(57)【要約】【課題】  加熱及び冷却効率を高め、滅菌処理を短時間で大量に行うことのできるオートクレーブ装置を提供する【解決手段】  取水口から取水された温調水をポンプで吐水口に送水し、吐水の向きが外部容器の円筒側面の接線となるように構成したため、温調水が外部容器内をスムーズに循環し、外部容器内の温度分布が均一となり、内部容器に収容した培地溶液の過熱及び冷却に要する時間を短縮できる。これにより、培地溶液を滅菌処理する際の熱劣化が防止できるとともに、滅菌処理効率が向上する。【選択図】    図１
2006136790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温調水を貯留する貯留空間を内側に有する外部容器と、
培地溶液を収容して前記貯留空間の内面との間に隙間を確保して外部容器内に収容される内部容器と、
前記外部容器の下部に配置され、前記温調水の温度を調整する温度調整器と、
前記外部容器の下部に配置され、前記内部容器内に設けられた攪拌部を駆動して前記培地溶液を攪拌する駆動手段と、
前記外部容器の下部に設けられた取水口から取り込んだ温調水を、前記外部容器の上部に設けられた吐水口に送り出すポンプとを具備し、
前記吐水口は、該吐水口からの吐水の向きが、前記外部容器の円筒状内側面の接線となるように設けられていることを特徴とするオートクレーブ装置。
【請求項２】
前記温調器は、前記温調水を加熱するヒータと前記温調水を冷却する冷却コイルとからなることを特徴とする請求項１に記載のオートクレーブ装置。
【請求項３】
前記内部容器と前記貯留空間の内側面との隙間に水量レベル計が備えられていることを特徴とする請求項１又は２に記載のオートクレーブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、培地溶液のオートクレーブ滅菌を行うオートクレーブ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、寒天培地等の滅菌処理を行うオートクレーブ装置では、短時間で大量の滅菌処理を行うために、外部容器（外釜）中に滅菌対象となる培地溶液を入れた内部容器（内釜）を収容し、内部容器内の培地溶液の加温と冷却とを、培地溶液を攪拌しながら行えるようになっている構造を採用していることが一般的である。このようなオートクレーブ装置において、内部容器内の培地溶液を攪拌するための機構（以下、攪拌機構とも言う）としては、以下の（１）、（２）のものが提供されている。
（１）培地溶液を入れた内部容器を載置して回転させるターンテーブルを、外部容器内に備えたもの（例えば、特許文献１）。ターンテーブルの回転、停止、反転等によって、内部容器内の培地溶液を攪拌する。
（２）外部容器の底部に設けたマグネット式の伝動回転子を外部容器に取り付けたモータで回転させることで、内部容器内の底部に配置しておいたマグネット式の攪拌回転子を回転させ、内部容器内の培地溶液を攪拌するもの。
（２）の攪拌機構を有するオートクレーブ装置については、外部容器内に貯留した温調水によって内部容器内の培地溶液の加温、冷却を行うものが知られている。また、外部容器内底部の前記伝動回転子に温調水を攪拌するための攪拌手段を設けて、外部容器内の温調水の温度の均一性を図るようにしたものもある。
【０００３】
図３に、上述の（２）のオートクレーブ装置の一例を示す。図３において、オートクレーブ装置１００は、温調水５０が貯留される外部容器１０１内に、培地溶液４０を入れた内部容器１０２を収容している。内部容器１０２は、外部容器１０１の下部に設けられた網状の載置部１０３上に載せられる。外部容器１０１内の温調水５０は、外部容器１０１内にて載置部１０３の下側に確保された空間１０４（以下、下部空間）に配設されたヒータ１０５によって加熱され、内部容器１０２の外側面と外部容器１０１内側面との間に確保された隙間に配設された冷却コイル１０６によって冷却される。
内部容器１０２内の底部には、内部容器１０２内の培地溶液４０を攪拌するための攪拌回転子１３０が収容されている。外部容器１０１の外側に取り付けられたモータ１０７の回転駆動力を前記攪拌回転子１３０に伝達するマグネット式の伝動回転子１２０は、下部空間１０４内に設置されている。伝動回転子１２０は、シャフト１２１と、このシャフト１２１の両端に取り付けた回転子１２２、１２３（マグネット式回転子）と、両回転子１２２、１２３の間にてシャフト１２１に取り付けた攪拌翼１２４とを具備し、全体が一体的に回転できるようにしたものである。この伝動回転子１３０の一対の回転子１２２、１２３の内の一方（回転子１２２）は、外部容器１０１の底壁を介して、モータ１０７のモータシャフト１７１（駆動軸）に取り付けられたマグネット式の回転子１７２に対向配置され、他方の回転子１２３は、内部容器１０２の底壁を介して内部容器１０２内の前記攪拌回転子１３０の回転子１３１に対向配置されている。モータ１０７を駆動してモータシャフト１７１（駆動軸）の回転子１７２を回転させると、伝動回転子１２０が回転され、さらに、この伝動回転子１２０によって、内部容器１０２内の攪拌回転子１３０が回転される。この攪拌回転子１３０が回転されると、この攪拌回転子１３０に取り付けられている攪拌翼１３２によって、内部容器１０２内の培地溶液４０が攪拌される。また、下部空間１０４内で回転する伝動回転子１２０の攪拌翼１２４によって温調水５０が攪拌される。
【特許文献１】特開平６−２２５７４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の（１）の攪拌機構を有するオートクレーブ装置では、ターンテーブル上に載置可能な内部容器の容量に、処理動作１回あたりの滅菌処理量が制限されてしまう。
また、内部容器内に収容される培地溶液の量が多くなった場合、培地溶液を均一に攪拌することが困難になる虞があった。
【０００５】
図３に記載したオートクレーブ装置１００では、外部容器１０１内の温調水５０を攪拌するために、攪拌翼１２４付きの伝動回転子１２０を設置したことによって、外部容器１０１の底部の下部空間１０４が大きくなる。このため、外部容器１０１内に充填する温調水５０の量が多くなり、温調水５０の昇温及び降温に大きなエネルギーを要する。また、内部容器１０２の容量を増やすために内部容器１０２の径を大きくすると、内部容器１０２の外側面と外部容器１０１の内側面との隙間が狭くなり、伝動回転子１２０の攪拌翼１２４による温調水５０の攪拌効果が低減されてしまう虞がある。また、内部容器１０２内の培地溶液４０を冷却する際の冷却効果を向上させるため、内部容器１０２の外側面と外部容器１０１の内側面との隙間に冷却コイル１０６を配設しており、この冷却コイル１０４によって温調水５０の攪拌効率が一層低下し、培地溶液４０の冷却が局所的なものになる虞があった。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、加熱及び冷却効率を高め、滅菌処理を短時間で大量に行うことのできるオートクレーブ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、温調水を貯留する貯留空間を内側に有する外部容器と、培地溶液を収容して前記貯留空間の内面との間に隙間を確保して外部容器内に収容される内部容器と、前記外部容器の下部に配置され、前記温調水の温度を調整する温度調整器と、前記外部容器の下部に配置され、前記内部容器内に設けられた攪拌部を駆動して前記培地溶液を攪拌する駆動手段と、前記外部容器の下部に設けられた取水口から取り込んだ温調水を、前記外部容器の上部に設けられた吐水口に送り出すポンプとを具備し、前記吐水口は、該吐水口からの吐水の向きが、前記外部容器の円筒状内側面の接線となるように設けられていることを特徴とするオートクレーブ装置を提供する。
本発明のオートクレーブ装置では、前記温調器は、前記温調水を加熱するヒータと前記温調水を冷却する冷却コイルとで構成しても良い。
本発明のオートクレーブ装置では、前記内部容器と前記貯留空間の内側面との隙間に水量レベル計を備えた構成としても良い。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のオートクレーブ装置によれば、取水口から取水された温調水をポンプで吐水口に送水し、吐水の向きが外部容器の円筒側面の接線となるように構成したため、温調水が外部容器内をスムーズに循環し、外部容器内の温度分布が均一となり、内部容器に収容した培地溶液の加熱及び冷却に要する時間を短縮できる。
これにより、単位時間あたりの処理量が増大する。また、冷却時間の短縮により、培地溶液を滅菌処理する際の熱劣化が防止できる。
従って、滅菌処理する培地溶液の品質向上と滅菌処理効率の向上とが同時に実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係るオートクレーブ装置の実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１、図２は、本発明に係るオートクレーブ装置の一例を示す概略図であり、図１は正断面図、図２は平面図である。なお、図中、図３と同様の構成部分には、共通の符号を付して説明する。
【００１０】
図１に示すように、本実施形態のオートクレーブ装置１は、温調水５０を貯留する貯留空間２１を内側に有する外部容器２（外釜）と、前記貯留空間２１に収容される内部容器３（内釜）と、温調水５０の温度を調整する温度調整器４と、内部容器３内に設けられた攪拌回転子６を外部容器２の外側に設置したモータ５１の駆動力によって回転させる駆動手段５と、外部容器２の下部に設けられた取水口８から取り込んだ温調水５０を外部容器２の上部に設けられた吐水口９に送り出すポンプ７とで概略構成されている。このオートクレーブ装置１は、培地溶液４０を入れた内部容器３を外部容器２内で加熱して、培地溶液４０を滅菌処理するものである。
【００１１】
外部容器２内に確保された貯留空間２１は円筒状の内側面２ａを有している。
貯留空間２１の下部には、網状の載置部２２が設けられており、この載置部２２上に、前記内部容器３が載置される。貯留空間２１内にて載置部２２の下に確保された下部空間２１ａには、後述する温度調整器４及び伝動回転子５２が収容されている。
【００１２】
内部容器３は、載置部２２に設けられた載置凹部２２ａに嵌め入れるように載置されることで、外部容器２の内側面２ａと内部容器３の外側面３ａとの間に隙間２４を確保して、外部容器２の貯留空間２１内に収容される。この内部容器３の底部には、前記攪拌回転子６が収容されている。
【００１３】
温度調整器４は、ヒータ４１及び冷却コイル４２によって構成され、貯留空間２１の前記下部空間２１ａに配設されている。
温度調整器４は、ヒータ４１で温調水５０を加熱することによって内部容器３に収容された培地溶液４０を昇温させて滅菌処理を行い、冷却コイル４２で温調水５０を冷却することによって培地溶液４０を降温させる。
温度調整器４は、図示しない制御装置によって加熱、冷却の各動作を切り替えられて行う。
【００１４】
駆動手段５は、外部容器２の底部２ｂ外側に取り付けられたモータ５１と、外部容器２内の下部空間２１ａに配設された伝動回転子５３とから構成される。
前記伝動回転子５３は、シャフト５３ａの両端にマグネット式の回転子５３ｂ、５３ｃを固定した構造になっている。伝動回転子５３の一方の回転子５３ｂは、外部容器２の底部２ｂを介して、前記モータ５１のモータシャフト５１ａの先端に取り付けられたマグネット式の駆動回転子５２と対向配置されており、他方の回転子５３ｃは、前記内部容器３の底部３ｂを介して、内部容器３内の攪拌回転子６のマグネット式の回転子６ａと対向配置されている。この駆動手段５は、モータ５１によって駆動回転子５２を回転すると、この駆動回転子５２に伴回りするようにして伝動回転子５３全体が一体的に回転駆動され、この伝動回転子５３の回転子５３ｃに伴回りするようにして、内部容器３内の攪拌回転子６が回転される。すなわち、モータ５１の回転が、伝動回転子５３を介して、内部容器３内の攪拌回転子６に伝えられ、攪拌回転子６が回転される。
このオートクレーブ装置１の伝動回転子５３は、図３に例示した攪拌翼１２４を備えている伝動回転子１２０とは異なり、攪拌翼を備えていないため、小型化できるものであり、下部空間２１ａの容積を小さくできる。このため、使用する温調水５０が少なくて済み、昇温、降温を少ないエネルギーで迅速に行える。
【００１５】
攪拌回転子６は、内部容器３内の底板３ｂ付近に配置されるマグネット式の回転子６ａと、この回転子６ａに同軸状に固定されているシャフト６ｂに固定の攪拌翼６ｃとからなる。
この攪拌回転子６は、モータ５１の回転力によって回転駆動されると、攪拌翼６ｃによって内部容器３内の培地溶液４０を攪拌する。
【００１６】
ポンプ７は、外部容器２に設けられた取水口８から温調水５０を取り込み、取り込んだ温調水５０をホース等からなる導水部１０を介して、外部容器２に設けられた吐水口９に送り出すように設けられている。
【００１７】
取水口８は、外部容器２の下部に設けられ、貯留空間２１下部に確保された下部空間２１ａから温調水５０を取り込むように構成されている。
【００１８】
吐水口９は、外部容器２の上部に設けられており、取水口８で取り込まれて導水部１０内をポンプ７によって送り出されてきた温調水５０を、貯留空間２１に吐水するように構成されている。
図２に示すように、吐水口９は、温調水５０が吐水される向きが、外部容器２内の貯留空間２１において円筒状に形成された内側面２ａの接線Ａとなるように設けられている。
吐出口９から吐水された温調水５０は、内側面２ａを沿うようにして、隙間２４の間を渦巻き状に周回しながら下降して、下部空間２１ａに到達ように循環する。
【００１９】
オートクレーブ装置１を使用して寒天培地等の培地溶液４０を滅菌処理するには、外部容器２内に培地溶液４０を入れた内部容器３が収容された状態で、温度調整器４のヒータ４１による温調水５０の加熱を開始するとともに、ポンプ７によって温調水５０を循環させ、モータ５１を回転駆動させる。このモータ５１の回転により、内部容器３内に収容されている攪拌部６を回転させて培地溶液４０を攪拌しながら加熱滅菌処理を行ってゆく。培地溶液４０の攪拌中も、ポンプ７による温調水５０の循環を連続して行うことにより、内部容器３内の培地溶液４０を所定の滅菌温度に昇温するために要する時間が短縮し、滅菌処理が迅速になり、処理量が増大する。
図示例においては、温調水５０の水面が、内部容器３に収容された培地溶液４０の液面よりも高くなるように、温調水５０の量を設定しているが、温調水５０の量については適宜調整すれば良い。
【００２０】
内部容器３に培地溶液４０を収容する手法としては、外部容器２の外で培地溶液４０を内部容器３に入れて内部容器３を貯留空間２１内に収容しても良いし、貯留空間２１に収容されている内部容器３内に挿入したノズルから培地溶液４０を注入しても良い。なお、滅菌処理の完了した培地溶液４０の内部容器３からの取り出し、分注も、外部容器２から内部容器３を取り出したり、貯留空間２１に収容された状態のままの内部容器３内に挿入したノズルを介して培地溶液４０を吸い出すなど、各種手法を採用できる。
【００２１】
培地溶液４０の加熱滅菌処理が終了した後、図示しない制御装置は、温度調整器４のヒータ４１による温調水５０の加熱を停止し、冷却コイル４２による温調水５０の冷却を開始する。温調水５０を循環させながら培地溶液４０を冷却していくことで、培地溶液４０を迅速かつ均一に冷却することが可能であり、過熱滅菌処理が済んだ培地溶液４０の熱劣化を防止できる。
また、滅菌処理済の培地溶液４０を迅速にオートクレーブ装置１から取り出すことが出来るため、滅菌処理に要する時間が一層短縮され、滅菌処理量も増大する。
従って、滅菌処理効率の向上及び滅菌効果の向上を同時に実現することができる。
【００２２】
また、本実施形態においては、外部容器２内の貯留空間２１への内部容器３の収容を、外部容器２の内側面２ａと内部容器３の外側面３ａとの間に隙間２４を確保して行っている。この隙間２４に、水量レベル計１１を設置することにより、外部容器２に蓋２３を被せた状態であっても、貯留空間２１内の温調水５０の残留量を把握することができ、空焚き等のトラブルを防止することができる。
【実施例】
【００２３】
図１に示した本発明に係るオートクレーブ装置及び図３に示した従来のオートクレーブ装置を使用して、培地の滅菌処理を行って比較した。
培地溶液として、寒天培地４０リットルを内部容器内に収容し、過熱滅菌処理及び冷却処理を行った。
図４に、温度特性グラフを示す。
【００２４】
図４のグラフに示すように、従来のオートクレーブ装置では、加熱処理開始からの経過時間が４１分の時に、温調水の温度が１２２℃に達し、この時の内部容器に収容された寒天培地の温度は１１５℃であった。
また、冷却処理を開始からの経過時間が２８分の時に、温調水の温度が３８℃となり、寒天培地の温度は６０℃であった。
寒天培地の温度が６０℃になるまでの、加熱滅菌処理開始から冷却処理完了までを含む全体処理時間は８３分であった。
【００２５】
本発明に係るオートクレーブ装置では、加熱処理開始からの経過時間が３５分の時に、温調水の温度が１２２℃に達し、この時の内部容器に収容された寒天培地の温度は１１５℃であった。
また、冷却処理を開始からの経過時間が２０分の時に、温調水の温度が４０℃となり、寒天培地の温度は６０℃であった。
寒天培地の温度が６０℃になるまでの、加熱滅菌処理開始から冷却処理完了までを含む全体処理時間は７２分であった。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るオートクレーブ装置の一例を示す正断面図である。
【図２】本発明に係るオートクレーブ装置の一例を示す平面図である。
【図３】従来のオートクレーブ装置を示す正断面図である。
【図４】本発明に係るオートクレーブ装置と従来のオートクレーブ装置との実施比較例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２７】
１…オートクレーブ装置、２…外部容器、２ａ…内側面、２１…貯留空間、２１ａ…下部空間、２４…隙間、３…内部用器、３ａ…外側面、４…温度調整器、４１…ヒータ、４２…冷却コイル、５…駆動手段、６…攪拌部、７…ポンプ、８…取水口、９…吐水口、１１…水量レベル計
【図１】
2006136790.tif 000003
【図２】
2006136790.tif 000004
【図３】
2006136790.tif 000005
【図４】
2006136790.tif 000006