JPH01317384A - 生物学上テスト試料定温装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は細胞、微生物、他の生物学上の試験サンプルを
管理された環境において保持する定温器及び定温シェー
カ（混合器）に関する。

〔従来の技術と課題〕

従来の定温器や定温シェーカには、定温室の均一かつ厳
密な温度管理能力という問題がある。例えばエイズウィ
ルス用酵素免疫テストのような特定実験では、定温室温
度を通常、約３７°Ｃから５６°Ｃまでの範囲内に保持
する必要がある。そして温度は±１／２°Ｃ以上の偏差
があってはいけない。この種のテストでは、定温室の温
度が実質上均一であることが特に重要である。また試験
温度に素早く均一に、且つ有効な方法を以って到達する
ことも重要である。代表的なものとしては、そのような
テストは湯せん定温器で行なわれてきた。

しかしながら湯せんには、相互汚染の危険や実験者への
感染のリスクがある。湯せんに対して例えば好気定温器
のような代替品があるが、それらは、渇せんに比べ均一
で迅速なる昇温が不可能である。

また従来定温器の他の問題としては、定温室の清浄、消
毒能力がある。例えば、エイズウィルスに対し、陽性な
試験結果が求められる時、定温室内は充分消毒されかつ
／又は滅菌されなければならない。そして従来装置の清
浄化には限界があった。

伝染病の試験を実施する際のもう１つの重要点は、テス
ト試料が他のテスト試料を汚染しないことがある。故に
定温室内の空気流れはいかなる相互汚染の可能性を最少
限するべく注意深く管理されなければならない。

出願人はこれら従来技術の諸問題を最少限、或いは排除
しつつ、かなり均一かつ一定な温度保持可能な新しい定
温器や定温シェーカを発明した。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の一見地において、生物学上のテスト試料を定温
化する装置が提供される。装置はヘース支持部、着脱可
能な定温室、定温室に取り外し可能に取り付けられるブ
ロア駆動手段、を有する。

本発明のもう１つの見地において、主定温室を有した、
生物学上テスト試料定温装置が提供される。その中にテ
スト試料を支持する支持プレートが設けられる。支持プ
レートは多数の穴を存し、夫々は各テスト試料と連携す
る。拡散プレートが支持プレート間に設けられ、支持プ
レート、拡散プレート間に圧力集合部と、拡散プレート
、定温室底部間に空気受け域とを提供する。

さらに本発明の別見地によれば、定温室幅の少な（とも
５０％に亘って延びるブロア手段を有した、テスト試料
定温装置が提供される。

〔実施例〕

第１〜第４図に関し、本発明による装置１０が図示され
ている。装置１０は定温器でも定温混合器（シェーカ）
でも良い。装置１０は３つの部分に分かれる。即ち、ベ
ース部１４と、ベース部１４に取り外し可能に取り付け
られる定温室組立体１２と、定温室組立体１２に着脱可
能に取り付けられるブロア駆動組立体１６とがそうであ
る。

定温室組立体１２は複数の据え付はビン１８を有し、ビ
ンは、定温室１２の据え付はフランジ１９に取り付けら
れた受けラッチ２０の中に配置される（第２図参照）。

据え付はビン１８、及びそれに対応する受けラッチ２０
は、定温室組立体１２をベース部１４に堅固に固定する
べく設けられる。

定温室組立体１２をベース部１４に着脱可能にするため
、いろいろな手段を使用することが可能であることが理
解されよう。

ベース部１４は、保持温度を決定したり、従来装置にお
いても実行される種々の制御機能のための制御手段を収
納する。適当なセンサが、ベース部１４と定温室組立体
１２との間で適当に着脱可能なケーブルにより接続され
る。ベース部１４はまた、撹拌モータを収納し、モータ
は、後述する定温室組立体１２内の連結駆動軸９２に連
結可能な出力駆動軸２２を有する。

第１１　、１２、及び第１３図においてはブロア駆動組
立体１６が詳細に示されている。ブロア駆動組立体１６
には一対のスライド可能な据え付はクリップ２４が設け
られ、クリップは組立体１６の据え付は面２６に固定さ
れる。スライド可能な据え付はクリップ２４は定温室組
立体１２に固定された一対の整合した据え付はビン２８
に係合するようになっている。ビン２８は対応するクリ
ップ２４の穴に入り、クリップ２４が押し込まれた際、
クリップ２４はビン２６と係合クランプして、ブロア駆
動組立体１６を定温室組立体１２に対し堅固に固定する
。同様にクリンプ２４が引き抜かれた時、それらはビン
２４を開放し、ブロア駆動組立体１６の分離を可能にす
る。本発明では、定温室組立体１２とブロア駆動手段１
６は、取り付は時、はぼスムーズな外形を成すように形
成されている。これは本発明では、溝部２９を備えた定
温室組立体１２がブロア駆動組立体１６の外形に相当す
る形状を成すことにより達成される。当然、ブロア駆動
手段１６を定温室組立体１２に固定する取り付は手段は
所望の形を有し、スムーズな外形でなくとも良い。

第１２図には定温室組立体１２に取り付けられたブロア
駆動組立体１６の拡大断面図が示されている。ブロア駆
動組立体１６は３個の据え付はスペーサ２日（第１３図
参照）を有し、ブロア駆動組立体１６が定温室組立体１
２の据え付は面３０より所定の距離を以って保持される
。好ましくは、図示したように据え付はスペーサ２８に
はブロア駆動組立体１６と定温室組立体１２との間の振
動を吸収するためのゴムクツション手段３２が設けられ
る。

ブロア駆動組立体１６はその内部に、駆動ブツシュ３６
を回転させるブロア駆動モータ３３を取り付ける。可撓
性の円筒状駆動継手３８が設けられ、一端を駆動ブツシ
ュ３６上に単に押し込むことでプンシュ３６に固着され
る。円筒状駆動継手３８の他端は定温室組立体１２内に
据え付けられるブロア組立体４０の駆動軸４０に連結さ
れる。

可撓性継手３８は、シンプルであるが信頼性のある、駆
動軸４０、駆動ブツシュ３６間の不整合補正手段を提供
する。これは高価な整合特性を提供する必要性を排する
。

第５及び第７図では定温室組立体１２の断面が示されて
いる。この定温室組立体１２は、前壁５２、後壁５４、
右側壁５６、左側壁５８、底壁６０、及び上壁６２から
成るハウジング５０を有する。上壁６０には定温室組立
体１２内に生物学上のテスト試料を置くための入口６４
が設けられる。着脱可能な上部カバー６６が入口６４上
に設けられる。上部カバー６６には、カバー６６と入口
６４を合わせるためにその底面に４個のスペーサ６５が
設けられる。図示した特定実施例では、上部カバー６６
には、カバーを入口６４から持ち上げるためのハンドル
６８が設けられている。ハウジング５０内部には、前壁
７２、後壁７．４、右側壁７６、左側壁７８と、これら
の壁７２　、７４　、７６゜７８に接続した底壁８０と
から成る内部主室７０が設けられる。各壁７２　、７４
　、７６　、７８の上端には夫々フランジ９０が設けら
れる。フランジ９０は上壁６２に隣接して配置され、好
ましくは、シリコンゴム層がフランジ９０、上壁６２間
に置かれる。

底面８０は、ハウジング５０の底壁６０に固定されたス
ペーサ９２により支持される。

内部の主室７０のほぼ中央にはオフセット軸９２が据え
付けられる。軸９２はその軸線周りで回転可能なように
取り付けられる。オフセット軸９２は底壁６０の穴９６
を介して延びる低端部９３を有する。低端部９３はベー
ス部１４の出力駆動軸２２に連結される継手９８と係合
する。軸９２の上端部には偏心回転を補償するカウンタ
ウェイト１０９が設けられる。軸９２の上端部１０２に
はベアリングと、支持プレー目０４に取り付けられたヘ
アリングホルダ（図示せず）が固定される。

図示した実施例では、ヘアリングホルダは保持クリップ
（図示せず）によりオフセット軸９２に取り付けられ、
支持プレート１０４は、プレート１０４の穴１０８を通
る４本のねじ１０６を以ってヘアリングホルダに固定さ
れる。支持プレート１０４を軸９２に固定するねじは図
示しないが、この固定は、いかなる他の所望なる手段を
用いても良い。プレート１０４は外周エツジ１１７を有
する。このプレーＨＯ４はエツジ１１７が出来るだけ壁
７２　、７４　、７６　。

７８に近接するようになっている。しかしながらその軌
道回転により、プレート１０４は璧７２　、７４　、７
６゜７８からの距離を変化させることになる。好ましく
はプレート１０４はその外周エツジ１１７が壁７２　、
７４゜７６　、７８に最も近い点において約１／１６イ
ンチ（約１．５９ｍｍ）の距離ＤＰをおいて隔置される
。

第５及び第６図に関し、拡散プレート１１０が主室７０
内に設けられ、第５及び第６図に示すように主室７０の
断面域を実質的に横切って延び、底壁８０と拡散プレー
ト１１０との間で受け部１１５を提供する。拡散プレー
ト１１０を所望の方法によりハウジングに固定しても良
い。図示した実施例においては、拡散プレート１１０は
ねじ１１２ニよりスペーサ１１１に固定され、スペーサ
１１１は底壁８０に固定されたスペーサ９２に固定され
る。拡散プレー）１１０は距離りだけ下方に延びる外周
スカー目１３を有する。出願人は、スカート１１３の距
離りは少なくとも１／４インチ（６，３５ｍｍ）　、好
ましくは少なくとも１インチ（２５，４ｍｍ）であるべ
きと確認した。拡散プレート１１０には、拡散プレート
、支持プレート底部間に実質上均一な圧力域を形成する
ように寸法決められかつ位置付けられた複数の穴１３６
が設けられる。スカート１３８は距離Ｄ２、好ましくは
少な（とも１／２インチ（１２，７ｍｍ）延びる下延ス
カート１０４を有する。図示した実施例ではスカート１
３８は約３／４インチ（約１９．０５ｍｍ）の距離Ｄｚ
で下方に延びる。穴１３６の寸法及び位置は所望の圧力
分配が得られるまで種々の組合わせをすることで決定さ
れた。第６図に示すように拡散プレート１１０の上部右
側部分には大きな穴が設けられ、ある場合には穴は形成
されない。支持プレート１０４に関し、外周エツジ１１
９は壁７２　、７４゜７６　、７８に出来るだけ近く隔
置される。図示した実施例では、エツジ１１９は約ｌ／
１６インチ（約１．５９ｍｍ）の距離り、を以って隔置
される。

ブロア組立体４０は定温室組立体１２内に設けられ、そ
のアウトプット（送風）は拡散プレート１１０と、内部
室７０の底壁との間の受け部１１５に直接連通するよう
に配置される。ブロア組立体４０は、ブツシュ組立体１
２３によりハウジング１２２のサイトレール１２６に取
り付けられたかご形インペラ１２４を含んだハウジング
１２２を有する。インペラ１２４はハウジング１２２の
上部にある穴を介して空気を取り入れ、出口ボーＨ２９
を介して側壁１２８より内部主室７０の受け部１１５へ
と空気を導くようになっている。ブロア組立体４０の出
口には内室７０に流入する空気を所定温度まで加熱する
加熱手段が配置される。本実施例によれば、加熱手段は
消毒可能な（オートクレーブ）材料から成るジグザグ状
のヒートコイル１３０を有する（第８．８Ａ図参照）。

コイル１３０のエレメントは実質上、出口ポート１２９
全長に亘り延びる。

インペラ１２４から内室７０へ空気を導く、ためパンフ
ル１３０が設けられる。インペラ１２４は実質上、内室
７０の幅Ｗに亘って延びるように設計される。

ブロア組立体１２０の出口ポート１２９は内室７０の幅
Ｗの少なくとも３０％の長さしを有する。好ましくは出
口ポート１２９の長さＬは内室７０の幅Ｗの少なくとも
５０％である。本実施例によれば、長さしはＷの約６０
％である。これにより受け部１１５内のより均一な通気
及び圧力分布が確実となる。加熱エレメント１３０は、
ブロア組立体４０の上部に配置された温度センサ１３２
の出力に応じ、公知の固体温度制御装置によって制御さ
れる。本実施例ではインペラ１２４は約３６ｃｆｍ（立
方フート毎分Ｘ１．０２ｒｄ／分）の流量を与えるよう
になっている。受け部１１５に入る空気は拡散プレート
１１０の穴１３６を介して上方に押し出される。穴１３
６は、拡散プレート１１０と支持部１０４の底部との間
で実質上、均一な圧力を与えるように寸法法めされかつ
位置決めされる。スカート１３８は、支持プレート１０
４上の主定温部１４０に入る前に拡散プレート１１０を
介して入る空気の集合部を提供する。

支持プレート１０４には多数の穴１３９が形成され、甚
大１３９は生物学上のテスト試料と連通ずるように設計
される。第５及び第７図に示すように、複数の試験管１
４４を有する２つの試験管ラック１４３が設けられる。

各試験管１４４の中には定温環境下に置かれるべき生物
学上のテスト試料１４５が入っている。試験管ラック１
４３は複数のスペーサ１４７により位置決めされ、スペ
ーサ１４７はラック１４３を定位置にしっかり保持する
ように設計される。

各試験管ラック１４３は所望数の試験管１４４を保持す
るための適当な行列を有する。支持プレー）１０４は１
つの穴１３９が各試験管に対応し、実質上、試料位置の
下方に配置されるように設計される。

前壁７２には支持プレート１０４より上方でかつ試験管
１４４の上部より下方に配置される複数の穴１５０が形
成される。空気はこの穴１５０より出てハウジングの側
部と内室との間に入り、ブロア組立体４０へと吸入され
る。後壁７４にも支持プレート１０４の上方、かつ試験
管の上部より下方に複数の穴が形成される。出願人は試
験管１０４の上部用りに空気の流れがあると試験管１４
４（又は他のタイプの容器）間の生物学的テスト試料の
相互汚染が吸い出しを起こすためこれを避けることが重
要だと気づいた。

以下、本発明による装置１０の作用を説明する。

上部カバー６６は内室７０への接近の際、取り外される
。複数の試験管ラック１４３（例えば２個又は４個）が
内室７０内に置かれ、各ラックは試料を入れた試験管１
４４を有する。ラック１４３は支持プレート１０４に適
合するべく設計されている。ラック１４３を支持プレー
ト１０４に適当に固定した後、上部カバーが定温器／シ
ェーカ上に置かれる。従来より行なわれたように適切な
試験条件が装置内にセットされる。その後、加熱・ブロ
ア組立体が室７０への温風循環を成すべく回転される。

矢印は空気の流れを示している。センサ１３２はヒータ
エレメントによる熱量を制御するため室７０内の温度を
検知する。空気はブロア組立体４０より相当な高速で受
け部へと流れる。拡散プレート１１０の穴は支持プレー
ト１０４に向けて空気の向きを変え、この結果、拡散プ
レート１１０上の圧力は実質上、均一化する。支持プレ
ート１０４の穴１３６は各試料の下に直に配設される。

空気はその際、試験管１４４の底部周りを流れ、前・後
壁７２　、７４の穴を介して壁外へ流出する。図示する
ように、前壁７２を出た空気は側路を通ってブロア組立
体４０へと戻る。この種の空気流動は設定温度への定温
内室の迅速昇温を可能ならしめ、温度センサ１３２への
効率の良い熱交換を可能にしてかなり均一な温度制御を
達成できる。

前述したように、本発明の支持プレー目０４は公知定温
シェーカにあるような軌道運動を可能にするように設計
される。即ち、適当な時間に、装置はヘース部１６の駆
動モータに作動させ、シェーカプレート１０４が予め意
図された運動で混合するのを可能ならしめる。

本発明によって作られた装置は、約６〜ＩＯ分以内で試
験温度に達し、室７０内全域に亘って１／２°目盛以内
で均一に保持されることが出願人によって確認されてい
る。

処理サイクルが終わった後、テスト試料は室７０から取
り除かれ、室７０は適宜手段により浄化される。特別な
場合、定温室は徹底的に浄化されることを望まれる。例
えば、従来技術では、これはコツトン布でふきとること
により達成される。

しかし定温室の角部や周囲の部分に入り込むことは一般
的に困難である。従って本発明は、定温室組立体１２を
ベース部１４より迅速かつ容易に取り外すことができ、
かつモータ組立体１６を定温室組立体１２より取り外せ
るような手段を提供している。そして定温室組立体１２
を殺菌のために高圧、又は蒸気殺菌がま内に直接、置く
こともできる。定温室組立体１２を徹底的に殺菌するこ
とで、装置使用者への感染や健康への害を最少限にとど
めることができる。

発明の概念から逸脱することなく種々の変形例が可能で
ある。例えば、支持プレートを試験管以外の、テスト試
料を使用するべく設計しても良い。

例えば支持プレートと滴定プレートを支持するように設
計することも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置の前方斜視図；第１Ａ図は第
１図装置の後方斜視図；第２図は第１図装置の部分的斜
視図：第２Ａ図は定温室組立体の下部を示す図；第３図
は第１図装置の正面図；第４図は第１図装置の側方図；
第５図は第２図線５−５に沿う定温室断面図；第６図は
第５図線６−６に沿った定温室の断面であって内部に取
り付けられた拡散プレートを示す図；第７図は第５図ｙ
Ａ７７に沿った定温室断面図；第８図は第５図線８−８
に沿った空気受け部を示す定温室断面図；第８Ａ図は第
８図円に示すヒータエレメントの拡大図；第９図は第５
図線９−９に沿った定温室側方断面図：第１０図は第５
図線１０−１０に沿う側方断面図；第１１図は第１図装
置の後方回：第１２図はブロア駆動組立体を定温室に接
続する部分的拡大断面図；第１３図は第１１図線１３−
１３に沿うブロア駆動組立体の前方正面図。 １０・・・定温装置、　　　１２・・・定温室組立体、
１４・・・ベース部、　　　１６・・・ブロア駆動組立
体、５０・・・ハウジング、　１０４・・・支持プレー
ト、１１０・・・拡散プレート。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、回転運動を提供する駆動手段を有するベース部； 生物学上のテスト試料を有する容器を支持するべく取り
   付けられるシェーカプレートと、該シェーカプレートを
   上記駆動手段に接続する接続手段と、室内空気流れを生
   じるブロア手段とを有する、取り外し可能かつ消毒可能
   な定温室； 上記駆動手段を上記接続手段に連結する継手手段；及び 定温室に取り外し可能に据え付けられ上記ブロア手段を
   駆動するブロア駆動手段；を有する生物学上テスト試料
   定温装置。 ２、上記ブロア駆動手段とブロア手段との整合のため可
   撓性継手手段が設けられる請求項１に記載の装置。 ３、上記可撓性継手手段は、一端を上記駆動手段に適合
   し、他端をブロア手段に連結された軸に固定する可撓性
   スリーブを有する請求項２に記載の装置。 ４、上記ベース部は定温室の作動制御のための制御手段
   を収納する請求項１に記載の装置。 ５、底面・上面・側壁を有する主定温室を備えたハウジ
   ングと、該主定温室内に空気流れを起こさせるブロア手
   段と、上記主定温室の底面上で隔置された拡散プレート
   を有すると共に上記ブロア手段からの空気を受ける受け
   部を形成する上記主定温室と、該主定温室内の拡散プレ
   ート上で隔置された支持プレートであって支持プレート
   ・拡散プレート間に第２の空気集合部を形成する支持プ
   レートと、複数の穴を有する上記拡散プレートと、該穴
   は適当な数、大きさ、位置を以って配され実質上均一な
   圧力を上記第２の集合部に形成する上記穴と、複数の穴
   を有する支持プレートであって各穴は生物学上テスト試
   料に連携するように配置される上記支持プレートとを有
   する生物学上テスト試料定温装置。 ６、上記拡散プレートは実質上、その全外周に対し少な
   くとも６．４ｍｍに亘り下方に延びる外スカートを有す
   る請求項５に記載の装置。 ７、外周・側壁・底壁を有する主定温室と、該主定温室
   の側・底壁を囲む外室と、主定温室の底部に空気を送り
   上記外室内に配置されるブロア手段とを有するハウジン
   グを備え、上記主定温室は、その内部に主定温室底面よ
   り隔置されてブロア手段からの空気を受ける受け部を形
   成する拡散プレートと、該拡散プレート上に配置されて
   流動空気の空気集合部を形成する支持プレートとを有し
   、該支持プレート上で圧力安定なる定温試験部を提供す
   る、生物学上テスト試料定温装置。 ８、上記拡散プレート及び支持プレートは、実質上、主
   定温室の全断面域を横切って延びるが、主定温室の側壁
   からは隔置される請求項７に記載の装置。 ９、上記支持プレートは実質上、その全外周に対し少な
   くとも１２．７ｍｍに亘り下方に延びる外スカートを有
   する請求項７に記載の装置。 １０、ブロア手段の下流側でかつブロア手段の実質上、
   全長を横切って延びる加熱手段が設けられる請求項７に
   記載の装置。 １１、主定温室を有するハウジングと、該主定温室に送
   風すると共に主定温室の幅の少なくとも５０％に亘って
   横切って延びるブロア手段と、を備え、該ブロア手段は
   主定温室の実質上中央に配される、底部に直角に送風す
   る生物学上テスト試料定温装置。