JP2021007359A - Culture apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、培養装置に関する。 The present invention relates to a culture apparatus.
蛍光灯などの人工光源を用いて植物の育成、植物細胞の培養、および昆虫の飼育などを行うことができる培養装置が知られている。 There are known culture devices capable of growing plants, culturing plant cells, and breeding insects using an artificial light source such as a fluorescent lamp.
近年、特許文献1に開示されているように人工光源としてLED照明装置を備える培養装置が開発されつつある。蛍光灯に替えてLED照明装置を用いた場合、培養装置による消費電力を削減することができる。 In recent years, as disclosed in Patent Document 1, a culture device including an LED lighting device as an artificial light source is being developed. When an LED lighting device is used instead of the fluorescent lamp, the power consumption of the culture device can be reduced.
しかしながら、LED照明装置の温度が高いほどLED照明装置の寿命は短くなる。 However, the higher the temperature of the LED lighting device, the shorter the life of the LED lighting device.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、低消費電力であり、かつ、長寿命の照明装置を備える培養装置を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a culture device having low power consumption and having a long-life lighting device.
本発明に係る培養装置は、対象物が内部に配置される培養室に光を照射するLED照明装置と、少なくとも前記培養室に送られる気体を冷却する蒸発器を有する冷凍回路と、前記LED照明装置に向けて前記蒸発器の周囲の気体を送る送風部と、を備える。 The culture apparatus according to the present invention includes an LED lighting device that irradiates a culture chamber in which an object is arranged, a refrigeration circuit having at least an evaporator that cools a gas sent to the culture chamber, and the LED lighting. It is provided with a blower that sends gas around the evaporator toward the device.
本発明によれば、低消費電力であり、かつ、高寿命の照明装置を備える培養装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a culture device having a low power consumption and a long life of a lighting device.
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は一例であり、本発明はこの実施形態により限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The embodiment described below is an example, and the present invention is not limited to this embodiment.
培養装置1は、内部の温度、湿度、および照度を制御することで、植物の育成、植物細胞、組織、および器官の培養、並びに、昆虫の飼育および育成等を行うことができる。以下、培養装置1による培養、飼育、および育成等の対象物を、以下、単に対象物と記載する。 By controlling the internal temperature, humidity, and illuminance, the culturing device 1 can grow plants, cultivate plant cells, tissues, and organs, and breed and raise insects. Hereinafter, an object for culturing, breeding, and raising in the culture apparatus 1 will be simply referred to as an object.
はじめに、培養装置1の外観について、図1を参照して説明する。図1は、本発明の実施形態に係る培養装置1の斜視図である。培養装置1において、使用時にユーザが正対する側(後述の前面外扉及び前面内扉のある側)を前、その反対を後とする。また、前から後に向かって視た場合を基準に左右を定める。 First, the appearance of the culture apparatus 1 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a perspective view of the culture apparatus 1 according to the embodiment of the present invention. In the incubator 1, the side facing the user during use (the side with the front outer door and the front inner door, which will be described later) is the front, and the opposite is the back. In addition, the left and right are determined based on the case of looking from front to back.
培養装置1は、本体10、前面内扉20、前面外扉21、左側面外扉31、右側面外扉41、およびLED照明装置101を備える。
The culture device 1 includes a
本体10は、天井部11、培養室12、断熱部12a、下部機械室13、左側面機械室14、右側面機械室15、および整流板51、61を備える。なお、詳しくは後述するが、本体10は、本体10の前面側の整流板51、左側面側の整流板61の他に、図示されていないが右側面側にも整流板を備える。
The
天井部11は、操作盤11aを備える。操作盤11aは、ユーザが培養装置1に対して対象物の情報を入力するための入力ボタン、および、ユーザに対する通知やユーザが入力操作を行うために必要な情報を含む画面を表示する表示部を備えている。
The
天井部11は、前方にせり出した形状を有している。天井部11の前方にせり出した部分の下面には、培養装置1内部の気体が外部に排出される際に通過する通風口11c(図2参照)が設けられている。
The
天井部11の前面、および左側面には、培養装置1内部の気体が外部に排出される際に通過する排出口11bが形成されている。図示されていないが、天井部11の右側面にも排出口が形成されている。
培養室12は、対象物が配置される部屋である。培養室12の上側、下側、および後ろ側は、断熱材300(図2参照)が内部に充填されている断熱部12aによって覆われている。培養室12の左側及び右側は、それぞれ、内側左側板30および内側右側板40によって覆われている。培養室12の前面は開口している。培養室12の開口は、前面内扉20によって開閉可能である。培養室12の内部は、温度、湿度、および照度が、対象物の培養に適した値となるように制御されている。培養室12内には対象物が配置される複数の棚板12bが配置されている。
The
下部機械室13は、培養室12の下方に位置している。下部機械室13には、後に詳細に説明する冷凍回路200(図3参照)を構成する機器等が配置されている。
The
下部機械室13の前面には、排出口13cが形成されている。下部機械室13内の気体は、排出口13cを通って下部機械室13の外部に向かって流れる。
A
下部機械室13の左側には左側面機械室14が、下部機械室13の右側には右側面機械室15が配置されている。左側面機械室14および右側面機械室15の内部には、それぞれ、後述するLED照明装置101の点灯を安定させるコンバータが必要に応じて配置できる。左側面機械室14内のコンバータは、左側面外扉31側のLED照明装置101の点灯を安定させる。右側面機械室15内のコンバータは、右側面外扉41側のLED照明装置101の点灯を安定させる。なお、天井部11の内部には、前面外扉21側のLED照明装置101の点灯を安定させるコンバータが必要に応じて配置できる。なお、コンバータは、左側面機械室14、右側面機械室15、および天井部11に設置する代わりに、LED照明装置101に内蔵されていてもよい。
The left
左側面機械室14の左側面には、排出口14aが形成されている。下部機械室13内の気体は、排出口14aを通って左側面機械室14の外部に向かって流れる。図示されていないが、右側面機械室15の右側面にも、排出口が形成されており、右側面機械室15内の気体は、該排出口を通って右側面機械室15の外部に向かって流れる。
A
培養装置1の後面であって、下部機械室13の上側には、取込口13bが形成されている(図2参照)。外気は取込口13bからダクト73の内部に取り込まれる。
An
培養室12と下部機械室13との間の前面側、内側左側板30の最下端周辺、および内側右側板40の最下端周辺には、通風口13a(図2参照)が形成されている。取込口13bから培養室12と下部機械室13との間、つまり、ダクト73(図2参照)に取り込まれた気体は、通風口13aを通って、風路74に流れる。
前面の通風口13aに対向するように、整流板51が、前側に設けられている。内側左側板30の通風口13aに対向するように、整流板61が、左側に設けられている。さらに、内側右側板40の通風口に対向するように、整流板が、右側に設けられている。なお、本実施形態では、整流板51、61は、通風口13aを正面から覆うL字状の縦断面形状を有している。
A straightening
前面内扉20は、内側右側板40にヒンジを介して、培養室12の開口を開閉可能に取り付けられている。前面内扉20が閉じられると、前面内扉20は培養室12の開口を塞ぐ。前面内扉20には、培養室12の外部又は内部から前面内扉20に向かう光を透過させる窓部20aが取り付けられている。窓部20aは、例えばガラスなどの光を通過させる材質で形成されている。
The front
培養室12の内側左側板30および内側右側板40には、窓部30aおよび40aが取り付けられている。窓部30a、40aも窓部20aと同様、培養室の内外からの光を透過させる機能を有している。
Windows 30a and 40a are attached to the inner
前面外扉21、左側面外扉31、および右側面外扉41は、それぞれ開閉自在である。前面外扉21は、閉じられると、前面内扉20を覆う。左側面外扉31は、閉じられると、内側左側板30、左側面機械室14、および、天井部11の左側面を覆う。右側面外扉41は、閉じられると、内側右側板40、右側面機械室15、および、天井部11の右側面を覆う。
The front
前面外扉21は、前面内扉20との間に、風路74(図2参照)となる隙間を形成する。左側面外扉31は、内側左側板30との間に、風路74となる隙間を形成する。右側面外扉41は、内側右側板40との間に、風路74となる隙間を形成する。これらの風路74には、LED照明装置101が配置される。
The front
前面外扉21、および左側面外扉31は、それぞれ内側に固定部21b、および固定部31bを備えている。固定部21b、31bには、複数のLED照明装置101が並んで固定されている。図示されていないが、右側面外扉41は、内側に固定部21b、31bと同様の固定部を備えている。右側面外扉41の固定部には、複数のLED照明装置が並んで固定されている。LED照明装置は、固定部に対して並んで固定されるという固定方法によって培養装置1に固定されていなくてもよく、LED照明装置の培養装置1に対する固定方法は様々である。
The front
前面外扉21の上方には、前面外扉21の上面を上下方向に貫通する排出口21aが形成されている。
Above the front
左側面外扉31、および右側面外扉41の上方には、それぞれ排出口31a、41aが形成されている。排出口31aは、左側面外扉31が閉じられたときに、天井部11の左側面に形成された排出口11bに対向する位置に形成されている。また、排出口41aは、右側面外扉41が閉じられたときに、天井部11の右側面に形成された排出口(不図示)に対向する位置に形成されている。
LED照明装置101は、後に説明する制御装置100による制御の下、培養室12の内部が適切な明るさになるように発光する。LED照明装置101から放出された光は、窓部20a、30a、40aを透過して培養室12の内部に進む。
The
次に、培養装置1の内部構造について図2および図3を参照して説明する。図2は、本発明の実施形態に係る培養装置1の右側から見た場合の縦断面図である。図2において、実線の矢印は、LED照明装置101の周辺を流れる気体の流れ示しており、破線の矢印は、培養室12の内部を流れる気体の流れを示している。図3は、本発明の実施形態に係る培養装置1が備える温度制御システムの一例を示す図である。
Next, the internal structure of the culture apparatus 1 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a vertical cross-sectional view of the culture apparatus 1 according to the embodiment of the present invention when viewed from the right side. In FIG. 2, the solid arrow indicates the flow of gas flowing around the
<培養室内の温度調整機構>
培養室12内の温度を調整するための主な構成として、培養装置1は、圧縮機81、凝縮器82、減圧器83a、冷却/加熱器84、制御弁90a、室内ファン(第1のファン)85、ダクト86b、制御装置100、および室内温度センサ110を備える。
<Temperature control mechanism in the culture chamber>
As a main configuration for adjusting the temperature in the
冷却/加熱器84は、培養室用蒸発器(第1の蒸発器)84aとヒーター84bとを備えている。培養室用蒸発器84aには、後に説明する冷凍回路200の冷媒が流れる。よって、培養室用蒸発器84aは、冷媒と周囲の気体との間で熱交換することで、周囲の気体を冷却する。ヒーター84bは、交流電源250と接続している。ヒーター84bは、例えば電熱線であり、交流電源250から電流が流された際に発熱して周囲の気体を加熱する。
The cooling /
冷却/加熱器84は、培養室12の後ろ側に配置された風路86a内に配置されている。風路86aは、断熱部12aと培養室12との間に形成された気体の通り道である。
The cooling /
室内ファン85は、断熱部12aの内側の天井面、かつ、ダクト86bの内部に配置されている。
The
ダクト86bは、培養室12の天井に配置されており、培養室12から送られてきた気体を風路86aに導く。ダクト86bには、培養室12内からダクト86bに流入する気体の入り口である通風口86cが形成されている。
The
制御装置100は、培養室12内の温度、湿度、および照度の制御を含む培養装置1の全般の制御を行う。図示されていないが、制御装置100は天井部11の内部に配置されている。
The
室内温度センサ110は培養室12内の温度を測定し、測定結果を制御装置100に出力する。室内温度センサ110は図1及び図2において図示されていないが培養室12内の所定の位置に配置されている。
The
<LED照明装置の冷却機構>
LED照明装置101を冷却する機構として、培養装置1は、照明用蒸発器(第2の蒸発器)71、室外ファン(第2のファン)72、およびダクト73を備える。冷凍回路200および制御装置100もLED照明装置101の冷却に関わっている。
<Cooling mechanism of LED lighting device>
As a mechanism for cooling the
ダクト73は、培養室12の下方かつ断熱部12aの下方に配置されている。ダクト73の内部には、照明用蒸発器71および室外ファン72が配置されている。
The
照明用蒸発器71の内部には、冷凍回路200を循環する冷媒が流れており、周辺の空気を冷却する。
A refrigerant that circulates in the
室外ファン72は、回転することで取込口13bを通じて外気をダクト73内に取り込み、取り込んだ外気を照明用蒸発器71の周囲を通過させた後、風路74に送り、排出口11bから外部に排出する。
The
ここで、LED照明装置101に送られる気体の通路(取込口13b、ダクト73、風路74、排出口21a、通風口11c、天井部11、排出口11b)と、培養室12内に送られる気体が通る通路(培養室12、通風口86c、ダクト86b、風路86a)とは構造的に分離している。つまり、室外ファン72は、照明用蒸発器71の周囲の気体を培養室用蒸発器84aによって冷却された気体と混合しないようにLED照明装置に101に送っている。また、LED照明装置101に送られる気体の通路(取込口13b、ダクト73、風路74、排出口21a、通風口11c、天井部11、排出口11b)と、下部機械室13とは構造的に分離している。つまり、室外ファン72によって取り込まれた気体は、下部機械室13内の気体と混合しない。
Here, the gas is sent to the LED lighting device 101 (
<培養室内の湿度調整機構>
培養装置1は、湿度調整機構として、培養装置1は、加湿器75、加湿器ダクト76、および湿度センサ112を備える。他にも、制御装置100が、培養室12内の湿度の調整に関わっている。
<Humidity control mechanism in the culture chamber>
The culture device 1 includes a
加湿器75は、蒸気を発生させる。加湿器ダクト76は、例えばパイプであり、加湿器75で発生した蒸気を培養室12に導く。加湿器75で発生した蒸気は、風路86aから培養室12に向かう気体と合流し、室内ファン85によって培養室12に送られる。
The
湿度センサ112は、培養室12内の所定の位置に設けられ、培養室12内の湿度を測定し、測定結果を制御装置100に出力する。
The
<培養室内の照度調整機構>
培養装置1は、公知の照度調整機構を備えており、制御装置100が、各LED照明装置101の出力を制御することで、培養室12内の照度が所定値に調整される。
<Illuminance adjustment mechanism in the culture room>
The culture device 1 is provided with a known illuminance adjusting mechanism, and the
<冷凍回路>
次に、図3を参照して冷凍回路200について説明する。冷凍回路200は、圧縮機81、凝縮器82、減圧器83a、83b、培養室用蒸発器84a、照明用蒸発器71および制御弁90a、90bを備える。圧縮機81、および制御弁90a、90bは、制御装置100によって制御される。
<Refrigeration circuit>
Next, the
圧縮機81は、吸込んだ冷媒を圧縮して凝縮器82に吐出する。凝縮器82は、圧縮機81から吐出される冷媒を冷却するための装置であり、例えば銅又はアルミニウム製の蛇行した管を備えている。
The
減圧器83a、83bは、例えば、キャピラリチューブであり、凝縮器82で冷却され液相となった冷媒を減圧および冷却する。
The
培養室用蒸発器84aは、減圧器83aによって減圧および冷却された冷媒を蒸発させるための装置であり、例えば銅又はアルミニウム製の管を備えている。冷媒が培養室用蒸発器84aの内部で蒸発することによって、培養室用蒸発器84aの周囲の気体が冷却される。培養室用蒸発器84aの周囲の気体には、培養室用蒸発器84aの周囲を通過して培養室12に送られる気体が含まれる。
The
照明用蒸発器71は、培養室用蒸発器84aと並列に設けられた蒸発器である。照明用蒸発器71は、減圧器83bによって減圧および冷却された液相の冷媒を蒸発させるための装置であり、例えば銅又はアルミニウム製の管を備えている。冷媒が照明用蒸発器71の内部で蒸発することによって、照明用蒸発器71の周囲の気体を冷却する。照明用蒸発器71の周囲の気体には、照明用蒸発器71の周囲を通過してLED照明装置101に送られる気体が含まれる。
The
培養室用蒸発器84aおよび照明用蒸発器71を通過して気相になった冷媒は、圧縮機81に吸い込まれる。
The refrigerant that has passed through the
制御弁90bは、制御装置100によって開閉制御が行われることで、減圧器83b、ひいては、照明用蒸発器71に冷媒を流入させるか否かを制御する。制御弁90aは、培養室用蒸発器84aに流入する冷媒の量を調整している。制御弁90aは、制御装置100によって開度が制御される。制御弁90aの開度が大きい場合、冷凍回路200を循環する冷媒の量が増加するので、培養室用蒸発器84aでの冷却効果は高まる。これに対して制御弁90aの開度が小さい場合、冷凍回路200を循環する冷媒の量が減少するので、培養室用蒸発器84aの冷却効果は低下する。
The
次に、培養装置1の動作について説明する。 Next, the operation of the culture apparatus 1 will be described.
制御装置100は、上述したように培養室12内の温度、湿度および照度を調整する。培養室12の温度調整及び湿度調整で消費される電力量は従来と同程度である。本実施形態では、照明装置として、LED照明装置101が用いられているため、従来のような蛍光灯が用いられている場合に消費される電力量P1と比較して、消費される電力量P2は小さい(P1>P2)。
The
そこで、本実施形態では、照明装置をLED照明装置に変更することで削減できる消費電力量P3(=P1−P2)の一部の電力量P4(<P3)が、LED照明装置101の冷却に充てられている。
Therefore, in the present embodiment, a part of the power consumption P4 (<P3) of the power consumption P3 (= P1-P2) that can be reduced by changing the lighting device to the LED lighting device is used for cooling the
対象物の情報が操作盤11aから入力されると、制御装置100は入力された情報に基づき、培養室12の内部の温度、湿度および照度が、所望の値となるよう、冷凍回路200、ヒーター84bおよびLED照明装置等を制御する。
When the information of the object is input from the
制御装置100は、培養室12内の目標温度と培養室12内の実際の温度を比較する。培養室12内の実際の温度として、室内温度センサ110からの出力値が用いられる。そして、制御装置100は、目標温度と実際の温度とが所定の条件を満たすか否かを判定する。所定の条件とは、培養室12内の目標温度TP、培養室12内の実際の温度TAとが、TP≧TA+ΔTの関係を満たすことである。ここで、ΔTは一定値であり、例えば、20℃である。
The
所定の条件を満たさない場合、つまり、TP<TA+ΔTである場合、制御装置100は、冷凍回路200による冷却作用を利用した温度調整動作を行う。このとき、冷凍回路200は作動しているため、室外ファン72によって培養装置1内に取り込まれた外気は、照明用蒸発器71によって冷却される。そして、照明用蒸発器71によって冷却された気体は、室外ファン72によってLED照明装置101に供給される。
When the predetermined condition is not satisfied, that is, when TP <TA + ΔT, the
例えば、培養室12の目標温度が、培養室12内の実際の温度よりも低い場合、つまり、培養室12内の温度を低下させる必要がある場合、上述した所定の条件は満たさない場合といえる。この場合、制御装置100は、圧縮機81を作動させると共に、制御弁90aの開度を制御して冷凍回路200を所定の運転状態にする。また、制御装置100は、室内ファン85を作動させ、培養室用蒸発器84aによって冷却された空気を、培養室12内に送り込む。
For example, when the target temperature of the
このとき、照明用蒸発器71の周囲の空気も冷却される。制御装置100は、室外ファン72を作動させ、照明用蒸発器71の周囲の気体、つまり、照明用蒸発器71によって冷却された空気を、LED照明装置101の周辺に送り込む。このとき、LED照明装置101に送られる気体、つまり、冷却された空気は、整流板51、61の作用によりLED照明装置101に向けて誘導される。よって、LED照明装置101が冷却され、LED照明装置101の寿命を長くすることができる。
At this time, the air around the
なお、培養室12内の目標温度が、培養室12内の実際の温度よりも高い場合(ただし、上述した所定の条件は満たさない場合)、制御装置100は、ヒーター84bを作動させる。さらに、圧縮機81を作動させると共に、制御弁90aの開度を制御して冷凍回路200を所定の運転状態にする。そして、制御装置100は、室内ファン85を作動させ、ヒーター84bによる加熱作用、および培養室用蒸発器84aによる冷却作用を受けた空気を、培養室12内に送り込む。
When the target temperature in the
このとき、制御装置100は、制御弁90bを開き、室外ファン72を作動させ、外気温の空気を、LED照明装置101の周辺に送り込む。なお、外気は照明用蒸発器71の周囲において冷却される。そして、冷却された空気は、整流板51、61によってLED照明装置101に向けて誘導される。よって、LED照明装置101が冷却され、LED照明装置101の寿命を長くすることができる。
At this time, the
このように、培養室12内の温度を高くする場合でも、上述した所定の条件を満たさない場合は冷凍回路200が作動するため、冷凍回路200とヒーター84bの両方を利用した温度調整が行われる。
As described above, even when the temperature in the
所定の条件を満たす場合、つまり、TP≧TA+ΔTである場合、制御装置100は、冷凍回路200による冷却作用を利用しない温度調整動作を行う。このとき、冷凍回路200は作動していないため、室外ファン72によって培養装置1内に取り込まれた外気は、照明用蒸発器71によって冷却されない。つまり、室外ファン72によって取り込まれた外気がそのままLED照明装置101に供給される。
When a predetermined condition is satisfied, that is, when TP ≧ TA + ΔT, the
例えば、培養室12の目標温度が50℃であり、培養室12内の実際の温度が30℃であり、一定値ΔTが20℃である場合、制御装置100は、ヒーター84bを作動させる。もし、冷凍回路200が作動していた場合には、停止させる。また、制御装置100は、室内ファン85を作動させ、ヒーター84bによって加熱された空気を、培養室12内に送り込む。
For example, when the target temperature of the
このとき、冷凍回路200は作動していないため、照明用蒸発器71の周囲の空気は冷却されない。制御装置100は、室外ファン72を作動させ、照明用蒸発器71の周囲の気体、つまり、照明用蒸発器71によって冷却されていない外気を、LED照明装置101の周辺に送り込む。このとき、照明用蒸発器71の周囲の空気は、ダクト73から流出した後、整流板51、61によってLED照明装置101に向けて誘導される。ここで、外気は照明用蒸発器71の周囲において冷却されないため、照明用蒸発器71の周囲の空気は外気温のままである。ただし、外気温度は、比較的低温である。よって、LED照明装置101が冷却され、LED照明装置101の寿命を長くすることができる。
At this time, since the
なお、培養室12の内部を、緩やかに目標温度に近づけていく必要がある場合、制御装置100は、冷凍回路200を所定の運転状態にするとともに、ヒーター84bを作動させる。また、制御装置100は、室内ファン85を作動させ、培養室用蒸発器84aおよびヒーター84bによってほどよい温度に調整された空気を、培養室12内に送り込む。
When it is necessary to gradually bring the inside of the
一方、照明用蒸発器71の周囲の空気は冷却される。制御装置100は、室外ファン72を作動させ、照明用蒸発器71によって冷却された空気を、LED照明装置101の周辺に送り込む。このとき、整流板51、61の作用により、冷却された空気は、LED照明装置101に向けて誘導される。よって、LED照明装置101が冷却され、LED照明装置101の寿命を長くすることができる。
On the other hand, the air around the
培養装置1は、必ずしも整流板51、61を備えていなくてもよい。例えば、照明用蒸発器71付近からLED照明装置101付近にかけて、気体が通るダクトまたは管が設けられていてもよい。このようなダクトまたは管は、気体をLED照明装置101に効果的に誘導することができる。
The culture device 1 does not necessarily have to include the straightening
また、LED照明装置101を冷却した後の気体は、逆に温度が高くなるが、その上昇度合いは小さく、外気に比べると十分に低温である場合がある。この場合、LED照明装置101を冷却した後の空気を、再び照明用蒸発器71の周囲に送り込み、再冷却させた後、LED照明装置101に向けて送り込むようにさせてもよい。つまり、LED照明装置101を冷却するための気体を循環させるようにしてもよい。このようにすることで、照明用蒸発器71で必要となる冷却度合いを小さくすることができ、圧縮機81、ひいては培養装置1の更なる省エネ化を図ることができる。
On the contrary, the temperature of the gas after cooling the
なお、本実施形態では、LED照明装置101に送られる気体と、培養室12に送られる気体とは混合しない。つまり、LED照明装置101に送られる気体の通路と、培養室12内に送られる気体の通路とは分離している。しかしながら、両通路は交わっていてもよい。例えば、(1)風路74とダクト86bとが接続され、風路74を流れた気体がダクト86b内に流れるように構成されていると共に、(2)ダクト86bが、風路86aと、一端がダクト73に接続された追加のダクトに接続され、ダクト86bから流出した気体が、ダクト86bと追加のダクトの両方に流れるように構成されていてもよい。
In this embodiment, the gas sent to the
この場合、培養室用蒸発器84aのみで、培養室12の温度調整とLED照明装置101の冷却とを行うことができる。また、室内ファン85のみで、培養室用蒸発器84aの周辺の気体を培養室12の内部と、LED照明装置101の周辺に送ることができる。
In this case, the temperature of the
LED照明装置101を冷却するという観点から考えると、冷凍回路200において、照明用蒸発器71と培養室用蒸発器84aとは必ずしも並列に接続されていなくてもよい。つまり、照明用蒸発器71が、培養室用蒸発器84aに対して直列に、かつ、培養室用蒸発器84aの下流側に設けられていてもよい。
From the viewpoint of cooling the
また、照明用蒸発器71は、例えば天井部11の内部等、LED照明装置101よりも上側に配置されてもよい。照明用蒸発器71によって冷却された気体は、冷却されていない気体に比べると重い(比重が大きい)。よって、このような配置によれば、室外ファン72のようなファンを使用しなくても、冷却された気体を、LED照明装置101に沿って、風路74の内部を上方から下方に流すことができる。この場合、冷却された空気の流れを促進するために、風路74の下方を大気に開放しておくことが好ましい。なお、この場合、風路74を構成する部材(例えば、外扉21、内扉20、左側面外扉31、内側左側板30、右側面外扉41、および内側右側板40)がLED照明装置101に気体を送る送風部を構成する。
Further, the illuminating
本実施形態によれば、培養室12に光を照射する装置としてLED照明装置101が用いられている。このため、蛍光灯が用いられている場合と比較して、培養装置1の照度調整に必要な消費電力量を低く抑えることができる。また、冷凍回路200を構成する照明用蒸発器71の周囲の気体がLED照明装置101に送られる。ここで、冷凍回路200が作動しているときは照明用蒸発器71の周囲の気体は冷却されているため、LED照明装置101を冷却することができる。冷凍回路200が作動していないときは、冷却されていない気体、つまり、外気がそのままLED照明装置101に送られる。照明用蒸発器71によって冷却されていなくても発熱して高温状態であるLED照明装置101を冷却することができる。つまり、照明用蒸発器71の周囲の気体がLED照明装置101に送られることで、LED照明装置101を冷却することができる。よって、LED照明装置101の寿命を長くすることができる。
According to this embodiment, the
また、本実施形態によれば、照明装置をLED照明装置に変更することで削減できる消費電力量P3よりも小さい電力量P4をLED照明装置101の冷却の動作に充てるだけで、冷却された気体をLED照明装置101に送ることができる。
Further, according to the present embodiment, the cooled gas is obtained only by allocating the power consumption P4, which is smaller than the power consumption P3 that can be reduced by changing the lighting device to the LED lighting device, to the cooling operation of the
したがって、本実施形態によれば、低消費電力であり、かつ、高寿命の照明装置を備えた培養装置を提供できる。 Therefore, according to the present embodiment, it is possible to provide a culture device having low power consumption and having a long life lighting device.
培養装置1は、整流板51、61を備えるため、照明用蒸発器71の周囲の空気を効果的にLED照明装置101に向けて効果的に誘導できる。
Since the culture device 1 includes the rectifying
なお、実施形態では、整流板51、61は縦断面形状L字状の板部材であったが、必ずしもこのような部材ではなくてもよい。例えば、通風口13a近傍からLED照明装置101に向けて斜めに延びる平板であってもよい。この場合、気体をLED照明装置101により誘導しやすくなる。
In the embodiment, the straightening
LED照明装置101に送られる気体の通路と、培養室12内に送られる気体の通路とが構造的に分離していない場合、ヒーター84bが作動すると、加熱された気体がLED照明装置101に送られてしまう。しかしながら、本実施形態では、両通路は構造的に分離している。よって、ヒーター84bによって暖められた気体がLED照明装置101に送られることはない。
When the gas passage sent to the
また、本実施形態では、LED照明装置101の冷却に使用される気体は循環しない。よって、冷凍回路200が作動していないときにおいては、一度冷却に使用した気体を循環させて再利用する場合と比べて、LED照明装置101の冷却効果は高い。
Further, in the present embodiment, the gas used for cooling the
本実施形態の冷凍回路200では、照明用蒸発器71が、培養室用蒸発器84aと並列に設けられている。つまり、照明用蒸発器71に繋がる配管と、培養室用蒸発器84aに繋がる配管とが分かれている。これにより、照明用蒸発器71に流れる冷媒の流量、及び培養室用蒸発器84aに流れる冷媒の流量を別々に制御することができる。したがって、照明用蒸発器71及び培養室用蒸発器84aでの冷却効果の度合い、つまり、照明用蒸発器71及び培養室用蒸発器84aの温度を別々に制御できる。よって、冷凍回路200が動作している限り、培養室12内の温度の制御と、LED照明装置101の冷却動作の制御とを別々に行うことができる。
In the
<注釈>
その他、上記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
<Note>
In addition, all of the above embodiments are merely examples of embodiment of the present invention, and the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner by these. That is, the present invention can be implemented in various forms without departing from its gist or its main features.
本発明は、植物の育成、植物細胞の培養、および昆虫の飼育などを行う培養装置として好適に利用される。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is suitably used as a culturing device for growing plants, culturing plant cells, breeding insects, and the like.
1 培養装置
10 本体
11 天井部
11a 操作盤
11b,13c,14a,21a,31a,41a 排出口
11c,13a,86c 通風口
12 培養室
12a 断熱部
12b 棚板
13 下部機械室
13b 取込口
14 左側面機械室
15 右側面機械室
20 前面内扉
20a,30a、40a 窓部
21 前面外扉
21b,31b 固定部
30 内側左側板
31 左側面外扉
40 内側右側板
41 右側面外扉
51,61 整流板
71 照明用蒸発器
72 室外ファン
73,86b ダクト
74,86a 風路
75 加湿器
76 加湿器ダクト
81 圧縮機
82 凝縮器
83a,83b 減圧器
84 冷却/加熱器
84a 培養室用蒸発器
84b ヒーター
85 室内ファン
90a,90b 制御弁
100 制御装置
101 LED照明装置
110 室内温度センサ
112 湿度センサ
200 冷凍回路
250 交流電源
300 断熱材
1
Claims (7)
少なくとも前記培養室に送られる気体を冷却する蒸発器を有する冷凍回路と、
前記LED照明装置に向けて前記蒸発器の周囲の気体を送る送風部と、
を備える培養装置。 An LED lighting device that irradiates the culture chamber in which the object is placed with light,
A refrigeration circuit having at least an evaporator for cooling the gas sent to the culture chamber, and
A blower that sends gas around the evaporator toward the LED lighting device, and
A culture device comprising.
前記送風部は、前記第1の蒸発器によって冷却された気体を前記培養室の内部に送る第1のファンと、前記第2の蒸発器の周囲の気体を前記第1の蒸発器によって冷却された気体と混合しないように前記LED照明装置に送る第2のファンとを含む請求項1又は2に記載の培養装置。 The evaporator has a first evaporator that cools the gas sent to the culture chamber and a second evaporator that cools the gas sent to the LED lighting device.
The blower unit has a first fan that sends the gas cooled by the first evaporator into the inside of the culture chamber, and the gas around the second evaporator is cooled by the first evaporator. The culture apparatus according to claim 1 or 2, which includes a second fan that sends the LED lighting apparatus so as not to mix with the gas.
前記送風部は、さらに、前記ヒーターによって加熱された気体を前記培養室の内部に送る請求項1から6のいずれか一項に記載の培養装置。 Further equipped with a heater to heat the surrounding gas,
The culture apparatus according to any one of claims 1 to 6, wherein the blower further sends a gas heated by the heater to the inside of the culture chamber.
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2019-07-02 JP JP2019123778A patent/JP2021007359A/en active Pending
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