JP6610377B2 - 試薬供給ユニット、試薬供給装置、及び分析システム - Google Patents

Description

本発明は、試薬容器、分析システム用筐体、試薬供給ユニット、試薬供給装置、及び分析システムに関する。

試料に含まれる水銀を定量する方法として、全水銀（金属水銀及び水銀化合物中の水銀。）を２価の水銀イオンとした後、該水銀イオンを還元試薬で還元して金属水銀とし、該金属水銀をガス化して、該ガスの吸光度を測定する方法がある（特許文献１参照。）。また、リンの定量方法として、リン化合物を分解してリン酸イオンを生成させ、該リン酸イオンにモリブデン酸塩を反応させて生成したモリブデン酸錯体に、還元試薬を加えてモリブデン青を生成させ、該モリブデン青の吸光度を測定する方法がある。これらの定量方法は、水銀やリンを定量する自動分析システムに採用されている。

これらの方法において、還元試薬としては、液体の還元試薬がしばしば使用される。例えば水銀の定量においては、一般に塩化第一スズ水溶液が使用され、リンの定量においては、一般にアスコルビン酸水溶液が使用される。液体の還元試薬は、通常、ボトルに収納された状態で分析装置が収容された分析システム用筐体内に配置されている。そして、還元試薬は、ポンプの作用により、ボトルに接続された配管を通じて、対象物の還元が行われる反応槽へと送液される。

特開２０１３−６４７１５号公報

塩化第一スズやアスコルビン酸等の還元試薬は、酸化されやすい物質である。このため、ボトルに収納された還元試薬は、ボトル内の空気に含まれる酸素により徐々に酸化され、変質する。還元試薬が変質すると、対象物を充分に還元できない。つまり、変質した（酸化した）試薬を用いると、分析装置は対象物を正確に定量することができない。
このような事情から、従来の分析装置においては、水銀、リン等の定量精度を維持するために、空気に触れることにより変質しやすい試薬を所定の頻度で新しい試薬と交換していた。しかし、交換作業は手間がかかった。また、交換された古い試薬は廃棄されるため、環境面から、できるだけ交換頻度を低減し、試薬の総廃棄量を抑制することが望まれた。

本発明は上述の課題を解決するものであり、試薬の変質を抑制し、試薬の交換頻度を低減させることができる試薬容器、分析システム用筐体、試薬供給ユニット、試薬供給装置、及び分析システムを提供することを目的とする。

本発明は以下の構成を有する。
［１］試薬を収納する可撓性のソフトバッグを有し、前記ソフトバッグの内側と外側を連通させる開口部が形成された試薬収納部材と、
前記開口部を開閉可能な蓋部材と、を備え、
前記蓋部材には、前記ソフトバッグの内側と外側を連通させる連通孔が形成されていることを特徴とする試薬容器。
［２］［１］の試薬容器であって、
前記試薬が還元試薬である。
［３］［１］または［２］の試薬容器であって、
前記開口部が前記試薬収納部材の上端側に形成され、
前記試薬収納部材の下端側に、前記試薬収納部材を自立させる自立構造が形成されている。
［４］［１］〜［３］の試薬容器であって、
前記開口部は、前記ソフトバッグに密着された開口部材に形成されており、
前記開口部材に鍔部が設けられている。
［５］扉が設けられ、［１］〜［４］の試薬容器と、前記試薬容器のソフトバッグに収納された試薬を用いて試料の分析を行う分析装置とを収容する分析システム用筐体であって、
前記扉は、前記試薬容器を吊下げる吊下部材を備えることを特徴とする分析システム用筐体。
［６］扉が設けられ、［４］の試薬容器と、前記試薬容器のソフトバッグに収納された試薬を用いて試料の分析を行う分析装置とを収容する分析システム用筐体であって
前記扉は、前記試薬容器を吊下げる吊下部材を備え、
前記吊下部材は、前記試薬容器の開口部材に設けられた前記鍔部と係合する係合部を有することを特徴とする分析システム用筐体。
［７］［５］または［６］の分析システム用筐体であって、
前記扉は、前記試薬容器を支持する支持部材が設けられた支持台を備える。
［８］［１］〜［４］の試薬容器と、
前記試薬容器の蓋部材に形成された前記連通孔に挿通され、第１の端部が前記試薬容器のソフトバッグに挿入され、第２の端部が試薬供給先に接続される試薬配管と、
を備えることを特徴とする試薬供給装置。
［９］［８］の試薬供給ユニットであって、
前記試薬配管が挿通される貫通孔とフランジ部とが設けられ、前記試薬容器の蓋部材に形成された前記連通孔に挿通されるボディと、前記ボディに装着されるＯリングと、前記ボディを前記蓋部材に固定する固定部材と、を有する接続部材を備え、
前記貫通孔の開口の少なくとも一端側は、前記貫通孔の内周面と前記試薬配管の外周面との間をシールするシール構造を有し、
前記Ｏリングは、前記フランジ部の下面と前記蓋部材の上面とに挟まれて圧縮させられることによって、前記連通孔の内周面と前記ボディの外周面との間をシールし、
前記試薬配管は、前記接続部材を介して前記連通孔に挿通されることを特徴とする。
［１０］［８］または［９］の試薬供給ユニットと、
前記ソフトバッグに収納された試薬を前記試薬配管の第１の端部から第２の端部に向けて移送可能なポンプと、
前記ポンプを制御する制御部と、
を備えることを特徴とする試薬供給装置。
［１１］［５］〜［７］の分析システム用筐体と、
前記分析システム用筐体に収容された［１０］の試薬供給装置と、
前記分析システム用筐体に収容され、前記試薬供給装置の試薬配管の前記第２の端部が接続される反応槽を有する分析装置と、を備え、
前記試薬供給装置は、所定のタイミングで前記ポンプを駆動させ、所定量の試薬を前記反応槽に供給し、
前記分析装置は、前記試薬供給装置から供給された試薬を用いて試料の分析を行うことを特徴とする分析システム。

本発明に係る試薬容器、分析システム用筐体、試薬供給ユニット、試薬供給装置、及び分析システムは、試薬の変質を抑制し、試薬の交換頻度を低減させることができる。

一実施形態例の分析システムを示す概略構成図である。 一実施形態例の分析システムの具体的な構成例について、該分析システムが有する筐体の扉を開けた状態を示す簡略化した正面図である。 一実施形態例の還元試薬供給ユニットにおける試薬配管の接続状態を示す断面図である。 一実施形態例の試薬容器の斜視図である。 試薬設置場所に、試薬容器及び複数のボトルを配置した状態を示す簡略化した平面図である。 試薬容器ホルダーに配置された試薬容器の斜視図である。 ソフトバッグの形状の変化を説明する説明図である。

以下、本発明について詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態例の分析システムを示す概略構成図である。図２は、分析システムの具体的な構成例について、分析システムが有する筐体の扉を開けた状態を示す簡略化した正面図である。
分析システム１は、分析装置２０と、還元試薬供給装置３０と、分析装置２０及び還元試薬供給装置３０を収容する筐体４２とを備えている。分析装置２０は、試料に含まれる全水銀（金属水銀及び水銀化合物中の水銀。）を２価の水銀イオンとした後、原子状の金属水銀としこれをガス化し、ガス化した金属水銀を含む気体の吸光度を測定することにより、水銀濃度を求める。還元試薬供給装置３０は、本発明の試薬供給装置の一例であり、分析装置２０に液状の還元試薬を供給する。本実施形態例において、還元試薬は、２価の水銀イオンを原子状の金属水銀に還元するために使用される。また、試料は、例えば、河川水、工業廃水等である。

分析装置２０は、分解槽２１と反応槽２２と除湿器２４と検出器２５とを備えている。図１に示すように、分解槽２１と反応槽２２とは配管２６ａで接続されている。反応槽２２と除湿器２４とは配管２６ｂで接続されている。除湿器２４と検出器２５とは配管２６ｃで接続されている。
また、分析装置２０は、反応槽２２に接続された配管２７、２８、２９と、配管２６ａ、２６ｄ、２７、２８、２９に接続された複数のポンプ及びバルブ（いずれも不図示）と、演算制御部（不図示）とを備えている。配管２６ｄは検出器２５から排出される測定後の気体を排出させる。配管２７は反応槽２２に分解試薬等を導入する。配管２８は反応槽２２に試料を導入する。配管２９は反応槽２２内の液体を排出する。複数のポンプとバルブは、演算制御部により制御されて、試料や分解試薬等を計量したり、液体及び気体を移送あるいは排出させたりする。

反応槽２２は、略逆円錐状の本体と、本体の開口部（上面）を気密に閉塞する蓋体とからなる。蓋体には、配管２６ａ、２６ｂ、２７、２８、２９、３３が気密に挿入されている。分解槽２１は、その内部に導入された液体を１００℃に加熱できるようになっている。除湿器２４は、反応槽２２から配管２６ｂを通じて導入されるガス化した金属水銀を含む気体を除湿し、検出器２５は、除湿後の気体の吸光度を測定する。

分析装置２０の演算制御部は、上述の分解槽２１、除湿器２４、検出器２５、ポンプ、バルブ等を制御して試料の測定を行わせ、また、検出器２５が測定した吸光度に基づき試料の水銀濃度を演算する。本実施形態例において、分析装置２０の演算制御部は、還元試薬供給装置３０の制御部を兼ねており、還元試薬供給装置３０のポンプ３９を制御するとともに分析システム１全体を統合して制御する。

（試薬供給ユニット及び試薬供給装置）
還元試薬供給装置３０は、液状の還元試薬を分析装置２０の反応槽２２に供給する。図１に示すように、還元試薬供給装置３０は、還元試薬供給ユニット３１と、還元試薬を移送可能なポンプ３９とを備えている。還元試薬供給ユニット３１は、本発明の試薬供給ユニットの一例であり、還元試薬を収納する試薬容器１０と、試薬配管３３と、試薬配管３３を試薬容器１０に接続する接続部材３４を備えている。
試薬配管３３は、接続部材３４を介して後述する試薬容器１０の蓋部材１４に形成された連通孔１４Ｃに挿通されている。試薬配管３３の一端（第１の端部）３３ａは、試薬容器１０のソフトバッグ１２内に挿入されており、ソフトバッグ１２の底面に到達している。試薬配管３３の他端（第２の端部）３３ｂは試薬供給先である分析装置２０の反応槽２２と着脱自在に接続されている。

試薬配管３３は、還元試薬に対する耐薬品性を有し、還元試薬への溶出がなく、かつ、ガス透過性の小さい材質からなることが好ましく、例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル）チューブ、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）チューブ、あるいは、熱可塑性エラストマー等からなる軟質チューブ等により構成される。熱可塑性エラストマーからなる軟質チューブの具体例としては、ファーメッド（登録商標）チューブ等が挙げられる。なお、試薬配管３３は、複数のチューブや継手等の部材から構成されていてもよい。試薬配管３３を複数の部材で構成する場合、部材の材質はそれぞれ異なるものであってもよい。
試薬配管３３の内径は、還元試薬の送液速度等に応じて適宜設定される。試薬配管３３の外径は、接続部材３４のボディ３５に形成された貫通孔３５Ａの内径と略同一である。

図３は、還元試薬供給ユニット３１における試薬配管３３の接続状態を示す断面図である。図３に示すように、接続部材３４は、ボディ３５とＯリング３６と本発明の固定部材の一例であるナット３７と袋ナット３８とを備えている。
ボディ３５の内側には、試薬配管３３が挿通される貫通孔３５Ａが形成されている。ボディ３５の外周面には、ボディ３５の全周にわたってフランジ部３５Ｂが延在して設けられている。フランジ部３５Ｂの下方には、ナット３７の雌ねじ（不図示）と螺合可能な雄ねじ（不図示）が形成されている。
ボディ３５、ナット３７、袋ナット３８の材質としては、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）が挙げられる。Ｏリング３６の材質としては、例えば、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＦＫＭ（ふっ素ゴム）、ＣＲ（クロロプレンゴム）、ＥＰＭ（エチレンプロピレンゴム）、シリコーンゴム等が挙げられる。

ボディ３５は、フランジ部３５Ｂの下面と接してＯリング３６が装着され、蓋部材１４の連通孔１４Ｃに挿通されている。そして、蓋部材１４の内側から、ボディ３５の雄ねじにナット３７の雌ねじが螺合されることにより、ボディ３５は蓋部材１４に固定される。ナット３７を締め付けると、Ｏリング３６は、フランジ部３５Ｂの下面と蓋部材１４の上面とに挟まれて圧縮される。これにより、連通孔１４Ｃの内周面とボディ３５の外周面との間がシールされる。
貫通孔３５Ａには、試薬配管３３が挿通されている。ボディ３５の貫通孔３５Ａの上端側の開口近傍には、袋ナット３８に形成された雌ねじ（不図示）と螺合可能な雄ねじ（不図示）が形成されている。袋ナット３８をボディ３５に締め付けることにより、貫通孔３５Ａの開口近傍が縮径する。これにより、貫通孔３５Ａの内周面と試薬配管３３の外周面とが密着し、本発明のシール構造が構成され、貫通孔３５Ａの内周面と試薬配管３３の外周面との間がシールされる。

ポンプ３９は、試薬配管３３の途中に設けられ、ソフトバッグ１２に収納された還元試薬を、一端３３ａから他端３３ｂに向けて移送する。本実施形態例では、ポンプ３９は分析装置２０の演算制御部により制御され、所定のタイミングで駆動する。そして、ポンプ３９が駆動することにより、還元試薬供給装置３０は、所定量の還元試薬を反応槽２２に供給する。
ポンプ３９としては、所定の送液速度で送液できる定量送液ポンプが好ましく、ペリスタルティックポンプ、シリンジポンプ等が使用できる。ペリスタルティックポンプは、試薬配管３３をローラーでしごくことで送液できるものであって、ペリスタポンプ（登録商標）、チューブポンプ、ローラーポンプとも呼ばれる。ポンプ３９は、ソフトバッグ１２に収納された還元試薬を反応槽２２に移送することができるものであればよいが、送液方向を正逆方向に切り換え可能なポンプであってもよい。

（試薬容器）
次に、試薬容器１０について説明する。図４に示すように、試薬容器１０は、試薬収納部材１１と蓋部材１４とを備えている。試薬収納部材１１は、ソフトバッグ１２と、ソフトバッグ１２の上端部に設けられた本発明の開口部材の一例である蓋取付部１３を備えている。蓋取付部１３には、鍔部１５が設けられている。ソフトバッグ１２の内部には還元試薬が収納される。還元試薬の種類は、還元対象に応じて選択される。本実施形態例において、還元試薬は塩化第一スズ水溶液である。

ソフトバッグ１２は、可撓性を有する柔軟な樹脂フィルムが袋状に形成された、いわゆるスタンディングパウチである。ソフトバッグ１２は、樹脂フィルムからなる表面シートと裏面シートと底面シートにより形成されている。表面シートと裏面シートとは、略同一形状をなしている。試薬収納部材１１の上端側の幅方向中央部では、蓋取付部１３がソフトバッグ１２の表面シートと裏面シートに挟まれた状態で密着されている。また、表面シートと裏面シートの上端側における蓋取付部１３を挟んだ部位の両側は互いに接合されている。

ソフトバッグ１２における表面シートと裏面シートの左右両端は、互いに接合されている。ソフトバッグ１２の下端側では、表面シートと裏面シートとの間に底面シートが折り畳まれて重ね合わされている。ソフトバッグ１２の下端側の左右両端側では、表面シート、裏面シート、及び底面シートが重ね合わされて接合されている。ソフトバッグ１２の下端側の幅方向中央位置では、底面シートの表面シート側が表面シートと接合され、底面シートの裏面シート側が裏面シートと接合されている。こうして、試薬容器１０におけるソフトバッグ１２の下端側には、ソフトバッグ１２を自立させる自立構造が形成されている。すなわち、ソフトバッグ１２は、還元試薬が収納されているときには、折り畳まれた底面シートが開いて自立できる。
また、上記のように、表面シート、裏面シート、底面シートが接合され、さらに表面シート及び裏面シートに蓋取付部１３が密着（接合）されることで、ソフトバッグ１２は外周全体にわたって封じられている。
なお、ソフトバッグ１２は、自立構造が形成されておらず、自立しないものであってもよい。この場合のソフトバッグは、２枚の樹脂フィルムを重ね、その周縁部を接合することにより袋状に形成されたものでも、筒状フィルムの両方の開口端部を接合することにより袋状に形成されたものでもよい。

ソフトバッグ１２を構成する樹脂フィルムの材質としては、還元試薬に対する耐薬品性を有し、還元試薬への溶出がなく、かつ、ガス透過性の小さい材質が好ましい。また、ソフトバッグ１２内の還元試薬を目視確認できることから、透明性を有していることが好ましい。これらの点から、樹脂フィルムの材質としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンやポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が挙げられる。
樹脂フィルムは、これらの材質からなる単層フィルムでも、多層フィルムでもよい。また、各層は、上述のポリオレフィンの混合物で形成されていてもよい。
樹脂フィルムの厚みは、還元試薬の減少に追従してソフトバッグ１２がしぼみやすい点、強度の点等から、５０〜３００μｍが好ましい。

蓋取付部１３は、ソフトバッグ１２に密着された密着部１３Ａと、筒状の頭部１３Ｂと、鍔部１５とを備えている。
密着部１３Ａは、例えば上述のソフトバッグ１２の製造過程において、所定の位置（試薬収納部材１１の上端側の幅方向中央部）に配置して表面シート及び裏面シートとそれぞれ接合させることで、ソフトバッグ１２に密着させることができる。接合の方法としては、熱板溶着、超音波溶着、レーザ溶着等の熱溶着が挙げられるが、特に制限はない。
頭部１３Ｂには、ソフトバッグ１２の内側と外側とを連通させる開口部１３ａが形成されている。開口部１３ａの近傍には、第１スクリュー部１３Ｃが形成されている。
鍔部１５は、第１スクリュー部１３Ｃの下端部よりも下方に、頭部１３Ｂの全周にわたって延在して設けられている。

蓋部材１４の内側面には、蓋取付部１３に形成された第１スクリュー部１３Ｃに螺合可能とされた第２スクリュー部１４Ａが形成されている。第１スクリュー部１３Ｃと第２スクリュー部１４Ａとを螺合させることにより、蓋部材１４は蓋取付部１３に対して着脱可能に取り付けられる。すなわち、蓋部材１４は開口部１３ａを開閉可能としている。

蓋部材１４の上面には、ソフトバッグ１２の内側と外側を連通させる連通孔１４Ｃが形成されている。上述のとおり、連通孔１４Ｃには接続部材３４を介して試薬配管３３が挿通される。したがって、試薬容器１０は、蓋部材１４を蓋取付部１３に取り付けた状態で、試薬配管３３を介してソフトバッグ１２内の還元試薬を外部（反応槽２２）に送出させることができる。また、連通孔１４Ｃに接続部材３４を介して試薬配管３３が挿通された蓋部材１４がソフトバッグ１２に取り付けられているとき、ソフトバッグ１２は試薬配管３３の一端３３ａでのみ外部と連通する。このため、ソフトバッグ１２内への空気の流入は阻止され、還元試薬の酸化が抑制される。

（分析システム用筐体）
次に、筐体４２について説明する。筐体４２は、本発明の分析システム用筐体の一例であり、分析装置２０、還元試薬供給装置３０、その他分析システム１の備える他の機器や部材等を収容する。図２に示すように、筐体４２は、前側開口部４４（空間部４２ａ）を閉塞する扉４６を備えている。空間部４２ａ及び扉４６の内側には、分析装置２０、ポンプ３９、その他の機器や部材等が適宜収容されている。
扉４６の内側には試薬設置場所５０が設けられている。試薬設置場所５０には、試薬容器ホルダー５１及びボトルホルダー５２が水平方向に並べて配設されている。試薬容器ホルダー５１に試薬容器１０が配置され、ボトルホルダー５２に他の試薬（分解試薬等）が入れられた複数の円筒形のボトル３２ａ，３２ｂ，３２ｃが水平方向に並べて配置されている。

図５は、試薬設置場所５０に、試薬容器１０及びボトル３２ａ，３２ｂ，３２ｃが並べて配置された状態を示す平面図である。図６は、試薬容器ホルダー５１に配置された試薬容器１０（還元試薬供給ユニット３１）の斜視図である。図２、図５及び図６に示すように、試薬容器ホルダー５１は、略水平状に配置された支持台６１と、本発明の吊下部材の一例であるブラケット６３を備えている。
支持台６１は、図２に示すように、扉４６の内側（内面）に取り付けられている。支持台６１の上面は、ソフトバッグ１２に試薬が充填されて底面シートが開いたときの試薬容器１０の下端面よりも大きい。
支持台６１の外周端には、本発明の支持部材の一例である複数の支持板６２が立設されている。支持板６２は、扉４６の内側正面から見て支持台６１の左右端辺及び手前端辺にそれぞれ立設されている。支持台６１と支持板６２とは、板金加工により一体成形されている。

ブラケット６３は、支持台６１の上方に配置され、扉４６に取り付けられている。ブラケット６３は、第１板６３Ａと第２板６３Ｂとが板金加工により一体成形された、断面がＬ字状の部材である。図５及び図６に示すように、第１板６３Ａは、Ｌ字の外角側の板面が扉４６の内面に当接するようにして固定されている。これにより、第２板６３Ｂは略水平に配置される。第２板６３Ｂの扉４６とは反対側の辺には、本発明の係合部の一例である切欠き部６３Ｃが形成されている。切欠き部６３Ｃの幅は、試薬容器１０の頭部１３Ｂの外径と略同一か頭部１３Ｂの外径よりも長く、試薬容器１０の蓋取付部１３に設けられた鍔部１５の外径よりも短い。このため、ブラケット６３は、切欠き部６３Ｃに鍔部１５を係合させる（鍔部１５を切欠き部６３Ｃに架ける）ことにより、試薬容器１０を吊下げている。

支持台６１の外周端に立設された支持板６２は、ブラケット６３に吊下げられた試薬容器１０の下端辺よりも上方まで延在している。このため、支持板６２は、ブラケット６３に吊下げられた試薬容器１０が揺れて鍔部１５が切欠き部６３Ｃから外れることを抑制する。また、鍔部１５が切欠き部６３Ｃから外れた場合であっても、試薬容器１０は支持台６１と支持板６２により支持されるため、落下しないようになっている。
還元試薬が分析装置２０に供給されて試薬容器１０のソフトバッグ１２から還元試薬が減少したときには、還元試薬を含む試薬容器１０の全体が軽量化する。このため、ブラケット６３に試薬容器１０を吊下げる力が低下するが、上記と同様に試薬容器１０は支持板６２に支持されるため、鍔部１５が切欠き部６３Ｃから外れることが抑制される。

また、ソフトバッグ１２内の還元試薬が減少すると、その減少に伴い、ソフトバッグ１２は変形して高さ方向に伸びる。このため、支持台６１から第２板６３Ｂまでの距離は、ソフトバッグ１２が高さ方向に伸びたときの試薬容器１０の下端面から鍔部１５までの長さよりも長くされていることが好ましい。

還元試薬の減少に伴うソフトバッグ１２の変形について図７を用いて説明する。図７（ａ）〜（ｃ）は、ソフトバッグ１２の形状の変化を正面から見た説明図である。
還元試薬が最も充填されたとき、ソフトバッグ１２の底面シートは開いており、ソフトバッグ１２の下端面は奥行方向に拡幅されている。図７（ａ）に示すように、ソフトバッグ１２を正面視した形状は、上端辺に対して下端辺が短い。
ここから還元試薬が減少すると、ソフトバッグ１２の表面シートと裏面シートとの間が狭まり、底面シートが折り畳まれてソフトバッグ１２の下端面の奥行方向の拡幅は減少する。図７（ｂ）に示すように、ソフトバッグ１２を正面視した形状は、図７（ａ）と比較して、上端辺に変動はないが下端辺が長い。また、ソフトバッグ１２の全体の高さも高い。
ここからさらに還元試薬が減少し、還元試薬がなくなるか残りがわずかになると、ソフトバッグ１２の底面シートが完全に折り返される。図７（ｃ）に示すように、ソフトバッグ１２を正面視した形状は、図７（ｂ）と比較して、上端辺に変動がなく、下端辺が長い。このとき、ソフトバッグ１２の全体の高さは図７（ｂ）よりも高い。つまり、ソフトバッグ１２は、還元試薬が十分に充填されているときよりも高さ方向に伸びている。

支持台６１と第２板６３Ｂとの間の距離が、ソフトバッグ１２が高さ方向に伸びたときの試薬容器１０の下端面から鍔部１５までの長さよりも長くされていれば、還元試薬が減少しても、試薬容器１０は支持台６１と離間して吊下げられる。このため、試薬容器１０の下端面が支持台６１に接触して、試薬容器１０が下から押し上げられることによって、鍔部１５が切欠き部６３Ｃから外れることがない。また、ソフトバッグ１２がひしゃげることがないため、試薬配管３３がソフトバッグ１２内で大きく歪められたり、折れ曲がったりすることがない。したがって、試薬配管３３の一端３３ａが還元試薬の液面から飛び出したり、還元試薬供給装置３０のポンプ３９での吸引が阻害されたりすることがないため、ソフトバッグ１２内の還元試薬を最後まで使い切ることができる。

試薬容器ホルダー５１と並べて配設されたボトルホルダー５２は、背面板５２Ａと底面板５２Ｂと複数枚の正面板５２Ｃとを備えている。背面板５２Ａ、底面板５２Ｂ、正面板５２Ｃは、いずれも長方形の平らな板状であり、板金加工により一体成形されている。背面板５２Ａは、底面板５２Ｂの長辺の一端側に立設されている。複数枚の正面板５２Ｃは、底面板５２Ｂの長辺の他端側に背面板５２Ａと対向して、所定間隔離間して立設されている。ボトルホルダー５２は、底面板５２Ｂが略水平となるように、背面板５２Ａ側が扉４６の内側に取り付けられることにより、ボトルを配置するためのドアポケットとなる。
なお、ボトルホルダー５２は、背面板５２Ａを備えなくてもよい。この場合、扉４６の内面が背面板５２Ａの代わりとなる。
また、図２及び図５では、図示の便宜上、ボトルの数を３つとして説明したが、本実施形態例においては、試薬容器１０に収納された還元試薬のほかに５種類の試薬を使用するため、５つのボトルを配置する。

ボトルホルダー５２は、複数の円筒形のボトルを配置する場合に特に好適なものである。図５に示すように、ボトルホルダー５２に円筒形のボトル３２ａ、３２ｂ、３２ｃを配置すると、各ボトル３２ａ、３２ｂ、３２ｃは、その周壁の一部が、隣り合う正面板５２Ｃの間から前方に突出するように、背面板５２Ａと正面板５２Ｃとの間に位置している。このため安定に保持される。また、複数の正面板５２Ｃの間隔は、隣り合うボトル３２ａ、３２ｂ、３２ｃの周壁同士が接触するように設定されているため、複数のボトル３２ａ、３２ｂ、３２ｃが一層安定に保持されるようになっている。
なお、ボトルホルダー５２によれば、隣り合う正面板５２Ｃの間から、各ボトル３２ａ、３２ｂ、３２ｃの下端部までを見ることができるため、各ボトル３２ａ、３２ｂ、３２ｃを透明または半透明にすることにより、扉４６を開けて各ボトル３２ａ、３２ｂ、３２ｃを見るだけで試薬の残量を確認することができる。

次に、図１の分析システム１を用いて全水銀の濃度を測定する方法の一例を説明する。

（水銀濃度の測定方法）
まず、分析装置２０は、河川水、工業廃水等の試料を配管２８により反応槽２２に導入し、一定量を計量する。また、分析装置２０は、試料に含まれる全水銀を２価の水銀イオンとするために使用される分解試薬を、各々所定量、配管２７により反応槽２２に導入し、試料と分解試薬との混合液を調製する。本実施形態例において、分解試薬は、硫酸、硝酸、過マンガン酸カリウム水溶液及びペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液である。なお、ペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液に代え、ペルオキソ二硫酸カリウム水溶液を用いてもよい。

次いで、分析装置２０は、反応槽２２内の混合液のほぼ全量を配管２６ａにより分解槽２１に導入する。分解槽２１に導入された混合液は、硫酸及び硝酸が存在する酸性条件下で、例えば１００℃で２０〜３０分間加熱され、混合液（試料）中の全水銀は、過マンガン酸カリウム水溶液及びペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液（またはペルオキソ二硫酸カリウム水溶液）の作用により、２価の水銀イオンに酸化される。
そして、分析装置２０は、分解槽２１で生成した２価の水銀イオンを含む混合液を配管２６ａにより反応槽２２に導入する。反応槽２２に導入された混合液には、通常、未反応の過マンガン酸カリウムが含まれる。そのため、分析装置２０は、配管２７を通じて反応槽２２内の混合液に塩酸ヒドロキシルアミン水溶液を添加し、過マンガン酸カリウムを還元する。

次いで、分析装置２０の演算制御部（還元試薬供給装置３０の制御部）は、ポンプ３９を駆動させる。これにより、ソフトバッグ１２に充填された還元試薬（塩化第一スズ水溶液）は、試薬配管３３の一端３３ａ側から他端３３ｂ側へと移送され、所定量が試薬配管３３を通じて反応槽２２へ供給される。反応槽２２に供給された還元試薬は、混合液中の２価の水銀イオンと反応する。これにより２価の水銀イオンが還元され、原子状の金属水銀が生成する。

次いで、分析装置２０は、配管２６ａ及び２６ｄの端部（いずれも反応槽２２側とは反対側）のみが大気開放されるように各配管に接続されたバルブ（不図示）を制御した後、配管２６ｄに接続されたポンプ（不図示）を駆動させ、反応槽２２から配管２６ｄの方向に気体を吸引する。これにより、蓋体により上面が気密に閉塞された反応槽２２には、配管２６ａを通じて空気が吸引される。そして、吸引された空気により、反応槽２２内の金属水銀を含む液体はバブリングされ、金属水銀がガス化する。ガス化した金属水銀を含む気体は、配管２６ｂを通じて除湿器２４に導入され、除湿される。除湿後の気体は、配管２６ｃを通じて検出器２５へ導入される。
そして、検出器２５は、金属水銀の吸収波長（例えば、２５３．７ｎｍ）の吸光度を測定する。分析装置２０の演算制御部は、検出器２５が測定した吸光度に基づき試料の水銀濃度を演算する。
検出器２５による測定が終了した後、反応槽２２内に残存した液は、配管２９を通じて廃棄される。

分析システム１は、このような水銀濃度の測定を繰り返し行う。水銀濃度の測定を繰り返し行うことにより、ソフトバッグ１２内の還元試薬の量が減り、新たに還元試薬を充填（補充）する必要が生じた場合には、以下に示す還元試薬の充填工程によりソフトバッグ１２に還元試薬を充填する。

（還元試薬の充填工程）
まず、図６に示すようにブラケット６３に吊下げられた試薬容器１０に設けられた蓋取付部１３から、作業者が蓋部材１４を取り外す。蓋部材１４が取り外されたとき、ブラケット６３には、試薬容器１０の試薬収納部材１１が開口部１３ａを開口した状態で吊下げられている。作業者は、蓋部材１４を取り外すにあたり、試薬配管３３を蓋部材１４に接続したままソフトバッグ１２から引き抜く。その後、作業者は、開口部１３ａからソフトバッグ１２内に還元試薬を補充する。

作業者は、ソフトバッグ内１２に還元試薬を充填した後、開口部１３ａからソフトバッグ１２内に試薬配管３３の一端３３ａを挿入する。次いで、蓋部材１４を蓋取付部１３に取り付けて、ソフトバッグ１２内を気密状態とする。ここで、試薬配管３３は接続部材３４により固定されているため、蓋部材１４に対する試薬配管３３の長さ方向の相対位置は変わらない。したがって、特に調整することなく、蓋部材１４を蓋取付部１３に取り付けるだけで、試薬配管３３の一端３３ａがソフトバッグ１２の底部に配置される。

また、還元試薬を充填するときには、ソフトバッグ１２内に空気が残留しないようにすることが求められる。このため、作業者は、ソフトバッグ１２に還元試薬を充填する際に、開口部１３ａの高さ位置まで還元試薬を充填する。あるいは、開口部１３ａの位置よりもやや低い位置まで充填し、その後、エア抜き工程を行ってもよい。以下、エア抜き工程について説明する。

（エア抜き工程）
エア抜き工程では、ソフトバッグ１２に滞留する空気を排出する作業が行われる。ソフトバッグ１２内では、上方に空気が滞留している。また、ソフトバッグ１２は、柔軟な樹脂フィルムで形成されている。このため、作業者がソフトバッグ１２を両手で挟み込む等して、ソフトバッグ１２を圧迫することにより、開口部１３ａから空気を排出させる。つまり、作業者がソフトバッグ１２を圧迫しつつ蓋取付部１３に蓋部材１４を取り付けることで、ソフトバッグ１２内に空気を残留させないようにすることができる。エア抜き工程を行うことで、還元試薬が空気中の酸素により酸化し、変質することを抑制でき、還元試薬の交換頻度を低減できる。
エア抜き工程を行うにあたり、ソフトバッグ１２（試薬収納部材１１）がブラケット６３に吊下げられているため、作業者は、ソフトバッグ１２を支持することなく、容易に作業を行うことができる。
また、何らかの理由によって使用中のソフトバッグ１２内に空気が入ってしまった場合も同様のエア抜き操作を行うことで、ソフトバッグ１２内の空気を容易に排出することができる。

以上説明した分析システム１における試薬容器１０は、可撓性を有する柔軟な樹脂フィルムによって袋状に形成されたソフトバッグ１２に還元試薬を収納するようにされている。このため、使用時に還元試薬がソフトバッグ１２から試薬配管３３を介して排出されるのに伴って、ソフトバッグ１２がしぼみ、ソフトバッグ１２内へ空気が流入しにくい。したがって、還元試薬の使用に伴ってその量が減少しても、ソフトバッグ１２内の還元試薬は空気とほとんど触れず、還元試薬が空気中の酸素により酸化し、変質することが抑制される。よって、還元試薬の交換頻度を低減できる。

また、ソフトバッグ１２には、蓋取付部１３が密着され、蓋取付部１３にはソフトバッグ１２の内側と外側とを連通させる開口部１３ａが形成されている。また、蓋取付部１３には、蓋部材１４が着脱可能に取り付けられており、蓋部材１４を着脱することで、蓋取付部１３の開口部１３ａが開閉する。このため、ソフトバッグ１２内の還元試薬の残量が少なくなった場合に、容易に還元試薬を補充することができるとともに、還元試薬を補充した後は、ソフトバッグ１２内を気密状態にできる。また、蓋部材１４を取り外し、ソフトバッグ１２を圧迫することで、容易にソフトバッグ１２内に空気が残留しないようにすることができる。

また、蓋部材１４の連通孔１４Ｃには、接続部材３４を介して試薬配管３３が挿通されており、連通孔１４Ｃの内周面と接続部材３４のボディ３５の外周面との間はシールされている。また、ボディ３５の貫通孔３５Ａの内周面と試薬配管３３の外周面との間もシールされている。したがって、蓋部材１４がソフトバッグ１２に取り付けられているとき、ソフトバッグ１２は試薬配管３３の一端３３ａでのみ外部と連通する。このため、ソフトバッグ１２内への空気の流入は阻止され、還元試薬の酸化が抑制される。

また、試薬収納部材１１の蓋取付部１３には、鍔部１５が設けられている。このため、ブラケット６３に試薬容器１０を確実に吊下げることができる。また、試薬容器１０から蓋部材１４を取り外しても、試薬収納部材１１（ソフトバッグ１２）を吊下げることができるため、エア抜き工程を容易に行うことができる。

〔その他の態様〕
以上の例では、水銀の定量分析において、液状の還元試薬として塩化第一スズ水溶液を例示し、該塩化第一スズ水溶液により２価の水銀イオンを金属水銀に還元する態様を示した。しかしながら、本発明において使用される液状の還元試薬は、塩化第一スズ水溶液には限定されず、例えば、リンの定量において使用されるアスコルビン酸水溶液等も挙げられる。
リンの定量方法としては、試料に含まれるリン化合物を分解してリン酸イオンを生成させ、該リン酸イオンにモリブデン酸塩を反応させて生成したモリブデン酸錯体に、還元試薬としてアスコルビン酸水溶液を加えてモリブデン青を生成させ、該モリブデン青の吸光度を測定する方法が挙げられる。
試薬は、還元試薬ではなく、空気に触れることにより変質しやすい（例えば、空気中の二酸化炭素や水分と反応しやすい）他の試薬でもよく、例えば、アルカリ性溶液が挙げられる。

上記の例では、ソフトバッグ１２の内側と外側を連通させる開口部を蓋取付部１３に形成しているが、開口部を他の態様としてもよく、例えば、ソフトバッグ１２に直接開口部を形成してもよい。この場合、ソフトバッグの開口部の形状を保持する形状保持部材を開口部に取り付けることが好ましい。
また、蓋部材１４は、第１スクリュー部１３Ｃと第２スクリュー部１４Ａとを螺合させることによって蓋取付部１３に対して着脱可能とされているが、他の態様で着脱可能とされていてもよい。例えば蓋取付部１３及び蓋部材１４に、互いに嵌合可能な第１嵌合部材及び第２嵌合部材を設けて、これらを嵌合させ、あるいは嵌合を解除することで着脱可能としてもよい。

また、鍔部１５は設けなくてもよい。この場合、試薬容器１０をブラケット６３に吊下げるときには、蓋取付部１３に取り付けられた蓋部材１４の下端部をブラケット６３の切欠き部６３Ｃに架ければよい。また、鍔部１５は、蓋取付部１３の頭部１３Ｂに設けられることが好ましいが、蓋部材１４に設けられていてもよい。鍔部１５は、頭部１３Ｂの全周にわたって延在して設けられている必要はなく、切欠き部６３Ｃに係合させることができる形状であればよい。
また、鍔部１５に代えて、ブラケット６３を挟み込む挟持部などを設けてもよい。あるいは、ブラケット６３に、鍔部１５を挟み込む挟持部などを設けてもよい。

上記の例では、切欠き部６３Ｃが形成されたブラケット６３を吊下部材としているが、他の吊下部材であってもよい。例えば、切欠き部６３Ｃに代えて、第２板６３Ｂを貫通し、開口形状を変形可能とした貫通孔が形成されたブラケットとしてもよい。貫通孔の開口形状は、試薬容器１０における蓋部材１４または鍔部１５が通過可能な形状と通過不能な形状に変動する形状などとすればよい。

また、ブラケット６３は、第２板６３Ｂに加えて、第２板６３Ｂから試薬容器１０の鍔部１５の厚み程度の幅をおいて第２板６３Ｂに対して平行に配置された第３板を設け、第２板６３Ｂと第３板とが鍔部１５と係合するようにしてもよい。また、ブラケット６３に代えて、フックなどを用い、蓋取付部１３あるいは蓋部材１４にフックに吊り下げる鉤部材を設けてもよい。また、蓋取付部１３を上方から挟み込んで挟持する挟持部材で吊下げるようにしてもよい。挟持部材で吊下げる場合、蓋取付部１３を設けることなく、ソフトバッグ１２の上端縁などを直接挟持するようにしてもよい。

以上の例では、支持台６１には、左右手前に３つの支持板６２が立設されているが、その他の数であってもよい。支持板６２に代えて、ブロック体などとしてもよい。
また、支持台６１を設けなくてもよい。
また、試薬容器ホルダー５１とボトルホルダー５２とは個別に形成されているが、試薬容器ホルダー５１とボトルホルダー５２とを一体的に形成してもよい。

以上の例の還元試薬充填工程及びエア抜き工程は、その一部を自動化してもよいし、全部を自動化してもよい。

１：分析システム
１０：試薬容器
１１：試薬収納部材
１２：ソフトバッグ
１３：蓋取付部（開口部材）
１３ａ：開口部
１４：蓋部材
１４Ｃ：連通孔
１５：鍔部
２０：分析装置
３０：還元試薬供給装置（試薬供給装置）
３１：還元試薬供給ユニット（試薬供給ユニット）
３３：試薬配管
３３ａ：一端（第１の端部）
３３ｂ：他端（第２の端部）
３４：接続部材
３５:ボディ
３５Ａ：貫通孔
３５Ｂ：フランジ部
３６：Ｏリング
３７:ナット（固定部材）
３８：袋ナット
３９：ポンプ
４２：筐体（分析システム用筐体）
４６：扉
５０：試薬設置場所
５１：試薬容器ホルダー
６１：支持台
６２：支持板（支持部材）
６３：ブラケット（吊下部材）
６３Ｃ：切欠き部

Claims (8)

1. 試薬容器と、試薬配管と、接続部材を備え、
   前記試薬容器は、試薬を収納する可撓性のソフトバッグを有し、前記ソフトバッグの内側と外側を連通させる開口部が形成された試薬収納部材と、前記開口部を開閉可能な蓋部材と、を備え、前記蓋部材には、前記ソフトバッグの内側と外側を連通させる連通孔が形成されており、
   前記試薬配管は、前記試薬容器の前記蓋部材に形成された前記連通孔に挿通され、第１の端部が前記試薬容器の前記ソフトバッグに挿入され、第２の端部が試薬供給先に接続されており、
   前記接続部材は、前記試薬配管が挿通される貫通孔とフランジ部とが設けられ、前記試薬容器の前記蓋部材に形成された前記連通孔に挿通されるボディと、前記ボディに装着されるＯリングと、前記ボディを前記蓋部材に固定する固定部材と、を有し、
   前記貫通孔の開口の少なくとも一端側は、前記貫通孔の内周面と前記試薬配管の外周面との間をシールするシール構造を有し、
   前記Ｏリングは、前記フランジ部の下面と前記蓋部材の上面とに挟まれて圧縮させられることによって、前記連通孔の内周面と前記ボディの外周面との間をシールし、
   前記試薬配管は、前記接続部材を介して前記連通孔に挿通されることを特徴とする試薬供給ユニット。
2. 前記ソフトバッグに収納される試薬が還元試薬である請求項１に記載の試薬供給ユニット。
3. 前記試薬容器における前記開口部が前記試薬収納部材の上端側に形成され、
   前記試薬収納部材の下端側に、前記試薬収納部材を自立させる自立構造が形成されている請求項１または２に記載の試薬供給ユニット。
4. 前記試薬容器における前記開口部は、前記ソフトバッグに密着された開口部材に形成されており、
   前記開口部材に鍔部が設けられている請求項１〜３のいずれか一項に記載の試薬供給ユニット。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の試薬供給ユニットと、
   前記ソフトバッグに収納された試薬を前記試薬配管の第１の端部から第２の端部に向けて移送可能なポンプと、
   前記ポンプを制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする試薬供給装置。
6. 分析システム用筐体と、
   前記分析システム用筐体に収容された請求項５に記載の試薬供給装置と、
   前記分析システム用筐体に収容され、前記試薬供給装置の前記試薬配管の前記第２の端部が接続される反応槽を有する分析装置と、を備え、
   前記分析システム用筐体には、前記試薬供給装置の試薬供給ユニットにおける前記試薬容器を吊下げる吊下部材を有する扉が設けられており、
   前記試薬供給装置は、所定のタイミングで前記ポンプを駆動させ、所定量の試薬を前記反応槽に供給し、
   前記分析装置は、前記試薬供給装置から供給された試薬を用いて試料の分析を行うことを特徴とする分析システム。
7. 前記試薬供給ユニットの前記試薬容器における前記開口部は、前記ソフトバッグに密着された開口部材に形成されており、前記開口部材には鍔部が設けられており、
   前記分析システム用筐体における前記吊下部材は、前記開口部材に設けられた前記鍔部と係合する係合部を有する請求項６に記載の分析システム。
8. 前記扉は、前記試薬容器を支持する支持部材が設けられた支持台を備えることを特徴とする請求項６または７に記載の分析システム。

Images