JP6795908B2 - 搬送容器 - Google Patents

Description

本発明は、搬送容器に関し、特に、試料や薬品を所定の温度範囲で搬送することに好適な搬送容器に関する。

再生医療では、患者等から採取した組織やｉＰＳ細胞が治療目的に合わせて加工され、このように加工された細胞が患者に移植される。このような細胞及び組織の加工が細胞調製センター（ＣＰＣ：Ｃｅｌｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ）において行われる場合、医療機関で患者から採取された組織をＣＰＣへ搬送したり、ＣＰＣで加工された細胞を医療機関へ搬送したりする必要が生じる。

このような採取された組織や加工された細胞等の試料の搬送では、試料の劣化を抑制するべく、試料の種類に応じて所望の温度を維持した状態で搬送が行われることが求められる。また、試料は、例えば人手、車両及び航空機のように様々な搬送手段によって搬送される。いずれの搬送手段が利用される場合でも、上述した温度管理を含めた試料の状態管理が求められる。

このような要求を満たすべく、以下に示すような、真空断熱パネルからなる外側容器と、内部に蓄熱材が収納された内側容器と、を組み合わせた搬送容器が提案されている。

特許第４１９０８９８号公報

真空断熱パネルは、パネルの中央部では高い断熱性能を発揮するものの、パネルの端部では大きい熱漏れを生ずることが知られている。そのため、試料の搬送容器のように容積が小さい容器では、中央部における断熱効果よりも端部における熱漏れが大きくなる。したがって、特許文献１に開示された搬送容器では、高い断熱効果は得られない。

断熱性の高くない搬送容器では、長時間温度維持をするために多量の蓄熱材を必要とする。その結果、搬送容器の寸法や重量が大きくなり、搬送の際に不便である。多量の蓄熱材の使用は、収納空間内を一定の温度に維持することを困難にする。また、蓄熱材の使用量が増えるにつれ、事前の温度調整に必要となる時間は長くなるとともに、手間もかかる。更に、多くの温調装置が必要となる。

そこで、本発明は、高い断熱性を有する搬送容器を提供し、もって、蓄熱材の使用量を低減し、蓄熱材の事前処理時間を短縮して、搬送コストと管理手間を低減することを目的とする。

上述した課題を解決すべく、本発明は、搬送物を収納するための収納空間を有する第１内壁と、前記第１内壁との間に真空空間を形成するように前記第１内壁の外側に設けられる第１外壁と、を有する第１容器と、断熱性を有し、前記第１容器の第１開口部を着脱自在に密封する第１蓋と、前記第１容器及び前記第１蓋を収納する空間を有する第２内壁と、前記第２内壁との間に真空空間を形成するように前記第２内壁の外側に設けられる第２外壁と、を有する第２容器と、断熱性を有し、前記第２容器の第２開口部を着脱自在に密封する第２蓋と、前記収納空間内の前記搬送物を取り囲む蓄熱材と、を備えることを特徴とする搬送容器を提供する。

上記のような構成を有する本発明の搬送容器では、前記蓄熱材が前記第１容器の内周面に沿って配置されること、が好ましい。

また、上記のような構成を有する本発明の搬送容器では、前記蓄熱材が実質的に均一の厚みを有すること、が好ましい。

また、上記のような構成を有する本発明の搬送容器は、熱伝導性を有し、前記断熱材の内周面に密着して設けられる金属製の収納器を更に備えること、が好ましい。

また、上記のような構成を有する本発明の搬送容器は、前記第１蓋において前記収納空間に対向する面に設けられた補助蓄熱材を更に備えること、が好ましい。

また、上記のような構成を有する本発明の搬送容器は、前記蓄熱材の温度を計測する温度センサを更に備えること、が好ましい。

また、上記のような構成を有する本発明の搬送容器では、前記第２容器が、前記第１容器の底部が前記第２容器の前記第２開口部に向いた状態で前記第１容器及び前記第１蓋を収納すること、が好ましい。

また、上記のような構成を有する本発明の搬送容器では、前記第１蓋が、前記第１蓋が前記第１容器の前記第１開口部に装着された状態において前記第１開口部に密着する第１シール材を有すること、が好ましい。

また、上記のような構成を有する本発明の搬送容器では、前記第２蓋が、前記第２蓋が前記第２容器の前記第２開口部に装着された状態において前記第２開口部に密着する第２シール材を有すること、が好ましい。

また、上記のような構成を有する本発明の搬送容器は、前記第２容器及び前記第２蓋を収納する空間を有する第３内壁と、前記第３内壁との間に真空空間を形成するように前記第３内壁の外側に設けられる第３外壁と、を有する第３容器と、断熱性を有し、前記第３容器の第３開口部を着脱自在に密封する第３蓋と、を更に備えることが好ましい。

また、本発明は、搬送物及び蓄熱材を収納するための収納空間を有する第１内壁と、前記第１内壁との間に真空空間を形成するように前記第１内壁の外側に設けられる第１外壁と、を有する第１容器と、断熱性を有し、前記第１容器の第１開口部を着脱自在に密封する第１蓋と、前記第１容器及び前記第１蓋を収納する空間を有する第２内壁と、前記第２内壁との間に真空空間を形成するように前記第２内壁の外側に設けられる第２外壁と、を有する第２容器と、断熱性を有し、前記第２容器の第２開口部を着脱自在に密封する第２蓋と、を備えることを特徴とする搬送容器を提供する。

上記本発明の搬送容器を用いることにより、搬送容器から外部への熱漏れを抑制することができる。これにより、蓄熱材の使用量を低減し、蓄熱材の事前処理時間を短縮して、搬送コストと管理手間を低減することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る搬送容器の断面図である。 本発明の第１実施形態に係る搬送容器の分解断面図である。 本発明の第１実施形態に係る搬送容器を構成する内容器の上面図である。 本発明の第１実施形態に係る搬送容器に好適な温調装置を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る搬送容器に温調装置が装着される様子を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る搬送容器に温調装置が装着された状態を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る搬送容器の断面図である。 本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る搬送容器に適用される包装箱の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る搬送容器に適用される包装箱の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る搬送容器に適用される包装箱の一例を示す図である。 本発明の第１実施形態及び第２実施形態に係る搬送容器に適用されるデータロガーの一例を示す図である。

以下、本発明の代表的な実施形態について、図面を参照しつつ詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。図面は、本発明を概念的に説明するためのものであるから、理解容易のために、必要に応じて寸法、比又は数を誇張又は簡略化して表している場合もある。

以下の説明では、例えば採取された細胞及び培養（加工）された組織のような試料が搬送容器に収納された状態で搬送されるものとする本発明では、例えば薬品のような、温度管理を必要とする他の物が搬送容器に収納されてもよい。また、本実施形態では、例えば患者の組織を採取し、細胞を培養して、元の患者に移植する自家移植のような再生医療が典型的に想定されている。この場合、搬送される細胞は一人分の細胞であるため少量であり、搬送容器は、搬送される細胞に応じたサイズでよい。ほとんどの場合、搬送容器の実質的な収納容積は１．０Ｌ〜２．０Ｌで足りる。

［第１実施形態］
図１から図５Ｂを参照して、第１実施形態に係る搬送容器１０を説明する。搬送容器１０は、図１に示されるように、内容器１１０、内蓋１２０、外容器１３０、外蓋１４０、蓄熱材１５０、温度センサ１５１、及び、収納器１５２を含んで構成される。

（内容器）
内容器１１０は、断熱性を有する筒状の容器であって、図１に示されるように、内壁１１１及び外壁１１２を備えている。内容器１１０は第１容器に相当する。本実施形態では、内容器１１０は円筒状を呈しているが、例えば楕円状でもよいし、直方体状でもよい。内容器１１０の周面における両壁の間の厚みは、搬送容器１０の所望する容量や加工精度に応じて適宜選択すればよい。本実施形態では、例えば２ｍｍから１０ｍｍの範囲から選択されてよい。また、内容器１１０の底部１１５（真空引きをする部分）における両壁の間の厚みは、周面における両壁の間の厚み以上でもよく、本実施形態では例えば１０ｍｍほどである。

内壁１１１は、円筒状の金属部材であって、例えば細胞のような搬送物９１ないし９３を収納するための収納空間１１６を内側に有する。収納空間１１６には任意の個数の搬送物が収納されてよい。以下、搬送物９１ないし９３を搬送物９０として総称することがある。なお、搬送物９０は、２次容器９５に収納された状態で収納空間１１６に収納されてもよい。また、搬送物９０を搬送時の振動から保護するべく、緩衝材が収納空間３５１に設けられてもよい。

内壁１１１は、図２に示されるように、一方の端部に、搬送物９０を収納空間１１６に挿入したり、搬送物９０を収納空間１１６から取り出したりするための開口部１１４を有する。内壁１１１は、他方の端部に、当該他方の端部を覆う底部１１５を有する。

本実施形態において、内壁１１１の内径は、底部１１５から開口部１１４にわたって実質的に均一である。後述する搬送物９０の性質を考慮して、搬送容器１０の収納容積を１．０Ｌから２．０Ｌとする場合には、例えば円筒状の二重壁容器では、内壁１１１の内径は８０ｍｍから１５０ｍｍとすればよい。

内壁１１１における開口部１１４近傍の内周面には、図示しないネジ部が形成されている。かかるネジ部は、内蓋１２０に形成された図示しないネジ部と係合することができ、これにより内容器１１０と内蓋１２０とが固定される。なお、内壁１１１のネジ部は、外壁１１２において内蓋１２０の内面と対向する面に形成されてもよい。

また、内壁１１１の開口部１１４を形成する縁部は、内蓋１２０が内容器１１０の開口部１１４に嵌入された状態において、内蓋１２０に設けられたシール材１２５に接触し、搬送容器１の収納空間１１６を密封する。

内壁１１１は、プレスで延ばされる部位の厚みは別として、例えば、ステンレス鋼を０．２ｍｍから０．７ｍｍの薄板、好ましくは０．５ｍｍ以下の薄板に加工することで形成される。ステンレス鋼は、熱伝導の比較的小さい素材である。

外壁１１２は、内壁１１１と同様に円筒状の金属部材であって、内壁１１１の外側を覆うように設けられる。外壁１１２は、内壁１１１との間の空間１１３が減圧された状態で、開口部１１４の近傍において接合される。したがって、空間１１３は真空であり、内容器１１０は高い断熱性を有する。本実施形態において、外壁１１２は、内壁１１１と同様に、例えば、ステンレス鋼を０．２ｍｍから０．７ｍｍ、好ましくは０．５ｍｍ以下の薄板に加工することで形成される。

なお、内容器１１０は、内壁１１１の内周面から突出した狭窄部を有してもよい。狭窄部は、内容器１１０の開口部１１４の近傍に設けられ、伝熱に寄与する断面積を小さくすることで搬送容器１０の断熱性を向上させる。

（内蓋）
内蓋１２０は、断熱性を有し、内容器１１０の開口部１１４を着脱自在に密封する。内蓋１２０は、第１蓋に相当する。本実施形態において、内容器１１０の収納空間１１６と外部との間の熱の移動は、内容器１１０の壁材を構成するステンレス鋼板における熱伝導、及び、内蓋１２０を介した熱伝達によって生ずる。本実施形態のように収納空間１１６の容積を１．０Ｌから２．０Ｌほど確保するためには、例えば円筒状の二重壁容器の場合、内容器１１０の内径は少なくとも１０ｃｍほどであることが好ましい。この場合、内蓋１２０の断熱性の内容器１１０の断熱性に対する比率が大きくなるので、内蓋１２０の断熱性の向上が必要になる。上記を考慮し、本実施形態における内蓋１２０は、図１に示されるように、中栓１２１、断熱材１２２、キャップ１２３、及びシール材１２５を含んで構成されている。

ただし、内蓋１２０に対する所望の断熱性能が確保される限り、例えば中栓１２１、断熱材１２２、及びキャップ１２３は一体的に形成されてもよい。また、内蓋１２０には、公知の内圧解除機構が設けられていてもよい。また、一端において内容器１１０の温度センサ１５１のコネクタを接続し、他端において外蓋１４０に設置した温度表示部（図示せず）に接続することで温度センサ信号を取り出す中継配線が内蔵されていてもよい。

内蓋１２０は、中栓１２１とキャップ１２３から構成されていて、それぞれ別々部品となっていても、一体の部品となっていてもよい。また、中栓１２１は、内部に断熱性の発泡ウレタンや発泡スチロールなどが設置されている。中栓１２１は内容器１１０の中に入り込んで、内容器１１０と密着する部位を持つ。キャップ１２３には、中栓１２１を内容器１１０に固定するためのたとえばネジ部（図示せず）が形成されていて、内容器１１０の外周に形成されたネジ部（図示せず）と係合して中栓１２１を内容器１１０に密着させる。内蓋１２０は、外容器１３０に収納する為、内容器１１０の外径と同等か少し大きい外径を有する。キャップ１２３は、それ自身を発泡ポリプロピレンなどの断熱性のある素材で形成してもよい。

シール材１２５は、内蓋１２０が内容器１１０の開口部１１４に嵌入された状態において、開口部１１４を形成する縁部に当接し、内容器１１０の収納空間１１６を封止する。シール材１２５は例えば環状の(パッキン)ガスケットであり、中栓１２１の外面に形成された段差に当接するように中栓１２１に取り付けられている。
または、内容器１１０の開口部の近傍に内壁１１１の内周面から突出した狭窄部がある場合は、その部位にシール材１２５を設置してもよい。

例えば試料を航空機で輸送する場合、搬送容器内の気圧が保たれないと、航空機の上昇及び降下によって生じる気圧変化が試料の品質に影響を与える可能性が指摘されている。そこで、内蓋１２０が内容器１１０に係合した状態において搬送容器１０内の気密性が確保されるように、内蓋１２０にシール材１２５が設けられている。

再度キャップ１２３に言及すると、キャップ１２３は、内蓋１２０が内容器１１０の開口部１１４に嵌入された状態において、内容器１１０の外周面に沿って延びる延長部１２４を有する。かかる延長部１２４は、後述する伝熱沿面距離を延長するためのものであり、換言すると沿面部ともいえる。

なお、内容器１１０の開口部１１４を形成する縁部とシール材１２５とが確実に密着するように、密閉機構が設けられてもよい。密閉機構は、例えば、内蓋１２０の外面に取り付けられた２個の鉤状部材と、それら鉤状部材に対応して内容器１１０の外面に取り付けられた２個の環状部材と、を含んで構成されてもよい。鉤状部材のそれぞれに環状部材を係止した状態で、環状部材を鉤状部材とは反対方向に付勢することで、密閉機構は収納空間１１６を確実に密閉することが可能となる。

（外容器）
外容器１３０は、内容器１１０を収納する二重壁容器であって、内容器１１０と同様に断熱性を有する。外容器１３０は、第２容器に相当する。本実施形態では、外容器１３０は円筒状を呈しているが、例えば楕円状でもよいし、直方体状でもよい。外容器１３０は、図１に示されるように、内壁１３１及び外壁１３２を備えている。

内壁１３１は、内容器１１０の内壁１１１と同様に筒状の金属部材であって、内容器１１０を収納する空間１３６を有する。内壁１３１は、図２に示されるように、一方の端部に、内容器１１０を内側に挿入したり、内容器１１０を内側から取り出したりするための開口部１３４を有する。内壁１１１は、他方の端部に、当該他方の端部を覆う底部１３５を有する。

内壁１３１は、空間１３６内に内容器１１０が挿入された状態において内容器１１０に接触しないように、内容器１１０の外径より大きい内径を有する。ただし、搬送容器１０の大型化、重量の増加、及び断熱性能の低下を抑制するべく、内壁１３１の内周面と内容器１１０の外周面との間の距離は短いことが好ましい。

外壁１３２は、内壁１３１と同様に筒状の金属部材であって、内壁１３１の外側を覆うように設けられる。外壁１３２は、内容器１１０の外壁１１２と同様に、内壁１３１との間の空間１３３が減圧された状態で、開口部１３４の近傍において接合される。したがって、空間１３３は真空であり、外容器１３０は高い断熱性を有する。

内壁１３１及び外壁１３２は、内容器１１０の内壁１１１及び外壁１１２と同様に、例えばステンレス鋼を０．２ｍｍから０．７ｍｍの薄板、好ましくは０．５ｍｍ以下の薄板に加工することで形成される。また、外容器１３０における両壁の間の厚みは、内容器１１０と同様に、搬送容器１０の所望する容量や加工精度に応じて適宜選択されてよい。

（外蓋）
外蓋１４０は、内容器１１０の底部に一体に嵌合や接着で固定形成されていてもよいし（図２参照）、別々でもよい。取扱い上は内容器１１０と一体となっている方が収納作業はやりやすい。また、後述する伝熱沿面距離を長くすることができる。以下、外蓋１４０が内容器１１０の底部に一体となっている場合の説明を行う。

外蓋１４０は外容器１３０の開口部１３４を着脱自在に密封する断熱部材である。外蓋１４０は、第２蓋に相当する。外蓋１４０は、図１に示されるように、中栓１４１、断熱材１４２、キャップ１４３、及びシール材１４５を含んで構成される。中栓１４１、断熱材１４２、キャップ１４３、及びシール材１４５はそれぞれ、内容器１１０の中栓１２１、断熱材１２２、キャップ１２３、及びシール材１２５と同様の材料で形成されている。ただし、外蓋１４０に対する所望の断熱性能が確保される限り、例えば中栓１４１、断熱材１４２、及びキャップ１４３は一体的に形成されてもよいことは、内蓋１２０と同様である。

外蓋１４０は、上述したように内容器１１０の底面に固定されてもよい。この場合、内容器１１０は、内蓋１２０が外容器１３０の底部１３５側に配置された状態で、外容器１３０に収納されることになる。あるいは、内容器１１０は、底部１１５が外容器１３０の開口部ないし外蓋１４０に対向した状態で、外容器１３０の空間１３６に収納される。そのため、長い伝熱沿面距離を確保することができ、断熱性能が向上する。ここに、伝熱沿面距離は、内容器１１０及び外容器１３０の内面及び外面に沿った、蓄熱材１５０から外部までの距離として定義される。

外蓋１４０には、例えばデータロガーのように温度記録表示をする機構が組み込まれていてもよく、内容器１１０の温度センサ１５１の配線を当該機構に接続することで、搬送中の容器内温度を記録または表示することができる。
データロガーの一例を図８に示す。図８では、外蓋１４０を除く搬送容器１０の内部構造が実線で表されている。データロガー１７０は、温度センサ１５１の配線コネクタに接続されて、温度センサ１５１の測定結果を記録及び表示する。データロガー１７０は、例えば電源ＯＮ／ＯＦＦボタン１７１、記録開始／停止ボタン１７２、庫内温度表示部１７３、電源ＯＮ／ＯＦＦ表示部１７４、記録表示部１７５、アラーム表示部１７６、図示しない記録部、及び図示しない内蔵電源を含む。電源ＯＮ／ＯＦＦボタン１７１を押下することでデータロガー１７０が通電され、電源ＯＮ／ＯＦＦ表示部１７４が点灯する。その状態で開始／停止ボタン１７２を押下すると、データロガー１７０は庫内温度の記録を開始し、記録表示部１７５が点灯するとともに、庫内温度表示部１７３に庫内温度が表示される。そのとき、もし例えば庫内温度が予め設定された搬送温度を超えると、アラーム表示部１７６が点灯し、作業者に注意を喚起する。これにより、作業者による搬送物の管理、特に温度管理が容易になる。

外容器１３０の外周面には、作業者が把持するための把持部が設けられてもよい。また、内容器１１０と同様に、外容器１３０の開口部１３４を形成する縁部とシール材１４５とが確実に密着することで空間１３６が密封されるように、密閉機構が設けられてもよい。なお、外容器１３０内は、必ずしも密封しなくてもよい。外容器１３０内に空気の流入が起こらない程度のネジ嵌合でもよい。

（蓄熱材）
蓄熱材１５０は、例えば潜熱蓄熱材であって、相変化に伴う吸熱または発熱を利用して、蓄熱材の周囲の温度を相変化温度の付近に維持する。蓄熱材１５０は、内容器１１０の内壁１１１の内周面に沿って配置される。蓄熱材１５０は、内容器１１０の底部１１５を覆うように配置されてもよい。

蓄熱材１５０は、後述する蓄熱処理を容易にするとともに搬送時に収納空間１１６内の温度を一定範囲に維持するべく、内壁１１１の底部１１５から開口部１１４の近傍に亘って実質的に均一の厚みＤ１０を有する。ここで、実質的に均一の厚みとは、蓄熱材１５０の蓄熱処理に要する時間が、蓄熱材１５０の部位によらずおよそ同じであることと同義である。

蓄熱材１５０は、例えばノルマルパラフィンのようなパラフィン系又は脂肪酸系の炭化水素材料である。この種の蓄熱材では、素材の組成を異ならせることで、例えば０℃〜５０℃の範囲内の特定の温度帯で蓄熱する蓄熱材を得ることができる。これにより、収納空間１１６内の温度を冷蔵温度から体温に近い温度までの所望の温度に維持することが可能となる。なお、蓄熱材１５０は炭化水素系以外の材料でもよい。また、相変化が０℃以下の冷凍領域の蓄熱材やドライアイスなどを用いることもできる。

蓄熱材１５０は、シート状ないし板状に形成され、実質的に一様の厚みを有する。蓄熱材１５０は、予め筒状に形成されてもよい。また、蓄熱材１５０は、蓄熱後では固体であり、蓄熱前ではゲル状である。蓄熱材１５０は、後述する収納器１５２がなくても、単体で形状を保持できることが好ましい。蓄熱材１５０の使用に際しては、搬送容器１０の収納空間１１６の寸法に応じたサイズの蓄熱材１５０が用意され、適切なサイズの蓄熱材１５０が搬送物９０の周囲に設置される。

蓄熱材１５０は、後述する温調装置１６で蓄熱処理されてもよい。例えば、厚さ２ｃｍ、重さ２３６ｇのノルマルパラフィン系の蓄熱材１５０が、内容器１１０に収納された状態で、温調装置１６で２５℃から１８℃に温調される場合、蓄熱及び搬送温度への温調に要する時間は約２時間である。

比較として、例えば厚さ２ｃｍ、重さ２３６ｇの板状のノルマルパラフィン系の蓄熱材を、庫内が１０℃に維持されている冷蔵庫内で温調する場合、蓄熱及び搬送温度への温調に少なくとも９時間ないし１０時間を要する。このように、搬送温度に比較的近い温度で緩やかに温調すると、時間が掛かる。

また、上述したノルマルパラフィン系の蓄熱材を、例えば５℃に維持されている冷蔵庫内で温調する場合、蓄熱時間は４時間ほどで済むが、搬送温度への温調に１時間以上を要するため、少なくとも５時間ないし６時間を要する。このように相変化温度に対して温度差を大きくつけて蓄熱処理すると、たとえば相変化温度が１８℃の蓄熱材１５０に対して０℃以下で蓄熱処理をすると、蓄熱処理の時間は短くなる。ところが、蓄熱処理終了時には、搬送に用いる相変化温度より温度が下がりすぎていて、搬送に使用できる温度に戻す必要があり、蓄熱材１５０の熱伝導が小さいため、搬送できる温度に元に戻すのに時間がかかってしまう。

なお、蓄熱処理された蓄熱材１５０は、固化白濁し、蓄熱処理が完了したかどうかを外見から判定することはできない。そのため必要十分以上の時間をかけて蓄熱温調することになる。

（補助蓄熱材）
図２に示されるように、内蓋１２０の中栓１２１において内容器１１０の収納空間１１６に対向する面には、窪み１２６が形成され、かかる窪み１２６に補助断熱材１３１が着脱可能に取り付けられる。収納空間１１６の上面側に補助蓄熱材１２７を設けることで、収納空間１１６内の温度分布を更に均一化することができ、したがって、更に精度の高い温度管理を継続することができる。この点、内容器１１０の底部は、最も熱の逃げにくい部位であるため、蓄熱材を設置しなくとも温度を一定に維持しやすい（もちろん内容器１１０の底部に蓄熱材を設置しても構わない）。他方、内容器１１０の開口部は熱の逃げやすい部位であるので、容器内温度を安定とするために蓄熱材を設置する効果が高い。

本実施形態において、補助蓄熱材１２７は円板状を呈している。補助蓄熱材１２７の厚みは、蓄熱処理の管理上、蓄熱材１５０の厚みと同じであることが好ましい。また、補助蓄熱材１２７は、蓄熱材１５０とともに温調装置１６で蓄熱処理を行うことができるように、図３に示されるように、収納空間１１６の内径よりやや小さいサイズであることが望ましい。

（温度センサ）
内容器１１０と蓄熱材１５０との間に、温度センサ１５１が設けられている。温度センサ１５１は、例えばサーミスタや熱電対である。温度センサ１５１は、温調装置１６で蓄熱処理が行われているときに、蓄熱材１５０の温度を計測して、例えば温調装置１６のような外部装置に出力する。これにより、蓄熱処理に要する時間を適切に管理することが可能となる。

温度センサ１５１は、蓄熱材１５０の内容器１１０側の温度を測定する。より具体的には、温度センサ１５１は、蓄熱材１５０の厚み方向において温調用伝熱体１６１とは反対側の面の温度を測定する。蓄熱材１５０の厚み方向において外側から内側に、蓄熱材の相変化温度が外気より高い場合は内側から外側に向けて熱が移動し、当該面が最も蓄熱処理に時間を要する部位だからである。温調装置１６は、温度センサ１５１の出力に基づいて蓄熱処理の完了を判定することになる。

蓄熱材１５０の内周面からの距離が異なる複数の部位における温度を測定するように、複数の温度センサ１５１が設けられてもよい。たとえば大きな容器の場合、これにより、蓄熱処理のより緻密な管理が可能となる。

温度センサ１５１は、搬送物９０の搬送時に蓄熱材１５０の温度を計測してもよい。これにより、搬送時の温度管理を行うことが可能となる。なお、収納空間１１６に、収納空間１１６内の温度、振動、及び気圧のうち少なくとも１つを記録する記録計が設置されてもよい。これにより、収納空間１１６の環境を管理することが容易になる。

（収納器）
蓄熱材１５０の内面に当接するように、収納器１５２が設けられてもよい。収納器１５２は、例えばアルミニウムのような熱伝導性の金属部材で作成され、本実施形態では円筒状を呈している。収納器１５２は、例えばアルマイト処理のような表面処理を施した厚み１ｍｍ程度の薄板を円筒状に形成することで作製される。また、収納器１５２における内壁１１５側の端部には、当該端部を覆う底部が形成されている。したがって、収納器１５２は収納空間１１６を形成する。なお、収納器１５２は、楕円状を呈していてもよいし、直方体状を呈していてもよい。

蓄熱材１５０は、ゲル状の蓄熱材が軟質の樹脂フィルムに充填されることで形成されるシート状の部材である。かかる蓄熱材１５０は、内容器１１０内に挿入されると、内容器１１０の内壁１１１の内面に沿って配置されないことがある。この場合に、収納器１５２を蓄熱材１５０の内側に差し込むことで、蓄熱材１５０が確実に内容器１１０の内壁１１１に沿って配置される。

収納器１５２は更に、蓄熱材１５０の蓄熱処理の際に、温調装置１６の温調用伝熱体１６１からの熱を均等に蓄熱材１５０に伝える機能を有する。かかる機能は、蓄熱材１５０の蓄熱処理の短縮化に寄与する。また、収納器１５２は、搬送物９０の搬送時に、蓄熱材１５０からの熱を収納空間１１６内の搬送物９０に均等に伝える機能を有する。かかる機能は、収納空間１１６内の温度を一定の温度範囲に維持することに寄与する。収納器１５２の底部は、例えば図５Ｂに示されるように、補助蓄熱材１２７への蓄熱処理に有用である。なお、収納器１５２は省略されてもよい。この場合、蓄熱材１５０の内側が収納空間を形成する。

（温調装置）
上述したように、内容器１１０に蓄熱材１５０を挿入した状態で、温調装置１６で蓄熱処理を行うことができる。温調装置１６としては、例えば図４に示されるように、温調用伝熱体１６１、伝熱体１６２、冷却素子１６３、放熱器１６６、筐体１６４、温調用伝熱体１６１の温調用温度センサ１６９、及びコントローラ１６８を含んで構成される。

温調用伝熱体１６１は、例えばアルミニウムのように高い熱伝導性を有する金属材料で形成される。温調用伝熱体１６１は、例えば図５Ａに示されるように収納器１５２の内周面に沿って収納空間１１６内に挿入されるように、収納器１５２の内径より若干小さい内径を有する。本実施形態では、温調用伝熱体１６１は、収納空間１１６を形成する収納器１５２の形状に適合するように、円筒状を呈する。また、温調用伝熱体１６１が中空に形成されることで、冷却素子１６３からの熱を蓄熱材１５０に効率よく伝達することができる。

伝熱体１６２は、温調用伝熱体１６１からの熱を冷却素子１６３に伝達したり、冷却素子１６３からの熱を温調用伝熱体１６１に伝達したりする。伝熱体１６２は、温調用伝熱体１６１に例えばネジで固定されている。冷却素子１６３は、例えばペルチェ素子であって、コントローラ１６８の指示に基づいて伝熱体１６２を冷却したり加熱したりする。
また、冷凍領域の温調ではスターリングサイクルにより冷却を行う冷却器を備えたスターリングクーラーなどを同様な方法で使用してもよい。

上述した伝熱体１６２及び冷却素子１６３は、断熱性を有する筐体１６４に収納されている。筐体１６４は、内容器１１０内の蓄熱材１５０に蓄熱処理が施される際に内容器１１０の開口部１１４が嵌入される嵌合部１６５を有している。本実施形態では、内容器１１０の開口部１１４が温調装置１６の嵌合部１６５に嵌合することで、内容器１１０の内部が密閉され、蓄熱処理時の熱漏れが抑制される。

放熱器１６６は、例えばヒートシンクであって、冷却素子１６３における熱を放出する。ファン１６７は、放熱器１６６から放出された熱を温調装置１６の外部に排出する。

コントローラ１６８は、温調用伝熱体１６１の温度を測定する温度センサ１６９の信号を元に、蓄熱処理温度で温調用伝熱体１６１を温調し、搬送容器１０の温度センサ１５１から出力された蓄熱材１５０の温度情報に基づいて、蓄熱処理が完了したかどうかの管理を行う。

（蓄熱材の温調手順）
図５Ａ及び図５Ｂを参照して、温調装置１６で内容器１１０内の蓄熱材１５０を温調する手順を説明する。ここでは、外蓋１４０が内容器１１０の底部に固定されているものとして、説明を行う。

まず、搬送容器１０を用意する。外容器１３０と外蓋１４０との嵌合を解除して、外容器１３０を搬送容器１０から取り外す。次いで、内蓋１２０と内容器１１０との嵌合を解除し、内蓋１２０を内容器１１０から取り外す。併せて、補助蓄熱材１２７を蓋１３０の窪み部１２６から取り出す。

次いで、温調装置１６を用意し、図５Ａに示されるように、温調装置１６の温調用伝熱体１６１を、内容器１１０の開口部１１４から収納空間１１６（収納器１５２の内側）に挿入する。その際、補助蓄熱材１２７が温調用伝熱体１６１と収納器１５２の底部との間に配置されるようにする。

そして、図５Ｂに示されるように、内容器１１０の開口部１１４を温調装置１６の嵌合部１６５に嵌入させるとともに、温度センサ１５１のコードを温調装置１６のコントローラ１６８に接続する。

このようにして内容器１１０の温調装置１６への取り付けが完了した後、温調装置１６を動作させて蓄熱処理を開始する。コントローラ１６８は、温度センサ１６９の信号を元に温調用伝熱体１６１の温度を蓄熱処理温度に維持する。同時に、コントローラ１６８は、温度センサ１５１からの温度情報に基づいて蓄熱材１５０の蓄熱処理の状態を監視する。コントローラ１６８はまた、蓄熱材１５０の温度が予め設定された蓄熱終了判定温度になるまで蓄熱材１５０を温調する（冷却又は加熱する）。その後、蓄熱材１５０の収納器１５２側の温度が搬送温度に近づくと、蓄熱処理が終了する。

温調が終了すると、搬送容器を温調装置１６から取り外して、搬送物９０を内容器１１０の収納空間１１６に挿入し、内蓋１２０を内容器１１０に嵌入する。そして、外容器１３０を内蓋１２０側から内容器１１０に被せ、外蓋１４０に嵌入する。

（他の温調手法）
蓄熱材１５０を温調する他の手順として、蓄熱材１５０を内容器１１０に収納する前に蓄熱材１５０だけで冷蔵庫で収納形状を保った状態のまま蓄熱してもよい。

（第１実施形態の効果）
本実施形態では、高い断熱性を有する内容器１１０と、高い断熱性を有する内蓋１２０と、高い断熱性を有する外容器１３０と、高い断熱性を有する外蓋１４０と、により、高い断熱性を有する搬送容器１０が提供される。かかる搬送容器１０は、搬送物９０を長時間、所望の搬送温度に維持することを可能とする。また、蓄熱材１５０の厚みが均一であるため、収納空間１１６内の温度を場所によらず一様に保つことができる。伝熱沿面距離を長くすることで容器の断熱性が高く保たれるため、蓄熱材１５０の使用量を減少させることができ、搬送容器１０の小型化及び軽量化を実現することができる。

敷衍すると、内容器１１０の容器壁面を伝わる伝熱が容器内部の断熱性に関係する。本実施形態では、容器の壁材による伝熱沿面距離を長くすることで、容器の断熱性を高く保つことができる。しかも、内容器１１０と外容器１３０との二重構造にすることで、内容器１１０の伝熱沿面距離はさらに長くできる。その結果、非常に断熱性の高い容器を構築することができる。

一例を挙げると、次のような寸法を持つ本実施形態に係る搬送容器は、断熱性能０．０１６Ｗ／℃以下であり、蓄熱材の量が６分の1でも７８時間もの搬送時間を可能にする。質量はわずか２．０ｋｇである。
内容器： 内面の径１１０ｍｍ、高さ２４０ｍｍ、容積２．２８Ｌ
外面の径１２０ｍｍ、高さ２６０ｍｍ
外容器： 外面の径１４５ｍｍ、高さ３６０ｍｍ、容積５．５Ｌ
蓄熱材： 径１００ｍｍ、高さ２２０ｍｍ、質量約６２０ｇ
収納容積： １．５Ｌ（径９３ｍｍ、高さ２３０ｍｍ）
これに対して、細胞搬送に使用されている従来品は、外気温度４０℃の下で庫内温度１８℃を７２時間保持できるように、以下の寸法を有するが、断熱性能約０．１９２Ｗ／℃に留まり、９．９ｋｇもの質量である。しかも、断熱性が悪いため、庫内の温度分布が大きく、部位により保持時間はさらに短くなる。
外形寸法： ３８６ｍｍ×２７５ｍｍ×２３７ｍｍ（容量２５．１Ｌ）
内寸法： ２８０ｍｍ×１７０ｍｍ×１５２ｍｍ（容量 ７．２Ｌ）
蓄熱材： ３．８ｋｇ
収納容積： １．６Ｌ（７０ｍｍ×９０ｍｍ×２３０ｍｍ）
このように、本実施形態に係る搬送容器と従来品とでは、収納容積はほぼ同じでも、蓄熱材の量は６分の１であるにかかわらず、搬送時間は同等である。また、本実施形態に係る搬送容器全体の重量は従来品の１／５以下である。

蓄熱処理に関して、温調装置１６を内容器１１０内に挿入して直接に蓄熱材１５０を温調することで、蓄熱処理の時間を短縮化することが可能となる。ここで、内容器１１０の断熱性が高いので、もし、内部に蓄熱材１５０を入れた状態で通常の冷蔵庫などの温調装置の中に内容器１１０ごと設置すれば、蓄熱処理時間は長くなってしまう。発明者は、内容器１１０内部を直接温調することで、逆に短時間で温調することに成功したのである。この点、従来の製品では、蓄熱処理は１２時間〜２４時間かけて行われるが、本実施形態では３〜４時間で終了する。

また、温調用伝熱体１６１を蓄熱材１５０の内側に差し込んだ状態で温調処理が行われる場合、蓄熱材１５０において温調用伝熱体１６１に近い側の表面から相変化が始まり、最後に内容器１１０側が蓄熱処理される。したがって、内容器１１０の内面と蓄熱材１５０との間に温度センサ１５１を設置することで、蓄熱処理を終了させる時機を容易に判定することが可能となる。また、蓄熱材１５０は均一の厚みを有するため、密閉化された小さな断熱容器内の温調なので、ほぼ同時に蓄熱材１５０全体を蓄熱処理することができる。また、断熱性が非常に高いため、蓄熱材１５０の厚みは薄くて(量が少なくてよいので薄くして設置できる)よく、これにより、短時間で十分な蓄熱処理を行うことができるとともに、蓄熱処理不足を回避することができる。

補助蓄熱材１２７は、蓄熱材１５０と併せて、温調装置１６で蓄熱処理される。本実施形態において、補助蓄熱材１２７の厚みは、蓄熱材１５０の厚みと実質的に同じように形成するから、蓄熱材１５０への蓄熱処理が完了すると、補助蓄熱材１２７への蓄熱処理も完了する。したがって、効率のよい蓄熱処理が可能となる。

温調装置１６は、嵌合部１６５において内容器１１０の開口部１１４と嵌合する。嵌合部１６５が形成されている筐体１６４は断熱性を有するので、内容器１１０の内部を外部から断熱する。これにより効率よく内容器１１０内部を温調でき蓄熱処理することが可能となる。

温調装置１６は、例えばペルチェ素子を備えた電子冷却式の温調装置であり、温調用伝熱体１６１が中空の容器形状であるから、内容器１１０の内部の温度を任意の設定温度に簡易にかつ速やかに変更することができる。

［第２実施形態］
図６を参照して、第２実施形態に係る搬送容器２０を説明する。搬送容器２０は、図６に示されるように、内容器２１０、内蓋２２０、中容器２３０、中蓋２４０、外容器２７０、外蓋２８０、蓄熱材２５０、温度センサ２５１、及び、収納器２５２を含んで構成される。蓄熱材２５０、温度センサ２５１、及び、収納器２５２は内容器２１０内に収納され、内容器２１０及び内蓋２２０は中容器２３０内に収納され、そして、中容器２３０及び中蓋２４０は外容器２７０内に収納される。つまり、搬送容器２０は、三重の容器である。特許請求の範囲との関係では、内容器２１０、内蓋２２０、中容器２３０、中蓋２４０、外容器２７０、及び外蓋２８０は、それぞれ第１容器、第１蓋、第２容器、第２蓋、第３容器、及び第３蓋に相当する。

内容器２１０、内蓋２２０、中容器２３０、中蓋２４０、蓄熱材２５０、温度センサ２５１、及び収納器２５２は、それぞれ、第１実施形態に係る搬送容器１０における内容器１１０、内蓋１２０、外容器１３０、外蓋１４０、蓄熱材１５０、温度センサ１５１、及び収納器１５２に対応する構成要素であってよい。

外容器２７０は、内容器２１０及び中容器２３０と同様に、内壁２７１及び外壁２７２を含む二重壁構造を有している。内壁２７１と外壁２７２との間の空間２７３は真空引きされている。なお、外容器２７０と中容器２３０との間に形成される隙間には、断熱材が挿入されてもよい。

外蓋２８０は、外容器２７０の開口部に着脱自在に嵌入される断熱性の蓋である。外蓋２８０に含まれる中栓２８１、断熱材２８２、キャップ２８３、及びシール材２８５の形状及び素材は、それぞれ、内蓋２２０に含まれる中栓２２１、断熱材２２２、キャップ２２３、及びシール材２２５の形状及び素材と同様でよい。延長部２８４が外容器２７０の外周面をより大きく覆うことにより、搬送容器２０の断熱性能が更に向上する。外蓋２８０は中容器２３０に一体化されていてもよい。

このような三重構造を有する搬送容器２０は、内容器１１０の伝熱沿面距離がさらに長くなるので非常に高い断熱性能を有し、所定量の蓄熱材に対する搬送時間を長くすること、及び、所定の搬送時間に対する蓄熱材の量を減らすことがさらに可能となる。このことは、蓄熱材の温調時間を短縮できることにもつながる。

搬送容器２０では、第１実施形態と同様に、蓄熱材２５０の蓄熱処理を行うために温調装置１６と同様の温調装置が適用されてよい。温調装置の構成及び使用方法は、第１実施形態と同様である。
また、搬送容器２０には、第１実施形態と同様に、庫内温度を記録及び表示するデータロガーが適用されてもよい。データロガーは、例えば外蓋２８０の外面に設けられる。

なお、搬送容器１０（２０）は小さくて軽いため、搬送容器１０（２０）に収納する試料を、搬送時の衝撃から守るために、緩衝機構を設けた梱包箱や搬送器に搬送容器１０（２０）を収納、または設置して搬送してもよい。図７Ａから図７Ｃに、伸縮性を有するフィルム８３，８５で搬送容器１０を挟み込んで搬送する梱包箱８０で搬送する例を示す。
梱包箱８０は、外箱８１と、外箱８１内に収納される内箱８２，８４と、内箱８２，８４において搬送容器１０に対向する面に設けられた伸縮性のフィルム８３，８５と、を含む。図７Ａないし図７Ｃのように、搬送容器１０を挟持した状態で内箱８２，８４を外箱８１で梱包すると、搬送時に搬送容器１０に加わる衝撃をフィルム８３，８５が吸収する。これにより、搬送容器１０内の搬送物９１〜９３が搬送時の衝撃から保護される。

１０，２０・・・搬送容器、
１６・・・温調装置、
１１０，２１０・・・内容器、
１２０，２２０・・・内蓋、
１２７，２２７・・・補助蓄熱材、
１３０，２７０・・・外容器、
１４０，２８０・・・外蓋、
１５０，２５０・・・蓄熱材、
１５１，２５１・・・温度センサ、
１５２，２５２・・・収納器、
２３０・・・中容器、
２４０・・・中蓋。

Claims (11)

1. 搬送物を収納するための収納空間を有する第１内壁と、前記第１内壁との間に真空空間を形成するように前記第１内壁の外側に設けられる第１外壁と、を有する第１容器と、
   断熱性を有し、前記第１容器の第１開口部を着脱自在に密封する第１蓋と、
   前記第１容器及び前記第１蓋を収納する空間を有する第２内壁と、前記第２内壁との間に真空空間を形成するように前記第２内壁の外側に設けられる第２外壁と、を有する第２容器と、
   断熱性を有し、前記第２容器の第２開口部を着脱自在に密封する第２蓋と、
   前記第１容器内において前記収納空間内の前記搬送物を取り囲む蓄熱材と、
   を備え、
   前記第２容器は、前記第１容器の底部が前記第２容器の前記第２開口部に向いた状態で前記第１容器及び前記第１蓋を収納し、
   前記第２容器は、底部を有し、当該底部に形成された真空空間が、前記第２容器において前記第２内壁と前記第２外壁との間に形成された前記真空空間と連通していること、
   を特徴とする搬送容器。
2. 前記蓄熱材は、前記第１容器の内周面に沿って配置されること
   を特徴とする請求項１に記載の搬送容器。
3. 前記蓄熱材は、均一の厚みを有すること
   を特徴とする請求項２に記載の搬送容器。
4. 熱伝導性を有し、前記蓄熱材の内周面に密着して設けられる金属製の収納器を更に備えること、
   を特徴とする請求項２又は請求項３に記載の搬送容器。
5. 前記第１蓋において前記収納空間に対向する面に設けられた補助蓄熱材を更に備えること、
   を特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の搬送容器。
6. 前記蓄熱材の温度を計測する温度センサを更に備えること、
   を特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の搬送容器。
7. 前記第１蓋は、前記第１蓋が前記第１容器の前記第１開口部に装着された状態において前記第１開口部に密着する第１シール材を有すること、
   を特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の搬送容器。
8. 前記第２蓋は、前記第２蓋が前記第２容器の前記第２開口部に装着された状態において前記第２開口部に密着する第２シール材を有すること、
   を特徴とする請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の搬送容器。
9. 前記収納空間に着脱自在に装着され、前記蓄熱材に対して蓄熱処理を行う温調装置を更に備えること、
   を特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の搬送容器。
10. 前記第２容器及び前記第２蓋を収納する空間を有する第３内壁と、前記第３内壁との間に真空空間を形成するように前記第３内壁の外側に設けられる第３外壁と、を有する第３容器と、
    断熱性を有し、前記第３容器の第３開口部を着脱自在に密封する第３蓋と、
    を更に備えることを特徴とする請求項１から請求項８のいずれか一項に記載の搬送容器。
11. 前記第２蓋は、前記第１容器の底部に一体に固定形成されていること、を特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の搬送容器。
    

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