JP2560461Y2 - 培養装置のサンプリング弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案に係る培養装置のサンプ
リング弁は、各種微生物、或は植物細胞を培養する培養
装置に組み込み、培養作業の途中で培養槽内の培養液を
取り出す（サンプリングする）為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ジャーファーメンタ、バイオリア
クタ等と呼ばれる培養装置を使用して、各種微生物や植
物細胞を培養する事が広く行なわれている。培養作業を
行なう場合には、培養装置を構成する培養槽中に、培養
液と共に上記微生物や植物細胞を入れ、この培養液の温
度、酸素濃度、養分濃度、ＰＨ値等を所望値に維持しつ
つ、上記培養液を撹拌する。

【０００３】培養作業中に培養作業が予定通り進んでい
るか否かは、培養槽内に入れられたセンサにより検出す
る他、培養槽の底部に設けたサンプリング弁を通じてこ
の培養槽内の培養液の一部を取り出し、この取り出した
培養液を分析する事で判定する。この様に培養液の一部
を取り出す、所謂サンプリング作業を行なう為、培養槽
の底部には、従来から図２に示す様なサンプリング弁を
設け、培養槽内の培養液を適宜取り出せる様にしてい
た。

【０００４】この従来から使用されていたサンプリング
弁は、培養槽１の底面に設けた接続筒１５（本考案の実
施例を示す図１参照）の下端部に接続自在な円環状のケ
ース２と、このケース２の下部に嵌合固定したシリンダ
筒３とを有する。このシリンダ筒３の上端部に液密に挿
入されたロッド４の上端部には弁体５を固設し、この弁
体５を、上記ケース２の上端開口部内周面に形成した、
弁座６内に進入自在としている。上記弁体５の外周面に
はＯリング７を止着して、この弁体５が上記弁座６内に
進入した場合には、上記ケース２の上端開口部を液密に
塞ぐ様にしている。

【０００５】一方、上記シリンダ筒３の下端部内周面に
形成した雌螺子部８には、螺子杆９の上端部を螺合させ
ており、この螺子杆９の上端部と上記ロッド４の下端部
とを、連結部１０によって、一体に結合している。上記
螺子杆９の下端部には摘み１１を固定し、この螺子杆９
を回転自在としている。更に、上記ケース２の一部で、
このケース２の内周面と上記シリンダ筒３並びに上記ロ
ッド４の外周面との間の空間１２に対向する部分には、
この空間１２内に高温の水蒸気を送り込む為の給蒸管１
３と、この空間１２から培養液を取り出す為のサンプリ
ング管１４とを設けている。

【０００６】上述の様に構成されるサンプリング弁によ
り、培養槽１内の培養液を取り出す場合、次の様な操作
を行なう。

【０００７】先ず、ロッド４を上昇させ、弁体５を弁座
６内に進入させた状態で、給蒸管１３を通じて空間１２
内に高温の水蒸気を送り込み、この水蒸気をサンプリン
グ管１４を通じて排出する。この結果、上記空間１２並
びにサンプリング管１４の内面が加熱滅菌される。

【０００８】次いで、摘み１１の操作に基づいて螺子杆
９を回転させ、雌螺子部８と螺合したこの螺子杆９を下
降させる事で、ロッド４上端部の弁体５を、弁座６の内
側から下方に抜き出す。この結果、培養槽１内の培養液
が、接続筒１５、ケース２、サンプリング管１４を通じ
て取り出される。所望量の培養液を取り出したならば、
上記摘み１１を逆方向に回転させる事により、上記弁体
５を弁座６内に進入させて、ケース２の上端開口部を塞
ぐ。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】ところが、上述の様に
構成され作用する、従来の培養装置のサンプリング弁に
於いては、次に述べる様な問題を生じた。

【００１０】第一の問題として、弁体５の外周面に止着
したＯリング７の寿命が短く、このＯリング７を交換す
る為、頻繁に分解修理を行なう必要がある。即ち、上記
弁体５は、前記摘み１１の操作に基づいて、螺子杆９と
共に回転しながら昇降する為、サンプリング弁の開閉動
作時に上記Ｏリング７と弁座６の内周面とが擦れ合う長
さが長くなる。この結果、上記Ｏリング７の外周縁が比
較的早期に摩耗し、ケース２の上端開口部の液密保持が
不良になる。

【００１１】第二の問題として、培養液が流れる空間１
２内への雑菌の進入防止が不完全である。即ち、給蒸管
１３から空間１２に高温の水蒸気を送り込んだ場合で
も、シリンダ筒３の内周面とロッド４の外周面との間に
存在する雑菌を完全に滅菌処理する事は難しい。一方、
上記両周面間の液密保持を図るＯリング１６、１６は、
サンプリング弁の開閉に伴なって、上記シリンダ筒３の
内周面を上下方向に摺動する。この結果、上記両周面間
に存在する雑菌が、空間１２に向けて掻き出され、この
空間１２内に雑菌が存在する状態となり易い。

【００１２】本考案の培養装置のサンプリング弁は、上
述の様な問題を何れも解消するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本考案の培養装置のサン
プリング弁は、培養槽の底部に接続自在なシリンダ筒
と、このシリンダ筒の下部に昇降自在に嵌装したピスト
ンと、このピストンを昇降させる為の駆動手段と、上記
ピストンの上端部外周面に形成した上部凹溝に嵌着され
た状態で上記シリンダ筒の内周面と摺接し、上記ピスト
ンの上端部外周面と上記シリンダ筒内周面との間の液密
保持を図る上部パッキングと、上記ピストンの中間部外
周面に形成した下部凹溝に嵌着された状態で上記シリン
ダ筒の内周面と摺接し、上記ピストンの中間部外周面と
上記シリンダ筒内周面との間の液密保持を図る下部パッ
キングと、この下部パッキングと上記上部パッキングと
の間部分に於いて、上記ピストンの外周面に形成された
小径部と、上記シリンダ筒の中間部で、この小径部に対
向する部分に設けられた下部給蒸口並びに下部排蒸口
と、上記ピストンの上端面から上方に延出したロッド
と、このロッドの上端部で、上記シリンダ筒の上端開口
部から突出自在な部分に固設された弁体と、上記シリン
ダ筒の上端開口部でこの弁体の下面と対向する部分に形
成された弁座と、上記シリンダ筒の一部に接続され、こ
のシリンダ筒の内周面と上記ロッドの外周面との間の空
間に通じる上部給蒸管と、上記シリンダ筒の一部に接続
され、上記空間に通じるサンプリング管とを備えてい
る。

【００１４】

【作用】上述の様に構成される本考案の培養装置のサン
プリング弁により、培養槽内の培養液を取り出す場合、
次の様な操作を行なう。

【００１５】先ず、駆動手段によりピストン並びにロッ
ドを下降させ、弁体の下面を弁座に当接させた状態で、
上部給蒸管並びに下部給蒸口を通じて、シリンダ筒内周
面とロッド外周面との間の空間並びに小径部の周囲部分
に高温の水蒸気を送り込み、この水蒸気をサンプリング
管並びに下部排蒸口を通じて排出する。この結果、上記
空間並びにサンプリング管の内面、及び、小径部の外周
面並びにシリンダ筒の内周面の一部で、この小径部に対
向する部分が加熱滅菌される。

【００１６】次いで、駆動手段によりピストン並びにロ
ッドを上昇させる事で、ロッド上端部の弁体の下面を、
弁座から浮き上がらせる。この結果、培養槽内の培養液
が、接続筒、上記空間、サンプリング管を通じて取り出
される。所望量の培養液を取り出したならば、上記駆動
手段によりピストン並びにロッドを下降させる事によ
り、上記弁体の下面を弁座に当接させて、シリンダ筒の
上端開口部を塞ぐ。

【００１７】本考案の培養装置のサンプリング弁の場
合、サンプリング弁の開閉作業に伴なって弁体の下面が
弁座と摺接する事はなく、単に当接したり離れたりする
だけである。従って、この弁体に装着したパッキングが
早期に摩耗する事はない。

【００１８】又、下部給蒸口と下部排蒸口とを通じて下
部パッキングと上部パッキングとの間に高温の水蒸気を
送り込み、ピストンの外周面とシリンダ筒の内周面との
一部で、両パッキングの間に位置する部分を滅菌処理す
る為、サンプリング弁の開閉に伴なって、シリンダ筒内
でピストンが昇降した場合でも、培養液が流れる空間内
に雑菌が進入する事を確実に防止出来る。

【００１９】

【実施例】図１は本考案の実施例を示している。培養槽
１の底面に設けた接続筒１５に接続したシリンダ筒１７
の下部には、ピストン１８を昇降のみ自在に嵌装してい
る。即ち、上記シリンダ筒１７の下端部に、袋ナット１
９により結合固定されたハウジング２０の上部内周面に
は滑り軸受２１を固定しており、この滑り軸受２１の内
側に、上記ピストン１８を挿通している。又、上記シリ
ンダ筒１７の下端部内周面に固定したキー２２と、上記
ピストン１８の外周面に、軸方向に亙って形成したキー
溝２３とを係合させて、ピストン１８の回転防止を図っ
ている。

【００２０】上記ハウジング２０の下端部内周縁に形成
した内向フランジ部２７の内側には、送りスタッド２４
を、回転のみ自在に挿通している。そして、この送りス
タッド２４の上半部に形成した雄螺子部２５と、上記ピ
ストン１８の下端面中心部に開口した螺子孔２６とを螺
合させて、ピストン１８を昇降させる為の駆動手段を構
成している。

【００２１】即ち、上記送りスタッド２４の中間部で、
上記内向フランジ部２７の上側に位置する部分には鍔部
２８を形成し、送りスタッド２４の下端部で上記内向フ
ランジ部２７から下方に突出した部分には摘み１１を固
定している。そして、上記鍔部２８と内向フランジ部２
７の上面との間、並びに摘み１１の上面と内向フランジ
部２７の下面との間には、ナイロン等、滑り易い材料に
より造られたスラストワッシャ２９、２９を挟持してい
る。この為、上記摘み１１により送りスタッド２４を回
転させれば、上記ピストン１８がシリンダ筒１７内で昇
降する。但し、ピストン１８を昇降させる為の昇降手段
は、ソレノイドやエアシリンダにより構成する事も出来
る。

【００２２】上記ピストン１８の上端部外周面に形成し
た上部凹溝３０、３０には上部パッキング３１、３１を
嵌着し、この上部パッキング３１、３１の外周縁を、上
記シリンダ筒１７の内周面と摺接させて、上記ピストン
１８の上端部外周面と上記シリンダ筒１７の内周面との
間の液密保持を図っている。

【００２３】又、上記ピストン１８の中間部外周面に形
成した下部凹溝３２には下部パッキング３３を嵌着し、
この下部パッキング３３の外周縁を上記シリンダ筒１７
の内周面に摺接させて、上記ピストン１８の中間部外周
面と上記シリンダ筒１７の内周面との間の液密保持を図
っている。

【００２４】上記ピストン１８の中間部外周面には、上
記下部パッキング３３と上部パッキング３１との間部分
に於いて、小径部３４を形成している。そして、上記シ
リンダ筒１７の中間部で、この小径部３４に対向する部
分に、下部給蒸口３５と下部排蒸口３６とを設けてい
る。

【００２５】一方、上記ピストン１８の上端面からは、
ピストン１８と同心のロッド３７を上方に延出し、この
ロッド３７の上端部で、上記シリンダ筒１７の上端開口
部から突出自在な部分に、弁体３８を螺子止め固定して
いる。この弁体３８は、上記シリンダ筒１７の内径より
も十分に大きな外径を有し、その下面にはゴム製のパッ
キング３９を支持固定している。このパッキング３９の
下面は円錐状凸面をなしている。又、上記シリンダ筒１
７の上端開口部で、上記弁体３８下面のパッキング３９
の下面と対向する部分には、円錐凹面状の弁座４０を形
成している。

【００２６】更に、上記シリンダ筒１７の中間部には、
上部給蒸管４２とサンプリング管１４とを接続し、これ
ら両管４２、１４を、シリンダ筒１７の内周面と上記ロ
ッド３７の外周面との間の空間４１に通じさせている。

【００２７】上述の様に構成される本考案の培養装置の
サンプリング弁により、培養槽１内の培養液を取り出す
場合、先ず、摘み１１の操作に基づいて送りスタッド２
４を回転させ、この送りスタッド２４上半部の雄螺子部
２５と螺子孔２６との螺合に基づいてピストン１８並び
にロッド３７を下降させて、ロッド３７上端に設けた弁
体３８下面のパッキング３９の下面を弁座４０に当接さ
せ、上記シリンダ筒１７の上端開口部を塞いでおく。

【００２８】この様に、シリンダ筒１７の上端開口部を
塞いだ状態で、上部給蒸管４２を通じて空間４１内に、
下部給蒸口３５を通じて小径部３４の周囲部分に、それ
ぞれ高温の水蒸気を送り込む。上記空間４１内に送り込
まれた水蒸気はサンプリング管１４を通じて、小径部３
４の周囲部分に送り込まれた水蒸気は下部排蒸口３６を
通じて、それぞれ排出される。この結果、上記空間４１
並びにサンプリング管１４の内面、及び、小径部３４の
外周面並びにシリンダ筒１７の内周面の一部で、この小
径部３４に対向する部分が加熱滅菌される。

【００２９】この様にして各部の加熱滅菌を行なったな
らば、次いで、前記摘み１１の操作に基づいて送りスタ
ッド２４を回転させ、この送りスタッド２４上半部の雄
螺子部２５と螺子孔２６との螺合に基づいてピストン１
８並びにロッド３７を上昇させ、ロッド３７上端の弁体
３８の下面のパッキング３９の下面を弁座４０から離隔
させて、上記シリンダ筒１７の上端開口部を開放する。

【００３０】この結果、培養槽１内の培養液が、接続筒
１５、シリンダ筒１７の内周面とロッド３７の外周面と
の間の空間４１、サンプリング管１４を通じて取り出さ
れる。所望量の培養液を取り出したならば、上記摘み１
１を逆方向に回転させる事により、ピストン１８並びに
ロッド３７を下降させ、上記弁体３８下面のパッキング
３９の下面を弁座４０に当接させて、シリンダ筒１７の
上端開口部を塞ぐ。

【００３１】本考案の培養装置のサンプリング弁の場
合、サンプリング弁の開閉作業に伴なって弁体３８の下
面に装着したパッキング３９の下面が、弁座４０と摺接
する事はなく、単に当接したり離れたりするだけであ
る。従って、このパッキング３９が早期に摩耗する事は
ない。

【００３２】又、下部給蒸口３５と下部排蒸口３６とを
通じ、下部パッキング３３と上部パッキング３１、３１
との間で前記小径部３４の周囲部分に、高温の水蒸気を
送り込み、ピストン１８の外周面とシリンダ筒１７の内
周面との一部で、両パッキング３３、３１の間に位置す
る部分を滅菌処理する為、サンプリング弁の開閉に伴な
って、シリンダ筒１７内でピストン１８が昇降し、上記
両パッキング３３、３１の外周縁とシリンダ筒１７の内
周面が摺接した場合でも、培養液が流れる空間４１内に
雑菌が進入する事を確実に防止出来る。

【００３３】即ち、ピストン１８の上昇に伴なって上記
下部パッキング３３が、上記小径部３４の周囲部分に雑
菌を掻き込んだ場合でも、次にピストン１８が下降した
後に行なわれる水蒸気の送り込みによって、この雑菌が
滅菌処理される。この為、次にピストン１８が上昇する
際に、上部パッキング３１、３１が上記小径部３４の周
囲部分から空間４１に、生きた雑菌を掻き込む事がな
い。

【００３４】

【考案の効果】本考案の培養装置のサンプリング弁は、
以上に述べた通り構成され作用する為、開閉動作に伴な
ってパッキングを傷める事が少なく、パッキング交換の
為の分解修理の頻度を極く少なく出来る。又、開閉に伴
なって、培養液が流れる部分に雑菌を掻き込む事がない
為、培養液中に雑菌を掻き込む事によって生じる不具合
を確実に防止出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例を示す縦断面図。

【図２】従来構造を示す縦断面図。

【符号の説明】

１ 培養槽 ２ ケース ３ シリンダ筒 ４ ロッド ５ 弁体 ６ 弁座 ７ Ｏリング ８ 雌螺子部 ９ 螺子杆 １０ 連結部 １１ 摘み １２ 空間 １３ 給蒸管 １４ サンプリング管 １５ 接続筒 １６ Ｏリング １７ シリンダ筒 １８ ピストン １９ 袋ナット ２０ ハウジング ２１ 滑り軸受 ２２ キー ２３ キー溝 ２４ 送りスタッド ２５ 雄螺子部 ２６ 螺子孔 ２７ 内向フランジ部 ２８ 鍔部 ２９ スラストワッシャ ３０ 上部凹溝 ３１ 上部パッキング ３２ 下部凹溝 ３３ 下部パッキング ３４ 小径部 ３５ 下部給蒸口 ３６ 下部排蒸口 ３７ ロッド ３８ 弁体 ３９ パッキング ４０ 弁座 ４１ 空間 ４２ 上部給蒸管

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 培養槽の底部に接続自在なシリンダ筒
   と、このシリンダ筒の下部に昇降自在に嵌装したピスト
   ンと、このピストンを昇降させる為の駆動手段と、上記
   ピストンの上端部外周面に形成した上部凹溝に嵌着され
   た状態で上記シリンダ筒の内周面と摺接し、上記ピスト
   ンの上端部外周面と上記シリンダ筒内周面との間の液密
   保持を図る上部パッキングと、上記ピストンの中間部外
   周面に形成した下部凹溝に嵌着された状態で上記シリン
   ダ筒の内周面と摺接し、上記ピストンの中間部外周面と
   上記シリンダ筒内周面との間の液密保持を図る下部パッ
   キングと、この下部パッキングと上記上部パッキングと
   の間部分に於いて、上記ピストンの外周面に形成された
   小径部と、上記シリンダ筒の中間部で、この小径部に対
   向する部分に設けられた下部給蒸口並びに下部排蒸口
   と、上記ピストンの上端面から上方に延出したロッド
   と、このロッドの上端部で、上記シリンダ筒の上端開口
   部から突出自在な部分に固設された弁体と、上記シリン
   ダ筒の上端開口部でこの弁体の下面と対向する部分に形
   成された弁座と、上記シリンダ筒の一部に接続され、こ
   のシリンダ筒の内周面と上記ロッドの外周面との間の空
   間に通じる上部給蒸管と、上記シリンダ筒の一部に接続
   され、上記空間に通じるサンプリング管とを備えた培養
   装置のサンプリング弁。