自动分析装置

本发明是申请号为2017800751036、发明名称为“自动分析装置”、申请日为2017年11月8日的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及自动分析装置，尤其涉及对于血液等检体成分的分析的准确性有效的技术。

背景技术

自动分析装置进行血液或者尿等检体成分的定性、定量分析，为了确保分析精度，检体以及试剂的分注量的混合比是重要的，因此，要求检体及试剂的分注量的准确性。

在这种自动分析装置中，分注机构由配管和分注喷嘴构成，该配管使注射管驱动可动式柱塞并在内部充满有离子交换水作为压力传输介质，该分注机构通过该柱塞的驱动量控制进行分注量的控制。

每当分注的试料改变时，为了抑制给分析结果带来的残余影响，会对分注探针的内外部进行清洗，内部清洗一般采用使用作为压力传输介质的离子交换水的方式。

为了确保分注量的准确性，要求作为压力传输介质的离子交换水的分注动作时的体积变化相对于分注量极小，且为了抑制因压力变动而导致的气泡产生，而使用除气水。

另外，由于配管内的温度变化，可能会对分注精度产生影响。因此，作为降低配管内的温度变化的技术，已知例如通过在分注流路的中途设置旁通流路，以使供给的清洗水的温度与分注喷嘴的流体温度成为等温的方式进行控制(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-053935号公报

发明内容

发明所要解决的课题

近年来，为了对应婴儿等的微量检体、减轻对患者的负担、出于环境考虑控制废液量、或者降低试剂成本等，减少每个分析项目的反应液量受到重视。在分析中，需要确保检体/试剂的比率，因此，正在推进检体的分注量的微量化。

另外，分注配管的压力传输介质即系统水的体积变化是由于以注射器为首的各部位的装置内部温度的偏差、以系统水的供给温度为初始温度的流体温度、以及因周围温度而导致的配管温度差而产生的。因此，配管内的体积变化伴随着分注动作时的系统水的配管内移动量而变化。

在分注动作时的系统水的移动量中，相对于检体的吸引吐出动作，清洗动作的移动量为几十倍以上，分注动作时，在包含清洗的情况和不含清洗的情况下，体积变化量有很大差异。

另外，关于清洗动作的有无下的体积变化，在认为无论分注量如何而清洗时间为恒定的情况下，则体积变化量也是恒定的，因此，分注量受影响的比例伴随着分注量的微量化而增大。

现实中，关于探针的污染范围，若考虑相对于实分注量而吸引并吐出伪量的情况，则清洗时间难以按照体积比率来减少，伴随着分注量的微量化，清洗动作的分注准确性影响成为课题。

另外，为了抑制这种流路中的系统水的体积变化，存在实施流路中整体的温度控制的技术。但是，自动分析装置内热变动因素较多，难以控制整个流路。

进一步，通过采用使注射机构和喷嘴驱动机构尽可能靠近的结构，还具有缩短受影响的配管长度的效果。但是，在该情况下，由于注射机构需要视觉确认驱动密封部的更换维护、动作的状态，因此，在装置上，其配置被限制于具有良好的可接近性的位置。

因此，若喷嘴驱动机构还包括其它装置布局的制约，则难以实现将两个机构接近的配置结构的情况增多。另外，在考虑整个系统的温度控制的情况下，由于注射机构本身具有驱动部，因此，还存在产生热效应的可能性。

本发明的目的在于提供一种能够抑制伴随温度变化的检体或试剂等的分注精度降低的技术。

根据本说明书的记载和附图，将明了本发明的上述目的及其它目的和新的特征。

用于解决课题的技术方案

若简单地说明本申请公开的发明中的代表性的发明的概要，则如下所示。

即，代表性的自动分析装置具有分注喷嘴、注射泵、第一配管、第一电磁阀、第二配管、分支管、第三配管、以及箱体。分注喷嘴从保持样品的样品容器吸引样品以及向反应容器吐出样品。

注射泵控制流体的体积变化量。第一配管连接分注喷嘴和注射泵。第一电磁阀使流体流动或停止。第二配管连接第一电磁阀和注射泵。

分支管使流体分支。第三配管连接第一电磁阀和分支管。箱体至少收纳注射泵、第一配管、第一电磁阀、第二配管、分支管、以及第三配管。

另外，第三配管具有进行流体的热交换的热交换部。

尤其是，分别保持于第三配管及热交换部的流体的量比打开电磁阀清洗分注喷嘴时通过电磁阀的流体的量多。

另外，热交换部具有消除箱体的内部温度和热交换部内的流体的温度的差的热交换能力。

发明效果

若简单地说明通过本申请公开的发明中的代表性的发明得到的效果，则如下所示。

能够进行高精度的检体成分的分析。

附图说明

图1是表示一实施方式的自动分析装置的结构的一例的俯视图。

图2是表示图1的自动分析装置具有的箱体内部的主要结构的一例的说明图。

图3是表示图2的自动分析装置具有的第三配管的结构的一例的说明图。

图4是表示测定图2的自动分析装置具有的热交换部的长度及其效果而得到的实验数据的一例的说明图。

具体实施方式

在用于说明实施方式的全部图中，原则上对相同部件标注相同的符号，并省略重复的说明。

以下，详细说明实施方式。

〈自动分析装置的结构例〉

图1是表示本实施方式的自动分析装置1的结构的一例的俯视图。

如图1所示，自动分析装置1具有试剂盘63、搬送机构65、反应盘61、样品分注机构12、第一试剂分注机构66、第二试剂分注机构67、反应容器清洗机构11、分光光度计10、装置控制部20、电源单元45、供水箱36、后述的分注部、以及风扇46。此外，关于装置控制部20、电源单元45、供水箱36、分注部、以及风扇46示于后述的图2。

试剂盘63、反应盘61、样品分注机构12、第一试剂分注机构66、第二试剂分注机构67、反应容器清洗机构11、以及分光光度计10设于由例如长方体形状构成的箱体40的上表面。另外，搬送机构65设于箱体40的背面侧。

搬送机构65搬送保持作为样品的试料的样品容器64。试剂盘63搭载保持试剂的试剂瓶62。反应盘61将供试料和试剂反应的反应容器60呈环状排列。

样品分注机构12将从样品容器64吸引的试料分注至反应容器60。第一试剂分注机构66以及第二试剂分注机构67将从试剂盘63内的试剂瓶62吸引的试剂分注至反应容器60。反应容器清洗机构11清洗反应容器60。分光光度计10设置于反应盘61的外周附近，并测定反应液的吸光度。作为电源部的电源单元45生成自动分析装置1的动作电源。

〈箱体内部的结构例〉

接着，对箱体40的内部的结构进行说明。

图2是表示图1的自动分析装置1具有的箱体40内部的主要结构的一例的说明图。在该图2中，示出了箱体40的主视图。

在箱体40内设有分注部、装置控制部20、电源单元45、以及风扇46。分注部具有高压泵17、分支管30、电磁阀18、第三配管33、热交换部41、注射泵16、第二配管32、第一配管31、循环泵50、电磁阀51、以及配管52～55。

另外，在箱体40的外部设有供水箱36。该供水箱36储存作为流体的离子交换水等压力传输介质用的水。供水箱36例如设于设置有自动分析装置1的室内等。或者，也可以设于室外。

装置控制部20控制自动分析装置1整体的动作，并且进行与外部的数据交换。循环泵50通过配管53连接于供水箱36，并使压力传输介质用的水循环。

在循环泵50的一方的输出部连接有作为第二电磁阀的电磁阀51。该电磁阀51被装置控制部20控制导通/断开，相对于清洗槽35，使供水箱36的水流动或停止。循环泵50的一方的输出部、电磁阀51、以及清洗槽35通过配管52连接。

高压泵17通过配管54与循环泵50连接，且对从循环泵50吐出的压力传输介质用的水进行加压。分支管30是具有一个入口和多个出口的分支管，在该分支管30的入口通过配管55连接有高压泵17。

分支管30的多个出口中的某一个出口通过第三配管33连接有电磁阀18。分支管30的其它出口通过未图示的配管连接于第一试剂分注机构66及第二试剂分注机构67等其它系统。

另外，作为第一电磁阀的电磁阀18通过第二配管32连接于注射泵16。电磁阀18被装置控制部20控制导通/断开，且使来自分支管30的压力传输介质用的水流动或停止。

注射泵16基于装置控制部20的控制进行压力传输介质用的水的规定量的吸引吐出。注射泵16通过第一配管31连接于分注喷嘴13。

在通过样品分注机构12移动的分注喷嘴13的可动范围内，含有搭载有反应容器60的反应盘61、喷嘴清洗用的清洗槽35、以及图1所示的搬送机构65上的样品容器64等。

另外，如图2所示，在箱体40的右侧面设有风扇46。该风扇46通过向箱体40内部吸入空气，或者排出箱体40内部的空气，从而使箱体40内的温度均匀化。

如图2所示，在箱体40内部，在左下方设有装置控制部20，在该装置控制部20的右侧设有电源单元45。

在此，连接分支管30的出口和电磁阀18的第三配管33的一部分形成热交换部41。该热交换部41由回旋部形成，该回旋部例如是将第三配管33延长并将延长的配管卷绕多圈而成的。

热交换部41设于箱体40内的上方。更优选地，如图2所示，设于装置控制部20及电源单元45的至少任一方的正上方。此外，关于卷绕圈数，不限定于多圈，也可以是一圈。

另外，第三配管33的内部容量、尤其是热交换部41以后的内部容量设定为比在将电磁阀18打开、即导通的时间内在该电磁阀18流动的水的量大。

进一步地，包括热交换部41的第三配管33的长度形成为比第二配管32与第一配管31的长度的和长。换言之，包括热交换部41的第三配管33为使配管的表面积增大的形状，以使与周围空气的热交换效率高。

〈关于热交换部的形状及固定〉

接着，对第三配管33中的热交换部41的固定技术进行说明。

图3是表示图2的自动分析装置1具有的第三配管的结构的一例的说明图。

在该图3中，为了使热交换部41的固定技术容易理解，示出了着眼于箱体40及热交换部41的图，省略了其它结构。

如上所述，热交换部41由回旋部形成，该回旋部是将第三配管33延长并将延长的配管卷绕多圈而成的，该热交换部41收纳于热交换部收纳部42。如图所示，热交换部收纳部42由深度浅的托盘状构成。此外，在图3中，示出了热交换部41由将配管卷绕多圈而成的回旋部构成的例子，但关于将配管回旋时的形状，并不限定于此。

在热交换部收纳部42设有对热交换部41、即形成热交换部的回旋部的配管进行固定的多个夹具42a，通过该夹具42a固定热交换部41。

如图3所示，箱体40的前表面从左侧至右侧由例如三个门40a～40c构成。热交换部收纳部42以位于箱体40正面的左侧的上部的方式安装。

由托盘状构成的热交换部收纳部42的开口面朝向箱体40的门40a而安装，在门40a关闭的状态下，该开口部被该门40a的背面堵塞。由此，热交换部41成为被密闭于热交换部收纳部42的状态。

这样，通过将热交换部41收纳于热交换部收纳部42，能够防止基于图2的风扇46等进行的送风或者排风直接撞击热交换部41。其结果，能够抑制热交换部41极度地变暖或者变冷。

另外，在箱体40内部，在热交换部41的下方设有作为发热部的装置控制部20及电源单元45。这些由图3的虚线示出。通过来自这些发热体的上升气流，能够提高热交换的效率。

进一步地，通过在发热部的上方设置热交换部41，在自动分析装置1启动时，即使在箱体40内部变冷的状态下，温度上升得也快，能够从一开始就发挥实现准确的分注的效果。

在此，在自动分析装置中，在箱体40内具有未图示的压缩机。该压缩机为自动分析装置1具有的对未图示的试剂保管箱进行冷却的冷却装置所具有。

压缩机的发热量非常多。因此，热交换部41优选设置于尽可能远离压缩机的位置，尤其优选设置于与压缩机成为相反的极端的位置。因此，如果是图3的情况，则例如压缩机可以设于箱体40的门40c侧。

此外，关于热交换部收纳部42的形状，没有特别限制，只要是例如中空的长方体的形状等能够收纳热交换部41而不被风扇46的风直接撞击的形状即可。

〈分注动作例以及热交换部的作用〉

接着，使用图1及图2，对自动分析装置1的检体的分注动作及热交换部41的作用进行说明。此外，自动分析装置1的分注动作主要基于装置控制部20的控制来进行。

分注通过分注系统的流路内充满压力传输介质用的水的状态来进行。首先，在分注喷嘴13的前端位于空中的状态下，使注射泵16吸引，将微量的空气引入分注喷嘴13的内部。然后，分注喷嘴13插入样品容器64，进行比分注量多的量的吸引动作。

接着，使分注喷嘴13移动至清洗槽35，使注射泵16进行微量吐出动作，并且在清洗槽35向分注喷嘴13的外侧喷洒外部清洗水。之后，将分注喷嘴13插入反应盘61上的一个反应容器60，使注射泵16进行吐出与分注量相当于的量的动作。

在下一分析利用相同的检体进行的情况下，将分注喷嘴13插入相同的样品容器64，进行比分注量多的量的吸引动作。然后，将分注喷嘴13移动至清洗槽35，且使注射泵16进行微量吐出动作，并且在清洗槽35向分注喷嘴13的外侧喷洒外部清洗水。

接着，将分注喷嘴13插入通过反应盘61旋转而进行了运动的与上次不同的反应容器60，并使注射泵16进行吐出与分注量相当的量的动作。

在下一分析利用不同的检体进行的情况下，使搬送机构65驱动而将其它样品容器64移动至分注喷嘴13的吸引位置。分注喷嘴13移动至清洗槽35，向喷嘴外侧喷洒外部清洗水，并且打开电磁阀18，使进行了加压的水在流路内通过而从分注喷嘴13吐出。

然后，在分注喷嘴13的前端位于空中的状态下，使注射泵16吸引，将微量的空气引入分注喷嘴13的内部而开始分注动作。

如上所述，包括热交换部41的第三配管33的内部容量的设定为比在电磁阀18导通的时间内在该电磁阀18流动的水的量大。另外，包括热交换部41的第三配管33的长度比第二配管32与第一配管31的长度的和长。

由此，包括热交换部41的第三配管33具有在间隔之间使热交换部41内部的水温与周围空气的温度成为大致一致的能力。其结果，即使从供水箱36供给的水的温度和箱体40内部的温度不同，也能够进行高精度的分注。

即，在供水箱36内的水温较低的情况下，当打开电磁阀18使水流入第二配管32及第一配管31时，在箱体40内部的温度比水温高的情况下，在第二配管32及第一配管31内，水温上升，引起水的体积的膨胀。

在分注喷嘴13将从样品容器64吸引的样品吐出至反应容器60前的期间，若第二配管32及第一配管31的内部的水膨胀，则吸引至分注喷嘴13的样品的一部分从分注喷嘴13的前端溢出，导致向反应容器60吐出的量大于所期待的分注量。

另一方面，在图2所示的自动分析装置1中，被热交换部41大致加热至与箱体40内部的温度大致一致的温度的水通过电磁阀18进入第二配管32及第一配管31。因此，不会引起第二配管32及第一配管31的配管内的水的膨胀。

因此，能够不被供给的水的温度影响而进行高精度的分注。其结果，能够精度良好地分析评价对象的成分的浓度。

尤其是在利用同一检体进行多个项目的分析的情况下，用于最初的项目的分注和用于第二个以后的项目的分注会产生时间差。由此，由于配管内的水的膨胀速度发生变化，有时会发生最初的项目的分析精度降低的问题。

但是，如上所述，在图2所示的自动分析装置1中，通过热交换部41能够将水加热至与箱体40内部的温度大致一致的温度，因此，不会引起水的膨胀，即使是最初的项目，也能够进行高精度的分析。

另外，关于图2的自动分析装置1，由于热交换部41的长度较长，因此，在热交换部41内能够对比在打开电磁阀18期间流入的水的量多的量进行热交换。

由此，进入第二配管32及第一配管31的水大致全量成为与箱体40内部的温度大致相同，因此，能够不产生配管内的水的膨胀而进行高精度的分析。

图4是表示测定图2的自动分析装置1具有的热交换部41的长度及其效果而得到的实验数据的一例的说明图。

在图4中，横轴是热交换部41的长度，以成为与在打开电磁阀18期间流入的水的量一致的容量的长度为单位。纵轴是在最初的项目的分注中产生的分注量的偏差。

由图4可知，如果热交换部41的长度相对于打开电磁阀18的期间流入的量为1倍以上，则分注量偏差减小。

另外，如上所述，第二配管32与第一配管31的长度的和设定为比第三配管33的长度短。因此，处于第二配管32和第一配管31中的水的体积比第三配管33小，因此，即使由于温度变化而水的体积产生变化，其影响也较小，能够进行高精度的分析。

另外，图2的自动分析装置1如上所述地将热交换部41收纳于设置在箱体40内的上部的热交换部收纳部42。因此，即使在箱体40内部产生温度分布的情况下，由于设于温度较高的位置，因此，能够高效率地进行热交换。

由此，能够使通过电磁阀18的水的温度迅速地接近箱体40内部的温度，因此，能够高精度地进行分析。

另外，热交换部41具有连接于分支管30的第三配管33，由此，即使并列执行试剂分注等其它机构的动作，也不会对热交换部41内部的水产生影响。

因此，能够高效率地向电磁阀18供给进行了温度控制的水，并且不需要徒劳地增大热交换部41的容量，能够将热交换部41设置于小的空间。而且，不需要对每个机构单独设置高压泵17。

另外，热交换部41是由将第三配管33绕圈而成的简单的构造构成的，因此，不需要特别的温度控制机构等。由此，能够提供零件数量少、成本低且可靠性高的自动分析装置1。

在此，在自动分析装置1中，在将从样品容器64吸引的样品吐出至反应容器60之前，在清洗槽35向分注喷嘴13的外侧喷洒清洗水。因此，即使引起了配管内的水的膨胀，由于从分注喷嘴13飞出的样品被清洗水除去，因此不会导致分注量的偏差。

仅从清洗槽35向反应容器60移动分注喷嘴13的有限的时间受影响，因此，能进行偏差较小的分注，能够实现高精度的分析。

另外，在自动分析装置1中，即使在从供水箱36供给的水的温度比箱体40内部的温度高的情况下也能够对应。例如，在供水箱设置于室外等的情况下，在外部温度高的夏季等，供水箱36内的水温上升。

在这样的情况下，在配管内发生水的收缩，在分注喷嘴13从吸引样品到吐出的期间，分注喷嘴13的前端的样品被拉回。

但是，在如图2所示的自动分析装置1中，在向反应容器60吐出前，在清洗槽35进行微量吐出，并且喷洒外部清洗水。该动作例如通过装置控制部20控制循环泵50以及电磁阀51的动作来进行。

具体而言，通过使循环泵50动作而吸引供水箱36的水，并且通过使电磁阀51接通而喷洒成为外部清洗水的水。由此，在被拉入的水分被挤出的状态下飞出的水分被去除。因此，在此之前的收缩量不会导致分注量的偏差。

仅从清洗槽35向反应容器60移动分注喷嘴13的有限的时间受影响，因此，即使在给水温度较高的情况下，也能够进行偏差较小的分注。

如上所述，能够实现可进行高精度的分析的自动分析装置1。

以上，基于实施方式对本发明者作成的发明具体地进行了说明，但本发明不限定于上述实施方式，不言而喻，在不脱离其主旨的范围内能够进行各种变更。

此外，本发明不限定于上述的实施方式，包含各种变形例。例如，上述的实施方式是为了便于理解地说明本发明而详细说明的例子，并非限定于必须具备所说明的全部结构。

另外，可以将某实施方式的结构的一部分置换成其它实施方式的结构，另外，也可以对某实施方式的结构添加其它实施方式的结构。另外，对于各实施方式的结构的一部分，可以进行其它结构的追加、删除、置换。

符号说明

1—自动分析装置，10—分光光度计，11—反应容器清洗机构，12—样品分注机构，13—分注喷嘴，16—注射泵，17—高压泵，18—电磁阀，20—装置控制部，30—分支管，31—第一配管，32—第二配管，33—第三配管，35—清洗槽，36—供水箱，40—箱体，40a—门，40b—门，40c—门，41—热交换部，42—热交换部收纳部，45—电源单元，46—风扇，50—循环泵，51—电磁阀，52—配管，53—配管，54—配管，55—配管，60—反应容器，61—反应盘，62—试剂瓶，63—试剂盘，64—样品容器，65—搬送机构，66—第一试剂分注机构，67—第二试剂分注机构，67—试剂分注机构。