分析装置
【課題】恒温液による測光への影響がなく、反応容器が保持した液体の温度安定性に優れた分析装置を提供すること。
【解決手段】複数の異なる液体を攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して反応液を分析する分析装置１。複数の反応容器７を周方向に沿って保持すると共に、半径方向に光が通過する測光部が形成された複数のホルダ６ａと、測光部を除く位置に周方向に形成されると共に、半径方向の幅と高さが前記ホルダに保持される前記反応容器の幅よりも大きく形成され、伝導する熱によって反応容器に保持された液体を保温する恒温液が封入状態で流れる流路とを有するキュベットホイール６を備えている。
【解決手段】複数の異なる液体を攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して反応液を分析する分析装置１。複数の反応容器７を周方向に沿って保持すると共に、半径方向に光が通過する測光部が形成された複数のホルダ６ａと、測光部を除く位置に周方向に形成されると共に、半径方向の幅と高さが前記ホルダに保持される前記反応容器の幅よりも大きく形成され、伝導する熱によって反応容器に保持された液体を保温する恒温液が封入状態で流れる流路とを有するキュベットホイール６を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試薬と検体を攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して反応液を分析する分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、分析装置は、反応容器が保持した試薬と検体を所定温度の下で反応させる必要から恒温槽を備えており、反応容器の一部を恒温液に接触させるウェットバスタイプと反応容器が恒温液に接触しない非ウェットバスタイプの恒温槽がある。この場合、非ウェットバスタイプの恒温槽は、反応容器を囲む恒温液を通して測光を行うウェットバスタイプの恒温槽に比べ、恒温液の汚染や気泡による測光への影響がなく、恒温液の交換や定期的な清掃が不要な点で利点を有している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１８６１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の恒温槽は、外部の恒温液供給装置から恒温化検液ホルダにリング状に形成した恒温液流路に恒温液を供給しており、恒温液流路は、反応容器の半径方向の幅よりも高さ及び半径の幅が小さい。このため、特許文献１の恒温槽は、恒温液流路を流れる恒温液の温度が低下し易く、温度が低下しても、外部の恒温液供給装置に戻らない限り恒温液の温度を加温することができず、恒温液、従って反応容器が保持した液体の温度安定性に欠けるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、恒温液による測光への影響がなく、反応容器が保持した液体の温度安定性に優れた分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に係る分析装置は、複数の異なる液体を攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する分析装置であって、複数の反応容器を周方向に沿って保持すると共に、半径方向に光が通過する測光部が形成された複数のホルダと、前記測光部を除く位置に周方向に形成されると共に、半径方向の幅と高さが前記ホルダに保持される前記反応容器の幅よりも大きく形成され、伝導する熱によって前記反応容器に保持された液体を保温する恒温液が封入状態で流れる流路と、を有するキュベットホイールを備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係る分析装置は、上記の発明において、前記キュベットホイールは、回転の際の慣性によって前記流路に沿って前記恒温液を循環させることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る分析装置は、上記の発明において、前記流路は、前記キュベットホイールが回転した際に、前記恒温液を強制的に循環させる複数の板羽根が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に係る分析装置は、上記の発明において、さらに、前記流路は、一端が外部と連通する管の他端が接続される空気室が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に係る分析装置は、上記の発明において、さらに、前記流路は、前記流路を挟んで前記ホルダと対向する位置に断熱材を介して設けられる液室に一端が接続された管の他端が接続されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に係る分析装置は、上記の発明において、前記キュベットホイールは、前記複数のホルダと前記流路の半径方向内周側と外周側及び前記流路の下部側にカバーが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に係る分析装置は、上記の発明において、前記カバーは、内部の温度をモニタする温度センサが設けられ、外気を導入する吸気管が配管されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる分析装置は、複数の反応容器を周方向に沿って保持すると共に、半径方向に光が通過する測光部が形成された複数のホルダと、前記測光部を除く位置に周方向に形成されると共に、半径方向の幅と高さが前記ホルダに保持される前記反応容器の幅よりも大きく形成され、伝導する熱によって前記反応容器に保持された液体を保温する恒温液が封入状態で流れる流路とを有するキュベットホイールを備えたので、恒温液による測光への影響がなく、反応容器が保持した液体の温度安定性に優れているという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施の形態１）
以下、本発明の分析装置の実施の形態１について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、実施の形態１にかかる自動分析装置の概略構成図である。図２は、図１に示す自動分析装置のキュベットホイールを拡大した平面図である。図３は、図２に示すキュベットホイールを直径上で切断した断面図である。図４は、図１の自動分析装置で使用する反応容器の斜視図である。
【００１５】
自動分析装置１は、図１に示すように、作業テーブル２上に検体テーブル３、検体分注機構５、キュベットホイール６、測光装置１０、洗浄装置１１、試薬分注機構１２、試薬テーブル１３及び攪拌装置２０が設けられている。
【００１６】
検体テーブル３は、図１に示すように、駆動手段によって矢印で示す方向に回転され、外周には周方向に沿って等間隔で配置される収納室３ａが複数設けられている。各収納室３ａは、検体を収容した検体容器４が着脱自在に収納される。
【００１７】
検体分注機構５は、キュベットホイール６に保持された複数の反応容器７に検体を分注する手段であり、図１に示すように、検体テーブル３の複数の検体容器４から検体を順次反応容器７に分注する。
【００１８】
キュベットホイール６は、検体テーブル３とは異なる駆動手段によって、図１及び図２に矢印で示す方向に回転され、外周には試薬や検体等を含む液体Ｌ（図３参照）を保持した反応容器７を個々に保持する複数のホルダ６ａが周方向に沿って等間隔で設けられている。キュベットホイール６は、図３に示すように、各ホルダ６ａの半径方向両側に測定光が通過する開口からなる測光部６ｂが形成されている。キュベットホイール６は、図３に示すように、複数のホルダ６ａ下方の測光部６ｂを除く位置に恒温液ＬTが封入され、恒温槽となる流路６ｃが周方向に形成されている。流路６ｃは、半径方向の幅と高さがホルダ６ａに保持される反応容器７の半径方向の幅よりも大きく形成されている。また、恒温液ＬTは、水又は水に近い熱容量を有する液体（例えば、エチレングリコール溶液等）を使用する。
【００１９】
キュベットホイール６は、流路６ｃ下部の底壁にシート状のヒータ６ｄが設けられると共に、半径方向内側の壁には恒温液ＬTの温度を検出するサーミスタ等の温度センサ６ｅが設置されている。ヒータ６ｄは、周方向に沿って適宜間隔で設けるが、全周に亘って設けてもよい。また、キュベットホイール６は、天板６ｆとホルダ６ａ及び流路６ｃを形成する側壁によって囲まれる内部に、温度制御基板８が配置されている。温度制御基板８は、制御部１６を介して入力部１８と接続され、入力部１８から恒温液ＬTの制御温度が入力される。温度制御基板８は、温度センサ６ｅから流路６ｃ内の恒温液ＬTの温度情報が入力され、この温度情報に基づいて恒温液ＬTの温度が入力された所定の制御温度となるようにヒータ６ｄの加熱動作を制御する。
【００２０】
キュベットホイール６は、回転の際の慣性によって流路６ｃに沿って恒温液ＬTを循環させる。このとき、キュベットホイール６は、温度制御基板８によって作動が制御されるヒータ６ｄにより流路６ｃ内の恒温液ＬTの温度が予め設定した温度に制御され、恒温液ＬTから伝導する熱によって反応容器７に保持された液体を所定温度に保温している。そして、キュベットホイール６は、一周期で時計方向に（１周−１反応容器）／４分回転し、四周期で反時計方向にホルダ６ａの１個分回転する。キュベットホイール６の外周近傍には、測光装置１０、洗浄装置１１及び攪拌装置２０が配置されている。
【００２１】
反応容器７は、容量が数ｎＬ〜数十μＬと微量な容器であり、測光装置１０の光源から出射された分析光（３４０〜８００ｎｍ）に含まれる光の８０％以上を透過する透明素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス，環状オレフィンやポリスチレン等の合成樹脂が使用される。反応容器７は、図４に示すように、側壁７ａ，７ｂと底壁７ｃとによって試薬や検体等を含む液体Ｌ（図３参照）を保持する液体保持部７ｄが形成され、液体保持部７ｄの上部に開口７ｅを有する四角筒形状のキュベットである。反応容器７は、液体保持部７ｄの内面に検体や試薬等の液体Ｌに対する親和性処理が施されている。反応容器７は、側壁７ａをキュベットホイール６の周方向に向けると共に、側壁７ｂをキュベットホイール６の半径方向に向けて、ホルダ６ａに配置される。ここで、反応容器７は、側壁７ｂの下部が測光装置１０の光源が出射した光束ＢLが透過する測光領域Ａmとして利用される。
【００２２】
測光装置１０は、図１に示すように、キュベットホイール６の外周近傍に配置され、反応容器７に保持された液体を分析する分析光（３４０〜８００ｎｍ）を出射する光源と、液体を透過した分析光を分光して受光する受光器とを有している。測光装置１０は、前記光源と受光器がキュベットホイール６のホルダ６ａを挟んで半径方向に対向する位置に配置されている。
【００２３】
洗浄装置１１は、反応容器７から液体や洗浄液を排出する排出手段と、洗浄液の分注手段とを有している。洗浄装置１１は、測光終了後の反応容器７から測光後の液体を排出した後、洗浄液を分注する。洗浄装置１１は、洗浄液の分注と排出の動作を複数回繰り返すことにより、反応容器７の内部を洗浄する。このようにして洗浄された反応容器７は、再度、新たな検体の分析に使用される。
【００２４】
試薬分注機構１２は、キュベットホイール６に保持された複数の反応容器７に試薬を分注する手段であり、図１に示すように、試薬テーブル１３の所定の試薬容器１４から試薬を順次反応容器７に分注する。
【００２５】
試薬テーブル１３は、検体テーブル３及びキュベットホイール６とは異なる駆動手段によって図１に矢印で示す方向に回転され、扇形に成形された収納室１３ａが周方向に沿って複数設けられている。各収納室１３ａは、試薬容器１４が着脱自在に収納される。複数の試薬容器１４は、それぞれ検査項目に応じた所定の試薬が満たされ、外面には収容した試薬に関する情報を表示するバーコードラベル（図示せず）が貼付されている。
【００２６】
ここで、試薬テーブル１３の外周には、図１に示すように、試薬容器１４に貼付した前記バーコードラベルに記録された試薬の種類，ロット及び有効期限等の情報を読み取り、制御部１６へ出力する読取装置１５が設置されている。
【００２７】
制御部１６は、検体テーブル３、検体分注機構５、反応ホイール６、測光装置１０、洗浄装置１１、試薬分注機構１２、試薬テーブル１３、読取装置１５、分析部１７、入力部１８、表示部１９及び攪拌装置２０等と接続され、例えば、分析結果を記憶する記憶機能を備えたマイクロコンピュータ等が使用される。制御部１６は、自動分析装置１の各部の作動を制御すると共に、前記バーコードラベルの記録から読み取った情報に基づき、試薬のロットや有効期限等が設置範囲外の場合、分析作業を停止するように自動分析装置１を制御し、或いはオペレータに警告を発する機能を備えている。
【００２８】
分析部１７は、制御部１６を介して測光装置１０に接続され、受光器が受光した光量に基づく反応容器７内の液体の吸光度から検体の成分濃度等を分析し、分析結果を制御部１６に出力する。入力部１８は、制御部１６へ検査項目等を入力する操作を行う部分であり、例えば、キーボードやマウス等が使用される。表示部１９は、分析内容，分析結果或いは警報等を表示するもので、ディスプレイパネル等が使用される。
【００２９】
攪拌装置２０は、反応容器７に保持された液体を攪拌する装置であり、攪拌棒によって直接液体を攪拌するものや音波によって非接触で液体を攪拌するものがある。
【００３０】
以上のように構成される自動分析装置１は、回転するキュベットホイール６によって周方向に沿って搬送されてくる複数の反応容器７に試薬分注機構１２が試薬容器１４から試薬を順次分注する。試薬が分注された反応容器７は、キュベットホイール６によって周方向に沿って搬送され、検体分注機構５によって検体テーブル３に保持された複数の検体容器４から検体が順次分注される。
【００３１】
そして、検体が分注された反応容器７は、キュベットホイール６によって攪拌装置２０へ搬送され、分注された試薬と検体が順次攪拌されて反応する。このようにして検体と試薬が反応した反応液を保持した反応容器７は、キュベットホイール６が再び回転したときに測光装置１０を通過し、光源から出射された分析光の光束ＢL（図４参照）が透過する。このとき、反応液を透過した光束ＢLは、受光部で側光され、制御部１６によって成分濃度等が分析される。そして、分析が終了した反応容器７は、洗浄装置１１によって洗浄された後、再度検体の分析に使用される。自動分析装置１は、このような一連の動作を制御部１６の制御の下に自動で実行する。
【００３２】
このとき、自動分析装置１は、ホルダ６ａ下方の測光部６ｂを除く位置に設けた流路６ｃ内に恒温液ＬTが封入され、例えば、キュベットホイール６が、図５に示すように時計方向に回転すると、キュベットホイール６が回転する際の慣性によって水よりも熱容量の大きい恒温液ＬTが流路６ｃ内を矢印で示す時計方向に流れて循環する。自動分析装置１は、このようにして流路６ｃ内を循環する恒温液ＬTから伝導する熱によってキュベットホイール６が配置した複数の反応容器７に保持された液体を所定温度に保温している。
【００３３】
この場合、自動分析装置１は、キュベットホイール６における流路６ｃの半径方向の幅と高さがホルダ６ａに保持される反応容器７の半径方向の幅よりも大きく形成され、恒温液ＬTの体積、従って熱容量を大きくしている。このため、自動分析装置１は、キュベットホイール６の流路６ｃ内を流れる恒温液ＬTの温度が低下し難い。また、自動分析装置１は、温度センサ６ｅによって流路６ｃ内の恒温液ＬTの温度を検出し、温度制御基板８によってヒータ６ｄの加熱動作を制御することで、予め設定した制御温度となるように恒温液ＬTの温度を制御している。このため、自動分析装置１は、恒温液ＬTの温度を効率よく、迅速、かつ、適切に制御することができる。
【００３４】
このように、自動分析装置１は、測光部６ｂに恒温液ＬTが存在しないため、恒温液ＬTによる測光への影響がなく、流路６ｃを流れる恒温液ＬTの熱容量が大きいことから、反応容器７が保持した液体の温度安定性に優れている。また、恒温液ＬTは、流路６ｃ内に封入されているため、汚染等がないので交換の必要がない。更に、自動分析装置１は、キュベットホイール６が回転する際の慣性によって恒温液ＬTを流路６ｃに沿って循環させているので、恒温液ＬTを循環させるためのポンプや配管が不要で、恒温液ＬTを循環させる構造が非常に簡単で、かつ、安価である。
【００３５】
ここで、キュベットホイール６は、図６に示すように、キュベットホイール６が回転した際に、恒温液ＬTを強制的に循環させる板羽根６ｇを流路６ｃに設けてもよい。キュベットホイール６は、このような板羽根６ｇを設けることにより、回転した際に恒温液ＬTをより一層迅速、かつ、効率良く流路６ｃ内を循環させることができ、板羽根６ｇの数によって恒温液ＬTの流量を最適値に設定することができる。
【００３６】
また、キュベットホイール６は、図７に示すように、複数のホルダ６ａと流路６ｃの半径方向内周側と外周側及び流路６ｃの下部側を一体に覆うカバー９を設けてもよい。この場合、カバー９は、測光用の光束が通過する部分に開口を設けるか、透明体からなる窓を設ける。このようなカバー９をキュベットホイール６に設けると、自動分析装置１は、反応容器７が保持した液体を測光するうえで迷光の影響を与えることなく、周囲の温度の影響を受け難くすることができるので、反応容器７が保持した液体の温度安定性を更に高めることができる。ここで、図中、矢印は、測光装置１０の光源が出射し、測光部６ｂを通過する光束ＢLを示している。
【００３７】
更に、キュベットホイール６は、図８に示すように、温度センサ６ｅをホルダ６ａと流路６ｃとの間の反応容器７に近接した壁に設けると共に、ヒータ６ｄを流路６ｃ内に設けてもよい。この場合、温度センサ６ｅを反応容器７に近接した壁に設けると、反応容器７内の液温を目標値に近付けるのに有利である。また、ヒータ６ｄを流路６ｃ内に設けると、恒温液ＬTのハンチングの少ない安定した温度制御が可能になるという利点がある。但し、ヒータ６ｄを流路６ｃ内に設ける場合、ヒータ６ｄのサイズによっては流路６ｃ内における恒温液ＬTの循環を妨げる場合がある。このため、ヒータ６ｄは、熱効率と恒温液ＬTの循環とを考慮して設置位置を決める。また、この場合、図示のように、キュベットホイール６にカバー９を設けると、自動分析装置１は、図７と同様に反応容器７が保持した液体の温度安定性を更に高めることができる。
【００３８】
（実施の形態２）
次に、本発明の分析装置の実施の形態２について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態１の自動分析装置は、キュベットホイールが回転する際の慣性によって恒温液を流路に沿って循環させている。これに対し、実施の形態２の自動分析装置は、更に恒温液の体積膨張による内部圧力の上昇を緩和する空気室が流路に設けられている。
【００３９】
図９は、実施の形態２にかかる自動分析装置の概略構成図である。図１０は、図９に示す自動分析装置のＣ2−Ｃ2線に沿った断面図である。ここで、以下に説明する各実施の形態では、実施の形態１の自動分析装置と同一の構成部分には同一の符号を使用している。
【００４０】
図９に示す実施の形態２の自動分析装置３０は、恒温液の体積膨張による内部圧力の上昇を緩和する排気管３１が流路６ｃに接続されている。即ち、自動分析装置３０は、図１０に示すように、空気室ＣAが流路６ｃに設けられ、一端が外部と連通する排出管３１の他端が空気室ＣAに接続されている。
【００４１】
このため、自動分析装置３０は、実施の形態１の自動分析装置１で説明した効果に加え、ヒータ６ｄによって加熱された恒温液ＬTの体積膨張によって流路６ｃ内部の圧力が上昇した場合、膨張した恒温液ＬTが空気室ＣA内の空気を排出管３１から外部へ排出するので、流路６ｃ内部の圧力上昇が抑えられる。この場合、恒温液ＬTの温度が下がって流路６ｃ内部の圧力が低下した場合、排出管３１を通って外部から空気が空気室ＣA内に導入される。但し、空気室ＣA内の空気は、恒温液ＬTが再度加熱された場合に、流路６ｃ内の急激な圧力上昇を緩和すると共に、排出管３１を通って外部へ排出される。
【００４２】
また、自動分析装置３０は、図１１に示すように、キュベットホイール６の流路６ｃの下部に断熱材３２を介して箱からなる液溜部３３を設け、液溜部３３に一端が接続された排出管３４の他端を流路６ｃに接続してもよい。このように構成すると、自動分析装置３０は、ヒータ６ｄによって加熱された恒温液ＬTの体積膨張によって流路６ｃ内部の圧力が上昇した場合、膨張した恒温液ＬTが排出管３４から液溜部３３へと流出し、流路６ｃ内部の圧力上昇が抑えられる。また、流路６ｃと液溜部３３との間に断熱材３２を配置することにより、ヒータ６ｄの熱エネルギーの液溜部３３側への移動が抑えられ、液溜部３３内の恒温液ＬTや空気の膨張が抑制されるので、液溜部３３の内部圧力の上昇による流路６ｃ内部の圧力上昇を回避することができる。
【００４３】
この場合、液溜部３３は、密封されているので、流路６ｃとの間で圧力が平衡状態に保持される。このため、恒温液ＬTの温度が下がって流路６ｃ内部の圧力が低下した際は、液溜部３３の空気の圧力により、液溜部３３の恒温液ＬTは、排出管３４を通って流路６ｃに戻るので、恒温液ＬTによる反応容器７が保持した液体の温度安定性には何ら影響はない。
【００４４】
ここで、自動分析装置３０のキュベットホイール６は、図１２に示すように、複数のホルダ６ａと流路６ｃの半径方向内周側と外周側及び流路６ｃの下部側を一体に覆う透明素材からなるカバー９を設けてもよい。このようなカバー９をキュベットホイール６に設けると、自動分析装置３０は、反応容器７が保持した液体の測光へ影響を与えることなく、周囲の温度の影響を受け難くすることができるので、反応容器７が保持した液体の温度安定性を更に高めることができる。
【００４５】
ここで、カバー９を設ける場合、自動分析装置３０のキュベットホイール６は、図１３に示すように、温度センサ６ｅをホルダ６ａと流路６ｃとの間の壁に設けると共に、ヒータ６ｄを流路６ｃ内に設けてもよい。このように、ヒータ６ｄを流路６ｃ内に設けると、恒温液ＬTの加熱効率を向上させることができる。
【００４６】
（実施の形態３）
次に、本発明の分析装置の実施の形態３について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態２の自動分析装置は、キュベットホイールの恒温液の流路に管が接続されている。これに対し、実施の形態３の自動分析装置は、キュベットホイールにカバーを設けると共に、カバー内に外気を導入するように構成されている。図１４は、実施の形態３にかかる自動分析装置の概略構成図である。図１５は、図１４に示す自動分析装置のＣ3−Ｃ3線に沿った断面図である。
【００４７】
図１４に示す実施の形態３の自動分析装置４０は、キュベットホイールにカバーが設けられている。即ち、自動分析装置４０は、図１５に示すように、複数のホルダ６ａと流路６ｃの半径方向内周側と外周側及び液溜部３３の下部側を一体に覆う透明素材からなるカバー９が設けられている。
【００４８】
このとき、カバー９は、温度センサ６ｅと同じ温度センサ４１が側壁９ａの下部に設けられると共に、底壁９ｂには排気コネクタ４２が設けられている。排気コネクタ４２は、配管４３を介してブロワ４４と接続されている。ブロワ４４は、カバー９内部の温度、従って、恒温液ＬTの温度が設定温度よりも高くなった場合に、自動分析装置４０のハウジング４０ａに設けられ、外部の空気を吸引し、配管４３を介して排気コネクタ４２からカバー９内へ排気する。このため、ブロワ４４は、温度センサ４１から入力されるカバー９内部の温度情報に基づいて制御部１６が作動を制御している。このため、自動分析装置４０は、恒温液ＬTによる反応容器７が保持した液体の温度をよりきめ細かく制御して安定させることができる。
【００４９】
このように、自動分析装置４０は、キュベットホイール６にカバー９を設けると共に、カバー内に外気を導入するように構成されているので、自動分析装置１に関する効果に加え、恒温液ＬTによる反応容器７が保持した液体の温度をよりきめ細かく制御して安定させることができる。この場合、自動分析装置４０は、キュベットホイール６を図１２に示す構成としてもよい。
【００５０】
（実施の形態４）
次に、本発明の分析装置の実施の形態４について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態３の自動分析装置は、キュベットホイールにカバーを設けると共に、カバー内に外気を導入するように構成した。これに対し、実施の形態４の自動分析装置は、恒温液を循環させる手段としてキュベットホイールの恒温液の流路に磁性体からなる球体を配置すると共に、キュベットホイールの外部に磁石を配置している。図１６は、実施の形態４にかかる自動分析装置の概略構成図である。図１７は、図１６に示すキュベットホイールを直径上で切断した断面図である。
【００５１】
図１６に示す実施の形態４の自動分析装置５０は、恒温液を循環させる手段として磁性体からなる球体と磁石を使用している。即ち、自動分析装置５０は、図１７に示すように、キュベットホイール５１の恒温液ＬTの流路５１ｃに磁性体からなる球体５２を転動自在に配置すると共に、キュベットホイール５１外部の流路５１ｃと対向する位置に磁石５３を配置している。
【００５２】
キュベットホイール５１は、キュベットホイール６と同様に構成されるホルダ５１ａと測光部５１ｂとを有しており、恒温液ＬTは流路５１ｃ外部の側壁に設けたシート状のヒータ５１ｄによって加熱される。このとき、流路５１ｃは、半径方向の幅と高さがホルダ５１ａに保持される反応容器７の半径方向の幅よりも大きく形成されている。また、ヒータ５１ｄは、キュベットホイール５１の底板５１ｆ近傍に設けた温度制御基板５４によって加熱動作が制御される。なお、温度制御基板５４は、実施の形態１で制御した温度制御基板８と同じ機能を有し、制御部１６を介して入力部１８と接続されている。また、キュベットホイール５１は、底板５１ｆの中央下部に外部から電力を供給するスリップリング５１ｇが設けられている。
【００５３】
自動分析装置５０は、流路５１ｃに磁性体からなる球体５２を転動自在に配置すると共に、キュベットホイール５１外部の流路５１ｃと対向する位置に磁石５３を配置している。このため、自動分析装置５０は、キュベットホイール５１が回転すると、磁石５３の磁力に吸引された球体５２が磁石５３の位置に留まろうとするため、流路５１ｃ内の恒温液ＬTがキュベットホイール５１の回転方向と逆方向に循環させられる。
【００５４】
このように、自動分析装置５０は、測光部５１ｂに恒温液ＬTが存在しないため、恒温液ＬTによる測光への影響がない。また、自動分析装置５０は、キュベットホイール５１に形成した流路５１ｃの半径方向の幅と高さがホルダ５１ａに保持される反応容器７の半径方向の幅よりも大きく形成され、恒温液ＬTの体積、従って熱容量を大きくしている。このため、自動分析装置５０は、キュベットホイール５１の流路５１ｃ内を流れる恒温液ＬTの温度が低下し難く、反応容器７が保持した液体の温度安定性に優れている。また、恒温液ＬTは、流路５１ｃ内に封入されているため、汚染等がないので交換の必要がない。更に、自動分析装置５０は、キュベットホイール５１が回転する際に球体５２が磁石５３に吸引される磁力によって恒温液ＬTを流路５１ｃ内に循環させる。このため、自動分析装置５０は、恒温液ＬTを循環させるためのポンプや配管が不要で、恒温液ＬTを循環させる構造が非常に簡単で、かつ、安価である。
【００５５】
但し、自動分析装置５０は、流路５１ｃ内における恒温液ＬTの循環効率を高める必要がある場合には、図１８に示すように、底板５１ｆ上にポンプ５５を設けると共に、対向する流路５１ｃ間を配管５６によって接続し、流路５１ｃ→配管５６→ポンプ５５→配管５６→ヒータ５７→配管５６→流路５１ｃとなる経路によって恒温液ＬTを循環させてもよい。
【００５６】
なお、実施の形態１〜４の自動分析装置は、試薬テーブル１３が１つの場合について説明したが、本発明の自動分析装置は、試薬テーブルが複数設けられ、２以上の試薬を使用するものであってもよい。また、本発明の自動分析装置は、図１に示す構造を１ユニットとして２以上のユニットを有する構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施の形態１の自動分析装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す自動分析装置のキュベットホイールを拡大した平面図である。
【図３】図２に示すキュベットホイールを直径上で切断した断面図である。
【図４】図１の自動分析装置で使用する反応容器の斜視図である。
【図５】図３に示すキュベットホイールのＣ1−Ｃ1線に沿った断面図である。
【図６】キュベットホイールの第１の変形例を示す図５に対応する断面図である。
【図７】キュベットホイールの第２の変形例を示す図３の右半側に対応する断面図である。
【図８】キュベットホイールの第３の変形例を示す図７に対応する断面図である。
【図９】実施の形態２にかかる自動分析装置の概略構成図である。
【図１０】図９に示す自動分析装置のＣ2−Ｃ2線に沿った断面図である。
【図１１】キュベットホイールの第１の変形例を示す図１０に対応する断面図である。
【図１２】キュベットホイールの第２の変形例を示す図１０に対応する断面図である。
【図１３】キュベットホイールの第３の変形例を示す図１０に対応する断面図である。
【図１４】実施の形態３にかかる自動分析装置の概略構成図である。
【図１５】図１４に示す自動分析装置のＣ3−Ｃ3線に沿った断面図である。
【図１６】実施の形態４にかかる自動分析装置の概略構成図である。
【図１７】図１６に示すキュベットホイールを直径上で切断した断面図である。
【図１８】キュベットホイールの変形例を示す図１７に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 自動分析装置
２ 作業テーブル
３ 検体テーブル
４ 検体容器
５ 検体分注機構
６ キュベットホイール
７ 反応容器
８ 温度制御基板
９ カバー
１０ 測光装置
１１ 洗浄装置
１２ 試薬分注機構
１３ 試薬テーブル
１４ 試薬容器
１５ 読取装置
１６ 制御部
１７ 分析部
１８ 入力部
１９ 表示部
２０ 攪拌装置
３０ 自動分析装置
３１ 排出管
３２ 断熱材
３３ 液溜部
３４ 排出管
４０ 自動分析装置
４１ 温度センサ
４２ 排気コネクタ
４３ 配管
４４ ブロワ
５０ 自動分析装置
５１ キュベットホイール
５２ 球体
５３ 磁石
５４ 温度制御基板
５５ ポンプ
５６ 配管
５７ ヒータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、試薬と検体を攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して反応液を分析する分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、分析装置は、反応容器が保持した試薬と検体を所定温度の下で反応させる必要から恒温槽を備えており、反応容器の一部を恒温液に接触させるウェットバスタイプと反応容器が恒温液に接触しない非ウェットバスタイプの恒温槽がある。この場合、非ウェットバスタイプの恒温槽は、反応容器を囲む恒温液を通して測光を行うウェットバスタイプの恒温槽に比べ、恒温液の汚染や気泡による測光への影響がなく、恒温液の交換や定期的な清掃が不要な点で利点を有している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開昭６３−１８６１２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１の恒温槽は、外部の恒温液供給装置から恒温化検液ホルダにリング状に形成した恒温液流路に恒温液を供給しており、恒温液流路は、反応容器の半径方向の幅よりも高さ及び半径の幅が小さい。このため、特許文献１の恒温槽は、恒温液流路を流れる恒温液の温度が低下し易く、温度が低下しても、外部の恒温液供給装置に戻らない限り恒温液の温度を加温することができず、恒温液、従って反応容器が保持した液体の温度安定性に欠けるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、恒温液による測光への影響がなく、反応容器が保持した液体の温度安定性に優れた分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項１に係る分析装置は、複数の異なる液体を攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する分析装置であって、複数の反応容器を周方向に沿って保持すると共に、半径方向に光が通過する測光部が形成された複数のホルダと、前記測光部を除く位置に周方向に形成されると共に、半径方向の幅と高さが前記ホルダに保持される前記反応容器の幅よりも大きく形成され、伝導する熱によって前記反応容器に保持された液体を保温する恒温液が封入状態で流れる流路と、を有するキュベットホイールを備えたことを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に係る分析装置は、上記の発明において、前記キュベットホイールは、回転の際の慣性によって前記流路に沿って前記恒温液を循環させることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に係る分析装置は、上記の発明において、前記流路は、前記キュベットホイールが回転した際に、前記恒温液を強制的に循環させる複数の板羽根が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に係る分析装置は、上記の発明において、さらに、前記流路は、一端が外部と連通する管の他端が接続される空気室が設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に係る分析装置は、上記の発明において、さらに、前記流路は、前記流路を挟んで前記ホルダと対向する位置に断熱材を介して設けられる液室に一端が接続された管の他端が接続されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に係る分析装置は、上記の発明において、前記キュベットホイールは、前記複数のホルダと前記流路の半径方向内周側と外周側及び前記流路の下部側にカバーが設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に係る分析装置は、上記の発明において、前記カバーは、内部の温度をモニタする温度センサが設けられ、外気を導入する吸気管が配管されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる分析装置は、複数の反応容器を周方向に沿って保持すると共に、半径方向に光が通過する測光部が形成された複数のホルダと、前記測光部を除く位置に周方向に形成されると共に、半径方向の幅と高さが前記ホルダに保持される前記反応容器の幅よりも大きく形成され、伝導する熱によって前記反応容器に保持された液体を保温する恒温液が封入状態で流れる流路とを有するキュベットホイールを備えたので、恒温液による測光への影響がなく、反応容器が保持した液体の温度安定性に優れているという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施の形態１）
以下、本発明の分析装置の実施の形態１について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図１は、実施の形態１にかかる自動分析装置の概略構成図である。図２は、図１に示す自動分析装置のキュベットホイールを拡大した平面図である。図３は、図２に示すキュベットホイールを直径上で切断した断面図である。図４は、図１の自動分析装置で使用する反応容器の斜視図である。
【００１５】
自動分析装置１は、図１に示すように、作業テーブル２上に検体テーブル３、検体分注機構５、キュベットホイール６、測光装置１０、洗浄装置１１、試薬分注機構１２、試薬テーブル１３及び攪拌装置２０が設けられている。
【００１６】
検体テーブル３は、図１に示すように、駆動手段によって矢印で示す方向に回転され、外周には周方向に沿って等間隔で配置される収納室３ａが複数設けられている。各収納室３ａは、検体を収容した検体容器４が着脱自在に収納される。
【００１７】
検体分注機構５は、キュベットホイール６に保持された複数の反応容器７に検体を分注する手段であり、図１に示すように、検体テーブル３の複数の検体容器４から検体を順次反応容器７に分注する。
【００１８】
キュベットホイール６は、検体テーブル３とは異なる駆動手段によって、図１及び図２に矢印で示す方向に回転され、外周には試薬や検体等を含む液体Ｌ（図３参照）を保持した反応容器７を個々に保持する複数のホルダ６ａが周方向に沿って等間隔で設けられている。キュベットホイール６は、図３に示すように、各ホルダ６ａの半径方向両側に測定光が通過する開口からなる測光部６ｂが形成されている。キュベットホイール６は、図３に示すように、複数のホルダ６ａ下方の測光部６ｂを除く位置に恒温液ＬTが封入され、恒温槽となる流路６ｃが周方向に形成されている。流路６ｃは、半径方向の幅と高さがホルダ６ａに保持される反応容器７の半径方向の幅よりも大きく形成されている。また、恒温液ＬTは、水又は水に近い熱容量を有する液体（例えば、エチレングリコール溶液等）を使用する。
【００１９】
キュベットホイール６は、流路６ｃ下部の底壁にシート状のヒータ６ｄが設けられると共に、半径方向内側の壁には恒温液ＬTの温度を検出するサーミスタ等の温度センサ６ｅが設置されている。ヒータ６ｄは、周方向に沿って適宜間隔で設けるが、全周に亘って設けてもよい。また、キュベットホイール６は、天板６ｆとホルダ６ａ及び流路６ｃを形成する側壁によって囲まれる内部に、温度制御基板８が配置されている。温度制御基板８は、制御部１６を介して入力部１８と接続され、入力部１８から恒温液ＬTの制御温度が入力される。温度制御基板８は、温度センサ６ｅから流路６ｃ内の恒温液ＬTの温度情報が入力され、この温度情報に基づいて恒温液ＬTの温度が入力された所定の制御温度となるようにヒータ６ｄの加熱動作を制御する。
【００２０】
キュベットホイール６は、回転の際の慣性によって流路６ｃに沿って恒温液ＬTを循環させる。このとき、キュベットホイール６は、温度制御基板８によって作動が制御されるヒータ６ｄにより流路６ｃ内の恒温液ＬTの温度が予め設定した温度に制御され、恒温液ＬTから伝導する熱によって反応容器７に保持された液体を所定温度に保温している。そして、キュベットホイール６は、一周期で時計方向に（１周−１反応容器）／４分回転し、四周期で反時計方向にホルダ６ａの１個分回転する。キュベットホイール６の外周近傍には、測光装置１０、洗浄装置１１及び攪拌装置２０が配置されている。
【００２１】
反応容器７は、容量が数ｎＬ〜数十μＬと微量な容器であり、測光装置１０の光源から出射された分析光（３４０〜８００ｎｍ）に含まれる光の８０％以上を透過する透明素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス，環状オレフィンやポリスチレン等の合成樹脂が使用される。反応容器７は、図４に示すように、側壁７ａ，７ｂと底壁７ｃとによって試薬や検体等を含む液体Ｌ（図３参照）を保持する液体保持部７ｄが形成され、液体保持部７ｄの上部に開口７ｅを有する四角筒形状のキュベットである。反応容器７は、液体保持部７ｄの内面に検体や試薬等の液体Ｌに対する親和性処理が施されている。反応容器７は、側壁７ａをキュベットホイール６の周方向に向けると共に、側壁７ｂをキュベットホイール６の半径方向に向けて、ホルダ６ａに配置される。ここで、反応容器７は、側壁７ｂの下部が測光装置１０の光源が出射した光束ＢLが透過する測光領域Ａmとして利用される。
【００２２】
測光装置１０は、図１に示すように、キュベットホイール６の外周近傍に配置され、反応容器７に保持された液体を分析する分析光（３４０〜８００ｎｍ）を出射する光源と、液体を透過した分析光を分光して受光する受光器とを有している。測光装置１０は、前記光源と受光器がキュベットホイール６のホルダ６ａを挟んで半径方向に対向する位置に配置されている。
【００２３】
洗浄装置１１は、反応容器７から液体や洗浄液を排出する排出手段と、洗浄液の分注手段とを有している。洗浄装置１１は、測光終了後の反応容器７から測光後の液体を排出した後、洗浄液を分注する。洗浄装置１１は、洗浄液の分注と排出の動作を複数回繰り返すことにより、反応容器７の内部を洗浄する。このようにして洗浄された反応容器７は、再度、新たな検体の分析に使用される。
【００２４】
試薬分注機構１２は、キュベットホイール６に保持された複数の反応容器７に試薬を分注する手段であり、図１に示すように、試薬テーブル１３の所定の試薬容器１４から試薬を順次反応容器７に分注する。
【００２５】
試薬テーブル１３は、検体テーブル３及びキュベットホイール６とは異なる駆動手段によって図１に矢印で示す方向に回転され、扇形に成形された収納室１３ａが周方向に沿って複数設けられている。各収納室１３ａは、試薬容器１４が着脱自在に収納される。複数の試薬容器１４は、それぞれ検査項目に応じた所定の試薬が満たされ、外面には収容した試薬に関する情報を表示するバーコードラベル（図示せず）が貼付されている。
【００２６】
ここで、試薬テーブル１３の外周には、図１に示すように、試薬容器１４に貼付した前記バーコードラベルに記録された試薬の種類，ロット及び有効期限等の情報を読み取り、制御部１６へ出力する読取装置１５が設置されている。
【００２７】
制御部１６は、検体テーブル３、検体分注機構５、反応ホイール６、測光装置１０、洗浄装置１１、試薬分注機構１２、試薬テーブル１３、読取装置１５、分析部１７、入力部１８、表示部１９及び攪拌装置２０等と接続され、例えば、分析結果を記憶する記憶機能を備えたマイクロコンピュータ等が使用される。制御部１６は、自動分析装置１の各部の作動を制御すると共に、前記バーコードラベルの記録から読み取った情報に基づき、試薬のロットや有効期限等が設置範囲外の場合、分析作業を停止するように自動分析装置１を制御し、或いはオペレータに警告を発する機能を備えている。
【００２８】
分析部１７は、制御部１６を介して測光装置１０に接続され、受光器が受光した光量に基づく反応容器７内の液体の吸光度から検体の成分濃度等を分析し、分析結果を制御部１６に出力する。入力部１８は、制御部１６へ検査項目等を入力する操作を行う部分であり、例えば、キーボードやマウス等が使用される。表示部１９は、分析内容，分析結果或いは警報等を表示するもので、ディスプレイパネル等が使用される。
【００２９】
攪拌装置２０は、反応容器７に保持された液体を攪拌する装置であり、攪拌棒によって直接液体を攪拌するものや音波によって非接触で液体を攪拌するものがある。
【００３０】
以上のように構成される自動分析装置１は、回転するキュベットホイール６によって周方向に沿って搬送されてくる複数の反応容器７に試薬分注機構１２が試薬容器１４から試薬を順次分注する。試薬が分注された反応容器７は、キュベットホイール６によって周方向に沿って搬送され、検体分注機構５によって検体テーブル３に保持された複数の検体容器４から検体が順次分注される。
【００３１】
そして、検体が分注された反応容器７は、キュベットホイール６によって攪拌装置２０へ搬送され、分注された試薬と検体が順次攪拌されて反応する。このようにして検体と試薬が反応した反応液を保持した反応容器７は、キュベットホイール６が再び回転したときに測光装置１０を通過し、光源から出射された分析光の光束ＢL（図４参照）が透過する。このとき、反応液を透過した光束ＢLは、受光部で側光され、制御部１６によって成分濃度等が分析される。そして、分析が終了した反応容器７は、洗浄装置１１によって洗浄された後、再度検体の分析に使用される。自動分析装置１は、このような一連の動作を制御部１６の制御の下に自動で実行する。
【００３２】
このとき、自動分析装置１は、ホルダ６ａ下方の測光部６ｂを除く位置に設けた流路６ｃ内に恒温液ＬTが封入され、例えば、キュベットホイール６が、図５に示すように時計方向に回転すると、キュベットホイール６が回転する際の慣性によって水よりも熱容量の大きい恒温液ＬTが流路６ｃ内を矢印で示す時計方向に流れて循環する。自動分析装置１は、このようにして流路６ｃ内を循環する恒温液ＬTから伝導する熱によってキュベットホイール６が配置した複数の反応容器７に保持された液体を所定温度に保温している。
【００３３】
この場合、自動分析装置１は、キュベットホイール６における流路６ｃの半径方向の幅と高さがホルダ６ａに保持される反応容器７の半径方向の幅よりも大きく形成され、恒温液ＬTの体積、従って熱容量を大きくしている。このため、自動分析装置１は、キュベットホイール６の流路６ｃ内を流れる恒温液ＬTの温度が低下し難い。また、自動分析装置１は、温度センサ６ｅによって流路６ｃ内の恒温液ＬTの温度を検出し、温度制御基板８によってヒータ６ｄの加熱動作を制御することで、予め設定した制御温度となるように恒温液ＬTの温度を制御している。このため、自動分析装置１は、恒温液ＬTの温度を効率よく、迅速、かつ、適切に制御することができる。
【００３４】
このように、自動分析装置１は、測光部６ｂに恒温液ＬTが存在しないため、恒温液ＬTによる測光への影響がなく、流路６ｃを流れる恒温液ＬTの熱容量が大きいことから、反応容器７が保持した液体の温度安定性に優れている。また、恒温液ＬTは、流路６ｃ内に封入されているため、汚染等がないので交換の必要がない。更に、自動分析装置１は、キュベットホイール６が回転する際の慣性によって恒温液ＬTを流路６ｃに沿って循環させているので、恒温液ＬTを循環させるためのポンプや配管が不要で、恒温液ＬTを循環させる構造が非常に簡単で、かつ、安価である。
【００３５】
ここで、キュベットホイール６は、図６に示すように、キュベットホイール６が回転した際に、恒温液ＬTを強制的に循環させる板羽根６ｇを流路６ｃに設けてもよい。キュベットホイール６は、このような板羽根６ｇを設けることにより、回転した際に恒温液ＬTをより一層迅速、かつ、効率良く流路６ｃ内を循環させることができ、板羽根６ｇの数によって恒温液ＬTの流量を最適値に設定することができる。
【００３６】
また、キュベットホイール６は、図７に示すように、複数のホルダ６ａと流路６ｃの半径方向内周側と外周側及び流路６ｃの下部側を一体に覆うカバー９を設けてもよい。この場合、カバー９は、測光用の光束が通過する部分に開口を設けるか、透明体からなる窓を設ける。このようなカバー９をキュベットホイール６に設けると、自動分析装置１は、反応容器７が保持した液体を測光するうえで迷光の影響を与えることなく、周囲の温度の影響を受け難くすることができるので、反応容器７が保持した液体の温度安定性を更に高めることができる。ここで、図中、矢印は、測光装置１０の光源が出射し、測光部６ｂを通過する光束ＢLを示している。
【００３７】
更に、キュベットホイール６は、図８に示すように、温度センサ６ｅをホルダ６ａと流路６ｃとの間の反応容器７に近接した壁に設けると共に、ヒータ６ｄを流路６ｃ内に設けてもよい。この場合、温度センサ６ｅを反応容器７に近接した壁に設けると、反応容器７内の液温を目標値に近付けるのに有利である。また、ヒータ６ｄを流路６ｃ内に設けると、恒温液ＬTのハンチングの少ない安定した温度制御が可能になるという利点がある。但し、ヒータ６ｄを流路６ｃ内に設ける場合、ヒータ６ｄのサイズによっては流路６ｃ内における恒温液ＬTの循環を妨げる場合がある。このため、ヒータ６ｄは、熱効率と恒温液ＬTの循環とを考慮して設置位置を決める。また、この場合、図示のように、キュベットホイール６にカバー９を設けると、自動分析装置１は、図７と同様に反応容器７が保持した液体の温度安定性を更に高めることができる。
【００３８】
（実施の形態２）
次に、本発明の分析装置の実施の形態２について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態１の自動分析装置は、キュベットホイールが回転する際の慣性によって恒温液を流路に沿って循環させている。これに対し、実施の形態２の自動分析装置は、更に恒温液の体積膨張による内部圧力の上昇を緩和する空気室が流路に設けられている。
【００３９】
図９は、実施の形態２にかかる自動分析装置の概略構成図である。図１０は、図９に示す自動分析装置のＣ2−Ｃ2線に沿った断面図である。ここで、以下に説明する各実施の形態では、実施の形態１の自動分析装置と同一の構成部分には同一の符号を使用している。
【００４０】
図９に示す実施の形態２の自動分析装置３０は、恒温液の体積膨張による内部圧力の上昇を緩和する排気管３１が流路６ｃに接続されている。即ち、自動分析装置３０は、図１０に示すように、空気室ＣAが流路６ｃに設けられ、一端が外部と連通する排出管３１の他端が空気室ＣAに接続されている。
【００４１】
このため、自動分析装置３０は、実施の形態１の自動分析装置１で説明した効果に加え、ヒータ６ｄによって加熱された恒温液ＬTの体積膨張によって流路６ｃ内部の圧力が上昇した場合、膨張した恒温液ＬTが空気室ＣA内の空気を排出管３１から外部へ排出するので、流路６ｃ内部の圧力上昇が抑えられる。この場合、恒温液ＬTの温度が下がって流路６ｃ内部の圧力が低下した場合、排出管３１を通って外部から空気が空気室ＣA内に導入される。但し、空気室ＣA内の空気は、恒温液ＬTが再度加熱された場合に、流路６ｃ内の急激な圧力上昇を緩和すると共に、排出管３１を通って外部へ排出される。
【００４２】
また、自動分析装置３０は、図１１に示すように、キュベットホイール６の流路６ｃの下部に断熱材３２を介して箱からなる液溜部３３を設け、液溜部３３に一端が接続された排出管３４の他端を流路６ｃに接続してもよい。このように構成すると、自動分析装置３０は、ヒータ６ｄによって加熱された恒温液ＬTの体積膨張によって流路６ｃ内部の圧力が上昇した場合、膨張した恒温液ＬTが排出管３４から液溜部３３へと流出し、流路６ｃ内部の圧力上昇が抑えられる。また、流路６ｃと液溜部３３との間に断熱材３２を配置することにより、ヒータ６ｄの熱エネルギーの液溜部３３側への移動が抑えられ、液溜部３３内の恒温液ＬTや空気の膨張が抑制されるので、液溜部３３の内部圧力の上昇による流路６ｃ内部の圧力上昇を回避することができる。
【００４３】
この場合、液溜部３３は、密封されているので、流路６ｃとの間で圧力が平衡状態に保持される。このため、恒温液ＬTの温度が下がって流路６ｃ内部の圧力が低下した際は、液溜部３３の空気の圧力により、液溜部３３の恒温液ＬTは、排出管３４を通って流路６ｃに戻るので、恒温液ＬTによる反応容器７が保持した液体の温度安定性には何ら影響はない。
【００４４】
ここで、自動分析装置３０のキュベットホイール６は、図１２に示すように、複数のホルダ６ａと流路６ｃの半径方向内周側と外周側及び流路６ｃの下部側を一体に覆う透明素材からなるカバー９を設けてもよい。このようなカバー９をキュベットホイール６に設けると、自動分析装置３０は、反応容器７が保持した液体の測光へ影響を与えることなく、周囲の温度の影響を受け難くすることができるので、反応容器７が保持した液体の温度安定性を更に高めることができる。
【００４５】
ここで、カバー９を設ける場合、自動分析装置３０のキュベットホイール６は、図１３に示すように、温度センサ６ｅをホルダ６ａと流路６ｃとの間の壁に設けると共に、ヒータ６ｄを流路６ｃ内に設けてもよい。このように、ヒータ６ｄを流路６ｃ内に設けると、恒温液ＬTの加熱効率を向上させることができる。
【００４６】
（実施の形態３）
次に、本発明の分析装置の実施の形態３について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態２の自動分析装置は、キュベットホイールの恒温液の流路に管が接続されている。これに対し、実施の形態３の自動分析装置は、キュベットホイールにカバーを設けると共に、カバー内に外気を導入するように構成されている。図１４は、実施の形態３にかかる自動分析装置の概略構成図である。図１５は、図１４に示す自動分析装置のＣ3−Ｃ3線に沿った断面図である。
【００４７】
図１４に示す実施の形態３の自動分析装置４０は、キュベットホイールにカバーが設けられている。即ち、自動分析装置４０は、図１５に示すように、複数のホルダ６ａと流路６ｃの半径方向内周側と外周側及び液溜部３３の下部側を一体に覆う透明素材からなるカバー９が設けられている。
【００４８】
このとき、カバー９は、温度センサ６ｅと同じ温度センサ４１が側壁９ａの下部に設けられると共に、底壁９ｂには排気コネクタ４２が設けられている。排気コネクタ４２は、配管４３を介してブロワ４４と接続されている。ブロワ４４は、カバー９内部の温度、従って、恒温液ＬTの温度が設定温度よりも高くなった場合に、自動分析装置４０のハウジング４０ａに設けられ、外部の空気を吸引し、配管４３を介して排気コネクタ４２からカバー９内へ排気する。このため、ブロワ４４は、温度センサ４１から入力されるカバー９内部の温度情報に基づいて制御部１６が作動を制御している。このため、自動分析装置４０は、恒温液ＬTによる反応容器７が保持した液体の温度をよりきめ細かく制御して安定させることができる。
【００４９】
このように、自動分析装置４０は、キュベットホイール６にカバー９を設けると共に、カバー内に外気を導入するように構成されているので、自動分析装置１に関する効果に加え、恒温液ＬTによる反応容器７が保持した液体の温度をよりきめ細かく制御して安定させることができる。この場合、自動分析装置４０は、キュベットホイール６を図１２に示す構成としてもよい。
【００５０】
（実施の形態４）
次に、本発明の分析装置の実施の形態４について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態３の自動分析装置は、キュベットホイールにカバーを設けると共に、カバー内に外気を導入するように構成した。これに対し、実施の形態４の自動分析装置は、恒温液を循環させる手段としてキュベットホイールの恒温液の流路に磁性体からなる球体を配置すると共に、キュベットホイールの外部に磁石を配置している。図１６は、実施の形態４にかかる自動分析装置の概略構成図である。図１７は、図１６に示すキュベットホイールを直径上で切断した断面図である。
【００５１】
図１６に示す実施の形態４の自動分析装置５０は、恒温液を循環させる手段として磁性体からなる球体と磁石を使用している。即ち、自動分析装置５０は、図１７に示すように、キュベットホイール５１の恒温液ＬTの流路５１ｃに磁性体からなる球体５２を転動自在に配置すると共に、キュベットホイール５１外部の流路５１ｃと対向する位置に磁石５３を配置している。
【００５２】
キュベットホイール５１は、キュベットホイール６と同様に構成されるホルダ５１ａと測光部５１ｂとを有しており、恒温液ＬTは流路５１ｃ外部の側壁に設けたシート状のヒータ５１ｄによって加熱される。このとき、流路５１ｃは、半径方向の幅と高さがホルダ５１ａに保持される反応容器７の半径方向の幅よりも大きく形成されている。また、ヒータ５１ｄは、キュベットホイール５１の底板５１ｆ近傍に設けた温度制御基板５４によって加熱動作が制御される。なお、温度制御基板５４は、実施の形態１で制御した温度制御基板８と同じ機能を有し、制御部１６を介して入力部１８と接続されている。また、キュベットホイール５１は、底板５１ｆの中央下部に外部から電力を供給するスリップリング５１ｇが設けられている。
【００５３】
自動分析装置５０は、流路５１ｃに磁性体からなる球体５２を転動自在に配置すると共に、キュベットホイール５１外部の流路５１ｃと対向する位置に磁石５３を配置している。このため、自動分析装置５０は、キュベットホイール５１が回転すると、磁石５３の磁力に吸引された球体５２が磁石５３の位置に留まろうとするため、流路５１ｃ内の恒温液ＬTがキュベットホイール５１の回転方向と逆方向に循環させられる。
【００５４】
このように、自動分析装置５０は、測光部５１ｂに恒温液ＬTが存在しないため、恒温液ＬTによる測光への影響がない。また、自動分析装置５０は、キュベットホイール５１に形成した流路５１ｃの半径方向の幅と高さがホルダ５１ａに保持される反応容器７の半径方向の幅よりも大きく形成され、恒温液ＬTの体積、従って熱容量を大きくしている。このため、自動分析装置５０は、キュベットホイール５１の流路５１ｃ内を流れる恒温液ＬTの温度が低下し難く、反応容器７が保持した液体の温度安定性に優れている。また、恒温液ＬTは、流路５１ｃ内に封入されているため、汚染等がないので交換の必要がない。更に、自動分析装置５０は、キュベットホイール５１が回転する際に球体５２が磁石５３に吸引される磁力によって恒温液ＬTを流路５１ｃ内に循環させる。このため、自動分析装置５０は、恒温液ＬTを循環させるためのポンプや配管が不要で、恒温液ＬTを循環させる構造が非常に簡単で、かつ、安価である。
【００５５】
但し、自動分析装置５０は、流路５１ｃ内における恒温液ＬTの循環効率を高める必要がある場合には、図１８に示すように、底板５１ｆ上にポンプ５５を設けると共に、対向する流路５１ｃ間を配管５６によって接続し、流路５１ｃ→配管５６→ポンプ５５→配管５６→ヒータ５７→配管５６→流路５１ｃとなる経路によって恒温液ＬTを循環させてもよい。
【００５６】
なお、実施の形態１〜４の自動分析装置は、試薬テーブル１３が１つの場合について説明したが、本発明の自動分析装置は、試薬テーブルが複数設けられ、２以上の試薬を使用するものであってもよい。また、本発明の自動分析装置は、図１に示す構造を１ユニットとして２以上のユニットを有する構造であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施の形態１の自動分析装置の概略構成図である。
【図２】図１に示す自動分析装置のキュベットホイールを拡大した平面図である。
【図３】図２に示すキュベットホイールを直径上で切断した断面図である。
【図４】図１の自動分析装置で使用する反応容器の斜視図である。
【図５】図３に示すキュベットホイールのＣ1−Ｃ1線に沿った断面図である。
【図６】キュベットホイールの第１の変形例を示す図５に対応する断面図である。
【図７】キュベットホイールの第２の変形例を示す図３の右半側に対応する断面図である。
【図８】キュベットホイールの第３の変形例を示す図７に対応する断面図である。
【図９】実施の形態２にかかる自動分析装置の概略構成図である。
【図１０】図９に示す自動分析装置のＣ2−Ｃ2線に沿った断面図である。
【図１１】キュベットホイールの第１の変形例を示す図１０に対応する断面図である。
【図１２】キュベットホイールの第２の変形例を示す図１０に対応する断面図である。
【図１３】キュベットホイールの第３の変形例を示す図１０に対応する断面図である。
【図１４】実施の形態３にかかる自動分析装置の概略構成図である。
【図１５】図１４に示す自動分析装置のＣ3−Ｃ3線に沿った断面図である。
【図１６】実施の形態４にかかる自動分析装置の概略構成図である。
【図１７】図１６に示すキュベットホイールを直径上で切断した断面図である。
【図１８】キュベットホイールの変形例を示す図１７に対応する断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ 自動分析装置
２ 作業テーブル
３ 検体テーブル
４ 検体容器
５ 検体分注機構
６ キュベットホイール
７ 反応容器
８ 温度制御基板
９ カバー
１０ 測光装置
１１ 洗浄装置
１２ 試薬分注機構
１３ 試薬テーブル
１４ 試薬容器
１５ 読取装置
１６ 制御部
１７ 分析部
１８ 入力部
１９ 表示部
２０ 攪拌装置
３０ 自動分析装置
３１ 排出管
３２ 断熱材
３３ 液溜部
３４ 排出管
４０ 自動分析装置
４１ 温度センサ
４２ 排気コネクタ
４３ 配管
４４ ブロワ
５０ 自動分析装置
５１ キュベットホイール
５２ 球体
５３ 磁石
５４ 温度制御基板
５５ ポンプ
５６ 配管
５７ ヒータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる液体を攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する分析装置であって、
複数の反応容器を周方向に沿って保持すると共に、半径方向に光が通過する測光部が形成された複数のホルダと、
前記測光部を除く位置に周方向に形成されると共に、半径方向の幅と高さが前記ホルダに保持される前記反応容器の幅よりも大きく形成され、伝導する熱によって前記反応容器に保持された液体を保温する恒温液が封入状態で流れる流路と、
を有するキュベットホイールを備えたことを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記キュベットホイールは、回転の際の慣性によって前記流路に沿って前記恒温液を循環させることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項３】
前記流路は、前記キュベットホイールが回転した際に、前記恒温液を強制的に循環させる複数の板羽根が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の分析装置。
【請求項４】
さらに、前記流路は、一端が外部と連通する管の他端が接続される空気室が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項５】
さらに、前記流路は、前記流路を挟んで前記ホルダと対向する位置に断熱材を介して設けられる液室に一端が接続された管の他端が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項６】
前記キュベットホイールは、前記複数のホルダと前記流路の半径方向内周側と外周側及び前記流路の下部側にカバーが設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の分析装置。
【請求項７】
前記カバーは、内部の温度をモニタする温度センサが設けられ、外気を導入する吸気管が配管されていることを特徴とする請求項６に記載の分析装置。
【請求項１】
複数の異なる液体を攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する分析装置であって、
複数の反応容器を周方向に沿って保持すると共に、半径方向に光が通過する測光部が形成された複数のホルダと、
前記測光部を除く位置に周方向に形成されると共に、半径方向の幅と高さが前記ホルダに保持される前記反応容器の幅よりも大きく形成され、伝導する熱によって前記反応容器に保持された液体を保温する恒温液が封入状態で流れる流路と、
を有するキュベットホイールを備えたことを特徴とする分析装置。
【請求項２】
前記キュベットホイールは、回転の際の慣性によって前記流路に沿って前記恒温液を循環させることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項３】
前記流路は、前記キュベットホイールが回転した際に、前記恒温液を強制的に循環させる複数の板羽根が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の分析装置。
【請求項４】
さらに、前記流路は、一端が外部と連通する管の他端が接続される空気室が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項５】
さらに、前記流路は、前記流路を挟んで前記ホルダと対向する位置に断熱材を介して設けられる液室に一端が接続された管の他端が接続されていることを特徴とする請求項１に記載の分析装置。
【請求項６】
前記キュベットホイールは、前記複数のホルダと前記流路の半径方向内周側と外周側及び前記流路の下部側にカバーが設けられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の分析装置。
【請求項７】
前記カバーは、内部の温度をモニタする温度センサが設けられ、外気を導入する吸気管が配管されていることを特徴とする請求項６に記載の分析装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００７−２８５７６０（Ｐ２００７−２８５７６０Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１０９７７（Ｐ２００６−１１０９７７）
【出願日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【出願人】（００００００３７６）オリンパス株式会社 (11,466)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]