JP2003232724A - 分析ユニット - Google Patents

分析ユニット

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JP2003232724A JP2002030784A JP2002030784A JP2003232724A JP 2003232724 A JP2003232724 A JP 2003232724A JP 2002030784 A JP2002030784 A JP 2002030784A JP 2002030784 A JP2002030784 A JP 2002030784A JP 2003232724 A JP2003232724 A JP 2003232724A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 例えば試料や試薬の吸引、排出、計量、希
釈、混合、加熱、加減圧、測定といった測定に必要な複
数の操作を1台で行うことができる小型、軽量、低コス
トの分析ユニットを提供する。 【解決手段】 シリンダ4と、内部に軸方向に沿ってピ
ストン挿入貫通孔16が形成され、シリンダの内部に基
端側から挿入された外側ピストン12と、外側ピストン
のピストン挿入貫通孔に挿入された内側ピストン24と
を設ける。また、外側ピストンおよび内側ピストンを互
いに独立して進退可能とし、シリンダの先端側壁部には
外側ピストンおよび/または内側ピストンの動作に応じ
て液が出入りする複数の液出入口34を形成し、シリン
ダ、外側ピストンおよび内側ピストンからなる構造体を
吸光度等の測定セルとして構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、吸光度測定等の測
定を行うための分析ユニットに関し、さらに詳述する
と、例えば試料や試薬の吸引、排出、計量、希釈、混
合、加熱、加減圧、測定といった試料の分析に必要な複
数の操作を1台で行うことができる分析ユニットに関す
る。
【0002】
【従来の技術】従来、試料に1種または2種以上の試薬
を加えて吸光度測定等の測定を行う手段の一例として、
各液のタンクに、シリンダおよびピストンを備えたピス
トンポンプを、開閉バルブを備えた配管を介してそれぞ
れ接続し、上記各ピストンポンプにより各タンクから試
料および試薬をそれぞれ吸引して容器に導入し、この容
器で試料と試薬との混合および混合液の加熱を行った
後、混合液を測定セルに供給することが行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前述した従来
の測定手段では、試料や試薬を入れた各タンクにそれぞ
れ開閉バルブを備えた配管を介してピストンポンプを接
続するので、複数のピストンポンプや余分な配管、バル
ブが必要となり、部品数が多くなるため、測定装置が大
型化し、測定装置が重くなり、装置コストが高くなると
いう問題があった。
【0004】本発明は、前述した事情に鑑みてなされた
もので、例えば試料や試薬の吸引、排出、計量、希釈、
混合、加熱、加減圧、測定といった測定に必要な複数の
操作を1台で行うことができる小型、軽量、低コストの
分析ユニットを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するため、シリンダと、内部に軸方向に沿ってピスト
ン挿入貫通孔が形成され、前記シリンダの内部に基端側
から挿入された外側ピストンと、前記外側ピストンのピ
ストン挿入貫通孔に挿入された内側ピストンとを備え、
前記外側ピストンおよび内側ピストンは互いに独立して
進退可能であり、かつ、前記シリンダの先端側壁部には
外側ピストンおよび/または内側ピストンの動作に応じ
て液が出入りする複数の液出入口が形成されているとと
もに、前記シリンダ、外側ピストンおよび内側ピストン
からなる構造体は測定セルとして構成されていることを
特徴とする分析ユニットを提供する。
【0006】この場合、本発明の分析ユニットは、後述
する実施形態に示すように、さらに好ましくは下記の分
析ユニットとすることができる。 (a)外側ピストンおよび内側ピストンは、それぞれパ
ルスモータにより駆動される分析ユニット。 (b)シリンダ、外側ピストンおよび内側ピストンから
なる構造体は、シリンダ内の液に光を入射させるととも
にシリンダ内の液を透過した光を出射させる機能と、シ
リンダ内の液を加熱する機能またはシリンダ内の液に超
音波を発振する機能とを有し、吸光度の測定セルとして
構成されている分析ユニット。
【0007】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明をさ
らに詳しく説明する。図1は本発明に係る分析ユニット
の一実施形態を示すもので、本例の分析ユニットは吸光
度測定用の分析ユニットとして構成されている。
【0008】本例の分析ユニット2において、4はシリ
ンダを示す。シリンダ4は、石英ガラスからなる透明な
内側シリンダ6と、その外側に設けられた金属、プラス
チック、セラミックなどからなる外側シリンダ8とを有
する。内側シリンダ6は円筒状のものであり、外側シリ
ンダ8は先端側が閉塞されたものである。なお、図中1
0は内側シリンダ6と外側シリンダ8との間に設けられ
たシールリングを示す。
【0009】図中12はシリンダ4の内部空間部14に
基端側から挿入された外側ピストンを示す。外側ピスト
ン12の内部には軸方向に沿ってピストン挿入貫通孔1
6が形成されている。この外側ピストン12は、外面に
形成されたラック18と、パルスモータの作動により回
転するピニオン20とのかみ合わせによって進退するよ
うになっている。なお、外側ピストン12の先端部には
シールリング22が取り付けられている。
【0010】図中24は外側ピストン12のピストン挿
入貫通孔16に基端側から挿入された内側ピストンを示
す。内側ピストン24内には基端側から軸方向に沿って
ネジ孔26が形成されているとともに、このネジ孔26
にパルスモータの作動により回転するピストン送りネジ
28が螺合されており、ピストン送りネジ28の回転3
0によって内側ピストン24が進退するようになってい
る。なお、内側ピストン24の先端よりやや後端側には
シールリング32が取り付けられている。
【0011】以上のことからわかるように、外側ピスト
ン12および内側ピストン24は、パルスモータの作動
によりそれぞれ互いに独立して進退可能である。
【0012】シリンダ4の先端側壁部には、外側ピスト
ン12、内側ピストン24の動作に応じて液が出入りす
る複数の液出入口34が形成されている。これらの液出
入口34にはそれぞれ試料タンク、試薬タンク、排液タ
ンク等のタンク36が連結されている。なお、図中38
は液出入口34とタンク36とを連結する配管、40は
配管38に介装された開閉バルブを示す。
【0013】シリンダ4の外側シリンダ8の周壁部に
は、光源窓42および該光源窓42に対向する受光窓4
4が径方向に沿って形成されている。そして、光源(図
示せず)からの光を光源窓42を通してシリンダ4内の
液に入射させるとともに、シリンダ4内の液を透過した
光を受光窓44を通して出射させ、この出射光を受光素
子(図示せず)で受光するようになっている。また、内
側ピストン24の先端部には、シリンダ4内の液を加熱
する発熱体46が埋設されている。以上により、シリン
ダ4、外側ピストン12および内側ピストン24からな
る構造体は、吸光度の測定セルとして構成されている。
なお、発熱体46に代えて、シリンダ4内の液に超音波
を発振する振動体を設けてもよい。
【0014】本例の分析ユニットを用いて試料の吸光度
を測定する手順は例えば下記のとおりである。
【0015】(1)図1に示した状態で、液出入口34
と試料タンクとの間のバルブを開、他のタンクとの間の
バルブを閉とし、パルスモータの作動により内側ピスト
ン24のみを所定量後退させる。これにより、図2に示
すように、シリンダの内部空間部14内(外側ピストン
12のピストン挿入貫通孔16内)に所定量の試料液5
0が導入される。なお、外側ピストン12および内側ピ
ストン24の両方を後退させてもよい。
【0016】(2)図2に示した状態で、液出入口34
と試薬タンクとの間のバルブを開、他のタンクとの間の
バルブを閉とし、パルスモータの作動により内側ピスト
ン24のみを後退させる。これにより、シリンダの内部
空間部14内(外側ピストン12のピストン挿入貫通孔
16内)に所定量の試薬が導入され、シリンダ内には試
料および試薬が入った状態となる。なお、外側ピストン
12および内側ピストン24の両方を後退させてもよ
い。
【0017】(3)2種以上の試薬を使用する場合に
は、上述したシリンダの内部空間部14内への試薬の導
入操作を繰り返す。
【0018】(4)液出入口34とタンクとの間のバル
ブを全て閉とし、図3に示すように、内側ピストン24
を所定量前進させつつ外側ピストン12を所定量後退さ
せる。この場合、シリンダの内部空間部14の体積が変
化しないように内側ピストン24の前進量および外側ピ
ストン12の後退量を制御する。これにより、試料およ
び試薬が十分に混合される。なお、必要に応じ、上述し
た内側ピストン24および外側ピストン12の同時往復
動を繰り返してもよい。
【0019】(5)図3に示した状態で、発熱体46に
よってシリンダ4内の混合液を加熱する。
【0020】(6)内側ピストン24を所定量後退させ
つつ外側ピストン12を所定量前進させ、図4に示すよ
うに、シリンダ4の光源窓42と受光窓44との間に試
料と試薬との混合液が存在するようにする。なお、
(4)と同様に、シリンダの内部空間部14の体積が変
化しないように内側ピストン24の後退量および外側ピ
ストン12の前進量を制御する。
【0021】(7)光源からの光を光源窓42を通して
シリンダ4内の液に入射させるとともに、シリンダ4内
の液を透過した光を受光窓44を通して出射させ、この
出射光を受光素子で受光することにより吸光度測定を行
う。
【0022】(8)液出入口34と排液タンクとの間の
バルブを開、他のタンクとの間のバルブを閉とし、パル
スモータの作動により外側ピストン12および内側ピス
トン24を図1の状態まで前進させる。これにより、シ
リンダ4内の混合液が排液タンクに排出される。
【0023】上記動作により吸光度測定が行われる。た
だし、上記動作は本例の分析ユニットの動作の一例であ
り、本例の分析ユニットは他の種々の動作によって測定
を行うことが可能である。
【0024】以上のように、本例の分析ユニットは下記
の利点を有する。 吸光度測定に必要な複数の操作(試料や試薬の吸引、
排出、計量、混合、加熱、分析など)を1台のユニット
で行うことができる。 部品数が少なく、小型、軽量、低コストである。 ピストンをパルスモータにより駆動するので、ピスト
ンを高精度で進退させることができる。 光学的な測定を行うガラス部(内側シリンダ)の汚れ
がピストンが動く毎に洗浄され、ガラス部を清浄に保持
できることから、汚れの影響が少なくなる。
【0025】
【発明の効果】以上のように、本発明によれば、例えば
試料や試薬の吸引、排出、計量、希釈、混合、加熱、加
減圧、測定といった測定に必要な複数の操作を1台で行
うことができる小型、軽量、低コストの分析ユニットを
提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る分析ユニットの一実施形態を示す
概略断面図である。
【図2】図1の分析ユニットの動作状態を示す概略断面
図である。
【図3】図1の分析ユニットの動作状態を示す概略断面
図である。
【図4】図1の分析ユニットの動作状態を示す概略断面
図である。
【符号の説明】
2 分析ユニット 4 シリンダ 6 内側シリンダ 8 外側シリンダ 12 外側ピストン 14 内部空間部 16 ピストン挿入貫通孔 24 内側ピストン 34 液出入口 36 タンク 42 光源窓 44 受光窓 46 発熱体
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G01N 35/02 G01N 35/06 K 35/10 1/28 Y Z Fターム(参考) 2G052 AD26 AD46 CA03 CA13 DA13 DA15 EB11 FB02 FB06 FC06 FC10 GA12 HC08 HC09 JA01 2G057 AA01 AB06 AC01 AD03 AD13 BA01 DC07 EA01 GA06 HA01 HA03 2G058 AA01 BA01 BB02 BB09 CC14 CC18 EA03 EA05 EB05 EB08 EB21 EB24 FA01 FB03 FB12 FB19 GA02 GE02 2G059 AA02 BB04 DD01 DD03 DD04 DD05 DD12 DD16 EE01 FF12 PP01

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 シリンダと、内部に軸方向に沿ってピス
    トン挿入貫通孔が形成され、前記シリンダの内部に基端
    側から挿入された外側ピストンと、前記外側ピストンの
    ピストン挿入貫通孔に挿入された内側ピストンとを備
    え、前記外側ピストンおよび内側ピストンは互いに独立
    して進退可能であり、かつ、前記シリンダの先端側壁部
    には外側ピストンおよび/または内側ピストンの動作に
    応じて液が出入りする複数の液出入口が形成されている
    とともに、前記シリンダ、外側ピストンおよび内側ピス
    トンからなる構造体は測定セルとして構成されているこ
    とを特徴とする分析ユニット。
  2. 【請求項2】 外側ピストンおよび内側ピストンは、そ
    れぞれパルスモータにより駆動されることを特徴とする
    請求項1に記載の分析ユニット。
  3. 【請求項3】 シリンダ、外側ピストンおよび内側ピス
    トンからなる構造体は、シリンダ内の液に光を入射させ
    るとともにシリンダ内の液を透過した光を出射させる機
    能と、シリンダ内の液を加熱する機能またはシリンダ内
    の液に超音波を発振する機能とを有し、吸光度の測定セ
    ルとして構成されていることを特徴とする請求項1また
    は2に記載の分析ユニット。
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WO2009035008A1 (ja) * 2007-09-13 2009-03-19 Okayama Prefecture Industrial Promotion Foundation 化学発光測定方法及び化学発光測定装置
PL441721A1 (pl) * 2022-07-12 2024-01-15 Microanalysis Spółka Z Ograniczoną Odpowiedzialnością Urządzenie do zautomatyzowanego oznaczenia analitu w fazie ciekłej oraz sposób zautomatyzowanego oznaczenia analitu w fazie ciekłej z wykorzystaniem tego urządzenia, zwłaszcza do monitoringu postępu procesu dializy

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