JP7130420B2 - 輸送用血液恒温装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液を任意の低温状態に維持して輸送するための輸送用血液恒温装置に関する。

従来、凍結血液を低温状態で輸送する際には、ドライアイスや氷を入れた発泡スチロール等の断熱容器を、冷凍車で輸送していた。そして、凍結血液の集荷の際には、当該凍結血液を冷凍車から出し入れすることから、冷凍車の庫内温度を一定の低温状態に維持することが困難であった。

このような問題点に対し、特許文献１では、運搬車に収納されている貯蔵庫に、当該貯蔵庫の内部温度を検出する温度検出手段と、温度異常警報信号発生手段と、当該温度異常警報信号発生手段からの温度異常警報信号を受けて作動する温度異常警報信号受信手段と、これに接続する温度異常警報手段とを設け、これにより、運搬車の乗務員が温度異常警報手段により示される警報を管理して搬送することが可能な管理輸送方法が開示されている。そして、この管理輸送方法によれば、このような構成を採用することにより、従来の冷凍車による輸送方法と比べ、貯蔵庫自体を、電源の供与だけで所要の定温に保持されるよう完全に管理することができるとされている。

前記の通り特許文献１に開示の発明は、貯蔵庫の庫内温度の異常を検出し、これを警報で報知することにより当該庫内温度の管理を可能にするものである。しかし、前記の様な構成の発明では、庫内温度を上昇させる原因が貯蔵庫の庫内を低温状態に維持する冷却手段によるものか否か確認することは困難である。

特開平６－１６０８３号公報

本発明は前記問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、血液を低温状態に維持する冷却手段の稼働情報を記録及び／又は表示することが可能な輸送用血液恒温装置を提供することにある。

前記従来の課題は、以下に述べる発明により解決される。
即ち、本発明に係る輸送用血液恒温装置は、前記の課題を解決する為に、冷却手段を用いて血液を低温状態に維持して輸送するための輸送用血液恒温装置であって、前記冷却手段は、冷媒を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮して放熱させる凝縮器と、前記凝縮器によって凝縮された冷媒を減圧する膨張器と、前記膨張器によって減圧された冷媒を吸熱する蒸発器とを備えるものであり、さらに、前記輸送用血液恒温装置は、前記圧縮機、凝縮器、膨張器及び蒸発器の少なくとも何れか１つの稼働情報を記録及び／又は表示する稼働状態監視手段を備える。

前記構成における稼働状態監視手段は、圧縮機、凝縮器、膨張器及び蒸発器の少なくとも何れか１つの稼働情報を記録及び／又は表示するものである。これにより、冷却手段を構成する各部の稼働状態を経時的に記録し、把握することが可能になる。その結果、例えば、圧縮機の停止に起因して輸送用血液恒温装置内の温度が上昇し、低温状態を維持できなかった場合にも、稼働状態の記録を確認することで原因の特定を容易にすることができる。また、圧縮機等の各構成における性能の低下等も把握することが可能になる。

前記の構成に於いては、前記稼働状態監視手段が、前記圧縮機、凝縮器、膨張器及び蒸発器の少なくとも何れか１つの稼働時間を計時し、当該稼働時間を積算する稼働時間積算部と、前記稼働時間積算部により得られた稼働積算時間を記憶する記憶部とを備えることができる。

稼働状態監視手段が、圧縮機等の稼働時間を計時して当該稼働時間を積算する稼働時間積算部を備え、さらに、得られた稼働積算時間を記録部が記録することで、圧縮機等の寿命の予測や測定を可能にする。これにより、圧縮機の不具合が発生する前に当該圧縮機を新品のものに交換するなどして、輸送用血液恒温装置の故障を未然に防止することができる。

また前記の構成に於いて、前記稼働時間積算部は、前記圧縮機、凝縮器、膨張器及び蒸発器の少なくとも何れか１つの稼働状態毎の稼働時間を計時し積算するものとすることができる。

血液の輸送中は、血液が凍結するなどの低温状態を保持する必要がある。しかし、不測の原因により輸送中に温度が上昇して低温状態が解除され、その後に再び血液が冷却されて低温状態になった場合、単に圧縮機等の稼働時間を計時するだけでは、その様な温度変化を把握することは困難となる。しかし、前記構成の様に、稼働時間積算部が圧縮機等の稼働状態毎の稼働時間を計時し積算することで、稼働状態と稼働時間を良好な精度で把握することができる。これにより、測定の精度や圧縮機等の寿命の予測を一層向上させることができる。その結果、血液に含まれる成分が、不十分な温度管理に起因して輸送中に変性する等して劣化するのを抑制することができる。

本発明は、前記に説明した手段により、以下に述べるような効果を奏する。
即ち、本発明の輸送用血液恒温装置によれば、冷却手段における圧縮機、凝縮器、膨張器及び蒸発器の少なくとも何れか１つの稼働情報を記録及び／又は表示する稼働状態監視手段を備える。これにより、本発明では、血液を任意の低温状態に維持できなかった原因が冷却手段にあるのか、さらに冷却手段に原因があるとした場合、当該冷却手段のどの構成の稼働に問題があったのかを容易に特定することができる。その結果、本発明によれば、従来と比較して、さらに安定性に優れた輸送用血液低温装置を提供することができる。

本発明の実施の一形態に係る輸送用血液恒温装置を備えた運搬車の概略構成の一部を切り欠きして表す説明図である。 図２（ａ）は、前記輸送用血液恒温装置の概略構成を表す正面図であり、同図（ｂ）は血液恒温装置の側面図である。 前記輸送用血液恒温装置の概略構成を表す断面模式図である。 前記輸送用血液恒温装置における冷却手段及び制御手段の概略構成を表す説明図である。 前記輸送用血液恒温装置の制御構成を表すブロック図である。

先ず、本実施の形態の血液恒温装置を運搬する運搬車について、図１に基づき説明する。図１は、血液恒温装置を備えた運搬車の概略構成の一部を切り欠きして表す説明図である。図１に示すように、本実施の形態の血液恒温装置１０は、これを複数収納することが可能な運搬車１での輸送に使用される。運搬車１は、血液恒温装置１０を所定数だけ積み替え自在に積載可能な積荷室２と、電源部３とを少なくとも備える。電源部３としては特に限定されず、例えば、運搬車１のエンジンにより稼働させることが可能な交流発電機等による車載発電機が挙げられる。血液恒温装置１０は、当該血液恒温装置１０に設けられた、プラグを備える電源コード（詳細については後述する。）を、電源部３に電気的に接続することにより駆動可能となる。

次に、本実施の形態の血液恒温装置１０について説明する。図２（ａ）は前記血液恒温装置の概略構成を表す正面図であり、同図（ｂ）は血液恒温装置の側面図である。図３は、前記血液恒温装置の概略構成を表す断面模式図である。図２（ａ）、図２（ｂ）及び図３に示すように、血液恒温装置１０は、本体部１１ａと、冷却手段１２と、制御手段１３とを少なくとも備える。本実施の形態の血液恒温装置１０は、冷却手段１２及び制御手段１３を備えることにより、凍結血液や凍結血漿等の血液を冷却し、かつ、任意の低温状態に維持することを可能にする。

本体部１１ａには、図２（ａ）及び２（ｂ）に示すように、ハンドル１１ｂの操作により開閉自在な扉１１ｃが、ヒンジ１１ｄにより蝶着されている。また、本体部１１ａの上部には、血液恒温装置１０の内部の庫内温度を表示する温度計１１ｈと、プラグを備えた電源コード１１ｅとが設けられており、血液恒温装置１０は当該電源コード１１ｅを介して電源が供与されることにより稼働する。また、本体部１１ａの側面には取手１１ｇが設けられている。さらに、血液恒温装置１０の下部には、ストッパ１１ｊを備えたキャスター１１ｉが設けられている。

本体部１１ａは、発泡合成樹脂や真空断熱材等から成る断熱材を側壁の内部に収容しており、外部との間で熱移動ないし熱伝達を抑制する断熱機能を備えている。また、本体部１１ａの外壁は、例えば、アルミニウム材等からなる熱反射性を備えた外壁材で構成されている。また、扉１１ｃも本体部１１ａと同様に、内部に断熱材を収容しており、さらに扉１１ｃの外壁も、熱反射性を備えた前記外壁材で構成されている。

冷却手段１２は、図３に示すように、冷媒を用いて閉サイクルの冷凍サイクルを形成可能に構成されている。具体的には、冷却手段１２は、圧縮機１４、凝縮器１５、膨張弁（膨張器）１６及び蒸発器１７を少なくとも備える。また、圧縮機１４、凝縮器１５、膨張弁１６及び蒸発器１７はこれらを順次接続する冷媒配管も備える。

圧縮機１４は、吸入された冷媒を圧縮して冷媒配管の一つである吐出管２３に吐出する機能を有する。圧縮機１４は、制御手段１３に電気的に接続されている。

凝縮器１５は、内部を流通する高温（高圧）の冷媒を、凝縮器ファン（外気ファン）１５ａにより供給される外気を用いて冷却する機能を有する。凝縮器１５内で凝縮（液化）された冷媒は、液管２４を流通して膨張弁１６に供給される。尚、液管２４には、液化された冷媒を一時的に貯留して冷媒量を調整するための受液器（レシーバタンク）を設けてもよい。

膨張弁１６は、凝縮器１５で凝縮された冷媒を減圧して蒸発器１７に供給する機能を有する。また、膨張弁１６は、当該膨張弁１６の開度に応じて蒸発器１７に流入する冷媒流量が調整されるように構成されている。また、膨張弁１６により減圧された冷媒は、気液二相状態のまま冷媒配管２５を介して蒸発器１７に供給される。

蒸発器１７は、気液二相状態の冷媒を蒸発させる機能を有する。冷媒は、蒸発器１７内で蒸発潜熱を得ながら蒸発し、この際、本体部１１ａ内の空気から熱が奪われる。また、蒸発器１７の近傍には、本体部１１ａ内と蒸発器１７との間で空気を循環させる庫内ファンモータ３０（庫内風回路）が設置されている。また、蒸発後の冷媒は気相を多く含むガス状態となって吸入管２６を介して圧縮機１４に戻される。

以上の様に、冷却手段１２では、圧縮機１４から吐出された冷媒が、矢印Ａで示す方向に沿って、吐出管２３、凝縮器１５、液管２４、膨張弁１６、冷媒配管２５、蒸発器１７及び吸入管２６の順に流通して、圧縮機１４に吸入される。

吐出管２３には、圧縮機１４から吐出される冷媒の温度を検出する温度センサ２１と、圧縮機１４から吐出される冷媒の圧力を検出する圧力センサ２２とが設けられている。凝縮器１５の出口には、凝縮器１５から流出する冷媒の温度を検出する凝縮器温度センサ２７が設けられている。凝縮器１５の凝縮器ファン１５ａにおけるファンモータの回転数は、この凝縮器温度センサ２７により検出された測定値に基づいて制御される。蒸発器１７の出口には、蒸発器１７から流出する冷媒の温度を検出する温度センサ２９が設けられている。本体部１１ａの内部には、庫内の空気温度を検出する庫内温度センサ２８が設けられている。さらに、温度センサ２１、圧力センサ２２、凝縮器温度センサ２７、庫内温度センサ２８及び温度センサ２９は、制御手段１３に電気的に接続されている。

制御手段１３は、冷却手段１２の動作を制御すると共に、当該冷却手段１２の稼働情報を記録及び／又は表示する機能も備える。従って、制御手段１３は本発明の稼働状態監視手段であると換言することもできる。制御手段１３は、具体的には、図４に示すように、制御部３１、記憶部としてのＲＯＭ（Read Only Memory）３２、ＲＡＭ（Random Access Memory）３３及び稼働時間積算部３４を少なくとも備える。図４は、血液恒温装置１０における冷却手段１２及び制御手段１３の概略構成を表す説明図である。尚、「稼働情報」とは、冷却手段１２、より詳細には圧縮機１４、凝縮器１５、膨張弁１６及び蒸発器１７の稼働開始時刻（再稼働開始時刻を含む。）、稼働停止時刻及び積算稼働時間等に関する情報を意味する。

制御部３１は、吐出管２３に設けられた温度センサ２１、圧力センサ２２、凝縮器温度センサ２７、庫内温度センサ２８及び温度センサ２９からの信号に基づき所定の判断を行い、圧縮機１４、凝縮器１５、膨張弁１６、及び本体部１１ａに設けられた庫内ファンモータ３０を制御する。ＲＯＭ３２には、制御部３１が実行する制御プログラムが格納されている。また、ＲＯＭ３２は、稼働時間積算部３４で積算された稼働時間のデータを格納する。ＲＡＭ３３は、制御プログラムを実行する際の制御変数等を一時保存する作業用メモリとして用いられる。稼働時間積算部３４は、圧縮機１４、凝縮器１５、膨張弁１６及び蒸発器１７の少なくとも何れか１つの稼働時間を計時し、当該稼働時間を積算する。

次に、制御手段１３を用いた冷却手段１２の制御、及び稼働状態の監視動作について、図５に基づき以下に説明する。図５は、血液恒温装置１０の制御構成を表すブロック図である。

例えば、冷却手段１２の稼働（又は再稼働）は、制御手段１３における制御部３１の指令に基づき、電源部３から圧縮機１４に通電されることにより実行される。圧縮機１４に通電され、圧縮機１４が稼働（又は再稼働）すると、圧縮機１４の稼働に関する信号を受信した制御部３１は、圧縮機１４の稼働開始時刻をＲＯＭ３２に記録する。また、圧縮機１４の稼働が停止すると、当該圧縮機１４の稼働停止に関する信号を受信した制御部３１が、圧縮機１４の稼働停止時刻をＲＯＭ３２に記録する。

ここで、圧縮機１４の稼働停止には、様々な原因が挙げられる。例えば、圧縮機１４が稼働（又は再稼働）すると、蒸発器１７や吸入管２６に溜まり込んでいた冷媒が圧縮機１４に吸入されると共に吐出管２３へと吐出される。この際、低圧側の冷媒が高圧側へと吐出されることに起因して高圧側の冷媒の圧力が急激に上昇する場合がある。また、冷媒の流量不足や、冷媒の温度上昇の場合にも冷媒の圧力が上昇することがある。そして、温度センサ２１による温度上昇や圧力センサ２２による圧力上昇の検出結果に基づいて、圧縮機１４の保護動作が必要であると制御部３１が判断した場合には、圧縮機１４を強制的に停止させ（高圧異常停止）、制御手段１３における出力部（図示しない）が高圧警報を発報する。さらにその後、制御部３１は、圧縮機１４の停止に関する信号を受信すると、当該圧縮機１４の稼働停止時刻をＲＯＭ３２に記録する。

また、圧縮機１４が、当該圧縮機１４を可変速駆動させるインバータ装置（図示しない）を備える場合に、制御部３１とインバータ装置との間に通信エラーが発生し、圧縮機１４が停止するときにも、制御部３１は圧縮機１４の稼働停止時刻をＲＯＭ３２に記録する。

また、凝縮器１５の凝縮器ファン１５ａにおけるファンモータの回転数をモニタリングし、当該ファンモータの停止を検知した場合には、制御部３１は圧縮機１４に対し強制停止の指令を行う。この場合にも、その後、制御部３１が圧縮機１４の停止に関する信号を受信したときは、当該圧縮機１４の稼働停止時刻をＲＯＭ３２に記録する。

さらに、庫内温度センサ２８は本体部１１ａ内部の庫内温度を検知し、検知した温度に基づき制御部３１は圧縮機１４の回転数及びＯＮ／ＯＦＦの制御を行う。例えば、庫内ファンモータ３０の停止等の動作異常により、庫内温度センサ２８により検知される庫内温度が設定温度よりも高くなっている場合には、電力の供給により圧縮機１４の稼働が継続され、あるいは再稼働されることによって、本体部１１ａ内の冷却が維持される。その一方、庫内温度が設定温度よりも低くなっている場合には、電力供給の停止により圧縮機１４の稼働が停止されることによって、本体部１１ａ内の冷却が抑制され、庫内温度が設定温度となる様に制御される。そして、制御部３１は、制御部３１による圧縮機１４のＯＮ／ＯＦＦ制御の際にも、圧縮機１４の稼働開始時刻及び稼働停止時刻をＲＯＭ３２に記録する。

尚、稼働時間積算部３４により、圧縮機１４等の稼働時間を積算し、得られた稼働積算時間をＲＯＭ３３に格納させるようにしてもよい。稼働積算時間の記録は、例えば、予め設定した期間内で行うことも可能である。圧縮機１４等の稼働積算時間を記録することで、圧縮機１４等の寿命の時期等の予測可能性が高まる。また、圧縮機１４等の稼働停止時刻の記録には、当該圧縮機１４等が瞬時停電する場合を含めてもよい。瞬時停電とは、例えば、電源部３から圧縮機１４等に供給されるＡＣ電圧が、電圧検出器等において１００ｍｓ以上の間、無電圧検知される場合を意味する。

また、稼働時間積算部３４による稼働時間の積算は、圧縮機１４等の稼働状態毎に行ってもよい。例えば、制御部３１の指令により、圧縮機１４に電源部３から電力が供給されているが、圧縮機１４が稼働していない場合には、圧縮機１４の稼働が停止していることをＲＯＭ３２に記録する。

また、稼働積算時間を含む稼働情報は、制御手段１３の制御部３１の指令に基づき、本体部１１ａの任意の位置に設けられた表示部（図示しない）に表示させる様にしてもよい。表示部については特に限定されず、液晶ディスプレイ等の公知のものを用いることができる。

１ 運搬車
２ 積荷室
３ 電源部
１０ 血液恒温装置
１１ａ 本体部
１１ｂ ハンドル
１１ｃ 扉
１１ｄ ヒンジ
１１ｅ 電源コード
１１ｇ 取手
１１ｈ 温度計
１１ｉ キャスター
１１ｊ ストッパ
１２ 冷却手段
１３ 制御手段（稼働時間監視手段）
１４ 圧縮機
１５ 凝縮器
１５ａ 凝縮器ファン
１６ 膨張弁
１７ 蒸発器
２１ 温度センサ
２２ 圧力センサ
２３ 吐出管
２４ 液管
２５ 冷媒配管
２６ 吸入管
２７ 凝縮器温度センサ
２８ 庫内温度センサ
２９ 温度センサ
３０ 庫内ファンモータ
３１ 制御部
３２ ＲＯＭ
３３ ＲＡＭ
３４ 稼働時間積算部

Claims (1)

1. 冷却手段を用いて血液を低温状態に維持して輸送するための輸送用血液恒温装置であって、
   前記冷却手段は、
   冷媒を圧縮する圧縮機と、
   前記圧縮機によって圧縮された冷媒を凝縮して放熱させる凝縮器と、
   前記凝縮器によって凝縮された冷媒を減圧する膨張器と、
   前記膨張器によって減圧された冷媒を吸熱する蒸発器とを備えるものであり、
   さらに、前記輸送用血液恒温装置は、前記圧縮機の稼働情報を記録及び／又は表示する稼働状態監視手段を備え、
   前記稼働状態監視手段が、前記圧縮機の稼働開始時刻、再稼働開始時刻及び稼働停止時刻に基づき稼働時間を計時し、当該稼働時間を積算する稼働時間積算部と、
   前記圧縮機の稼働開始時刻、再稼働開始時刻、稼働停止時刻及び稼働時間、並びに前記稼働時間積算部により算出された稼働積算時間を記憶する記憶部とを有しており、
   前記稼働時間積算部が、前記圧縮機に通電されて前記圧縮機が稼働又は再稼働し、前記圧縮機の稼働に関する信号を受信したとき、前記圧縮機の稼働開始時刻又は再稼働開始時刻を計時して前記記憶部に記憶させ、前記圧縮機の稼働が停止し、前記圧縮機の稼働停止に関する信号を受信したとき、前記圧縮機の稼働停止時刻を計時して前記記憶部に記憶させるものであり、
   さらに前記稼働時間積算部は、前記圧縮機に電力が供給されているが、前記圧縮機が稼働していない場合、及び瞬時停電の場合に、前記圧縮機の稼働が停止しているものとして稼働停止時刻を計時し、前記記憶部に記憶させる輸送用血液恒温装置。

Images