(57)【要約】  培養室を囲む内箱と前記内箱を囲む外箱とを有し、前面に開口を有する断熱筐体と、前記断熱筐体の前記開口を開閉する箱状の断熱扉と、前記培養室内を加熱するべく、前記内箱の裏面、及び前記断熱扉の前記開口に向かう内壁面の裏面に設けられるヒータと、前記ヒータへの通電を行う制御部と、を備え、前記ヒータは、前記培養室で培養物を培養するべく前記培養室内を第１温度に制御する場合、及び前記培養室内を滅菌するべく前記培養室内を前記第１温度よりも高温の第２温度に制御する場合に通電される第１ヒータと、前記培養室内を滅菌するべく前記培養室内を前記第２温度に制御する場合に通電される第２ヒータと、を有して構成される培養装置。
2017169850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養室を囲む内箱と前記内箱を囲む外箱とを有し、前面に開口を有する断熱筐体と、
前記断熱筐体の前記開口を開閉する箱状の断熱扉と、
前記培養室内を加熱するべく、前記内箱の裏面、及び前記断熱扉の前記開口に向かう内壁面の裏面に設けられるヒータと、
前記ヒータへの通電を行う制御部と、
を備え、
前記ヒータは、
前記培養室で培養物を培養するべく前記培養室内を第１温度に制御する場合、及び前記培養室内を滅菌するべく前記培養室内を前記第１温度よりも高温の第２温度に制御する場合に通電される第１ヒータと、
前記培養室内を滅菌するべく前記培養室内を前記第２温度に制御する場合に通電される第２ヒータと、
を有して構成される培養装置。
【請求項２】
前記第１ヒータは、前記内箱の天面、底面、背面及び両側面のそれぞれの裏面、及び、前記断熱扉の前記内壁面の裏面に設けられ、
前記第２ヒータは、前記内箱の天面、底面及び背面のそれぞれの裏面、及び、前記断熱扉の前記内壁面の裏面に設けられる
請求項１に記載の培養装置。
【請求項３】
前記ヒータは、
前記内箱の底面の裏面に設けられる前記第１ヒータ及び前記第２ヒータから構成される第１系統、
前記断熱扉の前記内壁面の裏面に設けられる前記第１ヒータ及び前記第２ヒータから構成される第２系統、
前記内箱の天面及び背面の裏面に設けられる前記第１ヒータ及び前記第２ヒータから構成される第３系統、
前記内箱の両側面の裏面に設けられる前記第１ヒータから構成される第４系統、
を有して構成され、
前記制御部は、前記系統毎に、前記ヒータへの通電を行う、
請求項２に記載の培養装置。
【請求項４】
前記第４系統を構成する前記第１ヒータは、前記第１系統から前記第３系統を構成する前記第１ヒータに比べて単位時間当たりの発熱量が大きい、
請求項３に記載の培養装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記第１ヒータへの通電を行う場合には、前記第１ヒータへの通電と非通電とを所定周期で繰り返すデューティ制御を行う、
請求項１〜４のいずれかに記載の培養装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記第２ヒータへの通電を行う場合には、前記第２ヒータが常に通電状態となる制御を行う、
請求項１〜５の何れかに記載の培養装置。
【請求項７】
第１ヒータ及び第２ヒータによって培養室の温度制御を行う培養装置の制御方法であって、
前記培養装置は、前記培養室において培養物を培養するために第１モードで前記温度制御を行う場合には、前記培養室内の温度を第１温度に維持するべく、前記第２ヒータを駆動せずに前記第１ヒータを駆動し、
前記培養装置は、前記培養室内を滅菌するために第２モードで前記温度制御を行う場合には、前記培養室内の温度を前記第１温度よりも高い第２温度に維持するべく、前記第１ヒータ及び前記第２ヒータを駆動する
培養装置の制御方法。
【請求項８】
請求項７に記載の培養装置の制御方法であって、
前記培養装置は、前記第１モードで前記温度制御を行う場合には、前記第１ヒータへの通電と非通電とを所定周期で繰り返すデューティ制御を行う
培養装置の制御方法。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の培養装置の制御方法であって、
前記培養装置は、前記第２モードで前記温度制御を行う場合には、前記第２ヒータが常に通電状態となる制御を行う
培養装置の制御方法。
【請求項１０】
請求項７又は８のいずれかに記載の培養装置の制御方法であって、
前記培養装置は、前記第２モードで前記温度制御を行う場合には、前記培養室内の温度を所定時間の間、前記第２温度に維持した後に、前記第１ヒータ及び前記第２ヒータの駆動を停止する
培養装置の制御方法。
【請求項１１】
請求項１０に記載の培養装置の制御方法であって、
前記培養装置は、前記第１ヒータ及び前記第２ヒータの駆動を停止した後、前記培養室内の温度が、前記第２温度よりも低い第３温度になった場合に、前記第１モードにおける前記温度制御を開始する
培養装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、培養装置及び培養装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
細胞や微生物等の培養物を培養室内で培養する培養装置が開発されている。例えば、培養室内の加湿皿の水を加熱するための底ヒータと、培養室内を加熱するためのヒータと、を備え、これらのヒータを個別に制御することで、培養室内の温度及び湿度を適切に制御する培養装置が開発されている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
また、このようなヒータを用いて培養室内を滅菌することが可能な培養装置も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−２２７９４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、培養室内を加熱により滅菌可能とする場合には、培養物を培養する場合に比べて培養室内を高温にしなければならないため、より発熱量の大きな大容量のヒータを採用しなければならない。【０００６】
そのため、ヒータ通電時の温度上昇速度が大きくなるため、逆に培養物の培養時に温度制御が困難になり、また、より大きな電流がオンオフすることなるため、電磁ノイズが増大する要因にもなり得る。【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、加熱により培養室内を滅菌可能な培養装置をより効率的に制御可能とすることを一つの目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本開示における培養装置は、培養室を囲む内箱と前記内箱を囲む外箱とを有し、前面に開口を有する断熱筐体と、前記断熱筐体の前記開口を開閉する箱状の断熱扉と、前記培養室内を加熱するべく、前記内箱の裏面、及び前記断熱扉の前記開口に向かう内壁面の裏面に設けられるヒータと、前記ヒータへの通電を行う制御部と、を備え、前記ヒータは、前記培養室で培養物を培養するべく前記培養室内を第１温度に制御する場合、及び前記培養室内を滅菌するべく前記培養室内を前記第１温度よりも高温の第２温度に制御する場合に通電される第１ヒータと、前記培養室内を滅菌するべく前記培養室内を前記第２温度に制御する場合に通電される第２ヒータと、を有して構成される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、加熱により培養室内を滅菌可能な培養装置をより効率的に制御可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態に係る培養装置の外観斜視図である。
【図２】本実施形態に係る培養装置の外観斜視図である。
【図３】本実施形態に係る培養装置の断面図である。
【図４】本実施形態に係る培養装置の内箱を説明するための図である。
【図５】本実施形態に係るヒータを説明するための図である。
【図６】本実施形態に係るヒータが内箱に配置される様子を示す図である。
【図７】本実施形態に係るヒータが断熱扉に配置される様子を示す図である。
【図８】本実施形態に係る制御装置を説明するための図である。
【図９】本実施形態に係るヒータの制御モードを説明するための図である。
【図１０】本実施形態に係るヒータの制御の流れを説明するためのフローチャートである。
【図１１】本実施形態に係るヒータの制御モードを説明するための図である。
【図１２】本実施形態に係るヒータの制御の流れを説明するためのフローチャートである。
【図１３】他の実施形態に係るヒータを説明するための図である。
【図１４】他の実施形態に係るヒータの制御モードを説明するための図である。
【図１５Ａ】培養装置の消費電力を説明するための図である。
【図１５Ｂ】培養装置の消費電力を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
関連出願の相互参照
この出願は、２０１６年３月２８日に出願された日本特許出願、特願２０１６−０６３７１９に基づく優先権、及び２０１６年３月２８日に出願された日本特許出願、特願２０１６−０６３７２０に基づく優先権を主張し、それらの内容を援用する。
【００１２】
本開示の実施形態に係る培養装置１を、図面を参照しつつ説明する。培養装置１は、細胞や微生物などの培養物を培養する装置である。
【００１３】
＝＝第１実施形態＝＝
図１及び図２は培養装置１の外観斜視図である。図３は培養装置１の断面図である。図４は内箱２０を説明するための図である。
【００１４】
尚、本実施形態では、後述する断熱箱２の開口７が手前側になるように培養装置１と対向したときに、培養装置１の横幅方向をＸ軸方向とし、培養装置１の奥行方向をＹ軸方向とし、鉛直方向をＺ軸方向とする。
【００１５】
培養装置１は、培養室６を内部に形成し、前面に開口７が形成された略箱状の断熱箱（断熱筐体）２と、断熱箱２の開口７を開閉可能に閉塞する断熱扉３と、を有して構成される。
【００１６】
断熱箱２は、培養室６を囲む略箱状の内箱２０と、内箱２０を囲む略箱状の外箱１０と、を有して構成される。
【００１７】
外箱１０及び内箱２０は、略直方体形状の箱体である。内箱２０は、外箱１０の内部に収容されるように、外箱１０よりも小さく形成されている。外箱１０及び内箱２０の前面には、培養室６に通じるための開口７が形成されている。外箱１０及び内箱２０は、過酸化水素やオゾン、紫外線などに対する耐性を有し、かつ、耐熱性及び抗菌性を有するステンレス等の金属製である。
【００１８】
外箱１０の内面には断熱材１１が配置され、断熱材１１と内箱２０の外面（裏面）との間には、空気層（所謂エアージャケット）１２が形成される。
【００１９】
内箱２０の外面（裏面）には、培養室６を加熱するためのヒータ２８（後述する培養ヒータ２８Ａ、滅菌ヒータ２８Ｂ）が配置される。
【００２０】
内箱２０は、右側板（右側面）２２、左側板（左側面）２３、背板（背面）２４、底板（底面）２５、天板（天面）２６を有する。右側板２２及び左側板２３は、それぞれプレス加工により複数の棚受け２７が形成されている。そして棚受け２７には、棚板４が載置される。右側板２２及び左側板２３に設けられる一対の棚受け２７は、棚板４を略水平に支持する。
【００２１】
また培養室６には、培養室６を加湿する際に発生する水が貯留される加湿皿５が配置される。
【００２２】
断熱扉３は、外扉４０と内扉５０とを有して構成される。
【００２３】
外扉４０及び内扉５０は、開口７を開閉する扉である。
【００２４】
外扉４０は、ステンレス等の金属製の素材からなり、内扉５０よりも外形が大きな略矩形形状を呈する箱体である。外扉４０の内部には、空気層１２を挟んで断熱材１１及びヒータ２８が設けられている。ヒータ２８は、外扉４０の開口７に向かう内壁面４３の裏側に設けられる。
【００２５】
外扉４０の外面には、培養装置１を操作するための操作装置４２が設けられる。また外扉４０の内壁面４３の表側（開口７に向かう側）には、培養室６の気密性を確保するためのパッキン４１が設けられている。
【００２６】
内扉５０は、過酸化水素やオゾン、紫外線などに対する耐性を有し、かつ、耐熱性及び抗菌性を有して透明な樹脂、ガラス等の素材から構成されている。断熱箱２の前面の開口７の周縁には、内扉５０と対向するように当接して、培養室６の気密性を確保するためのパッキン１３が設けられている。
【００２７】
培養装置１は、例えば、ＣＯ２インキュベータであれば、ＣＯ２を所定の濃度に設定・維持するべく、ＣＯ２ガスを培養室６内に供給するようにしている。
【００２８】
培養室６には、その背面及び底面に沿ってそれぞれＣＯ２等を含む空気の気体通路Ｋを形成するために、内箱２０の背板２４及び底板２５と間隔を存して背面ダクト３０Ａ及び底面ダクト３０Ｂからなるダクト３０が配置されている。培養装置１は、背面ダクト３０Ａの上部に形成された吸込口３５から培養室６内のＣＯ２等を含む気体を吸い込み、底面ダクト３０Ｂの前部及び側面に設けられた吹出口３６から培養室６内に空気を吹き出すようにして空気の強制循環を行う。
【００２９】
ダクト３０内には、このＣＯ２等を含む気体の強制循環のために循環用送風機３１が配置されている。この循環用送風機３１は、ファン３１Ａとモータ３１Ｂと軸３１Ｃとで構成されており、モータ３１Ｂは後述する断熱箱２の外側背面の機械室６０に配置され、軸３１Ｃはこの機械室６０のモータ３１Ｂから断熱箱２の背面を貫通してＣＯ２等の気体通路Ｋまで延びてファン３１Ａに接続されている。
【００３０】
また、底面ダクト３０Ｂと内箱２０の底板２５と間には、加湿用の水（即ち加湿水）５Ａを貯溜する上面開口の加湿皿５が配置される。加湿皿５は、内箱２０の底板２５の裏面に配置されたヒータ２８により加熱されて水を蒸発させる。
【００３１】
尚、加湿皿５をダクト３０内で且つ培養室６の底部に配置することにより、循環用送風機３１及びダクト３０にて形成される培養室６へのＣＯ２等の気体通路Ｋに加湿されたガスを効率よく循環させることが可能となる。
【００３２】
断熱箱２の外箱１０の背面には、循環用送風機３１の駆動手段たるモータ３１Ｂや、培養室６にＣＯ２ガスを供給するためのガス供給手段３２、培養室６の温度（庫内温度）を測定するための庫内温度センサ３３、制御装置６２等の電装部品を収容する電装ボックス６１を配置するための機械室６０が、外箱１０の背面を覆う背面カバー１４によって形成される。
【００３３】
ガス供給手段３２は、ガス供給管３２Ａと、開閉弁３２Ｂと、フィルタ３２Ｃ等で構成され、ガス供給管３２Ａの先端部分は、気体通路Ｋに臨むようになっている。
【００３４】
培養装置１は、培養室６内を流通する気体及び加湿皿５内の加湿水５Ａを殺菌するために、気体通路Ｋ内に紫外線ランプ３４を配置している。
【００３５】
培養装置１は、外扉４０に設けられている操作装置４２から、培養装置１の起動及び停止の指示や、培養室６の目標温度（例えば３７℃）、目標湿度（例えば９３％ＲＨ）、ＣＯ２ガスの目標濃度（例えば５％）等の指示入力を受け付ける。そして制御装置６２は、培養室６の温度や湿度、ＣＯ２濃度が上記目標値になるように制御を行う。
【００３６】
また図３に示すように、ヒータ２８は、外箱１０の背面側に形成されているヒータ貫通孔１６を経由して、機械室６０内の制御装置（制御部）６２と接続されている。
【００３７】
ヒータ貫通孔１６は、機械室６０内に設けられている断熱性を有するヒータカバー１５で覆われている。そしてヒータカバー１５には、ヒータコネクタ２９Ａが設けられており、ヒータコネクタ２９Ａの一方の端子はヒータ２８と接続され、ヒータコネクタ２９Ａの他方の端子は、ヒータケーブル２９を介して制御装置６２に接続されている。このようにして、制御装置６２とヒータ２８との間が電気的に接続されている。
【００３８】
そして制御装置６２は、庫内温度センサ３３により計測された庫内温度を元に、培養室６の温度や湿度が目標値になるように、ヒータ２８の通電を制御する。
【００３９】
より詳しくは、ヒータ２８は、培養ヒータ（第１ヒータ）２８Ａ及び滅菌ヒータ（第２ヒータ）２８Ｂから構成されている。
【００４０】
培養ヒータ２８Ａは、培養装置１を、後述する「培養モード」で運転する場合、及び「滅菌モード」で運転する場合に通電される。また滅菌ヒータ２８Ｂは、培養装置１を「滅菌モード」で運転する場合に通電され、「培養モード」で運転する場合には通電されない。
【００４１】
培養モードは、培養室６内で培養物を培養するために、培養室６内の温度が培養物の培養に好適な温度（第１温度）に維持されるように制御する態様である。第１温度は、概ね室温程度から５０℃程度の範囲の温度であり、例えば３７℃である。
【００４２】
制御装置６２は、培養モード中は、滅菌ヒータ２８Ｂへの通電は行わずに、培養ヒータ２８Ａへの通電を行う。制御装置６２は、培養ヒータ２８Ａへの通電を行う場合には、通電（ＯＮ）と非通電（ＯＦＦ）とを所定周期で繰り返すデューティ制御を行う。
【００４３】
このようにして培養装置１は、培養室６内の温度が第１温度に維持されるように制御することができる。
【００４４】
滅菌モードは、培養室６内を滅菌するために、培養室６内の温度が培養室６内の滅菌に好適な温度（第１温度よりも高温の第２温度）に維持されるように制御する態様である。第２温度は、概ね１００℃以上であり、例えば１８０℃である。
【００４５】
制御装置６２は、滅菌モード中は、滅菌ヒータ２８Ｂ及び培養ヒータ２８Ａへの通電を行う。制御装置６２は、培養ヒータ２８Ａへの通電を行う場合には、通電（ＯＮ）と非通電（ＯＦＦ）とを所定周期で繰り返すデューティ制御を行い、滅菌ヒータ２８Ｂへの通電を行う場合には常に通電状態（ＯＮ）となる制御を行う。
【００４６】
このようにして培養装置１は、培養室６内の温度が、第１温度よりも高温である第２温度に維持されるように制御することができる。
【００４７】
なお、培養ヒータ２８Ａ及び滅菌ヒータ２８Ｂは、図５〜図７に示すように制御装置６２と接続されると共に、内箱２０の各面及び外扉４０に配置されている。
【００４８】
つまり、まず、図５に示されるように、培養ヒータ２８Ａは、内箱２０の底板２５に配置される底板用培養ヒータ２８Ａ１と、外扉４０に配置される外扉用培養ヒータ２８Ａ２と、内箱２０の天板２６及び背板２４に配置される天板背板用培養ヒータ２８Ａ３と、内箱２０の右側板２２及び左側板２３に配置される側板用培養ヒータ２８Ａ４と、を有して構成される。
【００４９】
また滅菌ヒータ２８Ｂは、内箱２０の底板２５に配置される底板用滅菌ヒータ２８Ｂ１と、外扉４０に配置される外扉用滅菌ヒータ２８Ｂ２と、内箱２０の天板２６及び背板２４に配置される天板背板用滅菌ヒータ２８Ｂ３と、を有して構成される。
【００５０】
そして、これらの培養ヒータ２８Ａ及び滅菌ヒータ２８Ｂは、底板用培養ヒータ２８Ａ１及び底板用滅菌ヒータ２８Ｂ１から構成される第１系統と、外扉用培養ヒータ２８Ａ２及び外扉用滅菌ヒータ２８Ｂ２から構成される第２系統と、天板背板用培養ヒータ２８Ａ３及び天板背板滅菌ヒータ２８Ｂ３から構成される第３系統と、側板用培養ヒータ２８Ａ４から構成される第４系統と、を有して構成されており、後述するように、制御装置６２により、これらの系統別にヒータ２８への通電が制御される。
【００５１】
このように系統別にヒータ２８を制御することによって、ヒータ２８をその設置場所に応じて個別に制御することが可能となり、培養室６内の温度分布をより高度に制御することが可能となる。例えば培養室６内の温度分布をより均一にすることが可能になる。
【００５２】
なお本実施形態に係る培養装置１は、内箱２０の右側板２２及び左側板２３に滅菌ヒータ２８Ｂを設けていない。
【００５３】
このような態様によって、図６に示すように、内箱２０の両側面２２、２３には側板用培養ヒータ２８Ａ４のみを設ければよいため、内箱２０の両側面２２、２３に、棚受け２７をプレス加工するためのスペースを確保することが可能となっている。
【００５４】
そして内箱２０の両側面２２、２３の棚受け２７をプレス加工により形成することで、棚受け２７と内箱２０との間を境界なく一体的な連続面で繋げることができるため、雑菌の付着、蓄積を防止すると共に除去を容易化することが可能となる。
【００５５】
なお、上述したように、内箱２０の両側面２２、２３に設けられる側板用培養ヒータ２８Ａ４は、制御装置６２から第４系統として他の系統とは独立して制御される。このため例えば、側板用培養ヒータ２８Ａ４として、他の系統の培養ヒータ２８Ａに比べて、単位時間当たり発熱量がより大きなヒータを用いるようにすることもできる。
【００５６】
このようにすることで、例えば滅菌モード中に、内箱２０の両側面２２、２３に滅菌ヒータ２８Ｂが設けられていないことによる両側面２２、２３の発熱量不足が生じないようにすることが可能となる。そして一方で培養モード中は、側板用培養ヒータ２８Ａ４のデューティ比を他の系統の培養ヒータ２８Ａとは独立に制御することで、他の系統の培養ヒータ２８Ａからの発熱量と調和させ、培養室６内の温度を最適に制御することが可能となる。
【００５７】
また図７に示すように、外扉３には、第２系統に属する外扉用培養ヒータ２８Ａ２及び外扉用滅菌ヒータ２８Ｂ２が設けられるが、本実施形態では、外扉用培養ヒータ２８Ａ２は外扉３の外縁に沿って設けられ、外扉用滅菌ヒータ２８Ｂ２は、外扉３の中央寄りに設けられる。
【００５８】
このような態様によって、培養室６内の温度を培養物の培養に適した一定値に維持しなければならない培養モード中においては、温度が相対的に低下しやすい外扉３の外縁付近をより効果的に加熱することが可能となる。一方、滅菌モード中は、外扉用滅菌ヒータ２８Ｂ２と外扉用培養ヒータ２８Ａ２との両方を用いて外扉３の全体を加熱することで、培養室６内の温度を効率的に第２温度にまで上昇させることが可能となる。
【００５９】
つぎに、培養装置１によって実施される「培養モード」及び「滅菌モード」におけるそれぞれの制御の内容について、図８〜図１０を参照しながら説明する。
【００６０】
まず図８を参照しながら、制御装置６２の構成について説明する。制御装置６２は、モード判定部６２Ａとヒータ制御部と６２Ｂとを有して構成される。
【００６１】
培養装置１が起動すると、モード判定部６２Ａは、操作装置４２からの操作入力を受け付けて、培養装置１の操作者が「滅菌モード」を選択したか否かを判定する。本実施形態では、モード判定部６２Ａは、培養装置１が起動した後、「滅菌モード」が選択されない限り、「培養モード」が選択されていると判定する。つまりモード判定部６２は、操作装置４２から「滅菌モード」が選択された旨の操作入力を受け付けた場合のみ「滅菌モード」が選択されたと判定する。そしてモード判定部６２Ａによる判定結果は、ヒータ制御部６２Ｂに伝達される。
【００６２】
ヒータ制御部６２Ｂは、モード判定部６２Ａから伝達された制御モードの判定結果に応じて、培養ヒータ２８Ａ及び滅菌ヒータ２８Ｂを制御する。
【００６３】
ヒータ制御部６２Ｂが、制御モードに応じて行う培養ヒータ２８Ａ及び滅菌ヒータ２８Ｂへの制御内容を、図９を参照しながら説明する。
【００６４】
図９には、「培養モード」が選択された場合と、「滅菌モード」が選択された場合と、のそれぞれの場合における、培養ヒータ２８Ａ及び滅菌ヒータ２８Ｂに対する制御内容が示されている。
【００６５】
まず「培養モード」の場合について説明する。この場合、ヒータ制御部６２Ｂは、培養ヒータ２８Ａに対してはデューティ制御で通電し、滅菌ヒータ２８Ｂに対しては通電しない（ＯＦＦ）。つまりヒータ制御部６２Ｂは、培養ヒータ２８Ａのみで培養室６内の温度が第１温度になるように制御を行う。ヒータ制御部６２Ｂは、庫内温度センサ３３により計測された温度と、目標温度との差分に応じて、例えばＰＩＤ制御により、培養ヒータ２８Ａのデューティ比を制御することで、庫内温度を第１温度に制御する。
【００６６】
ヒータ制御部６２Ｂが培養ヒータ２８Ａをデューティ制御する際の処理内容を図１０に示す。
【００６７】
ヒータ制御部６２Ｂは、庫内温度が目標値−α（αは所定温度、例えば0.1℃）よりも小さい場合には（S1000）、培養ヒータ２８Ａのデューティ比を上げる（S1010）。一方、ヒータ制御部６２Ｂは、庫内温度が目標値＋αよりも大きい場合には（S1000）、培養ヒータ２８Ａのデューティ比を下げる（S1020）。このような制御により、ヒータ制御部６２Ｂは、庫内温度を目標値±αの範囲内に維持することができる。
【００６８】
図９に戻って、「滅菌モード」が選択された場合について説明する。この場合、ヒータ制御部６２Ｂは、培養ヒータ２８Ａに対してはデューティ制御で通電し、滅菌ヒータ２８Ｂに対しては常時通電状態（ＯＮ）で通電する。つまりヒータ制御部６２Ｂは、培養ヒータ２８Ａと滅菌ヒータ２８Ｂの両方を使用して、培養室６内の温度が第２温度になるように制御を行う。ヒータ制御部６２Ｂは、滅菌ヒータ２８Ｂを駆動することにより庫内温度の上昇を促進しつつ、庫内温度センサ３３により計測された温度と、目標温度との差分に応じて、例えばＰＩＤ制御により、培養ヒータ２８Ａのデューティ比を制御することで、庫内温度を第２温度に制御する。ヒータ制御部６２Ｂによる「滅菌モード」中の培養ヒータ２８Ａのデューティ制御の内容は、目標温度が異なる以外、図１０にて説明した「培養モード」中の制御と同様である。
【００６９】
このように、本実施形態に係る培養装置１によれば、培養室６内を加熱するためのヒータ２８を培養ヒータ２８Ａと滅菌ヒータ２８Ｂとによって構成することで、培養室６の目標温度に応じた無駄のない組み合わせで効率的な制御を行うことが可能になる。例えば、培養モードの場合には、滅菌ヒータ２８Ｂには通電せずに培養ヒータ２８Ａに通電し、滅菌モードの場合には、滅菌ヒータ２８Ｂ及び培養ヒータ２８Ａの両方に通電するようにすることで、培養装置１をより効率的に制御することが可能になる。
【００７０】
また本実施形態に係る培養装置１のように、内箱２０の右側板２２及び左側板２３に滅菌ヒータ２８Ｂを設けないことで、内箱２０の両側面２２、２３に、棚受け２７をプレス加工するためのスペースを確保することが可能となっている。そして内箱２０の両側面２２、２３の棚受け２７をプレス加工により形成することで、棚受け２７と内箱２０との間を境界なく一体的な連続面で繋げることができるため、雑菌の付着、蓄積を防止すると共に除去を容易化することが可能となる。
【００７１】
また本実施形態に係る培養装置１のように、培養ヒータ２８Ａ及び滅菌ヒータ２８Ｂをそれぞれの設置場所に応じて複数の系統に分け、制御装置６２が、系統別にヒータ２８への通電を制御するようにすることで、ヒータ２８をその設置場所に応じて個別に制御することが可能となり、培養室６内の温度分布をより高度に、例えばより均一に制御することが可能となる。
【００７２】
また本実施形態に係る培養装置１のように、側板用培養ヒータ２８Ａ４として、他の系統の培養ヒータ２８Ａに比べて単位時間当たり発熱量がより大きなヒータを用いるようにすることもできる。
【００７３】
このようにすることで、例えば滅菌モード中に、内箱２０の両側面２２、２３に滅菌ヒータ２８Ｂが設けられていないことによる発熱量不足が生じないようにすることが可能となる。そして一方で培養モード中は、側板用培養ヒータ２８Ａ４のデューティ比を他の系統の培養ヒータ２８Ａとは独立に制御することで、他の系統の培養ヒータ２８Ａからの発熱量と調和させ、培養室６内の温度を最適に制御することが可能となる。
＝＝第２実施形態＝＝
次に第２実施形態について説明する。なお第２実施形態では、第１実施形態と共通する図面については、適宜これらの図面を参照しながら説明する。
図１及び図２は培養装置１の外観斜視図である。図３は培養装置１の断面図である。図４は内箱２０を説明するための図である。
【００７４】
尚、本実施形態では、後述する断熱箱２の開口７が手前側になるように培養装置１と対向したときに、培養装置１の横幅方向をＸ軸方向とし、培養装置１の奥行方向をＹ軸方向とし、鉛直方向をＺ軸方向とする。
【００７５】
培養装置１は、培養室６を内部に形成し、前面に開口７が形成された略箱状の断熱箱２と、断熱箱２の開口７を開閉可能に閉塞する断熱扉３と、を有して構成される。
【００７６】
断熱箱２は、培養室６を内部に形成する略箱状の内箱２０と、内箱２０を覆うように形成される略箱状の外箱１０と、を有して構成される。
【００７７】
外箱１０及び内箱２０は、略直方体形状の箱体である。内箱２０は、外箱１０の内部に収容されるように、外箱１０よりも小さく形成されている。外箱１０及び内箱２０の前面には、培養室６に通じるための開口７が形成されている。外箱１０及び内箱２０は、過酸化水素やオゾン、紫外線などに対する耐性を有し、かつ、耐熱性及び抗菌性を有するステンレス等の金属製である。
【００７８】
外箱１０の内面には断熱材１１が配置され、断熱材１１と内箱２０の外面との間には、空気層（所謂エアージャケット）１２が形成される。
【００７９】
内箱２０の外面には、培養室６を加熱するためのヒータ２８（後述する培養ヒータ２８Ａ、滅菌ヒータ２８Ｂ）が配置される。
【００８０】
内箱２０は、右側板２２、左側板２３、背板２４、底板２５、天板２６を有する。右側板２２及び左側板２３は、それぞれプレス加工により複数の棚受け２７が形成されている。そして棚受け２７には、棚板４が載置される。右側板２２及び左側板２３に設けられる一対の棚受け２７は、棚板４を略水平に支持する。
【００８１】
また培養室６には、培養室６を加湿する際に発生する水が貯留される加湿皿５が配置される。
【００８２】
断熱扉３は、外扉４０と内扉５０とを有して構成される。
【００８３】
外扉４０及び内扉５０は、開口７を開閉する扉である。
【００８４】
外扉４０は、ステンレス等の金属製の素材からなり、内扉５０よりも外形が大きな略矩形形状を呈する箱体である。外扉４０の内部には、断熱材１１及びヒータ２８が設けられている。
【００８５】
外扉４０の外面には、培養装置１を操作するための操作装置４２が設けられる。また外扉４０の開口７に対面する面には、培養室６の気密性を確保するためのパッキン４１が設けられている。
【００８６】
内扉５０は、過酸化水素やオゾン、紫外線などに対する耐性を有し、かつ、耐熱性及び抗菌性を有して透明な樹脂、ガラス等の素材から構成されている。断熱箱２の前面の開口７の周縁には、内扉５０と対向するように当接して、培養室６の気密性を確保するためのパッキン１３が設けられている。
【００８７】
培養装置１は、例えば、ＣＯ２インキュベータであれば、ＣＯ２を所定の濃度に設定・維持するべく、ＣＯ２ガスを培養室６内に供給するようにしている。
【００８８】
培養室６には、その背面及び底面に沿ってそれぞれＣＯ２等を含む空気の気体通路Ｋを形成するために、内箱２０の背板２４及び底板２５と間隔を存して背面ダクト３０Ａ及び底面ダクト３０Ｂからなるダクト３０が配置されている。培養装置１は、背面ダクト３０Ａの上部に形成された吸込口３５から培養室６内のＣＯ２等を含む気体を吸い込み、底面ダクト３０Ｂの前部及び側面に設けられた吹出口３６から培養室６内に空気を吹き出すようにして空気の強制循環を行う。
【００８９】
ダクト３０内には、このＣＯ２等を含む気体の強制循環のために循環用送風機３１が配置されている。この循環用送風機３１は、ファン３１Ａとモータ３１Ｂと軸３１Ｃとで構成されており、モータ３１Ｂは後述する断熱箱２の外側背面の機械室６０に配置され、軸３１Ｃはこの機械室６０のモータ３１Ｂから断熱箱２の背面を貫通してＣＯ２等の気体通路Ｋまで延びてファン３１Ａに接続されている。
【００９０】
また、底面ダクト３０Ｂと内箱２０の底板２５と間には、加湿用の水（即ち加湿水）５Ａを貯溜する上面開口の加湿皿５が配置される。加湿皿５は、内箱２０の底板２５の外側に配置されたヒータ２８により加熱されて水を蒸発させる。
【００９１】
尚、加湿皿５をダクト３０内で且つ培養室６の底部に配置することにより、循環用送風機３１及びダクト３０にて形成される培養室６へのＣＯ２等の気体通路Ｋに加湿されたガスを効率よく循環させることが可能となる。
【００９２】
断熱箱２の外箱１０の背面には、循環用送風機３１の駆動手段たるモータ３１Ｂや、培養室６にＣＯ２ガスを供給するためのガス供給手段３２、培養室６の温度（庫内温度）を測定するための庫内温度センサ３３、制御装置６２等の電装部品を収容する電装ボックス６１を配置するための機械室６０が、外箱１０の背面を覆う背面カバー１４によって形成される。
【００９３】
ガス供給手段３２は、ガス供給管３２Ａと、開閉弁３２Ｂと、フィルタ３２Ｃ等で構成され、ガス供給管３２Ａの先端部分は、気体通路Ｋに臨むようになっている。
【００９４】
培養装置１は、培養室６内を流通する気体及び加湿皿５内の加湿水５Ａを殺菌するために、気体通路Ｋ内に紫外線ランプ３４を配置している。
【００９５】
培養装置１は、外扉４０に設けられている操作装置４２から、培養装置１の起動及び停止の指示や、培養室６の目標温度（例えば３７℃）、目標湿度（例えば９３％ＲＨ）、ＣＯ２ガスの目標濃度（例えば５％）等の指示入力を受け付ける。そして制御装置６２は、培養室６の温度や湿度、ＣＯ２濃度が上記目標値になるように制御を行う。
【００９６】
また図３に示すように、ヒータ２８は、外箱１０の背面側に形成されているヒータ貫通孔１６を経由して、機械室６０内の制御装置６２と接続されている。
【００９７】
ヒータ貫通孔１６は、機械室６０内に設けられている断熱性を有するヒータカバー１５で覆われている。そしてヒータカバー１５には、ヒータコネクタ２９Ａが設けられており、ヒータコネクタ２９Ａの一方の端子はヒータ２８と接続され、ヒータコネクタ２９Ａの他方の端子は、ヒータケーブル２９を介して制御装置６２に接続されている。このようにして、制御装置６２とヒータ２８との間が電気的に接続されている。
【００９８】
そして制御装置６２は、庫内温度センサ３３により計測された庫内温度を元に、培養室６の温度や湿度が目標値になるように、ヒータ２８の通電を制御する。
【００９９】
より詳しくは、ヒータ２８は、培養ヒータ（第１ヒータ）２８Ａ及び滅菌ヒータ（第２ヒータ）２８Ｂから構成されている。
【０１００】
培養ヒータ２８Ａは、培養装置１を、後述する「培養モード（第１モード）」で運転する場合、及び「滅菌モード（第２モード）」で運転する場合に駆動される。また滅菌ヒータ２８Ｂは、培養装置１を「滅菌モード」で運転する場合に駆動され、「培養モード」で運転する場合には駆動されない。
【０１０１】
なお、本実施形態では、培養ヒータ２８Ａの全体の消費電力は３６０Ｗであり、滅菌ヒータ２８Ｂの全体の消費電力も３６０Ｗであるとする。
【０１０２】
培養モードは、培養室６内で培養物を培養するために、培養室６内の温度が培養物の培養に好適な温度（第１温度）に維持されるように制御する態様である。第１温度は、概ね室温程度から５０℃程度の範囲の温度であり、例えば３７℃である。
【０１０３】
制御装置６２は、培養モード中は、滅菌ヒータ２８Ｂを駆動せずに、培養ヒータ２８Ａを駆動する。制御装置６２は、培養ヒータ２８Ａに対しては、通電（ＯＮ）と非通電（ＯＦＦ）とを所定周期で繰り返すデューティ制御を行う。
【０１０４】
このようにして培養装置１は、培養室６内の温度が第１温度に維持されるように制御することができる。
【０１０５】
滅菌モードは、培養室６内を滅菌するために、培養室６内の温度が培養室６内の滅菌に好適な温度（第２温度）に維持されるように制御する態様である。第２温度は、概ね１００℃以上であり、例えば１８０℃である。
【０１０６】
制御装置６２は、滅菌モード中は、滅菌ヒータ２８Ｂ及び培養ヒータ２８Ａを駆動する。制御装置６２は、培養ヒータ２８Ａに対しては通電（ＯＮ）と非通電（ＯＦＦ）とを所定周期で繰り返すデューティ制御を行い、滅菌ヒータ２８Ｂに対しては常に通電状態（ＯＮ）となる制御を行う。
【０１０７】
このようにして培養装置１は、培養室６内の温度が、第１温度よりも高温である第２温度に維持されるように制御することができる。
【０１０８】
なお、培養ヒータ２８Ａ及び滅菌ヒータ２８Ｂは、図５及び図６に示すように制御装置６２と接続されると共に、内箱２０の各面及び外扉４０に配置されている。
【０１０９】
つまり、図５に示されるように、培養ヒータ２８Ａは、内箱２０の底板２５に配置される底板用培養ヒータ２８Ａ１と、外扉４０に配置される外扉用培養ヒータ２８Ａ２と、内箱２０の天板２６及び背板２４に配置される天板背板用培養ヒータ２８Ａ３と、内箱２０の右側板２２及び左側板２３に配置される側板用培養ヒータ２８Ａ４と、を有して構成される。
【０１１０】
また滅菌ヒータ２８Ｂは、内箱２０の底板２５に配置される底板用滅菌ヒータ２８Ｂ１と、外扉４０に配置される外扉用滅菌ヒータ２８Ｂ２と、内箱２０の天板２６及び背板２４に配置される天板背板用滅菌ヒータ２８Ｂ３と、を有して構成される。内箱２０の右側板２２及び左側板２３には、滅菌ヒータ２８Ｂは配置されていない。
【０１１１】
つぎに、培養装置１によって実施される「培養モード」及び「滅菌モード」におけるそれぞれの制御の内容について、図８、図１０〜図１２を参照しながら説明する。
【０１１２】
まず図８を参照しながら、制御装置６２の構成について説明する。制御装置６２は、モード判定部６２Ａとヒータ制御部と６２Ｂとを有して構成される。
【０１１３】
培養装置１が起動すると、モード判定部６２Ａは、操作装置４２からの操作入力を受け付けて、培養装置１の操作者が「滅菌モード」を選択したか否かを判定する。本実施形態では、モード判定部６２Ａは、培養装置１が起動した後、「滅菌モード」が選択されない限り、「培養モード」が選択されていると判定する。つまりモード判定部６２は、操作装置４２から「滅菌モード」が選択された旨の操作入力を受け付けた場合のみ「滅菌モード」が選択されたと判定する。そしてモード判定部６２Ａによる判定結果は、ヒータ制御部６２Ｂに伝達される。
【０１１４】
ヒータ制御部６２Ｂは、モード判定部６２Ａから伝達された制御モードの判定結果に応じて、培養ヒータ２８Ａ及び滅菌ヒータ２８Ｂを制御する。
【０１１５】
ヒータ制御部６２Ｂが、制御モードに応じて行う培養ヒータ２８Ａ及び滅菌ヒータ２８Ｂへの制御内容を、図１１を参照しながら説明する。
【０１１６】
図１１には、培養装置１が「ＯＦＦ」の場合と、「培養モード」が選択された場合と、「滅菌モード」が選択された場合と、のそれぞれの場合における、培養ヒータ２８Ａ及び滅菌ヒータ２８Ｂに対する制御内容が示されている。
【０１１７】
まず培養装置１が「ＯＦＦ」の場合について説明する。この場合、培養装置１が機能していないため、培養ヒータ２８Ａ及び滅菌ヒータ２８Ｂのいずれも通電されない（ＯＦＦ）。培養ヒータ２８Ａ及び滅菌ヒータ２８Ｂはいずれも非通電となるため、消費電力は０Ｗ(ワット)となる。
【０１１８】
つぎに、「培養モード」の場合について説明する。この場合、ヒータ制御部６２Ｂは、培養ヒータ２８Ａに対してはデューティ制御により駆動し、滅菌ヒータ２８Ｂに対しては駆動しない（ＯＦＦ）。つまりヒータ制御部６２Ｂは、培養ヒータ２８Ａのみで培養室６内の温度が第１温度になるように制御を行う。ヒータ制御部６２Ｂは、庫内温度センサ３３により計測された温度と、目標温度との差分に応じて、例えばＰＩＤ制御により、培養ヒータ２８Ａのデューティ比を制御することで、庫内温度を第１温度に制御する。
【０１１９】
ヒータ制御部６２Ｂが培養ヒータ２８Ａをデューティ制御する際の処理内容を図１０に示す。
【０１２０】
ヒータ制御部６２Ｂは、庫内温度が目標値−α（αは所定温度、例えば0.1℃）よりも小さい場合には（S1000）、培養ヒータ２８Ａのデューティ比を上げる（S1010）。一方、ヒータ制御部６２Ｂは、庫内温度が目標値＋αよりも大きい場合には（S1000）、培養ヒータ２８Ａのデューティ比を下げる（S1020）。このような制御により、ヒータ制御部６２Ｂは、庫内温度を目標値±αの範囲内に維持することができる。
【０１２１】
図１１に戻って、この「培養モード」中の消費電力、つまり培養ヒータ２８Ａによる消費電力は、３６０Ｗとなる。
【０１２２】
つまり、培養ヒータ２８Ａはデューティ制御されているため、培養ヒータ２８Ａは、所定周期で通電状態（ＯＮ）と非通電状態（ＯＦＦ）とを繰り返している。培養ヒータ２８Ａが非通電状態のときは培養ヒータ２８Ａの消費電力は０Ｗとなるが、培養ヒータ２８Ａが通電状態のときに培養ヒータ２８Ａの消費電力が３６０Ｗとなる。
【０１２３】
つぎに、「滅菌モード」が選択された場合について説明する。この場合、ヒータ制御部６２Ｂは、培養ヒータ２８Ａに対してはデューティ制御により駆動し、滅菌ヒータ２８Ｂに対しては常時通電状態（ＯＮ）で駆動する。つまりヒータ制御部６２Ｂは、培養ヒータ２８Ａと滅菌ヒータ２８Ｂの両方を使用して、培養室６内の温度が第２温度になるように制御を行う。ヒータ制御部６２Ｂは、滅菌ヒータ２８Ｂを駆動することにより庫内温度の上昇を促進しつつ、庫内温度センサ３３により計測された温度と、目標温度との差分に応じて、例えばＰＩＤ制御により、培養ヒータ２８Ａのデューティ比を制御することで、庫内温度を第２温度に制御する。ヒータ制御部６２Ｂによる「滅菌モード」中の培養ヒータ２８Ａのデューティ制御の内容は、目標温度が異なる以外、図１０にて説明した「培養モード」中の制御と同様である。
【０１２４】
そしてこのとき、「滅菌モード」中の消費電力、つまり培養ヒータ２８Ａ及び滅菌ヒータ２８Ｂによる消費電力は、７２０Ｗとなる。
【０１２５】
つまり、滅菌ヒータ２８Ｂは常時通電状態（ＯＮ）のため、滅菌ヒータ２８Ｂの消費電力は継続的に３６０Ｗとなるが、培養ヒータ２８Ａはデューティ制御されているため、培養ヒータ２８Ａは、所定周期で通電状態（ＯＮ）と非通電状態（ＯＦＦ）とを繰り返している。培養ヒータ２８Ａが非通電状態のときは培養ヒータ２８Ａと滅菌ヒータ２８Ｂとの合計の消費電力は３６０Ｗとなり、培養ヒータ２８Ａが通電状態のときには、合計の消費電力は７２０Ｗ（３６０Ｗ＋３６０Ｗ）となる。
【０１２６】
また図１２に、本実施形態に係る「滅菌モード」における処理の流れを示す。
【０１２７】
まず培養装置１は、操作装置４２からの操作入力を受け付けて、培養装置１の操作者が「滅菌モード」を選択したと判定した場合には、「滅菌モード」に移行する（S2000）。
【０１２８】
そして培養装置１は、乾熱温度制御を開始する（S2010）。乾熱温度制御とは、上述したように、ヒータ制御部６２Ｂが、培養ヒータ２８Ａをデューティ制御により駆動し、滅菌ヒータ２８Ｂを通電状態（ＯＮ）で駆動するように制御することを言う。
【０１２９】
そして培養装置１は、所定時間（乾熱時間）の間、庫内温度を第２温度（例えば180℃）に維持する（S2020）。乾熱時間は例えば１時間である。
【０１３０】
乾熱時間が経過したら、培養装置１は、培養ヒータ２８Ａと滅菌ヒータ２８Ｂの駆動を停止する（S2030）。
【０１３１】
このような態様によって、乾熱時間の間、庫内温度が第２温度に維持されるため、庫内に侵入した雑菌や微生物をより確実に死滅させることが可能となる。
【０１３２】
そして培養装置１は、庫内温度が、第２温度よりも低い第３温度（例えば40℃）まで下がったら、滅菌モードを終了し（S2040）、培養モードを開始する（S2050）。
【０１３３】
このような態様によって、庫内温度が第２温度から第３温度に下がるまでの間も庫内は高温の状態が継続するため、庫内の滅菌がさらに確実に行われる。
【０１３４】
また庫内温度が第３温度に到達した際に、自動的に培養モードに移行するようにしているため、庫内温度は、滅菌処理の終了後に、自動的に、培養物の培養に適した第１温度に移行することになる。従って、例えば、培養室６の滅菌処理を、作業者が不在となる夜間や休日に実施しておくと、翌日あるいは休み明けには培養室６内の温度が培養に適した第１温度になっているため、作業者はすぐに細胞の培養を開始することができる。
【０１３５】
以上のように、本実施形態に係る培養装置１によれば、培養室６内を加熱するためのヒータ２８を培養ヒータ２８Ａと滅菌ヒータ２８Ｂとによって構成し、培養モードの場合には、滅菌ヒータ２８Ｂを駆動せずに培養ヒータ２８Ａを駆動し、滅菌モードの場合には、滅菌ヒータ２８Ｂ及び培養ヒータ２８Ａの両方を駆動するようにすることで、培養装置１における消費電力を抑制することが可能となっている。
【０１３６】
つぎに、本実施形態に係る培養装置１を説明するための比較対象として、他の培養装置１０００について説明する。
【０１３７】
この培養装置１０００は、「培養モード」及び「滅菌モード」のいずれにおいても共通のヒータ１０２８を用いて培養室内を加熱する。
【０１３８】
この共通のヒータ１０２８は、「滅菌モード」において、培養装置１の培養室内を第２温度に加熱可能でなければならない。そのため、このヒータ１０２８は、培養装置１が培養室６内を第２温度に加熱するのに用いた３６０Ｗの培養ヒータ２８Ａと、３６０Ｗの滅菌ヒータ２８Ｂと、を合わせた、７２０Ｗ相当のヒータである。
【０１３９】
図１３、図１４を参照しながら、培養装置１０００の消費電力について説明する。
【０１４０】
まず図１３に示されるように、他の培養装置１０００は、この共通のヒータ１０２８を内箱２０の各面及び外扉４０に配置している。
【０１４１】
具体的には、培養装置１０００は、内箱２０の底板２５に配置されるヒータ１０２８と、外扉４０に配置されるヒータ１０２８と、内箱２０の天板２６及び背板２４に配置されるヒータ１０２８と、内箱２０の右側板２２及び左側板２３に配置されるヒータ１０２８と、を有して構成される。
【０１４２】
つぎに、培養装置１０００の制御装置１０６２が行うヒータ１０２８への制御内容を、図１４に示す。
【０１４３】
図１４には、培養装置１０００が「ＯＦＦ」の場合と、「培養モード」が選択された場合と、「滅菌モード」が選択された場合と、のそれぞれの場合における、ヒータ１０２８に対する制御内容及び消費電力が示されている。
【０１４４】
まず培養装置１０００が「ＯＦＦ」の場合について説明する。この場合、制御装置１０６２は、いずれのヒータ１０２８も駆動しない（ＯＦＦ）。そしてこのとき、ヒータ１０２８はいずれも非通電となるため、消費電力は０Ｗとなる。
【０１４５】
つぎに、「培養モード」が選択された場合について説明する。この場合、制御装置１０６２は、ヒータ１０２８をデューティ制御により駆動する。制御装置１０６２は、庫内温度センサ３３により計測された温度と、目標温度との差分に応じて、例えばＰＩＤ制御により、ヒータ１０２８のデューティ比を制御することで、庫内温度を第１温度に制御する。
【０１４６】
この「培養モード」中の消費電力、つまりヒータ１０２８による消費電力は、７２０Ｗとなる。
【０１４７】
つまり、ヒータ１０２８はデューティ制御されているため、ヒータ１０２８は、所定周期で通電状態（ＯＮ）と非通電状態（ＯＦＦ）とを繰り返している。ヒータ１０２８が非通電状態のときはヒータ１０２８の消費電力は０Ｗとなるが、ヒータ１０２８が通電状態のときにヒータ１０２８の消費電力は７２０Ｗとなる。
【０１４８】
つぎに、「滅菌モード」が選択された場合について説明する。この場合も、制御装置１０６２は、ヒータ１０２８をデューティ制御により駆動する。制御装置１０６２は、庫内温度センサ３３により計測された温度と、目標温度との差分に応じて、例えばＰＩＤ制御により、ヒータ１０２８のデューティ比を制御することで、庫内温度を第２温度に制御する。
【０１４９】
したがって「滅菌モード」中の消費電力、つまりヒータ１０２８による消費電力は、７２０Ｗとなる。
【０１５０】
このように、培養装置１０００の場合、「培養モード」においても「滅菌モード」においても、ヒータの消費電力は７２０Ｗになる。
【０１５１】
このように、培養装置１０００の場合は、「培養モード」において大容量のヒータ１０２８からの発熱量を抑制するために、ヒータ１０２８の通電時間を短くするように制御したとしても、ヒータ１０２８への通電中は、ヒータ１０２８に定められた大きさの電流が流れるため、培養装置１０００の消費電力は増大する。
【０１５２】
そのため、このような大容量のヒータ１０２８を用いて培養室６内を滅菌する方式の培養装置１０００を導入する場合には、建物の電力設備を強化する工事が必要となる場合もある。
【０１５３】
しかも、培養室６の滅菌中は、その培養装置１０００を用いて培養物を培養することはできないため、培養物の培養を継続的に行うためには複数台の培養装置１０００を導入することが必要となり、さらなる電力設備の強化が必要になる可能性もある。
【０１５４】
次に、本実施形態に係る培養装置１を２台用いて培養物の培養を行う場合と、他の培養装置１０００を２台用いて培養物の培養を行う場合と、のそれぞれの消費電力を比較した結果を図１５Ａ、図１５Ｂに示す。
【０１５５】
図１５Ａは、２台のうち１台を「培養モード」で運転し、他の１台を「滅菌モード」で運転する場合の消費電力の比較結果を示す。
【０１５６】
図１５Ａに示されるように、２台の培養装置１を用いる場合には、合計の消費電力は１０８０Ｗ（３６０Ｗ＋７２０Ｗ）となるが、２台の培養装置１０００を用いる場合には、合計の消費電力は１４４０Ｗ（７２０Ｗ＋７２０Ｗ）となる。
【０１５７】
また図１５Ｂは、２台とも「培養モード」で運転する場合の消費電力の比較結果を示す。
【０１５８】
図１５Ｂに示されるように、２台の培養装置１を用いる場合には、合計の消費電力は７２０Ｗ（３６０Ｗ＋３６０Ｗ）となるが、２台の培養装置１０００を用いる場合には、合計の消費電力は１４４０Ｗ（７２０Ｗ＋７２０Ｗ）となる。
【０１５９】
このように、本実施形態に係る培養装置１によれば、培養室６内を加熱するためのヒータ２８を培養ヒータ２８Ａと滅菌ヒータ２８Ｂとによって構成し、培養モードの場合には、滅菌ヒータ２８Ｂを駆動せずに培養ヒータ２８Ａを駆動し、滅菌モードの場合には、滅菌ヒータ２８Ｂ及び培養ヒータ２８Ａの両方を駆動するようにすることで、培養装置１における消費電力を抑制することが可能となる。
【０１６０】
これにより、新たに培養装置１を設置し培養を行う場合に、例えば建物の電力設備の消費電力の上限が１２００Ｗであった場合は、他の培養装置１０００を導入する場合には必要となるような建物の電力設備の増強工事を不要にすることが可能となる。
【０１６１】
また、いずれかの培養装置１が滅菌中であっても他の培養装置１を用いることで培養物の培養を継続的に行えるように運用することができ、このような運用を行うことにより複数台の培養装置１を設置する場合に、これらの培養装置１の全体の消費電力を大きく抑制することができる。
【０１６２】
なお上記実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更や改良等が可能であり、また本発明はその等価物も含む。
【符号の説明】
【０１６３】
１  培養装置
２  断熱箱
３  断熱扉
４  棚板
５  加湿皿
５Ａ  加湿水
６  培養室
７  開口
１０  外箱
１１  断熱材
１２  空気層（エアージャケット）
１３  パッキン
１４  背面カバー
１５  ヒータカバー
１６  ヒータ貫通孔
２０  内箱
２２  右側板
２３  左側板
２４  背板
２５  底板
２６  天板
２７  棚受け
２８  ヒータ
２８Ａ  培養ヒータ
２８Ａ１  底板用培養ヒータ
２８Ａ２  外扉用培養ヒータ
２８Ａ３  天板背板用培養ヒータ
２８Ａ４  側板用培養ヒータ
２８Ｂ  滅菌ヒータ
２８Ｂ１  底板用滅菌ヒータ
２８Ｂ２  外扉用滅菌ヒータ
２８Ｂ３  天板背板用滅菌ヒータ
２９  ヒータケーブル
２９Ａ  ヒータコネクタ
３０  ダクト
３０Ａ  背面ダクト
３０Ｂ  底面ダクト
３１    循環用送風機
３１Ａ  ファン
３２Ｂ  モータ
３２Ｃ  軸
３２  ガス供給手段
３２Ａ  ガス供給管
３２Ｂ  開閉弁
３２Ｃ  フィルタ
３３  庫内温度センサ
３４  紫外線ランプ
３５  吸込口
３６  吹出口
４０  外扉
４１  パッキン
４２  操作装置
４３  内壁面
５０  内扉
６０  機械室
６１  電装ボックス
６２  制御装置
６２Ａ  モード判定部
６２Ｂ  ヒータ制御部
１０００  培養装置
１０２８  ヒータ
１０６２  制御装置
【図１】
2017169850.tif 000003
【図２】
2017169850.tif 000004
【図３】
2017169850.tif 000005
【図４】
2017169850.tif 000006
【図５】
2017169850.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【国際調査報告】
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