JP2005143873A

JP2005143873A - 凍結保存容器

Info

Publication number: JP2005143873A
Application number: JP2003386450A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Rokusha; 淳六車
Original assignee: DIA REIKI KOGYO KK; Taiyo Nippon Sanso Corp
Current assignee: DIA REIKI KOGYO KK; Taiyo Nippon Sanso Corp
Priority date: 2003-11-17
Filing date: 2003-11-17
Publication date: 2005-06-09

Abstract

【目的】長期に亘ってメンテナンスを必要とすることなく良好な冷凍保存を行いうる高寿命の凍結保存容器を提供する。
【構成】凍結保存容器Ａ１は、上壁２２に開閉口２４を形成すると共に液化ガス７を貯留した容器本体２と、複数の被凍結保存物収納ケース３を載置する載置トレー４と、載置トレー４を回転自在に支持する支持機構５とを具備して、所望する被凍結保存物収納ケース３を、その載置場所が開閉口２４の直下位置に位置するように載置トレー４を回転操作することによって、開閉口２４から出し入れしうるように構成される。支持機構５は、容器本体２の下壁２３に立設した支柱５１に載置トレー４に設けた支持筒５２を嵌合させると共に、支持筒５２の上壁と支柱５１の上端部との間に一個のセラミックス製球体５３を介装して、載置トレー４を球体５３により回転自在に支持させるように構成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、医療，培養，食品分野等で使用され、被凍結保存物を液体窒素等の極低温液化ガスによる気相又は液相中で凍結保存しておくための凍結保存容器に関するものである。

例えば、気相保存形の凍結保存容器として、図１２に示す如く、断熱容器である容器本体２の上壁に、その中心より偏倚した位置に配して、キャップ２５により開閉される開閉口２４を形成すると共に、複数個の被凍結保存物収納ケース３を載置する載置トレー４を、容器本体２の下壁中心部に立設した支柱１０に回転自在に支持させ、容器本体２内をその底部領域に貯留させた液体窒素７により極低温の気相雰囲気に保持させて、被凍結保存物収納ケース３に収納した被凍結保存物を凍結保存するように構成されたもの（以下『従来容器』という）が公知である（非特許文献１参照）。なお、各被凍結保存物収納ケース３は、図６に示す如く、上下方向に長尺な矩形枠状のケース本体３３に複数個の収納箱３２を積層保持するものであり、各収納箱３２内は被凍結保存物を収納する複数個の収納部３１に区画されている。

かかる従来容器にあっては、載置トレー４をその中心部に形成した支持筒１１を支柱１０に嵌合させると共に両者１０，１１の対向周面間に複数個のベアリング（スラストベアリング）１２を介装することによって、載置トレー４を貯留液面７ａに接触しない状態で回転自在に支持させてある。また、支持筒１１の上端部には水平に張り出す複数個の操作バー１３が設けられており、この操作バー１３を開閉口２４から人為的に回転操作して、載置トレー４を回転させることにより、被凍結保存物収納ケース３を開閉口２４から出し入れしうるようになっている。
カタログ「ＬＮ２凍結保存容器大形ＤＲＳＥＲＩＥＳ」、大陽東洋酸素株式会社、２００２年１１月

ところで、従来容器にあっては、市販されているスラストベアリングでは極低温下で使用できる潤滑剤がないため、載置トレー４を支持するベアリング１２は市販品の潤滑油を除去し、無潤滑状態で使用している。一方、ベアリング１２には載置トレー４及びこれに載置される被凍結保存物収納ケース３による大きな荷重が作用する。

したがって、ベアリング１２が支柱１０とこれに嵌合させた支持筒１１との対向周面間に介装されるものであってスペース的に大型の高負荷対応のものを使用できないこととも相俟って、ベアリング１２を無潤滑状態で使用した場合、容器本体２内に浮遊する異物（氷粒や塵埃等）がベアリング１２内（例えば、ベアリング球とベアリングハウジングとの間）に侵入すること等により、載置トレー４を回転させるに必要なトルク（以下「必要回転トルク」という）が大きくなり、ベアリング球等の摩耗も生じ易い。このため、操作バー１３による載置トレー４の回転操作に要する労力負担が大きく、頻繁なメンテンナ作業が必要となる。このような問題は、液体窒素７中に被凍結保存物収納ケース３を浸漬させるようにする液相保存形の場合にも同様に生じる。

本発明は、このような問題を生じることなく、載置トレーの必要回転トルクを軽減させることができ、長期に亘ってメンテナンスを必要とすることなく良好な凍結保存を行いうる高寿命の凍結保存容器を提供することを目的とするものである。

本発明は、上壁にその中心より偏倚した位置に配して開閉口を形成すると共に極低温液化ガスを貯留した容器本体と、複数個の被凍結保存物収納ケースを載置する載置トレーと、容器本体内に載置トレーを容器本体の中心線回りで回転自在に支持する支持機構とを具備して、所望する被凍結保存物収納ケースを、その載置場所が開閉口の直下位置に位置するように載置トレーを回転操作することによって、開閉口から出し入れしうるように構成された凍結保存容器において、上記の目的を達成すべく、特に、支持機構を次のように構成しておくことを提案するものである。

すなわち、請求項１に記載した本発明の凍結保存容器（以下「第一凍結保存容器」という）にあっては、支持機構を、容器本体の下壁中心部に立設された支柱と、載置トレーの中心部に設けられて支柱に嵌合された支持筒と、支持筒の上壁中心部と支柱の上端中心部との間に介装された一個の球体とを具備して、載置トレーを当該球体を介して支柱に回転自在に支持させるように構成しておくことを提案する。球体の構成材としては、一般に、アルミナ等のセラミックスが使用される。

また、請求項２に記載した本発明の凍結保存容器（以下「第二凍結保存容器」という）にあっては、支持機構を、容器本体の下壁に立設された支持台と、載置トレーの下面部に設けられて支持台の上面部に対向する受体と、支持台と受体との上下対向面部間に円環状をなして並列し且つ転動可能な状態で介装された複数個の球体とを具備して、これらの球体を介して載置トレーを支持台に回転自在に支持させるように構成しておくことを提案する。各球体の構成材としては、一般に、ステンレス鋼等の金属材が使用される。

第一又は第二凍結保存容器にあって、気相による凍結保存を行なう場合には、
極低温液化ガスを容器本体の底部領域に貯留すると共に、載置トレーを、前記支持機構により、貯留液面に接触しない状態で支持させておく。また、第一又は第二凍結保存容器にあっては、支持筒の上壁部にプラスチック製の操作軸を相対回転不能に連結すると共に、当該操作軸の上端側部分が容器本体外にその上壁を貫通して突出しており、容器本体外に突出する操作軸部分をモータにより又は人為的に回転操作することにより、載置トレーを所望位置へと回転させるように構成しておくことができる。このようにしておけば、容器本体外で載置トレーを回転操作することができるから、従来容器のように、開閉口から極低温の気相領域に手を入れて操作バーを回転操作する場合に比して、載置トレーの回転操作をより安全に行なうことができる。特に、操作軸の回転をモータにより行なうようにすれば、後述する如く、載置トレーを所望する被凍結保存物収納ケースの載置場所が開閉口の直下位置に位置するように自動的に回転させるように構成しておくことが可能となり、当該凍結保存容器の使い勝手をより良好なものとできる。また、かかる操作軸を設けておく場合においては、容器本体の上壁に操作軸が挿通する貫通孔を形成すると共に、この貫通孔の周縁部に、内径を操作軸より小径とするシリコンゴム製の環状シール板を固着して、環状シール板にその内周部分を弾性的に拡径変形させた状態で操作軸を挿通させることにより、操作軸と貫通孔との間をシールするように構成しておく。さらに、開閉口がキャップを嵌脱させることにより開閉されるものである場合においては、キャップにこれを貫通する一つの排気口を形成しておくことが好ましい。このような排気口を設けておけば、液化ガスの補充時において、蒸発ガスがキャップの一箇所（排気口）から排気されることから、開閉口とキャップとの隙間から蒸発ガスが四方に分散するのを防止することができ、作業者に与える不安感を払拭することができる。また、蒸発ガスを回収することもできる。

第一及び第二凍結保存容器にあっては、載置トレーの支持機構を上記のように構成して、載置トレー及びこれに載置された被凍結保存物収納ケースの重量を鉛直方向において一個の球体（第一凍結保存容器）又は複数個の球体（第二凍結保存容器）によって受け止めるようにしているから、従来容器のようなベアリング１２を使用した場合と異なって、載置トレーの必要回転トルクを軽減することができ、仮に容器本体内に浮遊する異物が支持機構内に侵入した場合にも必要回転トルクの増大を招来することが少なく、低トルクによる円滑な回転が保証される。また、第一凍結保存容器にあっては、載置トレー及び被凍結保存物収納ケースによる荷重を一個の球体で受け止めているから、ベアリング１２に比して耐久性に優れ、摩耗等による回転支持機能の低下は極めて少ない。かかる効果は、特に球体を耐圧縮性及び耐摩耗性に優れたセラミックスで構成しておくことにより、より顕著に発揮される。また、第二凍結保存容器にあっては、各球体を例えばセラミックスに比して耐摩耗性に劣る金属製のものを使用したとしても、載置トレー及び被凍結保存物収納ケースによる荷重を複数個の球体で受け止めているため、各球体が負担する荷重は小さくなることから、摩耗等による回転支持機能の低下は極めて少ない。したがって、第一及び第二凍結保存容器によれば、載置トレーを小さな回転力によって容易に回転させることができ、長期に亘ってメンテナンスを必要とすることなく良好な凍結保存を行ないうる。しかも、これらの凍結保存容器における支持機構は、ベアリング１２による支持機構に比して、構造簡単にして安価なものであるから、容器の製作コストを低減することができる。さらに、第一又は第ニ凍結保存容器にあって、載置トレーを容器本体外に延出させた操作軸により容器外から回転操作できるようにしておくことにより、被凍結保存物収納ケースの出し入れを容易且つ効率良く行なうことができる。

図１は気相保存形の第一凍結保存容器Ａ１を示す縦断側面図であり、この凍結保存容器Ａ１は、図１に示す如く、容器本体２と、複数個の被凍結保存物収納ケース３を載置する載置トレー４と、載置トレー４を容器本体２の中心線回りで回転操作自在に支持する支持機構５と、載置トレー４を所望の回転位置へと操作する操作機構６とを具備するものであって、液化ガス７の貯留液面７ａ上に形成される極低温の気相中において被凍結保存物を凍結保存するものである。

容器本体２は、図１に示す如く、円筒状の周壁２１と円形の上下壁２２，２３とからなる容器壁を、断熱材２ａを充填した真空二重壁構造とした断熱容器（この例では、内容積１４００Ｌのもの）である。容器本体２の上壁２２には、その中心より偏倚した位置に配して、円形の開閉口２４が開設されている。開閉口２４は、断熱材２５ａを充填したキャップ２５を嵌脱させることにより、開閉されるようになっている。キャップ２５には、これを貫通する排気口２５ｂが設けられている。排気口２５ｂの上端部には、必要に応じて排気管２６が取り付けられるようになっている。容器本体２の底部領域には、極低温液化ガス（一般に、液体窒素が使用される）７が貯留されている。液化ガス７の液位（貯留液面７ａの高さ）は、図示しない液面計により容器本体２外から確認することができ、常に一定範囲に保持されるようになっている。なお、容器本体２の下部には、複数個のキャスタ２７が取り付けられている。

載置トレー４は、図１に示す如く、複数個（この例では６０個）の被凍結保存物収納ケース３を載置する円板形状をなすものである。各被凍結保存物収納ケース３には、他の被凍結保存物収納ケース３と区別する番号等の標識が付されている。一方、載置トレー４においては、仕切板４１等により各被凍結保存物収納ケース３の載置場所が予め設定されており、各被凍結保存物収納ケース３をこれに付された標識によって指定される載置場所に載置するようになっている。なお、各被凍結保存物収納ケース３は、図６に示す如く、内部を複数個の収納部３１に仕切った上面開放状の収納箱３２と複数個の収納箱３２を上下方向に積層した状態で引き出し自在に保持する枠構造のケース本体３３とからなり、収納箱３２の各収納部３１に被凍結保存物（例えば、菌体を収容したアンプル等）を収納するようになっている。ケース本体３３の上面には、前記した標識が付されると共に取っ手３４が取り付けられている。また、ケース本体３３には、収納箱３２を貫通することによってケース本体３３からの脱落を防止する棒状のスライドストッパ３５が設けられている。収納箱３２は、スライドストッパ３５を上方に引き抜くことによりケース本体３３から取り出すことができる。

支持機構５は、図１に示す如く、容器本体２の下壁２３の中心部に立設された支柱５１と、載置トレー４の中心部に形成された円筒体であって、支柱５１に嵌合された支持筒５２と、支柱５１の上端中心部と支持筒５２の上壁中心部との間に介装された一個のセラミックス製球体５３とを具備する。支柱５１の上端中心部には、図２に示す如く、球体５３を保持する円錐状の凹部５４が形成されていて、球体５３を回転自在に保持している。支持筒５２の上壁下面は、平滑水平面５５とされていて、その中心部が球体５３に受け止め支持されている。而して、載置トレー４は、球体５３を介して支柱５１に前記中心線回りで回転自在に支持されており、その支持は載置トレー４が貯留液面７ａに接触しない位置で行なわれている。球体５３の構成材としては酸化物セラミックスや炭化物セラミックスを使用することができるが、この例では加工性等を考慮してアルミナを使用している。なお、球体５３を保持する凹部５４が形成される保持部分５１ａ及び球体５３に支持される平滑水平面５５が形成される被支持部分５２ａは、図２に示す如く、支柱５１及び支持筒５２とは別体の金属製部材（この例では、ステンレス鋼製部材）で構成されていて、球体５３との接触による摩耗損傷が生じた場合に、交換できるように工夫されている。すなわち、保持部分５１ａは、支柱５１の上端にボルト等の適宜の固定具５１ｂにより着脱可能に固着されており、被支持部分５２ａは支持筒５２の上壁下面部に形成した係合凹部５２ｂに嵌合固定されている。

また、支柱５１の下端部と支持筒５２の下端部との対向周面間には振れ止め用のベアリング５６が介装されていて、載置トレー４の振れを抑制している。このベアリング５６は、鉛直方向の荷重を受けるものでなく、支持筒５２の回転を妨げることなく支柱５１に対する振れを防止できるものであればよく、従来容器におけるベアリング１２のような一般的な軸受機能を発揮するものである必要はない。また、振れ止め用のベアリング５６は、必要に応じて設けられるものであり、第一凍結保存容器Ａ１の構造や使用条件によっては設けておく必要がない場合もありうる。

操作機構６は、図１に示す如く、載置トレー４に連結された操作軸６１と、操作軸６１を回転駆動する減速機付モータ６２と、モータ６２を制御する制御器とを具備する。

操作軸６１は、図１に示す如く、下端部を支持筒５２に連結すると共に上端側部分を容器本体２の上壁２２に形成したシール部８を貫通して容器本体２外に突出させたものである。操作軸６１は、低熱伝導性，耐低温性，剛性に優れたプラスチック材で構成されており、この例ではエポキシ樹脂製のものとされている。操作軸６１と支持筒５２とは、操作軸６１の下端部をインボリュートスプライン軸６１ａに形成すると共に、支持筒５２の上壁中心部に立設した連結筒６４の内周部に当該スプライン軸６１ａに係合するスプライン溝６４ａを形成して、スプライン軸６１ａを連結筒６４に嵌合させることにより、相対回転不能に連結されている。なお、両者６１ａ，６４は、相対回転不能に連結されてはいるが、相互の相対変位（相対回転変位を除く）をある程度許容するフレキシブルな状態で連結されている。

シール部８は、図４に示す如く、容器本体２の上壁２２に操作軸６１が挿通する貫通孔８１を形成すると共に、上壁２２の貫通孔形成部分にシリコンゴム製の環状シール板８２を固着してなり、貫通孔８１と操作軸６１との間をシールするように構成されている。貫通孔８１は円筒状の金属ベローズ８３で構成されており、この金属ベローズ８３の上下端部に溶着した金属筒８４，８５を上壁２２の内外壁板２２ａ，２２ｂに固着（溶着）してある。環状シール板８２は、その外周部を上部金属筒８４に押えリング８６を介してボルト止めされている。この環状シール板８２は、内径ｄを操作軸６１の径Ｄより所定量小さくしたもので、操作軸６１を挿通させることにより、図４に示す如く、シール板８２の内周部分８２ａが拡径変形して操作軸６１の外周面に密接しシールするものである。なお、上側の金属筒８４の下端内周部には、図４に示す如く、下側の金属筒８５の下端内周部の対向位置まで延びる金属製のベローズ保護筒８１ａが固着（溶着）されていて、操作軸６１がベローズ８３に接触するのを防止している。

操作軸６１の上端部は、容器本体２の上壁２２に立設された支持枠６５に回転自在に軸受支持された伝達軸６６の下端部に適宜のカップリング６７を介して連結されている。両軸６１，６６のカップリング６７による連結は固着連結であって、上記したスプライン手段６１ａ，６４ａによる連結と異なって、相対変位を許容しないものである。

モータ６２は、図１に示す如く、支持枠６５に固定されており、その出力軸６２ａと伝達軸６６とを適宜の動力伝達手段６８（この例では、ブーリ６８ａ，６８ｂ及びベルト６８ｃからなるベルト伝達手段）により連動連結することにより、操作軸６１を介して載置トレー４を回転駆動させる。

制御器は、市販の機器の組み合わせからなるものであるから、その詳細は省略するが、各被凍結保存物収納ケース３に付された標識のデータを入力する入力部と入力部からの信号によりエンコーダ等を介してモータ６２を制御する制御部とを具備しており、入力部に入力された標識に対応する載置場所が開閉口２４の直下位置に位置するように、載置トレー４を回転制御するものである。したがって、所望する被凍結保存物収納ケース３に付された標識を入力部にデータ入力させることにより、当該標識によって指定される載置場所が開閉口２４の直下位置に位置されるように載置トレー４が自動的に回転されることになり、当該被凍結保存物収納ケース３を開閉口２４から容器本体２内に格納し又は容器本体２外に取り出すことができる。

なお、第一凍結保存容器Ａ１の各構成部材は、断熱材２ａ，２５ａ、球体５３、操作軸６１及び環状シール板８２を除いて、耐低温性に優れた金属材（この例では、ステンレス鋼）で構成されている。

以上のように構成された第一凍結保存容器Ａ１にあっては、被凍結保存物を収納した被凍結保存物収納ケース３に付された標識によって指定される載置場所が開閉口２４の直下位置に位置するように載置トレー４を回転させることにより、被当該収納ケース３を開閉口２４から格納し或いは取り出すことができる。かかる位置への載置トレー４の回転は、制御器の入力部に当該標識のデータを入力させることにより、モータ６２の駆動力によって自動的に行なわれることから、従来容器のように、開閉口２４から極低温の気相領域に手を入れて操作バー１３を回転操作する場合に比して、載置トレー４の回転操作をより安全且つ容易に行なうことができる。特に、キャップ２５を外した場合、容器本体２内の極低温ガスと空気との接触により開閉口２４からは容器本体２内を視認することが困難であり、載置トレー４を所望する回転位置に操作することが容易ではないが、載置トレー４の回転位置を上記のように自動制御するようにしておけば、載置トレー４を所望する回転位置に容易且つ正確に操作することができ、被凍結保存物収納ケース３の出し入れを効率よく容易に行なうことができる。しかも、キャップ２５で開閉口２４を閉塞した状態で載置トレー４を回転操作することから、従来容器のようにキャップ２５を取り外した状態で載置トレー４を回転操作する必要がある場合に比して、被凍結保存物収納ケース３の出し入れ時における開閉口２４の開放時間が短く、開閉口２４の開放による熱損失が極めて少ない。

而して、載置トレー４の上端部（支持筒５２の上端部）が支柱５１に一個のアルミナ製の球体５３を介して受け止め支持されていて、載置トレー４及びこれに載置された複数個の被凍結保存物収納ケース３の荷重を一個の球体５３で受け止めているにすぎないことから、容器本体２内に浮遊する異物が球体５３とその接触部５４，５５との間に侵入したような場合にも、載置トレー４の回転支持機能が低下したり損なわれたりすることがなく、載置トレー４を円滑に回転させることができ、その必要回転トルクが極めて小さい。かかる利点は、後述する液相保存形の第一凍結保存容器Ｂ１においても同様である。また、球体５３が耐圧縮性及び耐摩耗性に優れたアルミナ製のものであるから、長期使用によっても球体５３が摩耗するようなことがなく、載置トレー４の回転支持機能が長期に亘って良好に維持される。したがって、従来容器のようなベアリング１２を使用した場合に比して、載置トレー４の回転支持を長期に亘って良好に行なうことができ、長期に亘ってメンテナンスを行なう必要がない。さらに、一個の球体５３による支持機構５は、ベアリング１２を使用するものに比して、構造簡単にして製作コストも安価であり、容器Ａ１の製作経済上からも極めて有利である。

また、載置トレ−４の回転に伴って、操作軸６１が振動等により振れる虞れがあるが、操作軸６１が振れた場合にも、図５に示す如く、環状シール板８２の内周部分８２ａが操作軸６１の振れに伴って弾性変形して、貫通孔８１と軸操作軸６１との間のシールを良好に行なう。また、操作軸６１は熱伝導性の低いプラスチック（エポキシ樹脂）で構成されているから、操作軸６１を伝って容器本体２内に熱伝導することがなく、操作軸６１が容器本体２の上壁２２を貫通していることによる熱損失は生じない。

また、液化ガスの補充時においては、開閉口２４とキャップ２５との隙間から蒸発ガスが四方に分散することになるが、キャップ２５に排気口２５ｂを設けたから、蒸発ガスは専ら一箇所の排気口２５ｂから排気されることになり、作業者に与える不安感を払拭することができる。なお、排気口２５ｂからの排気方向は、図１に鎖線で示す如く、排気口２５ｂに排気管２６を取り付けておくことによって任意に調整することが可能である。また、必要に応じて、排気管２６を排気ダクトに接続しておくことも可能である。

また、図７は気相保存形の第二凍結保存容器Ａ２を示す縦断側面図であり、この凍結保存容器Ａ２は、図７に示す如く、容器本体２と、多数の被凍結保存物収納ケース３を載置する載置トレー４と、載置トレー４を容器本体２の中心線回りで回転操作自在に支持する支持機構９と、載置トレー４を所望の回転位置へと操作する操作機構６とを具備するものであって、上記した第一凍結保存容器Ａ１と同様に、液化ガス７の貯留液面７ａ上に形成される極低温の気相領域において被凍結保存物を凍結保存するものである。

この第二凍結保存容器Ａ２は、支持機構９の構成を除いて、上記した第一凍結保存容器Ａ１と同一構成をなすものであるから、同一構成部分については、図７〜図９において第一凍結保存容器Ａ１における当該構成部分と同一の符号を付することによって、その詳細は省略することとする。

支持機構９は、図７に示す如く、容器本体２の下壁２３の中心部に立設された円筒状の基礎部９１ａとその上面に固着された円板状の支持部９１ｂとからなる支持台９１と、載置トレー４の下面中心部に固着した円環状の受体９２と、支持台９１と受体９２との間に介装された複数個の金属製球体９３と、載置トレー４の中心部に形成された円筒体であって、下端部を受体９２に固着された中空軸９４と、支持部９１ｂの上面中心部に立設されており、受体９２を貫通して中空軸９４に挿通された支柱９５とを具備する。

支持台９１と受体９２との上下対向面部つまり支持部９１ｂの上面部及び受体９２の下面部には、図８及び図９に示す如く、容器本体２と同心をなす同一径の円環状溝９６，９７が形成されており、この円環状溝９６，９７に複数個の金属製球体（この例では、ステンレス鋼製の球体）９３が転動可能な状態で係合されていて、載置トレー４を金属製球体９３を介して支持台９１に前記中心線回りで回転自在に支持している。金属製球体９３は、円環状溝９６，９７内に相互に密接した状態では収納されておらず、載置トレー４の回転に伴って円環状溝９６，９７内を転動しうるように、相互に若干の隙間が生じる状態で収納されている。具体的には、金属製球体９３の数を、それらが相互に密接した状態で円環状溝９６，９７に収納される場合の数より１〜２個程度少なくなるように設定しておく。支持台９１は、その上面部（支持部９１ｂの上面部）が貯留液面７ａより若干高位に位置するような高さのものとされていて、載置トレー４を貯留液面７ａに接触しない状態で回転自在に支持させている。また、支柱９５の上端中心部に突設した小径の支軸９５ａと中空軸９４の内周面に固着したアダプタリング９４ａとの対向周面間には振れ止め用の小型ベアリング９８が介装されていて、載置トレー４の振れを抑制している。このベアリング９８は、鉛直方向の荷重を受けるものでなく、中空軸９４の回転を妨げることなく支柱９５に対する振れを防止できるものであればよく、従来容器におけるベアリング１２のような一般的な軸受機能を発揮するものである必要はない。すなわち、振れ止め用ベアリング９８は、載置トレー４の回転時における振れを抑制するためのものであり、載置トレー４の回転支持は専ら球体９３によって行なわれる。また、振れ止め用のベアリング９８は、必要に応じて設けられるものであり、第二凍結保存容器Ａ２の構造や使用条件によっては設けておく必要がない場合もありうる。なお、支持部９１ｂの外周部には、図８に示す如く、異物の侵入を可及的に防止するための環状壁９１ｄが立設されている。また、上記第一凍結保存容器Ａ１と同様に、中空軸９４の上端部には、前記第一凍結保存容器Ａ１におけると同一の連結筒６４が立設されており、この連結筒６４に操作軸６１がスプライン連結されている。また、当該容器Ａ２の各構成部材は、断熱材２ａ，２５ａ、操作軸６１及び環状シール板８２を除いて、耐低温性に優れた金属材（この例では、ステンレス鋼）で構成されている。

以上のように構成された第二凍結保存容器Ａ２にあっては、第一凍結保存容器Ａ１と同様に、被凍結保存物を収納した被凍結保存物収納ケース３に付された標識によって指定される載置場所が開閉口２４の直下位置に位置するように載置トレー４を回転させることにより、被当該収納ケース３を開閉口２４から格納し或いは取り出すことができる。かかる位置への載置トレー４の回転は、制御器の入力部に当該標識のデータを入力させることにより、モータ６２の駆動力によって自動的に行なわれることから、載置トレー４の回転操作をより安全且つ容易に行なうことができる。また、被凍結保存物収納ケース３の出し入れ時における開閉口２４の開放時間が短く、開閉口２４の開放による熱損失が極めて少ない。

而して、載置トレー４の下端中心部（受体９２）がその直下の支持台９１に複数個の球体９３を介して受け止め支持されていて、載置トレー４及びこれに載置された被凍結保存物収納ケース３の荷重を、相互に密接しない転動可能状態にある複数個の球体９３で受け止めていることから、容器本体２内に浮遊する異物が球体９３による支持領域に侵入したような場合にも、載置トレー４の回転支持機能が低下したり損なわれたりすることがなく、載置トレー４を円滑に回転させることができ、その必要回転トルクが極めて小さい。かかる利点は、後述する液相保存形の第二凍結保存容器Ｂ２においても同様である。また、各球体９３が負担する荷重は小さいため、それがセラミックスに比して耐摩耗性に劣る鋼球であっても、長期使用によっても球体９３が摩耗するようなことがなく、載置トレー４の回転支持機能が長期に亘って良好に維持される。したがって、従来容器のようなベアリング１２を使用した場合に比して、載置トレー４の回転支持を長期に亘って良好に行なうことができ、長期に亘ってメンテナンスを行なう必要がない。さらに、複数個の球体９３を転動可能に配置した過ぎない支持機構９は、ベアリング１２を使用するものに比して、構造簡単にして製作コストも安価であり、容器Ａ２の製作経済上からも極めて有利である。なお、第二凍結保存容器Ａ２にあっては、上記した点に加えて、第一凍結保存容器Ａ１と同一の作用効果が奏せられることは言うまでもない。

ところで、本発明は上記した構成に限定されるものでなく、本発明の基本原理を逸脱しない範囲で、適宜に改良，変更することができる。例えば、第一又は第二凍結保存容器は、上記した気相保存形のものでなく、図１０又は図１１に示す如き液相保存形のものとしても使用することができる。すなわち、図１０に示す第一凍結保存容器Ｂ１及び図１１に示す第二凍結保存容器Ｂ２は、何れも、貯留液面７ａを載置トレー４上の被凍結保存物収納ケース３が浸漬する位置まで上昇させることにより、被凍結保存物を液相中で凍結保存させるものであり、この点を除いて、上記した凍結保存容器Ａ１，Ａ２と同一構成をなすものであり、同一の作用効果を奏するものである。また、何れの凍結保存容器Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２にあっても、操作軸６１を、容器本体２外に突出する部分に操作ハンドルを取り付けることにより、人為的に回転操作するようにしておくことができる。この場合、操作ハンドルの回転位置と載置トレー４の回転位置との関係を表示できる表示手段を設けて、開閉口２４から容器本体２内を視認することなく、載置トレー４を所望位置に回転操作できるようにしておくことが好ましい。勿論、従来容器と同様に、操作軸６１を設けることなく中空軸５４，９４に操作バー１３を取り付けて、この操作バー１３を開閉口２４から人為的に操作するようにしてもよい。また、凍結保存容器Ａ１，Ｂ１における球体５３の構成材としては、上記したアルミナ等のセラミックスの他、当該容器Ａ１，Ｂ１の使用条件等に応じて、超硬合金，ステンレス鋼等の金属材を使用することも可能であり、凍結保存容器Ａ２，Ｂ２における各球体９３の構成材としては、上記したステンレス鋼等の金属材の他、当該容器Ａ２，Ｂ２の使用条件等に応じて、セラミックスを使用することも可能である。

第一凍結保存容器の一例を示す縦断側面図である。図１の要部（支持機構）の拡大詳細図である。図１のIII −III 線に沿う要部の横断平面図である。図１の要部（シール部）の拡大詳細図である。操作軸が振れた状態を示す図４相当の縦断側面図である。被凍結保存物収納ケースを示す斜視図である。第二凍結保存容器の一例を示す縦断側面図である。図７の要部（支持機構）の拡大詳細図である。図８のIX−IX線に沿う横断平面図である。第一凍結保存容器の変形例を示す縦断側面図である。第二凍結保存容器の変形例を示す縦断側面図である。従来容器を示す縦断側面図である。

符号の説明

Ａ１，Ｂ１…第一凍結保存容器、Ａ２，Ｂ２…第二凍結保存容器、２…容器本体、３…被凍結保存物収納ケース、４…載置トレー、５…支持機構、６…操作機構、７…極低温液化ガス（液体窒素）、７ａ…貯留液面、８…シール部、９…支持機構、２１…容器本体の周壁、２２…容器本体の上壁、２３…容器本体の下壁、２４…開閉口、２５…キャップ、２５ｂ…排気口、３２…収納箱、３３…ケース本体、５１…支柱、５２…支持筒、５３…球体、５４，５５…凹部、６１…操作軸、６２…モータ、６６…伝達軸、６８…動力伝達手段、８１…貫通孔、８２…環状シール板、８２ａ…環状シール板の内周部分、８３…ベローズ、９１…支持台、９１ｂ…支持部、９２…受体、９３…球体、９６，９７…環状溝。

Claims

上壁にその中心より偏倚した位置に配して開閉口を形成すると共に極低温液化ガスを貯留した容器本体と、複数個の被凍結保存物収納ケースを載置する載置トレーと、容器本体内に載置トレーを容器本体の中心線回りで回転自在に支持する支持機構とを具備して、所望する被凍結保存物収納ケースを、その載置場所が開閉口の直下位置に位置するように載置トレーを回転操作することによって、開閉口から出し入れしうるように構成された凍結保存容器において、
支持機構が、容器本体の下壁中心部に立設された支柱と、載置トレーの中心部に設けられて支柱に嵌合された支持筒と、支持筒の上壁中心部と支柱の上端中心部との間に介装された一個の球体とを具備して、載置トレーを当該球体を介して支柱に回転自在に支持させるように構成されていることを特徴とする凍結保存容器。
球体がセラミックス製のものであることを特徴とする、請求項１に記載する凍結保存容器。
上壁にその中心より偏倚した位置に配して開閉口を形成すると共に極低温液化ガスを貯留した容器本体と、複数個の被凍結保存物収納ケースを載置する載置トレーと、容器本体内に載置トレーを容器本体の中心線回りで回転自在に支持する支持機構とを具備して、所望する被凍結保存物収納ケースを、その載置場所が開閉口の直下位置に位置するように載置トレーを回転操作することによって、開閉口から出し入れしうるように構成された凍結保存容器において、
支持機構が、容器本体の下壁に立設された支持台と、載置トレーの下面部に設けられて支持台の上面部に対向する受体と、支持台と受体との上下対向面部間に円環状をなして並列し且つ転動可能な状態で介装された複数個の球体とを具備して、これらの球体を介して載置トレーを支持台に回転自在に支持させるように構成されていることを特徴とする凍結保存容器。
各球体が金属製のものであることを特徴とする、請求項３に記載する凍結保存容器。
液化ガスが容器本体の底部領域に貯留されており、載置トレーが前記支持機構により貯留液面に接触しない状態で支持されていることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項３又は請求項４に記載する凍結保存容器。
支持筒の上壁部にプラスチック製の操作軸を相対回転不能に連結すると共に、当該操作軸の上端側部分が容器本体外にその上壁を貫通して突出しており、容器本体外に突出する操作軸部分をモータにより又は人為的に回転操作することにより、載置トレーを所望位置へと回転させるように構成したことを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４又は請求項５に記載する凍結保存容器。
容器本体の上壁に操作軸が挿通する貫通孔を形成すると共に、この貫通孔の周縁部に、内径を操作軸より小径とするシリコンゴム製の環状シール板を固着して、環状シール板にその内周部分を弾性的に拡径変形させた状態で操作軸を挿通させることにより、操作軸と貫通孔との間をシールするように構成してあることを特徴とする、請求項６に記載する凍結保存容器。
開閉口がキャップを嵌脱させることにより開閉されるものであり、キャップにはこれを貫通する一つの排気口が形成されていることを特徴とする、請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７に記載する凍結保存容器。