(57)【要約】【課題】恒温槽の温度変動を防止して、精度の高い分析結果を得ることができる自動分析装置を提供する。【解決手段】反応槽１３が保持する反応容器２０に検体と試薬とを分注し、この反応液Ｌの吸光度を測定することによって前記検体を分析する自動分析装置において、反応槽１３内に設けられ、反応液Ｌを所定温度に調整する恒温槽３３と、少なくとも恒温槽３３を覆い、恒温槽３３の位置まで自動分析装置の外部空間と内部空間とを遮断する筐体４と、筐体４の内部空間と筐体４の外部空間とを遮断しつつ、筐体４の外部に恒温槽３３の熱を排出する排熱手段２１と、を備える。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応槽が保持する反応容器に検体と試薬とを分注し、この反応液の吸光度を測定することによって前記検体を分析する自動分析装置において、
前記反応槽内に設けられ、前記反応液を所定温度に調整する恒温槽と、
少なくとも前記恒温槽を覆い、該恒温槽の位置まで当該自動分析装置の外部空間と内部空間とを遮断する筐体と、
前記筐体の内部空間と前記筐体の外部空間とを遮断しつつ、前記筐体の外部に前記恒温槽の熱を排出する排熱手段と、
を備えたことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記筐体内に設けられ、洗浄水を収容する洗浄水タンクを備え、
前記排熱手段は、前記筐体の内部空間に対して熱的に遮断しつつ、前記洗浄水タンクに前記恒温槽の熱を排出することを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項３】
前記筐体外に設けられる排熱手段の排熱部に、該排熱部を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記排熱手段は、ヒートパイプであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の自動分析装置。
【請求項５】
前記恒温槽の温度を検出する温度センサと、
前記恒温槽のヒータに電流を供給するヒータ電源と、
前記温度センサの検出結果をもとに、前記ヒータ電源および／または前記冷却手段を制御する温度制御手段と、
を備え、前記反応槽は、前記筐体上部に設けられ、前記ヒータ電源および前記温度制御手段は、前記筐体下部に設けられ、該筐体下部は、外部に対する開口部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の自動分析装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、検体と試薬とを反応容器に分注し、反応液を所定の温度で反応させ、この反応液の吸光度を測定することによって前記検体を分析する自動分析装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、検体と試薬とを反応させ、この反応液の吸光度を測定することによって検体を分析する自動分析装置が知られている。この自動分析装置は、複数の反応容器を保持して回転する反応槽を備え、この反応容器に検体と試薬とを分注し、反応させている。この反応槽は、反応容器内での検体と試薬との反応を所定温度に保った状態で行わせるために該反応容器の周囲に恒温槽を設けている。しかし、この恒温槽は、外部の環境温度に影響を受けやすく、恒温槽に対する温度制御のみでは、反応容器内の反応液を所定温度に保つことが難しく、各反応容器で反応液の温度に差が生じ、精度の高い分析結果を得ることができないという問題点があった。
【０００３】
この問題を解決するため、分析中に使用しない空の反応容器に、加熱された洗浄水を分注することで、外部の環境温度による恒温槽の温度変動を防止し、反応液の温度を一定に保つ自動分析装置が知られている（特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２０１９７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された自動分析装置では、装置内の機器が発する熱を冷却する目的で設けられた吸排ファンによって、温度環境が変化し、外部空気が流入するとともに、装置内部を循環するので、恒温槽の温度変動が大きくなり、温度制御が難しくなる。このため、反応液を所定温度で一定に保つことが困難となり、精度の高い分析結果を得ることができない場合が生じる問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、恒温槽の温度変動を防止することで、反応液を所定温度で一定に保ち、精度の高い分析結果を得ることができる自動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】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる自動分析装置は、反応槽が保持する反応容器に検体と試薬とを分注し、この反応液の吸光度を測定することによって前記検体を分析する自動分析装置において、前記反応槽内に設けられ、前記反応液を所定温度に調整する恒温槽と、少なくとも前記恒温槽を覆い、該恒温槽の位置まで当該自動分析装置の外部空間と内部空間とを遮断する筐体と、前記筐体の内部空間と前記筐体の外部空間とを遮断しつつ、前記筐体の外部に前記恒温槽の熱を排出する排熱手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記筐体内に設けられ、洗浄水を収容する洗浄水タンクを備え、前記排熱手段は、前記筐体の内部空間に対して熱的に遮断しつつ、前記洗浄水タンクに前記恒温槽の熱を排出することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記筐体外に設けられる排熱手段の排熱部に、該排熱部を冷却する冷却手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記排熱手段は、ヒートパイプであることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかる自動分析装置は、上記の発明において、前記恒温槽の温度を検出する温度センサと、前記恒温槽のヒータに電流を供給するヒータ電源と、前記温度センサの検出結果をもとに、前記ヒータ電源および／または前記冷却手段を制御する温度制御手段と、を備え、前記反応槽は、前記筐体上部に設けられ、前記ヒータ電源および前記温度制御手段は、前記筐体下部に設けられ、該筐体下部は、外部に対する開口部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、少なくとも恒温槽を覆い、該恒温槽の位置まで当該自動分析装置の外部空間と内部空間とを筐体によって遮断し、該筐体の内部空間と該筐体の外部空間とを遮断しつつ、筐体の外部に恒温槽の熱を排出することで、恒温槽の温度変動を防止し、簡易な構成で精度の高い分析結果を得ることができ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】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の自動分析装置にかかる好適な実施の形態について説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。また、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１にかかる自動分析装置の概要構成を示す斜視図である。図１に示すように、自動分析装置１は、分析対象である検体を供給する検体移送機構２と、反応容器２０に検体と試薬とを分注し、反応容器２０内で反応させ、この反応液の吸光度を測定する測定機構３とを備える。自動分析装置１は、これらの２つの機構が連携することによって自動的に複数の検体を分析する。
【００１５】
検体移送機構２は、分析対象である検体を収容した複数の検体容器を保持し、検体吸引位置に順次移送する。移送された検体容器内の検体は、検体分注機構１２によって、反応槽１３内に配列してある反応容器２０に分注される。
【００１６】
測定機構３は、検体容器から検体を吸引して反応容器２０に検体を吐出して分注を行う検体分注機構１２と、反応容器２０への検体や試薬の分注、攪拌、測光および洗浄を行うために反応容器２０を所定の位置まで移送する反応槽１３と、反応容器２０内に分注される試薬が収容された試薬容器を複数収容する試薬庫１４と、試薬庫１４内の試薬容器から試薬を吸引して反応容器２０に試薬を吐出して分注を行う試薬分注機構１５と、反応容器２０に分注された液体を攪拌する攪拌機構１６と、反応容器２０に分注された液体の吸光度を測定する測光機構１７と、測光機構１７による測定が終了した反応容器２０を洗浄する洗浄機構１８と、測定機構３上を覆うことで外気の侵入および内部の空気が外部に流れ出ることを防止した蓋１９とを備える。
【００１７】
自動分析装置１は、反応槽１３の回転によって順次検体分注位置まで搬送される複数の反応容器２０に対して、検体分注機構１２が検体吸引位置の検体容器から検体を分注する。その後、試薬分注機構１５は、試薬庫１４の試薬容器から試薬を吸引し、反応槽１３の試薬分注位置に分注する。さらに、測光機構１７は、検体および試薬を反応させた反応容器２０内の反応液の吸光度を測定する。自動分析装置１は、この測定結果をもとに、検体の成分分析等を自動的に行うことになる。その後、洗浄機構１８は、吸光度の測定を終了した反応容器２０を洗浄し、反応容器２０を再利用する。この反応容器２０の再利用を行いつつ、上述した一連の分析動作を繰り返し行う。
【００１８】
ここで、自動分析装置１の内部構成について説明する。図２は、蓋１９が閉じた状態の自動分析装置１のＡ−Ａ線断面を模式的に示した図である。自動分析装置１は、側壁４ａと、底壁４ｂと、上部に設けられて開閉自在な蓋１９とによって自動分析装置１の内部空間を覆う筐体４を有する。筐体４は、自動分析装置１の内部空間と、外部空間とを遮断する構造を有する。
【００１９】
筐体４内の上部には、反応槽１３が設けられる。反応槽１３は、図２に示すように、複数の反応容器２０を収容して回転する反応テーブル３１と、この反応テーブル３１を回転駆動させる駆動機構３２と、反応容器２０を例えば体温近傍の温度に保持し反応テーブル３１とともに回転する恒温槽３３と、恒温槽３３内の恒温液ＬＴの温度を検出する温度センサ３４と、恒温液ＬＴの温度を上昇させる熱源であるヒータ３５と、反応槽１３の側部および下部を覆うカバー３６と、反応槽１３の上部を覆う蓋３７とを有する。
【００２０】
反応テーブル３１は、複数の収容室が周方向に沿って等間隔に円環状に形成され、各収容室に反応容器２０が着脱自在に収容される。駆動機構３２は、図示しない制御部の制御のもと、反応槽１３の中心を通る鉛直線を回転軸として反応テーブル３１を回転させ、所定の位置まで反応容器２０を移送する。恒温槽３３は、周方向に流路が形成され、この流路内に恒温液ＬＴが封入され、ヒータ３５によって恒温液ＬＴを上述した体温の温度に調整する。恒温槽３３は、反応テーブル３１を介して恒温液ＬＴの熱を反応容器２０内の液体である反応液Ｌに与えて、反応液Ｌを体温の温度に調整することになる。恒温液ＬＴは、水また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が用いられる。ヒータ３５は、恒温槽３３の下部底壁に設けられ、筐体４の下部に設けられた温度制御部４０の制御のもとに、筐体４の下部に設けられたヒータ電源４１が供給する電流によって加熱され、恒温液ＬＴの温度調整を行う。なお、ヒータ３５は、恒温槽３３に沿って周方向に等間隔で設けるようにしているが、全周に亘って設けてもよい。温度センサ３４は、恒温槽３３内の内壁に設けられ、恒温液ＬＴの温度を検出し、図示しないスリップリングを介して温度制御部４０に検出結果を出力する。カバー３６は、反応テーブル３１の内周側、外周側および下部側を一体に覆い、内部空間内の外気の侵入を防止するように設けられる。蓋３７は、開閉自在であり、反応テーブル３１の上部に設けられ、反応容器２０内の反応液Ｌの蒸発や変性を防止する。
【００２１】
ここで、この実施の形態１では、反応槽１３の近傍の筐体４の外部と内部とに渡って設けられたヒートパイプによって実現される排熱手段２１を有する。排熱手段２１は、筐体４内の反応槽１３の熱を筐体４の外部空間に排出する機能を有する。排熱手段２１の吸熱側は、反応槽１３の下部に密着して設けられ、排熱手段２１の排熱側は、側壁４ａの外部に設けられる。排熱手段２１は、上述したようにヒートパイプによって実現され、図３に示すように、吸熱側が反応槽１３の下部で渦巻き状に形成されている。ヒートパイプは、パイプ内の作動液の蒸発と凝縮との繰り返しによって吸熱側の熱を側壁４ａ外に排出する。このヒートパイプを用いることによって、筐体４内の内部空間と筐体４外の外部空間とを遮断しつつ、恒温槽３３の熱を外部空間に排出することができる。なお、ヒートパイプ内の作動液は、目的の温度範囲内で蒸発と凝縮とを行う流体が用いられる。
【００２２】
温度制御部４０は、図２に示すように、底壁４ｂ上に設けた支持台４０ａを介して筐体４内の下部に設けられる。そして、温度制御部４０は、温度センサ３４の検出結果をもとに、ヒータ３５に供給するヒータ電源４１の電流を制御し、恒温液ＬＴを体温温度に調整する。
【００２３】
また、ヒータ電源４１は、温度制御部４０と同様に、図２に示すように、底壁４ｂ上に設けた支持台４１ａを介して筐体４内の下部に設けられる。そして、ヒータ電源４１は、温度制御部４０を介して入力される制御指示をもとに、ヒータ３５に供給する電流を調整する。
【００２４】
すなわち、温度制御部４０は、図４に示すように、温度センサ３４が検出した恒温液ＬＴの温度を取得し（ステップＳ１０１）、この取得した温度が目標温度以下であるか否かを判断する（ステップＳ１０２）。たとえば、恒温液ＬＴの温度が３７度以下であるか否かを判断する。取得した温度が目標温度以下である場合（ステップＳ１０２：Ｙｅｓ）、ヒータ電源４１からヒータ３５に供給する電流量を増大させる制御を行い（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０１に移行する。一方、取得した温度が目標温度以下でない場合（ステップＳ１０２：Ｎｏ）、温度制御部４０は、ヒータ電源４１からヒータ３５に供給する電流を停止し、排熱手段２１のみによる恒温槽３３の温度調整を行わせ（ステップＳ１０４）、ステップＳ１０１に移行し、上述した処理を繰り返す。
【００２５】
ここで、筐体４内では、自動分析装置１の分析処理に伴って筐体４内の下部に設けられたヒータ電源４１が昇温し、この昇温によって発生した熱が筐体４内の上部に移行し、筐体４内の上部に設けられた反応槽１３内の恒温槽３３に伝わり、恒温槽３３が昇温する。この場合、この実施の形態１では、排熱手段２１が筐体４内の内部空間と筐体４外の外部空間とを遮断しつつ、筐体４の外部に恒温槽３３の熱を排出するようにしているので、温度センサ３４の検出結果をもとに温度制御部４０が行うヒータ電源４１を制御のみによって、恒温槽３３の温度を体温温度に、容易に維持することができる。
【００２６】
（実施の形態２）
つぎに、本発明の実施の形態２について説明する。上述した実施の形態１では、排熱手段２１の排熱側が筐体４の外部に設けられ、外部空間に排熱するようにしていたが、この実施の形態２では、筐体４内の洗浄水タンクに排熱するようにしている。
【００２７】
図５は、この発明の実施の形態２にかかる自動分析装置の断面を模式的に示した断面図である。図５に示すように、この実施の形態２では、筐体４内の下部に、自動分析装置１の分析処理に用いる洗浄水Ｗａが満たされた洗浄水タンク５０を有し、排熱手段５１の排熱先が筐体４外部ではなく、洗浄水タンク５０内に接続されている。
【００２８】
この実施の形態２では、実施の形態１と同様に、排熱手段５１は、ヒートパイプによって実現されている。したがって、排熱手段５１は、筐体４内に配置されているものの、ヒートパイプであることから、反応槽１３の下部の吸熱側で吸熱した熱を洗浄水タンク５０内に排熱するまでの間、比較的、筐体４内に放熱せずに、熱遮断された状態で、洗浄水タンク５０にのみ排熱することができる。ここで、洗浄水Ｗａは、体温の温度まで加温されて使用されるが、排熱手段５１によって伝熱された熱を有効利用することによって、加温することができる。したがって、図示しない洗浄水ヒータのヒータ容量を小さくすることができ、また筐体外部に対する放熱の影響を考慮する必要がなくなる。
【００２９】
（実施の形態３）
つぎに、本発明の実施の形態３について説明する。上述した実施の形態１では、排熱手段２１の排熱側が筐体４外部に設けられて自然放熱するようにしていたが、この実施の形態３では、冷却手段を設けて強制冷却するようにしている。
【００３０】
すなわち、図６に示すように、筐体４外部に設けられた排熱手段２１の排熱側に、ペルチェ素子によって実現される冷却手段６１を設け、この冷却手段６１を温度制御部４０によって制御できるようにしている。
【００３１】
ここで、図７に示すフローチャートを参照して、温度制御部４０による温度制御処理手順について説明する。図７において、まず、温度制御部４０は、温度センサ３４が検出した恒温液ＬＴの温度を取得し（ステップＳ２０１）、取得した温度が目標温度範囲の下限以下であるか否かを判断する（ステップＳ２０２）。取得した温度が目標温度範囲の下限以下である場合（ステップＳ２０２：Ｙｅｓ）、温度制御部４０は、取得した温度に対応して、ヒータ電源４１に対してヒータ３５に供給する電流量を増大させる制御を行い、恒温液ＬＴの加熱調整を行い（ステップＳ２０３）、ステップＳ２０１に移行する。一方、取得した温度が目標温度範囲の下限以下でない場合（ステップＳ２０２：Ｎｏ）、さらに取得した温度が目標温度範囲の上限以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０４）。目標温度範囲の上限以上である場合（ステップＳ２０４：Ｙｅｓ）、温度制御部４０は、取得した温度に対応して、冷却手段６１による冷却方向の電流量を増大させる制御を行い
（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０１に移行する。この冷却手段６１の冷却処理によって、排熱手段２１による排熱量を大きくすることができる。一方、目標温度範囲の上限以上でない場合（ステップＳ２０４：Ｎｏ）、温度制御部４０は、ヒータ電源４１に対してヒータ３５に供給する電流供給を停止させ、排熱手段２１のみによる恒温槽３３の温度調整を行わせ（ステップＳ２０６）、ステップＳ２０１に移行し、上述した処理を繰り返す。
【００３２】
この実施の形態３では、排熱手段２１の排熱側に冷却手段６１を設けることによって、排熱手段２１による排熱量を大きくすることができるので、温度制御を一層、迅速かつ精度高く行って恒温槽３３の温度変動を小さくすることができる。
【００３３】
なお、上述した実施の形態１〜３において、図２に示すように、底壁４ｂに、筐体４の外部に対する開口部４ｃを設けてもよい。開口部４ｃを設けることで、温度制御部４０およびヒータ電源４１が直接外気に触れることができ、温度制御部４０やヒータ電源４１が発生する熱自体を減少させることができ、恒温槽３３の温度変動を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態１にかかる自動分析装置の概要構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示した自動分析装置のＡ―Ａ線断面を模式的に示した図である。
【図３】実施の形態１にかかる排熱手段を模式的に示した斜視図である。
【図４】実施の形態１の温度制御部による温度制御処理手順を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態２にかかる自動分析装置の断面を模式的に示した図である。
【図６】実施の形態３にかかる自動分析装置の断面を模式的に示した図である。
【図７】実施の形態３の温度制御部による温度制御処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３５】
１            自動分析装置
２            検体移送機構
３            測定機構
４            筐体
４ａ          側壁
４ｂ          底壁
４ｃ          開口部
１２          検体分注機構
１３          反応槽
１４          試薬庫
１５          試薬分注機構
１６          攪拌機構
１７          測光機構
１８          洗浄機構
１９，３７    蓋
２０          反応容器
２１，５１    排熱手段
３１          反応テーブル
３２          駆動機構
３３          恒温槽
３４          温度センサ
３５          ヒータ
３６          カバー
４０          温度制御部
４０ａ，４１ａ支持台
４１          ヒータ電源
５０          洗浄水タンク
６１          冷却手段
Ｌ            反応液
ＬＴ          恒温液
Ｗａ          洗浄水
【図１】
2010002236.tif 000003
【図２】
2010002236.tif 000004
【図３】
2010002236.tif 000005
【図４】
2010002236.tif 000006
【図５】
2010002236.tif 000007
【図６】
2010002236.tif 000008
【図７】
2010002236.tif 000009