JPS6022907B2 - 培養液の溶存酸素濃度を制御する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は培養槽内に容れられた培養液内に溶存する酸素
濃度を制御する装置に関するものである。

培養液の溶存酸素濃度の制御は培養系を制御するために
重要なことである。

従来、このような酸素濃度を制御する手段として、培養
液中に送られる通気量を調節する方法、培養液中に送ら
れる通気の中の酸素分圧を調節する方法、培養槽中に設
けられた鷹梓機の回転速度を調節することによって培養
液と酸素の接触効率を制御する方法、培養液中に流加さ
れる基質の流加速度を調節する方法（連続培養の場合）
等があるが、実際上、通気量の調節によっては充分な効
果を得ることはできず、また、通気中の酸素分圧を調節
する方法は高濃度の酸素の使用を伴うために安全性等の
実際上の問題が多く工業的に使用し‘こくい。実際上、
酸素濃度を制御する方法としては、損梓機の回転速度を
調節する方法および基質の流加速度を調節する方法が有
効で、また、これらの方法は可変抵抗器によって鷹梓機
の駆動モータ或いは基質給送モータの回転数を調節する
ことによって、酸素濃度の制御を極めて簡単に行うこと
ができるので、好都合である。本発明は、このように可
変抵抗器の調節によって培養液内の溶存酸素濃度を極め
て簡単に制御することのできる装置を提供するもので、
培養液内の溶存酸素濃度を継続的に検出し、その酸素濃
度値が設定された基準酸素濃度値から上または下に外ず
れた時に上記の可変抵抗器を自動的に調節することによ
って酸素濃度を基準値に自動的に制御する酸素濃度制御
装置を提供しようとするものである。

このような目的で、本発明は培養液内の酸素濃度を検出
しその酸素濃度値が或る設定された基準酸素濃度値から
上または下にずれた場合にその偏差を表示する偏差表示
装置と、この酸素濃度の偏差に応じて、この偏差を零と
する方向に、上記の蝿枠機の駆動モータまたは基質給送
モータ等の溶存酸素濃度を制御するモータの回転数を増
加または減少させるために、上記の可変抵抗器の抵抗値
を増加または減少させる可逆モータをいずれかの方向に
回転させるモータ回転方向功換装置と、上記の偏差値の
大きさに応じて該可逆モータの回転速度を増減させるモ
ータ回転速度制御装置とを備えたことを特徴とする培養
液の溶存酸素濃度を制御する装置を提供するのである。

以下、図面に示す本発明の実施態様について説明する。
図中、１は培養液を容れた培養槽、２はその中に収容さ
れた培養液、３は培養液中の溶存酸素濃度を検出する検
出器、４は該検出器によって検出された酸素濃度を表示
する溶存酸素計、５は培養槽中に設けられた鷹梓機、６
は該蝿梓機の駆動モータ、７はこの損梓機の回転数を表
示するタコメータ、８はモータの電源、９は該モータの
回転数を調節する装置、１川まこの回転数調節装置を構
成している可変抵抗器を示す。本発明装置（図中、破線
Ａによって取囲んだ部分）は、培養液内の酸素濃度を検
出しその酸素濃度値が或る設定された基準酸素濃度値か
ら上または下にずれた場合にその偏差を表示する偏差表
示装置１１と、この酸素濃度の偏差に応じて、この偏差
を零とする方向に上記のモー夕６の回転数を増加または
減少させるために該可変抵抗器１０の抵抗値を増加また
は減少させる可逆モータ１２をいずれかの方向に回転さ
せるモータ回転方向切襖装置１３と、上記の偏差値の大
きさに応じて該可逆モータ１２の回転速度を増減させる
モータ回転速度制御装置１４とを備えたことを特徴とす
る。

上記の偏差表示装置１１は、上記の溶存酸素計４によっ
て指示された酸素濃度を表わす電圧を前層増幅器１５を
介して比較器１６に印加すると共に基準電圧設定回路１
７によって発生された基準酸素濃度値をあらわす基準電
圧を該比較器１６に印力０して、その偏差をメーターリ
レー１８に加え０るように構成されている。モータ回転
方向切換装置１３は、該メーターリレー１８によって制
御される接点１９を有し、酸素濃度値が設定基準値から
上または下にずれた場合にその偏差に応じて接点１９を
作動して可逆モータ１２をいずれかの方タ向に回転させ
、上記の酸素濃度の偏差を零とする方向にモータ６の回
転数を増加または減少させるように上記の可変抵抗器１
０の抵抗値を増減する。モータ回転速度制御装置１４は
、比較器１６によって表示される偏差値の大きさに応じ
て、該可逆モータ１２の回転速度を増減させ、すなわち
、偏差が大きい時にはモータを高速で回転させ、また偏
差がづ・さし、時にはモータを低速で回転させるように
、モ−夕の回転速度を制御するように構成されていて、
該比較器から偏差に相当する電圧を受けるＶ／Ｆ変換器
２０およびこれに接続されたモータ駆動回路２１を含み
、この回路２１によってモータ１９を所望の速度で回転
する。なお、モータ６の回転数の調節によって酸素濃度
を調節しても、酸素の溶解、検出器の反応速度に遅れが
あるために、酸素濃度の変化の表示に或る程度の遅れが
生ずるので、このような遅れを補償するために、モータ
６の回転数の調節の際にその増速または減速を或る一定
期間やめて実際の酸素濃度の表示の変化を待つためのイ
ンタラプタ２２が設けられる。このようなインタラプ夕
２２の構成自体は既知のもので、本発明の要旨には無関
係である。上述のように、本発明装置は、培養液の溶存
酸素濃度が或る設定された基準酸素濃度値からずれた場
合に、その偏差の方向および大きさに応じて、可逆モー
タを望の方向に適当な回転速度で回転して、酸素濃度値
を速やかに基準値に戻すように働く。

この装置は、培養液の溶存酸素濃度を常に監視して、こ
の溶存酸素濃度の変化が生じた時に、これを直ちに設定
基準値に戻すように働き、有効に且つ精密に酸素濃度を
調節することを可能にする。図面の簡単な説明図面は本
発明装置の一実施例を示す概略図である。

１・・・・・・培養槽、２・・・・・・培養液、３・・
・・・・検出器、４…・・・港存酸素計、５・…・・燈
伴機、６・・・・・・駆動モータ、７・・・・・・タコ
メータ、８・…・・電源、９・・・・・・モータ回転数
調節装置、１０・・・・・・可変抵抗器、１１・・・・
・・偏差表示装置、１２・・・・・・可逆モータ、１３
・・・・・・モータ回転方向切換装置、１４・・・・・
・モータ回転速度制御装置、１５・・…・前層増幅器、
１６・・・・・・比較器「 １７・・・・・・基準電圧
設定回路、１８・・・・・・メーターリレー、１９・・
・・・・接点、２０・…・・Ｖ／Ｆ変換器、２１…・・
・モータ駆動回路、２２・・・ィンタラプタ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 培養液を撹拌する撹拌機の回転数の調節或いは培養
   液中へ流加される基質の流加速度の調節等によつて培養
   液の溶存酸素濃度を制御するに当り、上記の撹拌機の駆
   動モータ或いは基質給送モータ等の溶存酸素濃度を制御
   するモータの回転数を調節する手段を設けて、該手段の
   調節により培養液の溶存酸素濃度を制御する装置に於て
   、 培養液内の酸素濃度を検出しその酸素濃度値が或る
   設定された基準酸素濃度値から上または下にずれた場合
   にその偏差を表示する偏差表示装置と、 この検出され
   た酸素濃度の偏差に応じて、この偏差を零とする方向に
   、上記の撹拌機の駆動モータまたは基質給送モータ等の
   溶存酸素濃度を制御するモータの回転数を増加または減
   少させるために、上記の手段たる可変抵抗器の抵抗値を
   増加または減少する可逆モータをいずれかの方向に回転
   させるモータ回転方向切換装置と、 上記の偏差値の大
   きさに応じて該可逆モータの回転速度を増減させるモー
   タ回転速度制御装置とを備え、溶存酸素濃度を平均的に
   制御することを特徴とする培養液の溶存酸素濃度を制御
   する装置。