JP2017077208A - incubator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、インキュベータに関するものであり、特に培養に適した温度・湿度を適正に制御し、且つ、培養室の内部の無菌環境を高度に維持できるインキュベータに関するものである。 The present invention relates to an incubator, and more particularly to an incubator capable of appropriately controlling the temperature and humidity suitable for culture and maintaining a highly sterile environment inside the culture chamber.
近年の再生医療分野の発展に伴い、インキュベータを使用して細胞を培養することが広く行われている。細胞の培養には、それぞれの細胞に適した培養環境を整備する必要があり、インキュベータ内部の温度条件、湿度条件、或いは必要によりＣＯ２ガス濃度、Ｎ２ガス濃度などを調整することが行われている。 With the recent development of the regenerative medicine field, culturing cells using an incubator has been widely performed. In order to culture cells, it is necessary to prepare a culture environment suitable for each cell, and the temperature conditions, humidity conditions, or CO 2 gas concentration, N 2 gas concentration, etc. inside the incubator are adjusted as necessary. ing.
インキュベータ内部の温度条件を調整するには、一般にインキュベータの室内、扉、棚板などの壁部に温水ヒータ或いは電気ヒータなどを内蔵して、壁面からの輻射熱による室内温度調整が行われている。また、インキュベータ内部の湿度条件を調整するには、一般にインキュベータの内部に加湿皿を設けて水を貯留し、この貯留水の自然蒸発によって室内湿度調整が行われている。一方、インキュベータ内部のＣＯ２ガス濃度やＮ２ガス濃度を調整するには、一般にＣＯ２ガス濃度センサやＮ２ガス濃度センサ、及び、ＣＯ２ガスボンベやＮ２ガスボンベからの供給経路を備えてＣＯ２ガス濃度やＮ２ガス濃度の調整が行われている。また、これらに加え室内ファンによる空気の撹拌を併用して均一化を図る場合もある。 In order to adjust the temperature condition inside the incubator, generally, a warm water heater or an electric heater is built in the interior of the incubator, walls such as doors and shelves, and the room temperature is adjusted by radiant heat from the wall surface. Further, in order to adjust the humidity condition inside the incubator, generally, a humidifying tray is provided inside the incubator to store water, and the indoor humidity is adjusted by natural evaporation of the stored water. On the other hand, in order to adjust the CO 2 gas concentration and N 2 gas concentration inside the incubator, a CO 2 gas concentration sensor, an N 2 gas concentration sensor, and a CO 2 gas cylinder and a supply path from the N 2 gas cylinder are generally provided. 2 adjustment of gas concentration and N 2 gas concentration is performed. In addition to the above, there is a case where air is agitated by using an indoor fan in combination.
しかし、壁面からの輻射熱や空気の撹拌による室内温度調整と室内湿度調整では室内の温度・湿度が不均一になりやすい。特に、インキュベータの内部は湿度が高いので、温度・湿度が不均一な場合には部分的な結露が生じやすいという問題があった。また、輻射熱と室内空気の撹拌だけでは培養液の入ったシャーレの内部を所定の温度に昇温するのに長い時間がかかるという問題があった。 However, indoor temperature adjustment and humidity adjustment by radiant heat from the wall surface and air agitation tend to make the indoor temperature and humidity non-uniform. In particular, since the inside of the incubator is high in humidity, there is a problem that partial condensation tends to occur when the temperature and humidity are not uniform. Moreover, there is a problem that it takes a long time to raise the temperature of the inside of the petri dish containing the culture solution to a predetermined temperature only by radiant heat and stirring of the room air.
一方、これまでのインキュベータでは、ＧＭＰ（Ｇｏｏｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｐｒａｃｔｉｃｅ）に即したグレードＡ（厚生労働省・無菌医薬品製造指針）を保証することができなかった。また、内部をグレードＡに滅菌しても、これを維持するために空気圧を外部環境よりも高く維持することができなかった。更に、インキュベータの内部の貯留水の蒸発に伴い外部から水を供給するが、その場合に外部から供給された水により内部の無菌環境に悪影響を及ぼすという問題があった。 On the other hand, conventional incubators have not been able to guarantee Grade A (Ministry of Health, Labor and Welfare / Sterile Drug Production Guidelines) conforming to GMP (Good Manufacturing Practice). Further, even if the interior was sterilized to grade A, the air pressure could not be maintained higher than the external environment in order to maintain this. Furthermore, water is supplied from the outside along with the evaporation of the stored water inside the incubator. In this case, there is a problem that the water supplied from the outside adversely affects the internal aseptic environment.
そこで、下記特許文献１のインキュベータにおいては、室内ヒータ、扉ヒータ、ステージヒータのオンオフによる一般的な温度調整を行い、内部の湿度が上昇し結露が生じやすくなった場合に加湿皿の露出される水面の面積を微調整して湿度調整の精度を向上することが提案されている。また、下記特許文献２のインキュベータにおいては、インキュベータの外部から加湿皿への給水経路上にフィルタを設けることが提案されている。 Therefore, in the incubator of Patent Document 1 below, general temperature adjustment is performed by turning on and off the indoor heater, door heater, and stage heater, and the humidifying dish is exposed when the internal humidity increases and condensation tends to occur. It has been proposed to improve the humidity adjustment accuracy by finely adjusting the water surface area. Moreover, in the incubator of following patent document 2, providing a filter on the water supply path | route from the exterior of an incubator to a humidification tray is proposed.
ところで、上記特許文献１のインキュベータにおいては、結露の発生は軽減できるが室内の温度・湿度が不均一になりやすいという問題があった。また、依然として被培養物の入ったシャーレの内部を所定の温度に昇温するのに長い時間がかかるという問題があった。また、上記特許文献２のインキュベータにおいては、加湿皿に貯留された水の無菌化は確保できるが、この場合にも室内の温度・湿度が不均一になりやすいという問題があった。また、依然として被培養物の入ったシャーレの内部を所定の温度に昇温するのに長い時間がかかるという問題があった。 By the way, in the incubator of the above-mentioned patent document 1, the occurrence of condensation can be reduced, but there is a problem that the indoor temperature and humidity are likely to be uneven. In addition, there is still a problem that it takes a long time to raise the temperature of the inside of the petri dish containing the culture object to a predetermined temperature. Moreover, in the incubator of the above-mentioned Patent Document 2, sterilization of the water stored in the humidifying dish can be ensured, but also in this case, there is a problem that the indoor temperature and humidity are likely to be uneven. In addition, there is still a problem that it takes a long time to raise the temperature of the inside of the petri dish containing the culture object to a predetermined temperature.
そこで、本発明は、上記の諸問題に対処して、培養室の内部の温度・湿度を均一に維持することができ、筐体の内部に結露が生じることのないインキュベータを提供することを目的とする。また、本発明は、被培養物の入ったシャーレの内部を短時間で所定の温度に昇温できるインキュベータを提供することを目的とする。更に、本発明は、内部の空気圧を外部環境よりも高くして無菌環境を維持すると共に、加湿容器から蒸発する水により内部の無菌環境に悪影響を及ぼすことのないインキュベータを提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention addresses the above-described problems, and an object thereof is to provide an incubator that can maintain a uniform temperature and humidity inside the culture chamber and that does not cause condensation inside the casing. And Moreover, an object of this invention is to provide the incubator which can heat up the inside of the petri dish containing the to-be-cultured object to predetermined temperature in a short time. It is another object of the present invention to provide an incubator that maintains an aseptic environment by making the internal air pressure higher than that of the external environment, and that does not adversely affect the internal aseptic environment due to water evaporated from the humidification container. To do.
上記課題の解決にあたり、本発明者らは、鋭意研究の結果、ヒータ加熱された空気を培養室の内部に一方向流（いわゆる層流）として供給することにより、従来の輻射熱及び撹拌による温度制御に比べ均一性と昇温の短時間化ができることを見出した。また、本発明者らは、鋭意研究の結果、加湿容器の表面をバクテリアバリア性の透湿性シートで被覆することにより、外部から供給される水による培養室の内部の無菌環境への悪影響を防止できることを見出して本発明の完成に至った。 In solving the above problems, the present inventors, as a result of diligent research, have provided conventional temperature control by radiant heat and stirring by supplying heater-heated air into the culture chamber as a one-way flow (so-called laminar flow). It has been found that the uniformity and the temperature increase can be shortened as compared with. In addition, as a result of intensive research, the present inventors have covered the surface of the humidification container with a bacterial barrier moisture-permeable sheet, thereby preventing adverse effects on the sterile environment inside the culture chamber due to water supplied from the outside. The present invention was completed by finding out what can be done.
即ち、本発明に係るインキュベータ（１００）は、請求項１の記載によれば、
断熱扉（１０ａ）と断熱壁（１０ｂ〜１０ｆ）からなる筐体（１０）と、
前記筐体の内部に区画された培養室（２０）と、
前記培養室の内部に前記筐体の内部の空気を循環させる循環手段（３０）と、
前記筐体の内部の空気を加温するためのヒータ（４１ａ、４１ｂ）を具備した加温手段（４０）と、
前記筐体の内部の空気を加湿するための水を貯留する加湿容器（５１）を具備した加湿手段（５０）とを有し、
前記循環手段は、前記筐体の内部の空気を前記培養室に供給する循環ファン（３１）と、当該循環ファンから供給される空気を濾過するフィルタ（３２）と、当該フィルタを通過した空気を整流する整流部材（３３）とを備え、
前記循環ファン、フィルタ及び整流部材を介して前記培養室に供給される空気は、当該培養室の内部を略水平に流れる一方向流（ＡＦ１）の空気を形成することを特徴とする。
That is, the incubator (100) according to the present invention is according to claim 1.
A housing (10) comprising a heat insulating door (10a) and heat insulating walls (10b to 10f);
A culture chamber (20) partitioned within the housing;
Circulating means (30) for circulating the air inside the housing inside the culture chamber;
Heating means (40) including heaters (41a, 41b) for heating the air inside the housing;
Humidifying means (50) comprising a humidifying container (51) for storing water for humidifying the air inside the housing;
The circulation means includes a circulation fan (31) for supplying air inside the housing to the culture chamber, a filter (32) for filtering air supplied from the circulation fan, and air that has passed through the filter. A rectifying member (33) for rectifying,
The air supplied to the culture chamber through the circulation fan, the filter, and the rectifying member forms a one-way flow (AF1) that flows substantially horizontally inside the culture chamber.
また、本発明は、請求項２の記載によれば、請求項１に記載のインキュベータであって、
給気手段（１２）及び排気手段（１３）を有して、前記筐体の内部の空気圧を外部環境よりも高く維持できることを特徴とする。
According to the description of claim 2, the present invention is the incubator according to claim 1,
An air supply means (12) and an exhaust means (13) are provided, and the air pressure inside the casing can be maintained higher than the external environment.
また、本発明は、請求項３の記載によれば、請求項１又は２に記載のインキュベータであって、
前記整流部材は、１枚又は２枚以上の多孔性シート（３３ｂ）を具備し、前記フィルタの前記培養室側の面に平行に設けられていることを特徴とする。
According to the description of claim 3, the present invention is the incubator according to claim 1 or 2,
The rectifying member includes one or more porous sheets (33b), and is provided in parallel to the surface of the filter on the culture chamber side.
また、本発明は、請求項４の記載によれば、請求項３に記載のインキュベータであって、
前記多孔性シートは、表裏を連通する無数の細孔を有するスクリーン紗（３３ｂ）であることを特徴とする。
According to the description of claim 4, the present invention is the incubator according to claim 3,
The porous sheet is a screen ridge (33b) having innumerable pores communicating between the front and back sides.
また、本発明は、請求項５の記載によれば、請求項３に記載のインキュベータであって、
前記整流部材は、前記多孔性シートの前記培養室側の面に、表裏を連通する複数の細溝を並行に設けたスリット板（３３ｃ）を具備していることを特徴とする。
According to the description of claim 5, the present invention is the incubator according to claim 3,
The rectifying member includes a slit plate (33c) in which a plurality of narrow grooves communicating in front and back are provided in parallel on the surface of the porous sheet on the culture chamber side.
また、本発明は、請求項６の記載によれば、請求項５に記載のインキュベータであって、
前記多孔性シートは、表裏を連通する無数の細孔を有するスクリーン紗（３３ｂ）であることを特徴とする。
According to the description of claim 6, the present invention is the incubator according to claim 5,
The porous sheet is a screen ridge (33b) having innumerable pores communicating between the front and back sides.
また、本発明は、請求項７の記載によれば、請求項１〜６のいずれか１つに記載のインキュベータであって、
前記加湿手段は、前記加湿容器内の貯留水の量を検知する貯留水センサ（５２）と、前記加湿容器内の貯留水が不足した場合に前記筐体の外部から水を供給する給水手段（５３）とを具備していることを特徴とする。
Moreover, according to the description of Claim 7, this invention is an incubator as described in any one of Claims 1-6,
The humidifying means includes a water storage sensor (52) for detecting the amount of water stored in the humidifying container, and a water supply means (52) for supplying water from the outside of the housing when the water stored in the humidifying container is insufficient. 53).
また、本発明は、請求項８の記載によれば、請求項７に記載のインキュベータであって、
前記加湿容器は、その内部の貯留水の水面（Ｗ）を前記培養室の外部であって、且つ、前記筐体の内部に露出する開口面を有し、
前記開口面の上方に当該開口面に沿って、前記培養室の内部を流れる一方向流とは別の他の気流（ＡＦ２）が一方向に流れることを特徴とする。
According to the description of claim 8, the present invention is the incubator according to claim 7,
The humidifying container has an opening surface that exposes the water level (W) of the stored water inside the outside of the culture chamber and exposed to the inside of the housing,
Another air flow (AF2) other than the one-way flow flowing inside the culture chamber flows in one direction along the opening surface above the opening surface.
また、本発明は、請求項９の記載によれば、請求項８に記載のインキュベータであって、
前記加湿容器は、その開口面にバクテリアバリア性を有する透湿性シート（５１ｂ）が固着されていることを特徴とする。
According to the description of claim 9, the present invention is the incubator according to claim 8,
The humidification container is characterized in that a moisture-permeable sheet (51b) having a bacteria barrier property is fixed to an opening surface thereof.
また、本発明は、請求項１０の記載によれば、請求項９に記載のインキュベータであって、
前記加湿容器は、前記透湿性シートの上部に前記他の気流の流れる方向を前記透湿性シートの表面に誘導する１枚又は２枚以上のバッフル板（５１ｃ）を具備していることを特徴とする。
According to the description of claim 10, the present invention is the incubator according to claim 9,
The humidifying container is provided with one or two or more baffle plates (51c) for guiding the flow direction of the other airflow to the surface of the moisture-permeable sheet at the upper part of the moisture-permeable sheet. To do.
また、本発明は、請求項１１の記載によれば、請求項９又は１０に記載のインキュベータであって、
前記透湿性シートは、フラッシュスパン製造工程にて積層された高密度ポリエチレン極細繊維からなる不織布であることを特徴とする。
According to the description of claim 11, the present invention is the incubator according to claim 9 or 10,
The moisture-permeable sheet is a nonwoven fabric made of high-density polyethylene ultrafine fibers laminated in a flash span manufacturing process.
上記請求項１の構成によれば、本発明に係るインキュベータは、筐体と培養室と循環手段と加温手段と加湿手段とを有している。筐体は、断熱扉と断熱壁からなる。培養室は、筐体の内部に区画されている。循環手段は、培養室の内部に筐体の内部の空気を循環させる。加温手段は、ヒータを具備して筐体の内部の空気を加温する。加湿手段は、水を貯留する加湿容器を具備して筐体の内部の空気を加湿する。また、循環手段は、循環ファンとフィルタと整流部材とを備えている。循環ファンは、筐体の内部の空気を培養室に供給する。フィルタは、循環ファンから供給される空気を濾過する。整流部材は、フィルタを通過した空気を整流する。このようにして、循環ファン、フィルタ及び整流部材を介して培養室に供給される空気は、当該培養室の内部を略水平に流れる一方向流（いわゆる層流）の空気を形成する。 According to the configuration of the first aspect, the incubator according to the present invention includes the housing, the culture chamber, the circulation means, the heating means, and the humidification means. A housing | casing consists of a heat insulation door and a heat insulation wall. The culture chamber is partitioned inside the housing. The circulation means circulates the air inside the housing inside the culture chamber. The heating means includes a heater and heats the air inside the housing. The humidifying means includes a humidifying container that stores water and humidifies the air inside the housing. Further, the circulation means includes a circulation fan, a filter, and a rectifying member. The circulation fan supplies air inside the housing to the culture chamber. The filter filters air supplied from the circulation fan. The rectifying member rectifies the air that has passed through the filter. In this way, the air supplied to the culture chamber via the circulation fan, the filter, and the rectifying member forms a one-way flow (so-called laminar flow) that flows substantially horizontally inside the culture chamber.
これらのことから、筐体の内部の空気は、循環ファンの稼働により筐体の内部とその内部に区画された培養室の内部を循環する。この循環の際に、筐体の内部の空気は加温手段が具備するヒータによって所定温度に加熱され、また、加湿容器内に貯留された水で加湿される。この加熱され加湿された空気が、循環ファンの稼働によりフィルタ及び整流部材を介して培養室の内部を略水平に一方向流として流れる。このことにより、培養室に載置された培養物を充填したシャーレに設定温度・設定湿度の空気が常時供給される。よって、上記請求項１の構成によれば、培養室の内部の温度・湿度を均一に維持することができ、筐体の内部に結露が生じることがない。また、培養室の内部には温度・湿度が均一な空気が一方向流として流れているので、輻射熱や空気の撹拌による昇温と異なり被培養物の入ったシャーレの内部を短時間で所定の温度に昇温することができる。 From these things, the air inside a housing | casing circulates the inside of a housing | casing and the inside of the culture chamber divided into the inside by operation | movement of a circulation fan. During the circulation, the air inside the casing is heated to a predetermined temperature by a heater provided in the heating means, and is humidified with water stored in the humidification container. The heated and humidified air flows as a one-way flow in the culture chamber substantially horizontally through the filter and the rectifying member by the operation of the circulation fan. As a result, air having a set temperature and a set humidity is constantly supplied to the petri dish filled with the culture placed in the culture chamber. Therefore, according to the structure of the said Claim 1, the temperature and humidity inside a culture chamber can be maintained uniformly, and dew condensation does not arise inside a housing | casing. In addition, air with a uniform temperature and humidity flows in the culture chamber as a one-way flow, so that the temperature inside the culture chamber is different from that caused by radiant heat or air agitation. The temperature can be raised.
また、上記請求項２の構成によれば、本発明に係るインキュベータは、給気手段及び排気手段を有している。給気手段は、外部環境の空気を筐体の内部に供給する。一方、排気手段は、筐体の内部の空気を外部環境に排気する。これらの給気手段及び排気手段の作用により、筐体の内部の空気圧を外部環境よりも高く維持することができる。このことにより、筐体の内部が外部環境から汚染されることがなく無菌・無塵環境を高度に維持することができる。 Moreover, according to the structure of the said Claim 2, the incubator which concerns on this invention has an air supply means and an exhaust means. The air supply means supplies air from the external environment into the housing. On the other hand, the exhaust means exhausts the air inside the housing to the external environment. By the action of these air supply means and exhaust means, the air pressure inside the housing can be maintained higher than the external environment. As a result, the inside of the housing is not contaminated from the external environment, and a sterile and dust-free environment can be maintained at a high level.
また、上記請求項３の構成によれば、本発明に係るインキュベータの整流部材は、１枚又は２枚以上の多孔性シートを具備している。この整流部材は、フィルタの培養室側の面に平行に設けられている。このことにより、培養室の内部を流れる空気は、より均質な一方向流として流れることとなる。よって、上記請求項３の構成によれば、上記請求項１又は２と同様の効果をより具体的に発揮することができる。 Moreover, according to the structure of the said Claim 3, the rectification | straightening member of the incubator which concerns on this invention has comprised the 1 sheet or 2 or more porous sheet. The rectifying member is provided in parallel to the surface of the filter on the culture chamber side. As a result, the air flowing inside the culture chamber flows as a more uniform unidirectional flow. Therefore, according to the structure of the said Claim 3, the effect similar to the said Claim 1 or 2 can be exhibited more concretely.
また、上記請求項４の構成によれば、本発明に係るインキュベータは、整流部材の多孔性シートとして、表裏を連通する無数の細孔を有するスクリーン紗を採用する。このことにより、培養室の内部を流れる空気は、より均質な一方向流として流れることとなる。よって、上記請求項４の構成によれば、上記請求項３と同様の効果をより一層、具体的に発揮することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the incubator according to the present invention employs a screen cage having innumerable pores communicating with the front and back as the porous sheet of the rectifying member. As a result, the air flowing inside the culture chamber flows as a more uniform unidirectional flow. Therefore, according to the structure of the said Claim 4, the effect similar to the said Claim 3 can be exhibited more concretely.
また、上記請求項５の構成によれば、本発明に係るインキュベータの整流部材は、多孔性シートに加えスリット板を具備している。このスリット板には、表裏を連通する複数の細溝が並行に設けられている。また、このスリット板は、多孔性シートの培養室側の面に設けられている。このことにより、培養室の内部を流れる空気は、より均質な一方向流として流れることとなる。よって、上記請求項５の構成によれば、上記請求項３と同様の効果をより具体的に発揮することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the rectifying member of the incubator according to the present invention includes the slit plate in addition to the porous sheet. The slit plate is provided with a plurality of thin grooves in parallel on the front and back sides. The slit plate is provided on the surface of the porous sheet on the culture chamber side. As a result, the air flowing inside the culture chamber flows as a more uniform unidirectional flow. Therefore, according to the structure of the said Claim 5, the effect similar to the said Claim 3 can be exhibited more concretely.
また、上記請求項６の構成によれば、本発明に係るインキュベータは、整流部材の多孔性シートとして、表裏を連通する無数の細孔を有するスクリーン紗を採用する。このことにより、培養室の内部を流れる空気は、より均質な一方向流として流れることとなる。よって、上記請求項６の構成によれば、上記請求項５と同様の効果をより一層、具体的に発揮することができる。 According to the configuration of the sixth aspect, the incubator according to the present invention employs a screen cage having innumerable pores communicating with the front and back as the porous sheet of the rectifying member. As a result, the air flowing inside the culture chamber flows as a more uniform unidirectional flow. Therefore, according to the structure of the said Claim 6, the effect similar to the said Claim 5 can be exhibited more concretely.
また、上記請求項７の構成によれば、加湿手段は、加湿容器内の貯留水の量を検知する貯留水センサと、貯留水が不足した場合に筐体の外部から水を供給する給水手段とを具備している。このことにより、加湿容器に貯留される水の量を一定に維持することができ、筐体の内部を均一に加湿することができる。よって、上記請求項７の構成によれば、上記請求項１〜６と同様の効果をより一層発揮することができる。 Moreover, according to the structure of the said Claim 7, a humidification means is a water storage means which detects the quantity of the stored water in a humidification container, and the water supply means which supplies water from the exterior of a housing | casing when stored water is insufficient It is equipped with. Thereby, the amount of water stored in the humidification container can be kept constant, and the inside of the housing can be uniformly humidified. Therefore, according to the structure of the said Claim 7, the effect similar to the said Claims 1-6 can be exhibited further.
また、上記請求項８の構成によれば、加湿容器は、その内部の貯留水の水面を露出する開口面を有している。この開口面は、培養室の外部であって、且つ、筐体の内部に露出する。更に、この開口面の上方には、当該開口面に沿って、培養室の内部を流れる一方向流とは別の他の気流が一方向に流れている。このことにより、加湿容器から蒸発する水の量がより安定する。よって、上記請求項８の構成によれば、上記請求項７と同様の効果をより一層発揮することができる。 Moreover, according to the structure of the said Claim 8, the humidification container has an opening surface which exposes the water surface of the stored water inside. The opening surface is exposed outside the culture chamber and inside the housing. Furthermore, above this opening surface, another air flow other than the one-way flow flowing inside the culture chamber flows in one direction along the opening surface. This stabilizes the amount of water evaporating from the humidifying container. Therefore, according to the structure of the said Claim 8, the effect similar to the said Claim 7 can be exhibited further.
また、上記請求項９の構成によれば、加湿容器は、その開口面にバクテリアバリア性を有する透湿性シートが固着されている。このことにより、加湿容器から蒸発する水により筐体の内部及び培養室の内部がバクテリア等により汚染されることがない。よって、上記請求項９の構成によれば、上記請求項８と同様の効果を発揮すると共に、加湿容器から蒸発する水により内部の無菌環境に悪影響を及ぼすことがない。 Moreover, according to the structure of the said Claim 9, the moisture permeable sheet which has a bacteria barrier property is adhering to the opening surface of the humidification container. This prevents the inside of the housing and the inside of the culture chamber from being contaminated by bacteria or the like with water evaporating from the humidifying container. Therefore, according to the structure of the said Claim 9, while exhibiting the effect similar to the said Claim 8, it does not have a bad influence on an internal aseptic environment with the water which evaporates from a humidification container.
また、上記請求項１０の構成によれば、加湿容器は、透湿性シートの上部に１枚又は２枚以上のバッフル板（５１ｃ）を具備している。このバッフル板は、他の気流の流れる方向を透湿性シートの表面に誘導する。このことにより、他の気流の空気が透湿性シートを介して加湿容器の内部に流入し、加湿容器の内部に貯留された水の蒸発を促進すると共に、水蒸気を伴って筐体内に戻り筐体内の加湿を促進することができる。 Moreover, according to the structure of the said Claim 10, the humidification container has comprised the baffle board (51c) of 1 sheet or 2 sheets or more on the upper part of a moisture-permeable sheet | seat. The baffle plate guides the flow direction of other airflows to the surface of the moisture permeable sheet. As a result, air of another airflow flows into the humidifying container through the moisture permeable sheet, promotes evaporation of water stored in the humidifying container, and returns to the inside of the casing with water vapor. The humidification of can be promoted.
また、上記請求項１１の構成によれば、加湿容器は、透湿性シートとしてフラッシュスパン製造工程にて積層された高密度ポリエチレン極細繊維からなる不織布を採用する。このことにより、加湿容器から蒸発する水の無菌性が確実なものとなる。よって、上記請求項１１の構成によれば、上記請求項９又は１０と同様の効果をより具体的に発揮することができる。 Moreover, according to the structure of the said Claim 11, a humidification container employ | adopts the nonwoven fabric which consists of a high density polyethylene ultrafine fiber laminated | stacked at the flash span manufacturing process as a moisture-permeable sheet | seat. This ensures the sterility of the water evaporating from the humidification container. Therefore, according to the structure of the said Claim 11, the effect similar to the said Claim 9 or 10 can be exhibited more concretely.
このように、本発明においては、培養室の内部の温度・湿度を均一に維持することができ、筐体の内部に結露が生じることのないインキュベータを提供することができる。また、本発明においては、被培養物の入ったシャーレの内部を短時間で所定の温度に昇温できるインキュベータを提供することができる。更に、本発明においては、内部の空気圧を外部環境よりも高くして無菌環境を維持すると共に、加湿容器から蒸発する水により内部の無菌環境に悪影響を及ぼすことのないインキュベータを提供することができる。 Thus, in the present invention, it is possible to provide an incubator in which the temperature and humidity inside the culture chamber can be kept uniform, and no condensation occurs inside the housing. Moreover, in this invention, the incubator which can heat up the inside of the petri dish containing to-be-cultured material to predetermined temperature in a short time can be provided. Furthermore, the present invention can provide an incubator that maintains the aseptic environment by making the internal air pressure higher than that of the external environment and does not adversely affect the internal aseptic environment due to water evaporated from the humidifying container. .
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.
以下、本発明に係るインキュベータの一実施形態を図面に従って説明する。図１は、本発明に係るインキュベータの一実施形態の内部を側面から見た断面図である。また、図２は、このインキュベータの内部を上面から見た断面図であり、図３は、内部を正面から見た断面図である。図１〜３において、インキュベータ１００は、外壁を形成する筐体１０、その内部に区画された培養室２０、空気を循環する循環手段３０、空気を加熱する加温手段４０、及び、空気を加湿する加湿手段５０から構成されている。 Hereinafter, an embodiment of an incubator according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a cross-sectional view of the inside of an embodiment of an incubator according to the present invention as seen from the side. FIG. 2 is a cross-sectional view of the inside of the incubator as seen from above, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the inside as seen from the front. 1 to 3, an incubator 100 includes a housing 10 that forms an outer wall, a culture chamber 20 that is partitioned therein, a circulation means 30 that circulates air, a heating means 40 that heats air, and humidifies air. It is comprised from the humidification means 50 to do.
筐体１０は、その外壁と内壁をステンレス製金属板で覆われ、外壁と内壁の間には断熱材が充填されて断熱壁となっている。また、筐体１０の正面壁部は、開閉可能な断熱扉１０ａとなっているが、閉鎖時には外部環境とは気密的に遮蔽され内部の無菌環境を維持することができる。また、筐体１０の上面壁部１０ｂには、筐体１０の内部の熱を放熱する２つのヒートシンク１１ａ、１１ｂが設置されている。 The outer wall and the inner wall of the housing 10 are covered with a stainless steel metal plate, and a heat insulating material is filled between the outer wall and the inner wall to form a heat insulating wall. In addition, the front wall portion of the housing 10 is a heat insulating door 10a that can be opened and closed, but when closed, it is hermetically shielded from the external environment and can maintain an internal aseptic environment. In addition, two heat sinks 11 a and 11 b that dissipate heat inside the housing 10 are installed on the top wall portion 10 b of the housing 10.
筐体１０の上面壁部１０ｂ及び底面壁部１０ｃには、筐体１０の内部の空気圧を調整するための給気手段１２及び排気手段１３が設けられている。筐体１０の上面壁部１０ｂに設けられた給気手段１２は、給気管１２ａとその管路に設けられた電磁弁１２ｂ、ディスクフィルタ１２ｃ及び給気ファン１２ｄとからなり、必要により筐体１０の外部の空気を筐体１０の内部に供給する。 An air supply means 12 and an exhaust means 13 for adjusting the air pressure inside the housing 10 are provided on the top wall portion 10 b and the bottom wall portion 10 c of the housing 10. The air supply means 12 provided on the upper wall portion 10b of the housing 10 includes an air supply pipe 12a and an electromagnetic valve 12b, a disk filter 12c and an air supply fan 12d provided in the pipe line. Outside air is supplied to the inside of the housing 10.
一方、筐体１０の底面壁部１０ｃに設けられた排気手段１３は、排気管１３ａとその管路に設けられた電磁弁１３ｂ及びディスクフィルタ１３ｃとからなり、必要により筐体１０の内部の空気を筐体１０の外部に排気する。なお、本実施形態においては、給気手段１２及び排気手段１３を通じて、筐体１０の内部を除染する際の除染ガスの給排気及びエアレーションを行うことができる。なお、筐体１０の底面壁部１０ｃには、加湿手段５０の給水手段が設けられているが、これについては後述する。 On the other hand, the exhaust means 13 provided on the bottom wall portion 10c of the casing 10 includes an exhaust pipe 13a and an electromagnetic valve 13b and a disk filter 13c provided in the pipe line. To the outside of the housing 10. In the present embodiment, supply / exhaust and aeration of a decontamination gas when decontaminating the inside of the housing 10 can be performed through the supply unit 12 and the exhaust unit 13. In addition, although the water supply means of the humidification means 50 is provided in the bottom face wall part 10c of the housing | casing 10, this is mentioned later.
筐体１０の背面壁部１０ｄには、筐体１０の内部に細胞の培養に必要なＣＯ２ガスを供給するためのＣＯ２ガス供給手段１４が設けられている。ＣＯ２ガス供給手段１４は、供給管１４ａとその管路に設けられた電磁弁１４ｂ及びＣＯ２ガスボンベ（図示せず）とからなり、必要により筐体１０の内部にＣＯ２ガスを供給する。また、筐体１０の右側面壁部１０ｅには、筐体１０の内部の温度、湿度、ＣＯ２ガス濃度を検知する温度センサ１５ａ、湿度センサ１５ｂ及びＣＯ２ガス濃度センサ１５ｃが設けられている。これらのセンサの作用については後述する。 A CO 2 gas supply means 14 for supplying CO 2 gas necessary for cell culture is provided inside the housing 10 on the rear wall portion 10 d of the housing 10. The CO 2 gas supply means 14 includes a supply pipe 14 a, an electromagnetic valve 14 b provided in the pipe line, and a CO 2 gas cylinder (not shown), and supplies CO 2 gas to the inside of the housing 10 as necessary. Further, a temperature sensor 15a, a humidity sensor 15b, and a CO 2 gas concentration sensor 15c for detecting the temperature, humidity, and CO 2 gas concentration inside the housing 10 are provided on the right side wall portion 10e of the housing 10. The operation of these sensors will be described later.
培養室２０は、筐体１０の内部空間の一部を区画して構成されており、筐体１０の内部空間のうち培養室２０以外の部分は、上部空間１６、下部空間１７及び正面空間１８及び背面空間１９を構成する（図１参照）。具体的には、培養室２０は、筐体１０の右側面壁部１０ｅと左側面壁部１０ｆの間に設けられた上部隔壁２１と下部隔壁２２により、筐体１０の内部空間の上下方向中央部に区画されている（図３参照）。 The culture chamber 20 is configured by partitioning a part of the internal space of the housing 10, and the portions other than the culture chamber 20 in the internal space of the housing 10 are the upper space 16, the lower space 17, and the front space 18. And the back space 19 is comprised (refer FIG. 1). Specifically, the culture chamber 20 is formed at the center in the vertical direction of the internal space of the housing 10 by the upper partition wall 21 and the lower partition wall 22 provided between the right side wall portion 10e and the left side wall portion 10f of the housing 10. It is partitioned (see FIG. 3).
このことにより、筐体１０の内部空間のうち培養室２０の上部側（上部隔壁２１と上面壁部１０ｂとの間）が上部空間１６を構成する。また、筐体１０の内部空間のうち培養室２０の下部側（下部隔壁２２と底面壁部１０ｃとの間）が下部空間１７を構成する。また、筐体１０の内部空間のうち培養室２０の正面側（上下部隔壁２１、２２の正面側端部２１ａ、２２ａと断熱扉１０ａとの間）が正面空間１８を構成する。また、筐体１０の内部空間のうち培養室２０の背面側（上下部隔壁２１、２２の背面側端部２１ｂ、２２ｂと背面壁部１０ｄとの間）が背面空間１９を構成する。 As a result, the upper side of the culture chamber 20 (between the upper partition wall 21 and the upper surface wall portion 10 b) of the internal space of the housing 10 constitutes the upper space 16. Further, the lower side of the culture chamber 20 (between the lower partition wall 22 and the bottom wall portion 10 c) of the internal space of the housing 10 constitutes the lower space 17. Further, the front side of the culture chamber 20 (between the front side end portions 21a and 22a of the upper and lower partition walls 21 and 22 and the heat insulating door 10a) in the internal space of the housing 10 constitutes the front space 18. In addition, the back side of the culture chamber 20 (between the back side end portions 21 b and 22 b of the upper and lower partition walls 21 and 22 and the back wall portion 10 d) of the internal space of the housing 10 constitutes the back space 19.
このような内部空間の構成において、培養室２０と筐体１０の上部空間１６とは、上部隔壁２１によって隔てられている。また、培養室２０と筐体１０の下部空間１７とは、下部隔壁２２によって隔てられている。また、培養室２０と筐体１０の正面空間１８とは、隔壁がなく解放されている。一方、培養室２０と筐体１０の背面空間１９とは、循環手段３０（後述する）によって隔てられている。なお、これらの空間を流れる空気の流れについては後述する。 In such an internal space configuration, the culture chamber 20 and the upper space 16 of the housing 10 are separated by the upper partition wall 21. The culture chamber 20 and the lower space 17 of the housing 10 are separated by a lower partition wall 22. In addition, the culture chamber 20 and the front space 18 of the housing 10 are open without a partition wall. On the other hand, the culture chamber 20 and the back space 19 of the housing 10 are separated by a circulation means 30 (described later). The flow of air flowing through these spaces will be described later.
また、培養室２０の内部空間には、水平に設置された３枚の棚板２３、２４、２５によって上下３段の空間に隔てられている（図１及び図３参照）。これらの棚板２３、２４、２５の上面には、それぞれ、細胞を培養する培養液を充填したシャーレＳが各段に９個ずつ載置されている。 Further, the interior space of the culture chamber 20 is separated into three upper and lower spaces by three shelf plates 23, 24, 25 installed horizontally (see FIGS. 1 and 3). Nine petri dishes S each filled with a culture solution for culturing cells are placed on the upper surfaces of the shelf plates 23, 24, and 25, respectively.
循環手段３０は、上述のように、培養室２０と筐体１０の背面空間１９とを隔てるように、培養室２０の背面側に設けられている（図１及び図２参照）。この循環手段３０は、筐体１０と培養室２０との間で空気を循環するものであって、循環ファン３１とＨＥＰＡフィルタ３２と整流部材３３とを備えている。 As described above, the circulation means 30 is provided on the back side of the culture chamber 20 so as to separate the culture chamber 20 and the back space 19 of the housing 10 (see FIGS. 1 and 2). The circulation means 30 circulates air between the housing 10 and the culture chamber 20, and includes a circulation fan 31, a HEPA filter 32, and a rectifying member 33.
循環ファン３１は、筐体１０の背面空間１９のＨＥＰＡフィルタ３２の後方（背面空間１９側）にＨＥＰＡフィルタ３２と平行に設けられ、この循環ファン３１の作用により筐体１０の背面空間１９の空気がＨＥＰＡフィルタ３２を介して培養室２０の内部に水平方向に流れるように構成されている。なお、循環ファン３１の種類については特に限定するものではなく、均一な風力を有するものであればよい。 The circulation fan 31 is provided in parallel to the HEPA filter 32 behind the HEPA filter 32 in the back space 19 of the housing 10 (on the back space 19 side), and the air in the back space 19 of the housing 10 is obtained by the action of the circulation fan 31. Is configured to flow horizontally through the HEPA filter 32 into the culture chamber 20. The type of circulation fan 31 is not particularly limited as long as it has uniform wind power.
ＨＥＰＡフィルタ３２は、循環ファン３１の前方（培養室２０側）にあって、培養室２０の背面部と筐体１０の背面空間１９とを隔てるようにフィルタ面を略垂直方向に向けて設けられ、このＨＥＰＡフィルタ３２を通過した空気が培養室２０の内部に水平方向に流れるように構成されている。本実施形態においては、ＨＥＰＡフィルタ３２は、筐体１０の内部の空気を更に清浄にするだけでなく、培養室２０の内部に流れる空気を均一化する。なお、このＨＥＰＡフィルタ３０に代えてＵＬＰＡフィルタなどを採用するようにしてもよい。 The HEPA filter 32 is provided in front of the circulation fan 31 (on the culture chamber 20 side), and the filter surface is provided in a substantially vertical direction so as to separate the back surface portion of the culture chamber 20 and the back space 19 of the housing 10. The air that has passed through the HEPA filter 32 flows in the culture chamber 20 in the horizontal direction. In the present embodiment, the HEPA filter 32 not only further cleans the air inside the housing 10 but also makes the air flowing inside the culture chamber 20 uniform. Note that a ULPA filter or the like may be employed instead of the HEPA filter 30.
整流板３３は、多孔性シートからなり培養室２０の背面部にあるＨＥＰＡフィルタ３２の前方（培養室２０側）にＨＥＰＡフィルタ３２と平行に全面に亘って設けられている。このことにより、ＨＥＰＡフィルタ３２から培養室２０の内部に供給される空気は、整流板３３の整流作用により培養室２０の内部空間を水平方向に流れる一方向流（いわゆる層流）の空気を形成する。なお、本実施形態においては、この整流板３３は、ステンレス製金属からなる矩形状の枠体３３ａと、この枠体の左右両面を覆うように枠体に貼付された２枚のスクリーン紗３３ｂから構成されている。 The current plate 33 is made of a porous sheet and is provided in front of the HEPA filter 32 on the back surface of the culture chamber 20 (in the culture chamber 20 side) in parallel with the HEPA filter 32 over the entire surface. Thus, the air supplied from the HEPA filter 32 to the inside of the culture chamber 20 forms a one-way flow (so-called laminar flow) that flows in the horizontal direction in the internal space of the culture chamber 20 by the rectifying action of the rectifying plate 33. To do. In the present embodiment, the current plate 33 includes a rectangular frame 33a made of stainless steel metal and two screen rods 33b attached to the frame so as to cover both the left and right sides of the frame. It is configured.
２枚のスクリーン紗３３ｂは、一般に合成繊維長繊維からなる織物であって、この織物の経糸と緯糸の間隙によって表裏を連通する無数の細孔が形成されている。このことにより、整流板３３を通過する空気は、これらの無数の細孔によってその流れを整えられ、培養室２０の内部空間を水平方向に向かう安定した一方向流の空気を形成する。 The two screen ridges 33b are generally woven fabrics made of synthetic fiber long fibers, and innumerable pores communicating between the front and back are formed by a gap between the warp and the weft of the woven fabric. As a result, the air passing through the rectifying plate 33 is regulated in flow by these countless pores, and forms a stable unidirectional air flow in the horizontal direction in the internal space of the culture chamber 20.
このスクリーン紗３３ｂを形成する合成繊維長繊維は、線径が３０〜２００μｍであることが好ましく、目開きが３０〜２００μｍであることが好ましい。また、スクリーン紗３３ｂの素材は、どのようなものであってもよいが、本実施形態においては、ポリエチレン紗を使用した。 The synthetic fiber long fiber forming the screen ridge 33b preferably has a wire diameter of 30 to 200 μm and an opening of 30 to 200 μm. In addition, any material may be used for the screen rod 33b, but in this embodiment, a polyethylene rod is used.
ここで、本実施形態とは異なる整流板３３の他の構成について説明する。図４は、図１に示すインキュベータにおいて、整流板３３の他の構成を示す部分断面図である。図４において、整流板３３は、図１と同様に培養室２０の背面部にあるＨＥＰＡフィルタ３２の前方（培養室２０側）にＨＥＰＡフィルタ３２と平行に全面に亘って設けられている。なお、この整流板３３は、ステンレス製金属からなる矩形状の枠体３３ａと、この枠体の一方の面（ＨＥＰＡフィルタ３２側の面）を覆う１枚のスクリーン紗３３ｂと、枠体の他方の面（培養室２０側の面）を覆う１枚のスリット板３３ｃとから構成されている。 Here, the other structure of the baffle plate 33 different from this embodiment is demonstrated. FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing another configuration of the current plate 33 in the incubator shown in FIG. In FIG. 4, the rectifying plate 33 is provided across the entire surface in parallel with the HEPA filter 32 in front of the HEPA filter 32 on the back surface of the culture chamber 20 (in the culture chamber 20 side), as in FIG. 1. The rectifying plate 33 includes a rectangular frame 33a made of stainless steel metal, one screen rod 33b that covers one surface of the frame (the surface on the HEPA filter 32 side), and the other of the frame. And a single slit plate 33c covering the surface (the surface on the culture chamber 20 side).
スリット板３３ｃには、表裏を連通する複数の細溝が並行に設けられている。図４において、ＨＥＰＡフィルタ３２から培養室２０の内部に供給される空気は、整流板３３の整流作用により培養室２０の内部空間を水平方向に流れる一方向流（いわゆる層流）の空気を形成する。具体的には、ＨＥＰＡフィルタ３２を通過した空気は、まず、スクリーン紗３３ｂを介して整流される。この整流された空気は、更にスリット板３３ｃを介して整流され、各スリットから培養室２０の内部空間に一方向流として流出する。 The slit plate 33c is provided with a plurality of narrow grooves that communicate with each other in parallel. In FIG. 4, the air supplied from the HEPA filter 32 to the inside of the culture chamber 20 forms a one-way flow (so-called laminar flow) in the horizontal direction through the internal space of the culture chamber 20 by the rectifying action of the rectifying plate 33. To do. Specifically, the air that has passed through the HEPA filter 32 is first rectified via the screen rod 33b. The rectified air is further rectified through the slit plate 33 c and flows out from each slit as a one-way flow into the internal space of the culture chamber 20.
加温手段４０は、２本のヒータ４１ａ、４１ｂ、上述の温度センサ１５ａ、及び、制御装置（図示せず）により構成されている。２本のヒータ４１ａ、４１ｂは、温度センサ１５ａによる検知信号により制御装置内のマイクロコンピュータ（図示せず）による制御で設定温度を維持するように作動する。 The heating means 40 is composed of two heaters 41a and 41b, the temperature sensor 15a described above, and a control device (not shown). The two heaters 41a and 41b operate so as to maintain the set temperature by control by a microcomputer (not shown) in the control device based on a detection signal from the temperature sensor 15a.
２本のヒータ４１ａ、４１ｂは、筐体１０の背面空間１９に設けられている。ヒータ４１ａは、筐体１０の背面空間１９の上方で上部空間１６と交差する部分に設けられている。一方、ヒータ４１ｂは、筐体１０の背面空間１９の下方で下部空間１７と交差する部分に設けられている。これらのヒータ４１ａ、４１ｂは、筐体１０の内部の空気を加熱するものであって、その種類は特に限定するものではない。本実施形態においては、電気ヒータを採用し、中でもロッド状のシーズヒータを採用した。 The two heaters 41 a and 41 b are provided in the back space 19 of the housing 10. The heater 41 a is provided in a portion that intersects the upper space 16 above the back space 19 of the housing 10. On the other hand, the heater 41 b is provided in a portion that intersects the lower space 17 below the back space 19 of the housing 10. These heaters 41a and 41b heat the air inside the housing 10, and the type thereof is not particularly limited. In this embodiment, an electric heater is employed, and a rod-shaped sheathed heater is employed.
加湿手段５０は、加湿容器５１、ロードセル５２、給水手段５３、上述の湿度センサ１５ｂ、及び、制御装置（図示せず）により構成されている。加湿容器５１は、筐体１０の下部空間１７に設けられ、筐体１０の底面壁部１０ｃに載置されたロードセル５２の上面に載置されている（図１及び図３参照）。ロードセル５２は、加湿容器５１及びその内部の貯留水の重量を検知する。湿度センサ１５ｂは、筐体１０の内部の湿度を検知してモニター（図示せず）に表示する。 The humidifying means 50 includes a humidifying container 51, a load cell 52, a water supply means 53, the humidity sensor 15b described above, and a control device (not shown). The humidifying container 51 is provided in the lower space 17 of the housing 10 and is placed on the upper surface of the load cell 52 placed on the bottom wall portion 10c of the housing 10 (see FIGS. 1 and 3). The load cell 52 detects the weight of the humidifying container 51 and the water stored therein. The humidity sensor 15b detects the humidity inside the housing 10 and displays it on a monitor (not shown).
給水手段５３は、給水源（図示せず）から筐体１０の底面壁部１０ｃを介して加湿容器５１に至る給水管５３ａとその管路に設けられた電磁弁５３ｂとからなる。この給水手段５３は、加湿容器５１内の貯留水が不足したことを検知したロードセル５２による検知信号により、制御装置内のマイクロコンピュータ（図示せず）による制御で電磁弁５３ｂを作動する。このことにより、加湿容器５１内の貯留水の量を一定に維持することができ、筐体１０や培養室２０の内部空間を均一に加湿することができる。 The water supply means 53 includes a water supply pipe 53a that extends from a water supply source (not shown) through the bottom wall 10c of the housing 10 to the humidification container 51 and an electromagnetic valve 53b that is provided in the pipe. The water supply means 53 operates the electromagnetic valve 53b under the control of a microcomputer (not shown) in the control device based on a detection signal from the load cell 52 that detects that the water stored in the humidification container 51 is insufficient. Thereby, the amount of stored water in the humidification container 51 can be kept constant, and the internal space of the housing 10 and the culture chamber 20 can be uniformly humidified.
図５は、本実施形態に係るインキュベータ１００が有する加湿容器を示す斜視図である。図５において、加湿容器５１は、加湿容器本体５１ａと上面シール５１ｂとから構成されている。加湿容器本体５１ａは、ステンレス製金属板から成形された上面に開口面を有する直方体のトレイからなり、この開口面を覆うように上面枠部５１ｃに上面シール５１ｂが固着されている。本実施形態においては、この上面シール５１ｂとしてデユポン社のタイベック（登録商標）を採用する。このタイベックは、フラッシュスパン製造工程にて積層された高密度ポリエチレン極細繊維（平均直径４ミクロン）からなる不織布であって、透湿防水性に加えバクテリアバリア性を有している。 FIG. 5 is a perspective view showing a humidifying container included in the incubator 100 according to the present embodiment. In FIG. 5, the humidification container 51 is comprised from the humidification container main body 51a and the upper surface seal 51b. The humidifying container main body 51a is formed of a rectangular parallelepiped tray having an opening surface formed on an upper surface formed from a stainless steel metal plate, and an upper surface seal 51b is fixed to the upper surface frame portion 51c so as to cover the opening surface. In the present embodiment, Tyvek (registered trademark) of Deyupon Co., Ltd. is adopted as the upper surface seal 51b. This Tyvek is a non-woven fabric made of high-density polyethylene ultrafine fibers (average diameter 4 microns) laminated in the flash span manufacturing process, and has a bacteria barrier property in addition to moisture permeability and waterproofness.
このことにより、加湿容器５１内の貯留水がその水面Ｗから蒸発する場合に、水蒸気はタイベックが有する微細孔を通して容易に通過することができる。一方、仮に外部から供給された加湿容器５１内の水がバクテリア等の微生物によって汚染された場合であっても、微生物はタイベックの微細孔を通過することができず、筐体１０や培養室２０の内部空間に当該微生物が侵入することがない。よって、筐体１０や培養室２０の無菌環境に悪影響を及ぼすことが防止できる。 Accordingly, when the stored water in the humidifying container 51 evaporates from the water surface W, the water vapor can easily pass through the fine holes of the tyvek. On the other hand, even if the water in the humidification container 51 supplied from the outside is contaminated by microorganisms such as bacteria, the microorganisms cannot pass through the micropores of the Tyvek, and the housing 10 and the culture chamber 20 The microorganisms do not invade the interior space. Therefore, adverse effects on the aseptic environment of the housing 10 and the culture chamber 20 can be prevented.
なお、本実施形態においては、上述のように、筐体１０の内部にＣＯ２ガスを供給するＣＯ２ガス供給手段１４を有している。このＣＯ２ガス供給手段１４は、細胞培養の条件として必要な場合にインキュベータに組込むようにすればよい。このＣＯ２ガス供給手段１４は、筐体１０の内部のＣＯ２ガスの濃度が設定値より低下したことを検知したＣＯ２ガス濃度センサ１５ｃによる検知信号により、制御装置（図示せず）内のマイクロコンピュータ（図示せず）による制御で電磁弁１４ｂを作動する。このことにより、培養室２０の内部のＣＯ２ガス濃度を一定に維持することができ、細胞の培養が順調に進行する。 In the present embodiment, as described above, it has a CO 2 gas supply means 14 for supplying the CO 2 gas in the housing 10. The CO 2 gas supply means 14 may be incorporated in an incubator when necessary as a cell culture condition. The CO 2 gas supply means 14 is provided in a control device (not shown) based on a detection signal from a CO 2 gas concentration sensor 15c that has detected that the concentration of CO 2 gas in the housing 10 has dropped below a set value. The electromagnetic valve 14b is operated under the control of a microcomputer (not shown). As a result, the CO 2 gas concentration inside the culture chamber 20 can be kept constant, and cell culture proceeds smoothly.
ここで、上述のように構成した本実施形態に係るインキュベータ１００において、作動中における空気の流れ、及び、インキュベータ１００の作用を説明する。図１において、筐体１０の内部及びその内部に区画された培養室２０の内部は、無菌・無塵状態に維持されている。また、給気手段１２及び排気手段１３を作動させて筐体１０の内部の空気圧を外部環境よりも高く維持している。このことにより、筐体１０の内部は、ＧＭＰに即したグレードＡを維持している。 Here, in the incubator 100 according to the present embodiment configured as described above, the air flow during operation and the operation of the incubator 100 will be described. In FIG. 1, the inside of the housing | casing 10 and the inside of the culture chamber 20 divided into the inside are maintained in the aseptic and dust-free state. Further, the air supply means 12 and the exhaust means 13 are operated to maintain the air pressure inside the housing 10 higher than the external environment. As a result, the inside of the housing 10 maintains a grade A conforming to GMP.
また、培養室２０の内部の温度は、３７℃±０．５℃に維持されている。培養室２０の内部の湿度は、培養液の蒸発による浸透圧の変化をさけるために９５％ＲＨ以上に維持されている。そのために、加湿容器５１内の貯留水の量を一定に維持している。また、培養室２０の内部のＣＯ２ガス濃度は、培養に最適な条件を確保するために必要な濃度に維持されている。 Further, the temperature inside the culture chamber 20 is maintained at 37 ° C. ± 0.5 ° C. The humidity inside the culture chamber 20 is maintained at 95% RH or more in order to avoid changes in osmotic pressure due to evaporation of the culture solution. Therefore, the amount of stored water in the humidifying container 51 is kept constant. In addition, the CO 2 gas concentration inside the culture chamber 20 is maintained at a concentration necessary to ensure optimal conditions for the culture.
この状態において、循環ファン３１が作動すると、筐体１０の背面空間１９の空気が循環ファン３１から放出される。この循環ファン３１から放出された空気は、ＨＥＰＡフィルタ３２の前室空間３２ａで圧力が均一化されＨＥＰＡフィルタ３２に供給される（図１参照）。次に、ＨＥＰＡフィルタ３２を通過した空気は、整流板３３を介して培養室２０の内部空間を水平方向（図１の左から右）に向かう一方向流ＡＦ１（層流）の空気を形成する。なお、整流板３３を介して流れる一方向流ＡＦ１の空気の温度、湿度及びＣＯ２ガス濃度は、正確に設定条件に維持されている。これら各条件の調節については後述する。 In this state, when the circulation fan 31 operates, the air in the back space 19 of the housing 10 is released from the circulation fan 31. The air discharged from the circulation fan 31 is made uniform in the front chamber space 32a of the HEPA filter 32 and supplied to the HEPA filter 32 (see FIG. 1). Next, the air that has passed through the HEPA filter 32 forms air in a one-way flow AF1 (laminar flow) in the horizontal direction (from left to right in FIG. 1) in the inner space of the culture chamber 20 via the rectifying plate 33. . Note that the temperature, humidity, and CO 2 gas concentration of the air in the unidirectional flow AF1 flowing through the rectifying plate 33 are accurately maintained under the set conditions. The adjustment of each of these conditions will be described later.
ここで、上述のように、筐体１０の内部は無菌・無塵状態に維持されている。しかし、更にＨＥＰＡフィルタ３２によって空気を正常化することにより、培養室２０の内部の無菌・無塵状態をより完全に確保することができる。例えば、何らかの事故により筐体１０の内部に微生物などの異物が混入した場合であっても、ＨＥＰＡフィルタ３２の作用により培養室２０の内部の無菌・無塵状態は確保される。 Here, as described above, the inside of the housing 10 is maintained in a sterile and dust-free state. However, by further normalizing the air with the HEPA filter 32, the sterilization / dust-free state inside the culture chamber 20 can be more completely ensured. For example, even if foreign matter such as microorganisms is mixed in the inside of the housing 10 due to some accident, the aseptic and dust-free state inside the culture chamber 20 is secured by the action of the HEPA filter 32.
図１に筐体１０の内部及び培養室２０の内部を流れる空気の流れを矢印にて記述する。図１において、整流板３３を介して放出された空気は、２枚の上下隔壁２１、２２、及び、３枚の棚板２３、２４、２５によって区画された３つの室をそれぞれ水平方向（図１の左から右）に流れる。この空気の温度、湿度及び流速は一定に維持されている。また、区画された３つの室には、それぞれ、棚板の上に培養液を充填したシャーレＳが載置されている（本実施形態においては、各棚板に９個ずつ）。従って、各シャーレＳの表面には一定の温度、湿度及びＣＯ２ガス濃度に調整された一方向流ＡＦ１の空気が一定の流速で流れている。更に、培養室２０の内部においては、一方向流ＡＦ１の空気の温度、湿度及びＣＯ２ガス濃度を上述の温度センサ１５ａ、湿度センサ１５ｂ、及び、ＣＯ２ガス濃度センサ１５ｃにより検知する。 In FIG. 1, the flow of air flowing inside the housing 10 and inside the culture chamber 20 is described by arrows. In FIG. 1, the air discharged through the rectifying plate 33 passes through the three chambers defined by the two upper and lower partition walls 21 and 22 and the three shelf plates 23, 24, and 25 in the horizontal direction (see FIG. 1). 1 from left to right). The temperature, humidity and flow rate of this air are kept constant. Each of the three compartments is equipped with a petri dish S filled with a culture solution on a shelf (in this embodiment, nine on each shelf). Therefore, the air of the unidirectional flow AF1 adjusted to a constant temperature, humidity, and CO 2 gas concentration flows on the surface of each petri dish S at a constant flow velocity. Further, inside the culture chamber 20, the temperature, humidity, and CO 2 gas concentration of the air in the unidirectional flow AF1 are detected by the temperature sensor 15a, the humidity sensor 15b, and the CO 2 gas concentration sensor 15c.
ここで、シャーレＳは一般にガラス製であり、その熱還流率（Ｋ値）は小さくはない。しかし、従来のインキュベータで行われる輻射或いは撹拌による加熱では、シャーレＳの内部の培養液の温度を培養条件に昇温するのに非常に長い時間を要していた。これに対して、本実施形態においては、一定温度の一方向流ＡＦ１の空気が常時供給されており、シャーレＳへの熱量の供給が多くなる。従って、本実施形態においては、シャーレＳの見かけの熱還流率（Ｋ値）が更に大きくなり、シャーレＳの内部の培養液の温度を短時間で培養条件に昇温することができる。よって、本実施形態においては、被培養物の入ったシャーレの内部を短時間で所定の温度に昇温できるインキュベータを提供することができる。 Here, the petri dish S is generally made of glass, and its heat reflux rate (K value) is not small. However, in the heating by radiation or stirring performed in a conventional incubator, it took a very long time to raise the temperature of the culture solution in the petri dish S to the culture conditions. On the other hand, in this embodiment, the air of the unidirectional flow AF1 at a constant temperature is constantly supplied, and the amount of heat supplied to the petri dish S increases. Therefore, in the present embodiment, the apparent heat reflux rate (K value) of the petri dish S is further increased, and the temperature of the culture solution inside the petri dish S can be raised to the culture conditions in a short time. Therefore, in this embodiment, the incubator which can heat up the inside of the petri dish containing to-be-cultured material to predetermined temperature in a short time can be provided.
次に、培養室２０の内部を流れた一方向流ＡＦ１の空気は、筐体１０の正面空間１８において、その流れる方向を変化させる。図１において、一方向流ＡＦ１の空気は、筐体１０の断熱扉１０ａによって進路を変更し、筐体１０の正面空間１８から上部空間１６及び下部空間１７の２方向に分かれて流れる。この場合には、層流状態から通常の流れに変化しているものと思われる。 Next, the air of the unidirectional flow AF1 that has flowed inside the culture chamber 20 changes its flowing direction in the front space 18 of the housing 10. In FIG. 1, the air of the one-way flow AF <b> 1 changes its path by the heat insulating door 10 a of the housing 10, and flows in two directions from the front space 18 of the housing 10 to the upper space 16 and the lower space 17. In this case, it is considered that the flow is changed from a laminar flow state to a normal flow.
次に、筐体１０の上部空間１６に流入した空気は、培養室２０の上部隔壁２１と筐体１０の上面壁部１０ｂとの間を培養室２０の内部とは逆向きの水平方向（図１の右から左）に流れる。これらの空気は、培養室２０の内部を流れる一方向流ＡＦ１の空気とは別の一方向に流れる他の気流ＡＦ２（必ずしも層流ではない）を形成する。この状態において、培養室２０の内部の温度が設定温度より高い場合（上述の温度センサ１５ａによる検知）には、上面壁部１０ｂに設けられた２つのヒートシンク１１ａ、１１ｂから外部に放熱する。 Next, the air that has flowed into the upper space 16 of the housing 10 passes between the upper partition wall 21 of the culture chamber 20 and the upper surface wall portion 10b of the housing 10 in a horizontal direction opposite to the inside of the culture chamber 20 (see FIG. 1 flows from right to left). These airs form another air flow AF2 (not necessarily a laminar flow) that flows in one direction different from the air of the one-way flow AF1 flowing inside the culture chamber 20. In this state, when the temperature inside the culture chamber 20 is higher than the set temperature (detected by the temperature sensor 15a described above), heat is radiated to the outside from the two heat sinks 11a and 11b provided on the upper surface wall portion 10b.
一方、筐体１０の下部空間１７に流入した空気は、培養室２０の下部隔壁２２と筐体１０の底面壁部１０ｃとの間を培養室２０の内部とは逆向きの水平方向（図１の右から左）に流れる。これらの空気は、培養室２０の内部を流れる一方向流ＡＦ１の空気とは別の一方向に流れる他の気流ＡＦ２（必ずしも層流ではない）を形成する。この状態において、他の気流ＡＦ２が加湿手段５０の加湿容器５１の上面を流れる。 On the other hand, the air that has flowed into the lower space 17 of the housing 10 passes between the lower partition wall 22 of the culture chamber 20 and the bottom wall portion 10c of the housing 10 in the horizontal direction opposite to the inside of the culture chamber 20 (FIG. 1). From right to left). These airs form another air flow AF2 (not necessarily a laminar flow) that flows in one direction different from the air of the one-way flow AF1 flowing inside the culture chamber 20. In this state, another airflow AF2 flows on the upper surface of the humidifying container 51 of the humidifying means 50.
図６は、加湿容器５１から水が蒸発する様子を示す概念図である。図６において、加湿容器本体５１ａ内の貯留水は、自然蒸発して水蒸気となり加湿容器５１の上面シール５１ｂを透過して放出される。本実施形態においては、他の気流ＡＦ２の流れが水蒸気の放出を促し、水蒸気の流れＶＦが他の気流ＡＦ２の流れに沿って筐体１０の内部に放出される。このことにより、筐体１０の内部及び培養室２０の内部の湿度が、９５％ＲＨ以上に維持される。 FIG. 6 is a conceptual diagram showing how water evaporates from the humidifying container 51. In FIG. 6, the stored water in the humidifying container main body 51 a spontaneously evaporates to become water vapor and is released through the upper surface seal 51 b of the humidifying container 51. In the present embodiment, the flow of another airflow AF2 prompts the release of water vapor, and the water vapor flow VF is released into the housing 10 along the flow of the other airflow AF2. As a result, the humidity inside the housing 10 and inside the culture chamber 20 is maintained at 95% RH or higher.
ここで、本実施形態とは異なる加湿容器５１の他の構成について説明する。図７は、加湿容器５１の他の構成を示す概念図である。図７において、加湿容器５１は、上面シール５１ｂの上部に４枚のバッフル板５１ｃを具備している。これらのバッフル板５１ｃは、上面シール５１ｂの上部において傾斜して平行に配設されている。各バッフル板５１ｃは、その上部を他の気流ＡＦ２の上流方向に、その下部を他の気流ＡＦ２の下流方向に向けて傾斜している。 Here, the other structure of the humidification container 51 different from this embodiment is demonstrated. FIG. 7 is a conceptual diagram showing another configuration of the humidifying container 51. In FIG. 7, the humidifying container 51 includes four baffle plates 51c on the upper surface of the upper surface seal 51b. These baffle plates 51c are inclined and arranged in parallel at the upper part of the upper surface seal 51b. Each baffle plate 51c is inclined with the upper part thereof in the upstream direction of the other airflow AF2 and the lower part thereof in the downstream direction of the other airflow AF2.
このことにより、加湿容器５１の上部を流れる他の気流ＡＦ２の一部は、傾斜したバッフル板５１ｃの作用により、上面シール５１ｂの表面に誘導される分岐気流ＡＦ３となる。次に、上面シール５１ｂの表面に誘導された分岐気流ＡＦ３の空気は、上面シール５１ｂを透過して加湿容器５１の内部に流入する。この流入した空気は、加湿容器本体５１ａ内の貯留水の蒸発を促進し、蒸発した水蒸気を伴い再度上面シール５１ｂを透過して他の気流ＡＦ２に合流する。このことにより、筐体１０や培養室２０の内部空間を均一に加湿することができる。 Accordingly, a part of the other airflow AF2 flowing above the humidifying container 51 becomes a branched airflow AF3 guided to the surface of the upper surface seal 51b by the action of the inclined baffle plate 51c. Next, the air of the branched airflow AF3 guided to the surface of the upper surface seal 51b passes through the upper surface seal 51b and flows into the humidifying container 51. This inflowing air promotes evaporation of the stored water in the humidifying container main body 51a, passes through the upper surface seal 51b again with the evaporated water vapor, and merges with the other airflow AF2. Thereby, the internal space of the housing 10 and the culture chamber 20 can be uniformly humidified.
また、上述のように、加湿容器本体５１ａの開口面にはバクテリアバリア性の上面シール５１ｂが固着されている。従って、仮に貯留水の中に微生物などが混入した場合でも、この上面シール５１ｂを透過することができず、筐体１０の内部及び培養室２０の内部の無菌・無塵環境に影響を及ぼすことがない。本実施形態においては、上述のＨＥＰＡフィルタ３２に加え、この上面シール５１ｂにおいても無菌・無塵環境が維持され、二重三重の安全策が講じられている。よって、本実施形態においては、加湿容器から蒸発する水により内部の無菌環境に悪影響を及ぼすことのないインキュベータを提供することができる。 In addition, as described above, the bacteria barrier barrier top surface seal 51b is fixed to the opening surface of the humidifying container body 51a. Therefore, even if microorganisms or the like are mixed in the stored water, the upper surface seal 51b cannot be transmitted, and the aseptic and dust-free environment inside the housing 10 and inside the culture chamber 20 is affected. There is no. In the present embodiment, in addition to the HEPA filter 32 described above, the upper surface seal 51b also maintains a sterile and dust-free environment, and double and triple safety measures are taken. Therefore, in this embodiment, the incubator which does not have a bad influence on an internal aseptic environment with the water evaporated from a humidification container can be provided.
なお、加湿容器５１内の貯留水が減少した場合には、上述のように、貯留水が不足したことを検知したロードセル５２による検知信号により制御装置内のマイクロコンピュータによる制御で一定の貯水量を維持するように電磁弁５３ｂが作動する。このことにより、加湿容器５１内の貯留水の量を一定に維持することができ、筐体１０や培養室２０の内部空間を均一に加湿することができる。 In addition, when the stored water in the humidification container 51 decreases, as described above, a certain amount of stored water is controlled by the microcomputer in the control device based on the detection signal from the load cell 52 that detects that the stored water is insufficient. The electromagnetic valve 53b operates so as to maintain. Thereby, the amount of stored water in the humidification container 51 can be kept constant, and the internal space of the housing 10 and the culture chamber 20 can be uniformly humidified.
次に、筐体１０の上部空間１６及び下部空間１７を他の気流ＡＦ２となって流れた空気は、筐体１０の背面空間１９において、再度その流れる方向を変化させ合流する。図１において、筐体１０の上部空間１６を流れた他の気流ＡＦ２の空気は、筐体１０の背面壁部１０ｄによって進路を変更し、筐体１０の上部空間１６から背面空間１９に向けて流れる。この状態において、培養室２０の内部の温度が設定温度より低い場合（上述の温度センサ１５ａによる検知）には、筐体１０の背面空間１９の上方で上部空間１６と交差する部分に設けられたヒータ４１ａで空気を加熱する。具体的には、上述のように、ヒータ４１ａは、温度センサ１５ａによる検知信号により制御装置内のマイクロコンピュータによる制御で設定温度を維持するように作動する。 Next, the air that has flowed in the upper space 16 and the lower space 17 of the casing 10 as another airflow AF2 is changed again in the rear space 19 of the casing 10 and merges. In FIG. 1, the air of another airflow AF <b> 2 that has flowed through the upper space 16 of the housing 10 changes its course by the rear wall portion 10 d of the housing 10, and moves from the upper space 16 of the housing 10 toward the rear space 19. Flowing. In this state, when the temperature inside the culture chamber 20 is lower than the set temperature (detected by the above-described temperature sensor 15a), it is provided above the back space 19 of the housing 10 at a portion intersecting the upper space 16. Air is heated by the heater 41a. Specifically, as described above, the heater 41a operates so as to maintain the set temperature under the control of the microcomputer in the control device based on the detection signal from the temperature sensor 15a.
一方、筐体１０の下部空間１７を流れた他の気流ＡＦ２の空気は、筐体１０の背面壁部１０ｄによって進路を変更し、筐体１０の下部空間１７から背面空間１９に向けて流れる。この状態において、培養室２０の内部の温度が設定温度より低い場合（上述の温度センサ１５ａによる検知）には、筐体１０の背面空間１９の下方で下部空間１７と交差する部分に設けられたヒータ４１ｂで空気を加熱する。具体的には、上述のように、ヒータ４１ｂは、温度センサ１５ａによる検知信号により制御装置内のマイクロコンピュータによる制御で設定温度を維持するように作動する。 On the other hand, the air of the other airflow AF <b> 2 that has flowed through the lower space 17 of the housing 10 changes its course by the rear wall 10 d of the housing 10 and flows from the lower space 17 of the housing 10 toward the rear space 19. In this state, when the temperature inside the culture chamber 20 is lower than the set temperature (detected by the above-described temperature sensor 15a), it is provided in a portion that intersects the lower space 17 below the back space 19 of the housing 10. Air is heated by the heater 41b. Specifically, as described above, the heater 41b operates so as to maintain the set temperature under the control of the microcomputer in the control device based on the detection signal from the temperature sensor 15a.
また、培養室２０の内部のＣＯ２ガス濃度が設定値より低い場合（上述のＣＯ２ガス濃度センサ１５ｃによる検知）には、筐体１０の背面壁部１０ｄに設けられたＣＯ２ガス供給手段１４によりＣＯ２ガスを筐体１０の内部に供給する。具体的には、上述のように、ＣＯ２ガス供給手段１４は、ＣＯ２ガス濃度センサ１５ｃによる検知信号により制御装置内のマイクロコンピュータによる制御で電磁弁１４ｂを作動し、培養室２０の内部のＣＯ２ガス濃度を維持する。 Further, when the CO 2 gas concentration inside the culture chamber 20 is lower than the set value (detected by the above-described CO 2 gas concentration sensor 15c), the CO 2 gas supply means provided on the back wall portion 10d of the casing 10 14 supplies CO 2 gas into the housing 10. Specifically, as described above, the CO 2 gas supply means 14 operates the electromagnetic valve 14b under the control of the microcomputer in the control device according to the detection signal from the CO 2 gas concentration sensor 15c, and the inside of the culture chamber 20 maintaining the CO 2 gas concentration.
このようにして、筐体１０の背面空間１９においては、空気の温度、湿度及びＣＯ２ガス濃度が調整される。この調整され合流した空気は、上述のように、循環ファン３１の作動により、ＨＥＰＡフィルタ３２及び整流板３３を介して培養室２０の内部に供給され、培養室２０の内部空間を水平方向（図示左から右）に向かう一方向流ＡＦ１（層流）の空気を形成する。 In this manner, the air temperature, humidity, and CO 2 gas concentration are adjusted in the back space 19 of the housing 10. As described above, the adjusted and combined air is supplied to the inside of the culture chamber 20 through the HEPA filter 32 and the rectifying plate 33 by the operation of the circulation fan 31, and the internal space of the culture chamber 20 is horizontally (shown). A one-way flow AF1 (laminar flow) air from left to right is formed.
このように、本実施形態においては、筐体１０の内部及び培養室２０の内部の全ての空間に、一方向流ＡＦ１或いは他の気流ＡＦ２の空気が常に一定の流速で流れており滞留することがない。よって、本実施形態においては、培養室の内部の温度・湿度を均一に維持することができ、筐体の内部に結露が生じることのないインキュベータを提供することができる。 Thus, in this embodiment, the air of the one-way flow AF1 or the other airflow AF2 always flows at a constant flow rate and stays in all the spaces inside the housing 10 and the culture chamber 20. There is no. Therefore, in this embodiment, the temperature and humidity inside the culture chamber can be maintained uniformly, and an incubator can be provided in which condensation does not occur inside the housing.
これまで説明したように、本発明においては、培養室の内部の温度・湿度を均一に維持することができ、筐体の内部に結露が生じることのないインキュベータを提供することができる。また、本発明においては、被培養物の入ったシャーレの内部を短時間で所定の温度に昇温できるインキュベータを提供することができる。更に、本発明においては、内部の空気圧を外部環境よりも高くして無菌環境を維持すると共に、加湿容器から蒸発する水により内部の無菌環境に悪影響を及ぼすことのないインキュベータを提供することができる。 As described above, in the present invention, the temperature and humidity inside the culture chamber can be maintained uniformly, and an incubator can be provided in which condensation does not occur inside the housing. Moreover, in this invention, the incubator which can heat up the inside of the petri dish containing to-be-cultured material to predetermined temperature in a short time can be provided. Furthermore, the present invention can provide an incubator that maintains the aseptic environment by making the internal air pressure higher than that of the external environment and does not adversely affect the internal aseptic environment due to water evaporated from the humidifying container. .
なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限らず、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）上記実施形態においては、給気手段、排気手段、ＣＯ２ガス供給手段、及び、給水手段の位置をそれぞれ所定の位置に特定するものであるが、これに限るものではなく、筐体内の他の位置に設けるようにしてもよい。
（２）上記実施形態においては、温度センサ、湿度センサ、及び、ＣＯ２ガス濃度センサの位置を培養室の中段に設けるものであるが、これに限るものではなく、培養室の他の位置或いは筐体内の他の位置に設けるようにしてもよい。
（３）上記実施形態においては、空気を加熱するヒータを筐体の背面空間に上下２本設けるものであるが、これに限るものではなく、１本或いは３本以上としてもよく、或いは、筐体内の他の位置に設けるようにしてもよい。
（４）上記実施形態においては、培養室の棚段を３段設けるものであるが、これに限るものではなく、２段以下或いは４段以上設けるようにしてもよい。
（５）上記実施形態においては、ＣＯ２ガス供給手段を設けて培養室の内部のＣＯ２ガス濃度を調整するものであるが、これに限るものではなく、培養条件によってはＣＯ２ガス供給手段を設けなくてもよい。
（６）上記実施形態においては、ＣＯ２ガス供給手段を設けて培養室の内部のＣＯ２ガス濃度を調整するものであるが、これに限るものではなく、培養条件によってはＣＯ２ガス供給手段に加えて、或いは、ＣＯ２ガス供給手段に代えてＮ２ガス供給手段を設けて培養室の内部のＮ２ガス濃度を調整するものであってもよい。
（７）上記実施形態においては、整流板の多孔性シートとして２枚のスクリーン紗を使用するが、これに限るものではなく、スクリーン紗を１枚としてもよく、或いは、スクリーン紗に代えて連通孔を有する多孔性セラミック板などを使用するようにしてもよい。
（８）上記実施形態においては、加湿手段の貯留水センサとしてロードセルを使用し、加湿容器及び貯留水の重量を検知するものであるが、これに限るものではなく、加湿容器中の水面の位置を検知する水面センサを使用するようにしてもよい。
（９）上記実施形態においては、加湿容器の上面シールとしてフラッシュスパン製造工程にて積層された高密度ポリエチレン極細繊維からなる不織布（タイベック）を使用するものであるが、これに限るものではなく、透湿性とバクテリアバリア性を有する他の素材、例えば、微細孔を有する多孔性セラミック板などを使用するようにしてもよい。
In carrying out the present invention, not only the above-described embodiments but also the following various modifications can be mentioned.
(1) In the above embodiment, the positions of the air supply means, the exhaust means, the CO 2 gas supply means, and the water supply means are specified as predetermined positions, but the present invention is not limited to this. You may make it provide in other positions.
(2) In the above embodiment, the position of the temperature sensor, the humidity sensor, and the CO 2 gas concentration sensor is provided in the middle stage of the culture chamber. However, the present invention is not limited to this. You may make it provide in the other position in a housing | casing.
(3) In the above embodiment, the upper and lower heaters for heating the air are provided in the back space of the casing. However, the present invention is not limited to this, and one or more than three heaters may be provided. It may be provided at other positions in the body.
(4) In the above-described embodiment, three stages of culture chamber shelves are provided. However, the present invention is not limited to this, and two or less stages or four or more stages may be provided.
(5) In the above embodiment, the CO 2 gas supply means is provided to adjust the CO 2 gas concentration inside the culture chamber, but the present invention is not limited to this, and depending on the culture conditions, the CO 2 gas supply means May not be provided.
(6) In the above embodiment, the CO 2 gas supply means is provided to adjust the CO 2 gas concentration inside the culture chamber. However, the present invention is not limited to this, and depending on the culture conditions, the CO 2 gas supply means In addition, an N 2 gas supply means may be provided instead of the CO 2 gas supply means to adjust the N 2 gas concentration inside the culture chamber.
(7) In the embodiment described above, two screen ridges are used as the porous sheet of the rectifying plate. However, the present invention is not limited to this. One screen ridge may be used, or the screen ridges may be communicated instead. You may make it use the porous ceramic board etc. which have a hole.
(8) In the above embodiment, a load cell is used as the storage water sensor of the humidifying means, and the weight of the humidification container and the stored water is detected. However, the present invention is not limited to this, and the position of the water surface in the humidification container You may make it use the water surface sensor which detects this.
(9) In the above embodiment, a non-woven fabric (Tyvek) made of high-density polyethylene ultrafine fibers laminated in the flash span manufacturing process is used as the upper surface seal of the humidifying container, but is not limited thereto. Other materials having moisture permeability and bacteria barrier properties, such as a porous ceramic plate having micropores, may be used.
１００…インキュベータ、
１０…筐体、１０ａ…断熱扉、１０ｂ〜１０ｆ…壁部、１１ａ、１１ｂ…ヒートシンク、
１２…給気手段、１３…排気手段、１４…ＣＯ２ガス供給手段、
１５ａ…温度センサ、１５ｂ…湿度センサ、１５ｃ…ＣＯ２ガス濃度センサ、
１６…上部空間、１７…下部空間、１８…正面空間、１９…背面空間、
２０…培養室、２１…上部隔壁、２２…下部隔壁、２３、２４、２５…棚板、
３０…循環手段、３１…循環ファン、３２…ＨＥＰＡフィルタ、３３…整流部材、
３３ａ…枠体、３３ｂ…スクリーン紗、３３ｃ…スリット板、
４０…加温手段、４１ａ、４１ｂ…ヒータ、
５０…加湿手段、５１…加湿容器、５１ａ…加湿容器本体、５１ｂ…上面シール、
５１ｃ…バッフル板、５２…ロードセル、５３…給水手段、
１２ａ、１３ａ、１４ａ、５３ａ…配管、１２ｂ，１３ｂ、１４ｂ、５３ｂ…電磁弁、
１２ｃ，１３ｃ…ディスクフィルタ、１２ｄ…給気ファン、
ＡＦ１…一方向流、ＡＦ２…他の気流、ＡＦ３…分岐気流、ＶＦ…水蒸気の流れ、
Ｓ…シャーレ、Ｗ…水面。
100 ... Incubator,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Case, 10a ... Thermal insulation door, 10b-10f ... Wall part, 11a, 11b ... Heat sink,
12 ... air supply means, 13 ... exhaust means, 14 ... CO 2 gas supply means,
15a ... Temperature sensor, 15b ... humidity sensor, 15c ... CO 2 gas concentration sensor,
16 ... Upper space, 17 ... Lower space, 18 ... Front space, 19 ... Back space,
20 ... Culture room, 21 ... Upper partition, 22 ... Lower partition, 23, 24, 25 ... Shelf,
30 ... circulation means, 31 ... circulation fan, 32 ... HEPA filter, 33 ... rectifying member,
33a ... Frame body, 33b ... Screen wall, 33c ... Slit plate,
40: heating means, 41a, 41b ... heater,
50 ... humidification means, 51 ... humidification container, 51a ... humidification container body, 51b ... top seal,
51c ... baffle plate, 52 ... load cell, 53 ... water supply means,
12a, 13a, 14a, 53a ... piping, 12b, 13b, 14b, 53b ... solenoid valve,
12c, 13c ... disk filter, 12d ... air supply fan,
AF1 ... one-way flow, AF2 ... other airflow, AF3 ... branch airflow, VF ... water vapor flow,
S ... Petri dish, W ... Water surface.
Claims (11)
前記筐体の内部に区画された培養室と、
前記培養室の内部に前記筐体の内部の空気を循環させる循環手段と、
前記筐体の内部の空気を加温するためのヒータを具備した加温手段と、
前記筐体の内部の空気を加湿するための水を貯留する加湿容器を具備した加湿手段とを有し、
前記循環手段は、前記筐体の内部の空気を前記培養室に供給する循環ファンと、当該循環ファンから供給される空気を濾過するフィルタと、当該フィルタを通過した空気を整流する整流部材とを備え、
前記循環ファン、フィルタ及び整流部材を介して前記培養室に供給される空気は、当該培養室の内部を略水平に流れる一方向流の空気を形成することを特徴とするインキュベータ。 A housing composed of a heat insulating door and a heat insulating wall;
A culture chamber partitioned inside the housing;
A circulating means for circulating air inside the housing inside the culture chamber;
Heating means comprising a heater for heating the air inside the housing;
Humidifying means comprising a humidifying container for storing water for humidifying the air inside the housing;
The circulation means includes a circulation fan that supplies air inside the housing to the culture chamber, a filter that filters air supplied from the circulation fan, and a rectifying member that rectifies the air that has passed through the filter. Prepared,
An incubator characterized in that the air supplied to the culture chamber through the circulation fan, the filter and the rectifying member forms a one-way air flowing in the culture chamber substantially horizontally.
前記開口面の上方に当該開口面に沿って、前記培養室の内部を流れる一方向流とは別の他の気流が一方向に流れることを特徴とする請求項７に記載のインキュベータ。 The humidification container has an opening surface that exposes the water level of the stored water inside thereof to the outside of the culture chamber and to the inside of the housing,
8. The incubator according to claim 7, wherein another air flow different from the one-way flow flowing inside the culture chamber flows in one direction along the opening surface above the opening surface. 9.
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