JP2596263Y2 - 培養装置用サンプリング弁装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この考案に係る培養装置用サンプ
リング弁装置は、各種微生物、或は植物細胞を培養する
培養装置に組み込み、培養作業の途中で培養槽内の培養
液を取り出す（サンプリングする）為に利用する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ジャーファーメンタ、バイオリア
クタ等と呼ばれる培養装置を使用して、各種微生物や植
物細胞を培養する事が広く行なわれている。培養作業を
行なう場合には、培養装置を構成する培養槽中に、培養
液と共に上記微生物や植物細胞を入れ、この培養液の温
度、酸素濃度、養分濃度、ＰＨ値等を所望値に維持しつ
つ、上記培養液を撹拌する。

【０００３】培養作業中に培養作業が予定通り進んでい
るか否かは、培養槽内に入れられたセンサにより検出す
る他、培養槽の底部に設けたサンプリング弁装置を通じ
てこの培養槽内の培養液の一部を取り出し、この取り出
した培養液を分析する事で判定する。この様に培養液の
一部を取り出す、所謂サンプリング作業を行なう為、培
養槽の底部には、従来から図３に示す様なサンプリング
弁装置を設け、培養槽内の培養液を適宜取り出せる様に
している。

【０００４】このサンプリング装置弁は、図示しない培
養槽の底面に設けた接続筒の下端部に接続自在な円管状
のケース１と、このケース１の下部に嵌合固定したシリ
ンダ筒２とを有する。このシリンダ筒２の上端部に液密
に挿入された、ロッド３の上端部には弁体４を固設し、
この弁体４を、上記ケース１の上端開口部内周面に形成
した、弁座５内に進入自在としている。上記弁体４の外
周面にはＯリング６を止着して、この弁体４が上記弁座
５内に進入した場合には、上記ケース１の上端開口部を
液密に塞ぐ様にしている。又、上記シリンダ筒２の内周
面とロッド３の外周面との間の液密は、Ｏリング７、７
により保持している。

【０００５】一方、上記シリンダ筒２の下端部内周面に
形成した雌螺子部８には、螺子杆９の上端部を螺合させ
ており、この螺子杆９の上端部と上記ロッド３の下端部
とを、連結部１０によって、一体に結合している。上記
螺子杆９の下端部には摘み１１を固定し、この螺子杆９
を回転自在としている。更に、上記ケース１の一部で、
このケース１の内周面と上記シリンダ筒２並びに上記ロ
ッド３の外周面との間の空間１２に対向する部分には、
この空間１２内に高温の水蒸気を送り込む為の給蒸管１
３と、この空間１２から培養液を取り出す為のサンプリ
ング管１４とを設けている。

【０００６】上述の様に構成されるサンプリング弁装置
により、培養槽内の培養液を取り出す場合、次の様な操
作を行なう。

【０００７】先ず、ロッド３を上昇させ、弁体４を弁座
５内に進入させた状態で、給蒸管１３を通じて空間１２
内に高温の水蒸気を送り込み、この水蒸気をサンプリン
グ管１４を通じて排出する。この結果、上記空間１２並
びにサンプリング管１４の内面が加熱滅菌される。

【０００８】次いで、摘み１１の操作に基づいて螺子杆
９を回転させ、雌螺子部８と螺合したこの螺子杆９を下
降させる事で、ロッド３上端部の弁体４を、弁座５の内
側から下方に抜き出す。この結果、培養槽内の培養液
が、接続筒、ケース１、サンプリング管１４を通じて取
り出される。所望量の培養液を取り出したならば、上記
摘み１１を逆方向に回転させる事により、上記弁体４を
弁座５内に進入させて、ケース１の上端開口部を塞ぐ。

【０００９】

【考案に至る過程】ところで、上記従来のサンプリング
弁装置に於いては、上述した様にその弁部を、ロッド３
の上端部に固設した弁体４と、ケース１の上端開口部内
周面に形成した弁座５とから構成している。そして、こ
の弁部を開く場合、摘み１１を操作する事で弁体４の外
周面を弁座５の内周面から離隔させる。又、弁部を閉じ
る場合、摘み１１を逆方向に操作する事で弁体４の外周
面を弁座５の内周面に当接させる。この様な構成を有す
る為、上記弁部を開放した場合の開口面積は比較的小さ
く、短時間に多量の培養液を取出す事が出来ない。

【００１０】上述の様な事情に鑑み、本考案者は、本考
案をなすのに先立って図４〜５に示すサンプリング弁装
置を考えた。この図４〜５に於いて、１５はシリンダ筒
を兼ねるケースで、このケース１５の中間部には、ケー
ス１５内に高温の水蒸気を送り込む為の給蒸管１３と、
図示しない培養槽からこのケース１５内に流入した培養
液を取り出す為のサンプリング管１４とを設けている。
これら給蒸管１３とサンプリング管１４との構造及び作
用は、前述した従来例の場合と同様である。又、上記ケ
ース１５の上端部は、培養槽の底面に設けた接続筒３０
の下端部に袋ナット３１により、液密に接続自在であ
る。

【００１１】ケース１５の上端縁には、弁座１６を形成
している。又、ケース１５の内側には、ロッド１７を挿
入しており、このロッド１７の上端部に、上記弁座１６
と当接自在な弁体１８を螺合固定している。この弁体１
８は、固定螺子１９の頭部とロッド１７の上端面との間
に、上記弁座１６と対向するパッキング２０を挟持した
もので、上記ケース１５の内径寸法よりも大きい外径寸
法を有する。培養液の取り出し時には、上記ロッド１７
を上方に変位させる事により、図４に鎖線で示す様に上
記パッキング２０を弁座１６から離隔させる。逆に、非
取り出し時には、上記ロッド１７を下方に変位させる事
により、図４に実線で示す様に上記パッキング２０を弁
座１６に当接させる。

【００１２】ロッド１７の下半部は、上記ケース１５の
内側に摺動自在に嵌合する外径寸法を有している。この
下半部の上部２個所位置には、全周に亙って係止凹溝２
１、２１を形成し、この係止凹溝２１、２１内に、断面
Ｘ字形のシールリング２２、２２を係止している。この
状態に於いて、シールリング２２、２２の外周縁は、シ
リンダ筒であるケース１５の内周面に摺接し、この部分
の気密、液密を保持する。従って、給蒸管１３を介して
ケース１５に水蒸気を導入した場合、及び、ケース１５
の上端部からこのケース１５内に培養槽内の培養液を導
入した場合、これら水蒸気や培養液は上記シールリング
２２、２２の存在に基づき、この部分よりも下方に漏出
する事がない。

【００１３】ロッド１７の下端部は、上記ケース１５の
下端よりも突出している。ロッド１７の下端面には螺子
孔２３が形成されており、この螺子孔２３に螺子部材２
４上半部の雄螺子部を螺入している。ケース１５の下端
から突出するロッド１７の下端部周囲は、覆い筒２５に
より覆っている。この覆い筒２５は、その上端が開口
し、その下端を塞いだ有底筒状に形成されている。そし
て、覆い筒２５の上端をケース１５の下端に突き合わせ
た状態で、袋ナット２６をケース１５の下端部外周面に
設けた雄螺子部に螺合させ、この袋ナット２６により上
記覆い筒２５上端の鍔部２５ａを抑え付けて、ケース１
５と覆い筒２５とを結合している。覆い筒２５の底部中
央には透孔２５ｂを設け、この透孔２５ｂに上記結合部
材２４の下半部を挿通している。そして、この下半部に
摘み１１を螺子２７により固定している。この摘み１１
と螺子部材２４とで、ロッド１７を昇降させる為の昇降
手段を構成している。３２、３２はスラストワッシャで
ある。

【００１４】上記覆い筒２５の上端部内周面と、ロッド
１７の下端部外周面との間には、滑り軸受２８を設け、
ケース１５に対するロッド１７の昇降が円滑に行なわれ
る様にしている。又、ロッド１７の下端部外周面で、下
側の係止凹溝２１よりも下方位置には、軸方向に亙る内
側キー溝３３を形成している。一方、ケース１５の下端
内周面には、軸方向に亙る外側キー溝３４を形成してい
る。この外側キー溝３４の軸方向に亙る寸法は、上記内
側キー溝３３の軸方向に亙る寸法よりも短くする。これ
ら内側、外側両キー溝３３、３４との間には、キー２９
を掛け渡し、上記ロッド１７がケース１５に対して回動
するのを防止している。従って、昇降手段を構成する摘
み１１を回動させる事により、螺子部材２４と螺合した
ロッド１７は、回動する事なく昇降する。図４〜５に於
いて３５は、上記キー２９の脱落を防止する為の環状係
止部材である。又、３６は、ケース１５の下端内周面に
外側キー溝３４を形成する為に設けた環状凹溝である。

【００１５】上述の様に構成する結果、弁座１６と弁体
１８とから構成される弁部を開放した場合、当該開口部
分の開口面積が大きくなり、サンプリング作業を行なう
際に、短時間に多量の培養液を取り出す事が可能にな
る。

【００１６】即ち、上記弁部を開放する場合、摘み１１
を操作する事によりロッド１７を上昇させ、弁体１８を
ケース１５の上端外方に向け離隔する事で行なう為、前
述した図３に示すサンプリング弁装置に比較して、弁部
を開放した場合の開口面積が大きくなる。又、開閉時
に、前記図３に示した従来構造の様に、パッキング２０
と弁座１６とが擦れ合う事がない為、このパッキング２
０の耐久性が向上する。

【００１７】ところが、上述したサンプリング弁装置に
於いては、その組み立てに際し、新たに次の様な問題が
生じる。

【００１８】即ち、このサンプリング弁装置を組み立て
る場合、先ず、係止凹溝２１、２１内にシールリング２
２、２２を係止させた状態で、ロッド１７をケース１５
の上端開口から挿入する。次いで、ケース１５の下端開
口から突出するロッド１７の下端部にキー２９、螺子部
材２４等必要な部材を組み付ける。その後、上記ロッド
１７の上端部に弁体１８を組み付ける。弁体１８の組み
付け以前のロッド１７は、ケース１５内を挿通自在であ
る為、このロッド１７をケース１５内に挿入する際、こ
のロッド１７をケース１５内に挿入し過ぎる事により、
このロッド１７外周面の係止凹溝２１がケース１５内周
面の環状凹溝３６に対向する恐れがある。そして、対向
した場合には、この環状凹溝３６内に、予め上記係止凹
溝２１内に係止されたシールリング２２が入り込んでし
まう。

【００１９】この様に、シールリング２２が環状凹溝３
６内に入り込んだ場合、シールリング２２を図４〜５に
示す所定部分に位置させるべくロッド１７を移動させて
も、断面Ｘ字形のシールリング２２の外周縁がめくれ、
所望のシール性能を得る事ができなくなる。本考案の培
養装置用サンプリング弁装置は、弁部を開放した際の開
口面積を大きくすると共に、組み立て時に、上述した不
都合を生じる事のない培養装置用サンプリング弁装置を
提供すべく、考えたものである。

【００２０】本考案の培養装置用サンプリング弁装置
は、培養装置を構成する培養槽の内側に連通する状態
で、この培養槽の壁面に取り付けられるシリンダ筒と、
このシリンダ筒の中間部に、このシリンダ筒の内外を連
通する状態で設けられたサンプリング管と、上記シリン
ダ筒の上端縁に設けられた弁座と、上記シリンダ筒の内
径よりも大きい外径を有し、上記弁座と対向する弁体
と、この弁体をその上端部に結合し、その下端部を上記
シリンダ筒の下端開口から突出させたロッドと、このロ
ッドの下端部と上記シリンダ筒の下端部との間に設けら
れた、上記ロッドを昇降させる為の昇降手段と、上記ロ
ッドの中間部外周面で、上記サンプリング管設置部分と
上記昇降手段設置部分との間部分に、全周に亙って設け
られた係止凹溝と、この係止凹溝の内側に係止され、そ
の外周縁を上記シリンダ筒の内周面に摺接させたシール
リングと、このシールリングの設置位置よりも下方に位
置する上記シリンダ筒の内周面に、その全周に亙って形
成した環状凹溝と、この環状凹溝よりも下側部分で上記
シリンダ筒の内周面に、その軸方向に亙って形成した外
側キー溝と、上記ロッドの外周面でこの外側キー溝と対
向する部分に、その軸方向に亙って形成した、上記外側
キー溝よりも長い内側キー溝と、この内側キー溝と上記
外側キー溝とに掛け渡したキーとを備えている。

【００２１】そして、上記シリンダ筒の内面の一部で上
記環状凹溝よりも上側に位置する第一内径部分の内径
を、上記シリンダ筒の内面の一部で上記環状凹溝よりも
下側に位置する第二内径部分の内径よりも大きくすると
共に、上記ロッドの一部で上記第一内径部分と密に摺接
する第一外径部分と、上記ロッドの一部で上記第二内径
部分と密に摺接する第二外径部分との間に段部を設け、
この段部から上記係止凹溝迄の距離を、上記環状凹溝の
幅よりも大きくしている。

【００２２】

【作用】上述した様に構成される本考案の培養装置用サ
ンプリング弁装置により、サンプリング作業を行なうべ
く培養槽内の培養液を取り出すには、前述した従来のサ
ンプリング弁装置、或は本考案に先立って考えられたサ
ンプリング弁装置と同様、昇降手段を操作する事によ
り、弁体を昇降させ、この弁体と弁座とで構成される弁
部を開閉する。この弁部を開放した場合に、当該開口部
分の開口面積を大きくできるのは、本考案に先立って考
えられたサンプリング弁装置と同様である。

【００２３】特に、本考案の培養装置用サンプリング弁
装置に於いては、その組み立て時に、ロッドをケース内
に挿入するに際し、係止凹溝内に係止したシールリング
が、環状凹溝と対向する程、上記ロッドをケース内に挿
入し過ぎる事がない。即ち、ロッドを下降させても、大
径の第一外径部分と小径の第二外径部分との間の段部
が、シリンダ筒内面の第二内径部の上端縁に当接し、ロ
ッドがそれ以上下降するのを阻止する。上記段部から係
止凹溝迄の距離は、環状凹溝の幅寸法よりも大きくして
いる為、段部が第二内径部分に当接した状態でも、シー
ルリングを係止した係止凹溝が環状凹溝に対向する事は
ない。この為、シールリングが環状凹溝内に入り込む事
が防止される。

【００２４】

【実施例】図１〜２は本考案の実施例を示している。
尚、本考案の培養装置用サンプリング弁装置は、組み立
て時に、予めロッドに設けたシールリングがケース内面
の環状凹溝内に入り込むのを防止すべく、上記シールリ
ングと環状凹溝とが対向するのを防止した構造に特徴が
あり、その他の部分の構成並びに作用は、前述した、本
考案に先立って考えたサンプリング弁装置と同様である
為、同等部分には同一符号を付して重複する説明を省略
し、以下、本考案の特徴部分を中心に説明する。

【００２５】シリンダ筒であるケース１５の内面の一部
で、外側キー溝３４を形成すべく設けられた環状凹溝３
６よりも上側に位置する部分を、第一内径部分３７とす
る。又、上記ケース１５の内面の一部で、上記環状凹溝
３６よりも下側に位置する部分を、第二内径部分３８と
する。本考案のサンプリング弁装置に於いては、上記第
一内径部分３７の内径寸法Ｒを、上記第二内径部分３８
の内径寸法ｒよりも大きく（Ｒ＞ｒ）している。

【００２６】又、これに合わせて、上記ロッド１７の下
端部に、上記第一内径部分３７に密に摺接する第一外径
部分３９と、上記第二内径部分３８に密に摺接する第二
外径部分４０とを形成している。勿論、第一外径部分３
９の外径寸法は、第二外径部分４０の外径寸法より大き
い。そして、これら第一、第二外径部分３９、４０の間
に、段部４１を設けている。

【００２７】そして、上記段部４１から下側の係止凹溝
２１迄の距離Ｄを、上記環状凹溝３６の幅寸法ｄよりも
大きく（Ｄ＞ｄ）している。

【００２８】この結果、本考案のサンプリング弁装置を
組み立てるべく、ケース１５の上端開口からロッド１７
を挿入し、更に下降させても、段部４１が第二内径部分
３８の上端縁（図２のＸ部）に当接し、ロッド１７がそ
れ以上下降するのを阻止する。段部４１からシールリン
グ２２を係止した下側の係止凹溝２１迄の距離Ｄは、環
状凹溝３６の幅寸法ｄよりも大きくしている為、上述し
た様に段部４１が第二内径部分３８の上端縁に当接した
状態に於いても、この環状凹溝３６と係止凹溝２１とが
対向する事はない。従って、上記シールリング２２が環
状凹溝３６に入り込む事が確実に防止される。

【００２９】本考案のサンプリング弁装置を用いて、サ
ンプリング作業を行なう際の作用は、前述した、従来の
サンプリング弁装置、或は本考案に先立って考えられた
サンプリング弁装置と同様である。弁体１８と弁座２０
とから成る弁部を開放した場合に、その開口面積を大き
くできる事は、前述した本考案に先立って考えられたサ
ンプリング弁装置と同様である。従って、本考案のサン
プリング弁装置は、弁部の開口面積を大きくでき、しか
もシールリングが環状凹溝に入り込むのが確実に防止さ
れ、組み立て性を確保しつつ、シール性不良のサンプリ
ング弁装置の発生を防止できる。

【００３０】

【考案の効果】本考案の培養装置用サンプリング弁装置
は、上述の様に構成され作用する為、弁部の開口面積を
大きくでき、短時間に多量の培養液を取り出せる。又、
組み立て時に、ロッドに設けられるシールリングがシリ
ンダ筒内面の環状凹溝内に入り込む事に伴う不都合を解
消でき、組み立て性を確保しつつシール性不良のサンプ
リング弁装置の発生を防止して、歩留りを向上させる事
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を示す断面図。

【図２】図１のＡ部拡大図。

【図３】従来の培養装置用サンプリング弁装置を示す断
面図。

【図４】本考案をなすのに先立って考えられた、培養装
置用サンプリング弁装置を示す断面図。

【図５】図４のＢ部拡大図。

【符号の説明】

１ ケース ２ シリンダ筒 ３ ロッド ４ 弁体 ５ 弁座 ６、７ Ｏリング ８ 雌螺子部 ９ 螺子杆 １０ 連結部 １１ 摘み １２ 空間 １３ 給蒸管 １４ サンプリング管 １５ ケース １６ 弁座 １７ ロッド １８ 弁体 １９ 固定螺子 ２０ パッキング ２１ 係止凹溝 ２２ シールリング ２３ 螺子孔 ２４ 螺子部材 ２５ 覆い筒 ２５ａ 鍔部 ２５ｂ 透孔 ２６ 袋ナット ２６ａ 内向フランジ状部 ２７ 螺子 ２８ 滑り軸受 ２９ キー ３０ 接続筒 ３１ 袋ナット ３２ スラストワッシャ ３３ 内側キー溝 ３４ 外側キー溝 ３５ 環状係止部材 ３６ 環状凹溝 ３７ 第一内径部分 ３８ 第二内径部分 ３９ 第一外径部分 ４０ 第二外径部分 ４１ 段部

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 培養装置を構成する培養槽の内側に連通
   する状態で、この培養槽の壁面に取り付けられるシリン
   ダ筒と、このシリンダ筒の中間部に、このシリンダ筒の
   内外を連通する状態で設けられたサンプリング管と、上
   記シリンダ筒の上端縁に設けられた弁座と、上記シリン
   ダ筒の内径よりも大きい外径を有し、上記弁座と対向す
   る弁体と、この弁体をその上端部に結合し、その下端部
   を上記シリンダ筒の下端開口から突出させたロッドと、
   このロッドの下端部と上記シリンダ筒の下端部との間に
   設けられた、上記ロッドを昇降させる為の昇降手段と、
   上記ロッドの中間部外周面で、上記サンプリング管設置
   部分と上記昇降手段設置部分との間部分に、全周に亙っ
   て設けられた係止凹溝と、この係止凹溝の内側に係止さ
   れ、その外周縁を上記シリンダ筒の内周面に摺接させた
   シールリングと、このシールリングの設置位置よりも下
   方に位置する上記シリンダ筒の内周面に、その全周に亙
   って形成した環状凹溝と、この環状凹溝よりも下側部分
   で上記シリンダ筒の内周面に、その軸方向に亙って形成
   した外側キー溝と、上記ロッドの外周面でこの外側キー
   溝と対向する部分に、その軸方向に亙って形成した、上
   記外側キー溝よりも長い内側キー溝と、この内側キー溝
   と上記外側キー溝とに掛け渡したキーとを備え、上記シ
   リンダ筒の内面の一部で上記環状凹溝よりも上側に位置
   する第一内径部分の内径を、上記シリンダ筒の内面の一
   部で上記環状凹溝よりも下側に位置する第二内径部分の
   内径よりも大きくすると共に、上記ロッドの一部で上記
   第一内径部分と密に摺接する第一外径部分と、上記ロッ
   ドの一部で上記第二内径部分と密に摺接する第二外径部
   分との間に段部を設け、この段部から上記係止凹溝迄の
   距離を、上記環状凹溝の幅よりも大きくして成る培養装
   置用サンプリング弁装置。