JP2007108062A - Agitator, container, and analyzer - Google Patents

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峰雪 村上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an agitator in which it is easy to switch a sound emitting part for sound wave emission to a specific sound emitting part although a plurality of sound emitting parts are provided and its electrical circuit is simply structured, and to provide a container and an analyzer. <P>SOLUTION: This agitator using a sound wave for agitating a liquid held in the container, the container and the analyzer are provided. The agitator 20 is equipped with: a surface acoustic wave element 24 comprising the plurality of sound emitting parts 24b and 24c different in resonance frequencies for outputting sound waves emitted by the emitting parts toward the liquid; and a drive control part 21 for switching the sound emitting part for sound wave emission to the specific sound emitting part among the plurality of sound emitting parts by changing the frequency of a drive signal inputted into the surface acoustic wave element. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、音波を用いて液体を攪拌する攪拌装置、容器及び分析装置に関するものである。   The present invention relates to a stirrer, a container, and an analyzer that stir a liquid using sound waves.

従来、液体を音波によって攪拌する攪拌手段として、例えば、液体を保持した容器の外部に音波発生手段を設け、前記音波発生手段から前記容器に向けて音波を発生させることによって液体を攪拌する化学分析装置で使用する攪拌手段が知られている(例えば、特許文献1参照)。この攪拌手段は、圧電素子が個々の音源となる分割電極を複数個有しており、圧電素子ドライバによって所定の周波数で加振される分割電極を切り替えることによって音波の鉛直方向における照射位置を変更することができる(段落番号0020)。   Conventionally, as a stirring means for stirring a liquid by sound waves, for example, a chemical analysis in which a sound wave generating means is provided outside a container holding the liquid and the liquid is stirred by generating sound waves from the sound wave generating means toward the container. A stirring means used in the apparatus is known (for example, see Patent Document 1). This stirring means has a plurality of divided electrodes whose piezoelectric elements are individual sound sources, and changes the irradiation position in the vertical direction of the sound wave by switching the divided electrodes that are vibrated at a predetermined frequency by the piezoelectric element driver. (Paragraph number 0020).

特許第3642713号公報Japanese Patent No. 3642713

ところで、特許文献1に開示された攪拌手段は、圧電素子ドライバが、個々の音源となる複数の分割電極の中から電力を印加する分割電極を選択することにより、音波の発生位置を制御しているため、各分割電極と圧電素子ドライバとの間が配線によって接続されている。このため、特許文献1の攪拌手段は、圧電素子ドライバが複数の分割電極から特定の分割電極を選択して駆動しており、分割電極の選択制御が煩雑なうえ、分割電極を選択するためのスイッチ回路が必要なことから、電気回路が複雑になるという問題があった。   By the way, the stirring means disclosed in Patent Document 1 controls the generation position of the sound wave by the piezoelectric element driver selecting a divided electrode to which power is applied from among a plurality of divided electrodes serving as individual sound sources. Therefore, each divided electrode and the piezoelectric element driver are connected by wiring. For this reason, the stirring means of Patent Document 1 is driven by the piezoelectric element driver selecting and driving a specific divided electrode from a plurality of divided electrodes. Since the switch circuit is necessary, there is a problem that the electric circuit becomes complicated.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の発音部を有していても、音波を発する発音部を特定の発音部へ切り替えることが容易であり、電気回路の構成が簡単な攪拌装置、容器及び分析装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and even if it has a plurality of sound generation units, it is easy to switch a sound generation unit that emits sound waves to a specific sound generation unit, and the configuration of an electric circuit is simple An object of the present invention is to provide a stirrer, a container, and an analyzer.

上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項1に係る攪拌装置は、容器に保持された液体を音波を用いて攪拌する攪拌装置であって、共振周波数の異なる複数の発音部を有し、前記発音部が発生する音波を液体に向けて出射する音波発生手段と、前記音波発生手段に入力する駆動信号の周波数を変更することにより、音波を発生する発音部を前記複数の発音部のうちの特定の発音部に切り替える駆動制御手段と、を備えることを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a stirring device according to claim 1 is a stirring device that stirs a liquid held in a container using sound waves, and includes a plurality of sound generating units having different resonance frequencies. A sound generation unit that emits sound waves generated by the sound generation unit toward the liquid, and a sound generation unit that generates sound waves by changing the frequency of the drive signal input to the sound generation unit. Drive control means for switching to a specific sounding part of the sounding parts.

また、請求項2に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記駆動制御手段は、前記駆動信号の周波数に応じて音波を発生する発音部の位置又は数を変化させることを特徴とする。   The stirring device according to claim 2 is characterized in that, in the above-mentioned invention, the drive control means changes the position or number of sound generating parts that generate sound waves in accordance with the frequency of the drive signal.

また、請求項3に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記駆動制御手段は、入力される前記液体の分析項目、前記液体の性状又は液量の情報に基づいて前記駆動信号の周波数を変化させることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the stirrer according to the first aspect of the invention, the drive control unit changes the frequency of the drive signal based on the input analysis item of the liquid, the property of the liquid, or information on the liquid amount. It is characterized by making it.

また、請求項4に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記駆動制御手段は、音波を発生する発音部を前記特定の発音部に切り替える順序を制御することにより前記液体中に一連の流れを生じさせることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the above invention, the drive control means controls the order of switching the sound generating section that generates sound waves to the specific sound generating section, thereby causing a series of flows in the liquid. It is made to produce.

また、請求項5に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記一連の流れは、旋廻流であることを特徴とする。   The stirring device according to claim 5 is characterized in that, in the above-mentioned invention, the series of flows is a rotating flow.

また、請求項6に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記液体は、少なくとも第1の液体と、当該第1の液体よりも少量の第2の液体とを含み、前記一連の流れは、前記第2の液体を前記第1の液体へ引き込む流れであることを特徴とする。   Further, in the stirring device according to claim 6, in the above invention, the liquid includes at least a first liquid and a second liquid having a smaller amount than the first liquid, and the series of flows includes: The second liquid is a flow that draws the first liquid into the first liquid.

また、請求項7に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記駆動制御手段は、前記複数の発音部を異なるタイミングで駆動することにより音波を発生する発音部を切り替えることを特徴とする。   The stirring device according to claim 7 is characterized in that, in the above-mentioned invention, the drive control means switches sound generating parts that generate sound waves by driving the plurality of sound generating parts at different timings.

また、請求項8に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記複数の発音部は、出射方向が90°異なる方向へ音波を出射するものを含むことを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, there is provided the stirring device according to the above invention, wherein the plurality of sound generating units include a unit that emits sound waves in directions in which emission directions differ by 90 °.

また、請求項9に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記複数の発音部は、今回出射する音波の出射方向が前回出射した音波の出射方向に対して90°異なっていることを特徴とする。   The stirring device according to claim 9 is characterized in that, in the above-mentioned invention, the plurality of sound generating portions are characterized in that an emission direction of a sound wave emitted this time is 90 ° different from an emission direction of a sound wave emitted last time. To do.

また、請求項10に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記駆動制御手段は、前記複数の発音部に同時に同一駆動周波数の駆動信号を入力することを特徴とする。   The stirring device according to claim 10 is characterized in that, in the above invention, the drive control means simultaneously inputs a drive signal having the same drive frequency to the plurality of sound generating units.

また、請求項11に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記駆動制御手段は、前記特定の発音部に切り替える順序で前記複数の発音部を駆動した後、さらに当該切り替え順序と異なる順序で前記複数の発音部を駆動することを特徴とする。   The stirring device according to an eleventh aspect of the present invention is the stirrer according to the present invention, wherein the drive control unit drives the plurality of sound generation units in an order of switching to the specific sound generation unit, and then further changes the order of the change in the switching order. It is characterized by driving a plurality of sound generators.

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項12に係る容器は、音波を用いて攪拌される液体を保持する容器であって、共振周波数の異なる複数の発音部を有し、駆動信号の周波数を変更することにより、前記液体に向けて照射される音波を発生する発音部が前記複数の発音部のうちの特定の発音部に切り替わる音波発生手段を設けたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a container according to claim 12 is a container for holding a liquid that is agitated using sound waves, and has a plurality of sound generating parts having different resonance frequencies. And a sound generation unit that changes a frequency of the drive signal to switch a sound generation unit that generates a sound wave irradiated toward the liquid to a specific sound generation unit among the plurality of sound generation units. And

また、上述した課題を解決し、目的を達成するために、請求項13に係る分析装置は、容器に保持された検体と試薬とを含む液体試料を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置であって、前記攪拌装置を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an analyzer according to claim 13 analyzes a reaction liquid by stirring and reacting a liquid sample containing a specimen and a reagent held in a container. An analysis apparatus comprising the agitation device.

本発明の攪拌装置は、共振周波数の異なる複数の発音部を有し、前記発音部が発生する音波を液体に向けて出射する音波発生手段と、前記音波発生手段に入力する駆動信号の周波数を変更することにより、音波を発生する発音部を前記複数の発音部のうちの特定の発音部に切り替える駆動制御手段とを備えており、また、本発明の分析装置は、前記攪拌装置を備えているので、複数の発音部を有していても、音波を発する発音部を特定の発音部へ切り替えることが容易であり、電気回路の構成が簡単になるという効果を奏する。また、本発明の容器は、共振周波数の異なる複数の発音部を有し、駆動信号の周波数を変更することにより、液体に向けて照射される音波を発生する発音部が前記複数の発音部のうちの特定の発音部に切り替わる音波発生手段を設けたので、音波を発する発音部を特定の発音部へ切り替えることが容易であり、電気回路の構成が簡単になるという効果を奏する。   The stirring device according to the present invention includes a plurality of sound generating units having different resonance frequencies, and a sound wave generating unit that emits a sound wave generated by the sound generating unit toward a liquid, and a frequency of a drive signal input to the sound wave generating unit. And a drive control means for switching a sound generation unit that generates a sound wave to a specific sound generation unit among the plurality of sound generation units by changing, and the analysis device of the present invention includes the stirring device. Therefore, even if it has a plurality of sound generation units, it is easy to switch the sound generation unit that emits sound waves to a specific sound generation unit, and the configuration of the electric circuit is simplified. Further, the container of the present invention has a plurality of sound generating parts having different resonance frequencies, and the sound generating part that generates the sound wave irradiated toward the liquid by changing the frequency of the drive signal is the sound generating part of the plurality of sound generating parts. Since the sound wave generating means for switching to the specific sounding part is provided, it is easy to switch the sounding part that emits the sound wave to the specific sounding part, and the configuration of the electric circuit is simplified.

(実施の形態1)
以下、本発明の攪拌装置、容器及び分析装置にかかる実施の形態1について、図面を参照しつつ詳細に説明する。図1は、攪拌装置を備えた自動分析装置の概略構成図である。図2は、図1に示す自動分析装置を構成するキュベットホイールのA部を拡大し、一部を断面にして示す斜視図である。図3は、反応容器を収容したキュベットホイールをホイール電極の位置で水平に切断した断面平面図である。図4は、攪拌装置の概略構成を反応容器の斜視図と共に示すブロック図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, Embodiment 1 concerning the stirring apparatus, container, and analyzer of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automatic analyzer equipped with a stirring device. 2 is an enlarged perspective view of a portion A of the cuvette wheel constituting the automatic analyzer shown in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional plan view of the cuvette wheel containing the reaction vessel cut horizontally at the position of the wheel electrode. FIG. 4 is a block diagram showing a schematic configuration of the stirring device together with a perspective view of the reaction vessel.

自動分析装置1は、図1及び図2に示すように、試薬テーブル2,3、キュベットホイール4、検体容器移送機構8、分析光学系12、洗浄機構13、制御部15及び攪拌装置20を備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the automatic analyzer 1 includes reagent tables 2 and 3, a cuvette wheel 4, a specimen container transfer mechanism 8, an analysis optical system 12, a cleaning mechanism 13, a control unit 15, and a stirring device 20. ing.

試薬テーブル2,3は、図1に示すように、それぞれ周方向に配置される複数の試薬容器2a,3aを保持し、駆動手段に回転されて試薬容器2a,3aを周方向に搬送する。   As shown in FIG. 1, the reagent tables 2 and 3 hold a plurality of reagent containers 2a and 3a arranged in the circumferential direction, respectively, and are rotated by a driving unit to convey the reagent containers 2a and 3a in the circumferential direction.

キュベットホイール4は、図1に示すように、周方向に沿って設けた複数の仕切り板4aによって反応容器5を配置する複数のホルダ4bが周方向に形成され、図示しない駆動手段によって矢印で示す方向に回転されて反応容器5を搬送する。キュベットホイール4は、図2に示すように、各ホルダ4bの下部に対応する位置に半径方向に測光孔4cが形成され、測光孔4cの上部に設けた上下2つの挿通孔4dのそれぞれを利用してホイール電極4eが取り付けられている。ホイール電極4eは、図2及び図3に示すように、挿通孔4dから延出した一端が折り曲げられてキュベットホイール4の外面に当接し、挿通孔4dから延出した他端は同様に折り曲げられてホルダ4bの内面近傍に配置され、ホルダ4bに配置した反応容器5をばね力によって保持している。反応容器5は、近傍に設けた試薬分注機構6,7によって試薬テーブル2,3の試薬容器2a,3aから試薬が分注される。ここで、試薬分注機構6,7は、それぞれ水平面内を矢印方向に回動するアーム6a,7aに試薬を分注するプローブ6b,7bが設けられ、洗浄水によってプローブ6b,7bを洗浄する洗浄手段を有している。   In the cuvette wheel 4, as shown in FIG. 1, a plurality of holders 4b for arranging the reaction vessel 5 are formed in the circumferential direction by a plurality of partition plates 4a provided along the circumferential direction, and indicated by arrows by a driving means (not shown). The reaction vessel 5 is transported by being rotated in the direction. As shown in FIG. 2, the cuvette wheel 4 is formed with a photometric hole 4c in a radial direction at a position corresponding to the lower part of each holder 4b, and uses the upper and lower two insertion holes 4d provided in the upper part of the photometric hole 4c. The wheel electrode 4e is attached. As shown in FIGS. 2 and 3, the wheel electrode 4e is bent at one end extending from the insertion hole 4d to come into contact with the outer surface of the cuvette wheel 4, and the other end extended from the insertion hole 4d is similarly bent. The reaction vessel 5 disposed in the vicinity of the inner surface of the holder 4b and held in the holder 4b is held by a spring force. In the reaction container 5, the reagent is dispensed from the reagent containers 2a and 3a of the reagent tables 2 and 3 by the reagent dispensing mechanisms 6 and 7 provided in the vicinity. Here, the reagent dispensing mechanisms 6 and 7 are respectively provided with probes 6b and 7b for dispensing reagents on arms 6a and 7a that rotate in the direction of the arrow in a horizontal plane, and wash the probes 6b and 7b with washing water. Has cleaning means.

一方、反応容器5は、光学的に透明な素材から成形され、図2に示すように、液体を保持する保持部5aを有する四角筒状の容器であり、側壁5bに表面弾性波素子24が取り付けられると共に、表面弾性波素子24の一組の入力端子24dのそれぞれと接続される電極パッド5eが取り付けられている。反応容器5は、後述する分析光学系12から出射された分析光(340〜800nm)に含まれる光の80%以上を透過する素材、例えば、耐熱ガラスを含むガラス,環状オレフィンやポリスチレン等の合成樹脂が使用される。反応容器5は、表面弾性波素子24を取り付けた部分に隣接する下部側の点線によって囲まれた部分が前記分析光を透過させる測光用の窓5cとして利用される。反応容器5は、使用に際しては、上部に防滴用のゴムキャップ5dを被せ、表面弾性波素子24を仕切り板4a側に向けてホルダ4bにセットされる。これにより、反応容器5は、図3に示すように、各電極パッド5eが対応するホイール電極4eと接触する。ここで、電極パッド5eは、表面弾性波素子24に一体的に設けられた構成となっている。   On the other hand, the reaction vessel 5 is formed of an optically transparent material, and as shown in FIG. 2, the reaction vessel 5 is a rectangular tube-like vessel having a holding portion 5a for holding a liquid, and the surface acoustic wave element 24 is provided on the side wall 5b. An electrode pad 5e connected to each of the pair of input terminals 24d of the surface acoustic wave element 24 is attached. The reaction vessel 5 is made of a material that transmits 80% or more of light contained in analysis light (340 to 800 nm) emitted from an analysis optical system 12 described later, for example, glass including heat-resistant glass, cyclic olefin, polystyrene, or the like. Resin is used. The reaction vessel 5 is used as a photometric window 5c through which a portion surrounded by a dotted line on the lower side adjacent to the portion to which the surface acoustic wave element 24 is attached transmits the analysis light. In use, the reaction vessel 5 is covered with a drip-proof rubber cap 5d and is set in the holder 4b with the surface acoustic wave element 24 facing the partition plate 4a. Thereby, as shown in FIG. 3, the reaction container 5 contacts each wheel pad 4e with each electrode pad 5e. Here, the electrode pad 5 e is configured to be provided integrally with the surface acoustic wave element 24.

検体容器移送機構8は、図1に示すように、フィーダ9に配列した複数のラック10を矢印方向に沿って1つずつ移送する移送手段であり、ラック10を歩進させながら移送する。ラック10は、検体を収容した複数の検体容器10aを保持している。ここで、検体容器10aは、検体容器移送機構8によって移送されるラック10の歩進が停止するごとに、水平方向に回動するアーム11aとプローブ11bとを有する検体分注機構11によって検体が各反応容器5へ分注される。このため、検体分注機構11は、洗浄水によってプローブ11bを洗浄する洗浄手段を有している。   As shown in FIG. 1, the sample container transfer mechanism 8 is a transfer unit that transfers a plurality of racks 10 arranged in the feeder 9 one by one along the arrow direction, and transfers the racks 10 while stepping. The rack 10 holds a plurality of sample containers 10a containing samples. Here, each time the step of the rack 10 transferred by the sample container transfer mechanism 8 stops, the sample container 10a receives the sample by the sample dispensing mechanism 11 having the arm 11a and the probe 11b that rotate in the horizontal direction. Dispense into each reaction vessel 5. For this reason, the specimen dispensing mechanism 11 has a cleaning means for cleaning the probe 11b with cleaning water.

分析光学系12は、試薬と検体とが反応した反応容器5内の液体試料を分析するための分析光(340〜800nm)を出射するもので、図1に示すように、発光部12a,分光部12b及び受光部12cを有している。発光部12aから出射された分析光は、反応容器5内の液体試料を透過し、分光部12bと対向する位置に設けた受光部12cによって受光される。受光部12cは、制御部15と接続されている。   The analysis optical system 12 emits analysis light (340 to 800 nm) for analyzing the liquid sample in the reaction vessel 5 in which the reagent and the sample have reacted. As shown in FIG. It has a portion 12b and a light receiving portion 12c. The analysis light emitted from the light emitting unit 12a passes through the liquid sample in the reaction vessel 5 and is received by the light receiving unit 12c provided at a position facing the spectroscopic unit 12b. The light receiving unit 12 c is connected to the control unit 15.

洗浄機構13は、ノズル13aによって反応容器5内の液体試料を吸引して排出した後、ノズル13aによって洗剤や洗浄水等の洗浄液等を繰り返し注入し、吸引することにより、分析光学系12による分析が終了した反応容器5を洗浄する。   The cleaning mechanism 13 sucks and discharges the liquid sample in the reaction vessel 5 with the nozzle 13a, and then repeatedly injects and sucks a cleaning liquid such as a detergent and cleaning water with the nozzle 13a, thereby performing analysis by the analysis optical system 12. The reaction vessel 5 that has been completed is washed.

制御部15は、自動分析装置1の各部の作動を制御すると共に、発光部12aの出射光量と受光部12cが受光した光量に基づく反応容器5内の液体試料の吸光度に基づいて検体の成分や濃度等を分析し、例えば、マイクロコンピュータ等が使用される。制御部15は、図1に示すように、入力部16及び表示部17と接続されている。入力部16は、制御部15へ検査項目等を入力する操作を行う部分であり、例えば、キーボードやマウス等が使用される。入力部16は、攪拌装置20の表面弾性波素子24に入力する駆動信号の周波数を切り替える操作等にも使用される。表示部17は、分析内容や警報等を表示するもので、ディスプレイパネル等が使用される。   The control unit 15 controls the operation of each unit of the automatic analyzer 1 and also controls the components of the specimen based on the absorbance of the liquid sample in the reaction container 5 based on the amount of light emitted from the light emitting unit 12a and the amount of light received by the light receiving unit 12c. For example, a microcomputer is used to analyze the concentration and the like. As shown in FIG. 1, the control unit 15 is connected to the input unit 16 and the display unit 17. The input unit 16 is a part that performs an operation of inputting an inspection item or the like to the control unit 15, and for example, a keyboard, a mouse, or the like is used. The input unit 16 is also used for operations such as switching the frequency of a drive signal input to the surface acoustic wave element 24 of the stirring device 20. The display unit 17 displays analysis contents, alarms, and the like, and a display panel or the like is used.

攪拌装置20は、図4に示すように、駆動制御部21と表面弾性波素子24とを有している。駆動制御部21は、制御部15を介して入力部16から入力される液体の検査項目、液体の性状又は液量等の情報に基づいて表面弾性波素子24に入力する駆動信号の周波数を変更し、音波を発生する発音部の位置を切り替える単一の駆動制御部である。駆動制御部21は、キュベットホイール4の外周にキュベットホイール4と対向させて配置され(図1参照)、ハウジング21aに設けたブラシ状の接触子21b(図3参照)の他に、ハウジング21a内に信号発生器22と駆動制御回路23を備えている。接触子21bは、2つのホイール電極4eと対向するハウジング21aに設けられ、キュベットホイール4が停止すると対応するホイール電極4eと接触し、駆動制御部21と反応容器5の表面弾性波素子24とが電気的に接続される。   As shown in FIG. 4, the stirring device 20 includes a drive control unit 21 and a surface acoustic wave element 24. The drive control unit 21 changes the frequency of the drive signal input to the surface acoustic wave element 24 based on information such as the liquid inspection item, the liquid property or the liquid amount input from the input unit 16 via the control unit 15. And a single drive control unit that switches the position of the sound generation unit that generates sound waves. The drive control unit 21 is disposed on the outer periphery of the cuvette wheel 4 so as to face the cuvette wheel 4 (see FIG. 1), and in addition to the brush-like contact 21b (see FIG. 3) provided in the housing 21a, Are provided with a signal generator 22 and a drive control circuit 23. The contact 21b is provided on the housing 21a facing the two wheel electrodes 4e. When the cuvette wheel 4 stops, the contact 21b comes into contact with the corresponding wheel electrode 4e, and the drive control unit 21 and the surface acoustic wave element 24 of the reaction vessel 5 are connected. Electrically connected.

信号発生器22は、駆動制御回路23から入力される制御信号に基づいて発振周波数を変更可能な発振回路を有しており、数MHz〜数百MHz程度の高周波の駆動信号を表面弾性波素子24に入力する。駆動制御回路23は、メモリとタイマを内蔵した電子制御手段(ECU)が使用され、制御部15を介して入力部16から入力される制御信号に基づいて信号発生器22の作動を制御することにより、信号発生器22が表面弾性波素子24へ出力する駆動信号の電圧や電流を制御する。駆動制御回路23は、信号発生器22の作動を制御することにより、例えば、表面弾性波素子24が発する音波の特性(周波数,強度,位相,波の特性)、波形(正弦波,三角波,矩形波,バースト波等)或いは変調(振幅変調,周波数変調)等を制御する。また、駆動制御回路23は、内蔵したタイマに従って信号発生器22が発振する高周波信号の周波数を変化させることができる。   The signal generator 22 has an oscillation circuit capable of changing the oscillation frequency based on a control signal input from the drive control circuit 23, and generates a high-frequency drive signal of about several MHz to several hundred MHz as a surface acoustic wave element. 24. The drive control circuit 23 uses electronic control means (ECU) incorporating a memory and a timer, and controls the operation of the signal generator 22 based on a control signal input from the input unit 16 via the control unit 15. Thus, the voltage and current of the drive signal output from the signal generator 22 to the surface acoustic wave element 24 are controlled. The drive control circuit 23 controls the operation of the signal generator 22, for example, the characteristics (frequency, intensity, phase, wave characteristics) of the sound wave generated by the surface acoustic wave element 24, and the waveform (sine wave, triangular wave, rectangular shape). Wave, burst wave, etc.) or modulation (amplitude modulation, frequency modulation) or the like. Further, the drive control circuit 23 can change the frequency of the high frequency signal oscillated by the signal generator 22 in accordance with a built-in timer.

表面弾性波素子24は、図4に示すように、圧電基板24aの表面に櫛型電極(IDT)からなる振動子24b,24cが僅かな距離を置いて配置されている。振動子24b,24cは、駆動制御部21から入力された駆動信号を表面弾性波(音波)に変換する発音部であり、振動子24b,24cを構成する複数のフィンガーが圧電基板24aの長手方向に沿って配列されている。また、表面弾性波素子24は、一組の入力端子24dと単一の駆動制御部21との間がホイール電極4eに接触する接触子21bによって接続されている。振動子24b,24cは、入力端子24dとの間がバスバー24eによって接続されている。表面弾性波素子24は、エポキシ樹脂等の音響整合層を介して反応容器5の側壁5bに取り付けられる。ここで、図4に示す表面弾性波素子24を含め、以下に説明する表面弾性波素子を示す図面は、構成の概略を示すことを主目的とするため、振動子を構成する複数のフィンガーの線幅又はピッチは必ずしも正確に描いていない。なお、入力端子24d上に図2の電極パッド5eが一体的に設けられるか、入力端子24d自体が電極パッド5eであっても良い。   As shown in FIG. 4, in the surface acoustic wave element 24, vibrators 24b and 24c made of comb-shaped electrodes (IDT) are arranged at a slight distance on the surface of the piezoelectric substrate 24a. The transducers 24b and 24c are sounding units that convert the drive signal input from the drive control unit 21 into surface acoustic waves (sound waves), and a plurality of fingers constituting the transducers 24b and 24c are in the longitudinal direction of the piezoelectric substrate 24a. Are arranged along. In the surface acoustic wave element 24, a pair of input terminals 24d and a single drive control unit 21 are connected by a contact 21b that contacts the wheel electrode 4e. The vibrators 24b and 24c are connected to the input terminal 24d by a bus bar 24e. The surface acoustic wave element 24 is attached to the side wall 5b of the reaction vessel 5 through an acoustic matching layer such as an epoxy resin. Here, the drawings showing the surface acoustic wave elements described below including the surface acoustic wave element 24 shown in FIG. 4 are mainly intended to show the outline of the configuration. The line width or pitch is not necessarily drawn accurately. 2 may be integrally provided on the input terminal 24d, or the input terminal 24d itself may be the electrode pad 5e.

以上のように構成される自動分析装置1は、回転するキュベットホイール4によって周方向に沿って搬送されてくる複数の反応容器5に試薬分注機構6,7が試薬容器2a,3aから試薬を順次分注する。試薬が分注された反応容器5は、検体分注機構11によってラック10に保持された複数の検体容器10aから検体が順次分注される。そして、キュベットホイール4が停止する都度、接触子21bがホイール電極4eと接触し、駆動制御部21と反応容器5の表面弾性波素子24とが電気的に接続される。このため、反応容器5は、分注された試薬と検体が攪拌装置20によって順次攪拌されて反応する。自動分析装置1においては、通常、試薬の量に比べて検体の量が少なく、攪拌によって液体中に生ずる一連の流れによって反応容器5に分注された少量の検体が多量の試薬に引き込まれて検体と試薬との反応が促進される。このようにして検体と試薬が反応した反応液は、キュベットホイール4が再び回転したときに分析光学系12を通過し、図4に示すように、発光部12aから出射された光束LBが透過する。このとき、反応容器5内の試薬と検体の反応液は、受光部12cで側光され、制御部15によって成分濃度等が分析される。そして、分析が終了した反応容器5は、洗浄機構13によって洗浄された後、再度検体の分析に使用される。   In the automatic analyzer 1 configured as described above, the reagent dispensing mechanisms 6 and 7 supply the reagents from the reagent containers 2a and 3a to the plurality of reaction containers 5 conveyed along the circumferential direction by the rotating cuvette wheel 4. Dispense sequentially. In the reaction container 5 into which the reagent has been dispensed, the specimen is dispensed sequentially from the plurality of specimen containers 10 a held in the rack 10 by the specimen dispensing mechanism 11. Whenever the cuvette wheel 4 stops, the contact 21b comes into contact with the wheel electrode 4e, and the drive control unit 21 and the surface acoustic wave element 24 of the reaction vessel 5 are electrically connected. For this reason, in the reaction vessel 5, the dispensed reagent and the specimen are sequentially stirred by the stirring device 20 to react. In the automatic analyzer 1, the amount of the sample is usually smaller than the amount of the reagent, and a small amount of sample dispensed into the reaction vessel 5 is drawn into the large amount of reagent by a series of flows generated in the liquid by stirring. The reaction between the specimen and the reagent is promoted. The reaction solution in which the sample and the reagent have reacted in this way passes through the analysis optical system 12 when the cuvette wheel 4 rotates again, and the light beam LB emitted from the light emitting unit 12a is transmitted as shown in FIG. . At this time, the reaction solution of the reagent and the sample in the reaction container 5 is sidelighted by the light receiving unit 12c, and the component concentration and the like are analyzed by the control unit 15. Then, after the analysis is completed, the reaction vessel 5 is washed by the washing mechanism 13 and then used again for analyzing the specimen.

このとき、自動分析装置1は、制御部15を介して入力部16から予め入力された制御信号に基づき、キュベットホイール4の停止時に駆動制御部21が接触子21bから入力端子24dに駆動信号を入力する。これにより、表面弾性波素子24は、入力される駆動信号の周波数に応じて振動子24b又は振動子24cが駆動され、表面弾性波(音波)を誘起する。誘起された表面弾性波(音波)は、音響整合層から反応容器5の側壁5b内へと伝搬し、音響インピーダンスが近い液体試料中へ漏れ出してゆく。この結果、反応容器5内には、液体試料中の振動子24b又は振動子24cに対応する位置を起点として斜め上方と斜め下方に向かう2つの流れが生じ、分注された試薬と検体はこの2つの流れによって攪拌される。   At this time, based on the control signal input in advance from the input unit 16 via the control unit 15, the automatic analyzer 1 sends a drive signal from the contact 21b to the input terminal 24d when the cuvette wheel 4 is stopped. input. Thereby, in the surface acoustic wave element 24, the vibrator 24b or the vibrator 24c is driven according to the frequency of the input drive signal, and a surface acoustic wave (sound wave) is induced. The induced surface acoustic wave (sound wave) propagates from the acoustic matching layer into the side wall 5b of the reaction vessel 5, and leaks into the liquid sample having a close acoustic impedance. As a result, two flows are generated in the reaction vessel 5 from the position corresponding to the vibrator 24b or the vibrator 24c in the liquid sample, to the diagonally upward and diagonally downward directions. Stirred by two streams.

ここで、表面弾性波素子24は、振動子24b,24cのそれぞれの中心周波数における電気インピーダンスが外部電気系と同じ50Ωとなるように設計しておき、その中心周波数で駆動する。すると、振動子24b,24cと外部電気系のインピーダンスが一致するため、表面弾性波素子24は、電気的な反射なしに振動子24b,24cに駆動信号を入力することができる。   Here, the surface acoustic wave element 24 is designed so that the electrical impedance at the center frequency of each of the vibrators 24b and 24c is 50Ω, which is the same as that of the external electrical system, and is driven at the center frequency. Then, since the impedances of the vibrators 24b and 24c and the external electric system match, the surface acoustic wave element 24 can input drive signals to the vibrators 24b and 24c without electrical reflection.

表面弾性波素子24において、例えば、振動子24b,24cの中心周波数をそれぞれf1,f2(f1<f2)とする。このとき、表面弾性波素子24は、振動子24b,24cのインピーダンスをそれぞれZ1,Z2として等価回路を示すと図5に示すようになる。このため、例えば、駆動制御部21が表面弾性波素子24に周波数f1の駆動信号を入力すると、振動子24bはインピーダンスが50Ω、振動子24cはインピーダンスが∞となる。従って、表面弾性波素子24は、見掛け上、図6に示すように、振動子24cが存在せず(絶縁状態)、入力された駆動信号によって振動子24bのみが駆動されることになる。   In the surface acoustic wave element 24, for example, the center frequencies of the vibrators 24b and 24c are f1 and f2 (f1 <f2), respectively. At this time, the surface acoustic wave element 24 is shown in FIG. 5 as an equivalent circuit when the impedances of the vibrators 24b and 24c are Z1 and Z2, respectively. Therefore, for example, when the drive control unit 21 inputs a drive signal having the frequency f1 to the surface acoustic wave element 24, the vibrator 24b has an impedance of 50Ω, and the vibrator 24c has an impedance ∞. Accordingly, in the surface acoustic wave element 24, as shown in FIG. 6, the vibrator 24c does not exist (insulated state), and only the vibrator 24b is driven by the input drive signal.

一方、駆動制御部21が表面弾性波素子24に周波数f2の駆動信号を入力すると、振動子24bはインピーダンスが∞、振動子24cはインピーダンスが50Ωと逆になる。従って、表面弾性波素子24は、見掛け上、図7に示すように、振動子24bが存在せず(絶縁状態)、入力された駆動信号によって振動子24cのみが駆動されることになる。なお、外部電気系のインピーダンスが他の値、例えば、70Ωの場合には、振動子24b,24cの中心周波数における電気インピーダンスが70Ωとなるように設計しておけばよい。   On the other hand, when the drive control unit 21 inputs a drive signal having a frequency f2 to the surface acoustic wave element 24, the vibrator 24b has an impedance of ∞ and the vibrator 24c has an impedance of 50Ω. Accordingly, in the surface acoustic wave element 24, as shown in FIG. 7, the vibrator 24b does not exist (insulated state), and only the vibrator 24c is driven by the input drive signal. When the impedance of the external electrical system is another value, for example, 70Ω, the electrical impedance at the center frequency of the vibrators 24b and 24c may be designed to be 70Ω.

このため、自動分析装置1は、入力部16での入力操作により、駆動制御部21が表面弾性波素子24に出力する駆動信号を切り替え、例えば、液体の量が少ない場合には、周波数f1の駆動信号を表面弾性波素子24に入力する。すると、自動分析装置1は、キュベットホイール4が停止したときに接触子21bがホイール電極4eと接触することにより、表面弾性波素子24に周波数f1の駆動信号が入力される。   For this reason, the automatic analyzer 1 switches the drive signal output from the drive control unit 21 to the surface acoustic wave element 24 by an input operation at the input unit 16. For example, when the amount of liquid is small, the automatic analysis device 1 A drive signal is input to the surface acoustic wave element 24. Then, in the automatic analyzer 1, when the cuvette wheel 4 is stopped, the contact 21 b comes into contact with the wheel electrode 4 e, whereby a driving signal having a frequency f 1 is input to the surface acoustic wave element 24.

これにより、攪拌装置20は、表面弾性波素子24の振動子24bが、図8に示すように、キュベットホイール4が停止する停止時間Ts中に周波数f1の駆動信号によって順次駆動される。この結果、キュベットホイール4の停止中に振動子24bによって誘起された表面弾性波(音波)は、音響整合層から反応容器5の側壁5b内へと伝搬し、音響インピーダンスが近い液体試料中へ漏れ出す。この漏れ出した音波によって音響流が生じ、分注された試薬と検体とが攪拌される。   As a result, the agitator 20 is sequentially driven by the drive signal having the frequency f1 during the stop time Ts when the cuvette wheel 4 is stopped, as shown in FIG. 8, in the vibrator 24b of the surface acoustic wave element 24. As a result, the surface acoustic wave (sound wave) induced by the vibrator 24b while the cuvette wheel 4 is stopped propagates from the acoustic matching layer into the side wall 5b of the reaction vessel 5, and leaks into the liquid sample having a close acoustic impedance. put out. An acoustic flow is generated by the leaked sound wave, and the dispensed reagent and the specimen are agitated.

このとき、振動子24bは、図4に示すように、反応容器5の下側に配置されている。このため、図9に示すように、反応容器5の液体試料Ls中へ漏れ出した音波Waは、液体試料Ls中の振動子24bに対応する位置を起点として、矢印で示す斜め上方と斜め下方の2方向に向かう。従って、反応容器5に保持された液体試料Ls中には、この2方向に対応した2つの音響流が生じ、分注された試薬と検体とが攪拌される。   At this time, the vibrator 24b is disposed below the reaction vessel 5 as shown in FIG. For this reason, as shown in FIG. 9, the sound wave Wa leaking into the liquid sample Ls in the reaction vessel 5 starts from a position corresponding to the vibrator 24b in the liquid sample Ls, and is obliquely upward and downward indicated by arrows. Head in two directions. Therefore, two acoustic flows corresponding to these two directions are generated in the liquid sample Ls held in the reaction vessel 5, and the dispensed reagent and specimen are agitated.

一方、例えば、液体の量が多い場合、自動分析装置1は、入力部16における入力操作によって、周波数f1の駆動信号と周波数f2の駆動信号が交互に入力されるように設定する。これにより、攪拌装置20は、図10に示すように、接触子21bが接触するホイール電極4eが変わる停止時間Ts中に周波数f1と周波数f2の駆動信号が表面弾性波素子24に時分割で交互に入力される。これにより、自動分析装置1のキュベットホイール4が停止する毎に、駆動制御部21によって表面弾性波素子24に入力される駆動信号の周波数が変更されると、音波を発生する振動子24b,24cが自己選択的に切り替わる。   On the other hand, for example, when the amount of liquid is large, the automatic analyzer 1 sets so that the drive signal of the frequency f1 and the drive signal of the frequency f2 are alternately input by the input operation in the input unit 16. Thus, as shown in FIG. 10, the stirring device 20 causes the frequency f1 and frequency f2 drive signals to alternate to the surface acoustic wave element 24 in a time-sharing manner during the stop time Ts when the wheel electrode 4e with which the contact 21b contacts changes. Is input. Thus, whenever the frequency of the drive signal input to the surface acoustic wave element 24 is changed by the drive control unit 21 every time the cuvette wheel 4 of the automatic analyzer 1 is stopped, the vibrators 24b and 24c that generate sound waves. Switches in a self-selective manner.

この結果、攪拌装置20は、図11に示すように、反応容器5の下側に配置された振動子24bから周波数f1の音波Wa1が、上側に配置された振動子24cから周波数f2の音波Wa2が、それぞれ液体試料Ls中へ交互に漏れ出して音響流が発生する。このため、反応容器5が保持した液体試料Lsは、エネルギーの無駄を抑えて反応容器5の底部から気液界面に至るまで効率良く攪拌される。なお、周波数f1,f2の切り替え時間は、必ずしも1:1である必要はなく、検体の性状又は液量等に応じて適宜設定,変更しても良い。   As a result, as shown in FIG. 11, the agitation device 20 generates a sound wave Wa1 having the frequency f1 from the vibrator 24b disposed on the lower side of the reaction vessel 5, and a sound wave Wa2 having the frequency f2 from the vibrator 24c disposed on the upper side. However, each leaks into the liquid sample Ls alternately and an acoustic stream is generated. For this reason, the liquid sample Ls held in the reaction vessel 5 is efficiently stirred from the bottom of the reaction vessel 5 to the gas-liquid interface while suppressing waste of energy. Note that the switching time of the frequencies f1 and f2 is not necessarily 1: 1, and may be set or changed as appropriate according to the properties of the specimen or the amount of liquid.

このとき、攪拌装置20は、表面弾性波素子24の数に関係なく、図4に示すように、単一の駆動制御部21と一組の入力端子24dとの間がホイール電極4eに接触する接触子21bによって接続されている。また、表面弾性波素子24は、駆動制御部21によって駆動信号の周波数を変更することによって、音波を発生する振動子24b,24cが自己選択的に切り替わる。このため、攪拌装置20は、従来の攪拌手段のようなスイッチ回路が必要ないことと相俟って、発音部となる共振周波数の異なる複数の振動子24b,24cを有していても、配線数の増加を抑え、簡単な構成で音波を発生する振動子24b,24cを特定の振動子24b,24cに容易に切り替えることができる。   At this time, the stirring device 20 is in contact with the wheel electrode 4e between a single drive control unit 21 and a set of input terminals 24d, as shown in FIG. 4, regardless of the number of surface acoustic wave elements 24. It is connected by the contact 21b. Further, in the surface acoustic wave element 24, when the drive control unit 21 changes the frequency of the drive signal, the vibrators 24b and 24c that generate sound waves are switched in a self-selective manner. For this reason, the stirring device 20 does not require a switch circuit like the conventional stirring means, and even if the stirring device 20 has a plurality of vibrators 24b and 24c having different resonance frequencies serving as a sounding portion, It is possible to easily switch the transducers 24b and 24c that generate sound waves with a simple configuration to the specific transducers 24b and 24c while suppressing an increase in the number.

しかも、攪拌装置20は、位置によって共振周波数が異なる振動子を有する表面弾性波素子24を用いることによって、駆動制御部21と一組の入力端子24dとの間を接続することから配線数を少なくすることができるので、小さい容器へ表面弾性波素子24を取り付けることが可能となり、容器の小型化のみならず分析装置の小型化も可能となる。   In addition, the stirrer 20 uses the surface acoustic wave element 24 having vibrators having different resonance frequencies depending on the position, thereby connecting the drive control unit 21 and the pair of input terminals 24d, thereby reducing the number of wires. Since the surface acoustic wave element 24 can be attached to a small container, not only the container can be downsized but also the analyzer can be downsized.

(実施の形態2)
次に、本発明の攪拌装置、容器及び分析装置にかかる実施の形態2について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態1の攪拌装置及び分析装置は、側壁に表面弾性波素子を取り付けた反応容器を使用している。これに対し、実施の形態2の攪拌装置及び分析装置は、底壁外面に表面弾性波素子を取り付けた反応容器を使用している。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the stirring device, container, and analyzer according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The stirrer and analyzer according to Embodiment 1 use a reaction vessel having a surface acoustic wave element attached to a side wall. In contrast, the stirrer and analyzer according to Embodiment 2 use a reaction vessel in which a surface acoustic wave element is attached to the outer surface of the bottom wall.

図12は、実施の形態2に係る自動分析装置のキュベットホイールの構造を示すもので、図1に示す自動分析装置を構成するキュベットホイールのA部を拡大し、一部を断面にして示す斜視図である。図13は、キャップを外した反応容器の斜視図である。図14は、反応容器の底壁外面に取り付ける表面弾性波素子の正面図である。ここで、実施の形態2を含めて以下に説明する自動分析装置及び反応容器は、基本構成が実施の形態1の自動分析装置1及び反応容器5と同じであるので、以下の説明においては、実施の形態1の自動分析装置1及び反応容器5と同一の構成部分には同一の符号を用いている。   FIG. 12 shows the structure of the cuvette wheel of the automatic analyzer according to the second embodiment, and is an enlarged perspective view showing part A of the cuvette wheel constituting the automatic analyzer shown in FIG. FIG. FIG. 13 is a perspective view of the reaction vessel with the cap removed. FIG. 14 is a front view of the surface acoustic wave device attached to the outer surface of the bottom wall of the reaction vessel. Here, since the basic structure of the automatic analyzer and the reaction container described below including the second embodiment is the same as that of the automatic analyzer 1 and the reaction container 5 of the first embodiment, in the following description, The same reference numerals are used for the same components as those of the automatic analyzer 1 and the reaction vessel 5 of the first embodiment.

実施の形態2においては、底壁外面に表面弾性波素子を取り付けた反応容器を使用しているため、自動分析装置1は、キュベットホイール4のホイール電極の形状が実施の形態1と異なっている。即ち、実施の形態2においては、図12に示すように、ホイール電極4fは、挿通孔4dから延出した一端が折り曲げられてキュベットホイール4の外面に当接し、挿通孔4dから延出した他端は同様に折り曲げられた後、ホルダ4bの底部へ延びている。これにより、各ホイール電極4fは、ホルダ4bに反応容器5を収容すると、表面弾性波素子24の対応する入力端子24dと接続される。   In the second embodiment, since a reaction vessel having a surface acoustic wave element attached to the outer surface of the bottom wall is used, the automatic analyzer 1 is different from the first embodiment in the shape of the wheel electrode of the cuvette wheel 4. . In other words, in the second embodiment, as shown in FIG. 12, the wheel electrode 4f has one end that extends from the insertion hole 4d bent, contacts the outer surface of the cuvette wheel 4, and extends from the insertion hole 4d. The end is similarly bent and then extends to the bottom of the holder 4b. Thus, each wheel electrode 4f is connected to a corresponding input terminal 24d of the surface acoustic wave element 24 when the reaction vessel 5 is accommodated in the holder 4b.

反応容器5は、図13に示すように、底壁外面に表面弾性波素子24が取り付けられている。表面弾性波素子24は、図14に示すように、直列に接続した振動子24b(中心周波数f1)と振動子24c(中心周波数f2(>f1))が一組の入力端子24dに対して2組並列に接続され、圧電基板24a上で2つの振動子24bと2つの振動子24cがそれぞれ対角線上に配置されている。   As shown in FIG. 13, the reaction vessel 5 has a surface acoustic wave element 24 attached to the outer surface of the bottom wall. As shown in FIG. 14, the surface acoustic wave element 24 includes a vibrator 24b (center frequency f1) and a vibrator 24c (center frequency f2 (> f1)) connected in series with respect to a pair of input terminals 24d. The two vibrators 24b and the two vibrators 24c are respectively arranged on the diagonal line on the piezoelectric substrate 24a.

一方、攪拌装置30は、図15に示すように、駆動制御部21と表面弾性波素子24とを有しており、ホイール電極4fを介して駆動制御部21から表面弾性波素子24に駆動信号が入力される。攪拌装置30は、例えば、振動子24bが駆動されると、図15に示すように、周波数f1の音波Wa1が反応容器5の底壁から液体試料Ls中へ漏れ出す。   On the other hand, as shown in FIG. 15, the stirring device 30 has a drive control unit 21 and a surface acoustic wave element 24, and a drive signal is transmitted from the drive control unit 21 to the surface acoustic wave element 24 via the wheel electrode 4f. Is entered. In the stirring device 30, for example, when the vibrator 24b is driven, the sound wave Wa1 having the frequency f1 leaks from the bottom wall of the reaction vessel 5 into the liquid sample Ls as shown in FIG.

実施の形態2の自動分析装置1は、以上のように構成される攪拌装置30を使用しており、入力部16における入力操作によって、キュベットホイール4の停止時に周波数f1の駆動信号と周波数f2の駆動信号が表面弾性波素子24に交互に入力されるように予め設定しておく。これにより、攪拌装置30は、図16に示すように、接触子21bが接触するホイール電極4fが変わる停止時間Ts毎に周波数f1と周波数f2の駆動信号が表面弾性波素子24に時分割で交互に入力される。これにより、自動分析装置1は、キュベットホイール4が停止する毎に、音波を発生する振動子24b,24cが自己選択的に切り替えられる。   The automatic analyzer 1 according to the second embodiment uses the stirring device 30 configured as described above. When the cuvette wheel 4 is stopped by the input operation in the input unit 16, the drive signal of the frequency f1 and the frequency f2 The drive signal is set in advance so as to be alternately input to the surface acoustic wave element 24. Thus, as shown in FIG. 16, the stirring device 30 causes the frequency f1 and frequency f2 drive signals to alternate to the surface acoustic wave element 24 in a time-sharing manner every stop time Ts when the wheel electrode 4f with which the contact 21b contacts changes. Is input. As a result, the automatic analyzer 1 switches the transducers 24b and 24c that generate sound waves in a self-selective manner every time the cuvette wheel 4 stops.

この結果、攪拌装置30は、振動子24bが駆動されると、反応容器5の平面図である図17に示すように、周波数f1の音波が反応容器5の底壁から液体試料Ls中へ漏れ出して音響流SA1が発生する。一方、攪拌装置30は、振動子24cが駆動されると、図18に示すように、周波数f2の音波が反応容器5の底壁から液体試料Ls中へ漏れ出して音響流SA2が発生する。このとき、2つの振動子24bと2つの振動子24cは、それぞれ圧電基板24a上で交差する線上に配置されている。このため、反応容器5が保持した液体試料Ls中には、発生位置と方向が異なる音波及び音響流SA1と音波及び音響流SA2とが交互に発生する。これにより、攪拌装置30は、反応容器5が保持した液体試料Lsを効率良く攪拌することができる。この場合、攪拌装置30は、表面弾性波素子24を反応容器5の底壁外面に取り付けたので、反応容器5が保持する液体試料の量とは無関係に音波を発生する発音部である振動子24b又は振動子24cに切り替えることができる。なお、周波数f1,f2の切り替え時間、又は、切り替え順序は、検体の性状や液量等に応じて適宜設定,変更しても良い。   As a result, when the vibrator 24b is driven, the stirring device 30 causes the sound wave having the frequency f1 to leak from the bottom wall of the reaction vessel 5 into the liquid sample Ls as shown in FIG. The acoustic stream SA1 is generated. On the other hand, in the stirring device 30, when the vibrator 24c is driven, as shown in FIG. 18, the sound wave having the frequency f2 leaks from the bottom wall of the reaction vessel 5 into the liquid sample Ls, and an acoustic flow SA2 is generated. At this time, the two vibrators 24b and the two vibrators 24c are arranged on lines intersecting each other on the piezoelectric substrate 24a. For this reason, in the liquid sample Ls held by the reaction vessel 5, sound waves and acoustic streams SA1 and sound waves and acoustic streams SA2 having different generation positions and directions are alternately generated. Thereby, the stirring device 30 can efficiently stir the liquid sample Ls held by the reaction vessel 5. In this case, since the stirring device 30 has the surface acoustic wave element 24 attached to the outer surface of the bottom wall of the reaction vessel 5, a vibrator that is a sound generating unit that generates sound waves regardless of the amount of the liquid sample held by the reaction vessel 5. It can be switched to 24b or the vibrator 24c. Note that the switching time or switching order of the frequencies f1 and f2 may be appropriately set and changed according to the properties of the specimen, the liquid volume, and the like.

ここで、攪拌装置30は、表面弾性波素子24の数に関係なく、単一の駆動制御部21と一組の入力端子24dとの間がホイール電極4fに接触する接触子21bによって接続されている。また、表面弾性波素子24は、駆動制御部21によって駆動信号の周波数を変更することによって、音波を発生する振動子24b,24cが自己選択的に切り替わる。このため、攪拌装置20は、従来の攪拌手段のようなスイッチ回路が必要ないことと相俟って、発音部となる共振周波数の異なる複数の振動子24b,24cを有していても、配線数の増加を抑え、簡単な構成で音波を発生する振動子24b,24cを特定の振動子24b,24cに容易に切り替えることができる。   Here, regardless of the number of the surface acoustic wave elements 24, the stirring device 30 is connected between the single drive control unit 21 and the pair of input terminals 24d by the contact 21b that contacts the wheel electrode 4f. Yes. Further, in the surface acoustic wave element 24, when the drive control unit 21 changes the frequency of the drive signal, the vibrators 24b and 24c that generate sound waves are switched in a self-selective manner. For this reason, the stirring device 20 does not require a switch circuit like the conventional stirring means, and even if the stirring device 20 has a plurality of vibrators 24b and 24c having different resonance frequencies serving as a sounding portion, It is possible to easily switch the transducers 24b and 24c that generate sound waves with a simple configuration to the specific transducers 24b and 24c while suppressing an increase in the number.

(実施の形態3)
次に、本発明の攪拌装置、容器及び分析装置にかかる実施の形態3について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態1,2の攪拌装置及び分析装置は、振動子を構成する複数のフィンガーが総て同じ方向に配列された表面弾性波素子を取り付けた反応容器を使用している。これに対し、実施の形態3の攪拌装置及び分析装置は、複数の振動子相互間でフィンガーの向きが90°異なる表面弾性波素子を取り付けた反応容器を使用している。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the stirring device, container, and analyzer of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The stirrer and analyzer according to the first and second embodiments use a reaction vessel equipped with a surface acoustic wave element in which a plurality of fingers constituting the vibrator are all arranged in the same direction. In contrast, the stirrer and analyzer according to the third embodiment use a reaction vessel in which surface acoustic wave elements having finger orientations different by 90 ° between a plurality of vibrators are attached.

図19は、実施の形態3に係る攪拌装置の概略構成を反応容器の斜視図と共に示すブロック図である。図20は、キャップを外した反応容器の斜視図である。図21は、反応容器の底壁外面に取り付ける表面弾性波素子の正面図である。   FIG. 19 is a block diagram showing a schematic configuration of the stirring device according to the third embodiment together with a perspective view of the reaction vessel. FIG. 20 is a perspective view of the reaction vessel with the cap removed. FIG. 21 is a front view of a surface acoustic wave device attached to the outer surface of the bottom wall of the reaction vessel.

実施の形態3の攪拌装置35は、図19に示すように、駆動制御部21と反応容器5の底壁外面に取り付ける表面弾性波素子24とを有しており、キュベットホイール4のホルダ4bに反応容器5を収容すると、ホイール電極4fを介して駆動制御部21から表面弾性波素子24に駆動信号が入力される。   As shown in FIG. 19, the stirrer 35 of the third embodiment includes a drive control unit 21 and a surface acoustic wave element 24 attached to the outer surface of the bottom wall of the reaction vessel 5, and is attached to the holder 4 b of the cuvette wheel 4. When the reaction vessel 5 is accommodated, a drive signal is input from the drive controller 21 to the surface acoustic wave element 24 via the wheel electrode 4f.

反応容器5は、図20に示すように、底壁外面に表面弾性波素子24が取り付けられている。表面弾性波素子24は、図21に示すように、直列に接続した振動子24b,24c(中心周波数f1,f2)と、直列に接続した振動子24f,24g(中心周波数f3,f4(<f1<f3<f2))とが一組の入力端子24dに対して並列に接続されている。このとき、振動子24b,24fと振動子24c,24gは、圧電基板24aの板面上でフィンガーの向きが90°異なっている。   As shown in FIG. 20, the reaction vessel 5 has a surface acoustic wave element 24 attached to the outer surface of the bottom wall. As shown in FIG. 21, the surface acoustic wave element 24 includes vibrators 24b and 24c (center frequencies f1 and f2) connected in series and vibrators 24f and 24g (center frequencies f3 and f4 (<f1) connected in series). <F3 <f2)) are connected in parallel to the set of input terminals 24d. At this time, the vibrators 24b and 24f and the vibrators 24c and 24g are 90 ° apart from each other on the plate surface of the piezoelectric substrate 24a.

実施の形態3の自動分析装置1は、以上のように構成される攪拌装置35を使用しており、入力部16における入力操作によって、キュベットホイール4の停止時に周波数f1〜f4の駆動信号が表面弾性波素子24に周波数f4,f3,f2,f1の順に切り替えて入力されるように予め設定しておく。これにより、攪拌装置35は、図22に示すように、接触子21bが接触するホイール電極4fが変わる停止時間Ts毎に周波数f1〜f4の駆動信号が駆動制御部21によって切り替えられながら表面弾性波素子24に時分割で交互に入力される。これにより、自動分析装置1は、キュベットホイール4が停止する毎に、音波を発生する振動子24b,24c,24f,24gが自己選択的に切り替えられる。   The automatic analyzer 1 according to the third embodiment uses the stirring device 35 configured as described above, and when the cuvette wheel 4 is stopped by the input operation in the input unit 16, the driving signals of the frequencies f 1 to f 4 are displayed on the surface. The acoustic wave element 24 is set in advance so that the frequencies f4, f3, f2, and f1 are switched and input in this order. Thereby, as shown in FIG. 22, the agitation device 35 performs the surface acoustic wave while the drive control unit 21 switches the drive signals of the frequencies f1 to f4 at every stop time Ts when the wheel electrode 4f with which the contact 21b contacts changes. It is alternately input to the element 24 in a time division manner. Thereby, the automatic analyzer 1 switches the transducers 24b, 24c, 24f, and 24g that generate sound waves in a self-selective manner every time the cuvette wheel 4 stops.

このため、攪拌装置35は、振動子24gが駆動されると、図23に示すように、周波数f4の音波が反応容器5の底壁から液体試料Ls中へ漏れ出して音響流SA4が発生する。次に、攪拌装置35は、振動子24fが駆動されると、図24に示すように、周波数f3の音波が底壁から液体試料Ls中へ漏れ出して音響流SA3が発生する。次いで、攪拌装置35は、振動子24cが駆動されると、図25に示すように、周波数f2の音波が底壁から液体試料Ls中へ漏れ出して音響流SA2が発生する。そして、攪拌装置35は、振動子24bが駆動されると、図26に示すように、周波数f1の音波が底壁から液体試料Ls中へ漏れ出して音響流SA1が発生する。   Therefore, in the stirring device 35, when the vibrator 24g is driven, as shown in FIG. 23, the sound wave having the frequency f4 leaks from the bottom wall of the reaction vessel 5 into the liquid sample Ls, and the acoustic flow SA4 is generated. . Next, in the agitator 35, when the vibrator 24f is driven, as shown in FIG. 24, the sound wave having the frequency f3 leaks from the bottom wall into the liquid sample Ls, and the acoustic flow SA3 is generated. Next, when the vibrator 24c is driven in the stirring device 35, as shown in FIG. 25, the sound wave having the frequency f2 leaks from the bottom wall into the liquid sample Ls, and the acoustic flow SA2 is generated. Then, in the stirring device 35, when the vibrator 24b is driven, as shown in FIG. 26, the sound wave having the frequency f1 leaks from the bottom wall into the liquid sample Ls, and the acoustic flow SA1 is generated.

この結果、反応容器5が保持した液体試料Ls中には、音響流SA4〜SA1が順番に発生する。これらの音響流のうち流速が大きい音響流SA4a〜SA1aが連なって、図27に示すように、反時計方向の旋廻流Fとなる。攪拌装置35は、旋廻流Fにより反応容器5に保持した液体試料Lsを効率良く攪拌することができる。この場合、攪拌装置35は、表面弾性波素子24を反応容器5の底壁外面に取り付けたので、反応容器5が保持する液体試料の量とは無関係に音波を発生する振動子24b,24c,24f,24gのうち特定の振動子に切り替えることができる。   As a result, acoustic streams SA4 to SA1 are generated in order in the liquid sample Ls held by the reaction vessel 5. Among these acoustic streams, acoustic streams SA4a to SA1a having a large flow velocity are connected to form a counterclockwise rotational flow F as shown in FIG. The stirrer 35 can efficiently stir the liquid sample Ls held in the reaction vessel 5 by the rotating flow F. In this case, since the agitation device 35 has the surface acoustic wave element 24 attached to the outer surface of the bottom wall of the reaction vessel 5, the vibrators 24b, 24c, which generate sound waves irrespective of the amount of the liquid sample held by the reaction vessel 5. It is possible to switch to a specific vibrator among 24f and 24g.

ここで、攪拌装置35は、反応容器5に保持した液体試料Lsを効率良く攪拌することができれば、駆動制御部21によって表面弾性波素子24を駆動する駆動信号の周波数を切り替える順序は、必ずしもf4,f3,f2,f1の順である必要はなく、また、振動子24b,24c,24f,24gの配置位置も図21に示す位置に限定されるものではない。従って、攪拌装置35は、駆動制御部21によって表面弾性波素子24を周波数f4,f3,f2,f1の順に駆動した後、図28に示すように、周波数f1,f2,f3,f4の順に駆動してもよいし、他の順で駆動してもよい。このように攪拌順序を逆にすると、分析対象によっては、反応容器5に保持した液体試料Ls中に生ずる音響流の向きが乱れ、液体試料Lsの攪拌効果が向上する。   Here, if the stirrer 35 can efficiently stir the liquid sample Ls held in the reaction vessel 5, the order of switching the frequency of the drive signal for driving the surface acoustic wave element 24 by the drive control unit 21 is not necessarily f4. , F3, f2, and f1 in this order, and the arrangement positions of the vibrators 24b, 24c, 24f, and 24g are not limited to the positions shown in FIG. Therefore, after the surface acoustic wave element 24 is driven in the order of the frequencies f4, f3, f2, and f1 by the drive control unit 21, the stirring device 35 is driven in the order of the frequencies f1, f2, f3, and f4 as shown in FIG. Alternatively, it may be driven in another order. When the agitation order is reversed in this way, depending on the analysis target, the direction of the acoustic flow generated in the liquid sample Ls held in the reaction vessel 5 is disturbed, and the agitation effect of the liquid sample Ls is improved.

また、攪拌装置35は、振動子24b,24c,24f,24gを有する表面弾性波素子24を、図29に示すように、反応容器5の側壁5b外面に取り付けてもよい。このようにすると、攪拌装置35は、駆動制御部21によって周波数f1〜f4の駆動信号を切り替えて表面弾性波素子24に入力することにより、側壁5bから液体試料Ls中へ交互に漏れ出す振動子24b,24c,24f,24gに基づく4種類の音波Waによって生ずる旋廻流Fを上下方向に流れる対流とすることができる。このため、攪拌装置35のみならず、自動分析装置1の設計上の自由度が増す。   In the stirring device 35, the surface acoustic wave element 24 having the vibrators 24b, 24c, 24f, and 24g may be attached to the outer surface of the side wall 5b of the reaction vessel 5, as shown in FIG. In this way, the stirrer 35 is a vibrator that alternately leaks into the liquid sample Ls from the side wall 5b by switching the drive signals of the frequencies f1 to f4 by the drive controller 21 and inputting them to the surface acoustic wave element 24. The swirl F generated by the four types of sound waves Wa based on 24b, 24c, 24f, and 24g can be convection flowing in the vertical direction. For this reason, not only the stirring device 35 but also the design freedom of the automatic analyzer 1 is increased.

ここで、実施の形態1〜3の攪拌装置で使用する表面弾性波素子24は、発音部となる振動子の数を、目的に応じて種々の数に変化させることができ、例えば、図30に示すように、直列に接続した2つの振動子24b(中心周波数f1)と1つの振動子24c(中心周波数f2(>f1))とを一組の入力端子24dに対して並列接続した3個の振動子としてもよい。また、図31に示すように、直列に接続した2つの振動子24b(中心周波数f1)と直列に接続した2つの振動子24c(中心周波数f2)とを一組の入力端子24dに対して並列接続した4個の振動子としてもよい。   Here, the surface acoustic wave element 24 used in the stirrer according to the first to third embodiments can change the number of vibrators serving as sounding portions to various numbers according to the purpose. For example, FIG. As shown in FIG. 3, three vibrators 24b (center frequency f1) and one vibrator 24c (center frequency f2 (> f1)) connected in series are connected in parallel to a set of input terminals 24d. It is good also as a vibrator. As shown in FIG. 31, two vibrators 24b (center frequency f1) connected in series and two vibrators 24c (center frequency f2) connected in series are parallel to a set of input terminals 24d. It is good also as four connected vibrators.

一方、表面弾性波素子24は、図32に示すように、振動子24bを構成する複数のフィンガーの線幅又はピッチを図中下部から上部に向かって小さくなるように変化させることにより、中心周波数が下部から上部に向かって大きくなるように構成してもよい。このように構成すると、表面弾性波素子24は、入力する駆動信号の周波数に応じて圧電基板24aに沿った発音部の位置を上下方向に切り替えることができ、単一の振動子24bであっても発音部を複数箇所とすることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 32, the surface acoustic wave element 24 changes the center frequency by changing the line width or pitch of a plurality of fingers constituting the vibrator 24b from the lower part to the upper part in the figure. You may comprise so that may become large toward the upper part from a lower part. If comprised in this way, the surface acoustic wave element 24 can switch the position of the sound-emitting part along the piezoelectric substrate 24a to the up-down direction according to the frequency of the input drive signal, and is the single vibrator 24b. There can be a plurality of sound generating parts.

また、表面弾性波素子24は、図33に示すように、直列に接続した2つの振動子24b,24c(中心周波数f1,f2)と直列に接続した2つの振動子24f,24g(中心周波数f3,f4(<f1<f3<f2))とを一組の入力端子24dに対して並列接続した4個の振動子としてもよい。更に、表面弾性波素子24は、図34に示すように、1つの振動子24cを間に配置して直列に接続した2つの振動子24bと、1つの振動子24bを間に配置して直列に接続した2つの振動子24cとを一組の入力端子24dに対して並列接続した6個の振動子としてもよい。この場合、表面弾性波素子24は、上下、左右に隣り合う振動子24b,24c間で中心周波数が互い違いに異なっている。   As shown in FIG. 33, the surface acoustic wave element 24 includes two vibrators 24f and 24g (center frequency f3) connected in series with two vibrators 24b and 24c (center frequencies f1 and f2) connected in series. , F4 (<f1 <f3 <f2)) may be connected in parallel to a set of input terminals 24d. Further, as shown in FIG. 34, the surface acoustic wave element 24 is arranged in series with two vibrators 24b in which one vibrator 24c is placed in series and one vibrator 24b is placed in between. Two vibrators 24c connected to each other may be six vibrators connected in parallel to a set of input terminals 24d. In this case, in the surface acoustic wave element 24, the center frequencies are alternately different between the vibrators 24b and 24c adjacent in the vertical and horizontal directions.

ここで、自動分析装置によって検体を分析する場合、通常、検査項目毎に検体と試薬とを含む液体試料の液量が異なっている。このため、以上のような変形例に係る表面弾性波素子24を使用した攪拌装置20は、反応容器5が保持した液体の液量に応じて切り替えることができる。例えば、図33に示す表面弾性波素子24を使用した攪拌装置20は、表面弾性波素子24を異なる駆動周波数f1〜f4で駆動することにより、出射する音波の高さ方向の位置を反応容器5が保持した液体の液量に応じて切り替えることができる。   Here, when a sample is analyzed by an automatic analyzer, the amount of liquid sample including the sample and the reagent is usually different for each examination item. For this reason, the stirring device 20 using the surface acoustic wave element 24 according to the above-described modification can be switched according to the amount of liquid held in the reaction vessel 5. For example, the stirrer 20 using the surface acoustic wave element 24 shown in FIG. 33 drives the surface acoustic wave element 24 at different driving frequencies f1 to f4, thereby changing the height direction position of the emitted sound wave to the reaction vessel 5. Can be switched according to the amount of liquid held.

即ち、このような攪拌装置20を備えた自動分析装置1は、例えば、検体と試薬とを含む液体試料の液量が少ない場合には、入力部16における入力操作によって、図35に示すように、接触子21bが接触するホイール電極4fが変わる停止時間Ts毎に周波数f1,f2の駆動信号が表面弾性波素子24に時分割で交互に入力されるように予め設定しておく。これにより、自動分析装置1は、キュベットホイール4が停止する毎に、複数の振動子24b,24c,24f,24gのうち振動子24b,24cが駆動される。この結果、攪拌装置20は、図36に示すように、反応容器5の下側に配置された振動子24b,24cから周波数f1の音波Wa1と周波数f2の音波Wa2が液体試料Ls中へ交互に漏れ出すことによって生ずる音響流により、反応容器5が保持した液体試料Lsをエネルギーの無駄を抑えて効率良く攪拌することができる。   That is, the automatic analyzer 1 having such an agitating device 20 has an input operation at the input unit 16 as shown in FIG. 35, for example, when the amount of the liquid sample containing the specimen and the reagent is small. The driving signals of the frequencies f1 and f2 are set in advance so as to be alternately input to the surface acoustic wave device 24 in a time-sharing manner every stop time Ts when the wheel electrode 4f with which the contact 21b contacts is changed. Thereby, every time the cuvette wheel 4 stops, the automatic analyzer 1 drives the vibrators 24b, 24c among the plurality of vibrators 24b, 24c, 24f, 24g. As a result, as shown in FIG. 36, the stirring device 20 causes the sound wave Wa1 having the frequency f1 and the sound wave Wa2 having the frequency f2 to alternately enter the liquid sample Ls from the vibrators 24b and 24c arranged on the lower side of the reaction vessel 5. By the acoustic flow generated by the leakage, the liquid sample Ls held in the reaction vessel 5 can be efficiently stirred while suppressing waste of energy.

一方、液量が多い場合、音波Wa1と音波Wa2によって生ずる流れが気液界面へ到達するのに時間が掛かるため、液体試料Lsを短時間で十分に攪拌することが難しい。このため、自動分析装置1は、図37に示すように、駆動信号の周波数を変更して周波数f1〜f4の駆動信号を表面弾性波素子24に時分割で交互に入力するように設定することで、駆動する振動子24b,24c,24f,24gの位置を交互に切り替える。これにより、自動分析装置1は、キュベットホイール4が停止する停止時間Ts毎に、周波数f1〜f4の駆動信号が表面弾性波素子24に交互に入力される。   On the other hand, when the amount of liquid is large, it takes time for the flow generated by the sound waves Wa1 and Wa2 to reach the gas-liquid interface, so it is difficult to sufficiently stir the liquid sample Ls in a short time. For this reason, as shown in FIG. 37, the automatic analyzer 1 is set so that the frequency of the drive signal is changed and the drive signals of the frequencies f1 to f4 are alternately input to the surface acoustic wave element 24 in a time-division manner. Thus, the positions of the vibrators 24b, 24c, 24f, and 24g to be driven are switched alternately. As a result, in the automatic analyzer 1, drive signals having frequencies f 1 to f 4 are alternately input to the surface acoustic wave element 24 at every stop time Ts when the cuvette wheel 4 is stopped.

この結果、攪拌装置20は、図38に示すように、下側に配置された振動子24b,24cから周波数f1,f2の音波Wa1,Wa2が液体試料Ls中へ、上側に配置された振動子24f,24gから周波数f3,f4の音波Wa3,Wa4が液体試料Ls中へ、それぞれ交互に漏れ出すので、気液界面付近であっても音響流が発生し、反応容器5が保持した液体試料Lsをエネルギーの無駄を抑えて底部から気液界面に至るまで効率良く攪拌することができる。   As a result, as shown in FIG. 38, the stirrer 20 is configured so that the sound waves Wa1 and Wa2 of the frequencies f1 and f2 from the vibrators 24b and 24c arranged on the lower side are placed on the upper side into the liquid sample Ls. Since sound waves Wa3 and Wa4 having frequencies f3 and f4 from 24f and 24g alternately leak into the liquid sample Ls, an acoustic flow is generated even near the gas-liquid interface, and the liquid sample Ls held in the reaction vessel 5 is retained. Can be efficiently agitated from the bottom to the gas-liquid interface with less waste of energy.

このとき、自動分析装置1は、入力部16における入力操作によって入力される液体の分析項目、液体の性状又は液量等の情報に基づいて駆動説明部21が駆動信号の周波数を変化させる。例えば、反応容器5に分注される少量の検体の表面張力が量の多い試薬に比べて小さい場合や、少量の検体が油性(比重小)で、量の多い試薬が水性(比重大)であるように互いに非親和性の場合には、検体と試薬が相分離した状態になり易く、攪拌が難しい。そこで、このような場合、自動分析装置1は、入力部16における入力操作によって、周波数f3,f4,f1,f2の順に変更して駆動信号を表面弾性波素子24に時分割で交互に入力するように設定する。   At this time, in the automatic analyzer 1, the drive explanation unit 21 changes the frequency of the drive signal based on information such as the analysis item of the liquid, the property of the liquid, the liquid amount, and the like input by the input operation in the input unit 16. For example, when the surface tension of a small amount of sample dispensed into the reaction vessel 5 is smaller than that of a reagent with a large amount, a small amount of sample is oily (low specific gravity), and a large amount of reagent is aqueous (relatively significant). In the case of non-affinity with each other, the specimen and the reagent tend to be in a phase-separated state, and stirring is difficult. In such a case, the automatic analyzer 1 changes the frequencies f3, f4, f1, and f2 in this order by the input operation at the input unit 16, and alternately inputs the drive signals to the surface acoustic wave element 24 in a time division manner. Set as follows.

これにより、自動分析装置1は、キュベットホイール4が停止する停止時間Ts毎に、反応容器5の上側に配置された振動子24f,24gから周波数f3,f4の音波Wa3,Wa4が液体試料Ls中へ交互に漏れ出した後、下側に配置された振動子24b,24cから周波数f1,f2の音波Wa1,Wa2が液体試料Ls中へ交互に漏れ出す。このため、反応容器5内の液体試料Ls中には、上下方向に向かう一連の流れが発生し、少量の検体が多量の試薬へ引き込んでしまうため、検体と試薬とを効率良く攪拌することができる。   As a result, in the automatic analyzer 1, the sound waves Wa3 and Wa4 of the frequencies f3 and f4 from the vibrators 24f and 24g arranged on the upper side of the reaction vessel 5 are contained in the liquid sample Ls every stop time Ts when the cuvette wheel 4 stops. Then, the sound waves Wa1 and Wa2 having the frequencies f1 and f2 leak alternately into the liquid sample Ls from the transducers 24b and 24c arranged on the lower side. For this reason, in the liquid sample Ls in the reaction vessel 5, a series of flows in the vertical direction is generated, and a small amount of sample is drawn into a large amount of reagent, so that the sample and the reagent can be efficiently stirred. it can.

ここで、この逆に、例えば、反応容器5に分注される少量の検体の表面張力が量の多い試薬に比べて大きい場合や、少量の検体が油性(比重小)で、量の多い試薬が水性(比重大)であるように互いに非親和性の場合には、反応容器5の下側に配置された振動子24b,24cを駆動した後、上側に配置された振動子24f,24gを駆動するようにする。   Here, conversely, for example, when the surface tension of a small amount of sample dispensed into the reaction vessel 5 is larger than that of a reagent with a large amount, or a small amount of sample is oily (low specific gravity) and a large amount of reagent. In the case of non-affinity with each other, such as being water-based (specifically significant), after driving the vibrators 24b and 24c arranged on the lower side of the reaction vessel 5, the vibrators 24f and 24g arranged on the upper side are driven. To drive.

このように、実施の形態3の攪拌装置35は、表面弾性波素子24の数に関係なく、図19に示したように、単一の駆動制御部21と一組の入力端子24dとの間がホイール電極4fに接触する接触子21bによって接続されている。また、表面弾性波素子24は、駆動制御部21によって駆動信号の周波数を変更することによって、音波を発生する振動子24b,24cが自己選択的に切り替わる。このため、攪拌装置35は、従来の攪拌手段のようなスイッチ回路が必要ないことと相俟って、発音部となる共振周波数の異なる複数の振動子24b,24cを有していても、配線数の増加を抑え、簡単な構成で音波を発生する振動子24b,24cを特定の振動子24b,24cに容易に切り替えることができる。   As described above, the stirrer 35 according to the third embodiment is arranged between the single drive control unit 21 and the set of input terminals 24d as shown in FIG. 19 regardless of the number of the surface acoustic wave elements 24. Are connected by a contact 21b in contact with the wheel electrode 4f. Further, in the surface acoustic wave element 24, when the drive control unit 21 changes the frequency of the drive signal, the vibrators 24b and 24c that generate sound waves are switched in a self-selective manner. For this reason, the stirring device 35, even if it has a plurality of vibrators 24b and 24c having different resonance frequencies as the sound generating portion, coupled with the fact that the switch circuit as in the conventional stirring means is not necessary, It is possible to easily switch the transducers 24b and 24c that generate sound waves with a simple configuration to the specific transducers 24b and 24c while suppressing an increase in the number.

(実施の形態4)
次に、本発明の攪拌装置、容器及び分析装置にかかる実施の形態4について、図面を参照しつつ詳細に説明する。実施の形態1〜3の攪拌装置、容器及び分析装置は、音波発生手段として表面弾性波素子を使用している。これに対し、実施の形態4の攪拌装置、容器及び分析装置は、音波発生手段として厚み縦振動子を使用している。
(Embodiment 4)
Next, a fourth embodiment of the stirring device, container, and analyzer according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The stirrers, containers, and analyzers of Embodiments 1 to 3 use surface acoustic wave elements as sound wave generating means. In contrast, the stirrer, container, and analyzer of the fourth embodiment use a thickness longitudinal vibrator as the sound wave generating means.

図39は、実施の形態4に係る攪拌装置の概略構成を反応容器の断面図と共に示すブロック図である。図40は、図39に示す攪拌装置で使用する厚み縦振動子の斜視図である。図41は、圧電基板の長手方向に沿った位置と中心周波数との関係を示す厚み縦振動子の周波数特性図である。   FIG. 39 is a block diagram showing a schematic configuration of a stirring apparatus according to Embodiment 4 together with a cross-sectional view of a reaction vessel. FIG. 40 is a perspective view of a thickness longitudinal vibrator used in the stirring apparatus shown in FIG. FIG. 41 is a frequency characteristic diagram of the thickness longitudinal vibrator showing the relationship between the position along the longitudinal direction of the piezoelectric substrate and the center frequency.

実施の形態4に係る反応容器5は、図39に示すように、厚み縦振動子44が側壁5b外面に取り付けられている。また、実施の形態4に係る攪拌装置40は、図39に示すように、駆動制御部21と厚み縦振動子44とを有しており、キュベットホイール4のホルダ4bに反応容器5を収容すると、ホイール電極4fを介して駆動制御部21から厚み縦振動子44に駆動信号が入力される。   As shown in FIG. 39, the reaction vessel 5 according to Embodiment 4 has a thickness longitudinal vibrator 44 attached to the outer surface of the side wall 5b. Further, as shown in FIG. 39, the stirring device 40 according to the fourth embodiment includes the drive control unit 21 and the thickness longitudinal vibrator 44, and when the reaction vessel 5 is accommodated in the holder 4b of the cuvette wheel 4. A drive signal is input from the drive control unit 21 to the thickness longitudinal vibrator 44 via the wheel electrode 4f.

厚み縦振動子44は、音響整合層を介して反応容器5の側壁5b外面に取り付けられ、図39及び図40に示すように、チタン酸ジルコン酸鉛(PZT)からなる圧電基板44aの一方の面に信号線電極44bが設けられ、他方の面にグランド電極44cが設けられている。信号線電極44b,グランド電極44cは、駆動制御部21から送電された電力を表面弾性波(音波)に変換する発音部であり、グランド電極44cから音波が出射される。厚み縦振動子44は、グランド電極44cを取り付ける一方の面に対して他方の面が傾斜した楔型に成形されている。このため、厚み縦振動子44は、図40に示す点PA,PBを基準とする圧電基板44aの長手方向に沿った位置と中心周波数との関係が、図41に示すように、圧電基板44aの厚さが増すに従って直線的に小さくなる特性を有しており、共振周波数の異なる発音部が長手方向に沿って点状に複数配列されている。   The thickness longitudinal vibrator 44 is attached to the outer surface of the side wall 5b of the reaction vessel 5 through an acoustic matching layer, and as shown in FIGS. 39 and 40, one piezoelectric substrate 44a made of lead zirconate titanate (PZT) is provided. A signal line electrode 44b is provided on the surface, and a ground electrode 44c is provided on the other surface. The signal line electrode 44b and the ground electrode 44c are sound generation units that convert electric power transmitted from the drive control unit 21 into surface acoustic waves (sound waves), and sound waves are emitted from the ground electrode 44c. The thickness longitudinal vibrator 44 is formed in a wedge shape in which the other surface is inclined with respect to one surface to which the ground electrode 44c is attached. For this reason, the thickness longitudinal vibrator 44 has a relationship between the position along the longitudinal direction of the piezoelectric substrate 44a with reference to the points PA and PB shown in FIG. 40 and the center frequency, as shown in FIG. The number of sound generating parts having different resonance frequencies is arrayed in a dot shape along the longitudinal direction.

従って、攪拌装置40は、ホイール電極4fを介して駆動制御部21から対応する信号線電極44b及びグランド電極44cに異なる周波数の駆動信号を入力すると、入力した駆動信号の周波数と共振する中心周波数を有する圧電基板44aの厚さの位置にあるグランド電極44cから励振された音波が出射され、発音部の位置が長手方向に沿って変化する。   Therefore, when the drive device having a different frequency is input to the corresponding signal line electrode 44b and the ground electrode 44c from the drive control unit 21 via the wheel electrode 4f, the stirring device 40 has a center frequency that resonates with the frequency of the input drive signal. A sound wave excited from the ground electrode 44c at the thickness position of the piezoelectric substrate 44a is emitted, and the position of the sounding portion changes along the longitudinal direction.

実施の形態4に係る自動分析装置1は、以上のように構成される攪拌装置40を使用しており、入力部16における入力操作によって、反応容器5に保持された液体の量に応じて駆動信号の周波数を変更し、液体の量が少ない場合に、例えば、周波数f1の駆動信号を厚み縦振動子44に入力する。すると、自動分析装置1は、キュベットホイール4が停止したときに接触子21bがホイール電極4eと接触することにより、厚み縦振動子44に周波数f1の駆動信号が入力される。   The automatic analyzer 1 according to the fourth embodiment uses the stirring device 40 configured as described above, and is driven according to the amount of liquid held in the reaction vessel 5 by an input operation in the input unit 16. When the signal frequency is changed and the amount of liquid is small, for example, a drive signal having a frequency f1 is input to the thickness longitudinal vibrator 44. Then, in the automatic analyzer 1, when the cuvette wheel 4 is stopped, the contact 21 b comes into contact with the wheel electrode 4 e, whereby a drive signal having a frequency f 1 is input to the thickness longitudinal vibrator 44.

これにより、攪拌装置40は、厚み縦振動子44が、図42に示すように、キュベットホイール4が停止する停止時間Ts中に周波数f1の駆動信号によって駆動される。この結果、キュベットホイール4の停止中に厚み縦振動子44によって誘起された表面弾性波(音波)は、音響整合層から反応容器5の側壁5b内へと伝搬し、音響インピーダンスが近い液体試料中へ漏れ出す。この漏れ出した音波によって音響流が生じ、分注された試薬と検体とが攪拌される。   Thus, in the stirring device 40, the thickness longitudinal vibrator 44 is driven by the drive signal of the frequency f1 during the stop time Ts when the cuvette wheel 4 stops as shown in FIG. As a result, the surface acoustic wave (sound wave) induced by the thickness longitudinal vibrator 44 while the cuvette wheel 4 is stopped propagates from the acoustic matching layer into the side wall 5b of the reaction vessel 5, and in a liquid sample having a close acoustic impedance. Leak into. An acoustic flow is generated by the leaked sound wave, and the dispensed reagent and the specimen are agitated.

このとき、厚み縦振動子44は、周波数f1の駆動信号によって励振される位置が反応容器5の下側に位置する。このため、図39に示すように、液体試料Ls中へ漏れ出す音波Wa1は、厚み縦振動子44の点PBに対応した反応容器5の下側を起点として、矢印で示す斜め上方と斜め下方の2方向に向かう。従って、反応容器5に保持された液体試料Ls中には、この2方向に対応した2つの音響流が生じ、分注された試薬と検体とが攪拌される。   At this time, the position where the thickness longitudinal vibrator 44 is excited by the drive signal having the frequency f 1 is positioned below the reaction vessel 5. For this reason, as shown in FIG. 39, the sound wave Wa1 leaking into the liquid sample Ls starts from the lower side of the reaction vessel 5 corresponding to the point PB of the thickness longitudinal vibrator 44, and is obliquely upward and obliquely downward indicated by arrows. Head in two directions. Therefore, two acoustic flows corresponding to these two directions are generated in the liquid sample Ls held in the reaction vessel 5, and the dispensed reagent and specimen are agitated.

一方、例えば、液体の量が多い場合、自動分析装置1は、入力部16における入力操作によって、周波数f1の駆動信号と周波数f2(>f1)の駆動信号が交互に入力されるように設定する。これにより、攪拌装置20は、図43に示すように、接触子21bが接触するホイール電極4eが変わる停止時間Ts毎に周波数f1と周波数f2の駆動信号が厚み縦振動子44に時分割で交互に入力される。これにより、自動分析装置1は、キュベットホイール4が停止する毎に、厚み縦振動子44の点PAに対応した位置と点PBに対応した位置との間で音波を発生する位置が自己選択的に交互に切り替わる。   On the other hand, for example, when the amount of liquid is large, the automatic analyzer 1 is set so that the drive signal of the frequency f1 and the drive signal of the frequency f2 (> f1) are alternately input by the input operation in the input unit 16. . Accordingly, as shown in FIG. 43, the stirring device 20 causes the drive signals of the frequency f1 and the frequency f2 to be alternately supplied to the thickness longitudinal vibrator 44 in a time-sharing manner every stop time Ts when the wheel electrode 4e with which the contact 21b contacts changes. Is input. Thereby, every time the cuvette wheel 4 is stopped, the automatic analyzer 1 is self-selecting the position where the sound wave is generated between the position corresponding to the point PA of the thickness longitudinal vibrator 44 and the position corresponding to the point PB. Alternately.

この結果、攪拌装置40は、図39に示すように、厚み縦振動子44のグランド電極44cから周波数f1の音波Wa1と周波数f2の音波Wa2が液体試料Ls中へ交互に漏れ出して音響流が発生するので、気液界面付近であっても効果的な流れが発生し、反応容器5が保持した液体試料Lsをエネルギーの無駄を抑えて効率良く攪拌することができる。   As a result, as shown in FIG. 39, the stirring device 40 causes the sound wave Wa1 having the frequency f1 and the sound wave Wa2 having the frequency f2 to leak into the liquid sample Ls alternately from the ground electrode 44c of the thickness longitudinal vibrator 44, thereby generating an acoustic stream. Therefore, an effective flow is generated even near the gas-liquid interface, and the liquid sample Ls held in the reaction vessel 5 can be efficiently stirred while suppressing waste of energy.

このとき、攪拌装置40は、厚み縦振動子44の数に関係なく、図39に示すように、単一の駆動制御部21と一組の入力端子である信号線電極44bとグランド電極44cとの間がホイール電極4eに接触する接触子21bによって接続されている。また、厚み縦振動子44は、駆動制御部21によって駆動信号の周波数を変更することによって、音波を発生する発音部であるグランド電極44cの位置を自己選択的に切り替えている。このため、攪拌装置40は、従来の攪拌手段のようなスイッチ回路が必要ないことと相俟って、共振周波数の異なる複数の発音部を有していても、配線数の増加を抑え、簡単な構成で音波を発生する特定の発音部に容易に切り替えることができる。   At this time, regardless of the number of thickness longitudinal vibrators 44, the stirring device 40 includes a single drive control unit 21, a signal line electrode 44b as a set of input terminals, and a ground electrode 44c, as shown in FIG. Are connected by a contact 21b that contacts the wheel electrode 4e. Further, the thickness vertical vibrator 44 changes the frequency of the drive signal by the drive control unit 21 to switch the position of the ground electrode 44c, which is a sound generation unit that generates sound waves, in a self-selective manner. For this reason, the stirring device 40 is coupled with the fact that a switch circuit like the conventional stirring means is not necessary, and even if the stirring device 40 has a plurality of sound generating portions having different resonance frequencies, the increase in the number of wirings can be suppressed easily. It is possible to easily switch to a specific sound generation unit that generates sound waves with a simple configuration.

ここで、実施の形態4の攪拌装置40で使用する厚み縦振動子は、図44に示す厚み縦振動子45のように、長手方向に沿って厚みが互いに逆方向に向かって直線的に変化する2つの圧電基板45a,45dを有し、2つの圧電基板45a,45dが共通の信号線電極45b及びグランド電極45cを有するように構成されていてもよい。このように構成される厚み縦振動子45は、図45に示すように、圧電基板45a,45dのC1−C1線及びC2−C2線に沿った長手方向の断面における厚さがそれぞれ直線的に変化することから、同一周波数の駆動信号を入力すると駆動周波数に応じて発音部の位置を変化させ、2つの部分を発音部として同時に励振することができる。   Here, the thickness longitudinal vibrator used in the stirrer 40 of the fourth embodiment changes linearly in the opposite direction along the longitudinal direction, like the thickness longitudinal vibrator 45 shown in FIG. The two piezoelectric substrates 45a and 45d may be configured such that the two piezoelectric substrates 45a and 45d have a common signal line electrode 45b and a ground electrode 45c. As shown in FIG. 45, the thickness longitudinal vibrator 45 configured in this way has linear thicknesses in the longitudinal section along the lines C1-C1 and C2-C2 of the piezoelectric substrates 45a and 45d. Therefore, when a driving signal having the same frequency is input, the position of the sounding portion can be changed according to the driving frequency, and the two portions can be excited simultaneously as the sounding portion.

また、実施の形態4の攪拌装置40で使用する厚み縦振動子は、図46に示す厚み縦振動子47のように、圧電基板47aの厚さが階段状に変化し、圧電基板47aの一方の厚さが階段状に変化する面にグランド電極47cを形成し、平坦面に信号線電極47bを形成してもよい。このように構成される厚み縦振動子47は、入力される駆動信号の駆動周波数に応じて励振される音波の周波数を、階段状に変化する圧電基板47aの厚さに応じてデジタル的に切り替えることができる。   Further, in the thickness longitudinal vibrator used in the stirring device 40 of the fourth embodiment, the thickness of the piezoelectric substrate 47a changes stepwise like the thickness longitudinal vibrator 47 shown in FIG. Alternatively, the ground electrode 47c may be formed on the surface where the thickness changes stepwise, and the signal line electrode 47b may be formed on the flat surface. The thickness longitudinal vibrator 47 configured in this way digitally switches the frequency of the sound wave excited according to the drive frequency of the input drive signal according to the thickness of the piezoelectric substrate 47a that changes stepwise. be able to.

更に、実施の形態4に係る攪拌装置40は、図47に示すように、反応容器5と厚み縦振動子44とを離隔させて音響整合層となる液体Lを収容した恒温槽49内に配置してもよい。ここで、厚み縦振動子44は、表面弾性波素子24の振動子22b,22c等に比べて発生する音波Waの周波数が低くなるので、反応容器5から離隔配置しても音波の減衰が小さくなり、液体試料Ls中に流れFを発生させるうえで十分使用可能である。このとき、図47に示す攪拌装置40は、自動分析装置で使用する場合、音響整合層としての液体Lとして恒温水を使用することができる。そして、厚み縦振動子44は、信号線電極44bを内側に向けると共に、グランド電極44cを反応容器5に向けて防水ケース48に取り付けられている。   Furthermore, as shown in FIG. 47, the stirring device 40 according to the fourth embodiment is disposed in a thermostatic chamber 49 in which the reaction vessel 5 and the thickness longitudinal vibrator 44 are separated to accommodate the liquid L serving as an acoustic matching layer. May be. Here, since the thickness longitudinal vibrator 44 has a lower frequency of the sound wave Wa generated than the vibrators 22b and 22c of the surface acoustic wave element 24, the attenuation of the sound wave is small even if it is arranged away from the reaction vessel 5. Therefore, it can be sufficiently used for generating the flow F in the liquid sample Ls. At this time, when the stirrer 40 shown in FIG. 47 is used in an automatic analyzer, constant temperature water can be used as the liquid L as the acoustic matching layer. The thickness longitudinal vibrator 44 is attached to the waterproof case 48 with the signal line electrode 44b facing inward and the ground electrode 44c facing the reaction vessel 5.

なお、上述の各実施の形態においては、駆動制御部21は、一箇所のみに設けたが、攪拌用途によっては複数箇所に設けてもよい。また、上述の各実施の形態においては、音波発生手段としての表面弾性波素子24や厚み縦振動子44は、保持した液体に対して非接触となるように、反応容器5の外面に取り付けられている。しかし、表面弾性波素子24は、一組の入力端子24dによって駆動制御部21と接続され、厚み縦振動子44は、一組の入力端子であるグランド電極44cと信号線電極44bとによって駆動制御部21と接続されていれば、反応容器5の一部を構成し、保持した液体と接触していてもよい。   In addition, in each above-mentioned embodiment, although the drive control part 21 was provided only in one place, you may provide in multiple places depending on the stirring use. Further, in each of the above-described embodiments, the surface acoustic wave element 24 and the thickness longitudinal vibrator 44 as sound wave generating means are attached to the outer surface of the reaction vessel 5 so as not to contact the held liquid. ing. However, the surface acoustic wave element 24 is connected to the drive control unit 21 by a set of input terminals 24d, and the thickness longitudinal vibrator 44 is driven and controlled by a ground electrode 44c and a signal line electrode 44b which are a set of input terminals. As long as it is connected to the part 21, it may constitute a part of the reaction vessel 5 and be in contact with the retained liquid.

攪拌装置を備えた実施の形態1に係る自動分析装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the automatic analyzer which concerns on Embodiment 1 provided with the stirring apparatus. 図1に示す自動分析装置を構成するキュベットホイールのA部を拡大し、一部を断面にして示す斜視図である。It is a perspective view which expands and shows the A section of the cuvette wheel which comprises the automatic analyzer shown in FIG. 反応容器を収容したキュベットホイールをホイール電極の位置で水平に切断した断面平面図である。It is the cross-sectional top view which cut | disconnected the cuvette wheel which accommodated the reaction container horizontally in the position of a wheel electrode. 実施の形態1に係る攪拌装置の概略構成を反応容器の斜視図と共に示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the stirring apparatus which concerns on Embodiment 1 with the perspective view of reaction container. 図4の攪拌装置を構成する表面弾性波素子の等価回路図である。FIG. 5 is an equivalent circuit diagram of a surface acoustic wave element constituting the stirring device of FIG. 4. 図5の表面弾性波素子を周波数f1で駆動した場合の等価回路図である。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram when the surface acoustic wave device of FIG. 5 is driven at a frequency f1. 図5の表面弾性波素子を周波数f2で駆動した場合の等価回路図である。FIG. 6 is an equivalent circuit diagram when the surface acoustic wave device of FIG. 5 is driven at a frequency f2. キュベットホイールの停止時間中に表面弾性波素子の振動子を周波数f1で駆動する駆動信号の波形図である。It is a wave form diagram of a drive signal which drives a vibrator of a surface acoustic wave device with frequency f1 during a stop time of a cuvette wheel. 表面弾性波素子の振動子を周波数f1の駆動信号で駆動した場合に反応容器の液体試料中に生ずる音響流を、反応容器を断面にして攪拌装置の概略構成を示すブロック図と共に示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an acoustic flow generated in a liquid sample in a reaction vessel when a vibrator of a surface acoustic wave element is driven with a drive signal having a frequency f1, together with a block diagram showing a schematic configuration of a stirring device with the reaction vessel taken as a cross section. is there. キュベットホイールの停止時間中に表面弾性波素子の振動子を周波数f1,f2で切り替えて駆動する駆動信号の波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram of a drive signal for driving a surface acoustic wave element by switching between frequencies f1 and f2 during a stop time of the cuvette wheel. 表面弾性波素子の振動子を周波数f1,f2の駆動信号で切り替えて駆動した場合に反応容器の液体試料中に生ずる音響流を、反応容器を断面にして攪拌装置の概略構成を示すブロック図と共に示す断面図である。The acoustic flow generated in the liquid sample in the reaction vessel when the vibrator of the surface acoustic wave device is driven by switching with the drive signals of the frequencies f1 and f2, together with a block diagram showing a schematic configuration of the stirring device with the reaction vessel as a section. It is sectional drawing shown. 実施の形態2に係る自動分析装置のキュベットホイールの構造を示すもので、図1に示す自動分析装置を構成するキュベットホイールのA部を拡大し、一部を断面にして示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a structure of a cuvette wheel of an automatic analyzer according to a second embodiment, in which a portion A of the cuvette wheel constituting the automatic analyzer shown in FIG. キャップを外した反応容器の斜視図である。It is a perspective view of the reaction container which removed the cap. 反応容器の底壁外面に取り付ける表面弾性波素子の正面図である。It is a front view of the surface acoustic wave element attached to the bottom wall outer surface of a reaction container. 実施の形態2に係る攪拌装置の概略構成を反応容器の斜視図と共に示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the stirring apparatus which concerns on Embodiment 2 with the perspective view of reaction container. キュベットホイールの停止時間中に表面弾性波素子の振動子を周波数f1,f2で切り替えて駆動する駆動信号の波形図である。FIG. 6 is a waveform diagram of a drive signal for driving a surface acoustic wave element by switching between frequencies f1 and f2 during a stop time of the cuvette wheel. 表面弾性波素子の振動子を周波数f1の駆動信号で駆動した際に、反応容器の液体試料中へ漏れ出す音波と音波によって生ずる音響流を示す反応容器の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a reaction vessel showing sound waves leaking into a liquid sample in the reaction vessel and an acoustic flow generated by the sound waves when the vibrator of the surface acoustic wave device is driven with a drive signal having a frequency f1. 表面弾性波素子の振動子を周波数f2の駆動信号で駆動した際に、反応容器の液体試料中へ漏れ出す音波と音波によって生ずる音響流を示す反応容器の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a reaction vessel showing sound waves leaking into a liquid sample in a reaction vessel and an acoustic flow generated by the sound waves when the surface acoustic wave element is driven with a drive signal having a frequency f2. 実施の形態3に係る攪拌装置の概略構成を反応容器の斜視図と共に示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the stirring apparatus which concerns on Embodiment 3 with the perspective view of reaction container. キャップを外した反応容器の斜視図である。It is a perspective view of the reaction container which removed the cap. 反応容器の底壁に取り付ける表面弾性波素子の正面図である。It is a front view of the surface acoustic wave element attached to the bottom wall of the reaction vessel. キュベットホイールの停止時間中に表面弾性波素子の振動子を周波数f4〜f1の順に切り替えて駆動する駆動信号の波形図である。It is a wave form diagram of a drive signal which changes and drives a vibrator of a surface acoustic wave element in order of frequency f4-f1 during a stop time of a cuvette wheel. 表面弾性波素子の振動子を周波数f4の駆動信号で駆動した際に、反応容器の液体試料中へ漏れ出す音波と音波によって生ずる音響流を示す反応容器の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a reaction vessel showing sound waves leaking into a liquid sample in the reaction vessel and an acoustic flow generated by the sound waves when the surface acoustic wave element is driven with a drive signal having a frequency of f4. 表面弾性波素子の振動子を周波数f3の駆動信号で駆動した際に、反応容器の液体試料中へ漏れ出す音波と音波によって生ずる音響流を示す反応容器の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a reaction vessel showing sound waves leaking into a liquid sample in a reaction vessel and an acoustic flow generated by the sound waves when a surface acoustic wave element is driven with a drive signal having a frequency f3. 表面弾性波素子の振動子を周波数f2の駆動信号で駆動した際に、反応容器の液体試料中へ漏れ出す音波と音波によって生ずる音響流を示す反応容器の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a reaction vessel showing sound waves leaking into a liquid sample in a reaction vessel and an acoustic flow generated by the sound waves when the surface acoustic wave element is driven with a drive signal having a frequency f2. 表面弾性波素子の振動子を周波数f1の駆動信号で駆動した際に、反応容器の液体試料中へ漏れ出す音波と音波によって生ずる音響流を示す反応容器の平面図である。FIG. 3 is a plan view of a reaction vessel showing sound waves leaking into a liquid sample in the reaction vessel and an acoustic flow generated by the sound waves when the vibrator of the surface acoustic wave device is driven with a drive signal having a frequency f1. 反応容器が保持した液体試料中に発生する音響流のうち流速が大きい音響流が連なって生ずる旋廻流を示す反応容器の平面図である。It is a top view of the reaction container which shows the revolving flow which an acoustic flow with a large flow velocity produces continuously among the acoustic flows which generate | occur | produce in the liquid sample hold | maintained in the reaction container. キュベットホイールの停止時間中に表面弾性波素子の振動子を周波数f1〜f4の順に切り替えて駆動する駆動信号の波形図である。It is a wave form diagram of a drive signal which changes and drives the vibrator of a surface acoustic wave element in order of frequency f1-f4 during the stop time of a cuvette wheel. 攪拌装置の概略構成を示すブロック図と共に示す表面弾性波素子を反応容器の側壁に取り付けた攪拌装置の変形例に係る斜視図である。It is a perspective view which concerns on the modification of the stirring apparatus which attached the surface acoustic wave element shown with the block diagram which shows schematic structure of a stirring apparatus to the side wall of reaction container. 実施の形態1〜3の攪拌装置で使用する表面弾性波素子の第1の変形例を示す正面図である。It is a front view which shows the 1st modification of the surface acoustic wave element used with the stirring apparatus of Embodiment 1-3. 実施の形態1〜3の攪拌装置で使用する表面弾性波素子の第2の変形例を示す正面図である。It is a front view which shows the 2nd modification of the surface acoustic wave element used with the stirring apparatus of Embodiment 1-3. 実施の形態1〜3の攪拌装置で使用する表面弾性波素子の第3の変形例を示す正面図である。It is a front view which shows the 3rd modification of the surface acoustic wave element used with the stirring apparatus of Embodiment 1-3. 実施の形態1〜3の攪拌装置で使用する表面弾性波素子の第4の変形例を示す正面図である。It is a front view which shows the 4th modification of the surface acoustic wave element used with the stirring apparatus of Embodiment 1-3. 実施の形態1〜3の攪拌装置で使用する表面弾性波素子の第5の変形例を示す正面図である。It is a front view which shows the 5th modification of the surface acoustic wave element used with the stirring apparatus of Embodiment 1-3. 図33の表面弾性波素子を使用した攪拌装置において、キュベットホイールの停止時間中に表面弾性波素子の振動子を周波数f1,f2で切り替えて駆動する駆動信号の波形図である。FIG. 34 is a waveform diagram of drive signals for driving the vibrator of the surface acoustic wave element by switching between frequencies f1 and f2 during the stop time of the cuvette wheel in the stirring device using the surface acoustic wave element of FIG. 表面弾性波素子の振動子を周波数f1,f2の駆動信号で切り替えて駆動した場合に反応容器の液体試料中に生ずる音響流を、反応容器を断面にして攪拌装置の概略構成を示すブロック図と共に示す断面図である。The acoustic flow generated in the liquid sample in the reaction vessel when the vibrator of the surface acoustic wave device is driven by switching with the drive signals of the frequencies f1 and f2, together with a block diagram showing a schematic configuration of the stirring device with the reaction vessel as a section. It is sectional drawing shown. 図33の表面弾性波素子を使用した攪拌装置において、キュベットホイールの停止時間中に表面弾性波素子の振動子を周波数f1〜f4で切り替えて駆動する駆動信号の波形図である。FIG. 34 is a waveform diagram of a drive signal for driving the vibrator of the surface acoustic wave element at frequencies f1 to f4 during the stop time of the cuvette wheel in the stirring device using the surface acoustic wave element of FIG. 表面弾性波素子の振動子を周波数f1〜f4の駆動信号で切り替えて駆動した場合に反応容器の液体試料中に生ずる音響流を、反応容器を断面にして攪拌装置の概略構成を示すブロック図と共に示す断面図である。The acoustic flow generated in the liquid sample in the reaction vessel when the vibrator of the surface acoustic wave element is switched by driving signals of frequencies f1 to f4, together with a block diagram showing a schematic configuration of the stirring device with the reaction vessel as a cross section It is sectional drawing shown. 実施の形態4に係る攪拌装置の概略構成を反応容器の断面図と共に示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the stirring apparatus which concerns on Embodiment 4 with sectional drawing of a reaction container. 実施の形態4に係る図39に示す攪拌装置で使用する厚み縦振動子の斜視図である。FIG. 40 is a perspective view of a thickness longitudinal vibrator used in the stirring apparatus shown in FIG. 39 according to the fourth embodiment. 圧電基板の長手方向に沿った位置と中心周波数との関係を示す厚み縦振動子の周波数特性図である。It is a frequency characteristic figure of the thickness longitudinal vibrator showing the relation between the position along the longitudinal direction of the piezoelectric substrate and the center frequency. キュベットホイールの停止時間中に厚み縦振動子を周波数f1で駆動する駆動信号の波形図である。It is a wave form diagram of a drive signal which drives a thickness longitudinal vibrator with frequency f1 during stop time of a cuvette wheel. キュベットホイールの停止時間中に厚み縦振動子を周波数f1,f2で切り替えて駆動する駆動信号の波形図である。It is a wave form diagram of the drive signal which switches and drives a thickness longitudinal vibrator by frequency f1, f2 during the stop time of a cuvette wheel. 実施の形態4に係る攪拌装置で使用する厚み縦振動子の第1の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 1st modification of the thickness longitudinal vibrator used with the stirring apparatus which concerns on Embodiment 4. FIG. 図44に示す厚み縦振動子の平面図である。FIG. 45 is a plan view of the thickness longitudinal vibrator shown in FIG. 44. 実施の形態4に係る攪拌装置で使用する厚み縦振動子の第2の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the 2nd modification of the thickness longitudinal vibrator used with the stirring apparatus which concerns on Embodiment 4. FIG. 実施の形態4に係る攪拌装置の変形例の概略構成を反応容器及び恒温槽の断面図と共に示すブロック図である。It is a block diagram which shows schematic structure of the modification of the stirring apparatus which concerns on Embodiment 4 with sectional drawing of a reaction container and a thermostat.

符号の説明Explanation of symbols

1 自動分析装置
2,3 試薬テーブル
4 キュベットホイール
5 反応容器
5a 保持部
5b 側壁
5c 窓
5d ゴムキャップ
5e 電極パッド
6,7 試薬分注機構
8 検体容器移送機構
9 フィーダ
10 ラック
11 検体分注機構
12 分析光学系
13 洗浄機構
15 制御部
16 入力部
17 表示部
20 攪拌装置
21 駆動制御部
21b 接触子
22 信号発生器
23 駆動制御回路
24 表面弾性波素子
24a 圧電基板
24b,24c 振動子
24d 入力端子
24e バスバー
24f,24g 振動子
30,35 攪拌装置
40 攪拌装置
44 厚み縦振動子
44a 圧電基板
44b 信号線電極
44c グランド電極
45,47 厚み縦振動子
45a,47a 圧電基板
45b,47b 信号線電極
45c,47c グランド電極
49 恒温槽
F 旋廻流
L 液体
Ls 液体試料
S1〜S4 音響流
Ts 停止時間
Wa 音波
Wa1,Wa2 音波
Wa3,Wa4 音波
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic analyzer 2,3 Reagent table 4 Cuvette wheel 5 Reaction container 5a Holding part 5b Side wall 5c Window 5d Rubber cap 5e Electrode pad 6,7 Reagent dispensing mechanism 8 Specimen container transfer mechanism 9 Feeder 10 Rack 11 Specimen dispensing mechanism 12 Analysis optical system 13 Cleaning mechanism 15 Control unit 16 Input unit 17 Display unit 20 Stirrer 21 Drive control unit 21b Contactor 22 Signal generator 23 Drive control circuit 24 Surface acoustic wave element 24a Piezoelectric substrate 24b, 24c Vibrator 24d Input terminal 24e Bus bar 24f, 24g Vibrator 30, 35 Stirrer 40 Stirrer 44 Thickness longitudinal vibrator 44a Piezoelectric substrate 44b Signal line electrode 44c Ground electrode 45, 47 Thickness longitudinal vibrator 45a, 47a Piezoelectric substrate 45b, 47b Signal line electrode 45c, 47c Ground electrode 49 Thermostatic chamber F Rotating flow L Liquid Ls Liquid sample S1 ~ S4 Acoustic flow Ts Stop time Wa sound wave Wa1, Wa2 sound wave Wa3, Wa4 sound wave

Claims (13)

容器に保持された液体を音波を用いて攪拌する攪拌装置であって、
共振周波数の異なる複数の発音部を有し、前記発音部が発生する音波を液体に向けて出射する音波発生手段と、
前記音波発生手段に入力する駆動信号の周波数を変更することにより、音波を発生する発音部を前記複数の発音部のうちの特定の発音部に切り替える駆動制御手段と、
を備えることを特徴とする攪拌装置。
A stirrer that stirs a liquid held in a container using sound waves,
A plurality of sound generating portions having different resonance frequencies, and a sound wave generating means for emitting sound waves generated by the sound generating portion toward the liquid;
Drive control means for switching the sound generation section for generating sound waves to a specific sound generation section among the plurality of sound generation sections by changing the frequency of the drive signal input to the sound wave generation means;
A stirrer comprising:
前記駆動制御手段は、前記駆動信号の周波数に応じて音波を発生する発音部の位置又は数を変化させることを特徴とする請求項1に記載の攪拌装置。   The stirring device according to claim 1, wherein the drive control unit changes the position or the number of sound generation units that generate sound waves according to the frequency of the drive signal. 前記駆動制御手段は、入力される前記液体の分析項目、前記液体の性状又は液量の情報に基づいて前記駆動信号の周波数を変化させることを特徴とする請求項1に記載の攪拌装置。   The agitation device according to claim 1, wherein the drive control unit changes the frequency of the drive signal based on the input analysis item of the liquid, the property of the liquid, or information on the liquid amount. 前記駆動制御手段は、音波を発生する発音部を前記特定の発音部に切り替える順序を制御することにより前記液体中に一連の流れを生じさせることを特徴とする請求項1に記載の攪拌装置。   2. The stirring device according to claim 1, wherein the drive control unit generates a series of flows in the liquid by controlling an order of switching a sound generation unit that generates sound waves to the specific sound generation unit. 前記一連の流れは、旋廻流であることを特徴とする請求項4に記載の攪拌装置。   The stirring apparatus according to claim 4, wherein the series of flows is a swirl flow. 前記液体は、少なくとも第1の液体と、当該第1の液体よりも少量の第2の液体とを含み、
前記一連の流れは、前記第2の液体を前記第1の液体へ引き込む流れであることを特徴とする請求項4に記載の攪拌装置。
The liquid includes at least a first liquid and a smaller amount of the second liquid than the first liquid,
The stirring device according to claim 4, wherein the series of flows is a flow for drawing the second liquid into the first liquid.
前記駆動制御手段は、前記複数の発音部を異なるタイミングで駆動することにより音波を発生する発音部を切り替えることを特徴とする請求項1に記載の攪拌装置。   The stirring device according to claim 1, wherein the drive control unit switches sound generating parts that generate sound waves by driving the plurality of sound generating parts at different timings. 前記複数の発音部は、出射方向が90°異なる方向へ音波を出射するものを含むことを特徴とする請求項1に記載の攪拌装置。   2. The stirring device according to claim 1, wherein the plurality of sound generating units include ones that emit sound waves in directions in which emission directions differ by 90 °. 前記複数の発音部は、今回出射する音波の出射方向が前回出射した音波の出射方向に対して90°異なっていることを特徴とする請求項8に記載の攪拌装置。   The stirrer according to claim 8, wherein the plurality of sound generation units have an emission direction of a sound wave emitted this time being 90 ° different from an emission direction of a sound wave emitted last time. 前記駆動制御手段は、前記複数の発音部に同時に同一駆動周波数の駆動信号を入力することを特徴とする請求項1に記載の攪拌装置。   The stirring device according to claim 1, wherein the drive control means inputs a drive signal having the same drive frequency simultaneously to the plurality of sound generating units. 前記駆動制御手段は、前記特定の発音部に切り替える順序で前記複数の発音部を駆動した後、さらに当該切り替え順序と異なる順序で前記複数の発音部を駆動することを特徴とする請求項1に記載の攪拌装置。   The drive control unit drives the plurality of sound generation units in an order different from the switching order after driving the plurality of sound generation units in the order of switching to the specific sound generation unit. The stirrer described. 音波を用いて攪拌される液体を保持する容器であって、
共振周波数の異なる複数の発音部を有し、駆動信号の周波数を変更することにより、前記液体に向けて照射される音波を発生する発音部が前記複数の発音部のうちの特定の発音部に切り替わる音波発生手段を設けたことを特徴とする容器。
A container for holding a liquid to be stirred using sound waves,
A sound generating unit that has a plurality of sound generating units having different resonance frequencies and generates a sound wave irradiated toward the liquid by changing the frequency of the drive signal is a specific sound generating unit among the plurality of sound generating units. A container comprising a sound wave generating means for switching.
容器に保持された検体と試薬とを含む液体試料を攪拌して反応させ、反応液を分析する分析装置であって、請求項1〜11のいずれか一つに記載の攪拌装置を備えたことを特徴とする分析装置。
An analyzer for analyzing a reaction solution by stirring and reacting a liquid sample containing a specimen and a reagent held in a container, comprising the stirring device according to any one of claims 1 to 11. An analysis device characterized by.
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