JPH06265558A - 容器洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】吸引異常の発生を正確に判別することが可能な
容器洗浄装置を提供することにある。 【構成】反応容器１９に洗浄液１７を吐出する吐出ノズ
ル６と、反応容器１９中の洗浄液１７を吸引する吸引ノ
ズル４（及びオーバーフローノズル５）と、吐出ノズル
６に向う洗浄液１７の流通路を制御信号３８に基づいて
開閉する洗浄液吐出弁１３とを備えた容器洗浄装置３１
において、吸引ノズル４（及びオーバーフローノズル
５）の吸引圧力を検知する圧力センサ３４…と、洗浄液
吐出弁１３の制御信号３８と圧力センサ３４…の出力信
号３９とに基づき洗浄液吐出弁１３が動作してから出力
信号３９がピークに達するまでの時間Ｔを予め決められ
た判定基準時間Ｔ_s と比較して吸引異常を判別する制御
部３６とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば、自動分析装置
に備えられ、検体や検液の分析に使用された反応容器を
自動洗浄する容器洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、自動分析装置には図４に示すよ
うな容器洗浄装置１が備えられており、この容器洗浄装
置１は、血液や尿等の分析に使用された容器としての反
応容器を、所定の反応ラインを搬送される過程で洗浄し
て、反応容器の再利用を可能にする。

【０００３】つまり、容器洗浄装置１は複数の洗浄部
２、２と排水部３とを有している。各洗浄部２は、吸引
手段としての吸引ノズル４、同じく吸引手段としてのオ
ーバーフローノズル５、及び、吐出手段としての吐出ノ
ズル６を備えており、排水部３も吸引手段としての吸引
ノズル４´を備えている。これらのうち吸引ノズル４、
４´とオーバーフローノズル５は、分岐管７を介して真
空ビン８に接続されている。真空ビン８はゴム栓９によ
って気密的に閉塞されており、真空ビン８には真空ポン
プ１０が接続されている。

【０００４】真空ポンプ１０の駆動に伴って真空ビン８
の中が真空吸引され、真空ビン８の内圧が低下する。ま
た、真空ビン８には排出ポンプ１１が接続されており、
真空ビン８の内圧は圧力センサ１２によって検出されて
いる。

【０００５】上記吐出ノズル６は、吐出制御弁としての
洗浄液吐出弁１３、Ｙ字管１４、及び、吐出ポンプ１５
を介して洗浄液タンク１６に接続されている。洗浄液タ
ンク１６には洗浄液１７が蓄えられており、吐出ポンプ
１５の駆動に伴って洗浄液１７が吸上げられる。また、
洗浄液吐出弁１３は電磁式の三方弁であり、その二つの
出口は吐出ノズル６の側と洗浄液タンク１６の側に繋が
っている。

【０００６】さらに、洗浄液吐出弁１３は制御部１８に
より切換制御される。そして、洗浄液吐出弁１３の吐出
ノズル６側が開いている時には洗浄液１７が吐出ノズル
６へ導かれ、吐出ノズル６側が閉じている時には洗浄液
１７が洗浄液タンク１６に戻される。

【０００７】ここで、図示しないが、複数の反応容器が
適宜の搬送手段によって、所定の搬送ライン上を間欠的
に順次移動・停止する。又、洗浄部２、２及び排水部３
は移動機構に連結されており、水平方向や上下方向へ任
意に移動して夫々別個の停止位置にある別々の反応容器
１９に同一のタイミングで吸引動作する。また、各ノズ
ル４、５、６には可撓管が接続されている。反応容器の
洗浄は図５（ａ）〜（ｄ）及び図６のように行われる。

【０００８】まず、図５（ａ）に示すように、反応液吸
引ノズル２２が反応容器１９の底面付近まで下降して、
分析の終了した反応液２０を吸引除去する。次に、反応
容器１９が次の停止位置に停止すると、洗浄部２が反応
容器１９に向って下降し、吸引ノズル４が反応容器１９
に挿入される。これとともに真空ポンプ１０、吐出ポン
プ１５が駆動される。ここで、洗浄液吐出弁１３の吐出
ノズル６側が開かれることにより吐出ノズル６から洗浄
液が吐出される。又、吸引ノズル４は真空ビン８に接続
されているので、真空ビン８の内圧が低下して、反応容
器１９中の洗浄液１７が図５（ｂ）に示すように吸引さ
れる。

【０００９】洗浄液１７の吐出が続けられると、反応容
器１９中の洗浄液の量が増し、反応容器１９の中身の大
部分は洗浄液に入れ替わる。そして、洗浄液１７の水位
は反応容器１９の開口部２１に向って徐々に上昇する。

【００１０】洗浄液１７は反応容器１９の開口部２１の
幾分手前でオーバーフローノズル５に達する。オーバー
フローノズル５は真空ビン８に接続されているので、洗
浄液１７はオーバーフローノズル５に吸引される。吸引
ノズル４の吸引量をＭ₁ 、オーバーフローノズル５の吸
引量をＭ₂ 、そして、吐出ノズル６の吐出量をＭ₃ とす
ると、これらは、Ｍ₁ ＜Ｍ₃ ＜Ｍ₁ ＋Ｍ₂ の関係が成り
立つよう制御されている。このため、洗浄液１７の水位
は、図５（ｃ）に示すように、オーバーフローノズル５
の先端と略同じ位置に保たれる。

【００１１】ここで、オーバーフローノズル５の先端は
吐出ノズル６の先端よりも幾分低く位置しており、オー
バーフローノズル５は洗浄液１７が反応容器１９から溢
れることを阻止している。

【００１２】このようにして、反応容器１９が間欠停止
する間に、複数の洗浄部２により上述の一連の洗浄動作
が繰り返され、反応容器１９の内側が洗浄される。この
後、図５（ｄ）に示すように洗浄液吐出弁１３が閉じる
ことにより洗浄液１７の大部分が吸引され、しかる後
に、洗浄部２が上昇する。最後に反応容器１９が次の停
止位置に搬送されて、ここで排水部３の吸引ノズル４´
が反応容器１９に挿入されて、図６に示すように残りの
洗浄液１７を吸引排水する。そして、再び反応容器１９
に対して、次の分析処理がなされる。

【００１３】図４中において、液やエアーの流れが矢印
によって示されている。反応容器１９から吸引された液
は分岐管７を通って真空ビン８に集められる。真空ビン
８内に集められた液は排出ポンプ１１により吸い上げら
れて排出される。また、圧力センサ１２が真空ビン８の
内圧を検出しており、負圧が過度に弱まったときには真
空ポンプ１０が停止させられる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な従来の洗浄装置１は、以下のようなことが発生した場
合に、これらが原因となって負圧不足が発生し、吸引力
が低下する。 (1) 真空ポンプ１０の性能低下 (2) エアー通路の異物による詰まり (3) 配管異常（配管の折れ、外れ、裂け等） さらに、負圧が不足した場合には以下のような不具合が
生じる。

【００１５】(i) 反応容器１９の洗浄効果が低下し、残
留した反応液が次の分析に用いられる試薬と反応する。
この結果、データ不良が生じ、分析データの信頼性が損
なわれる。

【００１６】(ii)吸引量と吐出量との関係が崩れ、吐出
された洗浄液１７を十分に吸引しきれなくなり、洗浄液
１７が反応容器１９から溢れる。そして、例えば反応容
器１９が液（恒温用）中に浸されていないタイプの分析
装置においては、電気的短絡が生じ易くなる。したがっ
て、洗浄装置１の負圧不足が分析装置の故障の原因にな
る場合がある。

【００１７】従来の洗浄装置１においては、圧力センサ
１２が真空ビン８の内圧を検出しているので、真空ポン
プ１０の性能低下（上述の (1)項）の発生を検知するこ
とは可能であるが、エアー通路の詰まり（上述の (2)
項）や、上述の (1)〜 (3)項のうちの二つが複合して起
きた場合には、全ての原因を検知することはできない。

【００１８】また、異物の付着等を原因として(2）が発
生した場合、エアーの圧力の変動幅は−10mmHg程度であ
るが、正常な条件下においても圧力は±10mmHg程度で変
動している。このため、例えばエアー通路の圧力のみを
検出したとしても、吸引異常を正確に判別することは困
難である。

【００１９】さらに、真空ポンプ１０の性能が低下した
場合（上述の (1)項）にはエアーの圧力が増し（真空度
が減じ）、エアー通路が詰まった場合（上述の (2)項）
には圧力が減じる（真空度が増す）。また、配管異常
（上述の (3)項）が生じた場合には圧力が増す場合も減
じる場合もあり得る。そして、これらの現象が併発した
場合には、圧力の増減が相殺され、圧力センサ１２の出
力に変化が現れない場合もある。本発明の目的とすると
ころは、吸引異常の発生を正確に判別することが可能な
容器洗浄装置を提供することにある。

【００２０】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために本発明は、容器に洗浄液を吐出する吐出手
段と、容器中の洗浄液を吸引する吸引手段と、吐出手段
に向う洗浄液の流通路を制御信号に基づいて開閉する吐
出制御弁とを備えた容器洗浄装置において、吸引手段の
吸引圧力を検知する圧力センサと、吐出制御弁の制御信
号と圧力センサの出力信号とに基づき吐出制御弁が動作
してから出力信号がピークに達するまでの時間を予め決
められた判定基準時間と比較して吸引異常を判別する制
御部とを備えたことにある。

【００２１】こうすることによって本発明は、吸引異常
の発生を正確に判別できるようにしたことにある。な
お、本発明における洗浄とは、全体の分析が終了した後
の容器の洗浄ばかりではなく、一つの分析工程中に各種
試薬との反応が終了する毎に行うＢ／Ｆ分離のための洗
浄等のように種々の容器の洗浄を意味する。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１〜図３に基づ
いて説明する。なお、従来の技術の項で説明したものと
重複する部分については同一番号を付し、その説明は省
略する。又、以下の実施例で述べる各種数値は一例にす
ぎず、本発明の技術概念を実施する方法において、種々
の値をとり得ることはいうまでもない。

【００２３】図１は本発明の一実施例を示すもので、図
中の符号３１は自動分析装置に備えられた容器洗浄装置
である。この容器洗浄装置３１は洗浄部２、２を備えて
おり、各洗浄部２は吸引手段としての吸引ノズル４とオ
ーバーフローノズル５、及び、吐出手段としての吐出ノ
ズル６により構成されている。吸引ノズル４は反応容器
（図示しない）中の反応液を吸引し、吐出ノズル６は反
応容器中に洗浄液１７を吐出する。また、反応容器中の
洗浄液１７は吸引ノズル４とオーバーフローノズル５と
によって吸引され、洗浄液１７の水位はオーバーフロー
ノズル５によって一定に保たれる。

【００２４】この容器洗浄装置３１においては、吸引ノ
ズル４と分岐管７との間の配管３２、及び、オーバーフ
ローノズル５と分岐管７との間の配管３３に圧力センサ
３４…が設けられている。さらに、排水部３の吸引ノズ
ル４´と分岐管７との間の配管３５にも圧力センサ３４
が設けられている。これらの圧力センサ３４…は各配管
３２、３３、３５の中のエアー圧力を別々に検出し、検
出結果を制御部３６へ送る。ここで、圧力センサ３４…
はＴ字管３７…を介して配管３２、３３、３５に取り付
けられている。

【００２５】制御部３６は洗浄液吐出弁１３、１３にも
接続されており、洗浄液吐出弁１３、１３の切換えをシ
ーケンス制御している。また、制御部３６は洗浄液吐出
弁１３の制御信号と圧力センサ３４…の出力信号とから
予定の出力ピークが得られるまでの時間を読み取り、こ
の時間を予め設定された判定基準時間と比較する機能を
有している。

【００２６】図２及び図３は、洗浄液吐出弁１３の制御
信号３８(CH2) と、一つの圧力センサ３４の出力信号３
９(CH1) との関係を示している。これらのグラフにおい
て、横軸は時間を示しており、縦軸は電圧及び圧力を示
している。さらに、時間軸のレンジは１sec/div であ
り、電圧軸のレンジは CH1で100mV/div 、 CH2で10 V/d
ivである。また、ここでは一つの吸引ノズル４用の圧力
センサ３４の出力信号が例として用いられている。

【００２７】洗浄液吐出弁１３の制御信号３８は間欠的
に立上り、洗浄液吐出弁１３の吐出ノズル６側を開放す
る。そして、この制御信号３８が立上っている間に亘り
洗浄液吐出弁１３が開放され、洗浄液タンク１６の洗浄
液１７が吐出ノズル６へ送られる。この際、吸引ノズル
４（及びオーバーフローノズル５）は吸引を続けてお
り、洗浄液１７は吸引ノズル４によって吸引されながら
反応容器に吐出される。圧力センサ３４の出力信号３９
においては、洗浄液吐出弁１３の吐出ノズル６側が閉じ
ている際には、配管３２の内圧は約−200mmHg である
が、圧力は洗浄液吐出弁１３の開放の後に約−230mHgに
低下する。さらに、洗浄液吐出弁１３が再び閉じられた
後も、圧力は約−230mHgを保つが、ある程度の時間が経
過すると、圧力は急峻に立上ってピークに達した後に約
−200mmHg に戻る。

【００２８】例えば、洗浄液吐出弁１３が開放してから
圧力がピークに達するまでの時間をＴとすると、洗浄装
置３１が正常に動作している場合のＴは図２中に示すよ
うに2.4秒である。しかし、配管３２に異物が存在して
いる場合、図３に示すように圧力の立上りが正常な場合
よりも遅れ、弁１３の開放からピークが現れるまでの時
間Ｔは 4.2秒である。また、弁１３が閉じている際の圧
力は正常な場合よりも低下（約−210mmHg ）し、弁１３
が開放してから圧力が立上るまでの間の圧力は不安定
（約−255 〜−230 mmHg）になった。このように吸引異
常が生じるとＴが長くなることは、異物の存在以外にも
前述したような原因があった場合にも同様であると考え
られる。

【００２９】つまり、制御部３６は上述の時間Ｔを求
め、このＴを適当な判定基準時間Ｔ_s（例えば３秒）と
比較する。そして、Ｔ≦Ｔ_s の場合には洗浄装置３１が
正常に動作していることを判別し、Ｔ＞Ｔ_s の場合に
は、吸引異常が発生していると判別できる。このように
して、いずれの配管３２、３３、３５についても同様に
異常を検知する。従って、洗浄装置３１が万事正常に動
作している間は洗浄動作を続行させ、一方、吸引異常が
判別されると、異常の発生を告知するための信号をディ
スプレイ（図示しない）等に出力する。

【００３０】制御部３６は、吸引用の各ノズル４、５に
ついて上述の時間Ｔを求め、吸引異常が生じたことを検
知すると真空ポンプ１０を停止させる。なお、この実施
例では個々の吸引に関する配管にセンサ３４…を設けて
いるので、Ｔ＞Ｔ_s の場合、異常な信号を出力した圧力
センサを制御部３６に識別させれば、異常が生じた配管
系統を特定することが可能となり、保守管理も簡単迅速
化する。

【００３１】すなわち、上述のような容器洗浄装置３１
においては、圧力センサ３４…が吸引用のノズル（吸引
ノズル４やオーバーフローノズル５）の吸引圧力を検出
し、制御部３６が、洗浄液吐出弁１３が開放してから圧
力センサ３４…の出力信号がピークに達するまで時間Ｔ
と、予め設定された判定基準時間Ｔ_s とを比較し、Ｔと
Ｔ_s との関係に基づいて吸引異常を判別する。したがっ
て、原因に関わらずに異常を正確に検知することができ
る。さらに、吸引異常を正確に検知できるので、反応容
器を確実に洗浄でき、分析データの信頼性が高まる。ま
た、吸引異常を正確に検知できるので、反応容器から洗
浄液１７が溢れることを防止でき、洗浄液１７の溢れを
原因とする分析装置の故障を防止できる。

【００３２】また、ノズル４、５の洗浄の時期が明確に
なるので、操作者は必要以上にノズルの清掃を行わなく
てもよい。したがって、洗浄装置３１のメンテナンスが
容易になる。また、異常が生じた配管系統を操作者に告
知すれば、不要な清掃を行わなくて済む。

【００３３】なお、本実施例においては、洗浄液吐出弁
１３、１３がシーケンス制御されているので、洗浄液吐
出弁１３、１３の開放時間は一定である。したがって、
洗浄液吐出弁１３が閉じてから圧力センサ３４の出力信
号３９がピークに達するまでの時間Ｔ´を求め、このＴ
´に基づいて吸引異常を判別してもよい。また、反応液
吸引ノズル２２の吸引圧力を検知して、他のノズル４、
４´と同様に吸引異常を検出することも可能である。そ
して、本発明は、要旨を逸脱しない範囲で種々に変更す
ることが可能である。

【００３４】例えば、吸引時の負圧上昇が緩慢である場
合には、圧力センサの出力信号が適当な判定基準時間Ｔ
_s を越えた時点でなおもピークが得られていないという
ことを判別して、直ちに吸引異常であると決定するよう
に制御部３６を構成して、判定の迅速化を図ってもよ
い。又、排水部３におけるセンサ３４は、場合によって
は省略してもさほど問題はない。さらに、必要ならば、
適宜センサ３４を複数の配管３２、３３、３５について
共有して、異常検知のための構成を低価格化且つ単純化
してもよい。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、容器に洗
浄液を吐出する吐出手段と、容器中の洗浄液を吸引する
吸引手段と、吐出手段に向う洗浄液の流通路を制御信号
に基づいて開閉する吐出制御弁とを備えた容器洗浄装置
において、吸引手段の吸引圧力を検知する圧力センサ
と、吐出制御弁の制御信号と圧力センサの出力信号とに
基づき吐出制御弁が動作してから出力信号がピークに達
するまでの時間を予め決められた判定基準時間と比較し
て吸引異常を判別する制御部とを備えたものである。し
たがって本発明は、吸引異常の発生を正確に判別できる
という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の容器洗浄装置の構成図。

【図２】正常な場合における洗浄液吐出弁の制御信号と
圧力センサの出力信号との関係を示すグラフ。

【図３】吸引異常が発生した場合における洗浄液吐出弁
の制御信号と圧力センサの出力信号との関係を示すグラ
フ。

【図４】従来の容器洗浄装置を示す構成図。

【図５】（ａ）〜（ｄ）は洗浄動作を順に示す説明図。

【図６】排水部の作用を示す説明図。

【符号の説明】

４…吸引ノズル（吸引手段）、５…オーバーフローノズ
ル（吸引手段）、６…吐出ノズル（吐出手段）、１３…
洗浄液吐出弁（吐出制御弁）、１７…洗浄液、３１…容
器洗浄装置、３４…圧力センサ、３６…制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 容器に洗浄液を吐出する吐出手段と、上
   記容器中の上記洗浄液を吸引する吸引手段と、上記吐出
   手段に向う上記洗浄液の流通路を制御信号に基づいて開
   閉する吐出制御弁とを備えた容器洗浄装置において、上
   記吸引手段の吸引圧力を検知する圧力センサと、上記吐
   出制御弁の制御信号と上記圧力センサの出力信号とに基
   づき上記吐出制御弁が動作してから上記出力信号がピ−
   クに達するまでの時間を予め決められた判定基準時間と
   比較して吸引異常を判別する制御部とを備えたことを特
   徴とする容器洗浄装置。