特許 6749857 自動分析装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6749857

(24)【登録日】2020年8月14日

(45)【発行日】2020年9月2日

(54)【発明の名称】自動分析装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 35/10 20060101AFI20200824BHJP

   G01N 35/00 20060101ALI20200824BHJP

【ＦＩ】

   G01N35/10 A

   G01N35/10 F

   G01N35/00 F

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2017-58389(P2017-58389)

(22)【出願日】2017年3月24日

(65)【公開番号】特開2018-159682(P2018-159682A)

(43)【公開日】2018年10月11日

【審査請求日】2019年2月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】501387839

【氏名又は名称】株式会社日立ハイテク

(74)【代理人】

【識別番号】110000350

【氏名又は名称】ポレール特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】稲葉 亨

(72)【発明者】

【氏名】森 高通

(72)【発明者】

【氏名】川原 鉄士

【審査官】 北条 弥作子

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭６３−０１２９６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１２−５１８７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０８−０７４７６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０７２９１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１７８７８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０３−５００４４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１４／１１２５９１（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０４−０９９９６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０３−０２５８７３（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ３５／１０

Ｇ０１Ｎ ３５／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

真空ポンプと、
前記真空ポンプに接続された真空タンクと、
前記真空タンクに接続された真空ビンと、
複数の反応容器から各々液体を吸引する複数の吸引ノズルを有し、前記真空ビンに接続されたユニットと、
前記真空ポンプの回転数を変更可能なコントローラと、
前記真空タンク内に設けられた圧力センサと、を備え、
前記コントローラは、外気圧と前記真空タンク内の圧力差に応じて、前記回転数を変更できることを特徴とする自動分析装置。

【請求項2】

請求項１記載の自動分析装置において、
前記コントローラは、前記圧力センサで計測された圧力値に基づき、前記回転数を変更することを特徴とする自動分析装置。

【請求項3】

真空ポンプと、
前記真空ポンプに接続された真空タンクと、
前記真空タンクに接続された真空ビンと、
複数の反応容器から各々液体を吸引する複数の吸引ノズルを有し、前記真空ビンに接続されたユニットと、
前記真空タンク又は前記真空ビンに設けられた外部と導通する孔と、を備え、
前記孔は、前記吸引ノズルの吸引圧力を調整するために外部から空気を導通させるための孔であることを特徴とする自動分析装置。

【請求項4】

請求項３記載の自動分析装置において、
前記孔に接続された開放チューブを備えることを特徴とする自動分析装置。

【請求項5】

請求項３記載の自動分析装置において、
前記孔の直径を変更できることを特徴とする自動分析装置。

【請求項6】

請求項４記載の自動分析装置において、
前記開放チューブの直径または長さを変更できることを特徴とする自動分析装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、反応容器から分析後の反応液を真空吸引するための真空吸引装置を備えた自動分析装置に関する。

【背景技術】

【0002】

真空吸引による血液吸引装置が特許文献１に記載されている。この特許文献１には、血液侵入防止容器は、本体と蓋体とからなり、ケースの上面部に上方突設された容器載置部に載置することが記載されている。蓋体には２つの開口を穿設してあり、一つの開口を介して圧力調整部材の連結管の下端部を、もう一つの開口を介して連結管の下端部を本体内に挿入してある。前記圧力調整部材は、連結管内の適宜位置に圧力調整弁を設置したものであり、圧力調整弁を回転することによって接続チューブより吸引する空気流量を変化させ、吸入圧力を調整できるようにすることが記載されている。

【0003】

反応液を真空吸引するための真空吸引装置、もしくは、プローブに付着した洗浄液等を真空吸引するための真空吸引装置が特許文献２に記載されている。この特許文献２には、「真空ポンプと、該真空ポンプに接続された第１の真空タンクと、該第１の真空タンクに接続された反応液吸い上げユニットと、分注プローブの先端を真空乾燥するための真空乾燥ユニットと、該真空乾燥ユニットと前記第１の真空タンクの間に接続された第２の真空タンクと、を備えた自動分析装置。」が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平０８−５００８６号公報

【特許文献2】特開２００５−３０８５０６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

自動分析装置は、環境が大きく異なる地域に設置されて、様々な環境下において装置が安定的に稼動する必要がある。すなわち、熱帯地域などの高温高湿度環境、高地での低圧環境においても装置が安定していることが必要である。特に、近年、グローバル化の影響もあり、標高が高い環境に自動分析装置を設置した場合、外気圧変化に伴う環境変化により、安定性の低下が問題となっていた。特に、真空ポンプによる吸引性能の低下により、反応容器から分析済み反応液を真空吸引することが困難となる場合がある。

【0006】

特許文献１には、真空吸引による血液吸引装置が記載されており、血液浸入防止容器の上流側に圧力調整部材を設置することで、粘度の相違に対応した吸引速度で血液吸引を行うことができると記載されている。しかし、特許文献１に記載された血液浸入防止容器の目的は、血液を溜めるだけのものであり、十分な真空圧を保つのほどのタンク容量ではない。また、特許文献１に記載された血液吸引装置では、血液浸入防止容器の上流側に圧力調整部材が設置されているが、本発明の自動分析装置では、一つの真空タンクから複数の吸引流路を設置する必要があるため、複数の流路に圧力調整部材を設置することは、コスト、組み立て時の煩雑性の観点で困難である。また、この圧力調整部材は、血液吸引時の血液の粘度の違いに対する調整であって、大気圧などの外部環境が大きく異なる場合を対象とした本発明とはそもそも役割が異なる。

【0007】

また、特許文献２には、反応液を真空吸引するための真空吸引装置、もしくは、プローブに付着した洗浄液等を真空吸引するための真空吸引装置が記載されている。しかし、特許文献２に記載されているように、真空タンクを複数つけたとしても、大気圧などの外部環境が大きく異なる場合に応じて、タンク内の圧力調整を行うことはできない。

【0008】

本発明の目的は、標高など外部環境が異なる地域でも自動分析装置を安定的に動作させることである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

代表的な本発明の自動分析装置の一つは、真空ポンプと、前記真空ポンプに接続された真空タンクと、前記真空タンクに接続された真空ビンと、複数の反応容器から各々液体を吸引する複数の吸引ノズルを有し、前記真空ビンに接続されたユニットと、前記真空ポンプと前記真空タンクとの間に、前記吸引ノズルの吸引圧力を調整する圧力調整機構と、を備える自動分析装置である。真空ポンプと真空タンクの間に、設置環境に応じて外気圧とタンク圧の圧力差を調整することを可能とする圧力調整機構を備える。

【0010】

また、別の代表的な本発明の自動分析装置の一つは、真空ポンプと、前記真空ポンプに接続された真空タンクと、前記真空タンクに接続された真空ビンと、複数の反応容器から各々液体を吸引する複数の吸引ノズルを有し、前記真空ビンに接続されたユニットと、前記真空タンク又は前記真空ビンに設けられた外部と導通する孔と、を備える自動分析装置である。真空タンク又は真空ビンに設けられた外部と導通する孔により、真空タンクの内部の圧力と装置が設置された外気圧との圧力差を設置環境によらず一定となるように調整することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、外気圧が異なる環境に設置したとしても、単純な設定を行えば、吸引性能に影響を受けることがなく、安定に稼動することができる自動分析装置を提供することができる。

【0012】

上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明が適用される自動分析装置の概略図。

【図2】図１に示す洗浄装置と真空吸引装置の概略図。

【図3】標高が変わったときの真空ポンプの流量・圧力特性を示す図。

【図4】標高が変わったときの真空タンク内の圧力履歴を示す図。

【図5】第１の実施形態に係る洗浄装置と真空吸引装置の概略図。

【図6】第３の実施形態に係る洗浄装置と真空吸引装置の概略図。

【図7】標高が変わったときに２つの真空ポンプを直列に設置した場合の真空タンク内の圧力履歴を示す図。

【図8】第４の実施形態に係る洗浄装置と真空吸引装置の概略図。

【図9】第４の実施形態に係る固定絞りの概略図。

【図10】第６の実施形態に係る洗浄装置と真空吸引装置の概略図。

【図11】第６の実施形態に係る二つの電磁弁の動作シーケンス。

【図12】第６の実施形態に係る真空タンク内の圧力履歴を示す図。

【図13】第７の実施形態に係る洗浄装置と真空吸引装置の概略図。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、実施例１〜７について図１〜１３を用いて説明する。

【実施例1】

【0015】

以下、本発明の一実施例を、図面に沿って説明する。

【0016】

図１は、本発明が適用される一般的な自動分析装置の概略図である。

【0017】

図１において、反応ディスク１には反応容器２が円周上に並んでいる。試薬ディスク９の中には複数の試薬ボトル１０が円周上に配置可能である。また、試薬ディスク９の中には洗剤ボトル１０ａも配置することができる。反応ディスク１の近くに試料容器１５を載せたラック１６を移動する試料搬送機構１７が設置されている。

【0018】

反応ディスク１と試薬ディスク９の間には回転及び上下動可能な試薬分注機構７、８が設置されており、それぞれ試薬プローブ７ａ、８ａを備えている。試薬プローブ７ａ又は８ａは、試薬分注機構７又は８により、上下及び水平移動が行われる。試薬プローブ７ａ又は８ａには各々試薬用シリンジ１８が接続されている。この試薬用シリンジ１８により試薬プローブ７ａ又は８ａによる試薬の吸引、吐出が行われる。また、試薬用シリンジ１８により試薬プローブ７ａ又は８ａ内に洗浄水又は洗剤ボトル１０ａから洗浄水または洗剤の吸引、吐出が行われ、試薬プローブ７ａ内の洗浄が行われる。

【0019】

また、反応ディスク１と試料搬送機構１７の間には、回転及び上下動可能なサンプル分注機構１１が設置されており、サンプルプローブ１１ａを備えている。サンプルプローブ１１ａには試料用シリンジ１９が接続されている。サンプルプローブ１１ａは回転軸を中心に円弧を描きながら水平移動し上下移動して試料容器１５から反応容器２への試料分注を行う。

【0020】

反応ディスク１の周囲には、反応容器２内の試料を分析するための洗浄機構３、分光光度計４、攪拌機構５、６、試薬ディスク９、試料搬送機構１７が配置されている。分光光度計４は図示しない光源から放出される光を受光する。

【0021】

攪拌機構５、６、試薬分注機構７、８、サンプル分注機構１１の動作範囲上に洗浄槽３０、３１、３２、３３、３４がそれぞれ配置されている。洗浄槽３０、３１は攪拌機構５，６用の洗浄槽であり、洗浄槽３２、３３は試薬プローブ７ａ，８ａ用の洗浄槽であり、洗浄槽３０はサンプルプローブ１１ａ用の洗浄槽である。

【0022】

洗浄機構３には、反応容器２に残存する分析済み反応液を真空吸引するための真空吸引装置５０が接続されている。

【0023】

図２は、洗浄機構３と真空吸引装置５０、さらに、試薬プローブ７ａと洗浄槽３２の概略を示した図である。洗浄機構３に備え付けられた吸引ノズル３ａは、チューブ５５を介して、廃液ビン５１ａ（真空ビン）、電磁弁５２ａ、真空タンク５３、真空ポンプ５４に接続されている。また、洗浄槽３２は、チューブ５５を介して、廃液ビン５１ｂ（真空ビン）、電磁弁５２ｂ、真空タンク５３、真空ポンプ５４に接続されている。真空タンク５３は、常時、真空ポンプ５４による吸引により真空状態となっている。電磁弁５２ａは分析済み反応液を吸引するタイミングで開放することで、真空タンク５３による真空圧を利用し、吸引した分析済み反応液を反応容器２から吸引する。同様に電磁弁５２ｂはプローブに付着した洗浄液を吸引するタイミングで開放することで、真空タンク５３による真空圧を利用し、付着した洗浄液を試薬プローブ７ａから吸引する。一方、廃液ビン５１ａ、もしくは５１ｂは、吸引した分析済み反応液もしくは洗浄液を溜めるための容器である。すなわち、廃液ビン５１ａ、もしくは５１ｂは、分析済み反応液もしくは洗浄液が真空タンク５３に浸入することを防ぐ役割を担っている。

【0024】

試料容器１５には血液等の検査試料が含まれ、ラック１６に載せられて試料搬送機構１７によって運ばれる。また、各機構はコントローラ２１に接続され、コントローラ２１により動作制御される。

【0025】

検査対象となる試料は試料容器１５からサンプルプローブ１１ａにより反応容器２へ分注され、試薬は試薬ボトル１０から試薬プローブ７ａにより反応容器２へ分注される。反応容器２内で試料と試薬は攪拌機構５、６により攪拌され、これらの混合液に光源から放出された光が照射され、照射された光を分光光度計４は受光する。受光した光量により、コントローラ２１は、試料中に含まれる所定成分の濃度を算出する。このような手法に試料の分析が行われる。

【0026】

以下に、標高が高い地域に装置を設置した場合、分析済みの反応液の真空吸引量が低下すること、もしくは、プローブに付着した洗浄液等の真空吸引量が低下する理由を説明する。

【0027】

ファン、圧縮機、真空ポンプなど、気体を動作流体とした回転機械は、回転機械の理論を考慮すると、標高が高い地域で動作させると性能が低下することが知られている。

【0028】

図３は、標高が変わったときの真空ポンプの流量・圧力特性を示す図である。図に示すように、標高３０００ｍ相当の真空ポンプでは気体をある流量で排気した場合でも標高０ｍ相当と比べ出口圧力は低くなることが分かる。

【0029】

標高が高い環境、すなわち気圧が低下したときに、真空ポンプの性能が低下する原因は、圧縮性のある回転機械における性能換算式を用いることで説明することができる。すなわち、レイノルズ数が著しく違わなければ、相似パラメータに基づいて性能換算を行うことができる。規定の状態に*をつけて表し、ポンプ入口を１、ポンプ出口を２とすると、規定条件の圧力比は以下のように表すことができる。
Ｐ^＊_２／Ｐ^＊_１＝Ｐ_２／Ｐ_１ …(1)
例えば、図に示した真空ポンプの場合、Ｐ^＊_１を１０１．３２ｋＰａ，Ｐ^＊_２を２１．３３ｋＰａ，Ｐ_１を７０．１２ｋＰａ(標高３０００ｍ相当での大気圧)とすれば、Ｐ_２は１４．８ｋＰａとなる。このため、真空ポンプのヘッドは標高０ｍ相当では、Ｐ^＊_１−Ｐ^＊_２＝８０．０ｋＰａであったが、標高３０００ｍ相当では、Ｐ_１−Ｐ_２＝５５．３ｋＰａとなり、３０％程度性能が低下することが予想される。

【0030】

洗浄機構３に備えてある吸引ノズル３ａで、分析済みの反応液を吸引できる吸引量は、真空タンク５３の圧力と、吸引ノズル３ａの入口圧力すなわち外気圧との圧力差により決まる。すなわち、真空タンク５３から吸引ノズル３ａまでの圧力差と、吸引流量に伴う圧力抵抗が釣り合うように流量が決まる。

【0031】

装置を標高が高いところに設置し、真空ポンプ５４の性能が低下すると、真空タンク５３の圧力と、吸引ノズル３ａの入口圧力すなわち外気圧との圧力差が、標高０ｍにおける圧力差と比べると小さくなる。その結果、吸引ノズル３ａによる吸引流量が小さくなるため、分析済みの反応液を十分に吸引できなくなる。

【0032】

そこで、真空ポンプ５４の性能低下が、真空タンク５３の圧力及び吸引ノズル３ａの吸引流量に及ぼす影響を、数値シミュレーションを実施し、検討してみた。

【0033】

管路内の圧力、流量、温度を解析することができる管路網数値シミュレーション技術を用いて評価を行った。この解析プログラムでは、それぞれの配管、ポンプ、真空タンク５３、真空ビンを一次元流路としてモデル化をおこなうことで、配管内の圧力、流量、温度を解析することができる。管路抵抗は、広く知られたＭｏｏｄｙ線図から求めることができる管摩擦損失係数、管路の直径、長さから求めることができる。また、真空ポンプ５４は、カタログなどから得られるポンプの流量・圧力特性を用いてモデル化を行うことで解析をした。真空タンク５３に関しては、タンク容量を設定変数とし、真空タンク５３内で等温変化すると仮定し、真空タンク５３に対して流出入する流量から圧力を求めた。電磁弁５２ａは、開閉タイミングに応じてその管路を有効・無効とするモデル化をおこない、解析を実施した。

【0034】

図４は、解析により得られた真空タンク５３の圧力履歴を示す。３０００ｍ相当の環境に装置を設置することにより、真空ポンプ５４の性能が低下し、真空タンク５３の真空度が大きく低下していることがわかる。その結果、真空タンク５３内の真空度が低下することで、吸引流量が低下し、吸引能力低下に伴う装置の安定が毀損することなる。

【0035】

そこで、図５に示すように本実施例では、標高などの外部環境の変化に応じて、真空ポンプ５４の性能を変更する制御機構６０を搭載している。このように、制御機構６０が、外気圧の変化に応じて、真空ポンプの回転数を変更できるようにすることで、外部環境の変化に応じて真空ポンプの性能を変更することができ吸引流量の低下を抑制することができる。例えば、標高の高い場所では吸引流量が低下するため制御機構６０は真空ポンプの回転数を上げるように真空ポンプを制御する。なお、この制御機構６０はコントローラ２１と同じコントローラとして真空ポンプ５４を制御してもよいし、コントローラ２１とは別のコントローラであってもよい。

【0036】

加えて、本実施例では、真空タンク５３内の圧力を計測できる圧力センサ６１を搭載している。なお、この圧力センサ６１は外気圧との差を計測値として計測するものでもよい。この圧力値が平地での圧力値と同じになるように、真空ポンプの回転数を制御することで、真空タンク５３の圧力を調整する。このような制御機構６０を有した装置では、常に安定した吸引性能を得ることができる。

【0037】

このように常に安定した吸引性能を得る観点からは圧力センサ６１を搭載することが望ましい。真空タンク５３内に圧力センサ６１を設け、制御機構６０は、圧力センサ６１で計測された圧力値（真空タンク５３内の圧力、外気圧と真空タンク５３内の圧力差など）に応じて、真空ポンプ５４の回転数を変更することができるためである。

【実施例2】

【0038】

もう一つの実施例として、真空タンク５３内の圧力センサ６１は設定時のみに使えば十分である。調整後は設定時の回転数で真空タンク５３を稼動させれば十分であり、真空タンク５３内の真空圧と吸引流量は十分となる。なお、圧力センサ６１は設定時のみに使えば十分であることから設定が終わった後は圧力センサを取り除いてもよい。いずれにせよ、制御機構６０は、外気圧と真空タンク５３内の圧力差に応じて、真空ポンプ５４の回転数を変更できれば良い。

【0039】

実施例１のように、真空ポンプの回転数を変更可能な制御機構６０を設けたり、さらには圧力センサを用いてより高精度にこの回転数を変更することの他、実施例２のように、圧力センサの圧力値を設定時のみに使うといった例も考えられる。

【0040】

このように、標高が異なる環境でも圧力差が同一となるようにし、真空ポンプの回転数を変化させることにより、真空ポンプ５４の性能を向上させれば良い。その結果、本機能を搭載した自動分析装置が、どの地域に設置されたとしても、流量が常に略一定となり、分析後の反応液を反応容器から確実に吸引することを可能とし、また、分析後の反応液が、廃液ビンで必ず回収され、真空ポンプへ流れることもなくなる。

【実施例3】

【0041】

また、回転数制御や圧力制御をするまでもなく、単純に複数の真空ポンプ５４を直列に接続することで真空タンク５３内の真空度を上げてもよい。図６は、真空ポンプ５４を２つ直列に接続した場合の実施例を示す。２つの真空ポンプ５４ａ、５４ｂを直列に接続すると、真空ポンプ５４の性能が大幅に改善するので、真空タンク５３内の圧力を十分に下げることができる。なお、この真空ポンプ５４は、環境に応じて、同一のものを複数接続しても良いし、異なる性能の真空ポンプ５４を複数接続してもよい。装置を設置する気圧に応じてポンプの吸引性能と真空タンク５３内の圧力と外気圧との圧力差が適正な値となるようにポンプを選定すればよい。

【0042】

実施例３の自動分析装置が所定の標高以上に設置される場合には、このように、真空ポンプを複数直列に接続することが考えられるが、所定の標高未満に設置される同一型式の自動分析装置については、複数直列に真空ポンプを接続することが装置性能を確保する上で必要でない場合がある。このため、実施例３の自動分析装置においては、少なくとも所定の標高未満に設置される同一型式の自動分析装置と比較して直列接続される真空ポンプの数が多い。

【0043】

これにより真空ポンプの数のみを実質的に変更することで同一型式の自動分析装置であっても標高差に係らず略同一の装置性能を確保することができる。さらに、量産によるコスト低減の視点からは同一仕様の真空ポンプを直列接続することが望ましい。

【実施例4】

【0044】

実施例３において、真空タンク５３の真空圧を調整するにあたり、ポンプの選定が困難となり、真空タンク５３の真空度が高い場合、吸引流量が必要以上に高くなることがある。この場合、廃液ビン５１ａ（真空ビン）では分析済みの反応液を十分に捕らえることができずに、真空タンク内に流れてしまい、真空タンクに分析済みの反応液が溜まってしまうことがある。図７は、２つの同じ真空ポンプ５４ａ，５４ｂを直列につなげたときの真空タンク内の圧力履歴を示している。真空ポンプ５４の能力が高すぎるために、真空タンク５３内の圧力が低くなりすぎていることがわかる。このような場合、図８に示すように、真空タンク５３と真空ポンプ５４の間に新たに圧力調整機構６２を設置しても良い。この圧力調整機構６２により吸引ノズルの吸引圧力を調整することができる。

【0045】

本実施例では、圧力調整機構６２として固定絞りを搭載したものである。真空タンク５３と真空ポンプ５４を接続するためにすでに設置されていたチューブ内に新たに絞りを入れても良い。もしくは、既設のチューブより細いチューブを直列に新たに接続しても良い。

【0046】

図９は固定絞りの例を示す。図９の（ａ）は、管路径が小さい部材を既設のチューブに挿入したものである。このような部材の場合、管路抵抗を十分に取れない可能性がある。その場合は、図９の（ｂ）に示すように細いチューブをもとのチューブの間に接続してもよい。両者において、固定絞りをチューブに設け、チューブ長、チューブ径を変更することで、所望の圧力抵抗を得ることができ、真空タンク５３の圧力を容易に調整することができる。

【0047】

また、本実施例で示した固定絞りは、圧力調整機構６２として、管路の径を一部絞ることにより、圧力調整する。装置が設置される地域が事前に把握することができれば、標高を知ることができるため、前もって絞りの径、長さを決めた上で、装置に搭載してもよい。もしくは、装置の据付時に、気圧と真空タンク内の圧力を計測することで、搭載する絞りの径、長さを決めてもよい。

【0048】

通常の自動分析装置においては、同一径のチューブが使用されることから、この圧力調整機構６２が設けられている場合には、チューブは断面積が異なる第一区間と第二区間とを有し、この固定絞りが設けられていることにより第二区間は第一区間よりも断面積が小さくなっている。

【0049】

なお、図８では、真空ポンプ５４は１つとして記載されているが、この真空ポンプ５４は複数直列に接続されている場合や１つであってもより高真空にすることができる高性能の真空ポンプの場合が含まれる。

【実施例5】

【0050】

さらに、圧力調整機構６２は可変の絞りでもいい。すなわち、調整可能な弁であれば、高度が異なるどこの地域でも、絞り径を調整すれば良く、手間をかけることなく、調整することが可能となる。

【実施例6】

【0051】

本実施例は、真空タンク５３と真空ポンプ５４を接続する流路の間に電磁弁５７を新たに圧力調整機構６２として備えていることを特徴とする。図１０は、本実施例の構成を説明するための図である。すなわち、電磁弁５７の開閉時間を調整することで真空タンク５３内の圧力を調整することが可能である。

【0052】

電磁弁５７による制御の効果を調べるために管路内の圧力、流量、温度を解析することができる管路網数値シミュレーション技術を用いて評価を行った。ここでは説明を簡単にするために、反応容器２から分析後の反応液を吸引するための流路に対して解析を実施した。すなわち、廃液ビン５１ａ（真空ビン）、電磁弁５２ａ側の流路である。各管路を一元管路としてモデル化を行い、解析を実施した。

【0053】

図１１は電磁弁５２ａの開閉動作を示す。また、図１１には、本実施例で新たに加えた電磁弁５７の開閉動作も示す。なお、電磁弁５７の開閉動作はコントローラ２１により制御される。電磁弁５２ａが開のときに、吸引ノズル３ａが反応液を吸引するタイミングであることから、この際に電磁弁５７を開から閉にすることで吸引ノズルの吸引圧力を調整することができる。より好ましくは、電磁弁５２ａが開の間に閉じる動作を１回行うだけではなく、図に示すようにその後も小刻みに開と閉の動作を行うことでより精度の高い調整を行うことができる。

【0054】

図１２は真空タンク５３の圧力が準定常状態となり、安定した状態になったときの解析結果を示している。なお、横軸は時間、縦軸はタンク内圧力を表している。黒色の線は標高０ｍ相当で真空ポンプ５４を１つ用いた場合の真空タンク５３内の圧力履歴を示す。一方、灰色の破線は標高３０００ｍ相当で真空ポンプ５１を二つ直列に接続した場合の圧力履歴を示す。さらに、灰色の線は標高３０００ｍ相当で真空ポンプ５４を二つ直列に接続し、圧力調整機構として新たに電磁弁５７を加え、図１１に示す制御を加えたときの圧力履歴を示す。

【0055】

電磁弁５７を制御することで真空タンク５２の平均的な圧力が標高０ｍ相当のときとほぼ同じ値になっていることがわかる。このことから、吸引ノズル３ａからの吸引量は、標高０ｍ相当と標高３０００ｍ相当で変わらないことが予想される。また、圧力の主な極大値が標高０ｍ相当のときは、1サイクル内に２つあったが、電磁弁５７で制御した圧力波形は一つになっており、真空タンク内の圧力を制御することができる。このように電磁弁５７を電磁弁５２に対して開閉制御をすることにより、真空タンク内の圧力履歴を大きく変化させることができ、標高が変わり、真空ポンプ５４の性能が大きく変更したとしても、安定した吸引性能を容易に達成することができる。

【0056】

なお、図１０では、真空ポンプ５４は１つとして記載されているが、この真空ポンプ５４は複数直列に接続されている場合や１つであってもより高真空にすることができる高性能の真空ポンプの場合が含まれる。

【0057】

また、実施例４〜６の自動分析装置が所定の標高以上に設置される場合には、真空ポンプは、所定の標高未満に設置される同一型式の自動分析装置と比較してより高い真空度が得られる真空ポンプであることが望ましい。また、複数直列に真空ポンプを接続する場合には、所定の標高未満に設置される同一型式の自動分析装置と比較して真空ポンプの数が多いことが望ましい。これにより真空ポンプの数のみを実質的に変更することで同一型式の自動分析装置であっても標高差に係らず略同一の装置性能を確保することができる。さらに、量産によるコスト低減の視点からは同一仕様の真空ポンプを直列接続することが望ましい。

【実施例7】

【0058】

本実施例では、圧力調整機構を真空タンク５３もしくは真空ビン５１に設ける例である。真空タンクと外気圧との圧力差を調整するために、真空タンク５３もしくは真空ビン５１に開放チューブ７０を設けてもよい。図１３は、本実施例の構成を示す。

【0059】

本実施例では、自動分析装置を、標高３０００ｍ相当に設置したとき、十分な真空タンク内の真空圧を達成できる真空ポンプを設置しておき、一方で、自動分析装置を、標高０ｍ相当に設置したときは、開放チューブ７０を設置することで、必要以上に真空タンク内の圧力を下げることなく、適切な圧力値とすることができる。

【0060】

真空タンク５３もしくは真空ビン５１には外部と導通する孔が設けられ、外部から空気を導通させることができるため必要以上に真空タンク内の圧力を下げることなく適切な圧力値とすることができる。この孔により吸引ノズルの吸引圧力を調整することができる。開放チューブ７０は、この孔に接続され、外部からの空気は、開放チューブ７０、外部と導通する孔の順に通り真空タンク５３又は真空ビン５１に流れ込む。

【0061】

なお、この孔や開放チューブ７０は、真空タンク５３と真空ビンの一方に設けても双方に設けてもよい。また、この孔や開放チューブ７０の直径を変更することで外部からの空気の流入量を調整することができるため吸引ノズルの吸引圧力を調整することもできる。孔の直径を変更するよりも孔に接続する開放チューブ７０の直径は容易に変更できるため開放チューブを設けることが調整の容易性の面から望ましい。

【0062】

すなわち、自動分析装置を設置する高度に応じて、孔の有無、開放チューブ７０の有無もしくは、開放チューブの直径を実質的に変更することで、ポンプや流路の構成を変更することなくなり、同一型式の自動分析装置であっても標高差に係らず略同一の装置性能を確保することができる。さらに、量産によるコスト低減の視点からは同一仕様の真空ポンプ、真空流路網とすることが望ましい。なお、開放チューブ７０の内径は、φ２．０より大きくしてしまうと、真空ポンプの吸引圧に対して、開放チューブ７０を介して常に流入する空気により、真空タンク内の圧力が十分に低下できないという問題が生じる可能性がある。その結果、開放チューブ７０の内径はφ２．０以下が望ましい。

【0063】

なお、真空タンクや真空ビンの共通設計の観点から予め孔を設けておき、孔を閉塞チューブで塞いで空気の流入を抑えたり、開放チューブの長さを変更することで吸引ノズルの吸引圧力を調整してもよい。

【0064】

また、孔については、孔の直径を可変にできる開放型絞りであってもよい。真空タンク５３もしくは真空ビン５１に開放型絞りを設けることで、真空タンク５３の内部の圧力と装置が設置された外気圧との圧力差を設置環境によらず、一定となるように制御することができる。

【0065】

以上、実施例１〜７について説明した。

【0066】

発明の本質を逸脱しない限りにおいて、様々な改良を行うことが可能である。圧力を調整することが可能な機器であれば、基本的にどのようなタイプの圧力調整機構でも良い。すなわち、どのようなポンプ性能が設置されても、真空タンクと外気圧との圧力差を規定値に調整できる圧力調整機構を真空タンクと真空ポンプの間に設置できれば良い。または、圧力調整機構として、真空タンクや真空ビンに外部と導通する孔を設け、真空タンクと外気圧との圧力差を規定値に調整しても良い。

【0067】

実施例１〜７では、複数の反応容器から各々液体を吸引する複数の吸引ノズルを有するユニットと、プローブに付着した洗浄液を吸引する洗浄槽とで、共通の真空タンクで真空吸引する例を示したが、必ずしもこの洗浄槽と共通の真空タンクを用いる必要はない。但し、この洗浄槽と共通の真空タンクとすることで真空タンクの数や真空ポンプの数を低減させることができる。なお、洗浄槽と表記したがプローブに洗浄液を掛け洗浄する洗浄槽とこの洗浄液を吸引する洗浄槽とを別で構成してもよい。本明細書において洗浄液を吸引する役割の洗浄槽であって洗浄を伴わない洗浄槽であっても請求項における洗浄槽として考えることができる。

【0068】

また、実施例１と２では、制御機構６０は、自動で回転数を決める場合の他、手動で回転数を設定し、設定した回転数で真空ポンプを制御する場合のいずれも可能である。いずれの場合であっても制御機構６０は、回転数を変更することができる。但し、真空ポンプの回転数は安定状態となるまで徐々に高回転数になるため、本明細書で言う回転数を変更できるとは、このように一時的な回転数の変更は含まず安定状態での回転数の変更を意味するものである。

【0069】

また、本明細書で言う同一仕様の真空ポンプとは、コスト低減の視点から同じ型番の真空ポンプを意味する。

【0070】

また、本明細書で言う真空ビンとは、材質は問わず吸引ノズルと真空タンクと間に接続されたバッファ容器である。例えば、真空ビンは、真空タンクと比較して容積の小さい容器である。

【符号の説明】

【0071】

１…反応ディスク
２…反応容器
３…洗浄機構
３ａ…吸引ノズル
４…分光光度計
５、６…攪拌機構
７、８…試薬分注機構
７ａ、８ａ…試薬プローブ
９…試薬ディスク
１０…試薬ボトル
１０ａ…洗剤ボトル
１１…サンプル分注機構
１１ａ…サンプルプローブ
１５…試料容器
１６…ラック
１７…試料搬送機構
１８…試薬用シリンジ
１９…試料用シリンジ
２１…コントローラ
３０、３１…攪拌機用洗浄槽
３２、３３…試薬プローブ用洗浄槽
３４…サンプルプローブ用洗浄槽
５０…真空吸引装置
５１…廃液ビン（真空ビン）
５２…電磁弁
５３…真空タンク
５４…真空ポンプ
５５…チューブ
５７…電磁弁
６０…制御機構
６１…圧力センサ
６２…圧力調整機構
７０…開放チューブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】