(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料を収容した試料容器を低温下で保管する低温格納庫から前記試料容器を取り出す試料容器取出具と、前記低温格納庫とを備える低温保管システムであって、
前記低温格納庫の上面には、前記試料容器および前記試料容器取出具を通過させる通過開口部が形成され、
前記試料容器取出具は、アーム部材と、前記アーム部材の下端に設けられ、アーム延在方向に直交する横方向に延びる単一の回動軸を中心として前記アーム部材に対して回動可能な回動部材とを備え、
前記回動部材には、前記試料容器の下方から前記試料容器の被係合部に対して係合可能な係合部が設けられ、
前記アーム部材には、その内部に形成された光路形成孔と、前記光路形成孔の下端側に形成された受光開口部とが設けられ、
前記回動部材には、前記アーム部材の前記光路形成孔に連通する第２光路形成孔と、第２光路形成孔の一端に形成された第２受光開口部とが設けられていることを特徴とする低温保管システム。
【請求項２】
前記係合部は、前記横方向に離間して少なくとも２つ設けられていることを特徴とする請求項１に記載の低温保管システム。
【請求項３】
前記試料容器取出具は、前記低温格納庫外から前記アーム部材に対する前記回動部材の回動角度を操作する角度調整部材を更に備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の低温保管システム。
【請求項４】
前記低温格納庫内には、水平面に対して傾斜させた横置き状態で、前記試料容器を上下方向に複数並べて保管する保管棚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３のいずれかに記載の低温保管システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、医学、生物工学および薬学等で用いられる試料を収容した試料容器を低温下で保管する低温格納庫から試料容器を取り出す試料容器取出具を備えた低温保管システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、医学、生物工学および薬学等で用いられる試料の品質劣化を防止するために、試料を収容した試料容器を、液体窒素等を用いて庫内温度を−１９６°の低温に維持した低温格納庫内に収容して保存することが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１の低温保管システムでは、図１１に示すように、血液等の試料を封入したバッグＷ３を扁平状の試料容器Ｗ内に収め、この試料容器Ｗを低温格納庫１２０内に縦置き状態で保管しており、また、低温格納庫１２０から試料容器Ｗを取り出す際には、試料容器取出具１４０に設けられたフック状の係合部１６５を試料容器Ｗの凹状の被係合部Ｗ１に下方から挿入して、試料容器取出具１４０によって試料容器Ｗを釣り上げることで、低温格納庫１２０の上面１２１に確保される通過開口部１２２から試料容器Ｗを取り出す。なお、このような低温保管システムでは、低温格納庫１２０内の冷気の漏出を抑制するために、低温格納庫１２０の上面１２１側に通過開口部１２２が設けられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特表２００２−５１１８２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１の低温保管システムでは、試料容器Ｗを縦置き状態で保管することから、血液等の試料を長期間保管した場合に、試料の液体成分と固形成分とが成分分離を生じ、その結果、試料を封入したバッグＷ３の下部に膨らみが生じてしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、このような試料の成分分離を抑制するための一つの案として、試料の成分分離が生じやすい試料容器Ｗの縦置き状態での保管を止め、図１２の参考例に示すように、試料の成分分離が生じ難い横置き状態で試料容器Ｗを保管することが考えられる。なお、本明細書内では、扁平状の試料容器Ｗの広い面が、水平面に対して平行、または、水平面に対して多少の角度（試料に成分分離が生じない程度の角度）を成した状態を「横置き状態」と表現し、扁平状の試料容器Ｗの広い面が水平面に略垂直な状態を「縦置き状態」と表現する。
【０００７】
しかしながら、横置き状態で試料容器Ｗを保管した場合、図１２に示すように、試料容器取出具１４０の係合部１６５を試料容器Ｗの被係合部Ｗ１に下方から係合させることで試料容器Ｗを釣り上げる際に、試料容器Ｗを釣り上げた状態での試料容器取出具１４０の重量バランスが悪くなることに加えて、試料容器取出具１４０および試料容器Ｗを通過させるために、低温格納庫１２０の上面１２１に確保される通過開口部１２２の開口サイズを、水平方向における試料容器取出具１４０の幅Ｌ１に試料容器Ｗの幅Ｌ２を加えたサイズ以上に設定しなければならず、その結果、低温格納庫１２０内の冷気が外部に漏出し易くなり、低温格納庫１２０内の温度が上昇するとともに、低温格納庫１２０を冷却するための液体窒素等の冷却コストが増加するという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、これらの問題点を解決するものであり、低温格納庫からの冷気の漏出を抑制するとともに、試料容器を釣り上げた状態での試料容器取出具の重量バランスを向上する低温保管システムを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の低温保管システムは、試料を収容した試料容器を低温下で保管する低温格納庫から前記試料容器を取り出す試料容器取出具と、前記低温格納庫とを備える低温保管システムであって、前記低温格納庫の上面には、前記試料容器および前記試料容器取出具を通過させる通過開口部が形成され、前記試料容器取出具は、アーム部材と、前記アーム部材の下端に設けられ、アーム延在方向に直交する横方向に延びる単一の回動軸を中心として前記アーム部材に対して回動可能な回動部材とを備え、前記回動部材には、前記試料容器の下方から前記試料容器の被係合部に対して係合可能な係合部が設けられ、前記アーム部材には、その内部に形成された光路形成孔と、前記光路形成孔の下端側に形成された受光開口部とが設けられ、前記回動部材には、前記アーム部材の前記光路形成孔に連通する第２光路形成孔と、第２光路形成孔の一端に形成された第２受光開口部とが設けられていることにより、前記課題を解決するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本請求項１に係る発明によれば、試料容器の下方から試料容器の被係合部に対して係合する係合部を、アーム部材の下端に設けられた回動可能な回動部材に設けることにより、試料容器取出具の係合部を試料容器の被係合部に係合させ試料容器を釣り上げる際に、アーム部材に対して回動部材を回動させ、アーム部材に対する試料容器の姿勢を調整することができる。
これにより、試料容器を釣り上げた状態での試料容器取出具の重量バランスを向上することができ、また、試料容器を含めた試料容器取出具の水平方向における幅を小さく抑えることが可能であるため、試料容器の取出時に低温格納庫の上面に確保される通過開口部のサイズを小さくし、低温格納庫内の冷気が外部に漏れ出すことを抑制して、低温格納庫内を低温に維持するとともに、冷却コストの増加を抑制することができる。
【００１１】
本請求項２に係る発明によれば、少なくとも２つの係合部を横方向に離間して回動部材に設け、横方向に離間した複数箇所において係合部を試料容器に係合させることにより、単一の係合部を試料容器に係合させた場合に生じがちな、係合部を中心とした試料容器の回転を、各係合部の大きさや形状に関わらず、確実に防止することができる。これにより、各係合部に充分なテーパを形成したり、各係合部のサイズを小さくする等、試料容器に対する係合の容易性を向上するための設計を各係合部に施した場合であっても、回動部材に対する試料容器の回転を防止することが可能であるため、試料容器との間の係合の容易性および係合状態の安定性を両立させることができる。
本請求項１に係る発明によれば、アーム部材に、光路形成孔と、光路形成孔の下端側に形成された受光開口部とが設けられていることにより、光路形成孔および受光開口部を通じて、試料容器の外面に付されたバーコード等の識別子を読み取らせることが可能であるため、低温格納庫外から取出対象となる試料容器を容易に特定することができる。
本請求項１に係る発明によれば、アーム部材に対して回動可能な回動部材に第２受光開口部を設けることにより、試料容器の外面に付された識別子の読取時に、アーム部材に対して回動部材を回動させることで第２受光開口部の位置を調整することが可能であるため、試料容器の外面上における識別子の位置に関する設計自由度を向上することができる。
本請求項３に係る発明によれば、低温格納庫外からアーム部材に対する回動部材の回動角度を操作する角度調整部材を更に備えることにより、試料容器の取出時等において、アーム部材に対する回動部材の回動角度を積極的に適宜調整することができる。
本請求項４に係る発明によれば、低温格納庫内には、水平面に対して傾斜させた横置き状態で、試料容器を上下方向に複数並べて保管する保管棚が設けられていることにより、試料容器を横置きすることで、血液等の試料の成分分離を抑制できるとともに、水平面に対して傾斜させた状態で試料容器を上下方向に複数並べて保管することで、試料容器の収容効率を向上させつつ、試料容器に対する回動部材の係合部の係合容易性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る低温保管システムを示す概略図。
【図２】試料容器取出具を示す平面図。
【図３】アーム部材を示す側面図、一部断面図、および上面図。
【図４】回動部材を示す側面図、正面図、および上面図。
【図５】試料容器取出具を示す正面から見て示す説明図。
【図６】試料容器の取出フローの第１工程を示す説明図。
【図７】試料容器の取出フローの第２工程を示す説明図。
【図８】試料容器の取出フローの第３工程を示す説明図。
【図９】試料容器の取出フローの第４工程を示す説明図。
【図１０】従来の低温格納庫を示す斜視図。
【図１１】従来の試料容器取出具および試料容器を示す説明図。
【図１２】参考例の試料容器取出具による試料容器の取出態様を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の一実施形態に係る低温保管システム１０について、図面に基づいて説明する。
【００１４】
まず、本実施形態の低温保管システム１０は、医学、生物工学および薬学等で用いられる試料の品質劣化を防止するために、庫内温度を低温に維持した低温格納庫２０内に試料を収容した試料容器Ｗを保管するものである。
【００１５】
なお、本実施形態においては、低温保管システム１０のワークである試料容器Ｗは、図１１に示すように、血液等の液体状の試料を封入したバッグＷ３をその内部に収容するものであるが、試料容器Ｗ内における試料の具体的な保管態様は、如何なるものでもよく、例えば、試料の種類によっては試料容器Ｗ内に試料を直接的に収容してもよい。また、図６に示すように、試料容器Ｗには、後述する試料容器取出具４０の係合ピン６５を係合させる被係合部Ｗ１が形成され、また、試料容器取出具４０側に対向する試料容器Ｗの側面には、試料容器Ｗを特定する情報を有したバーコードＷ２が付されている。
【００１６】
低温保管システム１０は、図１に示すように、その内部が低温に維持された低温格納庫２０と、低温格納庫２０の底部に配置され試料容器Ｗを保管するための保管棚３０と、低温格納庫２０内から試料容器Ｗを取り出すために用いられる試料容器取出具４０とを備えている。
【００１７】
低温格納庫２０は、その内部に注入された液体窒素によって−１９０℃等の超低温下で試料容器Ｗを保管するものであり、低温格納庫２０の上面には開口部（図示しない）と開口部（図示しない）を塞ぐ開閉扉（図示しない）とが設けられている。この開閉扉を開口部に対してずらすことにより、試料容器Ｗおよび試料容器取出具４０を通過させる通過開口部（図示しない）が形成される。
【００１８】
保管棚３０は、図１に示すように、上下方向に並べて配置された複数の棚部材３１から構成されている。各棚部材３１は、試料容器Ｗの被係合部Ｗ１が斜め上方に向くように、各試料容器Ｗを水平面に対して傾斜させた横置き状態で保管する。
【００１９】
試料容器取出具４０は、低温格納庫２０外から低温格納庫２０内に挿入され、その係合ピン６５を試料容器Ｗの被係合部Ｗ１に係合させ、試料容器Ｗを釣り上げて低温格納庫２０外に取り出すものである。なお、本実施形態では、低温格納庫２０外から低温格納庫２０内の保管棚３０に試料容器Ｗをセットする際にも、試料容器取出具４０が用いられる。
【００２０】
試料容器取出具４０は、図２に示すように、アーム部材５０と、アーム部材５０に対して回動可能な回動部材６０と、低温格納庫２０外からアーム部材５０に対する回動部材６０の回動角度を操作する角度調整部材（図示しない）とを有している。
【００２１】
アーム部材５０には、試料容器Ｗの外面に付されたバーコードＷ２を低温格納庫２０外に設置されたバーコードリーダ（図示しない）によって読み取るために、図２や図３に示すように、アーム延在方向に沿って延びる光路形成孔５１が形成されている。光路形成孔５１の一端は、アーム部材５０の上端側において開口するとともに、光路形成孔５１の他端は、アーム部材５０の下端側において、試料容器Ｗに対向するアーム部材５０の前方側面で開口している。このアーム部材５０の下端側の開口部が、受光開口部５２として機能する。受光開口部５２には、図２に示すように、光路形成孔５１内に液体窒素等が侵入することを防止する窓部材５３およびパッキン５４が設置されている。また、光路形成孔５１が屈曲する箇所には、光を反射するための反射鏡５５が配置されている。アーム部材５０の下端には、図３に示すように、回動軸部材７０を挿入するための横方向に貫通する軸孔５７が形成されている。
【００２２】
アーム部材５０の左右側面には、図３に示すように、各２つの角度規制凹部５６が形成されている。これら角度規制凹部５６は、図５に示すように、回動部材６０に固定されたプランジャ７１の先端と係合し、アーム部材５０に対する回動部材６０の回動角度を規制するものである。角度規制凹部５６とプランジャ７１との係合は、アーム部材５０と回動部材６０とを相対的に回動させる方向に作用する一定以上の力で解除される。
【００２３】
回動部材６０は、図２に示すように、アーム延在方向に直交する横方向に延びる回動軸部材７０によって、アーム部材５０に対して回動可能に取り付けられている。
【００２４】
回動部材６０は、図２や図４に示すように、矩形状の板状本体部６１と、互いに平行な状態で板状本体部６１に立脚して形成された２つの板状立脚部６２と、各板状立脚部６２に形成され回動軸部材７０を挿入させる軸孔６３と、各板状立脚部６２に形成されプランジャ７１を挿入させるプランジャ孔６４と、板状本体部６１から突出するように板状本体部６１に取り付けられる２つの係合ピン６５と、係合ピン６５を板状本体部６１に固定する固定ボルト６６と、板状本体部６１に形成され係合ピン６５および固定ボルト６６を挿入させるピン孔６７と、板状本体部６１の後方側面に取り付けられるハンドル部材６８と、板状本体部６１の後方側面に形成されハンドル部材６８を挿入させるハンドル用孔６９とを有している。係合ピン６５は、試料容器Ｗの被係合部Ｗ１に下方から係合する係合部として機能する。係合ピン６５の先端側には、テーパが形成されている。なお、本実施形態の係合ピン６５は、図２に示すように、直棒状に形成されているが、係合ピン６５を、回動円周に沿って湾曲させて形成してもよい。
【００２５】
角度調整部材（図示しない）は、低温格納庫２０外からアーム部材５０に対する回動部材６０の回動角度を操作するものである。本実施形態では、角度調整部材は、回動部材６０のハンドル部材６８と、板状本体部６１の前方側部分とに一端をそれぞれ固定された２本の操作ワイヤー（図示しない）から構成され、低温格納庫２０外から各操作ワイヤー（図示しない）を操作することにより、アーム部材５０に対する回動部材６０の回動角度を操作する。なお、角度調整部材の具体的態様は、低温格納庫２０外から回動部材６０の回動角度を操作することが可能であるものであれば如何なるものでもよく、例えば、シャフトの一部に設けられた傘歯車を回動部材６０に係合させ、当該シャフトを回転させることによって回動部材６０の回動角度を操作するもの等、如何なるものでもよい。
【００２６】
次に、本実施形態における低温保管システム１０による試料容器Ｗの取出方法について、以下に説明する。
【００２７】
まず、低温格納庫２０の上面に形成された通過開口部（図示しない）から試料容器取出具４０を低温格納庫２０内に挿入し、試料容器取出具４０を下方に向けて移動させる。
【００２８】
次に、図６に示すように、アーム部材５０の受光開口部５２（窓部材５３）と試料容器Ｗの外面に付されたバーコードＷ２との上下方向における位置関係を合わせ、低温格納庫２０外のバーコードリーダによって、受光開口部５２（窓部材５３）を通してバーコードＷ２を読み取ることによって、試料容器Ｗの有無の確認や所望の試料容器Ｗの特定を行う。
【００２９】
なお、この際、本実施形態では、図６に示すように、バーコードＷ２がその幅方向Ｂを横方向（水平方向）に向けた状態で試料容器Ｗに付されていることにより、バーコード読み取りを安定して行うことができる。
すなわち、図６に示すように、各試料容器Ｗを水平面に対して傾斜させた状態で保管した場合、上下方向において、アーム部材５０の受光開口部５２（窓部材５３）とバーコードＷ２の各部との間の光学的距離にムラが生じることになり、その結果、仮に、バーコードＷ２がその幅方向Ｂを縦方向（上下方向）に向けた状態で試料容器Ｗに付されていると、バーコードＷ２の幅方向Ｂにおいて前記光学的距離にムラが生じることになるため、バーコード読み取りが安定しない。これに対して、本実施形態では、バーコードＷ２がその幅方向Ｂを横方向（水平方向）に向けた状態で試料容器Ｗに付されているため、バーコード読み取りを安定させることができる。
【００３０】
次に、所望の試料容器Ｗの特定を行った後、図７に示すように、回動部材６０の係合ピン６５を試料容器Ｗの被係合部Ｗ１に下方から係合させる。
この際、アーム部材５０に対して回動部材６０を回動させることで、係合ピン６５を被係合部Ｗ１に係合させてもよく、また、アーム部材５０に対して回動部材６０を回動させることなく、試料容器取出具４０全体を水平方向および上下方向に移動させることで、係合ピン６５を被係合部Ｗ１に係合させてもよい。
更に、バーコードリーダによって所望の試料容器Ｗを特定することに成功した位置で、アーム部材５０に対して回動部材６０を回動させ、係合ピン６５を被係合部Ｗ１に係合させるように構成した場合、試料容器Ｗの取出作業をよりスムーズに行うことができる。
【００３１】
次に、図８に示すように、保管棚３０から試料容器Ｗを引き出した後、図９に示すように、アーム部材５０に対して回動部材６０を回動させ、試料容器取出具４０を上方に移動させることにより、低温格納庫２０から試料容器Ｗを取り出す。
【００３２】
以上、本発明の実施形態を詳述したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行なうことが可能である。
【００３３】
例えば、上述した実施形態では、回動部材の係合部が回動部材の板状本体部から突出したピン形状で形成されているものとして説明したが、回動部材の係合部の具体的態様は、試料容器の被係合部に係合可能なものであれば如何なるものでもよく、例えば、回動部材の係合部を凹状に形成し、試料容器の被係合部を凸状に形成してもよい。
また、上述した実施形態では、回動部材の係合部が板状本体部に２つ設けられているものとして説明したが、係合部の数量は１つ以上であれば、３つや４つ等如何なるものでもよい。なお、回動部材の係合部が板状本体部に２つ以上設けられている場合、回動部材の係合部の大きさや形状に関わらず、係合部を中心とした回動部材に対する試料容器の回転を防止することができるため、より好ましい。
また、上述した実施形態では、アーム部材に形成された光路形成孔および受光開口部を通じて試料容器の外面に付されたバーコードを読み込むことで取出対象である試料容器を特定するものとして説明したが、取出対象を特定する方法としては、ＱＲコード（登録商標）等のバーコード以外の識別子を試料容器に付す方法や、低温格納庫内の温度によってはＲＦＩＤ等の非接触式タグを試料容器に付す方法等、如何なるものでもよい。
また、上述した実施形態では、試料容器に付された識別子を読み取るための光路形成孔および受光開口部が、アーム部材のみに設けられているものとして説明したが、回動部材にも、アーム部材の光路形成孔に連通する第２光路形成孔および第２光路形成孔の一端に形成された第２受光開口部を設け、試料容器に付された識別子を読み取るように構成してもよい。
また、上述した実施形態では、液体窒素を用いて低温格納庫内を低温に保つものとして説明したが、低温格納庫内の冷却方法は、電気を用いたもの等、如何なるものでもよい。
また、上述した実施形態では、低温格納庫内で扁平状の試料容器が横置き状態で保管されているものとして説明したが、試料容器の保管姿勢はこれに限定されず、例えば、低温格納庫内で試料容器を縦置き状態で保管してもよい。扁平状の試料容器を横置き状態で保管した場合、血液等の試料の成分分離を抑制することが可能であるため、好ましい。
また、上述した実施形態では、試料容器が扁平状の形状を有しているものとして説明したが、試料容器の具体的態様はこれに限定されない。
【符号の説明】
【００３４】
１０  ・・・  低温保管システム
２０  ・・・  低温格納庫
３０  ・・・  保管棚
３１  ・・・  棚部材
４０  ・・・  試料容器取出具
５０  ・・・  アーム部材
５１  ・・・  光路形成孔
５２  ・・・  受光開口部
５３  ・・・  窓部材
５４  ・・・  パッキン
５５  ・・・  反射鏡
５６  ・・・  角度規制凹部
５７  ・・・  軸孔
６０  ・・・  回動部材
６１  ・・・  板状本体部
６２  ・・・  板状立脚部
６３  ・・・  軸孔
６４  ・・・  プランジャ孔
６５  ・・・  係合ピン（係合部）
６６  ・・・  固定ボルト
６７  ・・・  ピン孔
６８  ・・・  ハンドル部材
６９  ・・・  ハンドル用孔
７０  ・・・  回動軸部材
７１  ・・・  プランジャ
Ｗ    ・・・  試料容器
Ｗ１  ・・・  被係合部
Ｗ２  ・・・  バーコード
Ｗ３  ・・・  バッグ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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