(57)【要約】【課題】インキュベータ内が有害な物質に汚染されることなく、しかもシール性を十分に保つことが出来るインキュベータを実現する。【解決手段】インキュベータ本体を内蔵する容器ハウジングと、前記インキュベータ本体に設けられた回転軸と、前記容器ハウジングに設けられ前記回転軸を軸支する軸受け部とを具備するインキュベータにおいて、前記容器ハウジングと前記回転軸との隙間に設けられた非接触シール手段と、前記隙間の前記非接触シール手段と前記容器ハウジングの外部開口部との間に設けられたエアカーテン手段とを具備したことを特徴とするインキュベータである。【選択図】図１
2010142170.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インキュベータ本体を内蔵する容器ハウジングと、前記インキュベータ本体に設けられた回転軸と、前記容器ハウジングに設けられ前記回転軸を軸支する軸受け部とを具備するインキュベータにおいて、
前記容器ハウジングと前記回転軸との隙間に設けられた非接触シール手段と、
前記隙間の前記非接触シール手段と前記容器ハウジングの外部開口部との間に設けられたエアカーテン手段と
を具備したことを特徴とするインキュベータ。
【請求項２】
前記非接触シール手段はラビリンスシールが使用されたこと
を特徴とする請求項１記載のインキュベータ。
【請求項３】
前記エアカーテン手段は、前記容器ハウジングに設けられ圧力空気源からの圧力空気を前記容器ハウジングと前記回転軸との隙間に導入しエアカーテンを構成するエア導入口
を具備したことを特徴とする請求項１又は請求項２記載のインキュベータ。
【請求項４】
前記回転軸に設けられ前記エアカーテンの空気を外部に吸気排出する吸気排出手段
を具備したことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れかに記載のインキュベータ。
【請求項５】
前記吸気排出手段は、前記回転軸の軸に直交して設けられ前記エアカーテンの構成箇所に両端が開口する第１の吸気孔と、
前記回転軸の軸方向に設けられ、一端が前記第１の吸気孔の途中に連通し他端が外部に開口する第２の吸気孔と、
この第２の吸気孔の他端に連通する吸気手段と
を具備したことを特徴とする請求項４記載のインキュベータ。
【請求項６】
前記吸気手段は、真空ポンプが使用されたこと
を特徴とする請求項５記載のインキュベータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、細胞を培養する際、一定の環境を作出し、維持する装置であるインキュベータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インキュベータに関連する先行技術文献としては次のようなものがある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−０１４６７５号公報
【特許文献２】特開平０５−２２３８２９号公報
【特許文献３】特開平０６−２４２１２２号公報
【非特許文献１】和研薬株式会社ホームページ／製品案内／ラボオートメーション／マイクロプレート自動格納庫 StoreXシリーズ／ダウンロード、［平成２０年１２月４日検索］インターネット＜ＵＲＬ：http://www.wakenyaku.co.jp/pro/index.php?option=com_docman&task=cat_view&gid=60&Itemid=32＞
【０００４】
図３は従来より一般に使用されている従来例の要部構成説明図である。
図において、インキュベータ１０の構造を図３に示す。
インキュベータ１０は、容器ハウジング１、複数のプレートカセットを持つ回転するカローセル２から構成される。回転はモータ（図示せず）などによって達成される。
【０００５】
被測定サンプルプレートはプレートカセット３にセットされる。測定スケジュールによって、プレートは上位ロボット（図示せず）によって、インキュベータ外に取り出され、また、測定終了後はインキュベータに戻される。
カローセル２の回転軸と容器ハウジング１との間には,ベアリング４ａ，４ｂが設けられている。
【０００６】
また、インキュベータ１０内外の雰囲気を遮断するために、カローセル２の回転軸と容器ハウジング１との間には、オイルシール５が設けられている。
６，７，８は、容器ハウジング１内に設けられた温度センサ、湿度センサ、ＣＯ2センサである。
【０００７】
以上の構成において、細胞を培養する環境として、主に温度、湿度、ＣＯ2の３つの指標で管理される。
温度について、ヒータと温度センサを利用して制御を行い、インキュベータ内を例えば３７℃に維持する。
【０００８】
ＣＯ2については、ＣＯ2センサをインキュベータ内に設置し、純度９９％以上のＣＯ2ボンベを供給源に、センサの値に従って、ボンベの開閉を制御し、インキュベータ内のＣＯ2濃度を例えば５％に維持する。
湿度については、インキュベータ内に精製水のタンクを用意し、それを加熱などの手段を用いて水を蒸発させ、インキュベータ内の湿度を例えば１００％近く維持する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
このような装置においては、以下の問題点がある。
インキュベータ内部の環境を一定に保つためには、内外をシールで遮断する必要がある。
図３従来例において、内外を遮断する方法としてオイルシール５を用いる方式であった。
【００１０】
オイルシール５を用いる場合、摩擦の低下と寿命向上のため、シールと回転軸の隙間に潤滑剤を使わなければならない。
しかし、この潤滑剤を長時間使用した場合、潤滑剤に含まれる種々の物質が蒸発し、細胞にダメージを与えることと、ＣＯ2センサや湿度センサの精度を狂わせることがある。
【００１１】
本発明の目的は、上記の課題を解決するもので、インキュベータの内外部を遮断するシール部に潤滑剤を使わない構造とし、インキュベータ内が有害な物質に汚染されることなく、しかもシール性を十分に保つことが出来るインキュベータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような課題を達成するために、本発明では、請求項１のインキュベータにおいては、
インキュベータ本体を内蔵する容器ハウジングと、前記インキュベータ本体に設けられた回転軸と、前記容器ハウジングに設けられ前記回転軸を軸支する軸受け部とを具備するインキュベータにおいて、前記容器ハウジングと前記回転軸との隙間に設けられた非接触シール手段と、前記隙間の前記非接触シール手段と前記容器ハウジングの外部開口部との間に設けられたエアカーテン手段とを具備したことを特徴とする。
【００１３】
本発明の請求項２のインキュベータにおいては、請求項１記載のインキュベータにおいて、
前記非接触シール手段はラビリンスシールが使用されたことを特徴とする。
【００１４】
本発明の請求項３のインキュベータにおいては、請求項１又は請求項２記載のインキュベータにおいて、
前記エアカーテン手段は、前記容器ハウジングに設けられ圧力空気源からの圧力空気を前記容器ハウジングと前記回転軸との隙間に導入しエアカーテンを構成するエア導入口を具備したことを特徴とする。
【００１５】
本発明の請求項４のインキュベータにおいては、請求項１乃至請求項３の何れかに記載のインキュベータにおいて、
前記回転軸に設けられ前記エアカーテンの空気を外部に吸気排出する吸気排出手段を具備したことを特徴とする。
【００１６】
本発明の請求項５のインキュベータにおいては、請求項４記載のインキュベータにおいて、
前記吸気排出手段は、前記回転軸の軸に直交して設けられ前記エアカーテンの構成箇所に両端が開口する第１の吸気孔と、前記回転軸の軸方向に設けられ、一端が前記第１の吸気孔の途中に連通し他端が外部に開口する第２の吸気孔と、この第２の吸気孔の他端に連通する吸気手段とを具備したことを特徴とする。
【００１７】
本発明の請求項６のインキュベータにおいては、請求項５記載のインキュベータにおいて、
前記吸気手段は、真空ポンプが使用されたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の請求項１によれば、次のような効果がある。
潤滑剤が不要な非接触シール手段とエアカーテン手段との構造によって、インキュベータの内外雰囲気を遮断し、潤滑剤を必要とするシールを用いた場合の潤滑剤の蒸発によってインキュベータ内を汚染することを防止することができるインキュベータが得られる。
【００１９】
また、エアカーテン手段を設けたことによって、インキュベータ内の高い濃度のＣＯ2ガスや、水分がインキュベータの外に漏れることなく、ＣＯ2ガスや、精製水の使用量を減らすことができるインキュベータが得られる。
【００２０】
本発明の請求項２によれば、次のような効果がある。
非接触シール手段はラビリンスシールが使用されたので、シールの信頼性が十分に実証されており、また、市場性があり、安価容易に入手できるので、安価なインキュベータが得られる。
【００２１】
本発明の請求項３によれば、次のような効果がある。
エアカーテン手段は、容器ハウジングに設けられ圧力空気源からの圧力空気を容器ハウジングと回転軸との隙間に導入しエアカーテンを構成するエア導入口が設けられたので、エアカーテン手段は簡潔に構成でき、安価なインキュベータが得られる。
【００２２】
さらに、圧力空気源をハウジングから導入することは、空気配管を非回転部に設置できることになり、回転部に接地した場合に必要な、複雑な多チャンネルロータリジョイントを必要としないインキュベータが得られる。
【００２３】
特に、非接触シール手段にラビリンスシールが使用された場合は、エアカーテン手段は、容器ハウジングとラビリンスシールの間に設けられ、容器ハウジングとラビリンスシールの間は小空間なため、使用する圧力空気が少量でよい。
また、空気抵抗という面から、ラビリンス側に比較して軸受け側の空気抵抗が小さいため、圧力空気は容器内に入ることはなく、エアカーテン手段を、軸受け部とラビリンスシールの間に設けることによって、容器内の雰囲気を乱すことはないインキュベータが得られる。
【００２４】
本発明の請求項４によれば、次のような効果がある。
回転軸に設けられ、エアカーテンの空気を外部に吸気排出する吸気排出手段が設けられたので、回転軸部に吸気口をもうけ、圧力空気の排出経路を確保し、エアカーテンの安定性を高めることが出来るインキュベータが得られる。
【００２５】
本発明の請求項５によれば、次のような効果がある。
吸気排出手段は、回転軸の軸に直交して設けられ、エアカーテンの構成箇所に両端が開口する第１の吸気孔と、回転軸の軸方向に設けられ一端が第１の吸気孔の途中に連通し他端が外部に開口する第２の吸気孔と、第２の吸気孔の他端に連通する吸気手段とが設けられたので、エアカーテンの安定性をさらに高めることが出来るインキュベータが得られる。
【００２６】
本発明の請求項６によれば、次のような効果がある。
吸気手段は、真空ポンプが使用されたので、強力にエアカーテンの安定性を高めることが出来るインキュベータが得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下本発明を図面を用いて詳細に説明する。
図１は本発明の一実施例の要部構成説明図である。
図において、図３と同一記号の構成は同一機能を表す。
以下、図３との相違部分のみ説明する。
【００２８】
図１において、非接触シール手段１１は、容器ハウジング１とカローセル２の回転軸との隙間に設けられている。
この場合は、非接触シール手段１１はラビリンスシールが使用されている。
エアカーテン手段１２は、容器ハウジング１とカローセル２の回転軸との隙間の非接触シール手段１１と容器ハウジング１の外部開口部との間に設けられている。
【００２９】
この場合は、エアカーテン手段１２は、容器ハウジング１に設けられ、圧力空気源１２１からの圧力空気を、容器ハウジング１とカローセル２の回転軸との隙間に導入し、エアカーテンを構成するエア導入口１２２を有する。
なお、エア導入口１２２は、１箇所以上あれば良い。
【００３０】
なお、１個の圧力空気源１２１を使用して、カローセル２の回転軸の周囲を取り巻いて、多数のエア導入口１２２が設けられ、この多数のエア導入口１２２に、前記１個の圧力空気源１２１から圧力空気が導入されるようにしても良いことは勿論である。
【００３１】
以上の構成において、インキュベータ１０の内外雰囲気を遮断するシールとして、非接触シール手段１１とエアカーテン手段１２を組み合わせる構造とする。
具体的には、この場合は、ラビンリスシール１１と、エア導入口１２２から噴出されるエアカーテンの組み合わせ構造である。
非接触シール手段１１は回転部に隙間が存在する。このため、インキュベータ内外の雰囲気を遮断する一定の機能を持つが、完全ではない。
【００３２】
大気に対して、濃度の高いインキュベータ内のＣＯ2ガスや、湿度が非接触シール手段１１を通って外側に漏れる可能性がある。
従って、非接触シール手段１１だけでは、シール効果は十分とは言えない。
本発明では、非接触シール手段１１の外側（インキュベータ内から見て）にエアカーテン構造を作り、インキュベータ内部からのＣＯ2などの漏れを防止する。
【００３３】
具体的には、図１に示す如く、容器ハウジング１にエア導入口１２２を設け、そこにエア配管１２３を介して、圧力空気源１２１から圧力空気を導入する。圧力空気を周囲大気に対して数％高めればよい。
【００３４】
この結果、潤滑剤が不要な非接触シール手段１１とエアカーテン手段１２との構造によって、インキュベータ１０の内外雰囲気を遮断し、潤滑剤を必要とするシールを用いた場合の潤滑剤の蒸発によってインキュベータ１０内を汚染することを防止することができるインキュベータが得られる。
【００３５】
また、エアカーテン手段１２を設けたことによって、インキュベータ１０内の高い濃度のＣＯ2ガスや、水分がインキュベータの外に漏れることなく、ＣＯ2ガスや、精製水の使用量を減らすことができるインキュベータが得られる。
【００３６】
非接触シール手段１１はラビリンスシールが使用されたので、シールの信頼性が十分に実証されており、また、市場性があり、安価容易に入手できるので、安価なインキュベータが得られる。
【００３７】
エアカーテン手段１２は、容器ハウジング１に設けられ圧力空気源１２１からの圧力空気を、容器ハウジング１とカローセル２の回転軸との隙間に導入し、エアカーテンを構成するエア導入口１２２が設けられたので、エアカーテン手段１２は簡潔に構成でき、安価なインキュベータが得られる。
【００３８】
さらに、圧力空気源１２１を容器ハウジング１から導入することは、空気配管１２３を非回転部に設置できることになり、回転部に接地した場合に必要な、複雑な多チャンネルロータリジョイントを必要としないインキュベータが得られる。
特に、非接触シール手段１１にラビリンスシールが使用された場合は、エアカーテン手段１２は、容器ハウジング１とラビリンスシールの間に設けられ、容器ハウジングとラビリンスシールの間は小空間なため、使用する圧力空気が少量でよい。
【００３９】
また、空気抵抗という面から、ラビリンス側に比較して軸受け側の空気抵抗が小さいため、圧力空気は容器内に入ることはなく、エアカーテン手段１２を、容器ハウジング１の軸受け部とラビリンスシール１１の間に設けることによって、容器ハウジング１内の雰囲気を乱すことはないインキュベータが得られる。
【００４０】
図２は、本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
図２において、吸気排出手段２１は、カローセル２の回転軸に設けられ、エアカーテンの空気を外部に吸気排出する。
【００４１】
吸気排出手段２１は、カローセル２の回転軸の軸に直交して設けられ、エアカーテンの構成箇所に両端が開口する第１の吸気孔２１１と、カローセル２の回転軸の軸方向に設けられ、一端が第１の吸気孔２１１の途中に連通し、他端が外部に開口する第２の吸気孔２１２と、第２の吸気孔２１２の他端に連通する吸気手段２２とを有する。
この場合は、吸気手段２２は、真空ポンプが使用されている。
【００４２】
この結果、
カローセル２の回転軸に設けられ、エアカーテンの空気を外部に吸気排出する吸気排出手段２１が設けられたので、回転軸部に吸気口をもうけ、圧力空気の排出経路を確保し、エアカーテンの安定性を高めることが出来るインキュベータが得られる。
【００４３】
吸気排出手段２１は、カローセル２の回転軸に直交して設けられ、エアカーテンの構成箇所に両端が開口する第１の吸気孔２１１と、回転軸の軸方向に設けられ一端が第１の吸気孔２１１の途中に連通し、他端が外部に開口する第２の吸気孔２１２と、第２の吸気孔２１２の他端に連通する吸気手段２２とが設けられたので、エアカーテンの安定性をさらに高めることが出来るインキュベータが得られる。
【００４４】
吸気手段２２は、真空ポンプが使用されたので、強力にエアカーテンの安定性を高めることが出来るインキュベータが得られる。
【００４５】
なお、以上の説明は、本発明の説明および例示を目的として特定の好適な実施例を示したに過ぎない。
したがって本発明は、上記実施例に限定されることなく、その本質から逸脱しない範囲で更に多くの変更、変形をも含むものである。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施例の要部構成説明図である。
【図２】本発明の他の実施例の要部構成説明図である。
【図３】従来より一般に使用されている従来例の構成説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１      容器ハウジング
２      カローセル
３      プレートカセット
４ａ    ベアリング
４ｂ    ベアリング
５      オイルシール
６      温度センサ
７      湿度センサ
８      ＣＯ2センサ
１０    インキュベータ
１１    非接触シール手段
１１    ラビリンスシール
１２    エアカーテン手段
１２１  圧力空気源
１２２  エア導入口
１２３  エア配管
２１    吸気排出手段
２１１  第１の吸気孔
２１２  第２の吸気孔
２１    吸気排出手段
２２    吸気手段
２２    真空ポンプ
【図１】
2010142170.tif 000003
【図２】
2010142170.tif 000004
【図３】
2010142170.tif 000005