(57)【要約】【課題】シール部材の取り替えを管部材を折損することなく容易かつ安全に行える培養装置の管部材取付け装置を提供する。【解決手段】培養槽３の上蓋４に設けた口金部材４ｂに、培養槽３の内外に通じる管部材６が円錐状の外周面１０ｄを有するアダプター１０を介して装着され、アダプター１０上端面に管部材６を貫通させる座金８を着座させ、座金８を被せて口金部材４ｂにキャップナット７をねじ込んで管部材６を上蓋４に取付ける培養装置１の管部材取付け装置２において、管部材６をガラス製の素材で、および、アダプター１０を金属製の素材でそれぞれ形成し、かつ、管部材６と口金部材４ｂとの間に少なくとも一個以上のＯリング手段９，１１を設ける。Ｏリング手段は、アダプター１０上端開口縁のテーパ面１０ｂに設けた第１のＯリング９と、  アダプター１０外周に形成した円周方向の溝部１０ｅに設けた第２のＯリング１１とで形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
培養槽の上蓋に設けた口金部材に、該培養槽の内外に通じる管部材が円錐状の外周面を有するアダプターを介して装着され、該アダプター上端面に前記管部材を貫通させる座金を着座させ、該座金を被せて前記口金部材にキャップナットをねじ込んで前記管部材を前記上蓋に取付ける培養装置の管部材取付け装置において、前記管部材をガラス製の素材で、および、前記アダプターを金属製の素材でそれぞれ形成し、かつ、前記管部材と前記口金部材との間に少なくとも一個以上のＯリング手段を設けたことを特徴とする培養装置の管部材取付け装置。
【請求項２】
前記アダプターに、その上端開口縁の内周を面取りしてテーパ面を形成し、該テーパ面と前記管部材と前記座金との間に形成される空所に、前記Ｏリング手段としての第１のＯリングを設けたことを特徴とする請求項１記載の培養装置の管部材取付け装置。
【請求項３】
前記アダプターの外周面に円周に沿う溝部を形成し、該溝部と前記口金部材の内周面との間に、前記Ｏリング手段としての第２のＯリングを設けたことを特徴とする請求項１または２記載の培養装置の管部材取付け装置。
【請求項４】
前記溝部は、前記アダプターの上端側の上辺部と、該上辺部に対向するとともに該上辺部の外径よりも短い外径寸法を有する下辺部と、該下辺部と前記上辺部との間に存する奥辺部とで形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の培養装置の管部材取付け装置。
【請求項５】
前記管部材の代わりに、ブラインドプラグが前記アダプターに装着されるとともに、該ブラインドプラグに前記座金に相当する座金部を一体に形成されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の培養装置の管部材取付け装置。
【請求項６】
前記管部材は、ガラス電極であることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の培養装置の管部材取付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微生物培養、動植物細胞、遺伝子組み換え体、生化学的研究等に資することのできる培養装置の管部材取付け装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ラボコントローラと接続して培養制御システムにより微生物、動植物等を培養する培養装置において、例えば、図５，図６のガラス電極１００が使用され、これにより培養槽内のｐｈ濃度を測定する。このガラス電極１００はガラス製の素材で形成されるのが通常であり、これを培養槽の上蓋１０１に設けたアダプター１０２に上方から差し込む場合、外周面が円錐形状をなすゴムパッキン１０３を介してアダプター１０２に係合させ、座金１０４を上からゴムパッキン１０３にあてがい、キャップナット１０５をアダプター１０２にねじ込む。こうして、キャップナット１０５がアダプター１０２にねじ込んで締結することで、ガラス電極１００を上蓋１０１に位置決め固定することで、ゴムパッキン１０３がアダプター１０２の内周面に密着することとなり、この結果、ガラス電極１００の培養槽に対する内外の気密性が保持されるようになっている。
【０００３】
この他に、培養槽の内外の気密性を保持する技術として、例えば、特許文献１〜特許文献４に記載の技術がある。
【特許文献１】特開平５−７６３４４号公報
【特許文献２】特開平８−３３４８０号公報
【特許文献３】特開２００５−１３１１２号公報
【特許文献４】特開２００６−１４９２３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、図５，図６に記載した従来技術にあっては、ガラス電極１００を上蓋１０１から引き抜いてゴムパッキン１０３を取り替える場合、キャップナット１０５をアダプター１０２から弛めて外し、ガラス電極１００をアダプター１０２から取り外して行う。ところが、ゴムパッキン１０３は経年劣化により、ガラス電極１００に粘着して一体的に結合した状態となっている。このため、ガラス電極１００からゴムパッキン１０３単体を引き抜く作業に手間取り、そればかりか、場合によっては、ガラス電極を折損して培養試験コストが嵩んだり、さらには、折損による身体への損傷を招来する問題がある。
本発明は、上記技術的課題に着目してなされたものであり、培養装置の上蓋に差し込んで装着されるガラス製素材の管部材をシールするシール部材の取り替えを管部材を折損することなく容易かつ安全に行える培養装置の管部材取付け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】
【０００５】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、培養装置の管部材取付け装置であって、培養槽の上蓋に設けた口金部材に、該培養槽の内外に通じる管部材が円錐状の外周面を有するアダプターを介して装着され、該アダプター上端面に前記管部材を貫通させる座金を着座させ、該座金を被せて前記口金部材にキャップナットをねじ込んで前記管部材を前記上蓋に取付ける培養装置の管部材取付け装置において、前記管部材をガラス製の素材で、および、前記アダプターを金属製の素材でそれぞれ形成し、かつ、前記管部材と前記口金部材との間に少なくとも一個以上のＯリング手段を設けたことを特徴とする。
【０００６】
この請求項１の発明では、管部材をガラス製の素材で形成し、これを金属製素材で形成したアダプターに貫通して装着する一方で、管部材と口金部材との間を一個以上のＯリング手段でシールするので、培養槽内外の気密性はＯリング手段で十分に確保することができると同時に、長時間使用後でも管部材に金属製素材で形成したアダプターが粘着することがないので、容易にアダプターを取り外すことが可能であり、シール機能部品であるＯリング手段の取り替え交換を簡便かつ安全に行えるようになる。
【０００７】
また、請求項２の発明は、請求項１記載の培養装置の管部材取付け装置に係り、前記アダプターに、その上端開口縁の内周を面取りしてテーパ面を形成し、該テーパ面と前記管部材と前記座金との間に形成される空所に、前記Ｏリング手段としての第１のＯリングを設けたことを特徴とする。
【０００８】
この請求項２の発明では、第１のＯリングがテーパ面と管部材と座金との間に形成される空所に設けられるので、管部材取付け時、キャップナットをアダプターに締結する締結力により、第１のＯリングが空所内で圧縮弾性変形し、シール機能を効果的に確保できるようになる。
【０００９】
また、請求項３の発明は、請求項１または２記載の培養装置の管部材取付け装置に係り、前記アダプターの外周面に円周に沿う溝部を形成し、該溝部と前記口金部材の内周面との間に、前記Ｏリング手段としての第２のＯリングを設けたことを特徴とする。
【００１０】
この請求項３の発明では、アダプター外周面に形成した溝部に第２のＯリングが設けられるので、管部材取付け時、キャップナットをアダプターに締結する締結力により、第２のＯリングが口金部材を介して圧縮弾性変形をすることで、シール機能を確保できるようになる。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の培養装置の管部材取付け装置に係り、前記溝部は、前記アダプターの上端側の上辺部と、該上辺部に対向するとともに該上辺部の外径よりも短い外径寸法を有する下辺部と、該下辺部と前記上辺部との間に存する奥辺部とで形成されることを特徴とする。
【００１２】
この請求項４の発明では、管部材取付け時に、口金部材に締結されるキャップナットの締結力がアダプター外周面に作用し、これにより第２のＯリングが溝部内で効果的に圧縮弾性変形するので、上記の第１のＯリングによるシール機能との相乗効果により管部材取付け時における培養装置に対するシール機能を良好に高めることができる。
【００１３】
また、請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の培養装置の管部材取付け装置に係り、前記管部材の代わりに、ブラインドプラグが前記アダプターに装着されるとともに、該ブラインドプラグに前記座金に相当する座金部を一体に形成されたことを特徴とする。
この請求項５の発明では、管部材を取付けない場合には、めくら蓋としてのブラインドプラグも管部材と同様に口金部材に取付けることができ、その際に、座金をブラインドプラグに一体に形成しているので、培養装置の管部材取付け装置の構成部品の部品点数を少なくできる。
【００１４】
また、請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の培養装置の管部材取付け装置に係り、前記管部材は、ガラス電極であることを特徴とする。
この請求項６の発明では、管部材がガラス電極で形成しているので、ＰＨ濃度を計測するガラス電極の破損、折損を未然に防止でき、ひいては培養試験のコストをスムーズに低くできる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、管部材を培養装置の培養槽から取り外したり、装着したりして管部材に取付けたＯリング手段を交換する場合に、アダプターを、ガラス製素材の管部材と異質の金属製素材で形成しているので、管部材を折損することなく、管部材からアダプターを容易に、かつ、安全に取り外すことができ、その結果、培養試験をコスト安価に行える培養装置の管部材取付け装置を実現できる効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図１〜図４に示す一実施例に基づいて詳述する。図１は本実施例に係る培養装置１の外観図、図２は培養装置１の管部材取付け装置２を構成する部品を分解して示した外観分解図、図３は該管部材取付け装置２の構成を示す断面図である。培養装置１は、微生物培養の基礎研究、生化学的研究等に適したベーシックな卓上型の培養装置を例示的に挙げたものであり、ラボコントローラと接続した培養制御システムに基づく種々の制御機能を具備する。例えば、培養槽３内部を冷却する冷却水環流機構や、攪拌翼が収納され、マグネット攪拌による攪拌速度制御とそれに基づく通気攪拌、および温度制御等々が実行される制御機能を有する。勿論、本発明はこれら機能を有しない培養装置にも適用できることは言うまでもない。
【００１７】
培養装置の管部材取付け装置２を具体的に説明していく。
培養装置１の円筒状の培養槽３は、図１に示すように、外部から内部の状況を視認できるように硬質耐熱性の透明ガラスで形成され、その上部に、例えば、ステンレス材でなる円盤状の金属製素材にメッキ処理を施した上蓋４がパッキン５を挟んでボルト等の締結具（図示しない）により結合される。上蓋４には、排気用の排気口金部材４ａと、各種培養手段を着脱自在に装着可能な４個の口金部材４ｂと、接種口金４ｃと、温度センサー取付け用のセンサー取付け口金部材４ｄと、空気取り入れ用の空気取り入れ口金部材４ｅ、サンプリング用培養菌を注入するための注入パイプ４ｆ等が上蓋４上面から突出する形態で固定される。該固定は、こられ口金部材４ａ〜４ｅおよびサンプリングパイプ４ｆは、上蓋４と同様にステンレス材で形成されていて、適宜の熔着手段により気密的に一体結合される。上記の口金部材４ｂのいずれか一つに管部材としてのＰＨ値計測用のガラス電極６が差し込まれる。上蓋４に取付けられたガラス電極６には、図２に示すように、上方から順にキャップナット７、座金８、第１のＯリング９、アダプター１０、および第２のＯリング１１が嵌め込まれ、口金部材４ｂに取付けられる。
【００１８】
口金部材４ｂは、図３（ａ）に示すように、外周面にネジ部４ｂ１が形成され、その内周面をなだらかな円錐面４ｂ２に形成している。そのネジ部４ｂ１は、後述するキャップナット７のネジ部に螺合し、その円錐面４ｂ２にアダプター１０が挿入されるようになっている。
【００１９】
キャップナット７は、例えば、ステンレス材で形成され、その内側に口金部材４ｂのネジ部４ｂ１に螺合するネジ部７ａが設けられる。ガラス電極６を取付ける際には、該キャップナット７が口金部材４ｂにねじ込んでガラス電極６を固定する。
座金８は、図３（ｃ）で示すように、平ワッシャを基本形態とし、ステンレス材で形成され、上記キャップナット７とアダプター１０の上端面との間で挟まれるようになっている。
【００２０】
第１、第２のＯリング９，１１は、例えば、円形断面を有するのが好ましく、また、金属に対する非粘着性、培養槽３内の溶液に対する耐酸性特性や耐熱性、圧縮弾性変形特性等に優れた性能を具備している。第１のＯリング９は、第２のＯリング１１よりも若干小さな外径寸法を有し、アダプター１０の上端面に形成した後述するテーパ面１０ｂに係合し、第２のＯリング１１は、アダプター１０外周面に形成した後述の溝部１０ｅに係合する。
【００２１】
アダプター１０は、図３（ｂ）で示すように、筒状をなし、その中心には断面円形状の挿通孔１０ａが形成され、そこにガラス電極６が微少間隙を存して挿通するようになっている。また、アダプター１０の上端開口縁の内周は面取りしたテーパ面１０ｂが形成されるとともに、テーパ面１０ｂ近傍にフランジ部１０ｃが形成される。アダプター１０が、図３（ａ）のハッチングで示すように組み込まれるとき、該テーパ面１０ｂは第１のＯリング９が着座されるように形成され、ガラス電極６と上から覆い被さる座金８とに閉じ込められた空所でセットされた第１のＯリング９が、圧縮弾性変形を受けうる。
【００２２】
さらに、該フランジ部１０ｃ下方のアダプター１０の外周は、基本形態が円錐面１０ｄに形成され、該円錐面１０ｄ上方と上記フランジ部１０ｃとの間に円周に沿って横断面矩形状の溝部１０ｅが設けられる。溝部１０ｅは、フランジ部１０ｃ側の上辺部１０ｅ１と、これに対向する下辺部１０ｅ２と、奥辺部１０ｅ３とを備え、上辺部１０ｅ１の外径寸法は、下辺部１０ｅ２の外径寸法よりも大きく設定される。溝部１０ｅに第２のＯリング１１が嵌め込まれ、アダプター１０が口金部材４ｂに係合して進入するとき、口金部材４ｂの上端縁がフランジ部１０ｃ下面に突き当たるまで進入でき、それ以上のアダプター１０の進入は規制される。こうして、第２のＯリング１１は口金部材４ｂの上端縁により溝部１０ｅ内の閉じ込められた空所で圧縮弾性変形される。
【００２３】
口金部材４ｂには、図４に示すように、ブラインドプラグ１２が取付けることもできるように構成される。すなわち、該ブラインドプラグ１２は、ステンレス材で形成され、ガラス電極６を使用しない場合に代替して用いられる。ブラインドプラグ１２は、つまみ部１２ａと、上記座金８と同等の機能を備えた座金部１２ｂと、その下方にアダプター１０の挿通孔１０ａに進入可能な閉塞部１２ｃとが一体に設けられる。座金部１２ｂは、上記座金８と同じ外径寸法を有し、アダプター１０の上端面に着座するようになっている。ブラインドプラグ１２をアダプター１０にセットし、キャップナット７を口金部材４ｂに締め付けることで、培養槽３内は気密性が保持されることとなる。
【００２４】
本実施例によれば、図１，図３（ａ）のように上蓋４に取付けられたガラス電極６の第１のＯリング９および第２のＯリング１１を取り替え交換する場合には、キャップナット７を弛めてアダプター１０を口金部材４ｂから取り外す。このとき、アダプター１０はステンレス材との間に微少隙間が存在するため、上記従来装置と異なり、不必要な力を要することなく、アダプター１０は第２のＯリング１１と一緒に下方先端から容易に取り外すことができ、ガラス電極６を折損する事態を回避でき、安全な取り替え作業を実現できるとともに、第１のＯリング９もガラス電極６から簡単に取り去ることができる。
【００２５】
次いで、図２に示すように、新しい第１のＯリング９をガラス電極６に嵌め、溝部１０ｃに第２のＯリング１１を嵌め込んだアダプター１０を嵌めて、ガラス電極６をユニット化する。係るガラス電極６の下方先端から、図３（ａ）に示す口金部材４ｂに差し込んでいき、アダプター１０の円錐面１０ｄを口金部材４ｂの円錐面４ｂ２に係合させ、キャップナット７を口金部材４ｂにねじ込んで締結する。この締結力により、アダプター１０はそのフランジ部１０ｃが口金部材４ｂの上端に係合するまで進入し、口金部材４ｂに密着する。
【００２６】
これと同時に、第１のＯリング９は、座金８とテーパ面１０ｂとで形成される空所内で圧縮変形し、この結果、ガラス電極６とアダプター１０との間の気密性が確保される。また、第２のＯリング１１は、溝部１０ｅと口金部材４ｂとで形成される空所、すなわち、溝部内部で圧縮変形し、この結果、アダプター１０と口金部材４ｂとの間の気密性が確保される。これにより、ガラス電極６は上蓋４に気密性を確保された状態で、上蓋４から培養槽３内に吊り下げられるようにして取付けられる。
【００２７】
したがって、第１のＯリング９と第２のＯリング１１との圧縮弾性変形により惹起されるシール機能により、培養槽３の内外気密性を確実に確保できる。再び、ガラス電極６やＯリング手段９，１１の取り替え等のメンテナンスを行う場合には、アダプター１０をガラス電極６から簡単に取り外せるので、Ｏリング手段９，１１を容易に交換できる。
【００２８】
ガラス電極６を用いない場合には、ブラインドプラグ１２を用いて口金部材４ｂを閉止するが、この場合も、ガラス電極６のときと同様に、ブラインドプラグ１２の閉塞部１２ｃに、第１、第２のＯリング９，１１とともにアダプター１０を仮組み込みする。ブラインドプラグ１２に被着したキャップナット７を口金部材４ｂに締結することで、ブラインドプラグ１２が口金部材４ｂに取付けられる。この結果、培養槽３の内外の気密性が保持されることとなる。
【００２９】
以上、本発明を一実施例により詳述してきたが、具体的な構成はこの一実施例に限られるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明の範囲に含まれるものである。
【００３０】
例えば、上記実施例では、管部材としてガラス電極６の場合について説明したが、管部材がガラス製の素材で形成されたものであれば、どのような形態の管部材にも適用できる。
【００３１】
また、Ｏリング手段としてのＯリングは、第１のＯリング９と第２のＯリング１１の２個を使用した態様であったが、Ｏリングの使用個数はこれに限定されないのは勿論である。
また、口金部材４ｂの上端をフランジ部１０ｃに当接させる構造としたが、場合によっては当接させない態様であってもよい。
【００３２】
また、培養装置の管部材取付け装置２は、口金部材４ｂだけでなく、図１に示したように、他の口金部材４ａ、４ｃ〜４ｅが上記口金部材４ｂと同じ構造を有すれば、これら口金部材４ａ、４ｃ〜４ｅにも適宜応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の一実施例における培養装置の外観斜視図である。
【図２】上記培養装置の管部材取付け装置を構成する部品を分解して示した外観拡大分解図である。
【図３】上記管部材取付け装置に係り、（ａ）は取付け状態を示す要部拡大断面図、（ｂ）はアダプターの一部を断面で示した外観図、（ｃ）は座金の断面図である。
【図４】上記実施例に係り、（ａ）はブラインドプラグを取付けた状態を示す断面図、（ｂ）はブラインドプラグ単体の外観図である。
【図５】従来装置におけるガラス電極の外観分解図である。
【図６】上記従来装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  培養装置
２  培養装置の管部材取付け装置
３  培養槽
４  上蓋
４ｂ  口金部
４ｂ１  ネジ部
４ｂ２  円錐面
５  パッキン
６  ガラス電極（管部材）
７  キャップナット
８  座金
９  第１のＯリング（Ｏリング手段）
１０  アダプター
１０ａ  挿通孔
１０ｂ  テーパ面
１０ｃ  フランジ部
１０ｄ  円錐面
１０ｅ  溝部
１１  第２のＯリング（Ｏリング手段）
１２  ブラインドプラグ
１２ｂ  座金部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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