JP4855840B2 - 定温輸送装置 - Google Patents

Description

本発明は、定温輸送装置に係り、特に、培養細胞などの輸送対象物を所定温度以上に保温しながら輸送する定温輸送装置に好適なものである。

治験薬や細胞などの輸送対象物は、外気温より高い温度状態での管理が必要であるため、これらの輸送を行う際には、外気温に関係なく所定温度に保持して輸送しなければならない。

従来の定温輸送装置としては、輸送容器に電気ヒータ、蓄電池、温度センサ及び制御回路を内蔵し、輸送容器内の温度を温度センサで検出して電気ヒータの発熱量を調整することにより治験薬や培養した再生医療用の細胞などの輸送対象物を所定温度に保温するようにしたものがあった。

しかし、かかる定温輸送装置では、輸送容器に電気的な加熱装置を備えるため、嵩張り、非常に重く、しかも高価なものとなっており、また、輸送対象物の側面及び上面を電気ヒータに接触させて伝熱的に加熱することができず、輸送容器内の空気を介して間接的に加熱するものであるため、輸送容器内に温度の高低差が生じて輸送対象物全体を所定温度に保持することが困難であった。

また、従来の定温輸送装置として、特開２００１−１４９２３３号公報（特許文献１）に開示されたものが提案されている。この定温輸送装置は、弁当などの調理済食品を収納した食品ケースを長時間保温しながら保管および輸送をすることができるようにするためになされたものであり、輸送対象物である食品ケースを収納し且つ通気孔を有する本体ケースと、このケース本体内で食品ケースの上下に配設され空気の存在下で酸化発熱する発熱組成物を含む発熱体と、発熱体と本体ケースとの間または発熱体と食品ケースとの間に配設された通気性を有する介在部材とからなっている。

しかし、かかる特許文献１の輸送梱包装置では、空気の存在下で酸化発熱する発熱組成物を利用するものであり、必要な発熱量を得るのに保温ケース外部と十分な通気性を持たせる必要があるため、保温ケース内の温度が外気温の影響を強く受けて、食品ケースを所定温度に保持することが困難であった。

そこで、特開２００６−８９１０３号公報（特許文献２）に開示された定温輸送装置が提案されている。

この定温輸送装置は、外気温より高い温度の輸送対象物を密閉して収納する断熱容器と、密閉された断熱容器内に収納され輸送対象物を外気温より高い所定温度に保温する保温シートとを備えて構成されている。この保温シートは、可撓性を有する２枚のプラスチックフィルムを重ね合わせて接合すると共に流体を封入した多数の袋状部を形成し、輸送対象物を保温する所定温度以下になると液体から固体に状態変化して発熱する保温材を袋状部の中に封入して構成されている。

そして、この保温シートは、輸送対象物を全体的に包むように折り曲げられ、保温材を封入した袋状部が輸送対象物に伝熱的に接触した状態とされ、さらには、上面及び下面に位置する部分がテープで止められる。輸送対象物及び保温シートは、この状態で断熱容器内に収納され、作業場所まで輸送されて断熱容器から取り出される。輸送対象物は、テープを取り外して保温シートを開封することにより、保温シートから取り出される。

特開２００１−１４９２３３号公報 特開２００６−８９１０３号公報

かかる特許文献２の定温輸送装置では、輸送対象物を保温シートで包んだ状態にしてから断熱容器内に収納して輸送し、輸送先で保温シートに包まれた輸送対象物を断熱容器から取り出し、さらに保温シートを開封して輸送対象物を利用するという非常に面倒な作業を伴うものであった。

輸送対象物が細胞の場合には、細胞は３７℃インキュベータ内で培養され、培養された細胞は、インキュベータから取り出されて作業場まで輸送され、顕微鏡で検査や観察した後に再びインキュベータに戻されたり、再生組織の場合には移植等に用いられたりすることが日常的に頻繁に行われている。培養された細胞がインキュベータから取り出されて輸送される場所の外気温（病院などの建物内の室温）は２０℃程度であることが多いため、インキュベータ内で３７℃であった培地温度が２０℃近くまで低下し、培養された細胞が変化してしまうおそれがある。このような細胞の輸送に用いる定温輸送装置においては、輸送対象物である細胞を断熱容器に対して簡単、短時間に収納または取り出しできることが特に望まれる。

本発明の目的は、細胞を含む輸送対象物を簡単、短時間に断熱容器内に収納または取り出しできると共に、輸送対象物を所定温度に確実に保温して且つ輸送対象物に対するクッション性を長時間保持して輸送できる定温輸送装置を提供することにある。

前述の目的を達成するために、本発明は、細胞を含む外気温より高い輸送対象物を収納する断熱容器と、前記断熱容器内に収納された前記輸送対象物を外気温より高い所定温度に保温する保温部と、を備えた定温輸送装置において、前記断熱容器は開閉可能な下ケースと上ケースとから構成され、前記保温部は、前記下ケースに設置された下保温部と前記上ケースに設置された上保温部とから構成されていると共に、前記下保温部と前記上保温部との間に前記輸送対象物を伝熱的に接続して挟持するように構成され、前記下保温部は、前記下ケース内に収納されて前記所定温度以下になると液体から固体に状態変化して発熱する下保温材と、伸縮性を有し且つ前記下保温材を封止する下封止膜とを備え、前記上保温部は、前記上ケース内に収納されて前記所定温度以下になると液体から固体に状態変化して発熱する上保温材と、伸縮性を有し且つ前記上保温材を封止する上封止膜とを備え、前記下ケース及び前記下保温部と前記上ケース及び前記上保温部とは概略上下対称に形成され、前記上ケースを前記下ケースに閉じた状態で、前記輸送対象物の下部が前記下封止膜を凹ませてその凹み内に収納され且つ前記輸送対象物の上部が前記上封止膜を凹ませてその凹み内に収納されて前記輸送対象物が前記下保温部と前記上保温部との間の中央部に密閉して収納されることにより、前記下保温材及び前記上保温材における前記輸送対象物の周囲部分の固体化が最後となるように構成したことにある。

係る本発明の好ましい具体的な構成例は次の通りである。
（１）前記上ケースを前記下ケースから開いた状態で前記輸送対象物が前記下保温部の外部に露出されるように構成されていること。
（２）前記上ケースは前記下ケースにヒンジ部を介して回動可能に設けられていること。

本発明の定温輸送装置によれば、細胞を含む輸送対象物を簡単、短時間に断熱容器内に収納または取り出しできると共に、輸送対象物を所定温度に確実に保温して且つ輸送対象物に対するクッション性を長時間保持して輸送できる。

以下、本発明の一実施形態の定温輸送装置について図１から図４を用いて説明する。図１は本発明の一実施形態の定温輸送装置における輸送対象物を収納する直前の状態の縦断面図、図２は図１の定温輸送装置における輸送対象物を収納した状態の縦断面図、図３は図１の定温輸送装置におけるヒンジ部の拡大断面図、図４は図２の定温輸送装置におけるヒンジ部の拡大断面図である。

定温輸送装置１は、図１及び図２に示すように、外気温より高い温度の輸送対象物４を密閉して収納する断熱容器２と、密閉された断熱容器２内に収納され輸送対象物４を外気温より高い所定温度に保温する保温部３とを備えて構成されている。本発明における外気温とは、断熱容器２の外側の温度であり、断熱容器２をさらに別の容器で包んだ場合には、その別の容器と断熱容器２との間の温度となる。

輸送対象物４は円筒状の保存容器内に治験薬や細胞などが収納されて構成されたものである。治験薬や細胞などは、所定温度に保温された状態で輸送されることが必要である。病院内に設置された３７℃インキュベータ内で培養された細胞は、３７℃インキュベータから外気温２０℃程度の外部に取り出されて病院内の作業場（例えば、観察室、手術室など）まで輸送され、顕微鏡で検査や観察した後に再びインキュベータに戻されたり、再生組織の場合には移植等に用いられたりするので、細胞の変化を生じない温度となるように保温して輸送することが必要である。

断熱容器２は、外気温より高い温度の輸送対象物４を密閉して収納する包装容器であり、上下に開閉可能な下ケース２ａと上ケース２ｂとから構成されている。下ケース２ａ及び上ケース２ｂは断熱性能の良好な部材で構成されている。下ケース２ａと上ケース２ｂとは、概略上下対称に形成されている。

下ケース２ａと上ケース２ｂとは、図３及び図４に示すように、ヒンジ部を構成するヒンジ部材７を介して回動可能に設けられている。ヒンジ部材７は、折り曲げ可能な２つの片からなるヒンジ本体部７ａと、下ケース２ａの孔２ａ_１を貫通して下ケース２ａに係着される下係着部７ｂと、上ケース２ｂの孔２ｂ_１を貫通して上ケース２ｂに係着される上係着部７ｃと、ヒンジ本体部７ａの両端部に設けた係止部７ｄとからなっている。係止部７ｄは、下係止部７ｄ_１と上係止部７ｄ_２とからなっており、係止状態において、下ケース２ａと上ケース２ｂとを密閉する方向の係止力を発生させている。なお、下ケース２ａと上ケース２ｂとヒンジ部２ｃとを一体に射出成形して形成するようにしてもよい。

図１及び図２に戻って、保温部３は、所定温度以下になると液体から固体に状態変化して発熱する保温材５と、伸縮性及び熱伝導性を有し且つ保温材５を封止する封止膜６とを備えて構成されている。保温材５はパラフィンなどの蓄熱材で構成されている。

また、この保温部３は、下ケース２ａに設置された下保温部３ａと上ケース２ｂに設置された上保温部３ｂとから構成されている。そして、この保温部３は、上ケース２ｂを下ケース２ａに閉じた状態で、下保温部３ａと上保温部３ｂとの間に輸送対象物４を封止膜６を介して伝熱的に接続して挟持するように構成されている。具体的には、保温部３は、上ケース２ｂを下ケース２ａに閉じた状態で輸送対象物４が下保温部３ａと上保温部３ｂとの間の中央部に密閉して収納され、上ケース２ｂを下ケース２ａから開いた状態で輸送対象物４が下保温部３ａの外部に露出されるように構成されている。下保温部３ａと上保温部３ｂとは概略上下対称に形成されている。

下保温部３ａは、下ケース２ａ内に収納された下保温材５ａと、伸縮性及び熱伝導性を有し且つ下保温材３ａを封止する下封止膜６ａとを備えて構成されている。下封止膜６ａは、下ケース２ａ内に下保温材５ａが上端部まで充填された状態で、下保温材５ａを封止するように下保温材５ａの開口縁にほぼ水平に貼着されている。この下保温部３ａは、上ケース２ｂを下ケース２ａに閉じた状態で、輸送対象物４が下封止膜６ａを凹ませてその凹み内に収納されるように構成されている。

なお、本実施形態では、下ケース２ａと下封止膜６ａとで形成される空間に下保温材５ａを充填しているので、構造が簡単で安価なものとすることができるが、必要に応じて、下ケース２ａの内面形状と同じ形状の下保温部ケースと下封止膜６ａとで下保温材５ａを収納する空間を形成し、その空間に予め下保温材５ａを充填して下保温部を形成し、この下保温部を下ケース２ａ内に設置するようにしてもよい。

上保温部３ｂは、上ケース２ｂ内に収納された上保温材５ｂと、伸縮性及び熱伝導性を有し且つ上保温材３ｂを封止する上封止膜６ｂとを備えて構成されている。上封止膜６ａは、上ケース２ｂを逆向きにして上ケース２ｂ内に上保温材５ｂが上端部まで充填された状態で、上保温材５ｂを封止するように上ケース２ｂの開口縁にほぼ水平に貼着されている。この上保温部３ｂは、上ケース２ｂを下ケース２ａに閉じた状態で、輸送対象物４が上封止膜６ｂを凹ませてその凹み内に収納されるように構成されている。

なお、本実施形態では、上ケース２ｂと上封止膜６ｂとで形成される空間に上保温材５ａを充填しているので、構造が簡単で安価なものとすることができるが、必要に応じて、上ケース２ｂの内面形状と同じ形状の上保温部ケースと上封止膜６ｂとで上保温材５ｂを収納する空間を形成し、その空間に予め上保温材５ｂを充填して上保温部を形成し、この上保温部を上ケース２ｂ内に設置するようにしてもよい。

本実施形態では、保温部３は、上ケース２ｂを下ケース２ａに閉じた状態で、輸送対象物４の下部が下封止膜６ａを凹ませてその凹み内に収納され、輸送対象物４の上部が上封止膜６ｂを凹ませてその凹み内に収納されるように構成されている。この保温部３は、輸送対象物４に対する輸送時のクッション性を有する深さ及び広さを備えている。

係る構成の定温輸送装置１を用いて、培養細胞を収納した輸送対象物４を病院内で輸送する場合について説明する。

下ケース２ａ及び上ケース２ｂを開いた状態で、定温輸送装置１を３７℃以上の恒温槽に保管し、下保温材５ａ及び上保温材５ｂを、熱を蓄えた液体の状態としておく。なお、この恒温槽は細胞を培養する３７℃インキュベータで兼用してもよい。

病院内に設置された３７℃インキュベータ内で培養された細胞は、培養容器に収納された状態でインキュベータから取り出し、恒温槽から取り出した蓄熱完了状態の定温輸送装置１に次のようにして収納する。

下ケース２ａ及び上ケース２ｂを開いた状態で、下封止膜６ａの上面中央部に輸送対象物４を載置する。この作業は開放された下封止膜６ａの上に単に載置するのみであるので、極めて容易に行うことができる。

次いで、ヒンジ部２を回転軸心として上ケース２ｂを図１の矢印７に示すように回動し、係止部２ｄを下ケース２ａに係止して図２に示すように下ケース２ａと上ケース２ｂとを閉じる。この作業は上封止膜６ｂを単に下封止膜６ａに閉じるのみであるので、極めて容易に行うことができる。

この上ケース２ｂを下ケース２ａに閉じることによって、輸送対象物４の下部が上封止膜６ｂを凹ませてその凹み内に収納され、輸送対象物４の上部が上封止膜６ｂを凹ませてその凹み内に収納される。即ち、下封止膜６ａ及び上封止膜６ｂが伸縮性を有する膜で形成され、下保温材５ａ及び上保温材５ｂが液体の状態であるので、輸送対象物４の下部及び上部により下封止膜６ａ及び上封止膜６ｂを容易に凹ませることができる。

図２に示す状態では、輸送対象物４は、その下面及び上面が下封止膜６ａ及び上封止膜６ｂに接触した状態（換言すれば、伝熱的に接続した状態）で挟持される。これによって、小型、軽量、安価でしかも取り扱い性を向上しつつ、輸送対象物４を所定温度に長時間にわたって確実に保温できる。また、下封止膜６ａ及び上封止膜６ｂが伸縮性を有する膜で形成され、下保温材５ａ及び上保温材５ｂが液体の状態であり、輸送対象物４がクッション性を有して支持されているので、収納された培養細胞を安定して輸送することができる。

定温輸送装置１の輸送中に、当初の輸送対象物４及び保温材５の温度より外気温が低いので、断熱容器２を通して保温材５が周囲より冷却され、保温材５の温度が低下し始める。保温材５の温度が輸送対象物４の温度より低下すると、封止膜６を通して輸送対象物４が冷却され、輸送対象物４の温度が低下し始める。

しかし、保温材５は、所定温度以下になると液体から固体に状態変化して発熱するので、所定温度以下に低下することはない。これによって、輸送対象物４を所定温度（換言すれば、細胞の変化を生じない温度（例えば培地温度が３２℃））に保温することができる。この際、保温材５は周囲から固体化され、輸送対象物４を支持する周囲部分の固体化が最後となるので、輸送対象物４に対する保温材５及び封止膜６のクッション性を長時間保持することができる。また、下ケース２ａ及び下保温材５ａと上ケース２ｂ及び上保温材５ｂとが上下対称に形成されているので、保温材５は下面及び上面から均等に温められることとなり、細胞の変化をより確実に防止できる。

なお、定温輸送装置１は病院内の観察室や手術室などの各作業場までの比較的短い経路（５００ｍ程度まで）で輸送されることを想定されている。

作業場所で上ケース２ｂを下ケース２ａから開くことにより、輸送対象物４が下保温部５の外部に露出される。これによって、輸送対象物４を極めて容易に取り出すことができる。なお、輸送対象物４が下保温部５の外部に露出された状態で顕微鏡などによる観察を行うことが可能となるので、その場合には、輸送対象物４を下保温材５ａで保温しながら観察することができる。

そして、輸送対象物４の所定の作業後に、輸送対象物４を３７℃インキュベータに戻す場合には、作業場所に備えられた３７℃以上の恒温槽に保管された定温輸送装置１を新たに取り出し、上述したと同様の手順で、輸送対象物４を収納して３７℃インキュベータまで輸送する。なお、作業場所まで輸送した輸送対象物４の蓄熱に余裕があれば、その輸送対象物４を利用して戻すようにしてもよい。

本実施形態によれば、輸送対象物を収納する断熱容器２と、所定温度以下になると液体から固体に状態変化して発熱する保温材を有する保温部３と、を備えた定温輸送装置１において、断熱容器２は上下に開閉可能な下ケース２ａと上ケース２ｂとから構成され、保温部３は、下ケース２ａに設置された下保温部３ａと上ケース２ｂに設置された上保温部３ｂとから構成されていると共に、下保温部３ａと上保温部３ｂとの間に輸送対象物４を伝熱的に接続して挟持するように構成されているので、輸送対象物４を簡単、短時間に断熱容器３内に収納または取り出しできると共に、輸送対象物４を所定温度に確実に保温して輸送できる。

本発明の一実施形態の定温輸送装置における輸送対象物を収納する直前の状態の縦断面図である。 図２は図１の定温輸送装置における輸送対象物を収納した状態の縦断面図である。 図１の定温輸送装置におけるヒンジ部の拡大断面図である。 図２の定温輸送装置におけるヒンジ部の拡大断面図である。

符号の説明

１…定温輸送装置、２…断熱容器、２ａ…下ケース、２ｂ…上ケース、３…保温部、３ａ…下保温部、３ｂ…上保温部、４…輸送対象物、５…保温材、５ａ…下保温材、５ｂ…上保温材、６…封止膜、６ａ…下封止膜、６ｂ…上封止膜、７…ヒンジ部材（ヒンジ部）、７ａ…ヒンジ本体部、７ｂ…下係着部、７ｃ…上係着部、７ｄ…係止部、７ｄ_１…下係止部、７ｄ_２…上係止部。

Claims (3)

1. 細胞を含む外気温より高い輸送対象物を収納する断熱容器と、
   前記断熱容器内に収納された前記輸送対象物を外気温より高い所定温度に保温する保温部と、を備えた定温輸送装置において、
   前記断熱容器は開閉可能な下ケースと上ケースとから構成され、
   前記保温部は、前記下ケースに設置された下保温部と前記上ケースに設置された上保温部とから構成されていると共に、前記下保温部と前記上保温部との間に前記輸送対象物を伝熱的に接続して挟持するように構成され、
   前記下保温部は、前記下ケース内に収納されて前記所定温度以下になると液体から固体に状態変化して発熱する下保温材と、伸縮性を有し且つ前記下保温材を封止する下封止膜とを備え、
   前記上保温部は、前記上ケース内に収納されて前記所定温度以下になると液体から固体に状態変化して発熱する上保温材と、伸縮性を有し且つ前記上保温材を封止する上封止膜とを備え、
   前記下ケース及び前記下保温部と前記上ケース及び前記上保温部とは概略上下対称に形成され、
   前記上ケースを前記下ケースに閉じた状態で、前記輸送対象物の下部が前記下封止膜を凹ませてその凹み内に収納され且つ前記輸送対象物の上部が前記上封止膜を凹ませてその凹み内に収納されて前記輸送対象物が前記下保温部と前記上保温部との間の中央部に密閉して収納されることにより、前記下保温材及び前記上保温材における前記輸送対象物の周囲部分の固体化が最後となるように構成した
   ことを特徴とする定温輸送装置。
2. 請求項１に記載の定温輸送装置において、前記上ケースを前記下ケースから開いた状態で前記輸送対象物が前記下保温部の外部に露出されるように構成されていることを特徴とする定温輸送装置。
3. 請求項１または２に記載の定温輸送装置において、前記上ケースは前記下ケースにヒンジ部を介して回動可能に設けられていることを特徴とする定温輸送装置。

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