JP5588323B2 - 分析装置 - Google Patents

Description

本発明は、血液凝固分析装置や免疫分析装置等の試薬容器に収容された試薬を用いて検体を分析する分析装置に関する。

一般に分析装置は、電流の供給を受けて所定の機能を実現する種々のユニットを備えている。このようなユニットとして、下記特許文献１に記載の分析装置は、試薬を冷却する試薬庫を備え、また、下記特許文献２に記載の分析装置は、検体と試薬との混合液を所定温度に加温する恒温槽を備えている。

特開２００９−８６１１号公報 特開２０１０−２２３６号公報

分析装置は複数のユニットを動作させるため、大きな電力を必要とする。例えば、上述の試薬庫や恒温槽のような温度調節機能を有するユニットを備えた分析装置の場合、特に起動時に当該ユニットの実際の温度と目的温度との差が大きくなるので、この差を小さくするために大きな電力を必要とするものがある。このような分析装置を、小さな電力しか供給できない施設（例えば、１００Ｖ、１５００Ｗの電源設備を有する施設）に設置しようとするためには、大きな電力を供給可能とする工事を行う必要があり、そのような工事として、例えば、電源設備の電圧を高くする工事（例えば、交流２００Ｖの電源設備にする工事）を行うことが必要となってしまう。

この発明は、高い電圧の電源設備がない施設においても高電圧に対応した設備を導入するための工事をせず使用することが可能な分析装置を提供することを目的とする。

（１）本発明の第１の局面における分析装置は、
電流の供給を受けて所定の機能を実現する複数のユニットと、
前記複数のユニットに電流を供給する電源部と、
前記電源部が所定期間に第１の合計量の電流を前記複数のユニットに供給する第１電流供給制御を実行する第１モードと、前記電源部が前記所定期間に前記第１の合計量より小さい第２の合計量の電流を前記複数のユニットに供給する第２電流供給制御を実行する第２モードとのいずれかのモードを、設置施設に設けられた電源設備の電圧の高さに応じて設定するための設定手段と、
前記設定手段により設定されたモードで電流供給制御を実行する電流供給制御手段と、を備え、
前記第２電流供給制御において前記電源部が前記複数のユニットに同時に電流を供給する期間は、前記第１電流供給制御において前記電源部が前記複数のユニットに同時に電流を供給する期間よりも短いことを特徴とする。

本発明の第１の局面における分析装置によれば、複数のユニットに対する電流供給制御のモードを第２モードに設定することで、第１モードに設定する場合と比べて、電源部が所定期間に複数のユニットに供給する電流の合計量を小さくすることができる。そのため、分析装置を設置する施設に高い電圧の電源設備がない場合には、複数のユニットに対する電流供給制御のモードを第２モードに設定することにより、複数のユニットを作動するために要求される電流が、当該電源設備の電流容量を超えてしまうことや、当該電流に対する電源設備の電流容量のマージン（余裕度）が小さくなってしまうことを防止することができ、当該施設においても分析装置を適切に使用することが可能となる。また、高い電圧の電源設備がない施設に分析装置を設置しても適切に使用可能であるため、電源電圧を高める工事等を行う必要もなくなり、その工事に使用する資材等を節約できる。

なお、複数のユニットに対する電流供給制御のモードを設定する設定手段は、設置施設の電源設備の電圧（例えば、交流１００Ｖ又は交流２００Ｖ）に合わせ、例えばサービスマンによる操作等の人為的操作を介してモードを設定するものであってもよいし、分析装置が電源設備に接続されたとき等に、自動的に電圧を検知して設定するものであってもよい。

（２）前記複数のユニットは、検体および試薬の少なくとも一方を冷却又は加温する温度調節ユニットを含むことが好ましい。
通常、温度調節ユニットは大きな電力を必要とする。そのため、高い電圧の電源設備がない施設に分析装置を設置すると、温度調節ユニットを作動するために必要となる電流が非常に大きくなる。本発明では、温度調節ユニットを含む複数のユニットに対する電流供給制御のモードとして所定期間の電流の合計量がより小さい第２モードを設定することによって、高い電圧の電源設備がない施設であっても複数のユニットに流れる電流を抑制することができ、当該分析装置を適切に使用することができる。

（３）前記第１電流供給制御及び前記第２電流供給制御は、少なくとも前記温度調節ユニットが目的温度に到達するまでに実行されることが好ましい。
温度調節ユニットが停止している状態から起動したとき、当該温度調節ユニットの実際の温度と目的温度との差が大きくなるため、実際の温度を目的温度に近づけるためにより大きな電力が必要となる。したがって、高い電圧の電源設備がない施設に分析装置を設置する場合には、少なくとも温度調節ユニットが目的温度に到達するまでに第２電流供給制御を実行することによって、温度調節ユニットに流れる電流を適切に抑えることができる。逆に、高い電圧の電源設備がある施設に分析装置が設置されている場合には、第１電流供給制御を実行することによって温度調節ユニットをより短い時間で目的温度に到達させることができる。

（４）本発明の第１の局面における分析装置は、前記温度調節ユニットへの電流供給を継続しつつ、他のユニットへの電流供給を終了する部分的電源オフ手段をさらに備えていることが好ましい。
この構成によれば、分析装置がシャットダウンしている状態（温度調節ユニット以外の他のユニットへの電流供給を終了している状態）でも、温度調節ユニットへの電流供給を継続して行うことが可能となるため、温度調節ユニットの実際の温度と目的温度との差が大きくなるのを防止することができ、次に分析装置を起動したときに温度調節ユニットに供給される電流を小さくし、温度調節ユニットの温度が目的温度に達するまでの分析装置の起動時間を短くすることができる。

（５）前記第２電流供給制御において前記複数のユニットのうち所定のユニットに対して前記所定期間に供給される電流量は、前記第１電流供給制御において当該所定のユニットに前記所定期間に供給される電流量より小さいことが好ましい。

（６）より具体的に、前記電流供給制御手段は、前記所定期間内に占める電流の供給期間の長さの割合によって前記所定のユニットに供給する電流量を制御し、前記第２電流供給制御における前記割合の大きさが、前記第１電流供給制御における前記割合の大きさよりも小さいことが好ましい。
このように、第１電流供給制御と第２電流供給制御との間で所定期間内に占める電流の供給期間の長さの割合を変化させることによって、所定のユニットへ供給する電流を適切に制御することができる。

（７）上記（１）の分析装置では、前記第２電流供給制御において前記電源部が前記複数のユニットに同時に電流を供給する期間は、前記第１電流供給制御において前記電源部が前記複数のユニットに同時に電流を供給する期間よりも短くされている。これによって、第２電流供給制御による複数のユニットへの電流の合計量を、第２電流供給制御による複数のユニットへの電流の合計量よりも容易に小さくすることができる。

（８）また、前記電流供給制御手段は、前記第２電流供給制御において、前記電源部が複数のユニットに電流を供給する期間が一部重複する制御と、重複しない制御とを実行することが好ましい。
この構成によれば、電流供給制御手段は、第２電流供給制御において電源部が複数のユニットに電流を供給する期間が一部重複する制御を実行することによって、電源設備が許容する電流容量内でできるだけ大きな電流を複数のユニットに供給することができ、また、当該期間が重複しない制御を実行することによって、より小さい電流を複数のユニットに供給することができる。

（９）前記複数のユニットは、同一種類のユニットであり、前記第２電流供給制御は、前記電源部が前記複数のユニットに対して交互に電流を供給する制御であることが好ましい。

（１０）前記複数のユニットは、互いに種類の異なるユニットであってもよい。

（１１）前記第１モードは、交流２００Ｖの電源設備を必要とするモードであり、前記第２モードは、交流１００Ｖの電源設備を必要とするが、交流２００Ｖの電源設備を必要としないモードであることが好ましい。

（１２）前記複数のユニットのうちの所定のユニットは、電流の供給開始と電流の供給停止とが繰り返されることで前記所定の機能を実現し、前記所定期間は、前記第２電流供給制御において前記所定のユニットに前記所定の機能を実現させるための、電流の供給開始と電流の供給停止との繰り返しの中の、前記所定のユニットへの電流の供給開始から次回の電流の供給開始までの期間であることが好ましい。

（１３）本発明の第２の局面における分析装置は、
電流の供給を受けて所定の機能を実現する複数のユニットと、
前記複数のユニットに電流を供給する電源部と、
前記電源部が所定期間に第１の合計量の電流を前記複数のユニットに供給する第１電流供給制御を実行する第１モードと、前記電源部が前記所定期間に前記第１の合計量より小さい第２の合計量の電流を前記複数のユニットに供給する第２電流供給制御を実行する第２モードとのいずれかのモードを、設置施設に設けられた電源設備の電圧の高さに応じて設定するための設定手段と、
前記設定手段により設定されたモードで電流供給制御を実行する電流供給制御手段と、を備え、
前記電流供給制御手段は、前記第２電流供給制御において、前記電源部が複数のユニットに電流を供給する期間が一部重複する制御と、当該期間が重複しない制御とを実行することを特徴とする。

本発明によれば、高い電圧の電源設備がない施設においても分析装置を使用することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る検体分析装置の全体構成を示す斜視図である。 図１に示される検体分析装置の測定装置の概略構成を示す平面図である。 図１に示される検体分析装置の測定装置の構成を示すブロック図である。 図１に示される試薬庫を模式的に示す断面図である。 冷却器に対する電流供給系を示すブロック図である。 検体分析装置の動作を示すフローチャートである。 電流供給タイミングを示す波形図である。 目的温度と現在温度との温度差と、デューティー比との関係を示すテーブルである。 １００Ｖモード設定画面を示す図である。 第２の実施の形態における電流供給タイミングを示す波形図である。 第３の実施の形態に係る検体分析装置の電流供給系を示すブロック図である。 検体分析装置の動作を示すフローチャートである。 電流供給タイミングを示す波形図である。 シャットダウン画面を示す図である。

以下、添付図面を参照しつつ、本発明に係る検体分析装置の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係る検体分析装置１の全体構成を示す斜視図であり、図２はその測定装置の概略構成を示す平面図である。

本実施の形態の検体分析装置１は、血液の凝固・線溶機能に関連する特定の物質の量や活性の度合いを光学的に測定して分析するための装置であり、検体としては血漿を用いる。また、本実施の形態の検体分析装置１では、凝固時間法、合成基質法および免疫比濁法を用いて検体の光学的な測定を行う。本実施の形態で用いる凝固時間法は、検体が凝固する過程を透過光の変化として検出する測定方法である。そして、測定項目としては、ＰＴ（プロトロンビン時間）、ＡＰＴＴ（活性化部分トロンボプラスチン時間）やＦｂｇ（フィブリノーゲン量）等がある。また、合成基質法の測定項目としてはＡＴＩＩＩ等、免疫比濁法の測定項目としてはＤダイマー、ＦＤＰ等がある。

検体分析装置１は、図１及び図２に示されるように、測定装置２と、この測定装置２に電気的に接続された制御装置４とにより構成されている。また、測定装置２は、測定機構部５と、測定機構部５の前面側に配置された搬送機構部６とにより構成されている。搬送機構部６は、図２に示されるように、測定機構部５に検体を供給するために、検体を収容した複数本の検体容器（試験管）１３が保持された検体ラック１４を、図中右側のラックセット領域６ｂと同左側のラック収容領域６ｃとの間の搬送路６ａを左右方向に搬送し、その搬送途中で検体容器１３を所定の検体吸引位置１５ａ，１５ｂに位置づける機能を有している。また、搬送機構部６は、検体容器１３に貼付されたバーコードを読み取るための検体バーコードリーダ１６を備えている。

測定機構部５は、搬送機構部６から供給された検体に対して光学的な測定を行うことにより、当該検体に関する光学的な情報を取得することが可能なように構成されている。本実施の形態では、搬送機構部６の検体ラック１４に保持された検体容器１３から測定機構部５のキュベット内に分注された検体に対して光学的な測定が行われる。

測定機構部５は、第１，第２試薬テーブル２１，２２、キュベットテーブル２３、加温テーブル２４、第１，第２検体分注ユニット２５，２６、第１〜第３試薬分注ユニット２７〜２９、第１〜第３キャッチャユニット３０〜３２、キュベット搬送器３４、希釈液搬送器３５、ピペット洗浄器３６ａ〜３６ｅ、及び検出ユニット３７等を備えている。

第１，第２試薬テーブル２１，２２、キュベットテーブル２３、及び加温テーブル２４は円形状のテーブルであり、それぞれステッピングモータ等の駆動部によって時計回り及び反時計回りの両方に独立して回転駆動される。また、第１，第２試薬テーブル２１，２２は、試薬庫（試薬保冷部）４０内に配置され、この第１，第２試薬テーブル２１，２２上に試薬が収容された試薬容器を保持する第１試薬容器ラック３１０及び第２試薬容器ラック３２０がセットされる。この試薬庫４０は、収容した試薬を冷却する冷却器８０（図３参照）を備えている。加温テーブル２４は、キュベットを保持する保持孔２４ａと、保持孔２４ａに保持しているキュベットを加温する加温ヒータ７３（図３参照）を備えている。

第１検体分注ユニット２５は、ステッピングモータ等の駆動部によって水平回動及び上下昇降駆動されるアーム２５ｂと、このアーム２５ｂの先端部に設けられた分注部２５ｃとを備えている。分注部２５ｃにはピペットが取り付けられており、このピペットを用いて検体等が吸引・吐出される。そして、第１検体分注ユニット２５は、搬送機構部６によって検体吸引位置１５ａに位置づけられた検体容器１３から検体を吸引し、キュベットテーブル２３前部の検体吐出位置１９ａに位置づけられたキュベット保持孔５５にセットされたキュベットに検体を吐出する。

第２検体分注ユニット２６、及び第１〜第３試薬分注ユニット２７〜２９についても、第１検体分注ユニット２５と同様の構成を備えている。すなわち、これらユニット２６，２７〜２９は、それぞれステッピングモータ等の駆動部によってアーム部が水平回動及び上下昇降駆動され、分注部に取り付けられたピペットによって検体や試薬が吸引・吐出される。

第２検体分注ユニット２６は、キュベットテーブル２３前部の検体吸引位置１９ｂに位置づけられたキュベット保持孔５５にセットされたキュベットに収容されている検体、または、搬送機構部６によって所定の検体吸引位置１５ｂに位置づけられた検体容器１３の検体を吸引し、キュベット搬送器３４にセットされたキュベットに検体を吐出する。なお、第２検体分注ユニット２６は、希釈液搬送器３５にセットされた希釈液を吸入することも可能である。第１，第２検体分注ユニット２５，２６のピペットは、分注作業が終わると、ピペット洗浄器３６ａ，３６ｂの孔に挿入され、洗浄液によって洗浄される。

第１〜第３キャッチャユニット３０〜３２は、ステッピングモータ等の駆動部によって駆動され、キュベットを把持した状態で移動させる機能を有している。また、キュベット搬送器３４と希釈液搬送器３５とは、ステッピングモータ等の駆動部によってレール３４ａ，３５ａ上を左右方向に移動する。キュベット搬送器３４と希釈液搬送器３５には、それぞれ、キュベット及び希釈液容器を保持するための保持孔が形成されている。

キュベット搬送器３４は、保持しているキュベットに対して第２検体分注ユニット２６から検体が吐出されると、所定のタイミングにてレール３４ａ上を右方向に駆動される。続いて、第１キャッチャユニット３０がキュベット搬送器３４にセットされた検体を収容しているキュベットを把持し、加温テーブル２４のキュベット保持孔２４ａにセットする。

第２キャッチャユニット３１は、加温テーブル２４の保持孔２４ａにセットされた検体を収容しているキュベットを把持し、ピペット洗浄器３６ｃの真上まで移動させる。このキュベットには、第１試薬分注ユニット２７が第１試薬テーブル２１又は第２試薬テーブル２２に配置されている所定の試薬容器から吸引した試薬が吐出される。そして、第２キャッチャユニット３１は、試薬が吐出されたキュベットを攪拌し、加温テーブル２４のキュベット保持孔２４ａに再びセットする。

第３キャッチャユニット３２は、加温テーブル２４のキュベット保持孔２４ａに保持されているキュベットを把持し、ピペット洗浄器３６ｄ又は３６ｅの真上領域に位置づける。このキュベットには、第２試薬分注ユニット２８又は第３試薬分注ユニット２９が第１，第２試薬テーブル２１，２２に配置されている試薬容器から吸引した試薬が吐出される。そして、第３キャッチャユニット３２は、試薬が吐出されたキュベットを検出ユニット３７にセットする。

検出ユニット３７は、上面にキュベットを収容する複数個（図示例では２０個）の保持孔３７ａが形成され、下面裏側に検出部（図示略）が配置されている。第３キャッチャユニット３２によって検出ユニット３７の保持孔３７ａにキュベットがセットされると、検出部によってキュベット中の測定試料に含まれる成分を反映した光学的情報が検出される。

図３は、検体分析装置１の測定装置２の構成を示すブロック図である。上述の第１，第２試薬テーブル２１，２２、キュベットテーブル２３、加温テーブル２４、第１，第２検体分注ユニット２５，２６、第１〜第３試薬分注ユニット２７〜２９、第１〜第３キャッチャユニット３０〜３２、キュベット搬送器３４、希釈液搬送器３５、及び検出ユニット３７をそれぞれ駆動するための各駆動部９７，９８，１４１〜１４５や、試薬庫４０の内の冷却器８０、加温テーブル２４の加温ヒータ７３等は、測定装置２の制御部５０１に電気的に接続されており、この制御部５０１によって動作制御される。検出ユニット３７は、取得した光学的情報を制御部５０１に対して送信することが可能なように構成されている。また、制御部５０１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、通信インタフェース等から構成され、ＲＯＭに記憶されているコンピュータプログラム等をＲＡＭに読み出してＣＰＵにより実行することで所定の機能を発揮する。制御部５０１の通信インタフェースは、制御装置４（図１参照）に接続されており、検体の光学的情報を制御装置４に送信するとともに、制御装置４の制御部４ａからの信号を受信するための機能を有している。

図１に示されるように、制御装置４は、パーソナルコンピュータ４０１（ＰＣ）等からなり、制御部４ａと、表示部４ｂと、情報を入力するためのキーボード４ｃとを含んでいる。制御部４ａは、測定機構部５の制御部５０１（図３参照）に通信可能に接続されており、当該測定機構部５の動作開始信号を送信するとともに、測定機構部５で得られた検体の光学的な情報を分析するための機能を有している。制御部４ａは、記憶部４ｄを備えており、後述する図９の設定ウィンドウ２１０で設定される測定装置２の動作モード（１００Ｖモードと２００Ｖモード）についての情報を記憶する。また、表示部４ｂは、制御部４ａで得られた分析結果等を表示するために設けられている。

図４は、図１に示される試薬庫４０を模式的示す断面図である。試薬庫４０は、キュベット内の検体に添加される試薬を収容した試薬容器３００を、低温（例えば、約１０℃）で冷蔵保存するとともに、回転方向に搬送するために設けられている。試薬は、低温で保存されることによって変質が抑制される。また、試薬庫４０内には、円形状の第１試薬テーブル２１と、この第１試薬テーブル２１の径方向外側に同心円状に配置された円環形状の第２試薬テーブル２２とが設けられている。第１試薬テーブル２１および第２試薬テーブル２２には、それぞれ、試薬容器３００を保持する試薬容器ラック３１０，３２０が着脱可能に載置される。第１試薬テーブル２１及び第２試薬テーブル２２は、回転支持部３８等によって試薬庫４０の底面に対して上方に間隔をあけた位置に回転可能に支持され、ステッピングモータ等からなる第１駆動部９７及び第２駆動部９８からベルト伝動機構９９を介して伝達される動力によって回転駆動される。

試薬庫４０は、底壁６３とこの底壁６３の外周から立ち上がる周壁６４と備えた有底円筒形状の本体部６５と、この本体部６５の上部開口を塞ぎ、当該試薬庫４０の上壁として機能する蓋部６６とを備えており、本体部６５と蓋部６６によって囲まれた密閉空間が冷却室とされ、この冷却室内に試薬容器３００が配置される。

また、試薬庫４０の蓋部６６には、複数の試薬吸引孔（図示略）が形成されており、この試薬吸引孔に、図２に示される第１，第２検体分注ユニット２５，２６や第１〜第３試薬分注ユニット２７〜２９（試薬吸引部）のピペットが挿入されるとともに、試薬庫４０に収納された試薬容器３００内の試薬が、試薬容器３００の上部開口から吸引されるように構成されている。

図４に示されるように、試薬庫４０の本体部６５の周壁６４は、内外２層構造に形成されており、その内側層７５は、合成樹脂等の熱伝導性の低い合成樹脂等の材料によって形成されている。また、外側層７６は、更に熱伝導性の低い断熱層とされている。本体部６５の底壁６３も、内外２層構造に形成されており、内側層の外周部７７は、周壁６４の内側層７５から連なるように合成樹脂等の材料によって形成されており、底壁６３の内側層の中央部は、アルミ等の熱伝導性の高い材質によって形成された伝熱層７８とされている。底壁６３の外側層７９は、断熱層とされている。また、蓋部６６は、熱伝導性の低い合成樹脂等の材料によって形成されている。

図４に示されるように、本体部６５の底壁６３に設けられた伝熱層７８は、その下面の一部が下方に露出しており、その露出面には冷却器８０が設けられている。本実施の形態では、２個の冷却器８０が、試薬庫４０の中心軸線Ｏ（第１，第２試薬テーブル２１，２２の回転中心）を中心に対称位置に配置されている。本実施の形態の冷却器８０は、ペルチェ素子８１を用いたものであり、このペルチェ素子８１の下面（排熱側）にはヒートシンク８２が設けられ、このヒートシンク８２の下面には放熱ファン８３が設けられている。冷却器８０は、熱伝導性の高い本体部６５の伝熱層７８を直接的に冷却することによって、この伝熱層７８自体を冷却媒体として用い、試薬庫４０内の空気を冷却するように構成されている。なお、冷却器８０としては、ペルチェ素子８１を用いたものに限らず、例えば伝熱層７８を空冷または水冷によって冷却する構成であってもよい。

試薬庫４０の下方には、検体分析装置１外の空気を取り入れることが可能な吸気ダクト８５が形成されており、この吸気ダクト８５内にヒートシンク８２が配置されている。また、吸気ダクト８５の下側には、検体分析装置１外へ空気を排出することが可能な排気ダクト８６が形成されており、この排気ダクト８６に放熱ファン８３が接続されている。そして、放熱ファン８３の駆動によって吸気ダクト８５からヒートシンク８２へ外気を取り入れ、このヒートシンク８２で熱交換を行った後、排気ダクト８６へ温風が排出されるようになっている。吸気ダクト８５の吸気口や排気ダクト８６の排気口は、検体分析装置１の背面や側面において開口しており、これによって、特に、排気ダクト８６から排出された温風が、検体分析装置１を使用するユーザに直接当たらないように配慮されている。

試薬庫４０において、第１試薬テーブル２１及び第２試薬テーブル２２と、試薬庫４０の底壁６３（内底面）との間には、モータ等で駆動する流動ファン８８が設けられている。本実施の形態では、２つの流動ファン８８が、それぞれ冷却器８０の上方に対応する位置に配置されている。したがって、この２つの流動ファン８８についても、試薬庫４０の中心軸線Ｏを中心に対称配置されている。

流動ファン８８によって生成された空気流は、図４に矢印で示されるように試薬庫４０内で循環し、試薬容器３００を所望の温度、例えば１０℃に冷却する。特に、流動ファン８８は、上方から吸い込んだ空気を下方へ吹き出すように構成されており、流動ファン８８によって生成された空気流は、伝熱層７８における冷却器８０によって直接的に冷やされた部分に対して直接的に吹き付けられる。これによって空気流を効率よく冷却することができる。

なお、冷却器８０及び流動ファン８８は２個に限らず３個以上設けてもよい。この場合、複数の冷却器８０及び流動ファン８８を中心軸線Ｏの周りに等間隔に配置することにより、試薬庫４０内で冷却された空気を満遍なく均等に循環させることができる。
また、試薬庫４０の底壁６３のみに伝熱層７８が設けられ、周壁６４は熱伝導性の低い材質により形成されているので、試薬庫４０内の冷えすぎを防止することができるとともに、周壁６４における結露の発生を防止することができる。

〔検体分析装置の電流供給制御〕
本実施の形態の検体分析装置１は、交流２００Ｖの商用電源を備えた設備（以下、「２００Ｖ電源設備」ともいう）において使用される２００Ｖモード（第１のモード）と、交流１００Ｖの商用電源を備えた設備（以下、「１００Ｖ電源設備」ともいう）において使用される１００Ｖモード（第２のモード）との２つの動作モードで動作可能に構成されている。そして、本実施の形態では、特に起動の際の消費電力が大きい冷却器８０（ペルチェ素子８１）に対する電流の供給制御を、２００Ｖモードと１００Ｖモードとで異ならせている。以下、この点について詳細に説明する。

一般に、２００Ｖ電源設備と１００Ｖ電源設備との双方で同じ電力を消費する場合、１００Ｖ電源設備では、理論上２００Ｖ電源設備の倍の電流が要求される。一方、２００Ｖ電源設備では、例えば定格電圧２５０Ｖで、定格電流１５Ａのブレーカーが設けられ、１００Ｖ電源設備では、例えば定格電圧１２５Ｖで、定格電流２０Ａのブレーカーが設けられており、１００Ｖ電源設備の電流容量は、２００Ｖ電源設備の電流容量の倍とはならない。そのため、１００Ｖ電源設備において、２００Ｖ電源設備と同じ様に検体分析装置１に電流を供給すると、冷却器８０等に供給される電流の合計量に対する電源設備の電流容量（ブレーカーの定格電流）のマージン（余裕度）が少なくなり、ブレーカーが落ちる可能性が高まってしまうことになる。

そのため、本実施の形態では、１００Ｖ電源設備で検体分析装置１を使用する場合には、特に、複数のペルチェ素子８１に供給される電流の合計量を小さくすることによって、当該合計量に対する電源設備の電流容量のマージンを十分に確保することが可能なように構成されている。

図５は、冷却器に対する電流供給系を示すブロック図である。試薬庫４０のペルチェ素子８１には、１次側の交流電源２０１の電力が２次側の電源ユニット２０２及びドライブ基板２０３を介して供給される。電源ユニット２０２は、交流電源２０１からの交流電圧を整流及び平滑化して直流電圧に変換し、さらにこの直流電圧をスイッチングにより高周波の交流電圧に変換し、この交流電圧を高周波トランスで変圧した後、再び整流及び平滑化して所望の直流電圧を出力する機能を有している。電源ユニット２０２は、２００Ｖ及び１００Ｖの交流電圧を、例えば５Ｖ、１２Ｖ、２４Ｖ等の直流電圧に変換するものとなっている。

ドライブ基板２０３は、スイッチング素子２０４と、制御回路２０５とを備えている。スイッチング素子２０４は、２個のペルチェ素子（第１，第２ペルチェ素子）８１に対応して２個設けられている。制御回路２０５は、スイッチング素子２０４を所定の作動周期（例えば、２１０ｍｓ）でオンオフ制御（パルス制御）する。
制御回路２０５には、試薬庫４０内の温度を検出するサーミスタ（温度検出器）２０６の検出値が入力される。制御回路２０５は、サーミスタ２０６によって検出された実際の温度と、試薬庫４０の目的温度（例えば、１０℃）とを比較し、両者の差が次第に小さくなるようにペルチェ素子８１を比例制御する。

具体的には、試薬庫４０内の実際の温度と目的温度との差が大きいときは、制御回路２０５は、ペルチェ素子８１に対して所定期間内に供給する電流の量を大きくするようにスイッチング素子２０４を制御し、実際の温度と目的温度との差が小さいときはペルチェ素子８１に対して所定期間内に供給する電流の量を小さくするようにスイッチング素子２０４を制御する。本実施の形態では、スイッチング素子２０４の作動周期に占めるオン時間の割合、すなわちデューティー比を変化させることによってペルチェ素子８１に供給する電流の量を制御している。

図７は、ペルチェ素子８１に対する電流供給タイミングを示す波形図であり、（ａ）は２００Ｖモードの場合、（ｂ）は１００Ｖモードの場合を示す。この図から、検体分析装置１の起動後、試薬庫４０の温度が目的温度に達するまでの間のデューティー比の変化が理解される。

図７（ａ）に示されるように、２００Ｖモードでは、２個のペルチェ素子８１には、同一周期、同一デューティー比で電流が供給される（第１電流供給制御）。起動直後は、試薬庫４０内の実際の温度と目的温度との差が大きいため、デューティー比１００％で電流が供給されるが、時間の経過に伴って当該差が小さくなるため、徐々にデューティー比も小さくなっている。そして、試薬庫４０内の実際の温度が概ね目的温度に達すると（例えば±２℃以内）、その状態を維持するべく最も小さいデューティー比（１０％）でペルチェ素子８１に電流が供給される。したがって、２個のペルチェ素子８１に供給される電流のピーク値（合計量）は、各ペルチェ素子８１に供給される電流値を足し合わせたもの（２倍したもの）となる。

なお、図７（ａ）の例示では、１００％、８０％、６０％、３０％、２０％の各デューティー比による電流の供給が１周期分だけ実行されているが、これはデューティー比の変化を分かりやすく示すためであり、実際には後述する温度条件（図８参照）に基づいて１又は複数の周期で各デューティー比による電流の供給が実行される。

図７（ｂ）に示されるように、１００Ｖモードでは、２個のペルチェ素子８１には、互いに作動周期の半分だけ時間をずらした状態で電流が供給される。また、デューティー比は、最大で５０％となっている（第２電流供給制御）。したがって、２個のペルチェ素子８１には交互に電流が供給され、同時には電流が供給されない。そのため、２個のペルチェ素子８１に供給される電流のピーク値（合計量）は、各ペルチェ素子８１に供給される電流の量となる。したがって、１００Ｖモードで運転する場合には、１次側の交流電源２０１に対して要求される電流が過大となることなく、電流の合計量に対する電源設備の電流容量のマージンを確保することが可能となっている。ただし、１００Ｖモードではデューティー比が最大でも５０％となるため、試薬庫４０内が目的温度に達するまでの所要時間Ｔ２は、２００Ｖモードの場合の所要時間Ｔ１よりも長くなる。

図８は、試薬庫の実際の温度と目的温度との差と、デューティー比との関係を示すテーブルである。図８に示される例では、２００Ｖモードの場合、実際の温度と目的温度との差Δｔが１０℃以上のときにデューティー比１００％とされ、差Δｔが１０℃から２℃低下する毎にデューティー比が２０％ずつ低下している。これに対して、１００Ｖモードの場合、差Δｔが１０℃以上のときに最大でデューティー比５０％となるが、差Δｔが１０℃〜６℃の間もデューティー比が５０％に維持される。そして、差Δｔが６℃以下となったときに、２００Ｖモードと同じデューティー比に設定される。

２００Ｖモードと１００Ｖモードとのいずれの動作モードを使用するかは、制御装置４を起動して表示部４ｂに表示される設定画面から設定することが可能である。例えば、図９に示されるように、表示部４ｂに１００Ｖモードの設定ウィンドウ２１０を表示させ、この設定ウィンドウにおいて１００Ｖモードを選択（チェックボックス２１１にチェック）し、ボタン２０９をクリックすることによって、制御装置４の記憶部４ｄに１００Ｖモードに設定されたという情報が記憶される。一方、１００Ｖモードを選択しないで、ボタン２０９をクリックすることによって、制御装置４の記憶部４ｄに２００Ｖモードに設定されたという情報が記憶される。制御装置４の記憶部４ｄに記憶された動作モードについての情報は、測定装置２の制御部５０１（図５参照）に送信され、この制御部５０１がドライバ基板２０３の制御回路２０５に対して動作モードの指令を送ることによって、制御回路２０５によって各動作モードが実行される。なお、動作モードの設定は、例えば、測定装置２の制御部５０１を構成する制御基板やドライバ基板２０３に動作モード選択用のディップスイッチを設け、検体分析装置１のシャットダウン中、又は起動中にディップスイッチを操作することによって行ってもよい。本実施の形態では、検体分析装置１が施設に設置される際に、サービスマンが、制御装置４のみを起動し、表示部４ｂに設定ウィンドウ２１０を表示させ、この設定ウィンドウにおいて、検体分析装置１の動作モードを１００Ｖモードか２００Ｖモードかに予め設定している。なお、制御装置４のみの起動は２００Ｖ電源設備を備えた施設であっても１００Ｖ電源設備を備えた施設であっても可能である。

図６は、検体分析装置１（特に測定装置２）の動作を示すフローチャートである。以下、図６を参照して検体分析装置１の動作を説明する。
まず、測定装置２の制御部５０１が起動（電源オン）されると、制御部５０１は動作モードが１００Ｖモードと２００Ｖモードのいずれであるかを制御装置４の制御部４ａに問い合わせる。その後、制御部４ａは、記憶部４ｄに記憶されている動作モードを制御部５０１に送信する。そして、測定装置２の制御部５０１は、制御部４ａから送信された動作モードを受信し、ステップＳ１において、１００Ｖモードと２００Ｖモードのいずれの動作モードが設定されたかを判断する。制御部５０１は、２００Ｖモードが設定されたと判断した場合には処理をステップＳ２に進め、１００Ｖモードが設定されたと判断した場合には処理をステップＳ４に進める。

ステップＳ２において、制御部５０１は、ドライブ基板２０３の制御回路２０５に２００Ｖモードによる動作指令を送る。これによって、制御回路２０５は、図７（ａ）に示す第１電流供給制御でスイッチング素子２０４を制御し、ペルチェ素子８１に電流を供給する。
そして、ステップＳ３において、制御部５０１は、試薬庫４０内の温度が目的温度に達し、かつ測定装置２の初期化、例えば、各種駆動部の原点復帰動作等の全ての初期動作が終了することによって測定装置２の起動動作が完了したか否かを判断する。制御部５０１は、起動動作が完了したと判断した場合には、処理をステップＳ６に進め、測定装置２をスタンバイ状態に設定する。

一方、ステップＳ４において、制御部５０１は、ドライブ基板２０３の制御回路２０５に１００Ｖモードによる動作指令を送る。これによって、制御回路２０５は、図７（ｂ）に示す第２電流供給制御でスイッチング素子２０４を制御し、ペルチェ素子８１に電流を供給する。
そして、ステップＳ５において、制御部５０１は、試薬庫４０内の温度が目的温度に達し、かつ測定装置２の初期化が終了することによって、測定装置２の起動動作が完了したか否かを判断する。制御部５０１は、起動動作が完了したと判断した場合には処理をステップＳ６に進め、測定装置２をスタンバイ状態に設定する。

ステップＳ７において、制御部５０１は、制御装置４から測定開始指示を受信したか否かを判断し、測定開始指示を受信した場合には、ステップＳ８において検体の測定を開始する。
検体の測定が終了すると、ステップＳ９において、制御部５０１は、制御装置４からシャットダウン指示を受信したか否かを判断し、シャットダウン指示を受信した場合には、表示部４ｂに図１４に示すシャットダウン画面６１０を表示させ、ステップＳ１０に処理を進める。

ステップＳ１０では、制御部５０１は、冷蔵庫モードでのシャットダウン指示があったか否かの判断を行う。ここでは、シャットダウン画面６１０において冷蔵庫モードが選択された状態（チェックボックス６１１にチェックが入っている状態）で、シャットダウンボタン６１２がクリックされると、冷蔵庫モードでのシャットダウン指示があったと判断し、シャットダウン画面６１０において冷蔵庫モードが選択されていない状態（チェックボックス６１１にチェックが入っていない状態）で、シャットダウンボタン６１２がクリックされると、冷蔵庫モードでのシャットダウン指示がなかったと判断する。この冷蔵庫モードとは、測定装置２をシャットダウンした後も、試薬庫４０の冷却（試薬の保冷）のみを継続して行うモードである。このような冷蔵庫モードを実行することによって、検体分析装置１がシャットダウンした後も試薬庫４０内の温度が低温に維持されるので、試薬の劣化等が防止され、当該劣化を防止するために試薬を他の保冷庫等に移動させる手間が不要となる。また、検体分析装置１を再び起動したときに、試薬庫４０内の温度は既に目的温度に到達していることになるので、検体分析装置１の起動動作を迅速に行うことができる利点がある。

ステップＳ１０において、制御部５０１は、冷蔵庫モードでのシャットダウン指示があったと判断した場合には、ステップＳ１１において、試薬庫４０内の冷却器８０や流動ファン８８を動作させて試薬の保冷機能を維持させたまま、その他の機能（装置）に対する電源をオフにし、処理を終了する。また、制御部５０１は、冷蔵庫モードでのシャットダウン指示がなかったと判断した場合には、ステップＳ１２において、検体分析装置１の全て機能（装置）に対する電源をオフにし、処理を終了する。ここに、制御部５０１は、冷却器８０への電流供給を継続しつつ、他のユニットへの電流供給を終了する部分的電源オフ手段を構成するものとなる。

以上のように、本実施の形態の検体分析装置１は、複数のペルチェ素子８１に対する電流供給制御のモードとして、所定期間における電流の合計量が大きい第１のモードと、当該合計量が小さい第２のモードとを備えている。そして、１００Ｖ電源設備を備えた施設に検体分析装置１を設置する場合には、電流供給制御のモードを第２モードに設定することによって、複数のペルチェ素子８１に対して所定期間（作動周期）に供給される電流の合計量を抑制することができるので、当該合計量が１００Ｖ電源設備の電流容量を超えてしまったり、当該合計量に対する電流容量のマージンが少なくなってしまったりするのを防止することができる。そのため、１００Ｖ電源設備を備えた施設においても適切に検体分析装置１を使用することができる。

また、１００Ｖ電源設備を備えた施設であっても検体分析装置１を設置することができるため、当該施設の電源を２００Ｖに変更する工事を行う必要もなくなる。検体分析装置１を設置するため、２００Ｖ電源設備を施設に設けたとすると、この検体分析装置１を含めて同一電源で作動する電気機器に対する供給電流が全般的に小さくなり、ブレーカーが落ちる心配がなくなるため、多数の電気機器を使用して消費電力が増加してしまう可能性が高まるが、本実施の形態では、このような不都合も生じることもない。

図１０は、本発明の第２の実施の形態における電流供給タイミングを示す波形図であり、図１０（ａ）は、第１の実施の形態と同様の２００Ｖモードを示し、図１０（ｂ）は、１００Ｖモードを示す。
第１の実施の形態で説明した１００Ｖモードは、図７（ｂ）に示されるように、２個のペルチェ素子（第１，第２ペルチェ素子）８１に対して同時に電流が供給されないように、各ペルチェ素子８１には作動周期の半分だけ時間をずらした状態で最大５０％のデューティー比で電流が供給されていた。これに対して、第２の実施の形態の１００Ｖモードは、図１０（ｂ）に示されるように、２個のペルチェ素子８１には作動周期の半分だけタイミングがずらされるが、最大で６０％のデューティー比で電流が供給されている。そのため、２個のペルチェ素子８１に電流が供給される時間が一部重複し、この重複している時間の電流のピーク値が各ペルチェ素子８１に供給される電流を足し合わせた値、すなわち図１０（ａ）に示す２００Ｖモードと同等となる。しかし、この重複時間は、デューティー比で１０％程度のごく短い時間であり、１次側の電源設備において要求される電流の量は平均的に電源設備の電流容量（ブレーカーの定格電流）を超えなければよいため、当該電流容量についてのマージンも十分に確保されることになるのである。本実施の形態の１００Ｖモードの場合、試薬庫４０内の温度が目的温度まで達する時間Ｔ３が第１の実施の形態の１００Ｖモードよりも若干短くなる。

図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る検体分析装置の電流供給系を示すブロック図である。
本実施の形態では、冷却器８０に加えて加温装置、例えば、加温テーブル２４のヒータ７３をも電流供給制御の対象としたものである。本実施の形態では、１次側の交流電源２０１の電力が、第２電源ユニット２１２及び第２ドライブ基板２１３を介して加温テーブル２４に供給される。第２電源ユニット２１２は、第１電源ユニット２０２（第１の実施の形態における電源ユニット２０２と同じ）と同様に、交流電源２０１からの交流電圧を整流及び平滑化して直流電圧に変換し、さらにこの直流電圧をスイッチングにより高周波の交流電圧に変換し、この交流電圧を高周波トランスで変圧した後、再び整流及び平滑化して所望の直流電圧を出力する機能を有している。

第２ドライブ基板２１３は、スイッチング素子２１４と、制御回路２１５とを備え、スイッチング素子２０４は、加温テーブル２４のヒータ７３に対応して１個設けられている。制御回路２１５は、スイッチング２０４を所定の作動周期でオンオフ制御する。また、加温テーブル２４には、サーミスタ２４が設けられており、加温テーブル２４の温度を検出して、その検出値が制御回路２１５に入力されるようになっている。制御回路２１５は、サーミスタ２４の検出温度に基づき、加温テーブル２４が所定の目的温度に到達するように制御する。

図１２は、電流供給タイミングを示す波形図であり、特に、１００Ｖモードのみを示している。ペルチェ素子８１に対する電流の供給制御は、第１の実施形態と同じとしている。一方、ヒータ７３に対しては、２個のペルチェ素子８１のいずれにも電流が供給されていない時間に電流が供給されるように制御回路２１５によってスイッチング素子２１４が制御されている。すなわち、制御回路２１５は、ペルチェ素子８１用の第１ドライブ基板２０３の制御回路２０５からスイッチング素子２０４の動作タイミングに関する情報を取得し、ペルチェ素子８１が動作していない時間を利用してヒータ７３に電流を供給するようにスイッチング素子２１４を制御しているのである。

このような制御により、各ペルチェ素子８１及びヒータ７３に対して供給される電流のピーク値は、各ペルチェ素子８１及びヒータ７３に対する最大の電流値となる。したがって、１００Ｖモードで運転する場合には、１次側の交流電源２０１に対して要求される電流が過大となることなく、当該電流に対する電源設備の電流容量のマージンを十分に確保することが可能となっている。

なお、起動動作の初期段階では、２個のペルチェ素子８１に対して絶え間なく電流が供給されているので、ヒータ７３には電流が供給されず、ペルチェ素子８１に対する電流供給時間がデューティー比３０％以下になったときに、ヒータ７３に対しても電流が供給されるようになっている。このようにペルチェ素子８１に対する電流供給を優先し、ヒータ７３に対して遅れて電流を供給した場合であっても、ペルチェ素子８１による試薬庫４０の冷却よりもヒータ７３による加温のほうが短時間で終えることができるため、測定装置２の起動動作に対する悪影響はほとんど無い。

第３の実施の形態では、ペルチェ素子８１とヒータ７３とに対する電流供給制御を行っているが、これらに限らず、試薬テーブルや分注部等のモータに対しても、上記のような電流供給制御を行ってもよい。ただし、モータの動作は検体分析装置における分析動作にあたえる影響が大きいため、少なくとも分析動作を行っている間は、ペルチェ素子８１やヒータ７３よりもモータの動作を優先して行うことが望ましい。

図１３は、ペルチェ素子８１及びヒータ７３（及びモータ）に対する電流供給制御を含む検体分析装置の動作を示すフローチャートである。この図１３において、ステップＳ１０２，Ｓ１０４以外の処理は、第１の実施の形態の図６におけるステップＳ２，Ｓ４以外の処理と同じである。
また、図１３のステップＳ１０２では、２００Ｖモードで電流供給制御を行うため、ペルチェ素子８１及びヒータ７３（及びモータ）に対して同時に電流を供給して起動動作を行う。また、ステップＳ１０４では、１００Ｖモードで電流供給制御を行うため、ペルチェ素子８１とヒータ７３（又はモータ）との動作タイミングをずらして装置の起動動作を行っている。

本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において適宜変更できるものである。
例えば、上記実施の形態では、ペルチェ素子８１やヒータ７３等の複数のユニットに対する電流供給制御のモードを、設置施設の電源設備の電圧に合わせてサービスマン等の人為的操作を介して設定していたが、検体分析装置１が電源設備に接続されたとき等に、測定装置２の制御部５０１が自動的に電圧を検知することによって設定してもよい。
また、第１，第２モードによる電流供給制御は、ペルチェ素子８１等のユニットにおける消費電力が大きくなるとき、すなわち分析装置の起動動作が完了するまでの間に実行されればよい。

１ 検体分析装置
２ 測定装置
４ 制御装置
４ａ 制御部
２４ 加温テーブル
４０ 試薬庫
７３ ヒータ
８０ 冷却器
８１ ペルチェ素子
２０１ 交流電源
２０２ 電源ユニット（電源部）
２０５ 制御回路（電流供給制御手段）
２１２ 電源ユニット（電源部）
２１５ 制御回路（電流供給制御手段）
５０１ 制御部

Claims (12)

1. 電流の供給を受けて所定の機能を実現する複数のユニットと、
   前記複数のユニットに電流を供給する電源部と、
   前記電源部が所定期間に第１の合計量の電流を前記複数のユニットに供給する第１電流供給制御を実行する第１モードと、前記電源部が前記所定期間に前記第１の合計量より小さい第２の合計量の電流を前記複数のユニットに供給する第２電流供給制御を実行する第２モードとのいずれかのモードを、設置施設に設けられた電源設備の電圧の高さに応じて設定するための設定手段と、
   前記設定手段により設定されたモードで電流供給制御を実行する電流供給制御手段と、を備え、
   前記第２電流供給制御において前記電源部が前記複数のユニットに同時に電流を供給する期間は、前記第１電流供給制御において前記電源部が前記複数のユニットに同時に電流を供給する期間よりも短いことを特徴とする分析装置。
2. 前記複数のユニットは、検体および試薬の少なくとも一方を冷却又は加温する温度調節ユニットを含む請求項１に記載の分析装置。
3. 前記第１電流供給制御及び前記第２電流供給制御は、少なくとも前記温度調節ユニットが目的温度に到達するまでに実行される請求項２に記載の分析装置。
4. 前記温度調節ユニットへの電流供給を継続しつつ、他のユニットへの電流供給を終了する部分的電源オフ手段をさらに備えている請求項２又は３に記載の分析装置。
5. 前記第２電流供給制御において前記複数のユニットのうち所定のユニットに対して前記所定期間に供給される電流量は、前記第１電流供給制御において当該所定のユニットに前記所定期間に供給される電流量よりも小さい請求項１〜４のいずれか１項に記載の分析装置。
6. 前記電流供給制御手段は、前記所定期間内に占める電流の供給期間の長さの割合によって前記所定のユニットに供給する電流量を制御し、前記第２電流供給制御における前記割合の大きさが、前記第１電流供給制御における前記割合の大きさよりも小さい請求項５に記載の分析装置。
7. 前記電流供給制御手段は、前記第２電流供給制御において、前記電源部が複数のユニットに電流を供給する期間が一部重複する制御と、当該期間が重複しない制御とを実行する請求項１〜６のいずれか１項に記載の分析装置。
8. 前記複数のユニットは、同一種類のユニットであり、前記第２電流供給制御は、前記電源部が前記複数のユニットに対して交互に電流を供給する制御である請求項１〜７のいずれか１項に記載の分析装置。
9. 前記複数のユニットが、互いに種類の異なるユニットである請求項１〜８のいずれか１項に記載の分析装置。
10. 前記第１モードは、交流２００Ｖの電源設備を必要とするモードであり、前記第２モードは、交流１００Ｖの電源設備を必要とするが、交流２００Ｖの電源設備を必要としないモードである請求項１〜９のいずれか１項に記載の分析装置。
11. 前記複数のユニットのうちの所定のユニットは、電流の供給開始と電流の供給停止とが繰り返されることで前記所定の機能を実現し、
    前記所定期間は、前記第２電流供給制御において前記所定のユニットに前記所定の機能を実現させるための、電流の供給開始と電流の供給停止との繰り返しの中の、前記所定のユニットへの電流の供給開始から次回の電流の供給開始までの期間である請求項１〜１０のいずれか１項に記載の分析装置。
12. 電流の供給を受けて所定の機能を実現する複数のユニットと、
    前記複数のユニットに電流を供給する電源部と、
    前記電源部が所定期間に第１の合計量の電流を前記複数のユニットに供給する第１電流供給制御を実行する第１モードと、前記電源部が前記所定期間に前記第１の合計量より小さい第２の合計量の電流を前記複数のユニットに供給する第２電流供給制御を実行する第２モードとのいずれかのモードを、設置施設に設けられた電源設備の電圧の高さに応じて設定するための設定手段と、
    前記設定手段により設定されたモードで電流供給制御を実行する電流供給制御手段と、を備え、
    前記電流供給制御手段は、前記第２電流供給制御において、前記電源部が複数のユニットに電流を供給する期間が一部重複する制御と、当該期間が重複しない制御とを実行することを特徴とする分析装置。

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