JP2014002001A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】試薬容器に収容された試薬への結露による悪影響を抑制することができる自動分析装置を提供する。
【解決手段】分析に用いる試薬を収容した複数の試薬容器４を周方向に並べて搭載した試薬容器ディスク５を内部空間に配置し、外部空間からの空気と試薬容器４との接触を抑制する試薬ディスクカバー７の内部空間の下部に冷却機構１７を配置し、外気導入機構１６によって試薬ディスクカバー７の外部空間の空気を内部空間に導入し、冷却機構１７の冷却面１７ａに吹き付ける。冷却機構１７の上方に設けた冷却面１７ａによって空気が冷却されて生じた結露は、冷却機構１７の下方に冷却面１７ａと連続的に設けられた排出機構１７ｂにより、結露状態を維持して試薬ディスクカバー７の外部に排出される。
【選択図】図２

Description

本発明は、血液や尿などの生体サンプルの定性・定量分析を行う自動分析装置に関する。

自動分析装置は、血液や尿などの生体サンプルに含まれる特定の成分に特異的に反応する試薬を添加・反応させ、反応液の吸光度や発光量を測定することにより、定性・定量分析を行うものである。

このような自動分析装置では、試薬は劣化の抑制のために試薬容器に収容された状態で試薬保冷庫等に温度調整されて保存されている。例えば、特許文献１（特開２０１０−２３７０２１号公報）には、第１空間を有する筐体と、第１空間内の空気を導入する空気導入口を有している、試薬容器を収容するための第２空間を有する試薬庫と、空気導入口を介して第１空間から第２空間内に導入された空気を冷却する冷却手段とを備えた分析装置に関する技術が開示されている。

特開２０１０−２５６０５１号公報

上記従来技術の試薬保冷庫では、外気流入等が要因となって生じる結露の試薬の質への悪影響を抑制するために、空気導入口を介して取り入れた外気を結露促進ブロックに触れされることで結露を促進している。しかしながら、上記従来技術においては、結露を促進するのみであり、生じた結露水に対する処理については考慮されていない。したがって、結露水が筐体内に留まることにより、試薬容器の雰囲気が高湿度となったり、留まった結露水がカビなどを誘発したりして、試薬の保存状態の悪化が懸念されるものであり、更なる改善の余地が残されている。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、試薬容器に収容された試薬への結露による悪影響を抑制することができる自動分析装置を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために、本発明は、分析に用いる試薬を収容した複数の試薬容器を周方向に並べて搭載した試薬容器ディスクを内部空間に配置し、外部空間からの空気と試薬容器との接触を抑制する筐体と、前記筐体の内部空間の下部に配置され、上方に設けた冷却面によって空気の冷却を行う冷却機構と、前記筐体の外部空間の空気を内部空間に導入し、前記冷却機構の冷却面に吹き付ける外気導入機構と、前記冷却機構の下方に前記冷却面と連続的に設けられ、前記冷却面に生じた結露水を、結露状態を維持して前記筐体の外部に排出する排出機構とを備えたものとする。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記外気導入機構は、前記筐体の上部に配置され、前記試薬容器ディスクは、前記外気導入機構により筐体の内部空間に導入される空気の前記冷却機構への空気の流れを許容する空気通過部を備えたものとする。

（３）また、上記（１）において、好ましくは、前記冷却機構は、前記冷却面に生じた結露水の前記排出機構への流れをガイドするガイド構造を有するものとする。

（４）さらに、上記（１）において、好ましくは、前記冷却機構の冷却面の温度は、前記筐体の内面の温度よりも低温であるものとする。

本発明によれば、試薬容器に収容された試薬への結露による悪影響を抑制することができる。

第１の実施の形態に係る自動分析装置の全体構成を概略的に示す図である。 第１の実施の形態に係る試薬容器ディスク及び試薬ディスクカバーを抜き出して示す側面部分断面図である。 第１の実施の形態に係る試薬容器ディスク及び試薬ディスクカバーを抜き出して示す平面図である。 第１の実施の形態に係る冷却機構を拡大して示す上面図である。 第２の実施の形態に係る試薬容器ディスク及び試薬ディスクカバーを抜き出して示す側面部分断面図である。 第２の実施の形態に係る試薬容器ディスク及び試薬ディスクカバーを抜き出して示す平面図である。 第３の実施の形態に係る試薬容器ディスク及び試薬ディスクカバーを抜き出して示す側面部分断面図である。 第３の実施の形態に係る試薬容器ディスク及び試薬ディスクカバーを抜き出して示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

＜第１の実施の形態＞
本発明の第１の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図１は、本実施の形態に係る自動分析装置の全体構成を概略的に示す図である。図２及び図３は、試薬容器ディスク５及び試薬ディスクカバー７を抜き出して示す部分断面図であり、図２は側面図、図３は上面図である。また、図４は、図２及び図３における冷却機構部分を拡大して示す上面図である。

図１において、自動分析装置は、血液や尿などの生体サンプル（以下、試料と称する）を収容する複数のサンプル容器１が収納されたサンプル容器ラック２と、サンプル容器ラック２を搬送するラック搬送ライン３と、試料の分析に用いる種々の試薬が収容された複数の試薬容器４が収納・保温され、試薬ディスクカバー（筐体）７により覆われた試薬容器ディスク５と、試料と試薬を混合するための複数の反応容器８が収納されたインキュベータディスク９と、未使用の反応容器８を複数保持する反応容器供給庫６と、反応容器供給庫６からインキュベータディスク９に反応容器８を移送する反応容器移送機構６ａと、吸引・吐出動作によりサンプル容器１からインキュベータディスク９の反応容器８に試料を分注するサンプル分注機構１０と、試薬ディスクカバー７の一部として着脱可能に構成された蓋部７ａに設けられた試薬分注口１４（図２等参照）を介して、試薬容器ディスク５に収納された試薬容器４の試薬を吸引・吐出動作によりインキュベータディスク９の反応容器８に分注する試薬分注機構５ａと、インキュベータディスク９の反応容器８で混合された反応液に検出処理を施し特定成分の検出を行う反応測定装置１１と、自動分析装置全体の動作を制御する制御部１５とを概略備えている。

試薬ディスクカバー７の内部（蓋部７ａを除く）には水循環部１８ａが設けられており、冷却機構１８により所定の温度に冷却された媒体（例えば、恒温水）が循環されている。また、蓋部７ａも保温（保冷）構造を有しており、試薬ディスクカバー７の内部空間は、所定の温度に保持されている。

試薬容器ディスク５は、試薬ディスクカバー（筐体）７の内部空間に配置されることにより、外部空間の空気と試薬容器との接触が抑制され、外部空気によって試薬の温度や品質に影響が及ぶことが抑制される。

試薬ディスクカバー７の蓋部７ａには、試薬ディスクカバー（筐体）７の外部空間の空気を内部空間に導入し、後述する冷却機構１７の冷却面１７ａに吹き付ける外気導入機構１６が設けられている。

試薬容器ディスク５の外周側には、複数の試薬容器４が周方向に並べて配置されている。試薬容器ディスク５の回転によって、所望の試薬容器４が試薬分注口１４の下方に移動され、試薬分注機構５ａにより試薬分注口１４を介して試薬の分注が行われる。なお、試薬容器ディスク５の外周部の下部には試薬容器ディスク５を補強する試薬容器ディスク補強板５ｃが設けられている。

試薬容器ディスク５の内周側には、試薬容器４は配置されず、外気導入機構１６から試薬ディスクカバー７の内部空間に導入される空気の試薬容器ディスク５の下方への空気の流れを許容する空気通過部５ｂが周方向に複数並べて設けられている。なお、本実施の形態では、各試薬容器４の内周側に空気通過部５ｂを設けた場合を示している。

外気導入機構１６の下方であって、試薬ディスクカバー７の内部空間の下部には、上方に設けた冷却面１７ａによって空気の冷却を行う冷却機構１７が設けられている。冷却機構１７の冷却面１７ａは、頂点を下方に向けた円錐形状（漏斗形状）を有している。冷却面１７ａの下方の頂点相当部分には、冷却面１７ａと連続的に設けられた排出機構１７ｂが備えられている。冷却面１７ａは図示しない冷却素子（例えば、ペルチェ素子）によって冷却される。なお、冷却面１７ａの温度（すなわち、ペルチェ素子の温度）は、試薬ディスクカバー（筐体）７の内面の底面及び側面に設置された温度センサ５０ａ，５０ｂからの検出結果に基づいて、制御部１５により、試薬ディスクカバー７の内面（底面及び側面）の温度よりも低い温度に制御されている。

外気導入機構１６には、送風機構１６ａが設けられている。この送風機構１６ａにより、試薬ディスクカバー７の外部空間から内部空間に導入された空気が、試薬容器ディスク５の空気通過部５ａを介して冷却機構１７の冷却面１７ａに吹き付けられる。冷却面１７ａに吹き付けられて空気が冷却されると、冷却面１７ａには結露水が生じ、その結露水は結露状態を維持して排出機構１７ｂを介して試薬ディスクカバー７の外部へと排出される。なお、送風機構１６ａによる導入空気量は、制御部１５により制御されており、試薬ディスクカバー７の内部（例えば蓋部７ａの内側）に設けられた温度センサ５０ｃからの検出結果に基づいて、試薬ディスクカバー７の内部の温度（気温）が予め定めた温度範囲となるように制御される。

冷却機構１７の冷却面１７ａには、冷却面１７ａに生じた結露水の排出機構１７ｂへの流れをガイドするガイド構造１７ｃが設けられている。ガイド構造１７ｃは、排出機構１７ｃから放射状に延びる溝構造である。なお、ガイド構造１７ｃは、結露水の排出機構１７ｂへの流れをガイドして円滑な排水が出来ればよく、上記溝構造の他に、排出機構１７ｃから放射状に延びる凸形状であっても良い。また、排出機構１７ｃから螺旋状に延びる形状としても良い。

以上のように構成した本実施の形態における動作を説明する。

まず、反応容器移送機構６ａによって未使用の反応容器８がインキュベータディスク９にセットされる。次に、ランク搬送ライン３により搬送されるサンプル容器ラック２のサンプル容器１から反応容器８に、サンプル分注機構１０によって試料が分注される。試薬分注後、攪拌処理を施して所定時間（例えば、９分間）放置する。続いて、試薬容器ディスク５が回転駆動されて所定の試薬が収容された試薬容器４が試薬分注口１４の下方に移動され、試薬分注機構５ａにより試薬容器４から反応容器８に試薬が分注される。反応容器８で混合されて所定時間（例えば７．５分間）放置された試料と試薬の反応液は、反応測定装置１１によって検出処理が実施される。検出結果は、制御部１５の記憶部（図示せず）に記憶される。

試薬ディスクカバー７の蓋部７ａに設けられた外気導入機構１６は、所定の時間、送風機構１６ａにより試薬ディスクカバー７の内部空間に外気を導入し、試薬容器ディスク５の空気通過部５ａを介して冷却機構１７の冷却面１７ａに吹き付ける。冷却面１７ａに吹き付けられて空気が冷却されると、冷却面１７ａには結露水が生じ、その結露水は結露状態を維持して排出機構１７ｂを介して試薬ディスクカバー７の外部へと排出される。このとき、試薬ディスクカバー７の内部空間は外部空間と比較してやや正圧となっており、試薬分注口１４やその他の隙間からの外気の流入が抑制されている。

以上のように構成した本実施の形態における効果を説明する。

従来技術においては、空気導入口を介して取り入れた外気を結露促進ブロックに触れされることで結露を促進するもののみであり、生じた結露水に対する処理については考慮されていなかった。このような場合、結露水が筐体内に留まることにより、試薬容器の雰囲気が高湿度となったり、留まった結露水がカビなどを誘発したりして、試薬の保存状態の悪化が懸念される。従来技術においては、湿度増加によるカビ等の発生を抑制するために定期的なメンテナンスを必要とするが、メンテナンスを行うためには、装置内の各機構を取り外す必要があり、多くの時間や手間が必要であった。

これに対して、本実施の形態においては、筐体の内部空間に試薬容器ディスクを配置し、筐体の外部空間の空気を内部空間に導入して筐体の内部空間の下部に配置した冷却機構に吹き付けることにより冷却し、冷却面に生じた結露を、冷却面と連続的に設けた排出機構により結露状態を維持したまま筐体外部に排出するように構成したので、結露水が筐体内に留まることにより、試薬容器の雰囲気が高湿度となったり、留まった結露水がカビなどを誘発したりすることを抑制することができ、したがって、試薬容器に収容された試薬への結露による悪影響を抑制することができる。

また、外気導入機構１６に送風機構１６ａを設けたので、冷却された試薬ディスクカバー７の内部の壁面および底面と試薬容器４の試薬との間の熱交換が促進され、より効率よく試薬を冷却することができる。

＜第２の実施の形態＞
本発明の第２の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図５及び図６は、本実施の形態に係る試薬容器ディスク５及び試薬ディスクカバー７Ａを抜き出して示す部分断面図であり、図５は側面図、図６は上面図である。図中、第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。

図５及び図６において、試薬ディスクカバー７Ａの内部（蓋部７ａを除く）には水循環部１８ａが設けられており、冷却機構１８により所定の温度に冷却された媒体（例えば、恒温水）が循環されている。また、蓋部７ａも保温（保冷）構造を有しており、試薬ディスクカバー７Ａの内部空間は、所定の温度に保持されている。

試薬容器ディスク５は、試薬ディスクカバー（筐体）７Ａの内部空間に配置されることにより、外部空間の空気と試薬容器との意図しない接触が抑制され、外部空間の空気によって試薬の温度や品質に影響が及ぶことが抑制される。

試薬ディスクカバー７Ａの蓋部７ａには、試薬ディスクカバー（筐体）７Ａの外部空間の空気を内部空間の所定の位置に導入する外気導入機構１６Ａが設けられている。

試薬容器ディスク５の外周側には、複数の試薬容器４が周方向に並べて配置されている。試薬容器ディスク５の回転によって、所望の試薬容器４が試薬分注口１４の下方に移動され、試薬分注機構５ａにより試薬分注口１４を介して試薬の分注が行われる。

試薬容器ディスク５の内周側には、試薬容器４は配置されず、外気導入機構１６Ａから試薬ディスクカバー７Ａの内部空間に導入される空気の試薬容器ディスク５の下方への空気の流れを許容する空気通過部５ｂが周方向に複数並べて設けられている。なお、本実施の形態では、各試薬容器４の内周側に空気通過部５ｂを設けた場合を示している。また、試薬容器ディスク５の外周部の下部には、試薬容器ディスク５を補強する試薬容器ディスク補強板５ｃが設けられている。

外気導入機構１６の下方であって、試薬ディスクカバー７の内部空間の下部には、上方に設けた冷却面１７ａによって空気の冷却を行う冷却機構１７が設けられている。冷却機構１７の冷却面１７ａは、頂点を下方に向けた円錐形状（漏斗形状）を有している。冷却面１７ａの下方の頂点相当部分には、冷却面１７ａと連続的に設けられた排出機構１７ｂが備えられている。冷却面１７ａは図示しない冷却素子（例えば、ペルチェ素子）によって冷却される。なお、冷却面１７ａの温度（すなわち、ペルチェ素子の温度）は、試薬ディスクカバー（筐体）７Ａの内面の底面及び側面に設置された温度センサ５０ａ，５０ｂからの検出結果に基づいて、制御部１５により、試薬ディスクカバー７の内面（底面及び側面）の温度よりも低い温度に制御されている。

外気導入機構１６には、試薬ディスクカバー７の蓋部７ａから試薬容器ディスク５の空気通過部５ｂの上方近傍まで延在する導入管路１６ｂと、導入管路１６ｂの下端部に配置された送風機構１６ａとが備えられている。送風機構１６ａの動作により、試薬ディスクカバー７の外部空間から内部空間に導入され、導入管路１６ｂを通った空気が試薬容器ディスク５の空気通過部５ａを介して冷却機構１７の冷却面１７ａに吹き付けられる。冷却面１７ａに吹き付けられて空気が冷却されると、冷却面１７ａには結露水が生じ、その結露水は結露状態を維持して排出機構１７ｂを介して試薬ディスクカバー７の外部へと排出される。なお、送風機構１６ａによる導入空気量は、制御部１５により制御されており、試薬ディスクカバー７Ａの内部（例えば蓋部７ａの内側）に設けられた温度センサ５０ｃからの検出結果に基づいて、試薬ディスクカバー７Ａの内部の温度（気温）が予め定めた温度範囲となるように制御される。

その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。

以上のように構成した本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、試薬ディスクカバー７の蓋部７ａから試薬容器ディスク５の空気通過部５ｂの上方近傍まで延在する導入管路１６ｂを通して、冷却面１７ａに吹き付ける空気を通すように構成したので、冷却面１７ａに当たる前の空気の拡散を抑制することができ、効率良く冷却面１７ａに結露を生じさせることができる。

＜第３の実施の形態＞
本発明の第３の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。

図７及び図８は、本実施の形態に係る試薬容器ディスク５及び試薬ディスクカバー７Ａを抜き出して示す部分断面図であり、図７は側面図、図８は上面図である。図中、第１の実施の形態と同様の部材には同じ符号を付し、説明を省略する。

図５及び図６において、試薬ディスクカバー７Ｂの内部（蓋部７ｂを除く）には水循環部１８ａが設けられており、冷却機構１８により所定の温度に冷却された媒体（例えば、恒温水）が循環されている。また、蓋部７ｂも保温（保冷）構造を有しており、試薬ディスクカバー７Ｂの内部空間は、所定の温度に保持されている。

試薬容器ディスク５Ｂは、試薬ディスクカバー（筐体）７Ｂの内部空間に配置されることにより、外部空間の空気と試薬容器４との意図しない接触が抑制され、外部空間の空気によって試薬の温度や品質に影響が及ぶことが抑制される。

試薬ディスクカバー７Ｂの蓋部７ｂには、試薬ディスクカバー（筐体）７Ｂの外部空間の空気を内部空間の所定の位置に導入する外気導入機構１６Ｂが設けられている。

試薬容器ディスク５Ｂの外周側には、複数の試薬容器４が周方向に並べて配置されている。試薬容器ディスク５の外周部は、内周部に対して周方向に相対的に回転可能に設けられており、試薬容器ディスク５の外周部の回転によって、所望の試薬容器４が試薬分注口１４ａの下方に移動され、試薬分注機構５ａにより試薬分注口１４ａを介して試薬の分注が行われる。

試薬容器ディスク５Ｂの内周側は固定されており、少なくとも冷却機構１７の上方を除く位置には試薬容器４が配置されている。試薬容器４は、図示しない移動機構により、試薬容器ディスク５Ｂの内周側と外周側とで移動される。試薬容器ディスク５Ｂには、外気導入機構１６Ｂから試薬ディスクカバー７Ｂの内部空間に導入される空気の試薬容器ディスク５Ｂの下方への空気の流れを許容する空気通過部５ｄが周方向に複数並べて設けられている。

外気導入機構１６Ｂの下方であって、試薬ディスクカバー７Ｂの内部空間の下部には、上方に設けた冷却面１７ａによって空気の冷却を行う冷却機構１７が設けられている。冷却機構１７の冷却面１７ａは、頂点を下方に向けた円錐形状（漏斗形状）を有している。冷却面１７ａの下方の頂点相当部分には、冷却面１７ａと連続的に設けられた排出機構１７ｂが備えられている。冷却面１７ａは図示しない冷却素子（例えば、ペルチェ素子）によって冷却される。なお、冷却面１７ａの温度（すなわち、ペルチェ素子の温度）は、試薬ディスクカバー（筐体）７Ｂの内面の底面及び側面に設置された温度センサ５０ａ，５０ｂからの検出結果に基づいて、制御部１５により、試薬ディスクカバー７Ｂの内面（底面及び側面）の温度よりも低い温度に制御されている。

外気導入機構１６Ｂには、試薬ディスクカバー７Ｂの蓋部７ｂから試薬容器ディスク５Ｂの空気通過部５ｄの上方近傍まで延在する導入管路１６ｃと、導入管路１６ｃの下端部に配置された送風機構１６ａとが備えられている。送風機構１６ａの動作により、試薬ディスクカバー７Ｂの外部空間から内部空間に導入され、導入管路１６ｃを通った空気が試薬容器ディスク５Ｂの空気通過部５ｄを介して冷却機構１７の冷却面１７ａに吹き付けられる。冷却面１７ａに吹き付けられて空気が冷却されると、冷却面１７ａには結露水が生じ、その結露水は結露状態を維持して排出機構１７ｂを介して試薬ディスクカバー７Ｂの外部へと排出される。なお、送風機構１６ａによる導入空気量は、制御部１５により制御されており、試薬ディスクカバー７Ｂの内部（例えば蓋部７ｂの内側）に設けられた温度センサ５０ｃからの検出結果に基づいて、試薬ディスクカバー７Ｂの内部の温度（気温）が予め定めた温度範囲となるように制御される。

また、試薬分注口１４ａ下方であって、試薬ディスクカバー７Ｂの内部空間の下部にも冷却機構１７が設けられている。

その他の構成は、第１の実施の形態と同様である。

以上のように構成した本実施の形態においても、第１の実施の形態と同様の効果を得ることができる。

また、試薬ディスクカバー７Ｂの蓋部７ｂから試薬容器ディスク５Ｂの空気通過部５ｄの上方近傍まで延在する導入管路１６ｃを通して、冷却面１７ａに吹き付ける空気を通すように構成したので、冷却面１７ａに当たる前の空気の拡散を抑制することができ、効率良く冷却面１７ａに結露を生じさせることができる。

１ サンプル容器
２ サンプル容器ラック
３ ラック搬送ライン
４ 試薬容器
５ 試薬容器ディスク
５ａ 空気通過部
５ｃ 試薬容器ディスク補強板
６ 反応容器供給庫
６ａ 反応容器移送機構
７ 試薬ディスクカバー（筐体）
７ａ 蓋部
８ 反応容器
９ インキュベータディスク
１０ サンプル分注機構
１１ 反応測定装置
１４ 試薬分注口
１５ 制御部
１６ 外気導入機構
１６ａ 送風機構
１７ 冷却機構
１７ａ 冷却面
１７ｂ 排出機構
１７ｃ 排出機構
１８ 冷却機構
１８ａ 水循環部

Claims (4)

1. 分析に用いる試薬を収容した複数の試薬容器を周方向に並べて搭載した試薬容器ディスクを内部空間に配置し、外部空間からの空気と試薬容器との接触を抑制する筐体と、
   前記筐体の内部空間の下部に配置され、上方に設けた冷却面によって空気の冷却を行う冷却機構と、
   前記筐体の外部空間の空気を内部空間に導入し、前記冷却機構の冷却面に吹き付ける外気導入機構と、
   前記冷却機構の下方に前記冷却面と連続的に設けられ、前記冷却面に生じた結露水を、結露状態を維持して前記筐体の外部に排出する排出機構と
   を備えたことを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記外気導入機構は、前記筐体の上部に配置され、
   前記試薬容器ディスクは、前記外気導入機構により筐体の内部空間に導入される空気の前記冷却機構への空気の流れを許容する空気通過部を備えたことを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記冷却機構は、前記冷却面に生じた結露水の前記排出機構への流れをガイドするガイド構造を有することを特徴とする自動分析装置。
4. 請求項１記載の自動分析装置において、
   前記冷却機構の冷却面の温度は、前記筐体の内面の温度よりも低温であることを特徴とする自動分析装置。

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