JPH055474Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、試料分析装置において、周囲の温度
状態にかかわらず、試料の反応を恒温状態にて行
うことのできる試料反応装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

希釈液で希釈された試料、および反応液を反応
槽に混合し所定の反応を行わせる工程において、
希釈液、反応液、反応槽の温度の状態により、反
応が促進されたり抑制されたりすることは従来か
らよく知られている。これらの液、反応槽が周囲
から温度による影響を受けないようにするための
手段が備えられていないと、周囲温度の影響を受
け反応過多となつたり、反応未完になつたりする
ので、正しい分析結果が得られない。

そこで、周囲温度の状態にかかわらず、常に安
定して所定の反応を生じせしめ分析精度を高める
ために、 (a) 希釈液、反応液、反応槽を個別に温度制御し
恒温状態を保つこと、あるいは、 (b) これら全体を恒温装置で覆い恒温状態を保つ
こと、 は従来から行われていた。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかし、(a)の場合、試料の希釈装置と反応槽が
離れているため、恒温状態の希釈液を試料の希釈
を行う装置に供給しても、希釈液が試料とともに
反応槽に移送される間に、周囲温度からの影響を
受け恒温状態からずれ、安定した反応を行うこと
ができない。

(b)の場合には、装置が大形となり高価である、
という問題がある。

そこで、本考案は簡易な構成により小形で、周
囲温度にかかわらず、常に恒温状態にて試料の反
応過程を実現することができる、試料反応装置の
提供を目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案の試料反応装置を、図面を参照して説明
すれば、所定の温度になるように温度制御された
恒温部本体１０と、希釈液を所定の温度にするた
めに、恒温部本体に密接して取り付けられた希釈
液恒温部３０と、試料の吸引・定量、希釈・移送
を行うために、恒温部本体に密接して取り付けら
れた試料定量弁４０と、洗浄液を所定の温度にす
るために、恒温部本体に密接して取り付けられた
洗浄液恒温部２０とを包含し、 恒温部本体１０は、反応槽１２と、希釈液恒温
部３０と試料定量弁４０とを通じさせる希釈液通
路Q₁と、試料定量弁４０と反応槽１２とを通じ
させる試料通路Q₂と、恒温部本体１０外部と反
応槽１２とを通じさせる反応液通路Q₃および排
出通路Q₅と、洗浄液恒温部２０と反応槽１２と
を通じさせる洗浄液通路Q₄とを有し、 希釈液恒温部３０は、希釈液通路Q₁と通じる
凹部３２と、希釈液恒温部３０外部とこの凹部３
２とを通じさせる希釈液流入口３４とを有し、 洗浄液恒温部２０は、洗浄液通路Q₄と通じる
凹部２２と、洗浄液恒温部２０外部とこの凹部２
２とを通じさせる洗浄液流入口２４とを有し、 試料定量弁４０は、常に静止状態にある２つの
固定素子４２，５６と、固定素子に対し一定量移
動可能な１つの可動素子４８と、固定素子を固定
するための固定用部材６６と、固定素子および可
動素子を所定の位置に配置させて保持するための
保持用部材６２と、固定素子および可動素子を密
着させるための密着用部材６４と、可動素子と連
結し可動素子を一定量移動させるための駆動源６
８とからなり、 恒温部本体１０と密接する一方の固定素子５６
には、希釈液通路Q₁、試料通路Q₂とそれぞれ接
続可能な位置に希釈液供給通路P₁₀、試料移送通
路P₁₃が設けられ、一方の固定素子５６または他
方の固定素子４２に試料吸入通路P₁が設けられ、
一方の固定素子５６または他方の固定素子４２に
試料吸出通路P₅が設けられ、可動素子４８に試
料定量通路P₂が設けられ、固定素子および可動
素子の互いに面接触する面は精度よく研摩されて
密着配置されており、 試料定量弁４０は、駆動源６８により可動素子
が一定量移動されることにより、試料吸入通路
P₁、試料定量通路P₂、試料吸出通路P₅が通じる
第１の状態と、希釈液供給通路P₁₀、試料定量通
路P₂、試料移送通路P₁₃が通じる第２の状態とを
有するようにして形成されている。

〔作用〕

試料定量弁４０が第１の状態にあるとき、試料
吸出通路P₅に接続される試料吸引源A₁が動作す
ることにより、試料は試料吸入通路P₁から試料
吸出通路P₅に向つて吸引され、試料定量通路P₂
に満たされることにより定量される。

次に、駆動源６８が動作することにより、可動
素子４８が固定素子４２，５６に対し所定量移動
して第２の状態になる。希釈液恒温部３０の希釈
液流入口３４に接続される希釈液供給源A₃が動
作すると、所定量の希釈液が凹部３２に供給され
る。凹部３４内の恒温状態の希釈液は、供給され
た希釈液に押し出されるようにして、恒温部本体
１０の希釈液通路Q₁を通り試料定量弁４０の希
釈液供給通路P₁₀に供給される。先程、試料定量
通路P₂で定量された試料は、その希釈液ととも
に試料移送通路P₁₃から押し出され、恒温部本体
１０の試料通路Q₂を通り恒温状態にて反応槽１
２へ移送される。また、反応液供給源A₄が動作
することにより、所定量の反応液が恒温状態にて
反応槽１２に供給される。希釈液、試料、反応液
に恒温状態の反応槽１２で混合され、所定時間反
応が行われ、所定の反応が完了すると、これらの
試料は排出通路Q₅から測定部へ移送され測定さ
れる。その後、洗浄液恒温部２０の洗浄液流入口
２４に接続される洗浄液供給源A₅が動作すると、
所定量の洗浄液が凹部２２に供給される。凹部２
２内の恒温状態の洗浄液は供給された洗浄液に押
し出されるようにして洗浄液通路Q₄を通り、恒
温状態にて反応槽１２に供給され、反応槽１２内
の洗浄を行う。

また、試料定量弁４０の駆動源６８が元に戻る
ことにより、可動素子４８も所定量逆移動して第
１の状態に戻る。洗浄液供給源A₂が動作して、
試料吸出通路P₅から所定量の洗浄液を供給する
ことにより、試料定量弁４０の各通路、配管に残
留している試料を試料吸入通路P₁へ洗い流すこ
とにより洗浄が行われる。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本考案の好適な実施例を
詳細に説明する。ただしこの実施例に記載されて
いる構成機器の材質、形状、その相対配置など
は、とくに特定的な記載がない限りは、本考案の
範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではな
く、単なる説明例にすぎない。

第１図は試料反応装置の一部分解斜視図であ
り、第２図は同断面概略図である。１０はステン
レススチールなどからなる恒温部本体である。恒
温部本体１０にはヒータ８０、温度センサ８２が
中に埋め込まれるように取り付けられ、温度制御
部８４により恒温状態に保たれるよう制御されて
いる。もちろんクーラのみあるいはヒータとクー
ラの併用も可能である。

恒温部本体１０には、希釈液を恒温状態にする
ための希釈液恒温部３０と、試料を吸引し所定量
定量し所定量の希釈液とともに移送することによ
り、試料の吸引・定量、希釈・移送を行うための
試料定量弁４０と、洗浄液を恒温状態にするため
の洗浄液恒温部２０が、それぞれシール材３８、
シール材１４，１６、シール材２６を介して密接
して取り付けられている。

恒温部本体１０には、希釈液、試料、反応液を
混合し所定の反応を行わせる反応槽１２と、希釈
液を希釈液恒温部３０から試料定量弁４０に供給
するための希釈液通路Q₁と、希釈液および試料
を試料定量弁４０から反応槽１２に移送するため
の試料通路Q₂と、反応液を反応槽１２に供給す
るための反応液通路Q₃と、洗浄液を洗浄液恒温
部２０から反応槽１２に供給するための洗浄液通
路Q₄と、反応槽１２にて所定の反応を完了した
試料を測定部へ移送するための排出通路Q₅が設
けられている。

希釈液恒温部３０はたとえば樹脂製であり、一
時的に希釈液を貯めておくための凹部３２と、希
釈液を希釈液恒温部外部から凹部３２に供給する
ための希釈液流入口３４と、凹部３２に存在する
気泡を希釈液恒温部外部に排出するための気泡流
出口３６が設けられている。希釈液通路Q₁は凹
部３２と通じている。

洗浄液恒温部２０はたとえば樹脂製であり、一
時的に洗浄液を貯めておくための凹部２２と、洗
浄液を洗浄液恒温部外部から凹部２２に供給する
ための洗浄液流入口２４が設けられている。洗浄
液通路Q₄は凹部２２と通じている。

試料定量弁４０は、常に静止状態にある２つの
固定素子４２，５６と、固定素子に対し一定角度
回転移動することができる１つの可動素子４８
と、固定素子４２，５６を固定させるための固定
用部材６６と、固定素子４２，５６、可動素子４
８を所定の位置に配置し保持するための保持用部
材６２と、固定素子４２，５６、可動素子４８を
程よく密着させるための密着用部材６４と、可動
素子４８と連結し可動素子４８を固定素子４２，
５６に対して一定角度回転させるための駆動源６
８からなる。

固定素子４２、可動素子４８、固定素子５６の
一実施例をそれぞれ第３図〜第１１図に示す。

固定素子４２，５６にはそれぞれ切り欠き４
６，６０が設けられ恒温部本体１０に取り付けら
れた固定用部材６６にはめ込まれることにより固
定され、３枚の素子は固定素子５６、可動素子４
８、固定素子４２の順で、それぞれ中央部に設け
られた孔５８，５０，４４に恒温部本体１０に取
り付けられた保持用部材６２を貫通した後、密着
用部材６４でネジ止めされることにより、可動素
子の研摩面４８ａ，４８ｂがそれぞれ固定素子４
２，５６の研摩面４２ａ，５６ａと向い合つて密
着配置される。さらに固定素子５６は恒温部本体
１０に密接して取り付けられる。

可動素子４８には円周の一部に穴５２が設けら
れ、先端が球状の球部５４ａを形成した連結用部
材５４が接合されている。往復直線移動が可能な
駆動源６８、例えばエアーシリンダの軸７０に固
定円板７２，７４が固定され、固定円板７２，７
４の間に連結用部材５４の球部５４ａがはさまれ
るように保持される。駆動源６８が往復直線移動
することにより球部５４ａが固定円板７２または
７４の面に押され、可動素子４８は保持用部材６
２を軸にして正逆回転移動を行う。

固定素子４２には、素子を貫通して試料吸入通
路P₁、試料吸出通路P₅と、研摩面４２ａ側の表
面に溝状の通路P₁₂が設けられ、可動素子４８に
は素子を貫通して試料を定量するために精度良く
加工された試料定量通路P₂および通路P₄，P₁₁が
設けられ、固定素子５６には素子を貫通して希釈
液供給通路P₁₀、試料移送通路P₁₃と、研摩面５６
ａ側の表面に溝状の通路P₃が設けられている。
希釈液供給通路P₁₀、試料移送通路P₁₃はそれぞれ
シール材１４，１６を介して恒温部本体の希釈液
通路Q₁、試料通路Q₂に接続される。

試料定量弁４０は可動素子４８の停止位置によ
り第１の状態と第２の状態の２つの状態をとり得
る。

第１２図、第１３図はそれぞれ第１の状態、第
２の状態を示す説明図である。第１の状態では通
路P₁とP₂、P₂とP₃、P₃とP₄、P₄とP₅、P₁₁とP₁₂、
P₁₁とP₁₃がそれぞれ通じ、第２の状態では通路
P₁₀とP₁₁、P₁₁とP₁₂、P₁₂とP₂、P₂とP₁₃がそれぞ
れ通じている。第１の状態は試料の吸引・定量時
の状態であり、第２の状態は試料の希釈・移送時
の状態である。

試料定量弁４０が第１の状態の時に、固定素子
４２の通路P₅に配管T_1a，T₁を通じて接続された
試料吸引源A₁が動作することにより、通路P₁に
接続された配管T₇から試料を吸引させることが
できる。試料は、配管T₇、通路P₁，P₂，P₃，P₄，
P₅、配管T_1aの順に通り吸引され、通路P₂に満た
されることにより定量される。

次に、駆動源６８が動作することにより、可動
素子４８が固定素子４２，５６に対して所定角度
回転し第２の状態になる。希釈液供給源A₃が動
作すると、所定量の希釈液が配管T₃を通つて希
釈液恒温部３０の流入口３４から凹部３２に供給
される。凹部３２内の希釈液３３は、熱伝導率の
高い材料の恒温部本体１０と密接され、また外部
とは熱伝導率の低い材料により遮断されているの
で、周囲温度の影響を受けず良好に恒温状態が保
たれている。凹部内の希釈液の量が供給される希
釈液の量よりも多く、希釈液流入口３４が希釈液
通路Q₁から離れているため、たとえ恒温状態か
らずれた温度の希釈液が供給されても、希釈液通
路Q₁から押し出されるまでには希釈液は恒温状
態に達する。希釈液通路Q₁、試料通路Q₂は恒温
部本体１０に設けられており、試料定量弁４０は
恒温部本体１０に密接しているので、恒温状態の
希釈液は恒温状態の希釈液通路Q₁、通路P₁₀，
P₁₁，P₁₂，P₂，P₁₃、試料通路Q₂を通つて通路P₂
にて定量された試料を押し出しながら、反応槽１
２に移送される。また、反応液も反応液供給源
A₄から配管T₃、反応液通路Q₃へ所定量供給され
る。供給する反応液が微量の場合には、特に反応
液恒温部を設ける必要もなく、恒温部本体１０に
設けた反応液通路Q₃で反応液恒温部を兼用させ
ることができる。反応液通路Q₃は恒温部本体１
０に設けられているので、反応液通路Q₃内の反
応液は恒温状態である。反応液通路Q₃内の反応
液の量が供給される反応液の量よりも多いため、
恒温状態の反応液が反応槽１２に供給される。反
応槽１２は恒温部本体１０に設けられているので
恒温状態である。

このように反応に関与する液が恒温状態のま
ま、恒温状態の通路を経て、恒温状態の反応槽１
２に導き入れられるので、反応槽１２で行われる
反応は恒温状態からずれることがなく、周囲温度
のいかんにかかわらず、常に安定した反応が行わ
れる。所定の反応が完了した試料は排出通路Q₅
から配管T₈を通り測定部へ移送され、すみやか
に測定される。

その後、洗浄液供給源A₅が動作すると、所定
量の洗浄液が配管T₅を通つて洗浄液恒温部２０
の洗浄液流入口２４から凹部２２に供給される。
凹部２２内の洗浄液２３は恒温状態が保たれてお
り、恒温状態の洗浄液が恒温状態の洗浄液通路を
通り反応槽１２へ供給されるので、反応槽１２の
温度を変化させることなく洗浄を行うことができ
る。

試料定量弁４０は試料の移送の後、駆動源６８
が初期位置に戻ることにより、可動素子４８が固
定素子４２，５６に対し所定角度逆回転し第１の
状態に戻る。洗浄液供給源A₂が動作し、所定量
の洗浄液が配管T₂，T_1a、通路P₅，P₄，P₃，P₂，
P₁、配管T₇の順で供給されることにより各通路、
配管に残留している試料を洗い流し洗浄を行う。

また、希釈液恒温部３０には気泡流出口３６が
設けられているので、凹部３２上部にたまつた気
泡を適時、配管T₆を経て気泡回収部A₆に排出す
ることにより、希釈液の供給量の精度をさらに向
上させることができる。

新たに、凹部３２に供給された希釈液、凹部２
２に供給された洗浄液、反応液通路Q₃に供給さ
れた反応液は、試料の測定が行われている間に容
易に恒温状態に達することができるので、次に、
試料の希釈、反応処理を行う時には各液、各部の
温度は恒温状態となつている。

なお上記の実施例では、他方の固定素子４２に
試料吸出通路P₅を設ける場合について説明した
が、第１４図および第１５図に示すように、一方
の固定素子５６に試料吸出通路P₅を設けるよう
に構成することも可能である。第１４図、第１５
図はそれぞれ試料定量弁４０の他の実施例による
第１の状態、第２の状態を示す説明図である。

〔考案の効果〕

本考案の試料反応装置は、以上のような構成で
あるので、次のような効果を有する。

(a) 希釈液恒温部、試料定量弁、洗浄液恒温部が
恒温部本体に密接して取り付けられているの
で、試料の希釈、反応、洗浄の機能を簡素に構
成することができ、小形にすることができる。

(b) 試料の希釈、反応、洗浄に関与する液、通
路、反応槽が恒温状態に保たれているので、周
囲温度の状態にかかわらず恒温状態にて試料の
反応を行うことができる。このため、反応の安
定性が良く、測定精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す試料反応装置
の一部分解斜視図、第２図は同断面説明図、第３
図は試料定量弁の固定素子４２の一例を示す左側
面図、第５図は同右側面図、第４図は第３図にお
けるＡ−Ａ線断面図、第６図は試料定量弁の可動
素子４８の一例を示す左側面図、第８図は同右側
面図、第７図は第６図におけるＢ−Ｂ線断面図、
第９図は試料定量弁の固定素子５６の一例を示す
左側面図、第１１図は同右側面図、第１０図は第
９図におけるＣ−Ｃ線断面図、第１２図は試料定
量弁の第１の状態を示す断面説明図、第１３図は
試料定量弁の第２の状態を示す断面説明図、第１
４図は試料定量弁の他の実施例による第１の状態
を示す断面説明図、第１５図は第２の状態を示す
断面説明図である。 １０……恒温部本体、１２……反応槽、１４，
１６……シール材、２０……洗浄液恒温部、２２
……凹部、２３……洗浄液、２４……洗浄液流入
口、２６……シール材、３０……希釈液恒温部、
３２……凹部、３３……希釈液、３４……希釈液
流入口、３６……気泡流出口、３８……シール
材、４０……試料定量弁、４２，５６……固定素
子、４２ａ，４８ａ，４８ｂ，５６ａ……研摩
面、４４，５０，５８……孔、４６，６０……切
り欠き、４８……可動素子、５２……穴、５４…
…連結用部材、５４ａ……球部、６２……保持用
部材、６４……密着用部材、６６……固定用部
材、６８……駆動源、７０……軸、７２，７４…
…固定円板、８０……ヒータ、８２……温度セン
サ、Q₁……希釈液通路、Q₂……試料通路、Q₃…
…反応液通路、Q₄……洗浄液通路、Q₅……排出
通路、P₁……試料吸入通路、P₂……試料定量通
路、P₅……試料吸出通路、P₁₀……希釈液供給通
路、P₁₃……試料移送通路、P₃，P₄，P₁₁，P₁₂…
…通路、A₁……試料吸引源、A₂……洗浄液供給
源、A₃……希釈液供給源、A₄……反応液供給源、
A₅……洗浄液供給源、A₆……気泡回収部、T₁，
T₂，T_1a，T₃，T₄，T₅，T₆，T₇，T₈……配管、
T₉，T₁₀……配線。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 所定の温度になるように温度制御された恒温部
   本体と、希釈液を所定の温度にするために、恒温
   部本体に密接して取り付けられた希釈液恒温部
   と、試料の吸引・定量、希釈・移送を行うため
   に、恒温部本体に密接して取り付けられた試料定
   量弁と、洗浄液を所定の温度にするために、恒温
   部本体に密接して取り付けられた洗浄液恒温部と
   を包含し、 恒温部本体は、反応槽と、希釈液恒温部と試料
   定量弁とを通じさせる希釈液通路と、試料定量弁
   と反応槽とを通じさせる試料通路と、恒温部本体
   外部と反応槽とを通じさせる反応液通路および排
   出通路と、洗浄液恒温部と反応槽とを通じさせる
   洗浄液通路とを有し、 希釈液恒温部は、希釈液通路と通じる凹部と、
   希釈液恒温部外部とこの凹部とを通じさせる希釈
   液流入口とを有し、 洗浄液恒温部は、洗浄液通路と通じる凹部と、
   洗浄液恒温部外部とこの凹部とを通じさせる洗浄
   液流入口とを有し、 試料定量弁は、常に静止状態にある２つの固定
   素子と、固定素子に対し一定量移動可能な１つの
   可動素子と、固定素子を固定するための固定用部
   材と、固定素子および可動素子を所定の位置に配
   置させて保持するための保持用部材と、固定素子
   および可動素子を密着させるための密着用部材
   と、可動素子と連結し可動素子を一定量移動させ
   るための駆動源とからなり、 恒温部本体と密接する一方の固定素子には、希
   釈液通路、試料通路とそれぞれ接続可能な位置に
   希釈液供給通路、試料移送通路が設けられ、一方
   の固定素子または他方の固定素子に試料吸入通路
   が設けられ、一方の固定素子または他方の固定素
   子に試料吸出通路が設けられ、可動素子に試料定
   量通路が設けられ、固定素子および可動素子の互
   いに面接触する面は精度よく研摩されて密着配置
   されており、 試料定量弁は、駆動源により可動素子が一定量
   移動されることにより、試料吸入通路、試料定量
   通路、試料吸出通路が通じる第１の状態と、希釈
   液供給通路、試料定量通路、試料移送通路が通じ
   る第２の状態とを有するようにしたことを特徴と
   する試料反応装置。