JPS63502797A - 培養器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ｕ」 本発明は、全体的にほぼ一様な温度をもつ加熱された環境のための培養器すなわ ちオーブンに関する。かかる培養器は、例えば培養試料を育てるために使用され 、この場合、例えば温度や空気に関して安定である環境で培養物を育てることが 要求される。

在来の培養器は水ジャケットによって取り囲まれたハウジングを含んでいる。加 熱コイルによって水を制御された温度まで加熱し、この水をジャケットを通して 循環させて培養器を加熱することができる。水ジャケットのせいでこの形の培養 器は嵩高である。

かかる培養器は高価であり又、ジャケットの水の重量のために移動させにくい。

電熱要素を有する培養器も作られているが、かかる要素の出熱は壁の比較的狭い 領域に集中される。これは、水ジヤケツト式ユニットや本発明と比べて室内に不 均一な温度環境を作る傾向がある。

本発明は、断熱したハウジングを含み、該ハウジングの壁に箔条電熱要素が配列 されており又、培養器の温度に応じて加熱要素への電力供給を制御するためのサ ーモスタットを含む培養器を提供する。

かかる培養器は、培養試料のための安定した環境を作る安価で便宜な方法を提供 する。温度と並んでハウジングの湿度および／又は空気の組成も調整するのがよ い、水ジャケットなしですませることによって培養器の価格および重量をかなり 小さくすることができる。

箔条電熱要素を使用することによって、熱を要素から培養器の壁により速く伝達 することができる。というのは、在来の電熱要素に比べて壁と接触する要素の表 面積がより大きいからである。

今度は、この速い熱伝達によってより単純でかつより敏感な温度が正確に制御さ れ、所望の温度を越えて加熱してしまう可能性が小さくされる。細胞培養のため の培養器を使用するとき深刻な過熱の可能性を減らすことが特に重要である。な ぜならば、あまり温度が高すぎると細胞が死んでしまう處があるからである。更 に、熱伝達が速ければ速いほど、ドアを開けた後室温はそれだけますます速く回 復することができる。

一様な加熱分配の一層の利点は、この型式の培養器に通常みられる高い湿度で、 室の壁に凝集が起こる傾向がほとんどないこと箔条加熱要素を用いることによっ て、例えば、培養器すなわちオーブンの異なる部分からの熱損失、特に断熱がと ぎれたドアの近くの熱損出を補償するために、加熱要素の加熱分布を変化させる のを一層容易にすることができる。加熱分布は、箔条の幅を変えるか或いは加熱 要素の領域に亘って加熱要素の配列密度を変えることによって変化させることが できる。オーブンすなわち培養器に一様な温度を作るように加熱分布を変化させ ることの利点は、特に培養器が項部されたとき、凝集が少なくされることである 。

箔条加熱要素は、各々、絶縁材料、例えばマイラーポリエステルの層の間に曲が りくねった路を介在させた金属箔ストリップからなるミートの形であるのがよい 。絶縁材料と金属導電材料との何枚かの交互の層があるのがよい、金属箔ストリ ップは、好ましくは、培養器すなわちオーブンのキャビティ全体に亘って一様な 温度を作るのを助けるように分配されており、かかる分配には特定のシートに亘 って金属箔ストリップの集中度を変えることが必要となるだろう。箔条電熱要素 は内壁に取付けることができるように自己接着性であるのがよく、又、箔条電熱 要素は外側ドアに取付けられてもよい、各々の壁について別の要素シートを用い るのがよい、ドアは、好ましくは、例えばガラスで補強されたプラスチック材料 で断熱される。加熱要素には、該加熱要素を取付けるべき表面に装置を取付ける ことを可能にする穴を設けるのがよい、好ましくは、ハウジングは、製造の経済 性を得るために２つ以上の壁に同じ要素を用いること力（できるように作られて いる。

最良の経済性のためには、すべての加熱要素が同じであるべきである。

培養器すなわちオーブンの温度を制御盤に表示するのがよい。

制御回路を用いてハウジングのキャビティを設定された温度に維持するのがよい 、培養器のための通常の作動温度は３７℃であるが、培養器の滅菌のために例え ば約１３０℃までの高い温度をオーブンに使用するのがよい。

内壁の一方に取付けたファンを用いて培養器で空気を循環させるのがよい。

培養室の底に露溜めを設けるのがよい。

ハウジングを通して、例えばＣ（ｈのための１つ以上のガス入口を設けて安定し た環境を維持するのを助けるのがよい。

室の内側に設置したセンサーを用いて供給したガスおよび温度の水準を監視する のがよい。

特に例えばＣＯ□空気の中で培養物を育てるべき場合には、ドアに十分な気密シ ールを有することが好ましい。

本発明の実施例を図面を参照して以下で詳細に説明する。

第１図は、本発明による装置の正面図である。

第２図は、左側側面図である。

第３図は、右側側面図である。

第４図は、第り図の線Ａ−Ａに沿った拡大断面図である。

第５図は、第１図の線Ｂ−Ｂに沿った拡大断面図である。

第６図は、本培養器に使用するように作られた箔条加熱要素の平面図である。

本培養器は、５つの断熱壁２からなる長方形ハウジング１を含み、５つの断熱壁 ２はハウジングの上部、底部、後部および両側部を形成する。

ハウジングの前部の第６の壁は内側ドア３および断熱した外側ドア４によって形 成されている。一方の側壁には計器ユニットが取付けられている。計器ユニット 内にはハウジングの外壁に２つのファン７．８に接続されたモータが取付けられ ている。ファン７はハウジングの外側にあり、モータを冷却するのに役立ってい る。ファン８はハウジングの内側にあり、ハウジングの中の空気を循環させるの に役立っている。

ハウジングは縁を互いに爆発鋲で留めたシート金属の２つの殻９から作られてい る。殻と殻との間の空間は、断熱用グラスファイバ材料のスラブ１０で断熱され ている。ハウジングの前部の開口のまわりにはシリコンシール１１が延びており 、前記シリコンシールは殻９に固定されている。このシリコンシールは、ドアを 閉じたとき内側ドア３に対して気密シールを形成する。

ハウジングの下側には底板１２がねじ１３によって取付けられている。底板１２ にはねじで調節する４つの脚１４が固着されている。

内側ドア３は、突出した塩ビフレームに嵌め込んだ１４酊二重ガラスユニットか ら作られており、かっヒンジ１６によってハウジングに取付けられている。内側 ドアはドアキャッチ２２を備えており、キャッチ保持用要素２３がハウジングの 一方の側壁に取付けられている。外側ドア４は、互いに爆発鋲で留めた外殻およ び内殻から作られており、２つの殻の間の空間にはガラスで補強されたプラスチ ック材料の断熱材２５を備えている。外側ドアはハウジング室の側壁の一方に取 付けられたブラケット２７のビボ７ト２６に取付けられている。室の外殻には磁 石式キャッチ２８が設けられており、外側のドアには対応する保持用要素２９が 設けられている。ドアの外殻と内殻との接合部にはシリコンシールが保持されて おり、該シリコンシールは両方のドアを閉じたとき壁の外殻に対して気密シール を形成する。外側ドアはキャッチを収容するように凹部が設けられており、内側 ドアについては、キャッチ保持用要素を収容するように凹部が設けられている。

内側ドア３には、内側ドアを開けたときファンのためのモータを切る近接スイッ チ３１が設けられている。

ハウジングおよび外側ドアの内壁は各々箔条電熱要素３２で覆われている。各々 の壁に対して１枚の箔条シートすなわちブランケットが用いられている。

第６図には加熱用ブランケットの例を示す。

加熱用ブランケット５０は分配した箔条を介在させた２層のマイラーポリエステ ルで作られている。要素は２２０／２４０ボルトの１ｔＢに直列に接続されてお り、約１００ワツトの電力を消費する。

ブランケットの一方の側は自己接着塗膜を有する。自己接着塗膜は培養器の壁又 はドアにブランケットを取付けるためのものである。使用する接着剤は少な（と も１３０℃まで安定である。

ブランケットには、主キャビティの壁に設けた突出支持部材、計器等に対応する 位置に穴５１が設けられている。箔条は絶縁のための安全限界を維持しつつ、な るべく穴の縁の近くに延びている。。

電気的安全性のため、ブランケットの緑のまわりにも要素自由限界５２が残され ている。

要素は電源および計器ユニットに収容された制御装置に接続するための端子５３ を備えている。

第６図には、マイラーポリエステルの上部層６０の一部を取り除いて箔要素６１ の部分を示しである。箔要素は金属箔ストリップからなり、該金属箔ストリップ はブランケットに亘って曲りくねった路に従って延びる。ストリップの両端は端 子５３で終わっている。ストリップおよび／又はストリップの隣接部分間の幅は 、ブランケットの部分ごとに異っており、その結果、出熱はブランケットに亘っ て変化する。実施例において、狭い領域５４では箔条ストリップの密度は隣接し た狭い領域５５での密度の略４倍であり、次いで、隣接した狭い領域の箔条スト リップの密度は、ブランケットの残りの部分での密度の略１．５倍である。

かくして、特定の例では、箔要素は次のようにしてブランケットの内部に分配さ れている。

要素の３０％は４０ｕＸ５４４ｍｍの領域５４に亘って一様に分配され、 要素の６０％は４５１！ｎＸ５４４ｍの領域５５に亘って一様に分配され、 要素の１０％は５４４ｍ５Ｘ５４４＋ｕの領域５６に亘って一様に分配されてお り、高い密度領域５４をもつ接合部から低い要素密度の領域５５に向かって密度 が小さくなる。

箔の幅および／又は密度の変化は、培養器の異なる部分からの熱損出の変化を補 償する。熱損出はガラスの内側ドアに向かって大きくなる傾向がある。第６図に 示す要素は、ガラスのドアに隣接した４つの壁に対して作られている。後部壁の 要素は、高い密度領域が、余分な熱が外へ逃げていくファン収納部に最も近くに あるように作られている。

製造に一層多くの経済性が要求される別の実施例では、室の６つの壁すべてに同 じ箔要素を用いるのがよい、加熱要素はなお第６図に示すようなものであるのが よい。ブラケットは、加熱要素の側部が、最も狭く間隔を隔てた、最もファンの 近くに配置された条を有するように後部壁に配列されている。一方が上部により 近くて最も狭く間隔を隔てた条をもち、他方が底部に最も近くて最も狭く間隔を 隔てた条をもつ２つの加熱要素をドアに取付けてもよい、室は略立方体の形状に 作られ、そのため、すべての壁が同じ寸法と形状であり、かくして、すべての壁 で同し箔条加熱要素を用いることができることがわかるであろう。

ハウジングの内側の殻の壁に、ランナー３４を保持するナイロン製棚スペーサ３ ３のためのブラケットが取付けられている。棚３５が前記ランナーによって支持 されている。前記棚は、円形の穴が直交して配列されているステンレス鋼そらせ 板である。

ハウジングの屋根の内面にはガスセンサー（Ｃｏ□）３６および温度センサー３ ７が取付けられている。これらのセンサーは、計器ユニットの制御回路３８に電 線によって接続されている。ハウジングの底には露溜め４１が設けられている。

ハウジングの横に取付けられた計器ユニット５は温度およびＣＯ□の水準を設定 するための制御盤３９を含む。次いで、制御盤はハウジングのセンサーによって 実際の温度およびＣＯ□の水準を表示し、制御回路は、加熱ブランケットへの電 流やガスの流れを切換えて安定した環境を作り、維持する。

計器ユニットは又、外部の源からのガス供給路４０を含む、これによって、純粋 なＣ島をハウジングに送ることができる。

Ｆｔａ、５ Ｆｔａ、６ 国際調査報告 ＡＮＮＥＸ　Ｔｏ　＝ｄＥ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣＨＲＥＰ ＯＲＴ　ＪＮＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　ＡＰｌ’ＬＩＣＡＴＩＯＮ　Ｎｏ、 　ＰＣＴ／ＣＢ　８７１００１８４　（ＳＡ　１６４６０）ＤＥ−Ａ−２２５９ ３７７２フ１０６／７４　ＮｏｎｅＵＳ−Ａ−３７５１３２３８０Ｘ１０Ｘ／７ ４　Ｎｏｎ。

ＵＳ−Ａ−４５７２４２フ　２５１０２／８６　Ｎｏｎｅ

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．断熱したハウジングを含み、該ハウジングの壁には箔条電熱要素が配列され ており、又、培養器すなわちオーブンの温度に応じて加熱要素への電力供給を制 御するための温度センサーを含むことを特徴とする培養器すなわちオーブン。
2. ２．前記ハウジングの壁は、内殻および外殻を含み、前記内殻および前記外殻の 間には断熱材が収容されていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の培養 器すなわちオーブン。
3. ３．前記ハウジングはドアを有し、箔条加熱要素が前記ドアの内側に取付けられ ていることを特徴とする請求の範囲第１項又は第２項に記載の培養器すなわちオ ーブン。
4. ４．前記ハウジングは内殻および外殻を含み、前記内殻および前記外殻の間には 断熱材が収容されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第３項いずれか １項に記載の培養器すなわちオーブン。
5. ５．前記ハウジングの前記ドアの内側に隣接して透明材料の内側ドアを備えてい ることを特徴とする請求の範囲第３項又は第４項に記載の培養器すなわちオーブ ン。
6. ６．前記ハウジングの壁は、長方形であり又、前記ハウジングの１つの壁の少な くとも一部分を形成するドアを有し、前記ハウジングのその他の５つの壁にはす べてに箔条加熱要素が配列されていることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第 ５項いずれか１項に記載の培養器すなわちオーブン。
7. ７．少なくとも１つの壁の加熱要素の箔条の配列は、前記箔条によって発生され る熱が前記加熱要素に亘って変化するように前記加熱要素の領域に亘って変化す ることを特徴とする請求の範囲第１項乃至第６項いずれか１項に記載の培養器す なわちオーブン。
8. ８．前記箔条の配列は前記箔条の配列の密度を変化させることによって変化され ていることを特徴とする請求の範囲第７項に記載の培養器すなわちオーブン。
9. ９．前記箔条は該箔条の長さ全体に亘って一様な幅をもつことを特徴とする請求 の範囲第８項に記載の培養器すなわちオーブン。
10. １０．同じ設計の加熱要素が前記培養器すなわちオーブンの２つ以上の壁に使用 されていることを特徴とする請求の範囲第７項乃至第９項いずれか１項に記載の 培養器すなわちオーブン。