JP7810429B2 - Cooling and warming device and method for controlling the cooling and warming device - Google Patents
Cooling and warming device and method for controlling the cooling and warming deviceInfo
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Description
本発明は、不妊治療において患者が採取した精液等の採取物が封入された容器を運搬する際に用いられる保冷保温器および保冷保温器の制御方法に関する。 The present invention relates to a cooler/warmer used when transporting containers containing samples such as semen collected by patients during infertility treatment, and a method for controlling the cooler/warmer.
不妊治療においては、不妊治療患者が自宅で採精した精液等の採取物を容器に封入し、自宅から運搬先(例えば、クリニック)に運搬する必要がある。この際、冬場の低温環境や夏場の高温環境では、自宅から運搬先への容器の運搬中に採取物の特性が変化してしまう場合がある。例えば、採取物が精液である場合、精子の運動性や生存率などが低下してしまう可能性がある。そこで、低温環境における採取物の特性の変化を防止するため、容器を布等の断熱材で覆う、あるいは飲料用の真空断熱容器を用いる等の方法が用いられることがある。 In infertility treatment, semen and other samples collected by infertility treatment patients at home must be sealed in a container and transported from home to a destination (e.g., a clinic). During this process, the characteristics of the collected material may change during transport in low temperatures in winter or high temperatures in summer. For example, if the collected material is semen, the motility and viability of sperm may decrease. Therefore, to prevent the characteristics of the collected material from changing in low temperatures, methods such as covering the container with insulating material such as cloth, or using a vacuum insulated container for beverages may be used.
また、特許文献1には、精液を収容する採精容器を保温容器の収容空間に収容し、収容空間の中の温度が所定の温度を下回った場合に、収容空間に配置される電熱器を発熱させることで、低温環境における精子の運動率の低下を防止する精液運搬容器が開示されている。 Patent Document 1 also discloses a semen transport container that houses a semen collection container in a storage space of an insulated container, and prevents a decrease in sperm motility in low-temperature environments by activating an electric heater placed in the storage space when the temperature inside the storage space falls below a predetermined temperature.
しかしながら、特許文献1に開示される運搬容器は、低温環境における採取物の特性の変化を防止することができるものの、高温環境における採取物の特性の変化を防止することはできない。また、特許文献1において、電熱器とは別途に冷却装置を設けることで高温環境における採取物の特性の変化を防止することができるが、装置が大型化してしまう。特に、換気を行うためのファン等の機構を設けると、装置の大型化が顕著となる。 However, while the transport container disclosed in Patent Document 1 can prevent changes in the characteristics of the collected material in low-temperature environments, it cannot prevent changes in the characteristics of the collected material in high-temperature environments. Furthermore, while Patent Document 1 also prevents changes in the characteristics of the collected material in high-temperature environments by providing a cooling device separate from the electric heater, this increases the size of the device. In particular, the addition of a mechanism such as a fan for ventilation significantly increases the size of the device.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、小型化を実現しつつ低温環境および高温環境の双方における採取物の特性の変化を防止することが可能な保冷保温器および保冷保温器の制御方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in light of these circumstances, and aims to provide a cooler/warmer and a control method for the cooler/warmer that can prevent changes in the characteristics of collected materials in both low-temperature and high-temperature environments while achieving compactness.
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明の一態様に係る保冷保温器は、採取物が封入された容器を所定の温度に調節する保冷保温器であって、前記容器を収容する本体部と、前記本体部に着脱可能に取り付けられるとともに前記容器が収容される前記本体部の収容空間を封止する蓋部と、を備え、前記本体部は、軸線に沿って延びる筒状に形成されるとともに第1底部を有する金属製の第1筒部と、前記軸線に沿って延びる筒状に形成されるとともに第2底部を有する金属製の第2筒部と、前記第1底部と伝熱可能に配置される第1伝熱面と前記第2底部と伝熱可能に配置される第2伝熱面とを有するペルチェ素子と、前記収容空間の温度が前記所定の温度となるように前記ペルチェ素子に印加する電力を制御する制御部と、を有し、前記第1筒部は、前記収容空間に露出して配置され、前記第2筒部は、前記軸線に対して前記第1筒部の外側で外部空間に露出して配置される。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
A cooler/warmer according to one aspect of the present invention is a cooler/warmer that adjusts a container containing a harvested sample to a predetermined temperature, and includes: a main body that accommodates the container; and a lid that is detachably attached to the main body and seals the storage space of the main body in which the container is stored. The main body includes a first cylindrical portion made of metal and formed in a cylindrical shape extending along an axis and having a first bottom; a second cylindrical portion made of metal and formed in a cylindrical shape extending along the axis and having a second bottom; a Peltier element having a first heat transfer surface arranged to be able to conduct heat with the first bottom and a second heat transfer surface arranged to be able to conduct heat with the second bottom; and a control unit that controls the power applied to the Peltier element so that the temperature of the storage space becomes the predetermined temperature. The first cylindrical portion is arranged exposed to the storage space, and the second cylindrical portion is arranged outside the first cylindrical portion with respect to the axis and exposed to the external space.
本発明の一態様に係る保冷保温器によれば、採取物が封入された容器を本体部の収容空間に収容し、本体部に蓋部を取り付けることにより、容器が収容空間に封止される。本体部は、金属製の第1筒部と、金属製の第2筒部とを備える。ペルチェ素子の第1伝熱面が第1筒部と熱伝導可能に配置され、ペルチェ素子の第2伝熱面が第2筒部と熱伝導可能に配置される。制御部は、収容空間の温度が所定の温度となるようにペルチェ素子に印加する電力を制御する。制御部は、収容空間を加熱する場合は第1伝熱面を放熱面とする一方で第2伝熱面を吸熱面とする。また、制御部は、収容空間を冷却する場合は第1伝熱面を吸熱面とし第2伝熱面を放熱面とする。 In one aspect of the insulated/warmed container of the present invention, a container containing a harvested material is placed in the storage space of the main body, and the lid is attached to the main body, sealing the container in the storage space. The main body comprises a first metallic cylindrical portion and a second metallic cylindrical portion. The first heat transfer surface of the Peltier element is arranged to be thermally conductive with the first cylindrical portion, and the second heat transfer surface of the Peltier element is arranged to be thermally conductive with the second cylindrical portion. The control unit controls the power applied to the Peltier element so that the temperature of the storage space reaches a predetermined temperature. When heating the storage space, the control unit sets the first heat transfer surface as a heat dissipation surface and the second heat transfer surface as a heat absorption surface. When cooling the storage space, the control unit sets the first heat transfer surface as a heat absorption surface and the second heat transfer surface as a heat dissipation surface.
また、本発明の一態様に係る保冷保温器によれば、第1筒部は、収容空間に露出して配置される。そのため、第1伝熱面が放熱面となる場合は第1伝熱面により第1筒部を介して収容空間が加熱され、第1伝熱面が吸熱面となる場合は第1伝熱面により第1筒部を介して収容空間が冷却される。また、本発明の一態様に係る保冷保温器によれば、第2筒部は、軸線に対して第1筒部の外側で外部空間に露出して配置される。そのため、第2伝熱面が吸熱面となる場合は第2伝熱面により第2筒部を介して外部空間の外気が冷却され、第2伝熱面が放熱面となる場合は第2伝熱面により第2筒部を介して外部空間の外気が加熱される。したがって、低温環境および高温環境の双方における採取物の特性の変化を防止することができる。 In addition, in a cooler/warmer according to one aspect of the present invention, the first cylindrical portion is exposed to the storage space. Therefore, when the first heat transfer surface serves as a heat dissipation surface, the storage space is heated by the first heat transfer surface via the first cylindrical portion, and when the first heat transfer surface serves as a heat absorption surface, the storage space is cooled by the first heat transfer surface via the first cylindrical portion. In addition, in a cooler/warmer according to one aspect of the present invention, the second cylindrical portion is exposed to the external space outside the first cylindrical portion with respect to the axis. Therefore, when the second heat transfer surface serves as a heat absorption surface, the external air in the external space is cooled by the second heat transfer surface via the second cylindrical portion, and when the second heat transfer surface serves as a heat dissipation surface, the external air in the external space is heated by the second heat transfer surface via the second cylindrical portion. Therefore, changes in the properties of the collected material can be prevented in both low-temperature and high-temperature environments.
また、本発明の一態様に係る保冷保温器によれば、金属製の第1筒部を介してペルチェ素子の第1伝熱面と収容空間との熱交換を行い、金属製の第2筒部を介してペルチェ素子の第2伝熱面と外気との熱交換を行う。ファン等の換気機構を用いずに熱交換を行うため、保冷保温器の小型化を実現することができる。 Furthermore, with a cooler/warmer according to one aspect of the present invention, heat exchange occurs between the first heat transfer surface of the Peltier element and the storage space via a first metallic cylindrical portion, and heat exchange occurs between the second heat transfer surface of the Peltier element and the outside air via a second metallic cylindrical portion. Because heat exchange occurs without using a ventilation mechanism such as a fan, the cooler/warmer can be made more compact.
本発明の一態様に係る保冷保温器において、前記蓋部は、前記軸線に沿って延びる筒状に形成される側面部と、前記側面部の上端に連結されるともに前記容器の上方に配置される上面部と、を有し、前記上面部には、前記軸線が通過する中心位置において前記収容空間に向けて突出する突出部が形成されている構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, the lid of the cooler/warmer container has a cylindrical side portion extending along the axis, and an upper surface portion connected to the upper end of the side portion and positioned above the container, and the upper surface portion may be configured to have a protrusion formed on it that protrudes toward the storage space at a central position through which the axis passes.
本構成の保冷保温器によれば、蓋部の上面部に突出部が形成されているため、蓋部を本体部に取り付ける際に突出部を容器の上端に接触させることにより、収容空間における容器の軸線に沿った位置が固定される。また、突出部が容器の上端にのみ接触するため、蓋部を軸線回りに回転させながら本体部に取り付ける際に、本体部に対して容器が回転することが抑制される。そのため、突出部を設けない場合に比べ、収容空間における容器の移動とそれに伴う採取物の損傷を適切に防止することができる。 With this type of cooler/warmer container, a protrusion is formed on the top surface of the lid. When attaching the lid to the main body, the protrusion comes into contact with the top end of the container, fixing the container's position along the axis in the storage space. Furthermore, because the protrusion only contacts the top end of the container, rotation of the container relative to the main body is suppressed when attaching the lid to the main body while rotating it around its axis. Therefore, compared to when no protrusion is provided, movement of the container in the storage space and the resulting damage to the collected material can be more appropriately prevented.
本発明の一態様に係る保冷保温器において、前記本体部は、前記第1筒部と前記第2筒部との間に形成される内部空間の上方に配置されるとともに前記軸線回りの周方向に沿って旋回する雄ねじが形成された締結部を有し、前記蓋部の前記側面部の内周面には、前記周方向に沿って旋回するとともに前記雄ねじと係合する雌ねじが形成されている構成としてもよい。 In one aspect of the insulated/warming container of the present invention, the main body may have a fastening portion disposed above the internal space formed between the first and second cylindrical portions and having a male thread formed thereon that rotates circumferentially around the axis, and the inner circumferential surface of the side surface of the lid may have a female thread formed thereon that rotates circumferentially and engages with the male thread.
本構成の保冷保温器によれば、本体部の締結部に形成された雄ねじに対して、蓋部の側面部の内周面に形成された雌ねじを係合させることにより、蓋部を本体部に取り付けることができる。そして、蓋部の上面部に形成された突出部が適切な荷重で容器の上端を押し付け、収容空間における容器の軸線に沿った位置が固定された状態とすることができる。また、雄ねじと雌ねじとが係合する長さを調整することにより、高さの異なる複数種類の容器のいずれが本体部の収容空間に収容される場合であっても、収容空間における容器の軸線に沿った位置を確実に固定することができる。 With this type of cooler/warmer container, the lid can be attached to the main body by engaging the female threads formed on the inner surface of the side of the lid with the male threads formed on the fastening portion of the main body. The protrusions formed on the top surface of the lid then press the upper ends of the containers with an appropriate load, fixing their axial positions in the storage space. Furthermore, by adjusting the engagement length between the male and female threads, the axial positions of the containers in the storage space can be reliably fixed, regardless of which of multiple types of containers of different heights are stored in the storage space of the main body.
本発明の一態様に係る保冷保温器においては、前記第1筒部と前記第2筒部との間に形成される内部空間に配置される断熱材を備える構成としてもよい。
本構成の保冷保温器によれば、断熱材により第1筒部と第2筒部との間での直接的な熱交換が行われることを適切に防止し、ペルチェ素子による収容空間と外部空間の外気との熱交換効率を高めることができる。
The cooler/warmer container according to one aspect of the present invention may be configured to include a heat insulating material disposed in an internal space formed between the first cylindrical portion and the second cylindrical portion.
With this configuration of the insulated heat storage container, the insulating material appropriately prevents direct heat exchange between the first and second cylindrical portions, thereby increasing the efficiency of heat exchange between the storage space and the outside air in the external space using the Peltier element.
本発明の一態様に係る保冷保温器においては、前記収容空間の温度を検出する温度検出部を備え、前記制御部は、前記温度検出部が検出する温度の単位時間あたりの変化値が予め定めた所定の閾値以内となるように前記ペルチェ素子に印加する電力を制御する構成としてもよい。 A cooler/warmer according to one aspect of the present invention may include a temperature detection unit that detects the temperature of the storage space, and the control unit may be configured to control the power applied to the Peltier element so that the change in temperature detected by the temperature detection unit per unit time is within a predetermined threshold value.
本構成の保冷保温器によれば、温度検出部が検出する温度の単位時間あたりの変化値を予め定めた所定の閾値以内とすることで、容器に収容される採取物の温度の単位時間あたりの変化値が所定の閾値よりも大きくなって採取物の特性が大きく変化する不具合を防止することができる。 With this type of cooler/warmer, the change in temperature detected by the temperature detection unit per unit time is kept within a predetermined threshold, preventing the temperature change per unit time of the collected material stored in the container from exceeding the threshold and resulting in a significant change in the characteristics of the collected material.
本発明の一態様に係る保冷保温器において、前記制御部は、前記第1筒部および前記第2筒部に接触しない状態で、前記第2底部の下方に配置される構成としてもよい。 In one aspect of the insulated/warming container of the present invention, the control unit may be configured to be disposed below the second bottom portion without contacting the first cylindrical portion or the second cylindrical portion.
本構成の保冷保温器によれば、ペルチェ素子に電力を印加する制御部は、動作時に発熱するものの、第1筒部および第2筒部に接触しない状態で、第2底部の下方に配置される。そのため、制御部を第1筒部または第2筒部のいずれかに接触させる場合、あるいは、制御部を第1筒部と第2筒部との間に形成される内部空間に配置する場合に比べ、制御部の動作時の発熱による影響を抑制することができる。これにより、ペルチェ素子による収容空間と外部空間の外気との熱交換効率を高めることができる。 In this configuration of refrigerator/warmer, the control unit that applies power to the Peltier element generates heat during operation, but is positioned below the second bottom without contacting the first or second cylindrical portion. This reduces the impact of heat generated by the control unit during operation compared to when the control unit is in contact with either the first or second cylindrical portion, or when the control unit is positioned in the internal space formed between the first and second cylindrical portions. This increases the efficiency of heat exchange between the Peltier element's storage space and the outside air in the external space.
本発明の一態様に係る保冷保温器においては、前記制御部と外部機器とを着脱可能に接続するインターフェースを備え、前記制御部は、前記インターフェースを介して前記外部機器から受電した電力を前記ペルチェ素子に印加する構成としてもよい。 In one aspect of the present invention, the insulated/warming appliance may include an interface that detachably connects the control unit to an external device, and the control unit may be configured to apply power received from the external device via the interface to the Peltier element.
本構成の保冷保温器によれば、インターフェースに外部機器を接続することにより、外部機器からインターフェースを介して制御部に電力を供給することができる。そのため、保冷保温器に電源を設けずに小型化を実現しつつ、外部機器から容易に電力を供給して保冷保温機能を実現することができる。 With this type of cooler/warmer, connecting an external device to the interface allows power to be supplied from the external device to the control unit via the interface. This means that the cooler/warmer can be made smaller without requiring a power source, while still being able to easily supply power from an external device to achieve its cooling/warming function.
本発明の一態様に係る保冷保温器の制御方法は、採取物が封入された容器を所定の温度に調節する保冷保温器の制御方法であって、前記保冷保温器は、前記容器を収容する本体部と、前記本体部に着脱可能に取り付けられるとともに前記容器が収容される前記本体部の収容空間を封止する蓋部と、を有し、前記本体部は、軸線に沿って延びる筒状に形成されるとともに第1底部を有する金属製の第1筒部と、前記軸線に沿って延びる筒状に形成されるとともに第2底部を有する金属製の第2筒部と、前記第1底部と熱伝導可能に配置される第1伝熱面と前記第2底部と熱伝導可能に配置される第2伝熱面とを有するペルチェ素子と、を有し、前記第1筒部は、前記収容空間に露出して配置され、前記第2筒部は、前記軸線に対して前記第1筒部の外側で外部空間に露出して配置され、前記収容空間の温度が前記所定の温度となるように前記ペルチェ素子に印加する電力を制御する制御工程を備える。 One aspect of the present invention provides a method for controlling a cooler/warmer that adjusts a container containing a harvested material to a predetermined temperature. The cooler/warmer includes a main body that houses the container and a lid that is detachably attached to the main body and seals the storage space of the main body in which the container is stored. The main body includes a first cylindrical metal portion that is tubular and extends along an axis and has a first bottom, a second cylindrical metal portion that is tubular and extends along the axis and has a second bottom, and a Peltier element having a first heat transfer surface that is thermally conductive with the first bottom and a second heat transfer surface that is thermally conductive with the second bottom, the first cylindrical portion being exposed to the storage space, and the second cylindrical portion being exposed to the external space outside the first cylindrical portion with respect to the axis. The method includes a control step of controlling power applied to the Peltier element so that the temperature of the storage space becomes the predetermined temperature.
本発明の一態様に係る保冷保温器の制御方法によれば、採取物が封入された容器を本体部の収容空間に収容し、本体部に蓋部を取り付けることにより、容器が収容空間に封止される。本体部は、金属製の第1筒部と、金属製の第2筒部とを備える。ペルチェ素子の第1伝熱面が第1筒部と熱伝導可能に配置され、ペルチェ素子の第2伝熱面が第2筒部と熱伝導可能に配置される。制御工程は、収容空間の温度が所定の温度となるようにペルチェ素子に印加する電力を制御する。制御工程は、収容空間を加熱する場合は第1伝熱面を放熱面とする一方で第2伝熱面を吸熱面とする。また、制御工程は、収容空間を冷却する場合は第1伝熱面を吸熱面とし第2伝熱面を放熱面とする。 In one aspect of the present invention, a method for controlling a cooler/warmer includes placing a container containing a harvested material in the storage space of the main body and attaching a lid to the main body, thereby sealing the container in the storage space. The main body includes a first metallic cylindrical portion and a second metallic cylindrical portion. The first heat transfer surface of the Peltier element is disposed to be thermally conductive with the first cylindrical portion, and the second heat transfer surface of the Peltier element is disposed to be thermally conductive with the second cylindrical portion. The control process controls the power applied to the Peltier element so that the temperature of the storage space reaches a predetermined temperature. When heating the storage space, the control process sets the first heat transfer surface as a heat dissipation surface and the second heat transfer surface as a heat absorption surface. When cooling the storage space, the control process sets the first heat transfer surface as a heat absorption surface and the second heat transfer surface as a heat dissipation surface.
また、本発明の一態様に係る保冷保温器の制御方法によれば、第1筒部は、収容空間に対して露出して配置される。そのため、第1伝熱面が放熱面となる場合は第1伝熱面により第1筒部を介して収容空間が加熱され、第1伝熱面が吸熱面となる場合は第1伝熱面により第1筒部を介して収容空間が冷却される。また、本発明の一態様に係る保冷保温器の制御方法によれば、第2筒部は、保冷保温器の外周面の一部を形成するように軸線に対して第1筒部の外側に配置される。そのため、第2伝熱面が吸熱面となる場合は第2伝熱面により第2筒部を介して外部空間の外気が冷却され、第2伝熱面が放熱面となる場合は第2伝熱面により第2筒部を介して外部空間の外気が加熱される。したがって、低温環境および高温環境の双方における採取物の特性の変化を防止することができる。 Furthermore, according to a method for controlling a cooler/warmer according to one aspect of the present invention, the first cylindrical portion is positioned so as to be exposed to the storage space. Therefore, when the first heat transfer surface serves as a heat dissipation surface, the storage space is heated by the first heat transfer surface via the first cylindrical portion, and when the first heat transfer surface serves as a heat absorption surface, the storage space is cooled by the first heat transfer surface via the first cylindrical portion. Furthermore, according to a method for controlling a cooler/warmer according to one aspect of the present invention, the second cylindrical portion is positioned outside the first cylindrical portion with respect to the axis so as to form part of the outer peripheral surface of the cooler/warmer. Therefore, when the second heat transfer surface serves as a heat absorption surface, the outside air in the external space is cooled by the second heat transfer surface via the second cylindrical portion, and when the second heat transfer surface serves as a heat dissipation surface, the outside air in the external space is heated by the second heat transfer surface via the second cylindrical portion. Therefore, changes in the properties of the collected material can be prevented in both low-temperature and high-temperature environments.
また、本発明の一態様に係る保冷保温器の制御方法によれば、金属製の第1筒部を介してペルチェ素子の第1伝熱面と収容空間との熱交換を行い、金属製の第2筒部を介してペルチェ素子の第2伝熱面と外部空間の外気との熱交換を行う。ファン等の換気機構を用いずに熱交換を行うため、保冷保温器の小型化を実現することができる。 Furthermore, according to a control method for a cooler/warmer according to one aspect of the present invention, heat is exchanged between the first heat transfer surface of the Peltier element and the storage space via a first metallic cylindrical portion, and between the second heat transfer surface of the Peltier element and the outside air in the external space via a second metallic cylindrical portion. Because heat exchange is performed without using a ventilation mechanism such as a fan, the cooler/warmer can be made more compact.
本発明によれば、小型化を実現しつつ低温環境および高温環境の双方における採取物の特性の変化を防止することが可能な保冷保温器および保冷保温器の制御方法を提供することができる。 The present invention provides a cooler/warmer and a control method for the cooler/warmer that can prevent changes in the characteristics of collected materials in both low-temperature and high-temperature environments while achieving compactness.
以下、本発明の一実施形態に係る保冷保温器100について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の一実施形態の保冷保温器100を示す正面図である。図2は、図1に示す保冷保温器100のA-A矢視断面図である。図3は、図2に示す保冷保温器100の分解図である。図4は、図3に示す本体部10の分解図である。図5は、本発明の一実施形態の保冷保温器100を示す斜視図である。 The following describes a cooler/warmer 100 according to one embodiment of the present invention with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view of the cooler/warmer 100 according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the cooler/warmer 100 shown in FIG. 1 taken along the line A-A. FIG. 3 is an exploded view of the cooler/warmer 100 shown in FIG. 2. FIG. 4 is an exploded view of the main body 10 shown in FIG. 3. FIG. 5 is a perspective view of the cooler/warmer 100 according to one embodiment of the present invention.
本実施形態の保冷保温器100は、精液等の採取物210が封入された容器220を所定の目標温度に調整する装置である。図1から図3に示すように、保冷保温器100は、容器220を収容する本体部10と、本体部10に着脱可能に取り付けられるとともに容器220が収容される本体部10の収容空間S1を封止する蓋部20と、を備える。 The cooler/warmer 100 of this embodiment is a device that adjusts the temperature of a container 220 containing a collected material 210, such as semen, to a predetermined target temperature. As shown in Figures 1 to 3, the cooler/warmer 100 includes a main body 10 that houses the container 220, and a lid 20 that is detachably attached to the main body 10 and seals the storage space S1 of the main body 10 in which the container 220 is stored.
本体部10は、第1筒部11と、第2筒部12と、ペルチェ素子13と、伝熱部材14と、保持部材15と、断熱材16と、制御基板(制御部)17と、インターフェース17aと、温度センサ(温度検出部)17bと、締結部18と、脚部19と、を有する。 The main body 10 has a first cylindrical portion 11, a second cylindrical portion 12, a Peltier element 13, a heat transfer member 14, a holding member 15, a heat insulating material 16, a control board (control unit) 17, an interface 17a, a temperature sensor (temperature detection unit) 17b, a fastening portion 18, and legs 19.
第1筒部11は、軸線Xに沿って延びる筒状に形成される金属製(例えば、アルミニウム合金または銅合金等)の部材である。第1筒部11は、軸線Xに沿って円筒状に形成される側面部11aと、側面部11aの下端に連結されるとともに軸線Xに沿った平面視が円形の第1底部11bと、を有する。第1筒部11は、側面部11aと第1底部11bとを金属材料により一体に成形した部材である。 The first cylindrical portion 11 is a metal (e.g., aluminum alloy, copper alloy, etc.) member formed into a cylindrical shape extending along the axis X. The first cylindrical portion 11 has a side portion 11a formed into a cylindrical shape along the axis X, and a first bottom portion 11b connected to the lower end of the side portion 11a and having a circular shape in a plan view along the axis X. The first cylindrical portion 11 is a member in which the side portion 11a and the first bottom portion 11b are integrally molded from a metal material.
第2筒部12は、軸線Xに沿って延びる筒状に形成される金属製(例えば、アルミニウム合金や銅合金等)の部材である。第2筒部12は、軸線Xに沿って円筒状に形成される側面部12aと、側面部12aの下端に連結されるとともに軸線Xに沿った平面視が円形の第2底部12bと、を有する。第2筒部12は、側面部12aと第2底部12bとを金属材料により一体に成形した部材である。 The second cylindrical portion 12 is a metal (e.g., aluminum alloy, copper alloy, etc.) member formed into a cylindrical shape extending along the axis X. The second cylindrical portion 12 has a side portion 12a formed into a cylindrical shape along the axis X, and a second bottom portion 12b connected to the lower end of the side portion 12a and having a circular shape in a plan view along the axis X. The second cylindrical portion 12 is a member in which the side portion 12a and the second bottom portion 12b are integrally molded from a metal material.
図1から図4に示すように、第2筒部12の軸線Xに直交する方向の外径は、第1筒部11の軸線Xに直交する方向の外径よりも大きい。第2筒部12は、軸線Xに対して第1筒部11の外側に配置される。図2に示すように、第1筒部11は、保冷保温器100の内周面の一部を形成するように収容空間S1に露出して配置される。図1および図2に示すように、第2筒部12は、保冷保温器100の外周面の一部を形成するように外部空間S3に露出して配置される。 As shown in Figures 1 to 4, the outer diameter of the second cylindrical portion 12 in a direction perpendicular to the axis X is larger than the outer diameter of the first cylindrical portion 11 in a direction perpendicular to the axis X. The second cylindrical portion 12 is disposed outside the first cylindrical portion 11 with respect to the axis X. As shown in Figure 2, the first cylindrical portion 11 is disposed exposed to the storage space S1 so as to form part of the inner surface of the cooler/warmer 100. As shown in Figures 1 and 2, the second cylindrical portion 12 is disposed exposed to the external space S3 so as to form part of the outer surface of the cooler/warmer 100.
ペルチェ素子13は、ペルチェ効果を利用して一方の面と他方の面とに温度差を生じさせる半導体素子である。ペルチェ素子13は、第1筒部11の第1底部11bと熱伝導可能に配置される第1伝熱面13aと、第2筒部12の第2底部12bと熱伝導可能に配置される第2伝熱面13bと、を有する。ペルチェ素子13は、例えば、軸線Xに沿ってみた平面視が正方形に形成される。 The Peltier element 13 is a semiconductor element that uses the Peltier effect to create a temperature difference between one surface and the other. The Peltier element 13 has a first heat transfer surface 13a that is arranged to be thermally conductive with the first bottom 11b of the first cylindrical portion 11, and a second heat transfer surface 13b that is arranged to be thermally conductive with the second bottom 12b of the second cylindrical portion 12. The Peltier element 13 is formed, for example, in a square shape when viewed in a plan view along the axis X.
ペルチェ素子13に印加される電力は、制御基板17により制御される。制御基板17は、ペルチェ素子13に印加される直流電流を制御し、第1伝熱面13aが吸熱面となり第2伝熱面13bが放熱面となる冷却状態と、第1伝熱面13aが放熱面となり第2伝熱面13bが吸熱面となる冷却状態とを切り替える。 The power applied to the Peltier element 13 is controlled by the control board 17. The control board 17 controls the DC current applied to the Peltier element 13, switching between a cooling state in which the first heat transfer surface 13a serves as the heat absorption surface and the second heat transfer surface 13b serves as the heat dissipation surface, and a cooling state in which the first heat transfer surface 13a serves as the heat dissipation surface and the second heat transfer surface 13b serves as the heat absorption surface.
図2に示すように、本実施形態の保冷保温器100は、第1筒部11の第1底部11bと第1伝熱面13aとの双方に伝熱部材14を接触させて配置することにより、第1伝熱面13aと第1底部11bとが伝熱部材14を介して熱伝導可能となっている。また、第2筒部12の第2底部12bと第2伝熱面13bとを直接的に接触させて配置することにより、第2伝熱面13bと第2底部12bとが熱伝導可能となっている。 As shown in FIG. 2, in the cooler/warmer 100 of this embodiment, the heat transfer member 14 is arranged in contact with both the first bottom 11b of the first cylindrical portion 11 and the first heat transfer surface 13a, allowing thermal conduction between the first heat transfer surface 13a and the first bottom 11b via the heat transfer member 14. Furthermore, the second bottom 12b of the second cylindrical portion 12 is arranged in direct contact with the second heat transfer surface 13b, allowing thermal conduction between the second heat transfer surface 13b and the second bottom 12b.
なお、第1伝熱面13aと第1底部11bとを直接的に接触させて配置することにより、第1伝熱面13aと第1底部11bとが熱伝導可能となるようにしてもよい。また、第2筒部12の第2底部12bと第2伝熱面13bとの双方に伝熱部材(図示略)を接触させて配置することにより、第2伝熱面13bと第2底部12bとが伝熱部材(図示略)を介して熱伝導可能となるようにしてもよい。 The first heat transfer surface 13a and the first bottom 11b may be arranged in direct contact with each other to enable thermal conduction between them. Alternatively, a heat transfer member (not shown) may be arranged in contact with both the second bottom 12b of the second cylindrical portion 12 and the second heat transfer surface 13b to enable thermal conduction between the second heat transfer surface 13b and the second bottom 12b via the heat transfer member (not shown).
図2に示すように、第1筒部11は、収容空間S1に露出して配置される。そのため、ペルチェ素子13の第1伝熱面13aが放熱面となる場合は、伝熱部材14および第1筒部11を介して収容空間S1が加熱され、ペルチェ素子13の第1伝熱面13aが吸熱面となる場合は、伝熱部材14および第1筒部11を介して収容空間S1が冷却される。 As shown in FIG. 2, the first cylindrical portion 11 is positioned so that it is exposed to the storage space S1. Therefore, when the first heat transfer surface 13a of the Peltier element 13 serves as a heat dissipation surface, the storage space S1 is heated via the heat transfer member 14 and the first cylindrical portion 11. When the first heat transfer surface 13a of the Peltier element 13 serves as a heat absorption surface, the storage space S1 is cooled via the heat transfer member 14 and the first cylindrical portion 11.
図1および図2に示すように、第2筒部12は、外部空間S3に露出して配置される。そのため、ペルチェ素子13の第1伝熱面13aが放熱面となる場合は、伝熱部材14および第1筒部11を介して収容空間S1が加熱され、ペルチェ素子13の第1伝熱面13aが吸熱面となる場合は、伝熱部材14および第1筒部11を介して収容空間S1が冷却される。 As shown in Figures 1 and 2, the second cylindrical portion 12 is positioned so as to be exposed to the external space S3. Therefore, when the first heat transfer surface 13a of the Peltier element 13 serves as a heat dissipation surface, the storage space S1 is heated via the heat transfer member 14 and the first cylindrical portion 11. When the first heat transfer surface 13a of the Peltier element 13 serves as a heat absorption surface, the storage space S1 is cooled via the heat transfer member 14 and the first cylindrical portion 11.
伝熱部材14は、第1伝熱面13aと第1底部11bとの双方に直接的に接触した状態で配置される金属製(例えば、アルミニウム合金や銅合金等)の部材である。伝熱部材14は、第1伝熱面13aと第1底部11bとの間の熱伝導を促進する部材である。図4に示すように、伝熱部材14の外径D1は、ペルチェ素子13の幅W1よりも大きい。 The heat transfer member 14 is a metal (e.g., aluminum alloy, copper alloy, etc.) member that is placed in direct contact with both the first heat transfer surface 13a and the first bottom portion 11b. The heat transfer member 14 promotes heat conduction between the first heat transfer surface 13a and the first bottom portion 11b. As shown in FIG. 4, the outer diameter D1 of the heat transfer member 14 is greater than the width W1 of the Peltier element 13.
外径D1を幅W1よりも大きくすることで、ペルチェ素子13の第1伝熱面13aの熱を、幅W1よりも広い範囲で第1底部11bに伝達することができる。そのため、収容空間S1の第1底部11bの近傍の各位置における温度差を少なくし、容器220に収容される採取物210を均等に冷却または加熱することができる。 By making the outer diameter D1 larger than the width W1, heat from the first heat transfer surface 13a of the Peltier element 13 can be transferred to the first bottom 11b over a range wider than the width W1. This reduces the temperature difference at various positions near the first bottom 11b of the storage space S1, allowing the collected material 210 stored in the container 220 to be cooled or heated evenly.
保持部材15は、伝熱部材14と第2筒部12の第2底部12bとの間にペルチェ素子13を保持するための部材である。保持部材15は、伝熱部材14と第2底部12bとの双方に接触して配置される。保持部材15は、伝熱部材14と第2底部12bとの間の熱伝導を抑制するため、例えば、熱伝導率が金属材料に比べて極めて低い樹脂材料等により形成される。 The holding member 15 is a member for holding the Peltier element 13 between the heat transfer member 14 and the second bottom 12b of the second cylindrical portion 12. The holding member 15 is arranged in contact with both the heat transfer member 14 and the second bottom 12b. To suppress heat conduction between the heat transfer member 14 and the second bottom 12b, the holding member 15 is formed, for example, from a resin material whose thermal conductivity is extremely low compared to metal materials.
断熱材16は、第1筒部11の側面部11aと第2筒部12の側面部12aとの間の熱伝導を抑制するための部材である。断熱材16は、第1筒部11と第2筒部12の双方に接触するように、第1筒部11と第2筒部12との間に形成される内部空間S2に充填される。断熱材16として、例えば、ポリウレタン樹脂が用いられる。本実施形態では、第1筒部11と第2筒部12との間に形成される内部空間S2に断熱材16を充填するものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、内部空間S2を気密に封止して減圧し、内部空間S2を真空断熱層として機能させてもよい。 The insulating material 16 is a member for suppressing heat conduction between the side surface 11a of the first cylindrical portion 11 and the side surface 12a of the second cylindrical portion 12. The insulating material 16 is filled into the internal space S2 formed between the first cylindrical portion 11 and the second cylindrical portion 12 so as to be in contact with both the first cylindrical portion 11 and the second cylindrical portion 12. For example, polyurethane resin is used as the insulating material 16. In this embodiment, the internal space S2 formed between the first cylindrical portion 11 and the second cylindrical portion 12 is filled with the insulating material 16, but other embodiments are also possible. For example, the internal space S2 may be hermetically sealed and depressurized, allowing the internal space S2 to function as a vacuum insulation layer.
制御基板17は、容器220を収容する収容空間S1の温度が所定の目標温度Ttarとなるようにペルチェ素子13に印加する電力を制御する装置である。ここで、所定の温度とは、例えば、予め設定された目標温度である。容器220に封入された採取物210が精液である場合、例えば、25℃に設定するのが好ましい。目標温度Ttarは、採取物210の特性や、保冷保温器100の特性等を考慮して、25℃以外の他の温度に設定してもよい。 The control board 17 is a device that controls the power applied to the Peltier element 13 so that the temperature of the storage space S1 that stores the container 220 reaches a predetermined target temperature Ttar. Here, the predetermined temperature is, for example, a preset target temperature. If the collected material 210 sealed in the container 220 is semen, it is preferable to set the temperature to, for example, 25°C. The target temperature Ttar may be set to a temperature other than 25°C, taking into account the characteristics of the collected material 210 and the characteristics of the cooler/warmer 100, etc.
制御基板17は、ペルチェ素子13に印加する電圧の極性を切り替えることにより、第1伝熱面13aが吸熱面となり第2伝熱面13bが放熱面となる冷却状態と、第1伝熱面13aが放熱面となり第2伝熱面13bが吸熱面となる冷却状態とを切り替える。また、制御基板17は、ペルチェ素子13に印加する電圧の大きさを調整することにより、第1伝熱面13aおよび第2伝熱面13bの伝熱量(発熱量または吸熱量)を制御する。 By switching the polarity of the voltage applied to the Peltier element 13, the control board 17 switches between a cooling state in which the first heat transfer surface 13a acts as a heat absorption surface and the second heat transfer surface 13b acts as a heat dissipation surface, and a cooling state in which the first heat transfer surface 13a acts as a heat dissipation surface and the second heat transfer surface 13b acts as a heat absorption surface. Furthermore, by adjusting the magnitude of the voltage applied to the Peltier element 13, the control board 17 controls the amount of heat transfer (amount of heat generated or amount of heat absorbed) by the first heat transfer surface 13a and the second heat transfer surface 13b.
インターフェース17aは、制御基板17と携帯可能な充電式のバッテリー(外部機器)300とを着脱可能に接続する装置である。図1に示すように、インターフェース17aは、制御基板17に接続されるケーブル17a1と、ケーブル17a1とバッテリー300とを接続する接続端子17a2とを有する。インターフェース17aは、例えば、USB(Universal Serial Bus)規格に沿ったインターフェースである。 Interface 17a is a device that detachably connects control board 17 to a portable, rechargeable battery (external device) 300. As shown in FIG. 1, interface 17a has a cable 17a1 that connects to control board 17 and a connection terminal 17a2 that connects cable 17a1 to battery 300. Interface 17a is, for example, an interface that complies with the USB (Universal Serial Bus) standard.
制御基板17は、インターフェース17aを介して、バッテリー300に充電された電力の供給を受ける。制御基板17は、インターフェース17aを介してバッテリー300から受電した電力をペルチェ素子13に印加する。 The control board 17 receives power stored in the battery 300 via the interface 17a. The control board 17 applies the power received from the battery 300 via the interface 17a to the Peltier element 13.
温度センサ17bは、伝熱部材14および第2筒部12を介して収容空間S1の温度を検出する装置である。温度センサ17bは、伝熱部材14に取り付けられており、伝熱部材14の温度を検出する。伝熱部材14は、第2筒部12の第2底部12bと接触した状態で配置される。また、第2筒部12は、収容空間S1に露出して配置される。伝熱部材14が第2筒部12を介して収容空間S1と熱伝導可能であるため、温度センサ17bは、伝熱部材14および第2筒部12を介して収容空間S1の温度を間接的に検出する。 The temperature sensor 17b is a device that detects the temperature of the storage space S1 via the heat transfer member 14 and the second cylindrical portion 12. The temperature sensor 17b is attached to the heat transfer member 14 and detects the temperature of the heat transfer member 14. The heat transfer member 14 is arranged in contact with the second bottom portion 12b of the second cylindrical portion 12. The second cylindrical portion 12 is also arranged exposed to the storage space S1. Because the heat transfer member 14 is capable of thermal conduction with the storage space S1 via the second cylindrical portion 12, the temperature sensor 17b indirectly detects the temperature of the storage space S1 via the heat transfer member 14 and the second cylindrical portion 12.
締結部18は、第1筒部11と第2筒部12との間に形成される内部空間S2の上方に配置される部材である。締結部18は、軸線Xを中心に略円筒状に形成される。図4に示すように、締結部18は、軸線X回りの周方向に沿って旋回する雄ねじ18aが形成された部材である。締結部18は、内部空間S2の上方を封止するように第1筒部11の上端と第2筒部12の上端との間に取り付けられる。締結部18は、第1筒部11と第2筒部12との間の熱伝導を抑制するため、例えば、熱伝導率が金属材料に比べて極めて低い樹脂材料等により形成される。 The fastening portion 18 is a member disposed above the internal space S2 formed between the first tubular portion 11 and the second tubular portion 12. The fastening portion 18 is formed in a substantially cylindrical shape centered on the axis X. As shown in FIG. 4, the fastening portion 18 is a member formed with a male thread 18a that rotates circumferentially around the axis X. The fastening portion 18 is attached between the upper ends of the first tubular portion 11 and the second tubular portion 12 so as to seal the upper portion of the internal space S2. In order to suppress heat conduction between the first tubular portion 11 and the second tubular portion 12, the fastening portion 18 is formed, for example, from a resin material whose thermal conductivity is extremely low compared to metal materials.
図3から図5に示すように、締結部18は、軸線Xに直交する水平面上に配置される環状の平面部18bを有する。蓋部20が締結部18に締結された状態で、平面部18bと蓋部20の下端に形成される平面部21cとが接触する。平面部21cは、軸線Xに直交する水平面上に配置される環状の面である。 As shown in Figures 3 to 5, the fastening portion 18 has an annular flat portion 18b that is disposed on a horizontal plane perpendicular to the axis X. When the lid portion 20 is fastened to the fastening portion 18, the flat portion 18b comes into contact with a flat portion 21c formed on the lower end of the lid portion 20. The flat portion 21c is an annular surface that is disposed on a horizontal plane perpendicular to the axis X.
図5に示すように、平面部18bには、バッテリー300から制御基板17に電力が供給される場合に点灯し、バッテリー300から制御基板17に電力が供給されない場合に消灯するランプ18cが設けられている。ランプ18cは、平面部18bから上方に突出しないように平面部18bに埋め込まれている。 As shown in FIG. 5, the flat portion 18b is provided with a lamp 18c that lights up when power is supplied from the battery 300 to the control board 17 and goes out when power is not supplied from the battery 300 to the control board 17. The lamp 18c is embedded in the flat portion 18b so as not to protrude above the flat portion 18b.
蓋部20を締結部18に締結した状態で、蓋部20の平面部21cと締結部18の平面部18bを接触させた状態となる。ランプ18cが平面部21cにより覆われた状態となる。蓋部20が透光性を有する樹脂材料により形成されているため、ランプ18cが点灯する場合、ランプ18cからの発光を、蓋部20を介して患者が視認することができる。 When the lid portion 20 is fastened to the fastening portion 18, the flat surface 21c of the lid portion 20 comes into contact with the flat surface 18b of the fastening portion 18. The lamp 18c is covered by the flat surface 21c. Because the lid portion 20 is made of a translucent resin material, when the lamp 18c is lit, the patient can see the light emitted from the lamp 18c through the lid portion 20.
図2に示す保冷保温器100に収容される容器220は、蓋部20の平面部21cと締結部18の平面部18bとが接触するまで蓋部20を締結部18に締結した状態で、蓋部20の突出部22aが容器220の上端に接触する高さH1とした。すなわち、蓋部20の平面部21cと締結部18の平面部18bが接触した状態において、容器220の高さH1が、軸線X上の第1底部11bの位置X1から突出部22aの位置X2までの長さと一致するものとしたが、他の態様であってもよい。 The container 220 housed in the refrigerator/warmer 100 shown in Figure 2 has a height H1 at which the protruding portion 22a of the lid portion 20 contacts the upper end of the container 220 when the lid portion 20 is fastened to the fastening portion 18 until the flat portion 21c of the lid portion 20 comes into contact with the flat portion 18b of the fastening portion 18. In other words, when the flat portion 21c of the lid portion 20 comes into contact with the flat portion 18b of the fastening portion 18, the height H1 of the container 220 is the same as the length from the position X1 of the first bottom portion 11b to the position X2 of the protruding portion 22a on the axis X, but other configurations are also possible.
例えば、図6の縦断面図に示すように、容器220は、蓋部20の平面部21cと締結部18の平面部18bとが接触しない状態で、蓋部20の突出部22aが容器220の上端に接触する高さH2としてもよい。図6は、本実施形態の保冷保温器100は、締結部18の雄ねじ18aと蓋部20の雌ねじ21bとが係合する長さを調整することにより、異なる高さを有する複数種の容器220を収容空間S1に固定した状態で適切に収容することができる。そのため、保冷保温器100により運搬する容器220の高さが運搬先のクリニックにより異なる場合であっても、保冷保温器100の内部で容器220が移動しないように確実に固定することができる。 For example, as shown in the vertical cross-sectional view of Figure 6, the container 220 may have a height H2 at which the protruding portion 22a of the lid portion 20 contacts the upper end of the container 220 without the flat portion 21c of the lid portion 20 contacting the flat portion 18b of the fastening portion 18. As shown in Figure 6, the cooler/warmer 100 of this embodiment can appropriately accommodate multiple types of containers 220 of different heights in a fixed state within the storage space S1 by adjusting the engagement length between the male thread 18a of the fastening portion 18 and the female thread 21b of the lid portion 20. Therefore, even if the heights of the containers 220 transported by the cooler/warmer 100 vary depending on the clinic to which they are transported, the containers 220 can be reliably fixed so that they do not move within the cooler/warmer 100.
脚部19は、脚部19を除く保冷保温器100の各部の重量を支持する部材である。図4に示すように、脚部19は、タッピングネジ400(図2および図3参照)が挿入される一対の挿入穴19aを有する。図4に示すように、保持部材15には、タッピングネジ400の先端が締結される一対の締結穴15aが形成されている。一対の締結穴15aは、第2筒部12の第2底部12bに形成された一対の貫通穴12cと、制御基板17に形成された一対の切欠部17cに挿入される。 The legs 19 are members that support the weight of each part of the cooler/warmer appliance 100 excluding the legs 19. As shown in FIG. 4, the legs 19 have a pair of insertion holes 19a into which tapping screws 400 (see FIGS. 2 and 3) are inserted. As shown in FIG. 4, the holding member 15 is formed with a pair of fastening holes 15a into which the tips of the tapping screws 400 are fastened. The pair of fastening holes 15a are inserted into a pair of through holes 12c formed in the second bottom portion 12b of the second tubular portion 12 and a pair of notches 17c formed in the control board 17.
図2に示すように、一対のタッピングネジ400を一対の締結穴15aに締結することにより、脚部19に対して保持部材15および第2筒部12が固定される。また、制御基板17は、保持部材15および脚部19の間に挟まれて固定される。制御基板17は、第1筒部11および第2筒部12のいずれにも接触しない状態で、第2筒部12の第2底部12bの下方に配置される。 As shown in FIG. 2, the holding member 15 and second tubular portion 12 are fixed to the leg portion 19 by fastening a pair of tapping screws 400 into a pair of fastening holes 15a. The control board 17 is also fixed by being sandwiched between the holding member 15 and the leg portion 19. The control board 17 is positioned below the second bottom portion 12b of the second tubular portion 12 without contacting either the first tubular portion 11 or the second tubular portion 12.
蓋部20は、軸線Xに沿って延びる筒状に形成される側面部21と、側面部21の上端に連結されるともに容器220の上方に配置される上面部22と、を有する。蓋部20は、収容空間S1と外部空間S3との間の熱伝導を抑制するため、例えば、熱伝導率が金属材料に比べて極めて低い樹脂材料等により形成される。蓋部20は、収容空間S1に配置される容器220を外部空間S3から視認可能となるように、透光性を有する樹脂材料により形成されている。なお、蓋部20を、透光性を有しない樹脂材料により形成してもよい。 The lid portion 20 has a side portion 21 formed in a cylindrical shape extending along the axis X, and an upper surface portion 22 connected to the upper end of the side portion 21 and positioned above the container 220. The lid portion 20 is formed, for example, from a resin material with extremely low thermal conductivity compared to metal materials in order to suppress heat conduction between the storage space S1 and the external space S3. The lid portion 20 is formed from a translucent resin material so that the container 220 placed in the storage space S1 can be seen from the external space S3. The lid portion 20 may also be formed from a non-translucent resin material.
図2に示すように、蓋部20の上面部22には、軸線Xが通過する中心位置において収容空間S1に向けて突出する突出部22aが形成されている。本実施形態の保冷保温器100によれば、蓋部20の上面部22に突出部22aが形成されているため、蓋部20を本体部10に取り付ける際に突出部22aを容器220の上端に接触させることにより、収容空間S1における容器220の軸線Xに沿った位置が固定される。そのため、突出部22aを設けない場合に比べ、収容空間S1における容器220の移動とそれに伴う採取物の損傷を適切に防止することができる。 As shown in FIG. 2, the upper surface 22 of the lid 20 is formed with a protrusion 22a that protrudes toward the storage space S1 at the center position where the axis X passes. According to the cooler/warmer 100 of this embodiment, the protrusion 22a is formed on the upper surface 22 of the lid 20. Therefore, when attaching the lid 20 to the main body 10, the protrusion 22a is brought into contact with the upper end of the container 220, thereby fixing the position of the container 220 along the axis X in the storage space S1. Therefore, movement of the container 220 in the storage space S1 and resulting damage to the collected material can be appropriately prevented compared to when the protrusion 22a is not provided.
図3に示すように、蓋部20の側面部21の内周面21aには、軸線X回りの周方向に沿って旋回するとともに本体部10の締結部18の雄ねじ18aと係合する雌ねじ21bが形成されている。患者は、容器220を収容した本体部10の締結部18に蓋部20を接触させ、蓋部20を軸線X回りに回転させて蓋部20の雌ねじ21bを本体部10の雄ねじ18aに係合させることにより、蓋部20を本体部10に取り付ける。 As shown in Figure 3, the inner peripheral surface 21a of the side surface 21 of the lid portion 20 is formed with a female thread 21b that rotates circumferentially around the axis X and engages with the male thread 18a of the fastening portion 18 of the main body portion 10. The patient attaches the lid portion 20 to the main body portion 10 by bringing the lid portion 20 into contact with the fastening portion 18 of the main body portion 10 that houses the container 220, and rotating the lid portion 20 around the axis X to engage the female thread 21b of the lid portion 20 with the male thread 18a of the main body portion 10.
次に、本発明の一実施形態の保冷保温器を用いた容器の運搬方法について説明する。図7は、本発明の一実施形態の保冷保温器を用いた容器の運搬方法を示すフローチャートである。 Next, we will explain a method for transporting containers using a cooler/warmer according to one embodiment of the present invention. Figure 7 is a flowchart showing a method for transporting containers using a cooler/warmer according to one embodiment of the present invention.
ステップS101で、患者は、自身の採取物210(例えば、精液)を採取し、採取した採取物210を容器220へ封入する。
ステップS102で、患者は、保冷保温器100の本体部10の収容空間S1へ容器220を収容し、蓋部20を本体部10に取り付ける。蓋部20が取り付けられた本体部10の収容空間S1は密封された状態となる。
In step S101, the patient collects his or her own sample 210 (e.g., semen) and seals the collected sample 210 in a container 220.
In step S102, the patient places the container 220 in the storage space S1 of the main body 10 of the cooler/warmer 100 and attaches the lid 20 to the main body 10. The storage space S1 of the main body 10 to which the lid 20 is attached is sealed.
ステップS103で、患者は、バッテリー300をインターフェース17aに接続し、バッテリー300から制御基板17へ電力が供給される状態とする。制御基板17は、バッテリー300から電力供給を受けることにより、収容空間S1を所定の目標温度Ttarとするようにペルチェ素子13を制御する動作を開始する。 In step S103, the patient connects the battery 300 to the interface 17a, causing power to be supplied from the battery 300 to the control board 17. Upon receiving power from the battery 300, the control board 17 begins controlling the Peltier element 13 to bring the storage space S1 to the predetermined target temperature Ttar.
ステップS104で、運搬者(例えば、患者)は、保冷保温器100を自宅からクリニックまで運搬する。患者は、保冷保温器100の運搬中にランプ18cが発光しているかどうかを定期的に確認し、ランプ18cが消灯している場合にはバッテリー300の充電量が不足していると判断し、充電済みの他のバッテリー300に交換する。 In step S104, the carrier (e.g., a patient) transports the cooler/warmer 100 from their home to the clinic. While transporting the cooler/warmer 100, the patient periodically checks whether the lamp 18c is illuminated. If the lamp 18c is off, the patient determines that the battery 300 is not sufficiently charged and replaces it with another charged battery 300.
ステップS105で、運搬者はクリニックの看護士等に保冷保温器100を渡す。看護士等は、運搬者から受け取った保冷保温器100の蓋部20を本体部10から取り外し、容器220を回収する。看護士等は、容器220が患者本人の採取物210(例えば、精液)を封入したものであるかどうかを容器に記入された個人識別情報から特定する。看護士等は、容器220が患者本人であることを確認した場合に、容器220を所定の温度に維持することが可能な保管装置(図示略)に保管する。 In step S105, the transporter hands the cooler/warmer 100 to a nurse or other professional at the clinic. The nurse or other professional removes the lid 20 of the cooler/warmer 100 received from the transporter from the main body 10 and collects the container 220. The nurse or other professional determines from the personal identification information written on the container whether the container 220 contains the patient's collected material 210 (e.g., semen). If the nurse or other professional confirms that the container 220 belongs to the patient, they store the container 220 in a storage device (not shown) capable of maintaining a predetermined temperature.
個人識別情報は、例えば、容器220に貼付されたシールに記入された患者の氏名等の文字情報である。また、個人識別情報は、患者を特定するための情報をコード化したQRコード(登録商標)が印刷されたシール等であってもよい。個人識別情報としてQRコード(登録商標)を用いる場合、クリニックの看護士等は、スマートフォンに搭載されたカメラでQRコード(登録商標)を読み取る操作を行う。スマートフォンは、インストールされた認証用のアプリケーションを介して、読み取られたQRコード(登録商標)を外部装置へ送信し、外部装置からQRコード(登録商標)の認証結果を受信する。クリニックの看護士等は、スマートフォンが受信した認証結果が正しい場合には、容器220が患者本人のものであると判断することができる。 The personal identification information is, for example, text information such as the patient's name written on a sticker affixed to the container 220. The personal identification information may also be a sticker printed with a QR code (registered trademark), which encodes information for identifying the patient. When a QR code (registered trademark) is used as the personal identification information, a nurse or other professional at the clinic reads the QR code (registered trademark) using a camera installed on a smartphone. The smartphone then transmits the read QR code (registered trademark) to an external device via an installed authentication application, and receives the authentication result of the QR code (registered trademark) from the external device. If the authentication result received by the smartphone is correct, the nurse or other professional at the clinic can determine that the container 220 belongs to the patient.
なお、患者は、採取物210を採取して容器220に封入した後に、容器220に採取物210が封入された状態が解除されたことを認識可能とする改ざん防止用シールを容器220に貼り付けるのが好ましい。クリニックの看護士等は、改ざん防止用シールが、容器220に採取物210が封入された状態が解除されたことを示す状態となっている場合は、患者本人が採取したものとは異なる採取物210が容器220に封入されている可能性があることを認識することができる。これにより、患者本人の採取物210とは異なる採取物にすり替えられる不具合を防止することができる。 After collecting the collected material 210 and sealing it in the container 220, the patient preferably affixes a tamper-proof seal to the container 220, which makes it possible to recognize that the sealed state of the collected material 210 in the container 220 has been released. If the tamper-proof seal indicates that the sealed state of the collected material 210 in the container 220 has been released, a nurse or other staff member at the clinic can recognize that a different collected material 210 than the one collected by the patient may have been sealed in the container 220. This prevents the patient's collected material 210 from being replaced with a different collected material.
次に、本発明の一実施形態の保冷保温器100の制御方法について説明する。図8は、本発明の一実施形態の保冷保温器の制御方法を示すフローチャートである。図8に示す各処理は、制御基板17が有する演算部(図示略)が動作させるプログラムにより実行される。図8に示す処理は、バッテリー300から制御基板17への電力供給が開始されることに応じて実行される。 Next, a control method for the cooler/warmer 100 according to one embodiment of the present invention will be described. Figure 8 is a flowchart showing a control method for the cooler/warmer according to one embodiment of the present invention. The processes shown in Figure 8 are executed by a program operated by a calculation unit (not shown) included in the control board 17. The processes shown in Figure 8 are executed in response to the start of power supply from the battery 300 to the control board 17.
ステップS201で、制御基板17は、温度センサ17bから伝達される温度を読み取ることにより、収容空間S1の温度を検出する。
ステップS202で、制御基板17は、ステップS201で検出された温度が目標温度Ttar未満(例えば、25℃未満)であるかどうかを判定し、YESであればステップS203に処理を進め、NOであればステップS204に処理を進める。
In step S201, the control board 17 detects the temperature of the accommodation space S1 by reading the temperature transmitted from the temperature sensor 17b.
In step S202, the control board 17 determines whether the temperature detected in step S201 is less than the target temperature Ttar (e.g., less than 25°C), and if YES, proceeds to step S203, and if NO, proceeds to step S204.
ステップS203で、制御基板17は、第1伝熱面13aを放熱面とし、収容空間S1を加熱するようペルチェ素子13に印加する電圧を制御する。制御基板17は、採取物210の温度変化が急激なものとならないように、単位時間あたりの温度変化値の絶対値が所定の閾値Tth以下となるようにペルチェ素子13に印加する電圧を制御する。 In step S203, the control board 17 controls the voltage applied to the Peltier element 13 so that the first heat transfer surface 13a serves as a heat dissipation surface and the storage space S1 is heated. The control board 17 controls the voltage applied to the Peltier element 13 so that the absolute value of the temperature change per unit time is equal to or less than a predetermined threshold value Tth, so that the temperature of the collected material 210 does not change abruptly.
例えば、制御基板17は、ステップS201で検出した温度と、ステップS201で温度を検出した時刻とを連続的に記憶部(図示略)に記憶させ、下記の式(1)に示す単位時間あたりの温度変化値の絶対値であるTvを算出する。
Tv=|(T2-T1)/(t2-t1)| (1)
For example, the control board 17 continuously stores the temperature detected in step S201 and the time when the temperature was detected in step S201 in a memory unit (not shown), and calculates Tv, which is the absolute value of the temperature change value per unit time shown in the following equation (1).
Tv=|(T2-T1)/(t2-t1)| (1)
式(1)で、t1,t2は、温度センサ17bが温度を検出した時刻である。T1は、時刻t1で検出された温度である。T2は、時刻t2で検出された温度である。制御基板17は、Tvが所定の閾値Tth以内となるように時刻t2で温度を検出した後に実行されるステップS203における電圧値の変化量を制御する。所定の閾値Tthは、採取物210の特性に応じて予め制御基板17に設定するものとする。 In equation (1), t1 and t2 are the times when the temperature sensor 17b detects the temperature. T1 is the temperature detected at time t1. T2 is the temperature detected at time t2. The control board 17 controls the amount of change in the voltage value in step S203, which is executed after the temperature is detected at time t2, so that Tv is within a predetermined threshold value Tth. The predetermined threshold value Tth is set in advance in the control board 17 according to the characteristics of the collected material 210.
ステップS204で、制御基板17は、ステップS201で検出された温度が目標温度Ttarを超過(例えば、25℃を超過)しているかどうかを判定し、YESであればステップS205に処理を進め、NOであればステップS206に処理を進める。 In step S204, the control board 17 determines whether the temperature detected in step S201 exceeds the target temperature Ttar (e.g., exceeds 25°C), and if the answer is YES, the process proceeds to step S205; if the answer is NO, the process proceeds to step S206.
ステップS205で、制御基板17は、第1伝熱面13aを吸熱面とし、収容空間S1を冷却するようペルチェ素子13に印加する電圧を制御する。制御基板17は、採取物の温度変化が急激なものとならないように、単位時間あたりの温度変化値の絶対値が所定の閾値Tth以下となるようにペルチェ素子13に印加する電圧を制御する。 In step S205, the control board 17 controls the voltage applied to the Peltier element 13 so that the first heat transfer surface 13a serves as a heat absorption surface and the storage space S1 is cooled. The control board 17 controls the voltage applied to the Peltier element 13 so that the absolute value of the temperature change per unit time is equal to or less than a predetermined threshold value Tth, so that the temperature of the collected material does not change abruptly.
ステップS206で、制御基板17は、ステップS201で検出された温度が下限温度Tmin未満(例えば、20℃未満)であるかどうかを判定し、YESであればステップS207に処理を進め、NOであればステップS208に処理を進める。
ステップS207で、制御基板17は、ステップS201で検出された温度が下限温度Tmin未満であることから、異常温度範囲であることを運搬者に報知する。制御基板17は、例えば、ランプ18cを異常であることを示す赤色で点灯させる。
In step S206, the control board 17 determines whether the temperature detected in step S201 is below the lower limit temperature Tmin (for example, below 20°C), and if YES, proceeds to step S207, and if NO, proceeds to step S208.
In step S207, the control board 17 notifies the carrier that the temperature detected in step S201 is below the lower limit temperature Tmin and is therefore in the abnormal temperature range. The control board 17, for example, lights up the lamp 18c in red to indicate an abnormality.
ステップS208で、制御基板17は、ステップS201で検出された温度が上限温度Tmaxを超過(例えば、30℃を超過)したかどうかを判定し、YESであればステップS209に処理を進め、NOであればステップS210に処理を進める。
ステップS209で、制御基板17は、ステップS201で検出された温度が上限温度Tmaxを超過したことから、異常温度範囲であることを運搬者に報知する。制御基板17は、例えば、ランプ18cを異常であることを示す赤色で点灯させる。
In step S208, the control board 17 determines whether the temperature detected in step S201 exceeds the upper limit temperature Tmax (for example, exceeds 30°C), and if the answer is YES, the process proceeds to step S209, and if the answer is NO, the process proceeds to step S210.
In step S209, the control board 17 notifies the carrier that the temperature detected in step S201 has exceeded the upper limit temperature Tmax and is therefore in an abnormal temperature range. The control board 17, for example, lights up the lamp 18c in red to indicate an abnormality.
ステップS210で、制御基板17は、ステップS201で検出された温度が下限温度Tmin以上かつ上限温度Tmax以下であるかどうかを判定し、YESであればステップS211に処理を進め、NOであればステップS212に処理を進める。
ステップS211で、制御基板17は、ステップS201で検出された温度が下限温度Tmin以上かつ上限温度Tmax以下であることから、正常温度範囲であることを運搬者に報知する。制御基板17は、例えば、ランプ18cを正常であることを示す緑色で点灯させる。
In step S210, the control board 17 determines whether the temperature detected in step S201 is equal to or higher than the lower limit temperature Tmin and equal to or lower than the upper limit temperature Tmax. If the answer is YES, the process proceeds to step S211; if the answer is NO, the process proceeds to step S212.
In step S211, the control board 17 notifies the carrier that the temperature detected in step S201 is within the normal temperature range because it is equal to or greater than the minimum temperature Tmin and equal to or less than the maximum temperature Tmax. For example, the control board 17 turns on the lamp 18c in green to indicate normal operation.
ステップS212で、制御基板17は、バッテリー300から供給される電力が所定値以下であるかどうかを判定し、YESであればステップS213へ処理を進め、NOであればステップS201を再び実行する。 In step S212, the control board 17 determines whether the power supplied from the battery 300 is below a predetermined value. If the answer is YES, the process proceeds to step S213; if the answer is NO, the process re-executes step S201.
ステップS213で、制御基板17は、バッテリー300から供給される電力が所定値以下であり、ペルチェ素子13を用いた収容空間S1の温度制御の継続ができないため、ペルチェ素子13への電圧の印加を停止し、本フローチャートの処理を終了させる。 In step S213, the control board 17 stops applying voltage to the Peltier element 13 because the power supplied from the battery 300 is below a predetermined value and temperature control of the storage space S1 using the Peltier element 13 cannot continue, and the processing of this flowchart ends.
ここで、本実施形態の保冷保温器100の温度センサ17bが検出する温度の一例について図面を参照して説明する。図9は、本発明の一実施形態の保冷保温器100の温度センサ17bが検出する温度の一例を示すグラフである。図9における経過時間は、バッテリー300から制御基板17への電力の供給を開始してからの経過時間を示す。図9に実線で示す温度変化は、本実施形態の保冷保温器100の制御基板17により収容空間S1の温度を制御した一例を示す。 Here, an example of the temperature detected by the temperature sensor 17b of the cooler/warmer 100 of this embodiment will be described with reference to the drawings. Figure 9 is a graph showing an example of the temperature detected by the temperature sensor 17b of the cooler/warmer 100 of one embodiment of the present invention. The elapsed time in Figure 9 indicates the time elapsed since the supply of power from the battery 300 to the control board 17 began. The temperature change indicated by the solid line in Figure 9 shows an example of controlling the temperature of the storage space S1 by the control board 17 of the cooler/warmer 100 of this embodiment.
一方、図9に点線で示す温度変化は、比較例の保冷保温器100の制御基板17により収容空間S1の温度を制御した一例を示す。比較例は、単位時間あたりの温度変化値が所定の閾値以下となるようにペルチェ素子13に印加する電圧を制御する動作を行わない例である。比較例では、単位時間あたりの温度変化値を考慮しないため、本実施形態の収容空間S1の温度変化よりも、単位時間あたりの温度変化値が大きく、所定の閾値を超過している。 On the other hand, the temperature change indicated by the dotted line in Figure 9 shows an example of controlling the temperature of the storage space S1 using the control board 17 of the comparative example cooler/warmer 100. The comparative example is an example in which the voltage applied to the Peltier element 13 is not controlled so that the temperature change value per unit time is below a predetermined threshold. In the comparative example, the temperature change value per unit time is not taken into consideration, so the temperature change value per unit time is greater than the temperature change in the storage space S1 of this embodiment and exceeds the predetermined threshold.
本実施形態では、単位時間あたりの温度変化値が所定の閾値以下となるようにペルチェ素子13に印加する電圧を制御するため、容器220に収容される採取物210の単位時間あたりの温度変化が所定の閾値以下となる。そのため、採取物210の特性の変化を適切に防止することができる。 In this embodiment, the voltage applied to the Peltier element 13 is controlled so that the temperature change per unit time is below a predetermined threshold, so the temperature change per unit time of the collected material 210 contained in the container 220 is below the predetermined threshold. This makes it possible to appropriately prevent changes in the characteristics of the collected material 210.
一方、比較例では、単位時間あたりの温度変化値が所定の閾値以下となるようにペルチェ素子13に印加する電圧を制御する動作を行わないため、容器220に収容される採取物210の単位時間あたりの温度変化が所定の閾値を超過する可能性がある。そのため、単位時間あたりの温度変化が所定の閾値を超過する場合には、採取物210の特性に変化が生じることを防止することができない。 On the other hand, in the comparative example, the voltage applied to the Peltier element 13 is not controlled so that the temperature change per unit time is below a predetermined threshold, so there is a possibility that the temperature change per unit time of the collected material 210 contained in the container 220 may exceed the predetermined threshold. Therefore, if the temperature change per unit time exceeds the predetermined threshold, it is not possible to prevent changes in the characteristics of the collected material 210.
次に、本実施形態の保冷保温器100の環境温度と収容空間S1の温度との関係について図面を参照して説明する。図10は、本発明の一実施形態の保冷保温器の外部空間S3の環境温度と収容空間S1の温度との関係の一例を示すグラフである。図10に実線で示す値は、外部空間S3の環境温度を-5℃から40℃超までの範囲で切り替え、各環境温度において収容空間S1の内部の温度を一定時間に渡って計測した際の温度の平均値を示す。 Next, the relationship between the ambient temperature and the temperature of the storage space S1 of the cooler/warmer 100 of this embodiment will be described with reference to the drawings. Figure 10 is a graph showing an example of the relationship between the ambient temperature of the external space S3 of the cooler/warmer of one embodiment of the present invention and the temperature of the storage space S1. The values shown by the solid line in Figure 10 represent the average temperature values obtained by measuring the temperature inside the storage space S1 over a certain period of time at each ambient temperature while switching the ambient temperature of the external space S3 between -5°C and over 40°C.
図10に示すように、本実施形態の保冷保温器100によれば、目標温度Ttarを25℃に設定した場合、外部空間S3の環境温度が-5℃以上かつ39℃以下の範囲において、収容空間S1の温度(容器220に封入される採取物210の温度)を20℃以上かつ30℃以下(25℃±5℃)の範囲に維持することができる。 As shown in FIG. 10, with the insulated/warming device 100 of this embodiment, when the target temperature Ttar is set to 25°C, the temperature of the storage space S1 (the temperature of the harvested material 210 sealed in the container 220) can be maintained in the range of 20°C or higher and 30°C or lower (25°C ± 5°C) when the environmental temperature of the external space S3 is in the range of -5°C or higher and 39°C or lower.
図11は、本発明の一実施形態の保冷保温器100の環境温度を0℃とした場合の収容空間S1の温度の変化を示すグラフである。図12は、本発明の一実施形態の保冷保温器100の環境温度を39℃とした場合の収容空間S1の温度の変化を示すグラフである。 Figure 11 is a graph showing the change in temperature in the storage space S1 when the ambient temperature of the cooler/warmer 100 of one embodiment of the present invention is 0°C. Figure 12 is a graph showing the change in temperature in the storage space S1 when the ambient temperature of the cooler/warmer 100 of one embodiment of the present invention is 39°C.
図11および図12において、実線で示す値は、本実施形態の保冷保温器100を用いた場合の温度変化を示す。図11および図12において、点線で示す比較例1の値は、容器220を保冷保温器100に収容せずに外部空間S3に置いた場合の温度変化を示す。図11および図12において、一点鎖線で示す比較例2の値は、容器220をペルチェ素子13を用いた保冷保温機能を有しない真空断熱容器(図示略)に収容した場合の温度変化を示す。 In Figures 11 and 12, the values shown by the solid line indicate the temperature change when using the cooler/warmer 100 of this embodiment. In Figures 11 and 12, the values for Comparative Example 1 shown by the dotted line indicate the temperature change when the container 220 is placed in the external space S3 without being housed in the cooler/warmer 100. In Figures 11 and 12, the values for Comparative Example 2 shown by the dashed dotted line indicate the temperature change when the container 220 is housed in a vacuum insulated container (not shown) that does not have the cooling/warming function using the Peltier element 13.
図11および図12に示すように、本実施形態の保冷保温器100は、環境温度が0℃の低温環境および39℃の高温環境のいずれでも、6時間(360分)以上に渡って、収容空間S1の温度(容器220に封入される採取物210の温度)を20℃以上かつ30℃以下(25℃±5℃)の範囲に維持することができる。一方、図11および図12に示すように、比較例1および比較例2では、環境温度が0℃の低温環境および39℃の高温環境のいずれでも、経過時間が大きくなるにしたがって収容空間S1の温度が環境温度に漸次近づくように変化してしまい、20℃以上かつ30℃以下(25℃±5℃)の範囲に維持することができない。 As shown in Figures 11 and 12, the cooler/warmer 100 of this embodiment can maintain the temperature of the storage space S1 (the temperature of the harvested material 210 sealed in the container 220) within a range of 20°C or higher and 30°C or lower (25°C ± 5°C) for more than six hours (360 minutes) in both a low-temperature environment of 0°C and a high-temperature environment of 39°C. On the other hand, as shown in Figures 11 and 12, in Comparative Examples 1 and 2, in both a low-temperature environment of 0°C and a high-temperature environment of 39°C, the temperature of the storage space S1 gradually approaches the environmental temperature as time passes, and it is not possible to maintain the temperature within a range of 20°C or higher and 30°C or lower (25°C ± 5°C).
以上で説明した本実施形態の保冷保温器100が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の保冷保温器100によれば、採取物210が封入された容器220を本体部10の収容空間S1に収容し、本体部10に蓋部20を取り付けることにより、容器220が収容空間S1に封止される。本体部10は、金属製の第1筒部11と、金属製の第2筒部12とを備える。ペルチェ素子13の第1伝熱面13aが第1筒部11と熱伝導可能に配置され、ペルチェ素子13の第2伝熱面13bが第2筒部12と熱伝導可能に配置される。
The actions and effects of the above-described cooler/warmer insulator 100 of the present embodiment will now be described.
According to the cooler/warmer 100 of this embodiment, the container 220 containing the collected material 210 is accommodated in the accommodation space S1 of the main body 10, and the lid 20 is attached to the main body 10, thereby sealing the container 220 in the accommodation space S1. The main body 10 includes a first cylindrical portion 11 made of metal and a second cylindrical portion 12 made of metal. The first heat transfer surface 13a of the Peltier element 13 is arranged to be thermally conductive with the first cylindrical portion 11, and the second heat transfer surface 13b of the Peltier element 13 is arranged to be thermally conductive with the second cylindrical portion 12.
制御基板17は、収容空間S1の温度が所定の温度となるようにペルチェ素子13に印加する電力を制御する。制御基板17は、収容空間S1を加熱する場合は第1伝熱面13aを放熱面とする一方で第2伝熱面13bを吸熱面とする。また、制御基板17は、収容空間S1を冷却する場合は第1伝熱面13aを吸熱面とし第2伝熱面13bを放熱面とする。 The control board 17 controls the power applied to the Peltier element 13 so that the temperature of the storage space S1 becomes a predetermined temperature. When heating the storage space S1, the control board 17 uses the first heat transfer surface 13a as a heat dissipation surface and the second heat transfer surface 13b as a heat absorption surface. When cooling the storage space S1, the control board 17 uses the first heat transfer surface 13a as a heat absorption surface and the second heat transfer surface 13b as a heat dissipation surface.
また、本実施形態の保冷保温器100によれば、第1筒部11は、収容空間S1に露出して配置される。そのため、第1伝熱面13aが放熱面となる場合は第1伝熱面13aにより第1筒部11を介して収容空間S1が加熱され、第1伝熱面13aが吸熱面となる場合は第1伝熱面13aにより第1筒部11を介して収容空間S1が冷却される。また、本実施形態の保冷保温器100によれば、第2筒部12は、軸線Xに対して第1筒部11の外側で外部空間S3に露出して配置される。 Furthermore, according to the cooler/warmer 100 of this embodiment, the first cylindrical portion 11 is arranged so as to be exposed to the storage space S1. Therefore, when the first heat transfer surface 13a serves as a heat dissipation surface, the storage space S1 is heated by the first heat transfer surface 13a via the first cylindrical portion 11, and when the first heat transfer surface 13a serves as a heat absorption surface, the storage space S1 is cooled by the first heat transfer surface 13a via the first cylindrical portion 11. Furthermore, according to the cooler/warmer 100 of this embodiment, the second cylindrical portion 12 is arranged so as to be exposed to the external space S3 outside the first cylindrical portion 11 with respect to the axis X.
そのため、第2伝熱面13bが吸熱面となる場合は第2伝熱面13bにより第2筒部12を介して外部空間S3の外気が冷却され、第2伝熱面13bが放熱面となる場合は第2伝熱面13bにより第2筒部12を介して外部空間S3の外気が加熱される。したがって、低温環境および高温環境の双方における採取物の特性の変化を防止することができる。 As a result, when the second heat transfer surface 13b acts as a heat absorption surface, the outside air in the external space S3 is cooled by the second heat transfer surface 13b via the second cylindrical portion 12, and when the second heat transfer surface 13b acts as a heat dissipation surface, the outside air in the external space S3 is heated by the second heat transfer surface 13b via the second cylindrical portion 12. This prevents changes in the characteristics of the collected material in both low-temperature and high-temperature environments.
また、本実施形態の保冷保温器100によれば、金属製の第1筒部11を介してペルチェ素子13の第1伝熱面13aと収容空間S1との熱交換を行い、金属製の第2筒部12を介してペルチェ素子13の第2伝熱面13bと外気との熱交換を行う。ファン等の換気機構を用いずに熱交換を行うため、保冷保温器100の小型化を実現することができる。 Furthermore, with the cooler/warmer appliance 100 of this embodiment, heat exchange occurs between the first heat transfer surface 13a of the Peltier element 13 and the storage space S1 via the metal first cylindrical portion 11, and heat exchange occurs between the second heat transfer surface 13b of the Peltier element 13 and the outside air via the metal second cylindrical portion 12. Because heat exchange occurs without using a ventilation mechanism such as a fan, the cooler/warmer appliance 100 can be made more compact.
本実施形態の保冷保温器100によれば、蓋部20の上面部22に突出部22aが形成されているため、蓋部20を本体部10に取り付ける際に突出部22aを容器220の上端に接触させることにより、収容空間S1における容器220の軸線Xに沿った位置が固定される。また、突出部22aが容器220の上端にのみ接触するため、蓋部20を軸線X回りに回転させながら本体部10に取り付ける際に、本体部10に対して容器220が回転することが抑制される。そのため、突出部22aを設けない場合に比べ、収容空間S1における容器220の移動とそれに伴う採取物210の損傷を適切に防止することができる。 In the cooler/warmer 100 of this embodiment, a protrusion 22a is formed on the upper surface 22 of the lid 20. When attaching the lid 20 to the main body 10, the protrusion 22a is brought into contact with the upper end of the container 220, thereby fixing the position of the container 220 along the axis X in the storage space S1. Furthermore, because the protrusion 22a only contacts the upper end of the container 220, rotation of the container 220 relative to the main body 10 is suppressed when attaching the lid 20 to the main body 10 while rotating it around the axis X. Therefore, movement of the container 220 in the storage space S1 and resulting damage to the collected material 210 can be appropriately prevented compared to when the protrusion 22a is not provided.
本実施形態の保冷保温器100によれば、本体部10の締結部18に形成された雄ねじ18aに対して、蓋部20の側面部21の内周面21aに形成された雌ねじ21bを係合させることにより、蓋部20を本体部10に取り付けることができる。そして、雄ねじ18aと雌ねじ21bとが係合する長さを調整することにより、蓋部20の上面部22に形成された突出部22aが適切な荷重で容器220の上端を押し付け、収容空間S1における容器220の軸線Xに沿った位置が固定された状態とすることができる。 In the cooler/warmer container 100 of this embodiment, the lid 20 can be attached to the main body 10 by engaging the female threads 21b formed on the inner surface 21a of the side surface 21 of the lid 20 with the male threads 18a formed on the fastening portion 18 of the main body 10. By adjusting the engagement length between the male threads 18a and the female threads 21b, the protrusions 22a formed on the upper surface 22 of the lid 20 press the upper end of the container 220 with an appropriate load, thereby fixing the position of the container 220 along the axis X in the storage space S1.
本実施形態の保冷保温器100によれば、断熱材16により第1筒部11と第2筒部12との間での直接的な熱交換が行われることを適切に防止し、ペルチェ素子13による収容空間S1と外部空間S3の外気との熱交換効率を高めることができる。 In the refrigerator/warmer 100 of this embodiment, the insulating material 16 appropriately prevents direct heat exchange between the first cylindrical portion 11 and the second cylindrical portion 12, thereby increasing the efficiency of heat exchange between the storage space S1 and the outside air in the external space S3 via the Peltier element 13.
本実施形態の保冷保温器100によれば、温度センサ17bが検出する温度の単位時間あたりの変化値を予め定めた所定の閾値以内とすることで、容器220に収容される採取物210の温度の単位時間あたりの変化値が所定の閾値よりも大きくなって採取物210の特性が大きく変化する不具合を防止することができる。 In the cooler/warmer 100 of this embodiment, by keeping the change in temperature per unit time detected by the temperature sensor 17b within a predetermined threshold, it is possible to prevent the change in temperature per unit time of the collected material 210 contained in the container 220 from exceeding the predetermined threshold, thereby preventing a problem in which the characteristics of the collected material 210 change significantly.
本実施形態の保冷保温器100によれば、ペルチェ素子13に電力を印加する制御基板17は、動作時に発熱するものの、第1筒部11および第2筒部12に接触しない状態で、第2底部12bの下方に配置される。そのため、制御基板17を第1筒部11または第2筒部12のいずれかに接触させる場合、あるいは、制御基板17を第1筒部11と第2筒部12との間に形成される内部空間S2に配置する場合に比べ、制御基板17の動作時の発熱による影響を抑制することができる。これにより、ペルチェ素子13による収容空間S1と外部空間S3の外気との熱交換効率を高めることができる。 In the refrigerator/warmer 100 of this embodiment, the control board 17 that applies power to the Peltier element 13 generates heat during operation, but is positioned below the second bottom 12b without contacting the first tubular portion 11 or the second tubular portion 12. This reduces the impact of heat generated by the control board 17 during operation compared to when the control board 17 is in contact with either the first tubular portion 11 or the second tubular portion 12, or when the control board 17 is positioned in the internal space S2 formed between the first tubular portion 11 and the second tubular portion 12. This increases the efficiency of heat exchange between the storage space S1 and the outside air in the external space S3 via the Peltier element 13.
本実施形態の保冷保温器100によれば、インターフェース17aにバッテリー300を接続することにより、バッテリー300からインターフェース17aを介して制御基板17に電力を供給することができる。そのため、保冷保温器100に電源を設けずに小型化を実現しつつ、バッテリー300から容易に電力を供給して保冷保温機能を実現することができる。 In the cooler/warmer appliance 100 of this embodiment, by connecting the battery 300 to the interface 17a, power can be supplied from the battery 300 to the control board 17 via the interface 17a. This means that the cooler/warmer appliance 100 can be made smaller without requiring a power source, while still being able to easily supply power from the battery 300 to achieve its cooling and warming functions.
〔他の実施形態〕
以上の説明において、制御基板17は、温度センサ17bが検出する収容空間S1の温度が下限温度Tmin以上かつ上限温度Tmax以下の所定の温度となるようにペルチェ素子13に供給する電力を制御するものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、制御基板17は、目標温度を設定し、目標温度を上回った場合に収容空間S1の温度を低下させ、目標温度を下回った場合に収容空間S1の温度を上昇させるようにペルチェ素子13に供給する電力を制御してもよい。
Other Embodiments
In the above description, the control board 17 controls the power supplied to the Peltier element 13 so that the temperature of the storage space S1 detected by the temperature sensor 17b is a predetermined temperature equal to or higher than the lower limit temperature Tmin and equal to or lower than the upper limit temperature Tmax, but other configurations are also possible. For example, the control board 17 may set a target temperature and control the power supplied to the Peltier element 13 so that the temperature of the storage space S1 is reduced when the target temperature is exceeded and the temperature of the storage space S1 is increased when the target temperature is exceeded.
また、他の態様として、制御基板17は、温度センサ17bが検出する収容空間S1の温度を連続的に記憶する記憶部(図示略)と、記憶部に記憶された温度を外部の読取装置へ送信する送信部(図示略)を有するものとしてもよい。例えば、保冷保温器100の記憶部に記憶された温度を、送信部を用いてクリニックの受信装置に送信する。送信部としては、Bluetooth(登録商標)、Wifi(登録商標)などの各種の無線通信規格に準じた通信手段を用いることができる。 In another embodiment, the control board 17 may have a memory unit (not shown) that continuously stores the temperature of the storage space S1 detected by the temperature sensor 17b, and a transmission unit (not shown) that transmits the temperature stored in the memory unit to an external reading device. For example, the temperature stored in the memory unit of the refrigerator/warmer 100 is transmitted to a receiving device at the clinic using the transmission unit. The transmission unit can use communication means conforming to various wireless communication standards, such as Bluetooth (registered trademark) and Wi-Fi (registered trademark).
これにより、クリニックにて、保冷保温器100が患者の自宅からクリニックに運搬されるまでの採取物210の温度変化を分析することができる。この分析により、運搬中に採取物210が低温環境や高温環境から受けるダメージや、制御基板17による採取物210の温度制御の有効性等を適切に評価することができる。 This allows the clinic to analyze the temperature changes of the collected material 210 from the time the cooler/warmer 100 is transported from the patient's home to the clinic. This analysis makes it possible to appropriately evaluate damage to the collected material 210 from low-temperature and high-temperature environments during transport, the effectiveness of temperature control of the collected material 210 by the control board 17, and other factors.
また、他の態様として、保冷保温器100に容器220に収容された採取物210の重量を検知する重量センサを設け、重量センサが検出する採取物210の重量に応じて、式(1)に示す単位時間あたりの温度変化値Tvと比較する閾値Tthを変化させてもよい。具体的には、採取物210の重量が小さいほど閾値Tthを小さくして採取物210の単位時間あたりの温度変化が少なくなるようにしてもよい。採取物210の重量が小さいほど温度変化が発生しやすいため、急激な変化による採取物210の特性の変化を適切に防止することができる。 In another embodiment, the cooler/warmer 100 may be provided with a weight sensor that detects the weight of the harvested material 210 contained in the container 220, and the threshold value Tth to be compared with the temperature change value Tv per unit time shown in equation (1) may be changed depending on the weight of the harvested material 210 detected by the weight sensor. Specifically, the smaller the weight of the harvested material 210, the smaller the threshold value Tth may be set to reduce the temperature change per unit time of the harvested material 210. Since the smaller the weight of the harvested material 210, the more likely temperature changes are to occur, it is possible to appropriately prevent changes in the characteristics of the harvested material 210 due to sudden changes.
また、他の態様として、保冷保温器100に容器220の姿勢を認識することが可能なジャイロセンサ(図示略)を設け、ジャイロセンサが検出する姿勢の変化が所定の変化量以上となる場合に、ランプ18cを警告用の色(例えば、通常動作時の緑色に変えて赤色)で点灯したり、警告用の色を点滅させてもよい。また、ジャイロセンサが検出する姿勢の変化を記憶部(図示略)に記憶させ、クリニックの受信装置に向けて送信してクリニックにて容器220の姿勢の変化を分析できるようにしてもよい。 In another embodiment, the refrigerator/warmer 100 may be provided with a gyro sensor (not shown) capable of recognizing the position of the container 220, and when the change in position detected by the gyro sensor exceeds a predetermined amount, the lamp 18c may be illuminated in a warning color (for example, changing from the green color used during normal operation to red) or may flash the warning color. The change in position detected by the gyro sensor may also be stored in a memory unit (not shown) and transmitted to a receiving device at the clinic so that the change in position of the container 220 can be analyzed at the clinic.
なお、ここでは、容器220の姿勢の変化をジャイロセンサが検出する例を説明したが、他の例であってもよい。例えば、容器220に照射される紫外線の変化を紫外線センサが検出する態様や、容器220に照射される太陽光の光量の変化を光量センサが検出する態様や、容器220が配置される空間の湿度の変化を湿度センサが検出する態様であってもよい。これらのセンサが検出する情報は、前述した制御基板17が有する送信部によりクリニックの受信装置へ送信してもよい。 Note that while an example in which a gyro sensor detects changes in the posture of the container 220 has been described here, other examples are also possible. For example, an ultraviolet sensor may detect changes in the ultraviolet light irradiating the container 220, a light intensity sensor may detect changes in the amount of sunlight irradiating the container 220, or a humidity sensor may detect changes in the humidity of the space in which the container 220 is placed. Information detected by these sensors may be transmitted to a receiving device in the clinic by a transmitting unit included in the control board 17 described above.
10 本体部
11 第1筒部
11a 側面部
11b 第1底部
12 第2筒部
12a 側面部
12b 第2底部
12c 貫通穴
13 ペルチェ素子
13a 第1伝熱面
13b 第2伝熱面
14 伝熱部材
15 保持部材
15a 締結穴
16 断熱材
17 制御基板
17a インターフェース
17a1 ケーブル
17a2 接続端子
17b 温度センサ
17c 切欠部
18 締結部
18a 雄ねじ
18b 平面部
18c ランプ
19 脚部
19a 挿入穴
20 蓋部
21 側面部
21a 内周面
21b 雌ねじ
21c 平面部
22 上面部
22a 突出部
100 保冷保温器
210 採取物
220 容器
300 バッテリー
400 タッピングネジ
S1 収容空間
S2 内部空間
S3 外部空間
X 軸線
10 Main body 11 First cylindrical portion 11a Side portion 11b First bottom portion 12 Second cylindrical portion 12a Side portion 12b Second bottom portion 12c Through hole 13 Peltier element 13a First heat transfer surface 13b Second heat transfer surface 14 Heat transfer member 15 Holding member 15a Fastening hole 16 Heat insulating material 17 Control board 17a Interface 17a1 Cable 17a2 Connection terminal 17b Temperature sensor 17c Notch portion 18 Fastening portion 18a Male screw 18b Flat portion 18c Lamp 19 Leg portion 19a Insertion hole 20 Lid portion 21 Side portion 21a Inner surface 21b Female screw 21c Flat portion 22 Upper surface 22a Protrusion 100 Cooling and warming device 210 Collection 220 Container 300 Battery 400 Tapping screw S1 Storage space S2 Internal space S3 External space X Axis
Claims (8)
前記容器を収容する本体部と、
前記本体部に着脱可能に取り付けられるとともに前記容器が収容される前記本体部の収容空間を封止する蓋部と、を備え、
前記本体部は、
軸線に沿って延びる筒状に形成されるとともに第1底部を有する金属製の第1筒部と、
前記軸線に沿って延びる筒状に形成されるとともに第2底部を有する金属製の第2筒部と、
前記第1底部と熱伝導可能に配置される第1伝熱面と前記第2底部と熱伝導可能に配置される第2伝熱面とを有するペルチェ素子と、
前記収容空間の温度が前記所定の温度となるように前記ペルチェ素子に印加する電力を制御する制御部と、
前記収容空間の温度を検出する温度検出部と、を有し、
前記第1筒部は、前記収容空間に露出して配置され、
前記第2筒部は、前記軸線に対して前記第1筒部の外側で外部空間に露出して配置され、
前記制御部は、前記温度検出部で検出された温度が目標温度未満である場合は前記第1伝熱面を放熱面として前記収容空間を加熱し、前記温度検出部で検出された温度が前記目標温度を超過している場合は前記第1伝熱面を吸熱面として前記収容空間を冷却するように前記ペルチェ素子に印加する電力を制御する保冷保温器。 A cooler/warmer that adjusts the temperature of a container containing a collection to a predetermined temperature,
a main body that houses the container;
a lid portion that is detachably attached to the main body portion and seals an accommodation space of the main body portion in which the container is accommodated,
The main body portion is
a first cylindrical portion made of metal and formed in a cylindrical shape extending along an axis and having a first bottom portion;
a second cylindrical portion made of metal and formed in a cylindrical shape extending along the axis and having a second bottom;
a Peltier element having a first heat transfer surface disposed to be capable of thermal conduction with the first bottom and a second heat transfer surface disposed to be capable of thermal conduction with the second bottom;
a control unit that controls the power applied to the Peltier element so that the temperature of the accommodation space becomes the predetermined temperature;
a temperature detection unit that detects the temperature of the accommodation space ,
the first cylindrical portion is disposed so as to be exposed to the accommodation space,
the second cylindrical portion is disposed outside the first cylindrical portion with respect to the axis and exposed to an external space ,
The control unit controls the power applied to the Peltier element so that when the temperature detected by the temperature detection unit is below a target temperature, the first heat transfer surface is used as a heat dissipation surface to heat the storage space, and when the temperature detected by the temperature detection unit exceeds the target temperature, the first heat transfer surface is used as a heat absorption surface to cool the storage space .
前記軸線に沿って延びる筒状に形成される側面部と、
前記側面部の上端に連結されるともに前記容器の上方に配置される上面部と、を有し、
前記上面部には、前記軸線が通過する中心位置において前記収容空間に向けて突出する突出部が形成されている請求項1に記載の保冷保温器。
The lid portion is
a cylindrical side surface portion extending along the axis;
an upper surface portion connected to an upper end of the side surface portion and disposed above the container;
The cooler/warmer container according to claim 1, wherein the top surface portion is formed with a protruding portion that protrudes toward the storage space at a central position through which the axis passes.
前記蓋部の前記側面部の内周面には、前記周方向に沿って旋回するとともに前記雄ねじと係合する雌ねじが形成されており、
前記雄ねじに対して前記雌ねじを係合させて前記蓋部を前記本体部に取り付ける際に前記突出部を前記容器の上端に接触させることにより、前記収容空間における前記容器の前記軸線に沿った位置が固定される請求項2に記載の保冷保温器。 the main body portion has a fastening portion that is disposed above an internal space formed between the first cylindrical portion and the second cylindrical portion and that has a male thread formed thereon that turns in a circumferential direction around the axis,
an internal thread that turns along the circumferential direction and engages with the external thread is formed on an inner peripheral surface of the side surface of the lid;
3. The refrigerator/warmer according to claim 2, wherein the position of the container along the axis in the storage space is fixed by bringing the protrusion into contact with the upper end of the container when the female thread is engaged with the male thread to attach the lid to the main body .
前記制御部は、前記インターフェースを介して前記外部機器から受電した電力を前記ペルチェ素子に印加する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の保冷保温器。
an interface for detachably connecting the control unit to an external device;
The cooler/warmer apparatus according to claim 1 , wherein the control unit applies power received from the external device via the interface to the Peltier element.
前記保冷保温器は、
前記容器を収容する本体部と、
前記本体部に着脱可能に取り付けられるとともに前記容器が収容される前記本体部の収容空間を封止する蓋部と、を有し、
前記本体部は、
軸線に沿って延びる筒状に形成されるとともに第1底部を有する金属製の第1筒部と、
前記軸線に沿って延びる筒状に形成されるとともに第2底部を有する金属製の第2筒部と、
前記第1底部と熱伝導可能に配置される第1伝熱面と前記第2底部と熱伝導可能に配置される第2伝熱面とを有するペルチェ素子と、を有し、
前記第1筒部は、前記収容空間に露出して配置され、
前記第2筒部は、前記軸線に対して前記第1筒部の外側で外部空間に露出して配置され、
前記収容空間の温度を検出する温度検出工程と、
前記温度検出工程で検出された温度が目標温度未満である場合は前記第1伝熱面を放熱面として前記収容空間を加熱し、前記温度検出工程で検出された温度が前記目標温度を超過している場合は前記第1伝熱面を吸熱面として前記収容空間を冷却するように前記ペルチェ素子に印加する電力を制御する制御工程を備える保冷保温器の制御方法。 A method for controlling a cooler/warmer that adjusts a container containing a collected sample to a predetermined temperature,
The cooling and warming device is
a main body that houses the container;
a lid portion that is detachably attached to the main body portion and seals an accommodation space of the main body portion in which the container is accommodated,
The main body portion is
a first cylindrical portion made of metal and formed in a cylindrical shape extending along an axis and having a first bottom portion;
a second cylindrical portion made of metal and formed in a cylindrical shape extending along the axis and having a second bottom;
a Peltier element having a first heat transfer surface arranged to be capable of thermal conduction with the first bottom and a second heat transfer surface arranged to be capable of thermal conduction with the second bottom,
the first cylindrical portion is disposed so as to be exposed to the accommodation space,
the second cylindrical portion is disposed outside the first cylindrical portion with respect to the axis and exposed to an external space,
a temperature detection step of detecting a temperature of the accommodation space;
A control method for a cooler/warmer, comprising a control step of controlling the power applied to the Peltier element so that, when the temperature detected in the temperature detection step is lower than a target temperature, the first heat transfer surface is used as a heat dissipation surface to heat the storage space, and, when the temperature detected in the temperature detection step exceeds the target temperature, the first heat transfer surface is used as a heat absorption surface to cool the storage space .
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