温室内部的试样台非接触地移动，这样，不受到恒温室内的高温、高湿的氛围气体的影响。

另外，即使万一在培养、试验中，电气式、机械式的结构物发生故障的情况下，仍可仅取下外壳组件，进行修理，由此，也避免培养、试验中断的情况。另外，还可设置培养、试验中的湿度维持机构，维持良好的培养环境。

附图说明

图1为用于说明本发明的一个实施形式的恒温装置的图；

图2为表示本发明的一个实施形式的恒温装置的可取下的部分的图；

图3为本发明的一个实施形式的恒温装置的剖视图；

图4为说明运送机构的一个实施形式的剖视图；

图5为用于说明运送机构和被运送物的位置关系的图；

图6为说明通过运送机构而运送被运送物的顺序的图；

图7为用于说明遮挡机构的卡合机构的图；

图8为用于说明遮挡板的截面形状的图；

图9为说明设置于试样台驱动机构中的磁铁的形态的图；

图10为说明设置于试样台上的磁铁的形态的图；

图11为说明运送机构的一个实施例的图；

图12为说明运送机构的另一实施例的图；

图13为说明设置于恒温室底面上的实施例的存水部的图；

图14为用于说明磁铁的配置的图；

图15为用于说明电磁铁的驱动机构的图。

标号说明

标号1表示恒温装置；

标号2表示壳体；

标号3表示门；

标号4表示试样架；

标号5表示试样台；

标号6表示试样台驱动机构；

标号7表示大开口部；

标号8表示小开口部；

标号9表示遮挡板；

标号10表示滑动架；

标号11表示运送机构；

标号12表示行走机构；

标号13表示恒温装置外壁；

标号14表示试样容器；

标号15表示恒温室；

标号16表示内壁；

标号17表示空间；

标号18表示基板；

标号19表示滚动体；

标号20表示定位件；

标号21表示从动磁铁；

标号22表示隔热件；

标号23表示外壳组件；

标号24表示齿轮马达；

标号25表示滑轮25a、25b；

标号26表示皮带；

标号27表示磁铁外壳；

标号28表示间隔件；

标号29表示轴承；

标号30表示驱动磁铁；

标号31表示圆形台；

标号32表示屏蔽体；

标号33表示指板；

标号34表示间隔件；

标号35表示旋转台；

标号36表示齿轮马达；

标号37a表示第1臂；

标号37b表示第2臂；

标号38表示轴承；

标号39表示基架；

标号40表示板；

标号41表示齿轮；

标号42表示旋转马达；

标号43表示齿轮；

标号44表示屏蔽架；

标号45表示固定厚块；

标号46表示厚块；

标号47表示顶板；

标号48表示卡合销；

标号49表示传感器；

标号50表示开闭门；

标号51表示旋转驱动源；

标号52表示侧壁；

标号53表示传递箱；

标号54表示升降齿轮马达；

标号55表示小齿轮；

标号56表示滑动导向件；

标号57表示移动件；

标号58表示升降基座；

标号59表示齿条传动机构(rack gear)；

标号60表示齿条基座；

标号61表示螺线管；

标号62表示微小开口部；

标号63表示托架；

标号64表示托架；

标号65表示上方的遮挡板；

标号66表示长孔；

标号67表示旋转屏蔽板；

标号68表示固定屏蔽板；

标号69表示滑轮；

标号70表示螺钉孔；

标号71表示屏蔽板；

标号72表示排孔；

标号73表示轴承；

标号74表示滑轮；

标号75表示皮带；

标号76表示卡合孔；

标号77表示卡合组件；

标号78表示托架；

标号79表示存水部；

标号80表示电磁铁组件。

具体实施方式

下面参照附图，对本发明的实施形式进行说明。图1为本发明的实施形式的恒温装置1的立体图，图2按照从恒温装置1分离可取下的部分的方式绘制。恒温装置1由壳体2、门3、放置试样架4的试样台5、使试样台5旋转驱动的试样台驱动机构6构成。在壳体2上设置两个开口部，一个为实现试样架4、试样台5的进出，以及维护用的大开口部7，另一个为用于使搭载于试样架4上的各层上的试样容器14进出的小开口部8。小开口部8为具有使试样架4的各层全部在恒温装置1的外部露出的长度的纵向较长的开口。在大开口部7上，可将开口部分封闭的门3经由铰链而以可开闭的方式设置。

具有足以分别使试样容器14相对小开口部8而进出的面积的遮挡板9对应于试样架4的垂直方向的层数，按照可沿滑动架10而上下移动的方式依照垂直方向按多层叠置。滑动架10沿上下方向对遮挡板9进行导向。通过该遮挡板9，将小开口部8遮挡，恒温室15构成与外部隔离开的空间。

此外，在与遮挡板9面对的位置，具有使试样容器14进出的功能的运送机构11以可装卸的方式设置。此外，运送机构11为通过作为运送机构11的结构的一部分的行走机构12而升降移动的结构。由此，通过设置于运送机构11中的各驱动机构的动作的组合，可进行遮挡板9的开闭、试样容器14的上抬、送入送出以及放置。另外，运送机构11为以可装卸的方式安装于恒温装置外壁13上，可从上述恒温装置1上取下的结构。

还有，在通过形成恒温室15的内壁16和恒温装置外壁13形成的空间17的内部，设置用于维持恒温室15内的环境的机构，将恒温室16的内部的温度、二氧化碳浓度等的环境条件维持在规定条件，虽然关于这一点的图示没有给出。

下面通过图2、图3，对上述壳体2的内部的结构和试样台驱动机构6进行说明。内壁16和外壁13固定于基板18上。形成恒温室15的内壁16除了上述大开口部7和上述小开口部8以外，具有完全的隔壁的功能，在恒温室15的内部，可容纳放入有试样的试样容器14，和容纳多个试样容器14的试样架4，以及可放置多个试样架4的试样台5。

在试样台5的底部的内面上，按照一定间隔而安装球状小脚轮等的滚动体19，由此，试样台5以可移动的方式设置于恒温室15内底面上。另外，在试样台5的内面上，按照规定的配置而固定有从动磁铁21，可从动于作为磁发生机构而设置于后述的试样台驱动机构6中的驱动磁铁30的运动。另外，在本实施例中，采用滚动体19，但是，在代替可滚动的部件，而将摩擦阻力低的材质的部件安装于底面上的另一实施例中，可获得与本实施例相同的效果。另外，在试样台5的顶面上具有定位件20，可进行放置资料架4时的定位。

此外，由于在恒温室15的底面上，没有任何的结构物，故在图13(1)和图13(2)所示的实施例中，设置用于湿度维持的存水部分79。在图13(1)中，通过降低滚动体19的动作范围之外的底面，设置存留纯水的凹部。另外，由于恒温室15的底部整体具有存留纯水的功能，故在图13(2)的实施例中，使纯水铺洒到恒温室15的底部，获得湿度维持功能。在此场合，设置于试样台5的底部上的滚动体19采用树脂制的部件，或通过摩擦阻力小的部件，覆盖试样台5的底面整体，由此，使耐水性提高。

按照任意的方向、速度，驱动的试样架4的试样台驱动机构6按照在其与基板18的底部的内面之间夹持隔热件22的方式安装。由此，即使在将恒温室15内的环境维持在高温的情况下，对构成恒温室15内的热量的试样台驱动机构6的部件的影响为最小限。试样台驱动机构6由板状的外壳组件23、齿轮马达24、滑轮25a、25b、皮带26、磁铁外壳27构成，在外壳组件23上经由间隔件28而安装有齿轮马达24。试样台驱动机构6中的这些组成部件全部安装于外壳组件23中，外壳组件23通过螺钉，从外侧安装于基板18上，由此，试样台驱动机构6形成一体，试样台驱动机构6可相对恒温室15而装卸。在安装外壳组件23时，既可为螺钉，也可为螺栓，但是，还可采用带有手工拧动用的夹持件(grip)的螺钉，以便能够容易地进行维护。

齿轮马达24与图中未示出的控制部电连接，通过键盘等的输入机构，可进行动作参数的设定。另外，在齿轮马达24的旋转轴上，固定有滑轮25a，齿轮马达24的转矩通过皮带26传递给滑轮25b，该滑轮25b经由轴承29而可旋转地组装于外壳组件23上。

在滑轮25b上，安装有固定有多个驱动磁铁30的磁铁外壳27，马达的旋转经由滑轮25a、25b、皮带26，按照一定的速度比传递给磁铁外壳27，产生移动磁场。此外，多个驱动磁铁30按照与固定于试样台5的底部上的多个从动磁铁21的磁极相互拉合而组合的方式固定。由此，磁铁外壳27的动作经由磁力，传递给试样台5，进行试样台5的动作。另外，基板18、恒温室15的壁面的部件采用不具有磁性，或磁性弱的部件。另外，通过该结构，即使在将试样台5从恒温室15带到外部时的情况下，也不必采用工具，仅通过手而将试样台5上抬，便可带出。

但是，由于在恒温室15的底面上具有定位部件，没有任何的构造物，故放置试样台5时的定位机构是什么样这一点成为问题，但是，通过设置于试样台5和设置于设在试样台驱动机构6中的磁铁外壳27的磁铁的相互的磁力，将试样台5和试样台驱动机构6合起，由此，可在与装卸前基本相同的位置放置试样台5。此外，伴随磁铁外壳27的旋转动作，试样台5旋转动作，由此，发挥自动调心作用。即，按照磁铁外壳27的旋转中心轴和试样台5的旋转中心轴通过同一条线的方式引导试样台5，由此，在试样台5的再设置时，仍可具有较高的位置再现性。

由于试样台驱动机构6的驱动力采用步进马达或伺服马达，故在因产生停电或齿轮马达24的失步等现象，位置数据消失的场合，必须重新要求位置确认的动作。作为此时的位置确认的机构，可在恒温室15的外部，设置位置检测机构，在试样台5上设置检测物，由此，控制部可把握试样台5的位置。

下面对从动磁铁21和30进行说明。图9为试样台驱动机构6的立体图，图10为试样台5的立体图，透过试样台顶面而进行图示。图9(1)～图9(5)和图10(1)～图10(5)的相同的标号之间为驱动力传递的组合。图9和图10(1)为本实施例中，按照组合方式使用长方形的磁铁以N极、S极交替地设置的3个1组的磁铁。磁铁3个的并列方式具有N极S极N极，或S极N极S极两种类型，在实施例中，仅在试样台5相对磁铁外壳27的旋转角度为规定角度的场合，形成磁铁外壳27和试样台5的全部的磁铁拉合的配置。

由此，通过手动方式，从恒温室15取下试样台5，即使在再次将其设置于恒温室15中的情况下，仍可通过在恒温室15的内部，使试样台5旋转，在磁力最强的旋转位置设置试样台5，从而再现取下前的旋转位置。

图9和图10(2)与图9和图10(1)相同，3个1组的磁铁的形状相对磁铁外壳27的中心为扇形。在图9和图10(3)中，按照下述方式进行设置，该方式为：通过沿旋转方向和径向，分配3个1组的磁铁，试样台5的旋转中心接近旋转方向的力的传递和磁铁外壳27的旋转中心，即，更加有效地获得自动调心效果。

在图9和图10(4)中，扇型的磁铁设置于磁铁外壳27的整体中，由此，可获得更强的磁力。在图9和图10(5)中，通过将大小混合的圆形的磁铁设置于磁铁外壳27的整体中，可获得更强的磁力。磁铁的形状或组合可为各种的形状或数量、排列，但是，显然，位于试样台5的内面的从动磁铁21，与位于磁铁外壳27的顶面上的驱动磁铁30的形状或数量、排列是共通的，并且显然对合的位置的磁铁最好包括相互拉合的磁极。另外，通过采用磁轭，驱动磁铁30的磁力更强。

下面通过图4，对运送机构11进行说明。在旋转台35上，固定有齿轮马达36，在齿轮马达36的旋转轴上，安装第1臂37a的一端。在第1臂37a的另一端上连接有第2臂37b的基端，此外，在第2臂37b的另一端上连接有指板33的基端。通过第1臂37a、第2臂37b，构成使指板33前进、后退的臂机构。齿轮马达36和第1臂37a、第2臂37b以一定的速度比而安装，由此，齿轮马达36的旋转运动经由第1臂37a、第2臂37b，以一定的速度比传递给指板33的进退运动。

旋转台35和圆形台31通过间隔件34而固定，旋转台35经由轴承38，以可旋转的方式安装于基架39上，构成旋转机构。基架39固定于板40上。在旋转台35上设置齿轮41，该齿轮41与固定于板40上的旋转马达42的轴上的被固定接触的齿轮43啮合，由此，通过旋转马达42的驱动，进行固定于旋转台35上的圆形台31、齿轮马达36、以及安装于该齿轮马达36上的第1臂37a、第2臂37b以及指板33的旋转运动。

另外，在基架39上，具有其直径稍大于圆形台31的直径的开口部的屏蔽架44在与圆形台31面对的位置上，经由固定厚块45而固定。由此，圆形台31和屏蔽架44还起到试样容器14通过的传递箱53与具有驱动机构的外部之间的隔壁的作用。

在屏蔽架44的顶部，经由厚块46而安装顶板47，在顶板47的顶部上，按照可通过螺线管61的电磁力而进退的方式安装有装卸片(在本实施例中，为卡合销48)，该装卸片与设置于遮挡板9的表面上的凹部卡合。卡合销48贯穿螺线管61，在与遮挡板9卡合时，通过螺线管61而前进，在解除卡合时，通过螺线管61而后退。另外，形成下述结构，在卡合销48的后部设置传感器49，由此，可把握卡合销48的进退位置。

在指板33的后方，以可开闭的方式在屏蔽架44上安装有开闭门50。开闭动作通过旋转驱动源51进行，虽然在这里，旋转驱动源51采用螺线管，但也可采用弹簧或气缸、马达等。此外，由屏蔽架44、顶板47以微小的间隙而与遮挡板9面对，在左右侧面设置侧壁51。由此，由遮挡板9、顶板47、开闭门50、侧壁52、旋转台35、基架39、屏蔽体32所制作的传递箱53在小开口部8打开时，具有缓和恒温室15内部氛围气体的变化的缓冲室的功能。另外，为了进一步提高隔绝性，在各接触部上设置橡胶等的图中未示出的密封件。

但是，在上述实施例中，在圆形台31上，沿指板33的进退方向而设置长孔66。其用于实现第2臂37b和指板33的连接部分的动作，但是，因此在遮挡板9的开口时，恒温室15内的高温、多湿的氛围气体通过长孔66，由此，很可能产生马达36的故障。于是，作为另一实施例，如图11，通过在马达36和第1臂37a之间设置旋转屏蔽板67和固定屏蔽板68，可防止氛围气体的侵入到马达36。

此外，作为另一实施例，具有图12所示的方法。在马达36的旋转轴上，代替第1臂37a，而在同心圆上固定滑轮69和屏蔽板71。在屏蔽板71上，在第1臂37a的旋转轨迹上开设有具有中心的排孔72，经由轴承73从指板33侧插入第2臂37b。在第2臂37b和第1臂37a的连接处安装滑轮75。如果使滑轮69和滑轮74的旋转速度比与第1臂37a相同，通过马达36的旋转动作，使滑轮69和屏蔽板71旋转，此外，滑轮69的旋转动作经由皮带75传递给滑轮74，经由第2臂37b使指板33进退动作。

通过该方法，屏蔽架44和屏蔽板71起到隔壁的作用，可使位于第2臂37b的下方的机构与恒温室15内的高温、多湿的氛围气体隔离开。另外，通过在屏蔽板71和屏蔽架44之间设置轴承，可进一步提高隔离性。

下面根据图4、图5，对作为运送机构11的结构的一部分的行走机构12进行说明。在板40上安装升降驱动用的升降齿轮马达54，在马达轴上固定小齿轮55。在板40的内面上固定有滑动导向件56的移动件57，可沿安装于升降基座58上的滑动导向件56的轨道而移动。另外，在升降基座58上，具有与小齿轮55啮合形状的齿的齿条传动机构(rack gear)59经由齿条基座60，安装于滑动导向件56上。

升降基座58、齿条基座60按照一个以上的卡合销48与面对的遮挡板9的卡合孔76卡合的方式，经由托架63、64以可装卸的方式安装于壳体2上。由此，从最下层到最上层的任意的位置的遮挡板9上，卡合销48都可以确实地卡合。另外，显然，滑动导向件56和齿条传动机构(rack gear)59针对从最下层到最上层的全部的遮挡板9，一层量的上抬动作可具有充分的行程。另外，本实施例的升降移动采用齿条和小齿轮方式，但是，在另一实施例中，通过滚珠丝杠设置升降移动机构，另外在还一实施例中设置线性伺服的升降移动机构。

如从顶面观看装置的图5所示，在原始位置，指板33的中心线和遮挡板9相垂直，并且按照试样台5的旋转中心在指板33的中心线的延长线上通过的方式定位。指板33借助齿轮马达36通过小开口部8在恒温室15中前进，停止于放置在试样架4上的试样容器14的下方前端位置，齿条传动机构(rack gear)59旋转，向上方微小移动，放置试样容器14，然后，通过齿轮马达36而后退。另外，齿轮马达36、旋转马达42、升降齿轮马达54、螺线管61和传感器49的输入输出电路均与图中未示出的控制部电连接，操作者可通过键盘等的输入机构，进行任意的动作设定。

由于上述原因，可依照操作者已设定的动作次序，自动地取出容纳于恒温室15的内部的试样架4中的试样容器14，或从外部将试样容器14放置于恒温室15内部的试样架4上。另外，运送机构11可从上述壳体2，以托架63和托架64为交界线而取下，在进行恒温室15的干热灭菌时取下，由此，可不受到干热灭菌时的热量的影响，可减少故障的因素。另外，在万一有故障时，可不对恒温室15的内部造成影响，从而进行维护，由此，即使在不特意中断培养、试验的情况下，仍可进行效率良好的培养、试验。

下面针对通过运送机构11的试样容器14的送出动作，通过图6(1)～(6)而进行说明。另外，图中的黑色箭头表示各驱动部分的动作方向。

图6(1)放置有通过操作者指示的试样容器14的试样架4，通过试样台驱动机构6旋转运动到指板33可运送的位置，然后停止。另外，运送机构11上的卡合销48通过行走机构12而升降移动，以使其高度位置到达与试样架4的已指定的层相对应的遮挡板9的卡合孔76一致的地点。

图6(2)将各马达的位置信息随时送给控制部，如果到达规定位置，则从控制部发送信号，螺线管61沿遮挡板9的方向使卡合销48移动。控制部通过设置于卡合销48后方的传感器49的工作、非工作信号，判断卡合销48和卡合孔76是否充分卡合。即，在卡合销48的后端卡合卡合孔76时的位置与卡合不充分时的位置之间，传感器49的光轴通过，由此，确认卡合销48的位置。

在卡合销48没有充分地挡光的场合，换言之，如果在遮挡传感器49的光轴的状态，则可按照不进行下一动作的方式设定。如果将卡合销48和卡合孔76充分卡合，则按照行走机构12使运送机构11与卡合销48卡合的遮挡板9，与从该遮挡板9而叠置于上部的全部的遮挡板以任意的移动量沿上升方向移动的方式从控制部发出指令。由此，位于通过卡合销48卡合的遮挡板9之上的位置的遮挡板64，通过升降齿轮马达54沿上升方向而在滑动架10的内部移动，产生微小开口部62。

还有，移动量在足以产生可使试样容器14的进出的最小开口即可，最大为试样架4的一层量。通过该动作，将恒温室15内的封闭打开，但是，由于通过运送机构11内的传递箱53隔离的空间仅是试样容器14的运送所必需的最小限的容积，故将恒温室15内的环境变化抑制在最小限。

图6(3)如果升降齿轮马达54结束了规定的遮挡板上升动作，则控制部向齿轮马达36发出使指板33前进到规定的位置的指令。另外，指板33和卡合销48的纵向的位置与遮挡板9的开口用的移动量，由试样容器14的高度决定。如果指板33前进移动到试样容器14的下方的规定位置完成后，则控制部向行走机构12发出用于将试样容器14上抬的微小上升的指令。

图6(4)如果基于升降齿轮马达54的上升完成，指板33将试样容器14上抬，则控制部向齿轮马达36发出使指板33后退到原始的位置的指令，将试样容器14从恒温室15运送到传递箱53。如果指板33后退到原始的位置，试样容器14运送到传递箱53的内部，则控制部向行走机构12发出使运送机构11下降到图6(1)的位置的指令。将由此开放的微小开口部62遮挡，形成将恒温室15的内部再次封闭的空间。

图6(5)如果通过行走机构12的运送机构11向下降方向的移动结束后，则控制部向螺线管61发出指令，以便将卡合销48从卡合状态后退到图6(1)的位置。如果根据传感器49的反应，确认后退动作的结束，则向行驶机构12发出使运送机构11上升或下降到预先指定的试样容器14的图中未示出的交接位置的指令。在到达交接位置的移动完成之后，控制部向旋转马达42发出指令，沿180度相反方向使可旋转部分旋转。

图6(6)在旋转动作结束之后，控制部将门打开的指令发出给开闭门50的旋转驱动源51。在接收到门开放完成的信号之后，控制部向齿轮马达36发出使指板33前进到规定的交接位置的指令。如果指板33前进到交接位置，则控制部使指板33微小下降到在图中没有记载的试样容器放置台上，将放置试样容器14的指令发出给升降齿轮马达54。在交接结束之后，控制部向齿轮马达36发出使指板33返回到原始的位置，在动作结束之后，发出关闭开闭门48的指令，传递箱53再次构成关闭的空间，从而完成送出动作。

虽然通过该打开动作，传递箱53相对外部而开放，但是，由于尽可能地减小传递箱53的体积，故与外部的氛围气体置换抑制在最小限。即，通过设置传递箱53，将浮游于恒温室15的内部的菌向外部的泄漏抑制在最小限，还将杂菌从外部向恒温室15的内部的流入抑制在最小限。

以上依次，对试样容器14的送出动作进行了说明，但是，在进行送入动作的场合，对于在先的图6(1)～(6)的顺序，可按照从图6(6)起以相反顺序而进行。

对于与设置于遮挡板9上的卡合孔76卡合的形态，如图7(1)～(5)所示，实施了5种形态。图7(1)为本实施形式的类型，其为相对卡合孔76，分别按照两个而设置卡合销49、螺线管61、传感器49的形式。图7(2)为表示于卡合销48的前端设置卡合组件77，螺线管61为1个驱动的形式。图7(3)为卡合孔76和卡合组件77为长方形的形态，由此，与图7(1)相比较，可削减部件数量。图7(4)为卡合孔76呈锥状的形式，可更加确实地进行卡合动作。图7(5)为代替卡合孔76而设置托架78的形式，由此，与图7(1)～(4)相比较，可进行更加确实的卡合动作。另外，各遮挡板9的卡合销49和卡合孔76的卡合位置采用将教导数据输入到控制部中的方法，但是，也可设置传感器而检测卡合孔76的位置。

下面通过图8(1)～(7)，对关于遮挡板的截面形状的实施例进行说明。图8(1)为本实施例的遮挡板9的截面形状，其为加工最容易的形式。但是，为了提高密封性，采用图8(2)以后的截面形状。图8(2)在上下部分上设置凹凸部，由此，可增加遮挡板9之间的接触部分，密封度可提高。图8(3)、图8(4)为通过使嵌合部分倾斜，提高开闭时的反复精度。图8(5)、图8(6)为谋求图8(2)的密封性和图8(3)、图8(4)的反复精度的提高的两者的同时成立的形态，故在凹凸部分具有倾斜度或球部，从而更加容易嵌合。

另外，在图8(7)的实施例中，按照2排而设置遮挡板9，设置与其它的遮挡板9接触的部分。面对卡合销48而设置于前方的遮挡板9a的卡合孔76a为贯通孔，卡合销48具有用于到达设置于后方的遮挡板9的卡合孔76的行程。通过该结构，与图8(1)～(6)相同的开口面积为通过更少数量的遮挡板9的移动获得的结构。另外，在谋求实施例图8(1)～(7)的密封性的提高的场合，将遮挡板9作为受到磁力拉动的部件，在关闭时，在与遮挡板9接触的滑动架10上，通过电磁铁吸附遮挡板9，打开小开口部8，此时，可隔断向该电磁铁的通电。

参照图14，对台5的内面的从动磁铁21和设置于磁铁外壳27上的驱动磁铁30的位置进行说明。图14(1-A)～(1-C)为本实施例的磁铁的配置，图14(1-A)为从内面观看试样台5的图，图14(1-B)为从顶面观看磁铁外壳27的图。图14(1-C)为概念性的表示对合的磁铁的垂直截面的图。如果在静止状态使对合的磁铁之间拉合，磁铁外壳27沿移动方向移动，则通过对合的磁铁的拉合力，和相邻的相同的磁极的磁铁的排斥合力的两个力使试样台5移动。

此外，作为另一实施例，有图14(2-A)、图14(2-B)、图14(2-C)。图14(2-A)为从内面观看试样台5的图，图14(2-B)为从顶面观看磁铁外壳27的图。在图14(2-B)中，在磁铁外壳27上，按照相等配置位置设置6个驱动磁铁30，在试样台5上，如图14(2-A)那样，将分别对合的从动磁铁21设置于相对相等配置的场合，以相同程度错位的位置。图14(2-C)为概念性的表示对合的磁铁的垂直截面的图。在上下磁铁中，不与正面对合，并且按照等间距而可设置于磁力均衡的位置，由此，磁力的分散减少，以较少的磁铁的数量获得相同的磁力。

下面参照图15对不采用马达24的驱动力而驱动试样台5的实施例进行说明。在图15(1)中，在试样台5的底部设置圆筒部，在周壁上，交替地设置磁极不同的从动磁铁21(永久磁铁)，在图15(2)中，试样台5本身呈圆盘状，在圆盘的周壁上交替地设置磁极不同的从动磁铁21。另一方面，为下述的实施例，其中，试样台驱动机构6侧按照处于相对从动磁铁21，构成驱动磁铁的多个电磁铁80所面对的位置关系的方式，设置于外壳组件23的周壁内面上。图15(3)为下述的实施例，其中，沿上下方向呈平面圆周状而设置从动磁铁21，另一方面，试样台驱动机构6侧，电磁铁80按照相对从动磁铁21而面对的位置关系的方式设置于平面圆周上。在试样台驱动机构6中，设置于周壁内面上的电磁铁80或呈平面圆周状设置的电磁铁80全部地安装于外壳组件23上，通过螺钉将外壳组件23安装于基板18上，形成一体，试样台驱动机构6相对恒温室15为可装卸的构造。在图15(1)、图15(2)、图15(3)的全部的实施例中，外壳组件23以可从基板18的底面而取下的方式安装，具有从动磁铁21的恒温室15内部和具有电磁铁80的外部，通过内壁16而隔绝。在本例子中，规定图2的实施例的磁铁外壳27所具有的驱动磁铁的相对位置关系的功能是外壳组件23本身所具有的。

在图15(1)、图15(2)、图15(3)的全部实施例中，按照在邻接或隔开一定的个数之间，电磁铁80具有相反的磁极的方式，在外壳组件23内部布线，另外，通过外壳组件23的外部或内部的控制组件(图中未示出)，依次切换电磁铁80的磁极性，由此，形成移动磁场，使试样台5动作。另外，从动磁铁21即便没有设置于试样台5的全周上，只要可获得足以使试样台5动作的磁力就可以。另外，如通过图14(2)而描述的那样，按照等间距而将驱动侧的电磁铁80和从动侧的磁铁19的位置设置于磁力均衡的位置，由此，在切换电磁铁80的磁场时，确实使试样台5移动。另外，减小电磁铁80，并且增加数量，从动磁铁21也为与上述电磁铁相同的尺寸，由此，使试样台5的动作的顺利度和定位的精密性提高。

在本实施例中，产生作为移动磁场的旋转磁场，但是，在呈直线状使试样台5运动时，呈直线状而设置电磁铁，产生直线移动磁场。

如以上描述的那样，在本发明的实施中，具有下述的形式。

(1)一种恒温装置，其包括恒温室；调整上述恒温室内的环境条件的环境调整机构；以可装卸的方式设置于上述恒温室内的试样台；试样架，其容纳多个放置有试样的容器，以可装卸的方式安装于上述试样台上；试样台驱动机构，其通过上述恒温室外部驱动上述试样台；大开口部，其设置于上述恒温室的一个面上，其具有可开闭的门，用于送入送出上述试样台和/或上述试样架；小开口部，其位于上述恒温室的一侧面上，试样容器中的至少1个通过，具有可开闭的遮挡板；运送机构，其通过上述小开口部，送入送出至少1个上述容器；控制部，其控制上述运送机构和上述试样台驱动机构的动作，其特征在于上述试样台驱动机构位于上述恒温室的外部，可嵌入取下。

(2)上述运送机构可装卸于上述恒温室外壁上。

(3)另外，上述试样台在与上述试样台驱动机构相对应的面上，具有滚动体或低摩擦部件。

(4)在上述试样台驱动机构中，具有通过驱动源动作的磁发生机构，在上述试样台上，设置经由形成上述恒温室的部件，设置于与上述磁发生机构相对应的位置的从动磁铁，由此，来自上述驱动源的驱动力，通过透过形成上述恒温室的部件的磁力的非接触连接，传递给上述试样台。

(5)设置于上述试样台上的从动磁铁采用永久磁铁，设置于上述试样台驱动机构中的磁发生机构也采用永久磁铁。

(6)设置于上述试样台中的从动磁铁采用永久磁铁，设置于上述试样台驱动机构中的磁发生机构采用直流电磁铁。

(7)在没有活动部件的上述试样台驱动机构上固定有交流电磁铁或直流电磁铁，上述试样台具有从动磁铁，其经由形成上述恒温室内面的部件，按照与上述交流电磁铁或直流电磁铁面对的方式设置，通过透过上述恒温室壁面的磁力的非接触连接，将因附着于形成恒温室内面的部件的内面上的上述交流电磁铁或直流电磁铁的相位的变化而产生的驱动力传递给上述试样台。

(8)上述试样台驱动机构以可装卸的方式安装于上述恒温室内面上，在上述试样台驱动机构中，包括通过驱动源而动作的磁发生机构，在上述试样台上具有从动磁铁，该从动磁铁经由形成上述恒温室的部件，与上述磁发生机构面对地设置，由此，来自上述驱动源的驱动力，通过形成透过上述恒温室的部件的磁力的非接触连接，传递给上述试样台。

(9)上述运送机构包括指板；臂机构，其使上述指板前进后退；旋转机构，其使上述指板和上述臂机构旋转；行走机构，其使上述旋转机构上下或左右移动。

(10)上述运送机构可至少容纳上述指板和上述容器，在上述容器的运送通路的内部具有传递箱。

(11)此外，具有上述遮挡板开闭机构。

(12)上述遮挡板按照与上述行走机构并行的方式设置1个以上，上述运送机构包括与上述遮挡板的卡合机构，通过上述行走机构的移动动作，进行上述遮挡板的开闭动作。

(13)上述恒温室的一个侧面具有纵长开口部，在设置于该外侧的恒温装置外壁上的两个滑动导向件的内部，沿纵向而重叠多个上述的遮挡板，上述运送机构与对置的上述遮挡板卡合，上抬包括上述面对的遮挡板的上方的全部的遮挡板，形成至少1个上述试样容器通过的小开口部。

(14)上述多个遮挡板在小开口部关闭时，分别与上述试样架的各架面对。

(15)通过上述遮挡板所具有的卡合孔或托架中的任意一者，与上述运送机构所具有的卡合机构将它们卡合。

通过以上的形式的恒温装置中，上述试样台驱动机构可具有旋转板，相对该旋转中心，呈圆状而将永久磁铁和直流电磁铁中的任意1种设置于旋转板上，使上述试样台旋转驱动。

(16)包括恒温室；调整上述恒温室内的环境条件的环境调整机构；试样台，其以可装卸的方式放置于上述恒温室；试样架，其容纳多个放置有试样的容器，以固定或可装卸方式安装于试样台上；试样台驱动机构，其从上述恒温室外部驱动上述试样台；大开口部，其设置于上述恒温室的一个侧面上，具有可开闭的门，用于送入送出上述试样台和/或上述试样架；小开口部，其设置于上述恒温室的一侧面上，使试样容器中的至少1个通过，具有可开闭的遮挡板；运送机构，其通过上述小开口部，送入送出至少1个的上述容器；控制部，其控制上述运送机构和上述试样台驱动机构的动作，上述运送机构包括下述的机构，其在上述恒温室的外部，以可装卸的方式安装于上述恒温室外壁上，对上述试样台传递驱动力，该驱动力以从外部透过构成隔壁的恒温室壁面的磁力产生的非接触连接而产生。

(17)恒温室为具有至少可使室内的温度一定，此外具有控制湿度、氧、氮、碳酸气体等的气体浓度的功能的恒温装置的一部分，表示为容纳试样的室。特别是，本发明的恒温装置适合用作生物学领域所采用的培养槽。

(18)上述磁力的非接触连接可通过永久磁铁和永久磁铁、永久磁铁和直流电磁铁、永久磁铁和交流电磁铁中的至少1者以上的组合获得。另外，将磁轭设置于各磁铁上，排除磁通量的分散，由此，可获得更强的磁力。

(19)上述试样台驱动机构包括旋转或直线移动的磁铁外壳，在该磁铁外壳中，设置作为磁发生机构的永久磁铁或直流电磁铁中的任意1种。另外，在上述试样台上，设置作为从动磁铁的永久磁铁。于是，设置于上述试样台驱动机构上的驱动源的上述磁铁外壳的运动为通过上述磁力的非接触连接，经由形成恒温室内面的部件，进行上述试样台的跟随动作。

(20)设置于上述磁铁外壳中的磁发生机构还可采用直流电磁铁或交流电磁铁。可通过采用电磁铁，调节磁力的强度，可容易计算最适合于将驱动力传递给上述试样台的磁力。

(21)另外，也可即使不采用通过马达的旋转驱动力，而使上述试样台动作。在采用直流电磁铁的场合，在上述磁铁外壳上固定上述直流电磁铁，以代替上述永久磁铁，通过控制部依次切换上述直流电磁铁的磁极，由此，可进行伴随上述试样台的步骤动作的跟随。在此场合，通过提高上述直流电磁铁的一定间隔内的密度，可进行上述试样台的更精密的定位。

(22)此外，也可代替上述直流电磁铁而采用交流电磁铁。在此场合，可为直接驱动马达型，其中，将设置于上述试样台内面上的永久磁铁作为移动件而驱动。另外，无论采用什么样的驱动方法，上述试样台驱动机构为以可嵌入取下的方式安装的结构，由此，即使在试验、培养中，仍不影响到上述恒温室内的环境，可进行修理维护。另外，由于在上述恒温室内部和上述试样台驱动机构的安装部分介设有隔热件，由此，还可避免在培养、试验中的上述恒温室内的高温、高湿的氛围气体中，上述试样台驱动机构的组成部件受到影响的情况。

(23)上述试样台按照可进行移动运动的方式容纳于恒温室内。移动运动既可旋转，也可相对小开口部左右地直线运动。最好是，以通过恒温室的中心的垂线为中心而旋转。

(24)上述试样台的内面设置滚动机构，或将摩擦阻力低的部件用作支承体，以便确实从动于上述试样台驱动机构的运动。最好是，设置于上述试样台的内面上的永久磁铁，按照不与恒温室底面摩擦的方式通过以一定的距离离开，或用摩擦阻力低的部件覆盖。同样，在试样台驱动机构具有永久磁铁或直流电磁铁的场合，由于它们本身运动，故最好是，它们与上述恒温室底部的内面之间以一定距离离开，由此，没有摩擦负荷。

(25)上述试样架既可为按照可沿纵向以多层容纳试样容器的方式设置，并且沿横向而按照多排固定，进行设置的结构，也可为每次按照纵一排而切开的结构。在上述试样台为圆盘状的场合，上述试样架既可为沿纵向和圆周，呈圆筒状而形成一体的结构，也可为每次按照纵一排量而切开的结构。在后者的场合，可在圆盘状试样台上，将送入送出部分朝向外部呈圆形并列。设置于上述试样台上的定位件等之上或侧面，放置这些试样架，但是，也可通过螺钉紧固或弹簧紧固方式固定，以便不产生错位。

(26)由于安装于恒温室的一个面上的大开口部在恒温装置运转中几乎不开闭，故可为铰链型或嵌入型的门，该安装部位既可为侧面，也可为顶板，通过手动的方式开闭。该门最好是设置于恒温室侧面，按照可观察内部的方式嵌入玻璃窗。

(27)另外，最好是，为了实现小开口部在具有多层的试样架的位置开放，其不是设置于恒温室的侧面的一定部位，而是位于任意的试样架的前面。小开口部的开口面积为具有运送机构送入送出试样容器中的至少1个所必需的充分的尺寸。具有上述小开口部的遮挡板也可为公知的形状、方式，但是，一般，在顶部或底部具有铰链的门的场合，具有通过门的开闭动作产生气流，对恒温室内部的氛围气体和外部的氛围气体进行搅拌，使恒温室内的氛围气体混乱的危险性。

于是，门的开闭方式为沿上下或左右滑动而开闭的遮挡板，由此，消除开闭动作造成的气流的混乱。另外，上述遮挡板在运送机构和恒温装置外壁之间，按照与上述行走机构并行的方式，没有间隙地、并且按照上述试样架的架数量设置。

(28)也可将试样架的各层按照相同的高度间距设置，该遮挡板与此相对应，比如，在将2层的大小的资料容器放置于资料架上的场合，消除层间的间隔件。另外，遮挡板的尺寸也可与试样架的各层的高度相等，也可不等。但是，针对传递箱和半球形罩，在判定预先装载较大的资料容器的场合，必须要求可容纳较大的容器的尺寸。

(29)上述运送机构由指板和使上述指板进退运动的臂机构以及使上述指板和上述臂机构水平或升降移动的行走机构构成。另外，上述运送机构为具有对于上述试样容器的运送必需的最小限的容积的传递箱，在上述试样容器的送入、送出时，不对内部环境造成坏影响的结构。另外，上述传递箱和上述遮挡板之间的间隙最好是没有的，但是，也可设置封装件等的提高气密性的机构。

(30)上述运送机构为相对与上述恒温室的上述小开口部邻接的外部壁面以可嵌入取下的方式安装的结构，同样在试验、培养中，不对上述恒温室内的环境造成影响，可进行修理维护。另外，由于安装于外部，故上述运送机构的结构部件也可避免受到上述恒温室内部的高温、高湿的氛围气体的影响。

(31)形成下述的结构，其中，在上述运送机构中设置与上述遮挡板的卡合机构，即使在上述遮挡板上没有设置开闭机构，仍从上述恒温室外部进行上述遮挡板的开闭。即，形成通过上述卡合机构使上述运送机构和上述遮挡板成一体地运动的结构，形成下述的结构，其中，即使没有设置开闭专用的机构，仍可实现作为上述运送机构的一部分的上述行走机构产生的上述遮挡板的开闭。由此，部件数量少，可形成简单的结构，可谋求成本的降低、可靠性的提高。在上述卡合机构中，考虑杆状物的机械式的连接或磁力的连接。

(32)上述遮挡板也可通过滑动导向件，沿上下或左右而移动的方式并列。作为提高上述遮挡板的邻接部分的气密性的机构，可为可嵌合上述遮挡板的邻接部截面的曲线或多个直线状。

(33)为了提高上述遮挡板和上述恒温装置外壁的气密性，上述遮挡板为被磁力拉动的部件，或具有被磁力拉动的部件，而且在上述恒温室外壁中的与上述遮挡板接触的部位设置磁铁。由此，上述遮挡板和上述恒温室外壁通过磁力而密接，可提高气密性。

(34)上述运送机构、上述试样台驱动机构所采用的各种马达最好是步进马达、伺服马达等的脉冲马达。为了进行这些马达类型的自动控制，以及对恒温室内的环境条件进行控制，设置控制装置。

(35)最好是，在恒温装置的恒温室内部没有旋转轴或固定架等的突起物，内面平滑，以便容易对恒温室内部进行清扫。但是，可设置环境条件调整用的调湿氛围气体、氧、氮、碳酸气体等的气体供给和排出用的孔，温度、湿度、各种气体浓度等的传感器类。此时，也可使内部为正压，不受到外部环境的影响。

(36)也可在恒温室室内设置用于加湿的水存留部、结露防止机构等的公知的技术。在恒温室底面没有机械式的部件，形成平坦的面，由此，可在恒温室保留有纯水，另外，在恒温室底面的4个角部设置具有平滑的曲面的凹部，形成水存留部或放置垫，可维持培养试验中的湿度。

(37)作为连接装卸片，也可为采用代替卡合销这样的机械式的连接，而通过电磁铁吸附遮挡板的磁连接的类型。

(38)在图2中，在试样台驱动机构6中，齿轮马达24、滑轮25a、25b、皮带26、磁铁外壳27的组成部件全部安装于外壳组件23上，但是，至少可为磁铁外壳27以可旋转的方式安装的类型。通过将外壳组件23安装于基板18上，可将磁铁外壳27相对于恒温室15的底面而安装。

通过这些形式，可获得下述的这样的效果。

首先，如图2所示，由于从恒温室15中，可以将试样架4、试样台5、试样台驱动机构6、运送机构11、行走机构12的电气式、机械式的结构物全部取下，故可对恒温室15内的全部结构物，进行以往的自动恒温箱难以实现的高温的干热灭菌。此时，通过取下上述电气式、机械式的结构物，也不会有干热灭菌时的高温度造成的部件的故障。

另外，由于电气式、机械式的结构物的凹凸部不存在于上述恒温室内部，故灭菌前后的刮取也能简单地进行，进行可靠性高的灭菌，其结果是，可进行可靠性高的培养、试验。另外，由于试样架4、试样台5为可从恒温室15而简单地取下的结构，故可进行试样架4、试样台5单独的灭菌液等的灭菌清洗。

由于在恒温室15的内部没有驱动部的电气式、机械式的结构物，在恒温室15和试样台驱动机构6的接合部分，介设有隔热件22，故不受到恒温室15内的高温、高湿的氛围气体的影响，这样几乎没有驱动部分的故障，也没有故障造成的培养、试验的中断，或者培养、试验无法实施的不利情况。

此外，万一在培养、试验中，电气式、机械式的结构物故障的情况下，仍将试样台驱动机构6、运送机构11与恒温室15内部完全隔离，由此，可通过取下试样台驱动机构6，或运送机构11进行修理，也避免培养、试验的中断。此外，还可设置培养、试验中的湿度维持机构，维持良好的培养环境。

由于在恒温室15的底面上没有机械式的部件，形成为平坦面，故可将纯水存留于恒温室15中，可维持培养、试验中的湿度。

由于在运送机构11中，包括具有对于容器的运送所必需的最小限的容积的传递箱，故在容器的送入、送出时，不对保持在一定的温度或湿度等的内部环境造成不利影响，可维持稳定的培养、试验环境。

通过遮挡板的开闭为滑动式，必要的开口部分以外为在平时关闭的结构，不在开闭时的恒温室内部产生多余的气流，可维持稳定的培养、试验环境。

Claims (8)

1.一种恒温装置，其特征在于其包括：

恒温室，其具有由壁面围绕的封闭空间；

试样台，其以可装卸的方式设置于上述恒温室的内部，装载试样架，该试样架容纳放置有试样的容器；

安装于试样台上的多个从动磁铁；

多个驱动磁铁，其对应于上述多个从动磁铁的相对试样台的安装位置而设置；

安装机构，其按照经由上述恒温室的壁面，上述多个驱动磁铁与上述多个从动磁铁磁连接的方式，从该壁面的外侧而安装；

通过上述多个驱动磁铁，产生移动磁场的机构。

2.根据权利要求1所述的恒温装置，其特征在于上述安装机构为外壳组件，其中，安装上述多个驱动磁铁，规定上述多个驱动磁铁的相互的配置位置。

3.根据权利要求1所述的恒温装置，其特征在于上述试样台在与上述试样台驱动机构面对的面上，具有滚动体或低摩擦部件。

4.根据权利要求1所述的恒温装置，其特征在于上述安装机构包括磁铁外壳，其中，安装上述多个驱动磁铁，规定上述多个驱动磁铁的相互的配置位置；外壳组件，其中，以可旋转的方式组装上述磁铁外壳。

5.根据权利要求1所述的恒温装置，其特征在于设置于上述试样台中的从动磁铁采用永久磁铁，设置于上述试样台驱动机构中的磁发生机构也采用永久磁铁。

6.根据权利要求1所述的恒温装置，其特征在于设置于上述试样台中的从动磁铁采用永久磁铁，上述试样台驱动机构中设置的磁发生机构采用电磁铁。

7.根据权利要求6所述的恒温装置，其特征在于切换上述电磁铁的磁极性，产生移动磁场。

8.根据权利要求1～7中的任何一项所述的恒温装置，其特征在于上述试样台驱动机构具有旋转板，相对其旋转中心，呈圆状而设置于上述多个从动磁铁，使上述试样台旋转驱动。

Images