特許 7548867 インキュベータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-02

(45)【発行日】2024-09-10

(54)【発明の名称】インキュベータ

(51)【国際特許分類】

   C12M 1/00 20060101AFI20240903BHJP

   C12M 1/04 20060101ALI20240903BHJP

【ＦＩ】

C12M1/00 C

C12M1/04

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021074677

(22)【出願日】2021-04-27

(65)【公開番号】P2022168955

(43)【公開日】2022-11-09

【審査請求日】2023-01-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000108797

【氏名又は名称】エスペック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100131200

【弁理士】

【氏名又は名称】河部 大輔

(72)【発明者】

【氏名】阿部 孔一

(72)【発明者】

【氏名】矢田 寛

(72)【発明者】

【氏名】芦田 兼治

(72)【発明者】

【氏名】上田 祐亮

【審査官】三谷 直也

(56)【参考文献】

【文献】特開２００１－１９０２６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１０９６８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１９１５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－０９５０９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１０／１２５７４８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】米国特許第０４３３６３２９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ１２Ｍ １／００－３／１０

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

ＰｕｂＭｅｄ

Ｇｏｏｇｌｅ／Ｇｏｏｇｌｅ Ｓｃｈｏｌａｒ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

恒温室と空調室とが区画され、前記恒温室と前記空調室との間で第１空気が循環する筐体と、
前記空調室において前記第１空気の温度を調節する空調装置と、を備え、
前記空調室には、前記第１空気が流通する流路が形成され、
前記空調装置は、
前記第１空気よりも低温の第２空気を前記流路に供給するための供給口を有する供給部と、
前記供給口よりも上流側に配置され、前記恒温室の前記第１空気を前記流路へ流入させる上流ファンと、
前記供給口よりも下流側に配置され、前記第２空気を前記第１空気に混合し、前記第２空気が混合された前記第１空気を前記流路から前記恒温室へ流出させる下流ファンと、を有し、
前記流路は、前記流路の流れ方向に直交する幅方向の拡がりを有し、
前記供給部は、前記第２空気が流通し、前記供給口が形成された複数のダクトを有し、
前記複数のダクトのそれぞれは、前記流路において前記幅方向に延びるように配置され、
前記複数のダクトのそれぞれの下流端部は、前記流路において前記幅方向の異なる位置に配置され、
前記複数のダクトのそれぞれの前記供給口は、前記ダクトの下流端部側において前記流路において前記幅方向の異なる位置に配置され、
前記流路において、前記供給口に対し、前記流路の流れ方向及び前記幅方向の両方に直交する方向の両側には前記第１空気の流通する空間が形成されているインキュベータ。

【請求項2】

恒温室と空調室とが区画され、前記恒温室と前記空調室との間で第１空気が循環する筐体と、
前記空調室において前記第１空気の温度を調節する空調装置と、を備え、
前記空調室には、前記第１空気が流通する流路が形成され、
前記空調装置は、
前記第１空気よりも低温の第２空気を前記流路に供給するための供給口を有する供給部と、
前記供給口よりも上流側に配置され、前記恒温室の前記第１空気を前記流路へ流入させる上流ファンと、
前記供給口よりも下流側に配置され、前記第２空気を前記第１空気に混合し、前記第２空気が混合された前記第１空気を前記流路から前記恒温室へ流出させる下流ファンと、
前記流路において前記下流ファンよりも下流側に配置され、前記下流ファンによって前記第２空気が混合された前記第１空気を加熱するヒータと、を有し、
前記流路は、前記流路の流れ方向に直交する幅方向の拡がりを有し、
前記供給部は、前記第２空気が流通し、前記供給口が形成された複数のダクトを有し、
前記複数のダクトのそれぞれは、前記流路において前記幅方向に延びるように配置され、
前記複数のダクトのそれぞれの下流端部は、前記流路において前記幅方向の異なる位置に配置され、
前記複数のダクトのそれぞれの前記供給口は、前記ダクトの下流端部側において前記流路において前記幅方向の異なる位置に配置されるインキュベータ。

【請求項3】

請求項１又は２に記載のインキュベータにおいて、
前記上流ファンは、前記流路において前記幅方向の異なる位置に配置されるように複数設けられているインキュベータ。

【請求項4】

請求項１乃至３の何れか１つに記載のインキュベータにおいて、
前記下流ファンは、前記流路において前記幅方向の異なる位置に配置されるように複数設けられているインキュベータ。

【請求項5】

請求項１乃至４の何れか１つに記載のインキュベータにおいて、
前記第１空気を前記筐体の外部に排出する排気ファンをさらに備えるインキュベータ。

【請求項6】

請求項１又は３乃至５の何れか１つに記載のインキュベータにおいて、
前記空調装置は、前記流路において前記供給口よりも下流側に配置され、前記第１空気を加熱するヒータをさらに有するインキュベータ。

【請求項7】

請求項６に記載のインキュベータにおいて、
前記ヒータは、前記流路において前記下流ファンよりも下流側に配置されているインキュベータ。

【請求項8】

請求項１乃至７の何れか１つに記載のインキュベータにおいて、
前記筐体は、空気の温度が調節された部屋に収容されて使用されるものであり、
前記供給部は、前記部屋の前記空気を前記第２空気として前記流路に供給するインキュベータ。

【請求項9】

請求項８に記載のインキュベータにおいて、
前記供給部は、前記部屋の前記空気を前記流路に供給する吸気ファンをさらに有するインキュベータ。

【請求項10】

請求項８又は９に記載のインキュベータにおいて、
前記部屋は、クリーンルームであるインキュベータ。

【請求項11】

恒温室と空調室とが区画され、前記恒温室と前記空調室との間で第１空気が循環する筐体と、
前記空調室において前記第１空気の温度を調節する空調装置と、を備え、
前記筐体は、前記第１空気よりも低温の第２空気で満たされた部屋に収容されて使用されるものであり、
前記空調室には、前記第１空気が流通する流路が形成され、
前記空調装置は、
前記部屋の前記第２空気を前記流路に供給する供給口を有する供給部と、前記流路に配置され、前記流路と前記恒温室との間で前記第１空気を循環させるファンとを有し、
前記第２空気を前記第１空気に混合し、前記第２空気が混合された前記第１空気を前記流路から前記恒温室へ流出させ、
前記流路は、前記流路の流れ方向に直交する幅方向の拡がりを有し、
前記供給部は、前記第２空気が流通し、前記供給口が形成された複数のダクトを有し、
前記複数のダクトのそれぞれは、前記流路において前記幅方向に延びるように配置され、
前記複数のダクトのそれぞれの下流端部は、前記流路において前記幅方向の異なる位置に配置され、
前記複数のダクトのそれぞれの前記供給口は、前記ダクトの下流端部側において前記流路において前記幅方向の異なる位置に配置され、
前記流路において、前記供給口に対し、前記流路の流れ方向及び前記幅方向の両方に直交する方向の両側には前記第１空気が流通する空間が形成されているインキュベータ。

【請求項12】

恒温室と空調室とが区画され、前記恒温室と前記空調室との間で第１空気が循環する筐体と、
前記空調室において前記第１空気の温度を調節する空調装置と、を備え、
前記筐体は、前記第１空気よりも低温の第２空気で満たされた部屋に収容されて使用されるものであり、
前記空調室には、前記第１空気が流通する流路が形成され、
前記空調装置は、
前記部屋の前記第２空気を前記流路に供給する供給口を有する供給部と、前記流路に配置され、前記流路と前記恒温室との間で前記第１空気を循環させるファンと、前記流路において前記供給口よりも下流側に配置され、前記第２空気が混合された前記第１空気を加熱するヒータと、を有し、
前記第２空気を前記第１空気に混合し、前記第２空気が混合された前記第１空気を前記流路から前記恒温室へ流出させ、
前記流路は、前記流路の流れ方向に直交する幅方向の拡がりを有し、
前記供給部は、前記第２空気が流通し、前記供給口が形成された複数のダクトを有し、
前記複数のダクトのそれぞれは、前記流路において前記幅方向に延びるように配置され、
前記複数のダクトのそれぞれの下流端部は、前記流路において前記幅方向の異なる位置に配置され、
前記複数のダクトのそれぞれの前記供給口は、前記ダクトの下流端部側において前記流路において前記幅方向の異なる位置に配置されているインキュベータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示の技術は、インキュベータに関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、細胞の培養等に用いられるインキュベータが知られている。例えば特許文献１に開示されているインキュベータは、恒温室（培養室）および空調室を備え、空調室で冷却または加熱した空気を恒温室との間で循環させることにより、恒温室を設定温度に制御している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１－１１００３３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、インキュベータの恒温室において、温度分布の均一化は重要な要素の一つである。前述した特許文献１のインキュベータでは、その温度分布の均一化に関してまだ改善の余地がある。

【0005】

本開示の技術は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、恒温室の温度分布を均一化することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示のインキュベータは、恒温室と空調室とが区画され、前記恒温室と前記空調室との間で第１空気が循環する筐体と、前記空調室において前記第１空気の温度を調節する空調装置とを備えている。前記空調室には、前記第１空気が流通する流路が形成されている。前記空調装置は、供給部と、上流ファンと、下流ファンとを有している。前記供給部は、前記第１空気よりも低温の第２空気を前記流路に供給するための供給口を有している。前記上流ファンは、前記供給口よりも上流側に配置され、前記恒温室の前記第１空気を前記流路へ流入させる。前記下流ファンは、前記供給口よりも下流側に配置され、前記第２空気を前記第１空気に混合し、前記第２空気が混合された前記第１空気を前記流路から前記恒温室へ流出させる。

【0007】

前記の構成では、第２空気が供給部によって空調室の流路に供給されることにより、流路を流通する第１空気が第２空気と混合して所望温度に冷却される。こうして所望温度に調節された第１空気は、下流ファンによって空調室から恒温室に流出する一方、恒温室の第１空気は、上流ファンによって空調室の流路に流入する。これにより、恒温室が所望温度に制御される。

【0008】

ここで、上流ファンと下流ファンとの間に供給口が配置されている。そのため、供給口から供給された第２空気に、第１空気が上流ファンによって押し込まれる。これにより、第１空気と第２空気との混合が促進される。さらに、第２空気が混合された第１空気が下流ファンによって吸い込まれる。この下流ファンの吸い込み作用によって、第１空気が撹拌されるので、第１空気と第２空気との混合がより促進される。そのため、第１空気の温度が均一になる。温度が均一化された第１空気が恒温室に供給されることにより、恒温室における温度分布を均一化することができる。

【0009】

前記流路は、前記流路の流れ方向に直交する幅方向の拡がりを有し、前記供給部は、前記第２空気が流通し、前記供給口が形成された複数のダクトを有し、前記複数のダクトのそれぞれの前記供給口は、前記流路において前記幅方向の異なる位置に配置されていてもよい。

【0010】

例えば、供給口が形成された１つのダクトで第２空気を供給した場合、供給口における第２空気の供給流量にばらつきが生じる虞がある。そうすると、流路の幅方向に亘って満遍なく第２空気を供給することが困難となって、第１空気と第２空気との混合比率が不均一になり得る。

【0011】

これに対し、前記の構成では、供給口が形成され、第２空気が流通する複数のダクトが設けられ、複数のダクトのそれぞれの供給口は、流路において幅方向の異なる位置に配置されている。これにより、各供給口へそれぞれのダクトを介して適切な流量の第２空気を供給することができる。そのような供給口が幅方向に並んで複数設けられているので、流路の幅方向に亘って満遍なく第２空気が供給される。これにより、第１空気と第２空気との混合比率が幅方向において均一化される。ひいては、第２空気が混合された第１空気の温度分布が幅方向で均一化される。

【0012】

前記上流ファンは、前記流路において前記幅方向の異なる位置に配置されるように複数設けられていてもよい。

【0013】

前記の構成では、上流ファンが複数配置されているため、恒温室から流路に押し込まれる第１空気の流量が増大する。そのため、第１空気と第２空気との混合がより促進される。しかも、複数の上流ファンは、流路の幅方向において異なる位置に配置されているため、恒温室から流路へ吸い込まれる第１空気の流量が流路の幅方向において均一化される。流路の幅方向において満遍なく第１空気が第２空気に押し込まれる。そのため、第１空気と第２空気との混合比率が幅方向において均一化される。

【0014】

前記下流ファンは、前記流路において前記幅方向の異なる位置に配置されるように複数設けられていてもよい。

【0015】

前記の構成では、下流ファンが複数配置されているため、第２空気が混合された第１空気の下流ファンによる吸い込み流量が増大する。そのため、第１空気と第２空気との混合がより促進される。しかも、複数の下流ファンは、流路の幅方向において異なる位置に配置されているため、第１空気と第２空気との混合度が幅方向において均一化される。

【0016】

本開示のインキュベータは、前記第１空気を前記筐体の外部に排出する排気ファンをさらに備えていてもよい。

【0017】

前記の構成では、例えば、供給口から供給される第２空気の供給量と同等量の第１空気を排気ファンによって筐体から排出することにより、恒温室の圧力上昇が防止される。つまり、恒温室の圧力が一定に保たれる。

【0018】

前記空調装置は、前記流路において前記供給口よりも下流側に配置され、前記第１空気を加熱するヒータをさらに有するようにしてもよい。

【0019】

前記の構成では、供給口から第１空気よりも低温の第２空気が流路に供給されることにより、一旦、第１空気が所望の温度よりも低い温度まで冷却される。その後、第１空気は、ヒータによって所望の温度まで再熱される。これにより、第１空気の温度の調節幅が拡大される。

【0020】

前記ヒータは、前記流路において前記下流ファンよりも下流側に配置されるようにしてもよい。

【0021】

前記の構成では、下流ファンがヒータの上流側に配置されるので、ヒータで加熱された第１空気が下流ファンを通過することが防止される。そのため、下流ファンの温度上昇が抑制される。

【0022】

前記筐体は、空気の温度が調節された部屋に収容されて使用されるものであり、前記供給部は、前記部屋の前記空気を前記第２空気として前記流路に供給するようにしてもよい。

【0023】

前記の構成では、供給部が流路に供給する第２空気は、筐体が収容されている部屋の温度調節された空気である。つまり、供給部は、第２空気を供給するだけで、第２空気の温度を調節しない。この場合であっても、供給部は、安定した温度の第２空気を供給することができる。さらに、供給部は、冷凍機等が不要となるので、冷凍機に含まれる振動体である圧縮機が存在しなくなる。これにより、インキュベータにおける振動を抑制することができる。

【0024】

前記供給部は、前記部屋の前記空気を前記流路に供給する吸気ファンをさらに有するようにしてもよい。

【0025】

前記の構成では、吸気ファンを作動させることにより、部屋の空気が流路に強制的に取り込まれる。そのため、第１空気の冷却源である第２空気の供給流量を確保することが容易となる。

【0026】

前記部屋は、クリーンルームであってもよい。

【0027】

前記の構成では、第２空気がクリーンルーム内の空気であるため、清浄度の高い空気が流路に供給される。そのため、第２空気を清浄にするためのフィルタ等が不要となる。インキュベータにおいては、恒温室を一定の清浄度に保たなければならない場合が多いため、前記の構成が有効となる。

【発明の効果】

【0028】

本開示のインキュベータによれば、恒温室の温度分布を均一化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】インキュベータの内部を前側から視て示す断面図である。

【図2】インキュベータの内部を右側から視て示す断面図である。

【図3】インキュベータの内部を上側から視て示す断面図である。

【図4】インキュベータを一部省略して示す背面図である。

【図5】変形例１に係る空調室を前側から視て示す拡大断面図である。

【図6】変形例２に係る空調室を前側から視て示す拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、インキュベータ１００の内部を前側から視て示す断面図である。

【0031】

インキュベータ１００は、筐体１と、空調装置３とを備えている。インキュベータ１００は、例えば、細胞培養や振とう機に用いられ、これらに必要な周囲環境を形成するものである。

【0032】

筐体１では、恒温室２１と空調室２２とが区画されている。筐体１においては、恒温室２１と空調室２２との間で第１空気（図１～３の実線矢印参照）が循環する。空調装置３は、空調室２２において第１空気の温度を調節する。筐体１においては、恒温室２１と空調室２２とを第１空気が循環し、第１空気が空調室２２で温度制御されることによって、所望温度の第１空気が恒温室２１に供給される。

【0033】

筐体１は、クリーンルームＣＲに収容されている。クリーンルームＣＲは、空気の温度が調節された部屋の一例である。

【0034】

具体的には、筐体１は、略直方体状の箱型に形成されている。筐体１は、天井壁１１、底壁１２、前壁１３、後壁１４、右壁１５及び左壁１６を有している。筐体１は、内部空間を上下に仕切る仕切壁１７をさらに有している。筐体１内の仕切壁１７よりも下方の空間が恒温室２１であり、筐体１内の仕切壁１７よりも上方の空間が空調室２２である。仕切壁１７には、恒温室２１と空調室２２とを連通させる流入口１７ａ及び流出口１７ｂが形成されている。流入口１７ａは、仕切壁１７の右端部に配置され、流出口１７ｂは、仕切壁１７の左端部に配置されている。

【0035】

恒温室２１は、温度が所望の温度に保たれた空間であり、例えば、細胞を培養するための培養室である。恒温室２１には、水平方向に拡がる複数の棚板２５が設けられている。複数の棚板２５は、上下方向に間隔を空けて配列されている。例えば、棚板２５の上には、細胞を培養する培地が収容されたシャーレ２６が載置される。

【0036】

空調室２２には、第１空気が流通する流路２３が形成されている。流路２３は、流入口１７ａから流出口１７ｂまで延びている。この例では、流路２３における流体の流れ方向は、概ね水平方向を向いている。より詳しくは、流路２３の流れ方向は、水平方向に右から左へ向かっている。

【0037】

流路２３は、流路２３の流れ方向に直交する幅方向に拡がっている。詳しくは、流れ方向に直交する流路２３の断面形状は、図２に示すように、互いに直交する長手方向と短手方向に拡がる扁平な形状をしている。より具体的には、流路２３の断面形状は、筐体１の前後方向に比較的長く且つ筐体１の上下方向に比較的短い横長の略長方形状をしている。この例では、流路２３の断面形状の長手方向である、筐体１の前後方向を流路２３の幅方向とする。

【0038】

筐体１は、流路２３の幅を規定する２つの仕切壁１８ａ，１８ｂをさらに有している。２つの仕切壁１８ａ，１８ｂは、空調室２２において筐体１の前後方向に（即ち、流路２３の幅方向に）間隔を空けて並んでいる。

【0039】

空調装置３は、第１空気よりも低温の第２空気（図１～３の破線矢印参照）を供給する供給部４と、上流ファン３１と、下流ファン３２とを有している。空調装置３は、ヒータ３３をさらに有している。

【0040】

供給部４は、クリーンルームＣＲの空気を第２空気として流路２３に供給する。詳しくは、供給部４は、複数のダクト、具体的には、第１ダクト４１Ａと第２ダクト４１Ｂとを有している。第１ダクト４１Ａ及び第２ダクト４１Ｂのそれぞれの内部には、第２空気が流通する供給路４２が形成されている。第１ダクト４１Ａ及び第２ダクト４１Ｂのそれぞれの上流端は、後壁１４に開口している。筐体１は、クリーンルームＣＲに配置されているので、後壁１４の外側にはクリーンルームＣＲ内の空気が存在している。第１ダクト４１Ａ及び第２ダクト４１Ｂの供給路４２は、後壁１４の開口を介して、クリーンルームＣＲと連通する。

【0041】

供給部４は、クリーンルームＣＲの空気を流路２３に供給する吸気ファン４４をさらに有する。詳しくは、図２～４に示すように、第１ダクト４１Ａ及び第２ダクト４１Ｂのそれぞれの上流端に、吸気ファン４４が設けられている。吸気ファン４４は、後壁１４に取り付けられている。吸気ファン４４は、クリーンルームＣＲ内の空気を供給路４２へ流入させる。

【0042】

第１ダクト４１Ａ及び第２ダクト４１Ｂは、流路２３内に進入している。第１ダクト４１Ａ及び第２ダクト４１Ｂは、流路２３内を流路２３の幅方向（即ち、筐体１の前後方向）に延びている。第１ダクト４１Ａ及び第２ダクト４１Ｂのそれぞれの下流端部には、第２空気を流路２３に供給する供給口４３が形成されている。第１ダクト４１Ａ及び第２ダクト４１Ｂの供給路４２は、供給口４３を介して、流路２３と連通する。

【0043】

複数のダクトのそれぞれの供給口４３は、流路２３において幅方向の異なる位置に配置されている。具体的には、流路２３において、第２ダクト４１Ｂは、第１ダクト４１Ａよりも流れ方向の上流側に配置されている。第２ダクト４１Ｂは、流路２３において、第１ダクト４１Ａよりも筐体１の前側まで延びている。第１ダクト４１Ａの下流端部には、流路２３の幅方向に並ぶ２つの供給口４３が形成されている。同様に、第２ダクト４１Ｂの下流端部には、流路２３の幅方向に並ぶ２つの供給口４３が形成されている。第２ダクト４１Ｂの２つの供給口４３は、第１ダクト４１Ａの２つの供給口４３よりも筐体１の前側に位置している。つまり、第１ダクト４１Ａの２つの供給口４３と第２ダクト４１Ｂの２つの供給口４３との合計４つの供給口はそれぞれ、流路２３の幅方向の異なる位置に配置されている。尚、第２ダクト４１Ｂの２つの供給口４３は、第１ダクト４１Ａの２つの供給口４３に対して流路２３の流れ方向の上流側へオフセットしている。

【0044】

上流ファン３１は、流路２３において供給口４３よりも上流側に配置されている。上流ファン３１は、恒温室２１の第１空気を流路２３へ流入させる。上流ファン３１は、流路２３において幅方向の異なる位置に配置されるように複数設けられている。具体的には、空調装置３は、図１～３に示すように、２つの上流ファン３１を有している。２つの上流ファン３１は、流路２３のうち第１ダクト４１Ａ及び第２ダクト４１Ｂが進入する部分よりも上流側の部分に配置されている。仕切壁１７の右端部には、図２に示すように、流路２３の幅方向に並ぶ２つの流入口１７ａが形成されている。２つの上流ファン３１は、２つの流入口１７ａの近傍において、２つの流入口１７ａとそれぞれ対向するように配置されている。つまり、２つの上流ファン３１は、流路２３の幅方向に並んで配置されている。

【0045】

下流ファン３２は、流路２３において供給口４３よりも下流側に配置され、第２空気を第１空気に混合し、第２空気が混合された第１空気を流路２３から恒温室２１へ流出させる。下流ファン３２は、流路２３において幅方向の異なる位置に配置されるように複数設けられている。具体的には、空調装置３は、図３に示すように、４つの下流ファン３２を有している。４つの下流ファン３２は、流路２３のうち第１ダクト４１Ａ及び第２ダクト４１Ｂが進入する部分よりも下流側の部分に配置されている。４つの下流ファン３２は、流路２３の幅方向に並んで配置されている。４つの下流ファン３２は、流路２３の流れ方向において第１ダクト４１Ａの２つの供給口４３及び第２ダクト４１Ｂの２つの供給口４３にそれぞれ対向するように配置されている。

【0046】

ヒータ３３は、流路２３において供給口４３よりも下流側に配置され、第１空気を加熱する。具体的には、ヒータ３３は、図１，３に示すように、流路２３において下流ファン３２よりも下流側に配置されている。ヒータ３３は、流路２３の幅方向に亘って設けられている。ヒータ３３は、流路２３の流れ方向において４つの下流ファン３２に対向するように配置されている。例えば、ヒータ３３は、伝熱ヒータである。

【0047】

インキュベータ１００は、図１，２，４に示すように、第１空気を筐体１の外部に排出する排気ファン５をさらに備えている。具体的には、インキュベータ１００は、２つの排気ファン５を有している。２つの排気ファン５は、恒温室２１において後壁１４に設けられている。つまり、恒温室２１は、排気ファン５を介してクリーンルームＣＲと連通している。より詳しくは、２つの排気ファン５は、恒温室２１において仕切壁１７ａの近傍に配置されている。そのため、２つの排気ファン５は、恒温室２１を流通して空調室２２へ流入する直前の第１空気の一部を筐体１の外部へ排出する。

【0048】

インキュベータ１００は、筐体１内の第１空気の温度を検出する温度センサ９１と、温度センサ９１の検出結果に基づいて第１空気の温度を制御する制御装置９とをさらに備えている。

【0049】

温度センサ９１は、図１に示すように、恒温室２１に配置されている。具体的には、温度センサ９１は、恒温室２１において流入口１７ａの近傍に配置されている。

【0050】

制御装置９は、プロセッサ等の制御部、記憶装置及びメモリ等を有している。制御装置９には、温度センサ９１の検出信号が入力される。制御装置９は、ヒータ３３に制御信号を出力し、ヒータ３３の能力を制御する。具体的には、制御装置９は、温度センサ９１によって検出される第１空気の温度が所望の温度となるように、ヒータ３３の出力を調節する。

【0051】

続いて、このように構成されたインキュベータ１００の動作について説明する。

【0052】

上流ファン３１及び下流ファン３２の作動によって、筐体１内には恒温室２１と空調室２２とを循環する第１空気の循環流が形成される。

【0053】

詳しくは、下流ファン３２によって空調室２２内の第１空気が恒温室２１へ流出する。恒温室２１の上部が仕切壁１７で区画されており、仕切壁１７の左端部に流出口１７ｂが形成されている。空調室２２の第１空気は、流出口１７ｂを介して恒温室２１の左上の部分に流出する。恒温室２１の比較的左側の空間、即ち、恒温室２１のうち棚板２５よりも左側の空間では、下流ファン３２によって下降気流が形成されている。

【0054】

恒温室２１のうち棚板２５よりも左側の空間において、第１空気は下方へ流れつつ、棚板２５の間を通過して、恒温室２１の右側へ流れていく。

【0055】

仕切壁１７の右端部に流入口１７ａが形成されている。空調室２２における流入口１７ａの近傍に上流ファン３１が配置されている。そのため、恒温室２１のうち棚板２５よりも右側の空間においては、上流ファン３１の吸引による上昇気流が形成されている。恒温室２１のうち棚板２５よりも右側の空間においては、第１空気が上方へ流れ、流入口１７ａを介して空調室２２へ流入する。このとき、温度センサ９１は、空調室２２へ流入する第１空気の温度を検出する。

【0056】

空調室２２において、流路２３のうち流入口１７ａよりも下流側には、第１ダクト４１Ａ及び第２ダクト４１Ｂの供給口４３が位置している。第１ダクト４１Ａ及び第２ダクト４１Ｂの供給路４２には、吸気ファン４４によってクリーンルームＣＲの空気が流通している。供給口４３からは、クリーンルームＣＲの空気が流路２３へ第２空気として供給されている。

【0057】

恒温室２１から流入口１７ａを介して流路２３へ流入した第１空気は、上流ファン３１によって、流路２３の下流側へ押し込まれる。第１空気は、第１ダクト４１Ａ及び第２ダクト４１Ｂの周囲を通って供給口４３の近傍を通過する。このとき、供給口４３から第１空気へ第２空気が供給される。第２空気の温度は第１空気よりも低いので、第２空気が混合された第１空気の温度は低下する。

【0058】

第２空気が混合された第１空気は、上流ファン３１による押し込み及び下流ファン３２による吸い込みによって、さらに下流側へ流れ、下流ファン３２によって吸い込まれる。下流ファン３２は、第２空気を第１空気に満遍なく混合し、第２空気が混合された第１空気を吹き出す。

【0059】

下流ファン３２から吹き出された第１空気は、ヒータ３３を通過する。その際、第１空気は、ヒータ３３によって加熱され、第１空気の温度が上昇する。このとき、ヒータ３３の出力は、温度センサ９１の検出結果に基づいて制御装置９によって制御されている。これにより、第１空気の温度が所望の温度に調節される。

【0060】

ヒータ３３を通過して所望の温度に調節された第１空気は、前述の如く、流出口１７ｂを介して流路２３から恒温室２１へ流出する。

【0061】

こうして、筐体１においては、恒温室２１と空調室２２との間で第１空気が循環する。このとき、空調室２２において第１空気の温度が所望の温度に調節される。

【0062】

尚、筐体１内の圧力を一定に維持するために、供給部４によって供給された第２空気に対応する量の第１空気が排気ファン５によって筐体１から排出される。つまり、恒温室２１のうち仕切壁１７の近傍には排気ファン５が設けられている。そのため、恒温室２１のうち棚板２５よりも右側の空間において上方へ流れる第１空気の一部は、空調室２２へ流入することなく、排気ファン５を介して筐体１からクリーンルームＣＲへ排出される。

【0063】

以上のように、構成されたインキュベータ１００においては、筐体１内の温度分布を均一にすることができる。

【0064】

詳しくは、流れ方向において上流ファン３１と下流ファン３２との間に供給口４３が配置されている。すなわち、流路２３の流れ方向において供給口４３の上流側と下流側の両方にファン（具体的には、上流ファン３１及び下流ファン３２）が設けられている。上流ファン３１によって、供給口４３の近傍に供給される第１空気の流量が増加する。これにより、供給口４３の近傍における第１空気と第２空気との混合度が向上する。ここで、「混合度」とは、第１空気と第２空気とがいかに均一に混合されているかという混合の程度を意味する。それに加えて、供給口４３の下流に下流ファン３２が配置されているので、供給口４３の近傍において第２空気が混合された第１空気が下流ファン３２によって吸い込まれる。下流ファン３２の吸い込みによって、第１空気が攪拌される。これにより、第１空気と第２空気との混合度がさらに向上する。その結果、第１空気の温度が均一になる。温度が均一になった第１空気が恒温室２１に供給されることによって、恒温室２１内の温度分布を均一化させることができる。

【0065】

さらに、供給部４は、第１ダクト４１Ａ及び第２ダクト４１Ｂとを有し、第１ダクト４１Ａの供給口４３と第２ダクト４１Ｂの供給口４３とは、流路２３において幅方向の異なる位置に配置されている。これにより、第１ダクト４１Ａの供給口４３及び第２ダクト４１Ｂの供給口４３から流路２３のうち幅方向の異なる位置にそれぞれ第２空気が供給される。流路２３の幅方向において第２空気の分布の偏りが軽減される。そのため、供給口４３の近傍での第１空気と第２空気との混合比率が幅方向において均一化される。

【0066】

また、空調装置３は、流路２３において幅方向の異なる位置に配置された複数の上流ファン３１を有している。複数の上流ファン３１が設けられていることによって、恒温室２１から流路２３へ押し込まれる第１空気の流量が増加する。そのため、第１空気と第２空気との混合度が向上する。それに加え、複数の上流ファン３１が幅方向の異なる位置に配置されていることによって、恒温室２１から流路２３へ吸い込まれる第１空気の流量が流路２３の幅方向において均一化される。そのため、第１空気と第２空気との混合比率が幅方向において均一化される。

【0067】

さらに、空調装置３は、流路２３において幅方向の異なる位置に配置された複数の下流ファン３２を有している。複数の下流ファン３２が設けられていることによって、下流ファン３２によって流路２３へ吸い込まれる第１空気及び第２空気の流量が増加すると共に、第１空気と第２空気との撹拌が促進される。そのため、第１空気と第２空気との混合度が向上する。それに加えて、複数の下流ファン３２が幅方向の異なる位置に配置されていることによって、第１空気と第２空気との混合度が幅方向において均一化される。

【0068】

また、第１空気を筐体１から排出する排気ファン５が設けられているため、恒温室２１の圧力を上昇させることなく一定に維持することができる。そのため、空調室２２から恒温室２１への第１空気の供給が容易となる。特に、この例では、排気ファン５が恒温室２１に設けられているため、恒温室２１の第１空気を直接筐体１の外部に排出することができる。そのため、恒温室２１の圧力上昇を速やかに抑えることができる。

【0069】

また、流路２３には、供給口４３よりも下流側に第１空気を加熱するためのヒータ３３が設けられている。そのため、流路２３に流入した第１空気は、第２空気との混合によって一旦所望の温度未満まで冷却された後、ヒータ３３によって所望の温度まで再熱される。このような方法によれば、第１空気の温度の調節幅を拡大することができると共に、第１空気の温度調節を高精度に行うことができる。また、ヒータ３３は、伝熱ヒータであり、冷媒回路等を利用するヒータではない。ヒータ３３は、圧縮機等の振動を発生する機器を有さない。そのため、インキュベータ１００における振動の発生を低減することができる。

【0070】

また、ヒータ３３は下流ファン３２の下流側に設けられているため、ヒータ３３によって加熱された第１空気が下流ファン３２を通過することを防止することができる。る。そのため、下流ファン３２の温度上昇を抑えることができる。

【0071】

また、筐体１は空気の温度が調節された部屋に収容され、供給部４ではその部屋の空気が第２空気として流路２３に供給される。つまり、部屋の空気が第１空気の冷却源として供給される。そのため、第１空気を冷却するための冷凍機が不要となる。これにより、冷凍機に含まれる振動体である圧縮機が存在しなくなるので、振動を抑制することができる。特に、振動によって悪影響を受けやすい例えば細胞培養に用いられるインキュベータ１００においては、有効である。

【0072】

また、空気の温度が調節された部屋の空気を流路２３に供給する吸気ファン４４が設けられている。そのため、吸気ファン４４を作動させることで、第１空気の冷却源である第２空気の供給流量を容易に確保することができる。

【0073】

また、空気の温度が調節された部屋はクリーンルームＣＲであるため、清浄度の高い空気を第２空気として流路２３に供給することができる。そのため、第２空気を清浄にするためのフィルタ等が不要となる。特に、細胞培養等に用いられるインキュベータ１００においては、恒温室２１を一定の清浄度に保つ必要があるため、有効である。

【0074】

インキュベータ１００は、インキュベータ１００での振動を低減するという、恒温室２１の温度分布の均一化とは別の課題も解決する。詳しくは、インキュベータ１００は、恒温室２１と空調室２２とが区画され、恒温室２１と空調室２２との間で第１空気が循環する筐体１と、空調室２２において第１空気の温度を調節する空調装置３とを備え、筐体１は、第１空気よりも低温の第２空気で満たされたクリーンルームＣＲ（部屋）に収容されて使用されるものであり、空調室２２には、第１空気が流通する流路２３が形成され、空調装置３は、クリーンルームＣＲの第２空気を流路２３に供給する供給口４３を有する供給部４と、流路２３に配置され、流路２３と恒温室２１との間で第１空気を循環させる上流ファン３１又は下流ファン３２（ファン）とを有し、第２空気を第１空気に混合し、第２空気が混合された第１空気を流路２３から恒温室２１へ流出させる。

【0075】

この構成によれば、恒温室２１と空調室２２とを第１空気が循環し、空調室２２において供給部４によって第１空気に低温の第２空気が供給され、第１空気の温度が調節される。供給部４は、冷凍機等の空調装置を備えていない。供給部４は、クリーンルームＣＲの空気を第２空気として供給する。クリーンルームＣＲの空気は、第１空気の温度よりも低温に制御されている。つまり、供給部４は、第２空気を供給するだけで、第２空気の温度を調節しない。その場合であっても、第２空気は、温度管理されたクリーンルームＣＲの空気であるため、供給部４は、安定した温度の第２空気を供給することができる。それに加えて、供給部４は、冷凍機等を備えていないので、インキュベータ１００における振動が低減される。つまり、冷凍機等は、圧縮機等の振動発生源となり得る機器を含んでいる。これらの機器を筐体１の上に配置したり、筐体１が設置された床等に配置したりすると、機器の振動が筐体１に伝わり得る。この振動は、恒温室２１内のシャーレ２６等の対象物に影響を与え得る。供給部４は、冷凍機等の空調装置を有していないので、筐体１に伝わる振動を抑制することができる。

【0076】

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

【0077】

筐体１において、恒温室２１と空調室２２とは上下に並んで配置されているが、これに限定されない。例えば、恒温室２１と空調室２２とは、前後又は左右に並んで配置されていてもよい。さらに、空調室２２は、恒温室２１の上方から側方に亘って形成されていてもよい。

【0078】

上流ファン３１、下流ファン３２、ダクト、供給口４３、吸気ファン４４及び排気ファン５の個数は、一例に過ぎず、前述の例に限定されない。

【0079】

吸気ファン４４は、省略されてもよい。その場合、供給口４３が流路２３に配置されているので、流路２３を流通する第１空気のエジェクタ効果によって、クリーンルームＣＲ内の空気がダクトを介して流路２３に吸引され得る。

【0080】

例えば、ダクトの上流端は、後壁１４から延びていなくてもよい。例えば、ダクトは、天井壁１１から延びていてもよい。あるいは、供給部４は、流路２３を区画する壁に形成された開口を有し、ダクトを有さなくてもよい。例えば、供給部４は、天井壁１１に形成され、筐体１の外部と流路２３とを連通させる開口を有していてもよい。前述の例のように第２空気がダクトの供給路４２を流路２３の幅方向に流通する場合には、供給口４３からの第２空気の供給量が流路２３の幅方向においてばらつき得る。一方、ダクトが天井壁１１から延びている場合、又は、天井壁１１に開口が設けられている場合は、第２空気の流れ方向は、筐体１の上下方向になり、流路２３の幅方向ではない。供給口４３からの第２空気の供給量の、流路２３の幅方向におけるばらつきがそれほど大きくない。そのため、供給口４３は、流路２３の幅方向に延びる１つの開口であってもよい。その場合、吸気ファン４４は、天井壁１１に配置され得る。

【0081】

排気ファン５は、恒温室２１ではなく、空調室２２に設けられていてもよい。

【0082】

筐体１が収容される部屋は、クリーンルームＣＲに限定されない。筐体１が収容される部屋は、空気の温度が調節された部屋であればよい。

【0083】

流路２３において、供給口４３は、下流ファン３２（即ち、流れ方向における下流側）に向かって開口しているが、これに限らず、流れ方向と直交する方向に向かって開口するようにしてもよい。

【0084】

また、流路２３の幅方向は、筐体１の前後方向に限定されない。流路２３の幅方向は、流路２３の流れ方向に直交する方向であれば、任意の方向に設定され得る。例えば、流路２３の断面形状が筐体１の前後方向に比べて筐体１の上下方向に長い縦長形状である場合には、流路２３の幅方向を筐体１の上下方向としてもよい。その場合、第１ダクト４１Ａの供給口４３と第２ダクト４１Ｂの供給口４３とは、流路２３において幅方向、即ち、筐体１の上下方向における異なる位置に配置される。２つの上流ファン３１も、流路２３において筐体１の上下方向における異なる位置に配置され得る。複数の下流ファン３２も、流路２３において筐体１の上下方向における異なる位置に配置され得る。

【0085】

第２空気が第１空気に混合されることによって第１空気の温度が所望の温度に冷却し得る場合、ヒータ３３を省略するようにしてもよい。

【0086】

また、上流ファン３１及び下流ファン３２の配置は、前述の例に限定されない。上流ファン３１及び下流ファン３２の配置の変形例を図５，６に示す。図５は、変形例１に係る空調室２２を前側から視て示す拡大断面図である。図６は、変形例２に係る空調室２２を前側から視て示す拡大断面図である。

【0087】

例えば、図５に示すように、上流ファン３１は、空調室２２において傾斜した状態で配置されていてもよい。下流ファン３２は、空調室２２において傾斜した状態で配置されていてもよい。詳しくは、上流ファン３１は、空調室２２において流入口１７ａの近傍に配置されている。上流ファン３１の回転軸が上下方向に対して傾斜している。上流ファン３１は、流入口１７ａから左斜め上に向かって第１空気を吸い込む。下流ファン３２は、空調室２２において流出口１７ｂの近傍に配置されている。下流ファン３２の回転軸が上下方向に対して傾斜している。流入口１７ａから左斜め下に向かって第１空気を吹き出す。このような構成によれば、空調室２２の空間が狭い場合であっても、比較的大きな上流ファン３１又は下流ファン３２を配置することができる。尚、図５では、上流ファン３１及び下流ファン３２の両方が傾斜した状態で配置されているが、これに限定されず、上流ファン３１及び下流ファン３２の少なくとも一方が傾斜した状態で配置されていてもよい。

【0088】

また、図６に示すように、上流ファン３１は、仕切壁１７に配置されていてもよい。下流ファン３２は、仕切壁１７に配置されていてもよい。上流ファン３１は、恒温室２１に位置し、流入口１７ａを覆うように仕切壁１７に取り付けられている。すなわち、上流ファン３１は、仕切壁１７（仕切壁１７に取り付けられている場合も含む）から供給口４３までの間に配置されていればよい。これにより、上流ファン３１は、恒温室２１の第１空気を流路２３へ流入させることができる。下流ファン３２は、恒温室２１に位置し、流出口１７ｂを覆うように仕切壁１７に取り付けられている。すなわち、下流ファン３２は、供給口４３から仕切壁１７（仕切壁１７に取り付けられている場合も含む）までの間に配置されていればよい。これにより、下流ファン３２は、第１空気を流路２３から恒温室２１へ流出させることができる。尚、上流ファン３１又は下流ファン３２の仕切壁１７への取り付けは、直接的な取り付けであってもよく、スペーサ又はダクトを介した間接的な取り付けであってもよい。さらに、図６のように、ヒータ３３は、流れ方向において下流ファン３２の上流に配置されてもよい。この場合、ヒータ３３で加熱後の第１空気が下流ファン３２に吸い込まれる。これにより、ヒータ３３で加熱後の第１空気の温度分布が均一化される。尚、図６では、上流ファン３１及び下流ファン３２の両方が仕切壁１７に配置されているが、これに限定されず、上流ファン３１及び下流ファン３２の少なくとも一方が仕切壁１７に配置されていてもよい。また、上流ファン３１及び下流ファン３２の少なくとも一方は、仕切壁１７に対して傾斜した状態で仕切壁１７に配置されていてもよい。

【符号の説明】

【0089】

１００ インキュベータ
１ 筐体
３ 空調装置
４ 供給部
５ 排気ファン
２１ 恒温室
２２ 空調室
２３ 流路
３１ 上流ファン
３２ 下流ファン
３３ ヒータ
４１Ａ 第１ダクト（ダクト）
４１Ｂ 第２ダクト（ダクト）
４３ 供給口
４４ 吸気ファン
ＣＲ クリーンルーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】