JP2016010360A - 無菌空間用加湿装置 - Google Patents

Abstract

【解決手段】 無菌空間用加湿装置３は、インキュベータ１内に設置されて開口部５Ａを菌不透過性透湿シート１１で塞がれた加湿容器５と、インキュベータ１の外部に設けられた補水タンク６と、補水タンク６から加湿容器５に水Ｗを供給するための給水パイプ７と、補水タンク６に空気を導入する貫通孔６Ｃとを備えている。補水タンク６のキャップ１４が閉められた状態から開閉弁１５、開閉弁１７が順次開放されると、貫通孔６Ｃから補水タンク６内に空気が導入される。すると、補水タンク６内の水Ｗが給水パイプ７を介して加湿容器５内に供給される。【効果】 インキュベータ１の外部から加湿容器５に水Ｗを補充できるので、利便性が高い無菌容器用加湿装置３を提供できる。【選択図】 図２

Description

本発明は無菌空間用加湿装置に関し、例えばインキュベータの内部を加湿する場合に好適な無菌空間用加湿装置に関する。

従来、無菌空間であるインキュベータの内部を加湿するための無菌空間用加湿装置は知られており、この無菌空間用加湿装置は、開口部を菌不透過性透湿シートで塞いで内部に水を溜めた加湿容器を備えている（例えば特許文献１）。
特許文献１の無菌空間用加湿装置においては、加湿容器をインキュベータ内に設置してあり、該加湿容器内で生じた水蒸気が菌不透過性透湿シートを通過してインキュベータの内部空間に供給されるようになっている。それにより、インキュベータ内が加湿されるようになっている。

国際公開公報ＷＯ ０３／１０４３８７Ａ１

ところで、上述した従来の加湿装置においては、水を入れた加湿容器を一旦、無菌状態のインキュベータ内に設置すると、その後、インキュベータ内の加湿容器に水を補充できないという欠点があった。
さらに、特許文献１の加湿装置においては次のような不具合があることが判明した。すなわち、特許文献１の加湿装置においては、加湿容器内に貯溜された加湿用水の水面が菌不透過性透湿シートよりも下方に位置し、菌不透過性透湿シートと常に離隔している。そのため、加湿容器内の水面から蒸発した水蒸気が上方側に位置する菌不透過性透湿シートを通過するまでの間に空気層が存在するため、水蒸気が菌不透過性透湿シートを効率的に透過しにくいという欠点があった。

上述した事情に鑑み、本発明は、無菌空間内に配置され、上部が開口部として開放されて内部に加湿用水を貯溜する加湿容器を備え、上記加湿容器の開口部を菌不透過性透湿シートで塞いだ無菌空間用加湿装置において、
上記無菌空間の外部に配置されて加湿用水を貯留する補水タンクと、この補水タンクから無菌空間内の加湿容器に加湿用水を送る送水通路とを備え、加湿容器の加湿用水の蒸発に伴って補水タンクから加湿容器に加湿用水を補充して、上記菌不透過性透湿シートへの加湿用水の接触を維持することを特徴とするものである。

このような構成によれば、上記送水通路を介して無菌空間の外部から無菌空間内の加湿容器内に加湿用水を補充することができる。したがって、従来と比較して利便性が高い無菌空間用加湿装置を提供できる。

本発明の一実施例を示す正面図。 図１の要部の右側面図。

以下、図示実施例について本発明を説明すると、図１ないし図２において、１は箱形をした無菌空間としてのインキュベータであり、このインキュベータ１内に図示しない複数の培養容器を収容することにより、培養容器内の細胞等を培養できるようになっている。インキュベータ１の正面には開閉用のドア１Ａが設けられており、このドアを開放することで、インキュベータ１の内部に培養容器を収容することができる。そして、ドア１Ａを閉鎖することで、インキュベータ１内を密封できるとともに無菌状態に維持できるようになっている。インキュベータ１の構成は従来公知であるので、詳細な説明は省略する。
インキュベータ１は台車２の上に水平な状態で載置されており、このインキュベータ１に隣接させて台車２の側部に無菌空間用加湿装置３が設けられている。作業者が台車２を移動させることにより、インキュベータ１及び無菌空間用加湿装置３を所要の場所へ移動させることができるようになっている。

上記インキュベータ１の内部は、無菌状態で所要の湿度に維持する必要があり、そのために無菌空間用加湿装置３が設けられている。本実施例の無菌空間用加湿装置３は、上部が開口部５Ａとして開放されるとともに内部に加湿用水Ｗが貯溜される加湿容器５と、インキュベータ１の外部に設けられて加湿容器５に供給する水Ｗを貯留する補水タンク６と、インキュベータ１内の気密を保持して補水タンク６から加湿容器５へ加湿用水Ｗを供給するための給水パイプ７と、補水タンク６に空気を導入するための空気導入パイプ８とを備えている。
上記インキュベータ１内の設置位置Ａに水平な支持部１Ｂが突設されており、この支持部１Ｂ上に加湿容器５が設置されている。加湿容器５は扁平な長方形状に形成されており、その上部となる天面に長方形の開口部５Ａが形成されている。この開口部５Ａの全域は菌不透過性透湿シート１１によって塞がれている。菌不透過性透湿シート１１は、水蒸気は透過させるが雑菌と水は透過させない性質を持っている。そのため、加湿容器５内の水Ｗが蒸発して生じた水蒸気は、透湿防水シートからなる菌不透過性透湿シート１１を透過してインキュベータ１の内部空間に供給されるようになっている。それによって、インキュベータ１内が加湿されるようになっている。
本実施例は、菌不透過性透湿シート１１に加湿容器５内の水Ｗの水面ＷＡが常に接触するように構成されており、その状態においてインキュベータ１内を加湿するようになっている。

台車２の側部に取り付け部材１２を介してホルダ１３が水平に取り付けられており、このホルダ１３に補水タンク６の下部を保持させている。補水タンク６の上部には、水Ｗの注入口６Ａが形成されており、この注入口６Ａから補水タンク６内に水Ｗを注入できるようになっている。注入口６Ａはキャップ１４によって閉鎖できるようになっている。注入口６Ａから補水タンク６内に所要量の水Ｗを注入してから注入口６Ａにキャップ１４を取り付けると、補水タンク６内が密閉されるようになっている。
送水通路としての給水パイプ７は、補水タンク６の下部の側面と上記設置位置Ａにおける加湿容器５の側部とにわたって設けられている。つまり、給水パイプ７の上流端７Ａは補水タンク６の側面の送水口としての貫通孔６Ｂに気密と液密を保持して接続されており、給水パイプ７の下流端７Ｂは、加湿容器５の側部の給水口としての貫通孔５Ｂに気密と液密を保持して接続されている。
給水パイプ７の下流端７Ｂは、インキュベータ１の底部１Ｃの貫通孔１Ｄに気密を保持して貫通させてからインキュベータ１の内部に引き込んであり、下流端７Ｂの隣接部は図示しない保持具によって支持部１Ｂの隣接箇所に支持されている。給水パイプ７は、インキュベータ１内の気密を保持した状態で、インキュベータ１の外部にある補水タンク６からインキュベータ１内の加湿容器５に水Ｗを供給することができる。また、図２に示すように、給水パイプ７の下流端７Ｂの高さは、上流端７Ａの高さよりも少し高く設定されている。
給水パイプ７の途中には開閉弁１５が設けられており、開閉弁１５が開放されると給水パイプ７内を水Ｗが流通して補水タンク６内の水Ｗを加湿容器５に供給できるようになっている。他方、開閉弁１５が閉鎖されると、給水パイプ７内の水Ｗの流通が停止されて、補水タンク６から加湿容器５に水Ｗは供給されないようになっている。

補水タンク６における貫通孔６Ｂの上方に貫通孔６Ｃが穿設されており、そこに空気導入パイプ８の一端８Ａが気密と液密を保持して接続されている。貫通孔６Ｃが補水タンク６に空気を導入するための空気導入口となっている。空気導入パイプ８の他端８Ｂは常時外部雰囲気に開放されており、他端８Ｂの隣接部に開閉弁１７が設けられている。補水タンク６内には、貫通孔６Ｃの高さよりも上方側となる位置まで水Ｗが貯溜されるようになっており、補水タンク６内の水Ｗの水面ＷＡはキャップ１４に近い上方側に位置している。つまり、空気導入口としての貫通孔６Ｃは、補水タンク６の水中に開口した状態となっている。そして、注入口６Ａにキャップ１４が閉められると、補水タンク６内における水面ＷＡの上方に密閉された空間部Ｂが維持されるようになっている。
また、本実施例においては、空気導入パイプ８の一端８Ａの高さ、つまり、空気導入口としての貫通孔６Ｃの高さは、インキュベータ１内に設置された加湿容器５の菌不透過性透湿シート１１の高さと同じか、それよりも高い位置に設定されている。

以上の構成において、本実施例の無菌容器加湿装置３は次のようにして使用されてインキュベータ１内を加湿するようになっている。
すなわち、先ず、両方の開閉弁１５、１７を閉鎖した状態において、現場の作業者がキャップ１４を注入口６Ａから取り外し、その状態で注入口６Ａから補水タンク６内に水Ｗを注入する。
補水タンク６内の注入口６Ａに近い位置まで水Ｗが注入されたら、作業者がキャップ１４を注入口６Ａに取り付けて補水タンク６内を密封し、その後、給水パイプ７の開閉弁１５を開放させる。これにより、補水タンク６内の水Ｗの自重によって給水パイプ７を介して補水タンク６内の水Ｗが加湿容器５内に僅かに供給され、この後、作業者が空気導入パイプ８の開閉弁１７を開放させるので、貫通孔６Ｃが外部雰囲気に開放される。これにより、空気導入パイプ８を介して補水タンク６内に空気が導入可能となり、導入された空気は水Ｗの内部を浮上して補水タンク６の密閉された空間部Ｂに溜められる。このように、空気導入パイプ８が大気に開放されたことにより、補水タンク６内の水Ｗが給水パイプ７を介して加湿容器５内に流入する。
加湿容器５内に流入する水Ｗの水面ＷＡは、補水タンク６に開放されている貫通孔６Ｃの高さまで上昇する。すなわち、補水タンク６においては、注入口６Ａが密閉された状態では、貯溜されている加湿用水に対しては、水中に開口する貫通孔６Ｃの位置において大気圧が作用している。インキュベータ１の内部はほぼ大気圧であるため、加湿容器５の水面ＷＡは貫通孔６Ｃと同じ高さで均衡する。本実施例においては、貫通孔６Ｃの高さと加湿容器５の開口部５Ａを塞ぐ菌不透過性透湿シート１１の高さは同じであるため、図２に示すように、加湿容器５内に流入された水Ｗの水面ＷＡの高さが上昇して菌不透過性透湿シート１１の高さと同じになるまで、加湿容器５内に水Ｗが供給されて加湿容器５への水Ｗの流入が停止される。なお、貫通孔６Ｃの高さを菌不透過性透湿シート１１の高さより若干高くした場合には、加湿容器５の開口部５Ａから溢れる程に水Ｗが流入し、菌不透過性透湿シート１１を押し上げた状態で停止するようになり、水面ＷＡを菌不透過性透湿シート１１に確実に接触させることができる。しかしながら、この場合は、菌不透過性透湿シート１１の強度との兼ね合いで、菌不透過性透湿シート１１が破れたり、水Ｗが染み出たりとかしないように貫通孔６Ｃの高さを設定する。また、無菌性を維持するためにインキュベータ１の内部を大気圧よりも若干高い圧力に維持している場合にも、貫通孔６Ｃの高さを菌不透過性透湿シート１１よりも若干高くして、菌不透過性透湿シート１１への加湿用水の接触を維持するようにする。

この状態となれば、加湿容器５内の水Ｗの水面ＷＡは菌不透過性透湿シート１１に接触しており、菌不透過性透湿シート１１は加湿容器５内の水Ｗの水面ＷＡに接触して湿った状態となっている。そのため、水面ＷＡから蒸発する水蒸気が効率的に菌不透過性透湿シート１１を透過してインキュベータ１の内部に供給される。これにより、従来と比較して加湿容器５によってインキュベータ１内が効率的に加湿されるようになっている。
このようにして、加湿容器５内の水Ｗが蒸発することにともなって、加湿容器５内の水面ＷＡが僅かに低下すると、空気導入パイプ８の一端８Ａの高さが菌不透過性透湿シート１１の高さより高くなっているために、空気導入パイプ８を介して空気が僅かに補水タンク６内に導入される。それに伴い、給水パイプ７を介して補水タンク６から僅かな水Ｗが加湿容器５に補充される。この時、給水パイプ７を介して加湿容器５に補充される水Ｗの量は、加湿容器５内の水面ＷＡが僅かに上昇されて菌不透過シート１１に接触した状態が維持される量となる。
この後、時間の経過に伴って加湿容器５内の水Ｗが蒸発して加湿容器５内の水面ＷＡが僅かに低下すると、その都度、空気導入パイプ８から補水タンク６内に僅かな空気が導入されるとともに、給水パイプ７を介して加湿容器５に僅かずつ水Ｗが補充される。それにより、加湿容器５内の水Ｗの水面ＷＡが常に菌不透過性透湿シート１１に接触した状態に維持されるようになっている。

上述した本実施例によれば、インキュベータ１の外部に配置された補水タンク６と給水パイプ７によってインキュベータ１内の加湿容器５に水Ｗを補充することができる。そのため、上述した従来の加湿装置と比較して利便性が高い無菌空間用加湿装置３を提供することができる。
また、本実施例の無菌空間用加湿装置３においては、加湿容器５内の水Ｗの水面ＷＡは菌不透過性透湿シート１１に常に接触した状態が維持される。そのため、水面ＷＡから蒸発した水蒸気が菌不透過性透湿シート１１を効率的に透過することができ、従来と比較して効率良くインキュベータ１の内部を加湿することができる。また、加湿容器５の内部には、給水パイプ７を介して外部雰囲気に触れた加湿用水が流入しており、さらに外部雰囲気そのものが流入する可能性があるが、開口部５Ａを菌不透過性透湿シート１１で塞いでいるので、無菌空間を維持するインキュベータ１内に外部から菌や微生物が侵入することを防ぎつつ加湿容器５に加湿用水を補充することができる。
なお、上述した実施例は本発明の無菌空間用加湿装置３をインキュベータ１用の加湿装置に用いた場合について説明しているが、インキュベータ以外の無菌空間を加湿するために上記無菌空間用加湿装置３を用いることができる。

１‥インキュベータ（無菌空間） ３‥無菌空間用加湿装置
５‥加湿容器 ５Ａ‥開口部
６‥補水タンク ６Ｃ‥貫通孔（空気導入口）
７‥給水パイプ（送水通路） １１‥菌不透過性透湿シート
Ｗ‥水 ＷＡ‥水面

Claims (2)

1. 無菌空間内に配置され、上部が開口部として開放されて内部に加湿用水を貯溜する加湿容器を備え、上記加湿容器の開口部を菌不透過性透湿シートで塞いだ無菌空間用加湿装置において、
   上記無菌空間の外部に配置されて加湿用水を貯留する補水タンクと、この補水タンクから無菌空間内の加湿容器に加湿用水を送る送水通路とを備え、
   加湿容器の加湿用水の蒸発に伴って補水タンクから加湿容器に加湿用水を補充して、上記菌不透過性透湿シートへの加湿用水の接触を維持することを特徴とする無菌空間用加湿装置。
2. 上記補水タンクは、上部に密閉可能な注入口を備えるとともに下部に上記送水通路を接続する送水口を備えており、さらに、上記送水口より上方で貯溜された加湿用水の水中に開口する空気導入口を備え、
   この空気導入口を、上記無菌空間内に配置された加湿容器の菌不透過性透湿シートの高さと同じもしくはそれより高い位置に位置させ、
   上記加湿容器に加湿用水を補充する際は、上記注入口を密閉して空気導入口は外部雰囲気に開放させることを特徴とする請求項１に記載の無菌空間用加湿装置。

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