JPS5929818B2 - 自動化学分析装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は自動化学分析装置に係り、特に、デスクリード
方式の自動分析装置の改良に関する。

生体液や工業排液等分析には、キャリオーバ（前試料に
よる汚染）が少ないという利点があるディスクリート方
式の自動化学分析装置が、広く使用されている。従来の
この種分析装置は、試薬液槽が反応ラインとほぼ同じ高
さ位置に配置されていたため、反応ライン付近が各種の
試薬によつて汚染されやすいという問題があり、又、反
応ラインの点検時にも試薬液槽が作業の妨げになるとい
う欠点があつた。

多項目分析装置では、多種類の試薬液を用い、それらの
試薬液を反応ライン上の反応カップに供給するために多
数のディスペンサーおよびピペツター（これらは送液ポ
ンプである）を使用するので、これらのディスペンサー
等の保守点検作業はできるだけ簡易に行えることが望ま
れていた。従来の生化学自動分析装置で通常使用されて
いるディスペンサーあるいはピペツターは、例えば実開
昭５０−１５７９８２号や実開昭５１一３２８８号に示
されているような小形のシリンジタイプの送液ポンプで
ある。この種の送液ポンプは、１回の試薬吐出量がｌｍ
ｌ以下の微量であり、液吐出時の内圧は大気圧よりわず
かに高まるだけである。このような送液ポンプを特公昭
５０一１７８７６号に示されているように、反応ライン
および試薬液槽よりも高い位置に配置すると、このポン
プ内に気泡が入つて脱泡し難くなり、反応ライン上の反
応容器へ試薬液を正確な量添加できなくなるとともに、
吐出動作停止時に流路内が負圧となり液の減退をもたら
す。また、試薬液槽の高さ位置が反応ライン上の液吐出
用チューブの開口端の位置よりも低く、その落差が大き
いほど試薬送液系内では落差に基づく負圧が大となる。

送液ポンプに付属されている流路切換弁は、使用年月と
ともに気密性が低減し、流路内に徐々に負圧の影響をも
たらす。同じ試薬液をわずかな時間差で連続的にくり返
し供給している場合には、負圧の影響による試薬添加量
の誤差は無視できる。しかしながら、特定の分析項目に
関する試薬液が長時間使用されない場合には、その流路
内の負圧の影響が大きくなり、試薬液が次第に逆戻りし
、２４時間で液吐出用チユーブの開口端からの試薬液の
後退量が１００（１７７１にも及ぶ（チユーブ直径１．
５ｍｍ）ことがある。本発明の目的は、複数の試薬液が
用いられる分析装置各部の保守点検が容易でオペレータ
にとつて使い易いこと、および試薬供給流路内の試薬液
の後退（逆戻り）に基づく試薬添加量誤差を低減し得る
こと、を達成できる自動化学分析装置を提供することに
ある。

本発明における特徴的な構成は、（ａ）框体の中段部に
試薬液槽収容部を、上段部に反応ラインを、下段部の前
面付近に試薬送液器を配設したこと、（ｂ）試薬液槽収
容部を反応ラインおよび試薬送液器から隔離したこと、
（ｃ）試薬液槽収容部は、框体の前面に沿つて複数の試
薬液槽を収容し得るように横長に構成したこと、（ｄ）
試薬液槽収容部は、前面外部から試薬液槽の取り出しと
観察とが可能であるような試薬液槽取出窓を有すること
、にある。

第１図は本発明の一実施例を説明するための斜視図であ
る。この実施例の分析装置は、１チヤンネルの反応ライ
ンを有し、その反応ライン上に配列された反応カツプ内
で、多項目に対応する反応が進行され、各々の被検液に
ついて複数の項目に関する分析結果が得られる。この実
施例では、上板１１より上方が上段部であり、上板１１
と棚板１２に挟まれた試薬棚８が中段部であり、棚板１
２より下方が下段部である。

框体１には、上板１１、棚板１２の他に底板１５が設け
られる。上板１１より上方には、被検液と試薬が添加さ
れる反応カツプの列が移送される反応ライン２と、被検
液の入つたサンプルカツプが順次試料吸入位置を通るよ
うに移送されるサンプル室４と、サンプル室４のサンプ
ルカツプから反応ライン２上の反応カツプへ所定量の被
検液を移すためのサンプリング装置３と、分析動作条件
等を入力して指令し得る操作パネル部５と、反応カツプ
内の反応液を光学的に測定する光度計からなる測定部６
と、それぞれの被検液に対応する各被検項目の分析結果
を表示するプリンター７とが配設されている。上板１１
上の反応ライン、サンプル室等にはプラスチツクなどか
らなるカバー２０が設けられ、装置の側面にはサイドカ
バー２１が開放または取りはずしできるように取り付け
られている。

反応ライン用カバーとサンプル室用カバーは、サンプリ
ング部の近傍のみを無蓋開放されている。前方側の柱１
３の中間には棚板１２が溶接され、その上に反応ライン
２から隔離された試薬棚８が置かれている。また、前後
の柱１３の途中には複数のＬ形のガイドレール１４が設
けられており、コンピューターユニット９、電源ユニツ
ト１０が引き出し可能に納められている。底板１５には
排水管１６、水道管１７、蒸溜水管１８および圧縮空気
管１９の各取入口が取付けられているが、これらの配管
は装置の設置室の都合によつては左側面に取付けること
も可能である。試薬棚８は、図示のように前面に開口部
を有するので、前面方向から各試薬液槽を出し入れした
り交換することが可能である。また、分析動作中に試薬
棚内の各試薬液の残量を前面外部から観察することがで
きる。試薬液槽取出窓を形成するこのような開口部には
透明な開閉ぶたを設けてもよい。試薬棚８の下には、ピ
ペツタ一室２２が観音開き式に設けた扉に裏表点検可能
に取付けられている。

このピペツタ一室は試薬棚にある試薬液槽内の試薬液の
一定量を吸引し、サンプリング装置を通して被検生体液
の一定量と共に反応ライン２上の反応カツプへ供給する
働きをするピペツタ一を多数配列収納したものである。
ピペツタ一は送液ポンプの一種である。ピペツタ一室２
２の奥には反応ライン２の浴槽を恒温にするための温度
コントローラ２４、反応カツプ乾燥用の圧縮空気を送る
エアコンプレツサ一２５が消音用木箱に入れられ引出し
点検可能に設置されている。その隣りには反応カツプ洗
浄用の蒸溜水を圧送する液体ポンプ２６が引出し点検可
能に置かれている。液体ポンプ２６は第１図においてデ
イスペンサ一室２３の内側に点線で示している。デイス
ペンサ一室２３は反応ライン２の途中で反応カツプに各
被検項目に対応した試薬を添加するために、試薬棚の試
薬液槽内の試薬液を吸入吐出する送液ポンプからなるデ
イスペンサ一を多数収納したもので、左右１対ありやは
り観音開き式扉に取りつけられている。

稼動状態ではピペツタ一室２２およびデイスペンサ一室
２３を取り付けた扉は閉じられるから、それらの扉に配
列された多数のピペツタ一および多数のデイスペンサ一
は、ほぼ一直線上に並び、従つて、これら送液器は前面
に沿つて配列されることになる。このような配列により
、下段部前面にカバーを設けたとしても、そのカバーを
開けば多数の送液器の動作状態を容易に観察することが
できる。この実施例では、液体を開放的に取扱う部分や
測定部および操作・表示部をすべて上板１１上に設置し
、その他のユニツトは取扱い点検容易に配置し、試薬棚
は多数の容器が置けて交換が容易であるように前面に配
置してあるので、分析装置の取扱いは非常に便利になつ
た。

また、この装置全体の外形は凹凸が少ないので、ほとん
どこのまま梱包して輸送することができるようになつた
。第２図は第１図の実施例装置の左側面を示す斜視図で
ある。この図は装置右側面を部屋の壁面に近づけて設置
しなければならないときは配管類を左側に設けることが
できることを示すものである。また、ピペツタ一室２２
を取付けた扉は閉じられた状態で、即ち本装置の普通使
用時の状態になつている。第３図は本実施例の反応ライ
ン付近の説明図である。

多数の反応カツプ２７は無端チエーン２８に挿入され、
両端のスプロケツト２９の回転によつて恒温浴槽３０内
を矢印方向にステツプ移動する。Ａ位置で光度計によつ
て比色測定された反応カツプ内の反応液は廃液槽３１に
捨てられた後、反応カツプ２７はガイド板３２に導びか
れて倒立状態で送られる。その間に各反応カツプは水道
水ノズル３３、蒸溜水ノズル３４から噴出する水で順次
洗浄され、ヒーター３６を通つた空気ノズル３５からの
温風で乾燥される。第３図における反応ライン２の上方
に示したノズル３７は、ピペツタ一室２２にあるピペツ
タ一３８に通じており、サンプル室４にあるサンプルカ
ツプ３９内の生体液を所定量ノズル３７内に吸引し、反
応カツプ２７内に吐出する。

このときピペツタ一３８は試薬棚８内にある試薬液槽４
０内の試薬液を、生体液の吐出に後続してノズル３７か
ら反応カツプ２７内に吐出する。このノズル３７は第１
図に示すサンプリング装置３によつてサンプルカツプ３
９が置かれてあるサンプル室４と反応ライン間を往復動
する。反応ライン２の側面には移動する反応カツプ２７
の上面よりも高い側壁（後で説明するが第４図および第
７図の側壁５０がそれである）が設けられており、廃液
槽３１、第１図に示すカバー２０と共に細長い部屋を形
成している。

ただし、サンプリング装置のノズル３７が上下に出入り
する部分だけは開けてある。したがつて、噴出水や試薬
が外部に飛散することはない。また、恒温浴槽３０や反
応カツプ２７から出る水蒸気や試薬蒸気は図に示してい
ないがこの反応ラインを囲つている細長い室のほぼ中央
に排気管を取付けて直接戸外に排気される。このときの
排気は反応カツプの乾燥に用いた温風によつて付勢され
るので好都合であり温風が洩れて電気系統を加熱する恐
れもない。反応ラインで使用する洗浄水のノズル３３，
３４および空気ノズル３５は上板１１および廃液槽３１
に開けた小孔を通して入れている。このようにすれば反
応ライン外に液体やガスが洩れることがなくこれらを設
置室外に適切に排出することができる。第４図は第１図
の実施例の框体部を示す斜視図である。

框体１は上板１１と底板１５および棚板１２とそれらを
支持固定する多数の柱１３で骨組を構成される。上板１
１の上には第３図に示した反応ライン２の側壁５０と上
板上の各ユニツトを覆うカバー２０を取付けるための取
付板５１が設けられている。柱１３および底板１５には
多数のガイドレール１４が設けられているが、この上に
は上記各ユニツトが引出し可能に設置されることになる
。上記各部材を接続固定するに両部材の面と面を接合さ
せて電気的点溶接することによつて容易にかつ安価に行
なわれる。

上記部材は例えば３．２ｍｕの厚さの鋼板を用いこれを
切断してＵ形、Ｌ形およびＺ形にプレス加工して製作さ
れる。従来の框体は肉厚のＬ鋼、Ｕ鋼材等を柱として用
いこれと板との結合は線溶接やねじあるいはボルトーナ
ツトで結合固定していたので、加工に時間を要し高価と
なりかつ重量が大となつていた。これに対し本框体は柱
の両端を折り曲げるかあるいはＬ形板を柱と接合さるべ
き板との間に当て点溶接して必ず面と面の接合部を点溶
接しているので安価軽量の框体を構成することができる
。第５図は第４図に示す框体の背面斜視図である。

背面の柱１３はＵ形溝状に作られ上板１１と底板１５と
は面接合点溶接していることを示している。また、この
柱のＵ形溝はこの中に各種配管や電気配線を通すに非常
に好都合である。第６図は第４図の框体の右側面の断面
図である。

この図は主として底板１５の形状と装置の底部の状態を
示すものである。底板１５は第４図に示すごとく中央部
を切り抜いた板で、その両端はＵ形に曲げられ、Ｕ形板
５２によつて閉じられているので強固な構造になつてい
る。このように箱形にした場所には図示していないが装
置を移動させるために用いるキヤスタ一が取付けられる
。またこの底部は装置を吊り上げて運搬するに十分なよ
うに頑丈になつている。第７図は第４図の框体上部の右
側面図である。

反応ライン２を収容する側壁５０とカバー２０を取付け
る取付け板５１が上板１１上に点溶接されている。取付
け板５１はカバー２０を開閉させるヒンジの取付けと上
板１１の前面補強を兼ねたものである。以上第４図〜第
７図で説明した框体は加工度合が比較的少なく、かつ軽
量安価に製作できるという点が優れている。

以上説明した実施例の生化学自動分析装置は、１チヤン
ネルの反応ラインを有する多項目検査用の装置であるが
、複数チヤンネルの反応ラインをもつ装置であつてもよ
い。

ただし、この場合は複数の測定器で同時に測定できるよ
うにしなければならない。上述した実施例によれば、以
下に列挙する効果が得られる。

（１）試薬液槽収容部は、上段部の反応ラインおよびサ
ンプル室とは隔離されて中段部に配置されているので、
試薬液の交換の際に反応ラインやサンプル室付近を汚染
することがない。

また試薬液槽から発生するガスが、装置の金属部分を腐
蝕することがなく、電気的絶縁不良をもたらすことがな
い。（２）試薬液槽収容部は、前面外部から試薬液槽を
観察することができるように構成されているので、試薬
液槽内の試薬液の残量を分析装置の動作中にも容易に確
認することができ、必要に応じて試薬液槽を交換するこ
とができる。

また、試薬液槽収容部の前面は試薬液槽を出し入れでき
るように形成されているので、試薬液槽の交換を容易に
行える。（３）試薬送液器を下段部に配列し、試薬液槽
よりも下方に位置させたので、試薬送液器が試薬液槽か
ら試薬液を吸引するときに落差のおかげで試薬液が逆戻
りし難く、送液器に生ずる負圧によつて短時間に確実に
試薬液を吸引でき、試薬液の供給が確実に行える。

（４）複数の試薬送液器は、前面に沿つて配列されてい
るから、各送液器の動作状態を容易に観察することがで
き、送液器の保守点検を容易に行なえる。

（５）光度計が反応ラインとともに上段部に配置されて
いるので、エアコンプレツサ一等の振動源による影響や
熱源による温度影響を小さくでき、測定精度を向上でき
る。

（６）反応ラインやサンプル室等の液体を扱う部分は上
板上に設置して電気系統や水分を嫌う部分から分離して
いるので、水分や薬品に基づく事故を防止し得る。

又、反応ラインを箱形容器内に収納し、温風が他の部分
へ洩れないように構成したので、反応カツプの乾燥効率
が向上する。（７）分析装置内の各ユニツトをすべて前
面と側面から引き出せるように構成しているので、保守
点検が容易となる。給排水および乾燥用空気の入口を両
側面のどちら側にでも取付けられるようにしたので、他
方の側面および裏面を壁に近づけて設置でき、設置面積
を減少でき、据付作業を簡単にできる。（８）框体の骨
格を構成する部材には同じ厚さの鋼板をプレス加工した
ものを使用し、面接合点溶接により組立ててあるので、
装置重量を約半減できる。

（９）送液ポンプが流路系の最下部にあるので、この送
液ポンプ内に流路系で発生した気泡が混入し難い。

以上説明したように本発明によれば、複数の試薬送液器
を、試薬液槽群および反応ラインよりも下方に配置した
ので、気泡の影響を防止でき、反応ラインと試薬液槽の
高さ位置の差を小さくできるので、落差に基づく圧力差
に基づいて流路管内で試薬液が後退する現象を低減でき
、もつて試薬液の供給を確実に行い得る。

また、試薬液槽収容部を、反応ラインおよびサンプルカ
ツプ収容部から隔離したので、反応ライン点検時のじや
まにならず、かつ反応ラインやサンプル室付近を試薬液
で汚染させることもなくなる。さらに、試薬液槽収容部
を中段部で框体前面に沿つて横長に配置し、かつ試薬液
槽取出窓を前面側に配置したので、試薬交換作業時にオ
ペレータが腰をかがめることもなく、多数の試薬液の残
量状態を容易に観察でき、オペレータの作業が楽になつ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である生化学自動分析装置の
斜視図、第２図は第１図の装置の左側面を示す斜視図、
第３図は第１図の実施例の反応ライン付近の説明図、第
４図は第１図の実施例の框体構造を示す斜視図、第５図
は第４図の框体背面斜視図、第６図は第４図の框体の右
側断面図、第７図は第４図の框体上部の右側面図である
。 １・・・・・・框体、２・・・・・・反応ライン、３・
・・・・・サップ］ｊング装置、４・・・・・・サンプ
ル室、５・・・・・・操作部、７・・・・・・プリンタ
ー、８・・・・・・試薬棚、９・・・・・・コンピユー
ターユニツト、１０・・・・・・電源ユニツト、１１・
・・・・・上板、１２・・・・・・棚板、１３・・・・
・・柱、１４・・・・・・ガイドレール、１５・・・・
・・底板、１６・・・・・・排水管、１７・・・・・・
水道管、１８・・・・・・蒸溜水管、１９・・・・・・
空気管、２２・・・・・・ピペツタ一室、２３・・・・
・・デイスペンサ一室、２７・・・・・・反応カツプ、
３８・・・・・・ピペツタ一、３９・・・・・・サンプ
ルカツプ、４０・・・・・・試薬液槽。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の反応カップに被検液および試薬を添加して反
   応液を光度計によつて光学的に測定する自動化学分析装
   置において、框体の中段部には上段部および下段部から
   隔離された試薬液槽収容部を設け、上記上段部には上記
   反応カップが移送される反応ラインを配設し、上記下段
   部の前面付近には、試薬液槽の試薬を上記反応カップに
   供給するための複数の試薬送液器を配設し、上記試薬液
   槽収容部を、上記框体の前面に沿つて複数の試薬液槽を
   収容し得るように横長に構成するとともに、上記試薬液
   槽収容部には前面外部から上記試薬液槽の取り出しおよ
   び観察が可能であるような試薬液槽取出窓を設けたこと
   を特徴とする自動化学分析装置。