專利名稱：培養裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及在培養室內對細胞、微生物等培養物進行培養的培養 裝置。
背景技術：
以往，被稱為培養箱的培養裝置是使培養室內的溫度或二氧化碳
氣體(C02)或氧(02)等氣體的濃度保持一 定，使培養室內為無菌狀態， 對作為培養對象的細胞或微生物等培養物(試樣)進行培養的。如圖4
所示，該培養裝置100由一側為開口 102A的金屬制外箱110和設于 該外箱110內側的不銹鋼制內箱116構成隔熱箱本體102。由開閉自 由地對開口 102A進行封閉的門(內門118)包圍的空間(內箱116內)形 成培養室104。培養室104內用多個架106上下分隔，在該架106上 擱置裝入了培養物的容器108。
培養裝置100中設有用于控制培養室104內的環境的空氣循環用 風扇128,同時還設有具備二氧化碳氣體或氧等的氣體濃度測定傳感 器(未圖示)的氣體濃度測定裝置130。用于將培養室104內的氣體導入 到氣體濃度測定傳感器的管路134、 136與培養室104內連通并與氣 體濃度測定裝置130連接。照射設于培養室104內的紫外線燈150, 對循環空氣進行殺菌，同時由用橡膠塞140塞住的測定孔138采集氣 體，測定培養室104內的氣體濃度。
上述隔熱箱本體102設有開閉自由地對開口 102A進行封閉的外 門114，培養物通過外門114和內門118的開閉而進出培養室104內。 外箱110的內側具有用于保溫的隔熱材料112,在內箱116和外箱110 之間形成空氣或水的循環線路120。循環線路120上設有用于加熱的加熱器122,該加熱用加熱器122的熱通過向內箱116的熱傳導、和 通過來自循環管路120的空氣或水的熱傳導傳遞至培養室104內，培 養室104內保持適合培養的溫度。由此，細胞、微生物等培養物在培 養室104內培養(參照專利文獻1)。
上述培養裝置100需要經常保持培養室104內清潔地使用，但培 養的細胞或微生物被細菌或病毒等感染時，培養裝置的培養室104內 和培養室104內的空氣被污染。因此，為了保持培養室104內的清潔， 要將培養室104內清掃干凈，或者通過加熱器(未圖示)將培養室104 內的溫度加熱至90 。C以上的高溫進行殺菌。
專利文獻1:日本特開2005-118021號公報

發明內容
但是，以往為了保持培養室內的清潔，只有對培養室內進行清掃， 或者通過加熱器將培養室內的溫度加熱至90。C以上的高溫。因此，無 法對氣體濃度測定傳感器和設置在氣體濃度測定裝置上的管路內、或 者培養室內的各個角落完全殺菌。
耐熱菌有時在90。C以上的高溫也無法完全殺菌，另外，為了殺菌 而通過加熱使培養室內溫度升溫、再經由冷卻步驟重新進行培養，為 此所需時間約8小時以上。因此，培養裝置無法用于培養的時間較長。
本發明是為解決上述以往的技術課題而設，其目的在于提供可以 縮短殺菌時間、且可以將氣體濃度測定傳感器和設置在氣體濃度測定 裝置上的管路內、或培養室內的各個角落進行殺菌的培養裝置。
即，本發明的培養裝置是在培養室內對細胞、微生物等培養物進 行培養的裝置，其特征在于具備向培養室供給殺菌氣體的殺菌氣體 發生裝置。
權利要求2的發明的培養裝置的特征在于上述裝置中，殺菌氣 體發生裝置通過超聲波振子使殺菌劑溶液霧化。
權利要求3的發明的培養裝置的特征在于在權利要求l中，殺菌氣體發生裝置通過將吸水部件浸泡到殺菌劑溶液中，使該殺菌劑溶 液蒸發。
權利要求4的發明的培養裝置的特征在于在權利要求1-3中， 使培養室內的殺菌氣體濃度為0.1 ppm以上、100 ppm以下。
權利要求5的發明的培養裝置的特征在于在權利要求1-4的基 礎上，還具備對培養室內的氣體照射紫外線的紫外線發生裝置。
權利要求6的發明的培養裝置的特征在于在權利要求5的基礎 上，還具備執行以下步驟的控制裝置使培養室內在規定時間內充滿 殺菌氣體的殺菌步驟；在該殺菌步驟結束后，通過紫外線發生裝置對 培養室內的氣體照射紫外線、分解殺菌氣體的分解步驟。
權利要求7的發明的培養裝置的特征在于在權利要求6中，具 備開閉自由地對培養室的開口進行封閉的門和禁止將該門打開的鎖 閉裝置，控制裝置是通過鎖閉裝置，在殺菌步驟開始至分解步驟結束 期間禁止門打開的。
根據本發明，在通過培養室對細胞、微生物等培養物進行培養的 培養裝置中，具備向培養室內供給殺菌氣體的殺菌氣體發生裝置，因 此，在培養操作前或培養操作后，將殺菌氣體供給培養室內，使其充 滿培養室，可以除去包括培養室在內的裝置內部的雜菌。由此，可以 實現培養室內的順利的培養操作。
根據權利要求2的發明，上述裝置中，殺菌氣體發生裝置通過超 聲波振子使殺菌劑溶液霧化，因此與加熱使其霧化的情形相比，在不 使雜菌劑分解的情況下霧化，可以以氣體的形式充滿培養室內。由此， 可以有效地對裝置內部進行殺菌。
根據權利要求3的發明，權利要求l中，殺菌氣體發生裝置通過 將吸水部件浸泡在殺菌劑溶液中，使該殺菌劑溶液蒸發，因此可以實 現構成的簡單化，同時可以有效地產生殺菌氣體，可以對裝置內部進 行殺菌。
根據權利要求4的發明，在權利要求l-3中，使培養室內的殺菌氣體濃度為0.1 ppm以上、100ppm以下，因此可以確實地對裝置內 部進行殺菌。
根據權利要求5的發明，在權利要求1-4的基礎上，還具備對培 養室內的氣體照射紫外線的紫外線發生裝置，因此，通過殺菌氣體對 裝置內部殺菌后，通過紫外線分解殺菌氣體，可以使殺菌氣體濃度迅 速地降低至人體安全濃度。由此，可以縮短截至下次培養作業開始之 前的等待時間。
根據權利要求6的發明，在權利要求5的基礎上，還具備執行以 下步驟的控制裝置使培養室內在規定時間充滿殺菌氣體的殺菌步 驟；在該殺菌步驟結束后，通過紫外線發生裝置對培養室內的氣體照 射紫外線，使殺菌氣體分解的分解步驟。因此，使由使用殺菌氣體的 裝置內殺菌至該殺菌氣體分解的過程自動化，可顯著改善作業性。
根據權利要求7的發明，在權利要求6中，具備開閉自由地對培 養室的開口進行封閉的門和禁止該門打開的鎖閉裝置，控制裝置通過 鎖閉裝置，在殺菌步驟開始至分解步驟結束期間禁止門打開，因此， 在用殺菌氣體對裝置內部進行殺菌之后、通過紫外線將殺菌氣體濃度 降低至人體危險值之前，可以將誤打開門的不當情況防患于未然，可 確保安全性。
實施發明的最佳方式
本發明的最主要的特征在于可以將培養室內的各個角落完全殺 菌，同時可以縮短由開始培養室內的殺菌至殺菌結束的時間。可以只 憑在培養室內具備殺菌氣體發生裝置的簡單構成實現可以將培養室 內的各個角落完全殺菌、可以縮短由開始殺菌至殺菌結束的時間的目 的。
實施例1
以下根據附圖對本發明的實施方案進行說明。圖l是表示本發明的一個實施例的、表示培養裝置1的結構的縱剖面圖，圖2是控制本 發明的培養裝置1的控制電路的框圖。
本實施方案中的培養裝置1如

圖1所示，由一側為開口 2A的金 屬制外箱IO和不銹鋼制內箱16構成隔熱箱本體2，在內箱16的開口 2A處設有其右側由合頁支撐在隔熱箱本體2上的開閉自由的透明內 門18。內門18通過設于隔熱箱本體2的開口 2A部分的墊圈(未圖示) 氣密性封閉開口 2A。
在開閉自由地封閉開口 2A的內門18所包圍的空間(內箱16內) 形成培養室4。培養室4內設有多個架6 (實施例中為2層)，該架6 將培養室4內劃分為上下。所述收納于培養室4內的培養物通過外門 14和內門18的開閉來進出培養室4內。架6上擱置有裝入了培養物 的容器(未圖示)。
在外箱10的內側設置有用于保溫的隔熱材料12，同時在內箱16 和外箱10之間形成空氣或水的循環管路20,在該循環管路20內(培 養室4的下部)配置有加熱用的加熱器22。通過該加熱用加熱器22加 熱，加熱器22的熱通過向內箱16的熱傳導、和通過來自循環管路20 的空氣或水的熱傳導傳遞至培養室4內，由此使培養室4內保持適合 培養的規定的溫度。
培養室4的背面一側設有后壁23，在該后壁23和內箱16之間設 有通道24。該通道24的上部設有與培養室4內連通的吸入口 26，同 時下部設有排出口 27。通道24內設有用于控制培養室4內環境的空 氣循環用風扇28，該風扇28設在對應吸入口 26的位置。通過風扇 28，培養室4內的空氣由吸入口 26吸入到通道24內，吸入的空氣由 通道24下部的排出口 27排出到培養室4內(圖1箭頭)。由此使培養 室4內的空氣強制循環。
培養裝置1中，為了測定供給培養室4內的二氧化碳氣體(C02) 或氧(02)等的濃度，在內部設有具備氣體濃度測定傳感器32 (圖2所 示)的氣體濃度測定裝置30，同時設有用于測定培養室4內的過氧化氫水氣體的過氧化氫水測定傳感器39。為了將培養室4內(通道24 內)的氣體導入到氣體濃度測定傳感器32中，兩根管路34、 36與培養 室4內連通并與該氣體濃度測定裝置30連接。用于吸入培養室4內 的氣體、測定氣體濃度、然后返回通道24內的風扇33 (圖2所示)與 氣體濃度測定裝置30連接。
即，氣體濃度測定傳感器32從一個管路34吸入通道24內(培養 室4內)的氣體，由另一管路36將吸入的氣體排出到通道24中，該構 成可檢測培養室4內的氣體濃度。培養裝置1中，為測定培養室4內 的氣體濃度，設置有用橡膠塞40塞住的測定孔38。該測定孔38的橡 膠塞40由操作人員打開或塞緊，該構成可以研究培養室4內的氣體 濃度或成分等。
為了向培養室4內供給二氧化碳氣體或氧等培養氣體，未圖示的 二氧化碳氣體供給裝置或氧供給裝置等以管路與培養裝置1連接。培 養室4內設置有使過氧化氫水(相當于本發明的殺菌劑溶液)霧化的殺 菌氣體發生裝置42。
該殺菌氣體發生裝置42通過超聲波使例如作為培養室4內的殺 菌劑溶液的過氧化氫水霧化，產生氣體，因此，由設于內箱16底板 上的不銹鋼制容器44 (通常稱為桶)和超聲波振子46構成。在與二氧 化碳氣體供給裝置、氧供給裝置連接的管路上設置有通過開閉分別控 制二氧化碳氣體、氧、殺菌氣體的供給量的電磁閥66(圖2所示)。
容器44上面開口，大小可以容納規定量的過氧化氬水，同時設 置于通道24的排出口 27前側(培養室4內)附近。容器44的底板有規 定的尺寸陷于循環管路20內，超聲波振子46設置在該陷進去的容器 44內。該容器44內，由操作人員供給規定量的作為殺菌劑的過氧化 氫氣體(相當于本發明的殺菌氣體)。采用目前常用的加熱式加濕器的 方式使過氧化氫水汽化時，過氧化氫(殺菌劑)被分解，因此本發明中， 在培養室4的底板外面(循環管路20內)安裝超聲波振子46。該超聲波 振子46無需對過氧化氫加熱即可霧化，超聲波振子46以低溫使過氧化氫霧化的技術是以往眾所周知的技術，因此省略其詳細說明。
并且，在培養裝置1中設有產生紫外線的紫外線燈50 (相當于本 發明的紫外線發生裝置)，通過照射該紫外線燈50的光，使在通道24 內循環的殺菌氣體分解，實現無害化。通過紫外線燈50進行的殺菌 氣體的無害化將在后面詳細描述。
因此，通過超聲波使過氧化氬水霧化、氣化，在培養裝置l內進 行殺菌時，如果不小心將外門14打開，則由培養室4內向外泄漏殺 菌氣體，對人體產生危害。因此，本發明具備在通過過氧化氫水對培 養室4內殺菌過程中禁止外門14打開的鎖閉裝置52。該鎖閉裝置52 設于隔熱箱本體2的上面，橫跨在外箱10和外門14之間設置。該鎖 閉裝置52固定在外箱10上，在該狀態下，夕卜門14可開閉，同時用 鎖閉裝置52可以將外門14鎖閉。
另一方面，如圖2所示，在培養裝置l中設置控制裝置60。該控 制裝置60例如由常用的微型計算機構成，同時具備可存儲各種數據 的存儲部分(存儲器)或時鐘等。控制裝置60連接有未圖示的電源開關 或殺菌啟動開關等操作開關62、設于氣體濃度測定裝置30內的氣體 濃度測定傳感器32、檢測培養室4內的溫度的溫度傳感器64、以及 過氧化氫水測定傳感器39等。
該控制裝置60連接有設于二氧化碳氣體供給裝置或氧供給裝置 等管路中的多個電磁閥66、循環空氣殺菌用的紫外線燈55、用于控 制培養室4內的環境的空氣循環用風扇28等。并且，控制裝置60連 接有將培養室4內加熱至適當培養溫度的加熱用加熱器22、將過氧化 氫水霧化的超聲波振子46、禁止外門14打開的鎖閉裝置52等。
控制裝置60具有對培養室4內進行殺菌的殺菌步驟、和在殺菌 步驟結束后通過紫外線燈50將培養室4內的殺菌氣體進行分解的分 解步驟的程序，它們被存儲在微型計算機的存儲器中執行。
按照以上的構成，如下對培養裝置1的動作進行說明。本實施例 中，特別對于培養裝置1的殺菌步驟和分解步驟進行說明。培養裝置1的殺菌步驟是由操作人員按下操作開關62(殺菌起動開關)，控制裝 置60驅動鎖閉裝置52，鎖閉外門14，同時驅動風扇28。由此，培養 室4內的空氣由吸入口 26吸入到通道24內，由通道24的下部排出 到培養室4內，在培養室4內循環(圖1箭頭)。
控制裝置60打開設于管路上的電磁閥66，運轉風扇33。并且， 控制裝置60使加熱器22發熱，通過溫度傳感器64檢測收納室4內 的溫度，保持在規定溫度(此時為培養溫度)。控制裝置60在分解步驟 結束后自動切斷加熱器22的發熱。
接著，控制裝置60由預先設定的時鐘以規定時間驅動超聲波振 子46，使容器44內的過氧化氫水霧化，在培養室44內飛散。該培養 室44內是通過加熱器22加熱至規定溫度的，因此霧化并在培養室4 內飛散的過氧化氬水在短時間內蒸發，形成過氧化氬氣體，充滿培養 室44內。此時，容器44內加入了規定量的過氧化氬水，因此培養室 4內的過氧化氫氣體濃度是O.l ppm以上、100 ppm以下。容器44內 加入預先通過實驗求出的量的過氧化氫，使培養室4內的過氧化氬氣 體濃度為0.1 ppm以上、lOOppm以下。
上述培養室4內，用通過風扇28進行循環的過氧化氫氣體進行 殺菌，同時通過運轉的風扇33，通道24內的氣體由管路34吸入到氣 體濃度測定裝置30內，然后由管路36返回至通道24內。由此，培 養室4內的各個角落以及氣體濃度測定裝置30內和兩個管路34、 36 內均被殺菌，同時也可以將包括培養室4在內的培養裝置1內部全部 殺菌，因此，可以將培養裝置1內部有效殺菌。
在將供給容器44內并貯存的過氧化氫水霧化之后再使其氣化， 因此，可以確實且有效地對培養裝f 1內部進行殺菌。另外，將過氧 化氫水霧化的超聲波振子46并不是加熱使其蒸發的，因此與加熱霧 化的情況相比，不分解雜菌劑即可以實現霧化。
控制裝置60執行規定時間的殺菌步驟之后，停止超聲波振子46， 代之以使設于通道24內的紫外線燈50亮起，轉移至分解步驟。控制裝置60順次自動執行這些殺菌步驟和分解步驟。在分解步驟中，控
制裝置60運轉風扇28、 33等，同時使紫外線燈50亮起，因此，培 養裝置1內部的過氧化氬氣體被循環至紫外線燈50處，通過該紫外 線的照射而分解。該過氧化氫的分解反應是H202—OH自由基—H20, 最終形成水，實現無害化。
上述控制裝置的執行通過紫外線燈50的紫外線對過氧化氫氣體 進行分解的步驟，將過氧化氫水測定傳感器39所檢測的培養室4內 的過氧化氫氣體濃度降低至人體安全值。由此，可以使培養裝置1內 部的過氧化氫氣體濃度迅速降低至人體安全值，因此，可以將開始下 一次培養作業之前的等待時間大幅縮短。
控制裝置60在分解步驟結束后驅動鎖閉裝置52，解除外門14的 鎖閉狀態。此時，是通過紫外線強制分解培養室4內的過氧化氪氣體 (殺菌氣體)的，與任其自然分解相比，可以將開始下一次培養作業之 前的等待時間大幅縮短。由此，可以在培養作業前或培養作業后除去 包括培養室4在內的裝置內部的雜菌，可以順利地實現培養室4內的 培養作業。
控制裝置60通過鎖閉裝置52，在培養裝置1內的殺菌步驟開始 至分解步驟結束期間禁止外門14打開。由此，用殺菌氣體對培養裝 置l內部進行殺菌之后、用紫外線將殺菌氣體濃度降低至人體危險值 之前，可以將誤打開外門14的不當情況防患于未然。由此，即使在 用殺菌氣體對培養室4內進行了殺菌的情況下，也可大幅確保培養裝 置1的安全性。
實施例2
圖3表示本發明的其它實施例的培養裝置1。該培養裝置1具有 與上述實施例大致相同的構成。以下對不同的部分進行說明。與上述 實施例相同的部分采用與其相同的符號，省略說明。如圖3所示，培 養裝置1將實施例1的殺菌氣體發生裝置42由超聲波振子46換成吸水部件56，將該吸水部件56浸泡在過氧化氫水中，由此使該過氧化 氫水蒸發。
即，殺菌氣體發生裝置42中，在底壁為平面的容器44內設有豎 直設立的吸水部件56。該吸水部件56的周圍設有不銹鋼或合成樹脂 等的框(未圖示)，在該框上固定有可通過毛細現象吸取過氧化氬水的、 規定面積的非織造布等。
具體來說，與上述同樣，容器44設于排出口 27前側(培養室4 內)附近，同時，在容器44的底板上豎直固定有安裝了吸水部件56的 框。根據這種結構，由通道24的排出口 27排出的空氣直接與吸水部 件56接觸，過氧化氫水從吸水部件56上蒸發，可以適合對培養室4 內進行殺菌。另外，培養室4內的過氧化氫氣體濃度是在培養室4內 放入過氧化氬氣體測定用的試紙，通過該試紙測定過氧化氫氣體的濃 度。
如上所述，殺菌氣體發生裝置42是將吸水部件56浸泡在過氧化 氫水中，通過控制裝置60、通過時鐘使循環空氣與吸水部件56接觸 規定時間。由此使過氧化氬水蒸發，充滿培養室4內。因此，可以有 效產生殺菌氣體，可以對培養裝置1內部進行殺菌。特別是由于只將 吸水部件56豎直設立在加入了過氧化氫水的容器44內，因此，可以 使殺菌氣體發生裝置42大幅簡化。
各實施例中，將殺菌氣體發生裝置42設置在培養裝置1的培養 室4內，殺菌氣體發生裝置42并不限于培養室4內，也可以設于培 養裝置l的外側。另外，各實施例中使用過氧化氫作為殺菌劑，殺菌 劑也不限于過氧化氫，其它的殺菌劑也可。
本發明當然并不只限于上述實施例，在不脫離本發明的范圍內即 使進行其它各種變化，本發明仍有效。
附圖簡述
圖1是表示本發明的一個實施例的、表示培養裝置的結構的縱剖面圖(實施例1)。
圖2是控制本發明的培養裝置的控制電路的框圖。
圖3是表示本發明的另一實施例的、表示培養裝置的結構的縱剖
面圖(實施例2)。
圖4是表示以往的培養裝置的結構的縱剖面圖。
權利要求
1.培養裝置，該培養裝置是在培養室內對細胞、微生物等培養物進行培養的裝置，其特征在于具備向上述培養室內供給殺菌氣體的殺菌氣體發生裝置。
2. 權利要求1所述的培養裝置，其特征在于上述殺菌氣體發 生裝置通過超聲波振子使殺菌劑溶液霧化。
3. 權利要求1所述的培養裝置，其特征在于上述殺菌氣體發 生裝置通過將吸水部件浸泡到殺菌劑溶液中，使該殺菌劑溶液蒸發。
4. 權利要求1-3所述的培養裝置，其特征在于使上述培養室內 的殺菌氣體濃度為0.1 ppm以上、100 ppm以下。
5. 權利要求l-4所述的培養裝置，其特征在于該培養裝置具備 對上述培養室內的氣體照射紫外線的紫外線發生裝置。
6. 權利要求5所述的培養裝置，其特征在于該培養裝置具備 執行以下步驟的控制裝置使上述培養室內在規定時間充滿上述殺菌 氣體的殺菌步驟；在該殺菌步驟結束后，通過上述紫外線發生裝置對 上述培養室內的氣體照射紫外線、分解上述殺菌氣體的分解步驟。
7. 權利要求6所述的培養裝置，其特征在于該培養裝置具備 開閉自由地對上述培養室的開口進行封閉的門和禁止將該門打開的 鎖閉裝置，上述控制裝置通過上述鎖閉裝置，在上述殺菌步驟開始至 上述分解步驟結束期間禁止上述門打開。
全文摘要
本發明提供可以縮短培養室內的殺菌時間，且可以對氣體濃度測定傳感器和氣體濃度測定裝置上設置的管路內、或培養室內的各個角落進行殺菌的培養裝置。具備向培養室(4)內供給殺菌氣體的殺菌氣體發生裝置(42)。殺菌氣體發生裝置(42)通過超聲波振子(46)將殺菌劑溶液(過氧化氫水)霧化。具備對培養室(4)內的氣體照射紫外線的紫外線發生裝置(紫外線燈(50))。具備開閉自由地對培養室(4)的開口進行封閉的門(外門(14))和禁止該門(外門(14))打開的鎖閉裝置(52)。設有在殺菌步驟開始至分解步驟結束期間，通過鎖閉裝置(52)禁止門(外門(14))打開的控制裝置(60)。
文檔編號C12M1/12GK101410504SQ20078001158
公開日2009年4月15日 申請日期2007年3月8日 優先權日2006年3月27日
發明者毒島弘樹 申請人:三洋電機株式會社