JP2017175944A

JP2017175944A - 培養装置

Info

Publication number: JP2017175944A
Application number: JP2016063721A
Authority: JP
Inventors: 嗣正樋富; Tsugumasa Hitomi
Original assignee: Panasonic Healthcare Holdings Co Ltd
Current assignee: PHC Holdings Corp
Priority date: 2016-03-28
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2017-10-05
Anticipated expiration: 2036-03-28
Also published as: JP6666768B2

Abstract

【課題】断熱扉に設けられたヒータの熱が直接パッキンに伝導することを防止することができる培養装置を提供する。【解決手段】培養装置は、培養物が収容される培養室を囲む内箱と、前記内箱を囲む外箱と、を有し、前面に前記培養室に臨む開口が形成される金属製の断熱筐体と、内部にヒータ線を有し、前記断熱筐体の前記前面を覆う扉と、を備え、前記扉は、前記開口側の面において、内部に磁石を有し、前記培養室内の気密性が確保されるように、前記断熱筐体における前記開口の周囲の面に対して密着する第１枠体と、前記ヒータ線の熱が前記第１枠体に直接伝導されないように、前記扉と前記第１枠体との間を中継する耐熱性樹脂からなる第２枠体と、を有する。【選択図】図５

Description

本発明は、培養装置に関する。

細胞や微生物等の培養物を培養するための培養装置では、培養室内を加熱するためのヒータが、断熱箱及び断熱扉に設けられていることが知られている。培養装置は、このヒータを制御することで、培養室内を所定温度（例えば３７度）に維持するとともに、培養室内をこの所定温度に応じた所定湿度に維持するように構成されている。そして、断熱扉には、培養室の気密性を保持するように、一周にわたってパッキンが配設されていることが知られている（例えば、特許文献１）。

特開平５−２２７９４２号公報

ところで、培養装置では、培養室内の清浄度を維持するために、定期的又は不定期に培養室内を滅菌する必要がある。上述したヒータで培養室内を乾熱滅菌する場合、ヒータは、例えば１６０度以上の高温になる。このとき、断熱扉に設けられたヒータからの熱が、断熱扉を構成するパネルを介してパッキンに伝導し、パッキンが溶けて使用できなくなるおそれがある。

前記課題を解決するための１つの発明は、培養物が収容される培養室を囲む内箱と、前記内箱を囲む外箱と、を有し、前面に前記培養室に臨む開口が形成される金属製の断熱筐体と、内部にヒータ線を有し、前記断熱筐体の前記前面を覆う扉と、を備え、前記扉は、前記開口側の面において、内部に磁石を有し、前記培養室内の気密性が確保されるように、前記断熱筐体における前記開口の周囲の面に対して密着する第１枠体と、前記ヒータ線の熱が前記第１枠体に直接伝導されないように、前記扉と前記第１枠体との間を中継する耐熱性樹脂からなる第２枠体と、を有することを特徴とする培養装置である。

本発明によれば、ヒータの熱が直接パッキンに伝導することを防止することができる。

本実施形態に係る培養装置の外観斜視図である。本実施形態に係る培養装置の外観斜視図である。本実施形態に係る培養装置の概略を示す断面図である。本実施形態に係る培養装置の内箱を説明するための図である。本実施形態に係るパッキンを説明するための図３の部分拡大図である。本実施形態に係るパッキンを示す概略図である。

本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。

本開示の実施形態に係る培養装置１を、図面を参照しつつ説明する。本実施形態では、例えば図１のように、断熱箱２の開口７が手前側になるように培養装置１を設置したときに、培養装置１の横幅方向をＸ軸方向とし、培養装置１の奥行方向をＹ軸方向とし、鉛直方向をＺ軸方向とする。

培養装置１は、細胞や微生物などの培養物を培養する装置である。培養装置１は、例えば、ＣＯ２インキュベータであれば、ＣＯ２を所定の濃度に設定・維持するべく、ＣＯ２ガスを培養室６内に供給するように構成される。つまり、培養装置１は、図２に示されるように、培養室６を内部に形成し、前面に開口７が形成された略箱状の断熱箱２と、断熱箱２の開口７を開閉可能に閉塞する断熱扉３と、を有して構成される。

（断熱箱）
断熱箱２は、培養室６を内部に形成する略箱状の内箱２０と、内箱２０を覆うように形成される略箱状の外箱１０と、を有して構成される。外箱１０及び内箱２０は、略直方体形状の箱体である。内箱２０は、外箱１０の内部に収容されるように、外箱１０よりも小さく形成されている。外箱１０および内箱２０の前面には、培養室６に通じるための開口７が形成されている。外箱１０及び内箱２０は、過酸化水素やオゾン、紫外線などに対する耐性を有し、かつ、耐熱性及び抗菌性を有する、ステンレス等の金属製である。

図３に示されるように、外箱１０の内面には断熱材１１が配置され、また、断熱材１１と内箱２０の外面との間には、空気層（所謂エアージャケット）１２が形成される。

内箱２０の外面には、図３に示されるように、培養室６を加熱するためのヒータ線２８Ａが配置される。ヒータ線２８Ａは、内箱２０の右側板２２、左側板２３、背板２４、底板２５、天板２６にそれぞれ設けられてよい。

内箱２０は、図４に示されるように、右側板２２、左側板２３、背板２４、底板２５、天板２６を有する。右側板２２及び左側板２３は、それぞれプレス加工により複数の棚受け２７が形成されている。そして棚受け２７には、棚板４が載置される。右側板２２及び左側板２３に設けられる一対の棚受け２７は、棚板４を略水平に支持する。

内箱２０内に形成される培養室６には、図３に示されるように、その背面及び底面に沿ってそれぞれＣＯ２等を含む空気の気体通路Ｋを形成するダクト３０が配置されている。培養装置１は、ダクト３０の上部に形成された吸込口３５から培養室６内のＣＯ２等を含む気体を吸い込み、ダクト３０の下部に設けられた吹出口３６から培養室６内に空気を吹き出すようにして空気の強制循環を行う。ダクト３０内には、このＣＯ２等を含む気体の強制循環のために循環用送風機３１が配置されている。

また、ダクト３０下部と内箱２０の底板２５と間には、加湿用の水（即ち加湿水）５Ａを貯溜する加湿皿５が配置される。加湿皿５は、内箱２０の底板２５に設けられたヒータ線２８Ａにより加熱されて水５Ａを蒸発させる。

培養装置１は、培養室６内を流通する気体及び加湿皿５内の加湿水５Ａを殺菌するために、気体通路Ｋ内に紫外線ランプ３４を配置している。

培養装置１は、外扉４０に設けられている操作装置４２から、培養装置１の起動及び停止の指示や、培養室６の目標温度（例えば３７℃）、目標湿度（例えば９３％ＲＨ）、ＣＯ２ガスの目標濃度（例えば５％）等の指示入力を受け付ける。そして制御装置６２は、培養室６の温度や湿度、ＣＯ２濃度が上記目標値になるように制御を行う。

断熱箱２の外箱１０の背面には、図３に示されるように、背面カバー１４で覆われており、外箱１０の背面と背面カバー１４との間の空間は、各種機器を配置するための機械室６０を形成している。
機械室６０には、循環用送風機３１の駆動部、培養室６にＣＯ２ガスを供給するためのガス供給手段３２、培養室６の温度（庫内温度）を測定するための庫内温度センサ３３、制御装置６２等の電装部品を収容する電装ボックス６１が設けられている。

（断熱扉）
断熱扉３は、図２に示されるように、外扉４０と内扉５０とを有して構成される。外扉４０及び内扉５０は、開口７を開閉する扉である。

外扉４０は、ステンレス等の金属製の素材からなり、内扉５０よりも外形が大きな略矩形形状を呈する箱体である。外扉４０の内部には、図３に示されるように、断熱材１１が設けられている。

外扉４０は、図５に示されるように、開口７側の面の一部において、ヒータ線２８Ｂが配置された扉パネル４５を有する。ヒータ線Ｂについては追って詳述する。

また外扉４０において開口７に対面する面には、培養室６の気密性を確保するためのパッキン４１（第１枠体）が設けられている。パッキン４１については追って述べる。

外扉４０の外面には、図１に示されるように、培養装置１を操作するための操作装置４２が設けられる。

内扉５０は、過酸化水素やオゾン、紫外線などに対する耐性を有し、かつ、耐熱性及び抗菌性を有して透明な樹脂、ガラス等の素材から構成されている。図２に示されるように、断熱箱２の前面の開口７の周縁には、内扉５０と対向するように当接して、培養室６の気密性を確保するためのパッキン１３が設けられている。

（ヒータ線）
図３に示すように、内箱２０に配置されているヒータ線２８Ａ及び外扉４０に設けられたヒータ線２８Ｂは、外箱１０の背面側に形成されているヒータ貫通孔１６を経由して、機械室６０内の制御装置６２と接続されている。ヒータ貫通孔１６は、機械室６０内に設けられている断熱性のヒータカバー１５で覆われている。そしてヒータカバー１５には、ヒータコネクタ２９Ａが設けられており、ヒータコネクタ２９Ａの一方の端子は、内箱２０に配置されるヒータ線２８と接続され、ヒータコネクタ２９Ａの他方の端子は、ヒータケーブル２９を介して制御装置６２に接続されている。このようにして、制御装置６２とヒータ線２８との間が電気的に接続されている。

そして制御装置６２は、庫内温度センサ３３により計測された庫内温度を元に、培養室６の温度や湿度が目標値になるように、ヒータ線２８の通電を制御する。制御装置６２は、後述する「培養モード」及び「滅菌モード」を有している。

培養モードは、培養室６内の温度が、培養物の培養に好適な温度（第１温度）に維持されるように制御する制御態様である。第１温度は、概ね室温程度から５０℃程度の範囲の温度であり、例えば３７℃である。制御装置６２は、培養モード中は、培養室６内の温度が第１温度に維持されるようにヒータ線２８を制御する。

他方、滅菌モードは、培養室６内の温度が、培養室６内の滅菌に好適な温度（第２温度）に維持されるように制御する制御態様である。第２温度は、概ね１００℃以上であり、例えば１８０℃である。制御装置６２は、滅菌モード中は、培養室６内の温度が第２温度に維持されるようにヒータ線２８を制御する。

（パッキン及び中継枠）
上述したように、外扉４０は、培養室６の気密性を確保するためのパッキン４１を有する。パッキン４１は、樹脂製の枠体（第１枠体）であり、図５に示されるように、断熱箱２における開口７の周囲の面に対して密着する。パッキン４１は、例えばポリ塩化ビニルのように比較的耐熱温度の低い（例えば摂氏１００度以下）樹脂で作製されることができる。

パッキン４１は、開口７側の面において、内部に磁石４３を有する。磁石４３は、外扉４０が外箱１０に近づくと、外箱１０における開口７の周囲の面１０Ａに吸着する。したがって、外扉４０を閉じた状態において、パッキン４１が外箱１０に密着し、培養室６内の気密性が確保される。なお、外箱１０における開口７の周囲の面１０Ａにヒータ線２８Ａの熱が伝導されないように、図示しない熱伝導抑止機構が設けられている。したがって、乾熱滅菌が行われている時でも、パッキン４１はヒータ線２８Ａの熱によって損傷を受けない。

パッキン４１は、図６に示されるように、後述する中継枠４４に向かって突出する鉤状の嵌入片４１Ａを有する。嵌入片４１Ａを有することにより、パッキン４１は外扉４０に対して着脱可能に係止される。

外扉４０はまた、中継枠４４を有する。中継枠４４は、例えばポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）のような耐熱性樹脂からなる枠体（第２枠体）であり、図５に示されるように、ヒータ線２８の熱がパッキン４１に直接伝導されないように、外扉４０の扉パネル４５とパッキン４１との間を中継する。したがって、ヒータ線２８Ｂから扉パネル４５を伝導する熱は中継枠４４によってパッキン４１に伝導しにくくなるから、乾熱滅菌が行われている時でもパッキン４１は損傷を受けない。

また、中継枠４４は、ヒータ線２８Ｂの熱が外扉４０の外殻に伝導されないように、外扉４０の開口７側の面４６と、扉パネル４５と、の間を中継する中継部４４Ａを有し、中継部４４Ａの庫内側（表面側）に扉パネル４５の端部を位置させ、中継部４４Ａの庫外側（裏面側）に扉４０の開口７側の面４６を位置させ、中継部４４Ａを挟み込んで、螺子４７にて共締めしている。螺子４７は、熱伝導率の低い材質のものであるほうがよい。したがって、ヒータ線２８Ｂから扉パネル４５を伝導する熱は、外扉４０の開口７側の面４６及び外扉４０の外殻に伝わりにくくなるから、乾熱滅菌が行われている時でも、外扉４０の開口７側の面４６及び外扉４０の外殻の温度は、作業者が触れても火傷をしない程度の温度（例えば摂氏５０度程度）に留まる。

中継枠４４は、図６に示されるように、パッキン４１の嵌入片４１Ａが嵌入される嵌入溝４４Ｂを有する中空状の部材である。嵌入片４１Ａが嵌入溝４４Ｂに嵌入されると、嵌入片４１Ａは中継枠４４の内部に係止され、これによりパッキン４１が中継枠４４及び外扉４０に取り付けられる。

このように、本実施形態では、パッキン４１が耐熱性の中継枠４４を介して外扉４０に取り付けられているから、ヒータ線２８Ｂから扉パネル４５に伝わる熱は、パッキン４１に伝わりにくくなる。したがって、例えば乾熱滅菌のためにヒータ線２８Ｂが高温となったときでも、パッキン４１は溶解などの損傷を受けない。

また、中継枠４４は、扉パネル４５と外扉４０の開口７側の面４６との間に介在するから、外扉４０の外殻が高温となって、例えば作業者が火傷をしたり、隣り合う別の装置を溶かすなどの影響を及ぼしたりすることを防止することができる。

前述したとおり、培養装置１は、培養物が収容される培養室６を囲む内箱２０と、内箱２０を囲む外箱１０と、を有し、前面に培養室６に臨む開口７が形成される金属製の断熱箱２と、内部にヒータ線２８を有し、断熱箱２の前面を覆う断熱扉３（外扉４０）と、を備える。そして、断熱扉３（外扉４０）は、開口７側の面において、内部に磁石４３を有し、培養室６内の気密性が確保されるように、断熱箱２における開口７の周囲の面に対して密着するパッキン４１と、ヒータ線２８Ｂの熱がパッキン４１に直接伝導されないように、断熱扉３とパッキン４１との間を中継する耐熱性樹脂からなる中継枠４４と、を有する。ここでパッキン４１は合成樹脂からなるものでもよい。かかる実施形態によれば、ヒータ線２８Ｂからの熱はパッキン４１に伝わりにくくなる。したがって、例えば乾熱滅菌のためにヒータ線２８が高温となったときでも、パッキン４１が溶けて使用できなくなることが防止される。

また、断熱扉３（外扉４０）は、開口７側の面の一部において、ヒータ線２８Ｂが配置された扉パネル４５を有し、中継枠４４は、扉パネル４５とパッキン４１との間を中継してもよい。かかる実施形態によれば、ヒータ線２８Ｂから扉パネル４５に伝導された熱は、パッキン４１に伝わりにくくなる。したがって、ヒータ線２８Ｂの熱がパッキン４１に伝導されることを抑止することができる。

また、中継枠４４は、断熱扉３（外扉４０）の開口７側の面４６と、扉パネル４５と、パッキン４１との間を中継してもよい。かかる実施形態によれば、ヒータ線２８の熱が、扉パネル４５から断熱扉３の外殻に伝導されることも抑止することができる。したがって、例えば乾熱滅菌のためにヒータ線２８が高温となったときに、使用者が断熱扉３の外殻に触れて火傷することを防止することができる。また、培養装置１の上に載置された別の培養装置１の外殻や脚部が熱により溶けたり、当該別の培養装置１が熱により影響を受けたりすることを防止することもできる。

また、パッキン４１は、中継枠４４に向かって突出する嵌入片４１Ａを有し、中継枠４４は、嵌入片４１Ａが嵌入される嵌入溝４４Ｂを有してもよい。かかる実施形態によれば、パッキン４１は、中継枠４４に着脱自在であるので、パッキン４１が傷んだら、パッキン４１を容易に交換することができる。また、断熱扉３を組み立てる際には、外扉４０に中継枠４４を取り付け、その後にパッキン４１を中継枠４４に嵌入すればよいので、製造上便宜である。

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

１培養装置
２断熱箱
３断熱扉
６培養室
７開口
１０外箱
１１断熱材
１３パッキン
２０内箱
２８Ｂヒータ線
４０外扉
４１パッキン
４４中継枠
４５扉パネル

Claims

培養物が収容される培養室を囲む内箱と、前記内箱を囲む外箱と、を有し、前面に前記培養室に臨む開口が形成される金属製の断熱筐体と、
内部にヒータ線を有し、前記断熱筐体の前記前面を覆う扉と、を備え、
前記扉は、前記開口側の面において、
内部に磁石を有し、前記培養室内の気密性が確保されるように、前記断熱筐体における前記開口の周囲の面に対して密着する第１枠体と、
前記ヒータ線の熱が前記第１枠体に直接伝導されないように、前記扉と前記第１枠体との間を中継する耐熱性樹脂からなる第２枠体と、を有する
ことを特徴とする培養装置。
前記扉は、前記開口側の面の一部において、前記ヒータ線が配置された扉パネルを有し、
前記第２枠体は、前記扉パネルと前記第１枠体との間を中継する
ことを特徴とする請求項１に記載の培養装置。
前記第２枠体は、前記扉の前記開口側の面と、前記扉パネルと、前記第１枠体との間を中継する
ことを特徴とする請求項２に記載の培養装置。
前記第１枠体は、前記第２枠体に向かって突出する嵌入片を有し、
前記第２枠体は、前記嵌入片が嵌入される嵌入溝を有する
ことを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の培養装置。
前記第１枠体は、合成樹脂からなるパッキンである
ことを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の培養装置。