(57)【要約】【課題】複数種の化学反応をそれぞれに適正な温度下で同時に行わせることを可能とする。【解決手段】互いに異なる反応容器１０をそれぞれ含んだ複数のグループのそれぞれに対応して、その対応するグループに含まれる反応容器１０の温度を変化させる複数の温度変化ユニット１１を設ける。これら複数の温度変化ユニット１１を、複数のグループに個別に設定される設定温度に各グループに含まれた反応容器の温度を近づけるよう温度制御ユニットにより制御する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の反応容器にそれぞれ収容された試料および試薬を混合させた反応液の性質に基づいて前記試料を分析する自動分析装置において、
互いに異なる少なくとも１つの前記反応容器をそれぞれ含んだ複数のグループのそれぞれに対応して設けられ、その対応するグループに含まれる前記反応容器の温度を変化させる複数の温度変化手段と、
前記複数のグループに個別に設定される設定温度に各グループに含まれた反応容器の温度を近づけるように前記複数の温度変化手段をそれぞれ制御する制御手段とを具備したことを特徴とする自動分析装置。
【請求項２】
前記温度変化手段は、ペルチェ素子を備え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】
前記温度変化手段は、前記反応容器に接して配置された熱伝導体をさらに備え、
前記ペルチェ素子は前記熱伝導体に接して配置されることを特徴とする請求項２に記載の自動分析装置。
【請求項４】
前記温度変化手段は、前記ペルチェ素子に接して配置された放熱板をさらに備えることを特徴とする請求項２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、反応容器に収容された血液や尿などの試料に試薬を混合した反応液の性質に基づいて上記の試料を分析する自動分析装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の自動分析装置は、反応容器に試料および試薬をそれぞれ注入し、反応容器中で両者を反応させる。試料と試薬との化学反応としては酵素反応が多く利用される。そこで、反応容器を化学反応が促進される温度（多くの場合３７℃程度）に調整する温度調整機構を備えた自動分析装置が存在している。
【０００３】
図５は従来の自動分析装置における温度調整機構の構造を示す斜視図である。
【０００４】
回転体５には、多数の反応容器５１が円周状に１列に並べた状態で設けられている。回転体５は、反応容器５１が恒温槽７の内部に位置するように本体側に装着される。恒温槽７の内部には、ヒータにより加熱された水が循環される。恒温槽７の内部には、加熱されていない水を供給することも可能である。かくして、恒温槽７の内部に貯留されている水の温度を調整することが可能で、この温度を適切に調整することによって反応容器５１の温度を一定に保つことができる。
【０００５】
恒温糟内の恒温液の温度を一定に保つことに関しては、特許文献１により知られている。
【特許文献１】特開２００７−１２７５８３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記のような構造の温度調整機構によると、多数の反応容器５１の全てが同じ温度に保たれることになる。このため、適正な温度が互いに異なる複数の化学反応をそれぞれ異なる反応容器５１にて同時に行わせようとする場合であっても、全ての反応容器５１の温度をいずれかの化学反応に適正な温度にせざるを得ない。このため、一部の化学反応を十分に生じさせるために多くの時間を要してしまい、分析作業の効率低下を招くおそれがあった。
【０００７】
本発明はこのような事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、複数種の化学反応をそれぞれに適正な温度下で同時に行わせることが可能な自動分析装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一態様による自動分析装置は、複数の反応容器にそれぞれ収容された試料および試薬を混合させた反応液の性質に基づいて前記試料を分析する自動分析装置において、互いに異なる少なくとも１つの前記反応容器をそれぞれ含んだ複数のグループのそれぞれに対応して設けられ、その対応するグループに含まれる前記反応容器の温度を変化させる複数の温度変化手段と、前記複数のグループに個別に設定される設定温度に各グループに含まれた反応容器の温度を近づけるように前記複数の温度変化手段をそれぞれ制御する制御手段とを備えた。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数種の化学反応をそれぞれに適正な温度下で同時に行わせることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態につき説明する。
【００１１】
図１は本実施形態に係る自動分析装置に装着される回転体１の構造を示す斜視図である。
【００１２】
回転体１は、図１では示されていない軸が自動分析装置の本体側にて軸支されており、図１中の矢印のように回転可能である。回転体１には、その回転軸を中心とした円周に沿って一列に複数の反応容器１０が配列されている。反応容器１０の数は任意であるが、ここでは７５個とする。
【００１３】
複数の反応容器１０は、複数のグループのいずれかに属する。グループの数は任意であるが、ここでは１５個とする。各グループには、それぞれ少なくとも１つの反応容器１０が属する。各グループに属する反応容器１０の数は、全て同一であっても良いし、異なっていても良い。ここでは、各グループともに５個の反応容器１０が属することとする。
【００１４】
回転体１は、複数のグループのそれぞれに対応する複数の温度変化ユニット１１が設けられている。すなわちここでは、１５個の温度変化ユニット１１が設けられている。温度変化ユニット１１は、対応するグループに属する反応容器に近接して配置されている。
【００１５】
図２は温度変化ユニット１１の構成を示す平面図である。
【００１６】
１つのグループに属する５つの反応容器１０は、その外表面の大部分が熱伝導率の高い材質よりなる熱伝導体１２により覆われている。
【００１７】
温度変化ユニット１１は、ペルチェ素子１１ａおよび放熱板１１ｂを含む。
【００１８】
ペルチェ素子１１ａは、薄い板状をなしている。ペルチェ素子１１ａは、その一方の面が熱伝導体１２に接するように配置され、他方の面に接して放熱板１１ｂが設けられる。
【００１９】
１つのグループに関連するペルチェ素子１１ａ、放熱板１１ｂおよび熱伝導体１２と、それに隣接するグループに関連するペルチェ素子１１ａ、放熱板１１ｂおよび熱伝導体１２とは、断熱材１３によって断熱されている。
【００２０】
図３は図２中のＡ−Ａ矢視断面および温度制御のための構成を示す図である。
【００２１】
図２および図３に示すように放熱板１１ｂは、反応容器１０のそれぞれに対応する位置に複数枚ずつのフィンが形成されている。そして１つの反応容器１０に対応する複数のフィンの１つは、他のフィンよりも突出量が大きくしてあり、自動分析装置の本体側に設けられる光センサ２１をオン／オフできる。すなわち、回転体１を回転させたとき、反応容器１０どうしの間隔に相当する量だけ回転体１が回転する毎に光センサ２１がオン／オフを繰り返すことになるため、光センサ２１の出力信号としてタイミング信号を得ることができる。
【００２２】
熱伝導体１２に接触または近接させて、温度センサ１４が備えられている。温度センサ１４は、熱伝導体１２の温度に応じた電圧値の検出信号を温度制御ユニット１５に与える。温度センサ１４としては、例えばサーミスタを利用できる。
【００２３】
温度制御ユニット１５は、温度センサ１４から与えられる検出信号と、図３では図示されていないメイン制御ユニットから与えられる設定温度情報とに基づいて、各グループに属するペルチェ素子１１ａを個別に駆動する。なお設定温度情報は、全てのペルチェ素子１１ａのそれぞれに対応するものがメイン制御ユニットから与えられる。
【００２４】
温度制御ユニット１５は、基準電圧発生回路１５ａ、差動アンプ１５ｂ、制御回路１５ｃおよび駆動回路１５ｄを含む。なお、温度制御ユニット１５には、これら基準電圧発生回路１５ａ、差動アンプ１５ｂ、制御回路１５ｃおよび駆動回路１５ｄが、全てのペルチェ素子１１ａのそれぞれに対応付けて設けられているが、図３では１つずつのみを示している。
【００２５】
基準電圧発生回路１５ａは、対応するペルチェ素子１１ａのための設定温度情報が示す設定温度に応じた大きさの基準電圧を発生する。
【００２６】
差動アンプ１５ｂには、温度センサ１４から与えられる検出信号と、基準電圧とがそれぞれ入力される。差動アンプ１５ｂは、検出信号と基準電圧との電圧差に応じた大きさの制御電圧を出力する。
【００２７】
制御回路１５ｃは、制御電圧に応じてペルチェ素子１１ａの発熱量や吸熱量を調整するように駆動回路１５ｄを制御する。制御回路１５ｃは、例えば比例制御（Ｐ）、微分制御（Ｄ）および積分制御（Ｉ）を組み合わせた周知のＰＤＩや、比例制御と積分制御とを組み合わせた周知のＰＩを駆動回路１５ｄの制御に利用できる。
【００２８】
駆動回路１５ｄは、ＤＣ電圧から駆動電流を発生してペルチェ素子１１ａに供給する。駆動回路１５ｄは、制御回路１５ｃの制御の下に、駆動電流の大きさを変化させる。
【００２９】
ところで、温度制御ユニット１５を動作させるための電力は、自動分析装置の本体側から供給することが一般的である。またメイン制御ユニットは、自動分析装置の本体側に設けられることが一般的である。
【００３０】
図４は電力および設定温度情報を本体２側から回転体１側に供給するための構成例を示す図である。
【００３１】
本体２には円筒状の支持部材２ａが上方に突出する状態で形成されている。回転体１は、その回転軸１ａが支持部材２ａの内部に挿入された状態にて、この回転軸１ａが図示しない軸受けによって支持されることによって、本体２に対して回転可能に装着されている。
【００３２】
支持部材２ａの内部には、ロータリートランス３，４が配置されている。ロータリートランス３，４のそれぞれの一次コイル３ａ，４ａは、支持部材２ａに固定され、二次コイル３ｂ，４ｂは回転軸１ａに固定されている。そして一次コイル３ａと二次コイル３ｂとが、また一次コイル４ａと二次コイル４ｂとが、それぞれ適正なギャップが形成されるように離間して対向している。
【００３３】
なお図４において、支持部材２ａおよびロータリートランス３，４は、鉛直な平面に沿った断面を示している。
【００３４】
本体２には、ＡＣ電源２２、メイン制御ユニット２３およびＡＣ変調器２４が設けられている。回転体１には、ＡＣ−ＤＣ変換器１６、ＤＣ電源１７、ＡＣ復調器１８、分離器１９が設けられている。
【００３５】
ＡＣ電源２２は、例えば商用電源などから供給される電力を、ロータリートランス３で伝送するのに適する周波数などを有したＡＣ電力に変換する。ＡＣ電源２２により得られたＡＣ電力は、一次コイル３ａに供給される。二次コイル３ｂには、ＡＣ−ＤＣ変換器１６が接続されている。かくしてＡＣ電源２２により得られたＡＣ電力は、ロータリートランス３を介してＡＣ−ＤＣ変換器１６に供給される。
【００３６】
ＡＣ−ＤＣ変換器１６は、ＡＣ電力をＤＣ電力に変換し、ＤＣ電源１７に供給する。ＤＣ電源１７は、ＤＣ電力から温度制御ユニット１５を動作させるために適正なレベルのＤＣ電圧を発生する。このＤＣ電圧は、複数の温度制御ユニット１５のそれぞれに供給される。
【００３７】
メイン制御ユニット２３は、複数のユニットのそれぞれについての設定温度を表した設定温度情報をそれぞれ生成する。そしてメイン制御ユニット２３は、複数の設定温度情報を多重してＡＣ変調器２４へと出力する。なお、設定温度情報の多重化方式としては、例えば時分割多重方式や周波数分割多重方式などの周知の方式を適宜に利用できる。
【００３８】
ＡＣ変調器２４は、ロータリートランス４で伝送するのに適する周波数などを有した搬送波を設定温度情報によって変調してＡＣ信号を得る。このＡＣ信号は、一次コイル４ａに供給される。二次コイル４ｂには、ＡＣ復調器１８が接続されている。かくしてＡＣ信号は、ロータリートランス４を介してＡＣ復調器１８に供給される。
【００３９】
ＡＣ復調器１８は、ＡＣ信号を復調して設定温度情報を抽出し、分離器１９へと与える。
【００４０】
分離器１９は、多重されている複数の設定温度情報をそれぞれ分離し、複数の温度制御ユニット１５のそれぞれに供給する。なお、複数の設定温度情報と複数の温度制御ユニット１５との対応は、多重チャネルに基づいて区別しても良いし、各設定温度情報に含めたグループ識別情報に基づいて区別しても良い。なお、設定温度情報にグループ識別情報を含めるならば、多重しない状態の個別の設定温度情報を伝送しても良い。
【００４１】
この自動分析装置では、検査の開始前に、メイン制御ユニット２３が設定温度をグループ毎に設定する。設定温度は、操作者により指定された温度としても良いし、操作者により指定された検査項目に応じた適温としても良い。後者の場合には、検査項目と適温との関係を記述したデータテーブルを図示しないメモリに用意しておく。そしてメイン制御ユニット２３は、各グループの設定温度をそれぞれ表した複数の設定温度情報をＡＣ変調器２４へと出力する。これにより設定温度情報は、ＡＣ変調器２４およびＡＣ復調器１８によってロータリートランス４を介して回転体１へと送られ、さらに分離器１９によって各温度制御ユニット１５に供給される。
【００４２】
温度制御ユニット１５においては、分離器１９から供給された設定温度情報は基準電圧発生回路１５ａに入力される。基準電圧発生回路１５ａは、設定温度情報が示す設定温度を検出しているときに温度センサ１４が出力する検出信号のレベルに対して所定の関係をもった基準電圧を出力する。そして制御回路１５ｃは、差動アンプ１５ｂから出力される制御電圧を一定とするように、駆動回路１５ｄが出力する駆動電流のレベルを制御する。すなわち、検出信号と基準電圧との電圧差が一定となるように、ペルチェ素子１１ａの発熱量または吸熱量が調整される。この結果、反応容器１０の温度は、それが属するグループについての設定温度に近い温度に調整される。
【００４３】
かくして本実施形態の自動分析装置によれば、複数のグループのそれぞれにおいて、反応容器１０の温度を個別に調整することが可能である。このため、適温が異なる複数種の化学反応を、それぞれの適温で同時に進行させることができる。この結果、複数種の化学反応のそれぞれを短時間のうちに終えることができ、反応液の分析を開始するまでの待ち時間の短縮を図って分析作業の効率化を図ることが可能となる。
【００４４】
また本実施形態によれば、ペルチェ素子１１ａを用いているので、単一の素子で反応容器１０の加熱および冷却の双方を行うことができる。これにより、非常に簡易な構造により、小型かつ安価に温度変化ユニット１１を実現できる。
【００４５】
この実施形態は、次のような種々の変形実施が可能である。
【００４６】
反応容器１０の温度を変化させるための手段は、ペルチェ素子１１ａを使用するものには限らず、任意であって良い。例えば、別々の発熱素子と吸熱素子とを組み合わせて使用しても良い。
【００４７】
回転体１と本体２との間のエネルギーや信号の伝達には、例えばブラシと接点とからなる接触式の伝達手段や、無線伝送技術を利用した伝達手段のような他の種類の手段を任意に適用することが可能である。
【００４８】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の一実施形態に係る自動分析装置に装着される回転体１の構造を示す斜視図。
【図２】温度変化ユニット１１の構成を示す平面図。
【図３】図２中のＡ−Ａ矢視断面および温度制御のための構成を示す図。
【図４】電力および設定温度情報を本体２側から回転体１側に供給するための構成例を示す図。
【図５】従来の自動分析装置における温度調整機構の構造を示す斜視図。
【符号の説明】
【００５０】
１…回転体、１ａ…回転軸、２…本体、２ａ…支持部材、３，４…ロータリートランス、３ａ，４ａ…一次コイル、３ｂ，４ｂ…二次コイル、１０…反応容器、１１…温度変化ユニット、１１ａ…ペルチェ素子、１１ｂ…放熱板、１２…熱伝導体、１３…断熱材、１４…温度センサ、１５…温度制御ユニット、１５ａ…基準電圧発生回路、１５ｂ…差動アンプ、１５ｃ…制御回路、１５ｄ…駆動回路、１６…ＡＣ−ＤＣ変換器、１７…ＤＣ電源、１８…ＡＣ復調器、１９…分離器、２１…光センサ、２２…ＡＣ電源、２３…メイン制御ユニット、２４…ＡＣ変調器。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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