JP6626299B2 - 定温輸送容器 - Google Patents

Description

本発明は、狭い範囲内に温度を維持しなければならない対象物を輸送するための定温輸送容器に関する。

定温輸送容器は、対象物の温度を一定の範囲内に維持しながら輸送するために用いられる。
例えば、病院で採取した検体を検査センターに輸送する場合など、狭い範囲内に対象物の温度を維持しなければならない場合がある。
狭い範囲内に対象物の温度を維持するためには、定温輸送容器に、例えば、断熱性能の高い断熱材を用いたり、温度管理性能の高い空調装置を取り付けたりすることが考えられる。しかし、そのような定温輸送容器は、大型になるので、人間が肩に担ぐなどして運搬することはできない。また、製造コスト・運用コストも高くなる。

特許文献１には、小型軽量でありながら、比較的狭い範囲内に対象物の温度を維持する定温輸送容器（温度管理システム）が記載されている。
特許文献１の定温輸送容器において、保冷剤（第２の蓄熱剤）は、あらかじめ冷凍庫などで融点以下の温度に冷却される。蓄熱剤（第１の蓄熱剤）は、あらかじめ冷蔵庫などで融点以上の温度に冷却される。なお、蓄熱剤の融点は、保冷剤の融点よりも高い。対象物は、伝熱容器（内容器）のなかに収容される。蓄熱剤は、伝熱容器に接触して配置される。保冷剤は、伝熱容器には接触せず、蓄熱剤に接触して配置される。
保冷剤が蓄熱剤を冷却することにより、蓄熱剤が完全に凍結するまでの間、蓄熱剤の温度は融点に維持される。蓄熱剤が伝熱容器を冷却することにより、伝熱容器及びそれに収容された対象物の温度も、蓄熱剤の融点に維持される。これにより、冷凍庫から取り出したばかりなど、保冷剤の温度が非常に低くなっている場合であっても、対象物を冷却し過ぎるのを防ぐことができる。

特開２０１３−０１０５２３号公報

特許文献１の定温輸送容器は、蓄熱剤の温度がすぐに融点付近まで下がるよう蓄熱剤をあらかじめ冷却しておき、又は、蓄熱剤の温度が融点近くまで下がるのを待つ必要がある。このため、運用に手間がかかるだけでなく、蓄熱剤の冷却が不十分であることによる温度範囲逸脱が発生する可能性がある。
本発明は、小型軽量で、狭い範囲内に対象物の温度を維持する定温輸送容器において、運用の手間を削減し、温度範囲逸脱の発生を防ぐことを目的とする。

本発明に係る定温輸送容器は、対象物を収容する伝熱容器と、前記伝熱容器に熱接触して配置された蓄熱剤と、前記伝熱容器に熱接触して配置された保冷剤と、前記伝熱容器と前記蓄熱剤と前記保冷剤とを収容した断熱容器と、を備える。
対象物を収容する伝熱容器と、前記伝熱容器に熱接触して配置された蓄熱剤と、前記伝熱容器と前記蓄熱剤とを収容した断熱容器と、を備え、前記断熱容器内に、前記伝熱容器に熱接触するよう保冷剤を収容する保冷剤収容部を有する。
対象物を収容する伝熱容器と、前記伝熱容器を収容した断熱容器と、を備え、前記断熱容器内に、前記伝熱容器に熱接触するよう蓄熱剤を収容する蓄熱剤収容部と、前記伝熱容器に熱接触するよう保冷剤を収容する保冷剤収容部と、を有する。
前記蓄熱剤は、前記伝熱容器の内側に配置されることが好ましい。
前記保冷剤は、前記伝熱容器の外側であって、前記伝熱容器を挟んで前記蓄熱剤と対向する位置に配置されることが好ましい。
前記伝熱容器の内側には、前記蓄熱剤に覆われず、前記伝熱容器が露出した部分が存在することが好ましい。
前記定温輸送容器を使った定温輸送方法において、前記保冷剤を融点以下の温度に冷却し、冷却された前記保冷剤と、予冷されていない前記蓄熱剤とが収容された前記定温輸送容器の前記伝熱容器に、対象物を収容し、前記定温輸送容器を輸送する。

本発明に係る定温輸送容器によれば、保冷剤と蓄熱剤とがそれぞれ伝熱容器に接触しているので、伝熱容器は、保冷剤の融点と、蓄熱剤の融点との間の温度に維持される。これにより、蓄熱剤を予冷しなくても、伝熱容器に収容した対象物の温度を、所定の目標温度範囲内に保つことができるので、温度範囲逸脱を防ぐことができ、運用の手間を削減することができる。
蓄熱剤を伝熱容器の内側に配置し、保冷剤を伝熱容器の外側に配置し、伝熱容器を挟んで互いに対向する位置に蓄熱剤と保冷剤とを配置すれば、保冷剤の温度が非常に低い場合でも、対象物の冷やし過ぎを防ぐことができる。
伝熱容器の内側に、蓄熱剤で覆われず、伝熱容器が露出した部分が存在すれば、伝熱容器内の空気や対象物が伝熱容器に接触することにより冷やされるので、短時間で、対象物の温度を、伝熱容器とほぼ同じにすることができる。
保冷剤を融点以下の温度に冷却し、冷却した保冷剤と、予冷していない蓄熱剤とが収容された定温輸送容器の伝熱容器に対象物を収容して輸送すれば、対象物の温度を目標温度範囲内に保つことができるので、温度範囲逸脱の発生を防ぐことができ、運用の手間を削減することができる。

定温輸送容器を示す斜視図。 定温輸送容器を示す平面図。 定温輸送容器を示す側面視断面図。

＜定温輸送容器１０＞
狭い範囲内に対象物の温度を維持しながら輸送する。対象物は、例えば病院で採取された検体である。対象物を維持すべき目標温度範囲は、例えば２℃〜８℃である。以下、図１を使って、構造を説明する。
［断熱容器１１］材質は、ＥＰＳなどの発泡スチロール、ＸＰＳなどの押出ポリスチレンやその他の断熱性に優れた材料、あるいはそれらをアルミニウム蒸着生地などで包んだものである。形状は、箱状であり、内部に空間が形成されている。壁の厚さは、例えば３５ｍｍ〜４０ｍｍである。壁の熱伝導率は、例えば０．２８〜０．３８Ｗ／ｍＫである。断熱容器１１は、容器本体１２と蓋１３とに分かれている。蓋１３を開閉することにより、対象物や保冷剤などを内部空間から出し入れすることができる。蓋１３は、蓋本体３１と嵌合部３２とを有する。嵌合部３２は、蓋本体３１の下側に突出し、容器本体１２の開口に嵌合することにより、容器本体１２と蓋１３との間の隙間を塞ぐ。これにより、外部と内部空間との間の熱移動を最小限に抑える。なお、アルミニウム蒸着生地などを縫製して形成した外装材に容器本体１２及び蓋１３を収容し、蓋１３が、容器本体１２に対して回動して開閉するよう構成してもよい。また、外装材に持ち手や肩紐などを設けてもよい。そうすれば、蓋１３の開閉性や定温輸送容器１０の運搬性を向上することができる。
［伝熱容器１４］材質は、アルミニウムなどの金属やその他の熱伝導性の高い材料である。形状は、上面が開口した箱状であり、内側に空間が形成されている。対象物は、この内側空間に収容される。

断熱容器１１の内部空間には、伝熱容器１４及びそこに収容される対象物のほか、図２に示すように、六つの保冷剤５１〜５６と、二つの蓄熱剤６１及び６２とが収容される。

断熱容器１１は、保冷剤保持部２１１〜２１８を有する。
［保冷剤保持部２１１〜２１８］容器本体１２から内側に突出している。容器本体１２と伝熱容器１４との間の空間を区切り、区切られた各空間（保冷剤収容部）に収容された保冷剤５１〜５６を保持し、輸送中に動かないようにする。なお、保冷剤保持部２１１〜２１８は、容器本体１２とは別部材であってもよい。その場合、保冷剤保持部２１１〜２１８の材質は、ＥＰＳなどの発泡スチロール、ＸＰＳなどの押出ポリスチレンやその他の断熱性に優れた材料、あるいはそれらをアルミニウム蒸着生地やアルミニウムメッシュ生地などで包んだものであってもよいし、容器本体１２よりも断熱性の劣る材料であってもよい。
［保冷剤５１〜５６］例えば、水、水に食塩などを加えて融点を調整したもの、あるいはそれらをゲル化したものなどを内容物として密封したものである。内容物の融点は、例えば０℃である。あらかじめ冷凍庫などで例えば−２０℃に冷却され、凍結している。伝熱容器１４の前後側面に外側から熱接触するよう配置される。
［蓄熱剤６１及び６２］例えば、パラフィンやそれをゲル化したものなどを内容物として密封したものである。内容物の融点は、保冷剤５１〜５６より高く、目標温度範囲内の温度であって、例えば４℃である。常温で保存され、融解している。なお、凍結しない範囲で、あらかじめ冷却しておいてもよい。伝熱容器１４の前後側面に内側から接触する位置（蓄熱剤収容部）に配置され、輸送中に動かないよう固定されている。接着剤などにより容易に剥がれないよう固定してもよいし、両面テープなどにより着脱可能に固定してもよい。なお、蓄熱剤６１及び６２と伝熱容器１４との間の熱伝導を大きくするため、接着剤や両面テープなどの固定部材の材質は、熱伝導率の高い材料であることが好ましい。その場合、蓄熱剤６１及び６２と伝熱容器１４とが直接接触してもよいし、固定部材を介して熱接触してもよい。

保冷剤の数は、六つに限らない。例えば、冬場などは、いくつかの保冷剤収容部に保冷剤を収容しないなど、保冷剤の数を減らしてもよい。逆に、夏場などには保冷剤の数を増やせるよう、例えば、伝熱容器１４の左右側面に保冷剤が接触する位置に、追加の保冷剤収容部を設けてもよい。更に、蓋１３など、伝熱容器１４に保冷剤が接触しない位置に、追加の保冷剤収容部を設けてもよい。
蓄熱剤の数も、二つに限らず、もっと少なくてもよいし、もっと多くてもよい。
蓄熱剤の量は、例えば保冷剤の量の５分の１程度であり、蓄熱剤が完全に凝固するのタイミングと、保冷剤が完全に融解するタイミングとがなるべく近くなるようにすることが好ましい。

保冷剤５１〜５６が伝熱容器１４に熱接触する位置は、伝熱容器１４の前後側面に限らず、左右側面や底面などその他の位置であってもよい。保冷剤５１〜５６は、伝熱容器１４の外側ではなく、内側に配置されていてもよい。しかし、保冷剤５１〜５６が伝熱容器１４の外側に配置されていれば、伝熱容器１４の内側に収容される対象物に、保冷剤５１〜５６からの冷気が直接伝わるのを防ぐことができるので、冷凍庫から出したばかりなど、保冷剤５１〜５６の温度が非常に低くなっている場合であっても、対象物の冷やし過ぎによる温度範囲逸脱を防止できる。
蓄熱剤６１及び６２は、伝熱容器１４の内側ではなく、外側に配置されていてもよい。蓄熱剤６１及び６２が伝熱容器１４に熱接触する位置は、伝熱容器１４の前後側面に限らず、左右側面や底面などその他の位置であってもよく、保冷剤５１〜５６が伝熱容器１４に熱接触する位置と異なっていてもよい。しかし、蓄熱剤６１及び６２が、保冷剤５１〜５６と同じ位置で、伝熱容器１４の壁を挟んで、保冷剤５１〜５６とは反対側から伝熱容器１４に熱接触することが好ましい。また、蓄熱剤６１及び６２を伝熱容器１４の内側に配置する場合、伝熱容器１４には、蓄熱剤６１及び６２で覆われず内側に露出した部分があることが好ましく、露出した部分の面積が蓄熱剤６１及び６２で覆われた部分の面積より大きいことが更に好ましい。

図３に移り、その理由を説明する。蓄熱剤６１及び６２は、例えば２０℃など目標温度範囲より高い温度であり、保冷剤５２及び５５は、例えば−２０℃など融点以下の温度に冷却されていると仮定する。この場合、例えば蓄熱剤６２と保冷剤５５とは、伝熱容器１４の壁を挟んで熱接触するので、蓄熱剤６２の伝熱容器１４に熱接触している側は、素早く冷却され、部分的に凝固して、融点又はそれ以下の温度になる。また、保冷剤５５の伝熱容器１４に熱接触している側は、素早く温められ、部分的に融解して、融点又はそれ以上の温度になる。これにより、伝熱容器１４のうち、蓄熱剤６２と保冷剤５５とに挟まれた部分は、蓄熱剤６２の融点と保冷剤５５の融点との間の温度になる。この状態は、蓄熱剤６２が完全に凝固し又は保冷剤５５が完全に融解するまで、維持される。伝熱容器１４は、熱伝導率が高いので、その他の部分の温度も、蓄熱剤６２と保冷剤５５とに挟まれた部分の温度とほぼ同じになる。内側に露出した伝熱容器１４に接触することにより、伝熱容器１４の内側の空気が冷却される。
これに対し、蓄熱剤６２の伝熱容器１４に熱接触している側から離れた部分は、ゆっくりと冷却されるので、すぐには凝固せず、融点またはそれ以上の温度を保っている。この温度は、少しずつ下がっていくが、初期の段階では、目標温度範囲より高いかもしれない。しかし、蓄熱剤６２に接触した空気は、伝熱容器１４に接触した空気より温度が高いので、対流により上昇し、伝熱容器１４の内側には、伝熱容器１４に接触した比較的冷たい空気が溜まる。これにより、伝熱容器１４の内側に収容された対象物の周囲の空気は、蓄熱剤６２の融点と保冷剤５５の融点との間の温度になり、目標温度範囲内に対象物の温度を保つことができる。

比較例として、保冷剤を伝熱容器に熱接触させるのではなく、保冷剤と伝熱容器との間に蓄熱剤を配置した場合について説明する。前記と同じ条件、すなわち、蓄熱剤は、例えば２０℃など目標温度範囲より高い温度であり、保冷剤は、例えば−２０℃など融点以下の温度に冷却されていると仮定する。この場合、蓄熱剤の保冷剤に熱接触した側は、素早く冷却され、部分的に凝固して、融点又はそれ以下の温度になる。これに対し、蓄熱剤の保冷剤に熱接触している側から離れた部分は、ゆっくりと冷却されるので、すぐには凝固せず、融点またはそれ以上の温度を保っている。伝熱容器は、蓄熱剤の保冷剤に熱接触している側から離れた部分に熱接触しているので、蓄熱剤の融点またはそれ以上の温度になる。この温度は、少しずつ下がっていくが、初期の段階では、目標温度範囲より高いかもしれない。すなわち、蓄熱剤の予冷が不十分だと、温度範囲逸脱が発生する可能性がある。

これに対し、本実施例では、保冷剤５１〜５６並びに蓄熱剤６１及び６２がそれぞれ伝熱容器１４に熱接触しているので、伝熱容器１４は、保冷剤５１〜５６の融点と、蓄熱剤６１及び６２の融点との間の温度に維持される。これにより、蓄熱剤６１及び６２を予冷しなくても、伝熱容器１４に収容した対象物の温度を、目標温度範囲内に保つことができるので、温度範囲逸脱の発生を防ぐことができ、運用の手間を削減することができる。
蓄熱剤６１及び６２を伝熱容器１４の内側に配置し、保冷剤５１〜５６を伝熱容器１４の外側に配置し、伝熱容器１４を挟んで互いに対向する位置に蓄熱剤６１及び６２と保冷剤５１〜５６とを配置したので、伝熱容器１４に温度ムラが発生せず、保冷剤５１〜５６の温度が非常に低い場合でも、対象物の冷やし過ぎを防ぐことができる。
伝熱容器１４の内側に、蓄熱剤６１及び６２で覆われず、伝熱容器１４が露出した部分が存在するので、伝熱容器１４内の空気や対象物が伝熱容器１４に接触することにより冷やされる。これにより、短時間で、対象物の温度を、伝熱容器１４とほぼ同じにすることができる。
保冷剤５１〜５６を融点以下の温度に冷却し、冷却した保冷剤５１〜５６と、予冷していない蓄熱剤６１及び６２とが収容された定温輸送容器１０の伝熱容器１４に対象物を収容して輸送するので、対象物の温度を目標温度範囲内に保つことができる。これにより、温度範囲逸脱の発生を防ぐことができ、運用の手間を削減することができる。
保冷剤５１〜５６並びに蓄熱剤６１及び６２が対象物の上方ではなく、側方に配置されているので、対象物の出し入れの際、保冷剤５１〜５６や蓄熱剤６１及び６２を取り出す必要がなく、運用の手間を削減できる。また、保冷剤５１〜５６や蓄熱剤６１及び６２を取り出したことによる一時的な冷却能力の低下を防ぐことができる。
保冷剤５１〜５６並びに蓄熱剤６１及び６２が蓋１３ではなく、容器本体１２の内部に固定されているので、蓋１３の開閉による一時的な冷却能力の低下を防ぐことができる。
伝熱容器１４の内側に対象物を収容するので、対象物全体を冷却することができ、冷却能力が高くなる。
伝熱容器１４の上面が開口しているので、対象物の出し入れの手間を削減することができる。
このように、定温輸送容器１０は、冷却能力が高いので、頻繁に蓋１３を開閉しても、温度範囲逸脱の発生を防ぐことができる。そのうえ、対象物の出し入れの手間がかからないので、多数の輸送元から対象物を少量ずつ集荷しながら輸送する使用態様に適している。また、保冷剤や蓄熱剤の数を減らすと、目標温度範囲内の温度を維持できる時間は短くなるものの、冷却能力はあまり低下しない。したがって、保冷剤や蓄熱剤を含めた全体の重量を削減することができ、持ち運びが容易である。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするための一例である。本発明は、これに限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲によって定義される範囲から逸脱することなく様々に修正し、変更し、追加し、又は除去したものを含む。これは、以上の説明から当業者に容易に理解することができる。

１０ 定温輸送容器、１１ 断熱容器、１２ 容器本体、２１１〜２１８ 保冷剤保持部、１３ 蓋、３１ 蓋本体、３２ 嵌合部、１４ 伝熱容器、５１〜５６ 保冷剤、６１，６２ 蓄熱剤。

Claims (7)

1. 対象物を収容する伝熱容器と、
   前記伝熱容器の内側に、前記伝熱容器に熱接触して配置された蓄熱剤と、
   前記伝熱容器に熱接触して配置された保冷剤と、
   前記伝熱容器と前記蓄熱剤と前記保冷剤とを収容した断熱容器と、
   を備える、定温輸送容器。
2. 対象物を収容する伝熱容器と、
   前記伝熱容器の内側に、前記伝熱容器に熱接触して配置された蓄熱剤と、
   前記伝熱容器と前記蓄熱剤とを収容した断熱容器と、
   を備え、
   前記断熱容器内に、
   前記伝熱容器に熱接触するよう保冷剤を収容する保冷剤収容部
   を有する、定温輸送容器。
3. 対象物を収容する伝熱容器と、
   前記伝熱容器を収容した断熱容器と、
   を備え、
   前記断熱容器内に、
   前記伝熱容器の内側に前記伝熱容器に熱接触するよう蓄熱剤を収容する蓄熱剤収容部と、
   前記伝熱容器に熱接触するよう保冷剤を収容する保冷剤収容部と、
   を有する、定温輸送容器。
4. 前記保冷剤は、前記伝熱容器の外側であって、前記伝熱容器を挟んで前記蓄熱剤と対向する位置に配置される、
   請求項１乃至３いずれか記載の定温輸送容器。
5. 前記伝熱容器の内側には、前記蓄熱剤に覆われず、前記伝熱容器が露出した部分が存在する、
   請求項１乃至４いずれか記載の定温輸送容器。
6. 定温輸送容器を使った定温輸送方法において、
   前記定温輸送容器は、伝熱容器と、前記伝熱容器を収容した断熱容器とを有し、
   保冷剤を融点以下の温度に冷却し、
   冷却された前記保冷剤を前記伝熱容器に熱接触するよう前記断熱容器のなかに収容し、
   予冷されていない蓄熱剤を前記伝熱容器に熱接触するよう前記断熱容器のなかに収容し、
   前記保冷剤と前記蓄熱剤とが収容された前記定温輸送容器の前記伝熱容器に、対象物を収容し、
   前記対象物を収容した前記定温輸送容器を輸送する、定温輸送方法。
7. 請求項１乃至５いずれか記載の定温輸送容器を使った定温輸送方法において、
   前記保冷剤を融点以下の温度に冷却し、
   冷却された前記保冷剤と、予冷されていない前記蓄熱剤とが収容された前記定温輸送容器の前記伝熱容器に、対象物を収容し、
   前記対象物を収容した前記定温輸送容器を輸送する、定温輸送方法。

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