(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インキュベータを構成する容器の貫通孔に気密的に嵌合可能な基台と、前記基台に着脱可能で、かつ撥水性及び通気性を備えた有底筒状保護筒と、リード線により第１の回路基板に固定されたジルコニア酸素センサーと、第２の回路基板に固定された赤外線式二酸化炭素センサーとを、備え、
前記ジルコニア酸素センサー及び赤外線式二酸化炭素センサーが前記有底筒状保護筒の長手方向に積層状態で並ぶように前記第１の回路基板と第２の回路基板とをスペーサを介して固定して収容されているインキュベータ用ガス検出器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インキュベータ等の小容量培養環境中の酸素、及び二酸化炭素の濃度を検出するのに適した２成分ガス検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
医学の基礎研究やバイオの分野では、小容量の空間を温度や酸素の濃度を一定に維持できるインキュベータが広くしようされている。このようなインキュベータは環境を一定に維持するために温度センサー、湿度センサー、及び酸素センサーまたは二酸化炭素センサーを備え、これらセンサーにより温度、湿度、及び酸素または二酸化炭素の濃度を所定値に維持するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、より複雑な研究を行うためには、酸素と二酸化炭素の濃度をそれぞれ単独に調整する必要があり、二酸化炭素センサーまたは酸素センサーのいずれかを追加する必要があり、インキュベータを構成する容器の改造が必要となる。また、インキュベータは、その使用目的により温度や湿度を極端に変更される場合があり、これに随伴して結露が生じて目的ガスの検出が不可能になるという問題がある。
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、インキュベータを構成する容器の改良を必要とすることなく、しかも環境の極端な変化に対しても酸素及び二酸化炭素の２種類の成分を確実に検出することができるガス検出器を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような問題を解消するために本発明においては、インキュベータを構成する容器の貫通孔に気密的に嵌合可能な基台と、前記基台に着脱可能で、かつ撥水性及び通気性を備えた有底筒状保護筒と、リード線により第１の回路基板に固定されたジルコニア酸素センサーと、第２の回路基板に固定された赤外線式二酸化炭素センサーとを、備え、前記ジルコニア酸素センサー及び赤外線式二酸化炭素センサーが前記有底筒状保護筒の長手方向に積層状態で並ぶように前記第１の回路基板と第２の回路基板とをスペーサを介して固定して収容されている。
【０００５】
【作用】
ジルコニア酸素センサーと赤外線式二酸化炭素センサーとの熱、及び保護筒の撥水性により保護筒の結露を防止して極端な環境変化に対しても通気性を維持する。
【０００６】
【発明の実施の形態】
そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は、本発明のインキュベータ用ガス検出器の一実施例を示すものであって、インキュベータを構成する容器の貫通孔に気密的に嵌合可能な基台１に、有底筒状の焼結金属製の保護筒２を着脱可能に設け、保護筒２の内部に安定化ジルコニア固体電解質を使用した酸素センサー３、及び赤外線式二酸化炭素センサー４が長手方向に積層状態で並ぶように配置されて構成されている。保護筒２は、ＰＴＦＥ等の撥水性物質がコーテングされていて、インキュベータの温度や湿度の極端な変化に対しても結露を可及的に防止して通気性を確保するように構成されている。
【０００７】
安定化ジルコニア固体電解質を使用した酸素センサー３は、周知のようにヒータにより数百度に加熱された安定化ジルコニア固体電解質の両側に酸素の濃度の異なる気体を接触させたとき、酸素の濃い面から薄い面に酸素が通り抜ける際に生じるイオンの移動を電圧として出力するもので、その底部に自立可能なリード線５が設けられ、加熱用電力の供給と信号の取出しが可能なように構成さている。このリード線５には、スルーホールを備えた回路基板６が半田付けされて固定されている。
【０００８】
一方、赤外線式二酸化炭素センサー４は、ガス流入口７が穿設された筒状チャンバ８の先端側に回路基板９を介して白熱電球１０が固定され、また基台１に焦電型赤外検出素子１１を二酸化炭素を検出できる程度の距離、例えば数ｍｍ離して固定して構成されている。
【０００９】
赤外線式二酸化炭素センサー４の回路基板９には複数のスペーサ１２が垂設され、酸素センサー３はその回路基板６をスペーサ１２を介して回路基板９に保護筒２の長手方向に並ぶように固定されている。
【００１０】
酸素センサー３の回路基板６に接続する信号線１３は、赤外線式二酸化炭素センサー４と保護筒２との隙間を通して基台２にまで引出され、また赤外線式二酸化炭素センサー４の回路基板９に接続する信号線１４は、チャンバー８に形成された溝１５を通して基台２に引出され、それぞれ基台２の端子に接続されたり、またそのまま外部に引出されている。
【００１１】
この実施例において、インキュベータを構成するケースのセンサー取付け孔にインキュベータ用ガス検出器の保護筒２を装填し、基台１をインキュベータを構成するケースに固定すると、インキュベータのガスが保護筒２を通過して酸素センサー３、及び二酸化炭素センサー４に流入する。これにより、単一のガス検出器により酸素及び二酸化炭素の２種類の濃度を検出することができる。
【００１２】
ところで、インキュベータの温度が極端に低下したり、また湿度が極端に上昇すると、湿度が過飽和状態となり結露が生じやすくなるが、内蔵されている酸素センサー３の加熱源やまた二酸化炭素センサー４の白熱電球１０の熱により保護筒２が常温以上に昇温し、かつ保護筒２が撥水性を備えているため、保護筒２に結露が生じることがなく、通気性を確保して温度や湿度が極端に変化した場合にでも、酸素、及び二酸化炭素の濃度を確実に検出することができる。
【００１３】
また、インキュベータ用ガス検出器の修理やメンテナンスが必要となった場合には、基台１とインキュベータのケースとの固定を解除して引出し、保護筒２を基台１から取り外すと、２種類のセンサー３、４が露出するから、修理やメンテナンス等を容易に行うことができる。
【００１４】
なお、上述の実施例においては、保護筒を焼結金属により構成して機械的強度を確保しているが、撥水性と通気性とを備えた物質、例えばＰＴＦＥの膜を有底筒状体に成形して構成しても同様の作用を奏する。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、単一のセンサー取付け孔に挿入することにより、酸素センサーと二酸化炭素センサーとをインキュベータ内に配置することができる。
また、熱源を備えたジルコニア酸素センサーと赤外線式二酸化炭素センサーとを撥水性及び通気性を備えた有底筒状保護筒の内部に収容したので、インキュベータの極端な湿度変化や温度変化に関わりなく、保護筒の通気性を確保してインキュベータの酸素や二酸化炭素の濃度を確実に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインキュベータ用ガス検出器の一実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  基台
２  保護筒
３  酸素センサー
４  赤外線式二酸化炭素センサー
５  リード線
６  回路基板
７  ガス流入口
８  筒状チャンバ
９  回路基板
１０  白熱電球
１１  焦電型赤外検出素子
１２  スペーサ
【図１】
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