(57)【要約】      （修正有）【課題】反応部を迅速に加熱することができるとともに、小型化することができるフローインジェクション分析装置の反応部の加熱装置を実現する。【解決手段】フローインジェクション分析装置の反応部１５を加熱する加熱装置１６が、管状に形成され、外周面２１ａに反応部１５の送液管を巻きつけて固定する巻付部２１と、巻付部２１に内装され、巻付部２１を加熱する加熱部２２と、を備えた構成であるため、反応部１５と同程度の大きさに構成することができるので、加熱装置１６を小型化することができる。また、加熱装置１６は、加熱部２２の熱を巻付部２１を介して伝導により反応部１５に伝えるため、迅速な加熱が可能である。【選択図】図２
0003147843.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
キャリヤー液を送液管内に送出する送液部と、送液管内に送出されたキャリヤー液に試料を注入する試料注入部と、キャリヤー液に注入された試料に試薬を混合する混合部と、試薬と混合された試料に反応を生じさせる反応部と、反応部において生成された反応生成物を検出することにより試料の成分を検出する検出部とを備えたフローインジェクション分析装置の反応部を加熱する加熱装置であって、
管状に形成され、外周面に反応部の送液管を巻きつけて固定する巻付部と、前記巻付部に内装され、前記巻付部を加熱する加熱部と、を備えたことを特徴とするフローインジェクション分析装置用加熱装置。
【請求項２】
前記巻付部の外周面に前記反応部の送液管を誘導する凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のフローインジェクション分析装置用加熱装置。
【請求項３】
前記巻付部が複数個略平行に離間して配置され、前記反応部の送液管がそれぞれの巻付部に巻き付けられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のフローインジェクション分析装置用加熱装置。
【請求項４】
前記反応部を、前記混合部及び前記検出部と送液管を介して連通した状態と、前記混合部及び前記検出部と連通した送液管から切り離した状態と、に切り替え可能なバルブを備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のフローインジェクション分析装置用加熱装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、フローインジェクション分析装置の反応部を加熱するための加熱装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フローインジェクション分析装置は、内径０．３〜１．０ｍｍ程度の細い送液管内を連続して流れるキャリヤー液に、分析対象である試料を注入し、混合部において試薬と混合し、反応部において反応を行わせた後に、下流に備えた検出部において分析成分あるいはその反応生成物の物理的または化学的特性を測定することにより、目的成分を定量する装置である。フローインジェクション分析装置では、送液管内をキャリヤー液により搬送される間に必要な反応を行わせる必要があるため、反応効率、測定感度の向上などを目的とし、反応部に加熱装置を設けることがある。例えば、特許文献１には、反応部の加熱装置として油浴または恒温槽を用いた構成が開示されている。
【特許文献１】特開平６−２９４７９７号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、反応部の送液管を油浴や恒温槽に通過させる場合、試料を所定の設定温度に到達させるために反応部の送液管の長さを長くする必要があり、加熱装置が大きくなってしまうという問題があった。また、設定温度に対する応答性が低く、試料を所定温度に到達させるために時間がかかるという問題もあった。
【０００４】
そこで、本考案は、反応部を迅速に加熱することができるとともに、小型化することができるフローインジェクション分析装置の反応部の加熱装置を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この考案は、上記目的を達成するため、請求項１に記載の考案では、キャリヤー液を送液管内に送出する送液部と、送液管内に送出されたキャリヤー液に試料を注入する試料注入部と、キャリヤー液に注入された試料に試薬を混合する混合部と、試薬と混合された試料に反応を生じさせる反応部と、反応部において生成された反応生成物を検出することにより試料の成分を検出する検出部とを備えたフローインジェクション分析装置の反応部を加熱する加熱装置であって、管状に形成され、外周面に反応部の送液管を巻きつけて固定する巻付部と、前記巻付部に内装され、前記巻付部を加熱する加熱部と、を備えた、という技術的手段を用いる。
【０００６】
請求項１に記載の考案によれば、フローインジェクション分析装置の反応部を加熱する加熱装置が、管状に形成され、外周面に反応部の送液管を巻きつけて固定する巻付部と、巻付部に内装され、巻付部を加熱する加熱部と、を備えた構成であるため、反応部と同程度の大きさに構成することができるので、加熱装置を小型化することができる。また、加熱装置は、加熱部の熱を巻付部を介して伝導により反応部に伝えるため、対流などによる熱伝達に比べて伝達効率を高くすることができるので、迅速な加熱が可能である。
【０００７】
請求項２に記載の考案では、請求項１に記載のフローインジェクション分析装置用加熱装置において、前記巻付部の外周面に前記反応部の送液管を誘導する凹部が形成されている、という技術的手段を用いる。
【０００８】
請求項２に記載の考案によれば、巻付部の外周面に反応部の送液管を誘導する凹部が形成されているため、送液管が外周面上でずれないように固定することができる。
【０００９】
請求項３に記載の考案では、請求項１または請求項２に記載のフローインジェクション分析装置用加熱装置において、前記巻付部が複数個略平行に離間して配置され、前記反応部の送液管がそれぞれの巻付部に巻き付けられる、という技術的手段を用いる。
【００１０】
請求項３に記載の考案によれば、巻付部が複数個略平行に離間して配置され、反応部の送液管がそれぞれの巻付部に巻き付けられるため、巻付部が１個の場合に比べて、巻付部の長さを短くすることができるので、加熱装置を小型化することができる。
【００１１】
請求項４に記載の考案では、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のフローインジェクション分析装置用加熱装置において、前記反応部を、前記混合部及び前記検出部と送液管を介して連通した状態と、前記混合部及び前記検出部と連通した送液管から切り離した状態と、に切り替え可能なバルブを備えている、という技術的手段を用いる。
【００１２】
請求項４に記載の考案によれば、反応部を、混合部及び検出部と送液管を介して連通した状態と、混合部及び検出部と連通した送液管から切り離した状態と、に切り替え可能なバルブを備えているため、試薬と混合された試料を反応部に必要な時間だけ閉じ込めて反応させることができるので、反応部の送液管の長さを短くすることができる。従って、反応が遅い系でも反応部の送液管の長さを短くすることができるため、小型化が可能な本考案の加熱装置を好適に用いることができる。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１３】
［第１実施形態］
本考案におけるフローインジェクション分析装置用加熱装置の第１実施形態について、図を参照して説明する。図１は、第１実施形態で用いるフローインジェクション分析装置の概略構成を示す模式図である。図２は、フローインジェクション分析装置用加熱装置の構造を示す説明図である。図２（Ａ）は、フローインジェクション分析装置用加熱装置の一部断面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ方向から見た側面図である。
【００１４】
図１に示すように、フローインジェクション分析装置１０は、キャリヤー液Ｌ１及び試薬Ｌ２を送液管１１内に送出する送液部１２と、送液管１１内に送出されたキャリヤー液Ｌ１に試料Ｓを注入する試料注入部１３と、キャリヤー液Ｌ１に注入された試料Ｓに試薬Ｌ２を混合する混合部１４と、試薬Ｌ２と混合された試料Ｓに反応を生じさせる反応部１５と、反応部１５を加熱する加熱装置１６と、反応部１５において生成された反応生成物を検出することにより試料Ｓ中の目的成分を検出する検出部１７とを備えている。
【００１５】
送液管１１は、内径０．３〜１ｍｍ程度の細いチューブで形成されており、キャリヤー液Ｌ１及び試薬Ｌ２に対してそれぞれ設けられ、混合部１４において合流し、１本にまとめられている。
【００１６】
送液部１２は、ポンプＰ１及びポンプＰ２を備えており、キャリヤー液Ｌ１及び試薬Ｌ２をそれぞれ送液管１１に送出する。ポンプＰ１により送液管１１に送出されたキャリヤー液Ｌ１には、試料注入部１３において分析対象である試料Ｓが注入される。
【００１７】
試料Ｓはキャリヤー液Ｌ１により送液管１１中を搬送され、ポンプＰ２により送液管１１に送出された試薬Ｌ２と混合部１４において混合される。
【００１８】
試料Ｓは、キャリヤー液Ｌ１により反応部１５に搬送され、混合された試薬Ｌ２と反応する。ここで、反応部１５は加熱装置１６により所定の温度に加熱されており、試薬Ｌ２と試料Ｓとの反応を加速することができるように構成されている。反応部１５及び加熱装置１６の詳細な構造は後述する。
【００１９】
反応部１５において反応した試料Ｓと試薬Ｌ２との混合液は、キャリヤー液Ｌ１により検出部１７に搬送される。検出部１７は、図示しない比色定量装置などを備えており、試料Ｓと試薬Ｌ２との混合液の吸光度等の特性を計測することにより試料Ｓ中の目的成分の定量を行う。
【００２０】
分析後の試料Ｓと試薬Ｌ２との混合液は、キャリヤー液Ｌ１とともに図示しない廃液タンクに排出される。
【００２１】
次に、加熱装置の構成について説明する。図２に示すように、加熱装置１６は、反応部１５を構成する送液管１１を巻き付けて固定する巻付部２１と、巻付部２１を加熱する加熱部２２と、温度測定部材２３とを備えている。
【００２２】
巻付部２１は、熱伝導がよい材料、例えば、真ちゅうなど銅を主成分とする合金により管状に形成されている。本実施形態では、長さ１００ｍｍ、外径１１ｍｍで一端が封じられた管状に形成されている。
【００２３】
巻付部２１は２個設けられており、一方の先端に設けられた固定部材２４を介して略平行に離間して配置されている。これにより、同じ長さの送液管１１を巻き付ける場合に、巻付部２１が１個の場合に比べて、巻付部２１の長さを短くすることができるので、加熱装置１６を小型化することができる。
【００２４】
外周面２１ａには、送液管１１を誘導する凹部２１ｂが形成されている。この凹部２１ｂに沿って送液管１１がたすき状に巻きつけられて固定され、反応部１５を構成する。凹部２１ｂが設けられているので、送液管１１が外周面２１ａ上でずれることなく固定される。
【００２５】
ここで、巻付部２１は、径が細く形成されているため、送液管１１を巻き付ける曲率が大きくなる。これにより、送液管１１内に乱流が生じるため、試料Ｓと試薬Ｌ２との拡散を速くすることができ、反応部１５における反応効率を向上させることができる。
【００２６】
反応部１５における送液管１１の長さは、キャリヤー液Ｌ１中の試薬Ｌ２と試料Ｓとが適切に混合、反応するために要する滞留時間により決定される。
【００２７】
巻付部２１の挿入部２１ｃには、抵抗加熱体などにより外形が棒状に形成された加熱部２２が内装されている。温度測定部材２３は、熱電対などにより形成され、離間して配置された巻付部２１の間に設けられている。加熱部２２は、温度を可変に構成されており、温度測定部材２３により計測された巻付部２１の表面近傍の温度に基づいて、温度設定することができる。
【００２８】
加熱装置１６は、加熱部２２の熱を熱伝導のよい巻付部２１を介して伝導により反応部１５に伝えるため、対流などによる熱伝達に比べて伝達効率を高くすることができるので、迅速な加熱が可能である。また、再現性も良好であり、本実施形態では、設定温度１０５℃において±０．１℃の再現性が得られている。
【００２９】
（変更例）
巻付部２１の数は、上述のように２個に限定されるものではなく、１個でも３個以上でもよい。巻付部２１は、熱伝導がよい材料であれば、金属系材料、炭素系材料、複合材料など各種材料を用いて形成することができる。巻付部２１への熱伝達を向上させるためには、巻付部２１と加熱部２２との間隙が狭いことが好ましく、巻付部２１と加熱部２２とを一体的に形成してもよい。
【００３０】
巻付部２１の形状は、「コ」の字型の矩形状、ジグザグ形状、らせん形状など種々の形状を採用することができる。
【００３１】
外周面２１ａの凹部２１ｂは、反応部１５の送液管１１がずれないように形成されていれば、凹部２１ｂの深さ、間隔などの形状は任意である。
【００３２】
温度測定部材２３の配置も再現性があれば任意であり、例えば、外周面２１ａに接触させて配置することもできる。
【００３３】
本実施形態では、固定部２４は、巻付部２１の先端部を固定しているが、固定位置は任意である。例えば、巻付部２１の長手方向に中央部で固定することもできる。また、固定部２４と巻付部２１とは一体的に形成することができる。
【００３４】
［第１実施形態の効果］
本考案の加熱装置１６は上述のような構成を有するため、次の効果を奏することができる。加熱装置１６を反応部１５と同程度の大きさに構成することができるので、加熱装置１６を小型化することができる。また、加熱装置１６は、加熱部２２の熱を巻付部２１を介して伝導により反応部１５に伝えるため、対流などによる熱伝達に比べて伝達効率を高くすることができるので、迅速な加熱が可能である。また、加熱装置１６は小型で熱容量が小さいので、反応部１５を設定温度にすぐ到達させることができるとともに、設定温度を変更した場合の応答性が良好である。巻付部２１は、径が細く形成されているため、送液管１１を巻き付ける曲率が大きくなる。これにより、送液管１１内に乱流が生じるため、試料Ｓと試薬Ｌ２との拡散を速くすることができ、反応部１５における反応効率を向上させることができる。巻付部２１の外周面２１ａに反応部１５の送液管１１を誘導する凹部２１ｂが形成されているため、送液管１１が外周面２１ａ上でずれないように固定することができる。巻付部２１が複数個略平行に離間して配置され、反応部１５の送液管１１がそれぞれの巻付部２１に巻き付けられる構成では、巻付部２１が１個の場合に比べて、巻付部２１の長さを短くすることができるので、加熱装置１６を小型化することができる。
【００３５】
［第２実施形態］
本考案の第２実施形態について、図を参照して説明する。第２実施形態では、第１実施形態と反応部１５に連通する送液管１１の構成が異なっている。図３は、第２実施形態で用いるフローインジェクション分析装置の概略構成を示す模式図である。なお、第１実施形態と同様の構成については、同じ符号を使用するとともに説明を省略する。
【００３６】
第２実施形態で用いるフローインジェクション分析装置は、反応部１５を、混合部１４及び検出部１７と送液管１１を介して連通した状態と、混合部１４及び検出部１７と連通した送液管１１から切り離した状態と、に切り替え可能なバルブを備えている。ここでは、図３に示す６つのポートＨ１〜Ｈ６を有する六方バルブ３１を用いている。六方バルブ３１のポートＨ１〜Ｈ６は、Ｈ１及びＨ２、Ｈ３及びＨ４、Ｈ５及びＨ６がそれぞれ連通している。
【００３７】
試料Ｓが反応部１５に導入される前は、図３（Ａ）に示すように、混合部１４側の送液管１１がＨ１に接続され、反応部１５がＨ２及びＨ５と接続され、検出部１７側の送液管１１がＨ６に接続されるように、六方バルブ３１が設定されている。これにより、キャリヤー液Ｌ１が六方バルブ３１を介して反応部１５の送液管１１内を流通する。
【００３８】
反応部１５に試料Ｓと試薬Ｌ２との混合溶液が導入されると、図３（Ｂ）に示すように、混合部１４側の送液管１１がＨ６に接続され、反応部１５がＨ１及びＨ４と接続され、検出部１７側の送液管１１がＨ５に接続されるように、六方バルブ３１を切り替える。これにより、反応部１５をキャリヤー液Ｌ１の流路から切り離して、試料Ｓと試薬Ｌ２との混合溶液を反応部１５に閉じ込めることができる。この状態で、ポンプＰ１を停止させることができる。これにより、キャリヤー液Ｌ１を無駄に消費することを防ぐことができる。
【００３９】
このように試料Ｓと試薬Ｌ２との混合溶液を反応部１５に必要な時間だけ閉じ込めて反応させることができるので、反応部１５の送液管１１の長さを短くすることができる。従って、反応が遅い系でも反応部１５の送液管１１の長さを短くすることができるため、小型化が可能な本考案の加熱装置１６を好適に用いることができる。
【００４０】
そして、所定時間経過後にポンプＰ１を再作動し、六方バルブ３１を再び図３（Ａ）の状態に切り替えることにより、反応後の試料Ｓと試薬Ｌ２との混合溶液を反応部１５から検出部１７へ送出する。
【００４１】
反応部１５を、混合部１４及び検出部１７と送液管１１を介して連通した状態と、混合部１４及び検出部１７と連通した送液管１１から切り離した状態と、に切り替え可能であれば、六方バルブ３１以外のバルブを備えたフローインジェクション分析装置を用いてもよい。
【００４２】
［第２実施形態の効果］
第２実施形態で用いたフローインジェクション分析装置は、試料Ｓと試薬Ｌ２との混合溶液を反応部１５に必要な時間だけ閉じ込めて反応させることができるので、反応部１５の送液管１１の長さを短くすることができる。従って、反応が遅い系でも反応部１５の送液管１１の長さを短くすることができるため、小型化が可能な本考案の加熱装置１６を好適に用いることができる。
【００４３】
［その他の実施形態］
本発明の加熱装置１６を用いるフローインジェクション分析装置１０の構成は上述の構成に限定されるものではない。本発明の加熱装置１６は、ノーマルフロー法、ストップドフロー法を問わず適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】第１実施形態で用いるフローインジェクション分析装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】フローインジェクション分析装置用加熱装置の構造を示す説明図である。図２（Ａ）は、フローインジェクション分析装置用加熱装置の一部断面図であり、図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＡ方向から見た側面図である。
【図３】第２実施形態で用いるフローインジェクション分析装置の概略構成を示す模式図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０    フローインジェクション分析装置
１１    送液管
１２    送液部
１３    試料注入部
１４    混合部
１５    反応部
１６    加熱装置
１７    検出部
２１    巻付部
２１ａ  外周面
２１ｂ  凹部
２２    加熱部
３１    六方バルブ
Ｌ１    キャリヤー液
Ｌ２    試薬
Ｓ      試料
【図１】
0003147843.tif 000003
【図２】
0003147843.tif 000004
【図３】
0003147843.tif 000005