JP2017169365A - Detection unit for cultivation container, container, and non-contact power transmission system - Google Patents

Detection unit for cultivation container, container, and non-contact power transmission system Download PDF

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正夫 宮浦
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a detection unit for a cultivation container which enables a user to accurately grasp a state of an interior part of the cultivation container without removing a lid part, and to provide a container and a non-contact power transmission system.SOLUTION: The invention relates to a detection unit 1 for a cultivation container attached to a container 10 including: a dish body 30 which enables a user to see the interior therethrough and is used to place a culture solution 35; and a lid part 20 which covers an upper part of the dish body 30 and enables the user to see the interior therethrough. The detection unit 1 for the cultivation container includes: a control circuit, a power supply part, and a transmission part attached to an inner surface of the lid part 20; and an environment sensor disposed at the interior of the container 10.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、培養容器用検知ユニット、容器及び非接触電力伝送システムに関する。   The present invention relates to a culture container detection unit, a container, and a non-contact power transmission system.

特許文献1に記載の保存庫は、貯蔵室内に設けられ、温度等の検知機能を持つ無線センサと、この無線センサと通信を行うアンテナと、無線センサによりセンシングされ、アンテナを介して受信した情報を読み取る情報読取装置と、この情報読取装置が読み取った情報を取得し貯蔵室制御を行う制御手段とを備える。この構成により、配線を考慮することなく、任意の箇所にセンサを配置することが可能となるため、貯蔵室内の任意の箇所の情報を取得することが可能となる。   The storage described in Patent Document 1 is provided in a storage room and has a wireless sensor having a detection function such as temperature, an antenna that communicates with the wireless sensor, and information that is sensed by the wireless sensor and received via the antenna. And an information reading device for reading the information and a control means for acquiring the information read by the information reading device and controlling the storage room. With this configuration, it is possible to place the sensor at any location without considering the wiring, and therefore it is possible to acquire information on any location within the storage chamber.

特許文献2に記載の非接触電力伝送システムは、送電コイルを有する送電装置と、受電コイル及び集磁束コイルを有する受電装置とを備え、送電コイルに電流を流して発生した磁束を媒介として受電コイルに電力を伝送する。   The non-contact power transmission system described in Patent Document 2 includes a power transmission device having a power transmission coil, and a power reception device having a power reception coil and a magnetic flux collecting coil, and the power reception coil using a magnetic flux generated by passing a current through the power transmission coil as a medium. Transmit power to

特許文献3に記載の培養装置は、細胞を培養する複数の培養容器を収容するスタッカーを備えた恒温容器と、恒温容器内の雰囲気と隔離して配置され、恒温容器内の観察位置に設置される培養容器内の細胞を観察するための対物レンズと対物レンズ駆動部とカメラ部を有する観察部とを有する。この構成により、恒温容器内への観察部の熱的影響を低減することができる。   The culture apparatus described in Patent Document 3 is arranged in a thermostatic container having a stacker that accommodates a plurality of culture containers for culturing cells and an atmosphere in the thermostatic container, and is installed at an observation position in the thermostatic container. An observation lens having an objective lens for observing cells in the culture vessel, an objective lens driving unit, and a camera unit. With this configuration, it is possible to reduce the thermal influence of the observation unit on the thermostatic container.

特開2006−214644号公報JP 2006-214644 A 特開2012−50209号公報JP 2012-50209 A 国際公開第2007/004385号International Publication No. 2007/004385

ここで、培養容器を利用した観察は、培養容器内の培養液に菌や微生物を付着し、恒温槽(保存庫)などに入れて培養した後、顕微鏡などの観察部にて容器外から参照することによって行われる。このような観察において、恒温槽内で培養しているときの温度や湿度、培養液のpH、容器内のガス(CO等)の濃度など、内部の状態を正確に把握することは困難である。また、培養液が入った容器は滅菌された状態で封止されており、開封しないで容器内の培養液の劣化などを判断するには、外部からの目視による経験に頼っている。 Here, for observation using a culture vessel, bacteria and microorganisms are attached to the culture solution in the culture vessel, cultured in a thermostatic chamber (storage), etc., and then viewed from outside the vessel with an observation unit such as a microscope. Is done by doing. In such observations, it is difficult to accurately grasp the internal conditions such as temperature and humidity when culturing in a thermostatic chamber, pH of the culture solution, and concentration of gas (CO 2 etc.) in the container. is there. In addition, the container containing the culture solution is sealed in a sterilized state, and it is dependent on external visual experience to determine the deterioration of the culture solution in the container without opening the container.

本発明は、蓋部を取ることなく培養容器の内部の状態を正確に把握することができる培養容器用検知ユニット、容器及び非接触電力伝送システムを提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a culture container detection unit, a container, and a non-contact power transmission system that can accurately grasp the state of the inside of the culture container without removing the lid.

上記課題を解決するため、本発明は、内部を透視可能であって培養基を入れるための皿本体と、皿本体の上部を覆う内部を透視可能な蓋部とを備えた容器に取り付けられる培養容器用検知ユニットであって、蓋部の内面に取り付けられる制御回路、給電部及び送信部と、容器の内部に配置される環境センサと、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a culture container attached to a container having a dish body through which the inside can be seen and a culture medium can be placed, and a lid part through which the inside covering the top of the dish body can be seen through It is a detection unit for operation, Comprising: The control circuit attached to the inner surface of a cover part, an electric power feeding part, a transmission part, and the environmental sensor arrange | positioned inside a container are characterized by the above-mentioned.

このような構成によれば、蓋部を皿本体に被せた状態で、制御回路、給電部、送信部及び環境センサが容器の内部に配置されることから、蓋部を開けることなく容器の内部の状態を環境センサで検知して、送信部から外部に送信することができる。   According to such a configuration, since the control circuit, the power feeding unit, the transmission unit, and the environmental sensor are arranged inside the container with the lid part covered on the plate body, the inside of the container is not opened without opening the lid part. This state can be detected by the environment sensor and transmitted from the transmission unit to the outside.

本発明の培養容器用検知ユニットにおいて、環境センサはガスセンサであって蓋部の内面に取り付けられることが好ましい。これにより、蓋部を開けることなく容器の内部のガス濃度の環境センサで検知して、外部に送信することができる。   In the culture container detection unit of the present invention, the environmental sensor is preferably a gas sensor and is attached to the inner surface of the lid. Thereby, it can detect with the environmental sensor of the gas concentration inside a container, and can transmit outside without opening a cover part.

本発明の培養容器用検知ユニットにおいて、環境センサはpHセンサ及び抵抗センサのうち少なくともいずれかであって培養基と接するように配置されることが好ましい。これにより、蓋部を開けることなく容器内の培養基の状態を環境センサで検知して、外部に送信することができる。   In the culture container detection unit of the present invention, it is preferable that the environmental sensor is at least one of a pH sensor and a resistance sensor and is disposed so as to be in contact with the culture medium. Thereby, the state of the culture medium in the container can be detected by the environmental sensor without opening the lid and transmitted to the outside.

本発明の培養容器用検知ユニットにおいて、環境センサは、皿本体の内側の底部中央に配置されることが好ましい。これにより、皿本体の内壁から遠い部分の培養基の状態を環境センサで検知して、外部に送信することができる。   In the culture container detection unit of the present invention, the environmental sensor is preferably arranged at the center of the bottom inside the dish body. Thereby, the state of the culture medium in a portion far from the inner wall of the dish body can be detected by the environmental sensor and transmitted to the outside.

本発明の培養容器用検知ユニットにおいて、環境センサは、蓋部の内面に取り付けられる基材から皿本体の内側の底部に向けて延出する延出部に取り付けられることが好ましい。これにより、蓋部を皿本体に被せることで、蓋部の内面から延出する延出部に取り付けられた環境センサを皿本体の培養基に接触させることができる。   In the culture container detection unit of the present invention, the environmental sensor is preferably attached to an extending part that extends from a base material attached to the inner surface of the lid part toward the bottom part inside the dish body. Thereby, the environmental sensor attached to the extension part extended from the inner surface of a cover part can be made to contact the culture medium of a dish body by covering a cover part on a plate body.

本発明の培養容器用検知ユニットにおいて、皿本体の内面から蓋部の方向に延出し、一端側に環境センサが取り付けられ、他端側に環境センサと導通する第1コンタクト部が設けられた延出部と、蓋部の内面に取り付けられ、制御回路と導通する第2コンタクト部が設けられた基材と、をさらに備え、蓋部を皿本体の上部に被せた際に、第1コンタクト部と第2コンタクト部とが接触することで、環境センサと制御回路とが導通するよう構成されることが好ましい。これにより、皿本体側には培養基と接する環境センサが配置され、蓋部を皿本体に被せることで蓋部側の制御回路と環境センサとの導通を得ることができる。   In the culture container detection unit of the present invention, the extension extends from the inner surface of the dish body in the direction of the lid, the environmental sensor is attached to one end side, and the first contact portion that is electrically connected to the environmental sensor is provided on the other end side. And a base material provided with a second contact portion that is attached to the inner surface of the lid portion and is electrically connected to the control circuit, and the first contact portion when the lid portion is placed on the upper portion of the plate body It is preferable that the environmental sensor and the control circuit are connected to each other by contacting the second contact portion with the second contact portion. Thereby, the environmental sensor which contacts a culture medium is arrange | positioned at the plate | board main body side, and the continuity with the control circuit and environmental sensor by the side of a cover part can be obtained by covering a cover body with a cover part.

本発明の培養容器用検知ユニットにおいて、給電部は、容器の内部に取り付けられる受電コイルを有し、容器の外部において受電コイルと非接触に設けた給電コイルに通電することにより受電コイルに給電することが好ましい。これにより、容器の外部から受電コイルに非接触で給電して、制御回路などを駆動することができる。したがって、蓋部をとることなく内部の温度・湿度等の環境の検知・管理を正確かつ確実に行うことができる。   In the culture container detection unit of the present invention, the power feeding unit has a power receiving coil attached to the inside of the container, and feeds power to the power receiving coil by energizing the power feeding coil provided in non-contact with the power receiving coil outside the container. It is preferable. Thereby, it is possible to supply power to the power receiving coil from the outside of the container in a non-contact manner and drive the control circuit and the like. Therefore, it is possible to accurately and reliably detect and manage the environment such as the internal temperature and humidity without taking the lid.

本発明の培養容器用検知ユニットにおいて、給電部は、容器の内部に取り付けられる受電コイル及び二次電池を有し、容器の外部において受電コイルと非接触に設けた給電コイルに通電することにより受電コイルに給電し、受電コイルから二次電池に充電を行うことが好ましい。これにより、受電コイルから二次電池に充電することができ、受電コイルから電力が供給されない場合でも二次電池から電力を供給することができるようになる。   In the culture container detection unit of the present invention, the power feeding unit has a power receiving coil and a secondary battery attached to the inside of the container, and receives power by energizing a power feeding coil provided in a non-contact manner with the power receiving coil outside the container. It is preferable to supply power to the coil and charge the secondary battery from the power receiving coil. Accordingly, the secondary battery can be charged from the power receiving coil, and power can be supplied from the secondary battery even when power is not supplied from the power receiving coil.

本発明の培養容器用検知ユニットにおいて、制御回路は、受電コイルの受電電圧が予め設定された値より低くなった場合、電力の供給源を受電コイルから二次電池に切り替える制御を行うことが好ましい。これにより、受電コイルの受電電圧が低下した場合でも二次電池に切り替えて電力を供給することができる。   In the culture vessel detection unit of the present invention, the control circuit preferably performs control to switch the power supply source from the power receiving coil to the secondary battery when the power receiving voltage of the power receiving coil becomes lower than a preset value. . Thereby, even when the receiving voltage of a receiving coil falls, it can switch to a secondary battery and can supply electric power.

本発明の容器は、上述のいずれかの培養容器用検知ユニットを備えることを特徴とする。このような容器を用いることで、蓋部を開けることなく容器の内部の培養環境を正確に検知して、外部のコンピュータやタブレット端末等に送ることができる。   The container of the present invention includes any one of the above-described culture container detection units. By using such a container, it is possible to accurately detect the culture environment inside the container without opening the lid and send it to an external computer, tablet terminal or the like.

本発明の非接触電力伝送システムは、上述の容器と、容器が載せられる載置面を備え、給電コイルが設けられた給電装置と、を備えることを特徴とする。このような非接触電力伝送システムを用いることで、容器ごとに電力を供給して、容器の内部の培養環境を正確に把握することができる。   A non-contact power transmission system of the present invention includes the above-described container, and a power feeding device that includes a mounting surface on which the container is placed and is provided with a power feeding coil. By using such a non-contact power transmission system, power can be supplied to each container, and the culture environment inside the container can be accurately grasped.

本発明によれば、蓋部を取ることなく容器の内部の状態を正確に把握することができる培養容器用検知ユニット、容器及び非接触電力伝送システムを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the detection unit for culture containers, a container, and a non-contact electric power transmission system which can grasp | ascertain the state inside a container correctly, without taking a cover part can be provided.

(A)は本発明の実施形態に係る培養容器用検知ユニットが取り付けられた容器において皿本体と蓋部を分離した状態を示す断面図、(B)は本発明の実施形態に係る容器において皿本体に蓋部を載せた状態を示す側面図である。(A) is sectional drawing which shows the state which isolate | separated the tray main body and the cover part in the container in which the detection unit for culture containers which concerns on embodiment of this invention was attached, (B) is a dish in the container which concerns on embodiment of this invention. It is a side view which shows the state which mounted the cover part on the main body. 本発明の実施形態に係る培養容器用検知ユニットの構成を示す平面図である。It is a top view which shows the structure of the detection unit for culture containers which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る非接触電力伝送システムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the non-contact electric power transmission system which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるコイルの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the coil in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるコイルの関係を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the relationship of the coil in embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る培養容器用検知ユニットが取り付けられた容器を積み重ねた状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which piled up the container with which the detection unit for culture containers which concerns on embodiment of this invention was attached. 本発明の実施形態に係る培養容器用検知ユニットが取り付けられた容器を給電装置上に置いた状態を示す側面図である。It is a side view which shows the state which set | placed the container with which the detection unit for culture vessels which concerns on embodiment of this invention was attached on the electric power feeder. 本発明の実施形態に係る非接触電力伝送システムを保存庫内に配置した状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state which has arrange | positioned the non-contact electric power transmission system which concerns on embodiment of this invention in the storage. (A)は本発明の変形例(その1)に係る培養容器用検知ユニットが取り付けられた容器において皿本体と蓋部を分離した状態を示す断面図、(B)は本発明の実施形態に係る容器において皿本体に蓋部を載せた状態を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the state which isolate | separated the plate main body and the cover part in the container with which the detection unit for culture containers which concerns on the modification (the 1) of this invention was attached, (B) is embodiment of this invention. It is sectional drawing which shows the state which mounted the cover part on the tray main body in the container which concerns. (A)は本発明の変形例(その2)に係る培養容器用検知ユニットが取り付けられた容器において皿本体と蓋部を分離した状態を示す断面図、(B)は本発明の実施形態に係る容器において皿本体に蓋部を載せた状態を示す断面図である。(A) is sectional drawing which shows the state which isolate | separated the plate main body and the cover part in the container in which the detection unit for culture containers which concerns on the modification (the 2) of this invention was attached, (B) is embodiment of this invention. It is sectional drawing which shows the state which mounted the cover part on the tray main body in the container which concerns.

以下、本発明の実施形態に係る培養容器用検知ユニット、容器及び非接触電力伝送システムについて図面を参照しつつ詳しく説明する。   Hereinafter, a culture container detection unit, a container, and a non-contact power transmission system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本実施形態に係る培養容器用検知ユニット1が取り付けられた容器10の構成を示す模式図であって、(A)は皿本体30と蓋部20を分離した状態を示す断面図、(B)は皿本体30に蓋部20を載せた状態を示す側面図である。図2は、培養容器用検知ユニット1の構成を示す平面図である。図3は、本実施形態に係る非接触電力伝送システムの構成を示すブロック図である。図4は、本実施形態におけるコイルの構成を示す斜視図である。図5は、本実施形態におけるコイルの関係を示す回路図である。   FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a container 10 to which a culture container detection unit 1 according to the present embodiment is attached. FIG. 1A is a cross-sectional view showing a state where a plate body 30 and a lid 20 are separated. (B) is a side view showing a state in which the lid 20 is placed on the dish body 30. FIG. 2 is a plan view showing the configuration of the culture container detection unit 1. FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the non-contact power transmission system according to the present embodiment. FIG. 4 is a perspective view showing the configuration of the coil in the present embodiment. FIG. 5 is a circuit diagram showing the relationship of the coils in the present embodiment.

容器10は、図1に示すように、底面を有する内部を透視可能な円筒形の皿本体30と、皿本体30の上部を密閉して覆う天井面を有する内部を透視可能な円筒形の蓋部20とを備える。容器10は、培養を行うための例えばシャーレである。皿本体30には培養基である培養液35が入れられる。培養の観察を行うため、皿本体30及び蓋部20は内部を透視可能なガラスや合成樹脂材料で形成されることが好ましい。本明細書での「内部を透視可能な」とは、透明又は半透明など、容器10の内部の状態を外部から目視などで観察可能な状態を意味している。   As shown in FIG. 1, the container 10 includes a cylindrical dish body 30 having a bottom surface and a transparent through-hole, and a cylindrical lid body having a ceiling surface that covers and covers the top of the dish body 30. Part 20. The container 10 is, for example, a petri dish for performing culture. The dish body 30 is filled with a culture solution 35 that is a culture medium. In order to observe the culture, the dish body 30 and the lid part 20 are preferably formed of glass or a synthetic resin material that allows the inside to be seen through. In this specification, “the inside can be seen through” means a state in which the inside of the container 10 can be visually observed from the outside, such as transparent or translucent.

本実施形態に係る培養容器用検知ユニット1は、上述の容器10に取り付けられるもので、蓋部20を開けることなく容器10の内部の培養環境を正確に検知して、外部のコンピュータやタブレット端末等に送ることができる。培養容器用検知ユニット1は、蓋部20の内面における下面25に取り付けられる制御モジュール50、コイル部40及びアンテナ60と、容器10の内部に配置される環境センサとを備える。   The culture container detection unit 1 according to the present embodiment is attached to the above-described container 10 and accurately detects the culture environment inside the container 10 without opening the lid 20, so that an external computer or tablet terminal is used. Can be sent to etc. The culture container detection unit 1 includes a control module 50, a coil unit 40, and an antenna 60 that are attached to the lower surface 25 of the inner surface of the lid 20, and an environmental sensor that is disposed inside the container 10.

コイル部40は給電部の一例であり、アンテナ60は送信部の一例である。また、環境センサとしては、ガスセンサ52及びpHセンサ55が用いられる。なお、環境センサには、上述のセンサのほか、温湿度センサや抵抗センサなど、容器10内の環境を検出することができる種々のセンサが適用される。   The coil unit 40 is an example of a power feeding unit, and the antenna 60 is an example of a transmission unit. As the environmental sensor, a gas sensor 52 and a pH sensor 55 are used. In addition to the sensors described above, various sensors that can detect the environment in the container 10 such as a temperature / humidity sensor and a resistance sensor are applied to the environment sensor.

蓋部20の内面の一部である下面25には、コイル部40が設けられている。コイル部40は、図4に示すように、容器10の高さ方向Zに沿って積み重ねられた、受電コイル41と負荷整合コイル42とからなる。コイル部40は、蓋部20の下面25の中央部の周囲に配置される。コイル部40は、螺旋状に巻いた導線を蓋部20に接着して形成するほか、導電性インクの印刷パターン、フレキシブルプリント基板、又は、薄膜形成若しくは表面処理によって形成された導電性パターンとして形成することもできる。本実施形態では、フレキシブル基板である基材43に導電性パターンを形成した受電コイル41及び負荷整合コイル42が用いられる。受電コイル41は、容器10の外部において受電コイル41と非接触に設けた給電コイル90(図7)に通電することにより、給電される。   A coil portion 40 is provided on the lower surface 25 which is a part of the inner surface of the lid portion 20. As shown in FIG. 4, the coil unit 40 includes a power receiving coil 41 and a load matching coil 42 that are stacked along the height direction Z of the container 10. The coil part 40 is arranged around the center part of the lower surface 25 of the lid part 20. The coil part 40 is formed by adhering a spirally wound conducting wire to the lid part 20, and also formed as a conductive ink printing pattern, a flexible printed circuit board, or a conductive pattern formed by thin film formation or surface treatment. You can also In the present embodiment, a power receiving coil 41 and a load matching coil 42 in which a conductive pattern is formed on a base material 43 that is a flexible substrate are used. The power receiving coil 41 is supplied with power by energizing a power supply coil 90 (FIG. 7) provided in a non-contact manner with the power receiving coil 41 outside the container 10.

なお、給電部は、受電コイル41に加えて二次電池45を備えていてもよい。二次電池45は、容器10の内側における例えばコイル部40の上に配置され、受電コイル41による受電電力を利用して充電される。   The power feeding unit may include a secondary battery 45 in addition to the power receiving coil 41. The secondary battery 45 is disposed on, for example, the coil unit 40 inside the container 10 and is charged using the received power by the power receiving coil 41.

制御モジュール50及びアンテナ60は互いに電気的に接続されており、コイル部40の上に接着により固定されている。また、制御モジュール50はコイル部40に電気的に接続されている。   The control module 50 and the antenna 60 are electrically connected to each other, and are fixed on the coil portion 40 by adhesion. The control module 50 is electrically connected to the coil unit 40.

図2に示すように、培養容器用検知ユニット1を容器10に取り付ける前の状態では、例えば中央に穴の開いた円形の基材43にコイル部40が形成され、基材43から延出する延出部44の先端部にpHセンサ55が取り付けられている。延出部44には導体パターンが形成されており、この導体パターンを介してpHセンサ55と制御回路51とが電気的に接続されている。   As shown in FIG. 2, in a state before the culture container detection unit 1 is attached to the container 10, for example, a coil portion 40 is formed on a circular base material 43 having a hole in the center and extends from the base material 43. A pH sensor 55 is attached to the distal end portion of the extending portion 44. A conductor pattern is formed on the extending portion 44, and the pH sensor 55 and the control circuit 51 are electrically connected via the conductor pattern.

容器10に取り付けられる前の培養容器用検知ユニット1において、延出部44は平坦になっていてもよい。培養容器用検知ユニット1を容器10に取り付ける際には、コイル部40が形成された基材43を蓋部20の下面25に接着により固定した状態で、延出部44をラインL1及びラインL2のそれぞれで約90度折り曲げるようにする。これにより、図1(A)に示すように、延出部44が蓋部20の下面25から下方に延出し、pHセンサ55の部分が下面25と略平行に折り曲げられた状態となる。すなわち、pHセンサ55は、蓋部20の下面25から離れた位置に配置されることになる。   In the culture container detection unit 1 before being attached to the container 10, the extending portion 44 may be flat. When attaching the culture container detection unit 1 to the container 10, the extension portion 44 is connected to the line L <b> 1 and the line L <b> 2 in a state where the base material 43 on which the coil portion 40 is formed is fixed to the lower surface 25 of the lid portion 20 by adhesion. Each is bent about 90 degrees. As a result, as shown in FIG. 1A, the extending portion 44 extends downward from the lower surface 25 of the lid portion 20, and the pH sensor 55 is bent substantially parallel to the lower surface 25. That is, the pH sensor 55 is disposed at a position away from the lower surface 25 of the lid 20.

図1(B)に示すように、培養容器用検知ユニット1が取り付けられた蓋部20を皿本体30の上に被せると、延出部44の先端部に取り付けられたpHセンサ55が皿本体30の培養液35と接するようになる。これにより、培養液35のpH(水素イオン濃度指数)を直接検知することができる。   As shown in FIG. 1 (B), when the lid portion 20 to which the culture vessel detection unit 1 is attached is placed on the plate main body 30, the pH sensor 55 attached to the tip of the extending portion 44 becomes the plate main body. It comes into contact with 30 culture fluids 35. Thereby, the pH (hydrogen ion concentration index) of the culture solution 35 can be directly detected.

図3に示すように、制御モジュール50は、制御部として各部を制御する制御回路51と、環境センサの一例であるガスセンサ52とを有する。本実施形態では、制御回路51は電圧検知部511及び切り替え部512を含んでいてもよい。電圧検知部511は、受電コイル41の受電電圧を検知する。切り替え部512は、電圧検知部511で検知した電圧値に基づいて電力供給源の切り替えを行う。   As illustrated in FIG. 3, the control module 50 includes a control circuit 51 that controls each unit as a control unit, and a gas sensor 52 that is an example of an environmental sensor. In the present embodiment, the control circuit 51 may include a voltage detection unit 511 and a switching unit 512. The voltage detection unit 511 detects the power reception voltage of the power reception coil 41. The switching unit 512 switches the power supply source based on the voltage value detected by the voltage detection unit 511.

本実施形態では、電圧検知部511で検知した電圧値が予め設定された値(受電基準値)以上の場合には、切り替え部512は受電コイル41を電力供給源として選択する。これにより、受電コイル41から供給された電力によって所定の負荷(例えば、ガスセンサ52やアンテナ60)が動作することになる。また、受電コイル41から供給された電力によって二次電池45が充電される。   In the present embodiment, when the voltage value detected by the voltage detection unit 511 is equal to or greater than a preset value (power reception reference value), the switching unit 512 selects the power reception coil 41 as a power supply source. Accordingly, a predetermined load (for example, the gas sensor 52 or the antenna 60) is operated by the power supplied from the power receiving coil 41. Further, the secondary battery 45 is charged by the power supplied from the power receiving coil 41.

一方、電圧検知部511で検知した電圧値が受電基準値よりも低かった場合、切り替え部512は二次電池45を電力供給源として選択する。これにより、二次電池45から供給された電力によって所定の負荷(例えば、ガスセンサ52やアンテナ60)が動作することになる。なお、電圧検知部511で検知した電圧値が受電基準値よりも低かった場合、切り替え部512は電力供給源として受電コイル41及び二次電池45の両方を選択するようにしてもよい。これにより、受電コイル41及び二次電池45のそれぞれが互いの電力を補うように構成される。   On the other hand, when the voltage value detected by the voltage detection unit 511 is lower than the power reception reference value, the switching unit 512 selects the secondary battery 45 as the power supply source. Accordingly, a predetermined load (for example, the gas sensor 52 or the antenna 60) is operated by the power supplied from the secondary battery 45. When the voltage value detected by the voltage detection unit 511 is lower than the power reception reference value, the switching unit 512 may select both the power reception coil 41 and the secondary battery 45 as power supply sources. Thereby, each of the power receiving coil 41 and the secondary battery 45 is configured to supplement each other's electric power.

また、電圧検知部511は、さらに二次電池45の電圧を検知してもよい。この場合、切り替え部512は、電圧検知部511で検知した受電コイル41の受電電圧及び二次電池45の電圧値のそれぞれに基づき、負荷へ電力を供給する供給源のバランスを調整したり、二次電池45への充電に割り当てる電力を調整したりすることができる。   Further, the voltage detection unit 511 may further detect the voltage of the secondary battery 45. In this case, the switching unit 512 adjusts the balance of the supply source that supplies power to the load based on the received voltage of the power receiving coil 41 and the voltage value of the secondary battery 45 detected by the voltage detecting unit 511, The power allocated for charging the secondary battery 45 can be adjusted.

本実施形態に係る非接触電力伝送システムは、前記培養容器用検知ユニット1が取り付けられた容器10と、この容器10に非接触で給電する給電装置100とを有している。   The non-contact power transmission system according to the present embodiment includes a container 10 to which the culture container detection unit 1 is attached and a power supply apparatus 100 that supplies power to the container 10 in a non-contact manner.

前述のように、培養容器用検知ユニット1に搭載された制御モジュール50は、制御回路51と、環境センサとしてのガスセンサ52及びpHセンサ55とを備える。制御回路51、ガスセンサ52、pHセンサ55及びアンテナ60は、受電コイル41に供給された電力及び二次電池45の電力の少なくともいずれかによって動作する。   As described above, the control module 50 mounted on the culture vessel detection unit 1 includes the control circuit 51, the gas sensor 52 and the pH sensor 55 as environmental sensors. The control circuit 51, gas sensor 52, pH sensor 55, and antenna 60 are operated by at least one of the power supplied to the power receiving coil 41 and the power of the secondary battery 45.

ガスセンサ52は、容器10内のガス濃度(例えば、CO濃度)を検知して制御回路51へ出力する。pHセンサ55は培養液35に接しており、培養液35のpHを検知する。制御回路51は、ガスセンサ52及びpHセンサ55による検知結果と、容器10ごとに設定されたID情報とをアンテナ60から給電装置100のアンテナ93を通してIDリーダ92へ記録される。アンテナ60は、例えば高周波の搬送信号を、ガスセンサ52及びpHセンサ55による検知結果とID情報に対応する信号で変調して送信する。アンテナ60からIDリーダ92へ信号を記録する時間間隔、及び、ID情報は、制御回路51の記憶部に予め保存されている。 The gas sensor 52 detects the gas concentration (for example, CO 2 concentration) in the container 10 and outputs it to the control circuit 51. The pH sensor 55 is in contact with the culture solution 35 and detects the pH of the culture solution 35. The control circuit 51 records the detection results by the gas sensor 52 and the pH sensor 55 and the ID information set for each container 10 from the antenna 60 to the ID reader 92 through the antenna 93 of the power feeding apparatus 100. For example, the antenna 60 modulates and transmits a high-frequency carrier signal with a signal corresponding to the detection result of the gas sensor 52 and the pH sensor 55 and the ID information. The time interval for recording a signal from the antenna 60 to the ID reader 92 and the ID information are stored in advance in the storage unit of the control circuit 51.

また、制御モジュール50に、給電装置100からの電力を受電している状態であることを示すインジケータを設けることが好ましい。このインジケータを設けると、制御モジュール50の故障などにより受電できていない容器10の交換等を行えるため好ましい。インジケータは、発光ダイオードなどを用いる。   Moreover, it is preferable to provide the control module 50 with an indicator indicating that the power from the power supply apparatus 100 is being received. Providing this indicator is preferable because it is possible to replace the container 10 that cannot receive power due to a failure of the control module 50 or the like. A light emitting diode etc. are used for an indicator.

給電装置100では、IDリーダ92が受信した情報が制御部91の記憶部に保存される。制御部91に対して、外部機器から、記憶部に保存した情報の取り出し要求があった場合は、アンテナ93(無線装置)によって外部機器(コンピュータやタブレット端末)へ送信することができる。   In the power supply apparatus 100, information received by the ID reader 92 is stored in the storage unit of the control unit 91. When there is a request for retrieving information stored in the storage unit from an external device to the control unit 91, it can be transmitted to the external device (computer or tablet terminal) by the antenna 93 (wireless device).

また、容器10が給電装置100から離れたり、何らかの影響で給電装置100から給電できなくなったりした場合など、受電コイル41での受電電圧が受電基準値よりも低くなると、切り替え部512によって二次電池45の電力をガスセンサ52、pHセンサ55及びアンテナ60に供給するよう切り替えを行う。これにより、受電コイル41で受電している間から、受電電圧が低下した、又は受電しなくなった状態であっても、途切れることなくガスセンサ52及びpHセンサ55によって情報を検知し、アンテナ60から情報を送信し続けることができる。   Further, when the power receiving voltage at the power receiving coil 41 becomes lower than the power receiving reference value, such as when the container 10 is separated from the power feeding device 100 or cannot be fed from the power feeding device 100 due to some influence, the secondary battery is switched by the switching unit 512. Switching is performed so that 45 electric power is supplied to the gas sensor 52, the pH sensor 55, and the antenna 60. As a result, even when the power receiving voltage is reduced or no power is received while power is received by the power receiving coil 41, information is detected by the gas sensor 52 and the pH sensor 55 without interruption, and information is received from the antenna 60. Can continue to send.

特に、無線通信ではペアリングに所定の時間を必要とする。本実施形態では容器10を給電装置100から離しても二次電池45から電力が供給されるため、無線通信のペアリングが維持され、リンク切れを起こすことがなくなる。したがって、給電装置100から給電されない状況であっても、蓋部20を開けることなく密閉された容器10の内部のガス濃度や培養液35のpHといった環境情報を失うことがなく、また、容器10の移動中の環境情報の変化もモニタリングすることが可能となる。   In particular, wireless communication requires a predetermined time for pairing. In the present embodiment, even when the container 10 is separated from the power supply apparatus 100, power is supplied from the secondary battery 45, so that wireless communication pairing is maintained and the link is not broken. Therefore, even when power is not supplied from the power supply apparatus 100, environmental information such as the gas concentration inside the sealed container 10 and the pH of the culture solution 35 is not lost without opening the lid 20, and the container 10 is not lost. Changes in environmental information while moving can be monitored.

給電コイル90と、容器10側の負荷整合コイル42、及び受電コイル41の関係は、図5に示すとおりである。   The relationship between the power feeding coil 90, the load matching coil 42 on the container 10 side, and the power receiving coil 41 is as shown in FIG.

給電装置100に設けられた制御部91では、外部の電源110から供給された電力を、所定の波形の交流電圧Vin(図5)として給電コイル90に供給(通電)する。給電装置100では、給電コイル(L)90とコンデンサCならびに巻線抵抗rで発振回路が構成されており、給電コイル(L)90に所定の周波数(1MHz以下)の交番電流が与えられる。コンデンサC及び巻線抵抗rは給電装置100内に配置されている。 In the control unit 91 provided in the power supply apparatus 100, the power supplied from the external power supply 110 is supplied (energized) to the power supply coil 90 as an AC voltage V in having a predetermined waveform (FIG. 5). In the power feeding device 100, an oscillation circuit is configured by the power feeding coil (L 1 ) 90, the capacitor C 1 and the winding resistance r 1 , and an alternating current having a predetermined frequency (1 MHz or less) is applied to the power feeding coil (L) 90. It is done. Capacitor C 1 and winding resistance r 1 are arranged in power supply apparatus 100.

容器10側では、負荷整合コイル(L)42と共振コンデンサCならびに巻線抵抗rにより共振回路が構成されており、受電コイル(L)41は巻線抵抗rと、制御モジュール50などの負荷Rに接続されている。容器10側では、共振コンデンサC、巻線抵抗r、負荷R、及び、巻線抵抗rは制御モジュール50に配置されている。 On the container 10 side, a resonance circuit is configured by the load matching coil (L 2 ) 42, the resonance capacitor C 2, and the winding resistance r 2 , and the power receiving coil (L 3 ) 41 includes the winding resistance r 2 and the control module. Connected to a load RL such as 50. On the container 10 side, the resonant capacitor C 2 , the winding resistance r 2 , the load R L , and the winding resistance r 3 are arranged in the control module 50.

この構成では、給電コイル90に与えられる交流信号により電流磁界M12が誘導される。この電流磁界M12は、負荷整合コイル(L)42に与えられて共振が発生し、この共振による誘導磁界M23が受電コイル41に与えられ、負荷Rに電力が供給される。 In this configuration, the current magnetic field M 12 is induced by an AC signal applied to the power feeding coil 90. The current magnetic field M 12, the resonance is generated given the load matching coil (L 2) 42, the induced magnetic field M 23 by the resonance is supplied to the power receiving coil 41, power is supplied to the load R L.

給電コイル90、負荷整合コイル42でインピーダンスが整合されて受電コイル41に給電されるため、給電コイル90に供給した電力に応じた電力を効率良く受電コイル41に伝達することができる。すなわち、負荷整合コイル42を用いたことにより、負荷特性を最適なものにすることができ、特に、1つの給電コイル90で複数の受電コイル41に電力を供給する場合に、相互干渉を生じない程度のQ値に抑えつつ、複数の受電コイル41の全体のQ値を高めることができる。   Since the power supply coil 90 and the load matching coil 42 are matched in impedance and supplied to the power receiving coil 41, power corresponding to the power supplied to the power supply coil 90 can be efficiently transmitted to the power receiving coil 41. That is, by using the load matching coil 42, it is possible to optimize the load characteristics. In particular, when power is supplied to the plurality of power receiving coils 41 with one power supply coil 90, mutual interference does not occur. The overall Q value of the plurality of power receiving coils 41 can be increased while suppressing the Q value to an extent.

図6は、本実施形態に係る培養容器用検知ユニット1が取り付けられた容器10を給電装置100の上に積み重ねた状態を示す側面図である。図7は、本実施形態に係る培養容器用検知ユニット1が取り付けられた容器10を給電装置100上に置いた状態を示す側面図である。   FIG. 6 is a side view showing a state in which the container 10 to which the culture container detection unit 1 according to the present embodiment is attached is stacked on the power feeding apparatus 100. FIG. 7 is a side view showing a state where the container 10 to which the culture container detection unit 1 according to the present embodiment is attached is placed on the power supply apparatus 100.

容器10は、図6に示すように、コイル部40を形成した蓋部20上に、別の容器10の皿本体30を載せることによって積み上げることができる。ここで、蓋部20の上部と皿本体30の下部に互いに嵌め合う嵌合部を設けると、積み上げた容器10の平面方向(高さ方向に直交する方向)の位置が決まり、平面方向における全ての容器10の中心位置が一致するため、電力の供給がより確実になり、また位置ずれによる落下の可能性が小さくなる。このように積み上げられた容器10は、図7に示す給電装置100の載置面101上に配置される。これにより、容器10は、載置面101に垂直な方向D1に積み上げられる。   As shown in FIG. 6, the container 10 can be stacked by placing a plate body 30 of another container 10 on the lid part 20 on which the coil part 40 is formed. Here, if the fitting part which mutually fits is provided in the upper part of the cover part 20 and the lower part of the plate main body 30, the position of the piled container 10 in the plane direction (direction orthogonal to a height direction) will be decided, and all in a plane direction Since the center positions of the containers 10 coincide with each other, it is possible to more reliably supply power and to reduce the possibility of dropping due to misalignment. The containers 10 stacked in this way are arranged on the mounting surface 101 of the power supply apparatus 100 shown in FIG. Accordingly, the container 10 is stacked in the direction D1 perpendicular to the placement surface 101.

平面視略四角形の載置面101には、容器10を配置する4つの領域102、103、104、105(図6、図7)が設けられ、これらの領域を囲むように、周縁部に給電コイル90が形成されている。給電コイル90は略矩形状に巻いた導線を載置面101に接着して形成するほか、導電性インクの印刷パターン、フレキシブルプリント基板、又は、薄膜形成若しくは表面処理によって形成された導電性パターンとして形成することもできる。ここで、給電コイル90が含まれる面と、受電コイル41が含まれる面とは平行となる。なお、容器10は、積み上げずに平置きしてもよい。   Four regions 102, 103, 104, and 105 (FIGS. 6 and 7) in which the container 10 is disposed are provided on the mounting surface 101 having a substantially rectangular shape in plan view, and power is supplied to the peripheral portion so as to surround these regions. A coil 90 is formed. The feeding coil 90 is formed by adhering a conductive wire wound in a substantially rectangular shape to the mounting surface 101, and also as a conductive pattern formed by conductive ink printing pattern, flexible printed circuit board, or thin film formation or surface treatment. It can also be formed. Here, the surface including the feeding coil 90 and the surface including the power receiving coil 41 are parallel. The container 10 may be laid flat without being stacked.

以上のような構成の、給電装置100と給電装置100上に配置された容器10は非接触電力伝送システムを構成する。本実施形態の非接触電力伝送システムにおいては、負荷整合コイル42を設けることにより、容器10を積み上げても、各容器について相互干渉が生じない程度のQ値に抑えることができるため、適切な大きさの電力をそれぞれの容器の受電コイル41に供給することができる。   The power supply device 100 and the container 10 disposed on the power supply device 100 having the above-described configuration constitute a non-contact power transmission system. In the non-contact power transmission system of the present embodiment, by providing the load matching coil 42, even if the containers 10 are stacked, the Q value can be suppressed to a level that does not cause mutual interference for each container. This power can be supplied to the receiving coil 41 of each container.

図8は、本実施形態に係る非接触電力伝送システムを保存庫120内に配置した状態を示す斜視図である。保存庫120の本体部122の上面122aには給電装置100が載置され、給電装置100の載置面101上には、載置面101に垂直な方向D1に容器10が積み上げられている。本体部122上には、容器10及び給電装置100を囲むように、蓋部121が載せられる。本体部122には、温度コントローラ(不図示)が設けられており、蓋部121と本体部122で囲まれる空間内の温度を調節可能である。   FIG. 8 is a perspective view showing a state in which the non-contact power transmission system according to the present embodiment is arranged in the storage 120. The power supply device 100 is placed on the upper surface 122 a of the main body 122 of the storage 120, and the container 10 is stacked on the placement surface 101 of the power supply device 100 in a direction D <b> 1 perpendicular to the placement surface 101. A lid 121 is placed on the main body 122 so as to surround the container 10 and the power supply apparatus 100. The main body 122 is provided with a temperature controller (not shown), and the temperature in the space surrounded by the lid 121 and the main body 122 can be adjusted.

保存庫120に保存されている容器10においては、ガスセンサ52によって例えばCO濃度が検知され、pHセンサ55によって培養液35のpHが検知され、これらの情報が制御回路51の記憶部に保存されている。また、ガスセンサ52及びpHセンサ55による検知結果は、容器10ごとのID情報とともに給電装置100に送信され、制御部91の記憶部に保存されるとともに、アンテナ93によって外部に送信される。アンテナ93から送信されたデータを受信した外部機器は、容器10ごとに密閉された内部のガス濃度や培養液35のpHをチェックすることが可能である。 In the container 10 stored in the storage box 120, for example, the CO 2 concentration is detected by the gas sensor 52, the pH of the culture solution 35 is detected by the pH sensor 55, and these pieces of information are stored in the storage unit of the control circuit 51. ing. In addition, detection results by the gas sensor 52 and the pH sensor 55 are transmitted to the power supply apparatus 100 together with ID information for each container 10, stored in the storage unit of the control unit 91, and transmitted to the outside by the antenna 93. The external device that has received the data transmitted from the antenna 93 can check the gas concentration inside the container 10 sealed and the pH of the culture solution 35.

また、保存庫120に保存されている容器10を外に出して、顕微鏡などで容器10内を観察しようとした場合、容器10を給電装置100から離すことで給電ができなくなってしまう。このような場合であっても、本実施形態では受電コイル41での受電電圧が低下した際に二次電池45によってガスセンサ52やアンテナ60に電力を供給し続けることができる。したがって、保存庫120から取り出しても、容器10内のガス濃度や培養液35のpHの検知を継続できることになる。   Further, when the container 10 stored in the storage box 120 is taken out and the inside of the container 10 is to be observed with a microscope or the like, power supply cannot be performed by separating the container 10 from the power supply apparatus 100. Even in such a case, in the present embodiment, it is possible to continue supplying power to the gas sensor 52 and the antenna 60 by the secondary battery 45 when the power reception voltage at the power reception coil 41 decreases. Therefore, even if it takes out from the storage 120, the detection of the gas concentration in the container 10 and the pH of the culture solution 35 can be continued.

また、保存庫120に保存されている容器10を外に出して、顕微鏡などで容器10内を観察する場合に、給電装置100と顕微鏡に設けられた制御回路部との間でRF信号などの通信を行ってIDの確認などのマッチングを行い、その後にアンテナから送信されたデータが顕微鏡の制御回路に送信する必要がある。本実施の形態では、容器10を保存庫120から出して顕微鏡に運ぶまでの間に、給電装置100に電力を確保することができる。したがって、容器10を保存庫120から出して顕微鏡に運ぶまでの間に、給電装置100の制御部91と顕微鏡側の制御回路とのマッチングを完了させることができ、容器10を顕微鏡に設置した直後に、給電装置100の制御部91と顕微鏡側の制御回路とでの通信が直ちに可能になる。   When the container 10 stored in the storage 120 is taken out and the inside of the container 10 is observed with a microscope or the like, an RF signal or the like is transmitted between the power supply apparatus 100 and a control circuit unit provided in the microscope. It is necessary to perform matching such as confirmation of ID by performing communication, and then transmit data transmitted from the antenna to the control circuit of the microscope. In the present embodiment, power can be secured in the power feeding apparatus 100 before the container 10 is taken out of the storage box 120 and carried to the microscope. Therefore, matching between the control unit 91 of the power supply apparatus 100 and the control circuit on the microscope side can be completed before the container 10 is taken out from the storage 120 and carried to the microscope, and immediately after the container 10 is installed in the microscope. In addition, communication between the control unit 91 of the power supply apparatus 100 and the control circuit on the microscope side is immediately possible.

さらに、電力の供給源が受電コイル41から二次電池45に切り替わった際に容器10を給電装置100の載置面101から離した旨の情報を制御回路51の記憶部に記録し、電力の供給源が二次電池45から受電コイル41に切り替わった際に容器10を給電装置100の載置面101に載置した旨の情報を制御回路51の記憶部に記録することもできる。   Further, when the power supply source is switched from the power receiving coil 41 to the secondary battery 45, information indicating that the container 10 is separated from the placement surface 101 of the power feeding device 100 is recorded in the storage unit of the control circuit 51, Information that the container 10 is placed on the placement surface 101 of the power supply apparatus 100 when the supply source is switched from the secondary battery 45 to the power receiving coil 41 can also be recorded in the storage unit of the control circuit 51.

これにより、電力の供給源の切り替わりによって容器10が保存庫120から外に取り出されたか否か、容器10が保存庫120に戻されたか否かの情報を得ることができる。この情報によって、容器10を保存庫120から取り出したタイミングや、保存庫120に戻されるタイミングが記録され、容器10の管理状況や、管理状況に対応付けされた容器10内のガス濃度、培養液35のpH等の環境情報を得ることが可能になる。   Thereby, it is possible to obtain information as to whether or not the container 10 has been taken out of the storage 120 due to switching of the power supply source and whether or not the container 10 has been returned to the storage 120. With this information, the timing at which the container 10 is taken out from the storage box 120 and the timing at which the container 10 is returned to the storage box 120 is recorded, and the management status of the container 10, the gas concentration in the container 10 associated with the management status, and the culture solution It becomes possible to obtain environmental information such as pH of 35.

以上のように構成されたことから、上記実施形態によれば、次の効果を奏する。
(1)容器10の内部に培養容器用検知ユニット1が取り付けられるため、蓋部20を開けることなく容器10の内部の状態を環境センサ(ガスセンサ52及びpHセンサ55)で検知して、アンテナ60から外部に送信することができる。したがって、容器10の内部の環境を変えることなく、また、目視に頼ることなく、正確かつ客観的に容器10の内部の状態を把握することができる。
With the configuration described above, the following effects are achieved according to the above embodiment.
(1) Since the culture container detection unit 1 is attached to the inside of the container 10, the internal state of the container 10 is detected by the environmental sensor (gas sensor 52 and pH sensor 55) without opening the lid portion 20, and the antenna 60. Can be sent to the outside. Therefore, the state inside the container 10 can be accurately and objectively grasped without changing the environment inside the container 10 and without relying on visual observation.

(2)受電コイル41を、内部を透視可能な蓋部20の上面21の中央部22を避けた位置に配置しているため、蓋部20を皿本体30に載せた状態でも上方から容器10の内部を観察することができる。したがって、容器10を開けることによって内部の環境を変えることがないため、より好ましい培養環境を提供することができる。 (2) Since the power receiving coil 41 is disposed at a position avoiding the central portion 22 of the upper surface 21 of the lid portion 20 through which the inside can be seen through, the container 10 can be viewed from above even when the lid portion 20 is placed on the plate body 30. Can be observed inside. Therefore, since the internal environment is not changed by opening the container 10, a more preferable culture environment can be provided.

(3)それぞれの容器10に受電コイル41を設け、容器10の外部に給電コイル90を配置した構成により、給電コイル90と非接触で受電コイル41に電力を供給することが可能となるため、容器10の配置の自由度を確保しつつ、容器10ごとの温度・湿度管理を正確に行うことができる。 (3) Since the power receiving coil 41 is provided in each container 10 and the power feeding coil 90 is disposed outside the container 10, power can be supplied to the power receiving coil 41 without contact with the power feeding coil 90. The temperature / humidity management for each container 10 can be accurately performed while ensuring the degree of freedom of arrangement of the container 10.

(4)受電コイル41、負荷整合コイル42、及び給電コイル90を、導電性インクの印刷パターン、フレキシブルプリント基板、又は、薄膜形成若しくは表面処理によって形成された導電性パターンで形成することにより、所望の形状を正確かつ安価に形成することできる。これにより、既存の容器10を利用して簡単に培養容器用検知ユニット1を取り付けることができる。 (4) Desired by forming the receiving coil 41, the load matching coil 42, and the feeding coil 90 with a conductive ink printing pattern, a flexible printed circuit board, or a conductive pattern formed by thin film formation or surface treatment. Can be formed accurately and inexpensively. Thereby, the detection unit 1 for culture vessels can be easily attached using the existing vessel 10.

(5)給電コイル90が含まれる面(載置面101に平行な面)と、受電コイル41が含まれる面とを平行にすることにより、給電コイル90から受電コイル41への給電を効率良く行うことができる。さらに、蓋部20の下面25にコイル部40が配置された容器10を、載置面101に垂直な方向に積み上げることにより、給電コイル90からそれぞれの受電コイル41への給電を効率良く行うことができる。 (5) By feeding the surface including the power supply coil 90 (a surface parallel to the placement surface 101) and the surface including the power reception coil 41 in parallel, power supply from the power supply coil 90 to the power reception coil 41 is efficiently performed. It can be carried out. Furthermore, the container 10 in which the coil part 40 is disposed on the lower surface 25 of the lid part 20 is stacked in a direction perpendicular to the placement surface 101, thereby efficiently feeding power from the power feeding coil 90 to each power receiving coil 41. Can do.

(6)負荷整合コイル42を用いることにより、それぞれの容器10の受電コイル41について、相互干渉を生じない程度のQ値に抑えつつ、複数の受電コイル41の全体のQ値を高めることができる。 (6) By using the load matching coil 42, it is possible to increase the overall Q value of the plurality of power receiving coils 41 while suppressing the power receiving coils 41 of the respective containers 10 to a Q value that does not cause mutual interference. .

(7)受電コイル41の受電電力を補うように二次電池45が設けられているため、受電コイル41での受電電圧が低下したり、受電しなくなったりした場合であっても、二次電池45によって制御回路51、ガスセンサ52、pHセンサ55及びアンテナ60を駆動し続けることができる。 (7) Since the secondary battery 45 is provided so as to supplement the power received by the power receiving coil 41, the secondary battery can be used even when the power receiving voltage at the power receiving coil 41 is reduced or no power is received. The control circuit 51, the gas sensor 52, the pH sensor 55, and the antenna 60 can be continuously driven by 45.

以下に変形例について説明する。
図9は、本実施形態の変形例(その1)に係る培養容器用検知ユニット1が取り付けられた容器10の構成を示す模式図であって、(A)は皿本体30と蓋部20を分離した状態を示す断面図、(B)は皿本体30に蓋部20を載せた状態を示す側面図である。
A modification will be described below.
FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration of the container 10 to which the culture container detection unit 1 according to the modification (part 1) of the present embodiment is attached. FIG. 9A shows the plate body 30 and the lid 20. Sectional drawing which shows the isolate | separated state, (B) is a side view which shows the state which mounted the cover part 20 on the plate | board main body 30. FIG.

図9(A)に示すように、変形例(その1)に係る培養容器用検知ユニット1は、皿本体30の内側の側壁面30aから底面30bに沿って形成される延出部441を備える。延出部441には、例えばフレキシブルプリント基板が用いられる。なお、延出部441には、導電性インクの印刷パターン、又は、薄膜形成若しくは表面処理によって形成された導電性パターンが用いられてもよい。   As shown in FIG. 9A, the culture container detection unit 1 according to the modification (part 1) includes an extending portion 441 formed along the bottom surface 30b from the inner side wall surface 30a of the dish body 30. . For the extension portion 441, for example, a flexible printed board is used. Note that a conductive ink printing pattern or a conductive pattern formed by thin film formation or surface treatment may be used for the extending portion 441.

延出部441における皿本体30の底面に伸びる部分(一端側)にはpHセンサ55が取り付けられる。pHセンサ55は、皿本体30に培養液35が入れられると培養液35内に浸かるようになる。また、延出部441の上端部分(他端側)にはpHセンサ55と導通する第1コンタクト部44aが設けられる。第1コンタクト部44aは、皿本体30の側壁面30aにおける上端面まで形成される。   A pH sensor 55 is attached to a portion (one end side) of the extending portion 441 that extends to the bottom surface of the dish body 30. The pH sensor 55 is immersed in the culture solution 35 when the culture solution 35 is placed in the dish body 30. In addition, a first contact portion 44 a that is electrically connected to the pH sensor 55 is provided at the upper end portion (the other end side) of the extending portion 441. The first contact portion 44 a is formed up to the upper end surface of the side wall surface 30 a of the dish body 30.

一方、基材43の端部には、制御モジュール50と導通する第2コンタクト部43aが設けられる。第1コンタクト部44aと第2コンタクト部43aとは互いに対向する位置に配置される。   On the other hand, a second contact portion 43 a that is electrically connected to the control module 50 is provided at the end of the base material 43. The first contact portion 44a and the second contact portion 43a are disposed at positions facing each other.

図9(B)に示すように、蓋部20を皿本体30に被せると、第1コンタクト部44aと第2コンタクト部43aとが接触することになる。これにより、延出部441に取り付けられたpHセンサ55と制御回路51とが導通するよう構成される。   As shown in FIG. 9B, when the lid portion 20 is put on the plate body 30, the first contact portion 44a and the second contact portion 43a come into contact with each other. As a result, the pH sensor 55 attached to the extending portion 441 and the control circuit 51 are configured to conduct.

このような変形例(その1)に係る培養容器用検知ユニット1では、延出部441が皿本体30側に設けられ、基材43と分離していることから、蓋部20の開け閉め動作が容易となる。   In the culture container detection unit 1 according to the modified example (part 1), since the extending portion 441 is provided on the dish body 30 side and separated from the base material 43, the opening and closing operation of the lid portion 20 is performed. Becomes easy.

図10は、本実施形態の変形例(その2)に係る培養容器用検知ユニット1が取り付けられた容器10の構成を示す模式図であって、(A)は皿本体30と蓋部20を分離した状態を示す断面図、(B)は皿本体30に蓋部20を載せた状態を示す側面図である。   FIG. 10 is a schematic diagram illustrating a configuration of the container 10 to which the culture container detection unit 1 according to the modification (No. 2) of the present embodiment is attached. FIG. 10A illustrates the dish body 30 and the lid 20. Sectional drawing which shows the isolate | separated state, (B) is a side view which shows the state which mounted the cover part 20 on the plate | board main body 30. FIG.

図10(A)に示すように、変形例(その2)に係る培養容器用検知ユニット1は、皿本体30の内側の底面30bにおける中央部に取り付けられる延出部442を備える。延出部442の一端側は底面30bに沿って設けられ、この部分にpHセンサ55が取り付けられる。pHセンサ55は、皿本体30に培養液35が入れられると培養液35内に浸かるようになる。延出部442は、途中から上方に立ち上がるように延び、その先端部は略水平に折り曲げられている。この部分に第1コンタクト部44aが設けられる。   As shown in FIG. 10 (A), the culture container detection unit 1 according to the modified example (No. 2) includes an extending portion 442 that is attached to the central portion of the bottom surface 30 b inside the dish body 30. One end side of the extending portion 442 is provided along the bottom surface 30b, and the pH sensor 55 is attached to this portion. The pH sensor 55 is immersed in the culture solution 35 when the culture solution 35 is placed in the dish body 30. The extending portion 442 extends so as to rise upward from the middle, and its tip end portion is bent substantially horizontally. The first contact portion 44a is provided at this portion.

一方、蓋部20の下面25に取り付けられるコイル部40の表面には、制御モジュール50と導通する第2コンタクト部43aが設けられる。第1コンタクト部44aと第2コンタクト部43aとは互いに対向する位置に配置される。   On the other hand, a second contact portion 43 a that is electrically connected to the control module 50 is provided on the surface of the coil portion 40 attached to the lower surface 25 of the lid portion 20. The first contact portion 44a and the second contact portion 43a are disposed at positions facing each other.

図10(B)に示すように、蓋部20を皿本体30に被せると、第1コンタクト部44aと第2コンタクト部43aとが接触することになる。すなわち、延出部442の立ち上がりの高さが、蓋部20を被せた際に第1コンタクト部44aと第2コンタクト部43aとが接触可能な高さに設定されている。これにより、蓋部20を皿本体30に被せることで、互いに対向する第1コンタクト部44aと第2コンタクト部43aとが接触し、延出部441に取り付けられたpHセンサ55と制御回路51とが導通するよう構成される。   As shown in FIG. 10B, when the lid portion 20 is put on the plate body 30, the first contact portion 44a and the second contact portion 43a come into contact with each other. That is, the rising height of the extending portion 442 is set to a height at which the first contact portion 44a and the second contact portion 43a can come into contact with each other when the lid portion 20 is covered. Thereby, the cover part 20 is put on the plate body 30 so that the first contact part 44a and the second contact part 43a facing each other come into contact with each other, and the pH sensor 55 and the control circuit 51 attached to the extension part 441 Is configured to conduct.

このような変形例(その2)に係る培養容器用検知ユニット1では、変形例(その1)と同様に、延出部442が基材43と分離しているため、蓋部20の開け閉め動作が容易となる。さらに、延出部442を取り付ける位置の自由度が高いため、培養液35に対してpHを検知したい位置にpHセンサ55を配置しやすくなるというメリットがある。   In the culture container detection unit 1 according to the modification (part 2), the extension part 442 is separated from the base material 43 as in the modification (part 1). Operation becomes easy. Furthermore, since the degree of freedom of the position where the extension part 442 is attached is high, there is a merit that the pH sensor 55 can be easily disposed at a position where the pH of the culture solution 35 is desired to be detected.

なお、本発明について上記実施形態を参照しつつ説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、改良の目的又は本発明の思想の範囲内において改良又は変更が可能である。例えば、本実施形態では、皿本体30に入れる培養基として培養液35を用いた例を示したが、培地のような固形状の培養基であってもよい。図7においては、載置面101上に4つの領域102、103、104、105を配置したが、容器10を配置する領域の数や配置はこれに限定されない。また、給電部として受電コイル41や二次電池45を用いる例を説明したが、給電部として電池(一次電池)を用いたり、受電コイル41の代わりに二次電池45を用いたりしてもよい。   Although the present invention has been described with reference to the above-described embodiment, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be improved or changed within the scope of the purpose of the improvement or the idea of the present invention. For example, in the present embodiment, an example in which the culture solution 35 is used as the culture medium to be placed in the dish body 30 is shown, but a solid culture medium such as a medium may be used. In FIG. 7, the four regions 102, 103, 104, and 105 are arranged on the placement surface 101, but the number and arrangement of the regions in which the container 10 is arranged are not limited to this. Moreover, although the example which uses the receiving coil 41 and the secondary battery 45 as a power feeding part was demonstrated, a battery (primary battery) may be used as a power feeding part, or the secondary battery 45 may be used instead of the power receiving coil 41. .

以上のように、本発明に係る培養容器用検知ユニット1、容器10及び非接触電力伝送システムは、厳密な環境管理が必要な用途や、容器の配置スペースに制約がある場合に有用である。   As described above, the culture container detection unit 1, the container 10, and the non-contact power transmission system according to the present invention are useful in applications where strict environmental management is required and when there are restrictions on the container arrangement space.

1 培養容器用検知ユニット
10 容器
20 蓋部
22 中央部
25 下面
30 皿本体
35 培養液
40 コイル部
41 受電コイル
42 負荷整合コイル
43 基材
43a 第2コンタクト部
44 延出部
44a 第1コンタクト部
45 二次電池
50 制御モジュール
51 制御回路
52 ガスセンサ
55 pHセンサ
60 アンテナ
90 給電コイル
100 給電装置
101 載置面
120 保存庫
441 延出部
442 延出部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Culture container detection unit 10 Container 20 Lid part 22 Center part 25 Lower surface 30 Dish main body 35 Culture solution 40 Coil part 41 Power receiving coil 42 Load matching coil 43 Base material 43a Second contact part 44 Extension part 44a First contact part 45 Secondary battery 50 Control module 51 Control circuit 52 Gas sensor 55 pH sensor 60 Antenna 90 Power supply coil 100 Power supply device 101 Placement surface 120 Storage box 441 Extension part 442 Extension part

Claims (11)

内部を透視可能であって培養基を入れるための皿本体と、前記皿本体の上部を覆う内部を透視可能な蓋部とを備えた容器に取り付けられる培養容器用検知ユニットであって、
前記蓋部の内面に取り付けられる制御回路、給電部及び送信部と、
前記容器の内部に配置される環境センサと、
を備えたことを特徴とする培養容器用検知ユニット。
A culture vessel detection unit that can be attached to a container having a dish body through which the culture medium can be inserted and a lid part through which the inside covering the upper part of the dish body can be seen through,
A control circuit attached to the inner surface of the lid, a power feeding unit and a transmission unit;
An environmental sensor disposed inside the container;
A detection unit for culture vessels, comprising:
前記環境センサはガスセンサであって前記蓋部の内面に取り付けられる、請求項1記載の培養容器用検知ユニット。   The culture container detection unit according to claim 1, wherein the environmental sensor is a gas sensor and is attached to an inner surface of the lid. 前記環境センサはpHセンサ及び抵抗センサのうち少なくともいずれかであって前記培養基と接するように配置される、請求項1記載の培養容器用検知ユニット。   The culture container detection unit according to claim 1, wherein the environmental sensor is at least one of a pH sensor and a resistance sensor and is disposed so as to be in contact with the culture medium. 前記環境センサは、前記皿本体の内側の底部中央に配置される、請求項3記載の培養容器用検知ユニット。   The culture container detection unit according to claim 3, wherein the environmental sensor is arranged at the center of the bottom inside the dish body. 前記環境センサは、前記蓋部の内面に取り付けられる基材から前記皿本体の内側の底部に向けて延出する延出部に取り付けられる、請求項3または請求項4に記載の培養容器用検知ユニット。   The culture container detection according to claim 3 or 4, wherein the environmental sensor is attached to an extending part extending from a base material attached to an inner surface of the lid part toward an inner bottom part of the dish body. unit. 前記皿本体の内面から前記蓋部の方向に延出し、一端側に前記環境センサが取り付けられ、他端側に前記環境センサと導通する第1コンタクト部が設けられた延出部と、
前記蓋部の内面に取り付けられ、前記制御回路と導通する第2コンタクト部が設けられた基材と、をさらに備え、
前記蓋部を前記皿本体の上部に被せた際に、前記第1コンタクト部と前記第2コンタクト部とが接触することで、前記環境センサと前記制御回路とが導通するよう構成される、請求項3または請求項4に記載の培養容器用検知ユニット。
An extension part that extends from the inner surface of the dish body in the direction of the lid, the environmental sensor is attached to one end side, and a first contact part that is electrically connected to the environmental sensor is provided on the other end side;
A base material attached to the inner surface of the lid portion and provided with a second contact portion that conducts with the control circuit; and
The environmental sensor and the control circuit are configured to be electrically connected to each other when the first contact portion and the second contact portion come into contact with each other when the lid portion is placed on an upper portion of the dish body. The detection unit for culture vessels according to claim 3 or claim 4.
前記給電部は、前記容器の内部に取り付けられる受電コイルを有し、
前記容器の外部において前記受電コイルと非接触に設けた給電コイルに通電することにより前記受電コイルに給電する、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の培養容器用検知ユニット。
The power feeding unit has a power receiving coil attached to the inside of the container,
The culture container detection unit according to any one of claims 1 to 6, wherein power is supplied to the power receiving coil by energizing a power feeding coil provided in non-contact with the power receiving coil outside the container.
前記給電部は、前記容器の内部に取り付けられる受電コイル及び二次電池を有し、
前記容器の外部において前記受電コイルと非接触に設けた給電コイルに通電することにより前記受電コイルに給電し、前記受電コイルから前記二次電池に充電を行う、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の培養容器用検知ユニット。
The power feeding unit has a power receiving coil and a secondary battery attached to the inside of the container,
The power supply to the power receiving coil is energized by energizing a power feeding coil provided in non-contact with the power receiving coil outside the container, and the secondary battery is charged from the power receiving coil. The detection unit for culture vessels according to claim 1.
前記制御回路は、前記受電コイルの受電電圧が予め設定された値より低くなった場合、電力の供給源を前記受電コイルから前記二次電池に切り替える制御を行う、請求項8記載の培養容器用検知ユニット。   The culture container according to claim 8, wherein the control circuit performs control to switch a power supply source from the power receiving coil to the secondary battery when a power receiving voltage of the power receiving coil becomes lower than a preset value. Detection unit. 請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の培養容器用検知ユニットを備えることを特徴とする容器。   A container comprising the culture container detection unit according to any one of claims 1 to 9. 請求項10記載の容器と、
前記容器が載せられる載置面を備え、前記給電コイルが設けられた給電装置と、
を備えることを特徴とする非接触電力伝送システム。
A container according to claim 10;
A power feeding device provided with a mounting surface on which the container is placed, the power feeding coil provided;
A non-contact power transmission system comprising:
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