JP2022026449A - 自動分析装置 - Google Patents

Abstract

【課題】恒温水の温度上昇を抑えて、自動分析装置の信頼性を向上させること。【解決手段】本実施形態に係る自動分析装置は、反応槽と、調整部と、循環ポンプと、制御部とを備える。前記反応槽は、反応容器が配置され、恒温水を貯蔵する。前記調整部は、前記恒温水の温度を調整する。前記循環ポンプは、前記反応槽と前記調整部との間で前記恒温水を循環させる。前記制御部は、装置外の温度、装置内の温度、及び、前記恒温水の温度の少なくとも１つの温度に基づいて前記循環ポンプの流量を制御する。【選択図】図４

Description

本明細書及び図面に開示の実施形態は、自動分析装置に関する。

自動分析装置は、反応容器内の液体を恒温に維持する恒温水を貯蔵する反応槽を備えている。また、自動分析装置は、恒温水の温度を調整する加熱器と、反応槽と加熱器との間で恒温水を循環させる循環ポンプとを備えている。しかし、循環ポンプは発熱するため、自動分析装置内の温度が上昇する要因となり、当該温度の上昇に応じて恒温水の温度が上昇する可能性がある。また、循環ポンプの発熱により、循環ポンプ単体でも恒温水の温度を上昇させてしまう可能性がある。この場合、恒温水の温度が上昇することにより、反応容器内の液体に影響を与えてしまい、自動分析装置が正しい測定結果を得ることができない可能性がある。

特開２０２０－８４５８号公報

本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、恒温水の温度上昇を抑えて、自動分析装置の信頼性を向上させることである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決される課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を他の課題として位置づけることもできる。

本実施形態に係る自動分析装置は、反応槽と、調整部と、循環ポンプと、制御部とを備える。前記反応槽は、反応容器が配置され、恒温水を貯蔵する。前記調整部は、前記恒温水の温度を調整する。前記循環ポンプは、前記反応槽と前記調整部との間で前記恒温水を循環させる。前記制御部は、装置外の温度、装置内の温度、及び、前記恒温水の温度の少なくとも１つの温度に基づいて前記循環ポンプの流量を制御する。

図１は、本実施形態に係る自動分析システムの構成の一例を示すブロック図である。 図２は、図１の自動分析システムの分析装置の構成の一例を示す斜視図である。 図３Ａは、反応容器、反応容器ユニット及び反応槽を示す上面図である。 図３Ｂは、図３ＡのＸ－Ｘ’線断面図である。 図４は、本実施形態に係る自動分析システムの恒温水温度制御ユニットの構成の一例を示すブロック図である。 図５は、本実施形態におけるポンプ制御処理の一例として、温度と循環ポンプの流量との関係を示すグラフである。 図６は、本実施形態におけるポンプ制御処理の手順を示すフローチャートである。 図７は、第１の変形例におけるポンプ制御処理の一例として、温度と循環ポンプの流量との関係を示すグラフである。 図８は、第２の変形例におけるポンプ制御処理の一例として、温度と循環ポンプの流量との関係を示すグラフである。 図９は、第２の変形例におけるポンプ制御処理の一例として、温度と循環ポンプの流量との関係を示すグラフである。

以下、図面を参照して、自動分析装置の実施形態について詳細に説明する。なお、実施形態は、以下の実施形態に限られるものではない。また、一つの実施形態に記載した内容は、原則として他の実施形態にも同様に適用される。

図１は、本実施形態に係る自動分析装置１００の構成の一例を示すブロック図である。図１に示す自動分析装置１００は、分析装置７０と、駆動装置８０と、処理装置９０とを備えている。

分析装置７０は、各検査項目の標準試料や被検体から採取された被検試料（血液や尿などの生体試料）と、各検査項目の分析に用いる試薬との混合液を測定して、標準データや被検データを生成する。分析装置７０は、試料の分注、試薬の分注等を行う複数のユニットを備え、駆動装置８０は、分析装置７０の各ユニットを駆動する。処理装置９０は、駆動装置８０を制御して分析装置７０の各ユニットを作動させる。

処理装置９０は、入力装置５０と、出力装置４０と、処理回路３０と、記憶回路６０とを有する。

入力装置５０は、キーボード、マウス、ボタン、タッチキーパネルなどの入力デバイスを備え、各検査項目の分析パラメータを設定するための入力、被検試料の被検識別情報及び検査項目を設定するための入力等を行う。

出力装置４０は、プリンタと、ディスプレイとを備えている。プリンタは、処理回路３０で生成されたデータの印刷を行う。ディスプレイは、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）や液晶パネルなどのモニタであり、処理回路３０で生成されたデータの表示を行う。

記憶回路６０は、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、又は、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置などである。

処理回路３０は、システム全体を制御する。例えば、処理回路３０は、図１に示すように、データ処理機能３１及び制御機能３２を実行する。制御機能３２は、駆動装置８０を制御して分析装置７０の各ユニットを作動させる。ここで、制御機能３２は、制御部の一例である。データ処理機能３１は、分析装置７０で生成された標準データや被検データを処理して各検査項目の検量データや分析データを生成する。

例えば、分析装置７０により生成される標準データは、物質の量や濃度を判定するためのデータ（検量線あるいは標準曲線）を表し、分析装置７０により生成される被検データは、被検試料を測定した結果のデータを表す。また、処理回路３０から出力される検量データは、被検データと標準データとから導かれる物質の量や濃度などの測定結果を表すデータを表し、処理回路３０から出力される分析データは、陽性又は陰性の判定結果を表すデータを表す。すなわち、検量データは、陽性又は陰性の判定結果を表す分析データを導くためのデータである。

ここで、例えば、処理回路３０の構成要素が実行する各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路６０に記録されている。処理回路３０は、各プログラムを記憶回路６０から読み出し、実行することで各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路３０は、図１の処理回路３０内に示された各機能を有することとなる。

なお、図１においては、単一の処理回路３０にて、以下に説明する各処理機能が実現されるものとして説明するが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしても構わない。

上記説明において用いた「プロセッサ」という文言は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＧＰＵ(Graphics Processing Unit)、特定用途向け集積回路（Application Specific Integrated Circuit：ＡＳＩＣ））、プログラマブル論理デバイス（例えば、単純プログラマブル論理デバイス（Simple Programmable Logic Device：ＳＰＬＤ）、複合プログラマブル論理デバイス（Complex Programmable Logic Device：ＣＰＬＤ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（Field Programmable Gate Array：ＦＰＧＡ））等の回路を意味する。プロセッサが例えばＣＰＵである場合、プロセッサは記憶回路６０に保存されたプログラムを読み出し実行することで機能を実現する。一方、プロセッサが例えばＡＳＩＣである場合、記憶回路６０にプログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込まれる。なお、本実施形態の各プロセッサは、プロセッサごとに単一の回路として構成される場合に限らず、複数の独立した回路を組み合わせて１つのプロセッサとして構成し、その機能を実現するようにしてもよい。さらに、図１における複数の構成要素を１つのプロセッサへ統合してその機能を実現するようにしてもよい。

図２は、図１の自動分析装置１００の分析装置７０の構成の一例を示す斜視図である。

分析装置７０は、複数の試料容器１１を保持するサンプルディスク５を備えている。試料容器１１は、各検査項目の標準試料や被検試料等の試料を収容する。

分析装置７０は、更に、複数の試薬容器６と、複数の試薬容器６の各々を格納する試薬庫１と、複数の試薬容器７と、複数の試薬容器７の各々を格納する試薬庫２とを備えている。試薬容器６、７は、試料に含まれる各検査項目の成分と反応する成分を含有する試薬を収容する。試薬庫１は、各検査項目の試薬容器６を回転可能に保持するターンテーブルである試薬ラック１ａを備えている。試薬庫２は、各検査項目の試薬容器７を回転可能に保持するターンテーブルである試薬ラック２ａを備えている。

分析装置７０は、更に、円周上に配置された複数の反応容器３と、複数の反応容器３の各々を回転可能に保持する反応ディスク４とを備えている。なお、図２に示す例では、３個の反応容器３を収納する反応容器ユニット３ａが周方向に複数配列されている。ここで、反応容器ユニット３ａに収納される反応容器３の数は、３個に限定されない。反応容器ユニット３ａについては後に詳述する。

分析装置７０は、更に、試料分注プローブ１６と、試料分注アーム１０と、試料分注ポンプ１６ａと、試料検出器１６ｂと、洗浄槽１６ｃとを備えている。試料分注プローブ１６は、試料の分注を行う。具体的には、試料分注プローブ１６は、サンプルディスク５に保持された試料容器１１内の試料を検査項目毎に吸引して、当該検査項目の分析パラメータとして設定された量の試料を反応容器３内へ吐出する。試料分注アーム１０は、試料分注プローブ１６を回転及び上下移動可能に支持する。試料分注ポンプ１６ａは、試料分注プローブ１６に試料の吸引及び吐出を行わせる。試料検出器１６ｂは、サンプルディスク５に保持された試料容器１１内の試料の液面に、当該液面の上方から下降した試料分注プローブ１６の先端部が接触したときに、試料容器１１内の試料を検出したと判定する。具体的には、試料検出器１６ｂは、試料分注プローブ１６と電気的に接続され、試料分注プローブ１６の先端部が試料容器１１内の試料と接触したときの静電容量の変化により、試料容器１１内の試料の液面を検出する。試料容器１１内の試料の液面が検出されると、試料分注ポンプ１６ａは、試料分注プローブ１６に試料の吸引及び吐出を行わせる。洗浄槽１６ｃは、試料分注プローブ１６を試料の分注終了毎に洗浄する。

分析装置７０は、更に、試薬分注プローブ１４と、試薬分注アーム８と、試薬分注ポンプ１４ａと、試薬検出器１４ｂと、洗浄槽１４ｃと、撹拌子１７と、撹拌アーム１８と、洗浄槽１７ａとを備えている。試薬分注プローブ１４は、試薬容器６内の試薬の分注を行う。具体的には、試薬分注プローブ１４は、試薬ラック１ａに保持された各検査項目の試薬容器６内の試薬を吸引して、当該検査項目の分析パラメータとして設定された量の試薬を、試料が分注された反応容器３内に吐出する。試薬分注アーム８は、試薬分注プローブ１４を回転及び上下移動可能に支持する。試薬分注ポンプ１４ａは、試薬分注プローブ１４に試薬の吸引及び吐出を行わせる。洗浄槽１４ｃは、試薬分注プローブ１４を試薬の分注毎に洗浄する。撹拌子１７は、反応容器３内に分注された試料と試薬との混合液を撹拌する。撹拌アーム１８は、撹拌子１７を回転及び上下移動可能に支持する。洗浄槽１７ａは、撹拌子１７を混合液の撹拌毎に洗浄する。

分析装置７０は、更に、試薬分注プローブ１５と、試薬分注アーム９と、試薬分注ポンプ１５ａと、試薬検出器１５ｂと、洗浄槽１５ｃと、撹拌子１９と、撹拌アーム２０と、洗浄槽１９ａとを備えている。試薬分注プローブ１５は、試薬容器７内の試薬の分注を行う。ここで、試薬分注プローブ１５、試薬分注アーム９、試薬分注ポンプ１５ａ、試薬検出器１５ｂ、洗浄槽１５ｃ、撹拌子１９、撹拌アーム２０、洗浄槽１９ａの機能は、それぞれ、試薬分注プローブ１４、試薬分注アーム８、試薬分注ポンプ１４ａ、試薬検出器１４ｂ、洗浄槽１４ｃ、撹拌子１７、撹拌アーム１８、洗浄槽１７ａの機能と同じであるため、説明を省略する。

分析装置７０は、更に、測定部１３と、反応容器洗浄ユニット１２とを備えている。測定部１３は、撹拌子１７に撹拌された混合液を収容する反応容器３や、撹拌子１９に撹拌された混合液を収容する反応容器３に、光を照射して混合液を測定する。具体的には、測定部１３は、回転している測定位置の反応容器３に光を照射し、この照射により反応容器３内の試料及び試薬の混合液を透過した光を検出する。そして、測定部１３は、検出した信号を処理してデジタル信号で表される標準データや被検データを生成して処理装置９０の処理回路３０に出力する。反応容器洗浄ユニット１２は、測定部１３による測定が終了した反応容器３内を洗浄する。

駆動装置８０は、分析装置７０の各ユニットを駆動する。

駆動装置８０は、分析装置７０のサンプルディスク５を駆動する機構を備え、各試料容器１１を回転させる。また、駆動装置８０は、試薬庫１の試薬ラック１ａを駆動する機構を備え、各試薬容器６を回転させる。また、駆動装置８０は、試薬庫２の試薬ラック２ａを駆動する機構を備え、各試薬容器７を回転させる。また、駆動装置８０は、反応ディスク４を駆動する機構を備え、各反応容器３を回転させる。

また、駆動装置８０は、試料分注アーム１０を回転及び上下移動させる機構を備え、試料分注プローブ１６を試料容器１１と反応容器３との間で移動させる。また、駆動装置８０は、試料分注ポンプ１６ａを駆動する機構を備え、試料分注プローブ１６に試料を分注させる。すなわち、試料分注プローブ１６に試料容器１１の試料を吸引させ、当該試料を反応容器３に吐出させる。

また、駆動装置８０は、試薬分注アーム８、９を回転及び上下移動させる機構を備え、試薬分注プローブ１４、１５をそれぞれ試薬容器６、７と反応容器３との間で移動させる。また、駆動装置８０は、試薬分注ポンプ１４ａ、１５ａを駆動する機構を備え、試薬分注プローブ１４、１５に試薬を分注させる。すなわち、試薬分注プローブ１４、１５に試薬容器６、７の試薬を吸引させ、当該試薬を反応容器３に吐出させる。また、駆動装置８０は、撹拌アーム１８、２０を駆動する機構を備え、撹拌子１７、１９を反応容器３内に移動させる。そして、駆動装置８０は、撹拌子１７、１９を駆動する機構を備え、反応容器３内の試料及び試薬の撹拌を行わせる。

処理装置９０の制御機能３２は、駆動装置８０を制御して分析装置７０の各ユニットを作動させる。

図３Ａは、反応容器３、反応容器ユニット３ａ及び反応槽１２０を示す上面図である。図３Ｂは、図３ＡのＸ－Ｘ’線断面図である。図３Ａ、図３Ｂに示すように、本実施形態に係る自動分析装置１００は、更に、図２に図示されていない反応槽１２０を備えている。

上述したように、複数の反応容器３は円周上に配置されている。具体的には、上述したように、３個の反応容器３を収納する反応容器ユニット３ａが周方向に複数配列されることで、複数の反応容器３は円周上に配置される。例えば、図３Ａに示すように、反応容器ユニット３ａは、反応槽１２０を覆う板状部材を有し、板状部材には、反応容器３に相当する凹部が３個形成されている。図３Ｂに示すように、反応容器３に相当する凹部には、例えば、試料と試薬との混合液である液体が収容される。反応槽１２０は、反応容器３内の液体を恒温に維持する恒温水を貯蔵する。

ここで、恒温水の温度制御について説明する。図４は、本実施形態に係る自動分析システムの恒温水温度制御ユニットの構成の一例を示すブロック図である。恒温水温度制御ユニットは、反応槽１２０内の恒温水を循環させると共に、恒温水の温度が設定温度（例えば３７度）になるように温度制御を行う。恒温水温度制御ユニットは、加熱器２１０、冷却器２２０、循環ポンプ２４０、配管２３１～２３４、及び、水温センサ２５０を有する。なお、図４において、反応容器３及び反応容器ユニット３ａの図示を省略している。また、加熱器２１０及び冷却器２２０は、恒温水の温度を調整する調整部の一例である。

配管２３１～２３４は、恒温水の循環流路２３０を形成する。例えば、配管２３１は、反応槽１２０の循環口１２１と冷却器２２０との間に接続され、配管２３２は、冷却器２２０と循環ポンプ２４０との間に接続されている。また、配管２３３は、循環ポンプ２４０と加熱器２１０との間に接続され、配管２３４は、加熱器２１０と反応槽１２０の循環口１２２との間に接続されている。

循環ポンプ２４０は、反応槽１２０と恒温水温度制御ユニットとの間で恒温水を循環させる。例えば、循環ポンプ２４０は、反応槽１２０から冷却器２２０及び加熱器２１０を通して反応槽１２０までの循環流路２３０に恒温水を循環させる。

冷却器２２０は、例えば、反応槽１２０から流出した恒温水を冷却する。冷却器２２０としては、例えば、ラジエータやファンなどの空冷方式が挙げられ、例えば、冷却器２２０は、自動分析装置１００内（以下、装置内と記載する）の空気を用いて、恒温水を冷却する。例えば、恒温水の温度が設定温度より高い場合、冷却器２２０は、恒温水を冷却する。

加熱器２１０は、例えば、循環ポンプ２４０から流出した恒温水を加熱する。加熱器２１０としては、例えば、ヒータなどが挙げられる。例えば、恒温水の温度が設定温度より低い場合、加熱器２１０は、恒温水を加熱する。

水温センサ２５０は、例えば、恒温水の循環流路２３０内に設置されたセンサであり、加熱器２１０から流出した恒温水の温度を計測する。処理回路３０の制御機能３２は、周囲温度が変化しても恒温水の温度を設定温度に保つために、水温センサ２５０により計測された恒温水の温度を監視し、恒温水の温度が設定温度になるように加熱器２１０及び冷却器２２０を制御する。

上述のように、図４に示す恒温水温度制御ユニットは、冷却器２２０による冷却と加熱器２１０による加熱とのバランスを保つことで恒温水の温度制御を行う。すなわち、恒温水温度制御ユニットでは、周囲温度が変化しても恒温水の温度を設定温度に保つために、加熱器２１０の発熱量を制御したり、冷却器２２０を稼働させたりすることによって、恒温水の温度制御を行う。

しかし、上述の恒温水温度制御ユニットには、循環ポンプ２４０が設けられている。循環ポンプ２４０は、反応容器３内の液体の温度が設定温度に維持されるように、加熱器２１０及び冷却器２２０により温度が調整された恒温水を循環させる。しかし、循環ポンプ２４０は内部のモータの回転により発熱する発熱部材である。このため、循環ポンプ２４０により恒温水を循環させる際、循環ポンプ２４０から発生する熱が恒温水に伝わる。例えば、周囲温度が高い場合、循環ポンプ２４０の発熱により、自動分析装置１００内の温度（以下、装置内温度と記載する）が上昇し、装置内温度の上昇に応じて恒温水の温度が上昇する可能性がある。また、循環ポンプ２４０の発熱により、循環ポンプ２４０単体でも恒温水の温度を上昇させてしまう可能性がある。例えば、恒温水の温度上昇が冷却器２２０の冷却能力を上回ってしまうと、制御機能３２が恒温水の温度を制御しきれなくなる可能性がある。この場合、恒温水の温度が上昇することにより、反応容器３内の液体に影響を与えてしまい、自動分析装置１００が正しい測定結果を得ることができない可能性がある。

また、冷却器２２０の冷却能力を上げる方法として、ペルチェ素子を追加したり、外部から冷却水を供給するシステムを追加したりする方法が考えられる。しかし、ペルチェ素子のような冷却素子や、外部から冷却水を供給するシステムなどの高価な部材を用意する必要がある。

そこで、本実施形態に係る自動分析装置１００は、恒温水の温度上昇を抑えて、当該自動分析装置１００の信頼性を向上させることができるように、以下の処理を行う。本実施形態に係る自動分析装置１００は、反応槽１２０と、調整部と、循環ポンプ２４０と、制御機能３２とを備える。反応槽１２０は、反応容器３が配置され、恒温水を貯蔵する。調整部である加熱器２１０及び冷却器２２０は、恒温水の温度を調整する。循環ポンプ２４０は、反応槽１２０と調整部との間で恒温水を循環させる。制御機能３２は、周囲温度である装置外の温度、装置内の温度、及び、恒温水の温度の少なくとも１つの温度に基づいて循環ポンプ２４０の流量を制御する。具体的には、循環ポンプ２４０の流量は、循環ポンプ２４０内のモータの回転量に比例するため、制御機能３２は、温度に基づいて循環ポンプ２４０内のモータの回転量を制御する。

例えば、図４に示すように、本実施形態に係る自動分析装置１００は、更に、温度センサ２６０、２７０を有する。例えば、温度センサ２６０は、自動分析装置１００内に設置されたセンサであり、自動分析装置１００内の温度（装置内温度）を計測する。温度センサ２７０は、自動分析装置１００外に設置されたセンサであり、自動分析装置１００外の温度（装置外温度）を計測する。以下、装置外温度を、周囲温度と記載する。

そして、本実施形態において、制御機能３２は、恒温水の上昇を抑制するために、以下に説明する循環ポンプ２４０の流量制御を行う。

図５は、本実施形態におけるポンプ制御処理の一例として、温度と循環ポンプの流量との関係を示すグラフである。例えば、図１の記憶回路６０はテーブルを有し、当該テーブルには、温度と循環ポンプの流量とを対応付ける情報が格納されている。図５は、テーブルに格納された情報として、温度と循環ポンプの流量との関係をグラフで表したものである。図５に示すグラフにおいて、横軸は温度［度］を示し、縦軸は循環ポンプ２４０の流量［％］を示す。なお、温度と循環ポンプの流量との関係は、予め経験的、実験的に取得される。

例えば、図５において、横軸は装置内温度である。図５に示す一例では、温度Ｔ１～Ｔ２０の間隔を１度としているが、０．５度でもよいし、２度でもよいし、それ以外でもよい。上述のように、循環ポンプ２４０は内部のモータの回転により発熱するため、周囲温度が高い場合、循環ポンプ２４０の発熱により、装置内温度が上昇し、装置内温度の上昇に応じて恒温水の温度が上昇する可能性がある。また、循環ポンプ２４０の発熱により、循環ポンプ２４０単体でも恒温水の温度を上昇させてしまう可能性がある。そこで、図５に示すグラフでは、例えば、装置内温度が温度Ｔ１以下においては循環ポンプ２４０の流量を１００［％］とし、装置内温度が温度Ｔ１から上昇するにつれて循環ポンプ２４０の流量が一定の傾きで低下するように、循環ポンプ２４０の流量が設定されている。

なお、温度と循環ポンプの流量との関係は、図５のように線形関数で表わされる場合であっても、非線形関数で表わされる場合であっても良い。また、温度と循環ポンプの流量との関係は、テーブル形式で表わされる場合であっても良い。

例えば、制御機能３２は、温度センサ２６０が計測した装置内温度を取得する。制御機能３２は、図５に示すグラフを用いて、取得した装置内温度に対応する流量を選択し、選択した流量で循環ポンプ２４０の流量を制御する。すなわち、制御機能３２は、温度センサ２６０から取得した装置内温度に基づいて、循環ポンプ２４０の流量を制御する。

具体的には、例えば、温度センサ２６０から取得した装置内温度が温度Ｔ４である場合、制御機能３２は、図５に示すグラフを用いて、温度Ｔ４に対応する流量を選択する。この場合、選択した流量は、約９０［％］の流量であり、制御機能３２は、選択した約９０［％］の流量となるように、循環ポンプ２４０のモータを制御する。次に、温度センサ２６０から取得した装置内温度が温度Ｔ１である場合、制御機能３２は、図５に示すグラフを用いて、温度Ｔ１に対応する流量を選択する。この場合、選択した流量は、１００［％］の流量であり、制御機能３２は、選択した１００［％］の流量となるように、循環ポンプ２４０のモータを制御する。このとき、制御機能３２は、図５に示すグラフを用いて、循環ポンプ２４０の流量を、温度Ｔ４に対応する流量から、温度Ｔ１に対応する流量に、リニアに増加させる。このように、制御機能３２は、温度センサ２６０から取得した装置内温度が低い場合には循環ポンプ２４０の流量が増加するように、循環ポンプ２４０の流量を制御する。

また、例えば、温度センサ２６０から取得した装置内温度が温度Ｔ１４である場合、制御機能３２は、図５に示すグラフを用いて、温度Ｔ１４に対応する流量を選択する。この場合、選択した流量は、６０［％］の流量であり、制御機能３２は、選択した６０［％］の流量となるように、循環ポンプ２４０のモータを制御する。次に、温度センサ２６０から取得した装置内温度が温度Ｔ１８である場合、制御機能３２は、図５に示すグラフを用いて、温度Ｔ１８に対応する流量を選択する。この場合、選択した流量は、約５０［％］の流量であり、制御機能３２は、選択した約５０［％］の流量となるように、循環ポンプ２４０のモータを制御する。このとき、制御機能３２は、図５に示すグラフを用いて、循環ポンプ２４０の流量を、温度Ｔ１４に対応する流量から、温度Ｔ１８に対応する流量に、リニアに低下させる。このように、制御機能３２は、温度センサ２６０から取得した装置内温度が高い場合には循環ポンプ２４０の流量が低下するように、循環ポンプ２４０の流量を制御する。

ここで、図５において、横軸に示す温度を装置内温度としているが、これに限定されず、横軸に示す温度は、周囲温度でもよい。すなわち、制御機能３２は、温度センサ２７０から取得した周囲温度に基づいて、循環ポンプ２４０の流量を制御してもよい。この場合、制御機能３２は、例えば、予め経験的、実験的に取得された周囲温度と循環ポンプの流量との関係を表すグラフを用いる。制御機能３２は、かかるグラフを用いて、温度センサ２７０から取得した周囲温度に対応する流量を選択し、選択した流量となるように、循環ポンプ２４０のモータを制御する。

また、図５において、横軸に示す温度は、恒温水の温度でもよい。すなわち、制御機能３２は、水温センサ２５０から取得した恒温水の温度に基づいて、循環ポンプ２４０の流量を制御してもよい。この場合、制御機能３２は、例えば、予め経験的、実験的に取得された恒温水の温度と循環ポンプの流量との関係を表すグラフを用いる。制御機能３２は、かかるグラフを用いて、水温センサ２５０から取得した恒温水の温度に対応する流量を選択し、選択した流量となるように、循環ポンプ２４０のモータを制御する。

また、上記では、循環ポンプ２４０の流量を制御するために用いる温度を、周囲温度、装置内温度、及び、恒温水の温度のいずれかとしているが、これに限定されず、流量制御に用いる温度は、周囲温度、装置内温度、及び、恒温水の温度の組み合わせを考慮した値でもよい。流量制御に用いる温度は、周囲温度と装置内温度との統計値、周囲温度と恒温水の温度との統計値、装置内温度と恒温水の温度との統計値、周囲温度と装置内温度と統計値であっても良い。なお、統計値としては、平均値、加重平均値、中央値、最大値、最小値等が挙げられる。

また、本実施形態は、周囲温度と流量との関係から導出された流量と、装置内温度と流量との関係から導出された流量と、恒温水の温度と流量との関係から導出された流量とのうち、少なくとも２つの流量の統計値により、循環ポンプ２４０の流量を制御しても良い。かかる場合の統計値としては、平均値、加重平均値、中央値、最大値、最小値等が挙げられる。例えば、制御機能３２は、周囲温度と装置内温度とを取得し、取得した周囲温度に対応する流量と、取得した装置内温度に対応する流量との平均値を、循環ポンプ２４０の流量とする制御を行っても良い。

このように、制御機能３２は、周囲温度、装置内温度、及び、恒温水の温度の少なくとも１つの温度に基づいて、循環ポンプ２４０の流量を制御する。

図６は、本実施形態におけるポンプ制御処理の手順を示すフローチャートである。例えば、ポンプ制御処理は、循環ポンプ２４０が稼働中に実施される。

ポンプ制御処理において、まず、制御機能３２は、周囲温度、装置内温度、及び、恒温水の温度の少なくとも１つの温度を取得する（ステップＳ１０１）。

次に、制御機能３２は、図５に示すグラフを用いて、取得した温度に対応する流量を選択する（ステップＳ１０２）。

次に、制御機能３２は、選択した流量で循環ポンプ２４０の流量を制御する（ステップＳ１０３）。

次に、制御機能３２は、循環ポンプ２４０の電源等を監視することにより、循環ポンプ２４０が稼働中であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。ここで、循環ポンプ２４０が稼働中であると制御機能３２が判定した場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、制御機能３２は、再度、ステップＳ１０１を実行し、ポンプ制御処理を継続する。

一方、循環ポンプ２４０が稼働中ではないと制御機能３２が判定した場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、制御機能３２は、ポンプ制御処理を終了する。

以上、説明したとおり、本実施形態に係る自動分析装置１００は、反応容器３内の液体を恒温に維持する恒温水を貯蔵する反応槽１２０と、恒温水の温度を調整する加熱器２１０と、反応槽１２０と加熱器２１０との間で恒温水を循環させる循環ポンプ２４０と、制御機能３２とを備える。制御機能３２は、周囲温度、装置内の温度、及び、恒温水の温度の少なくとも１つの温度を取得し、取得した温度に基づいて循環ポンプ２４０の流量を制御する。具体的には、制御機能３２は、取得した温度が低い場合には循環ポンプ２４０の流量が増加し、取得した温度が高い場合には循環ポンプ２４０の流量が低下するように、循環ポンプ２４０の流量を制御する。

このように、本実施形態に係る自動分析装置１００では、取得した温度に基づいて循環ポンプ２４０の流量を制御することにより、循環ポンプ２４０から発生する熱を抑制する。その結果、本実施形態では、循環ポンプ２４０が要因となって恒温水の温度が上昇することを抑えることができ、調整部（加熱器２１０及び冷却器２２０）による温度調整を正常に動作させることができる。これにより、自動分析装置１００は、設定温度に維持された反応容器３内の液体を測定することになり、正しい測定結果を得ることができる。すなわち、本実施形態では、恒温水の温度上昇を抑えて、自動分析装置１００の信頼性を向上させることができる。

また、本実施形態に係る自動分析装置１００では、取得した温度に基づいて循環ポンプ２４０の流量を制御することにより、冷却器２２０の冷却能力を上げる必要がなく、例えば、ペルチェ素子のような冷却素子や、外部から冷却水を供給するシステムなどの高価な部材を用意する必要がない。

（その他の実施形態）
これまで実施形態について説明したが、上述した実施形態以外にも、種々の異なる形態にて実施されてよいものである。

（第１の変形例）
上述した実施形態では、制御機能３２は、図５に示すグラフを用いて、取得した温度に基づいて循環ポンプ２４０の流量をリニアに変化させている場合について説明したが、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、第１の変形例として、制御機能３２は、図７に示すグラフを用いて、取得した温度に基づいて循環ポンプ２４０の流量を段階的に変化させてもよい。

図７は、第１の変形例におけるポンプ制御処理の一例として、温度と循環ポンプの流量との関係を示すグラフである。例えば、制御機能３２は、温度が温度Ｔ４から温度Ｔ１に下がった場合には、図７に示すグラフを用いて、循環ポンプ２４０の流量が温度Ｔ４に対応する流量から温度Ｔ１に対応する流量まで段階的に増加するように、循環ポンプ２４０の流量を制御する。また、例えば、制御機能３２は、温度が温度Ｔ１４から温度Ｔ１８に上がった場合には、図７に示すグラフを用いて、循環ポンプ２４０の流量が温度Ｔ１４に対応する流量から温度Ｔ１８に対応する流量まで段階的に低下するように、循環ポンプ２４０の流量を制御する。

（第２の変形例）
上述した実施形態では、制御機能３２は、図７に示すグラフを用いて、取得した温度に基づいて循環ポンプ２４０の流量を段階的に変化させている場合について説明したが、実施形態は、これに限定されるものではない。例えば、第２の変形例として、制御機能３２が循環ポンプ２４０の流量を制御する際に発生するチャタリングを防止するために、ヒステリシス制御を行ってもよい。例えば、制御機能３２は、ヒステリシス制御として、循環ポンプ２４０の流量を増加させるときの温度と、循環ポンプ２４０の流量を低下させるときの温度とが異なるように、循環ポンプ２４０の流量を制御する。ヒステリシス制御について図８及び図９を用いて説明する。

図８及び図９は、第２の変形例におけるポンプ制御処理の一例として、温度と循環ポンプの流量との関係を示すグラフである。例えば、図９における温度Ｔ１００と温度Ｔ１００よりも高い温度Ｔ２００との間の温度変化は、図８における温度Ｔ１～Ｔ２０の間隔を１度とした場合、温度Ｔ１～Ｔ２０のうちの１度分の温度変化を表す。例えば、制御機能３２は、循環ポンプ２４０の流量を、温度Ｔ１００に対応する流量Ｆ２００から、温度Ｔ２００に対応する流量Ｆ１００に減少させる場合、温度が温度Ｔ１００から温度Ｔ２００に上がったときに、循環ポンプ２４０の流量を流量Ｆ２００から流量Ｆ１００に減少させる。また、制御機能３２は、循環ポンプ２４０の流量を、温度Ｔ２００に対応する流量Ｆ１００から、温度Ｔ１００に対応する流量Ｆ２００に増加させる場合、温度が温度Ｔ２００から温度Ｔ１００に下がったときに、循環ポンプ２４０の流量を流量Ｆ１００から流量Ｆ２００に増加させる。このように、制御機能３２は、循環ポンプ２４０の流量を増加させるときの温度と、循環ポンプ２４０の流量を低下させるときの温度とが異なるように、循環ポンプ２４０の流量を制御する。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、恒温水の温度上昇を抑えて、自動分析装置の信頼性を向上させることができる。

いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

３２ 制御機能
１００ 自動分析装置
１２０ 反応槽
２１０ 加熱器
２２０ 冷却器
２４０ 循環ポンプ

Claims (4)

1. 反応容器が配置され、恒温水を貯蔵する反応槽と、
   前記恒温水の温度を調整する調整部と、
   前記反応槽と前記調整部との間で前記恒温水を循環させる循環ポンプと、
   装置外の温度、装置内の温度、及び、前記恒温水の温度の少なくとも１つの温度に基づいて前記循環ポンプの流量を制御する制御部と、
   を備える自動分析装置。
2. 前記制御部は、
   前記少なくとも１つの温度が低い場合には前記循環ポンプの流量が増加し、前記少なくとも１つの温度が高い場合には前記循環ポンプの流量が低下するように、前記循環ポンプの流量を制御する、
   請求項１に記載の自動分析装置。
3. 前記制御部は、装置外に設置されたセンサ、装置内に設置されたセンサ、前記恒温水の循環経路内に設置されたセンサから、前記少なくとも１つの温度を取得し、温度と前記循環ポンプの流量とを対応付ける情報を用いて、前記取得した温度に対応する流量を選択し、前記選択した流量となるように、前記循環ポンプを制御する、
   請求項２に記載の自動分析装置。
4. 前記制御部は、前記循環ポンプの流量を増加させるときの温度と、前記循環ポンプの流量を低下させるときの温度とが異なるように、前記循環ポンプの流量を制御する、
   請求項３に記載の自動分析装置。

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