JP2010017151A

JP2010017151A - 培養装置

Info

Publication number: JP2010017151A
Application number: JP2008181904A
Authority: JP
Inventors: Kuniyoshi Kobayashi; 邦義小林; Tetsuo Sakurai; 哲男桜井; Hiroki Busujima; 弘樹毒島
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2010-01-28
Anticipated expiration: 2028-07-11
Also published as: JP5624711B2

Abstract

【課題】培養装置による培養室内の殺菌効果の安定性を向上させる。
【解決手段】培養室内の空気を前記培養室内で一定方向に循環させるファンと、培養室内を循環する空気を培養室の上方から下方へ培養室内の壁面に沿って案内するダクトと、ダクトの下方の予め定められた位置に対して着脱可能であり、ダクトの下方から排出される空気を取り込み、過酸化水素水から発生し培養室内を殺菌するための過酸化水素ガスを取り込んだ空気と共に培養室内に循環させるガス発生器とを備えた培養装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、培養装置に関する。

例えば細胞や微生物等の培養物を培養室内で培養する培養装置がある。この培養装置は、培養室内の空気を循環させるファンと、培養室内を循環する空気を培養室の上方から下方へ案内するダクトとを備えている。

培養時に、ファンが培養室内の空気を循環させることによって、培養室内の空気の中の例えば二酸化炭素等のガスを均一濃度に維持したり、培養室内を例えば外気温度よりも高い均一温度に維持したりする。また、培養時に、ファンを原動力としてダクトから下方に排出される空気が、培養室の底面に置かれた例えば加湿トレイの水面等で気流の方向を上方に転じて上昇気流を形成することによって、この上昇気流中に配置される培養物の湿度を保っている。

ところで、先の培養物の培養が終了した後に、これとは別の次の培養物の培養を開始する前には、培養室内を清掃する必要がある。具体的には、先の培養物又はこれに起因する菌等を殺菌するべく、殺菌効果のある過酸化水素（H₂O₂）ガスを発生させて培養室内を所定濃度の過酸化水素ガスで満たし、この状態を所定時間だけ維持することがある。この目的のために、過酸化水素ガスを発生するガス発生器が開示されている（例えば特許文献１参照）。

このガス発生器は、過酸化水素水（過酸化水素が溶解した水溶液）が貯蔵されるタンク及びこの過酸化水素水を霧化してガスを発生させる超音波振動子を有しており、この超音波振動子の振動によって過酸化水素ガスを発生させるようになっている。

尚、特許文献１に開示される殺菌工程では、培養室の底面から培養時に用いた加湿トレイ等を取り外し、同底面に過酸化水素水でタンクを満たしたガス発生器を配置し、密閉された培養室内でガス発生器の超音波振動子を所定時間だけ運転する。
特願２００７−２５９７１５号公報

ところで、培養室内の殺菌のために前述したガス発生器を用いる場合、過酸化水素ガスは空気よりも比重が大きいために、超音波振動子による霧化のみでは、培養室内の下方に過酸化水素ガスが停滞してしまう傾向がある。このように、過酸化水素ガスが培養室内に行き渡らない場合、培養装置の殺菌効果が低下する虞がある。

一方、例えば、過酸化水素ガスをガス発生器から放出させて培養室内に行き渡らせるための送風手段をこのガス発生器の内部に個別に設ける場合、このような送風手段は過酸化水素水によって腐食されて故障し易いという問題がある。このため、培養装置の殺菌効果の安定性が低下する虞がある。

前記課題を解決するための発明は、培養室内の空気を前記培養室内で一定方向に循環させるファンと、前記培養室内を循環する空気を前記培養室の上方から下方へ前記培養室内の壁面に沿って案内するダクトと、前記ダクトの下方の予め定められた位置に対して着脱可能であり、前記ダクトの下方から排出される空気を取り込み、過酸化水素水から発生し前記培養室内を殺菌するための過酸化水素ガスを前記取り込んだ空気と共に前記培養室内に循環させるガス発生器とを備えたことを特徴とする培養装置である。

本発明によれば、培養装置による培養室内の殺菌効果の安定性が向上する。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

===培養装置の構成===
図１乃至図３を参照しつつ、本実施の形態の培養装置１の構成例について説明する。図１は、本実施の形態の培養装置１の一例の側面断面図である。図２（ａ）は、本実施の形態のガス発生器１０の一例の平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のガス発生器１０のＡ−Ａ’における部分断面図である。図３は、図１のガス発生器１０及びその近傍の拡大図である。

図１に例示されるように、培養装置１は、ダクト４３と、ファン５ａと、ガス発生器１０とを備えている。尚、この培養装置１は、内箱４の培養室４ｂ内で例えば細胞や微生物等の培養物を培養する。

内箱４は、例えばステンレス製の略直方形状の箱であり、その内部に培養室４ｂを形成している。この内箱４には、所定のヒンジ（不図示）を介して開口を開閉可能な内扉４ａが設けられている。この内扉４ａは、例えば強化ガラス製で平板形状をなしており、内箱４の前方側（＋Ｙ側）の開口を所定のパッキン（不図示）を介して閉じると、内箱４内が外部に対し気密になる。尚、図１に例示される培養室４ｂは、培養物を載置するための例えばステンレス製の複数の棚４２によって鉛直方向（Ｚ軸方向）に区画されている。この棚４２は、鉛直方向に貫通する複数の孔（不図示）を有し、内箱４の±Ｘ側の内面に対をなして設けられた例えばステンレス製の棚受け４１によって支持されている。

ダクト４３は、例えば、内箱４の後方側（−Ｙ側）の壁と、ステンレス製の壁板５とから構成され、これらの間に空気の風路を形成している。図１に例示される壁板５は、上方の上端部５１、中央部５２、及び下方の下端部５３に分かれている。上端部５１は、ファン５ａの羽根と所定距離を隔ててこれを囲繞する形状をなすとともに、吸入口５１ａを有している。中央部５２は、±Ｘ側で内箱４の後方側の内面と当接する部位と、同内面と一定距離を隔てて対向する部位とを有する、水平方向（Ｘ、Ｙ軸方向）の断面がコの字形状をなすものである。下端部５３は、鉛直方向に沿った平板部分の下端が折り曲げられて水平方向＋Ｙ側に延在する短片であって、内箱４の底面と鉛直方向に所定距離を隔てている。尚、図１に例示されるダクト４３の下方（−Ｚ側）且つ内箱４の後方側の内面には、例えば、ダクト４３を通る空気に紫外線を照射する紫外線ランプ５ｂが取り付けられている。

ファン５ａは、例えば、ダクト４３の上方（＋Ｚ側）且つ内箱４の後方側の内面に対しＹ軸方向を回転軸として設けられるシロッコファンである。このファン５ａがモータ等の所定動力源（不図示）によって一定方向に回転することにより、培養室内の空気は、吸入口５１ａを通じてダクト４３内に流れ込み、ダクト４３内を上方から下方へ流れ、ダクト４３の下方の開口を通じて培養室内に戻る循環路が構成される。

尚、前述した内箱４は、例えばステンレス製の略直方形状をなす外箱２に収容されている。外箱２は、例えば金属製且つ内箱４と略相似形状をなす箱であり、その内側には保温のための断熱材（不図示）が設けられている。この外箱２と内箱４との間には、更なる保温のために例えば空気の循環路としてのエアジャケット６が形成されており、このエアジャケット６には、培養室４ｂ内の温度を調節するためのヒータ（不図示）が取り付けられている。

また、外箱２には、所定のヒンジ（不図示）を介して開口を開閉可能な外扉３が設けられている。この外扉３は、保温のための断熱材（不図示）や培養室４ｂ内の温度を調節するためのヒータ（不図示）等が内側に設けられた金属製の扉本体３１と、この扉本体３１における外箱２の開口と対向する凸部３１ａに取り付けられたパッキン３３とを有している。この外扉３は、扉本体３１の前方側に、制御パネル３２を更に有している。この制御パネル３２は、例えば培養室４ｂ内の温度や二酸化炭素の濃度等を設定するためのキーやこれらの現在値を表示するためのディスプレイ等を有しているとともに、これらの温度や濃度等を検出するためのセンサ等を制御する制御部（不図示）を有している。

更に、外箱２の後方側の外面には、例えば、培養室４ｂ内の温度を検出するためのセンサ（不図示）、二酸化炭素の濃度を検出するためのセンサ（不図示）、ヒータ（不図示）等を有するセンサボックス７が設けられている。これらのセンサは、例えば、外箱２の後方側の外面から内箱２の後方側の内面にかけて穿設された孔（不図示）を通じて、外箱２の外部から取り付けられている。また、これらのセンサは、前述した制御パネル３２が有する制御部と所定の配線（不図示）を介して電気的に接続されている。尚、この制御部は、ヒータ、ファン５ａ、ガス発生器１０の超音波振動子１５等の運転を制御する。また、外箱２の後方側の外面及びセンサボックス７は、内側に断熱性材（不図示）を有するカバー２１で覆われている。

<<<ガス発生器>>>
図２（ａ）及び図２（ｂ）に例示されるように、本実施の形態のガス発生器１０は、過酸化水素水が貯蔵されるタンク１４と、過酸化水素水を霧化してガス（過酸化水素）を発生させる超音波振動子１５と、タンク１４の開口１２１とを有しており、この開口１２１は、タンク１４に空気を導入する導入口１２１ａと、タンク１４から過酸化水素ガスを伴った空気を培養室内に放出する放出口１２１ｂとに分かれている。尚、図２（ｂ）及び図３に例示される、抑制板１３、係止用ピン１３ａ、及び超音波振動子１５は、以下の説明の便宜上、Ａ−Ａ’における断面ではなく、Ｘ軸方向に見た側面を表わしている。

同図の例示では、例えば金属製の略矩形状の開口天板１２は、超音波振動子１５が下方（−Ｚ側）に取り付けられたタンク１４を、その開口１２１を上方（＋Ｚ側）に向けた姿勢で支持しつつ、例えば金属製の略直方形状の開口筐体１１に取り付けられる。この開口筐体１１の＋Ｘ側の側面には、不図示の電源からの電力供給用の配線コネクタ１９が取り付けられている。

尚、タンク１４が取り付けられた開口天板１２と、開口筐体１１とによって画成される空間は、外部に対し気密になっている。この気密な空間には、超音波振動子１５と、この超音波振動子１５の運転を制御する制御基板１６と、超音波振動子１５及び制御基板１６を電気的に接続する配線１７と、制御基板１６及び配線コネクタ１９を電気的に接続する配線１８とが収容されている。

図２（ａ）、図２（ｂ）、及び図３に例示されるように、開口天板１２の開口１２１の周囲におけるＹ軸方向の略中央部には抑制板１３が立設されており、これによって、開口１２１は、導入口１２１ａと、放出口１２１ｂとに分かれる。この抑制板１３は、ダクト４３から排出される空気が放出口１２１ｂに流入することを抑制する機能を有するとともに、この空気が導入口１２１ａに効果的に流入するためにガス発生器１０を壁板５に対して好適な位置に固定させる機能を有している。

具体的には、抑制板１３は、例えば、略矩形状の水平部１３１と、この水平部１３１とＸ軸方向に沿って直交する鉛直部１３２と、この鉛直部１３２の両端とＸ軸方向に沿って直交し且つ水平部１３１と平行な一対の水平片１３３とを一体に有している金属製の板材である。尚、一対の水平片１３３は、鉛直部１３２が開口１２１におけるＹ軸方向の略中央部に位置するように、同開口１２１の周囲に固設されている。また、水平部１３１の±Ｘ側の貫通孔１３ｂには、例えば下方（−Ｚ側）に向かって略円錐状をなし金属製の一対の係止用ピン１３ａが設けられている。

図３に例示されるように、壁板５の下端部５３は、Ｘ軸方向に沿った一対の係止用孔５３ａを有している。尚、この一対の係止用孔５３ａは、例えば、壁板５の下端部５３におけるＸ軸方向に沿った両側に位置している。また、２つの係止用孔５３ａの中心間距離は、図２（ａ）に例示される２つの係止用ピン１３ａの中心間距離と等しく設定されている。更に、図３に例示されるように、係止用ピン１３ａの円錐形状部分の最大径は、係止用孔５３ａの径よりも少し小さく設定されている。

以上の構成から、図３に例示されるように、抑制板１３の一対の係止用ピン１３ａを壁板５の下端部５３の一対の係止用孔５３ａにそれぞれ嵌挿することによってガス発生器１０をダクト４３に取り付けた場合、壁板５の下端部５３と抑制板１３の水平部１３１とは、Ｙ軸方向では相互に重なり合うとともに、Ｘ軸方向では下端部５３の略中央に水平部１３１が位置する配置関係をとることになる。つまり、ガス発生器１０のタンク１４に関して、導入口１２１ａはダクト４３側に位置し、放出口１２１ｂは棚４２側に位置することになる。一方、抑制板１３を少し持ち上げて、一対の係止用孔５３ａから一対の係止用ピン１３ａをそれぞれ抜去することによって、ガス発生器１０をダクト４３から取り外すことができる。

尚、図３に例示されるように、開口筐体１１の下方側の略矩形状の外面の４隅には、例えば下方に向かって略円錐形状をなす４つの脚１１ａが設けられており、培養室４ｂの底面に対しそれぞれ点接触するようになっている。

また、タンク１４内には、過酸化水素水の水位を検出するためセンサ１４ａが設けられている。このセンサ１４ａは例えば一対の金属ピンを有し、これら一対の金属ピンはＺ軸方向に所定間隔をおいてタンク１４の内面から内側に突出するように設けられている。前述した制御部は、例えばこの一対の金属ピンの間の抵抗値を測定し、その測定結果に基づいてタンク１４内の過酸化水素水の水位が所定値に達していないと判別した場合、超音波振動子１５の運転を禁止するようになっている。これにより、例えばタンク１４内が空である場合に超音波振動子１５を誤って運転することを防止できる。従って、もし過酸化水素水の無い状態で運転すると過熱してしまう超音波振動子１５の熱による劣化又は故障を防止できる。

更に、ガス発生器１０を培養室４ｂ内に配置する場合、ガス発生器１０の配線コネクタ１９からの配線（不図示）の例えば雄コネクタ（不図示）と、前述した電源につながっており培養室４ｂ内にある配線（不図示）の例えば雌コネクタ（不図示）とをつないで、電気的に接続するようになっている。尚、この一対のコネクタは、耐水性且つ耐腐食性を有している。一方、ガス発生器１０を培養室４ｂから撤去する場合には、つないでいた雄コネクタ及び雌コネクタをはずせばよい。

===培養装置の動作===
図４及び図５を参照しつつ、前述した構成を備えた培養装置１の動作例について説明する。図４は、図１の培養装置１の培養時における培養室４ｂ内の風路の一例を示す模式図である。図５は、図１の培養装置１の殺菌運転における培養室４ｂ内の風路の一例を示す模式図である。

図４に例示されるように、培養時には、加湿水を入れた例えばステンレス製の加湿トレイ４４を、その一部がダクト４３の真下に位置するように培養室４ｂ内の底面に配置する。また、加湿トレイ４４全体は、前方に孔４５ａを有する例えばステンレス製のカバー４５で覆われている。

同図の白抜き矢印で例示されるように、ファン５ａの回転によって、培養室４ｂ上方の棚４２側の空気は、吸入口５１ａを通じてダクト４３内に流入し、同ダクト４３内を上方から下方へ流れた後、加湿水の水面上を前方に流れるとともに加湿された空気はカバー４５の孔４５ａを通過し、複数の棚４２を囲む上昇気流を形成する。そして、培養室４ｂ上方まで上昇した空気は、再度、吸入口５１ａを通じてダクト４３内に流入する。このような空気の循環によって、培養室４ｂ内は、例えば、略均一な温度、湿度、及び二酸化炭素濃度に維持される。

図５に例示されるように、殺菌運転では、過酸化水素水をタンク１４に貯蔵したガス発生器１０を、ダクト４３に対し図３に示した相対位置をとるように、培養室４ｂ内の底面に配置する。

同図の白抜き矢印で例示されるように、ファン５ａの回転によって、培養室４ｂ上方の棚４２側の空気は、吸入口５１ａを通じてダクト４３内に流入し、同ダクト４３内を上方から下方へ流れた後、少なくともその一部はガス発生器１０の導入口１２１ａを通じてタンク１４内に入り、過酸化水素水の水面でその気流の方向を上方に転じるとともに、超音波振動子１５の運転によって霧化した過酸化水素を伴って、ガス発生器１０の放出口１２１ｂから放出されて、複数の棚４２を囲む上昇気流を形成する。そして、培養室４ｂ上方まで上昇した空気は、再度、吸入口５１ａを通じてダクト４３内に流入する。

以上述べた培養装置１によれば、殺菌運転では、培養時に用いるファン５ａ及びダクト４３（図４参照）を利用して、過酸化水素ガスの培養室４ｂ内での均一性を向上させることができる。つまり、ファン５ａ及びダクト４３によって形成される循環気流によって過酸化水素ガスが培養室４ｂの上方に放出されるため（図５参照）、空気よりも比重が大きく培養室４ｂの下方へ停滞しがちな過酸化水素ガスの培養室４ｂ内での均一性が向上する。これは、培養装置１の殺菌効果の向上につながる。また、ガス発生器１０自体はこの均一化のための例えばファン等の電動式の動力手段を個別に有する必要がないため、このような手段が過酸化水素ガスによって腐食されたり湿度によって漏電したりする故障が起こり得ない。これにより、培養装置１の殺菌効果の安定性が向上する。

更に、この培養装置１によれば、ガス発生器１０の導入口１２１ａ及び放出口１２１ｂは抑制板１３によって分けられているため、放出口１２１ｂから放出される空気は、例えばダクト４３を通じて下方に流れる空気に邪魔されることなく、培養室４ｂの上方に効果的に放出される。また、抑制板１３と下端部５３との前述した係合によって、ダクト４３からの空気をタンク１４内に効果的に導入するためにダクト４３に対しガス発生器１０を好適な位置に配置できる。以上により、過酸化水素ガスの培養室４ｂ内での均一性がより一層向上し、よって培養装置１の殺菌効果もより一層向上する。

加えて、この培養装置１によれば、ガス発生器１０の複数の脚１１ａは、培養室４ｂの底面に点接触しているため、この底面の略全面が過酸化水素ガスに暴露可能となる。これは、培養装置１の殺菌効果の向上につながる。

===その他の実施の形態===
前述した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更や改良等が可能であり、また本発明はその等価物も含むものである。

前述した実施の形態では、ファン５ａは、内箱４の後方側の内面に対し設けられていたが、これに限定されるものではない。ファン５ａは、例えば内箱４の±Ｘ側の内面（図１参照）に設けられていてもよいし、例えば内箱４の天面に設けられていてもよい。

前述した実施の形態では、ダクト４３は、内箱４の後方側の壁と、壁板５とから構成されるものであったが、これに限定されるものではない。ダクト４３は、例えば、培養室４ｂを占有し過ぎず、培養物の培養の邪魔にならず、ファン５ａからの空気を培養室４ｂの上方から下方へ案内し、殺菌し易いものであれば、如何なる構成であってもよいし、培養室４ｂ内の如何なる場所に設けられていてもよい。

前述した実施の形態では、ダクト４３とガス発生器１０の抑制板１３との係合は、壁板５の下端部５３における一対の係止用孔５３ａ及び一対の係止用ピン１３ａを介したものであったが、これに限定されるものではない。ダクト４３と抑制板１３との着脱手段は、例えば殺菌し易い単純な形状をなすものであれば如何なる構成であってもよい。

本実施の形態の培養装置の一例の側面断面図である。（ａ）は本実施の形態のガス発生器の一例の平面図であり、（ｂ）は（ａ）のガス発生器のＡ−Ａ’における部分断面図である。図１のガス発生器及びその近傍の拡大図である。図１の培養装置の培養時における培養室内の風路の一例を示す模式図である。図１の培養装置の殺菌時における培養室内の風路の一例を示す模式図である。

符号の説明

１培養装置２外箱３外扉
４内箱４ａ内扉４ｂ培養室
５壁板５ａファン５ｂ紫外線ランプ
６エアジャケット７センサボックス１０ガス発生器
１１開口筐体１１ａ脚１２開口天板
１３抑制板１３ａ係止用ピン１３ｂ貫通孔
１４タンク１４ａセンサ１５超音波振動子
１６制御基板１７、１８配線１９配線コネクタ
２１カバー３１扉本体３１ａ凸部
３２制御パネル３３パッキン４１棚受け
４２棚４３ダクト４４加湿トレイ
４５カバー４５ａ孔５１上端部
５１ａ吸入口５２中央部５３下端部
５３ａ係止用孔１２１開口１２１ａ導入口
１２１ｂ放出口１３１水平部１３２鉛直部
１３３水平片

Claims

培養室内の空気を前記培養室内で一定方向に循環させるファンと、
前記培養室内を循環する空気を前記培養室の上方から下方へ前記培養室内の壁面に沿って案内するダクトと、
前記ダクトの下方の予め定められた位置に対して着脱可能であり、前記ダクトの下方から排出される空気を取り込み、過酸化水素水から発生し前記培養室内を殺菌するための過酸化水素ガスを前記取り込んだ空気と共に前記培養室内に循環させるガス発生器と、
を備えたことを特徴とする培養装置。
前記ガス発生器は、
前記過酸化水素水が貯蔵されるタンクと、
前記過酸化水素水を霧化し過酸化水素ガスを発生させる超音波振動子と、
前記ダクトから排出された空気を前記タンクに導入する導入口と、
前記タンクに導入された空気と共に、前記過酸化水素ガスを培養室内に放出し循環させる放出口と、
を有することを特徴とする請求項１に記載の培養装置。
前記ガス発生器は、
前記ダクトの下方から排出された空気が前記放出口から前記タンクに入ることを抑制する抑制板
を有することを特徴とする請求項２に記載の培養装置。
前記抑制板は、
前記導入口と前記放出口との間に設けられ、前記ダクトに着脱可能である
ことを特徴とする請求項３に記載の培養装置。
前記ガス発生器は、
前記培養室の底面に点接触する複数の脚
を有することを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の培養装置。