JP6133070B2 - Cryogenic storage system - Google Patents
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Description
本発明は、試料を収容した複数の容器を格納する低温格納室と、該低温格納室の上方空間を移動可能に構成され前記容器を移送する容器収容手段とを備えた低温保管システムに関し、特に、創薬(drugdiscovery)、すなわち、医学、生物工学およ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極低温で保管するために使用される低温保管システムに関する。 The present invention relates to a cryogenic storage system comprising a cryogenic storage chamber for storing a plurality of containers containing samples, and a container accommodating means configured to be movable in an upper space of the cryogenic storage chamber and transferring the containers. Drug discovery, a cryogenic storage system used for cryogenic storage of drug discovery samples used in the process of drug discovery and design in medicine, biotechnology and pharmacy.
近年、従来、化学、生化学、生体学、製薬などの基礎研究あるいは応用研究においては、大量の生体サンプル、臨床サンプル、化学合成物などの試料を検査等のために保管している。
例えば、創薬研究プロセスにおいて、生体活性等を調査するため、多種多様な検査、実験のために微量で多数の試料を取り扱うことが必要であり、マイクロ(テスト)チューブ等の容器に収められた試料を、極低温の安定した環境のもとで大量に保管するとともに、任意の試料を迅速に取り出す技術が欠かせない。
In recent years, in basic research or applied research such as chemistry, biochemistry, biology, and pharmaceuticals, a large amount of biological samples, clinical samples, chemical compounds, and the like have been stored for examinations and the like.
For example, in the drug discovery research process, in order to investigate bioactivity, etc., it is necessary to handle a large number of samples in a very small amount for a variety of examinations and experiments, and they are contained in containers such as micro (test) tubes. A technique for storing a large amount of samples in a stable environment at a very low temperature and taking out any sample quickly is indispensable.
このような低温保管すべき試料を収容した容器を低温格納室に保管し、必要に応じて指定の容器を低温格納室から取り出す低温保管システムは周知であり、低温保管すべき試料を収容した容器を保管プレートに複数保持し、該保管プレートを保管ラックに上下方向に多数収容して低温格納室に保管し、必要に応じて目的の保管プレートを自動的に取り出して、該保管プレートから指定の容器をピッキングする低温保管システムが公知である(例えば、特許文献1参照)。 Such a cryogenic storage system for storing a sample to be stored at a low temperature in a cryogenic storage chamber and taking out a designated container from the cryogenic storage chamber as necessary is well known. A plurality of storage plates are held in a storage rack in the vertical direction and stored in a low temperature storage chamber. When necessary, the target storage plate is automatically taken out and specified from the storage plate. A cryogenic storage system for picking a container is known (see, for example, Patent Document 1).
この公知の低温保管システム(100)は、容器(201)を複数保持する保管プレート(203)を縦方向に複数収容する保管ラック(104)と、該保管ラック(104)を複数格納する低温格納室(105)と、該低温格納室(105)に隣接して設けられた作業室(106)と、該作業室(106)内に設けられ保管プレート(203)を搬送するとともに保管ラック(104)に出し入れするプレート搬送機構(110)とを有するものである。 This known low-temperature storage system (100) includes a storage rack (104) for storing a plurality of storage plates (203) for holding a plurality of containers (201) in the vertical direction, and a low-temperature storage for storing a plurality of the storage racks (104). A chamber (105), a work chamber (106) provided adjacent to the low temperature storage chamber (105), a storage plate (203) provided in the work chamber (106) and a storage rack (104) And a plate conveying mechanism (110) for taking in and out.
作業室(106)には、保管プレート(203)から容器(201)を個別に取り出し可能なピックアップ機構(120)が設けられており、作業室(106)に隣接して入出庫室(108)が設けられている。
プレート搬送機構(110)は、保管ラック(104)を低温格納室(105)から作業室(106)に個別に出し入れする保管ラック移動手段(111)と、保管プレート(203)を保管ラック(104)から個別に出し入れする保管プレート移動手段(112)とを有するとともに、作業室内を移動可能に構成されている。
The work chamber (106) is provided with a pick-up mechanism (120) capable of individually taking out the containers (201) from the storage plate (203), and is provided adjacent to the work chamber (106). Is provided.
The plate transport mechanism (110) includes storage rack moving means (111) for individually moving the storage rack (104) into and out of the working chamber (106) from the low temperature storage chamber (105), and storage plates (203). ) And a storage plate moving means (112) for taking in and out individually, and is configured to be movable in the working chamber.
このことにより、取り出したい容器(201)を保持した保管プレート(203)を低温格納室(105)からピックアップ機構(120)に搬送して、取り出したい容器のみをピックアップ機構(120)によって個別に取り出して入出庫室(108)から搬出することを可能としている。
なお、上記各構成要素の括弧内の符号は、特許文献1で記載された符号である。
Thus, the storage plate (203) holding the container (201) to be taken out is transported from the low temperature storage chamber (105) to the pickup mechanism (120), and only the container to be taken out is individually taken out by the pickup mechanism (120). It is possible to carry out from the loading / unloading room (108).
In addition, the code | symbol in the parenthesis of each said component is a code | symbol described in patent document 1. FIG.
特許文献1に示すような公知の低温保管システムにおいては、低温格納室から保管プレートに支持された複数の容器が作業室まで搬送され、作業室においてピッキング機構によって保管プレートに支持された複数の容器から指定の容器が抽出された後に、残った容器が再び低温格納室に保管されるように構成されている。
このため、再び低温格納室に保管されるべき指定の容器以外の容器も、搬送中および作業室でのピッキング機構による抽出動作中は、それらの雰囲気下に置かれることとなり、容器内の試料の温度が上昇して、試料が変質してダメージが与えられる虞があった。
また、ピッキング機構による抽出動作中に容器に大量の結露が発生し、そのまま再び低温格納室に保管されると、凍結して保管プレートと容器が付着するため次回の容器のピッキングが困難となる虞があり、これを防ぐために搬出領域の雰囲気を強力に除湿する必要があった。
In a known low-temperature storage system as shown in Patent Document 1, a plurality of containers supported by a storage plate are transported from a low-temperature storage chamber to a work chamber, and a plurality of containers supported by the storage plate by a picking mechanism in the work chamber. After the designated container is extracted from the container, the remaining container is stored again in the cold storage room.
For this reason, containers other than the designated container that should be stored in the low temperature storage chamber again will be placed in their atmosphere during transportation and during the extraction operation by the picking mechanism in the work room. As the temperature rose, the sample could be altered and damaged.
In addition, if a large amount of dew condensation occurs in the container during the extraction operation by the picking mechanism and is stored again in the low temperature storage chamber as it is, it may freeze and the storage plate and the container will adhere, making it difficult to pick the next container. In order to prevent this, it was necessary to strongly dehumidify the atmosphere in the carry-out area.
これらの問題を低減するために、低温格納室の上方空間や作業室の雰囲気温度を低温格納室に準ずる低温に保つことが考えられる。
しかしながら、そのような低温下で動作する搬送手段、ピッキング機構等を構成するためには特殊な機器類を使用する必要があり、そのような特殊機器類は入手が困難で高価で、通常の機器危機類より動作が低速であるため、製造、コスト、動作速度等の問題が大きい。
また、低温格納室の上方空間や作業室を低温環境にするための低温保管システム全体の空調設備を強化する必要があり、その運転コストも増大するとともに、運転直後のメンテナンス作業等も極低温の機器類に対して行う必要があるため、作業者に大きな負担を与えることとなり、運用面での問題も大きい。
In order to reduce these problems, it is conceivable to maintain the ambient temperature in the upper space of the low temperature storage room or the working room at a low temperature equivalent to that of the low temperature storage room.
However, it is necessary to use special equipment in order to configure such transport means and picking mechanisms that operate at low temperatures. Such special equipment is difficult to obtain, expensive, and normal equipment. Since the operation is slower than the crisis, problems such as manufacturing, cost, and operation speed are large.
In addition, it is necessary to reinforce the air conditioning equipment of the entire cryogenic storage system for placing the space above the cold storage room and the work room in a low temperature environment, which increases the operating cost and also performs maintenance work immediately after operation at extremely low temperatures. Since it is necessary to carry out with respect to equipment, it places a heavy burden on the operator, and there are also large operational problems.
本発明は、これらの問題点を解決するものであり、抽出動作中の容器の温度を上昇させず、容器に収められた試料の変質や容器への結露の発生を防止するとともに、特殊な機器類を必要とせず、高速に動作可能で、製造や運用にかかるコストを低減し、運用が容易な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。 The present invention solves these problems, does not increase the temperature of the container during the extraction operation, prevents the sample contained in the container from degeneration and condensation on the container, and special equipment. An object of the present invention is to provide a low-temperature storage system that can operate at high speed without requiring any kind, reduces the cost of manufacturing and operation, and is easy to operate.
本請求項1に係る発明は、試料を収容した複数の容器を格納する低温格納室と、該低温格納室の上方空間を移動可能、かつ、前記容器を保持可能な容器収容手段とを備えた低温保管システムであって、前記容器収容手段が、上方が開口し容器を収容する低温収容槽と、該低温収容槽内を冷却する冷媒管とを備えたことにより、前記課題を解決するものである。 The invention according to claim 1 includes a low-temperature storage chamber that stores a plurality of containers that store samples, and container storage means that can move in an upper space of the low-temperature storage chamber and can hold the containers. In the low-temperature storage system, the container storage means includes a low-temperature storage tank that opens upward and stores the container, and a refrigerant pipe that cools the inside of the low-temperature storage tank. is there.
本請求項2に係る発明は、請求項1に係る低温保管システムの構成に加え、前記低温収容槽が、少なくとも1つの仕切壁によって2つ以上の収容領域に仕切られ、前記冷媒管が、前記低温収容槽の内側壁および前記仕切壁に沿って設けられたことにより、前記課題を解決するものである。
本請求項3に係る発明は、請求項2に係る低温保管システムの構成に加え、前記低温収容槽の内側壁および前記仕切壁が、金属製であることにより、前記課題を解決するものである。
本請求項4に係る発明は、請求項2または請求項3に係る低温保管システムの構成に加え、前記収容領域の内部には、仕切板が設けられ、前記仕切板と前記低温収容槽の内側壁あるいは前記仕切壁との間には冷気循環空間が形成され、前記冷媒管が、前記冷気循環空間内に設けられたことにより、前記課題を解決するものである。
In addition to the configuration of the low temperature storage system according to claim 1, the invention according to claim 2 is configured such that the low temperature storage tank is partitioned into two or more storage areas by at least one partition wall, and the refrigerant pipe is The problem is solved by being provided along the inner wall of the low temperature storage tank and the partition wall.
In addition to the structure of the low temperature storage system according to claim 2, the invention according to claim 3 solves the above-mentioned problem by the fact that the inner wall and the partition wall of the low temperature storage tank are made of metal. .
In addition to the configuration of the low-temperature storage system according to claim 2 or claim 3, the invention according to claim 4 is provided with a partition plate inside the storage region, and the partition plate and the inside of the low-temperature storage tank A cold air circulation space is formed between the wall or the partition wall, and the refrigerant pipe is provided in the cold air circulation space.
本請求項5に係る発明は、請求項4に係る低温保管システムの構成に加え、前記冷気循環空間の上方に、循環ファンが設けられたことにより、前記課題を解決するものである。
本請求項6に係る発明は、請求項2乃至請求項5のいずれかに係る低温保管システムの構成に加え、前記低温収容槽には、前記収容領域の上方の開口の一部を閉塞する上部壁が設けられたことにより、前記課題を解決するものである。
本請求項7に係る発明は、請求項6に係る低温保管システムの構成に加え、前記冷媒管が、前記上部壁の下面に沿って設けられたことにより、前記課題を解決するものである。
本請求項8に係る発明は、請求項2乃至請求項7のいずれかに係る低温保管システムの構成に加え、前記冷媒管が、前記低温収容槽の内側壁および前記仕切壁と接触するよう設けられたことにより、前記課題を解決するものである。
本請求項9に係る発明は、請求項2乃至請求項8のいずれかに係る低温保管システムの構成に加え、前記冷媒管が、放熱フィンを有することにより、前記課題を解決するものである。
The invention according to claim 5 solves the above problems by providing a circulation fan above the cold air circulation space in addition to the configuration of the low-temperature storage system according to claim 4.
In the invention according to claim 6, in addition to the configuration of the low temperature storage system according to any one of claims 2 to 5, the low temperature storage tank includes an upper portion that closes a part of an opening above the storage area. The problem is solved by providing the wall.
The invention according to claim 7 solves the above problem by providing the refrigerant pipe along the lower surface of the upper wall in addition to the configuration of the low-temperature storage system according to claim 6.
According to an eighth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the low-temperature storage system according to any one of the second to seventh aspects, the refrigerant pipe is provided so as to come into contact with the inner wall and the partition wall of the low-temperature storage tank. As a result, the above-described problems are solved.
The invention according to claim 9 solves the above-described problem by the fact that the refrigerant pipe has a heat radiation fin in addition to the configuration of the low-temperature storage system according to any one of claims 2 to 8.
本請求項10に係る発明は、請求項1乃至請求項9のいずれかに係る低温保管システムの構成に加え、前記低温収容槽の内側壁の外側には、断熱壁が設けられ、前記断熱壁の外側には、前記冷媒管に冷媒を供給する冷却手段が設けられたことにより、前記課題を解決するものである。
本請求項11に係る発明は、請求項1乃至請求項10のいずれかに係る低温保管システムの構成に加え、前記低温収容槽には、上方の開口を閉塞および開放可能な開閉蓋が設けられたことにより、前記課題を解決するものである。
本請求項12に係る発明は、請求項1乃至請求項11のいずれかに係る低温保管システムの構成に加え、前記低温格納室は、複数の保管ラックを上方から出し入れ可能に格納するように構成され、前記保管ラックは、複数の容器を保持した保管プレートを上下方向に多数収容するものであり、前記低温収容槽が、少なくとも1つの仕切壁によって2つ以上の収容領域に仕切られ、前記低温格納室の上方の空間には、前記保管ラックを出し入れする保管ラック搬送手段と、前記保管プレートを前記保管ラックと前記収容領域との間で移送する保管プレート移送手段と、前記保管プレートに保持された前記容器を前記収容領域内で個別にハンドリングするピッキング手段とを備え、前記容器収容手段が、前記保管ラック搬送手段、保管プレート移送手段およびピッキング手段と一体に前記低温格納室の上方空間を移動可能に構成されたことにより、前記課題を解決するものである。
In addition to the configuration of the low temperature storage system according to any one of claims 1 to 9, the invention according to claim 10 is provided with a heat insulating wall on the outer side of the inner wall of the low temperature storage tank, and the heat insulating wall The above-mentioned problem is solved by providing a cooling means for supplying the refrigerant to the refrigerant pipe outside the pipe.
According to the eleventh aspect of the present invention, in addition to the configuration of the low-temperature storage system according to any one of the first to tenth aspects, the low-temperature storage tank is provided with an opening / closing lid capable of closing and opening an upper opening. Thus, the above-mentioned problem is solved.
In addition to the configuration of the low temperature storage system according to any one of claims 1 to 11, the low temperature storage chamber is configured to store a plurality of storage racks so that they can be taken in and out from above. The storage rack stores a large number of storage plates holding a plurality of containers in the vertical direction, and the low-temperature storage tank is partitioned into two or more storage areas by at least one partition wall, A space above the storage chamber is held by the storage plate, storage rack transporting means for taking in and out the storage rack, storage plate transfer means for transferring the storage plate between the storage rack and the storage area, and the storage plate. Picking means for individually handling the containers in the storage area, and the container storage means includes the storage rack transport means and storage plate transfer means. By the upper space of the unit and picking means integral to the cold storage chamber is configured to be movable, it is to solve the above problems.
請求項1に係る低温保管システムによれば、上方が開口し容器を収容する低温収容槽と冷媒管とを備えたことにより、低温収容槽内を低温格納室に準ずる極低温に維持することができ、該低温収容槽を有する容器収容手段が低温格納室の上方空間を移動可能に構成されたことにより、低温格納室の上方空間に取り出した容器を速やかに極低温の低温収容槽に収容することが可能となるため、抽出動作中の容器を極低温の環境下に長く保つことができる。
このことで、複数の容器が保管プレート等に支持され、保管プレートごと取り出して目的とする容器のみを抽出して外部に搬出し、保管プレート等を再び低温格納室に保管する際、再び保管される容器に収められた試料の変質や容器への結露の発生を防止することができ、試料が変質してダメージを与えることなく、また、凍結して保管プレートと容器が付着して次回の容器のピッキングが困難となることがない。
According to the low-temperature storage system according to claim 1, the inside of the low-temperature storage tank can be maintained at a cryogenic temperature equivalent to that of the low-temperature storage chamber by including the low-temperature storage tank and the refrigerant pipe that open upward and store the container. The container storage means having the low temperature storage tank is configured to be movable in the upper space of the low temperature storage chamber, so that the container taken out in the upper space of the low temperature storage chamber is quickly stored in the cryogenic low temperature storage tank. Therefore, the container during the extraction operation can be kept long in a cryogenic environment.
As a result, a plurality of containers are supported by the storage plate, etc., and when the storage plate is taken out, only the target container is extracted and carried out to the outside, and the storage plate is stored again when stored in the low temperature storage chamber. It is possible to prevent the deterioration of the sample contained in the container and the occurrence of dew condensation on the container. The sample will not deteriorate and cause damage, and it will freeze and the storage plate and container will adhere to the next container. Picking does not become difficult.
さらに、低温収容槽の上方が開口していることにより、保管プレート等からのピッキング作業を低温収容槽内に容器を収容した状態で行うことが可能となり、抽出動作中に容器を極低温の環境下にさらに長く保つことも可能となる。
また、低温収容槽内のみを極低温とすることで、その他の空間を極低温に保つ必要がないため、搬送、移動、ピッキング等を行う機器類として、一般的な搬送機構、産業ロボット等を使用することが可能となり、極低温下で動作可能な特殊な機器類を用いる必要がなく、高速に動作可能となり、コストも低減され、運転直後のメンテナンス作業等も容易となる。
Furthermore, since the upper part of the low-temperature storage tank is open, picking work from a storage plate or the like can be performed in a state where the container is stored in the low-temperature storage tank, and the container is placed in a cryogenic environment during the extraction operation. It is also possible to keep it down longer.
In addition, since only the inside of the low temperature storage tank is kept at a very low temperature, it is not necessary to keep the other spaces at a very low temperature. Therefore, a general transfer mechanism, industrial robot, etc. It can be used, and there is no need to use special equipment that can operate at extremely low temperatures, it can be operated at high speed, costs are reduced, and maintenance work immediately after operation is facilitated.
請求項2に記載の構成によれば、低温収容槽が少なくとも1つの仕切壁によって2つ以上の収容領域に仕切られたことにより、低温収容槽内が低温格納室の上方空間を移動した際、あるいは、低温収容槽内でピッキング作業等が行われる際にも、低温収容槽内の冷気が外部に漏れることが少なくなり、温度の上昇が抑制され、より確実に容器を極低温の環境下に保つことができる。
また、冷媒管が低温収容槽の内側壁および仕切壁に沿って設けられたことにより、低温収容槽内の各収容領域を確実にかつ均等に冷却することが可能となる。
請求項3に記載の構成によれば、低温収容槽の内側壁および仕切壁が金属製であることにより、各収容領域をより効率的に均等に冷却することが可能となる。
請求項4に記載の構成によれば、収容領域の内部に仕切板が設けられ、仕切板と低温収容槽の内側壁あるいは仕切壁との間には冷気循環空間が形成され、冷媒管が冷気循環空間内に設けられたことにより、冷媒管で冷却された冷気が冷気循環空間内で均等に温度を低下させ、仕切板を介して各収容領域をより効率的に均等に冷却することが可能となる。
また、仕切板の下端を底部と離間させてもよく、そのことで、冷媒管で冷却された冷気循環空間内の冷気を各収容領域の底部に載置される保管プレート等に支持された容器に効率的に送り込むことが可能となり、より確実に容器を極低温の環境下に保つことができる。
According to the configuration of claim 2, when the low temperature storage tank is partitioned into two or more storage areas by at least one partition wall, when the inside of the low temperature storage tank moves in the upper space of the low temperature storage chamber, Alternatively, when picking work or the like is performed in the low temperature storage tank, the cold air in the low temperature storage tank is less likely to leak to the outside, the temperature rise is suppressed, and the container is more reliably placed in a cryogenic environment. Can keep.
Further, since the refrigerant pipe is provided along the inner wall and the partition wall of the low temperature storage tank, each storage area in the low temperature storage tank can be reliably and uniformly cooled.
According to the structure of Claim 3, it becomes possible to cool each accommodation area | region more efficiently and equally because the inner wall and partition wall of a low-temperature accommodation tank are metal.
According to the configuration of the fourth aspect, the partition plate is provided inside the storage area, a cold air circulation space is formed between the partition plate and the inner wall or partition wall of the low temperature storage tank, and the refrigerant pipe is cool air. Because it is provided in the circulation space, the cold air cooled by the refrigerant pipes can be equally lowered in the cold air circulation space, and each storage area can be more efficiently and evenly cooled via the partition plate. It becomes.
In addition, the lower end of the partition plate may be separated from the bottom, so that the cold air in the cold air circulation space cooled by the refrigerant pipe is supported by a storage plate or the like placed on the bottom of each storage area The container can be efficiently fed into the container, and the container can be more reliably kept in a cryogenic environment.
請求項5に記載の構成によれば、冷気循環空間の上方に循環ファンが設けられたことにより、冷媒管で冷却された冷気を、積極的に各収容領域の底部に載置される保管プレート等に支持された容器に向けて送り込むことが可能となり、さらに確実に容器を極低温の環境下に保つことができる。
請求項6に記載の構成によれば、低温収容槽に収容領域の上方の開口の一部を閉塞する上部壁が設けられたことにより、低温収容槽が低温格納室の上方空間を移動した際、あるいは、ピッキング機構等によるピッキング作業が行われる際に、低温収容槽内の冷気が外部に漏れて温度が上昇することをさらに抑制することができる。
請求項7に記載の構成によれば、冷媒管が上部壁の下面に沿って設けられたことで、さらに効果的に低温収容槽内を冷却することが可能となる。
請求項8に記載の構成によれば、冷媒管が低温収容槽の内側壁および仕切壁と接触するよう設けられたことにより、内側壁および仕切壁の熱伝導により、さらに効率的に低温収容槽内を冷却することが可能となる。
請求項9に記載の構成によれば、冷媒管が放熱フィンを有することにより、さらに効率的に低温収容槽内を冷却することが可能となる。
According to the configuration of claim 5, the circulation plate is provided above the cold air circulation space, so that the cold air cooled by the refrigerant pipe is positively placed on the bottom of each storage area. For example, the container can be fed toward the container supported by, for example, and the container can be reliably maintained in a cryogenic environment.
According to the configuration described in claim 6, when the low temperature storage tank is provided with the upper wall that closes a part of the opening above the storage area, the low temperature storage tank moves in the upper space of the low temperature storage chamber. Or when picking work by a picking mechanism etc. is performed, it can further suppress that the cool air in a low temperature storage tank leaks outside, and temperature rises.
According to the structure of Claim 7, it becomes possible to cool the inside of a low-temperature storage tank more effectively because the refrigerant pipe was provided along the lower surface of the upper wall.
According to the configuration described in claim 8, the refrigerant pipe is provided so as to come into contact with the inner wall and the partition wall of the low temperature storage tank. It becomes possible to cool the inside.
According to the structure of Claim 9, when a refrigerant pipe has a radiation fin, it becomes possible to cool the inside of a low-temperature storage tank more efficiently.
請求項10に記載の構成によれば、低温収容槽の内側壁の外側には断熱壁が設けられたことにより、低温収容槽内の温度上昇を防止できるとともに、断熱壁の外側に冷媒管に冷媒を供給する冷却手段が設けられたことにより、低温収容槽が冷却手段と一体となって低温格納室の上方空間を移動可能となり、配管等の機器類を簡略化できる。
請求項11に記載の構成によれば、低温収容槽に、上方の開口を閉塞および開放可能な開閉蓋が設けられたことにより、必要な時以外は開閉蓋を閉じておくことで、低温収容槽内の冷気が外部に漏れて温度が上昇することをさらに抑制することができる。
請求項12に記載の構成によれば、低温格納室の指定された容器が格納された位置の上方に低温収容槽を停止させた状態でピッキング作業を行うことが可能となるため、容器を低温収容槽内に収納した後、再び低温格納室に保管されるべき容器を戻すまでの時間を短くすることができ、また、再び低温格納室に保管されるべき容器を低温収容槽内に収容したまま低温収容槽を移動させる必要がない。
このことで、再び低温格納室に保管されるべき容器に収められた試料の変質や容器への結露の発生をさらに確実に抑制することができる。
According to the structure of Claim 10, while the heat insulation wall was provided in the outer side of the inner wall of a low-temperature storage tank, the temperature rise in a low-temperature storage tank can be prevented, and a refrigerant pipe is provided in the outer side of a heat insulation wall. By providing the cooling means for supplying the refrigerant, the low-temperature storage tank can be moved together with the cooling means in the upper space of the low-temperature storage chamber, and equipment such as piping can be simplified.
According to the structure of claim 11, the open / close lid that can close and open the upper opening is provided in the low-temperature storage tank. It can further suppress that the cool air in a tank leaks outside and temperature rises.
According to the structure of claim 12, since it becomes possible to perform the picking operation in a state where the low temperature storage tank is stopped above the position where the designated container of the low temperature storage chamber is stored, After being stored in the storage tank, it is possible to shorten the time until the container to be stored in the low temperature storage room is returned again, and the container to be stored in the low temperature storage room is stored in the low temperature storage tank again. There is no need to move the low temperature storage tank.
As a result, it is possible to more reliably suppress the deterioration of the sample stored in the container to be stored in the low temperature storage chamber and the occurrence of condensation on the container.
本発明の低温保管システムは、試料を収容した複数の容器を格納する低温格納室と、該低温格納室の上方空間を移動可能、かつ、前記容器を保持可能な容器収容手段とを備えた低温保管システムであって、容器収容手段が、上方が開口し容器を収容する低温収容槽と、該低温収容槽内を冷却する冷媒管とを備え、抽出動作中の容器の温度を上昇させず、容器に収められた試料の変質や容器への結露の発生を防止するとともに、特殊な機器類を必要とせず、高速に動作可能で、製造や運用にかかるコストを低減し、運用が容易ものであれば、その具体的な構成はいかなるものであってもよい。 The low-temperature storage system of the present invention includes a low-temperature storage chamber that stores a plurality of containers that store samples, and a container storage means that can move in an upper space of the low-temperature storage chamber and can hold the containers. A storage system, wherein the container storage means includes a low-temperature storage tank that opens upward and stores the container, and a refrigerant pipe that cools the inside of the low-temperature storage tank, without increasing the temperature of the container during the extraction operation, It prevents deterioration of the sample contained in the container and the occurrence of condensation on the container, does not require special equipment, can operate at high speed, reduces manufacturing and operation costs, and is easy to operate. As long as there is any specific configuration, any configuration may be used.
本発明の一実施形態に係る低温保管システム100の概略を、図1乃至図5に基づいて説明する(なお、それぞれの図は、説明のため一部構成の省略、簡略化して示されており、実際の寸法、構造を正確に表すものではない。)。
本発明の一実施形態に係る低温保管システム100で取り扱われる試料を収容した複数の容器Cは、図2に示すように、保管プレートPにマトリクス状に支持される。
低温保管システム100は、図1、図3、図4に示すように、複数の保管プレートPが、保管ラック151に上下方向に重ねて収容され、該保管ラック151が低温格納室101に上方から格納されるように構成されている。
An outline of a
A plurality of containers C that contain samples to be handled by the
As shown in FIGS. 1, 3, and 4, the low
低温格納室101の上方空間は作業室102を構成し、作業室102内には、上方が開口し容器を収容する低温収容槽120を備えた容器収容手段110が、作業室102を移動可能に配置されている。
また、図1、図3乃至図5に示すように、保管ラック151を低温格納室101に出し入れする保管ラック搬送手段152と、保管プレートPを保管ラック151と低温収容槽120との間で移送する保管プレート移送手段153(保管プレート引出手段155および保管プレート移載手段156で構成されている)と、保管プレートPに保持された容器Cを低温収容槽120内で個別にハンドリングするピッキング手段154が、容器収容手段110と一体に移動可能に配置されている。
The upper space of the low-
Further, as shown in FIGS. 1 and 3 to 5, the storage rack transport means 152 for taking the
なお、本実施形態では作業室102の端部には、外部から保管プレートPを出し入れするための搬出入室103が設けられている。
搬出入室103内には、保管プレートPが載置されるプレート旋回テーブル161が搬出入扉162側および容器収容手段110を向くように旋回可能に配置されており、搬出入扉162を介して外部との保管プレートPの出し入れが行われるとともに、容器収容手段110が隣接する位置まで移動して、保管プレート移載手段156によって低温収容槽120との間で保管プレートPの移載が行われるように構成されている。
In the present embodiment, a loading /
In the carry-in / out
次に、本発明の一実施形態に係る低温保管システム100の容器収容手段110について、図6乃至図10に基づいて説明する(なお、それぞれの図は、説明のため一部構成の省略、簡略化して示されており、実際の寸法、構造を正確に表すものではない。)。
容器収容手段110は、図6、図7に示すように、周囲を断熱壁127で囲まれて上方が開口し容器を収容する低温収容槽120を備えるとともに、断熱壁127の外側には、後述する冷媒管121に冷媒を供給する冷却手段113が一体に設けられて、低温収容槽120の上方には開閉蓋128が設けられている。
Next, the container accommodating means 110 of the low-
As shown in FIGS. 6 and 7, the container housing means 110 includes a low-
開閉蓋128は、図8に示すように、その下面側にパッキング129が設けられ、図7に示すように、閉塞時に低温収容槽120の上方を密閉するように構成されている。
なお、開閉蓋128の開閉動作は、閉塞位置での僅かな上下動と図7の左右方向へのスライドとによって行うが、他の構成との配置関係に応じて、旋回動等の他の動作や、複数の動作を組み合わせて行うようにしてもよい。
As shown in FIG. 8, the opening /
Note that the opening / closing operation of the opening /
容器収容手段110の低温収容槽120の内部は、図9、図10に示すように、3つの仕切壁122によって4つ収容領域111に仕切られ、内部を冷却するための冷媒管121が、各仕切壁122の両面および両端の収容領域111の内側壁123に沿って設けられている。
保管プレートPは、図9に示すように、各収容領域111の底部に載置されるように構成されている。
本実施形態では、各仕切壁122および内側壁123が金属製であり、冷媒管121を仕切壁122、内側壁123に接するように設けることで、各収容領域をより効率的に均等に冷却するように構成されている。
なお、冷媒管121に適宜放熱フィンを設けることで、さらに冷却効率を上げるように構成してもよい。
また、各仕切壁122が金属製であり、冷媒管121を仕切壁122に接するように設けた場合は、冷媒管121を各仕切壁122のいずれか一方の側面に設けてもよい。
As shown in FIGS. 9 and 10, the inside of the low-
As shown in FIG. 9, the storage plate P is configured to be placed on the bottom of each
In the present embodiment, each
In addition, you may comprise so that cooling efficiency may be raised further by providing the refrigerant | coolant pipe |
When each
各収容領域111の内部には、図9に示すように、パンチング板、アルミ板等で形成された仕切板124が設けられている。
仕切板124と内側壁123あるいは仕切壁122との間には、冷媒管121が存在する冷気循環空間112が形成されている。
仕切板124の内部の断面積は、ピッキング手段、保管プレート移載手段等による作業が支障なく行われるように設定されている。
このことにより、冷気循環空間112内で均等に温度を低下させ、仕切板124を介して各収容領域111をより効率的に均等に冷却することができる。
なお、仕切板124の下端を図示のように底部と離間させた場合には、冷気循環空間112がダクトとして機能し、冷媒管121によって冷却された空気が冷気循環空間112内を下降して各収容領域111の底部に載置される保管プレートPに効率的に送り込むことが可能となり、確実に保管プレートPが支持する容器を極低温の環境下に保つことができる。
なお、この空気の流れをさらに積極的に行うため、図11に示すように、冷気循環空間112の上方に、循環ファン125を設けてもよい。
As shown in FIG. 9, a
A cool
The sectional area inside the
As a result, the temperature can be evenly reduced in the cool
When the lower end of the
In order to perform this air flow more positively, a
各収容領域111の上方の開口には、図10に示すように、上部壁126が側方から一部を閉塞するように設けられており、冷媒管121が上部壁126の下面に沿って設けられている。
このことで、低温格納室101の上方空間を移動した際、あるいは、ピッキング手段、保管プレート移載手段等による作業が行われる際に、各収容領域111内の冷気が外部に漏れて温度が上昇することを抑制できるとともに、上部壁126の下面に沿って設けられた冷媒管121によって効果的に各収容領域111内を冷却することが可能となる。
As shown in FIG. 10, the
As a result, when the space above the low
以上のように構成された本発明の一実施形態に係る低温保管システム100における指定の容器Cの抽出動作について説明する。
まず、作業者が、空の保管プレートPを搬出入室103の側面の搬出入扉162からプレート旋回テーブル161に載置し、搬出入扉162を閉じた後に、制御装置(図示せず)に開始指示を与える。
空の保管プレートPは、プレート旋回テーブル161が旋回することにより、容器収容手段110に対向する側に向けられ、容器収容手段110は保管プレート移送手段153と一体となって搬出入室103に隣接する位置まで移動する。
この状態で、保管プレート引出手段155が保管プレートPをプレート旋回テーブル161から取り出し、保管プレート移載手段156が、容器収容手段110のいずれかの収容領域111の底部に空の保管プレートPを移載する。
The extraction operation of the designated container C in the low-
First, the operator places an empty storage plate P on the plate turning table 161 from the carry-in / out
The empty storage plate P is directed to the side facing the container accommodating means 110 by the rotation of the plate turning table 161, and the container accommodating means 110 is adjacent to the carry-in / out
In this state, the storage plate pulling means 155 takes out the storage plate P from the plate turning table 161, and the storage plate transfer means 156 transfers the empty storage plate P to the bottom of one of the
次いで、容器収容手段110が、指定の容器Cを支持する保管プレートPが収容された保管ラック151の位置まで移動する。ここで、保管ラック搬送手段152が保管ラック151を低温格納室101から上方に引き上げ、保管プレート引出手段155が指定の容器Cを支持する保管プレートPを保管ラック151から取り出す。
そして、保管プレート移載手段156が移動し、指定の容器Cを支持する保管プレートPを容器収容手段110のいずれかの収容領域111の底部に移載する。
Next, the container storage means 110 moves to the position of the
Then, the storage plate transfer means 156 moves, and the storage plate P that supports the designated container C is transferred to the bottom of one of the
この状態で、ピッキング手段154が動作して、指定の容器Cが空の保管プレートPに移載される。
その後、上記の動作と逆の手順で、指定の容器Cを支持する保管プレートPは元の保管ラック151に戻されて低温格納室101に格納され、指定の容器Cが移載された保管プレートPは、搬出入室103に戻されて作業者が搬出入扉162から搬出する。
取り出すべき容器Cを複数指定した場合は、指定の容器Cを支持する保管プレートPを低温格納室101から取り出し、戻すまでの工程が複数回繰り返される。
In this state, the picking means 154 operates and the designated container C is transferred to the empty storage plate P.
Thereafter, the storage plate P that supports the designated container C is returned to the
When a plurality of containers C to be taken out are designated, the process from taking out the storage plate P supporting the designated container C from the low
以上の動作において、低温収容槽120内の収容領域111を低温格納室101に準ずる極低温に維持されているため、容器Cが作業室102の雰囲気温度に曝される時間はごく短時間であり、再び保管される容器Cに収められた試料の変質や容器Cへの結露の発生を防止することができ、試料が変質してダメージを与えることなく、また、凍結して保管プレートPと容器Cが付着して次回の容器Cのピッキングが困難となることがない。
また、低温収容槽120内が仕切壁122によって複数の収容領域111に仕切られたことにより、低温格納室101の上方空間を移動した際、あるいは、ピッキング作業等が行われる際にも、収容領域111の冷気が外部に漏れることが少なくなり、これらの作業が複数回行われても温度の上昇が抑制され、確実に容器Cを極低温の環境下に保つことができる。
In the above operation, since the
Further, since the inside of the low
本発明に係る低温保管システム100は、上述した実施形態のものに限定されるものではなく、容器収容手段が、上方が開口し容器を収容する低温収容槽と、該低温収容槽内を冷却する冷媒管とを備えたものであれば、個々の具体的な構成は公知の低温保管システムの構成と置換可能である。
また、冷凍保管される対象は、化学、生化学、生体学、製薬などの基礎研究あるいは応用研究に用いられる試料等に限定されるものではなく、いかなる対象であってもよい。
The low-
Further, the object to be stored in a frozen state is not limited to a sample used for basic research or applied research such as chemistry, biochemistry, biology, and pharmaceutical, and any object may be used.
100 ・・・ 低温保管システム
101 ・・・ 低温格納室
102 ・・・ 作業室
103 ・・・ 搬出入室
110 ・・・ 容器収容手段
111 ・・・ 収容領域
112 ・・・ 冷気循環空間
113 ・・・ 冷却手段
120 ・・・ 低温収容槽
121 ・・・ 冷媒管
122 ・・・ 仕切壁
123 ・・・ 内側壁
124 ・・・ 仕切板
125 ・・・ 循環ファン
126 ・・・ 上部壁
127 ・・・ 断熱壁
128 ・・・ 開閉蓋
129 ・・・ パッキング
151 ・・・ 保管ラック
152 ・・・ 保管ラック搬送手段
153 ・・・ 保管プレート移送手段
154 ・・・ ピッキング手段
155 ・・・ 保管プレート引出手段
156 ・・・ 保管プレート移載手段
161 ・・・ プレート旋回テーブル
162 ・・・ 搬出入扉
P ・・・ 保管プレート
C ・・・ 容器
DESCRIPTION OF
Claims (12)
前記容器収容手段が、上方が開口し容器を収容する低温収容槽と、該低温収容槽内を冷却する冷媒管とを備えたことを特徴とする低温保管システム。 A low-temperature storage system comprising a low-temperature storage chamber for storing a plurality of containers containing samples, a container storage means capable of moving the upper space of the low-temperature storage chamber and capable of holding the containers,
The low-temperature storage system, wherein the container storage means includes a low-temperature storage tank that opens upward and stores the container, and a refrigerant pipe that cools the inside of the low-temperature storage tank.
前記冷媒管が、前記低温収容槽の内側壁および前記仕切壁に沿って設けられたことを特徴とする請求項1に記載の低温保管システム。 The low temperature storage tank is partitioned into two or more storage areas by at least one partition wall;
The low-temperature storage system according to claim 1, wherein the refrigerant pipe is provided along an inner wall and the partition wall of the low-temperature storage tank.
前記仕切板と前記低温収容槽の内側壁あるいは前記仕切壁との間には冷気循環空間が形成され、
前記冷媒管が、前記冷気循環空間内に設けられたことを特徴とする請求項2または請求項3に記載の低温保管システム。 A partition plate is provided inside the housing area,
A cold air circulation space is formed between the partition plate and the inner wall of the low temperature storage tank or the partition wall,
The low-temperature storage system according to claim 2 or 3, wherein the refrigerant pipe is provided in the cold air circulation space.
前記断熱壁の外側には、前記冷媒管に冷媒を供給する冷却手段が設けられたことを特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれかに記載の低温保管システム。 On the outside of the inner wall of the low temperature storage tank, a heat insulating wall is provided,
The low-temperature storage system according to any one of claims 1 to 9, wherein cooling means for supplying a refrigerant to the refrigerant pipe is provided outside the heat insulating wall.
前記保管ラックは、複数の容器を保持した保管プレートを上下方向に多数収容するものであり、
前記低温収容槽が、少なくとも1つの仕切壁によって2つ以上の収容領域に仕切られ、
前記低温格納室の上方の空間には、前記保管ラックを出し入れする保管ラック搬送手段と、前記保管プレートを前記保管ラックと前記収容領域との間で移送する保管プレート移送手段と、前記保管プレートに保持された前記容器を前記収容領域内で個別にハンドリングするピッキング手段とを備え、
前記容器収容手段が、前記保管ラック搬送手段、保管プレート移送手段およびピッキング手段と一体に前記低温格納室の上方空間を移動可能に構成されたことを特徴とする請求項1乃至請求項11のいずれかに記載の低温保管システム。 The low-temperature storage chamber is configured to store a plurality of storage racks so that they can be taken in and out from above,
The storage rack accommodates a large number of storage plates holding a plurality of containers in the vertical direction,
The low temperature storage tank is partitioned into two or more storage areas by at least one partition wall;
In the space above the cryogenic storage chamber, storage rack transport means for taking in and out the storage rack, storage plate transfer means for transferring the storage plate between the storage rack and the storage area, and the storage plate Picking means for individually handling the held containers in the accommodation area,
The said container accommodating means is comprised so that the upper space of the said low temperature storage chamber is movable integrally with the said storage rack conveyance means, the storage plate transfer means, and the picking means, The any one of Claim 1 thru | or 11 characterized by the above-mentioned. The cryogenic storage system described in Crab.
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