WO2023286461A1 - Ｌｅｄモジュールおよび培養装置 - Google Patents
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- the culture space is sterilized.
- devices for sterilization include UV lamps (see, for example, Patent Document 1).
- the LED module 7 can have a metal foil pattern 77b on the surface of the proximal substrate 77 .
- the metal foil pattern 77b By providing the metal foil pattern 77b, the heat generated by the heater 77a can be efficiently transferred to the cylindrical body 71.
- the metal foil pattern 77b may be in contact with the cylindrical body 71, specifically the base end side cylindrical body 73, more specifically the inner peripheral surface of the socket joint 73a. Heat can be transferred more efficiently by making contact.
- the heater 77a may be attached to a place other than the surface of the proximal substrate 77, for example, the inner surface of the socket joint 73a.
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Abstract
ＬＥＤモジュールは、紫外線を射出するＬＥＤと、前記ＬＥＤが収納された金属製の筒体と、培養装置に固定されている被係合部に係合することで前記筒体を前記培養装置に固定する金属製のカップリングと、を備え、前記筒体および前記カップリングは、前記ＬＥＤが発した熱を前記被係合部に逃がす。
Description
本開示は、ＬＥＤモジュールおよび培養装置に関する。
細胞や微生物等の培養物を培養する培養装置（インキュベータ）では、培養空間を殺菌することが行われる。殺菌するためのデバイスの例として、ＵＶランプが挙げられる（例えば特許文献１参照）。
ＵＶランプには水銀が封入されているものがある。近年、水銀の使用が規制されつつある。このような状況下、本開示は、培養装置の殺菌に用いることができる新規デバイスを提供し、また、新規デバイスによって培養空間を殺菌することができる培養装置を提供することを目的とする。
本開示に係るＬＥＤモジュールの一態様は、紫外線を射出するＬＥＤと、前記ＬＥＤが収納された金属製の筒体と、培養装置に固定されている被係合部に係合することで前記筒体を前記培養装置に固定する金属製のカップリングと、を備え、前記筒体および前記カップリングは、前記ＬＥＤが発した熱を前記被係合部に逃がす。
また、本開示に係る培養装置の一態様は、内箱、前記内箱を囲む外箱、および、前記内箱と前記外箱との間に配置された樹脂製のスリーブを備える箱体と、紫外線を射出するＬＥＤ、および、前記ＬＥＤが収納された金属製の筒体を備え、前記スリーブに挿入されたＬＥＤモジュールと、前記ＬＥＤモジュールを制御する制御装置と、を備える。
また、本開示に係る培養装置の一態様は、内箱、および、前記内箱を囲む外箱を備える箱体と、紫外線を射出するＬＥＤ、および、前記ＬＥＤが収納された金属製の筒体を備えるＬＥＤモジュールと、を備え、前記ＬＥＤモジュールの基端側は、前記内箱と前外箱との間に配置され、前記ＬＥＤモジュールの先端側は、前記内箱の中に配置され、前記ＬＥＤモジュールは、前記箱体の外気温が前記箱体内部の露点よりも低いときに、前記ＬＥＤモジュールの先端側表面で結露を発生させる。
本開示によれば、培養装置の殺菌に用いることができる新規デバイスを提供し、また、新規デバイスによって培養空間を殺菌することができる培養装置を提供することができる。
以下、本開示の実施の形態に係る培養装置ついて、図面を参照しながら説明する。以下に示す実施の形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施の形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除するものではない。また、実施の形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。さらに、実施の形態の各構成は、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。
本明細書において、培養装置の前後左右は次のように定める。すなわち、使用時にユーザが正対する側（後述の外扉３ａ及び内扉３ｂのある側）を前、その反対側を後とする。また、前から後に向かって視た場合を基準に左右を定める。
なお、実施の形態を説明するための全図において、同一要素は原則として同一の符号を付し、その説明を省略することもある。
［１．全体構成］
本開示の一実施形態の培養装置の全体について図１を参照して説明する。図１は、本開示の一実施形態の培養装置を右側から視た模式的な縦断面である。
本開示の一実施形態の培養装置の全体について図１を参照して説明する。図１は、本開示の一実施形態の培養装置を右側から視た模式的な縦断面である。
図１に示す培養装置１は、細胞または微生物などの培養物を培養する装置である。この培養装置１は、培養空間２０が内部に形成され前面に開口２１が形成された略箱状の箱体２と、開口２１を開閉する外扉３ａ及び内扉３ｂと、を備えている。培養空間２０は、複数の棚４により上下に区画されている。外扉３ａの外縁には、パッキンＰ１が設けられている。
培養空間２０は、培養物の培養に適切な雰囲気となるように、温度、湿度、Ｏ２（酸素）濃度及びＣＯ２（二酸化炭素）濃度がそれぞれ適切な範囲に保持される。
箱体２は、培養空間２０が内部に形成された略箱状の内箱２ａと、内箱２ａの外側を覆う略箱状の外箱２ｂとを備えている。
内箱２ａおよび外箱２ｂは、金属製の板によって形成されている。内箱２ａと外箱２ｂとの間には、断熱材２ｃが配置されている。断熱材２ｃは、例えば、板状の断熱材が組み合わされることで形成されている。なお、内箱２ａと断熱材２ｃとの間に、空間（所謂エアージャケット）が形成されていてもよい。
培養空間２０には、内箱２ａの背面に上下に延在するダクト５が配置されている。ダクト５の内部には、気体通路Ｋが形成されている。この気体通路Ｋには循環用送風機５ｃが配置されている。循環用送風機５ｃを作動させることで、ダクト５の上部に形成された吸込口５ａから培養空間２０の空気が吸い込まれ、この空気がダクト５の下部に設けられた吹出口５ｂから培養空間２０に吹き出される。これにより、矢印Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４で示されるような空気の強制循環が行われる。
ダクト５の下部と内箱２ａの底壁２ａ１と間には、加湿用の水Ｗ（以下「加湿水Ｗ」という）を貯溜する加湿皿６が設置される。
ダクト５内には、ＬＥＤモジュール７、培養空間２０のＯ２ガス濃度及びＣＯ２ガス濃度を調整する調整用ガス（Ｏ２ガス，Ｎ２ガス及びＣＯ２ガス）を、培養空間２０に供給するためのガス供給装置１２ａ，１２ｂが設置されている。ＬＥＤモジュール７は、紫外線を射出することで後述の加湿皿６内の水Ｗおよび培養空間２０内の空気を殺菌するものである。ＬＥＤモジュール７は後に詳細に説明する。
また、内箱２ａの右側壁，左側壁，後壁２ａ２，天壁及び底壁２ａ１の各背面（外箱２ｂ側の面）には、調温用、すなわち培養空間２０の温度を制御するためのヒータ８がそれぞれ設置されている。なお、ヒータ８は、培養装置１の作動中は、原則、通電され発熱した状態にある。
ヒータ８は、制御装置１００により出力（加熱力）が制御される。
循環用送風機５ｃ、ガス供給装置１２ａ、１２ｂおよびヒータ８は、雰囲気調整装置を構成する。雰囲気調整装置は、箱体２の内部（培養空間２０）を、培養物の培養に適した雰囲気にする装置である。なお、雰囲気調整装置が、循環用送風機５ｃ、ガス供給装置１２ａ、１２ｂおよびヒータ８に加えて、他の要素によって構成されてもよいことは言うまでもない。
また、培養装置１は、外扉３ａに設けられている操作装置５０から、培養装置１の起動及び停止の指示、運転モードの設定、および、培養空間２０の各種設定値の入力を受け付ける。培養空間２０の各種設定値は、設定温度、設定湿度、Ｏ２ガスの設定濃度及びＣＯ２ガスの設定濃度等である。制御装置１００は、操作装置５０からの入力に基づいて、雰囲気調整装置およびＬＥＤモジュール７等の構成要素を制御する。操作装置５０は、培養装置１の状態を表示する表示部を有している。
培養装置１の運転モードには少なくとも、通常運転モードと乾熱滅菌モードがある。通常運転モードは、箱体２の内部（培養空間２０）が、培養物の培養に適した雰囲気（例えば３７℃）になるように、雰囲気調整装置を作動させるモードである。また、乾熱滅菌モードは、箱体２の内部（培養空間２０）を乾熱滅菌するように雰囲気調整装置を作動させるモードである。乾熱滅菌される際、加湿皿６は空にされており、箱体２の内部（培養空間２０）は、例えば１８０℃に維持される。
箱体２の外箱２ｂの背面及び底面は、カバー１０で覆われている。外箱２ｂの背面とカバー１０との間の空間は、各種機器を配置するための機械室Ｍを形成している。機械室Ｍには電装ボックス１３が設けられている。電装ボックス１３の内部１３ａには、制御装置１００とその他の図示しない電装品とが収容される。
また、培養空間２０には結露部材１１ａの先端が挿入されている。この結露部材１１ａは、ペルチェ素子（図示省略）によって冷却される。これにより、培養空間２０内において結露部材１１ａ表面に結露水が生成する。結露水を生成させることで、培養空間２０内の湿度を低下させて適正な範囲内に制御することが可能となる。なお、結露部材１１ａの表面に生成した結露水は、結露部材１１ａの先端から加湿皿６内に滴下する。
［２．ＬＥＤモジュール］
図２は、ＬＥＤモジュール７の斜視図である。ＬＥＤモジュール７は、後に説明するＬＥＤ７６ａ（図４参照）、ＬＥＤ７６ａが収納された金属製の筒体７１、および、金属製のカップリング７４を備える。
図２は、ＬＥＤモジュール７の斜視図である。ＬＥＤモジュール７は、後に説明するＬＥＤ７６ａ（図４参照）、ＬＥＤ７６ａが収納された金属製の筒体７１、および、金属製のカップリング７４を備える。
筒体７１は、先端側筒体７２および基端側筒体７３を備える。基端側筒体７３の外周面には、基端側筒体の中心軸と平行に延びる溝７３ａ１が形成されている。また、基端側筒体７３の外周面には、雌ネジとなっている貫通穴が形成されており、この貫通穴には雄ネジ形状を有する回転規制部材７５が挿入されている。溝７３ａ１および回転規制部材７５についてはそれぞれ後に詳細に説明する。
カップリング７４は、筒体７１を取り囲むリング状の部材であり、筒体７１に対して相対回転可能である。
図３は、箱体２に取り付けられた状態のＬＥＤモジュール７の斜視図であり、培養空間２０側から見た図である。箱体２には、少なくとも培養空間２０側が開口する挿入口が形成されており、ＬＥＤモジュール７は、この挿入口に挿入され、固定されている。培養空間２０に面する内箱２ａの後壁２ａ２には、挿入口を縁取るフランジ状の被係合部１４が例えば複数のボルトによって固定されている。被係合部１４と後壁２ａ２との間には、シール１５が挟まれている。被係合部１４は雄ネジ部を有しており、カップリング７４は雌ネジ部を有している。これらの雄ネジ部と雌ネジ部が接続されることにより、ＬＥＤモジュール７が箱体２に固定される。
なお、カップリング７４と被係合部１４との接続は、ネジではなく、バヨネットまたは迅速継手等、公知の種々の接続手段によって実現することができる。なお、バヨネットとは、例えば、一眼レフカメラの交換レンズ取り付け構造に用いられている接続手段である。すなわち、本実施形態に適用した場合、被係合部１４が複数の穴または溝が形成された板状部を有しており、カップリング７４に複数の係合片が形成されており、係合片が穴または溝に挿入された後にカップリング７４がカップリング７４の中心軸回りに回転して板状部の背面側に移動することで、カップリング７４が被係合部１４に接続されてもよい。
図４は、箱体２に取り付けられた状態のＬＥＤモジュール７およびその周囲の縦断面図である。
ＬＥＤモジュール７が挿入される箱体２の挿入口は、樹脂製のスリーブ１６によって形成されている。スリーブ１６は、内箱２ａと外箱２ｂとの間に配置されている。なお、スリーブ１６は、内箱２ａと外箱２ｂとの間に配置され、箱体２の開口部を形成する筒状断熱材２ｆの中に配置される。スリーブ１６の内面には、内面側に突出するガイドレール１６ａが形成されている。
ＬＥＤモジュール７が挿入される箱体２の挿入口は、当然ながら、断熱材２ｃがない空間となる。よって、この部分は断熱性が低く、箱体２の外側と箱体２の内側（培養空間２０）との間の熱の通り道となりやすい。しかしながら、スリーブ１６を樹脂製とすることによって、ＬＥＤモジュール７が挿入される挿入口の近傍において、箱体２の内外の間（具体的には、内箱２ａと外箱２ｂの間、および、外箱２ｂの内側と外輪の間）における熱の伝わりやすさを低減することができる。
外箱２ｂには、装置側コネクタ２ｅが取り付けられている。装置側コネクタ２ｅは、ＬＥＤモジュール７が挿入される挿入口、具体的にはスリーブ１６の中に配置されている。装置側コネクタ２ｅは、内箱２ａよりも外箱２ｂに近い位置、具体的には、外箱２ｂの内側端面と外側端面の間であって、外側端面に近い位置に配置されている。つまり、装置側コネクタ２ｅは、培養空間２０の温度の影響を受けにくい位置に配置されている。
ＬＥＤモジュール７を構成する筒体７１は、金属製の先端側筒体７２と、先端側筒体７２の基端側に配置された金属製の基端側筒体７３とを備える。後に詳細に説明するが、基端側筒体７３は、ソケットジョイント７３ａとエンドキャップ７３ｂとを備える。前述の回転規制部材７５（図２参照）が挿入される貫通孔は、具体的には、ソケットジョイント７３ａに形成されている。
先端側筒体７２は、ソケットジョイント７３ａと同軸であり、ソケットジョイント７３ａに接続された接続部７２ａと、接続部７２ａに対して傾いており、ＬＥＤ７６ａが収納されたＬＥＤ収納部７２ｂと、接続部７２ａとＬＥＤ収納部７２ｂとを接続するエルボ部とを備える。本実施形態において、接続部７２ａとエルボ部７２ｃは一部品で構成されているが、接続部７２ａとエルボ部７２ｃは互いに別の部品によって構成されていてもよい。
ＬＥＤ収納部７２ｂは、ＬＥＤマウンティングボディ７２ｂ１とフロントキャップ７２ｂ２を備える。ＬＥＤマウンティングボディ７２ｂ１は、比較的肉厚の中実部分を有しており、この中実部分の先端側に、ＬＥＤ７６ａが取り付けられた先端側基板７６が配置されている。ＬＥＤマウンティングボディ７２ｂ１と先端側基板７６との間には熱伝導シート７６ｂが配置されている。よって、ＬＥＤ７６ａが発した熱は、熱伝導シート７６ｂを介して効率よく、比較的肉厚の中実部分に伝わる。比較的肉厚の中実部分は、一種のヒートシンクとして機能する。
ＬＥＤマウンティングボディ７２ｂ１の先端側には雄ネジ部が形成されており、フロントキャップ７２ｂ２の内面側には雌ネジ部が形成されている。これらのネジ部が接続されることにより、ＬＥＤマウンティングボディ７２ｂ１とフロントキャップ７２ｂ２とが接続される。このとき、ＬＥＤマウンティングボディ７２ｂ１の先端とフロントキャップ７２ｂ２の先端側内面との間に、窓７２ｂ３およびＯリングＲが挟まれ、また、フロントキャップ７２ｂ２の基端側内面とＬＥＤマウンティングボディ７２ｂ１との間に、ＯリングＲが挟まれる。
ＬＥＤマウンティングボディ７２ｂ１の基端側外周面には雄ネジ部が形成されており、エルボ部７２ｃの内周面には雌ネジ部が形成されている。これらのネジ部が接続されることにより、エルボ部７２ｃとＬＥＤマウンティングボディ７２ｂ１ひいてはＬＥＤ収納部７２ｂとが接続される。
エルボ部７２ｃと一体的に形成されている接続部７２ａの外周面には雄ネジ部が形成されおり、ソケットジョイント７３ａの先端側の内周面には雌ネジ部が形成されている。これらの雄ネジ部と雌ネジ部が接続されることにより、先端側筒体７２とソケットジョイント７３ａとが接続される。このとき、ソケットジョイント７３ａの先端側内周面と接続部７２ａの外周面との間に、ＯリングＲが挟まれる。
ソケットジョイント７３ａには、回転規制部材７５が挿入されている。また、接続部７２ａの外周面の一部には、平面部が形成されている。この平面部に回転規制部材７５の内側先端が接触することにより、先端側筒体７２とソケットジョイント７３ａとが相対回転することを規制する、つまり、基端側筒体７３に対する先端側筒体７２の姿勢（周方向角度、ひいては、ＬＥＤ収納部７２ｂが向く方向）を特定の姿勢（ＬＥＤ収納部７２ｂが加湿皿６を向く方向）に設定することができる。なお、回転規制部材７５と接続部７２ａとの間に働く摩擦力を十分に大きくすることができる場合は、接続部７２ａの外周面に平面部は形成されず、接続部７２ａの外周面全体が円筒面であってもよい。
また、回転規制部材７５は、ソケットジョイント７３ａおよび接続部７２ａに密着している。よって、後に説明するようにＬＥＤ７６ａは熱を発するが、回転規制部材７５は、ＬＥＤ７６ａから先端側筒体７２に伝わった熱を基端側筒体７３に伝えることができる。つまり、回転規制部材７５を取り付けることによって、ＬＥＤ７６ａが発した熱を逃がす経路を増やし、より効率的に熱を放散することができる。
ソケットジョイント７３ａの基端側には雄ネジ部が形成されており、エンドキャップ７３ｂの内面側には雌ネジ部が形成されている。これらのネジ部が接続されることにより、ソケットジョイント７３ａとエンドキャップ７３ｂとが接続される。このとき、ソケットジョイント７３ａの基端側段部とエンドキャップ７３ｂの段部との間に、基端側基板７７およびシール７８が挟まれ、また、エンドキャップ７３ｂの先端側内面とソケットジョイント７３ａとの間に、ＯリングＲが挟まれる。
基端側基板７７の基端側の面、つまり、筒体７１の外側を向く面には、モジュール側コネクタ７７ｄが取り付けられている。スリーブ１６の内面に形成されたガイドレール１６ａをソケットジョイント７３ａの外面に形成された溝７３ａ１の中に位置させた状態で、ＬＥＤモジュール７をスリーブ１６に挿入すると、装置側コネクタ２ｅにモジュール側コネクタ７７ｄが嵌まるように、モジュール側コネクタ７７ｄの位置および向きが設定されている。
基端側基板７７の先端側の面、つまり、筒体７１の内側を向く面には、モジュール側コネクタ７７ｄと電気的に接続された各種部品が取り付けられている。これらの部品の一つは、基端側基板７７と先端側基板７６とを接続し、ＬＥＤ７６ａに電力を供給するケーブルＣである。基端側基板７７には、ヒータ７７ａが取り付けられていてもよい。また、基端側基板７７の表面には、金属箔パターン７７ｂが形成されていてもよい。また、基端側基板７７には、情報保持装置７７ｃが取り付けられていてもよい。情報保持装置７７ｃは、所定の情報を保持および出力できる装置であればどのようなものでもよく、例えば半導体メモリまたはディップスイッチである。
カップリング７４は、フランジ状部分と、フランジ状部分の外周端部に接続する筒状部分とを備える。フランジ状部分は、エルボ部７２ｃの基端側端面７２ｃ１と、ソケットジョイント７３ａの先端側に形成された鍔部７３ａ２との間に位置している。また、筒状部分の内面には雌ネジ部が形成されている。この雌ネジ部は、被係合部１４の先端側に突出するように形成された雄ネジ部に接続される。
カップリング７４の雌ネジ部が被係合部１４の雄ネジ部に接続していないとき、カップリング７４のフランジ状部分とエルボ部７２ｃおよび鍔部７３ａ２との間には隙間がある。よって、カップリング７４は筒体７１に対して自由に回転することができる。
筒体７１をスリーブ１６に挿入した後、カップリング７４を回転させることで、カップリング７４の雌ネジ部と被係合部１４の雄ネジ部とを接続することができる。このとき、ソケットジョイント７３ａの外周面と被係合部１４の内周面との間にＯリングＲが挟まれる。また、このとき、鍔部７３ａ２は、カップリング７４および被係合部１４に接触すると共に、カップリング７４および被係合部１４に比較的強く挟まれる。つまり、筒体７１は、カップリング７４および被係合部１４に密着する。よって、後に説明するように、筒体７１に伝わった熱は、被係合部１４を介して内箱２ａに速やかに伝わる。
また、カップリング７４の雌ネジ部と被係合部１４の雄ネジ部とが接続された状態において、被係合部１４の筒状部分の内周面と、ソケットジョイント７３ａの外周面とが近接している。また、ソケットジョイント７３ａの先端面と、エルボ部７２ｃの基端側端面７２ｃ１とが近接している。よって、後に説明するように、ＬＥＤ７６ａが発した熱は、筒体７１および被係合部１４を介して内箱２ａに速やかに伝わる。
このようなＬＥＤモジュール７が箱体２に取り付けられると、制御装置１００は、装置側コネクタ２ｅおよびモジュール側コネクタ７７ｄを介して、情報保持装置７７ｃから、所定の情報を取得する。所定の情報とは、例えば、箱体２に取り付けられている装置がＬＥＤモジュール７であることを示す情報、若しくは、ＬＥＤモジュール７の型番識別番号または個体識別番号等である。所定の情報を取得することにより、制御装置１００は、ＬＥＤモジュール７が取り付けられていることを認識することができる。ひいては、制御装置１００は、培養空間２０にＬＥＤ７６ａから紫外線を射出することで殺菌しながら、培養物を培養すること、つまり通常運転モードの作動を培養装置に行わせることができる。
ＬＥＤ７６ａは、紫外線を射出するとき、同時に発熱する。ＬＥＤ７６ａは比較的熱に弱いので、ＬＥＤ７６ａから発せられた熱を速やかに放散し、ＬＥＤ７６ａが高温になることを防ぐ必要がある。
本開示に係るＬＥＤモジュール７は、上述のとおり金属製の筒体７１を備えている。よって、ＬＥＤ７６ａが発した熱は、容易に筒体７１に伝わる。また、筒体７１は、金属製の被係合部１４に接触しており、さらに、被係合部１４は金属製の内箱２ａに接触している。よって、筒体７１およびカップリング７４は、ＬＥＤ７６ａが発した熱を被係合部１４に逃がす。被係合部１４に伝わった熱は、金属製の内箱に速やかに伝わる。つまり、ＬＥＤ７６ａから筒体７１に伝わった熱は、被係合部１４を介して内箱２ａに伝わる。よって、ＬＥＤ７６ａが発した熱は、金属部材で構成された熱伝達ルートを介して、効率よく放散され、ＬＥＤ７６ａが高温になることを防止することができる。また、内箱２ａと外箱２ｂとの間には、熱を伝えにくい樹脂製のスリーブ１６が配置されているので、ＬＥＤ７６ａが発した熱が、装置側コネクタ２ｅまで伝わることを防止することができる。
上述のような熱伝達ルートが形成されているおかげで、通常運転モードが行われるときの培養空間２０の温度（例えば３７℃）環境下で自身が発する熱によって、ＬＥＤ７６ａが故障したり劣化したりすることを防止することができる。しかしながら、乾熱滅菌モードが行われるときの培養空間２０の温度（例えば１８０℃）にさらされると、故障したり劣化したりするおそれがある。よって、乾熱滅菌モードで培養装置１が運転されるときには、ＬＥＤモジュール７は箱体２から取り外されていることが好ましい。
このとき、ＬＥＤモジュール７の代わりに、図５に示されるダミーモジュール９が箱体２に取り付けられていることが好ましい。図５は、箱体２に取り付けられた状態のダミーモジュール９およびその周囲の縦断面図である。ダミーモジュール９は、ダミー本体９１と、ダミー本体９１の先端側に形成された柄９２を備える。柄９２を把持して挿入口に挿入することにより、ダミーモジュール９を箱体２に取り付けることができる。ダミー本体９１の側面には、ガイドレール１６ａを挿入することができる溝９１ａが形成されている。
ダミーモジュール９の基端側には、ダミー基板９３が固定されていてもよい。ダミー基板９３の基端側の面にはダミーコネクタ９３ｂが取り付けられており、ダミー基板９３の先端側の面には、ダミーコネクタ９３ｂと電気的に接続された情報保持装置９３ａが取り付けられていてもよい。ダミーモジュール９がダミー基板９３、ダミーコネクタ９３ｂおよび情報保持装置９３ａを備えている場合、ダミーコネクタ９３ｂを装置側コネクタ２ｅに接続することで、制御装置１００は、装置側コネクタ２ｅおよびダミーコネクタ９３ｂを介して、情報保持装置９３ａから、所定の情報を取得する。所定の情報とは、例えば、箱体２に取り付けられている装置がダミーモジュール９であることを示す情報である。所定の情報を取得することにより、制御装置１００は、ダミーモジュール９が取り付けられていることを認識することができる。乾熱滅菌モードの作動の条件をダミーモジュール９が取り付けられていることとすることで、制御装置１００は、装置側コネクタ２ｅをダミーモジュール９で熱から保護しながら、乾熱滅菌モードの作動を培養装置に行わせることができる。
つまり、ダミーモジュール９を箱体２に取り付けることによって、装置側コネクタ２ｅが、乾熱滅菌モードにおける高温の培養空間２０に直接さらされることを防止することができ、装置側コネクタ２ｅの故障を防止することができる。
また、装置側コネクタ２ｅは、内箱２ａよりも外箱２ｂに近い位置に配置されている。よって、装置側コネクタ２ｅは、培養空間２０の温度、特に、乾熱滅菌が行われるときの高温の影響を受けにくい。しかも、ダミー本体９１が挿入される空間を大きくすること、換言すれば、挿入口の中に挿入されているダミー本体９１の体積を大きくすることができる。よって、ダミーモジュール９による断熱性能、つまり、装置側コネクタ２ｅを熱から守る効果を大きくすることができる。
図６は、本開示に係る培養装置１の動作例を示すフローチャートである。以下、図６を参照しながら動作例を説明する。
操作装置５０が操作されると、制御装置１００は、運転指示を受け付ける（Ｓ１）。運転指示を受け付けると、制御装置１００は、指示の内容を確認する（Ｓ２）。指示の内容が培養運転の指示である場合（Ｓ２にて培養）、制御装置１００は、箱体２にＬＥＤモジュール７が取り付けられているか否かを確認する（Ｓ３）。ＬＥＤモジュール７が取り付けられている場合（Ｓ３にてＹＥＳ）、制御装置１００は、雰囲気調整装置（循環用送風機５ｃ、ガス供給装置１２ａ、１２ｂおよびヒータ８等）を作動させることで、培養装置１を通常運転モードで運転する（Ｓ４）。
ＬＥＤモジュール７が取り付けられていない場合（Ｓ３にてＮＯ）、制御装置１００は、操作装置５０の表示部に、ＬＥＤモジュール７の取り付けを促す表示を行う（Ｓ５）。よって、ＬＥＤモジュール７が取り付けられていない状態、つまり、紫外線照射による殺菌が行えない状態で、培養物を培養する運転が行われることを防止することができる。
また、受け付けた運転指示の内容が乾熱運転の指示である場合（Ｓ２にて乾熱）、制御装置１００は、箱体２にダミーモジュール９が取り付けられているか否かを確認する（Ｓ６）。ダミーモジュール９が取り付けられている場合（Ｓ６にてＹＥＳ）、制御装置１００は、雰囲気調整装置を作動させることで、培養装置１を乾熱運転モードで運転する（Ｓ７）。
ダミーモジュール９が取り付けられていない場合（Ｓ６にてＮＯ）、制御装置１００は、操作装置５０の表示部に、ダミーモジュール９の取り付けを促す表示を行う（Ｓ８）。よって、ダミーモジュール９が取り付けられていない状態、つまり、装置側コネクタ２ｅと培養空間２０との間に遮るものが何も無い状態で、乾熱運転が行われることを防止することができる。
本開示に係るＬＥＤモジュール７は、金属製の筒体７１を備えているので、熱を伝えやすい。また、ＬＥＤモジュール７が挿入される箱体２の挿入口は断熱性が低い。よって、外気温が低い場合、ＬＥＤモジュール７の先端側の温度が低くなり、ひいては、培養空間２０の温度が下がる可能性がある。このような温度低下を防止するため、本実施形態に係るＬＥＤモジュール７は、基端側基板７７の表面にヒータ７７ａを備えることができる。制御装置１００がヒータ７７ａを作動させることにより、培養装置１の周囲の温度つまり外気温が低い場合に、培養空間２０の温度が低下することを防止することができる。また、本実施形態に係るＬＥＤモジュール７は、基端側基板７７の表面に、金属箔パターン７７ｂを備えることができる。金属箔パターン７７ｂを備えることによって、ヒータ７７ａが発した熱を効率よく筒体７１に伝えることができる。また、金属箔パターン７７ｂは、筒体７１、具体的には基端側筒体７３、より具体的にはソケットジョイント７３ａの内周面に接していてもよい。接することによって、より効率よく熱を伝えることができる。なお、ヒータ７７ａは、基端側基板７７の表面以外の場所、例えば、ソケットジョイント７３ａの内面に取り付けられていてもよい。
また、本開示に係る培養装置１は、内箱２ａと外箱２ｂとの間に配置された樹脂製のスリーブ１６を備えている。よって、箱体の内外における熱伝達を抑えること、つまり、外気温が低い場合における、培養空間２０の温度の低下度合いを抑えることができる。
前述のとおり、ＬＥＤ７６ａは熱を発する。よって、ＬＥＤ７６ａが消灯しているとき、培養空間２０の温度が低下する。そこで、ＬＥＤ７６ａが消灯しているときにヒータ７７ａを作動させることで、培養空間２０の温度が低下することを抑制することができる。また、この場合、ＬＥＤ７６ａが作動しているときにＬＥＤ７６ａが内箱２ａ内に与える熱量と、ヒータ７７ａが作動しているときにヒータ７７ａが内箱２ａ内に与える熱量とがほぼ等しくなるように、ヒータ７７ａに供給する電力を制御してもよい。そのように電力を制御することで、ＬＥＤ７６ａおよびヒータ７７ａの作動による培養空間２０の温度変化を防止することができる。
前述のとおり、外気温が低い場合、ＬＥＤモジュール７の先端側の温度が低くなり、ひいては、培養空間２０の温度が下がる可能性がある。この特性を逆に利用して、外気温が箱体２の内部つまり培養空間２０の露点よりも低いときに、ＬＥＤモジュール７の先端側表面に結露水を発生させてもよい。すなわち、ＬＥＤモジュール７を結露部材１１ａの代わりに培養空間２０内の湿度を調整するための部材として機能させてもよい。この場合、ＬＥＤモジュール７の先端側表面で発生した結露水が、加湿皿６の中に落下するように、ＬＥＤモジュール７および加湿皿６の位置を設定される。
本開示は、培養装置の培養空間を殺菌するデバイスおよび培養装置として好適に利用される。
２０２１年７月１５日出願の特願２０２１－１１６９９８の日本出願に含まれる明細書、特許請求の範囲、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。
１ 培養装置
２ 箱体
２ａ 内箱
２ａ１ 底壁
２ａ２ 後壁
２ｂ 外箱
２ｃ 断熱材
２ｅ 装置側コネクタ
２ｆ 筒状断熱材
３ａ 外扉
３ｂ 内扉
４ 棚
５ ダクト
５ａ 吸込口
５ｂ 吹出口
５ｃ 循環用送風機
６ 加湿皿
７ ＬＥＤモジュール
８、７７ａ ヒータ
９ ダミーモジュール
１０ カバー
１１ａ 結露部材
１２ａ，１２ｂ ガス供給装置
１３ 電装ボックス
１３ａ 電装ボックスの内部
１４ 被係合部
１５、７８ シール
１６ スリーブ
１６ａ ガイドレール
２０ 培養空間
２１ 開口
５０ 操作装置
７１ 筒体
７２ 先端側筒体
７２ａ 接続部
７２ｂ ＬＥＤ収納部
７２ｂ１ ＬＥＤマウンティングボディ
７２ｂ２ フロントキャップ
７２ｂ３ 窓
７２ｃ エルボ部
７２ｃ１ 基端側端面
７３ 基端側筒体
７３ａ ソケットジョイント
７３ａ１、９１ａ 溝
７３ａ２ 鍔部
７３ｂ エンドキャップ
７４ カップリング
７５ 回転規制部材
７６ 先端側基板
７６ａ ＬＥＤ
７６ｂ 熱伝導シート
７７ 基端側基板
７７ｂ 金属箔パターン
７７ｃ、９３ａ 情報保持装置
７７ｄ モジュール側コネクタ
９１ ダミー本体
９２ 柄
９３ ダミー基板
９３ｂ ダミーコネクタ
１００ 制御装置
Ｃ ケーブル
Ｋ 気体通路
Ｐ１ パッキン
Ｒ Ｏリング
Ｍ 機械室
Ｗ 水
２ 箱体
２ａ 内箱
２ａ１ 底壁
２ａ２ 後壁
２ｂ 外箱
２ｃ 断熱材
２ｅ 装置側コネクタ
２ｆ 筒状断熱材
３ａ 外扉
３ｂ 内扉
４ 棚
５ ダクト
５ａ 吸込口
５ｂ 吹出口
５ｃ 循環用送風機
６ 加湿皿
７ ＬＥＤモジュール
８、７７ａ ヒータ
９ ダミーモジュール
１０ カバー
１１ａ 結露部材
１２ａ，１２ｂ ガス供給装置
１３ 電装ボックス
１３ａ 電装ボックスの内部
１４ 被係合部
１５、７８ シール
１６ スリーブ
１６ａ ガイドレール
２０ 培養空間
２１ 開口
５０ 操作装置
７１ 筒体
７２ 先端側筒体
７２ａ 接続部
７２ｂ ＬＥＤ収納部
７２ｂ１ ＬＥＤマウンティングボディ
７２ｂ２ フロントキャップ
７２ｂ３ 窓
７２ｃ エルボ部
７２ｃ１ 基端側端面
７３ 基端側筒体
７３ａ ソケットジョイント
７３ａ１、９１ａ 溝
７３ａ２ 鍔部
７３ｂ エンドキャップ
７４ カップリング
７５ 回転規制部材
７６ 先端側基板
７６ａ ＬＥＤ
７６ｂ 熱伝導シート
７７ 基端側基板
７７ｂ 金属箔パターン
７７ｃ、９３ａ 情報保持装置
７７ｄ モジュール側コネクタ
９１ ダミー本体
９２ 柄
９３ ダミー基板
９３ｂ ダミーコネクタ
１００ 制御装置
Ｃ ケーブル
Ｋ 気体通路
Ｐ１ パッキン
Ｒ Ｏリング
Ｍ 機械室
Ｗ 水
Claims (13)
- 紫外線を射出するＬＥＤと、
前記ＬＥＤが収納された金属製の筒体と、
培養装置に固定されている被係合部に係合することで前記筒体を前記培養装置に固定する金属製のカップリングと、を備え、
前記筒体および前記カップリングは、前記ＬＥＤが発した熱を前記被係合部に逃がす、
ＬＥＤモジュール。 - 前記カップリングは、前記筒体に対して相対回転可能なリング状部材である、
請求項１に記載のＬＥＤモジュール。 - 前記金属製の筒体は、前記ＬＥＤが収納された金属製の先端側筒体と、前記先端側筒体の基端側に配置された金属製の基端側筒体とを備える、
請求項１または２に記載のＬＥＤモジュール。 - 前記基端側筒体は鍔部を有し、
前記カップリングは、前記被係合部に係合することで前記被係合部との間に前記鍔部を挟み込む、
請求項３に記載のＬＥＤモジュール。 - 前記先端側筒体および前記基端側筒体に接触し、かつ、前記基端側筒体に対する前記先端側筒体の回転を規制する金属製の回転規制部材をさらに備える、
請求項３または４に記載のＬＥＤモジュール。 - 前記先端側筒体は、前記基端側筒体と同軸であり、前記基端側筒体に接続された接続部と、前記接続部に対して傾いており、前記ＬＥＤが収納されたＬＥＤ収納部と、前記接続部と前記ＬＥＤ収納部とを接続するエルボ部とを備える、
請求項３から５のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。 - 前記筒体に収納され、前記ＬＥＤよりも基端側に配置されたヒータをさらに備える、
請求項１から６のいずれか一項に記載のＬＥＤモジュール。 - 前記筒体に収納され、かつ、前記ヒータが取り付けられた基端側基板をさらに備え、
前記基端側基板の表面には、前記ヒータが発する熱を前記筒体に伝える金属箔パターンが形成されている、
請求項７に記載のＬＥＤモジュール。 - 前記金属箔パターンは、前記筒体の内周面に接触している、
請求項８に記載のＬＥＤモジュール。 - 内箱、前記内箱を囲む外箱、および、前記内箱と前記外箱との間に配置された樹脂製のスリーブを備える箱体と、
紫外線を射出するＬＥＤ、および、前記ＬＥＤが収納された金属製の筒体を備え、前記スリーブに挿入されたＬＥＤモジュールと、
前記ＬＥＤモジュールを制御する制御装置と、を備える、
培養装置。 - 前記ＬＥＤモジュールは、前記筒体に収納され、かつ、前記ＬＥＤよりも基端側に配置されたヒータをさらに備え、
前記制御装置は、前記ＬＥＤが消灯しているときに前記ヒータを作動させる、
請求項１０に記載の培養装置。 - 前記制御装置は、前記ＬＥＤが前記内箱内に与える熱量と、前記ヒータが前記内箱内に与える熱量とがほぼ等しくなるように、前記ヒータに供給する電力を制御する、
請求項１１に記載の培養装置。 - 内箱、および、前記内箱を囲む外箱を備える箱体と、
紫外線を射出するＬＥＤ、および、前記ＬＥＤが収納された金属製の筒体を備えるＬＥＤモジュールと、を備え、
前記ＬＥＤモジュールの基端側は、前記内箱と前外箱との間に配置され、
前記ＬＥＤモジュールの先端側は、前記内箱の中に配置され、
前記ＬＥＤモジュールは、前記箱体の外気温が前記箱体内部の露点よりも低いときに、前記ＬＥＤモジュールの先端側表面で結露を発生させる、
培養装置。
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| JP2021116998A (ja) | 2020-01-29 | 2021-08-10 | 三菱重工冷熱株式会社 | 空調機 |
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2022
- 2022-05-25 CN CN202280049465.9A patent/CN117716016A/zh active Pending
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- 2022-05-25 EP EP22841808.3A patent/EP4342973A1/en active Pending
- 2022-05-25 JP JP2023535163A patent/JPWO2023286461A1/ja active Pending
-
2024
- 2024-01-10 US US18/408,789 patent/US20240141276A1/en active Pending
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