(57)【要約】【課題】  試薬の蒸発を抑制し、分析精度の高い試薬容器、及び、そのような試薬容器を備えた化学分析装置を提供する。【解決手段】  本発明の化学分析装置によると、試薬容量がＶ０、上記試薬容器の断面積をＡ、上記試薬容器の設置時間をτｍ、最初の試薬の液面と試薬容器の開口端の距離をｘｓ、気体定数をＲ、周囲温度をＴ、液面での飽和蒸気圧をPs、開口端での水蒸気圧をPi、設置時間τｍにおける試薬の蒸発量がｗ％以下であるとの仕様が与えられたとき、次の式によって表される条件を満たすように構成されている。【数１】2007046998.tif 000016【数２】2007046998.tif 000017【選択図】  図2
2007046998.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
試薬を収容する試薬容器と、該試薬容器から試薬を分取し、それをサンプルに注入するためのプローブと、サンプルより所望の成分を検出するための検出装置と、を有する化学分析装置において、上記試薬容器は、内部の断面が一定の筒状の胴体を有する容器であり、試薬容器の内径ｄが5〜25mmの範囲にあり、試薬容器の高さＨと内径ｄの比Ｈ／ｄが、１から１００の範囲にあることを特徴とする化学分析装置。
【請求項２】
請求項１記載の化学分析装置において、試薬容量をＶ０、上記試薬容器の断面積をＡ、上記試薬容器の設置時間をτｍ、最初の試薬の液面と試薬容器の開口端の距離をｘｓ、気体定数をＲ、周囲温度をＴ、液面での飽和蒸気圧をPs、開口端での水蒸気圧をPi、設置時間τｍにおける試薬の蒸発量がｗ％以下であるとの仕様が与えられたとき、次の式によって表される条件を満たすように構成されていることを特徴とする化学分析装置。
【数１】
2007046998.tif 000012
【数２】
2007046998.tif 000013
【請求項３】
請求項１記載の化学分析装置において、上記試薬容器の開口端には、上記内部の断面より小さい面積の開口部が設けられ、該開口部の内径ｄ１と上記胴体の内径ｄの比ｄ１／ｄは、０．２から０．５、試薬容器の高さＨと内径ｄの比Ｈ／ｄは８〜１２であることを特徴とする化学分析装置。
【請求項４】
請求項３記載の化学分析装置において、上記開口部を上端とし上記試薬容器の底面より上側を下端とする管が設けられ、該管の上端には孔が形成されていることを特徴とする化学分析装置。
【請求項５】
請求項４記載の化学分析装置において、上記試薬容器の底面は中央が深くなるように湾曲されていることを特徴とする化学分析装置。
【請求項６】
請求項４記載の化学分析装置において、上記管の内径は上記プローブの外径の１．１倍より大きく且つ上記試薬容器の内径より小さいことを特徴とする化学分析装置。
【請求項７】
請求項４記載の化学分析装置において、上記管の内面には撥水性処理が施されていることを特徴とする化学分析装置。
【請求項８】
請求項３記載の化学分析装置において、上記試薬容器の底面は上下方向に沿って移動可能であり、上記開口部の上には漏斗が設けられていることを特徴とする化学分析装置。
【請求項９】
請求項８記載の化学分析装置において、上記管の内径は上記プローブの外径より小さいことを特徴とする化学分析装置。
【請求項１０】
化学分析装置に使用するための試薬容器において、試薬容量がＶ０、上記試薬容器の断面積をＡ、上記試薬容器の設置時間をτｍ、最初の試薬の液面と試薬容器の開口端の距離をｘｓ、気体定数をＲ、周囲温度をＴ、液面での飽和蒸気圧をPs、開口端での水蒸気圧をPi、設置時間τｍにおける試薬の蒸発量がｗ％以下であるとの仕様が与えられたとき、次の式によって表される条件を満たすように構成されていることを特徴とする試薬容器。
【数３】
2007046998.tif 000014
【数４】
2007046998.tif 000015
【請求項１１】
請求項１０記載の試薬容器において、上記試薬容器の開口端には、上記試薬容器の内部の断面より小さい面積の開口部が設けられていることを特徴とする試薬容器。
【請求項１２】
請求項１１記載の試薬容器において、上記開口部を上端とし上記試薬容器の底面より上側を下端とする管が設けられ、該管の上端には孔が形成されていることを特徴とする試薬容器。
【請求項１３】
請求項１１記載の試薬容器において、上記試薬容器の底面は上下方向に沿って移動可能であり、上記開口部の上には漏斗が設けられていることを特徴とする試薬容器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、サンプルに含まれる成分を分析するための化学分析装置に関し、特に、化学分析装置に使用する試薬容器に関する。
【背景技術】
【０００２】
血液や尿などの生体中や、河川や土壌などの環境中に含まれる微量物質を分析する分析装置では、試薬容器をいったん装置に設置した後は、そのまま試薬容器を長期間使用しつづけることが多い。これは、分析の途中で試薬保存環境が変化すると、分析精度のバラツキが生じる可能性があるからである。しかしながら、分析装置を長期間使用すると、試薬容器から試薬が蒸発し、試薬物性の変性し、分析精度の低下を招く恐れがある。そこで、試薬容器をキャップで密閉するキャップ開閉機構を設けることが提案されている。
【０００３】
特開2004-177255号公報には、試薬が収容された容器本体の開口端にキャップ本体を装着することができるキャップ構造が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】特開2004-177255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、分析装置に試薬容器のキャップ開閉機構を設けると、分析装置全体が大型化、複雑化し、また、分析装置が高価になる恐れがある。また、キャップ開閉機構を設けると、キャップを開閉するために時間を要するため、総分析時間が長くなる恐れがある。キャップ開閉にともない試薬容器内に空気に流れが生じ、蒸発が促進される恐れがある。キャップ装着によって十分に蒸発は抑えられているとしても、それでもキャップを開放しているときに、試薬は蒸発する。
【０００６】
本発明によると、試薬の蒸発を抑制し、分析精度の高い試薬容器、及び、そのような試薬容器を備えた化学分析装置を提供することができる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の化学分析装置によると、試薬容量をＶ０、上記試薬容器の断面積をＡ、上記試薬容器の設置時間をτｍ、最初の試薬の液面と試薬容器の開口端の距離をｘｓ、気体定数をＲ、周囲温度をＴ、液面での飽和蒸気圧をPs、開口端での水蒸気圧をPi、設置時間τｍにおける試薬の蒸発量がｗ％以下であるとの仕様が与えられたとき、次の式によって表される条件を満たすように構成されている。
【０００８】
【数１】
2007046998.tif 000003
【０００９】
【数２】
2007046998.tif 000004
【発明の効果】
【００１０】
本発明によると、試薬の蒸発を抑制し、分析精度の高い試薬容器、及び、そのような試薬容器を備えた化学分析装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、本発明は本明細書に開示した内容に限定されるのではなく、現在及び今後の周知事項に基づく変更を阻止するものではない。
【００１２】
図１は、本発明の化学分析装置の全体構成を示す。本発明の化学分析装置100は、試薬20を入れた複数の試薬容器200、試薬容器から試薬を分取するためのプローブ121、プローブ121を垂直方向に移動させる垂直方向駆動機構122、プローブ121を水平方向に移動させる水平方向駆動機構123、シリンジ125、プローブ121とシリンジ125を接続するチューブ124、分析デバイス11に収容されたサンプル10を分析するための検出機構130、及び、化学分析装置100の動作と検出結果の出力をコントロールするコンソール131を有する。検出機構130は、例えば、励起光の照射する光源と蛍光を検出する受光部を有する光学検出器を含む。
【００１３】
プローブ121、駆動機構122、123、チューブ124、及び、シリンジ125は試薬分注機構を構成する。
【００１４】
図１Ａはサンプル10の搬入前を示し、サンプル10は分析デバイス11に収容された状態で、装置外部からデバイスローダ132によって装置内部に搬入される。図１Ａに示すように、複数の試薬容器200の全体を覆う大型蓋133が用いられてよい。図１Ｂはサンプル10の搬入後を示す。図１Ｂに示すように、化学分析装置100による分析中は、大型蓋133は除去される。各試薬容器200は、図示しないキャップによって密閉されているが、分析の開始前に除去される。
【００１５】
プローブ121は、水平方向駆動機構123によって、試薬容器200の位置まで移動し、垂直方向駆動機構122によって、先端が試薬20の液面に挿入される。シリンジ125を操作することによって、プローブ121は所定量の試薬20を吸引する。
【００１６】
試薬20を分取したプローブ121は、垂直方向及び水平方向の駆動機構122、123によって、分析デバイス11の上部まで移動し、試薬20を分注する。分析デバイス11にて、試薬20とサンプル10が混合される。分析デバイス11の下方に配置された検出機構130によってサンプル10の微量成分が検出される。分析デバイス11の底面は透明である。検出機構130は、励起光をサンプル10に照射し、サンプル10からの蛍光は検出する。検出機構130からの検出信号は、コンソール131に供給される。コンソール131は、検出結果を表示する。本例の分析装置は、事務机上に配置することができる寸法を有し、例えば、縦横高さがそれぞれ数十cm程度である。
【実施例１】
【００１７】
図２を参照して、試薬容器200の第１の例の構造を説明する。試薬の蒸発量は試薬容器断面形状にあまり影響されないので、以下、本例の試薬容器200は、断面形状が円の直管形状の容器であるとして説明する。従って、以下に、用語「内径」は、断面が円の場合には、円の内径を表わし、断面が正方形又は矩形の場合には、向かい合う２つの面の間の距離を表わす。
【００１８】
試薬容器200は円筒状の胴部210を有し、その上部には、外径が小さくなった部分220が形成されている。この部分220に、押し込み式の蓋（図示なし）が装着される。この蓋は、製造元によって装着される。使用者は、試薬容器からこの蓋を外してから、分析装置に装着する。試薬容器200の内径をｄ、高さをＨとする。
【００１９】
試薬容器200の内径ｄは、プローブ121の外径より大きくなければならない。プローブの位置決め精度が比較的高い場合、試薬容器200の内径ｄがプローブの外径の１.１倍以上であれば、プローブを試薬容器に確実に挿入することができる。試薬容器200の内径ｄがプローブの外径の２倍以上あれば、プローブの位置決め精度が低くても、プローブを試薬容器に確実に挿入することができる。試薬容器200の内径ｄがプローブの外径の３倍以上あれば、２本のプローブを同時に挿入することができる。それによって、高速な分析処理が可能となる。試薬容器200の内径ｄが大きくなると試薬の蒸発量が大きくなる。
【００２０】
試薬容器200に収容された試薬20の液面21からは絶えず蒸発25が起こっており、気体となって発散する。従って、試薬20は時間と共に減少する。試薬は一般に環境温度10℃前後で保冷される。湿度は試薬保冷庫によって決まる。
【００２１】
試薬が減少すると、試薬に含まれる成分の濃度が変化する。それによって、分析結果に影響を与える。分析結果におけるバラツキを考えると、蒸発量が例えば１〜５％程度であると、分析結果に影響を与える。
【００２２】
図３に、試薬容器200に収容された試薬20の蒸発量を測定した結果を示す。縦軸は、試薬の容量、横軸は経過時間である。ここでは、湿度２５％の環境にて、5mLの試薬の減少量を測定した。実線の曲線は、内径ｄが14ｍｍの円筒状容器に5mLの試薬を収容した場合であり、最初の液面は、開口端から８ｍｍの位置であった。破線の曲線は、内径ｄが５ｍｍの円筒容器に5mLの試薬を収容した場合であり、最初の液面は、開口端から１０ｍｍの位置あった。１ヶ月経過したとき、内径ｄが14ｍｍの円筒容器の場合、試薬は1/3程度にまで減少するが、内径ｄが５ｍｍの円筒容器の場合、試薬の減少量は１０％程度であった。
【００２３】
実線の曲線も破線の曲線も、時間が経つと傾斜が小さくなり、蒸発量が減少する。これは、時間が経過し、試薬が減少すると、開口端から試薬液面までの距離が大きくなるためであると考えられる。つまり、開口端から試薬液面までの距離が大きいと、試薬容器の開口端221から試薬液面21までの空間の中で、蒸発25を促進する対流が起こらず、蒸発が抑制されると考えられる。試薬液面の表面積が同一なら、開口端から試薬液面までの距離が大きいほど、蒸発量は小さくなる。
【００２４】
内径ｄが14ｍｍの円筒容器の場合、最初の液面は、開口端から８ｍｍ程度であるが、内径ｄが５ｍｍの円筒容器の場合、最初の液面は、開口端から１０ｍｍ程度である。従って、内径ｄが５ｍｍの円筒容器の場合、内径ｄが14ｍｍの円筒容器と比べて、開口端から最初の液面までの距離が大きい。従って、内径ｄが５ｍｍの円筒容器の場合、内径ｄが14ｍｍの円筒容器と比べて、蒸発量が少ない。
【００２５】
以上の考察に基づいて、本願の発明者は、以下に説明するように、蒸発量を計算する演算式を導いた。図２に示すように、試薬容器の開口端221を原点Ｏとし、垂直下方にｘ軸をとる。蒸発速度Ｑは、液面の表面積Ａに比例し、開口端221から液面までの距離ｘに逆比例する。従って、蒸発速度Ｑは次の式で与えられる。
【００２６】
【数３】
2007046998.tif 000005
【００２７】
ａは定数であり、ここでは蒸発定数と呼ぶこととする。時刻０秒における液面位置をｘｓ、τ秒後における液面位置をｘとすると、τ秒間の蒸発量Ｖτは、次の式によって与えられる。
【００２８】
【数４】
2007046998.tif 000006
【００２９】
試薬容器の開口端221から試薬液面21までの空間では、水蒸気量に関して濃度勾配が生じている。従って、蒸発係数aは、次の式によって求められる。
【００３０】
【数５】
2007046998.tif 000007
【００３１】
ここで、Ｒは気体定数、Psは液面21では飽和蒸気圧、Piは開口端221での水蒸気圧、Ｔは周囲の温度であり、これらは一定とする。時刻τmまでの試薬の蒸発量は（w ×100）%以下であるとの仕様が設定されている場合、数４の式を変形して、次の条件式が得られる。
【００３２】
【数６】
2007046998.tif 000008
【００３３】
この式から、液面の表面積Ａと当初の開口端から液面までの距離ｘｓの関係が求められる。この関係を用いることにより蒸発量を仕様の範囲に収めることができる。
【００３４】
蒸発量の仕様が１％以内の場合、数６の式にｗ＝１％を代入すればよい。この場合、次の式が得られる。
【００３５】
【数７】
2007046998.tif 000009
【００３６】
数６の式にて、等号の式を変形し、ｘｓの代わりｘｃと書き換えて次の式が得られる。
【００３７】
【数８】
2007046998.tif 000010
【００３８】
数８の式を満たす値を境界値ｘｃと称する。開口端からの距離の初期値ｘｓが境界値ｘｃより大きいと、仕様を満たす。数８の式から明らかなように、境界値ｘｃは、試薬液面の表面積Ａが大きくなると、増加し、試薬液面の表面積Ａが小さくなると、減少する。
【００３９】
上述のように、試薬液面の表面積が同一なら、開口端から試薬液面までの距離が大きいほど、蒸発量は小さくなる。蒸発量を抑制するためには、開口端から試薬液面までの距離を大きくすればよいが、それでは試薬容器の高さが高くなる。従って、蒸発量と試薬容器の高さは、トレードオフの関係にある。
【００４０】
図４を参照して、試薬容器高さが最小となる条件を探す。図４は、容量が5mLの試薬を、１ヶ月間、10℃の雰囲気中に保管したとき、蒸発量５％以下となる条件を満たす試薬容器を示す。縦軸は試薬容器の高さＨ、横軸は試薬容器の内径ｄである。相対湿度２５％のとき、試薬容器の高さＨが最小となるのは、試薬容器の内径ｄが、10mm程度のときであることが判る。このとき試薬容器の高さＨは200ｍｍ程度であり、その比Ｈ／ｄは約20となる。試薬容器の内径ｄが、4mm程度のとき、高さ400mmとなり、その比Ｈ／ｄは約100程度となる。一方、相対湿度80％のとき、試薬容器の高さＨが最小となるのは、試薬容器の内径ｄが、12mm程度、試薬容器の高さＨは100mm程度となり、その比Ｈ／ｄは約10となる。
【００４１】
しかしながら、相対湿度が変化しても、試薬容器の高さＨが最小となる内径ｄは必ず存在する。試薬容器の高さＨが最小となるのは、少なくとも、試薬容器の内径ｄが30mm以下であり、好ましくは、試薬容器の内径ｄが5〜25mmの範囲にある。試薬容器の高さと内径の比Ｈ／ｄが、１から１００の範囲にある。このようは条件を満たす試薬容器は、一般に、縦長の形状である。
【００４２】
試薬容器の内径ｄを小さくすると、液面の面積が小さくなる。従って、プローブに静電容量式の液面検知機構を設けた場合、液面の検知が困難となる。従って、試薬容器の材料として、導電性ポリオレフィン、導電性ウレタン等の導電性材料を用いることが好ましい。また、試薬容器の内面を撥水性にすることによって液面の移動を容易し、液面の面積を最小にすることが可能となる。それによっても、蒸発を抑止できる。
【実施例２】
【００４３】
図５を参照して、試薬容器200の第２の例の構造を説明する。本例の試薬容器を図２の第１の例と比較すると、本例では、試薬容器の上端の開口部の面積が小さくなっている点が異なる。本例では、開口部の面積を小さくすることによって、試薬容器200の内部が密閉状態に近くなり、蒸発が抑制される。従って、本例では試薬容器の内径ｄに対して試薬容器の高さを小さくすることができる。そのため、試薬容器200のハンドリング、特に、プローブ121を試薬容器に挿入して試薬を吸入する操作がし易くなる。
【００４４】
本例の試薬容器における試薬の蒸発量を検討する。本例の場合、試薬の液面の中心位置での開口端までの距離と、試薬の液面の外周部、即ち、側壁位置から開口部までの距離が異なる。従って、蒸発速度は、開口部と液面の間に形成される円錐台空間510の体積ｖ１と、液面の上方の円筒形状の空間515の体積ｖ２の比ｖ１／ｖ２によって決まる。数３の式によって求めた蒸発速度Ｑに、この体積比ｖ１／ｖ２を乗算することにより、本例の試薬容器の蒸発速度Q’が求められる。
【００４５】
【数９】
2007046998.tif 000011
【００４６】
ここで、Ａは、試薬液面の面積、Ｂは開口部221の面積、pは２つの面積の比Ａ／Ｂである。数９の式と数３の式を比較すると、蒸発定数が異なるだけである。従って、数４の式から数８の式までの議論がそのまま成り立つ。
【００４７】
即ち、試薬液面の表面積が同一なら、開口端から試薬液面までの距離が大きいほど、蒸発量は小さくなる。蒸発量を抑制するためには、開口端から試薬液面までの距離を大きくすればよいが、それでは試薬容器の高さが高くなる。従って、蒸発量と試薬容器の高さは、トレードオフの関係にある。
【００４８】
図６を参照して、試薬容器高さが最小となる条件を探す。図６は、容量が5mLの試薬を、１ヶ月間、10℃の雰囲気中に保管したとき、蒸発量５％以下となる条件を満たす試薬容器を示す。縦軸は試薬容器の高さＨ、横軸は開口部の内径ｄ１である。試薬容器の内径ｄが、８ｍｍ、１０ｍｍ、１２ｍｍ、１４ｍｍの場合について測定した。図示のように、開口部の内径ｄ１が小さいほど、試薬容器の高さＨは小さくなる。しかしながら、開口部の内径ｄ１は、プローブ121の外径より大きくなければならない。
【００４９】
一方、試薬容器の内径ｄが、８ｍｍ、１０ｍｍ、１２ｍｍ、１４ｍｍの場合、必ずしも、内径ｄが大きいほど、試薬容器の高さＨが小さくなるとは限らない。即ち、試料容器の内径ｄには最適な値が存在する。結局、本例の場合、開口部の内径ｄ１と試薬容器の内径ｄの比ｄ１／ｄは、0.3、試薬容器の高さＨと試薬容器の内径ｄの比Ｈ／ｄは１２程度が望ましい。また、保存温度、湿度や試薬容量などの条件が変わる場合でも、比ｄ１／ｄは、0.1から0.5、好ましくは、0.2から0.5である。比Ｈ／ｄは、１から20、好ましくは、８から１２程度である。
【００５０】
試薬容器がこのような条件を満たすとき、蒸発量を低減化し、且つ、試薬容器の取り扱いが容易となる。
【実施例３】
【００５１】
図７を参照して、試薬容器200の第３の例の構造を説明する。本例の試薬容器は、図５の第２の例と比較して、内部に管700が挿入されている点が異なる。試薬の分取時に、プローブ121は、管700に挿入される。試薬容器の内部は、管700によって２つに分割されている。即ち、管700の内側の円柱状空間と管700の外側と試薬容器の内壁の間の環状空間である。試薬容器200内の試薬は、管700の内側と管700の外側の２つの空間に分かれて配置されるが、両者は、底面付近で連通している。従って、管700の内側の液面21ａと管700の外側の液面21ｂの高さは同一である。
【００５２】
管700の上端部には孔710が形成されている。管700に形成された孔710によって環状空間は大気に接続される。しかしながら、孔710の径は十分小さい。従って、管700の外側の試薬の蒸発量は極めて少ない。
【００５３】
本例でも、数３の式が成り立つと仮定してよい。数３の式の液面の表面積Ａは、管700の断面に等しい。従って、本例では、数３の式の液面の表面積Ａは十分小さいから、蒸発速度Ｑは小さい。
【００５４】
管700の内径は、プローブ121の外径より大きくなければならない。管700の内径は、プローブ径の１．１倍以上が望ましい。管700の外径が、試薬容器の内径の半分であれば、試薬容器の高さＨは、試薬容器の内径ｄの７倍程度になる。管700の外径が、試薬容器の内径の1/4程度であれば、試薬容器の高さＨは、試薬容器の内径ｄの３倍程度になる。
【００５５】
本例では、試薬容器の底面720は平面ではなく湾曲面を有する。管700は、開口部に接続され、底面720付近まで延びている。従って、試薬容器200の底面付近に残った試薬を最後まで使い切ることができる。また、底面720を湾曲面とすることによって、試薬が挿入管内に滑らかに流入することが可能となる。
【００５６】
管700は、試薬容器200内の試薬の流動に対する妨害物として機能する。例えば、試薬容器200が揺れ、試薬が流動しようとしても、試薬が管700の衝突し、流動が阻止される。また、管700は、液面の振動を減衰させる機能を有する。従って、本例の試薬容器200は、蒸発量を減少させると共に、試薬容器200内の試薬の流動を抑止することができる。
【実施例４】
【００５７】
図８を参照して、試薬容器200の第４の例の構造を説明する。本例の試薬容器は、図７の第３の例と比較して、管700の内面に撥水機能を有する撥水部800が形成されている点が異なる。撥水部800は、管700の内面の全体に設けられてよいが、その一部に設けられてもよい。撥水部800を形成することによって、管700の内側の試薬の液面は低くなる。
【００５８】
本例でも、数３の式が成り立つと仮定してよい。数３の式の液面の表面積Ａは、管700の断面に等しく、開口端から液面までの距離ｘは、開口部221から管700の内側の試薬の液面21ａまでの距離に等しい。従って、本例の場合、数３の式において、表面積Ａの値が小さく、距離ｘが大きいから、蒸発速度Ｑは小さい。
【００５９】
管700の内径ｄ２を小さくすることによって、液面21ａが下がり開口端から液面までの距離ｘが大きくなる。管700の内径ｄ２は、プローブ121の外径より大きくなければならない。管700の内径は、プローブ径の１．１倍以上が望ましい。
【００６０】
撥水部800によって管700の内側の試薬の液面21ａを下げるには、撥水部800における液面支持力と液面差によるヘッド力Ｐｈが釣り合う必要がある。撥水部800における液面支持力は、撥水部800内周の表面張力に依存し、この表面張力は、撥水部800の内径が大きくなると小さくなる。従って、管700の内径は所定の値より小さくする必要がある。
【００６１】
例えば試薬容量を5ｍＬ、容器径を、対流効果が生じないように、20ｍｍ以下、容器高さを50ｍｍ以下とする。試薬容器の内径をｄ、管700の内径をｄ２、試薬容器の高さをＨとする。試薬容器の径ｄに対する管700の内径ｄ２、試薬容器の高さＨの最適値を求めると、濡れの良い試薬の場合、ｄ２／ｄ＝2％、Ｈ／ｄ＝450％、及び、ｄ２／ｄ＝５％、Ｈ／ｄ＝１４％等になる。濡れの悪い試薬の場合、ｄ２／ｄ＝３０％、Ｈ／ｄ＝４５０％、及び、ｄ２／ｄ＝８０％、Ｈ／ｄ＝４０％等になる。
【００６２】
本例によると、試薬の分取時の管700内の試薬の液面21ａの高さを一定にすることが可能となり、蒸発の抑止された分析精度の高い、装置動作の簡略化した小型分析装置を提供することが可能となる。
【実施例５】
【００６３】
図９を参照して、試薬容器200の第５の例の構造を説明する。本例の試薬容器200は、図５の第２の例と比較して、開口部の上に漏斗925が設けられ、且つ、底面915が可動である点が異なる。底面915にはプランジャ920が接続されている。プランジャ920を上下に移動させることにより、底面915は上下に移動し、それによって、試薬容器200内の試薬の液面の位置が変化する。
【００６４】
試薬分取時には、図示のように、プランジャ920は上方に移動し、底面915を上昇させる。それによって、試薬は漏斗925内に押し出される。従って、試薬液面は漏斗925内にある。プローブを漏斗925内の試薬内に挿入することにより、試薬の分取を行うことができる。本例では、試薬の分取時に、プローブを漏斗925に挿入するため、プローブの位置決め精度は比較的小さくてもよい。
【００６５】
試薬の分取が終わると、プランジャ920は下方に移動し、底面915を下降させる。それによって、試薬は漏斗925から下方に流出する。従って、試薬液面は開口部の下方の位置にある。このとき、試薬の蒸発速度は、図５の第２の例と同様であり、数９の式によって求められる。
【００６６】
試薬分取時における、プランジャ920の押し上げ高さは、常に一定でも構わないが、漏斗925における液面の高さが一定となるように、試薬分取毎の変化させてもよい。図示のように、プランジャ920の押し上げ高さを変化させることにより、底面の位置（１）（２）（３）は変化する。それによって、漏斗925における液面の高さは一定となる。試薬分取回数と蒸発量から、現在の試薬容量を推定することができる。こうして、推定した試薬容量から、底面の位置（１）（２）（３）を演算し、プランジャ920の押し上げ高さを得ることができる。このような演算は、コンソールによって行われる。
【００６７】
本例の試薬容器の寸法に関して、図６のデータを使用することができる。本例の試薬容器でも、開口部の内径ｄ１が小さいほど、蒸発速度は小さく、試薬容器の高さＨは小さくなる。第２の例と異なり、本例では、開口部にプローブ121を挿入しないから、開口部の内径ｄ１は、プローブ121の外径より小さくてもよい。従って、開口部の内径ｄ１を十分小さくすることによって、蒸発量を低減することができる。
【００６８】
漏斗925から開口部までの内面は滑らかな曲面になっている。また、漏斗925及び開口部の内面に、撥水機能を有する撥水部を形成してもよい。従って、プランジャ920が下方に移動したとき、試薬は漏斗925及び開口部を経由して、下方に迅速に流出し、途中で蒸発して結晶化することはない。
【００６９】
本例の場合、試薬容量を5ｍＬ、容器の内径を、対流効果が生じないように、20ｍｍ程度とすると、容器高さＨは50ｍｍ程度が適当である。開口部の径ｄ１は１ｍｍ程度、漏斗925の上端の開口径は5ｍｍ程度とすれば、試薬分取時の蒸発を十分抑制することができる。
【００７０】
試薬容器の構成及び動作を以上のようにすることによって、試薬分取時の液面位置を一定にすることが可能となり、試薬分取時の蒸発を抑止して、分析精度の高い、プローブ動作の簡略化した小型分析装置を提供することが可能となる。
【００７１】
以上、本発明の例を説明したが、本発明は上述の例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲にて様々な変更が可能であることは当業者に理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の化学分析装置の全体構成を示す断面概略図である。
【図２】本発明の試薬容器の第１の例の断面概略図である。
【図３】蒸発によって試薬容量が減少することの説明図である。
【図４】湿度が変化したときの容器径と容器高さの関係を表す。
【図５】本発明の試薬容器の第２の例の断面概略図である。
【図６】温湿度、試薬容量などの条件が与えられたときの試薬容器径と開口端径、容器高さの関係を説明するための図である。
【図７】本発明の試薬容器の第３の例の断面概略図である。
【図８】本発明の試薬容器の第４の例の断面概略図である。
【図９】本発明の試薬容器の第５の例の断面概略図である。
【符号の説明】
【００７３】
10…サンプル、11…分析デバイス、20…試薬、21…液面、25…蒸発、100…化学分析装置、121…プローブ、122…垂直方向駆動機構、123…水平方向駆動機構、124…チューブ、125…シリンジ、130…検出機構、131…コンソール、132…デバイスローダ、133…大型蓋、200…試薬容器、210…胴部、221…開口端、700…管、710…孔、720…底面、800…撥水部、915…底面、920…プランジャ、925…漏斗
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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