JP4487799B2 - 恒温輸送容器 - Google Patents

Description

本発明は輸送容器及びそれに収容される個装容器に係り、所定温度に輸送対象品の温度を保持する恒温輸送容器及び個装容器に関する。

細胞組織等の物質を保温して輸送する恒温輸送容器の例が、特許文献１に記載されている。この公報に記載の輸送容器では、細胞組織医療用具を室温領域で輸送するために、輸送容器を内側容器と外側容器の二重構造としている。そして内側容器には蓄熱及び熱移動を緩衝させる機能を設け、外側容器には断熱機能を設けている。これにより、室温領域での輸送を可能にしている。

特開２００４−２１７２９０号公報

上記従来の医療用具の輸送容器は、簡便に輸送対象品を所定の温度範囲に保持することができる。しかしながら輸送容器内における熱移動を抑制しているので、輸送容器内における温度分布の非一様性が甚だしくなる恐れがある。例えば輸送容器の底面からの放熱量が大き過ぎると底面側の温度が下がり、底面側の蓄熱材温度が早期に低下する。この場合、上面側に、底面側からの放熱を考慮して十分な蓄熱量を有する蓄熱材を配していても、断熱機能により蓄熱量を放熱部に伝達することが困難になり、その熱量を有効に利用することができない。輸送対象品の温度が、底面側から低下する。

複数個の輸送対象品を輸送するときには、各輸送対象品間で熱の移動が困難であるから、各輸送品の温度間にバラツキが生じる。その結果、所望の温度範囲内に保持できない輸送品が発生する恐れがある。また、外気温度が低い場合や輸送時間が長い場合などには放熱量が多くなるので、放熱を補うために蓄熱量を追加する必要が生じるが、断熱機能のため追加した蓄熱材を有効に利用できないおそれがある。

本発明は上記従来技術の不具合に鑑みなされたものであり、その目的は、簡便な構成の恒温輸送容器において、長時間にわたって所定温度範囲を保つことにある。本発明の他の目的は、輸送対象品を長期にわたり恒温で輸送可能にすることにある。そして本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成することを目的とする。

上記目的を達成するために恒温輸送容器に用いる個装容器は、断熱容器とこの断熱容器を密閉可能にする蓋とを備え、内部に蓄熱材を収容する。そして、開閉可能な蓋と、この蓋とともに密閉容器を形成する箱部と、蓋及び箱部が形成する空間に蓄熱材を収容し、前記蓋とはその合わせ面にそれぞれ空間を閉じる可撓性の膜を有し、各々の膜の中央部には輸送品を保管可能な空間が形成されており、前記蓋及び箱部が形成する空間にそれぞれ複数のリブを形成した。

この個装容器において、外表面を熱伝導部材で覆ってもよく、前記リブを蓄熱材収容部の外側壁面から内側へ突出して設けてもよい。前記蓋に形成したリブの高さを、前記箱部に形成したリブの高さよりも高くしてもよく、蓄熱材は少なくとも一部が透明な材料で構成された容器に封入されていてもよい。

本発明によれば、個装容器の温度均一化が促進される。

以下、本発明に係る恒温輸送容器の一実施例を、図１ないし図４を用いて説明する。図１に恒温輸送容器３０の縦断面図を、図２にこの恒温輸送容器３０に収容される個装容器８の詳細斜視図を、図３に恒温輸送容器３０の横断面図を示す。恒温輸送容器３０は、円柱状の断熱容器１とこの断熱容器１の上面を覆う蓋１５とを有している。

断熱容器１は、外形が円柱状の断熱材の容器２で形成されており、この容器２の内壁に沿って二重に真空断熱材３が配置されている。真空断熱材３の内側には、板を折り曲げた形状の熱伝導性の良い金属製の熱伝導部材４が上下方向に延びて配置されている。熱伝導部材４の下端部は真空断熱材３よりも僅かに上方に位置しており、底面部４ａを形成している。蓋１５の内側の面には、熱伝導部材４ｂが貼られている。蓋１５の一部には、熱伝導部材４に接して熱伝導部材４の温度を検出する温度センサー２０が取り付けられている。蓋１５の上面には、温度センサー２０が検出した温度を表示する温度表示器２１が設けられている。

図３に示すように、熱伝導部材４は対向して配置された２枚の板が下端部で連結された形状である。熱伝導部材４の２枚の板間に形成される空間は、個装容器８を複数個、図１では３個積層して収容する空間になっている。この個装容器８を収容する空間の外部であって、真空断熱材３との間の空間にはウレタンが充填されており、断熱作用とともに熱伝導部材４を保持している。個装容器８は角部に丸みをつけた直方体状であり、熱伝導部材４の形成する空間に合わせた大きさになっている。熱伝導部材４に個装容器８の大きさを合わせているので、輸送中に恒温輸送容器３０内で個装容器８が位置ずれするのが防止される。個装容器８の内部には、第２の熱伝導部材７に覆われた直方体状の輸送品６が保持されており、第２の熱伝導部材７と個装容器８との間の隙間には、蓄熱材５が充填されている。

ここで、真空断熱材３は、形状維持のための繊維状のコア部材の周囲を薄板またはフィルムで密封し、内部を真空引きして形成したもので、コア部材としては例えば金属細線やグラスウール繊維、フィルム材としてはアルミやステンレスの薄板またはフィルムを用いる。熱伝導部材４は例えば銅板であり、個装容器８には内部の状態を把握できるように透明の樹脂製のものを用いる。真空断熱材３をマット状に形成し、断熱容器１の内周に沿って巻きまわすので、真空断熱材３の周方向端部には僅かな隙間が形成される。そこで、この端部をカバーするようにさらに他の真空断熱材３を内側に巻く。この場合、内側の真空断熱材３の周方向端部位置を外側の真空断熱材３の周方向端部位置と異ならせる。

図２に、個装容器８に輸送品６を保持する詳細を示す。個装容器８は、ほぼ同一形状の蓋部１０と箱部１１とを有する。蓋部１０の天板部１０ａの内側には複数本の上リブ１２が、箱部１１の底板部１１ａの内側には複数本の下リブ１３が形成されている。上リブ１２及び下リブ１３はそれぞれ側壁１０ｂ、１１ｂに平行に形成されている。蓋部１０の箱部１１との合わせ面、及び箱部１１の蓋部１０との合わせ面は、可撓性を有する膜１６で覆われている。この膜１６が形成する空間内には、蓄熱材５が保持される。蓄熱材５には、リン酸ナトリウムやパラフィン、水等の一定温度で固液の相変化をおこなう潜熱蓄熱材が望ましい。

膜１６、１６の中央部付近には、輸送品６を保持する空間が形成されている。輸送品は、熱伝導性のよい第２の熱伝導部材７に覆われて、この空間に保持される。この第２の熱伝導部材７には、例えばフィルムや薄板状の銅を用いる。

このように構成した本実施例の恒温輸送容器３０の作用及び動作を、以下に説明する。熱伝導部材４は内側に配置した個装容器８や蓄熱材５よりも熱伝導率が十分高く、断熱容器１の底部１ａからの入熱量が側面１ｂからの入熱量に対して大きい。底部１ａの温度が上昇しても、底部１ａから入った熱は熱伝導部材４により断熱容器１内へ伝わる。断熱容器１の内部に輸送品６を上下方向に積層しても、上下方向の温度偏差を抑制することができる。また、温度分布の非一様性を抑制できるので、断熱容器１内に収容した全ての個装容器８において、蓄熱材５が均等に吸熱して蓄熱材５の吸熱量のバラツキが抑制される。

蓄熱材５が蓄熱した蓄熱量の残量が個装容器８ごとに異なり、断熱容器１の底部１ａ側の個装容器８の蓄熱材５の保有蓄熱量が早期に失われても、他の個装容器８に収容した蓄熱材５の蓄熱量を熱伝達により伝達できるので、熱伝導部材４の温度上昇が抑制される。これにより、断熱容器１の底部１ａ側に配置した輸送品６の温度上昇を抑制できる。

個装容器８の内部には蓄熱材５と輸送品６が保持されており、蓄熱材５が輸送品６の周囲に配置されているので、個装容器８の外部から入熱があっても蓄熱材５の温度が上昇しない限り輸送品６の温度は上昇しない。蓄熱材５を設けたので、輸送品６の温度を長時間所定範囲に維持することができる。熱伝導部材４に各個装容器８の熱が伝達されるので、熱伝導部材４は各個装容器８の温度を均一化する。したがって、蓄熱材５に対する入熱量が場所によって偏るとか、蓄熱材５の一部が融け残るなどの不具合を回避できる。蓄熱材５の熱量を、有効に利用することができる。本実施例では断熱容器１で輸送品６を保冷する例を説明したが、断熱容器１で輸送品６を保温する場合も同様な効果が得られる。

輸送品６を第２の熱伝導部材７で覆っているので、輸送品６の下側に配置した蓄熱材５だけ蓄熱熱量が失われても、その輸送品６の上方や側方に残っている蓄熱熱量を利用して、輸送品６の温度上昇を抑制することができる。なお、個装容器８の内部に収容する蓄熱材５の量は、生産性を考慮して一定量としてもよいし、各輸送品６に応じて可変とすることもできる。蓄熱材５の量を一定にする場合は、必要な蓄熱量が最も多い条件で設定する。蓄熱材５の保有量を変えた個装容器８を用意すれば、輸送品６の輸送時間の変化等に容易に対応できる。この場合蓄熱材５が少なくても良いときには、蓄熱材５に熱を蓄える時間を短縮でき、また熱量を抑制できる。なお、蓄熱材５の種類等を変化させても、対応できる。

一部の個装容器８だけで内部に収容する蓄熱材５の量を変えると、蓄熱量の残量にバラツキが生じるが、熱伝導部材４を介して他の個装容器８内の蓄熱材８の蓄熱が断熱容器１内に伝達される。したがって、長期にわたり断熱容器１内の温度を均一化できる。

個装容器８内部に蓄熱材５の収容空間を形成し、膜１６の合わせ面間に輸送品６を保持するようにしたので、輸送品６の周囲に容易かつ確実に蓄熱材５を配置することができる。これにより、蓄熱材５の偏在等により輸送品６の温度が部分的に適正範囲外に逸脱してしまう不具合を防止できる。蓋部１０および箱部１１に形成した上リブ１０、下リブ１１は蓄熱材５に向かっているので、蓄熱材５と個装容器８との接触面積が増加する。蓄熱材５と個装容器８との熱交換が促進され、個装容器８の温度均一化が促進される。個装容器８を透明な樹脂で成型したので、蓄熱材５の溶融状態を視覚的にかつ容易に確認することができる。したがって、個装容器を輸送時に、蓄熱状態を視覚的に把握でき、十分に蓄熱されていない個装容器８を誤って使用するミスを未然に防止できる。

蓄熱材５が、蓄熱時に液体であり放熱時に固体となる相変化をすると、放熱が進んで蓄熱材５を収容する空間内の下部に蓄熱材５が溜まってくる。その場合、図２に示すように蓄熱材５と天板部１０ａ、及び蓄熱材５と底板部１１ａとの距離が相違してくるので、上リブ１２を下リブ１３よりも長くする。これにより、蓄熱材５の内部まで、確実に上リブ１２および下リブ１３が届く。上リブ１２の端面および下リブ１３の端面を膜１６に接触させると、蓄熱材５の温度が上昇する前に各リブ１２、１３を介して輸送品６の温度が上昇する。そのため、各リブ１２、１３が、個装容器８の天板部１０ａまたは底板部１１ａにだけ接続する構造とする。

本実施例では、ウレタンを成形した個装容器８の保持部４０に折り曲げ形状の熱伝導部材４を配置したので、断熱容器１から個装容器８を取り出す際には、熱伝導部材４の上端縁部を持ち上げるだけでよい。したがって、個装容器８を複数個積層した場合でも、輸送品６を容易に取り出すことができ、作業性が向上する。なお、構成を簡易にするために、個装容器８の外表面を銅のような熱伝導性の良い金属で覆い、熱伝導部材４と兼用させて、断熱容器１内の温度分布の非一様化を抑制させてもよい。

真空断熱材３は、面垂直方向には断熱性が優れている。しかしながら、真空断熱材３の外表面が金属で覆われているので縁部からは熱が漏洩し易い。同一の真空断熱材３の縁部を周方向にはできるだけ接近させるとともに、真空断熱材３を２重構造として内外層の縁部が周方向に一致しないようにしている。これにより、周方向縁部から周り込む熱量を抑制することができる。真空断熱材３の下縁部を断熱容器１の内底面１ｃよりも低くして、下縁部からの熱の周り込みを抑制したので、断熱容器１の断熱性能が向上する。

蓋１５に温度表示器２１を設けたので、内部の温度が所定の温度範囲に保たれているかを蓋１５を開けずに確認できる。なお、温度センサー２０を蓋１５の内部に温度表示器２１を表面部に設けたので、両者の間を結ぶ配線が外部に出ることはなく、取り扱いが容易である。温度センサー２０の温度が所定範囲から逸脱した後に、輸送品６の温度が所定範囲から逸脱するので、温度センサー２０の値が所定範囲内であれば、輸送品６の温度が所定範囲外となることはない。本実施例では、熱伝導部材４の温度を断熱容器１内の代表温度として採用しているので、常に安全サイドに断熱容器１を管理できる。

図１に示した恒温輸送容器３０を、搬送用容器３１内に複数本収容して搬送する様子を、図４に示す。この図４では、各恒温輸送容器３０に輸送品６が収容された個装容器８が複数個保管されている。搬送用容器３１は、恒温輸送容器３０の高さと同程度の高さの穴が複数形成された本体３３と、収容した恒温輸送容器３０の上面を覆う蓋３４とを有する開閉可能な箱状容器である。内部に保管する各恒温輸送容器３０の温度センサー２０が検出した温度を、一括して表示することのできる温度表示部３２を手前側の側面に備えている。

本実施例によれば、搬送用容器３１の蓋３４を開閉することなく、各恒温輸送容器３０内の温度を把握することができる。この搬送用容器３１は、搬送用容器３１の周囲に対する断熱材として機能するので、蓋３４を開閉する回数が減少することは断熱性の維持の面で有利であり、輸送品６の温度を長時間所定温度に保持できる。なお、各恒温輸送容器３０の温度センサー２０が計測した温度は、図示しない切替え器の接点を切替えて搬送用容器３１の温度表示部３２に表示される。この温度表示部３２が、複数の温度を表示できるようにしてもよいことは言うまでもない。

温度表示器２１および温度表示部３２は、各温度センサー２０が検出した温度が所定範囲を逸脱したことを輸送者に知らせる警報を有している。警報により、輸送者は蓄熱材５の交換や搬送用容器３１、恒温輸送容器３０、個装容器８の密閉状態を確認でき、必要な対応を迅速にとることができ、輸送品の異常な温度上昇または温度低下を回避できる。

温度表示器２１または温度表示部３２に、輸送品６の温度を予測する手段を設けてもよい。予測手段は、温度センサー２０が検出した温度の値とその時間的な変化率から、その後の温度変化を予測する。そして、予測した温度が所定範囲を逸脱したら輸送者に事前に報知する。この予測手段には、例えば電子体温計等に適用されるものを使用できる。電子体温計を利用すれば、低コストで設置が容易になる。輸送者は、輸送品６の温度が所定の範囲を逸脱する前に、搬送用容器３１の周囲の状況を改善する、あるいは輸送元や輸送先に連絡を取るなどの適切な対応を取ることができる。これにより、輸送品６の温度変化による損害を最小限に止めることが可能となる。また、温度表示器２１または温度表示部３２自体に輸送元あるいは輸送先に温度予測の結果を報知する機能を付加してもよいし、輸送品６の温度変化履歴を記憶させてもよい。

本発明に係る恒温輸送容器３０の他の実施例を、図５に縦断面図で示す。本実施例画図１に示した実施例と相違するのは、個装容器８の代わりに断熱材９で輸送品６を覆い、この断熱材９で覆われた輸送品６を積層する際に、断熱材９の上下方向の間に蓄熱材５を間挿したことにある。蓄熱材５は、最下層の断熱材９の下側、及び最上層の断熱材９の上側にも積層する。断熱材９には、上記真空断熱材を用いてもよいし、市販の断熱材を用いてもよい。

本実施例では専用の個装容器８を使用しないので、製作が容易である。蓄熱材５を板状に形成できるので、蓄熱材５を事前に凝固もしくは融解させて使用する場合に容積が小さくて済み、加熱または冷却面積を大きく確保できる。したがって、凝固もしくは融解に要する処理時間を短縮できる。輸送品６の個数が少ない場合には、恒温輸送容器３０の内部の空いた空間に、断熱材９や蓄熱材５を容易に充填することができる。蓄熱材５を充填すると蓄熱量が増加し、輸送品の保温性能を容易に増強させることができる。外気等の温度条件が厳しい場合や、輸送時間が長い場合などに好適である。その場合、例えば上方に蓄熱材５を多く配置する。蓄熱量に偏りが生じても熱伝導部材４により温度の均一化が測られ、蓄熱効果を長期にわたり享受できる。確実に輸送可能時間を延ばすことができ、過剰に蓄熱材５を投入する必要もない。本実施例では蓄熱材５と輸送品６を交互に積層しているが、必ずしも交互に積層する必要はなく、例えば蓄熱材５を１層として、輸送品６のみ積層してもよい。

図６に本発明に係る恒温輸送容器のさらに他の実施例を、縦断面図で示す。本実施例では、断熱材９で覆った輸送品６を積層し、積層した断熱材９全体を金属製の第２の熱伝導部材７で覆い、第２の熱伝導部材７の外周部に、蓄熱材５を充填している。板状の容器に封入した蓄熱材５を、複数個断熱容器１内に配置したので、蓄熱材５単体の体積を小さくすることができる。また、蓄熱材５の内側にも第２の熱伝導部材７を配置し、その内側に断熱材９を配置したので、蓄熱材５の一部の温度が所定温度よりも低下しても、他の蓄熱材５の保有熱量が第２の熱伝導部材７を介して伝達されるので、第２の熱伝導部材の内側で局所的な温度低下が生じることを回避できる。

図１および図５に示した実施例では、熱伝導部材４が輸送品６の上下左右の各面を覆っているが、本実施例のように熱伝導部材４を一部にだけ設けてもよい。本実施例では、熱伝導部材４の量を低減したので恒温輸送容器３０が軽量化される。

本発明に係る恒温輸送容器の一実施例の縦断面図。 図１に示した恒温輸送容器に収納される個装容器部分断面斜視図。 図１に示した恒温輸送容器の横断面図。 図１に示した恒温輸送容器を収容する搬送容器の斜視図。 本発明に係る恒温輸送容器の他の実施例の縦断面図。 本発明に係る恒温輸送容器のさらに他の実施例の縦断面図。

符号の説明

１…断熱容器、３…真空断熱材、４…熱伝導部材、５…蓄熱材、６…輸送品、７…第２の熱伝導部材、８…個装容器、９…断熱材、１２、１３…リブ、２０…温度センサー、２１…温度表示器、３０…恒温輸送容器、３１…搬送用容器。

Claims (5)

1. 断熱容器とこの断熱容器を密閉可能にする蓋とを備える恒温輸送容器に用いられ、内部に蓄熱材を収容する個装容器において、開閉可能な蓋と、この蓋とともに密閉容器を形成する箱部と、蓋及び箱部が形成する空間に蓄熱材を収容し、前記蓋とはその合わせ面にそれぞれ空間を閉じる可撓性の膜を有し、各々の膜の中央部には輸送品を保管可能な空間が形成されており、前記蓋及び箱部が形成する空間にそれぞれ複数のリブを形成したことを特徴とする恒温輸送容器用の個装容器。
2. 外表面を熱伝導部材で覆ったことを特徴とする請求項１に記載の個装容器。
3. 前記リブを蓄熱材収容部の外側壁面から内側へ突出して設けたことを特徴とする請求項１に記載の個装容器。
4. 前記蓋に形成したリブの高さを、前記箱部に形成したリブの高さよりも高くしたことを特徴とする請求項１に記載の個装容器。
5. 前記蓄熱材は少なくとも一部が透明な材料で構成された容器に封入されていることを特徴とする請求項１に記載の個装容器。

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