JP2007017403A - 試料恒温装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
恒温ブロックに装填された試料容器の温度勾配を無くし、試料容器内に充填された試料の濃度を均一にすることにより、測定値の精度や再現性が向上する試料恒温装置を提供する。
【解決手段】
試料容器２を保持すると同時に温度を一定に保つための恒温ブロック３に、試料容器２を上部から覆うカバー４を設ける。カバー４は、試料容器２の蓋７が貫通する孔９を設ける。カバー４は、断熱材６よりなり、カバー枠１３に収納される。
【選択図】 図２

Description

本発明は液体クロマトグラフや生化学自動分析装置などの分析の分野において試料を均一且つ一定温度に保つための装置に関する。

液体クロマトグラフなどでは、多数の試料を次々と自動的に分析できるようになっている。それらの試料は、上方から挿入される吸込用針により採取が可能なように、中央付近に切り込みがあるゴム製の栓で詰められた開口部が設けられた蓋が付いた試料容器に充填されており、その試料容器は、測定値の再現性や測定精度の向上のために、均一且つ一定の温度に保たれる。そのために、試料容器は、複数個の凹部を設けた恒温ブロックに装填されており、その恒温ブロックを一定温度に制御することにより試料温度を一定に保っている。恒温ブロックは銅や真鍮などの熱伝導の良い材料で構成されており、恒温ブロックの凹部は、試料容器の外形に応じた形に形成され、試料容器と密に接触することによって熱伝導が良好に保たれているため、試料容器の温度は恒温ブロックとほぼ同温に保たれる。恒温ブロックにはペルチェ素子等の加熱冷却素子が組み込まれた温調部が密着しており、素子に与える電圧を制御することによって、恒温ブロックの温度を制御している（例えば、特許文献１参照）。

図３、図４に従来技術の一例を斜視的に示す。なお、図４は図３の中央縦断面を示している。これらの図において、２２は測定する試料であり、３０は試料２２を充填する試料容器、２５は、銅や真鍮などの熱伝導の良い材料で構成されている恒温ブロックである。２８は、試料容器３０を恒温ブロック２５に装填するための凹部であり、２７は発泡スチロール等の断熱材である。断熱材２７は、恒温ブロック２５の温調部が密着している部分を除く表面部分に接して配置されている。２９は、断熱材２７に開いた穴であり、試料容器３０の装填ができるように恒温ブロック２５の凹部２８に対応する部分に空けられている。２３は試料容器３０の蓋であり、２４は、蓋２３に開けられた試料２２の採取のための開口部に詰められた中央付近に切り込みがあるゴム製の栓である。２６は恒温ブロック２５の温度を制御する温調部で、外部からの電気エネルギーにより温度を制御する。なお、図３では電源からの配線等は省略している。

特開平１０−１９２７１９号公報

試料温度を均一且つ一定の温度に保つことが測定精度や再現性に必要であるが、従来技術では、試料容器の蓋の部分が外気に触れていたため、試料容器の蓋に近い部分の試料の温度は外気温に近くなっていた。また一方、従来技術では、試料容器と恒温ブロックは密に接触していたため恒温ブロックに距離的に近い部分の試料の温度は恒温ブロックの温度に近く、前述の蓋に近い部分の試料の温度との間に温度差があるため強い温度勾配が生じ、試料内部でのその温度差に由来する試料の濃度ムラなどが原因となる再現性の無さや測定誤差が生じていた。本発明はこのような問題を解決する試料恒温装置を提供するものである。

本発明が第１に提供する試料恒温装置は、上記課題を解決するために、良熱伝導材にて構成され、試料容器を保持する凹部を有し且つ一定の温度に保持する加熱冷却機構を有する恒温ブロックの凹部に保持された試料容器を上部から覆うカバーを設けたものである。従って、試料容器の蓋部分が外気と遮断される。
さらに、本発明が第２に提供する試料恒温装置は、試料容器と恒温ブロックの凹部の内側面との間に空気層を設けたものである。従って、試料容器の側面からの熱の出入りを妨げる。
さらに、本発明が第３に提供する試料恒温装置は、恒温ブロックの凹部の底部が樹脂で構成されている。従って、試料容器の底面からの熱の出入りを妨げる。
さらに、本発明が第４に提供する試料恒温装置は、樹脂からなる恒温ブロックの凹部の底部と温調部との間に空気層を設けたものである。従って、試料容器の底面からの熱の出入りを妨げる。
さらに、本発明が第５に提供する試料恒温装置は、上記カバーに試料容器の蓋部分が貫通する孔が穿設されている。従って、その孔により蓋の開口部が露呈され、吸入用針を挿入して試料の採取ができる。
さらに、本発明が第６に提供する試料恒温装置は、上記カバーが断熱材で構成されている。従って、外気との熱の出入りを防ぐことができる。
さらに、本発明が第７に提供する試料恒温装置は、断熱材が、断熱材を支持する支持部材の板に固定されている。従って、断熱材が柔軟な材質であっても支持部材に固定して支持できる。
さらに、本発明が第８に提供する試料恒温装置は、前記カバーが、筐体に対して支持部を介して片開きできる開閉可能なカバー枠に収容されている、あるいは、筐体に対して脱着可能なカバー枠に収容されている。従って、試料容器の交換の場合に、試料容器上部付近の空間が開放される。

本発明の試料恒温装置は、液体クロマトグラフや生化学分析装置などの分析の分野において、測定結果に対して大きな影響力を持つ試料の温度を均一且つ一定に保つことができる。試料内の温度勾配は濃度ムラを引き起こし測定結果の精度や再現性などの正確な定量の妨げとなる。本発明のカバーを設けることによって、試料温度は外気からの影響を受け難くなる。また同時に、試料容器の側面及び底面を、空気層及び樹脂で断熱しているため、試料の温度勾配を少なくできる。貫通孔があるため従来の分析動作を妨げることなく外気温の影響を防ぎ、試料の温度を均一且つ一定にして、測定精度の向上に寄与する。

本発明は、試料容器の蓋部分が挿入可能な孔が穿設されたカバーを設けた点を特徴とするが、このカバーの設置の仕方としては、試料恒温装置の筐体に対して、係合され、且つ、開閉可能とするのが操作性もよく、最良の形態である。

図１は本発明の一実施例を斜視的に示す図で、４が本発明のカバーであり、１３は、このカバー４を収納したカバー枠である。１４は、本発明の主要部をなす恒温ブロックや温調部を収容する筐体であり、１５は、カバー枠１３を筐体１４に開閉可能に係合させる支持部である。１６はカバー枠１３に設けられた連結具、１７は筐体１４に設けられた連結用孔であり、筐体１４にカバー枠１３を覆い被せたときに、連結用孔１７に連結具１６が導かれ、結果的に、挿入されてカバー枠１３と筐体１４が完全に係合する。

１９はカバー枠１３の側面に設けられたバックル、２０は筐体１４の側面に設けられたバックル用孔であり、筐体１４にカバー枠１３を覆い被せ完全に閉じたときに、バックル１９をバックル用孔２０に引掛けて止めることによりカバー枠１３と筐体１４は開くことがない。１８は把手であり、容易に全体を持ち運びできるよう設けられている。
２は試料を入れる試料容器であり、頭部の蓋の部分だけが見えている。

図２は、図１において、筐体１４にカバー枠１３を完全に覆い閉じ、試料容器２を完全に差込んだ時のＸ−Ｘ´線での試料容器２近傍の断面を示す。Ａは外気を示している。
３は試料容器２を下部から保持し且つ温度を一定にするための恒温ブロックであり、筐体１４に収納されている。恒温ブロック３は例えば銅・アルミニウム・真鍮などの熱伝導率の良い材料から形成される。５は温調部である。８は、試料容器２が挿入できる大きさの凹部であり、１２は樹脂ブロックであり、凹部８の底部分を構成し、試料容器２を保持する。Ｂは、試料容器２と恒温ブロック３との間の空気層であり、Ｃは、樹脂ブロック１２と温調部５との間の空気層であり、それぞれ、試料容器２への熱の流入・流出を妨げる。凹部８や樹脂ブロック１２は、複数個の試料容器２を保持するために恒温ブロック３に複数個設けられている。

１１は、断熱材の板であり、恒温ブロック３の温調部が密着している部分を除く表面部分に接して配置され、恒温ブロック３への熱の出入りを防いでいる。断熱材の板１１は、恒温ブロック３の凹部８と同じ位置に試料容器２の外径と同等径の穴が開いており、試料容器２を恒温ブロック３の凹部８に挿入することができる。
４は、試料容器２を上部から覆い外気からの熱の出入りを防ぐ本発明のカバーである。９は孔であり、カバー４に、複数個設けられている。孔９は、凹部８に保持された試料容器２と対応する位置に設けられ、また、試料容器２の蓋部分の外形に対応して切り欠かれており、試料容器２の蓋部側面を断熱すると同時に、試料容器２の中の試料１を採取できるようになっている。また、カバー枠１３にも、カバー４の孔９に対応する位置に同等の孔を設け、試料容器２の中の試料１を採取できるようになっている。

カバー枠１３と筐体１４は、図１のＹ−Ｙ´を軸として片開きに開閉可能に構成され、試料容器２の出し入れを容易にしている。
１は測定する試料。温調部５は、恒温ブロック３の底面に密着して設けられ、内部にはペルチェ素子等の加熱冷却素子が組み込まれている。温調部５は、外部からの電源にて駆動しているが、図１、図２では電源からの配線等の図示は省略している。

６は断熱材であり発泡スチロールや発泡ポリプロピレンや独立発泡断熱材などを用いる。断熱材６には孔９が開いているため試料１の採取を妨げることはない。
また、１０は、支持部材の板であり、断熱材６を接着により固定しており、カバー４を構成している。支持部材の板１０をカバー枠１３に固定することにより、カバー４はカバー枠１３に収納されている。
支持部材の板１０には、断熱材６と同様に試料採取のための孔９が開けられている。７は、試料容器２の蓋であり試料採取のための開口部を有している。２１は、中央に切り込みのあるゴム製の栓で上記開口部に詰められているが、切り込みから吸込用針を挿入できる。
図２は、試料容器２を恒温ブロック３の凹部８に挿入させ、カバー４を恒温ブロック３に完全に覆い被せた状態を示しているが、この状態においては、温調部５からの加熱冷却が恒温ブロック３に熱伝導されそれが試料容器２を介して試料１に熱伝導される。一方、外気からの熱の出入りは断熱材６により妨げられ、尚且つ孔９により試料１の採取を可能にしている。
実施例の支持部材の板１０は、金属の板や樹脂の板を用いる。断熱材の板１１は、発泡スチロールや発泡ポリプロピレンを用いる。
さらに、実施例ではカバー枠１３は筐体１４に対し片開きに開閉できる構造であるが、カバー枠１３を筐体１４から分離させ、筐体１４に対して単に脱着させる構造でもよい。

本発明は液体クロマトグラフや生化学自動分析装置などに利用可能である。

本発明の一実施例を斜視的に示す図である。 図1におけるＸ−Ｘ´線での断面であり、カバー枠１３を閉じた場合の試料容器２の近傍を示している。 従来における試料恒温装置の外観を示す図である。 従来における試料恒温装置の縦断面を示す図である。

符号の説明

１ 試料
２ 試料容器
３ 恒温ブロック
４ カバー
５ 温調部
６ 断熱材
７ 蓋
８ 凹部
９ 孔
１０ 支持部材の板
１１ 断熱材の板
１２ 樹脂ブロック
１３ カバー枠
１４ 筐体
１５ 支持部
１６ 連結具
１７ 連結用孔
１８ 把手
１９ バックル
２０ バックル用孔
２１ 栓
２２ 試料
２３ 蓋
２４ 栓
２５ 恒温ブロック
２６ 温調部
２７ 断熱材
２８ 凹部
２９ 穴
３０ 試料容器
Ａ 外気
Ｂ 空気層
Ｃ 空気層

Claims (8)

1. 良熱伝導材にて構成され、試料容器を保持する凹部を有し且つ一定の温度に保持する加熱冷却機構を有する恒温ブロックが筐体内に設置された試料恒温装置において、恒温ブロックの凹部に保持された試料容器を上部から覆うカバーを設けたことを特徴とする試料恒温装置。
2. 試料容器と恒温ブロックの凹部の内側面との間に空気層を設けたことを特徴とする請求項１記載の試料恒温装置。
3. 恒温ブロックの凹部の底部は樹脂にて構成されていることを特徴とする請求項１記載の試料恒温装置。
4. 樹脂からなる恒温ブロックの凹部の底部と温調部との間に空気層を設けたことを特徴とする請求項３記載の試料恒温装置。
5. カバーには、試料容器の蓋部分が貫通する孔が穿設されていることを特徴とする請求項１記載の試料恒温装置。
6. カバーは、断熱材で構成されていることを特徴とする請求項５記載の試料恒温装置。
7. 断熱材は、断熱材を支持する支持部材の板に固定されていることを特徴とする請求項６記載の試料恒温装置。
8. カバーは、筐体に対して支持部を介して片開きできる開閉可能なカバー枠に収容されていることを特徴とする請求項１記載の試料恒温装置。

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