JP3897336B2 - インキュベータ用ガス検出器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インキュベータ等の小容量培養環境中の二酸化炭素の濃度を検出するのに適したガス検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医学の基礎研究やバイオの分野では、小容量の空間を温度や二酸化炭素の濃度を一定に維持できるインキュベータが広く使用されている。このようなインキュベータは環境を一定に維持するために温度センサー、湿度センサー、及び二酸化炭素センサーを備え、これらセンサーにより温度、湿度、及び二酸化炭素の濃度を所定値に維持するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、試験継続中に試料の分析のために、インキュベータから試料の一部を取り出す必要があるときには試料搬出入口の開閉によりインキュベータ内部の温湿度の変化のため結露が生じることがある。また、試験目的により温度や湿度の設定を大きく変更される場合にも結露が生じることがある。結露が生じると被測定ガスの検出が不可能になるという問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、インキュベータを構成する容器の改良を必要とすることなく、しかもインキュベータ内部の環境の極端な変化に対しても二酸化炭素濃度を確実に検出することができるガス検出器を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、インキュベータを構成する容器の貫通孔に気密的に嵌合可能な基台に、撥水性及び通気性を備えた有底筒状保護筒を着脱可能に設け、抵抗素子を実装した発熱体ユニットと赤外線式二酸化炭素センサーユニットとをスペーサ基板を介して長手方向に積層状態で並ぶように前記保護筒に収容して構成されている。
【０００５】
【作用】
単一のセンサー取付け孔に挿入することにより、発熱体ユニットと二酸化炭素センサーユニットをインキュベータ内に位置させ、また発熱体ユニットと赤外線式二酸化炭素センサーユニットとの熱、及び保護筒の撥水性により保護筒の結露を防止して極端な環境変化に対しても通気性を維持する。また、保護筒内で発火が生じても焼結金属壁により外部に火炎が逸走することはない。
【０００６】
【発明の実施の形態】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明のインキュベータ用ガス検出器の一実施例を示すものであって、インキュベータを構成する容器の貫通孔に気密的に嵌合可能な基台１に、有底筒状の焼結金属製の保護筒２を着脱可能に設け、保護筒２の内部に発熱体ユニット３、及び赤外線式二酸化炭素センサーユニット４が、長手方向に積層状態で並ぶように配置されて構成されている。
保護筒２は、ＰＴＦＥ等の撥水性物質がコーテングされていて、インキュベータの温度や湿度の極端な変化に対しても結露を可及的に防止して通気性を確保するように構成されている。
【０００７】
発熱体ユニット３は、図２（ａ）（ｂ）に示したように中央に貫通孔３１を、また両側に複数のスペーサ−取り付け孔３２、３３を有する回路基板３４に、貫通孔３１を跨ぎ、かつ通気用の残部を残すように回路素子を構成する抵抗素子、例えばチップ抵抗体からなる発熱体３５を、また必要に応じて回路基板３４の表面に感温素子３６を実装して、それぞれ図示しない導電パターンを介してステー３７、３８に接続して構成されている。
【０００８】
一方、赤外線式二酸化炭素センサー４は、ガス流入口４１が穿設された筒状チャンバ４２の先端側に回路基板４３を介して白熱電球４４が固定され、また基台１に焦電型赤外検出素子４５を二酸化炭素を検出できる程度の距離、例えば数ｍｍ離して固定して構成されている。
【０００９】
赤外線式二酸化炭素センサー４の回路基板４３には複数のステー４５，４６を介してスペーサ基板５に固定され、また発熱体ユニット３がそのステー３７，３８を介してスペーサ基板５に取り付けられ、両者が保護筒２の長手方向（実施例では上下方向）に並ぶように固定されている。
【００１０】
発熱体ユニット３のステー３７，３８には、赤外線式二酸化炭素センサーユニット４と保護筒２との隙間に配置されたリード線３９を通して基台１まで引出され、また赤外線式二酸化炭素センサーユニット４の回路基板４３に接続する信号線４７は、チャンバー４２に形成された溝４８を通して基台１に引出されている。
【００１１】
この実施例において、インキュベータを構成するケースのセンサー取付け孔にインキュベータ用ガス検出器の保護筒２を装填し、基台１をインキュベータを構成するケースに固定すると、インキュベータのガスが保護筒２を通過して発熱体ユニット３、及び二酸化炭素センサーユニット４に流入して二酸化炭素の濃度を検出することができる。
そして、発熱体ユニット３が、回路素子を構成する抵抗素子により構成されているため、たとえ可燃性ガスが流れ込んでも発火を生じさせることがない。
【００１２】
ところで、インキュベータの温度が極端に低下したり、また湿度が極端に上昇すると、湿度が過飽和状態となり結露が生じやすくなるが、内蔵されている発熱体ユニット３の熱やまた二酸化炭素センサーユニット４の白熱電球４４の熱により保護筒２が露点以上に昇温し、かつ保護筒２が撥水性を備えているため、保護筒２に結露が生じることがなく、通気性を確保して温度や湿度が極端に変化した場合にでも、二酸化炭素の濃度を確実に検出することができる。
【００１３】
また、インキュベータ用ガス検出器の修理やメンテナンスが必要となった場合には、基台１とインキュベータのケースとの固定を解除して引出し、保護筒２を基台１から取り外すと、発熱体ユニット３、二酸化炭素センサーユニット４が露出するから、修理やメンテナンス等を容易に行うことができる。
【００１４】
なお、上述の実施例においては、保護筒を焼結金属により構成して機械的強度を確保しているが、撥水性と通気性とを備えた物質、例えばＰＴＦＥの膜を有底筒状体に成形して構成しても同様の作用を奏する。
また、発熱体ユニット３が規定温度、例えば１００℃以上に上昇した場合には感温素子３６からの温度信号により発熱体ユニット３への給電を停止させることができる。さらに発熱体３５としてバリスタ（登録商標）のような所定温度まで自己発熱したとき、抵抗値が急激に上昇する抵抗素子を使用することができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、単一のセンサー取付け孔に挿入することにより、発熱体ユニットと二酸化炭素センサーをインキュベータ内に配置することができ、インキュベータの極端な湿度変化や温度変化に関わりなく、保護筒の通気性を確保してインキュベータの二酸化炭素の濃度を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインキュベータ用ガス検出器の一実施例を示す断面図である。
【図２】図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ発熱体ユニットの一実施例を示す平面図と、断面図である。
【符号の説明】
１ 基台
２ 保護筒
３ 発熱体ユニット
４ 赤外線式二酸化炭素センサーユニット
５ スペーサ基板
３５ 発熱体
４１ ガス流入口
４２ 筒状チャンバ
４４ 白熱電球
４５ 焦電型赤外検出素子
【発明の属する技術分野】
本発明は、インキュベータ等の小容量培養環境中の二酸化炭素の濃度を検出するのに適したガス検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医学の基礎研究やバイオの分野では、小容量の空間を温度や二酸化炭素の濃度を一定に維持できるインキュベータが広く使用されている。このようなインキュベータは環境を一定に維持するために温度センサー、湿度センサー、及び二酸化炭素センサーを備え、これらセンサーにより温度、湿度、及び二酸化炭素の濃度を所定値に維持するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、試験継続中に試料の分析のために、インキュベータから試料の一部を取り出す必要があるときには試料搬出入口の開閉によりインキュベータ内部の温湿度の変化のため結露が生じることがある。また、試験目的により温度や湿度の設定を大きく変更される場合にも結露が生じることがある。結露が生じると被測定ガスの検出が不可能になるという問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、インキュベータを構成する容器の改良を必要とすることなく、しかもインキュベータ内部の環境の極端な変化に対しても二酸化炭素濃度を確実に検出することができるガス検出器を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、インキュベータを構成する容器の貫通孔に気密的に嵌合可能な基台に、撥水性及び通気性を備えた有底筒状保護筒を着脱可能に設け、抵抗素子を実装した発熱体ユニットと赤外線式二酸化炭素センサーユニットとをスペーサ基板を介して長手方向に積層状態で並ぶように前記保護筒に収容して構成されている。
【０００５】
【作用】
単一のセンサー取付け孔に挿入することにより、発熱体ユニットと二酸化炭素センサーユニットをインキュベータ内に位置させ、また発熱体ユニットと赤外線式二酸化炭素センサーユニットとの熱、及び保護筒の撥水性により保護筒の結露を防止して極端な環境変化に対しても通気性を維持する。また、保護筒内で発火が生じても焼結金属壁により外部に火炎が逸走することはない。
【０００６】
【発明の実施の形態】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明のインキュベータ用ガス検出器の一実施例を示すものであって、インキュベータを構成する容器の貫通孔に気密的に嵌合可能な基台１に、有底筒状の焼結金属製の保護筒２を着脱可能に設け、保護筒２の内部に発熱体ユニット３、及び赤外線式二酸化炭素センサーユニット４が、長手方向に積層状態で並ぶように配置されて構成されている。
保護筒２は、ＰＴＦＥ等の撥水性物質がコーテングされていて、インキュベータの温度や湿度の極端な変化に対しても結露を可及的に防止して通気性を確保するように構成されている。
【０００７】
発熱体ユニット３は、図２（ａ）（ｂ）に示したように中央に貫通孔３１を、また両側に複数のスペーサ−取り付け孔３２、３３を有する回路基板３４に、貫通孔３１を跨ぎ、かつ通気用の残部を残すように回路素子を構成する抵抗素子、例えばチップ抵抗体からなる発熱体３５を、また必要に応じて回路基板３４の表面に感温素子３６を実装して、それぞれ図示しない導電パターンを介してステー３７、３８に接続して構成されている。
【０００８】
一方、赤外線式二酸化炭素センサー４は、ガス流入口４１が穿設された筒状チャンバ４２の先端側に回路基板４３を介して白熱電球４４が固定され、また基台１に焦電型赤外検出素子４５を二酸化炭素を検出できる程度の距離、例えば数ｍｍ離して固定して構成されている。
【０００９】
赤外線式二酸化炭素センサー４の回路基板４３には複数のステー４５，４６を介してスペーサ基板５に固定され、また発熱体ユニット３がそのステー３７，３８を介してスペーサ基板５に取り付けられ、両者が保護筒２の長手方向（実施例では上下方向）に並ぶように固定されている。
【００１０】
発熱体ユニット３のステー３７，３８には、赤外線式二酸化炭素センサーユニット４と保護筒２との隙間に配置されたリード線３９を通して基台１まで引出され、また赤外線式二酸化炭素センサーユニット４の回路基板４３に接続する信号線４７は、チャンバー４２に形成された溝４８を通して基台１に引出されている。
【００１１】
この実施例において、インキュベータを構成するケースのセンサー取付け孔にインキュベータ用ガス検出器の保護筒２を装填し、基台１をインキュベータを構成するケースに固定すると、インキュベータのガスが保護筒２を通過して発熱体ユニット３、及び二酸化炭素センサーユニット４に流入して二酸化炭素の濃度を検出することができる。
そして、発熱体ユニット３が、回路素子を構成する抵抗素子により構成されているため、たとえ可燃性ガスが流れ込んでも発火を生じさせることがない。
【００１２】
ところで、インキュベータの温度が極端に低下したり、また湿度が極端に上昇すると、湿度が過飽和状態となり結露が生じやすくなるが、内蔵されている発熱体ユニット３の熱やまた二酸化炭素センサーユニット４の白熱電球４４の熱により保護筒２が露点以上に昇温し、かつ保護筒２が撥水性を備えているため、保護筒２に結露が生じることがなく、通気性を確保して温度や湿度が極端に変化した場合にでも、二酸化炭素の濃度を確実に検出することができる。
【００１３】
また、インキュベータ用ガス検出器の修理やメンテナンスが必要となった場合には、基台１とインキュベータのケースとの固定を解除して引出し、保護筒２を基台１から取り外すと、発熱体ユニット３、二酸化炭素センサーユニット４が露出するから、修理やメンテナンス等を容易に行うことができる。
【００１４】
なお、上述の実施例においては、保護筒を焼結金属により構成して機械的強度を確保しているが、撥水性と通気性とを備えた物質、例えばＰＴＦＥの膜を有底筒状体に成形して構成しても同様の作用を奏する。
また、発熱体ユニット３が規定温度、例えば１００℃以上に上昇した場合には感温素子３６からの温度信号により発熱体ユニット３への給電を停止させることができる。さらに発熱体３５としてバリスタ（登録商標）のような所定温度まで自己発熱したとき、抵抗値が急激に上昇する抵抗素子を使用することができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、単一のセンサー取付け孔に挿入することにより、発熱体ユニットと二酸化炭素センサーをインキュベータ内に配置することができ、インキュベータの極端な湿度変化や温度変化に関わりなく、保護筒の通気性を確保してインキュベータの二酸化炭素の濃度を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインキュベータ用ガス検出器の一実施例を示す断面図である。
【図２】図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ発熱体ユニットの一実施例を示す平面図と、断面図である。
【符号の説明】
１ 基台
２ 保護筒
３ 発熱体ユニット
４ 赤外線式二酸化炭素センサーユニット
５ スペーサ基板
３５ 発熱体
４１ ガス流入口
４２ 筒状チャンバ
４４ 白熱電球
４５ 焦電型赤外検出素子
Claims (2)
- インキュベータを構成する容器の貫通孔に気密的に嵌合可能な基台に、撥水性及び通気性を備えた有底筒状保護筒を着脱可能に設け、抵抗素子を実装した発熱体ユニットと赤外線式二酸化炭素センサーユニットとをスペーサ基板を介して長手方向に積層状態で並ぶように前記保護筒に収容してなるインキュベータ用ガス検出器。
- 前記発熱体ユニットが、中央に貫通孔を備えた基板に前記貫通孔を跨ぎ、かつ通気用の残部を残すよう抵抗素子を設け構成されている請求項１に記載のインキュベータ用ガス検出器。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002027029A JP3897336B2 (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | インキュベータ用ガス検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002027029A JP3897336B2 (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | インキュベータ用ガス検出器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003227794A JP2003227794A (ja) | 2003-08-15 |
| JP3897336B2 true JP3897336B2 (ja) | 2007-03-22 |
Family
ID=27748677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002027029A Expired - Fee Related JP3897336B2 (ja) | 2002-02-04 | 2002-02-04 | インキュベータ用ガス検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3897336B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3333247A1 (en) | 2016-12-09 | 2018-06-13 | Eppendorf Ag | Measurement apparatus for measuring the concentration of a gaseous substance |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE102005003049B3 (de) * | 2005-01-22 | 2006-06-29 | Dräger Safety AG & Co. KGaA | Explosionsgeschützter Gassensor |
| KR100895648B1 (ko) * | 2007-07-18 | 2009-05-07 | 주식회사 가스트론 | 흡입식 적외선 가스센서 모듈 |
| FI20125665L (fi) * | 2012-06-15 | 2013-12-16 | Vaisala Oyj | Anturi ja menetelmä ankariin olosuhteisiin tarkoitetun anturin yhteydessä |
-
2002
- 2002-02-04 JP JP2002027029A patent/JP3897336B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3333247A1 (en) | 2016-12-09 | 2018-06-13 | Eppendorf Ag | Measurement apparatus for measuring the concentration of a gaseous substance |
| WO2018104529A1 (en) | 2016-12-09 | 2018-06-14 | Eppendorf Ag | Measurement apparatus for measuring the concentration of a gaseous substance |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2003227794A (ja) | 2003-08-15 |
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