JP2007248251A - Agitator and analyzer - Google Patents

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Mineyuki Murakami
峰雪 村上
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an agitator for restricting a temperature rise of liquid caused by heat generation in a surface acoustic wave element, and an analyzer. <P>SOLUTION: An agitator for agitating a liquid held in a container by means of sound wave and an analyzer are provided. This agitator 20 is equipped with the surface acoustic wave element 24 generating a sound wave to be applied to the liquid with the surface acoustic element 24 contacting with the container, and a restriction member restricting heat generation in the wave element accompanying the generation of the sound wave. The restriction member is a Peltier element 27 making contact with the surface acoustic wave element 24 to restrict the heat generation in the surface acoustic wave element by cooling, or a heat dissipation member for restricting heat generation in the surface acoustic wave element by heat dissipation. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、攪拌装置及び分析装置に関するものである。   The present invention relates to a stirring device and an analysis device.

従来、分析装置は、容器に保持した検体や試薬を含む液体を音波発生手段が発生した音波によって攪拌する攪拌装置を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, an analyzer is known that includes a stirrer that stirs a liquid containing a specimen or a reagent held in a container with sound waves generated by sound wave generation means (see, for example, Patent Document 1).

特開平10−300651号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-300651

ところで、音波発生手段が発生した音波は、伝搬経路に存在する音波発生手段の固体基板,容器壁,音響整合層等の伝搬媒質内を多重反射しながら伝搬して液体中へ漏れ出すが、一部は伝搬に伴って前記伝搬媒質に吸収される。このため、固体基板が発熱してしまう。   By the way, the sound wave generated by the sound wave generation means propagates through the propagation medium such as the solid substrate, the container wall, and the acoustic matching layer of the sound wave generation means existing in the propagation path while leaking into the liquid. The part is absorbed by the propagation medium as it propagates. For this reason, the solid substrate generates heat.

この結果、音波発生手段が容器に接触した状態で音波を液体に照射する攪拌装置は、駆動に伴う音波発生手段の発熱によって液体の温度が上昇する。この場合、液体が微量になる程、液体の熱容量が小さくなることから、液体の温度上昇が大きくなる。このため、この種の攪拌装置においては、検体や試薬が熱変質し易くなり、分析精度が不安定になるという問題があった。   As a result, in the stirring device that irradiates the liquid with sound waves while the sound wave generating means is in contact with the container, the temperature of the liquid rises due to the heat generated by the sound wave generating means when driven. In this case, the smaller the amount of the liquid, the smaller the heat capacity of the liquid, and thus the temperature rise of the liquid increases. For this reason, this type of agitation apparatus has a problem that the specimen and the reagent are easily deteriorated by heat and the analysis accuracy becomes unstable.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、音波発生手段の発熱に起因した液体の温度上昇を抑制することが可能な攪拌装置と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 an object of the present invention is to provide a stirring device and an analysis device capable of suppressing the temperature rise of the liquid caused by the heat generation of the sound wave generating means.

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によって攪拌する攪拌装置において、前記容器に接触した状態で前記液体に照射する音波を発生させる音波発生手段と、音波の発生に伴う前記音波発生手段の発熱を抑制する抑制手段と、を備えたことを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, a stirrer according to claim 1 irradiates the liquid while being in contact with the container in a stirrer that stirs the liquid held in the container by sound waves. A sound wave generating unit that generates a sound wave, and a suppression unit that suppresses heat generation of the sound wave generating unit due to the generation of the sound wave are provided.

また、請求項2に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記抑制手段は、前記音波発生手段に当接し、冷却によって当該音波発生手段の発熱を抑制する冷却手段又は放熱によって当該音波発生手段の発熱を抑制する放熱手段であることを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the above invention, in the above invention, the suppression unit is in contact with the sound wave generation unit, the cooling unit for suppressing heat generation of the sound wave generation unit by cooling, or the sound wave generation unit by heat dissipation. It is a heat dissipation means for suppressing heat generation.

また、請求項3に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記冷却手段の冷却動作を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the above invention, the stirring device further includes a control unit that controls a cooling operation of the cooling unit.

また、請求項4に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記制御手段は、前記液体の量,粘性,熱容量,比熱又は熱伝導率の少なくとも一つに基づいて前記冷却手段の冷却動作を制御することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the above invention, the control means controls the cooling operation of the cooling means based on at least one of the amount, viscosity, heat capacity, specific heat or thermal conductivity of the liquid. It is characterized by doing.

また、請求項5に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記制御手段は、前記音波発生手段の駆動条件に基づいて前記冷却手段の冷却動作を制御することを特徴とする。   The stirring device according to claim 5 is characterized in that, in the above invention, the control means controls a cooling operation of the cooling means based on a driving condition of the sound wave generating means.

また、請求項6に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記放熱手段は、前記音波発生手段が音波を発生させる際に生ずる熱を当該前記音波発生手段よりも温度の低い部分に伝導させる熱伝導部材であることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the above invention, the heat dissipating means conducts heat generated when the sound wave generating means generates sound waves to a portion having a lower temperature than the sound wave generating means. It is a conductive member.

また、請求項7に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記音波発生手段は、音波を発生させる発音部が表面に形成された圧電基板を有し、接着層を介して前記容器に取り付けられる表面弾性波素子であることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the above invention, in the above invention, the sound wave generating means has a piezoelectric substrate having a sound generating portion for generating a sound wave formed on a surface thereof, and is attached to the container via an adhesive layer. It is a surface acoustic wave device.

また、請求項8に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記音波発生手段は、前記圧電基板の音響インピーダンス又は前記容器の音響インピーダンスと前記接着層の音響インピーダンスとの差の絶対値が、前記圧電基板の音響インピーダンスと前記容器の音響インピーダンスとの差の絶対値よりも大きいことを特徴とする。   Further, in the stirring device according to claim 8, in the above invention, the sound wave generating means may be configured such that the absolute value of the difference between the acoustic impedance of the piezoelectric substrate or the acoustic impedance of the container and the acoustic impedance of the adhesive layer is It is characterized by being larger than the absolute value of the difference between the acoustic impedance of the piezoelectric substrate and the acoustic impedance of the container.

また、請求項9に係る攪拌装置は、上記の発明において、前記音波は、バルク波であることを特徴とする。   The stirrer according to claim 9 is characterized in that, in the above invention, the sound wave is a bulk wave.

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10に係る分析装置は、複数の異なる液体を攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する分析装置であって、前記攪拌装置を用いて検体と試薬との反応液を光学的に分析することを特徴とする。   In order to solve the above-described problems and achieve the object, an analyzer according to claim 10 stirs and reacts a plurality of different liquids, measures optical characteristics of the reaction liquid, An analysis apparatus for analyzing, wherein the reaction liquid of the sample and the reagent is optically analyzed using the stirring device.

本発明にかかる攪拌装置は、容器に接触した状態で液体に照射する音波を発生させる音波発生手段と、音波の発生に伴う音波発生手段の発熱を抑制する抑制手段とを備えており、分析装置は、前記攪拌装置を用いて検体と試薬との反応液を光学的に分析する。このため、本発明の攪拌装置及び分析装置は、音波発生手段の発熱に起因した液体の温度上昇を抑制することができるという効果を奏する。   The stirrer according to the present invention includes a sound wave generating unit that generates a sound wave to be applied to the liquid while being in contact with the container, and a suppression unit that suppresses heat generation of the sound wave generating unit due to the generation of the sound wave. Uses the agitator to optically analyze the reaction solution of the specimen and the reagent. For this reason, the stirrer and the analyzer of the present invention have an effect that it is possible to suppress an increase in the temperature of the liquid due to the heat generated by the sound wave generating means.

(実施の形態1)
以下、本発明の攪拌装置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、実施の形態1に係る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平面図である。図4は、攪拌装置の概略構成をキュベットホイール及び反応容器の断面図と共に示すブロック図である。
(Embodiment 1)
Hereinafter, Embodiment 1 concerning the stirring apparatus and analyzer of this invention is demonstrated in detail, referring drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an automatic analyzer including the stirring device according to the first embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing an enlarged portion A of the cuvette wheel constituting the automatic analyzer shown in FIG. FIG. 3 is a 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 cross-sectional view of the cuvette wheel and 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、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。   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. The reaction vessel 5 is conveyed by being rotated. 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.

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ている。これにより、ホイール電極4eは、ホルダ4bに配置される反応容器5をばね力によって保持している。   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. Is disposed in the vicinity of the inner surface of the holder 4b. Thereby, the wheel electrode 4e is holding the reaction container 5 arrange | positioned at the holder 4b with the spring force.

また、キュベットホイール4は、各ホルダ4b下部の周方向に隣り合う位置にペルチェ素子27を配置する凹部4fが形成され、凹部4fの奥に圧接部材28が配置されている。凹部4fは、上部にキュベットホイール4の上面に開口する換気孔4gが形成されている。そして、キュベットホイール4は、近傍に試薬分注機構6,7が設けられている。   Further, the cuvette wheel 4 is formed with a recess 4f in which the Peltier element 27 is disposed at a position adjacent to the lower part of each holder 4b in the circumferential direction, and a pressure contact member 28 is disposed at the back of the recess 4f. The recess 4f is formed with a ventilation hole 4g that opens on the upper surface of the cuvette wheel 4 at the top. The cuvette wheel 4 is provided with reagent dispensing mechanisms 6 and 7 in the vicinity thereof.

試薬分注機構6,7は、キュベットホイール4に配置された反応容器5に試薬テーブル2,3の試薬容器2a,3aから試薬を分注する。ここで、試薬分注機構6,7は、図1に示すように、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。   The reagent dispensing mechanisms 6 and 7 dispense the reagents from the reagent containers 2 a and 3 a of the reagent tables 2 and 3 to the reaction container 5 disposed on the cuvette wheel 4. Here, as shown in FIG. 1, the reagent dispensing mechanisms 6 and 7 are provided with probes 6b and 7b for dispensing reagents on arms 6a and 7a that rotate in the direction of the arrows in the horizontal plane, respectively. A cleaning means for cleaning the probes 6b and 7b is provided.

一方、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%以上を透過する透明素材、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、図2に示すように、検体や試薬を含む液体を保持する保持部5a(図3,図4参照)を有する四角筒形状のキュベットであり、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。   On the other hand, the reaction vessel 5 is a transparent material that transmits 80% or more of the light contained in the analysis light (340 to 800 nm) emitted from the analysis optical system 12 to be described later, such as glass containing heat-resistant glass, cyclic olefin, and polystyrene. A synthetic resin such as is used. As shown in FIG. 2, the reaction vessel 5 is a square tube-shaped cuvette having a holding portion 5a (see FIGS. 3 and 4) for holding a liquid containing a specimen and a reagent, and a surface acoustic wave element 24 is provided on the side wall 5b. And an electrode pad 5e connected to each of the pair of input terminals 24d of the surface acoustic wave element 24 is attached.

反応容器5は、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、各電極パッド5eが対応するホイール電極4eと接触する。電極パッド5eは、表面弾性波素子24と側壁5bとの間を跨いで一体的に設けられている。そして、反応容器5は、側壁5bに隣接する側壁下部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。   The reaction vessel 5 is set on the holder 4b with the surface acoustic wave element 24 facing the partition plate 4a, and each electrode pad 5e contacts the corresponding wheel electrode 4e. The electrode pad 5e is integrally provided across the surface acoustic wave element 24 and the side wall 5b. The reaction vessel 5 is used as a photometric window 5c through which a portion surrounded by a dotted line at the lower side of the side wall adjacent to the side wall 5b transmits the analysis light.

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、予め入力された動作プログラム等の情報を記憶して自動分析装置1及び攪拌装置20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濃度等を分析する制御手段であり、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。   The control unit 15 stores information such as an operation program input in advance to control the operation of each unit of the automatic analyzer 1 and the agitating device 20, and also adjusts the amount of light emitted from the light emitting unit 12a and the amount of light received by the light receiving unit 12c. This is a control means for analyzing the component concentration and the like of the specimen based on the absorbance of the liquid sample in the reaction container 5, and a microcomputer or the like is used, for example. As shown in FIG. 1, the control unit 15 is connected to the input unit 16 and the display unit 17.

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 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や液体の特性等の情報に基づいてペルチェ素子27による表面弾性波素子24の冷却動作を制御し、あるいは表面弾性波素子24の駆動条件に基づいてペルチェ素子27による表面弾性波素子24の冷却動作を制御する。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。従って、攪拌装置20は、キュベットホイール4の回転が停止する都度、駆動制御部21の接触子21bが接触するホイール電極4eが変わり、駆動される表面弾性波素子24、即ち、攪拌対象の反応容器5が変更される。   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 controls the cooling operation of the surface acoustic wave element 24 by the Peltier element 27 based on information such as liquid inspection items and liquid characteristics input from the input unit 16 via the control unit 15, or Based on the driving conditions of the surface acoustic wave element 24, the cooling operation of the surface acoustic wave element 24 by the Peltier element 27 is controlled. 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). In addition to the contact 21b (see FIG. 3) provided on the housing 21a, a signal is generated in the housing 21a. 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. Therefore, every time the rotation of the cuvette wheel 4 stops, the stirring device 20 changes the wheel electrode 4e with which the contact 21b of the drive control unit 21 contacts, and the surface acoustic wave element 24 to be driven, that is, the reaction vessel to be stirred. 5 is changed.

ここで、駆動制御部21は、入力部16から制御部15を介して入力される液体の検査項目、入力部16から入力され、制御部15に記憶された液体の特性、あるいは表面弾性波素子24の駆動条件等に基づいてペルチェ素子27の冷却動作を制御することで、表面弾性波素子24の圧電基板24aの温度上昇を抑制する。この場合、液体の特性としては、液体の量,粘性,熱容量,比熱又は熱伝導率がある。駆動制御部21は、少なくともこれらの液体の特性の少なくとも一つに基づいてペルチェ素子27の冷却動作を制御する。また、表面弾性波素子24の駆動条件としては、駆動制御部21が表面弾性波素子24に入力する駆動信号の振幅,周波数,印加時間(デューティ比)等がある。   Here, the drive control unit 21 is a liquid inspection item input from the input unit 16 via the control unit 15, a liquid characteristic input from the input unit 16 and stored in the control unit 15, or a surface acoustic wave element. By controlling the cooling operation of the Peltier element 27 on the basis of the driving conditions of 24, the temperature rise of the piezoelectric substrate 24a of the surface acoustic wave element 24 is suppressed. In this case, the characteristics of the liquid include the amount of liquid, viscosity, heat capacity, specific heat, or thermal conductivity. The drive control unit 21 controls the cooling operation of the Peltier element 27 based on at least one of the characteristics of these liquids. The driving conditions of the surface acoustic wave element 24 include the amplitude, frequency, application time (duty ratio), etc. of the drive signal input to the surface acoustic wave element 24 by the drive control unit 21.

ここで、液体の特性は、自動分析装置1のメーカー側が予め測定し、又は推定して工場出荷時に制御部15に記憶させる特性を含む他、工場出荷後にユーザー側で繰り返し実施される攪拌に先立つ予備攪拌測定の際に測定され、ユーザー側が独自に制御部15に記憶させた特性であってもよい。また、繰り返し攪拌を行う場合には、先行して行った攪拌の際に得られた液体の量,粘性,熱容量,比熱又は熱伝導率等の結果を、液体の特性として利用してもよい。   Here, the liquid characteristics include characteristics that are measured in advance by the manufacturer of the automatic analyzer 1 or estimated and stored in the control unit 15 at the time of factory shipment, and prior to stirring that is repeatedly performed on the user side after factory shipment. It may be a characteristic measured at the time of preliminary stirring measurement and stored in the control unit 15 by the user side. In the case of repeated stirring, the result of liquid quantity, viscosity, heat capacity, specific heat or thermal conductivity obtained during the previous stirring may be used as the liquid characteristics.

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。   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 an 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.

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表面弾性波素子24の駆動条件、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(振幅),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 drive control circuit 23 controls the operation of the signal generator 22 to control the driving conditions of the surface acoustic wave element 24, for example, the characteristics (frequency, intensity (amplitude), phase, and wave characteristics of the sound wave emitted by the surface acoustic wave element 24. Characteristic), waveform (sine wave, triangular wave, rectangular wave, burst wave, etc.) or modulation (amplitude modulation, frequency modulation), etc. 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の表面に二方向性櫛歯状電極(IDT)からなる振動子24bが形成されている。振動子24bは、駆動制御部21から入力された駆動信号を音波(バルク波)に変換する発音部であり、振動子24b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。振動子24b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。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。表面弾性波素子24は、エポキシ樹脂等の接着層25(図6参照)を介して反応容器5の側壁5bに取り付けられる。この場合、表面弾性波素子24は、反応容器5が保持する液量に応じて振動子24bの上下方向の配置位置を調整するとよい。即ち、表面弾性波素子24は、保持する液量が多い場合には反応容器5の上側に、液量が少ない場合には反応容器5の下側に、それぞれ対応するように、振動子24bを配置する。   As shown in FIG. 4, the surface acoustic wave element 24 has a vibrator 24b made of a bidirectional comb-like electrode (IDT) formed on the surface of a piezoelectric substrate 24a. The vibrator 24b is a sound generation unit that converts a drive signal input from the drive control unit 21 into a sound wave (bulk wave), and a plurality of fingers constituting the vibrator 24b are arranged along the longitudinal direction of the piezoelectric substrate 24a. ing. The vibrator 24b is connected to the input terminal 24d by a bus bar 24e. 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 surface acoustic wave element 24 is attached to the side wall 5b of the reaction vessel 5 through an adhesive layer 25 (see FIG. 6) such as an epoxy resin. In this case, the surface acoustic wave element 24 may be adjusted in the vertical position of the vibrator 24b according to the amount of liquid held in the reaction vessel 5. That is, the surface acoustic wave element 24 has the vibrator 24b so as to correspond to the upper side of the reaction vessel 5 when the amount of liquid to be held is large and to the lower side of the reaction vessel 5 when the amount of liquid is small. Deploy.

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、電極パッド5eは、入力端子24d上に一体的に設けるか、入力端子24d自体が電極パッド5eであっても良い。   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. The electrode pad 5e may be provided integrally on the input terminal 24d, or the input terminal 24d itself may be the electrode pad 5e.

ペルチェ素子27は、表面弾性波素子24の駆動に伴う発熱を抑制する抑制手段であり、攪拌装置20の駆動制御回路23によって作動が制御される。ペルチェ素子27は、圧接部材28が有する圧接ピン28aの先端に取り付けられている。ペルチェ素子27は、ホイール電極4eと同様にしてキュベットホイール4に設けた電極4hに接触する接触子21cによって攪拌装置20から駆動電力が供給される。ここで、ペルチェ素子27は、電極4hとの間が電気配線によって接続されている。   The Peltier element 27 is a suppression unit that suppresses heat generation associated with the driving of the surface acoustic wave element 24, and its operation is controlled by the drive control circuit 23 of the stirring device 20. The Peltier element 27 is attached to the tip end of a pressure contact pin 28 a included in the pressure contact member 28. The Peltier element 27 is supplied with driving power from the stirring device 20 by a contact 21c that contacts the electrode 4h provided on the cuvette wheel 4 in the same manner as the wheel electrode 4e. Here, the Peltier element 27 is connected to the electrode 4h by electric wiring.

圧接部材28は、攪拌装置20の駆動制御回路23によって作動が制御され、表面弾性波素子24を介してペルチェ素子27を反応容器5に圧接する。圧接部材28は、例えば、ソレノイド等のアクチュエータが使用され、ホイール電極4eと同様にしてキュベットホイール4に設けた電極4iに接触する接触子21dによって攪拌装置20から駆動電力が供給される。   The operation of the pressure contact member 28 is controlled by the drive control circuit 23 of the stirring device 20, and the Peltier element 27 is pressed against the reaction vessel 5 via the surface acoustic wave element 24. For example, an actuator such as a solenoid is used as the pressure contact member 28, and driving power is supplied from the stirring device 20 by a contact 21d that contacts the electrode 4i provided on the cuvette wheel 4 in the same manner as the wheel electrode 4e.

ここで、圧接部材28は、電極4iとの間が電気配線によって接続されている。圧接部材28は、各ホルダ4bに攪拌対象の液体を保持した反応容器5が配置されると、図3及び図4に示すように、圧接ピン28aを繰り出し、表面弾性波素子24を介してペルチェ素子27を反応容器5に圧接させる。但し、圧接部材28は、各ホルダ4bに攪拌対象の液体を保持した反応容器5が配置されない場合には、図5に示すように、圧接ピン28aを引き込み、ペルチェ素子27を凹部4f内に後退させている。   Here, the pressure contact member 28 is connected to the electrode 4i by electric wiring. When the reaction vessel 5 holding the liquid to be agitated is placed in each holder 4 b, the pressure contact member 28 extends the pressure contact pin 28 a and moves the Peltier via the surface acoustic wave element 24 as shown in FIGS. 3 and 4. The element 27 is brought into pressure contact with the reaction vessel 5. However, when the reaction vessel 5 holding the liquid to be stirred is not disposed in each holder 4b, the pressure contact member 28 retracts the pressure contact pin 28a and retracts the Peltier element 27 into the recess 4f as shown in FIG. I am letting.

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。   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.

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。これにより、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, 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. . As a result, the reaction solution of the reagent and the sample in the reaction container 5 is sidelighted by the light receiving unit 12c, and the concentration of the component is 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、予め入力部16から制御部15を介して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に応じて振動子24bが駆動され、音波(バルク波)を誘起する。誘起された音波(バルク波)は、接着層25から反応容器5の側壁5b内へと伝搬し、図6に示すように、音響インピーダンスが近い液体L中へバルク波Wbが漏れ出してゆく。この結果、反応容器5が保持した液体Lには、漏れ出したバルク波Wbによって流れFが生じ、分注された試薬と検体が流れFによって攪拌される。   At this time, based on the control signal input from the input unit 16 via the control unit 15 in advance, 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 is driven according to the input drive signal, and a sound wave (bulk wave) is induced. The induced sound wave (bulk wave) propagates from the adhesive layer 25 into the side wall 5b of the reaction vessel 5, and as shown in FIG. 6, the bulk wave Wb leaks into the liquid L having a close acoustic impedance. As a result, a flow F is generated in the liquid L held in the reaction vessel 5 by the leaked bulk wave Wb, and the dispensed reagent and specimen are agitated by the flow F.

ここで、表面弾性波素子24が発生したバルク波Wbは、図7に示すように、圧電基板24a,接着層25及び反応容器5の側壁5b内を多重反射しながら伝搬する。このとき、多重反射しながら伝搬するバルク波Wbは、圧電基板24aと接着層25との境界面、接着層25と側壁5bとの境界面、側壁5bと液体Lとの境界面でそれぞれ音響インピーダンスの差が小さい伝搬媒質側に漏れ出し、液体Lへと漏れ出してゆく。そして、バルク波Wbが各媒質内で多重反射する際に吸収される結果、各媒質が発熱する。このとき、表面弾性波素子24は、伝搬媒質の音響インピーダンスに関し、圧電基板24aの音響インピーダンス又は反応容器5の音響インピーダンスと接着層25の音響インピーダンスとの差の絶対値が、圧電基板24aの音響インピーダンスと反応容器5の音響インピーダンスとの差の絶対値よりも大きく、圧電基板24a,側壁5bの音響インピーダンス≫接着層25の音響インピーダンスの関係があると、圧電基板24aに吸収される音波の量が多くなり、圧電基板24aの発熱量が大きくなる。   Here, the bulk wave Wb generated by the surface acoustic wave element 24 propagates through the piezoelectric substrate 24a, the adhesive layer 25, and the side wall 5b of the reaction vessel 5 while being subjected to multiple reflection, as shown in FIG. At this time, the bulk wave Wb propagating while being multiple-reflected has acoustic impedance at the boundary surface between the piezoelectric substrate 24a and the adhesive layer 25, the boundary surface between the adhesive layer 25 and the side wall 5b, and the boundary surface between the side wall 5b and the liquid L, respectively. Leaks to the propagation medium side where the difference is small, and leaks to the liquid L. Each medium generates heat as a result of being absorbed when the bulk wave Wb undergoes multiple reflections within each medium. At this time, regarding the acoustic impedance of the propagation medium, the surface acoustic wave element 24 has an absolute value of a difference between the acoustic impedance of the piezoelectric substrate 24a or the acoustic impedance of the reaction vessel 5 and the acoustic impedance of the adhesive layer 25. If the relationship between the impedance and the acoustic impedance of the reaction vessel 5 is greater than the absolute value and there is a relationship of the acoustic impedance of the piezoelectric substrate 24a and the side wall 5b >> the acoustic impedance of the adhesive layer 25, the amount of sound waves absorbed by the piezoelectric substrate 24a And the amount of heat generated by the piezoelectric substrate 24a increases.

このとき、表面弾性波素子24は、圧電基板24aの表面に形成される振動子24bが二方向性櫛歯状電極(IDT)のため、図2,図4に示すように、振動子24bが反応容器5の下部側に配置されている場合には、振動子24bの位置を基準として上下に方向にバルク波Wbが漏れ出す。このため、振動子24bが図2,図4に示す位置にある場合には、図5,図6においてバルク波Wbを示す線が錯綜して見難くなる。このため、図5,図6は、振動子24bが圧電基板24a上方であって、反応容器5の気液界面近傍の側壁5bに位置する場合を例にして液体L中へ漏れ出すバルク波Wbや各媒質内を多重反射するバルク波Wbを図示している。   At this time, in the surface acoustic wave element 24, since the vibrator 24b formed on the surface of the piezoelectric substrate 24a is a bidirectional comb-like electrode (IDT), as shown in FIGS. When arranged on the lower side of the reaction vessel 5, the bulk wave Wb leaks upward and downward with reference to the position of the vibrator 24b. For this reason, when the vibrator 24b is at the position shown in FIGS. 2 and 4, the line indicating the bulk wave Wb in FIGS. For this reason, FIG. 5 and FIG. 6 show the bulk wave Wb leaking into the liquid L by taking the case where the vibrator 24b is located above the piezoelectric substrate 24a and located on the side wall 5b near the gas-liquid interface of the reaction vessel 5. In addition, bulk waves Wb that are multiple-reflected in each medium are illustrated.

攪拌装置20は、キュベットホイール4の停止時に上述のようにして表面弾性波素子24を駆動することによってバルク波Wbを発生させ、バルク波Wbにより反応容器5が保持した液体Lを攪拌する。このとき、表面弾性波素子24の駆動によって圧電基板24aが発熱するが、キュベットホイール4の停止時には、図3に示すように、同時に、接触子21cが電極4hに接触すると共に、接触子21dが電極4iに接触する。これにより、ペルチェ素子27と圧接部材28に攪拌装置20から駆動電力が供給され、圧接部材28によってペルチェ素子27が表面弾性波素子24に圧接されると共に、表面弾性波素子24が冷却される。   The stirrer 20 generates the bulk wave Wb by driving the surface acoustic wave element 24 as described above when the cuvette wheel 4 is stopped, and stirs the liquid L held in the reaction vessel 5 by the bulk wave Wb. At this time, the piezoelectric substrate 24a generates heat by driving the surface acoustic wave element 24. However, when the cuvette wheel 4 is stopped, the contact 21c simultaneously contacts the electrode 4h as shown in FIG. It contacts the electrode 4i. As a result, driving power is supplied from the stirrer 20 to the Peltier element 27 and the pressure contact member 28, the Peltier element 27 is pressed against the surface acoustic wave element 24 by the pressure contact member 28, and the surface acoustic wave element 24 is cooled.

このため、表面弾性波素子24は、駆動に伴う発熱が抑えられ、発熱に起因した反応容器5が保持した液体Lの温度上昇を抑制することができる。しかも、ペルチェ素子27は、反応容器5保持された攪拌対象であるに液体の特性や表面弾性波素子24の駆動条件等に応じて駆動制御部21によって冷却動作が制御されるため、表面弾性波素子24の駆動に伴う発熱が適切に抑えられる。このとき、ペルチェ素子27は、表面弾性波素子24に圧接される面の温度が低下して表面弾性波素子24を冷却するのに伴って、裏面が発熱して温度が上昇する。   For this reason, the surface acoustic wave element 24 can suppress heat generation due to driving, and can suppress an increase in the temperature of the liquid L held by the reaction vessel 5 due to the heat generation. In addition, the cooling operation of the Peltier element 27 is controlled by the drive control unit 21 in accordance with the characteristics of the liquid that is the stirring target held by the reaction vessel 5 and the driving conditions of the surface acoustic wave element 24, etc. Heat generation due to driving of the element 24 is appropriately suppressed. At this time, as the temperature of the surface pressed against the surface acoustic wave element 24 decreases and the surface acoustic wave element 24 cools, the back surface of the Peltier element 27 generates heat and the temperature rises.

但し、キュベットホイール4は、図2及び図4に示すように、ペルチェ素子27を収容する凹部4fの上部にキュベットホイール4の上面に開口する換気孔4gが形成されている。このため、ペルチェ素子27の裏面が発熱すると、ペルチェ素子27裏面側の空気が加熱されて密度が低くなり、反応容器5を配置したホルダ4b内の空気を巻き込みながら凹部4fを上昇し、換気孔4gに案内されて上面からキュベットホイール4の外部へ排出される。従って、反応容器5は、保持した液体Lがペルチェ素子27の裏面で発生した熱によって加熱されることもなく、液体Lの温度上昇が抑制される。   However, as shown in FIGS. 2 and 4, the cuvette wheel 4 is formed with a ventilation hole 4 g that opens on the upper surface of the cuvette wheel 4 in the upper part of the recess 4 f that accommodates the Peltier element 27. For this reason, when the back surface of the Peltier element 27 generates heat, the air on the back surface side of the Peltier element 27 is heated to lower the density, and the concave portion 4f is raised while entraining the air in the holder 4b in which the reaction vessel 5 is disposed. It is guided to 4 g and discharged from the upper surface to the outside of the cuvette wheel 4. Therefore, the liquid L held in the reaction vessel 5 is not heated by the heat generated on the back surface of the Peltier element 27, and the temperature rise of the liquid L is suppressed.

この結果、自動分析装置1は、攪拌装置20を使用して反応容器5が保持した液体Lを攪拌しても、表面弾性波素子24の発熱に起因した反応容器5が保持した液体Lの温度上昇が抑制される。自動分析装置1は、反応容器5が保持した検体や試薬の熱変質が発生し難く、精度が安定した分析を行うことができる。   As a result, even if the automatic analyzer 1 stirs the liquid L held in the reaction vessel 5 using the stirring device 20, the temperature of the liquid L held in the reaction vessel 5 due to the heat generation of the surface acoustic wave element 24. The rise is suppressed. The automatic analyzer 1 is unlikely to undergo thermal alteration of the specimen or reagent held in the reaction vessel 5, and can perform analysis with stable accuracy.

ここで、攪拌装置は、図8及び図9に示す攪拌装置30のように、信号発生器32と駆動制御回路33を備える駆動制御部31に加えて、表面弾性波素子34に圧接されるペルチェ素子27の面にRF送信アンテナ35を形成し、RF送信アンテナ35を信号発生器32によって駆動し、RF送信アンテナ35から送信される駆動信号によって表面弾性波素子34を無線駆動するように構成してもよい。   Here, the stirrer is a Peltier that is in pressure contact with the surface acoustic wave element 34 in addition to the drive control unit 31 including the signal generator 32 and the drive control circuit 33 as in the stirrer 30 shown in FIGS. An RF transmission antenna 35 is formed on the surface of the element 27, the RF transmission antenna 35 is driven by a signal generator 32, and the surface acoustic wave element 34 is wirelessly driven by a drive signal transmitted from the RF transmission antenna 35. May be.

このとき、表面弾性波素子34は、図9に示すように、圧電基板34aの表面に二方向性櫛歯状電極(IDT)からなる振動子34bがアンテナ34cと共に一体に設けられている。表面弾性波素子34は、振動子34b及びアンテナ34cを内側に向け、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に取り付ける。表面弾性波素子34は、RF送信アンテナ35が発信した電波をアンテナ34cで受信し、共振作用によって発生した起電力により振動子34bに音波(表面弾性波)を発生させる。また、RF送信アンテナ35は、駆動制御部31に設ける接触子によって攪拌装置30から駆動電力が供給される。このように無線方式にすると、攪拌装置30は、構造が簡単で小型な構成とすることができる。   At this time, as shown in FIG. 9, in the surface acoustic wave element 34, a vibrator 34b made of a bidirectional comb-like electrode (IDT) is integrally provided with an antenna 34c on the surface of the piezoelectric substrate 34a. The surface acoustic wave element 34 is attached to the side wall 5b of the reaction vessel 5 through an acoustic matching layer such as an epoxy resin with the vibrator 34b and the antenna 34c facing inward. The surface acoustic wave element 34 receives a radio wave transmitted from the RF transmission antenna 35 by the antenna 34c, and generates a sound wave (surface acoustic wave) in the vibrator 34b by an electromotive force generated by a resonance action. The RF transmission antenna 35 is supplied with drive power from the stirring device 30 by a contact provided in the drive control unit 31. In this way, the agitation device 30 can have a simple structure and a small configuration.

(実施の形態2)
次に、本発明の攪拌装置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は、冷却手段によって音波発生手段の温度上昇を抑制することにより、音波発生手段の発熱に起因した反応容器が保持した液体の温度上昇を抑制する場合について説明した。これに対し、実施の形態2は、放熱手段によって音波発生手段の発熱を抑制することにより、音波発生手段の発熱に起因した反応容器が保持した液体の温度上昇を抑制する場合について説明している。実施の形態2の攪拌装置及び自動分析装置は、ペルチェ素子に代えて放熱板を使用していることを除き実施の形態1の攪拌装置及び自動分析装置であるので、同一の構成部分に同一の符号を使用し、主要部分の図面のみを使用して構成を説明している。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment according to the stirring device and the analysis device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the first embodiment, the case where the temperature increase of the liquid held in the reaction vessel due to the heat generated by the sound wave generation unit is suppressed by suppressing the temperature increase of the sound wave generation unit by the cooling unit has been described. In contrast, the second embodiment describes the case where the heat generation of the sound wave generation unit is suppressed by the heat dissipation unit, thereby suppressing the temperature rise of the liquid held in the reaction vessel due to the heat generation of the sound wave generation unit. . The stirrer and automatic analyzer according to the second embodiment are the stirrer and automatic analyzer according to the first embodiment except that a heat sink is used instead of the Peltier element. Reference numerals are used to describe the configuration using only the drawings of the main part.

実施の形態2の攪拌装置は、駆動に伴う表面弾性波素子24の温度上昇を抑制する抑制手段として放熱板を使用している。このとき、攪拌装置40は、図10に示すように、各ホルダ4b下部の周方向に隣り合う位置に形成された凹部4fに、圧接ピン28aの先端に取り付けられる放熱板41を配置している。放熱板41は、表面弾性波素子24が音波を発生させる際に生ずる熱を表面弾性波素子24よりも温度の低い部分に伝導させる熱伝導部材であり、熱伝導性に優れたアルミニウムや銅等の金属が使用されている。   The stirrer according to the second embodiment uses a heat radiating plate as suppression means for suppressing the temperature rise of the surface acoustic wave element 24 due to driving. At this time, as shown in FIG. 10, in the stirring device 40, a heat radiating plate 41 attached to the tip of the pressure contact pin 28a is disposed in a recess 4f formed at a position adjacent to the lower portion of each holder 4b in the circumferential direction. . The heat radiating plate 41 is a heat conductive member that conducts heat generated when the surface acoustic wave element 24 generates sound waves to a portion having a lower temperature than the surface acoustic wave element 24, and is made of aluminum, copper, or the like having excellent thermal conductivity. The metal is used.

このため、攪拌装置40は、キュベットホイール4のホルダ4bに反応容器5を収容し、キュベットホイール4の停止時に上述のようにして表面弾性波素子24を駆動することによってバルク波Wbを発生させ、バルク波Wbにより反応容器5が保持した液体Lを攪拌する。攪拌装置40は、駆動に伴う表面弾性波素子24の発熱を抑制する抑制手段として放熱板41を使用することにより、攪拌時に圧接部材28によって放熱板41が表面弾性波素子24に圧接され、表面弾性波素子24で発生した熱が裏面等の温度が低い部分へ伝導され、表面弾性波素子24が冷却される。   For this reason, the stirring device 40 accommodates the reaction vessel 5 in the holder 4b of the cuvette wheel 4, and generates the bulk wave Wb by driving the surface acoustic wave element 24 as described above when the cuvette wheel 4 is stopped. The liquid L held in the reaction vessel 5 is stirred by the bulk wave Wb. The stirrer 40 uses the heat radiating plate 41 as a suppression means for suppressing heat generation of the surface acoustic wave element 24 due to driving, so that the heat radiating plate 41 is pressed against the surface acoustic wave element 24 by the pressure contact member 28 during stirring, and the surface The heat generated by the acoustic wave element 24 is conducted to a low temperature part such as the back surface, and the surface acoustic wave element 24 is cooled.

この熱伝導と並行して、表面弾性波素子24から放熱板41へ伝導した熱は、凹部4f内の空気を加熱する。このため、加熱されて密度が低くなった空気は、反応容器5を配置したホルダ4b内の空気を巻き込みながら凹部4fを上昇し、換気孔4gに案内されて上面からキュベットホイール4の外部へ排出される。従って、駆動に伴って表面弾性波素子24が発熱しても、放熱板41によって放熱されるため、表面弾性波素子24の温度上昇が抑制され、液体Lの温度上昇も抑制される。この結果、自動分析装置は、反応容器5が保持した検体や試薬の熱変質が発生し難く、精度が安定した分析を行うことができる。   In parallel with this heat conduction, the heat conducted from the surface acoustic wave element 24 to the heat sink 41 heats the air in the recess 4f. For this reason, the air whose density has been reduced by heating rises in the recess 4f while entraining the air in the holder 4b in which the reaction vessel 5 is disposed, and is guided to the ventilation hole 4g and discharged from the upper surface to the outside of the cuvette wheel 4. Is done. Therefore, even if the surface acoustic wave element 24 generates heat as it is driven, it is radiated by the heat radiating plate 41, so that the temperature rise of the surface acoustic wave element 24 is suppressed and the temperature rise of the liquid L is also suppressed. As a result, the automatic analyzer is unlikely to cause thermal alteration of the specimen or reagent held in the reaction vessel 5, and can perform analysis with stable accuracy.

ここで、表面弾性波素子24は、時分割でデューティ比を制御して駆動し、或いは中心周波数で駆動する等、駆動条件を制御しても、表面弾性波素子24が発生する音波による液体の温度上昇を抑制することができる。このため、実施の形態1や実施の形態2の攪拌装置は、ペルチェ素子27や放熱板41によって表面弾性波素子24の発熱を抑制しながら、表面弾性波素子24の駆動条件を制御してもよい。   Here, the surface acoustic wave element 24 is driven by controlling the duty ratio in a time division manner or driven at the center frequency. Temperature rise can be suppressed. For this reason, even if the stirring apparatus of Embodiment 1 or Embodiment 2 controls the drive condition of the surface acoustic wave element 24, suppressing the heat_generation | fever of the surface acoustic wave element 24 with the Peltier element 27 or the heat sink 41, it is. Good.

実施の形態1に係る攪拌装置を備えた自動分析装置の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an automatic analyzer equipped with a stirrer according to Embodiment 1. FIG. 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、一部を断面にして示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a cross-section of part A of the cuvette wheel constituting the automatic analyzer shown in FIG. 1. 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平面図である。It is the top view which cut | disconnected the cuvette wheel which accommodated the reaction container horizontally in the position of a wheel electrode. 攪拌装置の概略構成をキュベットホイール及び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 a stirring apparatus with sectional drawing of a cuvette wheel and reaction container. 反応容器を収容していないキュベットホイールのホルダを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the holder of the cuvette wheel which does not accommodate the reaction container. 表面弾性波素子を駆動することによって液体内に漏れ出すバルク波とバルク波によって生ずる流れを示す反応容器の断面図である。It is sectional drawing of the reaction container which shows the flow produced by the bulk wave which leaks in a liquid by driving a surface acoustic wave element, and a bulk wave. 図6のB部を拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows the B section of FIG. 実施の形態1に係る攪拌装置の変形例を示す図4に対応した図である。FIG. 6 is a view corresponding to FIG. 4 showing a modification of the stirring device according to the first embodiment. 図8の変形例を示し、反応容器の斜視図を攪拌装置のブロック図と共に示す図である。It is a figure which shows the modification of FIG. 8, and shows the perspective view of reaction container with the block diagram of a stirring apparatus. 実施の形態2の攪拌装置の概略構成をキュベットホイール及び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 of Embodiment 2 with sectional drawing of a cuvette wheel and a reaction container.

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
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
22 信号発生器
23 駆動制御回路
24 表面弾性波素子
25 接着層
27 ペルチェ素子
28 圧接部材
30 攪拌装置
31 駆動制御部
32 信号発生器
33 駆動制御回路
34 表面弾性波素子
35 RF送信アンテナ
40 攪拌装置
41 放熱板
F 流れ
L 液体
Wb バルク波
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Automatic analyzer 2,3 Reagent table 4 Cuvette wheel 5 Reaction container 6,7 Reagent dispensing mechanism 8 Specimen container transfer mechanism 9 Feeder 10 Rack 11 Specimen dispensing mechanism 12 Analytical optical system 13 Cleaning mechanism 15 Control part 16 Input part 17 Display unit 20 Stirring device 21 Drive control unit 22 Signal generator 23 Drive control circuit 24 Surface acoustic wave element 25 Adhesive layer 27 Peltier element 28 Pressure contact member 30 Stirring device 31 Drive control unit 32 Signal generator 33 Drive control circuit 34 Surface acoustic wave Element 35 RF transmitting antenna 40 Stirrer 41 Heat sink F Flow L Liquid Wb Bulk wave

Claims (10)

容器に保持された液体を音波によって攪拌する攪拌装置において、
前記容器に接触した状態で前記液体に照射する音波を発生させる音波発生手段と、
音波の発生に伴う前記音波発生手段の発熱を抑制する抑制手段と、
を備えたことを特徴とする攪拌装置。
In a stirrer that stirs the liquid held in the container by sound waves,
A sound wave generating means for generating a sound wave to irradiate the liquid in contact with the container;
Suppression means for suppressing heat generation of the sound wave generation means accompanying generation of sound waves;
A stirrer comprising:
前記抑制手段は、前記音波発生手段に当接し、冷却によって当該音波発生手段の発熱を抑制する冷却手段又は放熱によって当該音波発生手段の発熱を抑制する放熱手段であることを特徴とする請求項1に記載の攪拌装置。   2. The suppression unit is a cooling unit that contacts the sound wave generation unit and suppresses heat generation of the sound wave generation unit by cooling, or a heat release unit that suppresses heat generation of the sound wave generation unit by heat dissipation. A stirrer described in 1. 前記冷却手段の冷却動作を制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項2に記載の攪拌装置。   The stirring apparatus according to claim 2, further comprising a control unit that controls a cooling operation of the cooling unit. 前記制御手段は、前記液体の量,粘性,熱容量,比熱又は熱伝導率の少なくとも一つに基づいて前記冷却手段の冷却動作を制御することを特徴とする請求項3に記載の攪拌装置。   The stirring device according to claim 3, wherein the control means controls the cooling operation of the cooling means based on at least one of the amount, viscosity, heat capacity, specific heat, or thermal conductivity of the liquid. 前記制御手段は、前記音波発生手段の駆動条件に基づいて前記冷却手段の冷却動作を制御することを特徴とする請求項3に記載の攪拌装置。   The stirring device according to claim 3, wherein the control unit controls a cooling operation of the cooling unit based on a driving condition of the sound wave generating unit. 前記放熱手段は、前記音波発生手段が音波を発生させる際に生ずる熱を当該前記音波発生手段よりも温度の低い部分に伝導させる熱伝導部材であることを特徴とする請求項2に記載の攪拌装置。   3. The stirring according to claim 2, wherein the heat radiating means is a heat conducting member that conducts heat generated when the sound wave generating means generates sound waves to a portion having a temperature lower than that of the sound wave generating means. apparatus. 前記音波発生手段は、音波を発生させる発音部が表面に形成された圧電基板を有し、接着層を介して前記容器に取り付けられる表面弾性波素子であることを特徴とする請求項1に記載の攪拌装置。   2. The surface acoustic wave element according to claim 1, wherein the sound wave generating unit is a surface acoustic wave element that has a piezoelectric substrate having a sound generation unit that generates sound waves formed on a surface thereof, and is attached to the container via an adhesive layer. Stirring device. 前記音波発生手段は、前記圧電基板の音響インピーダンス又は前記容器の音響インピーダンスと前記接着層の音響インピーダンスとの差の絶対値が、前記圧電基板の音響インピーダンスと前記容器の音響インピーダンスとの差の絶対値よりも大きいことを特徴とする請求項7に記載の攪拌装置。   The acoustic wave generating means is configured such that an absolute value of a difference between an acoustic impedance of the piezoelectric substrate or an acoustic impedance of the container and an acoustic impedance of the adhesive layer is an absolute difference between an acoustic impedance of the piezoelectric substrate and an acoustic impedance of the container. The stirring device according to claim 7, wherein the stirring device is larger than the value. 前記音波は、バルク波であることを特徴とする請求項7に記載の攪拌装置。   The stirring device according to claim 7, wherein the sound wave is a bulk wave. 複数の異なる液体を攪拌して反応させ、反応液の光学的特性を測定して前記反応液を分析する分析装置であって、請求項1〜9のいずれか一つに記載の攪拌装置を用いて検体と試薬との反応液を光学的に分析することを特徴とする分析装置。   An analysis apparatus for analyzing a reaction liquid by stirring a plurality of different liquids and measuring optical characteristics of the reaction liquid, wherein the stirring apparatus according to any one of claims 1 to 9 is used. An analysis apparatus characterized by optically analyzing a reaction solution of a specimen and a reagent.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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