JP2002513372A

JP2002513372A - 貯蔵装置、特に自動挿入・回収機能を具えた貯蔵装置

Info

Publication number: JP2002513372A
Application number: JP54186698A
Authority: JP
Inventors: ヴァゴ、ロバート、ビー．
Original assignee: クリオ−セルインターナショナル，インコーポレイテッド
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1998-03-27
Publication date: 2002-05-08
Also published as: EP1012515A4; WO1998043592A3; WO1998043592A2; CA2284986A1; AU6783298A; EP1012515A2; AU735734B2; US5921102A

Abstract

(57)【要約】貯蔵ユニットが、貯蔵室を具えたケースと、貯蔵室内側に設けられていて複数の標本を所定の列に支持する搬送体と、搬送体について標本を挿入・回収するために貯蔵室へのアクセスを可能とする進入口とを含んでいる。進入口はケース内の開口と取除き可能に開口中に配置されたプラグとを含んでいる。搬送体はアクセス動作中にプラグを収受するための座を有しており、これによりアクセス動作中プラグは貯蔵室内に位置する。搬送体を貯蔵室中で動かして異なる標本を進入口に並置する機構が設けられている。ケースには挿入・回収機構が取り付けられていて、アクセス動作中に進入口を経て貯蔵室について標本を挿入・回収する。

Description

【発明の詳細な説明】貯蔵装置、特に自動挿入・回収機能を具えた貯蔵装置発明の背景この発明は貯蔵装置に関するものであり、詳しくは貯蔵容器について標本を自動挿入・回収する装置に関するものである。さらに詳しくはこの発明は種々の温度(液体窒素の温度など)でのバイオ標本の保存を行う装置に関するものであり、また多数のバイオ標本などを貯蔵する方法に関するものである。適切に処理されるとバイオ標本は液体窒素の温度において、該温度が維持される限りは、無限に貯蔵することが可能である。しかし一旦標本の温度が上がると、特に解凍が起きるレベルまで上がると、標本が再冷凍される際に標本の完全さが阻害される。従来の低温貯蔵ユニットの多くは多くの棚を具えた取外し可能なラックを有した単なる容器である。標本はユニット頂部のドアを経て手動により挿入・回収される。回収には常に所望の標本と同じラックにある多くの標本をも回収することになる。アメリカ特許第４９６９３３６号によりバイオ標本の大量低温貯蔵が顕著に開発された。この特許には貯蔵タンク中の所定の経路に沿って標本が自動的に動かされる。自動的な挿入・回収動作は軌跡制御下に行われる。またアメリカ特許第５２３３８４４号いおいてもより進んだ低温貯蔵技術が提案されている。この特許の低温貯蔵ユニットは、絶縁房室内で互いに上下に位置されて独立に回転可能な多数の貯蔵棚を有している。各棚は数個のスライスパイ状のトレイを支持しており、各トレイはビン中に多くの標本を支持している。各棚はスライスパイ状の開口を有しており、多数の開口が上下に配置されて上下方向のアクセス路を形成している。貯蔵ユニットから特定のビンまたは標本を回収するには、所望の標本を含んだ棚を回転させて、標本を含んだトレイがアクセス路中に位置するようにする。リフト機構がそのトレイをユニットの頂部まで上げて、ロボット・アームが所望の標本を回収する。アメリカ特許第５２３３８４４号の低温貯蔵ユニットは、従来の手動式の低温貯蔵ユニットに比べれば秀れてはいるものの、可動部分が顕著に多いという欠点がある。そのような可動部分は摩耗し易く、したがってかなりの修繕と保全を必要とするのである。さらに該特許の低温貯蔵ユニットは貯蔵室へのアクセス開口に氷結の問題が起きる。これを解決するには現在のところ開口にヒーターを配置しているが、このような加熱は勿論標本の低温貯蔵に対して影響を与える。発明の目的この発明の目的は自動挿入・回収機能を具えた貯蔵ユニットを提供することにある。この発明の他の目的は挿入・回収時間の短い貯蔵ユニットを提供することにある。この発明の他の目的は従来のものよりも簡単な構造の貯蔵ユニットを提供することにある。この発明の他の目的は従来のものより可動部分の少ない貯蔵ユニットを提供することにある。この発明の他の目的はアクセス開口における氷結を低減させた貯蔵ユニットを提供することにある。さらにこの発明の他の目的は上記の貯蔵ユニットに付随する貯蔵方法を提供することにある。発明の要旨この発明の貯蔵ユニットは貯蔵室を画定するケースと、貯蔵室内に配置されて複数の標本を所定の列状に支持する搬送体と、搬送体に対して標本を挿入・回収すべく貯蔵室にアクセスするのを可能とするケースに形成されたアクセスポートとを有している。アクセスポートは、ケース中の開口と開口中に回転可能に配置されたプラグとを、有している。搬送体はアクセス動作中にプラグを収受する座を具えており、これによりアクセス動作中プラグは貯蔵室中に位置する。搬送体には駆動機構が作動連結されており、搬送体を貯蔵室内で動かして、異なる標本をアクセスポートに対して並置させる。ケースには挿入・回収機構が組付けられていて、アクセス動作中貯蔵室に対して標本をつぎつぎと挿入・回収する。貯蔵ユニットが低温貯蔵装置であるときには、アクセスポートにおける氷結が低減される。この氷結の低減は主として挿入・回収動作中に装置の内側にプラグを配置したことによるものである。従来の装置ではアクセスポートのドアは外側に引き開けられ、これによりドアの冷えた表面において氷結が起きる。氷の結晶はドアを再び閉める前に取り除く必要がある。この発明の貯蔵ユニットの場合にはプラグが一時的にユニット内に貯蔵されるので、アクセス動作中の氷の結晶の形成を防止している。この発明においてはさらにアクセスポートのプラグがケースに対して緩く嵌まっている。例えばプラグがＳＴＹＲＯＦＯＡＭから形成されている場合には、アクセスポートの閉鎖は気体密封ではない。したがって低温蒸気（冷却されたＮ₂ ）がプラグの縁部の周りから漏出することができる。この漏出は安全弁として機能して、貯蔵ユニットの過剰加圧を防止する。またプラグは絶縁性材料から形成されていて、その外面上における氷結を妨げる。プラグと挿入・回収機構とは協働する要素を持っており、これによりアクセス動作前に挿入・回収機構がプラグを開口から半径方向内側に向けて搬送体の座の方に動かし、かつアクセス動作の後は座から半径方向外側に向けて開口の方に動かす。この協働する要素は挿入・回収機構上の吸引機構とプラグの凹部中の平滑面の形をとってもよい。搬送体中の座に対してプラグを内外に移動させる別設の機構を設けることになるが、標本の挿入・回収に用いる同じ機構によりこの動作をさせるともっと効率的である。好ましくはドラムとこれに対して同心状かつ離間囲繞するごとく連結されたシリンダーとを有している。これらのドラムとシリンダーとは垂直軸について駆動機構により回転される。シリンダーには水平方向半径方向に延在する開口列が形成されており、これにより標本を収受する。貯蔵室はドラムとケースの内面との間に位置している。この配置により最小とはならないまでも、貯蔵室の体積が低減され、貯蔵ユニットが低温貯蔵に用いられる際には、冷却効果が向上する。通常の状態でも地震などの異常な状態でも、標本の位置は正確に定められて変化しない。貯蔵ユニットが低温貯蔵に用いられる場合には、ケースに溜りを設けて低温液体（例えば液体窒素）の供給を保持するようにする。またドラムとシリンダーとは熱伝導性材料から形成して、標本の低温貯蔵を容易にする。ドラムと多孔性シリンダーとはアルミニウム製とするのが望ましい。アルミニウムは熱伝導性がよく、したがって貯蔵室の頂部から底部に至る熱勾配を低減する効果がある。他の実施例においては、ケースに保持器が設けられており、これがプラグと協働してプラグを開口内に保持する。この保持器には磁石を設けて、プラグに取り付けられた磁石または磁化可能な要素に対して吸引力を及ぼすようにしてもよい。他数の標本の貯蔵を容易とすべく、コンピューターを用いて挿入・回収動作と貯蔵された標本の軌跡を辿るようにしてもよい。このコンピューターは挿入・回収機構に作動接続される。貯蔵ユニットのケースには貯蔵室を画定する側壁を設けるようにしてもよい。また貯蔵室の内部には搬送体を配置して、複数の標本を所定の列状に支持する。搬送体には駆動機構を連結して、垂直軸について搬送体を回転させる。側壁にはアクセスポートを形成して、搬送体から標本を挿入・回収するために横方向にアクセス可能とする。挿入・回収機構はケースに取り付けて、アクセスポートを介して貯蔵室に対して標本を挿入・回収するようにする。標本のための円筒状の列は特に簡単な構造である。標本の全てのコラムへのアクセスは側壁中の上下方向の長孔を通して行われる。この長孔は好ましくは垂直方向に搬送体と同じだけ広がらせる。長孔内にはプラグが配置されている。上記したようにアクセス動作中はプラグは一時的に貯蔵室内に貯蔵される。このために搬送体にはプラグを受ける座が形成されている。他数の標本を貯蔵するこの発明の方法においては貯蔵ユニットを使用しており、そのケースにより貯蔵室が画定されている。貯蔵室内には搬送体が配置されており、複数の標本を所定の列状に支持する。該方法においては、プラグを内側貯蔵室の方に移動させ、かつケース中の開口から取り出す。搬送体を動かして所定の標本収受場所を開口の近くに配置し、開口を経て標本を搬送体上の所定の位置に挿入して位置させる。爾後プラグを開口中に戻し、プラグを開講中に移動させて開口を閉鎖する。好ましくはプラグの貯蔵室中への移動と開口からの離脱に際しては、搬送体を動かして移動されたプラグを開口から離脱させる。プラグの戻しに際しては、搬送体を動かしてプラグを開口に戻し、同時に載置された標本を開口から移送する。さらに他の実施例においては、プラグの移動に際して挿入・回収機構を動作させる。挿入・回収に際しては同じ挿入・回収機構を動作させる。挿入・回収機構は吸引機構を具えているのが望ましい。吸引機構を用いると、従来の電気機械的なサーボ機構に比べて、電力が落ちても吸引真空力を保持できるという利点がある。この発明の自動挿入・回収式の貯蔵ユニットは従来技術に比べて多くの利点をもたらすものである。すなわち効率がよりよく、信頼性がより高く、事故や故障がより少ないのである。挿入・回収時間が低減し、可動部分もより少ないので、それだけ保守の必要性が低減する。開口部分における氷結も低減または回避される。この発明の貯蔵ユニットにおいては、液体窒素の使用量が少なく、温度制御も改善される。液体窒素の供給電力が中断されても、従来の貯蔵ユニットに比べて長い期間に亙って温度制御が維持される。図面の簡単な説明図１はこの発明の貯蔵ユニットを２個具えた低温貯蔵装置の斜視図であり、図２はこの発明の貯蔵ユニットを１個含んだ低温貯蔵室の平面図であり、図３はこの発明の貯蔵ユニットをさらに１個含んだ図２の低温貯蔵室の平面図であり、図４は図３の貯蔵室２個（３個の貯蔵ユニットを含む）の平面図であり、図５は図４の貯蔵室２個（４個の貯蔵ユニットを含む）の平面図であり、図６はこの発明の貯蔵ユニットの側面図であり、図７はその断面側面図であり、図８は同様な断面側面図であり、図９は同様な断面側面図であり、図１０は同様な断面側面図であり、図１１は図１０の貯蔵ユニットの平面図であり、図１２はこの発明の貯蔵ユニットの他の実施例の断面側面図であり、図１３は図８、９で用いられる標本搬送体の側面図であり、図１４は標本ビン用のトレーの平面図であり、図１５はその側面図であり、図１６はその拡大端面図であり、図１７は貯蔵ユニットの他の実施例の断面側面図である。好ましき実施例の記載図１に示す低温貯蔵ユニットは１対の円筒状貯蔵ユニット２０ａ、２０ｂを含んでいる。各貯蔵ユニットは２０ａ、２０ｂは標本を含んだほぼ１７５００個までのビンを貯蔵する。プレハブ製の壁２２が貯蔵ユニット２０ａ、２０ｂを収容した房室２４を画定している。壁２２は延長して追加の房室２６を画定してさらなる貯蔵ユニットを収容するようにしてもよい(図２〜５参照)。貯蔵装置はまたキャビネット２９付きの作業ディスク２８とモニター３１とキーボード３２を具えたコンピューター３０とを有している。コンピューター３０は貯蔵ユニット２０ａ、２０ｂ内の標本の位置を辿り、独特なロボット制御器３０ａ（図１１）にバーコードを与えることにより、作業員の指令に応じて貯蔵ユニットへのアクセスを制御する。壁２２には窓３４が設けられており、作業員は作業ディスク２８からアクセス動作を視認することができる。壁２２にはまた少なくとも１個の開口３６がドア３８を介してアクセス可能に形成されており、作業員から貯蔵されるべきビンを収受する。自動的な挿入・回収作業中、作業員は窓３４を通して作業をモニターし、故障が検出されたら、コンピューター３０に作業を中断するように指令する。これに代えてコンピューター３０は押しボタン４０を介してロボット運動を中断することによりバイパスするようにしてもよい。さらに追加の中断制御器４２（図１、２）がドア４４の外側に設けられている。この制御器４２が励起されるとドア４４の解錠前にロボット運動が中断されて、作業員が房室２４内に入ることができる。アメリカ特許第４９６９３３６号および第５２３３８４４号に開示されているように、標本を含んだビンにはバーコードが付されていて、ここの標本またはビンを識別することができる。レーザーを具えたバーコード読取り器（図示せず）が房室２４内に配置されていて、バーコードを読み取り符号化された情報をコンピューター３０に伝送する。予プログラムされた貯蔵順序および／または作業員からの指令に応じて、コンピューター３０が貯蔵ユニット２０ａ、２０ｂ内での所定の位置でのビンの貯蔵を制御する。貯蔵ユニットから標本を取り出す際には、コンピューター３０からの指令を受けた制御器３０ａ（図１１）が内部データベースにアクセスして、貯蔵ユニット内における所望の標本の位置を決定する。取り出された標本またはビンの識別はバーコード読取り器とコンピューター３０とが行い、取り出された標本またはビンがトレー４６に載せられて作業員がこれを取り除く。図２に示すように、低温貯蔵のための主モジュール４８はプラットフォーム５０ａを有しており、その上に貯蔵ユニット２０ａが載置される他のプラットフォーム５２がプラットフォーム５０ａに近接して設けられていて、ロボット挿入・回収アームまたは挿入・回収機構５４を支持している。図３に示す主モジュール４８は、プラットフォーム５０ｂに載置された低温貯蔵ユニット２０ｂを有しており、該プラットフォームはプラットフォーム５２の近傍に位置されて、挿入・回収機構５４による貯蔵ユニットへのアクセスを可能としている。図４に示す図３のものの低温貯蔵機能を拡張したもので、さらに挿入・回収機構５６と貯蔵ユニット２０ｃとをそれぞれプラットフォーム５８、５０ｃ上に有している。図２、３に示した壁２２は延長されてより長い側壁６０、６２を有している。図５にはさらに他の実施例が示されており、追加の貯蔵ユニット２０ｄを具えたプラットフォーム５０ｄがプラットフォーム５８に近接位置されており、これにより挿入・回収機構５６が貯蔵ユニット２０ｄにアクセスできる。ここでも長い側壁６４、６６が設けられている。各挿入・回収機構５４、５６は最大２個の貯蔵ユニット、すなわち貯蔵ユニット２０ａと２０ｂおよび２０ｃと２０ｄを取り扱う。コンピューター３０は２個の挿入・回収機構５４、５６と４個の貯蔵ユニット２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄを取り扱うものである。挿入・回収機構５４、５６による貯蔵ユニット２０ａ〜２０ｄへのアクセスは作業ディスク２８のコンピューター３０による制御下に行われる。このために挿入・回収機構５４、５６は互いに協働して、貯蔵ユニット２０ｃ、２０ｄが貯蔵に用いられたときには、相互間で標本を含んだビンを移送する。移送プラットフォーム６８を設けて移送位置を確保してもよい。移送プラットフォームにはホルダー７０を設けてビンを一時的に保持するようにしてもよい。以下図６〜９においては貯蔵ユニット２０ａ〜２０ｄを貯蔵ユニット２０で一括表示する。貯蔵ユニット２０は上下に調節可能な支持体７３付きのアルミニウム製のプラットフォーム７１（例えばプラットフォーム５０ａ〜５０ｄ）上に載置されている。プラットフォーム７１に孔７５が形成されていて、プラットフォーム１５６（図１０）に固定するためのピンまたはボルトを通すようになっている。貯蔵ユニット２０はデュワービン状の容器７２を有しており、これはアクセス用の開口７６（図６、８、９、１０）を具えた円筒状側壁７４内に配置されている。この開口は横フランジ７８、８０およびアーチ状の上下の保持板８２、８４により形成されており、これらは全て側壁７４から外方に延在している。開口７６は長いプラグ８６により閉鎖される。このプラグ８６はＳＴＹＲＯＦＯＡＭなどの絶縁性材料から形成されている。図６に示すように、プラグ８６は内側楔要素８８とこれを囲繞する外側楔要素９０とを有している。プラグ８６のこの二部分構造により、貯蔵ユニット２０に貯蔵される標本を含んだビンのサイズに変動があってもよいことになる。全てのビンが直径１インチまでの容器７２に貯蔵されると、外側楔要素９０は開口７６に沿って位置し、開口の幅が低減する。直径が１〜２インチのビンだと、外側楔要素９０は内側楔要素８８に錠止されてアクセス動作中それと一緒に動く。このような二部分構造に代えて、図７、８に示すようにプラグ８６は一体構造としてもよい。上下端において上下のフランジ７８、８０の内面に沿って、開口には磁気的保持体９２、９４が付設されており、これらがプラグ８６中の磁気要素９６、９８と協働して、プラグを開口内に保持する。図７〜９に示すように、容器７２は円筒状のアルミニウム製搬送体１００を有しており、該搬送体は薄いアルミニウム製のドラム１０２に対して取り付け離間している。このドラム１０２は高度の真空状態に抜気されてかつシールされており、側壁７４とともに円筒状の貯蔵室１０４を画定している。ドラム１０２はアルミニウム製区同軸１０６に固定されており、該駆動軸はドラムを垂直に貫通して延在し、箇所１０８、１１０においてドラムに溶接されてドラムをシールしている。ドラム１０２の下側パネル１１２は容器７２の基部１１４から離間していて、液体窒素（Ｎ₂）などの低温液体のための溜り１１６を画定している。上端において駆動軸１０６は回転可能にポリテトラ・フルオロエチレン製のスリーブ軸受１１７に支持されており、かつ外ネジ部１１８を有している。このネジ部１１８にはナット１２０が螺合しており、スラスト・ローラー軸受１２２と協働して駆動軸１０６とドラム１０２と標本搬送体１００とを容器７２の上側パネル１２４から懸垂支持している。容器７２特に開口７６に対する標本搬送体１００の相対上下位置を設定する作業中に、駆動軸１０６とナットと１２０との相対上下位置は調節可能である。ナット１２０はジャムナット１２６により駆動軸１０６に錠止されている。駆動軸１０６は極度に低速の（バックラッシュ）サーボモーターとギアボックス１２８とにより回転される。好ましくは図６中に鎖線１３０で示すようにサーボモーターとギアボックスとは９０度の関係に設定する。サーボモーターはコンピューター３０に指令されて制御器３０ａの制御下に励動される。下端において駆動軸１０６はポリテトラ・フルオロエチレン製の球面軸受１３２により導かれており、ケース１３４内に配置されかつ容器７２の基部１１４に溶接されている。図１３に示すように搬送体１００には密に列状に加工された多数の孔１３６が形成されている。簡便のために図７〜１０においては、搬送体１００の一部のみに示されている。これらの孔１３６は標本を含んだビン１３８を収受するもので、搬送体１００とドラム１０２と駆動軸１０６に対してビンは水平にかつ半径方向に配列されている。ビン１３８の半径方向の位置は内側はドラム１０２により外側は側壁７４の内面により制約されている。載置作業中ビン１３８は孔１３６に挿入され、ビンの半径方向内側がドラム１０２に接触する。ドラム１０２と搬送体１００とが熱伝導性のよいアルミニウムで形成されているので、標本は容易に低温で維持され、貯蔵室１０４の頂部から底部への温度勾配が最小となる。貯蔵室１０４が小体積（アメリカ特許第５２３３８４４号に開示された構造を有する比較的サイズのある機械の体積の約１／３）なので、液体窒素の使用量を低減できる。加えてデュワーシール技術の故に液体窒素の蒸発も低減される。図７に示すように、搬送体１００には垂直の長孔１４０が形成されており、これがドラム１０２の外面とともにアクセス動作中にプラグ８６を受ける座を画定している。アクセス動作に先立って、貯蔵ユニット２０が不活発な状態にあるときに、図８に示すようにプラグ８６は開口７６内に置かれて容器７２を閉鎖している。選択されたビン１３８のコラムを開口７６に並置するためにドラムと搬送体１００とが回転されるときを除いて、長孔１４０は常に開口７６の近くに位置している。アクセス動作を始める際に、プラグ８６は開口７６から半径方向内側長孔１４０中に押圧されて、図８に示すようにドラム１０２と長孔１４０に対設される。ついでサーボモーターとギアボックス１２８とが制御器３０ａとコンピューター３０とにより励起されて、駆動軸１０６とドラム１０２と搬送体１００とを回転させ、これにより図９に示すようにビン１３８のコラムを開口７６と一致させる。図１０に図９の状態にある貯蔵ユニット２０を挿入・回収機構１４２（図５の挿入・回収機構５４、５６の変化実施例）とともに示す。機構１４２は複数の間接アーム部１４６を具えたアーム１４４を有しており、該アーム部は一端において台１４８に連結されるとともに、他端において吸引機構１５０を有している。吸引機構１５０はシリンダー１５４中の真空器１５２を有している。台１４８はプラットフォーム１５６（２インチ厚さのアルミニウム板）に錨止されている。寸法合わせのために製造時にプラットフォーム７１と１５６とは相互にボルト止めされており、出荷時に分解される。プラットフォーム１５６はプラットフォーム７１に取り付けるために予備リーム加工される。図１１に示すように、挿入・回収機構１４２は挿入・回収装置１５８の一部をなしており、該装置はさらに真空ポンプ１６０を有している。真空ポンプ１６０はプラットフォーム１５６に固定され、かつ真空ケース１６２を介して挿入・回収機構１４２に連結されている。コンピューター３０と挿入・回収機構１４２とには制御器１６４が接続されており、前者からの指令に基づいて後者を制御する。調節機構１６６が設けられていて、初期の振動に起因する緩みをプラットフォーム１５６から除いている。図１１に容器７２のプラットフォーム７１（図６参照）上への載置に必要な台１６８を示す。容器７２の上側パネル１２４はその上側に三角形の補強ブラケット１７０を有している。開口７６から搬送体１００の長孔１４０にプラグ８６を移動させるために、プラグ８６には線状の凹部１７２（図７〜１０）を具えており、これに真空器１５２が挿入されている。ドラム１０２の回転中プラグ８６を長孔１４０内の座に保持すべく、ドラムには磁気保持器１７４（図８）が設けられており、これがプラグ８６に設けられた磁気要素（図示せず）と協働する。図１２に示すのは変化実施例の貯蔵ユニット１７６であり、貯蔵ユニット２０中の同じ参照番号を付けられた構造と同じである。貯蔵ユニット１７６は標本搬送体１７８を有しており、これが直径の異なる標本ビン１８０、１８２を支持するように変形されている。加えて貯蔵ユニット１７６はドラム１８４を有しており、その直径はドラム１０２より小さい。これによりビン１３８より長いビン１８０、１８２を収容することができる。搬送体１７８はドラム１８４に固定されており、かつ互いに離間したアルミニウム製の内側シリンダー１８６とアルミニウム製の外側シリンダー１８８とを有しており、これらは側壁７４の内面およびドラム１８４からも離間している。シリンダー１８６、１８８には無数の孔１９０、１９２が設けられており、これらはビン１８０、１８２を受けるために異なるサイズとなっている。以上搬送体１００へのビン1３８の載置について記載したように、ビン１８０、１８２の半径方向内端はドラム１８４に接触している。外側のシリンダー１８８には長手方向に延在する長孔１９４が形成されていて、アクセス動作中プラグ８６を収受する。上記した図６のプラグ８６の二部分構造は図１２の場合に特に有用である。貯蔵に挿入・回収するビンが狭いビン１８０の場合には、内側の楔要素８８のみを長孔１９４中に戻せばよい。動かすビンが広いビン１８２の場合には、両方の楔要素８８、９０を開口７６から動かして、ビンが通過できるようにする必要がある。一般には狭いビン１８０と広いビン１８２とが貯蔵される場合には、いずれのビンが挿入・回収されるにしろ、楔要素８８、９０は単一のユニットとして移動される。血液細胞のような標本の低温貯蔵においては、標本を−１９６℃で長期貯蔵する前に、標本の温度は−９５℃に制御低下される。このような標本の温度低減には制御速度フリーザーとして知られている装置を使用する。そのような装置はアメリカ特許第５１７６２０２号に記載されている。制御速度フリーザーは２５個までのビンまたは標本を同時に処理できる。図１４〜１６に示すのは熱絶縁式一時貯蔵装置１９６であって、制御速度フリーザーにも長期貯蔵にも使用できる。貯蔵装置１９６には収受するビンに応じた形状の凹部１９８を２５個有している。貯蔵ユニット２０における長期貯蔵のために挿入・回収機構１４２がビンを取り除くまで、２５個までのビン１３８が一時的に装置１９６中に貯蔵される。装置１９６はビン１３８をほぼ−９５℃の低温で長期貯蔵サイクルを可能とする期間に亙って維持する。装置１９６は熱的に絶縁されかつバーコードで認識できるので進歩した過電流装置である。装置１９６はビンの低温を表示するディスプレー２００を有している。このディスプレー２００は装置１９６に取り付けられた熱センサー（図示せず）に接続して、連続的に熱を読み出すようにしてもよい。貯蔵ユニット２０における寸法上の差異を明らかにするロボット教示はロボット・ソフトウェアーやセンサーにより行われる。ビンの位置はソフトウエアーにより必要に応じて周期的にチェックされる。上記した低温貯蔵装置にあっては、ビンの収容スペースは最少にされている。またビン貯蔵スペースの頂部と底部との間の温度勾配は最少に保たれている。ビンはドラム１０２と容器７２の内面とに挟まれており、地震などの災害の場合にもビンの位置が変わることはない。アクセス開口における温度の変動は低減されている。特にビンの挿入・回収動作中プラグ８６が決して容器７２から離れないので、ビンの近傍におけるプラグの温度は低温に保たれる加えて容器７２に対するドラム１０２の上下位置の調節だけであり、他に嵌めたり離れさせたり調節したりロボット教示する必要がない。上記した貯蔵ユニット２０は従来の自動低温貯蔵装置に比べて液体窒素の容量が大きく、電力や低温流体の取替えなしで長期間低温貯蔵を行うことが可能である。図１７に示す低温貯蔵ユニット２０２は絶縁式デュアル型容器２０４と凹状のアルミニウム製ドラム２０６と円筒状の標本搬送体２０８とを有している。搬送体２０８はボルト２１０とブラケット２１２、２１４とによりドラム２０６に連結されており、ビン収受用プラットフォームの密な列を有している。搬送体２０８はさらに長孔２１８を有しており、これがアクセス動作中プラグ２２０を受ける。プラグ２２０は通常は容器２０４の円筒状側壁２２４中の開口２２２中に収受されている。開口２２２は延在する横フランジと側壁２２４から上方に延在する上下の保持板２２６、２２８により画定されている。ドラム２０６はアルミニウム製駆動軸２３０に固定されており、該駆動軸はドラムを貫通して上下に延在し、ドラムの上下の保持板２３２、２３４に溶接されて、ドラム２０６をシールしている。軸２３０の下端は容器２０４の基部２３８から離間している。容器２０４の底部には液体窒素の溜りが形成されている(図示せず)。駆動軸２３０とドラム２０６および搬送体２０８は軸の上端においてのみ支持されている。駆動軸２３０はその上端においてポリマー材料２４０の５インチ厚板を貫通延在しており、かつ角度接触軸受２４２に回転可能に受けられている。接触軸受２４２はケース２４６内に配置されかつ２インチ厚のアルミニウム製カバープレート２４８により支持されている。ケース２４６はボルト２５０によりカバープレート２４８に取り付けられている。カバープレート２４８はその周縁２５２に沿って複数のボルト２５４と環状フランジ２５６とにより容器２０４に組み付けられている。該フランジは容器２０４の上側リムに溶接されている。シリコン製のゴムパッキン２５８がフランジ２５６の凹部（図示せず）に取り付けられ、かつフランジ２５６とポリマー製厚板２４０に挟まれている。パッキン２５８に掛る圧力はフランジ２５６とカバープレート２４８の周縁２５２との間のスペーサー２６０により調節される。軸２３０の保持は接触軸受２４２のみならずギアモーター２６２によっても行われる。これら２個の軸受がドラム２０６と搬送体２０８とを許容できる精度でもって容器２０４の内側に位置させる。駆動軸１０６の下端における球面軸受１３２（図７〜９）は省かれている。このような構造により位置決めと組立て上の問題が回避されるのみならず、故障の原因を排除するのである。極度に低温の環境内では軸受が機能不全となり易いのである。貯蔵ユニット２０２の機能と動作とは貯蔵ユニット２０のそれらと同じである。以上特定の実施例についてこの発明を説明したが、当業者推考可能な範囲で種々の変更を加えてもこの発明の概念を逸脱するものではない。

Claims

【特許請求の範囲】１．貯蔵室を画定しかつ側壁を具えたケースと、該貯蔵室内に設けられて、複数の標本を所定の円筒状列に支持する搬送体と、搬送体に作動連結されてかつ垂直軸について搬送体を回転させる駆動機構と、側壁中に形成されて、搬送体上の標本の挿入・回収のために貯蔵室に横方向にアクセスすることを可能とする進入口と、ケースに組み付けられて進入口を経て標本を挿入・回収する挿入・回収機構とを含んでなる貯蔵ユニット。２．進入口が側壁中で垂直方向に延在する長孔と延在するプラグとを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のユニット。３．搬送体がアクセス動作時にプラグを収受する座を有していて、アクセス動作中プラグが貯蔵室内に位置されることを特徴とする請求項２に記載のユニット。４．プラグと挿入・回収機構が協働する要素を有していて、これにより挿入・回収機構がアクセス動作前にプラグを長孔から半径方向内方に動かし、かつアクセス動作後に挿入・回収機構がプラグを座から半径方向外方長孔内に動かすことを特徴とする請求項３に記載のユニット。５．搬送体がドラムおよびこれを同心状に離間囲繞するシリンダーとを有しており、シリンダーが水平方向かつ半径方向に延在する標本を収受する開口の列を有していることを特徴とする請求項４に記載のユニット。６．ケースが低温液体を保持する溜りを有しており、ドラムとシリンダーとが熱伝導性の材料から形成されて、標本の低温貯蔵を可能とすることを特徴とする請求項５に記載のユニット。７．長孔が搬送体と垂直方向に実質的に同一の広がりであることを特徴とする請求項６に記載のユニット。８．共同する要素が挿入・回収機構上に吸引器を有していることを特徴とする請求項４に記載のユニット。９．側壁がプラグと協働してプラグを長孔中に保持する保持体を有していることを特徴とすろ請求項２に記載のユニット。１０．保持体が磁気的であり、プラグが磁気要素を有していることを特徴とする請求項９に記載のユニット。１１．長孔が垂直方向に搬送体と同じ広がりであることを特徴とする請求項２に記載のユニット。１２．側壁が低温液体の供給を保持する溜りを有しており、プラグが圧力解放を可能とする嵌物を長孔中に有していることを特徴とする請求項２に記載のユニット。１３.搬送体がドラムとドラムを同心状に離間囲繞するシリンダーを有しており、シリンダーが水平方向かつ半径方向に延在する開口の列を有していて、これらが標本を収受することを特徴とする請求項１に記載のユニット。１４．側壁が低温液体の供給を保持する溜りを有しており、ドラムとシリンダーとが熱伝導性材料から形成されて、標本の低温貯蔵を容易としていることを特徴とする請求項１３に記載のユニット。１５．挿入・回収機構が吸引器を含んでいることを特徴とする請求項１に記載のユニット。１６．貯蔵室が円筒状であって、標本が貯蔵室中に軸に対して半径状に配置されることを特徴とする請求項１に記載のユニット。１７．さらに挿入・回収機構に作動接続されてコンピューターが設けられていて、ケース中での標本の位置を自動的に辿り、貯蔵室からの標本の挿入・回収を制御することを特徴とする請求項１に記載のユニット。１８．貯蔵室を画定するケースと、貯蔵室内に可動状に配置されて複数の標本を所定の列に支持する搬送体と、側壁に形成されて、貯蔵室についての標本の挿入・回収のための貯蔵室へのアクセスを可能とする進入口と、搬送体に作動連結されて貯蔵室中において搬送体を動かして、異なる標本を進入口に並置させる駆動機構と、ケースに取り付けられてアクセス動作中進入口を経て貯蔵室に標本を挿入・回収させる挿入・回収機構とを含んでなり、進入口がケース中の開口と開口中に着脱可能に設けられたプラグとを含んでおり、搬送体がアクセス動作中にプラグを収受する座を有していて、アクセス動作中プラグが貯蔵室内に位置されることを特徴とする貯蔵ユニット１９．プラグと挿入・回収機構とが協働要素を有していて、これによりアクセス動作前にアクセス機構がプラグを開口から半径方向内方座中に動かし、かつアクセス動作後アクセス機構がプラグを半径方向外方開口中に動かすことを特徴とする請求項１８に記載のユニット。２０．搬送体がドラムとドラムを離間囲繞するシリンダーを有しており、駆動機構がドラムとシリンダーに連結されてこれらを垂直軸について回転させ、シリンダーが水平方向かつ半径方向に延在して標本を収受する開口を有していることを特徴とする請求項１９に記載のユニット。２１．ケースには低温液体の供給を保持する溜りが設けられており、ドラムとシリンダーとが熱伝導性材料からなり、これにより標本の低温貯蔵を容易とすることを特徴とする請求項２０に記載のユニット。２２．協働要素がアクセス機構上に吸引器を含んでいることを特徴とする請求項１９に記載のユニット。２３．ケースにはプラグと協働する保持体が設けられていて、プラグを開口中に保持することを特徴とする請求項１８に記載のユニット。２４．ケースには低温液体の供給を保持するための溜りが設けられており、プラグが長孔中に圧力の解放を可能とする嵌物を有していることを特徴とする請求項１８に記載のユニット。２５．搬送体がドラムとこれを離間囲繞するシリンダーを有しており、シリンダーには水平半径方向に延在する開口の列が設けられており、これが標本を収受することを特徴とする請求項１８に記載のユニット。２６．ケースには低温液体の供給を保持する溜りが設けられており、ドラムとシリンダーとが熱電導性材料から形成され、これにより標本の低温貯蔵が容易となることを特徴とする請求項２５に記載のユニット。２７．挿入・回収機構が吸引器を有していることを特徴とする請求項１８に記載のユニット。２８．貯蔵室が円筒状であり、標本が貯蔵室中に水平状に配置されることを特徴とする請求項１８に記載のユニット。２９．さらに貯蔵室を所定の低温に維持する冷却手段が設けられていることを特徴とする請求項１８に記載のユニット。３０．挿入・回収機構に作動接続されたコンピューターが設けられており、ケース中の標本の位置を辿り、貯蔵室についての標本の挿入・回収を制御することを特徴とする請求項１８に記載のユニット。３１．貯蔵室を画定するケースと貯蔵室に設けられて複数の標本所定の列状に支持する搬送体とを具えた貯蔵ユニットを用意し、プラグを内方貯蔵室中にまた開口から離間して移動させ、搬送体をその標本収受位置が開口の近傍になるように動かし、開口を経て標本を搬送体上の該位置に挿入し、標本を搬送体上の該位置に載置し、爾後プラグを開口に復帰させ、プラグを外方開口中に移動させて開口を閉鎖することを含んでなる多数の標本の貯蔵方法。３２．プラグを内方貯蔵室中にまた開口から離間させるに際して、搬送体上の座中にプラグを移動させ、さらにプラグを開口から離間させるように搬送体を動かし、プラグを移動させるに際してプラグを開口に戻すように搬送体を動かし、同時に載置された標本を開口から離間移転することを特徴とする請求項３１に記載の方法。３３．プラグの移動に際して挿入・回収機構を動作せしめ、かつ標本の挿入と載置に際して挿入・回収機構を動作せしめることを特徴とする請求項３１に記載の方法。３４．プラグの移動に際して吸引器を動作させることを特徴とする請求項３１に記載の方法。３５．標本の挿入に際して吸引器を動作させることを特徴とする請求項３１に記載の方法。３６．搬送体が垂直軸について回転すべくケースに取り付けられており、位置が搬送体上に円筒状列に配置された複数の位置のうちのひとつであり、搬送体の動きに際して該軸について搬送体を回転させることを特徴とする請求項３１に記載の方法。３７．さらに貯蔵室を低温に冷却することを特徴とする請求項３１に記載の方法。３８．さらにコンピューターを動作させてケース中における標本の位置を辿り、貯蔵室についての標本の挿入・回収を制御することを特徴とする請求項３１に記載の方法。３９．それぞれビンを収受する複数の凹部を具えた保持体と、保持体上に設けられて保持体とビンの温度を表示する温度表示部とを含んでなる標本を含んだビンのための保持トレー。