JPH05500115A - 診断分析器のための温度調節した室 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 診断分析器のための温度調節した室 発明の背景 本発明は分析器における温度調節した室のための温度調節装置に関し、特に前記 室内の所定位置における温度を希望レベルに調節するために加熱要素を用いてい るような温度調節装置に関する。

自動化した試験設備により各種類の化学的試験を行うことかできるか、その中で 著しく興味のある試験の一例は人間の健康管理のための生物学的物質の分析かあ る。

自動化した試験設備により多数の試料を迅速に処理することができる。そのよう な設備か病院や研究室を含む健康管理機関で採用されている。例えば全血、プラ ズマあるいは血清のような生物学的流体を試験して病源を見つけたり、治療薬レ ベルをモニタしたりする。

自動化した試験器においては、試験流体の試料か典型的には試料コツプで提供さ れ、試料を分析試験要素上にピペットで移すこと、恒温放置すること、および得 られた信号を読取ることを含む処理段階の全てが自動的に実施される。試験器具 は典型的には、それぞれか試験手順において特定の段階を実行する一連のワーク ステーションを含んでいる。分析要素即ちカートリッジは試験段階か順次達成さ れうるように例えばカローセルのようなコンベヤにより一方のワークステーショ ンがら次のワークステーションまで典型的に搬送される。コンベヤは通常、該コ ンベヤの上面の特定の位置に各々か固定されている複数の分析カートリッジを担 持している。通常の配置においては、分析カートリッジはコンベヤの周囲に沿っ て位置した台において相互に離隔され自動的に挿入や抽出をしやすくしている。

アナライトあるいは代謝産物とそれらの結合材との間の免疫性相互作用に基いて 分析を実施するように構成されているもののようなある種類の器具においては、 分析要素を運ぶコンベヤは、分析を例えば３７°±０．５°Ｃのような極めて正 確に調節された温度で行う必要があるため温度調節した室内に配置される。分析 要素を分析手順を開始する前に希望する温度まで持ってくるに十分な時間分析要 素は温度調節した室に保持され、かつその温度に分析過程の間保持される。

そのような温度調節した室即ち恒温器において温度を調節するための各種の装置 が開示されてきた。しかしながら、器具の設計、特に温度調節した室の設計と構 造において進歩かなされるにつれて、公知の温度調節装置では完全に満足のいく ものになっていない。例えば、土壁に長穴付き開口を含みピペットか室へ入り、 コンベヤ上で運ばれつつある分析要素上に流体を分配できるようにし、かつ側壁 にボートを含み分析要素が挿入されたり、取り外したりてきるようにしている温 度調節した室を検討されたい。さらに、少なくとも一部を成形可能の高分子材料 から構成することにより室を作りやすくし、かつ室のコストを低減することか望 ましい。

少なくとも部分的に高分子材料で作られたこの種類の温度調節した室においては 希望するレベルに温度を保つ上での必要精度を達成する可能性において問題が発 生しうる。このように十分な調節性の欠除は側壁のボートを介して分析要素を頻 繁に導入、取出しすることと相埃っである高分子材では熱伝導性か不良であるこ とに起因しうる。例えば、そのような器具においては、室の温度より低い温度の 新しい分析要素が短時間に１０秒毎に１個の分析要素の割で室へ導入される。さ らに、少なくとも部分的に高分子材で構成され、土壁に単一の加熱要素が位置し ている室の場合には、コンベヤの下方の底壁近傍の温度がコンベヤ上方の土壁近 傍の温度より数度低いような温度プロフィルが観察された。この状態においては 、室内の温度の安定化は、新しい分析要素の導入速度を、例えば数分当り１個の 割合で著しく低下させることにより達成しうる。そのようにすると分析器具の能 力を低下させることは勿論である。

従って、本発明の目的は、器具が達成しつる最大能力を何ら低下させる必要のな い、自動分析器具において用いる新規かつ改良された温度調節装置を提供するこ とて前記およびその他の目的や利点は分析カートリッジを搬送する円形コンベヤ を含む分析器具用の温度調節した室であって、その上に分析カートリッジか載置 されているコンベヤの外周部分を囲繞した室を提供することにより本発明によっ て達成される。温度調節した室はコンベヤの下方に位置した高分子材製の底壁と 、コンベヤの上方で上方向に延びている高分子材製の外側壁と、金属製の上壁と 、コンベヤの上面まで下方に延びている金属製の内側壁とを含んでいる。コンベ ヤを支持し、かつコンベヤに回転を与えるために底壁の開口を通して上方にシャ フトがコンベヤ駆動機構から延びている。底壁の開口は、該壁が室の内側空間と 外側環境との間の空気の流れを阻止するバフルとして作用しつるようにシャフト の周りの空隙以外は無いようにするに十分小さい。また、内壁とコンベヤの上面 との接合部にエアロツクが設けられ、室の内側空間と外部環境との間の空気の流 れを阻止する。

分析カートリッジを出入りさせるためにボートが外側壁に設けられており、好適 実施例においては、分析カートリッジか室内で運ばれている間に該カートリッジ に流体を分配するようにピペットか入れるようにしたスロット付き開口が土壁に 設けられている。

室の温度をさらに急速に安定化させるように室の動的温度応答性を増大させるた めに、室の上部領域の容積を、コンベヤの半径方向寸法にわたってカートリッジ の長さと釣り合った距離だけ内外の側壁を離すことにより最小とされる。カート リッジはコンベヤの周囲の領域に沿って並置関係で配置される。また、コンベヤ 上方の土壁の高さは周囲のセンサや、分析カートリッジ並びにセンサとカートリ ッジの間の空隙のみを収容するに十分小さくされている。

加熱要素はコンベヤの上方および下方に配置され、著しく速い速度、好ましくは 新しい分析カートリッジがボートを通して室へ挿入される速度の少なくとも２倍 で供給される電流のパルスにより付勢される。温度センサの信号に応答してパル スの持続時間はそれぞれ室の温度を増減するようにパルス幅変調により増減させ られる。当該技術分野の専門家には、それぞれ頂壁と底壁に最も近い領域での温 度が前記壁から離れた領域より高くて、室の垂直方向寸法にわたって温度勾配が ありうることが認められる。そのような温度勾配は温度調節した室においては許 容されつる。その理由は重要な要件は分析カートリッジが配置される平面を含む コンベヤの近傍における温度を例えば３７°±０．５°Ｃの望ましい温度範囲内 に調節することであるからである。このように、分析カートリッジに対して望ま しい範囲を外れた温度にある室の領域に位置した温度センサからの読取り値を受 け取り、分析カートリッジを希望する範囲内に保つに可動な速度でヒータを付勢 するようにマイクロプロセッサをプログラム化しうる。

室の底壁と外側壁とは高分子材で構成されている。ヒ−夕と室の内部領域との間 の熱伝導速度を最大とするために、底部のヒータはコンベヤの直接下の室の床に 装着されている。上壁と内側壁とは伝熱性材料、即ち金属から構成され、頂部ヒ ータは金属製土壁に装着されている。

図面の簡単な説明 本発明並びにそのその他の目的や別の特徴をより良好に理解するために、添付図 面と関連した各種好適実施例の以下の詳細説明を参照する。

第１図は各種のワークステーションの間で分析カートリッジを運動させるために 円形のコンベヤを採用した分析器具の部分的に概略図示す斜視図、 第２図は器具の一部を概略的に示す第１図の分析器具の別の図であって、内部要 素を示すために室の一部を破断して示している本発明による温度調節した室の斜 視図、第３図は第２図の線３−３に沿って視た温度調節した室の断面図、および 第４図は室の上部および底部ヒータを付勢するヒータ調節装置のブロック線図で ある。

好適実施例の説明 第１図において、試料の分析を達成する一連の処理段階を自動的に提供する分析 器具２０が示されている。能力を向上させるために器具２０内で複数のカートリ ッジ２２が採用されており、１つの処理段階は１個のカートリッジに対して実行 され、同時に他のカートリッジに対して他の処理段階か実施されている。カート リッジ２２はハウシング内に１個以上の室を含む好適実施例に関して示されてい る。そのような室は分析工程において用いられる流体の貯蔵あるいは混合するた めの井戸あるいはリザーバとして構成してもよく、あるいはカートリッジ内の反 応区域へ流体を提供しつる開口を室の頂部に設けてモヨい。室はカートリッジの ハウジング内で一体に形成されている。分析器具２０はモータ２８により軸線２ ６の周りで回転させられるコンベヤ即ち回転台を含む。

例として、モータ２８はギヤ３０あるいはベルト駆動装置（図示せず）により回 転台２４に機械的に連結しうる。

回転台２４はカートリッジ２２を一方のワークステーションから別のステーショ ンまで運ぶ。そのような２個のワークステーション３２．３４を第１図に例示し ている。

回転台２４は処理段階で恒温を可能とするように各種ワークステーションを望ま しい温度に保つためのヒータ３８を育する温度調節室３６内で回転する。

ワークステーション３２はピペット移送ステーションであって、試料流体および その他のいずれかの必要な流体試験用試薬が分析カートリッジ２２に送られる。

例として２個のピペット４０．４２か示されている。ピペット４０と４２とは、 鎖線で示すようにピペット４０，４２に機械的に接続されたピペット機構４４に よって位置され、かつ作動させられる。

分析工程の間、試料流体と試薬との間の反応や相互作用の結果、アナライトある いは試料流体における対象の成分の介在に対応する検出可能の変化が現われる。

検出可能の変化は、例えは濃度計でスペクトル分光測光により、あるいは、試薬 間の反応の結果として螢光出力信号か発生し、それをスペクトル螢光測定により 読み取ることのできる螢光性種の発生を含む螢光性ラベルを付し生物学的に活性 の種に基く分析方法により読み取りうる色の変化でよい。そのような検出可能な 変化は分析カートリッジの上方あるいは下方から読み取ることができる。

ワークステーション３４において、分析カートリッジ内の反応区域を照射し、そ の中に介在する螢光性種から放射された螢光を測定する螢光分析器４６が例とし て示されている。

回転台２４は色々な数の分析カートリッジ２２を収容するように配設すればよい 。分析カートリッジを保持するための各位置印ちバース５４には本実施例におい ては放射か分析カートリッジの反応区域に到達し、反射された螢光放射を集めて 測定しうるようにする小さい開口５６が設けられている。空のバース５４にカー トリッジ２２を挿入するためのインジェクタ５８において示されているように、 インジェクタ５８は挿入作業の間カートリッジ２２を掴持するアーム６０を有し ている。インジェクタ５８はまた、試験工程の終了時アーム６０を用いてバース ５４からカートリッジを抽出する。モータ２８、ピペット機構４４、螢光分析計 ４６およびインジェクタ５８の作動はマイクロプロセッサユニット６２により同 期化されている。

さて第２図と第３図とを参照すれば、本発明による温度調節した室と分析器具２ ０内でのその作動との好適実施例が示されている。この好適実施例は単一のピペ ット１、例えばピペット４０のみと作動する。ピペット機構４４は室３６と複数 のリザーバ６６の中の選択可能のリザーバ６６との間で室３６の半径方向（Ｘ） においてピペット４０を運動させる搬送装置６４を含んでいる。リザーバ６６は テーブル６８上に担持されている。テーブル６８は希望する流体を入れたリザー バ６６の２軸（ＸおよびＹ）選択を可能ならしめるために搬送装置６４のピペッ ト運動方向Ｘに対して垂直の方向（Ｙ）に移動しつる。

搬送装置６４とテーブル６８とのモータ駆動装置は市販されているのでここで詳 細に説明する必要はない。これらの型式の分析計器において、使い捨てのピペッ トチップが典型的には一種類のみの流体を送るために使用され、次いで分析結果 にエラーを導きつる汚染を避けるために捨てられる。従って、テーブル６８はピ ペット４０の胴７２に挿入されるべきチップ７０の供給分のみ担持している。チ ップ７０はテーブル６８上のチップ７０へ胴７２を押し下げることにより摩擦力 により胴７２に装着される。チップ７０はテーブル６８に沿って位置しているエ クストラクタ７４により胴７２から抽出される。エクストラクタ７４はチップ７ ０を囲みチップ７０の上方運動の間にチップ７０を引張り外すフック付フランジ ７６を有している。

本発明によれば、温度調節しｈ室３６は回転台２４の上方に位置した上壁７８と 、２個の側壁とを含み、一方の側壁が底壁８０まて上壁７８から延びる外壁８２ で、第２の側壁か土壁７８から回転台２４の中央部分に向かって延びる内壁であ る。上壁８２は環状である。室３６の上方領域８６は上壁７８と、２４の上面８ ８と、外側壁８２と内側壁８４とにより囲まれている。

この好適実施例において、試料流体といずれかその他の必要な流体試薬とか分析 カートリッジ２２が温度調節した室にある間に該カートリッジに分配される。従 って、ピペット４０が分析カートリッジ２２に近接しうるようにするために長穴 ９０が室３６の上壁７８に設けられている。長穴９０はＸ方向に対して平行の室 ３６の半径方向に延びている。長穴９０はピペット４０の胴７２が分析カートリ ッジ２２の複数の区画室９２の中の希望する区画室の上方に選択的に長穴９０を 通して降下しうるように搬送装置６４に対して位置されている。長穴９０の長さ は、胴７２か区画室９２の中の選択分と整合するようにＸ方向に移動しうるよう にするためカートリッジ２２の長さに見合った長さである。長穴９０は比較的狭 く、かつグロメット９４によって囲まれている。長穴９０は胴７２と核用７２の 末端に装着のチップ７０とが通るに十分大きい幅を存している。室３６の全体寸 法に関しては、長穴９０か占める面積は室３６の内部と外部との間ての著しい量 の空気の流れか無いようにするに十分小さいものである。そのため、長穴９０は 室の温度調節に対する影響は無視しうる程度である。

室３６はさらに２個のヒータ、即ち室の温度を調節するための、上壁７８によっ て支持された上部ヒータ９６と底壁８０によって支持された底部ヒータ９８とを 含んでいる。底部ヒータ９８は回転台２４と底壁８０との間で室３６の下部領域 １００に位置している。回転台２４のバース５４にカートリッジ２２を挿入し、 かつバース５４からカートリッジ２２を抽出するためにアーム６０に近接できる インジェクタ５８に面してインジェクションボート１０２か外側壁８２に設けら れている。温度調節装置の作動において有用なセンサを支持するために上部領域 ８６内においてフレーム１０４が位置しており、そのようなセンサ１０６の１個 が室の温度を検出するために設けられている。フレーム１０４はブラケット１０ ８により外壁８２に固定されている。フレーム１０４の構成において例えば、フ レーム１０４はセンサ１０６によって提供される電気信号を増幅するための前置 増幅器のような電子回路（第３図に示さず）を支持する回路盤として構成しうる 。電気ケーブル１１２，１１４および１１６かそれぞれ上部ヒータ９６、底部ヒ ータ９８およびセンサ１０６，１１０と接続され、これらの要素を室の外側の回 路と接続させる。

室３６内で概ね一定の温度を保持しやすくするために、室３６の内部と外部環境 との間の空気の流れを最小にすることか望ましい。従って内側壁８４は回転台２ ４の上面８８と合流するのはエアロツク１１８においてであり、該エアロツクは 回転台２４と内側壁８４との間の相対運動を許容するのに十分な空隙を内側壁８ ４と回転台２４との間で提供し、その空隙は室３６の内部と外部環境との間の空 気の流れを阻止するに十分狭いものである。エアロツク１１８は内側の円形リブ １２０を外側の円形リブ１２２とを含み、該リブは内側壁８４のリップ１２４を 受け入れるチャンネルを形成するように相互に対して半径方向に離隔している。

回転台２４を支持するシャフト２６は底壁８０の開口１２６を通る。開口１２６ は駆動装ｆｌ１２８によって提供されるシャフト２６の回転を許容する空隙を提 供する。開口１２６の空隙は室１３６の内部と外部環境との間の空気の流れを阻 止する。このように、底壁８０は開口１２６の空隙と組み合わされてエアロツク ！、　３０と見做しうる。

室３６の内部と外部との間で空気を入れかえることの出来る残りの開口はインジ ェクションボート１０２とピペットの長穴９０である。ボート１０２は基本的に は、ボート１０２をカートリッジ２２か通る間を除いてインジェクタ５８の構造 体によって閉鎖されている。長穴９０は室の内部と外部環境との間で無視しうる 量以下の空気が入れ替る程度の寸法である。例えば、約３３０．２ミリ（１９イ ンチ）の直径を有するカローセル２４に対して長大９０の幅は６３５ミリ（ｌ／ ４インチ）で長さは約３３．０２ミリ（１，３インチ）以下てよい。また、下部 領域＋００の容積は、室３６の上部領域８６と下部領域１００との間の空気の流 れを最小するに十分小さく、かつ回転台２４と外壁８２との間の空隙１３２は十 分小さいことが注目される。また、上部領域８６の容積はカートリッジ２２と、 フレーム１０４とセンサ１０６とからなるセンサ組立体１３４の物理的サイズを 収容するに必要なもの以下である。上部領域８６の内部容積を最小にすることに よって温度調節装置１３６の動的応答性を向上させ、かつ第４図を参照して以下 説明する温度調節装置１３６の応答遷移を低下させる。上部領域８６かトロイド 状であることによって上部領域８６の容積の低減を助けている。

さらに、上部領域８６から下部領域１００への空気の循環を保つために、回転台 が回転するにつれて開口を通して空気を導くようフィンと共に回転台２４に複数 の開口、即ち通気孔が設けられている。そのような開口１１０は図示のためにフ ィン１１１を共に示されている。好適実施例においては、それぞれ約１２．７Ｘ ６．３５ミリ（１／２Ｘ１／４インチ）の開口が８個回転台に設けられている。

さらに、回転台はいずれの方向にも回転しつるので、各方向にフィンを半分配設 して回転方向とは無関係に空気を循環させやすくする。

第４図においては、温度調節装置１３６は第３図において先に開示した温度セン サ１０６とヒータ９６，９８とを含んでいる。さらに、温度調節装置１３６は温 度設定電位差計１３８と、減算器１４０と、フィルタ１４２と、加算器１４４と 、基準電圧源１４６と、パルス幅変調器１４８と、クロックパルス発生器１５０ と、電源１５２とを含んでいる。

作動時、電位差計１３８は電圧Ｖと接地との間に接続され端子１５４において手 動で調整可能の出力電圧を提供し、該電圧は減算器１４０の第１の端子に供給さ れる。

センサ１０６の出力電圧は減算器１４０の第２の入力端子に接続される。減算器 １４０は電位差計１３８とセンサ１０６の電圧の差を形成し、それをフィルタ１ ４２に供給するように例えば演算増幅器の回路のような周知の回路を含む。ヒー タ９６と９８とは電源１５２の出力端子の間に直列接続され、電源１５２か熱を 発生させるために電流をヒータ９６，９８に供給する。熱はヒータ９６と９８と から温度センサ１０６に向かって伝播する波１５６によって記号的に示している 。

電源１５２は変調器１４８を介して発生器１５０によって提供されるパルスによ ってゲートオン、オフされる。

電源１４６の基準電圧は加算器１４４を介して変調器１４８に供給され変調器１ ４８により電源１５２に出力されるパルスに基本幅を設定する。発生器１５０に よりパルスの繰返し周波数か設定される。基本パルス幅が繰返し周波数と組み合 わされて、回転台２４の近傍で例えば３７°±０５°Ｃの望ましい範囲の温度を 保つだめの概ね正確な付勢電流をヒータ９６，９８に供給するデユーティサイク ルを設定する。フィルタ１４２の出力電圧か加算器１４４に供給され、電源１４ ６の基準電圧に代数的に加えられ、必要に応してヒータ９６．９８により発生す る熱の量を増減してパルスを調整する。例えは、もしセンサ１０６かヒータ９６ ，９８によって提供される室温度に応答して電位差計１３８のそれと等しい電圧 を出力するとすれば、減算器１４０によって出力されたエラー信号は零であり、 変調器１４８は基本パルス幅においてパルスを出力する。

第４図に示す回路は、熱の波１５６がヒータ９６，９８を温度センサ１０６に接 続することによりループを完成するフィードバックループと見做すことができる 。もしセンサ１０６が電位差計１３８のそれとは異なる電圧を出すとすれば、減 算器１４０により出力されたループエラー信号は適正な向き、即ち正または負と 、適正な振幅とを存し希望する室温度を保つために変調器１４８によって出力さ れたパルス幅を調整する。例えば、もし検出された温度が低すぎると、パルス幅 か増大され、もし検出された温度が高すぎるとすれば、パルス幅は低減される。

フィルタ１４２はフィードバックループの動的応答性を正確に制御するためにフ ィードバック回路において通常採用されている低減ろ波器でよい。

本装置はマイクロプロセッサのソフトウェアを適当にプログラム化することによ り全体的に制御しうろことに注目すべきである。本好適実施例においては、減算 器１４０と、フィルタ１４２と、加算器１４６と、パルス幅変調器１４８とフロ ックパルス発生器１５０とは必要でない。

室の温度を阻害する主要な根源は、分析カートリッジか、室の温度より１５から ２０度低いことか典型的である室温に置かれているためボート１０２を介して分 析カートリッジ２２が挿入されることである。典型的な自動化した分析計器にお いては室内の回転台への分析カートリッジの導入は１０秒毎に１個の割合で行わ れつる。その速度の接続時間は回転台の開放したパースの数によって変ることは 勿論である。カートリッジの温度を安定化させるために分析過程を開始する前に カートリッジ２２を１分あるいはそれ以上室３６内に保持することができるもの の、カートリッジ、試験材料およびカートリッジ内に含まれるいずれかの試薬に 対して望ましい温度を達成することは回転台とカートリッジ近傍の室の温度を望 ましい範囲、例えば３７°±０．５°Ｃ内に適当に保つことによってのみ達成し うる。このように分析カートリッジを頻繁に導入したり、分析工程の完了後カー トリッジを外すことから起因する温度の摂動により室温度を急速に不均一にする ことにより、回転台と分析カートリッジ近傍の温度を希望範囲から外れさせる可 能性がある。

希望する温度を保ち、かつ分析カートリッジ挿入によろ過度の不均一を阻止する ために、発生器１５０によって提供されるパルス繰返し周波数はナイキストの基 準である、分析カートリッジ導入割合いの少なくとも２倍であることか好ましい 。例えば、電源１５２によって提供される電流パルスは３秒当りｌパルスの繰返 し周波数で発生しうる。パルスの平均持続時間は２秒である。このためカートリ ッジ導入割合いに対応するに十分高速の、温度調節装置１３６に対する動的応答 性を提供する。温度センサ１０６はカートリッジ２２の上面を含む平面のすぐ上 方に位置され、カートリッジの区画室９２の開口における温度を正確に検出する 。また、前述のように上部領域８６の容積が最小とされ、加熱する必要のある空 気の量を減少させ、かつさもなければ室３６内て流れうる空気の流れの量を低減 させる。

金属製の伝熱性上壁７８の使用と関連した金属製の伝熱性内側壁８４の使用によ り加熱領域を熱応答性を向上させるために上部領域８６の大部分までに延長する 。底壁８０とカローセル２４とが比較的伝熱性の低い高分子材で形成されている が、室３６の下部領域１００にはインジェクションポート１０２のような開口は 何ら無いため下部領域の温度は下部領域ｌＯＯに底部ヒータ９８を含めることに より安定状態に留りうることか認められる。

従って、底壁８０と外側壁８２とを製作をしやすくし、かつ製作コストを下げる 高分子材料で構成し、環状の上壁７８と円筒形の内側壁８４を金属で形成すれば よい。

例えばポリウレタン、ポリカーボネート等のいずれかの適当な高分子材料を底壁 と外側壁とに対して用いることかできる。

前述の本発明の実施例は例示のみてあって、当該技術分野の専門家にはその修正 か想起されうろことか理解される。従って、本発明は本明細嘗て開示の実施例に 限定されると見做すべきてなく、請求の範囲によってのみ限定されるへきである 。

■ 要約書 分析カートリッジを搬送する円形コンベヤを含む分析器具用の温度調節した室で あって、その上に分析カートリッジか載置されているコンベヤの外用部分を囲繞 する室である。温度調節した室はコンベヤの下方に位置した高分子材料製底壁と 、コンベヤの上方て上方向に延びている高分子材料製外壁と、金属製土壁と、コ ンベヤの上面まで下方に延びる金属製内壁とを含む。室の温度より低い温度の分 析カートリッジを周期的に導入することによってもたらされる温度摂動を補正す るための急速熱応答を含む熱調節かコンベヤの上方と下方とに位置する加熱要素 により達成される。加熱要素には新しい分析カートリッジの導入割合いより著し く速い割合いて電気回路により電流パルスが供給される。加熱要素に供給される 電流パルスは室内に位置した温度センサにより放出される信号に応答して室内の 温度を調整するようにパルス幅変調により変調される。

国際唄査報失

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. １．円形のコンベヤによって担持された分析要素の流体試料が分配され、ある定 温放置の後分析要素が分析される分析器具において使用される温度調節した室に おいて、前記室が、 円形コンベヤの外周の周りを円周方向に延び、かつ前記コンベヤの中心まで部分 的に半径方向内方に延び、前記分析要素を担持している前記コンベヤの周辺領域 を囲繞し、一方前記コンベヤの中央領域を露出している温度調節した室を画成手 段からなり、前記室が、外側壁と前記外側壁の半径方向内方に配置された内側壁 と、前記コンベヤの上方に隔置され、前記内側壁と外側壁とを接合する上壁と、 前記内側壁を前記コンベヤに接合する第１のエアロック手段と、前記外側壁を前 記コンベヤに接合する第２のエアロック手段とを含み、前記外側壁が高分子材料 からなり、前記上壁と前記内側壁とが金属材料からなり、さらに、前記コンベヤ の上方に位置した第１の加熱要素と、前記コンベヤの下方に位置した第２の加熱 要素と、前記分析要素の温度を所定範囲内に保つに十分な割合いで前記加熱要素 に電流パルスを供給する手段と、 前記ハウジングの開口を通して前記分析要素を前記コンベヤ上に導入する手段と を含むことを特徴とする温度調節した室。
2. ２．前記外側壁が前記コンベヤの外縁部を通って前記コンベヤの上方の領域から 前記コンベヤの下方の領域まで延び、前記第２のエアロックが前記ニコンベヤの 下方を延び、前記外側壁と接続されている底壁からなることを特徴とする請求の 範囲第１項に記載の温度調節した室。
3. ３．前記第１のエアロック手段が前記内側壁の底縁部に形成されたリップと前記 コンベヤの上面に位置したチャンネル手段とからなり、前記チャンネル手段が前 記リップを囲んでいることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の温度調節した 室。
4. ４．前記外側壁が前記コンベヤの外縁部を通り前記コンベヤの上方の領域から前 記コンベヤの下方の領域まで延び、前記第２のエアロック手段が前記コンベヤの 下方を延び、かつ前記外壁と接続されている底壁からなることを特徴とする請求 の範囲第３項に記載の温度調節した室。
5. ５．前記室によって囲繞されている前記コンベヤの周辺領域が少なくとも１個の 開口を含み、前記開口の各各が前記開口を通して空気の流れを導く手段を関連し て有することを特徴とする請求の範囲第１項に記載の温度調節した室。
6. ６．前記底壁には、該底壁を通して取付けシャフトを前記コンベヤまで通し前記 コンベヤと前記室との間で相対運動を加えるようにしうる開口が設けられている ことを特徴とする請求の範囲第５項に記載の温度調節した室。
7. ７．前記チャンバが流体を前記分析要素へ分配するピペットと共に作動可能で、 かつ前記室が、前記上壁に配置され、前記室の内部領域へピペットを入れ流体を 前記分析要素へ分配することができる半径方向に延びた長穴を含み、 前記の温度を保つ手段が前記囲繞体内に位置し前記室内の温度を検出する手段を 含んでいることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の温度調節した室。
8. ８．前記の温度を保つ手段が前記上壁に配置した上部ヒータと、前記底壁に配置 した底部ヒータと、前記検出手段に応答して同時に前記上部ヒータと前記底部ヒ ータとを作動させる手段とを含むことを特徴とする請求の範囲第７項に記載の温 度調節した室。
9. ９．前記上部ヒータが前記上壁と共に延在し、前記底部ヒータが前記底壁と共に 延在していることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の温度調節した室。
10. １０．前記上壁と前記内壁とがそれぞれ伝熱性材料で構成されていることを特徴 とする請求の範囲第９項に記載の温度調節した室。
11. １１．前記の伝熱性材料が金属であり、前記の外壁と底壁とがそれぞれ高分子材 料で構成されており、前記の試料の出入りポートが前記外壁に位置していること を特徴とする請求の範囲第１０項に記載の温度調節した室。
12. １２．前記コンベヤが前記コンベヤの周辺領域に沿って、かつ前記囲繞体内にお いて並置関係で位置した複数の分析要素を保持するように構成され、前記外側壁 が前記コンベヤの外周から、空隙を開ける距離だけ離され、前記検出手段が前記 分析要素の上方に位置され、前記内側壁と前記外側壁との間の半径方向距離が前 記分析要素の半径方向の寸法と見合っており、前記上壁と前記コンベヤとの間の 垂直方向の距離が前記分析要素の高さに前記検出手段の高さを加えたものに見合 って前記囲繞体の囲繞容積を最小として前記室の熱応答速度を向上させているこ とを特徴とする請求の範囲第１１項に記載の温度調節した室。
13. １３．前記分析要素が所定の割合いで順次前記開口を通され、前記のヒータを作 動させる手段が前記ヒータを前記分析要素の前記開口を通る割合いの少なくとも 二倍の繰り返し頻度で電流のパルスで前記ヒータを付勢して前記室の熱応答速度 を向上させ、前記電流パルスの持続時間が前記ヒータを作動させる手段によって 変調されパルスの持続時間を増大させて温度を上昇させたりパルスの持続時間を 低減させて温度を低下させることを特徴とする請求の範囲第１２項に記載の温度 調節した室。
14. １４．前記分析要素が所定の割合いで順次前記開口を通され、前記のヒータを作 動させる手段が前記分析要素の前記開口を通る割合いの少なくとも二倍の繰返し 頻度で電流パルスで前記ヒータを付勢して前記室の熱応答速度を向上させ、前記 電流パルスの持続時間が前記のヒータを作動させる手段により変調されパルス持 続時間を増大させて温度を上げたり、パルス持続時間を低減させて温度を下げた りすることを特徴とする請求の範囲第８項に記載の温度調節した室。