JPS60141279A - 恒温槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、内部の二酸化炭素濃度な略一定に保持する恒
温槽に関する。

（ロ）従来技術 例えばガン細胞等の組繊細胞を培養するための恒温槽の
千件としては、温度が５６Ｃ〜５０℃の範囲、湿度が９
５％以上、二酸化炭素濃度が０〜２０％の範囲で略一定
に設定される。このうち二酸化炭素濃度を制御する為の
検知方式としては赤外線方式と熱伝導方式とがあるが、
赤外線方式の場合、赤外光が試料ガスを通過したときの
減衰量によって濃度を検知するために精度が優れて信頼
性が高いが、装置が大型化して構成も複雑で恒温槽内の
二酸化炭素濃度を測定するには不向きである。一方、熱
伝導方式は、試料ガスに晒したサーミスタの抵抗変化に
より熱伝導度を測定して濃度を検知するために、比較的
小型で恒温槽内の二酸化炭素濃度を測定するには向いて
いる。しかしながらこの方式は熱伝導度により濃度を測
定するために、比熱の大ぎい水蒸気の含有量の変動によ
って濃度に犬なる誤差を生じる。その為、特開昭４９−
７１３８９号公報ではガス中の湿度を検出する格別な装
着を設けて二酸化・炭素濃度検知装置の測定結果を補正
する様にしているが、複数のパラメータによって濃度を
決定せねばならず、制御回路が複雑となって故障も多く
なる。

（）→　発明の目的 本発明は二酸化炭素を適宜槽内に供給して二酸化炭素濃
度な略一定に保つ恒温槽であって、二酸化炭素を検知す
る際に常に一定の条件で確実に測定でき、且つ構造も単
純化した恒温槽を提供する事にある。

（−４発明の構成 本発明は恒温槽内から試料ガスを吸入する吸入管に低温
部を形成してこの低温部を冷却装置によって冷却する墨
によって試料ガスの湿度を略一定とし、低温部を通過し
た試料ガスの二酸化炭素濃度を検知して槽内に供給する
二酸化炭素量を調節するものであって、低温部の温度を
氷点より高い値で略一定になる様にして二酸化炭素濃度
の測定精度を向上セしめたものである。

（（ホ）実施例 第１図は恒温槽（１）の全体斜視図を示し、箱体（２）
の前面開口に扉体（３）の−側を回動自在に枢支して成
り、槽内の二酸化炭素濃度の不足により炭酸ガスボンベ
（４）より適宜炭酸ガスを導入するもので、前面パネル
には温度、湿度、二酸化炭素濃度の表示部（５）が形成
されている。また恒温槽（１）は温度及び湿度も一定の
状態に保たれているが、湿度については第２図に示す如
く槽内に加湿容器（６）が配置されているために９５％
前後の高湿の状態に維持されている。

（７）は二酸化炭素濃度検知装置で、恒温槽（１）内に
吸込口（８Ａ）を開口した吸込管（８）と恒温槽（１）
内に排出口（９Ａ）を開１」シた排出管（９）とから成
る試料カス用配管と、恒温槽（１）外にある冷却装置Ｏ
Ｏ）と、二酸化炭素濃度の検知器的）とファン（１２１
とから成り、第３図に示すように恒温槽（１）内のガス
の循環路を形成している。ファン（１２）は吸込管（８
）と排出管（９）の間に介設され、吸込管（８）の途中
には吸入した試料ガスと冷却装ｆＭ　（］　０１によっ
て冷却される低温部（８Ｂ）からのドレン水を分岐する
コネクタ（１３）が設けられ、ドレン水はコネクタ（１
３）を通し外気を吸込まず、ドレン水をオーバーフロー
にて排出するトラップ部（１４）へ導かれてドレン受皿
（１５１に排出される。

冷却装置θ０）はコンプレッサ（Ｉ６）、三方電磁弁面
、凝縮器（１８）、ドライヤ０９１．減圧器（２０）及
び蒸発器（２１）をＩｆ）ｆｆ次環状に接続して、且つ
電磁弁０７）の他の流出口をバイパス管（２つにて蒸発
器（２＋１の流入側に連通せしめて構成されている。吸
込管（８）の低温部（８Ｂ）の周囲には蓄熱材等の熱慣
性材（２３）が配設され、この熱慣性材（２３）の回り
に蒸発器（２１）の蒸発パイプが巻回されている。これ
によって吸込管（８）より吸入された槽内の試料ガスは
コネクタ（１３）を介して低温部（８Ｂ）に導入され、
ここで熱慣性材（２３＋を介し蒸発器（２１）より冷却
される事になる。（２４）は低温部（８Ｂ）の温度を検
出する温度制御装置であり、これら二酸化炭素濃度検知
装置（７）等は恒温槽（１）外の筐体（２５）に収納さ
れている。

上記構成で恒温槽（１）より吸入した試料ガスは高湿度
であるが、冷却装置００）にて冷却されると飽和して相
対湿度が略１００％即ち略９０乃至１００％にまで上昇
する。具体的な実施例として低温部（８Ｂ）内は１０°
Ｃで相対湿度な略１００％としている。したがって恒温
槽（１１内の湿度に多少の変動があっても、冷却装置（
３）にて試料ガスの相対湿度は常に略１００％となり一
定の状態となる。また、温度制御装置Ｃ２４）は第４図
の電気回路図の如くコンプレッサモータ（１６Ｍ）と電
磁弁コイル（１７Ａ）と共に電源（ＡＣ）　に接続され
る。即ち、コンプレッサモータ（１６Ｍ）及びファンモ
ータ（１２Ｍ）は連続運転状態であり、温度制御装置（
２４）は低温部（８Ｂ）温度か低下して例えば約１１℃
より低（なると開路し、上列して１０℃より高くなると
閉路し、コイル（１７Ａ）の通ｒ、（１制御をする。コ
イル＜　１７Ａ）は通′亀されてコンプレッサ（１６）
より吐出された冷媒を凝縮器（１８）に流し、非命′屯
でバイパス管（２２）に流して蒸発器ｉ２１に冒温冷媒
を流す。史に、低温部（８Ｂ）には熱慣性材（２３）が
設けられているので温度変動は緩慢となるので低温部（
８Ｂ）は略１０℃で一定となる。

従って低温部（８Ｂ）を通過した試料ガスは一定湿度、
一定温度であり、検知器（１１）では熱伝導方式により
正確な二酸化炭素濃度が画定されることになる。また、
コンプレッサモータ（１６Ｍ）は連続運転であるから、
発停時の震動が恒温槽（１）に伝達されず、槽内の培養
物に影響を与えない。更に、低温部（８Ｂ）の温度は１
０℃等の氷点より高い値である為、管内に於いて凍結が
生じない。

検知器旧）は、例えは測定用と比較用に同じ規格のサー
ミスタを一組備えてブリッジ回路を構成し、測定用のサ
ーミスタ乞試料〃スに晒したときのブリッジ回路の出力
に基づき二酸化炭素の濃度を測定する。この時検知器旧
）に到達する試料ガスの湿度は常に略１００％であり、
また温度も略１０’Ｃでそれぞれ一定のために同条件の
下で二酸化炭素の濃度が測定されろ。しかして検知器（
印は？１１１１足した二酸化炭素の濃度によりボンベ（
４）に接続された二酸化炭素弁（３（１＋の開閉を制御
する。そして二酸化炭素弁（３ｔｒ＋の開放により恒ａ
Ｎ！（１＋内に設けたイジェクタ（３１）より二酸化炭
素が吐出されるニ一方、検知器０１）を通過した試料ガ
スはファン（１２）により排出管（９）を通して恒温槽
（１）内に排出されるが、排出管（９）の排出口（９Ａ
）はイジェクタ（３１）に組込まれている。

このようなイジェクタＣ３１）の構成にて、二酸化炭素
の吐出にて排出口（９Ａ）が負圧になって排出’ｆ　（
９１内の試料ガスを強力に吸引して二酸化炭素ｍ度検知
装置（７）における管路の水滴による閉塞を防止するこ
とができる。即ち、かかる二酸化炭素濃度検知装置（７
）は、恒温槽（１）内の温度及び湿度条件に多大な影響
を及ぼさないためには通気量を少なくする必要がある。

したがって配管の断面積な小さく設定するために、高湿
の試料ガスを導入すると管内で結露して水滴を生じ、水
滴が成長するとついには管内を閉塞する不具合が起きる
。検知装置（７）はファン（１２）も備えてはいるが、
送風能力も恒温槽（１）内の条件を乱さないために過大
なものには設定でざずファン（１ｚだけでは上記の不具
合が解消されない。しかしてイジェクタ０１）に排出管
（９）の排出口（９Ａ）を組込む構成にしたことで、二
酸化炭素の恒温槽（１）内への吐出時の負圧により管路
の水滴がイジェクタ（３１）から恒温槽（１）へ吐出さ
れ水滴による閉塞が解消される。

（ハ）発明の効果 本発明によれば、試料ガスを冷却することで湿度を一定
にすると共に温度も一定とするため、安価な熱伝導式の
センサにても二酸化炭素濃度を正確に測定する事ができ
る。また、二酸化炭素濃度検知装置は恒温槽と別系統に
設けろために槽内が抜雑化することがない。また、試料
ガス用配管の低温部は氷点より高い温度で冷却するので
管内に於ける氷結が焦（、それにょろ目詰ずりも防止さ
れる。

更にｖ：、ネ」カス用配管の低温部を熱慣性材で包囲す
れば更に一定した？品度制９４１が可能となり、また、
冷却装置は蒸発器に減圧器を通した冷媒と、高温冷媒を
交互に流して温度を一定とし、圧縮機は連続運転とすれ
ば、圧縮機の起動、停止時に発生する震動によって槽内
の培養物が悪影響を及ぼされず、安定した制御が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

各図は本発明の実施例を示すもので、第１図は恒ｍｌ槽
の外鰭り旧視図、第２図は本発明によるシステムの説明
図、第３図は冷却装置の構成図、第４図は電気回路図で
ある。 （１）・・・恒温槽、　（８）・・・吸込管、　（Ｉ　
ｔｌ・・・冷却装置、的）・・・検知器、　（２４）・
・・漉ＩＴＪＬ制御装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高湿の恒温槽内より試料ガスを吸入し、それを通過
   したガスを前記恒温槽内に排出する試料ガス用配管と、
   該配管の一部である低温部を冷却する賭によって前記試
   料ガスを冷却してその湿度な略一定にする冷却装置と、
   前記低温部を通過した前記試料ガスの熱伝導度を測定し
   て二酸化炭素濃度を検知する検知器と、該検知器の検知
   結果により開閉が制御される二酸化炭素弁を備え、前記
   恒温槽内に二酸化炭素を吐出するものにおいて、前記低
   温部の温度を氷点より高い値で略一定に維持するよう前
   記冷却装置を制御する温度制御装置を設けた事を特徴と
   する恒温槽。 ２、試料ガス用配管の低温部の周囲には熱慣性材を設け
   たｅ粁請求の範囲８ｇ１項に記載の恒温槽。 ３、冷却装置は圧縮器、凝縮器、減圧器及び低温部を冷
   却する蒸発器を順次接続して成り、前記圧縮器の吐出側
   と前記蒸発器の流入側を連通するバイパス管を設け、温
   度制御装置は試料ガス用配管の低温部の温度に基づき、
   前記圧縮機より吐出された冷媒を前記凝縮器に流すか、
   前記バイパス管より蒸発器に流すかを制御する流路制御
   装置を制御する事によって前記低温部の温度を略一定に
   保つ事を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の恒温
   槽。