JP2003237847A - 輸送用保冷容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】苛酷な環境下においても長時間、所定の温度範
囲に輸送対象物を維持しつつ輸送することができ、か
つ、製造および使用のコストが安価である輸送用保冷容
器の提供。 【解決手段】内部に輸送対象物を収納することができる
空間を有する筐体と、液化ガスを内部に有するガスボン
ベと、一端がガスボンベに連結され、他端が空間に開口
する吸熱管と、ガスボンベから吸熱管への液化ガスの流
出を制御する制御手段とを具備する輸送用保冷容器であ
って、筐体が、空間と筐体の外部とを連通する流路を有
し、制御手段が、空間が所定の上限温度を超えた場合に
は、ガスボンベから吸熱管へ液化ガスを流出させ、空間
が上限温度より低い所定の下限温度以下になった場合に
は、ガスボンベから吸熱管へ液化ガスを流出させないよ
うに、ガスボンベから吸熱管への液化ガスの流出を制御
する輸送用保冷容器。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、生体材料等の輸送
対象物を所定温度で長時間保冷しつつ輸送することがで
きる輸送用保冷容器に関する。 【０００２】 【従来の技術】血液、癌組織、移植用臓器等の生体材料
や、加工細胞、培養皮膚、培養軟骨等の再生医療材料の
輸送は、凍結に起因する細胞の破壊等を生じない程度の
低温に生体材料や再生医療材料を維持しつつ行う必要が
ある。このような生体材料および再生医療材料の輸送
は、従来、氷等の保冷剤を入れた断熱容器（例えば、市
販の発泡スチロール容器、真空ステンレスポット）を用
いる方法で行われてきた。例えば、日本赤十字社は、血
液センターから医療機関への血液の輸送に、氷を詰めた
クーラーボックスを用いている。しかし、生体材料等の
輸送は、長時間となる場合があり、また、真夏に屋外で
放置されるなど苛酷な条件下で行われる場合もあるた
め、上記のような方法によると、所望の温度範囲を外れ
ること、特に上限温度を超えることがあり、細胞の損傷
等が生じるという問題があった。 【０００３】具体例を挙げて説明する。図５は、市販の
断熱容器の保冷試験の結果を表すグラフである。用いら
れた市販の断熱容器は、発泡ポリウレタン製（最外層は
ポリオレフィン製）であり、容器の蓋の内側にドライア
イス格納部が設けられている。保冷試験は、このドライ
アイス格納部に４００ｇのドライアイスを２個入れ、３
０±１．５℃の雰囲気に放置した際の断熱容器の内部の
温度変化を測定したものである。図５から、断熱容器の
内部の温度は、測定開始から約５．６時間経過後に１０
℃を超え、約６時間経過後に１５℃を超えたのが分か
る。なお、この市販の断熱容器は、内部の温度が０℃以
下になるため、生体材料および再生医療材料の輸送に用
いることはできない。このように、保冷剤を入れた市販
の断熱容器では、内部の温度を、長時間、所望の温度範
囲に保持することは、極めて困難である。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】これに対して、特開平
６−８０５０３号公報においては、生体器官を保存し輸
送するための容器であって、好ましくはペルチエ（Ｐｅ
ｌｔｉｅｒ）効果によって熱を吸収する低温発生器と熱
交換器とからなる冷凍ユニットと、制御ユニットと、電
源とを具備する容器が記載されている。しかしながら、
前記容器は、前記冷凍ユニット等の温度制御を行う部分
が、大きく重く複雑であるため、製造および使用のコス
トが極めて高くなってしまうという問題を有している。 【０００５】したがって、生体材料や再生医療材料を凍
結させずに低温に維持しつつ輸送するために用いられる
容器であって、製造および使用のコストが安価である容
器が要求されている。また、そのような容器が実現すれ
ば、生体材料や再生医療材料の輸送に限られず、高級生
鮮食料品、動物、化学製品等の輸送にも利用することが
でき、その利点は大きい。 【０００６】したがって、本発明は、苛酷な環境下にお
いても長時間、所定の温度範囲に輸送対象物を維持しつ
つ輸送することができ、かつ、製造および使用のコスト
が安価である輸送用保冷容器を提供することを課題とす
る。 【０００７】 【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、内部に
輸送対象物を収納することができる空間を有する筐体
と、液化ガスを内部に有するガスボンベと、一端が前記
ガスボンベに連結され、他端が前記空間に開口する吸熱
管と、前記ガスボンベから前記吸熱管への液化ガスの流
出を制御する制御手段とを具備する輸送用保冷容器であ
って、前記筐体が、前記空間と前記筐体の外部とを連通
する流路を有し、前記制御手段が、前記空間が所定の上
限温度を超えた場合には、前記ガスボンベから前記吸熱
管へ前記液化ガスを流出させ、前記空間が前記上限温度
より低い所定の下限温度以下になった場合には、前記ガ
スボンベから前記吸熱管へ前記液化ガスを流出させない
ように、前記ガスボンベから前記吸熱管への前記液化ガ
スの流出を制御する輸送用保冷容器を提供する。 【０００８】 【発明の実施の形態】以下、本発明の輸送用保冷容器を
添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明す
る。図１は、本発明の輸送用保冷容器の好適実施形態の
構成を模式的に示す図である。図１においては、本発明
の輸送用保冷容器は、開蓋状態で示されている。 【０００９】図１に示すように、好適実施形態の輸送用
保冷容器１０は、筐体１６と、ガスボンベ１８と、制御
手段２０と、吸熱管２８とを具備する。筐体１６は、図
示例では、本体１６ａと蓋体１６ｂとで構成されてい
る。本体１６ａと蓋体１６ｂとは、対向して嵌合する状
態で用いられる。本体１６ａは、図示例では、外側部１
６ａ₁ と内側部１６ａ₂ との二層から構成されている
が、一層からなる単一構造であってもよく、三層以上か
ら構成されていてもよい。 【００１０】本体１６ａの外側部１６ａ₁ の側壁部にお
ける高さ（図１において、紙面に垂直な方向の長さ）
は、内側部１６ａ₂ の側壁部における高さよりも高くな
っている。また、蓋体１６ｂの裏側（本体１６ａと嵌合
する側、図１において見えている側）には凸部１６ｂ₂
が形成されており、本体１６ａと蓋体１６ｂとを嵌合さ
せた際には、本体１６ａの内側部１６ａ₂ の側壁部に、
蓋体１６ｂの凸部１６ｂ ₂ が密着し、かつ、本体１６ａ
の外側部１６ａ₁ の側壁部に、蓋体１６ｂの辺縁部１６
ｂ₁ が密着するようになっており、これにより、筐体１
６の内部に閉じた空間１４が形成される。 【００１１】また、蓋体１６ｂの凸部１６ｂ₂ には、切
り欠き部２２が形成されている。これにより、本体１６
ａと蓋体１６ｂとを嵌合して筐体１６とした場合に、筐
体１６が、空間１４と筐体１６の外部とを連通する流路
を有する状態となる。この流路により、空間１４に流出
したガスを筐体１６の外部に逃がすことができ、空間１
４の内圧の上昇による筐体１６の破裂が防止される。 【００１２】本体１６ａおよび蓋体１６ｂの材質は、特
に限定されないが、例えば、発泡ウレタン、発泡スチレ
ン等の断熱材を用いるのが好ましい。断熱材は、熱伝導
と対流熱伝達とを抑制し、保冷効果を奏する。断熱材
は、密度が低いほど熱伝導率が低いため、保冷効果に優
れる。具体的には、熱伝導率が０．０３ｋｃａｌ／（ｍ
・ｈｒ・Ｋ）以下であるのが好ましい。また、本体１６
ａの内側部１６ａ₂ の内部表面をアルミニウム箔等で被
覆することにより、より効率的に断熱効果を得ることが
できる。また、蓋体１６ａおよび蓋体１６ｂのうち、液
化ガスが気化したガスと接触しうる部分は、前記ガスに
対する耐性があるのが好ましい。なお、耐性に優れる材
質でなくても、前記ガスは系中では希薄であるので、大
きな問題になることはない。 【００１３】空間１４は、内部に輸送対象物１２を収納
することができる。輸送対象物１２は、特に限定されな
い。例えば、生体材料、再生医療材料、高級生鮮食料
品、動物、化学製品等を容器や袋に収納して、空間１４
に収納させることができる。生体材料としては、例え
ば、血液、癌組織、移植用臓器が挙げられる。再生医療
材料としては、例えば、活性化リンパ球等の加工細胞、
培養皮膚、培養軟骨が挙げられる。 【００１４】空間１４には、図示例のようにインナー部
材２４を装着しておくのが好ましい。インナー部材２４
を装着することにより、後述するように、輸送対象物１
２やガスボンベ１８を輸送中に空間１４の中で移動しな
いような状態で収納することができるので、安定な輸送
が可能となる。 【００１５】インナー部材２４は、その材質、形状等を
特に限定されないが、発泡ウレタン、発泡スチレン等の
断熱材を用いるのが好ましい。インナー部材２４とし
て、断熱材を用いると、外部の環境の影響を抑制し、輸
送対象物１２の保冷に寄与することができる。インナー
部材２４は、図示例では、輸送対象物１２を収納するた
めの凹部２４ａと、ガスボンベ１８を収納するための凹
部２４ｂと、所望により保冷剤を収納させることができ
る凹部２４ｃとを有する。 【００１６】インナー部材２４の凹部２４ｂには、ガス
ボンベ１８が収納されている。ガスボンベ１８は、液化
ガスを内部に有する。液化ガスは、後述するように、そ
の気化熱により空間１４の温度を低下させることができ
るものであれば、特に限定されず、通常、冷媒として用
いられているものを用いることができる。例えば、ＨＦ
Ｃ１３４ａ、窒素を好適に用いることができる。液化ガ
スとしてＨＦＣ１３４ａを用いる場合、最高使用圧力
は、常温での制御性の点で、２０〜３０ａｔｍ程度であ
るのが好ましく、通常、５〜７ａｔｍ程度で用いる。ガ
スボンベ１８としては、輸送時の衝撃や圧力に耐えるだ
けの十分な強度を有する点で、例えば、従来用いられて
いるガス容器、ケブラー繊維によりフィラメントワイン
ディング容器、カーボンファイバーにより補強された容
器を好適に用いることができる。汎用性および価格の点
では、従来用いられているガス容器が好ましい。ガスボ
ンベ１８の容量は、所定の温度範囲に制御する時間に応
じて決定される。通常の使用においては、所定の温度範
囲に制御する時間は、７２〜１００時間程度である。ガ
スボンベ１８の容量は、保冷剤を併用する場合には、保
冷剤による保冷効果も考慮して決定される。 【００１７】図２は、本発明の輸送用保冷容器における
ガスボンベ１８、管２６、制御手段２０および吸熱管２
８の接続状態を模式的に示す斜視図である。図２におい
ては、インナー部材２４は省略されている。ガスボンベ
１８には、ガスボンベ１８から吸熱管２８への液化ガス
の流出を制御する制御手段２０が管２６を介して接続さ
れている。制御手段２０には、吸熱管２８が接続されて
おり、吸熱管２８は、インナー部材２４の凹部２４ａの
底部付近に開口している。 【００１８】制御手段２０は、ガスボンベ１８から吸熱
管２８への液化ガスの流出を以下のように制御する。即
ち、空間１４が所定の上限温度を超えた場合には、ガス
ボンベ１８から吸熱管２８へ液化ガスを流出させ、空間
１４が前記上限温度より低い所定の下限温度以下になっ
た場合には、ガスボンベ１８から吸熱管２８へ液化ガス
を流出させないようにする。 【００１９】より具体的に説明する。使用開始時の温度
は、上限温度以下かつ下限温度以上に設定される。その
後、空間１４（図１に示されるように、インナー部材２
４を有する場合は、インナー部材２４の凹部２４ａとす
るのが好ましい。以下、同じ。）が外部の環境の影響等
により前記上限温度を超えた場合には、制御手段２０に
より、ガスボンベ１８から吸熱管２８へ液化ガスが流出
する。液化ガスは、ガスボンベ１８から吸熱管２８に導
入されてから吸熱管２８の開口から放出されるまでの過
程で、吸熱管２８の周囲の空間１４の雰囲気ガスから気
化熱を奪い、気化する。したがって、ガスボンベ１８か
ら吸熱管２８へ液化ガスが流出している間は、空間１４
の温度が低下していく。気化したガスは、吸熱管２８が
開口するインナー部材２４の凹部２４ａの底部付近から
空間１４に導入され、切り欠き部２２を介して筐体１６
の外部に放出される。空間１４の温度が下限温度に達し
た時点で、制御手段２０により、前記ガスの流出が止め
られる。このようにして、制御手段２０によって、空間
１４の温度を上限温度以下かつ下限温度以上に制御する
ことができる。 【００２０】制御手段２０は、特に限定されないが、無
電力で用いることができる機械的な制御手段であるのが
好ましい。機械的な制御手段としては、サイズ、性能等
の点で、温度に反応して開閉する弁（バルブ）が好まし
い。このような弁としては、例えば、バイメタル、形状
記憶合金等を用いた弁、温度によってパラフィン等の媒
体を固相液相間で状態変化させ、その膨張および収縮に
より開閉させる弁（例えば、パラフィン温度開閉弁）が
好適に挙げられる。 【００２１】制御手段２０により制御される空間１４の
上限温度および下限温度は、輸送対象物１２に応じ、そ
れぞれ所望の温度とすることができる。本発明者は、輸
送対象物１２が加工細胞である場合における適切な保冷
温度範囲について検討を行った。検討の方法は、以下の
とおりである。まず、ＳＯＰ（標準作業書）に従って加
工細胞をハーベストした（３．１×１０⁸ ｃｅｌｌｓ／
１００ｍＬ生理食塩水、１ｍＬＨＳＡ（ヒト血清アルブ
ミン）、１０ｍＬラクト−リンガー溶液）。これを１５
ｍＬ容のコニカルチューブ（ＳＵＭＩＬＯＮ、住友ベー
クライト社製）に１０ｍＬずつ、４本に分注した。これ
らを所定の温度で保存し、加工細胞の生細胞率の経時変
化を測定した（ハーベスト時が基準時）。生細胞率の測
定は、以下のようにして行った。１．７×１０^-4質量％
の７−アミノ−アクチノマイシンＤ（７−ＡＡＤ）のＰ
ＢＳ（リン酸緩衝液）溶液１００μＬに、５×１０⁵ 個
の細胞を浮遊させ、ｏｎ ｉｃｅで１０分間インキュベ
ートした。ついで、フローサイトメータ（ＥＰＩＣＳ
ＸＬ、ベックマン・コールター社製）を使用し、４８８
ｎｍアルゴンレーザで励起した７−ＡＡＤの蛍光（６１
０±１５ｎｍ）を検出した。染色された細胞を死細胞と
して生細胞率を算出した（それぞれの測定では、１００
００個の細胞を測定した）。なお、死細胞には、用いら
れた加工細胞の培養の過程で死んだものも含まれる。図
３に、０℃、４℃、２５℃および３７℃の各温度におけ
る加工細胞の生細胞率の経時変化を表すグラフを示し
た。上記検討より、以下のことが分かった。即ち、輸送
対象物１２が加工細胞である場合は、上限温度は１４℃
以下であるのが好ましく、１０℃以下であるのがより好
ましく、また、下限温度は４℃以上であるのが好まし
い。 【００２２】吸熱管２８は、その材質、形状等を特に限
定されない。形状は、例えば、らせん状、板状とするこ
とができる。図２に示すように、吸熱管２８の形状をら
せん状とし、その内部の空間に輸送対象物１２を収納す
るようにすると、表面積が大きくなるので効率的に冷却
することができ、また、空間１４、特に輸送対象物１２
の周辺の雰囲気ガスを均一に冷却することができる点で
好ましい。 【００２３】インナー部材２４の凹部２４ｃには、図１
に示すように、保冷剤３０が収納されているのが好まし
い。保冷剤３０は本発明の輸送用保冷容器の必須構成要
件ではないが、液化ガスと保冷剤３０とを併用すると、
コストを低くすることができるので、好ましい。保冷剤
３０は、特に限定されず、例えば、氷や市販の保冷剤
を、必要に応じて袋等の容器に入れて用いることができ
る。 【００２４】本発明の輸送用保冷容器は、温度記録体を
具備するのが好ましい。温度記録体により空間１４の温
度のモニタリングを経時的に行い、輸送対象物の安全性
の確認を行う。温度記録体は、輸送工程中に急激な温度
変化や所定温度範囲外での長時間の維持があった場合
に、目視で異常を判別することができるようなものであ
るのが好ましい。温度記録体としては、例えば、日置電
機社製のボタンタイプの簡易型温度ロガー（型式３６５
０）を用いることができる。 【００２５】以上、本発明の輸送用保冷容器を図示の実
施形態に基づいて説明したが、本発明は、これらに限定
されるものではなく、例えば、各部の構成は、同様の機
能を発揮しうる任意の構成と置換することができる。具
体的に例示すると、筐体は、本体と蓋体とからなってい
なくてもよいし、流路は、蓋体の切り欠き部でなくても
よい。 【００２６】 【実施例】以下に実施例を示して本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらに限られるものではない。図１
に示される本発明の好適実施形態である輸送用保冷容器
を用いて、保冷試験を行った。輸送用保冷容器のインナ
ー部材２４の凹部２４ａには、温度記録体を設けた。用
いられた輸送用保冷容器の概要は以下のとおりである。 本体１６の外側部１６ａ₁ の外側の大きさ：縦２９．４
ｃｍ×横３４．８ｃｍ×高さ３１．９ｃｍ 本体１６の内側部１６ａ₂ の内側の大きさ：縦１７．８
ｃｍ×横２５．３ｃｍ×高さ２２．５ｃｍ 本体１６ａの外側部１６ａ₁ の材質：ポリプロピレン 本体１６ａの内側部１６ａ₂ の材質：発泡ウレタン ガスボンベ１８の容量：各４５０ｇ インナー部材２４の凹部２４ａの大きさ：直径１１．８
ｃｍ、高さ１８．３ｃｍ インナー部材２４の材質：発泡ウレタン 液化ガス：ＨＦＣ１３４ａ 保冷剤３０：なし 制御手段２０：パラフィン温度開閉弁 設定上限温度：１４℃ 設定下限温度：４℃ 温度記録体（簡易型温度ロガー）：型式３６５０、日置
電機社製 【００２７】保冷試験は、上記輸送用保冷容器を室外に
約３６時間放置した場合のインナー部材２４の凹部２４
ａの温度の経時変化を測定することによって行った。結
果を図４に示す。図４から、本発明の輸送用保冷容器を
用いれば、外気温が激しく変化する場合であっても、輸
送対象物を所定温度範囲で長時間保冷することができる
ことが分かる。特に、図５と比べると、本発明の輸送用
保冷容器は、従来の断熱容器より、所定温度範囲におけ
る保冷性能が大幅に向上していることが分かる。 【００２８】 【発明の効果】本発明の輸送用保冷容器は、輸送対象物
を収納することができる空間へのガスの流出の有無を制
御手段を用いて制御することにより、液化ガスの気化熱
の作用によって、前記空間の温度を所定範囲に制御する
ことができる。したがって、本発明の輸送用保冷容器に
よれば、苛酷な環境下においても長時間、所定の温度範
囲に輸送対象物を維持しつつ輸送することができる。ま
た、本発明の輸送用保冷容器は、製造および使用のコス
トが安価である。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の輸送用保冷容器の好適実施形態の構
成を模式的に示す図である。 【図２】 本発明の輸送用保冷容器におけるガスボン
ベ、管、制御手段および吸熱管の接続状態を模式的に示
す斜視図である。 【図３】 所定温度における加工細胞の生細胞率の経時
変化を表すグラフである。 【図４】 本発明の輸送用保冷容器の保冷試験の結果を
表すグラフである。 【図５】 市販の断熱容器の保冷試験の結果を表すグラ
フである。 【符号の説明】 １０ 輸送用保冷容器 １２ 輸送対象物 １４ 空間 １６ 筐体 １６ａ 本体 １６ａ₁ 本体の外側部 １６ａ₂ 本体の内側部 １６ｂ 蓋体 １６ｂ₁ 蓋体の辺縁部 １６ｂ₂ 蓋体の凸部 １８ ガスボンベ ２０ 制御手段 ２２ 切り欠き部 ２４ インナー部材 ２４ａ、２４ｂ、２４ｃ インナー部材の凹部 ２６ 管 ２８ 吸熱管 ３０ 保冷剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 修 長野県松本市大字笹賀5652番地83 エンジ ニアリングシステム株式会社内 (72)発明者 江川 滉二 東京都世田谷区瀬田４−18−20 株式会社 メディネット分子免疫学研究所内 (72)発明者 畠山 雅彦 神奈川県横浜市港北区新横浜２−５−14臼 井ビル705 株式会社メディネット内 Ｆターム(参考） 3E062 AA01 AB07 AC09 BA20 BB06 BB09 3E067 AB83 AB99 BA01A BB12A BB14A BB17A BB24A BC06A CA18 EC33 EE41 EE47 EE56 EE60 FC01 GA01 GA02 GA11 GB01

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】内部に輸送対象物を収納することができる
   空間を有する筐体と、 液化ガスを内部に有するガスボンベと、 一端が前記ガスボンベに連結され、他端が前記空間に開
   口する吸熱管と、 前記ガスボンベから前記吸熱管への液化ガスの流出を制
   御する制御手段とを具備する輸送用保冷容器であって、 前記筐体が、前記空間と前記筐体の外部とを連通する流
   路を有し、 前記制御手段が、前記空間が所定の上限温度を超えた場
   合には、前記ガスボンベから前記吸熱管へ前記液化ガス
   を流出させ、前記空間が前記上限温度より低い所定の下
   限温度以下になった場合には、前記ガスボンベから前記
   吸熱管へ前記液化ガスを流出させないように、前記ガス
   ボンベから前記吸熱管への前記液化ガスの流出を制御す
   る輸送用保冷容器。