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JP7014980B2 - 低温保管容器 - Google Patents

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Description

本発明は、低温下で保管対象を保管する低温保管容器に関し、特に、液体窒素等で冷却した－１９０℃等の超低温下で、医学、生物工学及び薬学において薬剤を発見したり設計したりするプロセスにおいて用いられる創薬用試料を保管する低温保管容器に関する。
従来、試料を収容した保管対象を低温で保管する低温保管容器としては、内部に収容室を有する円筒状の容器本体と、容器本体の収容室に設けられた、保管対象を保持する保管トレイが載置される複数の保持棚とを備えた低温保管容器が知られている（例えば特許文献１および特許文献２参照。）。
特許文献１または特許文献２に記載の低温保管容器において、複数の保持棚は、扁平な円筒状の壁部材と、壁部材の周方向に等間隔で設けられた、壁部材の内周面から半径方向内方に延びる複数の桁部材とを有する棚部材によって構成されており、複数の棚部材が上下方向に積重されることによって、各保持棚が周方向および上下方向に並んだ状態で配置されている。容器本体は、天壁部に保持棚を収容室に導入する円形の開口部を有する。この開口部は、棚部材を収容室に導入することが可能な大きさ、すなわち棚部材の壁部材の外径よりも大きい径を有する。また、開口部は、保管トレイが通過する通過口を有する蓋材によって閉塞されている。この低温保管容器は、複数の棚部材を容器本体の開口部から収容室に順次導入して積重した後、開口部を蓋材によって閉塞することによって組み立てられる。
特開２０１５－２０５７４９号公報 特開２０１６－８８６５９号公報
しかしながら、特許文献１に記載の低温保管容器においては、容器本体の収容室に棚部材を導入するためには、容器本体の天壁部に相当に大きい開口部を形成することが必要であるため、開口部を断熱性の高い蓋材によって閉塞しても、低温保管容器全体として断熱性が低下する結果、冷却に使用される液体窒素等の冷却材の消費量が増大する、という問題があった。
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、高い断熱性を有し、従って、冷却材の消費量を低減することができる低温保管容器を提供することにある。
本発明に係る低温保管容器は、天壁部に開口部を有する共に、内部に収容室を有する円筒状の容器本体と、前記収容室に設けられた、保管対象を保持する保管トレイが載置される複数の保持棚とを備えた低温保管容器であって、
前記収容室は、前記保管トレイが保持される、前記容器本体の周方向に並ぶ複数の保持区画と、前記保管トレイが通過する少なくとも１つの通過区画とを有し、
前記保持棚は、前記容器本体の周方向に分割された複数の棚ユニットによって構成されており、
前記収容室には、前記棚ユニットを載置可能な回転テーブルが設けられており、
前記回転テーブルは、２つの半円板状のテーブル要素が連結されて構成されていることによって、前記課題を解決するものである。
請求項１に係る発明によれば、保持棚は、容器本体の周方向に分割された複数の棚ユニットによって構成されているので、容器本体の開口部は、各棚ユニットを収容室に導入することができる大きさであればよく、これにより、容器本体の開口部を小さくすることが可能である。このため、低温保管容器全体として高い断熱性が得られる結果、冷却材の消費量を低減することができる。
また、収容室には、棚ユニットを載置可能な回転テーブルが設けられているため、低温保管容器を組み立てる際には、棚ユニットを容器本体の開口部から収容室に導入して回転テーブルに載置した後、回転テーブルを回転させることにより、開口部の直下の位置に、他の棚ユニットを配置するスペースが確保されるので、低温保管容器の組み立てが容易である。
請求項２に係る発明によれば、棚ユニットが、保管トレイの側面に沿って延びる複数の桁部材を有するため、保持棚の構造が簡便化されるとともに、保持棚に載置された保管トレイを下方からすくって上方に持ち上げることが可能となる。
請求項３に係る発明によれば、棚ユニットは、容器本体の内周面に対向して配置された壁部材を有し、桁部材は、壁部材から内側に延びるように設けられているため、容器本体の内部円筒形状に合わせて、簡単な構成で保持棚を形成することが可能となる。
請求項４に係る発明によれば、棚ユニットが保持区画ごとに分割されるように構成されているため、容器本体の開口部を更に小さくすることが可能である。また、桁部材が、隣接する保持区画の保管トレイの半径方向の側面部を支持可能に構成されているため、更に簡単な構成で保持棚を形成することが可能となる。
請求項５に係る発明によれば、回転テーブルは、前記収容室の底部に固定された回転機構に回転可能に支持され、回転機構には、回転テーブルに位置決めして固定する固定機構が設けられているため、全ての棚ユニットが回転テーブル上に配置された後に、当該回転テーブルを所定の位置に固定することができる。
請求項６に係る発明によれば、棚ユニットは、前記回転テーブルに載置されるベース板を有し、ベース板には、棚ユニットを回転テーブルに位置決めして固定する固定機構が設けられているため、棚ユニットを回転テーブルの所定の位置に安定に配置することができる。
請求項７に係る発明によれば、互いに隣接する棚ユニットを連結する連結部材が設けられているため、棚ユニットの各々を所定の位置関係で固定することができ、低温保管容器の組み立てが容易である。
本発明に係る低温保管容器の外観を示す斜視図である。 図１に示す低温保管容器を容器本体の軸方向に沿って切断した断面図である。 図１に示す低温保管容器を容器本体の軸方向に垂直な面に沿って切断した断面図である。 図１に示す低温保管容器における容器本体の内部の一部の構成を示す斜視図である。 棚ユニットにおける支持基板を拡大して示す平面図である。 棚ユニットを回転テーブルに位置決めして固定する固定機構を示す説明図である。 棚ユニットにおける桁部材、支持部および補助支持部を拡大して示す平面図である。 通過区画に隣接する棚ユニットにおける桁部材、支持部および補助支持部を拡大して示す平面図である。 回転機構に回転テーブルを位置決めして固定する固定機構を示す斜視図である。 回転テーブルに設けられたガイドローラを示す説明図である。 回転機構の構成を示す斜視図である。 本発明に係る低温保管容器を組み立てる工程を示す説明図である。
以下、本発明の実施形態に係る低温保管容器を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係る低温保管容器の外観を示す斜視図である。図２は、図１に示す低温保管容器を容器本体の軸方向に沿って切断した断面図である。図３は、図１に示す低温保管容器を容器本体の軸方向に垂直な面に沿って切断した断面図である。図４は、図１に示す低温保管容器における容器本体の内部の一部の構成を示す斜視図である。この低温保管容器は、その内部に注入された液体窒素によって－１９７℃等の超低温下で保管対象を保管するものであり、天壁部１１および底壁部１２を有する円筒状の容器本体１０と、容器本体１０の収容室１３に設けられた、保管対象を保持する扇形の保管トレイが載置される複数の保持棚２０とを備えている。
容器本体１０は、その内部に保管対象が収容される収容室１３を有する。この収容室１３は、保管トレイが保持される、容器本体１０の周方向に並ぶ複数の保持区画１４と、保管トレイが通過する１つの通過区画１５とを有する。容器本体１０の天壁部１１には、収容室１３に通ずる円形の開口部１６が形成されている。この開口部１６は、後述する棚ユニット２１を導入することが可能な大きさとされている。また、開口部１６は、保管トレイが通過する通過口１８を有する蓋材１７によって閉塞されている。蓋材１７の通過口１８は、通過口扉（図示省略）によって開閉可能とされている。
複数の保持棚２０は、容器本体１０の周方向に分割された複数の棚ユニット２１によって構成されている。図示の例の棚ユニット２１は、保持区画１４ごとに分割されるように構成されており、棚ユニット２１の各々は、円板状の回転テーブル３０の上面に、対応する保持区画１４に位置するように円周方向に並んで載置されている。
棚ユニット２１には、図５にも拡大して示すように、平面形状が略扇形のベース板２２が設けられている。このベース板２２には、図６にも示すように、棚ユニット２１を回転テーブル３０に位置決めして固定するピンを備えた固定機構２２ａ，２２ｂが設けられており、これにより、棚ユニット２１は、回転テーブル３０に対して所定の位置に位置決めされた状態で配置されている。
ベース板２２の円弧縁部には、上下方向に延びる壁部材２３が固定されている。この壁部材２３は、アルミニウムなどの熱電導性の高い材料によって構成されており、壁部材２３が、容器本体１０の底部に収容された液体窒素等の冷却材によって冷却されることにより、収容室１３全体を均一に冷却することができる。
壁部材２３には、それぞれ保管トレイの側面に沿って延びる複数の桁部材２４が設けられている。具体的には、複数の桁部材２４は、上下方向に等間隔で並んだ状態で、壁部材２３から容器本体１０の半径方向内方に延びるように設けられている。これらの桁部材２４は、壁部材２３に沿って上下方向に並ぶように配置されている。
桁部材２４の各々には、図７にも拡大して示すように、棚プレート２５が設けられている。この棚プレート２５は、保管トレイの下面を半径方向の側面および周方向の側面の各々に沿って支持する支持部２６と、隣接する棚ユニット２１に載置される保管トレイの下面を半径方向の側面に沿って支持する補助支持部２７とを有する。
具体的には、棚プレート２５における支持部２６は、壁部材２３および桁部材２４から当該棚ユニット２１が位置する保持区画１４内に向かってＬ字状に突出するように形成され、補助支持部２７は、桁部材２４から隣接する棚ユニット２１が位置する保持区画１４内に向かって舌片状に突出するように設けられている。そして、支持部２６と、隣接する棚ユニット２１における補助支持部２７とによって、保持棚２０が構成されている。また、桁部材２４の先端部および棚プレート２５における支持部２６には、保持棚２０に載置される保管トレイを位置決めする位置決めピン２９が設けられており、これにより、保管トレイが、保持棚２０における所定の位置に確実に載置される。
また、通過区画１５に隣接する２つの保持区画１４のうち一方の保持区画１４に配置された棚ユニット２１においては、図８にも拡大して示すように、２つの桁部材２４が互いに容器本体１０の周方向に離間して設けられている。支持部２６は、壁部材２３および２つの桁部材２４から当該棚ユニット２１が位置する保持区画１４内にＵ字状に突出するように設けられており、この支持部２５によって、保持棚２０が構成されている。
また、各棚ユニット２１における壁部材２３の上端には、互いに隣接する棚ユニット２１を連結する円形のリング状の連結部材２８が設けられており、これにより、棚ユニット２１の各々を所定の位置関係で固定することができる。この連結部材２８は、複数（例えば３つ）の連結部材要素２８ａに分解可能に構成されており、連結部材２８を連結部材要素２８ａごとに分解することにより、容器本体１０の開口部１６から導入することができる。
回転テーブル３０は、２つの半円板状のテーブル要素３０ａが連結されて構成されている。回転テーブル３０をテーブル要素３０ａ毎に分解することにより、容器本体１０の開口部１６から導入することができる。回転テーブル３０の下方には、回転テーブル３０を回転させるための回転機構３５が設けられている。この回転機構３５は、容器本体１０の底壁部１２に設けられた支持台４０上に固定されている。また、図９に示すように、回転機構３５に対して、回転テーブル３０を位置決めして固定するピンを備えた固定機構３１が設けられており、これにより、回転テーブル３０は、回転機構３５に対して所定の位置に位置決めされた状態で固定されている。
図１０に示すように、回転テーブル３０の下面には、回転テーブル３０を容器本体１０の筒軸を中心軸として回転させるための複数のガイドローラ３２が、周方向に等間隔で並ぶように配置されている。回転機構３５においては、図１１に示すように、回転テーブル３０を回転させるための複数の走行ローラ３７が、支持体３６上に、周方向に等間隔で並ぶように配置されている。
上記の低温保管容器においては、以下のようにして棚ユニット２１が容器本体１０内に導入される。図１２（ａ）に示すように、一つ目の棚ユニット２１を容器本体１０の開口部１６から収容室１３内に導入し、回転テーブル３０上における開口部１６の直下の位置に載置する。次いで、図１２（ｂ）に示すように、回転テーブル３０を所定の方向（図８の例では反時計回り）に回転させることにより、開口部１６の直下に配置スペースを確保する。その後、図１２（ｃ）に示すように、二つ目の棚ユニット２１を容器本体１０の開口部１６から収容室１３内に導入し、回転テーブル３０上における開口部１６の直下の位置に載置する。そして、図１２（ｄ）および（ｅ）に示すように、回転テーブル３０を所定の方向（図１２の例では反時計回り）に回転させることにより、開口部１６の直下に配置スペースを確保した後、三つ目の棚ユニット２１を容器本体１０の開口部１６から収容室１３内に導入し、回転テーブル３０上における開口部１６の直下の位置に載置する。このような操作を全ての棚ユニット２１について繰り返し行うことにより、各棚ユニット２１を回転テーブル３０上に載置することができる。
以上、本発明の低温保管容器の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されず、種々の変更を加えることが可能である。
例えば容器本体１０の開口部１６は、棚ユニット２１を収容室１３に導入可能なものであれば、円形に限られず種々の形状を採用することができる。
また、棚ユニット２１は、容器本体１０の周方向に分割されたものであれば、保持区画ごとに分割されるように構成されていることは必須ではなく、例えば複数の保持区画を含むように分割された構成であってもよい。
１０ 容器本体
１１ 天壁部
１２ 底壁部
１３ 収容室
１４ 保持区画
１５ 通過区画
１６ 開口部
１７ 蓋材
１８ 通過口
２０ 保持棚
２１ 棚ユニット
２２ ベース板
２２ａ，２２ｂ 固定機構
２３ 壁部材
２４ 桁部材
２５ 棚プレート
２６ 支持部
２７ 補助支持部
２８ 連結部材
２８ａ 連結部材要素
２９ 位置決めピン
３０ 回転テーブル
３０ａ テーブル要素
３１ 固定機構
３２ ガイドローラ
３５ 回転機構
３６ 支持体
３７ 走行ローラ
４０ 支持台

Claims (7)

  1. 天壁部に開口部を有する共に、内部に収容室を有する円筒状の容器本体と、前記収容室に設けられた、保管対象を保持する保管トレイが載置される複数の保持棚とを備えた低温保管容器であって、
    前記収容室は、前記保管トレイが保持される、前記容器本体の周方向に並ぶ複数の保持区画と、前記保管トレイが通過する少なくとも１つの通過区画とを有し、
    前記保持棚は、前記容器本体の周方向に分割された複数の棚ユニットによって構成されており、
    前記収容室には、前記棚ユニットを載置可能な回転テーブルが設けられており、
    前記回転テーブルは、２つの半円板状のテーブル要素が連結されて構成されていることを特徴とする低温保管容器。
  2. 前記棚ユニットは、前記保管トレイの側面に沿って延びる桁部材を有することを特徴とする請求項１に記載の低温保管容器。
  3. 前記棚ユニットは、前記容器本体の内周面に対向して配置された壁部材を有し、
    前記桁部材は、前記壁部材から内側に延びるように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の低温保管容器。
  4. 前記棚ユニットは、前記保持区画ごとに分割されるように構成され、
    前記桁部材が、隣接する保持区画の保管トレイの半径方向の側面部を支持可能に構成されていることを特徴とする請求項３に記載の低温保管容器。
  5. 前記回転テーブルは、前記収容室の底部に固定された回転機構に回転可能に支持され、
    前記回転機構には、前記回転テーブルを位置決めして固定する固定機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の低温保管容器。
  6. 前記棚ユニットは、前記回転テーブルに載置されるベース板を有し、
    前記ベース板には、前記棚ユニットを前記回転テーブルに位置決めして固定する固定機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の低温保管容器。
  7. 互いに隣接する前記棚ユニットを連結する連結部材が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の低温保管容器。
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