特許 7159100 分析装置、フローセルの廃液流路及び排液の排出方法

(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】

(24)【登録日】2022-10-14

(45)【発行日】2022-10-24

(54)【発明の名称】分析装置、フローセルの廃液流路及び排液の排出方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 1/00 20060101AFI20221017BHJP

   G01N 35/08 20060101ALI20221017BHJP

   G01N 37/00 20060101ALI20221017BHJP

【ＦＩ】

G01N1/00 101M

G01N35/08 A

G01N37/00 101

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019073674

(22)【出願日】2019-04-08

(65)【公開番号】P2020173117

(43)【公開日】2020-10-22

【審査請求日】2021-10-05

(73)【特許権者】

【識別番号】000141897

【氏名又は名称】アークレイ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100079049

【弁理士】

【氏名又は名称】中島 淳

(74)【代理人】

【識別番号】100084995

【弁理士】

【氏名又は名称】加藤 和詳

(74)【代理人】

【識別番号】100099025

【弁理士】

【氏名又は名称】福田 浩志

(72)【発明者】

【氏名】太田 進一

(72)【発明者】

【氏名】山口 岳史

【審査官】外川 敬之

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１４／０３４３３６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００８－０２３８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２１４３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－２４４６９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０６６８５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ １／００

Ｇ０１Ｎ ３５／０８

Ｇ０１Ｎ ３７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

検体とともにシース液が流れる流路を有するフローセルと、
前記流路に前記検体を流入させる流入ポンプと、
前記流路に流れる検体を測定する測定手段と、
前記流路の下流に接続し、前記検体を含む廃液が流出する第１廃液管と、
前記第１廃液管からの廃液を貯留する廃液貯留部と、
前記廃液貯留部から前記廃液貯留部の外部へ廃液を導出する第２廃液管と、
前記第２廃液管の下流に設けられ、前記廃液貯留部に貯留する前記廃液を前記第２廃液管を介して前記廃液貯留部の外部へ吸引する排出ポンプと、
前記測定手段、前記流入ポンプ及び前記排出ポンプを制御する制御部と、
前記廃液貯留部と大気とを連通する排気開口と、
を備え、
前記第１廃液管の端縁は、前記廃液貯留部の中で、前記第２廃液管の端縁より上方に位置するとともに、
前記第１廃液管の配管抵抗は、前記排気開口の配管抵抗より大きく、
前記制御部は、前記流入ポンプを駆動して前記流路に前記検体を流入させ、前記測定手段を制御して前記流路を流れる検体を測定させ、前記廃液貯留部において貯留した廃液の液面が前記第１廃液管の端縁の高さに到達する前に、前記排出ポンプを駆動して前記廃液貯留部に貯留した廃液を吸引させる、分析装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記測定手段が前記検体を測定中に、前記排出ポンプを駆動して前記第２廃液管から前記廃液貯留部に貯留した廃液を吸引させる、請求項１に記載の分析装置。

【請求項3】

検体とともにシース液が流れる流路を有するフローセルと、
前記流路の下流に接続し、前記検体を含む廃液が流出する第１廃液管と、
前記第１廃液管からの廃液を貯留する廃液貯留部と、
前記廃液貯留部から前記廃液貯留部の外部へ廃液を導出する第２廃液管と、
前記廃液貯留部と大気とを連通する排気開口と、
を備え、
前記第１廃液管の端縁は、前記廃液貯留部の中で、前記第２廃液管の端縁より上方に位置するとともに、
前記第１廃液管の配管抵抗は、前記排気開口の配管抵抗より大きい、フローセルの廃液流路。

【請求項4】

前記第２廃液管が、前記廃液貯留部から貯留した廃液を吸引する排出ポンプと接続されている、請求項３に記載のフローセルの廃液流路。

【請求項5】

検体とともにシース液が流れる流路を有するフローセルと、
前記流路の下流に接続し、前記検体を含む廃液が流出する第１廃液管と、
前記第１廃液管からの廃液を貯留する廃液貯留部と、
前記廃液貯留部から前記廃液貯留部の外部へ廃液を導出する第２廃液管と、
前記廃液貯留部と大気とを連通する排気開口と、
を備え、
前記第１廃液管の端縁は、前記廃液貯留部の中で、前記第２廃液管の端縁より上方に位置するとともに、
前記第１廃液管の配管抵抗は、前記排気開口の配管抵抗より大きい、フローセルの廃液流路、を用いる廃液の排出方法であって、
前記流路に流れる検体を測定する測定工程と、
前記測定工程中に、前記廃液貯留部に貯留する廃液を前記第２廃液管から前記廃液貯留部の外部へ排出する排出工程と、を有する廃液の排出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、フローセルを用いた分析装置、フローセルの廃液流路及び排液の排出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１及び特許文献２には、シース液が流入するシース液流路と、液体の検体が流入する検体流路と、これら２つのシース液流路及び検体流路が合流して検体に含有される有形成分の撮影が行われる合流路と、を備えたフローセルが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１１２５１６号公報

【文献】特開２０１９－７８９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

フローセルを用いた検体の測定中、フローセルからの廃液の流路を動かしたり足で踏んだりして物理的衝撃を与えることで、フローセル内部での液体の流れが乱され、測定に影響が生ずるおそれがあるため、このような影響を排除する必要がある。
そこで本発明の実施態様は、フローセルの下流に位置する廃液流路からの影響によるフローセル内部での液体の流れを乱すことを回避することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の分析装置では、
検体が流れる流路を有するフローセルと、
流路に検体を流入させる流入ポンプと、
流路に流れる検体を測定する測定手段と、
流路の下流に接続し、検体を含む廃液が流出する第１廃液管と、
第１廃液管からの廃液を貯留する廃液貯留部と、
廃液貯留部からこの廃液貯留部の外部へ廃液を導出する第２廃液管と、
第２廃液管の下流に設けられ、廃液貯留部に貯留する廃液を第２廃液管を介して廃液貯留部の外部へ吸引する排出ポンプと、
測定手段、流入ポンプ及び排出ポンプを制御する制御部と、
廃液貯留部と大気とを連通する排気開口と、
を備え、
第１廃液管の端縁は、廃液貯留部の中で、第２廃液管の端縁より上方に位置するとともに、
第１廃液管の配管抵抗は、排気開口の配管抵抗より大きく、
制御部は、流入ポンプを駆動して流路に検体を流入させ、測定手段を制御して流路を流れる検体を測定させ、廃液貯留部において貯留した廃液の液面が第１廃液管の端縁の高さに到達する前に、排出ポンプを駆動して廃液貯留部に貯留した廃液を吸引させる。

【0006】

本開示のフローセルの廃液流路では、
検体が流れる流路を有するフローセルと、
流路の下流に接続し、検体を含む廃液が流出する第１廃液管と、
第１廃液管からの廃液を貯留する廃液貯留部と、
廃液貯留部から外部へ廃液を導出する第２廃液管と、
廃液貯留部と大気とを連通する排気開口と、
を備え、
第１廃液管の端縁は、廃液貯留部の中で、第２廃液管の端縁より上方に位置するとともに、
第１廃液管の配管抵抗は、排気開口の配管抵抗より大きい。

【0007】

本開示の排液の排出方法では、
検体が流れる流路を有するフローセルと、
前記流路の下流に接続し、前記検体を含む廃液が流出する第１廃液管と、
前記第１廃液管からの廃液を貯留する廃液貯留部と、
前記廃液貯留部から外部へ廃液を導出する第２廃液管と、
前記廃液貯留部と大気とを連通する排気開口と、
を備え、
前記第１廃液管の端縁は、前記廃液貯留部の中で、前記第２廃液管の端縁より上方に位置するとともに、
前記第１廃液管の配管抵抗は、前記排気開口の配管抵抗より大きい、フローセルの廃液流路、を用い、
前記流路に流れる検体を測定する測定工程と、
前記測定工程中に、前記廃液貯留部に貯留する廃液を前記第２廃液管から廃液貯留部の外部へ排出する排出工程と、を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明の実施態様では、フローセルの下流に位置する廃液流路への物理的衝撃によるフローセル内部での液体の流れを乱すことを回避することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本開示の実施形態のフローセル下流の廃液流路構造を有する分析装置の模式図である。

【図2】本実施形態の分析装置におけるフローセルと測定手段との位置関係を模式的に示す斜視図である。

【図3】本実施形態の分析装置の機能ブロック図である。

【図4】制御部のハードウェア構成をブロック図で示す。

【図5】廃液貯留部を拡大した模式図である。

【図6】廃液貯留部の別の例を示す模式図である。

【図7】本実施形態の排液の排出方法を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本開示の実施形態は以下のとおりである。なお、以下の記載で各構成に付与されている符号は図面に記載されている符号と対応させてあるが、本発明はこれに限定されないことはいうまでもない。また、本開示では、各流路において、液体の流入元に近い側を「上流」と称し、液体の流出先に近い側を「下流」と称する。

【0011】

＜分析装置＞
本開示の第１の態様の分析装置１０においては、検体７０が流れる流路を有するフローセル２０と、この流路に検体７０を流入させる流入ポンプ４０と、この流路に流れる検体７０を測定する測定手段１１と、流路の下流に接続し、検体７０を含む廃液７５が流出する第１廃液管３６と、第１廃液管３６からの廃液７５を貯留する廃液貯留部３７と、廃液貯留部３７からこの廃液貯留部３７の外部へ廃液７５を導出する第２廃液管３８と、第２廃液管３８の下流に設けられ、廃液貯留部３７に貯留する廃液７５を第２廃液管３８を介して廃液貯留部３７の外部に吸引する排出ポンプ４４と、測定手段１１、流入ポンプ４０及び排出ポンプ４４を制御する制御部１００と、廃液貯留部３７と大気とを連通する排気開口３７Ａと、を備える。

【0012】

そして、第１廃液管３６の端縁３６Ａは、廃液貯留部３７の中で、第２廃液管３８の端縁３８Ａより上方に位置するとともに、第１廃液管３６の配管抵抗は、排気開口３７Ａの配管抵抗より大きい。

【0013】

また、制御部１００は、流入ポンプ４０を駆動して上記した流路に検体７０を流入させ、測定手段１１を制御してこの流路を流れる検体７０を測定させ、廃液貯留部３７において貯留した廃液７５の液面が第１廃液管３６の端縁の高さに到達する前に、排出ポンプ４４を駆動して廃液貯留部３７に貯留した廃液７５を吸引させる。

【0014】

換言すると、フローセル２０の下流、つまり上記した流路の下流には、廃液流路として、第１廃液管３６、廃液貯留部３７及び第２廃液管３８が設けられている。また、廃液貯留部３７は排気開口３７Ａで大気と連通している。

【0015】

ここで、廃液貯留部３７には、第１廃液管３６を通じてフローセル２０から排出された廃液７５が、第１廃液管３６を通じて流入する。また、廃液７５の排出路は、廃液貯留部３７の中で、第１廃液管３６の端縁３６Ａと第２廃液管３８の端縁３８Ａとに断絶している。そして、廃液貯留部３７の中では、第１廃液管３６の端縁３６Ａは、第２廃液管３８の端縁３８Ａより上方に位置している。つまり、第１廃液管３６の端縁３６Ａが廃液７５の水面に浸る前に、第２廃液管３８の端縁３８Ａは廃液７５の水面に浸る。そのため、第１廃液管３６の端縁３６Ａが廃液７５の水面に浸る前に、第２廃液管３８の端縁３８Ａを通じて廃液７５を廃液貯留部３７から廃液貯留部３７の外部へ導出することができ、第１廃液管３６の端縁３６Ａが廃液７５の水面に浸ることを回避できる。よって、廃液貯留部３７を含めて下流側にある貯留部、タンク、配管などを足で踏んでしまうとか、廃液貯留部３７に溜まった廃液７５の吸引を行うポンプの動作によって生じた物理的衝撃などが、廃液貯留部３７の廃液７５を通じて第１廃液管３６から上流のフローセル２０へ伝わり、フローセル内部での液体の流れが乱れることが抑制される。

【0016】

第１廃液管３６の端縁３６Ａが廃液貯留部３７の内部にあれば、第１廃液管３６は廃液貯留部３７と接触していてもよいし、接触していなくてもよい。廃液貯留部３７の下流で生じた物理的衝撃が第１廃液管３６を伝ってフローセル２０に伝わることを回避する上で、第１廃液管３６は廃液貯留部３７と接触していないことが好ましい。第２廃液管３８についても、第２廃液管３８の端縁３８Ａが廃液貯留部３７の内部にあれば、第２廃液管３８は廃液貯留部３７と接触していてもよいし、接触していなくてもよい。また、第１廃液管３６の端縁３６Ａが廃液貯留部３７の内部にあることで、第１廃液管３６の端縁３６Ａから流出する廃液が廃液貯留部３７の外部へ飛び散ることを回避できる。

【0017】

第１廃液管３６の端縁３６Ａが貯留した廃液７５の水面より上方に位置するための手段は適宜選択できる。たとえば、廃液貯留部３７に廃液７５が一定量貯留されるごとに廃液貯留部３７から排出させてもよい。また、第１廃液管３６の端縁３６Ａより下方に、液面を感知するセンサを設け、そのセンサが液面を感知したときに廃液７５を廃液貯留部３７から排出させてもよい。また、廃液貯留部３７にどれほどの容量の廃液を貯留すると、第１廃液管３６の端縁３６Ａが廃液７５に浸るのかを事前に調べておいて、廃液貯留部３７に送り出す送液量を管理し、その送液量がその容量を超えたときに廃液７５を廃液貯留部３７から排出させてもよい。あるいは、一度に廃液７５が廃液貯留部３７に排出される量よりも、廃液７５が第１廃液管３６の端縁３６Ａに浸るために必要な容量が大きい廃液貯留部３７を設け、貯留されるごとに廃液貯留部３７から排出してもよい。また、測定手段１１でフローセル２０の流路を流れる検体７０を測定中に、廃液貯留部３７に貯留された廃液７５を排出してもよく、測定後に排出してもよい。また、測定後にフローセル２０から廃液貯留部３７にシース液などの洗浄液を送液して行うフローセル２０の洗浄時に、廃液貯留部３７に貯留された廃液７５を排出してもよく、あるいは、その洗浄後に排出してもよい。

【0018】

さらに、第１廃液管３６の配管抵抗は、排気開口３７Ａの配管抵抗より大きいため、前記したような物理的衝撃によって廃液貯留部３７の内部の圧力が変動したとしても、その圧力変動は配管抵抗のより低い排気開口３７Ａから大気に逃れることになり、第１廃液管３６を通じてフローセル２０へ圧力変動が伝わる可能性が低減される。

【0019】

そのため、第１廃液管３６が動かないように固定したり、踏みつけられないように覆いを施したりすれば、廃液貯留部３７から下流側で圧力変動が生じても、フローセル２０内部の液体の流れが乱れることを回避できる。

【0020】

排気開口３７Ａは、廃液貯留部３７に貯留される廃液７５の水面よりも上方にあればよい。たとえば、第１廃液管３６の端縁３６Ａより上方に設けてもよいし、下方に設けてもよい。また廃液貯留部３７の天面や側面に設けてもよい。

【0021】

ここで、配管抵抗は、管摩擦係数並びに流体の密度及び流速が一定であると仮定すると、管長に比例し、かつ、管径に反比例する。すなわち、第１廃液管３６の配管抵抗が、前記排気開口３７Ａの配管抵抗より大きいとは、換言すると、第１廃液管３６の管長をＬ１、管径をＤ１とし、排気開口３７Ａを管とみなしたときの管長をＬ２、管径をＤ２としたとき、
（Ｌ１／Ｄ１）＞（Ｌ２／Ｄ２）・・・（式１）
の関係が成立することをいう。

【0022】

なお、排気開口３７Ａが、廃液貯留部３７の天面に設けられている孔である場合、管径（Ｄ２）はその孔の直径であり、管長（Ｌ２）はその天面の厚さであるとみなすことができる。また、排気開口３７Ａが、廃液貯留部３７の天面を貫通する管である場合には、その管長（Ｌ２）及び管径（Ｄ２）は、上記式１の関係が成立するように設定される。

【0023】

なお、フローセル２０においてシース液８０及び検体７０が流れる合流路２３の近傍では、たとえばカメラや分光光度計のような測定手段１１によって検体７０の性状（たとえば、検体７０に懸濁される固形成分の性状若しくは密度、又は検体７０に溶解される特定成分の濃度）が測定される。フローセル２０内部のシース液８０及び検体７０の液体の流れが乱れると、フローセル２０内部を流れるシース液８０及び検体７０の層流の厚み、並びにその層流と測定手段１１との距離が変動し、正確に検体７０を測定することができなくなる。そのため、正確に検体７０を測定する上で、フローセル２０内部の液体の流れが乱れることを回避し、安定的に流れるようにする点で本態様は有用である。

【0024】

なお、合流路２３に検体７０は流すが、検体７０とシース液８０とをともに流さない態様であっても、本開示によってフローセル２０内部の検体７０の流れが乱れることを回避できる。そのため、本開示はシース液８０と検体７０とがともに流れる流路を有するフローセルの態様に限定されるものではない。

【0025】

排出ポンプ４４は、第２廃液管３８を介して廃液貯留部３７に貯留される廃液７５を吸引し、廃液貯留部３７の外部へ排出できるものであればよく、適宜、排出ポンプ４４を選択できる。たとえば、後述するように、第２廃液管３８の下流に廃液吸引タンク１６を接続する。そして、排出ポンプ４４として吸気ポンプを廃液吸引タンク１６に接続する。そして、吸気ポンプを駆動して廃液吸引タンク１６内部の空気を吸引し、第２廃液管３８を介して、廃液貯留部３７に貯留する廃液７５を廃液貯留部３７の外部へ排出してもよい。また、第２廃液管３８の下流に、液体を送液するポンプを設けて、廃液貯留部３７に貯留する廃液７５を外部へ排出してもよい。

【0026】

制御部１００は、測定手段１１が上記した流路を流れる検体を測定中に、第２廃液管３８から廃液貯留部３７に貯留した廃液７５を吸引するように排出ポンプ４４を駆動するものでもよい。つまり、制御部１００は、測定手段１１を制御して上記した流路を流れる検体７０を測定させ、同時に、排出ポンプ４４を駆動して第２廃液貯留部３７に貯留した廃液７５を吸引させるものでもよい。この構成により、フローセル２０の流路を流れる検体７０を測定手段１１が測定している間に、排出ポンプ４４が駆動して廃液貯留部３７から廃液７５が吸引されても、その吸引による振動や衝撃がフローセル２０の流路に伝わることがなく、測定が滞りなく行われる。

【0027】

フローセルの廃液流路においては、検体７０が流れる流路を有するフローセル２０と、流路の下流に接続し、検体７０を含む廃液７５が流出する第１廃液管３６と、第１廃液管３６からの廃液７５を貯留する廃液貯留部３７と、廃液貯留部３７からこの廃液貯留部３７の外部へ廃液７５を導出する第２廃液管３８と、廃液貯留部３７と大気とを連通する排気開口３７Ａと、を備える。そして、第１廃液管３６の端縁は、廃液貯留部３７の中で、第２廃液管３８の端縁より上方に位置するとともに、第１廃液管３６の配管抵抗は、排気開口３７Ａの配管抵抗より大きい。

【0028】

第２廃液管３８が、廃液貯留部３７から貯留した廃液７５を吸引する排出ポンプ４４と接続されていてもよい。この排出ポンプ４４の動作、たとえば、吸引やその停止などによって、第２廃液管３８には圧力変動が生ずるが、その圧力変動は上記したように、第１廃液管３６に伝わるよりも、排気開口３７Ａから大気へ逃がされることになる。

【0029】

本態様における各構成の意義については、上記した第１の態様と同様である。

【0030】

廃液の排出方法においては、検体７０が流れる流路を有するフローセル２０と、流路の下流に接続し、検体７０が混合した廃液７５が流出する第１廃液管３６と、第１廃液管３６からの廃液７５を貯留する廃液貯留部３７と、廃液貯留部３７からこの廃液貯留部３７の外部へ廃液７５を導出する第２廃液管３８と、廃液貯留部３７と大気とを連通する排気開口３７Ａと、を備え、第１廃液管３６の端縁は、廃液貯留部３７の中で、第２廃液管３８の端縁より上方に位置するとともに、第１廃液管３６の配管抵抗は、排気開口３７Ａの配管抵抗より大きい、フローセルの廃液流路、が用いられる。そして、この流路に流れる検体７０を測定する測定工程と、測定工程中に、廃液貯留部３７に貯留する廃液７５を第２廃液管３８から廃液貯留部３７の外部へ排出する排出工程と、を有する。

【0031】

本態様における各構成の意義については、上記した第１の態様と同様である。

【0032】

本態様の廃液の排出方法により、フローセル２０の流路を流れる検体７０を測定手段１１が測定している間に、排出ポンプ４４が駆動して廃液貯留部３７から廃液７５が吸引されても、その吸引による振動や衝撃がフローセル２０の流路に伝わることがなく、測定が滞りなく行われる。

【0033】

＜実施形態＞
以下、本開示における実施形態を、図面を参照しつつ説明する。

【0034】

図１は、検体７０の分析装置１０の実施形態を模式的に示している。本実施形態では、フローセル２０に流入する流路として、第１流路３１及び第２流路３２がそれぞれフローセルのシース液開口２１Ａ、フローセルの検体開口２２Ａと接続している。また、フローセル２０から流出する流路として、第１廃液管３６がフローセルの廃液開口２３Ａと接続している。

【0035】

［分析装置の構成］
第１流路３１には、第１ポンプ４１からシース液８０（図１参照）が供給される。また、第２流路３２には、第２ポンプ４２からシース液８０が供給される。本実施形態では、第１ポンプ４１及び第２ポンプ４２は両方ともプランジャーポンプが用いられており、それぞれ第１流路３１及び第２流路３２からシース液８０を吸引することも可能である。なお、第２ポンプ４２としては、チューブポンプのような、吸引機能を有さず送液機能のみを有するポンプを用いてもよい。

【0036】

シース液貯留部１３は、流入ポンプ４０としての第１ポンプ４１及び第２ポンプ４２を通じてフローセル２０に供給されるシース液８０を貯留するタンクである。シース液貯留部１３からは、第１ポンプ４１及び第２ポンプ４２へ連結される管であるシース液供給路３５が延設されている。シース液供給路３５には、シース液貯留部１３と第１ポンプ４１との間に第１シース液バルブ５４、及び、シース液貯留部１３と第２ポンプ４２との間に第２シース液バルブ５５が設けられている。これらの第１シース液バルブ５４及び第２シース液バルブ５５はいずれも一方向にのみ開閉可能なバルブである。

【0037】

第２流路３２の途中には、三方バルブである第１バルブ５１が設けられている。この第１バルブ５１を介して、ノズルとして形成されている吸引部１２が先端に装着されている第３流路３３が、第２流路３２に接続されている。吸引部１２は、検体７０を収容する検体収容部６０から、後述するように第１ポンプ４１によって検体７０を吸引する部分である。

【0038】

なお、本実施形態では、第１流路３１、第２流路３２及び第３流路３３において、フローセル２０に近い側が下流側と定義され、その反対側が上流側と定義される。

【0039】

第２流路３２にはまた、第１バルブ５１とフローセル２０との間（換言すると、第１バルブ５１の下流側）に、三方バルブである第２バルブ５２が設けられている。一方、第１流路３１の途中（換言すると、第１ポンプ４１とフローセル２０との間）には、三方バルブである第３バルブ５３が設けられている。そして、第２バルブ５２と第３バルブ５３とが、第４流路３４にて連絡されている。

【0040】

第３流路３３の上流端には、検体収容部６０に収容された検体７０を吸引するための吸引部１２が設けられている。

【0041】

第１流路３１、第２流路３２、第３流路３３及び第４流路３４並びにシース液供給路３５及び第１廃液管３６はいずれも、可撓性及び柔軟性を備えた材質の管（たとえば、テフロン（登録商標）チューブ）によって構成されている。

【0042】

［フローセル］
本実施形態では、フローセル２０に流入する流路として、第１流路３１及び第２流路３２がそれぞれフローセルのシース液開口２１Ａ、フローセルの検体開口２２Ａと接続している。また、フローセル２０から流出する流路として、第１廃液管３６がフローセルの廃液開口２３Ａと接続している。

【0043】

フローセル２０は、透光性のある材質、たとえば、ポリメタクリル酸メチル樹脂、シクロオレフィンポリマー樹脂、ポリジメチルシロキサン樹脂、ポリプロピレン樹脂等の合成樹脂、又はガラス等、可視光透過性が９０％以上の材質で形成されることが望ましい。フローセル２０は、上記のような材質の、長方形状の板材２枚を貼り合わせることで形成することができる。具体的には、これら板材のうちの一方の表面に、長方形状の溝であるシース液流路２１を形成するとともに、この長方形状の短辺の一方と直交する直線状の溝も形成する。この直線状の溝は、該短辺の外方へ延出する検体流路２２と、該短辺の内方へ延出する合流路２３となっている。検体流路２２は、該板材の短辺近傍にその先端が到達している。合流路２３は、シース液流路２１の、反対側の短辺近傍にその先端が到達している。また、他方の板材には、シース液開口２１Ａ、検体開口２２Ａ及び廃液開口２３Ａの３個の孔が形成されている。これらのうち、シース液開口２１Ａは、シース液流路２１の短辺のうち、検体流路２２及び合流路２３と直交していない方の中点の位置に一致している。また、検体開口２２Ａは検体流路２２の先端の位置に一致し、廃液開口２３Ａは合流路２３の先端の位置に一致している。これら２枚の板材が貼り合わされることで、シース液開口２１Ａで外部と連通するシース液流路２１と、検体開口２２Ａで外部と連通する検体流路２２と、廃液開口２３Ａで外部と連通する合流路２３とを内蔵するフローセル２０が形成される。シース液開口２１Ａには、第１流路３１が接続される。検体開口２２Ａには、第２流路３２が接続される。廃液開口２３Ａには、第１廃液管３６が接続される。

【0044】

換言すると、第１流路３１はシース液開口２１Ａを介して、フローセル２０内の２つのシース液流路２１に分岐する。一方、第２流路３２は検体開口２２Ａを介して、フローセル内の検体流路２２に至る。そして、２つのシース液流路２１及び検体流路２２が合流して、シース液８０及び検体７０が流れる流路としての合流路２３となり、廃液開口２３Ａを介して、第１廃液管３６へ至る。

【0045】

フローセル２０は、図２に示すように、分析装置１０において適宜の筐体１４の凹部１４Ａに装着される。光源１５と測定手段１１とは、フローセル２０の合流路２３を挟んで対向した位置に設置されている。光源１５は、合流路２３を流れる検体７０に光線を照射する。測定手段１１は、合流路２３をシース液８０とともに流れる検体７０を測定する。なお、ここでいう測定とは、検体７０の特定の成分を、測定手段１１としての光学測定手段（たとえば、分光光度計）によって定量的又は定性的に検出することや、別な測定手段１１としてのカメラなどによる画像としての観察や撮影も含む。

【0046】

本実施形態のフローセル２０は、たとえば、シース液８０とともに検体７０の一例としての尿検体を流入させることで、尿検体の有形成分を測定手段１１で撮影し、撮影された画像の有形成分の形状等から分析を行う尿中有形成分検査に用いることができる。本実施形態では、検体７０の一例として、尿検体を用い、尿中有形成分検査を行っているが、血液、細胞、体液などの他の検体及び用途に使用することも可能である。

【0047】

［機能ブロック］
分析装置１０の機能ブロック図を図３に示す。制御部１００は、この分析装置１０の各部を制御するものである。制御部１００は、後述するハードウェア構成によって、測定手段１１を制御する測定制御手段１１１、流入ポンプ４０としての第１ポンプ４１及び第２ポンプ４２による液体の供給及び吸引を制御する流入制御手段１４０、及び、排出ポンプ４４による廃液貯留部３７に貯留する廃液７５の吸引を制御する排出制御手段１４４、廃液ポンプ４３による廃液吸引タンク１６に貯留する廃液７５の吸引を制御する廃液制御手段１４３として機能する。なお、制御部１００は、他にも分析装置１０の各種機能を制御する制御手段も有するが、本開示と直接関連しない部分については図示及び説明を割愛する。

【0048】

制御部１００は、図４のハードウェア構成に示すように、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０３及びストレージ１０４を有する。各構成は、バス１０９を介して相互に通信可能に接続されている。

【0049】

ＣＰＵ１０１は、中央演算処理ユニットであり、各種プログラムを実行したり、各部を制御したりする。すなわち、ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２又はストレージ１０４からプログラムを読み出し、ＲＡＭ１０３を作業領域としてプログラムを実行する。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２又はストレージ１０４に記録されているプログラムに従って、上記各構成の制御及び各種の演算処理を行う。

【0050】

ＲＯＭ１０２は、各種プログラム及び各種データを格納する。ＲＡＭ１０３は、作業領域として一時的にプログラム又はデータを記憶する。ストレージ１０４は、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）又はフラッシュメモリにより構成され、オペレーティングシステムを含む各種プログラム、及び各種データを格納する。本態様では、ＲＯＭ１０２又はストレージ１０４には、測定や判定に関するプログラムや各種データが格納されている。また、ストレージ１０４には、測定データを保存しておくこともできる。

【0051】

制御部１００は、上記ハードウェア構成のうちＣＰＵ１０１が、前記したプログラムを実行することによって、分析装置１０において図３に示すような測定制御手段１１１、流入制御手段１４０、及び排出制御手段１４４として機能する。

【0052】

［フローセルの廃液流路］
フローセル２０の下流、すなわち廃液開口２３Ａから発している第１廃液管３６は、図１に示すように、その端縁３６Ａを廃液貯留部３７の内部に挿入されている。一方、廃液貯留部３７からは、第１廃液管３６とは断絶した第２廃液管３８が廃液貯留部３７の内部から外部に向けて延長されている。第２廃液管３８は、その端縁３８Ａが、第１廃液管３６の端縁３６Ａよりも下方になるように設置される。換言すると、廃液貯留部３７の中では、第１廃液管３６の端縁３６Ａは第２廃液管３８の端縁３８Ａよりも上方に位置している。なお、第１廃液管３６の端縁３６Ａは、第２廃液管３８の端縁３８Ａよりも上方であれば、廃液貯留部３７の天面や側面に位置していてもよい。廃液貯留部３７より下流で生じた物理的衝撃が、廃液貯留部３７からフローセル２０に伝わることを回避する観点からは、廃液貯留部３７と接触することなく、その端縁３６Ａを廃液貯留部３７の内部に挿入することが好ましい。

【0053】

第２廃液管３８は、途中に設けられる廃液バルブ５６を介して、大気からは密閉された廃液吸引タンク１６に至る。廃液吸引タンク１６には、吸気流路３９Ａを介して排出ポンプ４４である吸気ポンプが接続されている。また、廃液吸引タンク１６にはさらに、吸液流路３９Ｂを介して廃液ポンプ４３が接続され、その下流には排出流路３９Ｃが接続されている。

【0054】

第１廃液管３６を流下した廃液７５は、図５に示すように廃液貯留部３７に貯留される。廃液貯留部３７の中では、上述のように、第１廃液管３６の端縁３６Ａは第２廃液管３８の端縁３８Ａよりも上方に位置している。ここで、第１廃液管３６の、フローセル２０の廃液開口２３Ａから端縁３６Ａまでの管長をＬ１とし、管径をＤ１とする。

【0055】

また、廃液貯留部３７の天面には、直径Ｄ２の排気開口３７Ａが形成されている。なお、廃液貯留部３７の天面の厚さをＬ２としたとき、このＬ２は、排気開口３７Ａを管とみなしたときの管長として把握できる。また、直径Ｄ２は、排気開口３７Ａを管とみなしたときの管径として把握できる。

【0056】

そして、図５から明らかに、下記式２の関係が成立する。

【0057】

（Ｌ１／Ｄ１）＞（Ｌ２／Ｄ２）・・・（式２）

【0058】

上記式２の関係より、排気開口３７Ａを管とみなしたとき、第１廃液管３６の配管抵抗は、排気開口３７Ａの配管抵抗より大きい、といえる。

【0059】

なお、図６に示すように、排気開口３７Ａを、廃液貯留部３７の天面を貫通する管として形成することとしてもよい。この場合、排気開口３７Ａの管長Ｌ２及び管径Ｄ２についても、上記式２の関係を満たすように設定される。

【0060】

［作用］
以下、図１～図５を参照しつつ、本実施形態の作用を説明する。

【0061】

まず、図１に示す状態に至る前に、第１流路３１、第２流路３２、第３流路３３、第４流路３４、フローセル２０及び第１廃液管３６が、制御部１００の流入制御手段１４０によって制御された流入ポンプ４０としての第１ポンプ４１及び第２ポンプ４２によって供給されたシース液８０で満たされる。次いで、第１ポンプ４１の吸引によって、吸引部１２から、少量の空気９０が吸引された後、検体７０が吸引される。吸引された空気９０及びそれに続く検体７０は、第３流路３３から第１バルブ５１を通過して第２流路３２に至り、さらに第２バルブ５２を経由して第４流路３４へ至る。

【0062】

この段階で、図１に示すように、再び第１ポンプ４１によってシース液８０が第１流路３１からフローセル２０へ供給されると同時に、第２ポンプ４２によってシース液８０が第２流路３２へ供給される。第２流路３２へ供給されたシース液８０は、既に第２流路３２に吸引されていた検体７０を押し出し、検体７０はフローセル２０へ流入する。

【0063】

第１流路３１からは、シース液開口２１Ａからフローセル２０のシース液流路２１へシース液８０が流入する。一方、第２流路３２からは、検体開口２２Ａからフローセル２０の検体流路２２へ検体７０が流入する。フローセル２０に流入した検体７０とシース液８０とは合流路２３で合流し、合流路２３に対向する位置に配置された測定手段１１（図２参照）による測定に供された後、混合されて廃液７５となり、廃液開口２３Ａから第１廃液管３６へ排出される。

【0064】

廃液７５は第１廃液管３６を通り、図５に示すように廃液貯留部３７に貯留される。ここで、廃液７５は、第２廃液管３８の端縁３８Ａを浸すが、第１廃液管３６の端縁３６Ａに達するまでに、排出ポンプ４４である吸気ポンプによって、途中の廃液バルブ５６を開放させた第２廃液管３８を通って廃液吸引タンク１６へ排出される。すなわち、制御部１００の排出制御手段１４４によって制御された排出ポンプ４４である吸気ポンプは、内部が密閉空間である廃液吸引タンク１６から、吸気流路３９Ａを通じて内部の空気を吸引し、それによって陰圧になった第２廃液管３８が、廃液貯留部３７に貯留した廃液７５を吸引する。

【0065】

なお、廃液吸引タンク１６に貯留した廃液７５は、廃液ポンプ４３により吸液流路３９Ｂを通じて吸引され、排出流路３９Ｃを通じて分析装置１０の外部へ排出される。

【0066】

ここで、フローセル２０において、制御部１００の測定制御手段１１１に制御された測定手段１１によって検体７０の測定が行われている際に、第２廃液管３８が足で踏まれたり、あるいは排出ポンプ４４や廃液ポンプ４３が作動したりして、第２廃液管３８の内部で圧力変動が生じたとしても、第２廃液管３８は第１廃液管３６とは断絶しているため、圧力変動は第１廃液管３６からフローセル２０へ伝達されることはない。また、廃液貯留部３７に貯留された廃液７５は、第１廃液管３６の端縁３６Ａに達していないため、物理的衝撃が廃液７５を通じてフローセル２０へ伝達されることはない。

【0067】

また、上述のように排出ポンプ４４や廃液ポンプ４３が作動しても、物理的衝撃や圧力変動はフローセル２０へ伝達されない。そのため、図７のフローチャートに示すように、フローセル２０において、制御部１００の測定制御手段１１１によって実施される測定工程Ｓ１００において検体７０の測定中であっても、フローセル２０は廃液貯留部３７から下流で生じた圧力変動の影響を受けることなく、同時に、排出制御手段１４４によって実施される排出工程Ｓ２００において廃液貯留部３７に貯留した廃液７５を廃液吸引タンク１６に排出し、さらに排出流路３９Ｃを通じて分析装置１０の外部に排出できる。これにより、廃液７５を廃液貯留部３７から廃液貯留部３７の外部に排出することを完了させるまでの時間を短縮できる。

【0068】

さらに、第１廃液管３６の配管抵抗（Ｌ１／Ｄ１）は、管とみなした排気開口３７Ａの配管抵抗（Ｌ２／Ｄ２）より大きいため、第２廃液管３８に生じた圧力変動は、第１廃液管３６に伝わるよりも、排気開口３７Ａを通じて大気へ逃がされることになる。

【産業上の利用可能性】

【0069】

本発明は、フローセルを用いた分析装置における廃液流路構造に利用可能である。

【符号の説明】

【0070】

１０ 分析装置 １１ 測定手段 １５ 光源
１６ 廃液吸引タンク
２０ フローセル ２１ シース液流路
２２ 検体流路 ２２Ａ 検体開口
２３ 合流路 ２３Ａ 廃液開口
３６ 第１廃液管 ３６Ａ 端縁 ３７ 廃液貯留部
３７Ａ 排気開口 ３８ 第２廃液管 ３８Ａ 端縁
３９Ａ 吸気流路 ３９Ｂ 吸液流路 ３９Ｃ 排出流路
４０ 流入ポンプ ４３ 廃液ポンプ ４４ 排出ポンプ
７０ 検体 ７５ 廃液

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】