具有旋轉(zhuǎn)試樣臺的恒溫裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種具有自動搬運機構(gòu)的恒溫裝置，即使將其設置于干熱滅菌作業(yè)時的高溫氣氛、過氧化氫氣體等的氧化性強的滅菌氣體氣氛中，仍可長時間而穩(wěn)定地運轉(zhuǎn)。在培養(yǎng)室內(nèi)有載置試樣并旋轉(zhuǎn)運動的試樣臺(10)，該試樣臺(10)的驅(qū)動部設置于培養(yǎng)室外部，通過磁結(jié)合，將驅(qū)動部給予的驅(qū)動力傳遞。此外，在具有試樣臺(10)的基盤(13)的上下處，設置有形成唇部(24)的環(huán)狀密封體(22)，在基盤(13)的唇部(24)所接觸的部分，在全周設置有密封體(23)，故將軸承(17)、驅(qū)動部分與高溫氣氛和氧化性強的內(nèi)部氣氛隔離，防止由于高溫、滅菌氣體導致的故障。
【專利說明】具有旋轉(zhuǎn)試樣臺的恒溫裝置
[0001]
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及一種至少將溫度保持在定值，可自動搬入搬出作為試驗對象的檢測體的恒溫裝置。
【背景技術】
[0003]作為保管樣本的裝置，恒溫裝置被廣泛使用，其中，該樣本用于微生物、細胞等的培養(yǎng)或試驗。恒溫裝置具有下述的機構(gòu)，該機構(gòu)在容納作為培養(yǎng)或試驗對象的多個試樣的恒溫室中維持溫度、濕度、二氧化碳濃度等的環(huán)境條件，特別是在進行培養(yǎng)的場合，恒溫室內(nèi)維持在溫度約37°C、濕度90%以上的高濕度環(huán)境。另外，由于培養(yǎng)、試驗長期連續(xù)地進行，在此過程中，必須定期地檢測并分析各試樣的狀態(tài)，如有必要，可用新的培養(yǎng)基替換混入有廢物的培養(yǎng)基。
[0004]由此，到目前為止考察了較多的恒溫裝置，其具有存儲機構(gòu)、運算機構(gòu)、運送機構(gòu)。它們可自動地執(zhí)行下述功能，存取已裝入樣品的容器、傳達檢測和分析步驟、試樣的狀態(tài)管理等，由此，通過這些裝置可高效地進行長時間的培養(yǎng)和試驗。
[0005]另外，在這樣的恒溫裝置中，一旦在恒溫室內(nèi)殘留了空氣中的雜菌、在以前培養(yǎng)或試驗中使用的細胞或微生物，則對下次培養(yǎng)或試驗時的目的細胞或微生物產(chǎn)生影響，故在培養(yǎng)或試驗開始之前，需要對恒溫室內(nèi)進行滅菌的去除雜菌的作業(yè)。在現(xiàn)有的帶有自動搬運功能的恒溫裝置中，一直采用照射紫外線的滅菌方法、用藥液擦拭的滅菌方法。但是，近年來，出現(xiàn)了帶有自動搬運功能的恒溫裝置，其在恒溫室內(nèi)采用了沒有配置電動機、電子部件的方法，將恒溫室內(nèi)維持在130°C以上的高溫環(huán)境而將雜菌殺死的稱作干熱滅菌的滅菌方法。
[0006]現(xiàn)有技術文獻`
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:W02010/001873號公報
【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的課題
[0010]該專利文獻I中公開的具有自動運送功能的恒溫裝置I采用下述方法，安裝于試樣臺的多個從動磁鐵與配置于恒溫室外部的從動磁鐵相對應位置的驅(qū)動磁鐵磁力結(jié)合，通過驅(qū)動源給予驅(qū)動磁鐵的驅(qū)動力而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場，傳達至與其進行磁場結(jié)合的從動磁鐵，其中，該試樣臺以可裝卸的方式設置于恒溫室的內(nèi)部，裝載多個試樣架，該試樣架容納收容有進行培養(yǎng)或試驗的試樣的容器。該試樣臺的底面上，按照一定間隔而安裝球狀腳輪或車輪，由球狀腳輪或車輪所支承的試樣臺可以旋轉(zhuǎn)的方式移動到需要的位置。另外，在恒溫室的外部設置有運送機械臂，該運送機械臂具有用于搬入和搬出收容了試樣的容器的升降機構(gòu)，形成下述的構(gòu)造，該構(gòu)造使試樣臺旋轉(zhuǎn)移動到該運送機械臂可存取的位置，使該運送機械臂可存取所希望的試樣架、所希望的架位。
[0011]由于上述構(gòu)造，可不在恒溫室內(nèi)部設置電動機、電器部件這樣的不耐受高溫和/或高濕環(huán)境的部件，故可進行在恒溫室內(nèi)維持高溫的干熱滅菌，另外，即使在將恒溫室內(nèi)維持在濕度90%以上的培養(yǎng)環(huán)境，也可無故障地穩(wěn)定運轉(zhuǎn)。
[0012]但是，近年來，代替干熱滅菌，大多開始采用稱作過氧化氫滅菌的滅菌方法，其將加熱氣化而得到的過氧化氫蒸氣充滿恒溫室內(nèi)，進行殺菌。這是一種將過氧化氫蒸氣充滿培養(yǎng)庫內(nèi)部，通過過氧化氫的殺菌力而將雜菌殺滅的滅菌方法，在干熱滅菌中，從恒溫室內(nèi)的加熱開始到降溫至可培養(yǎng)的溫度，需要數(shù)小時的時間，然而過氧化氫滅菌可以約I小時程度的短時間完成，可跨越式地縮短從培養(yǎng)結(jié)束到下一次培養(yǎng)開始間的休止時間。
[0013]但是，在現(xiàn)有的帶有自動搬運功能的恒溫裝置中，難以進行上述的過氧化氫滅菌。其原因在于，由于過氧化氫具有較強的腐蝕性，會腐蝕配置于內(nèi)部的鐵、鋁這樣的結(jié)構(gòu)物。特別是對于可動部件，即使實施了用于腐蝕預防的表面處理，由于長時間的運轉(zhuǎn)導致該表面處理被削弱，露出了金屬面而被腐蝕。另外，作為配置于恒溫室內(nèi)的滾動體而在多個部位支承試樣臺的腳輪、以可旋轉(zhuǎn)的方式支承耐熱樹脂制的車輪的軸承這樣的金屬制部件，使用用于防止摩擦、磨耗的潤滑劑。該潤滑劑中所含的微量的水分、從高濕度環(huán)境浸透至潤滑劑內(nèi)部的水分成為了雜菌的溫床。過氧化氫氣體無法充分地殺滅這些潤滑劑內(nèi)部的水分中所存在的雜菌。在滅菌后，一旦培養(yǎng)內(nèi)部殘留有雜菌，在下次的培養(yǎng)時，雜菌污染試樣，無法獲得良好的培養(yǎng)結(jié)果。而且，由于支承試樣臺的滾動體分散于多個部位，故被腐蝕的部分、預計會殘留雜菌的部分會存在于各個軸承。
[0014]因此，迫切需要一種耐受過氧化氫的腐蝕作用、作為雜菌溫床的潤滑劑不暴露于內(nèi)部氣氛的構(gòu)造的帶有自動搬運功能的恒溫裝置。
[0015]解決課題用的技術方案
[0016]本發(fā)明著眼于上述問`題，本發(fā)明是為了有效地解決該問題而提出的。在使用強腐蝕性化學品的恒溫裝置的密閉空間中，設置有軸承，該軸承在與旋轉(zhuǎn)磁場的垂直軸方向的旋轉(zhuǎn)中心相一致的位置具有旋轉(zhuǎn)軸的中心，并集中在一個部位，并且，其可自由裝卸于恒溫
>J-U ρ?α裝直。
[0017]即，為了解決上述問題，本發(fā)明的恒溫裝置的特征在于，該恒溫裝置包括:恒溫室，在該恒溫室的內(nèi)部具有由壁部將周圍包圍而成的密閉空間，該恒溫室由包圍該密閉空間的壁部構(gòu)成；旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生機構(gòu)，其中，從上述壁部中的底部分的臺面的下側(cè)，將具有垂直軸方向的旋轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)磁場，透過該臺面給予該密閉空間；以及基盤，該基盤以可裝卸的方式設置于上述恒溫室的密閉空間，上述基盤具有軸承，該軸承在與上述垂直軸方向的旋轉(zhuǎn)中心相一致的位置上具有旋轉(zhuǎn)軸中心，上述軸承的上側(cè)的上述旋轉(zhuǎn)軸與試樣臺連接，該試樣臺搭載了試樣架，該試樣架收納了收容試樣的容器，上述軸承的下側(cè)的上述旋轉(zhuǎn)軸與具有多個從動磁鐵的磁鐵臺連接，上述從動磁鐵與透過上述恒溫室的壁面的旋轉(zhuǎn)磁場磁結(jié)合，按照上述旋轉(zhuǎn)磁場使上述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
[0018]由于上述的構(gòu)造，在恒溫室中，通過軸承而以可自由旋轉(zhuǎn)的方式支承于基盤的試樣臺，從動于配置在恒溫室臺的下方旋轉(zhuǎn)磁鐵，由于發(fā)生磁結(jié)合的從動磁鐵旋轉(zhuǎn)，故可使試樣臺旋轉(zhuǎn)。實現(xiàn)了將產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)磁場的裝置配置于恒溫室外，恒溫室內(nèi)即使充滿了過氧化氫氣氛，也不會發(fā)生由于氧化作用導致的腐蝕。在此，軸承可使用不銹鋼等的金屬制或陶瓷、樹脂的耐軸向荷載軸承。特別優(yōu)選使用無須使用潤滑劑的PTFE(聚四氟乙烯)、PEEK(聚醚醚酮)、PPS(聚苯硫醚)等的樹脂制軸承；氧化鋯、碳化硅、氮化硅等制造的陶瓷軸承。
[0019]進一步地，優(yōu)選按照將上述軸承與外界氣氛隔離的方式，設置具有唇部的環(huán)狀密封體，該具有唇部的環(huán)狀密封體設置于基盤與上述試樣臺和/或旋轉(zhuǎn)軸之間，以及上述基盤與固定上述從動磁鐵的臺或上述旋轉(zhuǎn)軸之間。
[0020]通過上述的結(jié)構(gòu)，由于安裝于試樣臺、磁鐵臺、基盤、旋轉(zhuǎn)軸、以及試樣臺和磁鐵臺的環(huán)狀的密封體，在全周接觸基盤，故配置軸承的環(huán)境與恒溫室內(nèi)部的高濕度氣氛、過氧化氫氣體氣氛隔開，所以可使用需要潤滑劑的材料構(gòu)成的軸承。
[0021]此外，上述環(huán)狀的密封體與上述試樣臺和/或上述旋轉(zhuǎn)軸和上述軸承之間的空間中，并且上述基盤與固定上述從動磁鐵的臺和/或上述旋轉(zhuǎn)軸之間的空間，可導入氣體。
[0022]通過上述的結(jié)構(gòu)，向基盤和旋轉(zhuǎn)軸和環(huán)狀的密封體形成的空間中導入清潔空氣等的氣體，保持正壓，由此，水蒸氣、過氧化氫等的腐蝕性氣體不會泄漏，故可防止耐軸向荷載軸承被腐蝕，恒溫室內(nèi)的試樣臺的長時間旋轉(zhuǎn)運動成為可能。向該空間導入氣體時，在基盤上開設通往該空間的孔，設置與該孔結(jié)合的管部。此外，優(yōu)選將另外一個孔開設在基盤上，用作排氣口，通過管道向恒溫室外部排氣。關于上述氣體，可使用通過0.1 μ m以下的過濾器濾過的清潔空氣、干燥空氣、二氧化碳氣體、氮氣等。
[0023]此外，環(huán)狀密封體的材料優(yōu)選氟橡膠、乙烯-醋酸乙烯酯樹脂、氫化腈橡膠、乙烯丙烯橡膠、丙烯酸酯橡膠等的耐氧化性柔軟高分子。其中，在將環(huán)狀密封體的材料設為氟橡膠的場合，除了過氧化氫氣體等的滅菌氣體所致的滅菌以外，可進行將恒溫室內(nèi)部維持在130°C以上的環(huán)境的干熱滅菌，故優(yōu)選。另外，基盤的上述環(huán)狀的密封體的唇部所接觸的位置具有密封臺，該密封臺的與唇部接觸的表面進行了平滑處理。
[0024]另外，由于設置有密封臺，不與上述唇部接觸的部分可為其他材料，可減少基盤的制造成本。此外，密封臺的材料優(yōu)選滑動摩擦小的聚四氟乙烯這樣的氟類樹脂、硅氧烷樹月旨。另外，將密封臺的材料設為金屬的場合，優(yōu)選實施滑動摩擦少的氟表面涂膜處理。
[0025]進一步地，試樣臺的與上述恒溫室臺面接觸的部分可設有樹脂制的墊片。另外，試樣臺如果在上述恒溫室臺面上通過托架進行螺栓固定，則不會傷及恒溫室臺面，此外，通過去除螺栓，可簡單地將試樣臺從恒溫室臺面卸下。由此，可簡單地進行滅菌后的擦拭作業(yè)。
[0026]此外，上述樹脂墊片可使用聚醚砜、聚醚醚酮樹脂、硅氧烷樹脂、聚四氟乙烯等的材料，其中優(yōu)選使用具有耐熱性，滑動摩擦小的聚四氟乙烯這樣的氟類樹脂、硅氧烷樹脂。
[0027]發(fā)明的效果
[0028]根據(jù)本發(fā)明，在恒溫室的壁部所包圍的密閉空間中，具有軸承的基盤按照可裝卸的方式設置，由此，可從恒溫室內(nèi)卸下軸承和基盤。成為磁結(jié)合的磁隙的地板面，由于其表面不具有傳遞旋轉(zhuǎn)的結(jié)構(gòu)物，故在卸下基盤時，可簡單地進行滅菌后的擦拭作業(yè)。另一方面，軸承位于旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)中心，由于集中地支承了試樣臺的荷載，搭載試樣架的試樣臺的旋轉(zhuǎn)順暢地進行。此外，由于軸承集中于一處， 沒有分散，故可簡化防止腐蝕性試劑的密封構(gòu)造。
[0029]關于密封構(gòu)造，優(yōu)選使用環(huán)狀的密封體。由于設有環(huán)狀的密封體，可提高耐久性，此外，通過將清潔空氣導入耐軸向荷載軸承部分，可顯著地提高耐久性，即使在進行了以過氧化氫為代表的氧化性強的滅菌氣體的滅菌，試樣臺也可進行穩(wěn)定的動作。此外，由于使用過氧化氫進行滅菌，與干熱滅菌或其他的滅菌方法相比，可縮短停止培養(yǎng)的時間，將本發(fā)明用于自動培養(yǎng)器等的場合也可提高生產(chǎn)效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1為表示現(xiàn)有的帶有自動搬運功能的恒溫裝置的立體圖；
[0031]圖2為表示現(xiàn)有的帶有自動搬運功能的恒溫裝置的試樣臺周邊的剖視圖；
[0032]圖3為表示第1實施例的試樣臺的分解圖；
[0033]圖4為表示將第1實施例的試樣臺配置于恒溫裝置時的剖視圖；
[0034]圖5為表示第2實施例的試樣臺中的密封體周邊的剖視圖；
[0035]圖6為表示具有試樣臺的自由式腳輪的剖視圖；
[0036]圖7為表示試樣臺的圖。
【具體實施方式】
[0037]下面按照圖示對本發(fā)明的實施方式進行說明。圖3為表示構(gòu)成本實施例的試樣臺10的主要部件的分解圖，圖4為各部件被組裝狀態(tài)的剖面圖。恒溫室5的內(nèi)部的周圍由壁部包圍，具有密閉空間，包圍該密閉空間的壁部中的底部分的壁部由臺面5a構(gòu)成。本發(fā)明的試樣臺10的作為基底部件的基盤13通過固定托架14，在4個部位固定于恒溫室5的臺面5a。進一步，由于受到來自上方的荷載，基盤13通過支撐座15在4個部位被支撐，支撐座15與基盤13由六角螺栓固定。支撐座15與臺面5a接觸的部分處，安裝有樹脂制的墊片16。又，關于固定本發(fā)明的試樣臺10的各部件的螺栓，與帶有十字溝槽的螺栓、內(nèi)六角螺栓這樣的頂部帶有凹槽的螺栓相比，優(yōu)選使用沒有溝槽的六角螺栓。其原因在于，為使得過氧化氫氣體到達試樣臺10的角落，并且使得滅菌后的擦拭作業(yè)容易地進行。另外，墊片16的材料優(yōu)選為對過氧化氫有耐受性的材料，另外，如果為耐熱性高的材料則也可耐受干熱滅菌，故更加優(yōu)選。
[0038]在基盤13的中央部，按照同心軸狀的方式形成有兩種直徑不同的圓形溝槽。關于該溝槽，形成于基盤13的下側(cè)的溝槽的直徑較小，上側(cè)的溝槽的直徑較大。該上側(cè)的溝槽具有可將環(huán)狀的軸承17的外圈以密接狀態(tài)嵌入的直徑，軸承17與上側(cè)的溝槽底部接觸，在上側(cè)的溝槽深度位置，在上下方向被支撐。在軸承17的內(nèi)輪中，圓柱狀的旋轉(zhuǎn)軸18從上方以密接狀態(tài)嵌入。該旋轉(zhuǎn)軸18的上方具有比軸承17的內(nèi)輪直徑大的凸緣，該凸緣與軸承17的內(nèi)輪的上邊接觸，在上下方向被支撐。通過上述的構(gòu)造，旋轉(zhuǎn)軸18通過軸承17以可旋轉(zhuǎn)的方式支承于基盤13。
[0039]在旋轉(zhuǎn)軸18的頂面，圓形的試樣臺19相對于旋轉(zhuǎn)軸18以同心軸狀的方式固定。試樣臺19的載置試樣架3的面上，在與試樣架3的底部對應的位置固定有銷20，該銷20用于確定試樣架3的位置。另外，在旋轉(zhuǎn)軸18的底面，以圓形配置的從動磁鐵6相對于旋轉(zhuǎn)軸18，以同心軸狀的方式從底面以螺栓固定，試樣臺19與同旋轉(zhuǎn)軸18以及磁鐵臺21相對于基盤13，按照可一體地旋轉(zhuǎn)的方式被支承。驅(qū)動源8 一旦給予驅(qū)動磁鐵7驅(qū)動力，旋轉(zhuǎn)磁場從臺面5a的下側(cè)透過臺面5a直至恒溫室5內(nèi)。該旋轉(zhuǎn)磁場的旋轉(zhuǎn)中心與旋轉(zhuǎn)軸18的旋轉(zhuǎn)中心一致。驅(qū)動磁鐵7和從動磁鐵6之間的磁隙空間中，按照臺面5a不物理接觸兩者的方式設置。
[0040]通過該構(gòu)造，配置于磁鐵臺21的從動磁鐵6、與位于恒溫室5的外部并配置于與從動磁鐵6相對應位置的多個驅(qū)動磁鐵7進行磁結(jié)合，由此，由驅(qū)動源8給予驅(qū)動磁鐵7的驅(qū)動力傳遞給從動磁鐵6，另外，可使試樣臺19旋轉(zhuǎn)運動。另外，關于基盤13、固定托架14、支撐座15、試樣臺19、磁鐵臺21這些暴露于過氧化氫氣體氣氛的部件，為了防止由于過氧化氫導致的氧化，可使用氯乙烯、聚酮這樣的樹脂，或者可使用不銹鋼、在表面實施了抗氧化處理的鋁、鐵這樣的金屬。又，除了過氧化氫導致的氧化作用以外，在培養(yǎng)運轉(zhuǎn)中，由于恒溫裝置I的恒溫室5內(nèi)部通常維持濕度90%以上、內(nèi)部溫度37°C的環(huán)境，故各部件的防銹處理是非常重要的。
[0041]本實施例所使用的軸承17需要支承試樣臺19、旋轉(zhuǎn)軸18、磁鐵臺21這些構(gòu)造物，以及配置于試樣臺19上的多個試樣架3、收容于試樣架3的多個容器2的全部荷載，而且，在上述部件的荷載以外，也支承驅(qū)動磁鐵7和從動磁鐵6的磁力所引起的吸引力，需要與順暢地旋轉(zhuǎn)相適應的強度。
[0042]軸承17由內(nèi)輪和外輪、其間配置的滾動體、保持該滾動體的保持器構(gòu)成，由于可使軸承順暢地旋轉(zhuǎn)而被廣泛使用，一般來說，大多使用不銹鋼、鐵這樣的金屬制軸承。另外，以順利地旋轉(zhuǎn)為目的，大多在滾動體的周圍作為潤滑劑涂敷、充填有潤滑油。這樣的軸承一旦暴露于過氧化氫氣體氣氛中，由過氧化氫導致的氧化作用導致金屬生銹而不能使用。另外，在內(nèi)部涂敷、充填有潤滑油的場合，潤滑油所含的微量水分、從內(nèi)部高濕度環(huán)境向潤滑油內(nèi)部浸透的水分會成為雜菌的溫床。該潤滑油內(nèi)部的水分中存在的雜菌，即使通過過氧化氫氣體的殺菌也無法殺滅。另外，通過密封部件將軸承17內(nèi)部與外部隔離的軸承也存在，但是密封性不夠充分。另外，僅長時間地暴露于培養(yǎng)中的濕度90%以上的氣氛，軸承17也會生銹。因此，在本發(fā)明的試樣臺10中，使用不需要潤滑劑的軸承17。特別是考慮到耐荷載、對過氧化氫的耐受性，優(yōu)選使用PTFE (聚四氟乙烯)、PEEK (聚醚醚酮)、PPS (聚苯硫醚)等的樹脂制軸承；氧化鋯、碳化硅、氮化硅等制造的陶瓷軸承。
[0043]另外，在使用金屬制軸承的實施例中，通過構(gòu)成以下的片構(gòu)造，可避免軸承17受到過氧化氫氣體氣氛、高濕度氣氛的影響。另外，圖5表示其他的實施例。在基盤13中開設有通向空間25的孔45，通過管道46送入清新空氣，在使空間25內(nèi)保持高氣壓的同時，通過排氣孔47、逆止閥48排出至恒溫室的外部。另外，對于本實施例中使用的軸承17中，軸承17的旋轉(zhuǎn)中心線方向會承受較大的荷載，故優(yōu)選深溝滾球軸承、角接觸球軸承、交叉滾子軸承這樣的耐軸向荷載軸承。另外，由于變更了與基盤13、旋轉(zhuǎn)軸18的軸承17接觸的部分的形狀，對于旋轉(zhuǎn)中心線方向的荷載，也很有可能使用更高強度的推力球軸承、推力滾子軸承。
[0044]為了保護軸承17不受到內(nèi)部氣氛的影響，在本發(fā)明的試樣臺10中，在軸承17的上下方向兩個部位設置有片部件。片部件包括環(huán)狀的密封體22與密封臺23，該密封臺23配置于與該密封體22接觸的位置。環(huán)狀的密封體22緊密地固定于低圓柱狀的突起部分，該低圓柱狀的突起部分分別形成于作為旋轉(zhuǎn)部件的試樣臺19與磁鐵臺21處，該環(huán)狀的密封體22與試樣臺19和磁鐵臺21 —起一體地旋轉(zhuǎn)。另外，本實施例使用的片襯墊22是斷面形狀呈大致四角形的環(huán)狀的部件，在外周側(cè)，從環(huán)狀部分延伸到全周的呈凸緣狀伸出的唇部24被一體地形成。唇部24按照向比斷面呈大致四角形的環(huán)狀本主體更高的方向和外周方向伸出的方式形成，形成越向前端越薄的圓錐狀。該唇部24的前端部分在全周與密封臺23接觸，由此，將配置有軸承17的空間與高溫高濕的內(nèi)部氣氛隔離。
[0045]密封體22的材料優(yōu)選氟橡膠、丙烯橡膠、氫化腈橡膠、硅氧烷樹脂、乙烯-醋酸乙烯酯樹脂、乙烯丙烯橡膠這樣的耐熱性、耐化學品性優(yōu)異，且有柔軟性的材料。另外，密封體22的唇部24在全周與固定于基盤13的密封臺23接觸，并且，試樣臺19與磁鐵臺21 —體地旋轉(zhuǎn)，故特別優(yōu)選耐磨損性高、摩擦阻力小的氟橡膠。
[0046]下面，對于本實施例使用的與密封體22的唇部24接觸的密封臺23進行說明。密封臺23為基盤13上的環(huán)狀的部件，分別固定于試樣臺19和磁鐵臺21相面對的面的兩個部位，密封臺23與基盤13呈同軸心狀配置。關于密封臺23固定于試樣臺19的固定方法，既可螺栓固定又可粘貼固定，由于密封臺23也用于按壓固定軸承17的外圈，故考慮到軸承17的更換作業(yè)，優(yōu)選螺栓固定。另外，為了無間隙地固定密封臺23和基盤13，如果固定密封臺23和基盤13之間夾持密封體，則能進一步提高密封性。同樣地，固定于磁鐵臺的密封體22的唇部24與基盤或密封臺23接觸。此外，環(huán)狀的密封體的唇部方向不限于上述內(nèi)容，可為上下或內(nèi)外的任意一者。即，上部的密封體22固定于基盤13的頂面，該唇部24與旋轉(zhuǎn)的試樣臺19的底部突出部接觸，下部密封體22固定于基盤13的底面，也可與使該唇部旋轉(zhuǎn)的磁鐵臺21的上部突起部接觸。
[0047]關于密封臺23的材料，優(yōu)選不銹鋼材料、鋁材料這樣的各種金屬，或者滑動摩擦更少的聚四氟乙烯這樣的氟類樹脂或者硅氧烷樹脂。在使用金屬部件的場合，除防止表面氧化以外，由于密封體22的唇部24在接觸的狀態(tài)旋轉(zhuǎn)運動，故優(yōu)選實施滑動摩擦較少的氟表面涂膜處理。進一步地，需要按照唇部24的全周可與密封臺23接觸的方式，使與唇部24接觸的面平坦。
[0048]圖5表示圖4所示的本發(fā)明的試樣臺10的擴大了密封體22的周邊的圖。通過上述構(gòu)成，在圖5中，空間25由基盤13、試樣臺19、磁鐵臺21、旋轉(zhuǎn)軸18、密封體22、密封臺23這些部件密封，與外部隔離，故即使恒溫室5內(nèi)部成為了過氧化氫氣體氣氛，軸承17也不會受到過氧化氫氣體的影響。進一步地，也可隔離作為通常的培養(yǎng)環(huán)境的濕度為90%以上的氣氛。此外，為了使空間25為非腐蝕`性的氣氛，在基盤中開設通向該空間25的孔部45，可向該空間導入清潔空氣、干燥空氣等的氣體。
[0049]下面，對載置從動磁鐵6的磁鐵臺21進行說明。磁鐵臺21呈圓盤狀，在恒溫室臺面5a所面對的一側(cè)，設置有多個位于同心圓上的從動磁鐵6。關于從動磁鐵6固定于磁鐵臺21上的方法，可以通過粘結(jié)劑、螺栓等進行，也可以將磁鐵臺21的材料設為鐵，通過從動磁鐵6的磁力而固定。在本實施例中，在鐵制的磁鐵臺21上設置有與從動磁鐵6的大小相對應的溝槽，該溝槽設置于同心圓上并且與從動磁鐵6的數(shù)量相當，在該溝槽中嵌入各從動磁鐵6，通過磁力而固定。由此，即使萬一從動磁鐵6發(fā)生破損，也可容易地替換備用零件。進一步地，由于磁鐵臺21為鐵制，故具有不會擴散從動磁鐵6所具有的磁力線的效果。另外，磁鐵臺21和從動磁鐵6的氧化防止表面處理優(yōu)選對過氧化氫有耐受性的鎳鍍層。另外，除了鎳鍍層以外，以對過氧化氫有耐受性的樹脂、涂料涂敷從動磁鐵6，或者以樹脂進行密封也是完全可能的。
[0050]在基盤13上通過軸承17而以可旋轉(zhuǎn)的方式支承的旋轉(zhuǎn)軸18的底面處，按照配置有從動磁鐵6的面朝向恒溫室5的臺面5a的方式安裝磁鐵臺21。此處，配置于與恒溫室5的外部的從動磁鐵6相對應的位置的多個驅(qū)動磁鐵7，與從動磁鐵6磁結(jié)合，由此，由驅(qū)動源8給予驅(qū)動磁鐵7的旋轉(zhuǎn)力被傳遞至從動磁鐵6,磁鐵臺21、旋轉(zhuǎn)軸18、試樣臺19 一體地旋轉(zhuǎn)。
[0051]由于試樣臺19上載置的多個試樣架3中收納的多個容器2，以設置于具有可自動運送的自動運送功能的恒溫裝置I而被使用，故需要本實施例的試樣臺10必須按照運送機械臂12可存取目標容器2的方式正確地檢測出旋轉(zhuǎn)位置。因此，在本實施例的試樣臺10中，通過托架28安裝有作為檢測目標物的磁鐵27，以使恒溫裝置I所具有的用于旋轉(zhuǎn)位置檢測的霍爾傳感器26檢測試樣臺10的旋轉(zhuǎn)位置?；魻杺鞲衅?6是利用了霍爾效應的傳感器，將磁鐵27所產(chǎn)生的磁場轉(zhuǎn)換為電信號而輸出，從而檢測出磁場,故是一種透過恒溫室5的臺面5a這樣的遮蔽物而檢測出作為目的物的磁鐵27的磁場的傳感器。如果存儲該霍爾傳感器26所檢測出的時機與驅(qū)動源8的電動機的旋轉(zhuǎn)位置，則可將目標試樣架3移動到運送機械臂12可存取的位置。
[0052]關于本實施例的試樣臺10，安裝于支撐座15底面的墊片16與恒溫室臺面5a接觸，由此設置于恒溫室5內(nèi)，由于使用螺栓將固定托架14固定，故可進行正確的定位和固定。關于將固定托架14固定的螺栓29，出于抑制前述的雜菌殘留的目的，優(yōu)選使用沒有溝槽的六角螺栓、滾花螺栓。進一步地，恒溫室5的臺面5a處熔接有蓋形螺母30，不會有恒溫室5內(nèi)部氣氛泄露到外部的情況。另外，在固定的螺栓29處附加有具有密封結(jié)構(gòu)的墊圈31，可進一步提高密閉性。
[0053]下面，參照作為本發(fā)明的比較例的圖6和圖7，對金屬制部件的周圍應用密封體、從而不暴露于腐蝕性的藥劑的例子進行說明，該金屬制部件指專利文獻I的球腳輪、按照可旋轉(zhuǎn)的方式支承耐熱樹脂制的車輪的軸承。在本例中的試樣盤40中具有多個自由式腳輪32，該自由式腳輪32作為使試樣臺19旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)設置于試樣臺19的底面。圖6 (A)表示該自由式腳輪32的結(jié)構(gòu)的剖視圖，圖6 (B)表示側(cè)面圖。自由式腳輪32具有兩個軸承33、35，該軸承33按照在水平面內(nèi)`可旋轉(zhuǎn)的方式保持腳輪主體，該軸承35插入車輪34，用于使車輪34順暢地旋轉(zhuǎn)。進一步地，兩個軸承33、35均不受外部氣氛的影響，故安裝有環(huán)狀的密封體36、37，該密封體36、37與第2實施例中說明的密封體具有相同的形態(tài)。
[0054]關于外圈固定于車輪34的軸承35,向內(nèi)圈插入將兩端固定于支承座38a、38b的軸39。進一步地，在軸承35的左右，與內(nèi)圈相比外形較小的墊圈41插入到軸承39，該墊圈41與支承座38a、38b接觸并固定，由此，車輪34形成可順暢旋轉(zhuǎn)的構(gòu)造。在與支承座38a、38b的軸承35相對的一側(cè)，形成有較低的圓柱狀突起，該較低的圓柱狀的突起部分分別以密接狀態(tài)固定密封體36。密封體36的唇部前端，在全周上與車輪34接觸，按照該構(gòu)成，配置有軸承35的周邊形成了密閉的空間，成為了與外部氣氛隔離的空間。
[0055]支承座38a、38b將頂面固定于腳輪座42。腳輪座42呈可固定支承座38a、38b的四角形的形狀，在上方形成有較低圓柱狀的突起，在該較低圓柱狀的突起部分，以密接狀態(tài)固定有密封體37。進一步地，在該較低圓柱狀的突起部分形成有圓形溝槽，該圓形溝槽與軸承33的外圈的直徑幾乎相同，在該溝槽部分中，按照軸承33的整體高度的一半左右沉入的方式插入軸承33。軸承33的內(nèi)圈插入基座43的底面中央附近形成的圓柱狀的突起部分?；?3將頂面固定于試樣臺19，底面的中央附近形成圓柱狀的突起部分，該突起部分具有使軸承33的內(nèi)圈在密接狀態(tài)插入程度的直徑，具有比軸承33稍低的高度。另外，該圓柱狀的突起的根部形成有墊圈狀的微小的突起，該墊圈狀的微小的突起的直徑比圓柱狀突起的直徑大，在插入軸承33的場合，內(nèi)圈接觸該微小的突起，外圈可自由地旋轉(zhuǎn)。
[0056]在基座43的軸承33的外周側(cè)形成有包圍軸承33的堤部。在該堤部部分，上述密封體37的唇部在全周接觸，由于該構(gòu)造，配置有軸承33的周邊形成密閉空間，成為與外部氣氛隔離的空間。通過上述說明的構(gòu)造，車輪34通過軸承35而被支承座38a、38b以可自由旋轉(zhuǎn)的方式支承，該支承座38a、38b通過軸承33按照可自由旋轉(zhuǎn)的方式，與腳輪座42 —同保持于基座43，自由式腳輪32和試樣盤40可向水平面內(nèi)的全部方向移動。另外，本實施例的自由式腳輪32設置于車輪34的旋轉(zhuǎn)中心軸與腳輪座42的旋轉(zhuǎn)中心軸偏置的位置。由此，車輪34可不間斷地向沿行進方向進行旋轉(zhuǎn)動作，可進行摩擦較少的順暢地旋轉(zhuǎn)運動。另外，在本實施例中，雖然具有保護軸承33、35不受外部氣氛影響的密封體36、37，但是，由于將軸承33、35形成為與前述實施例同樣的陶瓷制或樹脂制，故形成不具有密封體36、37的形式也是可行的。
[0057]下面，關于具有自由式腳輪32的試樣臺19，請參照圖7進行詳細說明。圖7㈧表示從下方觀察本例的試樣臺19的圖，圖7(B)表示正面圖。在本實施例中，在以圓形的試樣臺19的中心位置為中心的同心圓上，在等分位置設置有4個自由式腳輪32，但是，只要為3個以上，那么其數(shù)量并不限定。進一步地，所有的自由式腳輪32沒有必要按照距試樣臺19的中心位置相同距離而配置的方式設置，通過配置于不同位置，車輪34的軌跡不統(tǒng)一，故可分散恒溫室臺面5a的摩擦所致的影響。
[0058]在配置自由式腳輪32的內(nèi)側(cè)，固定從動磁鐵6的磁鐵臺21，通過固定座44相對于試樣臺19按照同心圓狀的方式安裝。在本實施例中配置有4個固定座44,該固定座44是使從動磁鐵6位于距離恒溫臺面5a有數(shù)毫米左右位置的部件。此外，與第I實施方式相同，試樣臺19具有磁鐵27 ，該磁鐵27是檢測旋轉(zhuǎn)位置的霍爾傳感器26的目標物。
[0059]通過該構(gòu)造，將本例的試樣盤40配置于恒溫室臺面5a的規(guī)定位置，故從動磁鐵6與多個驅(qū)動磁鐵7磁結(jié)合，該驅(qū)動磁鐵7配置于與恒溫室5的外部的從動磁鐵6相對應的位置，驅(qū)動源8給予驅(qū)動磁鐵7的旋轉(zhuǎn)力被傳遞給從動磁鐵6，磁鐵臺21和試樣臺19可一體地旋轉(zhuǎn)。另外，在圖7 (A)中，試樣臺19的旋轉(zhuǎn)方向為箭頭所示的方向的場合，具有自由式腳輪32的車輪34的旋轉(zhuǎn)軸，相對于自由式腳輪32的水平面內(nèi)的旋轉(zhuǎn)軸位于后方。由此，試樣臺19可進行穩(wěn)定的旋轉(zhuǎn)。
[0060]本例的試樣盤40中也與第I實施方式相同，構(gòu)成試樣盤40的部件優(yōu)選使用可耐受過氧化氫氣氛、高濕度氣氛的材料，進一步地，在使用鋁、鐵這樣的金屬的場合，需要在表面上實施可耐受上述氣氛的表面處理。此外，關于基座43，在接觸密封體37的唇部的狀態(tài)進行旋轉(zhuǎn)動作，故優(yōu)選實施滑動阻力小的氟表面處理。另外，唇部按照在全周與基座43接觸的方式，與唇部接觸的部分須平坦。
[0061]另外，關于密封體36的唇部在全周接觸的車輪35的材料，由于支承試樣盤40的全部荷載，并且與恒溫室臺面5a接觸，在圓形軌道上旋轉(zhuǎn)運動的同時進行移動，故需要高強度且滑動摩擦小的材料。進一步地，需要耐受上述那樣的過氧化氫氣氛、高濕度氣氛。由于上述原因，車輪35的材料優(yōu)選聚酰亞胺樹脂(PI)、PEEK材料、PPS材料這樣的工程塑料。進一步地，這樣的工程塑料大多耐熱性較高，也可用于過氧化氫滅菌以外的滅菌方法，比如干熱滅菌這樣的滅菌方法。[0062]符號的說明:
[0063]標號I表示恒溫裝置；
[0064]標號2表不容器；
[0065]標號3表示試樣架；
[0066]標號4表示試樣臺(現(xiàn)有技術);
[0067]標號5表不恒溫室；
[0068]標號5a表示恒溫室臺面；
[0069]標號6表不從動磁鐵；
[0070]標號7表示驅(qū)動磁鐵；
[0071]標號8表示驅(qū)動源；
[0072]標號9表示球腳輪；
[0073]標號10表示試樣臺(第I實施例)；
[0074]標號11表不升降機構(gòu)；
[0075]標號12表示運送機械臂；
[0076]標號13表示基 盤；
[0077]標號14表示固定托架；
[0078]標號15表示支撐座；
[0079]標號16表示墊片；
[0080]標號17表示軸承；
[0081]標號18表示旋轉(zhuǎn)軸；
[0082]標號19表示試樣臺；
[0083]標號20表示銷；
[0084]標號21表示磁鐵臺；
[0085]標號22表示密封體；
[0086]標號23表示密封臺；
[0087]標號24表示唇部；
[0088]標號25表示空間；
[0089]標號26表示霍爾傳感器；
[0090]標號27表示磁鐵；
[0091]標號28表不托架；
[0092]標號29表示螺栓；
[0093]標號30表示蓋形螺母；
[0094]標號31表示具有密封結(jié)構(gòu)的墊圈；標號32表示自由式腳輪；
[0095]標號33表示軸承；
[0096]標號34表車輪；
[0097]標號35表示軸承；
[0098]標號36表示密封體；
[0099]標號37表示密封體；
[0100]標號38a表示支撐座；[0101]標號38b表不支撐座；
[0102]標號39表不軸；
[0103]標號40表示試樣臺(第3實施例)；
[0104]標號41表示墊圈；
[0105]標號42表不腳輪座；
[0106]標號43表不基座；
[0107]標號44表不固定座；
[0108]標號45表不清潔空氣導入孔；
[0109]標號46表不管道；
[0110]標號47表不排氣孔；
[0111]標號4 8表示逆止閥。
【權(quán)利要求】
1.一種恒溫裝置，其特征在于包括: 恒溫室，在該恒溫室的內(nèi)部具有由壁部將周圍包圍而成的密閉空間，該恒溫室由包圍該密閉空間的壁部構(gòu)成； 旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生機構(gòu)，其中，從上述壁部中的底部分的臺面的下側(cè)，將具有垂直軸方向的旋轉(zhuǎn)中心的旋轉(zhuǎn)磁場透過該臺面給予該密閉空間；以及 基盤，該基盤以可裝卸的方式設置在上述恒溫室的密閉空間內(nèi)， 上述基盤具有軸承，該軸承在與上述垂直軸方向的旋轉(zhuǎn)中心相一致的位置上具有旋轉(zhuǎn)軸的中心， 上述軸承的上側(cè)的上述旋轉(zhuǎn)軸與試樣臺連接，該試樣臺搭載了試樣架，該試樣架收納有收容試樣的容器， 上述軸承的下側(cè)的上述旋轉(zhuǎn)軸與具有多個從動磁鐵的磁鐵臺連接，上述從動磁鐵與透過上述恒溫室的壁面的旋轉(zhuǎn)磁場進行磁結(jié)合，按照上述旋轉(zhuǎn)磁場使上述旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫裝置，其特征在于，上述旋轉(zhuǎn)磁場產(chǎn)生機構(gòu)具有:在上述旋轉(zhuǎn)中心旋轉(zhuǎn)的外殼單元；以及多個驅(qū)動磁鐵，該多個驅(qū)動磁鐵在該外殼單元中的相互設置的位置上，以規(guī)定的狀態(tài)安裝。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫裝置，其特征在于，具有唇部的環(huán)狀密封體分別設置于上述軸承的上下處，在上述基盤和上述試樣臺之間，以及從動磁鐵和磁鐵臺之間，將上述軸承從上述密閉空間的氣氛隔離。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的恒溫裝置，其特征在于，上述環(huán)狀密封體的材料為氟橡膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的恒溫裝置，其特征在于，上述基盤在上述環(huán)狀的密封體的上述唇部所接觸的位置設置有密封臺，該密封臺的與上述唇部所接觸的表面進行了平滑處理。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的恒溫裝置，其特征在于，上述基盤的與上述恒溫室臺面接觸的部分設置有耐熱樹脂制的墊片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的恒溫裝置，其特征在于，在上述恒溫室臺面上，上述基盤通過托架進行螺栓固定。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的恒溫裝置，其特征在于， 在上述基盤中形成有能連通上述密閉空間的外部和中心軸周圍的空間的流路，該中心軸通過上述環(huán)狀的密封體而被隔離， 在上述中心軸周圍的空間，氣體被從上述密閉空間的外部導入。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的恒溫裝置，其特征在于，導入至上述中心軸周圍的空間的上述氣體為清潔空氣。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的恒溫裝置，其特征在于，導入至上述中心軸周圍的空間的上述氣體為氮氣。
【文檔編號】C12M1/10GK103597065SQ201280028011
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2012年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月14日
【發(fā)明者】早水慎 申請人:日商樂華股份有限公司