CN118574920A - 培养装置 - Google Patents

Abstract

本发明的培养装置具备：培养室，容纳培养物；第一蒸气供给部，通过自然气化向培养室内供给蒸气；第二蒸气供给部，通过强制气化向培养室供给蒸气；湿度传感器，检测培养室的湿度；以及控制装置，利用第一蒸气供给部及第二蒸气供给部，以使培养室的湿度成为目标值的方式对培养室进行加湿，控制装置在利用第一蒸气供给部及第二蒸气供给部将培养室的湿度加湿到判定值后，停止第二蒸气供给部，利用第一蒸气供给部将培养室的湿度加湿到目标值。

Description

培养装置

技术领域

本发明涉及培养装置。

背景技术

在培养室中对细胞、微生物等培养物进行培养的培养装置中，通过利用加热器对储存于培养室的液体进行加热使其蒸发，从而进行培养室的加湿。在要尽早使培养室的湿度上升时，同时进行利用加热器对液体加热而使其蒸发、和利用超声波振子使液体蒸发这两者(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5727187号公报

发明内容

发明要解决的问题

在培养装置中，为了实现最佳的培养环境的保持，如专利文献1的培养装置那样，希望尽早使由于门的开闭而降低的培养室内的湿度上升。在要尽早使培养室的湿度上升的情况下，容易因超调导致培养室的湿度变得较高，从而容易产生结露。

若在培养室内由于结露而产生水滴，则会在该水滴处产生杂菌，对培养物带来不良影响。因此，对于培养装置，有不希望产生结露的要求。为了在培养室中不产生结露，也可以考虑使用检测培养室的湿度的湿度传感器，根据湿度传感器的检测值达到目标值的情况而使培养室的加湿停止。然而，湿度传感器的检测值与实际的湿度之间的差、也就是检测误差会因各湿度传感器而异，另外，各湿度传感器彼此之间的检测误差的差也比较大。即，湿度传感器的检测值不一定准确。因此，若培养室的湿度变得比较高，则即使湿度传感器的检测值未上升到产生结露的值，在培养室内也有可能产生结露。

本公开的目的在于，在培养装置中，实现尽早使培养室的湿度上升、和防止培养室内的结露的产生这两者。

解决问题的方案

本公开的培养装置具备：

培养室，容纳培养物；

第一蒸气供给部，通过自然气化向所述培养室供给蒸气；

第二蒸气供给部，通过强制气化向所述培养室供给蒸气；

湿度传感器，检测所述培养室的湿度；以及

控制装置，利用所述第一蒸气供给部及第二蒸气供给部，以使所述培养室的湿度成为目标值的方式对所述培养室进行加湿，

所述控制装置在利用所述第一蒸气供给部及所述第二蒸气供给部将所述培养室的湿度加湿到判定值后，停止所述第二蒸气供给部，利用所述第一蒸气供给部将所述培养室的湿度加湿到所述目标值。

发明效果

根据本公开，在培养装置中，能够实现尽早使培养室的湿度上升、和防止培养室内的结露的产生这两者。

附图说明

图1是从右侧观察本公开的第一实施方式的培养装置时的示意性的纵剖面。

图2是表示培养室内的概要的主视图。

图3是在通常加湿控制及快速加湿控制中执行的流程图。

图4是在快速加湿控制中执行的流程图。

图5是在快速加湿控制中执行的流程图的另一例。

图6是在第二加湿模式中执行的流程图。

具体实施方式

<第一实施方式>

下面，参照附图对本公开的第一实施方式的培养装置进行说明。应予说明，在下文中，将使用时用户正对的一侧设为培养装置1的前侧(正面侧)，将其相反侧设为培养装置1的后侧(背面侧)。另外，将用户从前方观察培养装置1时的左侧及右侧设为培养装置1的左侧及右侧。另外，将远离设置有培养装置1的面的一侧设为培养装置1的上侧(顶面侧)，将其相反侧设为培养装置1的下侧(底面侧)。

图1是从右侧观察培养装置1时的示意性的纵剖面。培养装置1是在大致箱状的壳体10的内部所形成的培养室20中对所容纳的细胞或微生物等培养物进行培养的装置。壳体10具备：内箱11、外箱12、外门扇13和内门扇14。

内箱11是大致箱状，在内侧具有培养室20，在前表面具有培养室20的开口21。外箱12是大致箱状，将内箱11的外侧的开口21以外的部位覆盖。内箱11及外箱12由金属制的板形成。在内箱11与外箱12之间配置有绝热材料15。

外门扇13及内门扇14对开口21进行开闭。在外门扇13的外缘设置有衬垫P。

另外，在壳体10中配置有对培养室20进行加热的多个加热器30。多个加热器30分别形成为板状。具体而言，通过在金属制的板上配置绳式加热器(未图示)来形成多个加热器30。多个加热器30的额定输出可以彼此不同，也可以彼此相同。

多个加热器30包括：在内箱11的外侧配置于内箱11的顶面的顶面加热器31、配置于内箱11的底面的底面加热器32、配置于内箱11的背面的背面加热器33、和配置于内箱11的左右的侧面的侧面加热器(未图示)。另外，多个加热器30包括配置于外门扇13的外门扇加热器34。

另外，在培养室20中，在内箱11的内侧的后表面配置有上下延伸的管道22。在管道22的内部形成有气体通路K。在该气体通路K配置有循环用鼓风机23。通过使循环用鼓风机23工作，从而从形成于管道22的上部的吸入口22a吸入培养室20的空气，该空气从设置于管道22的下部的吹出口22b向培养室20吹出。由此，进行由粗箭头所示那样的空气的强制循环。在管道22内配置有室内温度传感器24及气体供给装置25a、25b。

室内温度传感器24检测培养室20的温度。具体而言，室内温度传感器24配置于吸入口22a的附近，对从吸入口22a吸入的空气的温度进行检测。

气体供给装置25a、25b将用于调整培养室20的O₂气体浓度及CO₂气体浓度的调整用气体(例如CO₂气体、O₂气体及N₂(氮)气体)向培养室20供给。

在管道22的下部与内箱11的底面之间设置有储存要变成加湿用的蒸气的液体(具体而言是水)的加湿盘D(本公开中的储存部)。通过利用UV灯(未图示)照射紫外线，来对储存于加湿盘D的水进行杀菌。

储存于加湿盘D的水与对应于该水的温度的饱和蒸气气压和培养室20内的气相的水的蒸气气压之间的差大致成比例地蒸发(自然气化)。这样，加湿盘D构成通过自然气化向培养室20供给蒸气的蒸气供给部(本公开中的第一蒸气供给部)。在该结构中，由于是通过自然气化向培养室20供给蒸气，因此，所供给的蒸气量与培养室20的湿度相应地变化。

应予说明，在第一实施方式中，构成为，设置有对储存于加湿盘D的水进行加温的底面加热器32(本公开中的加温部)，利用加湿盘D和底面加热器32构成通过自然气化向培养室20供给蒸气的蒸气供给部60(本公开中的第一蒸气供给部)。在此，底面加热器32将储存于加湿盘D的水加温到低于沸点的温度，因此，称为加温。储存于加湿盘D的水被底面加热器32加温，而自然气化。在该结构中，也是通过自然气化向培养室20供给蒸气，因此，所供给的蒸气量与培养室20的湿度相应地变化。

也可以是，在作为目标值的培养室20的湿度比较高的情况下，使用具有加湿盘D和底面加热器32的蒸气供给部60进行加湿，在该湿度不是很高的情况下，不使用底面加热器32(不加温)，而使用只具有加湿盘D的蒸气供给部进行加湿。

图2是表示培养室20内的概要的主视图。在培养室20的内侧的后表面配置有湿度传感器26。湿度传感器26检测培养室20的湿度。湿度传感器26在培养室20的内侧的后表面的下部配置于吹出口22b的左侧。当然，湿度传感器26的位置不限于图2所示的位置。

如图1所示，壳体10的外箱12的背面及底面被罩16覆盖。外箱12的背面与罩之间的空间形成用于配置各种设备的机械室M。在机械室M中设置有电气盒16a。在电气盒16a中容纳控制装置40。

另外，培养装置1还具备：外部空气温度传感器17、蒸气供给装置18及除湿部件19。外部空气温度传感器17检测培养装置1的周围的温度。

蒸气供给装置18向培养室20供给蒸气。蒸气供给装置18具备蒸气产生部18a及蒸气给送部18b。

蒸气产生部18a配置于电气盒16a，具有加热器(未图示)。对于蒸气产生部18a，利用泵(未图示)从储存有用于产生蒸气的水的罐(未图示)向其供给水，蒸气产生部18a利用加热器将该水加热使其蒸发，由此产生蒸气。蒸气给送部18b为管状，将由蒸气产生部18a产生的蒸气向培养室20供给。

在蒸气供给装置18中，从罐供给的水被加热器加热而被强制气化。在此，从罐供给的水被加热到其沸点以上的温度而蒸发，因此，称为加热。在第一实施方式中，利用蒸气供给装置18的蒸气产生部18a及蒸气给送部18b构成通过强制气化向培养室20供给蒸气的蒸气供给部(本公开中的第二蒸气供给部)。蒸气供给装置18通过强制气化向培养室20供给蒸气，因此，所供给的蒸气量不依赖于培养室20的湿度，能够供给所希望的蒸气量。

例如，控制装置40对泵进行控制，来调整向蒸气产生部18a供给的水的每单位时间的量，从而调整向培养室20供给的蒸气的每单位时间的量。

除湿部件19以不使培养室20内的湿度变得过高的方式进行除湿。除湿部件19为金属制且呈棒状。除湿部件19的第一端部在培养室20内位于加湿盘D的上方。除湿部件19的第二端部位于电气盒16a内。在除湿部件19的第二端部上安装有对除湿部件19进行冷却的冷却装置19a(例如珀耳帖元件)。在除湿部件19的第一端部与第二端部之间缠绕有绝热材料19b。

控制装置40基于室内温度传感器24和外部空气温度传感器17各自的检测值，以使除湿部件19的第一端部的温度比培养室20的室内温度低的方式，控制冷却装置19a。假如培养室20的湿度变得比较高，则只在除湿部件19的第一端部产生水滴。也就是说，能够防止在培养室20中的其他部位(例如内箱11的内表面)及培养物产生水滴的情况。

应予说明，也可以是，除了室内温度传感器24及外部空气温度传感器17以外还基于湿度传感器26的检测值进行除湿部件19的控制。在该情况下，在湿度传感器26的检测值为预先决定的规定阈值以上时，以使除湿部件19的第一端部的温度变得比培养室20的室内温度低的方式，控制冷却装置19a。由此，能够在湿度传感器26的检测值比预先决定的规定阈值低的情况下，尽早使培养室20的湿度上升。规定阈值是比100％低的值，例如是90％。

在除湿部件19的第一端部产生的水滴落到加湿盘D中，通过从UV灯照射紫外线，从而被杀菌。因此，即使是在产生了水滴的情况下，也能防止水滴对培养物带来不良影响的情况。

培养装置1从设置于外门扇13的操作部50接受培养装置1的启动及停止的指示、和培养室20的各种设定值的输入。培养室20的各种设定值是设定温度、O₂气体的设定浓度及CO₂气体的设定浓度等。操作部50具有显示培养装置1的状态的显示部。

在对培养物在培养装置1中进行培养的培养运转中，控制装置40以使壳体10的内部(培养室20)成为适于培养物的培养的气氛的方式，控制循环用鼓风机23、气体供给装置25a、25b及多个加热器30等。

具体而言，控制装置40在接通培养装置1的电源时开始培养运转。控制装置40在培养运转中以使培养室20的温度成为被输入至操作部50的设定温度的方式，基于室内温度传感器24的检测值控制循环用鼓风机23及多个加热器30的通电量。顶面加热器31、底面加热器32、背面加热器33、侧面加热器和外门扇加热器34各自的通电量被控制成各通电量的比率为预先决定的规定的比率。该规定的比率是通过实验等预先导出并存储于控制装置40的、使培养室20的温度分布变得均匀的比率。另外，在培养运转中，控制装置40以使培养室20的O₂气体的浓度及CO₂气体的浓度成为O₂气体的设定浓度及CO₂气体的设定浓度的方式，控制气体供给装置25a、25b。

在对应于电源被接通的情况而开始了培养运转时，控制装置40以使培养室20的温度成为被输入至操作部50的设定温度的方式，基于室内温度传感器24的检测值，对循环用鼓风机23及多个加热器30的通电量进行反馈控制(例如PID(Proportional IntegralDifferential，比例、积分、微分)控制)。在培养室20的温度稳定在被输入至操作部50的设定温度时，多个加热器30的通电量稳定在与外部空气温度、设定温度及规定的比率相应的通电量。这时，底面加热器32的通电量稳定在第一通电量。

在培养运转中，若底面加热器32发热，则储存于加湿盘D的水蒸发，从而以使培养室20的湿度成为目标值的方式，对培养室20进行加湿。目标值是适于培养物的培养的湿度，是在培养室20内不产生结露的湿度。目标值例如是95％。培养室20的实际湿度稳定在由培养室20的温度和储存于加湿盘D的水的温度决定的值。将该已经稳定的培养室20的实际的湿度的值称为到达湿度值。储存于加湿盘D的水的温度即使例如由于水的更换等而暂时性地变化，也会基于底面加热器32的通电量而最终稳定在一定的值。由此，到达湿度值大致与目标值相等。也就是说，若底面加热器32的通电量稳定在上述的第一通电量，则培养室20的实际的湿度稳定在大致目标值。应予说明，由于水的较高的比热，在通常使用即仅进行短时间的门扇的开闭等的情况下，稳定后的储存于加湿盘D的水的温度不会发生变化。

接着，对在培养运转中控制装置40执行的对培养室20加湿的控制进行说明。控制装置40选择通常加湿控制和快速加湿控制中的一者，以使培养室20的湿度成为目标值的方式对培养室20进行加湿，通常加湿控制是不使蒸气供给装置18工作而通过使加热器工作来对培养室20进行加湿的控制，快速加湿控制是通过使加热器及蒸气供给装置18工作来对培养室20进行加湿的控制。

控制装置40基于被输入至操作部50的信息，选择通常加湿控制和快速加湿控制中一者。快速加湿控制是与通常加湿控制相比，尽早对培养室20进行加湿的控制。

图3是无论选择通常加湿控制和快速加湿控制中的哪一个都要执行的流程图。图4是在选择了快速加湿控制的情况下与图3所示的流程图并行地执行的流程图。在选择了通常加湿控制的情况下，控制装置40只执行图3的流程图。

下面，对选择了通常加湿控制，控制装置40执行图3的流程图时的培养装置1的动作进行说明。在培养运转中，如上所述，由于底面加热器32的发热而使储存于加湿盘D的水蒸发，从而，以使培养室20的湿度成为目标值的方式，对培养室20进行加湿。

控制装置40在S1中，判定是否有门扇13、14的开闭历史记录。具体而言，控制装置40判定在从当前时间点追溯预先决定的规定时间(例如20分钟)的时间点与当前时间点之间是否有过门扇13、14被开闭的情况。若门扇13、14打开，则从培养室20漏出高湿度的空气，从而，培养室20的湿度降低。将规定时间定为，足够培养室20的湿度从因门扇13、14打开而比较低的湿度(例如30％以下)上升到比较高的湿度(例如85％以上)的时间。另外，控制装置40也可以在S1中进行是否在从将电源接通的时间点起的规定时间以内的判定。

在没有门扇13、14的开闭历史记录的情况下(S1中：“否”)，控制装置40继续以第一通电量控制底面加热器32。另一方面，在有门扇13、14的开闭历史记录的情况下(S1中：“是”)，控制装置40在S2中，通过使底面加热器32的通电量增加来进行培养室20的加湿。

具体而言，控制装置40将底面加热器32的通电量设为比第一通电量大的第二通电量。由此，底面加热器32的输出增加，进而储存于加湿盘D的水的每单位时间的蒸发量增加。因此，在由于门扇13、14的打开从而培养室20的湿度变得比较低的情况下，能够尽早将培养室20加湿。另一方面，当在规定时间内没有门扇13、14的开闭历史记录的情况下，保持底面加热器32的通电量为第一通电量不变地，对培养室20进行加湿。也就是说，当在规定时间内培养室20的湿度比较高的情况下，底面加热器32的通电量不被增加。因此，通过在培养室20的湿度比较低时增加底面加热器32的通电量，从而能够防止产生结露。

另外，第二通电量与根据外部空气温度、设定温度、规定的比率而变化的第一通电量不同，是被预先决定的不因外部空气温度、设定温度、规定的比率而变化的恒定的值。由此，能够不受外部空气温度、设定温度的影响地使培养室20的湿度稳定地且尽早地加湿。

接着，控制装置40在S3中，判定室内温度传感器24的检测值是否比温度判定值大。温度判定值是通过实验等实测而预先决定的，且预先存储于控制装置40。温度判定值例如被定为比设定温度低预先决定的规定值(例如0.2)的值。在培养室20的温度变得比设定温度高的情况下，在温度降低到设定温度的过程中湿度上升，有可能产生结露。因此，通过基于室内温度传感器24的检测值进行判定，能够尽早将培养室20加湿，并且，能够防止培养室20的湿度变得过高，进而能够防止产生结露的情况。

应予说明，控制装置40在S3中，也可以除了进行室内温度传感器24的检测值的判定以外，还进行湿度传感器26的检测值的判定。具体而言，判定是否是室内温度传感器24的检测值在温度判定值以下且湿度传感器26的检测值在第一湿度判定值以下。第一湿度判定值是通过实验等实测而预先决定的，且预先存储于控制装置40。另外，如以下说明的那样，考虑湿度传感器26的检测值与培养室20的实际的湿度之差即湿度传感器26的检测误差来决定第一湿度判定值。湿度传感器26的检测误差的大小因作为湿度传感器26使用的各湿度传感器而异。将第一湿度判定值决定为，比从目标值减去湿度传感器26的检测误差的大小后的值更小的值。因此，湿度传感器26的检测值为第一湿度判定值时的培养室20的实际的湿度是比目标值小的值。第一湿度判定值例如被决定为80％。由此，在控制装置40执行S3时，能够防止产生结露。

在室内温度传感器24的检测值为温度判定值以下的情况下(S3中：“否”)，控制装置40继续以第二通电量控制底面加热器32。另一方面，在培养室20的温度上升从而室内温度传感器24的检测值变得比温度判定值大的情况下(S3：“是”)，控制装置40在S4中，使底面加热器32的通电量复原而继续培养室20的加湿。

而且，若培养室20的温度达到设定温度，且培养室20的气氛变成适于培养的状态，则如上所述，底面加热器32的通电量稳定在第一通电量，培养室20的实际的湿度稳定在到达湿度值即大致目标值。

另一方面，在选择了快速加湿控制的情况下，控制装置40并行地执行图3及图4的流程图。控制装置40与上述同样地执行图3的流程图。下面，对控制装置40执行了图4的流程图时的培养装置1的动作进行说明。在图4的流程图开始时，蒸气供给装置18未工作。

控制装置40在S10中，判定湿度传感器26的检测值是否为第二湿度判定值以下。与第一湿度判定值同样地，第二湿度判定值是以成为比从目标值减去湿度传感器26的检测误差的大小后的值更低的值的方式，通过实验等实测而预先决定的，其预先存储于控制装置40。第二湿度判定值例如被决定为80％。在湿度传感器26的检测值比第二湿度判定值大的情况下(S10：“否”)，控制装置40继续维持蒸气供给装置18未工作的状态。

另一方面，若从电源被接通的时间点到当前时间点的时间比较短，或有门扇13、14被打开的情况，则培养室20的湿度变得比较低。在因此而湿度传感器26的检测值变为第二湿度判定值以下的情况下(S10中：“是”)，控制装置40在S11中，判定门扇13、14是否处于关闭状态。

在门扇13、14开着的情况下(S11中：“否”)，控制装置40继续维持蒸气供给装置18未工作的状态。另一方面，在门扇13、14处于关闭状态的情况下(S11中：“是”)，控制装置40在S12中开始蒸气的供给。由此，能够防止在门扇13、14开着时开始蒸气的供给，从而蒸气从培养室20漏出而吹到使用者等的情况。

控制装置40基于湿度传感器26的检测值，通过反馈控制(例如PID控制)，调整蒸气供给装置18所供给的蒸气的每单位时间的量。在PID控制中，控制装置40以湿度传感器26的检测值越接近目标值则越使蒸气供给装置18所供给的蒸气的每单位时间的量连续地减少的方式，控制蒸气供给装置18。应予说明，控制装置40也可以代替PID控制，执行对应于湿度传感器26的检测值的范围而使蒸气的量以台阶状变化的反馈控制。

另外，蒸气供给装置18所供给的蒸气的每单位时间的量比底面加热器32以第一通电量被控制的情况下的储存于加湿盘D的水的每单位时间的蒸发量大。由此，能够使培养室20的湿度稳定地且尽早地加湿。

接着，控制装置40在S13中，判定湿度传感器26的检测值是否为第三湿度判定值以上。第三湿度判定值是通过实验等实测而预先决定的，且预先存储于控制装置40。另外，与第一湿度判定值同样地，第三湿度判定值是基于湿度传感器26的检测误差而决定的。具体而言，将第三湿度判定值决定为，比从目标值减去湿度传感器26的检测误差的大小后的值更小的值。因此，湿度传感器26的检测值为第三湿度判定值时的培养室20的实际的湿度是比目标值小的值。希望第三湿度判定值为比目标值至少小5％以上的值，由此，即使在湿度传感器26有产生检测误差，也能够防止培养室20内的实际的湿度超过目标值的情况。进而，通过将第三湿度判定值设为比目标值至少小10％以上的值，从而即使在除湿度传感器26的检测误差外，湿度传感器26的检测还发生了延迟的情况下，也能够防止培养室20内的实际的湿度超过目标值的情况。例如在本实施方式中，将第三湿度判定值决定为80％。第三湿度判定值可以是与上述的第一湿度判定值相同的值，也可以是与上述的第一湿度判定值不同的值。

在湿度传感器26的检测值比第三湿度判定值小的情况下(S13中：“否”)，控制装置40继续利用蒸气供给装置18进行蒸气的供给。另一方面，在培养室20的湿度上升从而湿度传感器26的检测值达到第三湿度判定值以上的情况下(S13中：“是”)，控制装置40执行S14。基于S13中的作为比目标值小的值的第三湿度判定值，停止S12中进行的蒸气的供给，由此，即使在湿度传感器26中产生了检测误差，培养室20的湿度也不会变得过高，不会产生结露。也就是说，能够进行培养室20的加湿，而不会由于湿度传感器26的检测误差的影响产生结露。

另外，第三湿度判定值被决定为大于等于第二湿度判定值的值。由此，在培养室20的湿度已降低的情况下，能够进行培养室20的加湿而不会由于湿度传感器26的检测误差的影响产生结露。

控制装置40在S14中，判定湿度传感器26的检测值的每单位时间的上升量即上升速度是否为判定速度以下。控制装置40基于湿度传感器26的检测值计算上升速度。

本发明的发明人进行研究的结果发现，在处于没有蒸气供给装置18的蒸气供给的状态而只是利用从加湿盘D蒸发的蒸气对培养室20进行了加湿的情况下，培养室20的实际的湿度越接近到达湿度值，则培养室20的实际的湿度的每单位时间的上升量越线性地减少。即，发现了在该情况下，培养室20的实际的湿度的每单位时间的上升量、与到达湿度值和培养室20的实际的湿度之间的差成比例。将该比例关系的倾斜度设为加湿盘上升速度系数。进一步地，发现了虽然到达湿度值会因设定温度而产生变化，但加湿盘上升速度系数不会因设定温度而产生大幅度的变化，产生的是±20％左右的变化。

另外，能够不受湿度传感器26的检测误差的影响地，计算出湿度传感器26的检测值的每单位时间的上升量即上升速度。而且，与湿度传感器26的检测误差无关地，上升速度与培养室20的实际的湿度的每单位时间的上升量相等。另外，在仅发生暂时性的门扇开闭等而储存于加湿盘D的水的温度没有变化的情况下，到达湿度值大致与目标值相等。因此，若底面加热器32的通电量稳定在上述的第一通电量，则培养室20的实际的湿度稳定在大致目标值。也就是说，通过计算出上升速度，从而能够不受湿度传感器26的检测误差的影响地，间接地检测出培养室20的实际的湿度与目标值之差。

另外，如上所述，在培养室20的气氛稳定在适于培养的状态时，培养室20的实际的湿度稳定在与在培养室20内不产生结露的目标值大致相等的到达湿度值。在培养室20的气氛稳定在适于培养的状态时，在培养室20中不会产生结露。

因此，控制装置40以使培养室20的实际的湿度与目标值相等的方式基于上升速度对利用蒸气供给装置18进行的蒸气的供给进行控制，由此，能够进行培养室20的加湿，而不会由于湿度传感器26的检测误差的影响产生结露。

S14的判定速度是不考虑湿度传感器26的检测误差地基于利用蒸气供给装置18进行的蒸气的供给、和通过实验等实测的上述的到达湿度值及加湿盘上升速度系数而预先决定的，且预先存储于控制装置40。具体而言，以使得上升速度为判定速度时的培养室20的实际的湿度大于湿度传感器26的检测值为第三湿度判定值时的培养室20的实际的湿度且小于目标值的方式，决定判定速度。

例如，对以使培养室20的实际的湿度成为比与到达湿度值大致相等的目标值(95％)低10％的值(例如85％)所对应的值的方式决定判定速度的情况进行说明。通过实验等发现，在培养室20的实际的湿度是比目标值低10％的值的情况下，根据到达湿度值及加湿盘上升速度系数，储存于加湿盘D的水的蒸发引起的培养室20的实际的湿度的每单位时间的上升量为1％/分钟。另外，在该情况下，以使得蒸气供给装置18的蒸气的供给量为2％/分钟的方式进行反馈控制。由此，将判定速度决定为，储存于加湿盘D的水的蒸发引起的培养室20的实际的湿度的每单位时间的上升量(1％/分钟)和蒸气供给装置18的蒸气的供给量(2％/分钟)之和即3％/分钟。

由此，即使在湿度传感器26的检测值超过了第三湿度判定值、培养室20的湿度比较高的情况下，也能够快速地使培养室20的湿度上升而不会产生结露。应予说明，通过将判定速度设为比目标值低5％或更多的值(例如90％)所对应的值，从而即使在湿度传感器26的检测延迟的情况下，也能够防止培养室20内的实际的湿度超过目标值的情况。

下面对S14以后的控制装置40的具体的动作进行说明。

在上升速度比判定速度高的情况下(S14中：“否”)，控制装置40继续利用蒸气供给装置18进行蒸气的供给。

应予说明，在上升速度比判定速度高的情况下(S14中：“否”)，控制装置40进行与S12不同的蒸气供给装置18的控制。具体而言，不是基于湿度传感器26的检测值，而是基于上升速度，通过反馈控制对蒸气供给装置18所供给的蒸气的每单位时间的量进行调整。在蒸气的量的控制中，可以对应于上升速度的范围而使蒸气的量以台阶状变化，也可以如PID控制那样，对应于上升速度而连续地使蒸气的量变化。在PID控制中，控制装置40以上升速度越接近零则越使蒸气供给装置18所供给的蒸气的每单位时间的量减少的方式，控制蒸气供给装置18。

例如，也可以在上升速度为6％RH/分钟时，以使蒸气供给装置18的蒸气的供给量成为4％RH/分钟也就是2/3倍的方式，控制蒸气供给装置18。这样，通过使用低于1的系数，从而能够将蒸气供给装置18的蒸气的供给量、与储存于加湿盘D的水的蒸发引起的培养室20的实际的湿度的每单位时间的上升量之比率保持为恒定，能够稳定地进行加湿直至成为到达湿度值为止。

特别地，通过使用3/4以下的系数，从而能够将蒸气供给装置18的蒸气的供给量与储存于加湿盘D的水的蒸发引起的培养室20的实际的湿度的每单位时间的上升量之比率保持为3：1以下。由此，即使蒸气供给装置18的蒸气的供给量产生了些许误差，也能够快速地使培养室20的湿度上升而不会产生结露。

另一方面，在培养室20的湿度上升，而上升速度变为判定速度以下的情况下(S14中：“是”)，控制装置40在S15中，停止蒸气的供给。具体而言，控制装置40停止蒸气供给装置18的工作。

而且，基于与图4的流程图并行地执行的图3的流程图，控制装置40使底面加热器32工作来对培养室20进行加湿。即，在培养室20的实际的湿度上升而上升速度变为判定速度以下的情况下(S14中：“是”)，控制装置40不使蒸气供给装置18工作，而通过使底面加热器32工作来对培养室20进行加湿。在培养室20的气氛变成适于培养的状态后，培养室20的实际的湿度保持在到达湿度值(即大致目标值)。这时，也可以通过控制装置40的控制，使底面加热器32以根据目标值而变更储存于加湿盘D的水的温度的方式进行加温。

这样，在快速加湿控制中，与通常加湿控制相比，除了通过底面加热器32的工作进行的培养室20的加湿以外，还有蒸气供给装置18来供给蒸气，因此，能够将培养室20尽早加湿。另外，控制装置40在湿度传感器26的检测值达到第三湿度判定值以上后，若上升速度变为判定速度以下，则不使蒸气供给装置18工作，而通过底面加热器32的工作对培养室20进行加湿。由此，能够防止培养室20的湿度超调的情况。因此，能够防止由于培养室20的湿度超调而变得比较高从而在培养室20产生结露的情况。

另外，控制装置40以湿度传感器26的检测值越接近目标值则越使蒸气供给装置18所供给的蒸气的每单位时间的量减少的方式控制蒸气供给装置18。因此，能够可靠地防止由于培养室20的湿度超调而变得比较高从而在培养室20产生结露的情况。

另外，由于与第三湿度判定值所对应的培养室20的实际的湿度相比，判定速度所对应的培养室20的实际的湿度更接近到达湿度值(目标值)，因此，能够利用蒸气供给装置18进行蒸气的供给，直到培养室20的实际的湿度与目标值之差变得比较小为止。从而，能够尽早使培养室20的湿度上升。

另外，在本实施方式中，将第三湿度判定值决定为80％。由此，即便假设储存于加湿盘D的水已枯竭，在该情况下也会由于培养室20的湿度降低而执行快速加湿控制，因此，能够尽早使培养室20的湿度上升并保持在第三湿度判定值。

应予说明，控制装置40在S10中，也可以是，除了判定湿度传感器26的检测值是否为第二湿度判定值以下以外，还判定上升速度是否为第二判定速度以上。以使得上升速度为第二判定速度时的培养室20的实际的湿度处于湿度传感器26的检测值为第二湿度判定值时的培养室20的实际的湿度与湿度传感器26的检测值为第三湿度判定值时的培养室20的实际的湿度之间的方式，决定第二判定速度。由此，在培养室20的湿度只是稍微降低而未低于第二湿度判定值的情况下，也能够利用蒸气供给装置18进行蒸气的供给直至上升速度变成判定速度以下为止。从而，能够尽早使培养室20的湿度上升。

应予说明，在储存于加湿盘D的水是冷水的情况下，即使培养室20的湿度是不那么高的湿度(例如50％左右)，也有时在加湿盘D产生结露。

本发明的发明人发现，在处于没有蒸气供给装置18的蒸气供给的状态而只利用从加湿盘D蒸发的蒸气对培养室20进行了加湿的情况下，在冷水被储存于加湿盘D时，培养室20的湿度在上升到相当于大致与目标值相等的到达湿度值的第一到达湿度值之前，暂且稳定在以比第一到达湿度值低的第二到达湿度值，在储存于加湿盘D的水变热后，从第二到达湿度值上升到第一到达湿度值，并最终稳定在第一到达湿度值。进一步地，本发明的发明人发现，在选择了快速加湿控制的情况下，如果在培养室20的湿度从第二到达湿度值上升到第一到达湿度值后的直到最终稳定在第一到达湿度值为止的期间，利用蒸气供给装置18进行了蒸气的供给，则在加湿盘D的外侧产生结露。即，发现了在选择了快速加湿控制的情况下，通过以使培养室20的湿度不超过第二到达湿度值的方式利用蒸气供给装置18进行蒸气的供给，能够抑制在加湿盘D的外侧产生结露。

但是，第二到达湿度值依赖于由用户储存在加湿盘D的冷水的温度，因此，不测定储存于加湿盘D的水的温度而把握第二到达湿度值是困难的。如上述那样，在处于没有蒸气供给装置18的蒸气供给的状态而只利用从加湿盘D蒸发的蒸气对培养室20进行了加湿的情况下，培养室20的实际的湿度越接近到达湿度值，则培养室20的实际的湿度的每单位时间的上升量越线性地减少，于是，本发明者们利用此情况构成为：不把握第二到达湿度值而以使培养室20的湿度不超过第二到达湿度值的方式，利用蒸气供给装置18进行蒸气的供给。具体而言，将第三湿度判定值设为比第一到达湿度值及第二到达湿度值低很多的值(例如40％)，将判定速度与上述同样地设为蒸气供给装置18的蒸气的供给量为2％/分钟时的判定速度即3％/分钟(与培养室20的实际的湿度比第二到达湿度值低10％时相对应的值)，由此而构成为控制装置40进行S14的判定，直到培养室20的湿度从第三湿度判定值到达第二到达湿度值为止。即，利用上升速度，能够与湿度传感器26的检测误差无关地、精度良好地计算出培养室20的实际的湿度与第二到达湿度值之差，由此，能够以使培养室20的实际的湿度不会超过第二到达湿度值的方式进行培养室20的加湿。也就是说，即使在加湿盘D储存了冷水的情况下，也能够使培养室20的湿度上升而不会在培养室20产生结露。

应予说明，虽然在利用蒸气供给装置18进行蒸气的供给时，在培养室20的湿度超过了第二到达湿度的情况下，会因蒸气的供给而有水滴附着在加湿盘D的外侧，但是，如果只是稍微超过则水滴的量较少，有时在培养室20的湿度最终稳定在第一到达湿度值之前水滴就蒸发了。即，在培养运转中，在加湿盘D的外侧不产生结露。另外，如前所述，通过将第三湿度判定值设得比较高，从而，即使储存于加湿盘D的水枯竭，也能够将培养室20的湿度保持在比较高的湿度。另外，在本实施方式中，将第三湿度判定值决定为80％。通过将第三湿度判定值设为从50％到85％的范围的值，从而，即使是在加湿盘D储存了冷水的情况下，或在加湿盘D所储存的水枯竭的情况下，或在湿度传感器26产生了检测误差的情况下，也都能够使培养室20的湿度上升而不会在培养室20产生结露。

<第二实施方式>

接着，参照图5对本公开的第二实施方式的培养装置1进行说明。图5是在该培养装置1的快速加湿控制中执行的流程图的另一例。图5所示的流程图与图4同样地，在选择了快速加湿控制的情况下，与图3所示的流程图并行地执行。

第二实施方式的培养装置1的结构与上述的第一实施方式的培养装置1相同，但是，第二实施方式的快速加湿控制的一部分与第一实施方式的快速加湿控制不同。具体而言，图5所示的流程图与图4所示的流程图大致相同，但是，不进行图4所示的流程图中的S14而从S13进入到S15。因此，在此，省略了与图4所示的流程图的说明重复的说明。

图5所示的流程图中的S10～S12与图4所示的流程图中的S1 0～S13相同。

在S13中，在湿度传感器26的检测值比第三湿度判定值小的情况下(S13中：“否”)，控制装置40继续利用蒸气供给装置18进行蒸气的供给。另一方面，在培养室20的湿度上升，从而湿度传感器26的检测值达到第三湿度判定值以上的情况下(S13中：“是”)，控制装置40执行S15。在此，也是基于S13中的作为比目标值小的值的第三湿度判定值，停止S12中进行的蒸气的供给，由此，即使在湿度传感器26中产生了检测误差，培养室20的湿度也不会变得过高，不会产生结露。也就是说，能够进行培养室20的加湿，而不会由于湿度传感器26的检测误差的影响产生结露。

而且，若湿度传感器26的检测值达到第三湿度判定值以上(S13中：“是”)，则控制装置40在S15中停止蒸气供给装置18的蒸气的供给。即，控制装置40在湿度传感器26的检测值达到第三湿度判定值以上后，不使蒸气供给装置18工作，而通过使底面加热器32工作来对培养室20进行加湿。

在蒸气供给装置18的蒸气的供给停止以后，基于与图5的流程图并行地执行的图3的流程图，控制装置40使底面加热器32工作来对培养室20进行加湿。即，控制装置40不使蒸气供给装置18工作而通过使底面加热器32工作来对培养室20进行加湿。在培养室20的气氛变成适于培养的状态后，培养室20的实际的湿度保持在到达湿度值即大致目标值。这时，也可以通过控制装置40的控制，使底面加热器32以根据目标值而变更储存于加湿盘D的水的温度的方式进行加温。

这样，在快速加湿控制中，与通常加湿控制相比，除了通过底面加热器32的工作进行的培养室20的加湿以外，还有蒸气供给装置18来供给蒸气，因此，能够将培养室20尽早加湿。另外，控制装置40在湿度传感器26的检测值达到第三湿度判定值以上后，不使蒸气供给装置18工作，而通过底面加热器32的工作对培养室20进行加湿。由此，能够防止培养室20的湿度超调的情况。从而，能够防止由于培养室20的湿度超调而变得比较高从而在培养室20产生结露的情况。

<第三实施方式>

接着，关于本公开的第三实施方式的培养装置1，主要对与上述的第一实施方式的培养装置1不同的部分进行说明。

第三实施方式的培养装置1还具备输入部51，目标值被输入至输入部51。输入部51例如是设置于操作部50的触摸面板。

另外，第三实施方式的控制装置40选择第一加湿模式与第二加湿模式中的一者来对培养室20进行加湿。

第一加湿模式是控制装置40使用上述的蒸气供给部60及蒸气供给装置18来对培养室20进行加湿的模式。

第二加湿模式是控制装置40不使用上述的蒸气供给部60而使用蒸气供给装置18来对培养室20进行加湿的模式。具体而言，第二加湿模式是，控制装置40不使底面加热器32工作而使蒸气供给装置18工作，从而以使湿度传感器26的检测值成为被输入至输入部51的目标值的方式对培养室20进行加湿的模式。第二加湿模式中的目标值是使用者从输入部51输入的值，是使用者所希望的培养室20的湿度。

另外，在第二加湿模式中，在加湿盘D未储存水。即，在第二加湿模式中，只利用由蒸气供给装置18供给的蒸气，对培养室20进行加湿。应予说明，在采用第二加湿模式的情况下，也可以将设置于培养室20内的加湿盘D从培养室20取出。

例如根据目标值来进行第一加湿模式或第二加湿模式的选择。作为一例，在作为目标值的湿度为80％～90％的情况下，选择第二加湿模式，只使用蒸气供给装置18对培养室20进行加湿。在作为目标值的湿度为90％以上的情况下，选择第一加湿模式，使用蒸气供给部60及蒸气供给装置18对培养室20进行加湿。在第一加湿模式中，进行在第一实施方式中说明过的加湿控制。

也可以构成为，在从第一加湿模式向第二加湿模式切换时，控制装置40在操作部50的显示部进行提示废弃储存于加湿盘D的液体、或提示从培养室20取出加湿盘D等的显示。另外，也可以构成为，在从第二加湿模式向第一加湿模式切换时，控制装置40在操作部50的显示部进行提示在加湿盘D储存液体、或提示在培养室20设置加湿盘D等的显示。

图6是在选择了第二加湿模式的情况下执行的流程图。下面，对控制装置40执行了图6的流程图时的培养装置1的动作进行说明。在图6的流程图开始时，蒸气供给装置18未工作。

控制装置40在S20中，判定门扇13、14是否处于关闭状态。在门扇13、14开着的情况下(S20中：“否”)，控制装置40继续维持蒸气供给装置18未工作的状态。另一方面，在门扇13、14处于关闭状态的情况下(S20中：“是”)，控制装置40在S21中，使蒸气供给装置18工作，从而开始蒸气的供给。由此，能够防止在门扇13、14开着时开始蒸气的供给，从而蒸气从培养室20漏出而吹到使用者等的情况。

控制装置40以预先决定的第一供给量开始蒸气的供给。第一供给量是用于尽早使培养室20的湿度上升的每单位时间的蒸气的供给量。例如以使第一供给量比在加湿盘D储存有水且底面加热器32以第二通电量被控制的情况下的储存于加湿盘D的水的每单位时间的蒸发量大的方式，决定第一供给量。

接着，控制装置40在S22中，判定湿度传感器26的检测值是否为第四湿度判定值以上。第四湿度判定值是以抑制在蒸气的供给量为第一供给量时培养室20的湿度超调而变得比较高的情况的方式预先决定的，且存储于控制装置40。在第二加湿模式的目标值为95％时，第四湿度判定值是目标值的例如95％、即与90.2％相当的值。

在湿度传感器26的检测值比第四湿度判定值小的情况下(S22中：“否”)，控制装置40以第一供给量继续进行蒸气的供给。另一方面，在培养室20的湿度上升从而湿度传感器26的检测值达到第四湿度判定值以上的情况下(S22中：“是”)，控制装置40在S23中减少蒸气的供给量。

具体而言，控制装置40以比第一供给量小的第二供给量进行蒸气的供给。第二供给量是用于使培养室20的湿度尽早上升且抑制培养室20的湿度超调而变得比较高的情况的每单位时间的蒸气的供给量。

接着，控制装置40在S24中，判定湿度传感器26的检测值是否为第五湿度判定值以上。第五湿度判定值比第四湿度判定值大，是以抑制在蒸气的供给量为第二供给量时培养室20的湿度超调而变得比较高的情况的方式预先决定的，且存储于控制装置40。在第二加湿模式的目标值为95％时，第五湿度判定值是目标值的例如99.5％、即与94.5％相当的值。

在湿度传感器26的检测值比第五湿度判定值小的情况下(S24中：“否”)，控制装置40以第二供给量继续进行蒸气的供给。另一方面，在培养室20的湿度上升从而湿度传感器26的检测值达到第五湿度判定值以上的情况下(S24中：“是”)，控制装置40在S25中减少蒸气的供给量。

具体而言，控制装置40以比第二供给量小的第三供给量进行蒸气的供给。第三供给量是用于可靠地抑制培养室20的湿度超调而变得比较高的情况的每单位时间的蒸气的供给量。

接着，控制装置40在S26中，判定湿度传感器26的检测值是否为第六湿度判定值以上。第六湿度判定值比第五湿度判定值大，是以可靠地抑制在蒸气的供给量为第三供给量时培养室20的湿度超调而变得比较高的情况的方式预先决定的，且存储于控制装置40。在第二加湿模式的目标值为95％时，第六湿度判定值是目标值的例如99.95％、即与94.9％相当的值。

在湿度传感器26的检测值比第六湿度判定值小的情况下(S26中：“否”)，控制装置40以第三供给量继续进行蒸气的供给。另一方面，在培养室20的湿度上升从而湿度传感器26的检测值达到第六湿度判定值以上的情况下(S26中：“是”)，控制装置40在S27中，停止蒸气的供给。这时，湿度传感器26的检测值与目标值大致相等。

这样，控制装置40以培养室20的湿度越接近目标值则越使蒸气的供给量阶段性地减小的方式使蒸气供给装置18工作。从而，能够在抑制培养室20的湿度的超调的同时，使培养室20的湿度成为从输入部51输入的目标值。

<变形例>

本公开不限于至此说明的实施方式。只要不脱离本公开的主旨，将各种变形施加于本实施方式中而得到的实施方式、或将不同的实施方式中的构成要素组合而构建的形态也都包含在本公开的范围内。

例如，控制装置40也可以在第二加湿模式中，代替图6的流程图，执行PID控制来调整蒸气的供给量。

另外，控制装置40也可以在第二加湿模式中，利用除湿部件19使得不产生结露。在该情况下，控制装置40不使冷却装置19a工作。由此，能够使培养装置1的湿度精度良好地成为使用者所希望的目标值。

在2022年1月26日提出的日本专利申请特愿2022-010203包含的说明书、说明书附图及摘要的公开内容全部引用于本申请。

工业实用性

本公开能够适宜地作为培养装置而应用。

附图标记说明

1培养装置

10壳体

18蒸气供给装置

20培养室

26湿度传感器

30加热器

32底面加热器

40控制装置

51输入部

60蒸气供给部

Claims (6)

1.一种培养装置，具备：

培养室，容纳培养物；

第一蒸气供给部，通过自然气化向所述培养室供给蒸气；

第二蒸气供给部，通过强制气化向所述培养室供给蒸气；

湿度传感器，检测所述培养室的湿度；以及

控制装置，利用所述第一蒸气供给部及所述第二蒸气供给部，以使所述培养室的湿度成为目标值的方式对所述培养室进行加湿，

所述控制装置在利用所述第一蒸气供给部及所述第二蒸气供给部将所述培养室的湿度加湿到判定值后，停止所述第二蒸气供给部，利用所述第一蒸气供给部将所述培养室的湿度加湿到所述目标值。

2.如权利要求1所述的培养装置，

所述控制装置在所述湿度传感器的检测值达到所述判定值以上后，若所述湿度传感器的检测值的上升速度变为判定速度以下，则停止所述第二蒸气供给部，利用所述第一蒸气供给部将所述培养室的湿度加湿到所述目标值。

3.如权利要求1或2所述的培养装置，

所述控制装置以所述湿度传感器的检测值越接近所述目标值则越使所述第二蒸气供给部所供给的蒸气的每单位时间的量减少的方式控制所述第二蒸气供给部。

4.如权利要求1～3中任意一项所述的培养装置，

所述培养装置还具备输入部，所述目标值被输入至该输入部，

所述控制装置选择第一加湿模式和第二加湿模式中的一者来对所述培养室进行加湿，

所述第一加湿模式是使用所述第一蒸气供给部及所述第二蒸气供给部对所述培养室进行加湿的模式，

所述第二加湿模式是不使用所述第一蒸气供给部而使用所述第二蒸气供给部，以使所述湿度传感器的检测值成为被输入至所述输入部的所述目标值的方式对所述培养室进行加湿的模式。

5.如权利要求1～4中任意一项所述的培养装置，

所述第一蒸气供给部具有：

储存部，储存要变成所述蒸气的液体；以及

加温部，对要自然气化的所述液体加温。

6.如权利要求5所述的培养装置，

所述加温部以根据所述目标值而变更所述液体的温度的方式进行加温。