JP2020201172A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の温度調節が必要な部分を、全体として、より小さな消費電力で温度調節ができる自動分析装置を提供する。【解決手段】周囲と仕切られている、試薬が用いられる空調空間２０と、空調空間２０の空気温度を調節するペルチェ素子１０１を有するペルチェユニット１と、ペルチェユニット１を冷媒によって冷却または加熱するヒートシンク１１１と、ヒートシンク１１１と熱交換した冷媒と大気中の空気との熱交換を行う第１ラジエータ１２と、冷媒を循環させるポンプ１０，１１と、試薬を保冷貯蔵する試薬貯蔵部３０と、試薬貯蔵部３０の温度を調節するペルチェ素子１０２，１０３，１０４を有するペルチェユニット２，３，４と、ペルチェ素子１０２，１０３，１０４を冷却または加熱するヒートシンク１１２，１１３，１１４と、ヒートシンク１１２，１１３，１１４と熱交換した冷媒の熱を放出する第２ラジエータ１３と、を備えている。【選択図】 図１

Description

本発明は、自動分析装置に関し、特に温度調節が必要な部分の温度調節を行う機構を備えた自動分析装置に関する。

ペルチェ素子の安定した稼動を、簡便、省スペース、省コストな機構で実現することにより、外気温の変化によらず安定して温度を調節できる自動分析装置の一例として、特許文献１には、熱伝達ブロックの温度を間欠的に制御する、例えば、置換液電磁弁の開閉制御に基づいて、熱伝達ブロックの温度を制御する、を備えることが記載されている。

特開２０１７−２６４６９号公報

自動分析装置は、分析対象物質を含んでいる検体溶液と反応試薬とを反応容器に分注して反応させ、反応液を光学的に測定するための装置である。このような自動分析装置では、例えば、血液、血清、尿等の生体試料中に含まれる特定の生体成分や化学物質等を検出している。

自動分析装置において十分な分析精度を得るためには、検体の前処理や分析に使われる試薬の温度を一定に保つ必要がある。

自動分析装置における試薬の温度調節を行う方法として、特許文献１のように、分析の前処理工程における試薬の温度調節をペルチェ素子により行うこと、またペルチェ素子の冷却または加熱に間欠的に流す液体を用いることにより、外気温の変化によらず安定して試薬の温度を調節することが記載されている。

この特許文献１では、置換液を格納する置換液槽の温度調節をペルチェ素子によって行っているが、他の温度調節を行う必要のある部分とは独立に温度の制御が行われている。

自動分析装置では、低温に調節する必要がある部分など、異なる温度レベルに調節する必要がある複数の部分が存在しているが、本発明者らが鋭意検討した結果、複数の温度調節が必要な部分の全体として、より小さな消費電力で温度調節を行う余地があることが明らかとなった。

本発明の目的は、複数の温度調節が必要な部分を、全体として、より小さな消費電力で温度調節ができる自動分析装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、検体と試薬を反応させ、この反応させた反応液の物性を測定する自動分析装置であって、周囲と仕切られている、前記試薬が用いられる空間と、前記空間の空気温度を調節する第１ペルチェ素子を有する空調部と、前記空調部を液状冷媒によって冷却または加熱する第１ヒートシンクと、前記第１ヒートシンクと熱交換した前記液状冷媒と大気中の空気との熱交換を行う第１ラジエータと、前記液状冷媒を循環させる送液部と、前記試薬を保冷貯蔵する試薬貯蔵部と、前記試薬貯蔵部の温度を調節する第２ペルチェ素子を有する試薬貯蔵温度調節部と、前記第２ペルチェ素子を冷却または加熱する第２ヒートシンクと、前記第２ヒートシンクと熱交換した前記液状冷媒の熱を放出する放熱部と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、複数の温度調節が必要な部分を、全体として、より小さな消費電力で温度調節ができる。上記した以外の課題、構成および効果は、以下の実施例の説明により明らかにされる。

本発明の実施例１における自動分析装置の全体構成と、その温度調節機構の構成を表す図である。 実施例１における自動分析装置のペルチェユニットの断面図である。 実施例１における自動分析装置のペルチェユニットのヒートシンク部分の断面図である。 実施例１における自動分析装置のラジエータ部分の構造を示す図である。 実施例１における自動分析装置のラジエータ部分の構造を示す図である。 実施例１における自動分析装置の第１ラジエータの構造を示す図である。 図５のＣ−Ｃ’断面図である。 本発明の実施例２における自動分析装置の温度調節機構の全体構成を表す図である。 本発明の実施例３における自動分析装置の温度調節機構の全体構成を表す図である。 本発明の実施例４における自動分析装置の温度調節機構の全体構成を表す図である。 本発明の実施例５における自動分析装置の温度調節機構の全体構成を表す図である。

以下、本発明の自動分析装置の実施例について添付図面を参照して説明する。なお、本発明が適用される自動分析装置は特に限定されず、例えば免疫項目分析用の自動分析装置や生化学項目分析用の自動分析装置などの様々な型の自動分析装置に適用することができる。

＜実施例１＞
本発明の自動分析装置の実施例１について図１乃至図６を用いて説明する。

最初に、自動分析装置の全体構成の概略と、温調機構の概略構成について図１を用いて説明する。図１は本実施例の自動分析装置の全体構成とその温度調節機構の構成を示す図である。

図１に示す自動分析装置１０００は検体と試薬を反応させ、この反応させた反応液の物性を測定するための装置であって、分析部５００を備えている。

この分析部５００は、反応液の物性を測定する機構、物性の測定に必要な検体と試薬を反応させる処理や後処理、それら各種処理に付随する処理を実行する機構のうち、後述する機構以外の機構により構成されており、公知の構成とすることができる。また、それらの動作についても公知のものとすることができる。

図１に示す自動分析装置１０００は、更に、分析部５００で分析される試薬の処理操作等を行うための空調空間２０や、用いる試薬を保冷する試薬貯蔵部３０、後述する各機構の動作を制御する制御装置５０を備えている。

このうち、空調空間２０は、断熱材２２によって周囲の空間と仕切られているとともに、内部の空気２１の温度を一定に保つように空調されている。

空調空間２０の内部の空気２１は、ファン２５によって循環しており、内部フィン２３部分を通過するときに冷却または加熱される。内部フィン２３はペルチェユニット１に接続されている。

試薬貯蔵部３０は試薬を貯蔵するための空間で、その内部空間３１は空調空間２０に比べて比較的低い温度（例えば５〜１０℃）に保たれる。内部空間３１の周囲はステンレス等の金属容器３２に囲われ、その周囲は断熱材３３によって周囲の空間と仕切られている。

次に、空調空間２０の空気温度を調節するための構成について図２および図３を用いて説明する。図２に図３のＢ−Ｂ’断面であるペルチェユニット１の断面、図３に図２のＡ−Ａ’断面であるペルチェユニット１のヒートシンク部分の断面を示す。

図１乃至図３に示すペルチェユニット１には、空調空間２０の空気温度を調節するペルチェ素子１０１が組み込まれている。ペルチェ素子１０１は、そのリード線（図示省略）に接続された電源によって流される電流の向きによって、ペルチェ素子１０１の発熱面（温度が上昇する面）と吸熱面（温度が下降する面）とを切り替えることができる。

ペルチェ素子１０１は、一定電流で運転・停止を繰り返し、運転時間の割合すなわち運転率を変化させることにより、その出力すなわち冷却能力や加熱能力が制御される。あるいは運転率を変化させる代わりに、ペルチェ素子１０１に通電される電流の大きさを直接変化させても良い。

運転率や電流は、センサの検知温度と目標温度とに基づいて、図１の制御装置５０により制御される。運転率や電流の制御は、例えば、比例−積分−微分制御（ＰＩＤ制御）によって行う。

制御装置５０は、ＣＰＵやメモリ、インターフェース等を備えたコンピュータやＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）にプログラムを読み込ませて計算を実行させることで実現できる。これらのプログラムは各構成内の内部記録媒体や外部記録媒体（図示省略）に格納されており、ＣＰＵによって読み出され、実行される。

なお、制御装置５０の各機構の動作の制御処理は、１つのプログラムにまとめられていても、それぞれが複数のプログラムに別れていてもよく、それらの組み合わせでもよい。また、プログラムの一部または全ては専用ハードウェアで実現してもよく、モジュール化されていても良い。更には、各種プログラムは、プログラム配布サーバや内部記憶媒体や外部記録媒体から各装置にインストールされてもよい。

ペルチェ素子１０１の制御対象の温度制御を行う側の面（空調空間２０側、図２中下方側）には、図２および図３に示すようにグリース等のサーマルインタフェース２０２を介して、アルミニウム等で作製された熱拡散板２０３が設けられている。

熱拡散板２０３は、グリース等のサーマルインタフェース２０４を介して、温度制御対象、すなわち図１における内部フィン２３のベース２４に接続されている。

また、図２に示すように、ペルチェ素子１０１の制御対象の温度制御を行う側の反対側の面（図２中上方側）には、グリース等のサーマルインタフェース２０１を介して、ヒートシンク１１１に接続されている。

このヒートシンク１１１は、ペルチェユニット１を液状冷媒（以下、循環液と記載）によって冷却または加熱するための部材である。

図２に示すように、熱拡散板２０３とペルチェ素子１０１とヒートシンク１１１とは、ボルト２０７を穴２１６に締結することによって全体が密着された状態で固定されている。

更に、熱拡散板２０３は、樹脂製のサーマルインタフェース２０４や断熱材２０５、空間２０６により囲まれている。なお、断熱材２０５は代わりに空気とすることができ、空間２０６には断熱材を配置することができる。

本実施例のペルチェ素子１０１では、図１の温度センサ１２１で検知された温度が目標温度よりも高い場合、制御対象の側（図２では熱拡散板２０３、図１の内部フィン２３の側）の面の温度が下がり、反対側のヒートシンク１１１の側の面の温度が上がるように通電される。

このとき、サーマルインタフェース２０２と熱拡散板２０３、サーマルインタフェース２０４を介して、図１の内部フィンのベース２４と内部フィン２３が冷却され、ファン２５によって内部フィン２３に導かれた空調空間２０内の空気が冷却される。

一方、ペルチェ素子１０１のヒートシンク１１１の側は加熱され、グリース等のサーマルインタフェース２０１を介して、ヒートシンク１１１の内部を流れる循環液に放熱される。

循環液は熱を運ぶための媒体で、純水やエチレングリコール水溶液等が用いられる。図１において、循環液はポンプ１０により、チューブ６０を通ってペルチェユニット１のヒートシンク１１１に送られる。図１の矢印４１０は循環液の流れる方向を示す。

図１乃至図３において、チューブ６０を流れてきた循環液は、ヒートシンク１１１の入口のチューブコネクタ２１１からヒートシンク１１１の内部に入り、仕切り２１５により仕切られた内部空間を通過して出口のチューブコネクタ２１２からチューブ６１に流れ出る。

ヒートシンク１１１の内部空間には、フィン２１３に挟まれた複数の流路２１４が形成されており、その間を循環液が流れる。この循環液は、ヒートシンクの筐体２１０とサーマルインタフェース２０１を介して接続されたペルチェ素子１０１から熱を奪ったり、ペルチェ素子１０１に熱を与えたりする。フィン２１３は伝熱面積を拡大して、熱交換の性能を高める役割を果たす。ヒートシンク１１１の筐体２１０やフィン２１３の材質としては、アルミニウムや銅等が用いられる。

図１において、ヒートシンク１１１で加熱された循環液は、ヒートシンク１１１と熱交換した循環液と大気中の空気との熱交換を行う第１ラジエータ１２に至り、ここでラジエータファン１４によって送られる空気によって冷却され、タンク１５を経てポンプ１０に吸い込まれる。

第１ラジエータ１２の詳細については図４および図５を用いて後ほど詳しく説明する。

これに対し、図１の温度センサ１２１で検知された温度が目標温度よりも低い場合には、ペルチェ素子１０１は反対方向に通電され、内部フィン２３の側が加熱され、ヒートシンク１１１側は冷却される運転が行われる。

このとき、ヒートシンク１１１で冷却された循環液は第１ラジエータ１２に至り、ここでラジエータファン１４によって送られる空気によって加熱される。その後は、タンク１５を経てポンプ１０に吸い込まれ、上述のようにチューブ６０を通ってペルチェユニット１のヒートシンク１１１に送られる。

これらヒートシンク１１１、第１ラジエータ１２、ポンプ１０を接続するチューブ６０，６１によって第１のループが形成される。

次に、試薬貯蔵部３０や試薬貯蔵部３０を温調するための構成について説明する。

図１に示すように、試薬貯蔵部３０を構成する金属容器３２には、ペルチェユニット２，３，４が接続されている。これらペルチェユニット２，３，４に組み込まれたペルチェ素子１０２，１０３，１０４に金属容器３２の側が冷却される方向に通電することにより金属容器３２が冷却され、その内部空間３１や内容物が冷却される。

また、ペルチェユニット２，３，４のヒートシンク１１２，１１３，１１４には、ポンプ１１により、チューブ６２を通って、冷却や加熱を行うための循環液が送られる。

ペルチェユニット２，３，４の構造は、上述したペルチェユニット１と同様であるため、詳細は省略する。

ペルチェ素子１０２，１０３，１０４は、温度センサ１２２，１２３，１２４の温度が目標温度になるように制御装置５０により制御される。

例えば、試薬貯蔵部３０の金属容器３２の外側表面に設けられた温度センサ１２２の検知した温度が目標温度より高い場合には、ペルチェ素子１０２は金属容器３２の側の温度が下がる方向に通電するように制御される。

同様に、温度センサ１２３の検知した温度が目標温度より高い場合には、ペルチェ素子１０２は金属容器３２の側の温度が下がる方向に通電され、また温度センサ１２４の検知した温度が目標温度より高い場合には、ペルチェ素子１０４は金属容器３２の側の温度が下がる方向に通電される。

この際、ペルチェ素子１０２，１０３，１０４のヒートシンク１１２，１１３，１１４の側の面は発熱して温度が上がるが、ヒートシンク１１２，１１３，１１４を流れる循環液によって冷却される。

循環液はポンプ１１からチューブ６２を通ってペルチェユニット４のヒートシンク１１４、ペルチェユニット３のヒートシンク１１３、ペルチェユニット２のヒートシンク１１２の順に流れて加熱され、チューブ６３を通って第２ラジエータ１３に至る。

この第２ラジエータ１３において循環液はラジエータファン１４によって送られる空気によって冷却されて温度が下がり、さらにタンク１６を経てポンプ１１に吸い込まれ、ペルチェユニット４へ送られる。

これらヒートシンク１１２，１１３，１１４、第２ラジエータ１３、循環液を循環させるポンプ１１を接続するチューブ６２，６３によって第２のループが形成されている。

これに対し、試薬貯蔵部３０に設けられた温度センサ１２２の検知した温度が目標温度より低い場合には、ペルチェ素子１０２は金属容器３２の側の温度が上がる方向に通電するように制御される。この時、ペルチェ素子１０２のヒートシンク１１２の側は温度が下がるが、ヒートシンク１１２に流された循環液によって加熱される。

同様に、温度センサ１２３の検知した温度が目標温度より低い場合には、ペルチェ素子１０３は金属容器３２の側の温度が上がる方向に通電される。また、温度センサ１２４の検知した温度が目標温度より高い場合には、ペルチェ素子１０４は金属容器３２の側がの温度が上がる方向に通電される。

ペルチェ素子１０２，１０３，１０４のヒートシンク１１２，１１３，１１４の側の面は冷却されて温度が下がるが、ヒートシンク１１２，１１３，１１４を流れる循環液によって加熱される。

次に、循環液の温調を行うためのラジエータの構成について図４Ａ乃至図６を用いて説明する。

図４Ａおよび図４Ｂは第１ラジエータ１２や第２ラジエータ１３の全体の構造を示す図、図５は第１ラジエータ１２の構造を示す図、図６は図５のＡ−Ａ断面を示す図である。

本実施例の自動分析装置１０００では、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、前面面積の小さな第１ラジエータ１２と、前面面積の大きな第２ラジエータ１３とが、ラジエータファン１４により空気が送られる方向（矢印４０１の方向）に並べて配置されている。

このラジエータファン１４により生成される空気の流れは、面積の小さい第１ラジエータ１２が上流側、面積の大きい第２ラジエータ１３が下流側となっており、熱交換を行うように直列に配置されていることになる。

ここで、図４Ａ等に示すように、第１ラジエータ１２の方が第２ラジエータ１３より面積が小さいため、熱交換面積は、第２ラジエータ１３に比べて第１ラジエータ１２の方が小さくなっている。

図５および図６に示すように、第１ラジエータ１２には循環液の入口コネクタ３０１および出口コネクタ３０２が、第２ラジエータ１３には循環液の入口コネクタ３０３および出口コネクタ３０４が設けられている。

第１ラジエータ１２は循環液が流れる流路３０５と、その間に設けられたフィン３０６を備える。これは第２ラジエータ１３も同様である。流路３０５とフィン３０６の材質にはアルミニウム等が用いられる。

図５および図６において、空気はフィン３０６の間を紙面と垂直の方向に流れる。循環液は入口コネクタ３０１から流入し、ヘッダー３０７から各流路３０５を流れ、ターン部３０９で流れの向きを変えて、流路３０５から出口のフッター３０８に至り、出口コネクタ３０２から流出する。第２ラジエータ１３の構造も第１ラジエータ１２と同様である。

次に、本実施例の効果について説明する。

上述した本実施例の自動分析装置１０００において、冬場等で装置の周囲の温度が比較的低いが、試薬貯蔵部３０の目標温度よりは高い場合を考える。

この場合、空調空間２０の温度センサ１２１が検知した温度は目標温度よりも低く、試薬貯蔵部３０の温度センサ１２２，１２３，１２４が検知した温度は目標温度よりも高くなる。

このとき、ペルチェ素子１０１は空調空間２０の側を加熱する動作を行い、循環液はヒートシンク１１１において冷却されて第１ラジエータ１２に運ばれる。一方、ペルチェ素子１０２，１０３，１０４は、試薬貯蔵部３０の側を冷却する動作を行い、ヒートシンク１１２，１１３，１１４の循環液は加熱されて第２ラジエータ１３に運ばれる。

このとき、第１ラジエータ１２を通過して冷却された空気は、図５等に示されているような配置関係により第２ラジエータ１３を冷却する。

すなわち、独立して各ラジエータを冷却する場合に比べて本発明は第１ラジエータ１２により追加で冷却されることで第２ラジエータ１３の放熱量が増え、ペルチェ素子１０２，１０３，１０４は、より小さな電流、すなわちより小さな消費電力で試薬貯蔵部３０を冷却することが可能となる。

また、夏場等で装置の周囲の温度が比較的高い場合を考える。この場合は、空調空間２０の温度センサ１２１が検知した温度が目標温度よりも高くなる。

そのため、ヒートシンク１１１において循環液が加熱されて第１ラジエータ１２に至るため、第１ラジエータ１２を通る空気は加熱される。

ここで、空調空間２０の目標温度は試薬貯蔵部３０の目標温度より低く、冷却負荷は試薬貯蔵部３０よりも小さいので、ヒートシンク１１１における循環液の加熱量は比較的小さい。

このため、第１ラジエータ１２を通過した空気の温度上昇も比較的小さい。しかも、第１ラジエータ１２の前面面積を第２ラジエータ１３の前面面積よりも小さくしているので、第２ラジエータ１３における循環液を十分に冷却することが可能であるため、従来と変わらぬ冷却を実現できる。

このように、本実施例の自動分析装置１０００では、温度調節が必要な空調空間２０と試薬貯蔵部３０を従来よりも少ない消費電力で温度調節することができる。

＜実施例２＞
本発明の実施例２の自動分析装置について図７を用いて説明する。図７は、本実施例２に係る自動分析装置１０００Ａとその温度調節機構の全体構成図である。

本実施例２では、実施例１と同じ構成には同一の符号を示し、説明は省略する。以下の実施例においても同様とする。また、図７以降では、分析部５００は図示の都合上省略している。

実施例１の自動分析装置１０００では第１ラジエータ１２と第２ラジエータ１３とが熱交換を行うように配置されていたが、本実施例の自動分析装置１０００Ａでは、第１ラジエータ１２Ａと第２ラジエータ１３Ｂとが空気により熱交換することがなく、循環液を介して熱交換するように設置されている。

具体的には、図７に示すように、第１ラジエータ１２Ａの周囲にはラジエータファン１７が配置されており、矢印４０２の向きに送風される。これに対し、第２ラジエータ１３の周囲にはラジエータファン１４Ａが配置されており、矢印４０１の向きに送風される。

本実施例における循環液のループは、実施例１のような２つのループではなく、第１ラジエータ１２Ａと熱交換した循環液をヒートシンク１１２，１１３，１１４に導くチューブ６４Ａと、ヒートシンク１１２，１１３，１１４と熱交換した循環液を第２ラジエータ１３Ａに導くチューブ６３Ａと、第２ラジエータ１３Ａと熱交換した循環液をポンプ１０に導くチューブ６５Ａと、ポンプ１０からの液体をヒートシンク１１１に導くチューブ６０Ａと、により形成される大きな１つのループとなる。

本実施例では、ポンプ１０、タンク１５は各１個ずつ備えられており、ポンプ１０によって送液された循環液は、チューブ６０Ａを通って空調空間２０に設けられたペルチェユニット１のヒートシンク１１１に入る。

その後、チューブ６１Ａを介して第１ラジエータ１２に流入し、熱交換を行った後にチューブ６４Ａを介して試薬貯蔵部３０に設置されたペルチェユニット４のヒートシンク１１４に流入する。

ヒートシンク１１４に流入した後は、ペルチェユニット３のヒートシンク１１３、ペルチェユニット２のヒートシンク１１２を経て、チューブ６３Ａを介して第２ラジエータ１３に流入する。この第２ラジエータ１３においてさらに熱交換を行った後、チューブ６５Ａを介してタンク１５からポンプ１０に戻る。

その他の構成・動作は前述した実施例１の自動分析装置１０００と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

次に、本実施例２の自動分析装置１０００Ａの効果について説明する。

最初に冬場等で装置の周囲の温度が比較的低いが、試薬貯蔵部３０の目標温度よりは高い場合を考える。

この場合、空調空間２０の温度センサ１２１が検知した温度は目標温度よりも低く、試薬貯蔵部３０の温度センサ１２２，１２３，１２４が検知した温度は目標温度よりも高くなる。

このとき、ヒートシンク１１１において循環液は冷却されて第１ラジエータ１２Ａに運ばれるが、第１ラジエータ１２Ａのラジエータファン１７を停止して、第１ラジエータ１２Ａであまり加熱されない状態の循環液を、ペルチェユニット２，３，４のヒートシンク１１２に供給する。

このような構成と運転によって、ヒートシンク１１１において冷却された循環液をペルチェユニット２，３，４のヒートシンク１１２，１１３，１１４に直接供給できるので、ペルチェユニット２，３，４を効率的に冷却することができ、より少ない消費電力での温度制御が実現される。

次に、夏場等で装置の周囲の温度が比較的高い場合を考える。

この場合は、空調空間２０の温度センサ１２１が検知した温度が目標温度よりも高くなる。このため、ヒートシンク１１１において循環液が加熱されて第１ラジエータ１２Ａに至り、ラジエータファン１７によって送風される空気によって循環液は冷却されて、ペルチェユニット２，３，４のヒートシンク１１２，１１３，１１４に供給される。

従って、第１ラジエータ１２によって冷却された循環液がヒートシンク１１２，１１３，１１４に供給されるので、ペルチェユニット２，３，４を単純に冷却する場合に比べて効率的に冷却することができ、より少ない消費電力での温度制御が実現される。

以上のように、本実施例の自動分析装置１０００Ａも、前述した実施例１の自動分析装置１０００と同様に、従来よりも小さな消費電力で空調空間２０と試薬貯蔵部３０の温度制御を実現することができる。

＜実施例３＞
本発明の実施例３の自動分析装置について図８を用いて説明する。図８は、本実施例３に係る自動分析装置とその温調機構の構成図である。

本実施例の自動分析装置１０００Ｂは、図８に示すように、第２ラジエータ１３Ｂの出口にダクト７１が設けられている。このダクト７１の下流部分は仕切り７５によって２つの流路７１Ｂ，７１Ｃに分割されている。なお、ダクト７１の上流部分が第２ラジエータ１３Ｂと熱交換した空気を排気口あるいは第１ラジエータ１２Ｂへ導く第１空気流路７１Ａを構成する。

２つの流路のうち、一方の流路７１Ｂ側には第１ラジエータ１２Ｂが配置されており、第２ラジエータ１３Ｂと熱交換した空気を第１ラジエータ１２Ｂを通過させて外部に導くようになっている。

この流路７１Ｂ側には、流路７１Ｂに導かれる空気を、流路７１Ａからの空気と吸気口７４からの空気とで切り替えるダンパ７２が設けられている。ダンパ７２の位置の制御は制御装置５０により実行する。

吸気口７４は流路７１Ｂの第１ラジエータ１２Ｂの手前の位置に設けられており、流路７１Ｂの外部から流路７１Ｂに空気を導く開口部である。

もう一方の流路７１Ｃ側には何も配置されておらず、第２ラジエータ１３Ｂと熱交換した空気を直接外部に導くようになっている。

本実施例の自動分析装置１０００Ｂにおいて、冬場等で装置の周囲の温度が比較的低いが、試薬貯蔵部３０の目標温度よりは高い場合を考える。

この場合は、実施例１等と同様に、空調空間２０の温度センサ１２１が検知した温度は目標温度よりも低く、試薬貯蔵部３０の温度センサ１２２，１２３，１２４が検知した温度は目標温度よりも高くなる。

この時は、第１ラジエータ１２Ｂにはヒートシンク１１１において冷却された循環液がチューブ６０を介して運ばれ、第２ラジエータ１３Ｂにはヒートシンク１１２，１１３，１１４において加熱された循環液がチューブ６３を介して運ばれる。

このとき、ダクト７１のダンパ７２を図８の位置Ａに設定する。これにより、図８に示した矢印４０５に示すように、ラジエータファン１４Ｂとファン７３によって第２ラジエータ１３Ｂに吸い込まれた空気は循環液と熱交換して加熱された後、ラジエータファン１４Ｂによって第１ラジエータ１２Ｂを通過する空気とファン７３によって直接排気される空気とに分配される。

このうち第２ラジエータ１３Ｂで加熱された空気は、第１ラジエータ１２Ｂを通るときに熱交換して循環液を加熱するため、加熱された循環液がヒートシンク１１１に供給されるので、空調空間２０を加熱するためのペルチェ素子１０１の消費電力を低減することができ、省エネルギーな運転が実現される。このとき、ラジエータファン１４Ｂとファン７３の回転速度を適切に調節して風量を分配することにより、さらに省電力の運転も可能である。

これに対し、夏場等で装置の周囲の温度が比較的高い場合は、空調空間２０の温度センサ１２１が検知した温度は目標温度よりも高くなる。この場合、第１ラジエータ１２Ｂにはヒートシンク１１１において加熱された循環液が運ばれる。このとき、ダンパ７２を位置Ｂに設定する。

このため、第１ラジエータ１２Ｂへ供給される空気は、ダクト７１の外部から吸気口７４を経て図８に示した波線の矢印４０６のように供給される。一方、第２ラジエータ１３Ｂで熱交換して加熱された空気は、すべてファン７３によって図８に示した矢印４０４で示すように排気される。

このため、第２ラジエータ１３Ｂを通って加熱された空気が第１ラジエータ１２Ｂを通ることがないので、第１ラジエータ１２Ｂの十分な冷却性能が確保される。

この際には、ダンパ７２の頻繁な動作を避けるため、周囲温度を検知して、それに応じてダンパ７２の位置を位置Ａもしくは位置Ｂのどちらにするかを決定しても良い。

その他の構成・動作は前述した実施例１の自動分析装置１０００と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

本発明の実施例３のような自動分析装置１０００Ｂにおいても、前述した実施例１の自動分析装置１０００等とほぼ同様な効果が得られる。

＜実施例４＞
本発明の実施例４の自動分析装置について図９を用いて説明する。図９は、本実施例４に係る自動分析装置とその温調機構の構成図である。

図９に示すように、本実施例の自動分析装置１０００Ｃのうち、試薬貯蔵部３０の温度調節を行うペルチェユニット２Ｃ，３Ｃ，４Ｃは、実施例１の自動分析装置１０００等のようなヒートシンク１１２，１１３，１１４の替わりに、空冷フィン８０，８１，８２およびダクト８６を備えている。

このため、ペルチェ素子１０２，１０３，１０４からの排熱は、それぞれ空冷フィン８０，８１，８２に伝えられ、更にそれぞれファン８３，８４，８５によってフィン８０，８１，８２間を流れる空気に放熱される。ファン８３，８４，８５からの排熱を含む空気は、ダクト８６の内部に送られる。このダクト８６の上流部分がフィン８０，８１，８２と熱交換した空気を排気口あるいは第１ラジエータ１２Ｃへ導く第４空気流路８６Ａを構成する。

更に、ダクト８６の下流部分は仕切り９０により２つの流路８６Ｂ，８６Ｃに分割されている。

２つの流路のうち、一方の流路８６Ｂ側には第１ラジエータ１２Ｃが配置されており、フィン８０，８１，８２と熱交換した空気を第１ラジエータ１２Ｃを通過させて外部に導くようになっている。

この流路８６Ｂ側には、流路８６Ｂに導かれる空気を、流路８６Ａからの空気と、吸気口８９からの空気とで切り替えるダンパ８７が設けられている。ダンパ８７の位置の制御は制御装置５０により実行する。

吸気口８９は流路８６Ｂの第１ラジエータ１２Ｃの手前の位置に設けられており、流路８６Ｂの外部から流路８６Ｂに空気を導く開口部である。

もう一方の流路８６Ｃには何も配置されておらず、フィン８０，８１，８２と熱交換した流路８６Ａから供給された空気を直接外部に導くようになっている。

その他の構成・動作は前述した実施例１の自動分析装置１０００と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

本実施例の自動分析装置１０００Ｃにおいて、冬場等で装置の周囲の温度が比較的低いが、試薬貯蔵部３０の目標温度よりは高い場合を考える。

この場合、空調空間２０の温度センサ１２１が検知した温度は目標温度よりも低く、試薬貯蔵部３０の温度センサ１２２，１２３，１２４が検知した温度は目標温度よりも高くなる。

このため、ヒートシンク１１１において循環液は冷却されて第１ラジエータ１２Ｃに運ばれる。このとき、ダクト８６のダンパ８７を位置Ａに設定する。これにより、空冷フィン８０，８１，８２からの空気は、ラジエータファン１４Ｃによって第１ラジエータ１２Ｃを通過する図９に示す矢印４０５で示す空気と、ファン８８によって直接排気される図９に示す矢印４０６で示す空気とに分配される。

このうちの第１ラジエータ１２Ｃを通る空気によって、第１ラジエータ１２Ｃを流れる循環液が加熱されるため、加熱された循環液がヒートシンク１１１に供給されるので、空調空間２０を加熱するためのペルチェ素子１０１の消費電力を低減することができる。

このとき、ラジエータファン１４Ｃとファン８８の回転速度を適切に調節して風量を分配することにより、さらに小電力での運転も可能である。

これに対し、夏場等で装置の周囲の温度が比較的高い場合、空調空間２０の温度センサ１２１が検知した温度は目標温度よりも高くなる。

このため、ダンパ８７は位置Ｂに設定され、第１ラジエータ１２Ｃへ供給される空気は、ダクト８６の外部から吸気口８９を経て波線の矢印４０７のように供給される一方、ファン８３，８４，８５から送られる空気は、すべてファン８８によって矢印４０６の方へ排気される。

これにより、ファン８３，８４，８５からの加熱された空気が第１ラジエータ１２Ｃを通ることがないので、第１ラジエータ１２Ｃの十分な冷却性能が確保される。

本発明の実施例４のような自動分析装置１０００Ｃにおいても、前述した実施例１の自動分析装置１０００とほぼ同様に、ペルチェユニット１を効率的に加熱することができるので、より少ない消費電力での温度制御を実現することができる。

＜実施例５＞
本発明の実施例５の自動分析装置について図１０を用いて説明する。図１０は、本実施例５に係る自動分析装置とその温調機構の構成図である。

図１０に示すように、本実施例の自動分析装置１０００Ｄは、実施例１の自動分析装置１０００に対して、比較的高い温度に調整される部分として、置換液の試薬温度調節部４０が設けられている。なお、洗浄液の温度調整部等も同様の構成にすることが可能である。

試薬温度調節部４０に設けられた置換液槽４１は、ステンレス等の金属でできた容器またはらせん状のパイプであり、アルミニウム等の金属ブロック４２に覆われている。

金属ブロック４２はペルチェユニット５に接続され、ペルチェユニット５に組み込まれたペルチェ素子１０５の金属ブロック４２の側を冷却・加熱することにより、金属ブロック４２が冷却・加熱され、置換液槽４１の内部の置換液が冷却・加熱される。

ペルチェユニット５の構成は、ペルチェユニット１等と同じであるため、その詳細は省略する。

ペルチェ素子１０５は、金属ブロック４２の部分に設けられた温度センサ１２５の温度が目標温度になるように制御装置５０により制御される。

ペルチェユニット５のヒートシンク１１５は、空調空間２０のペルチェユニット１のヒートシンク１１１の下流側に循環液のチューブ６１で接続される。ヒートシンク１１５から出た循環液のチューブ６４は、第１ラジエータ１２Ｄに接続される。

その他の構成・動作は前述した実施例１の自動分析装置１０００と略同じ構成・動作であり、詳細は省略する。

このような本実施例の自動分析装置１０００Ｄにおいて、冬場等で装置の周囲の温度が比較的低いが、試薬貯蔵部３０の目標温度よりは高い場合を考える。

この場合、空調空間２０の温度センサ１２１が検知した温度と試薬温度調節部４０の温度センサ１２５が検知した温度はそれぞれの目標温度よりも低く、試薬貯蔵部３０の温度センサ１２２，１２３，１２４が検知した温度は目標温度よりも高くなる。

このため、ペルチェ素子１０１は空調空間２０の側を加熱する動作を、ペルチェ素子１０５は金属ブロック４２を加熱する動作を行う。これにより循環液はヒートシンク１１１，１１５において冷却されて第１ラジエータ１２Ｄに運ばれる。

一方、ペルチェ素子１０２，１０３，１０４は、試薬貯蔵部３０の側を冷却する動作を行い、ヒートシンク１１２，１１３，１１４において循環液は加熱されて第２ラジエータ１３に運ばれる。この場合、第１ラジエータ１２Ｄで熱交換して冷却された空気が第２ラジエータ１３を冷却するので、第２ラジエータ１３の放熱量が増え、より小さいペルチェ素子１０２，１０３，１０４の電流で試薬貯蔵部３０を冷却することが可能となる。

したがって、本発明の実施例５の自動分析装置１０００Ｄにおいても、前述した実施例１の自動分析装置１０００と同様に、より少ない消費電力での温度制御が可能である。

なお、本実施例では、試薬温度調節部４０を実施例１に追加した場合について説明したが、試薬温度調節部４０を実施例２，３，４のいずれかび構成に追加した場合にも同様に省電力の効果が得られる。

＜その他＞
なお、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。上記の実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。

また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることも可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることも可能である。

例えば、以上の説明において、比較的高い温度に調節される対象を、試薬の処理をする空調空間や試薬温度調節部を例として説明したが、その他には図１に示した試料の分析を行う分析部５００の温度調節等にも適用することが可能である。

１…ペルチェユニット（空調部）
２，２Ｃ…ペルチェユニット（試薬貯蔵温度調節部）
３，３Ｃ…ペルチェユニット（試薬貯蔵温度調節部）
４，４Ｃ…ペルチェユニット（試薬貯蔵温度調節部）
５…ペルチェユニット
１０，１１…ポンプ（送液部）
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ…第１ラジエータ
１３，１３Ａ，１３Ｂ…第２ラジエータ（放熱部）
１４，１４Ａ，１４Ｂ，１４Ｃ，１７…ラジエータファン（送風部）
１５，１６…タンク
２０…空調空間（試薬が用いられる空間）
２１…空調空間内部の空気
２２…断熱材
２３…内部フィン
２４…ベース
２５…ファン
３０…試薬貯蔵部
３１…内部空間
３２…金属容器
３３…断熱材
４０…試薬温度調節部
４１…置換液槽
４２…金属ブロック
５０…制御装置
６０，６０Ｄ，６１，６１Ｄ，６４Ｄ…チューブ（第１液体流路）
６０Ａ…チューブ（第６液体流路）
６１Ａ…チューブ（第７液体流路）
６２，６３…チューブ（第２液体流路）
６３Ａ…チューブ（第４送液流路）
６４Ａ…チューブ（第３液体流路）
６５Ａ…チューブ（第５液体流路）
７１，８６…ダクト
７１Ａ…流路（第１空気流路）
７１Ｂ…流路（第２空気流路）
７１Ｃ…流路（第３空気流路）
７２…ダンパ（第１流路切替部）
７３，８８…ファン
７４…吸気口（第１吸気口）
７５，９０…仕切り
８０，８１，８２…空冷フィン
８３，８４，８５…ファン
８６Ａ…流路（第４空気流路）
８６Ｂ…流路（第５空気流路）
８６Ｃ…流路（第６空気流路）
８７…ダンパ（第２流路切替部）
８９…吸気口（第２吸気口）
１０１…ペルチェ素子（第１ペルチェ素子）
１０２，１０３，１０４…ペルチェ素子（第２ペルチェ素子）
１０５…ペルチェ素子
１１１…ヒートシンク（第１ヒートシンク）
１１２，１１３，１１４…ヒートシンク（第２ヒートシンク）
１１５…ヒートシンク
１２１，１２２，１２３，１２４，１２５…温度センサ
２０１，２０２，２０４…サーマルインタフェース
２０３…熱拡散板
２０５…断熱材
２０６…空間
２０７…ボルト
２１０…筐体
２１１，２１２…チューブコネクタ
２１３…フィン
２１４…流路
２１５…仕切り
２１６…穴
３０１，３０３…入口コネクタ
３０２，３０４…出口コネクタ
３０５…流路
３０６…フィン
３０７…ヘッダー
３０８…フッター
３０９…ターン部
４０１，４０２，４０４，４０５，４０６，４０７，４１０…矢印
５００…分析部
１０００，１０００Ａ，１０００Ｂ，１０００Ｃ，１０００Ｄ…自動分析装置

Claims (9)

1. 検体と試薬を反応させ、この反応させた反応液の物性を測定する自動分析装置であって、
   周囲と仕切られている、前記試薬が用いられる空間と、
   前記空間の空気温度を調節する第１ペルチェ素子を有する空調部と、
   前記空調部を液状冷媒によって冷却または加熱する第１ヒートシンクと、
   前記第１ヒートシンクと熱交換した前記液状冷媒と大気中の空気との熱交換を行う第１ラジエータと、
   前記液状冷媒を循環させる送液部と、
   前記試薬を保冷貯蔵する試薬貯蔵部と、
   前記試薬貯蔵部の温度を調節する第２ペルチェ素子を有する試薬貯蔵温度調節部と、
   前記第２ペルチェ素子を冷却または加熱する第２ヒートシンクと、
   前記第２ヒートシンクと熱交換した前記液状冷媒の熱を放出する放熱部と、を備えた
   ことを特徴とする自動分析装置。
2. 請求項１に記載の自動分析装置において、
   前記第１ラジエータと前記放熱部とが熱交換を行うように配置されている
   ことを特徴とする自動分析装置。
3. 請求項２に記載の自動分析装置において、
   前記放熱部として、前記第２ヒートシンクと熱交換した前記液状冷媒と大気中の空気との熱交換を行う第２ラジエータを更に備えた
   ことを特徴とする自動分析装置。
4. 請求項３に記載の自動分析装置において、
   前記第１ヒートシンク、前記第１ラジエータ、前記送液部を第１液体流路によって接続した第１のループ、および
   前記第２ヒートシンク、前記第２ラジエータ、前記液状冷媒を循環させる第２送液部を第２液体流路によって接続した第２のループ、が形成されている
   ことを特徴とする自動分析装置。
5. 請求項４に記載の自動分析装置において、
   前記第１ラジエータおよび前記第２ラジエータと熱交換した空気を流す送風部を更に備え、
   前記第１ラジエータと第２ラジエータとは、前記送風部により生じる空気の流れにおいて前記第１ラジエータが上流側となるように直列に配置されている
   ことを特徴とする自動分析装置。
6. 請求項５に記載の自動分析装置において、
   前記第１ラジエータの熱交換面積が、前記第２ラジエータの熱交換面積よりも小さい
   ことを特徴とする自動分析装置。
7. 請求項３に記載の自動分析装置において、
   前記第１ラジエータと熱交換した前記液状冷媒を前記第２ヒートシンクに導く第３液体流路と、
   前記第２ヒートシンクと熱交換した前記液状冷媒を前記第２ラジエータに導く第４送液流路と、
   前記第２ラジエータと熱交換した前記液状冷媒を前記送液部に導く第５液体流路と、
   前記送液部からの液体を前記第１ヒートシンクに導く第６液体流路と、
   前記第１ヒートシンクと熱交換した前記液状冷媒を前記第１ラジエータに導く第７送液流路と、を更に備えた
   ことを特徴とする自動分析装置。
8. 請求項３に記載の自動分析装置において、
   前記第２ラジエータと熱交換した空気を排気口あるいは前記第１ラジエータへ導く第１空気流路と、
   前記第１ラジエータが配置されており、前記第１空気流路から供給された前記空気を前記第１ラジエータを通過させて外部に導く第２空気流路と、
   前記第１空気流路から供給された前記空気を直接外部に導く第３空気流路と、
   前記第２空気流路の前記第１ラジエータの手前の位置に設けられており、前記第２空気流路の外部から前記第２空気流路に空気を導く第１吸気口と、
   前記第２空気流路に導かれる空気を、前記第１空気流路からの空気と、前記第１吸気口からの空気とで切り替える第１流路切替部と、を備えた
   ことを特徴とする自動分析装置。
9. 請求項２に記載の自動分析装置において、
   前記放熱部として、前記第２ヒートシンクと熱交換した空気を排気口あるいは前記第１ラジエータへ導く第４空気流路と、
   前記第１ラジエータが配置されており、前記第４空気流路から供給された前記空気を前記第１ラジエータを通過させて外部に導く第５空気流路と、
   前記第４空気流路から供給された前記空気を直接外部に導く第６空気流路と、
   前記第５空気流路の前記第１ラジエータの手前の位置に設けられており、前記第５空気流路の外部から前記第５空気流路に空気を導く第２吸気口と、
   前記第５空気流路に導かれる空気を、前記第４空気流路からの空気と、前記第２吸気口からの空気とで切り替える第２流路切替部と、を備えた
   ことを特徴とする自動分析装置。

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