JP2007024714A - Cooling device of liquid container and dispenser - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、液体容器を外側から冷却するための冷却装置、及び、分注装置に係り、特に、創薬スクリーング分野、バイオテクノロジー、医学分野等で血液等の検体を試薬に反応させて分析を行なう際の液体の分注に用いられる分注装置で試薬ボトルを冷却する際に用いるのに好適な、試薬を貯留した試薬ボトルを小型の冷却装置で上下方向に温度差を生じることなく冷却することが可能な、液体容器の冷却装置、及び、これを用いた分注装置に関する。 The present invention relates to a cooling apparatus and a dispensing apparatus for cooling a liquid container from the outside, and in particular, analyzes by reacting a specimen such as blood with a reagent in a drug discovery field, a biotechnology field, a medical field, etc. Suitable for cooling reagent bottles with a dispensing device used for dispensing liquids when performing reagent cooling of reagent bottles storing reagents without causing a temperature difference in the vertical direction with a small cooling device The present invention relates to a cooling device for a liquid container, and a dispensing device using the same.
血液等の検体を試薬に反応させて分析を行なう自動分析装置においては、試薬の温度を一定に制御することが重要である。 In an automatic analyzer that performs analysis by reacting a specimen such as blood with a reagent, it is important to control the temperature of the reagent to be constant.
そこで、特許文献1には、図1に示す如く、試薬ボトル12を収容するための収容口16aが多数設けられたプラスチック製のボトルホルダ16の下側全体に板状のペルチェ素子18を配置し、試薬ボトル12の底面がペルチェ素子18の上面と接触するようにしたトレイ10を用いることが記載されている。
Therefore, in Patent Document 1, as shown in FIG. 1, a plate-like Peltier
又、特許文献2には、図2に示す如く、アルミニウム等の金属により形成された保冷収容体22の底面壁22cの上面に、試薬ボトル12を載置する、断熱性を有する合成樹脂製の載置部材24を設けると共に、金属製の内部側面壁26を接合し、該内部側面壁26は、前記載置部材24に載置された試薬ボトル12の側面に当接又は近接するように形成することが記載されている。ここで、前記内部側面壁26は、保冷収容体22の下側に配置された冷却装置28の熱量を効率良く伝達させるように、高い熱伝導性を有した金属により形成されている。
Further, in Patent Document 2, as shown in FIG. 2, a heat insulating synthetic
そして、これらの冷却装置28、載置部材24及び内部側面壁26からなる冷却機構を備えた試薬冷却庫20は、試薬ボトル12の底面側からの冷却を載置部材24で防止しながら、内部側面壁26及び保冷空間23により試薬ボトル12の側面側からの冷却を促進するようにされている。
The
図において、14は、試薬ボトル12内に貯留された試薬、22aは、保冷収容体22の側面壁、22bは、試薬ボトル12の上部全体を保持するように開口された、同じく保冷収容体22の上面壁である。
In the figure, 14 is a reagent stored in the
しかしながら、特許文献1のように、冷却装置(ペルチェ素子18)を試薬ボトル12の下側に配置し、試薬ボトル12の下側からのみ冷却した場合、試薬ボトル12が縦長で上下方向の温度分布を持つため、試薬の分注が繰り返されると、分注毎に分注される試薬の温度が異なってしまう。
However, as in Patent Document 1, when the cooling device (Peltier element 18) is arranged below the
例え特許文献2のように、試薬ボトル12の下面と冷却装置28の間に断熱性を有する載置部材24を配置すると共に、側面に熱伝導性の高い内部側面壁26を配置して、冷却装置28の熱量を側面壁に伝達し、底面からでなく側面から試薬ボトル12を冷却して、その中の試薬14を内部で対流させるようにしても、試薬ボトル12が縦長で、それに伴い側面壁26も縦長の構造となり、側面壁26自体が上下方向の温度分布を持つようになるため、分注される試薬の温度が、やはり分注毎に異なってしまう。
As in Patent Document 2, for example, a
そのため、測定すべき検体毎の温度に関する分析条件が異なってしまい、最終的には再現性が低下するという問題点を有していた。 For this reason, the analysis conditions relating to the temperature for each specimen to be measured are different, and the reproducibility is ultimately lowered.
このような問題点を解決するべく、試薬ボトル12の側面側にペルチェ素子を配置することも考えられるが、ペルチェ素子の放熱部にフィン、ファン等の放熱手段を設けると、試薬載置場の幅方向の寸法が大きくなり、装置全体が大きくなってしまうという問題が発生してしまう。
In order to solve such problems, it is conceivable to arrange a Peltier element on the side surface of the
本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、液体が上下方向の温度分布を持たないよう、液体容器の側面全面を均一に冷却可能とすることを課題とする。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object thereof is to enable uniform cooling of the entire side surface of a liquid container so that the liquid does not have a vertical temperature distribution.
本発明は、液体容器を外側から冷却するための液体容器の冷却装置において、液体容器の側面に近接配置される側面冷却板と、該側面冷却板を冷却するためのペルチェ素子と、液体容器の下方に配置される廃熱処理部と、前記ペルチェ素子で発生した熱を、該廃熱処理部に伝えるための高熱伝導部材とを備えることにより、前記課題を解決したものである。 The present invention relates to a liquid container cooling apparatus for cooling a liquid container from the outside, a side surface cooling plate disposed close to the side surface of the liquid container, a Peltier element for cooling the side surface cooling plate, and a liquid container The problem is solved by providing a waste heat treatment section disposed below and a high heat conduction member for transmitting heat generated in the Peltier element to the waste heat treatment section.
又、前記液体容器の底面に近接配置される底面冷却板と、該底面冷却板を冷却するためのペルチェ素子とを更に備えることにより、冷却性能を高めたものである。 Further, the cooling performance is enhanced by further including a bottom surface cooling plate disposed close to the bottom surface of the liquid container and a Peltier element for cooling the bottom surface cooling plate.
本発明は、又、前記の液体容器の冷却装置を備えたことを特徴とする分注装置を提供するものである。 The present invention also provides a dispensing device comprising the liquid container cooling device.
又、前記冷却装置を、複数の液体容器をまとめたユニット単位毎に設けたものである。 Further, the cooling device is provided for each unit unit including a plurality of liquid containers.
本発明によれば、液体容器の側面全体に均一な温度制御ができるため、液体が上下方向の温度分布を持たず、分注される液体の温度が分注毎に異なることがない。又、液体容器の側面に設けたペルチェ素子の廃熱処理部を液体容器の下方に配置し、高熱伝導部材で連結しているので、液体容器載置場が横幅方向に大きくなることがない。 According to the present invention, since uniform temperature control can be performed on the entire side surface of the liquid container, the liquid does not have a vertical temperature distribution, and the temperature of the dispensed liquid does not vary from one dispense to another. Further, the waste heat treatment part of the Peltier element provided on the side surface of the liquid container is disposed below the liquid container and connected by a high heat conduction member, so that the liquid container placement site does not increase in the lateral width direction.
更に、液体容器を1〜数本単位に断熱板で仕切り、それぞれのユニット単位毎に冷却装置を設けた場合には、それぞれ個別に温度制御でき、異なる温度で管理が必要な液体を同時に分注装置内で管理することができる。 Furthermore, when a liquid container is divided into units of 1 to several by a heat insulating plate and a cooling device is provided for each unit, the temperature can be controlled individually, and liquids that need to be managed at different temperatures can be dispensed simultaneously. It can be managed within the device.
以下図面を参照して、分注装置の試薬ボトルの冷却に適用した、本発明の実施形態を詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention applied to cooling of a reagent bottle of a dispensing apparatus will be described in detail with reference to the drawings.
図3に示す如く、自動分析装置に隣接した作業机(図示省略)等で作業者により試薬を満たされた、幅の狭い直方体状の試薬ボトル30は、試薬ボトルトレイ34の所定の位置に配置される。複数の試薬ボトル30が配置された試薬ボトルトレイ34は、作業者により自動分析装置内の試薬載置場38に挿入され、該試薬載置場38の奥までスライドさせたところで支持固定される。このとき、試薬載置場38に設けられた冷却装置40は、試薬ボトル30の両側と若干の隙間を持たせてあるので、試薬ボトルトレイ34の挿入を妨げることはない。
As shown in FIG. 3, a narrow rectangular parallelepiped-
試薬32を貯留した試薬ボトル30が、試薬載置場38の所定の位置に載置されたとき、図4に示す如く、試薬ボトル30の両側面に近接するように冷却装置40が支持されている。
When the
側面の二面冷却による冷却装置40の第1実施形態は、試薬ボトル30の両側面に近接配置される側面冷却板42と、該側面冷却板42を冷却するためのペルチェ素子44と、試薬ボトル30の下方に配置される廃熱処理部としてのヒートシンク46と、前記ペルチェ素子44で発生した熱を該ヒートシンク46に伝えるための熱伝達板48と、該熱伝達板48の冷却側を、例えばねじ(図示省略)を用いて側面冷却板42及びペルチェ素子44により挟み込むための冷却側挟み込み板50と、前記熱伝達板48のヒートシンク46側を、例えばねじを用いてヒートシンク46で挟み込むための放熱側挟み込み板52と、図示しない温度センサや駆動回路を備えている。なお、特に図示しないが、隙間部にはウレタン等の断熱材が充填されている。
The first embodiment of the
前記試薬ボトル30の両側面に配置されたペルチェ素子44は、一次側(冷却面)は側面冷却板42と当接しており、駆動回路により駆動されたペルチェ素子44が側面冷却板42を冷却することにより、試薬ボトル30に貯留された試薬32が冷却される。又、ペルチェ素子44の二次側(放熱面)は熱伝達板48と当接しており、駆動されたペルチェ素子44の二次側(放熱面)の熱量は、この熱伝達板48を介して、該熱伝達板48と反対側の端部で当接するよう支持されたヒートシンク46へ排熱される。ここで、ペルチェ素子44の二次側(放熱面)と廃熱処理部であるヒートシンク46が離れているため、これらを連結する熱伝達板48は高い熱伝導性が必要であり、例えば特許文献3に記載されたような、プレート型ヒートパイプであることが望ましい。なお、アルミニウム等の構造部材の表面に、高い熱伝導性を持つグラファイトシートを貼り付けたものであっても構わない。なお、通常のヒートパイプであると、熱が下から上に流れるため、上手くいかない。
The
前記ヒートシンク46は、複数のペルチェ素子44の廃熱処理を同時に行なう必要があるため、ポンプ、ラジエータ、水冷ヒートシンク、冷却水タンク等で構成される水冷式が望ましい。チラー等で冷却水を循環させる構成であっても構わない。
Since the
前記試薬ボトルトレイ34には、図5に示す如く、そこに配置される複数の試薬ボトル30の数本単位毎に断熱効果のある仕切り板36が設けてあり、試薬ボトルトレイ34が試薬載置場38の所定の位置に固定された際に、それぞれのユニット毎に冷却装置40が位置するよう、冷却装置40が配置されている。それぞれの冷却装置40には、個別に温度が制御可能なように、それぞれ温度センサ及び駆動回路が設けられている。ここでは図示しないが、各冷却装置40の廃熱処理部(ヒートシンク46)を共通とすることができる。
As shown in FIG. 5, the
以上の構成において、仕切り板36によりユニット毎に断熱された試薬ボトルトレイ34に配置された試薬ボトル30は、作業者により自動分析装置内の試薬載置場38へと運ばれ、試薬ボトルトレイ34で一括して所定の位置に設置される。試薬載置場38には、それぞれのユニット単位毎に冷却装置40が位置するように配置してあり、試薬ボトル30に対して両側面にそれぞれ近接する位置に冷却面(側面冷却板42)が来るよう冷却装置40が支持固定されている。
In the above configuration, the
冷却装置40には、それぞれ温度センサ及び駆動回路が設けられており、個別に温度設定可能となっている。
The
駆動回路により駆動されたペルチェ素子44は、温度センサにより検知された温度が設定された温度となるよう駆動され、ペルチェ素子44によって冷却された側面冷却板42により、試薬ボトル30内の試薬32が冷却される。このとき、それぞれのユニットのペルチェ素子44の放熱面が発熱するが、試薬ボトル30の下方に設置された廃熱処理部であるヒートシンク46と、それぞれのペルチェ素子44の放熱面が高熱伝導板48でそれぞれ連結されているので、一括して廃熱処理が可能である。
The Peltier
本実施形態においては、冷却装置40がユニット単位毎に個別に温度制御可能とされているので、例えば、ユニット毎に温度を変えたり、使わないユニットは切って節電することも可能である。
In the present embodiment, since the
次に、図6を参照して三面冷却による冷却装置の第2実施形態を詳細に説明する。 Next, a second embodiment of a cooling device using three-surface cooling will be described in detail with reference to FIG.
本実施形態においては、第1実施形態と同様の冷却装置において、更に、試薬ボトル30の底面に近接配置される底面冷却板60と、該底面冷却板60を冷却するためのペルチェ素子62と、を備えて、試薬ボトル30の両側面だけでなく、底面も含む三面を冷却するようにしたものである。
In the present embodiment, in the same cooling device as in the first embodiment, a bottom
前記底面のペルチェ素子62は、底面冷却板60とヒートシンク46に挟み込んで固定されている。又、ヒートシンク46の反対側(図の下側)12は、第1実施形態と同様の熱伝達板48が、放熱側挟み込み板52により挟み込んで固定されている。
The
ここで、ペルチェ素子62の二次側(放熱面)はヒートシンク46と当接しており、ヒートシンク46に直接廃熱される。
Here, the secondary side (heat radiating surface) of the
他の点は前記第1実施形態と同様であるので、説明は省略する。 Since other points are the same as those of the first embodiment, description thereof will be omitted.
本実施形態によれば、試薬ボトル30の両側面だけでなく底面も冷却されるので、冷却性能が高い。
According to this embodiment, since not only the both side surfaces of the
なお、前記実施形態においては、いずれも、本発明が分注装置の試薬ボトルの冷却に用いられていたが、本発明の適用対象は、これに限定されず、分析装置の液体容器一般の冷却にも同様に適用できることは明らかである。 In any of the above-described embodiments, the present invention is used for cooling the reagent bottle of the dispensing apparatus. However, the application target of the present invention is not limited to this, and cooling of a general liquid container of the analyzer is not limited. It is clear that the same applies to the above.
30…試薬ボトル
32…試薬
34…試薬ボトルトレイ
36…仕切り板
38…試薬載置場
40…冷却装置
42…側面冷却板
44、62…ペルチェ素子
46…ヒートシンク
48…熱伝達板
50…冷却側挟み込み板
52…放熱側挟み込み板
60…底面冷却板
DESCRIPTION OF
Claims (4)
液体容器の側面に近接配置される側面冷却板と、
該側面冷却板を冷却するためのペルチェ素子と、
液体容器の下方に配置される廃熱処理部と、
前記ペルチェ素子で発生した熱を、該廃熱処理部に伝えるための高熱伝導部材と、
を備えたことを特徴とする液体容器の冷却装置。 In the liquid container cooling device for cooling the liquid container from the outside,
A side cooling plate disposed close to the side of the liquid container;
A Peltier element for cooling the side cooling plate;
A waste heat treatment section disposed below the liquid container;
A high thermal conductivity member for transferring heat generated in the Peltier element to the waste heat treatment section;
An apparatus for cooling a liquid container, comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005208393A JP2007024714A (en) | 2005-07-19 | 2005-07-19 | Cooling device of liquid container and dispenser |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016176749A (en) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 株式会社島津製作所 | Auto-sampler |
JP2020201172A (en) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | 株式会社日立ハイテク | Autoanalyzer |
-
2005
- 2005-07-19 JP JP2005208393A patent/JP2007024714A/en active Pending
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WO2020250630A1 (en) * | 2019-06-12 | 2020-12-17 | 株式会社日立ハイテク | Automatic analysis device |
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