CN107406812A - 培养装置 - Google Patents

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Abstract

培养装置包括：隔热箱，其具有被多个内表面包围的培养空间；加湿部，其加湿培养空间；第1加热部，其利用被供给的功率来加热多个内表面中的第1内表面；第2加热部，其利用被供给的功率来加热与第1内表面不同的第2内表面；以及控制部，其控制向第1加热部及第2加热部各自供给的功率的大小。控制部使向第1加热部供给的功率的大小按第1定时重复变化，并且，使向第2加热部供给的功率的大小按与第1定时不同的第2定时重复变化。

Description

培养装置
技术领域
本发明涉及培养装置。
背景技术
以往，已知在培养器内培养细胞、微生物等培养物的培养装置(孵化器)。该培养装置包括用于对载置加湿皿的培养器内进行加热的加热器，例如，控制该加热器来将培养器内维持在预定温度(例如37℃)，并且，将培养器内维持在与该预定温度相应的预定湿度(例如95％RH)。
此外，例如公开了如下培养装置，其包括：用于对在被形成于底面的凹部中积存的水进行加热的发热体；用于对该凹部以外的培养器内进行加热的发热体；以及在开闭自如地安装于隔热箱主体的隔热门上安装的发热体；其中，控制向这3种类的发热体供给的功率来将凹部的水的温度维持得比培养器内的温度低，从而使培养器内的过饱和部分的水返回到凹部，抑制结露(参照专利文献1)。该培养装置被构成为包括用于检测培养器内的温度的温度检测装置，并能够基于该温度检测装置的检测结果而分别个别地控制上述的多个发热体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平5-227942号公报
发明内容
发明要解决的课题
但是，培养器内的温度不一定均匀。因此，即使在温度检测装置附近的温度显示了期望的值的情况下，也有可能存在培养器内的一部分区域的温度比周围相对低的状况。而且，比周围相对地温度低的区域的壁面有可能发生结露。在发生了结露的情况下，会产生在该结露的水中产生杂菌而对培养物带来不良影响这种问题。
本发明是鉴于这种状况而完成的，其目的在于提供一种抑制培养装置中的结露的发生的新技术。
用于解决课题的手段
为了解决上述问题，本发明的一个方式的培养装置包括：隔热箱，其具有被多个内表面包围的培养空间；加湿部，其加湿培养空间；第1加热部，其利用被供给的功率来加热多个内表面中的第1内表面；第2加热部，其利用被供给的功率来加热与第1内表面不同的第2内表面；以及控制部，其控制向第1加热部及第2加热部分别供给的功率的大小。控制部使向第1加热部供给的功率的大小按第1定时重复变化，并且，使向向第2加热部供给的功率的大小按与第1定时不同的第2定时重复变化。
发明效果
根据本发明，能够抑制培养装置中的结露的发生。
附图说明
图1是表示实施方式的培养装置的概略结构的立体图。
图2是实施方式的培养装置的剖视图。
图3是用于说明培养装置中的加热部的示意图。
图4是表示控制加热部的控制部的构成的框图。
图5是表示第1实施方式的各加热部中的供给功率的大小的变化的时序图。
图6是表示第2实施方式的各加热部中的供给功率的大小的变化的时序图。
图7是表示第3实施方式的各加热部中的供给功率的大小的变化的时序图。
图8是表示第4实施方式的各加热部中的供给功率的大小的变化的时序图。
图9是表示第5实施方式的各加热部中的供给功率的大小的变化的时序图。
具体实施方式
以下，参照附图基于优选的实施方式对本发明进行说明。对于各附图所示的相同或等同的构成要素、部件、处理标注相同的附图标记，并适当省略重复的说明。此外，实施方式并非限定发明而是例示，并非实施方式所记述的所有的特征及其组合都是发明的本质性的内容。
[第1实施方式]
(培养装置的概略结构)
图1是表示实施方式的培养装置的概略结构的立体图。在图1中，示出打开了培养装置的隔热门的状态。图2是实施方式的培养装置的剖视图。
如图1和图2所示，培养装置1包括左开式的门(详细而言是外门和内门)及对开式的小门。此外，培养装置1利用由在前面具有开口2A的隔热箱主体2、和将该开口2A开闭自如地封闭的作为内门的透明门3包围的空间形成了培养器4。该透明门3由铰链将其左侧开闭自如地保持于隔热箱主体2，利用被设置在培养器4的开口部分的作为密封构件的垫片2B将开口2A气密地封闭。
培养器4的内部由多个架子5上下划分开(此处，用4片架子划分为5个)。另外，培养装置1例如在用作CO2孵化器的情况下，将CO2的浓度设定并维持在5％左右的事例较多，为了进行CO2的浓度控制而在门封闭后向培养器4内供给CO2气体。因此，为了使得即使开放透明门3，外气也不会进入到被划分为多个的培养器4整体中，而在比透明门3靠器内侧，对应于各划区地设置有多个(此处是5对)对开式的小门6A、6B。隔热门7由铰链开闭自如地支承于隔热箱主体2，作为防止热量从培养器4的开口2A进入的外门而发挥功能，在其背面周围设置有放入磁石的垫片8。
培养器4在其背面及底面分别具有用于形成气体通道K的间隔，配置有由背面通道11A及底面通道11B构成的通道11。此外，培养器4进行如下气体的强制循环：从形成在背面通道11A的上部的吸入口12吸入培养器4内的气体，并从设置在底面通道11B的前部及侧面的吹出口13向培养器4内吹出。在通道11内(图2的上部)为了进行该气体的强制循环而配置有循环用鼓风机14。循环用鼓风机14包括风扇、马达、以及轴，马达被配置在后述的培养器4的外侧背面的机械室19中，轴从该机械室19的马达起贯通隔热箱主体2的背面并延伸到气体通道K而与风扇连接。
在培养器4的底面且通道11内配置有积存加湿用的水(即加湿水)16的加湿皿15，由被配置在金属例如不锈钢制的内箱22的底面外侧的加热器加热以使水蒸发。另外，通过将加湿皿15配置在通道11内且培养器4的底部，从而能够从由循环用鼓风机14及通道11形成的通向培养器4的气体通道K将已被加湿的气体高效率地吹出。
在隔热箱主体2的外壳21的背面形成有作为循环用鼓风机14的驱动部件的马达、用于向培养器4供给CO2气体的气体供给部件17、及用于配置未图示的控制基板等电装零件的机械室19。
气体供给部件17由气体供给管17A、开闭阀17B、以及过滤器17C等构成，气体供给管17A的前端部分面向气体通道K。能够为了控制培养器4的气体浓度而使从气体供给管17A供给的CO2气体喷射。
隔热箱主体2包括：金属制的外壳21；不锈钢制的内箱22；在外壳21与内箱22之间被配置在外壳21的内侧的隔热件24；以及比上述隔热件24更靠内侧配置的空气层(所谓的空气套)25。在形成培养器4的内箱22的左右两侧面、底面、顶面及背面，配置有作为用于加热培养器的加热部的加热器(后述)。此外，也可以对覆盖培养器4的开口2A的透明门3或隔热门7设置加热器。
(加热部的构成)
图3是用于说明培养装置中的加热部的示意图。另外，对于不需要说明的构件适当省略图示。上述的培养装置1中的培养器4具有由6个内表面包围的长方体的培养空间。而且，培养装置1中，作为对6个内表面分别进行加热的加热部，设置有6个加热器26A～26F。
加热器26A被粘贴地设置在隔热门7的内表面的外表面。加热器26B被粘贴地设置在隔热箱主体2的顶板的外表面。加热器26C被粘贴地设置在隔热箱主体2的右侧面的外表面。加热器26D被粘贴地设置在隔热箱主体2的底面的外表面。加热器26E被粘贴地设置在左侧面的外表面。加热器26F被粘贴地设置在隔热箱主体2的背面的外表面。
图4是表示控制加热部的控制部的构成的框图。图5是表示第1实施方式的各加热部中的供给功率的大小的变化的时序图。
在第1实施方式中，培养装置1包括：隔热箱主体2，其具有被多个内表面包围的作为培养空间的培养器4；作为加湿部的加湿皿15，其加湿培养器4内部；加热器26A～26F，其利用被供给的功率对培养器4的多个内表面分别进行加热；电源部28，其供给功率；以及控制部30，其控制向各加热器供给的功率的大小。
控制部30使向加热器26A供给的功率的大小按定时t1重复(按周期T)变化，使向加热器26B供给的功率的大小按定时t2重复(按周期T)变化，使向加热器26C供给的功率的大小按定时t3重复(按周期T)变化，使向加热器26D供给的功率的大小按定时t4重复(按周期T)变化，使向加热器26E供给的功率的大小按定时t5重复(按周期T)变化，使向加热器26F供给的功率的大小按定时t6重复(按周期T)变化。
此处，定时t1～t6是各不相同的定时。此外，功率变化的重复周期T也可以对于所有加热器不相同。例如，也可以使一部分加热器的周期T′与其它加热器的周期T不同。此外，对于同一加热器，周期T也可以不是始终相同。例如，也可以在按周期T1使功率变化后，按周期T2(T2≠T1)使功率变化，并再次按周期T1使功率变化。
在第1实施方式中，所谓使功率的大小变化，是指使其在未供给功率的状态(关)、与供给预定值的功率的状态(开)之间变化的情况，但是，不一定限于这样的变化。例如，也可以是使其在以第1量(比0大的值)供给功率的状态、和以比第1量多的第2量供给功率的状态之间变化的情况。
即使根据传感器等的检测，培养器4的某个区域的温湿度显示被包含在期望范围中的值，且向各加热器26A～26F供给的功率已稳定，形成培养器4的多个内表面的温度也不一定完全变得均匀。因此，若多个内表面中在特定的区域长时间发生相对地温度较低的部位，则成为在该区域发生结露的原因。因此，本实施方式的培养装置1能够在形成培养空间的培养器4的多个内表面使各加热器的加热状态错开定时地重复变化，因此，能够抑制相对地温度较低的部位在特定的区域长时间连续地发生。其结果，结露的发生被抑制。
[第2实施方式]
图6是表示第2实施方式的各加热部中的供给功率的大小的变化的时序图。
第2实施方式的控制部30使向加热器26A及加热器26F供给的功率的大小按定时t1重复(按周期T)变化，使向加热器26B及加热器26D供给的功率的大小按定时t2重复(按周期T)变化，使向加热器26C及加热器26E供给的功率的大小按定时t3重复(按周期T)变化。另外，也可以将按相同定时使供给功率的大小重复变化的多个加热器用1个加热器构成。例如，也可以将加热器26B及加热器26D、或者加热器26C及加热器26E用1个加热器构成。
[第3实施方式]
图7是表示第3实施方式的各加热部中的供给功率的大小的变化的时序图。
第3实施方式的控制部30使向加热器26A、加热器26D及加热器26F供给的功率的大小按定时t1重复(按周期T)变化，使向加热器26B、加热器26C及加热器26D供给的功率的大小按定时t2重复(按周期T)变化。另外，也可以将按相同定时使供给功率的大小重复变化的多个加热器用1个加热器构成。例如，也可以将加热器26D及加热器26F、或者加热器26B、加热器26C及加热器26D、用1个加热器构成。
[第4实施方式]
图8是表示第4实施方式的各加热部中的供给功率的大小的变化的时序图。
如图2所示，在培养器4的底面的附近配置有加湿皿15。因此，第4实施方式的控制部30使向加热器26A供给的功率的大小按定时t1重复(按周期T)变化，使向加热器26B供给的功率的大小按定时t2重复(按周期T)变化，使向加热器26C供给的功率的大小按定时t3重复(按周期T)变化，使向加热器26D供给的功率的大小按定时t41～t43重复(按周期T)变化，使向加热器26E供给的功率的大小按定时t5重复(按周期T)变化，使向加热器26F供给的功率的大小按定时t6重复(按周期T)变化。
也就是说，控制部进行控制，使得向加热器26D供给的每单位时间的功率比向其它加热器供给的每单位时间的功率多。由此，通过将因在加湿皿15中的水的气化所导致的热的消耗或自然的温度梯度而容易发生温度下降的底面比其它内表面更多地加热，从而能够防止在底面附近的结露。
[第5实施方式]
图9是表示第5实施方式的各加热部中的供给功率的大小的变化的时序图。
第5实施方式的控制部30进行控制，使得向加热器26B供给的每单位时间的功率比向其它加热器供给的每单位时间的功率少。由此，能够抑制温度倾向于变高的顶板附近的加热，能够使培养空间的温度更均匀。
将上述的培养装置换个说法，也可以如下这样表达。即，培养装置1包括：隔热箱主体2，其具有被多个内表面包围的培养器4；加湿皿15，其加湿培养器4；多个加热器26A～26F，其加热多个内表面；以及控制部30，其控制向多个加热器26A～26F分别供给的功率的大小。控制部30控制向多个加热器26A～26F分别供给的功率，使得多个内表面中的温度分布按预定的定时重复变化。
也就是说，上述的各实施方式的培养装置1通过使形成培养器4的多个内表面中的温度分布按预定的定时重复变化，从而能够抑制在特定的区域长时间连续地发生温度相对较低的部位。其结果，抑制结露的发生。
另外，培养装置1可以是与隔离器(isolator)等其它装置连接的培养装置，也可以构成为包括隔离器的系统。此外，培养装置1中，作为被控制为按预定定时重复变化的加热部，设置有对包围培养空间的6个内表面分别进行加热的加热器26A～26F，但是，加热器的数量或配置不限于此。加热器的数量至少为2个即可，由于也不一定需要将6面按照平面来进行区分，所以例如加热器的配置也可以是如下构成：将内箱22在左右或上下进行区分，并将加热各个区域的加热器设为2个。此外，也可以按照包含内箱22的角部的区域来进行区分。这样，对被控制为按预定的定时重复变化的加热部进行设置，使得将包围培养空间的多个内表面至少区分成2个区域，并加热各个区域即可。
以上，参照上述的各实施方式说明了本发明，但是，本发明不限定于上述的实施方式，适当组合或替换实施方式的构成而成的实施方式也包含在本发明中。此外，还能够基于本领域技术人员的知识，适当改编实施方式中的组合、处理的步骤，或对实施方式施加各种设计变更等变形，施加了这样的变形的实施方式也可能包含在本发明的范围中。
附图标记说明
1 培养装置、2 隔热箱主体、2A 开口、2B 垫片、3 透明门、4 培养器、5 架子、6A小门、7 隔热门、8 垫片、11 通道、12 吸入口、13 吹出口、14 循环用鼓风机、15 加湿皿、17气体供给部件、19 机械室、21 外壳、22 内箱、24 隔热件、26A、26B、26C、26D、26E、26F 加热器、28 电源部、30 控制部。
工业实用性
本发明能够利用于培养装置。

Claims (16)

1.一种培养装置，其特征在于，包括：
隔热箱，其具有被多个内表面包围的培养空间，
加湿部，其加湿培养空间，
第1加热部，其利用被供给的功率来加热上述多个内表面中的第1内表面，
第2加热部，其利用被供给的功率来加热与上述第1内表面不同的第2内表面，以及
控制部，其控制向上述第1加热部及上述第2加热部分别供给的功率的大小；
上述控制部使向上述第1加热部供给的功率的大小按第1定时重复变化，并且，
使向上述第2加热部供给的功率的大小按与上述第1定时不同的第2定时重复变化。
2.如权利要求1所述的培养装置，其特征在于，
上述第1内表面构成培养空间的底面；
上述加湿部被设置在上述底面的附近；
上述控制部进行控制，使得向上述第1加热部供给的每单位时间的功率比向上述第2加热部供给的每单位时间的功率多。
3.如权利要求1所述的培养装置，其特征在于，
上述第1内表面构成培养空间的顶板；
上述控制部进行控制，使得向上述第1加热部供给的每单位时间的功率比向上述第2加热部供给的每单位时间的功率少。
4.如权利要求1所述的培养装置，其特征在于，
还包括第3加热部，上述第3加热部利用被供给的功率来加热上述多个内表面中的与上述第1内表面及第2内表面不同的第3内表面；
上述控制部还控制向上述第3加热部供给的功率的大小，并且，
使向上述第3加热部供给的功率的大小按与上述第1定时及第2定时不同的第3定时重复变化。
5.如权利要求4所述的培养装置，其特征在于，
上述第1内表面构成培养空间的底面；
上述加湿部被设置在上述底面的附近；
上述控制部进行控制，使得向上述第1加热部供给的每单位时间的功率比向上述第2加热部及第3加热部供给的每单位时间的功率多。
6.如权利要求4所述的培养装置，其特征在于，
上述第1内表面构成培养空间的顶板；
上述控制部进行控制，使得向上述第1加热部供给的每单位时间的功率比向上述第2加热部及第3加热部供给的每单位时间的功率少。
7.如权利要求4所述的培养装置，其特征在于，
还包括第4加热部，上述第4加热部利用被供给的功率来加热上述多个内表面中的与上述第1内表面至第3内表面不同的第4内表面；
上述控制部还控制向上述第4加热部供给的功率的大小，并且，
使向上述第4加热部供给的功率的大小按与上述第1定时至第3定时不同的第4定时重复变化。
8.如权利要求7所述的培养装置，其特征在于，
上述第1内表面构成培养空间的底面；
上述加湿部被设置在上述底面的附近；
上述控制部进行控制，使得向上述第1加热部供给的每单位时间的功率比向上述第2加热部至第4加热部供给的每单位时间的功率多。
9.如权利要求7所述的培养装置，其特征在于，
上述第1内表面构成培养空间的顶板；
上述控制部进行控制，使得向上述第1加热部供给的每单位时间的功率比向上述第2加热部至第4加热部供给的每单位时间的功率少。
10.如权利要求7所述的培养装置，其特征在于，
还包括第5加热部，上述第5加热部利用被供给的功率来加热上述多个内表面中的与上述第1内表面至第4内表面不同的第5内表面；
上述控制部还控制向上述第5加热部供给的功率的大小，并且，
使向上述第5加热部供给的功率的大小按与上述第1定时至第4定时不同的第5定时重复变化。
11.如权利要求10所述的培养装置，其特征在于，
上述第1内表面构成培养空间的底面；
上述加湿部被设置在上述底面的附近；
上述控制部进行控制，使得向上述第1加热部供给的每单位时间的功率比向上述第2加热部至第5加热部供给的每单位时间的功率多。
12.如权利要求10所述的培养装置，其特征在于，
上述第1内表面构成培养空间的顶板；
上述控制部进行控制，使得向上述第1加热部供给的每单位时间的功率比向上述第2加热部至第5加热部供给的每单位时间的功率少。
13.如权利要求10所述的培养装置，其特征在于，
还包括第6加热部，上述第6加热部利用被供给的功率来加热上述多个内表面中的与上述第1内表面至第5内表面不同的第6内表面；
上述控制部还控制向上述第6加热部供给的功率的大小，并且，
使向上述第6加热部供给的功率的大小按与上述第1定时至第5定时不同的第6定时重复变化。
14.如权利要求13所述的培养装置，其特征在于，
上述第1内表面构成培养空间的底面；
上述加湿部被设置在上述底面的附近；
上述控制部进行控制，使得向上述第1加热部供给的每单位时间的功率比向上述第2加热部至第6加热部供给的每单位时间的功率多。
15.如权利要求13所述的培养装置，其特征在于，
上述第1内表面构成培养空间的顶板；
上述控制部进行控制，使得向上述第1加热部供给的每单位时间的功率比向上述第2加热部至第6加热部供给的每单位时间的功率少。
16.一种培养装置，其特征在于，包括：
隔热箱，其具有被多个内表面包围的培养空间，
加湿部，其加湿培养空间，
多个加热部，其加热上述多个内表面，以及
控制部，其控制向上述多个加热部分别供给的功率的大小；
上述控制部控制向上述多个加热部分别供给的功率，使得上述多个内表面中的温度分布按预定的定时重复变化。
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