JP2021075304A

JP2021075304A - 凍結保存容器

Info

Publication number: JP2021075304A
Application number: JP2019203364A
Authority: JP
Inventors: 冠米内; Kan Yoneuchi
Original assignee: Taiyo Nippon Sanso Corp
Current assignee: Taiyo Nippon Sanso Corp
Priority date: 2019-11-08
Filing date: 2019-11-08
Publication date: 2021-05-20
Anticipated expiration: 2039-11-08
Also published as: JP7393186B2

Abstract

【課題】内部に生じる液体空気を効果的に除去しながら、液体窒素の消費量を低減することができる凍結保存容器を提供する。【解決手段】凍結保存容器１１は、凍結対象物を入れる収納槽１２と、収納槽１２を内包する内容器１５と内容器１５を覆う外容器１６とを有し、内容器１５と外容器１６との間に断熱層１７が設けられ、上部に開閉可能な収納物出入口１８を有する断熱容器１３とを備え、収納槽１２の外面と断熱容器１３の内面との間に液体窒素貯留部１４が設けられている。収納槽１２の底部中央では、有底筒状の排液部材２９が下方に延びて内容器１５を貫通し断熱層１７内に突出しており、排液部材２９の下端部からは、蒸発・放出管３０が延びて断熱層１７内に通されて、内容器１５の上部を気密に貫通して、液体窒素貯留部１４に貯留された液体窒素の液面より上方の位置で先端部３０ｄが開口している。【選択図】図３

Description

本発明は、凍結保存容器に関し、詳しくは、動物の精子、受精卵、生殖細胞のような生体試料などを凍結保存するための凍結保存容器に関する。

動物の精子、受精卵、生殖細胞のような生体試料などを凍結保存するための凍結保存容器として、凍結対象物を収納する内槽と、内槽を囲み、内槽との間に液体窒素を貯留する中間槽と、中間槽を囲み、中間槽との間に断熱層を形成する外槽とを備え、内槽の底面から外槽の外部に至る、内槽内で結露した液体空気を内槽内から除去する液体空気除去用の管路が設けられた三重構造の凍結保存容器が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０１８−１５４３５７号公報

しかしながら、特許文献１に記載された凍結保存容器では、液体空気除去用の管路の終端が外槽外部の大気中に位置しているため、大気からの熱がこの管路を通じて容器内に侵入し、液体窒素の蒸発量が増加することがあった。このため、液体窒素の消費量が増加してコストが高くなり、液体窒素充填回数が増加するという手間も生じていた。

そこで本発明は、内部に生じる液体空気を効果的に除去しながら、液体窒素の消費量を低減することができる凍結保存容器を提供することを目的としている。

上記目的を達成するため、本発明の凍結保存容器は、凍結対象物を内部に収納する収納槽と、該収納槽を内包する内容器と該内容器を覆う外容器とを有し、該内容器と該外容器との間に断熱層が設けられ、上部に開閉可能な収納物出入口を有する断熱容器とを備え、該収納槽の外面と該断熱容器の内面との間に液体窒素貯留部が設けられた凍結保存容器において、前記収納槽の底部から前記外容器を貫通して前記断熱層内に突出した排液部材と、該排液部材の下端部から延びて前記断熱層内を通り、先端部が前記内容器の上部を貫通して、前記液体窒素貯留部に貯留された液体窒素の液面より上方の位置で開口した蒸発・放出管とを設けたことを特徴としている。

また、前記蒸発・放出管は、前記排液部材との接続部分から前記外容器の底部より下側の位置まで上方に向けて螺旋状に延びた螺旋部を備えていることも特徴としている。

本発明の凍結保存容器によれば、収納槽内で発生する液体空気を、底部の排液部材を通じて、断熱層内に配置された蒸発・放出管に誘導し、蒸発・放出管内で蒸発させて、液体窒素貯留部の液体窒素の液面上方に排出するので、液体空気の除去作業をせずとも凍結対象物が液体空気によって汚染されず、凍結対象物を長期間にわたって所定の凍結状態に保持することができるだけでなく、蒸発・放出管が凍結保存容器外部の大気中に露出しないので、蒸発・放出管を通しての熱損失を回避できるとともに、冷却用の液体窒素の消費量を大幅に低減することができる。

本発明の一形態例における凍結保存容器の正面図である。同じく平面図である。同じく図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。同じく断面斜視図である。同じく分解斜視図である。同じく要部の断面図である。

図１乃至図６は、本発明の一形態例である凍結保存容器１１の構成を示している。図１乃至図５に示されるように、凍結保存容器１１は、生体試料などを凍結保存する円筒型の容器であって、凍結対象物を入れる６個の収納筒１２ａを内部に収納する収納槽１２と、収納槽１２を覆って内部を断熱する断熱容器１３とを備えている。

収納槽１２の外面と断熱容器１３の内面との間には、液体窒素を貯留する空間である液体窒素貯留部１４が設けられており、収納槽１２を低温に保っている。

収納筒１２ａは、有底の細長い円筒部材であって、上部側面に、上方に向けて延びた軸状の吊持部材１２ｂが取り付けられており、この吊持部材１２ｂの上端には、水平方向に向けて屈曲されたフック部１２ｃが形成されている。

断熱容器１３は、収納槽１２を内包する内容器１５と、内容器１５を覆う外容器１６とを備え、内容器１５と外容器１６との間が真空引きされた断熱層１７になっている。断熱容器１３の上部には、収納筒１２ａを出し入れ可能な収納物出入口１８が設けられている。

収納物出入口１８は、内容器１５の上部に設けられた内容器開口部１５ａと、外容器１６の上部に設けられた外容器開口部１６ａとの間を気密に接合した連結筒１８ａによって形成されている。また、外容器開口部１６ａの上部には、外容器開口部１６ａの縁を保護する縁部材１６ｂが取り付けられている。

収納槽１２の内部には、充填管保持筒１９と液面計保持筒２０とがそれぞれ収納槽１２の底部を気密に貫通した状態で設けられており、充填管保持筒１９内には液体窒素充填管２１が挿入され、液面計保持筒２０内には、液面計２２のセンサ部２２ａが挿入されている。

液体窒素充填管２１は、下端部が充填管保持筒１９を介して液体窒素貯留部１４まで達し、上部が収納槽１２の内部から収納物出入口１８に沿って外容器１６の外まで延び、外容器１６の外側上面に取り付けられた液体窒素充填口２３に、チェックバルブ２４を介して接続されており、液体窒素充填口２３から液体窒素貯留部１４に液体窒素を供給可能に形成されている。

液面計２２は、液面計保持筒２０からセンサ部２２ａに液体窒素貯留部１４の液体窒素を流入させて、液体窒素貯留部１４の液面と同じ高さまで引き込むことで液体窒素貯留部１４の液面高さを測定可能に形成されている。

液面計２２の上部からは、センサーケーブル２２ｂが延びて収納槽１２の内部から収納物出入口１８に沿って外容器１６の外まで達し、外容器１６の外側上面に取り付けられた液面表示器２５に接続されており、液面表示器２５は、液面計２２の検出値を表示可能に構成されている。

縁部材１６ｂには、収納物出入口１８から容器外に延びた液体窒素充填管２１と、センサーケーブル２２ｂと、吊持部材１２ｂのフック部１２ｃとをそれぞれ通し、周方向へのずれを防止する溝部１６ｃが設けられている。

また、収納物出入口１８には、外容器開口部１６ａから内容器開口部１５ａまでを閉塞可能な断熱性を有する柱状部２６ａと、縁部材１６ｂの上面を覆う天面板２６ｂとを備えた蓋部材２６が、開閉可能に取り付けられている。この蓋部材２６の柱状部２６ａの外周面には、吊持部材１２ｂと、液体窒素充填管２１と、センサーケーブル２２ｂとを通すための上下方向に延びた通過溝２６ｃがそれぞれ設けられている。

したがって、収納物出入口１８に沿って、収納筒１２ａの吊持部材１２ｂと、液体窒素充填管２１と、センサーケーブル２２ｂとが、それぞれ延ばされた状態であっても、収納物出入口１８に蓋部材２６の柱状部２６ａを差し込んで収納物出入口１８を塞ぐことができる。

収納槽１２内部の下側には、収納筒１２ａの側面下部を押さえる規制板２７が設けられ、吊持部材１２ｂによって収納槽１２内に吊持された複数の収納筒１２ａがそれぞれ位置ずれしないように、各収納筒１２ａの動きを規制している。規制板２７は、収納槽１２の底部から上方に延びた支持足２８によって支持されている。

また、収納槽１２の底部は、中心に向けて緩やかに下り傾斜しており、底部中央では、有底筒状の排液部材２９が下方に延びて内容器１５を貫通して断熱層１７内に突出している。さらに、排液部材２９の下端部からは、蒸発・放出管３０が延びて断熱層１７内に通されている。

蒸発・放出管３０は、排液部材２９との接続部分から内容器１５の底部より下側の位置まで上方に向けて螺旋状に延びた螺旋部３０ａと、螺旋部３０ａから外容器１６の周壁付近で鉛直上方に延びて、断熱層１７の側部を通って内容器１５の上部まで達する直立部３０ｂとを備えている。

また、直立部３０ｂから先には、内容器１５の上部から下方に折り返す折り返し部３０ｃと、内容器１５の上部を気密に貫通した先端部３０ｄとを備えている。先端部３０ｄは、液体窒素貯留部１４に貯留された液体窒素の液面より上方の位置で、管内を通った気体を排出可能に開口している。

凍結保存容器１１において、液体窒素貯留部１４に液体窒素が充填されて収納槽１２内部が冷却されると、収納槽１２の内壁に接する空気が液体空気として結露し、流下する。収納槽１２の底部まで流下した液体空気は、底部の傾斜に沿って中央の排液部材２９に溜まり蒸発・放出管３０に流れ込む。

蒸発・放出管３０は断熱層１７内に位置しているので、蒸発・放出管３０に流れ込んだ液体空気は、螺旋部３０ａに溜まると、温度が上昇して蒸発し、気体に戻って蒸発・放出管３０内を進み、直立部３０ｂを上昇して折り返し部３０ｃに達し、先端部３０ｄから液体窒素貯留部１４に貯留された液体窒素の液面上方に吐き出される。

図６に示されるように、液体窒素貯留部１４の液体窒素の液面上方に吐き出された空気は、蒸発した液体窒素と混ざり合って収納槽１２の上部へと流れ、収納物出入口１８の連結筒１８ａと蓋部材２６と間の隙間から少しずつ排出される。

このように、本発明の凍結保存容器１１によれば、収納槽１２内で発生する液体空気を、底部の排液部材２９を通じて、断熱層１７内に配置された蒸発・放出管３０に誘導し、蒸発・放出管３０内で蒸発させて、液体窒素貯留部１４の液体窒素の液面上方に排出することができる。

したがって、液体空気の除去作業をせずとも凍結対象物が液体空気によって汚染されず、凍結対象物を長期間にわたって所定の凍結状態に保持することができるだけでなく、蒸発・放出管３０が凍結保存容器１１外部の大気中に露出しないので、蒸発・放出管３０を通しての熱損失を回避できるとともに、冷却用の液体窒素の消費量を大幅に低減することができる。

また、蒸発・放出管３０が、断熱層１７の下部に螺旋部３０ａを備えていることで、収納槽１２内に発生した液体空気を所定量溜めておくことができるので、液体空気の蒸発が間に合わずに収納槽１２内に液体空気が蓄積されることを防止できる。

なお、本発明は、以上の形態例に限定されることなく、発明の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、本形態例では、蒸発・放出管に螺旋部を設けているが、液体空気又は液体空気から気化した空気を所定量溜めておけるのであれば必ずしも螺旋状に形成する必要はなく、断熱層内に収まる範囲でタンク状に形成してもよい。

１１…凍結保存容器、１２…収納槽、１２ａ…収納筒、１２ｂ…吊持部材、１２ｃ…フック部、１３…断熱容器、１４…液体窒素貯留部、１５…内容器、１５ａ…内容器開口部、１６…外容器、１６ａ…外容器開口部、１６ｂ…縁部材、１６ｃ…溝部、１７…断熱層、１８…収納物出入口、１８ａ…連結筒、１９…充填管保持筒、２０…液面計保持筒、２１…液体窒素充填管、２２…液面計、２２ａ…センサ部、２３…液体窒素充填口、２４…チェックバルブ、２５…液面表示器、２６…蓋部材、２６ａ…柱状部、２６ｂ…天面板、２６ｃ…通過溝、２７…規制板、２８…支持足、２９…排液部材、３０…蒸発・放出管、３０ａ…螺旋部、３０ｂ…直立部、３０ｃ…折り返し部、３０ｄ…先端部

Claims

凍結対象物を内部に収納する収納槽と、該収納槽を内包する内容器と該内容器を覆う外容器とを有し、該内容器と該外容器との間に断熱層が設けられ、上部に開閉可能な収納物出入口を有する断熱容器とを備え、該収納槽の外面と該断熱容器の内面との間に液体窒素貯留部が設けられた凍結保存容器において、
前記収納槽の底部から前記内容器を貫通して前記断熱層内に突出した排液部材と、該排液部材の下端部から延びて前記断熱層内を通り、先端部が前記内容器の上部を貫通して、前記液体窒素貯留部に貯留された液体窒素の液面より上方の位置で開口した蒸発・放出管とを設けたことを特徴とする凍結保存容器。
前記蒸発・放出管は、前記排液部材との接続部分から前記内容器の底部より下側の位置まで上方に向けて螺旋状に延びた螺旋部を備えていることを特徴とする請求項１記載の凍結保存容器。