具有旋转试样台的恒温装置制造方法

具有旋转试样台的恒温装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种具有自动搬运机构的恒温装置，即使将其设置于干热灭菌作业时的高温气氛、过氧化氢气体等的氧化性强的灭菌气体气氛中，仍可长时间而稳定地运转。在培养室内有载置试样并旋转运动的试样台(10)，该试样台(10)的驱动部设置于培养室外部，通过磁结合，将驱动部给予的驱动力传递。此外，在具有试样台(10)的基盘(13)的上下处，设置有形成唇部(24)的环状密封体(22)，在基盘(13)的唇部(24)所接触的部分，在全周设置有密封体(23)，故将轴承(17)、驱动部分与高温气氛和氧化性强的内部气氛隔离，防止由于高温、灭菌气体导致的故障。
【专利说明】具有旋转试样台的恒温装置
[0001]
【技术领域】
[0002]本发明涉及一种至少将温度保持在定值，可自动搬入搬出作为试验对象的检测体的恒温装置。
【背景技术】
[0003]作为保管样本的装置，恒温装置被广泛使用，其中，该样本用于微生物、细胞等的培养或试验。恒温装置具有下述的机构，该机构在容纳作为培养或试验对象的多个试样的恒温室中维持温度、湿度、二氧化碳浓度等的环境条件，特别是在进行培养的场合，恒温室内维持在温度约37°C、湿度90%以上的高湿度环境。另外，由于培养、试验长期连续地进行，在此过程中，必须定期地检测并分析各试样的状态，如有必要，可用新的培养基替换混入有废物的培养基。
[0004]由此，到目前为止考察了较多的恒温装置，其具有存储机构、运算机构、运送机构。它们可自动地执行下述功能，存取已装入样品的容器、传达检测和分析步骤、试样的状态管理等，由此，通过这些装置可高效地进行长时间的培养和试验。
[0005]另外，在这样的恒温装置中，一旦在恒温室内残留了空气中的杂菌、在以前培养或试验中使用的细胞或微生物，则对下次培养或试验时的目的细胞或微生物产生影响，故在培养或试验开始之前，需要对恒温室内进行灭菌的去除杂菌的作业。在现有的带有自动搬运功能的恒温装置中，一直采用照射紫外线的灭菌方法、用药液擦拭的灭菌方法。但是，近年来，出现了带有自动搬运功能的恒温装置，其在恒温室内采用了没有配置电动机、电子部件的方法，将恒温室内维持在130°C以上的高温环境而将杂菌杀死的称作干热灭菌的灭菌方法。
[0006]现有技术文献`
[0007]专利文献
[0008]专利文献1:W02010/001873号公报
【发明内容】

[0009]发明要解决的课题
[0010]该专利文献I中公开的具有自动运送功能的恒温装置I采用下述方法，安装于试样台的多个从动磁铁与配置于恒温室外部的从动磁铁相对应位置的驱动磁铁磁力结合，通过驱动源给予驱动磁铁的驱动力而产生旋转磁场，传达至与其进行磁场结合的从动磁铁，其中，该试样台以可装卸的方式设置于恒温室的内部，装载多个试样架，该试样架容纳收容有进行培养或试验的试样的容器。该试样台的底面上，按照一定间隔而安装球状脚轮或车轮，由球状脚轮或车轮所支承的试样台可以旋转的方式移动到需要的位置。另外，在恒温室的外部设置有运送机械臂，该运送机械臂具有用于搬入和搬出收容了试样的容器的升降机构，形成下述的构造，该构造使试样台旋转移动到该运送机械臂可存取的位置，使该运送机械臂可存取所希望的试样架、所希望的架位。
[0011]由于上述构造，可不在恒温室内部设置电动机、电器部件这样的不耐受高温和/或高湿环境的部件，故可进行在恒温室内维持高温的干热灭菌，另外，即使在将恒温室内维持在湿度90%以上的培养环境，也可无故障地稳定运转。
[0012]但是，近年来，代替干热灭菌，大多开始采用称作过氧化氢灭菌的灭菌方法，其将加热气化而得到的过氧化氢蒸气充满恒温室内，进行杀菌。这是一种将过氧化氢蒸气充满培养库内部，通过过氧化氢的杀菌力而将杂菌杀灭的灭菌方法，在干热灭菌中，从恒温室内的加热开始到降温至可培养的温度，需要数小时的时间，然而过氧化氢灭菌可以约I小时程度的短时间完成，可跨越式地缩短从培养结束到下一次培养开始间的休止时间。
[0013]但是，在现有的带有自动搬运功能的恒温装置中，难以进行上述的过氧化氢灭菌。其原因在于，由于过氧化氢具有较强的腐蚀性，会腐蚀配置于内部的铁、铝这样的结构物。特别是对于可动部件，即使实施了用于腐蚀预防的表面处理，由于长时间的运转导致该表面处理被削弱，露出了金属面而被腐蚀。另外，作为配置于恒温室内的滚动体而在多个部位支承试样台的脚轮、以可旋转的方式支承耐热树脂制的车轮的轴承这样的金属制部件，使用用于防止摩擦、磨耗的润滑剂。该润滑剂中所含的微量的水分、从高湿度环境浸透至润滑剂内部的水分成为了杂菌的温床。过氧化氢气体无法充分地杀灭这些润滑剂内部的水分中所存在的杂菌。在灭菌后，一旦培养内部残留有杂菌，在下次的培养时，杂菌污染试样，无法获得良好的培养结果。而且，由于支承试样台的滚动体分散于多个部位，故被腐蚀的部分、预计会残留杂菌的部分会存在于各个轴承。
[0014]因此，迫切需要一种耐受过氧化氢的腐蚀作用、作为杂菌温床的润滑剂不暴露于内部气氛的构造的带有自动搬运功能的恒温装置。
[0015]解决课题用的技术方案
[0016]本发明着眼于上述问`题，本发明是为了有效地解决该问题而提出的。在使用强腐蚀性化学品的恒温装置的密闭空间中，设置有轴承，该轴承在与旋转磁场的垂直轴方向的旋转中心相一致的位置具有旋转轴的中心，并集中在一个部位，并且，其可自由装卸于恒温
>J-U ρ?α装直。
[0017]即，为了解决上述问题，本发明的恒温装置的特征在于，该恒温装置包括:恒温室，在该恒温室的内部具有由壁部将周围包围而成的密闭空间，该恒温室由包围该密闭空间的壁部构成；旋转磁场产生机构，其中，从上述壁部中的底部分的台面的下侧，将具有垂直轴方向的旋转中心的旋转磁场，透过该台面给予该密闭空间；以及基盘，该基盘以可装卸的方式设置于上述恒温室的密闭空间，上述基盘具有轴承，该轴承在与上述垂直轴方向的旋转中心相一致的位置上具有旋转轴中心，上述轴承的上侧的上述旋转轴与试样台连接，该试样台搭载了试样架，该试样架收纳了收容试样的容器，上述轴承的下侧的上述旋转轴与具有多个从动磁铁的磁铁台连接，上述从动磁铁与透过上述恒温室的壁面的旋转磁场磁结合，按照上述旋转磁场使上述旋转轴旋转。
[0018]由于上述的构造，在恒温室中，通过轴承而以可自由旋转的方式支承于基盘的试样台，从动于配置在恒温室台的下方旋转磁铁，由于发生磁结合的从动磁铁旋转，故可使试样台旋转。实现了将产生旋转磁场的装置配置于恒温室外，恒温室内即使充满了过氧化氢气氛，也不会发生由于氧化作用导致的腐蚀。在此，轴承可使用不锈钢等的金属制或陶瓷、树脂的耐轴向荷载轴承。特别优选使用无须使用润滑剂的PTFE(聚四氟乙烯)、PEEK(聚醚醚酮)、PPS(聚苯硫醚)等的树脂制轴承；氧化锆、碳化硅、氮化硅等制造的陶瓷轴承。
[0019]进一步地，优选按照将上述轴承与外界气氛隔离的方式，设置具有唇部的环状密封体，该具有唇部的环状密封体设置于基盘与上述试样台和/或旋转轴之间，以及上述基盘与固定上述从动磁铁的台或上述旋转轴之间。
[0020]通过上述的结构，由于安装于试样台、磁铁台、基盘、旋转轴、以及试样台和磁铁台的环状的密封体，在全周接触基盘，故配置轴承的环境与恒温室内部的高湿度气氛、过氧化氢气体气氛隔开，所以可使用需要润滑剂的材料构成的轴承。
[0021]此外，上述环状的密封体与上述试样台和/或上述旋转轴和上述轴承之间的空间中，并且上述基盘与固定上述从动磁铁的台和/或上述旋转轴之间的空间，可导入气体。
[0022]通过上述的结构，向基盘和旋转轴和环状的密封体形成的空间中导入清洁空气等的气体，保持正压，由此，水蒸气、过氧化氢等的腐蚀性气体不会泄漏，故可防止耐轴向荷载轴承被腐蚀，恒温室内的试样台的长时间旋转运动成为可能。向该空间导入气体时，在基盘上开设通往该空间的孔，设置与该孔结合的管部。此外，优选将另外一个孔开设在基盘上，用作排气口，通过管道向恒温室外部排气。关于上述气体，可使用通过0.1 μ m以下的过滤器滤过的清洁空气、干燥空气、二氧化碳气体、氮气等。
[0023]此外，环状密封体的材料优选氟橡胶、乙烯-醋酸乙烯酯树脂、氢化腈橡胶、乙烯丙烯橡胶、丙烯酸酯橡胶等的耐氧化性柔软高分子。其中，在将环状密封体的材料设为氟橡胶的场合，除了过氧化氢气体等的灭菌气体所致的灭菌以外，可进行将恒温室内部维持在130°C以上的环境的干热灭菌，故优选。另外，基盘的上述环状的密封体的唇部所接触的位置具有密封台，该密封台的与唇部接触的表面进行了平滑处理。
[0024]另外，由于设置有密封台，不与上述唇部接触的部分可为其他材料，可减少基盘的制造成本。此外，密封台的材料优选滑动摩擦小的聚四氟乙烯这样的氟类树脂、硅氧烷树月旨。另外，将密封台的材料设为金属的场合，优选实施滑动摩擦少的氟表面涂膜处理。
[0025]进一步地，试样台的与上述恒温室台面接触的部分可设有树脂制的垫片。另外，试样台如果在上述恒温室台面上通过托架进行螺栓固定，则不会伤及恒温室台面，此外，通过去除螺栓，可简单地将试样台从恒温室台面卸下。由此，可简单地进行灭菌后的擦拭作业。
[0026]此外，上述树脂垫片可使用聚醚砜、聚醚醚酮树脂、硅氧烷树脂、聚四氟乙烯等的材料，其中优选使用具有耐热性，滑动摩擦小的聚四氟乙烯这样的氟类树脂、硅氧烷树脂。
[0027]发明的效果
[0028]根据本发明，在恒温室的壁部所包围的密闭空间中，具有轴承的基盘按照可装卸的方式设置，由此，可从恒温室内卸下轴承和基盘。成为磁结合的磁隙的地板面，由于其表面不具有传递旋转的结构物，故在卸下基盘时，可简单地进行灭菌后的擦拭作业。另一方面，轴承位于旋转磁场的旋转中心，由于集中地支承了试样台的荷载，搭载试样架的试样台的旋转顺畅地进行。此外，由于轴承集中于一处， 没有分散，故可简化防止腐蚀性试剂的密封构造。
[0029]关于密封构造，优选使用环状的密封体。由于设有环状的密封体，可提高耐久性，此外，通过将清洁空气导入耐轴向荷载轴承部分，可显著地提高耐久性，即使在进行了以过氧化氢为代表的氧化性强的灭菌气体的灭菌，试样台也可进行稳定的动作。此外，由于使用过氧化氢进行灭菌，与干热灭菌或其他的灭菌方法相比，可缩短停止培养的时间，将本发明用于自动培养器等的场合也可提高生产效率。
【专利附图】

【附图说明】
[0030]图1为表示现有的带有自动搬运功能的恒温装置的立体图；
[0031]图2为表示现有的带有自动搬运功能的恒温装置的试样台周边的剖视图；
[0032]图3为表示第1实施例的试样台的分解图；
[0033]图4为表示将第1实施例的试样台配置于恒温装置时的剖视图；
[0034]图5为表示第2实施例的试样台中的密封体周边的剖视图；
[0035]图6为表示具有试样台的自由式脚轮的剖视图；
[0036]图7为表示试样台的图。
【具体实施方式】
[0037]下面按照图示对本发明的实施方式进行说明。图3为表示构成本实施例的试样台10的主要部件的分解图，图4为各部件被组装状态的剖面图。恒温室5的内部的周围由壁部包围，具有密闭空间，包围该密闭空间的壁部中的底部分的壁部由台面5a构成。本发明的试样台10的作为基底部件的基盘13通过固定托架14，在4个部位固定于恒温室5的台面5a。进一步，由于受到来自上方的荷载，基盘13通过支撑座15在4个部位被支撑，支撑座15与基盘13由六角螺栓固定。支撑座15与台面5a接触的部分处，安装有树脂制的垫片16。又，关于固定本发明的试样台10的各部件的螺栓，与带有十字沟槽的螺栓、内六角螺栓这样的顶部带有凹槽的螺栓相比，优选使用没有沟槽的六角螺栓。其原因在于，为使得过氧化氢气体到达试样台10的角落，并且使得灭菌后的擦拭作业容易地进行。另外，垫片16的材料优选为对过氧化氢有耐受性的材料，另外，如果为耐热性高的材料则也可耐受干热灭菌，故更加优选。
[0038]在基盘13的中央部，按照同心轴状的方式形成有两种直径不同的圆形沟槽。关于该沟槽，形成于基盘13的下侧的沟槽的直径较小，上侧的沟槽的直径较大。该上侧的沟槽具有可将环状的轴承17的外圈以密接状态嵌入的直径，轴承17与上侧的沟槽底部接触，在上侧的沟槽深度位置，在上下方向被支撑。在轴承17的内轮中，圆柱状的旋转轴18从上方以密接状态嵌入。该旋转轴18的上方具有比轴承17的内轮直径大的凸缘，该凸缘与轴承17的内轮的上边接触，在上下方向被支撑。通过上述的构造，旋转轴18通过轴承17以可旋转的方式支承于基盘13。
[0039]在旋转轴18的顶面，圆形的试样台19相对于旋转轴18以同心轴状的方式固定。试样台19的载置试样架3的面上，在与试样架3的底部对应的位置固定有销20，该销20用于确定试样架3的位置。另外，在旋转轴18的底面，以圆形配置的从动磁铁6相对于旋转轴18，以同心轴状的方式从底面以螺栓固定，试样台19与同旋转轴18以及磁铁台21相对于基盘13，按照可一体地旋转的方式被支承。驱动源8 一旦给予驱动磁铁7驱动力，旋转磁场从台面5a的下侧透过台面5a直至恒温室5内。该旋转磁场的旋转中心与旋转轴18的旋转中心一致。驱动磁铁7和从动磁铁6之间的磁隙空间中，按照台面5a不物理接触两者的方式设置。
[0040]通过该构造，配置于磁铁台21的从动磁铁6、与位于恒温室5的外部并配置于与从动磁铁6相对应位置的多个驱动磁铁7进行磁结合，由此，由驱动源8给予驱动磁铁7的驱动力传递给从动磁铁6，另外，可使试样台19旋转运动。另外，关于基盘13、固定托架14、支撑座15、试样台19、磁铁台21这些暴露于过氧化氢气体气氛的部件，为了防止由于过氧化氢导致的氧化，可使用氯乙烯、聚酮这样的树脂，或者可使用不锈钢、在表面实施了抗氧化处理的铝、铁这样的金属。又，除了过氧化氢导致的氧化作用以外，在培养运转中，由于恒温装置I的恒温室5内部通常维持湿度90%以上、内部温度37°C的环境，故各部件的防锈处理是非常重要的。
[0041]本实施例所使用的轴承17需要支承试样台19、旋转轴18、磁铁台21这些构造物，以及配置于试样台19上的多个试样架3、收容于试样架3的多个容器2的全部荷载，而且，在上述部件的荷载以外，也支承驱动磁铁7和从动磁铁6的磁力所引起的吸引力，需要与顺畅地旋转相适应的强度。
[0042]轴承17由内轮和外轮、其间配置的滚动体、保持该滚动体的保持器构成，由于可使轴承顺畅地旋转而被广泛使用，一般来说，大多使用不锈钢、铁这样的金属制轴承。另外，以顺利地旋转为目的，大多在滚动体的周围作为润滑剂涂敷、充填有润滑油。这样的轴承一旦暴露于过氧化氢气体气氛中，由过氧化氢导致的氧化作用导致金属生锈而不能使用。另外，在内部涂敷、充填有润滑油的场合，润滑油所含的微量水分、从内部高湿度环境向润滑油内部浸透的水分会成为杂菌的温床。该润滑油内部的水分中存在的杂菌，即使通过过氧化氢气体的杀菌也无法杀灭。另外，通过密封部件将轴承17内部与外部隔离的轴承也存在，但是密封性不够充分。另外，仅长时间地暴露于培养中的湿度90%以上的气氛，轴承17也会生锈。因此，在本发明的试样台10中，使用不需要润滑剂的轴承17。特别是考虑到耐荷载、对过氧化氢的耐受性，优选使用PTFE (聚四氟乙烯)、PEEK (聚醚醚酮)、PPS (聚苯硫醚)等的树脂制轴承；氧化锆、碳化硅、氮化硅等制造的陶瓷轴承。
[0043]另外，在使用金属制轴承的实施例中，通过构成以下的片构造，可避免轴承17受到过氧化氢气体气氛、高湿度气氛的影响。另外，图5表示其他的实施例。在基盘13中开设有通向空间25的孔45，通过管道46送入清新空气，在使空间25内保持高气压的同时，通过排气孔47、逆止阀48排出至恒温室的外部。另外，对于本实施例中使用的轴承17中，轴承17的旋转中心线方向会承受较大的荷载，故优选深沟滚球轴承、角接触球轴承、交叉滚子轴承这样的耐轴向荷载轴承。另外，由于变更了与基盘13、旋转轴18的轴承17接触的部分的形状，对于旋转中心线方向的荷载，也很有可能使用更高强度的推力球轴承、推力滚子轴承。
[0044]为了保护轴承17不受到内部气氛的影响，在本发明的试样台10中，在轴承17的上下方向两个部位设置有片部件。片部件包括环状的密封体22与密封台23，该密封台23配置于与该密封体22接触的位置。环状的密封体22紧密地固定于低圆柱状的突起部分，该低圆柱状的突起部分分别形成于作为旋转部件的试样台19与磁铁台21处，该环状的密封体22与试样台19和磁铁台21 —起一体地旋转。另外，本实施例使用的片衬垫22是断面形状呈大致四角形的环状的部件，在外周侧，从环状部分延伸到全周的呈凸缘状伸出的唇部24被一体地形成。唇部24按照向比断面呈大致四角形的环状本主体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圆锥状。该唇部24的前端部分在全周与密封台23接触，由此，将配置有轴承17的空间与高温高湿的内部气氛隔离。
[0045]密封体22的材料优选氟橡胶、丙烯橡胶、氢化腈橡胶、硅氧烷树脂、乙烯-醋酸乙烯酯树脂、乙烯丙烯橡胶这样的耐热性、耐化学品性优异，且有柔软性的材料。另外，密封体22的唇部24在全周与固定于基盘13的密封台23接触，并且，试样台19与磁铁台21 —体地旋转，故特别优选耐磨损性高、摩擦阻力小的氟橡胶。
[0046]下面，对于本实施例使用的与密封体22的唇部24接触的密封台23进行说明。密封台23为基盘13上的环状的部件，分别固定于试样台19和磁铁台21相面对的面的两个部位，密封台23与基盘13呈同轴心状配置。关于密封台23固定于试样台19的固定方法，既可螺栓固定又可粘贴固定，由于密封台23也用于按压固定轴承17的外圈，故考虑到轴承17的更换作业，优选螺栓固定。另外，为了无间隙地固定密封台23和基盘13，如果固定密封台23和基盘13之间夹持密封体，则能进一步提高密封性。同样地，固定于磁铁台的密封体22的唇部24与基盘或密封台23接触。此外，环状的密封体的唇部方向不限于上述内容，可为上下或内外的任意一者。即，上部的密封体22固定于基盘13的顶面，该唇部24与旋转的试样台19的底部突出部接触，下部密封体22固定于基盘13的底面，也可与使该唇部旋转的磁铁台21的上部突起部接触。
[0047]关于密封台23的材料，优选不锈钢材料、铝材料这样的各种金属，或者滑动摩擦更少的聚四氟乙烯这样的氟类树脂或者硅氧烷树脂。在使用金属部件的场合，除防止表面氧化以外，由于密封体22的唇部24在接触的状态旋转运动，故优选实施滑动摩擦较少的氟表面涂膜处理。进一步地，需要按照唇部24的全周可与密封台23接触的方式，使与唇部24接触的面平坦。
[0048]图5表示图4所示的本发明的试样台10的扩大了密封体22的周边的图。通过上述构成，在图5中，空间25由基盘13、试样台19、磁铁台21、旋转轴18、密封体22、密封台23这些部件密封，与外部隔离，故即使恒温室5内部成为了过氧化氢气体气氛，轴承17也不会受到过氧化氢气体的影响。进一步地，也可隔离作为通常的培养环境的湿度为90%以上的气氛。此外，为了使空间25为非腐蚀`性的气氛，在基盘中开设通向该空间25的孔部45，可向该空间导入清洁空气、干燥空气等的气体。
[0049]下面，对载置从动磁铁6的磁铁台21进行说明。磁铁台21呈圆盘状，在恒温室台面5a所面对的一侧，设置有多个位于同心圆上的从动磁铁6。关于从动磁铁6固定于磁铁台21上的方法，可以通过粘结剂、螺栓等进行，也可以将磁铁台21的材料设为铁，通过从动磁铁6的磁力而固定。在本实施例中，在铁制的磁铁台21上设置有与从动磁铁6的大小相对应的沟槽，该沟槽设置于同心圆上并且与从动磁铁6的数量相当，在该沟槽中嵌入各从动磁铁6，通过磁力而固定。由此，即使万一从动磁铁6发生破损，也可容易地替换备用零件。进一步地，由于磁铁台21为铁制，故具有不会扩散从动磁铁6所具有的磁力线的效果。另外，磁铁台21和从动磁铁6的氧化防止表面处理优选对过氧化氢有耐受性的镍镀层。另外，除了镍镀层以外，以对过氧化氢有耐受性的树脂、涂料涂敷从动磁铁6，或者以树脂进行密封也是完全可能的。
[0050]在基盘13上通过轴承17而以可旋转的方式支承的旋转轴18的底面处，按照配置有从动磁铁6的面朝向恒温室5的台面5a的方式安装磁铁台21。此处，配置于与恒温室5的外部的从动磁铁6相对应的位置的多个驱动磁铁7，与从动磁铁6磁结合，由此，由驱动源8给予驱动磁铁7的旋转力被传递至从动磁铁6,磁铁台21、旋转轴18、试样台19 一体地旋转。
[0051]由于试样台19上载置的多个试样架3中收纳的多个容器2，以设置于具有可自动运送的自动运送功能的恒温装置I而被使用，故需要本实施例的试样台10必须按照运送机械臂12可存取目标容器2的方式正确地检测出旋转位置。因此，在本实施例的试样台10中，通过托架28安装有作为检测目标物的磁铁27，以使恒温装置I所具有的用于旋转位置检测的霍尔传感器26检测试样台10的旋转位置。霍尔传感器26是利用了霍尔效应的传感器，将磁铁27所产生的磁场转换为电信号而输出，从而检测出磁场,故是一种透过恒温室5的台面5a这样的遮蔽物而检测出作为目的物的磁铁27的磁场的传感器。如果存储该霍尔传感器26所检测出的时机与驱动源8的电动机的旋转位置，则可将目标试样架3移动到运送机械臂12可存取的位置。
[0052]关于本实施例的试样台10，安装于支撑座15底面的垫片16与恒温室台面5a接触，由此设置于恒温室5内，由于使用螺栓将固定托架14固定，故可进行正确的定位和固定。关于将固定托架14固定的螺栓29，出于抑制前述的杂菌残留的目的，优选使用没有沟槽的六角螺栓、滚花螺栓。进一步地，恒温室5的台面5a处熔接有盖形螺母30，不会有恒温室5内部气氛泄露到外部的情况。另外，在固定的螺栓29处附加有具有密封结构的垫圈31，可进一步提高密闭性。
[0053]下面，参照作为本发明的比较例的图6和图7，对金属制部件的周围应用密封体、从而不暴露于腐蚀性的药剂的例子进行说明，该金属制部件指专利文献I的球脚轮、按照可旋转的方式支承耐热树脂制的车轮的轴承。在本例中的试样盘40中具有多个自由式脚轮32，该自由式脚轮32作为使试样台19旋转的机构设置于试样台19的底面。图6 (A)表示该自由式脚轮32的结构的剖视图，图6 (B)表示侧面图。自由式脚轮32具有两个轴承33、35，该轴承33按照在水平面内`可旋转的方式保持脚轮主体，该轴承35插入车轮34，用于使车轮34顺畅地旋转。进一步地，两个轴承33、35均不受外部气氛的影响，故安装有环状的密封体36、37，该密封体36、37与第2实施例中说明的密封体具有相同的形态。
[0054]关于外圈固定于车轮34的轴承35,向内圈插入将两端固定于支承座38a、38b的轴39。进一步地，在轴承35的左右，与内圈相比外形较小的垫圈41插入到轴承39，该垫圈41与支承座38a、38b接触并固定，由此，车轮34形成可顺畅旋转的构造。在与支承座38a、38b的轴承35相对的一侧，形成有较低的圆柱状突起，该较低的圆柱状的突起部分分别以密接状态固定密封体36。密封体36的唇部前端，在全周上与车轮34接触，按照该构成，配置有轴承35的周边形成了密闭的空间，成为了与外部气氛隔离的空间。
[0055]支承座38a、38b将顶面固定于脚轮座42。脚轮座42呈可固定支承座38a、38b的四角形的形状，在上方形成有较低圆柱状的突起，在该较低圆柱状的突起部分，以密接状态固定有密封体37。进一步地，在该较低圆柱状的突起部分形成有圆形沟槽，该圆形沟槽与轴承33的外圈的直径几乎相同，在该沟槽部分中，按照轴承33的整体高度的一半左右沉入的方式插入轴承33。轴承33的内圈插入基座43的底面中央附近形成的圆柱状的突起部分。基座43将顶面固定于试样台19，底面的中央附近形成圆柱状的突起部分，该突起部分具有使轴承33的内圈在密接状态插入程度的直径，具有比轴承33稍低的高度。另外，该圆柱状的突起的根部形成有垫圈状的微小的突起，该垫圈状的微小的突起的直径比圆柱状突起的直径大，在插入轴承33的场合，内圈接触该微小的突起，外圈可自由地旋转。
[0056]在基座43的轴承33的外周侧形成有包围轴承33的堤部。在该堤部部分，上述密封体37的唇部在全周接触，由于该构造，配置有轴承33的周边形成密闭空间，成为与外部气氛隔离的空间。通过上述说明的构造，车轮34通过轴承35而被支承座38a、38b以可自由旋转的方式支承，该支承座38a、38b通过轴承33按照可自由旋转的方式，与脚轮座42 —同保持于基座43，自由式脚轮32和试样盘40可向水平面内的全部方向移动。另外，本实施例的自由式脚轮32设置于车轮34的旋转中心轴与脚轮座42的旋转中心轴偏置的位置。由此，车轮34可不间断地向沿行进方向进行旋转动作，可进行摩擦较少的顺畅地旋转运动。另外，在本实施例中，虽然具有保护轴承33、35不受外部气氛影响的密封体36、37，但是，由于将轴承33、35形成为与前述实施例同样的陶瓷制或树脂制，故形成不具有密封体36、37的形式也是可行的。
[0057]下面，关于具有自由式脚轮32的试样台19，请参照图7进行详细说明。图7㈧表示从下方观察本例的试样台19的图，图7(B)表示正面图。在本实施例中，在以圆形的试样台19的中心位置为中心的同心圆上，在等分位置设置有4个自由式脚轮32，但是，只要为3个以上，那么其数量并不限定。进一步地，所有的自由式脚轮32没有必要按照距试样台19的中心位置相同距离而配置的方式设置，通过配置于不同位置，车轮34的轨迹不统一，故可分散恒温室台面5a的摩擦所致的影响。
[0058]在配置自由式脚轮32的内侧，固定从动磁铁6的磁铁台21，通过固定座44相对于试样台19按照同心圆状的方式安装。在本实施例中配置有4个固定座44,该固定座44是使从动磁铁6位于距离恒温台面5a有数毫米左右位置的部件。此外，与第I实施方式相同，试样台19具有磁铁27 ，该磁铁27是检测旋转位置的霍尔传感器26的目标物。
[0059]通过该构造，将本例的试样盘40配置于恒温室台面5a的规定位置，故从动磁铁6与多个驱动磁铁7磁结合，该驱动磁铁7配置于与恒温室5的外部的从动磁铁6相对应的位置，驱动源8给予驱动磁铁7的旋转力被传递给从动磁铁6，磁铁台21和试样台19可一体地旋转。另外，在图7 (A)中，试样台19的旋转方向为箭头所示的方向的场合，具有自由式脚轮32的车轮34的旋转轴，相对于自由式脚轮32的水平面内的旋转轴位于后方。由此，试样台19可进行稳定的旋转。
[0060]本例的试样盘40中也与第I实施方式相同，构成试样盘40的部件优选使用可耐受过氧化氢气氛、高湿度气氛的材料，进一步地，在使用铝、铁这样的金属的场合，需要在表面上实施可耐受上述气氛的表面处理。此外，关于基座43，在接触密封体37的唇部的状态进行旋转动作，故优选实施滑动阻力小的氟表面处理。另外，唇部按照在全周与基座43接触的方式，与唇部接触的部分须平坦。
[0061]另外，关于密封体36的唇部在全周接触的车轮35的材料，由于支承试样盘40的全部荷载，并且与恒温室台面5a接触，在圆形轨道上旋转运动的同时进行移动，故需要高强度且滑动摩擦小的材料。进一步地，需要耐受上述那样的过氧化氢气氛、高湿度气氛。由于上述原因，车轮35的材料优选聚酰亚胺树脂(PI)、PEEK材料、PPS材料这样的工程塑料。进一步地，这样的工程塑料大多耐热性较高，也可用于过氧化氢灭菌以外的灭菌方法，比如干热灭菌这样的灭菌方法。[0062]符号的说明:
[0063]标号I表示恒温装置；
[0064]标号2表不容器；
[0065]标号3表示试样架；
[0066]标号4表示试样台(现有技术);
[0067]标号5表不恒温室；
[0068]标号5a表示恒温室台面；
[0069]标号6表不从动磁铁；
[0070]标号7表示驱动磁铁；
[0071]标号8表示驱动源；
[0072]标号9表示球脚轮；
[0073]标号10表示试样台(第I实施例)；
[0074]标号11表不升降机构；
[0075]标号12表示运送机械臂；
[0076]标号13表示基 盘；
[0077]标号14表示固定托架；
[0078]标号15表示支撑座；
[0079]标号16表示垫片；
[0080]标号17表示轴承；
[0081]标号18表示旋转轴；
[0082]标号19表示试样台；
[0083]标号20表示销；
[0084]标号21表示磁铁台；
[0085]标号22表示密封体；
[0086]标号23表示密封台；
[0087]标号24表示唇部；
[0088]标号25表示空间；
[0089]标号26表示霍尔传感器；
[0090]标号27表示磁铁；
[0091]标号28表不托架；
[0092]标号29表示螺栓；
[0093]标号30表示盖形螺母；
[0094]标号31表示具有密封结构的垫圈；标号32表示自由式脚轮；
[0095]标号33表示轴承；
[0096]标号34表车轮；
[0097]标号35表示轴承；
[0098]标号36表示密封体；
[0099]标号37表示密封体；
[0100]标号38a表示支撑座；[0101]标号38b表不支撑座；
[0102]标号39表不轴；
[0103]标号40表示试样台(第3实施例)；
[0104]标号41表示垫圈；
[0105]标号42表不脚轮座；
[0106]标号43表不基座；
[0107]标号44表不固定座；
[0108]标号45表不清洁空气导入孔；
[0109]标号46表不管道；
[0110]标号47表不排气孔；
[0111]标号4 8表示逆止阀。
【权利要求】
1.一种恒温装置，其特征在于包括: 恒温室，在该恒温室的内部具有由壁部将周围包围而成的密闭空间，该恒温室由包围该密闭空间的壁部构成； 旋转磁场产生机构，其中，从上述壁部中的底部分的台面的下侧，将具有垂直轴方向的旋转中心的旋转磁场透过该台面给予该密闭空间；以及 基盘，该基盘以可装卸的方式设置在上述恒温室的密闭空间内， 上述基盘具有轴承，该轴承在与上述垂直轴方向的旋转中心相一致的位置上具有旋转轴的中心， 上述轴承的上侧的上述旋转轴与试样台连接，该试样台搭载了试样架，该试样架收纳有收容试样的容器， 上述轴承的下侧的上述旋转轴与具有多个从动磁铁的磁铁台连接，上述从动磁铁与透过上述恒温室的壁面的旋转磁场进行磁结合，按照上述旋转磁场使上述旋转轴旋转。
2.根据权利要求1所述的恒温装置，其特征在于，上述旋转磁场产生机构具有:在上述旋转中心旋转的外壳单元；以及多个驱动磁铁，该多个驱动磁铁在该外壳单元中的相互设置的位置上，以规定的状态安装。
3.根据权利要求1所述的恒温装置，其特征在于，具有唇部的环状密封体分别设置于上述轴承的上下处，在上述基盘和上述试样台之间，以及从动磁铁和磁铁台之间，将上述轴承从上述密闭空间的气氛隔离。
4.根据权利要求3所述的恒温装置，其特征在于，上述环状密封体的材料为氟橡胶。
5.根据权利要求3所述的恒温装置，其特征在于，上述基盘在上述环状的密封体的上述唇部所接触的位置设置有密封台，该密封台的与上述唇部所接触的表面进行了平滑处理。
6.根据权利要求3所述的恒温装置，其特征在于，上述基盘的与上述恒温室台面接触的部分设置有耐热树脂制的垫片。
7.根据权利要求1所述的恒温装置，其特征在于，在上述恒温室台面上，上述基盘通过托架进行螺栓固定。
8.根据权利要求3所述的恒温装置，其特征在于， 在上述基盘中形成有能连通上述密闭空间的外部和中心轴周围的空间的流路，该中心轴通过上述环状的密封体而被隔离， 在上述中心轴周围的空间，气体被从上述密闭空间的外部导入。
9.根据权利要求8所述的恒温装置，其特征在于，导入至上述中心轴周围的空间的上述气体为清洁空气。
10.根据权利要求8所述的恒温装置，其特征在于，导入至上述中心轴周围的空间的上述气体为氮气。
【文档编号】C12M1/10GK103597065SQ201280028011
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2012年6月11日 优先权日:2011年6月14日
【发明者】早水慎 申请人:日商乐华股份有限公司