JP2009139269A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、開閉扉の開閉によって試薬保冷庫内の温度が高くなることを防ぎ、試薬の安定性の向上を狙うとともに、試薬保冷庫の内壁面での結露防止を考慮した自動分析装置を提供することを目的とする。
【解決手段】試薬保冷庫７の試薬カバー１５に設けられた試薬出し入れ用の開口部１５ａに、開閉扉１６が開放したときに外気と庫内冷気を遮断可能な空気層のエアーカーテンを生成するエアーカーテン装置１７を設ける。開閉扉１６の開放にともなって冷気送風ファン１７ｃの作動で生成されるエアーカーテンで開口部１５ａを遮蔽することにより、冷気や外気の出入りを封ずる。
【選択図】図４

Description

本発明は、血液、尿等の生体サンプルの定量、定性分析を行なう自動分析に好適な試薬保冷庫を備えた自動分析装置に関する。

血液、尿等の生体サンプルの定量、定性分析を行なう自動分析装置では、生体サンプル中の測定対象成分と特異的に反応して物性の変化する試薬を生体サンプルと混合、反応させて分析をおこなう。

医学の進歩に伴い測定対象成分の数は増加しており、それに合わせて使用する試薬の種類も非常に多くなっている。このような多くの試薬を分析ごとに試薬保管庫から取り出して設置し、使用後に元に戻すのは効率的でなく、一般的な自動分析装置では装置上に試薬保冷庫が設けられることが多い。

試薬保冷庫の上部カバーには、試薬を出し入れするための開口部や、試薬を吸引するための孔が設けられているのが普通だが、これらの開口部から高温、多湿空気が保冷庫内に流入する可能性があるため、これを考慮しないと温度分布が不均一となる可能性がある。

また、その開口部から侵入した高温多湿な外気が上部カバーの裏面に接触して露点以下になった場合、上部カバーの裏に結露し、生じた水滴が試薬ボトル内に滴下する可能性がある。

特許文献１では、上部カバーの裏面を傾斜させることにより結露を一箇所にあつめ、結露が試薬容器に混入する技術が開示されている。

特許文献２では、すべての試薬取り出し口から冷気を吹き出し構造とすることにより、高温多湿の外気を庫内に浸入させず、結露を防止する技術が開示されている
特開平０８−２６２０３０号公報 特開２００６−８４３６６号公報

上記従来の技術では、試薬保冷庫への試薬ボトルの出し入れの際に高温、多湿の外気が庫内に入ってくることを想定しているため、試薬保冷庫内の温度分布に差異が生じてしまう可能性がある。

従って、試薬は結露の影響とともに、温度による影響を受けやすいという問題点があった。分析結果は試薬の温度に影響される可能性があるため、同一の試薬を用いた分析を行なっても試薬保冷庫の温度分布が偏っていては、分析結果の再現性が低下する懸念がある。

そこで、本発明は上述した課題に対処し、開閉扉の開閉によって試薬保冷庫内の温度が高くなることを防ぎ、試薬の安定性の向上を狙うとともに、試薬保冷庫の内壁面での結露防止を考慮した自動分析装置を提供することを目的とする。

本発明は、複数の試薬容器を設置する試薬収納部を有する試薬保冷庫が備わる自動分析装置において、試薬保冷庫には、前記試薬収納部に前記試薬容器を出し入れする容器出し入れ開口部と、前記容器出し入れ開口部に遮蔽用空気流層を生成するエアーカーテン装置を設けたことを特徴とする。

本発明によれば、試薬保冷庫の開口部が遮蔽用空気流層のエアーカーテンエアーカーで遮蔽されるので試薬収納部への空気の出入りが阻止される。これにより、試薬収納部内の冷気流出が防止され試薬の安定性を高めることができる。さらに試薬収納部への湿度を含んだ外気の侵入が無いため、試薬収納部の内壁に外気の湿分による結露発生を防止することができ、安定した信頼性の高い分析測定が行われる。

以下、図１から図８を引用し、本発明の実施例について説明する。

図１は、本発明の実施例に係る自動分析装置の概要を示す。

自動分析装置は、試料ディスク１、反応容器４、試薬保冷装置１１を有する。

試料ディスク１は、その円周上に試料の入った複数の試料容器２を配列している。試料ディスク１の回転で試料容器２をピペッティング位置に移動させ、試料分注プローブ３にて試料を反応容器４に必要量移し換えの分注が行われる。

反応容器４は、恒温槽９、光度計１０を附帯する。恒温槽９は反応容器４を一定温度に保つように温度制御され、反応容器４に分注される試料と試薬の化学反応を促進する。反応した試料の成分は光度計１０で測定される。

試薬保冷装置１１は、試薬保冷庫７と、冷却機１２を有する。試薬保冷庫７は試薬ディスク５を有する。試薬ディスク５はその円周上に試薬を収納した複数の試薬容器６が配列される。この試薬ディスク５が試薬容器６を収納する試薬収納部になる。

試薬収納部に収納される試薬容器６の試薬が周囲環境により変性するのを防止するために低温に温度制御された試薬保冷庫７の中に収納される。試薬ディスク５は、モータなどの駆動部１８で回転自在に支持されている。

駆動部１８は正逆に回転する。試薬ディスク５の回転により、試薬ボトル６をピペッティング位置に移動させ、試薬分注プローブ８にて先に試料を移し換えた反応容器４に必要量の試薬が移し換えの分注が行われる。

自動分析装置に備わる試薬保冷装置１１について、図２〜図８を引用して詳しく説明する。

図２〜図４に示すように、試薬保冷装置１１の冷却機１２は冷媒が循環する凝縮器、放熱器、圧縮機、循環ファン等のヒートポンプ機構を備え、５℃〜１０℃に冷却した冷気を試薬保冷庫７に供給する。

試薬保冷庫７は、試薬を収納した複数の試薬ボトル６を円周上に配列できる回転可能な試薬ディスク５と、試薬ディスク５を収納する試薬ジャケット１３と、試薬ジャケット１３に取り付けられた内蓋１４と、試薬ジャケット１３の上部開放部を覆う試薬カバー１５を有する。

試薬ジャケット１３、試薬カバー１５は厚みが５ｃｍ〜１０ｃｍの断熱材で形成され、試薬保冷庫７の断熱を保っている。

試薬保冷庫７の試薬カバー１５には、試薬を出し入れするための開口部１５ａと、この開口部１５ａを開け閉めする開閉自在なる開閉扉１６が設けられる。開閉扉１６は試薬カバー１５と同様、厚みのある断熱材で形成される。

試薬分注プローブ８の出入り孔１５ｂは試薬カバー１５に設けられる。この出入り孔１５ｂに試薬分注プローブ８を出し入れして試薬容器６より試薬を小出しに吸引して反応容器への分注が行われる。この出入り孔１５ｂは、開口部１５ａに比べ、小さい開口であるので、開閉扉のような蓋は設けない。

内蓋１４は、図３、図４に示すように、試薬ボトル６を収納する試薬ディスク５と、試薬ディスク５の下側に設けられた内周と外周を隔絶する環状の仕切り壁１４ａを有する。内蓋１４は冷気が循環する冷気循環部にもなる。

冷気循環部は冷凍機１２の冷気導入口１３ａから取り込まれた冷気が、内蓋１４の角穴１４ｂと内蓋１４の丸穴１４ｃを通過し、外周部の丸穴１４ｄを通過し、最下段の外周側から冷気循環部の冷気取り出し口１３ｂへ引き込まれる循環路の構造になっている。

開閉扉１６が閉じた状態にある時には、冷気導入口１３ａから取り込まれた冷気が、内蓋１４の角穴１４ｂと内蓋１４の丸穴１４ｃを通過し、外周部の丸穴１４ｄを通過し、最下段の外周側から冷気循環部の冷気取り出し口１３ｂへ引き込まれる。

試薬ジャケット１３には冷凍機１２から送られる冷却媒体の冷気を試薬ジャケット１３へ取り込む冷気導入口１３ａと試薬保冷庫７の中を循環した冷却媒体を冷凍機１２に回収するための冷気取り出し口１３ｂが設けてある。

次に本発明の主要部であるエアーカーテン装置について、主に図４〜図８を引用して説明する。

エアーカーテン装置１７は、試薬保冷庫７の試薬カバー１５に設けられる。すなわち、エアーカーテン装置１７は、送風機１７ｃと、送風機１７ｃから送風される空気を噴出する空気噴出口１７ｂと、送風機１７ｃに吸引される空気が流入する空気吸入口１７ａと、噴出空気の流入スリット１７ｄと、空気吸入口１７ａを開け閉めする遮蔽板１９を有する。

送風機１７ｃは、図７に示す貫流ファン１７０が用いられる。貫流ファン１７０は外径が小さく、軸方向に長く、送風圧力が高いので幅の広いエアーカーテンの生成に好都合である。また、貫流ファン１７０は、小径で細長い形状をしているので、厚みが５ｃｍ〜１０ｃｍの薄い試薬カバー１５内に収めることができる。

空気吸入口１７ａは、試薬容器６が収納される試薬収納部の内方に向くように設けられる。空気噴出口１７ｂと噴出空気の流入スリット１７ｄは、開口部１５ａの内口縁部に互いに対向するように設けられる。

試薬収納部内の冷気は、空気吸入口１７ａより吸い込まれ、送風機１７ｃで送られて空気噴出口１７ｂから噴出する。噴出される噴射流は開口部１５ａを横切るように流れ、流入スリット１７ｄに流れ込み、試薬収納部内を経由して空気吸入口１７ａへと流れる。

試薬保冷庫７の開口部１５ａは、上記噴射流により生成される遮蔽用空気流層のエアーカーテンで遮蔽閉鎖されるので、試薬収納部内への空気の出入りや冷気の外部流出が阻止される。

また、エアーカーテン装置１７は、遮蔽板１９と開閉扉１６を連係作動させる連係機構（連係手段）を備える。

すなわち、図５に示すように、開閉扉１６の回転軸１６ａに歯車１６ｂを設け、遮蔽板１９の回転軸１９ａに歯車１９ｂを設け、両歯車１６ｂ．１９ｂを噛み合わせて連係機構（連係手段）を構成する。

連係機構（連係手段）で遮蔽板１９と開閉扉１６は連係されているので、開閉扉１６を閉じると、遮蔽板１９は図６（ａ）に示すように空気吸入口１７ａを閉じ、開閉扉１６を開くと、遮蔽板１９は図６（ｂ）に示すように空気吸入口１７ａを開くように作動する。

さらに、エアーカーテン装置１７は、開閉扉１６の開け閉めを検出する検出手段を有する。この検出手段は、図８に示すような開閉扉１６の開け閉めによってオン・オフ作動するスイッチ１８０を有する。スイッチ１８０は、前記連係機構（連係手段）または開閉扉１６に備えることが可能である。

この検出手段のスイッチ１８０を含む制御回路により、エアーカーテン装置１７の送風機１７ｃの運転が制御される。開閉扉１６が開放されると、スイッチ１８０がオンして送風機１７ｃは運転され、開閉扉１６が閉成されると、送風機１７ｃは停止する。

次に主に動作の面から説明する。

試薬ジャケット１３で覆われた試薬保冷庫７内には、冷凍機１２で冷やされた冷却媒体の冷気が供給される。

冷気は冷気導入口１３ａより試薬保冷庫７内に流入して試薬保冷庫７の中を循環し、冷気取り出し口１３ｂから流出して冷凍機１２に戻る。冷凍機１２で再度、冷やされた冷気は試薬保冷庫７内に再度供給され、循環が繰り返される。

この冷気の循環で、試薬保冷庫７内の試薬ディスク５に置かれて収納される試薬ボトル６の試薬は５℃〜１０℃に保冷され、反応容器４の分注に提供される。

こうした保冷のもとで、開閉扉１６が閉じた状態にある時には、冷気導入口１３ａから取り込まれた冷気が、内蓋１４の角穴１４ｂと内蓋１４の丸穴１４ｃを通過し、外周部の丸穴１４ｄを通過し、最下段の外周側から冷気循環部の冷気取り出し口１３ｂへ引き込まれる。

開閉扉１６が開放された状態にある時には、試薬カバー１５内に設置されたエアーカーテン装置１７が作動する。すなわち、空気吸入口１７ａから取り込まれた冷気は送風機１７ｃにより空気噴出口１７ｂから吹き出し、流入スリット１７ｄに吸い込まれるように循環する。この空気噴出口１７ｂから吹き出して流入スリット１７ｄに向かうエアーカーテンで、試薬保冷庫７の開口部１５ａは遮蔽閉鎖される。

このように開閉扉１６が開放されても、試薬保冷庫７の開口部１５ａがエアーカーテンで遮蔽閉鎖されるので、試薬保冷庫７内の冷気が流出せず、庫内の温度が安定化する。このため、試薬容器６の試薬は安定した性質の状態が保たれる。

また、冷えた試薬保冷庫７内に湿度を含んだ外気の流入がないので、庫内に結露が生じない。結露水の滴下による試薬の濃度変化も起きないので、安定した測定値を得ることができる。

上記実施例は、送風機１７ｃで空気噴出口１７ｂより冷気を吹き出すようにしているが、試薬保冷庫７内を循環する冷気の流れが十分に大きい場合（風速が強い）には、送風機１７ｃを運転せずに循環する冷気の流れを利用して空気噴出口１７ｂより吹き出すようにすることも可能である。

上記実施例は、空気の冷却手段として冷凍機１２を用いているが、冷凍機１２に代えてペルチェー素子（電子冷却素子）を用いることも可能である。また、冷凍機１２とペルチェー素子（電子冷却素子）を併用し、エアーカーテンの冷却にペルチェー素子（電子冷却素子）を使用することも可能である。

さらにペルチェー素子（電子冷却素子）を併用する場合に、外気を電子冷却素子で冷却し、エアーカーテンに使用することも可能である。

また、試薬分注プローブ８の出入り孔１５ｂにエアーカーテンを利用することにより、出入り孔１５ｂからの冷気流出を抑えることができる。

本発明の実施例に係るもので、自動分析装置の概略の説明図。 本発明の実施例に係るもので、試薬保冷装置の概略の説明図。 本発明の実施例に係るもので、試薬保冷装置の詳細外観図。 本発明の実施例に係るもので、試薬保冷装置の断面図。 本発明の実施例に係るもので、試薬保冷庫の試薬カバー、開口部、開閉扉、遮蔽板、および連係機構（連係手段）を示す斜視説明図。 本発明の実施例に係るもので、試薬保冷庫の試薬カバー、開口部、および遮蔽板の模式図。 本発明の実施例に係るもので、送風機の貫流ファンを示す図。 本発明の実施例に係るもので、エアーカーテン装置の送風機、および検出手段のスイッチを示す制御回路を示す図。

符号の説明

１…試料ディスク、２…試料容器、３…試料分注プローブ、４…反応容器、５…試薬ディスク、６…試薬ボトル、７…試薬保冷庫、８…試薬分注プローブ、９…恒温槽、１０…光度計、１１…試薬保冷装置、１２…冷凍機、１３…試薬ジャケット、１４…内蓋、１５…試薬カバー、１６…開閉扉、１７…エアーカーテン装置、１８…駆動部、１９…遮蔽板、スイッチ１８０（検出手段）。

Claims (6)

1. 複数の試薬容器を設置する試薬収納部を有する試薬保冷庫が備わる自動分析装置において、
   試薬保冷庫は、前記試薬収納部に前記試薬容器を出し入れする容器出し入れ開口部と、前記容器出し入れ開口部に遮蔽用空気流層を生成するエアーカーテン装置を有することを特徴とする自動分析装置。
2. 試薬保冷庫と、前記試薬保冷庫に冷気を供給する冷却機を備え、
   前記試薬保冷庫は、複数の試薬容器を設置する試薬収納部と、前記試薬収納部に隣接し、前記冷却機からの冷気を導入する冷気導入室と、前記冷却機に冷気を戻す冷気排出室をもつ冷気循環部と、前記冷気導入室から前記試薬収納部に冷気を導入する冷気導入口と前記試薬収納部から前記冷気排出室に冷気を排出する冷気排出口を有する自動分析装置において、
   前記試薬保冷庫は、前記試薬収納部に前記試薬容器を出し入れする容器出し入れ開口部と、前記容器出し入れ開口部を開け閉めする開閉扉と、前記開閉扉の開閉状態を検出する検出手段と、前記容器出し入れ開口部に沿って遮蔽用空気流層を生成するエアーカーテン装置を有することを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項２記載の自動分析装置において、
   前記エアーカーテン装置は、送風機と、前記送風機から送風される空気を噴出する空気噴出口と、前記送風機に吸引される空気が流入する空気吸入口と、前記空気吸入口を開け閉めする遮蔽板を有し、
   前記開閉扉が開くと前記遮蔽板が開き、前記開閉扉が閉じると前記遮蔽板が閉じるように連係作動させる連係手段を有することを特徴とする自動分析装置。
4. 請求項２記載の自動分析装置において、
   前記エアーカーテン装置は、送風機と、前記送風機から送風される空気を噴出する空気噴出口と、前記送風機に吸引される空気が流入する空気吸入口と、前記空気吸入口より吸入した冷気を更に冷却、乾燥する冷却乾燥手段を有することを特徴とする自動分析装置。
5. 請求項２〜４のいずれかに記載された自動分析装置において、
   前記検出手段が前記開閉扉の開閉を検出して前記エアーカーテン装置の運転を制御することを特徴とする自動分析装置。
6. 請求項１または２記載の自動分析装置において、
   前記試薬保冷庫は、前記試薬容器より試薬を小出しする試薬分注プローブの出入り孔を有し、この出入り孔に前記試薬収納部への空気の出入りを阻止する遮蔽用空気流層を生成することを特徴とする自動分析装置。

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