专利名称：自动分析装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对血液等活体样本成分进行自动分析的自动分析装置，特别是涉及将LED(发光二极管)用作光源的测定部的温度调节机构。
背景技术：
LED(发光二极管)近年来由于技术开发而使光量的增加、波长变动的放大等进展顺利。另外，出现了用于发光的能量效率优良、小型化等优点，从而在各种工业领域中进行应用而扩大了应用范围。在临床检查用的自动分析装置的领域中，装置的节能化、节约空间化、低价格化的要求也较多，作为与这些要求相应的一种部件，光源采用LED的装置有所增加。在将LED用作光源的情况下，成为课题的是光量的稳定。LED在通电的情况下自身发热，而且P/N耦合部的温度发生变化时，光量、波长发生变化是公知的。自动分析装置通过向测定对象检体照射光而测定光量变化，从而测定血液检体中的浓度。因此，必须使基础值的光量稳定。此外，根据市场要求而期望装置的加速(立6上好”)时间进一步缩短，从而也需要使光量在更短时间内稳定。在将LED用作自动分析装置的测量用光源时，例如，在专利文献I中，提出了为了获得稳定的光量而在热容量较大的构件中安装LED并进行温度调节的方案。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004-101295号公报发明要解决的问题然而，LED存在当PN结温度上升时发光量减少的倾向。在使用光的测量系统中光量减少会导致检测灵敏度降低的情况，因此在将LED用作临床检查用的自动分析装置的光源的情况下，需要将在LED中产生的热量高效地去除。此外，也不得不防止因温度变化而使LED光量发生变动的情况。另外，也需要在更短时间内稳定至目标温度。LED的热量由P/N耦合部产生，通过热传导向与两根引线中的发光引线连接的、任一方的引线进行传播。因而，通过将传递热量的引线冷却，使温度稳定，从而使P/N耦合部的温度较低稳定，进而抑制光量的降低，能够实现稳定的测量。然而，通常引线的截面非常细，为0.5mm Imm见方左右，为了通过热传导进行吸热，需要使该导线与热传导率较高的金属构件接触。另一方面，在引线中流通有用于使LED发光的电流，需要进行电绝缘。因此，需要在引线与金属构件之间设置绝缘片。由于通常难以通电的材料的热传导率较低，因此当在引线与金属构件之间设置绝缘片时，来自LED的吸热量大幅度地减少，其结果是，不能进行充分的温度调整，无法期望LED光量的稳定。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种能够为了使LED的光量稳定而调节至目标温度，并且能够在短时间内调节至该温度的自动分析装置。本发明的上述以及其它目的和新颖特征是基于本说明书的记载以及附图而清楚可知的。用于解决课题的手段若对本申请中公开的发明中的、代表性内容的概要进行简单说明，则如下所述。S卩，本发明的自动分析装置是包括有发光二极管光源、该发光二极管光源的温度调节机构的自动分析装置，上述温度调节机构包括:设有上述发光二极管光源的金属构件、埋设于该金属构件而供恒温槽水流通的流水导管以及仅使上述发光二极管光源的伴随发热的引线与上述金属构件直接接触的金属小片构件。发明效果若对利用本申请中公开的发明中的、代表性内容获得的效果进行简单说明，则如下所述。根据本发明，自动分析装置仅使伴随LED的发热的引线与温度调节机构的金属构件直接接触，因此仅在作为LED的温度调节所必需的部位的该引线处，在短时间内从金属构件传递恒温槽水的热量而进行冷却。即，能够利用温度调节机构，为了使LED的光量稳定而调节至目标温度，并且能够在短时间内调节至该温度。
图1是本发明的自动分析装置的概略结构图。图2的(a)是包括有销的本发明的温度调节机构的俯视图，图2的(b)是图2的(a)的A-A线剖视图，图2的(C)是仰视图。图3的(a)是包括有热传导片的非本发明的温度调节机构的俯视图，图3的(b)是图3的(a)的A-A线剖视图，图3的(c)是仰视图。图4的(a)是包括有销及绝缘构件的本发明的温度调节机构的俯视图，图4的(b)是图4的(a)的A-A线剖视图，图4的(c)是仰视图。图5的(a)是图3的温度调节机构的验证模型的俯视图，图5的(b)是图5的(a)的A-A线剖视图，图5的(c)是仰视图。
具体实施例方式以下，基于附图详细说明本发明的实施方式。此外，在用于说明本实施方式的全部附图中对具有相同功能的部件原则上标注相同的附图标记，尽可能地省略其反复的说明。图1是本发明的自动分析装置的概略结构图。此外，图1的各部分的功能是公知的，因此省略详细的记载。在自动分析装置I中，取样机构10的取样臂20进行上下移动并且旋转，同时使用安装于该取样臂20的样本分注器105，对配置在沿左右方向进行旋转的样本盘102上的样本容器101内的试料进行吸取，将其向反应容器106排出。如图1也可知，样本盘102并不限于将样本容器101直接配置到样本盘102上的情况，也能够成为与能够在未图示的试验管上载置样本容器101的通用配置对应的构造。进一步说明图1中的自动分析装置I的构成。样本分注器105伴随着样本用注射泵107的动作而进行样本的吸取动作以及排出动作。药物样品分注器110伴随着药物样品用注射泵111的动作而进行药物样品的吸取动作以及排出动作。样本用注射泵107以及药物样品用注射泵111能够进行微细的动作，并且能够被计算机103控制而进行分注精度严
格的管理。为了各样本而应进行分析的分析项目从键盘121或者CRT118的图像这样的输入装置进行输入。该自动分析装置I中的各单元的动作被计算机103控制。伴随着样本盘102的间歇旋转，将样本容器101向样本吸取位置进行移送，使样本分注器105下降至停止中的样本容器101内。当伴随着该下降动作而使样本分注器105的顶端与样本的液面接触时，从液面检测电路151输出检测信号，基于该检测信号，计算机103进行控制，以便停止取样臂20的驱动部的下降动作。接着，在向样本分注器105内吸取了规定量的样本之后，样本分注器105上升至上止点。在样本分注器105吸取规定量的样本的期间内，使用来自压力传感器152的信号，利用压力检测电路153来监视样本分注器105与样本用注射泵107之间的流路的吸取动作中的流路内压力变动。由于在吸取中的压力变动中发现有异常的情况下不能吸取规定量的可能性较高，因此对该情况的分析数据添加警报。接着，取样臂20在水平方向上进行回旋，在反应盘109上的反应容器106的位置使样本分注器105下降，将保持的样本向反应容器106内排出。接着，使加入有样本的反应容器106移动至药物样品添加位置。在旋转自如的药物样品盘125上，配置有与成为分析对象的多个分析项目对应的药物样品瓶112。安装于取样臂20的药物样品分注器110从药物样品瓶112向反应容器106分注规定量的药物样品。加入了样本以及药物样品的反应容器106内的混合物被搅拌器113搅拌。收纳有混合物的反应容器106被移送至作为测定部件的光源114与光度计115之间的位置，基于自光源114向反应容器106照射的照射光，利用光度计115来测定光量。测光信号经由A/D转换器116，通过接口 104向打印机117进行印字输出，向CRT118进行图像输出，并且储存在作为存储器的硬盘122中。测光结束后的反应容器106在清洗机构119的位置处进行清洗。清洗用泵120向反应容器106提供清洗水，并且，从反应容器106排出废液。在图1的例中，在样本盘102上以能够呈同心圆状配置多个列的样本容器101的方式形成多个列的容器保持部，样本分注器105的样本吸取位置在各个列上各设定有一个。使用LED (发光二极管)光源来作为光源114。此外，为了使LED的温度所产生的光量变化稳定，能够再现性优良地进行测定，本发明包括LED的温度调节机构。图2的(a)是包括有销的本发明的温度调节机构的俯视图，图2的(b)是图2的(a)的A-A线剖视图，图3的(c)是仰视图。此外，在图2以后的各剖视图中，为了便于理解，也显示恒温槽地进行图示。如图2的(a) 图2的(c)所示，主要来说，温度调节机构201包括金属构件202、一对金属导管(流水导管)203和一对金属制销(金属小片构件)204。金属构件202整体被隔热材料205覆盖。在金属构件202中埋设有金属导管203的呈U字状弯曲的部分，成为在该金属导管203中流通来自恒温槽206的水(恒温槽水)而将金属构件202调节为目标温度的构造。作为金属构件202的材料，例如是铜、铁等，由于热传导性较高，因而是优选的。光源114由发光部251、从该发光部251伸出的引线252、253构成。在图2的例中仅将引线252、253埋入到金属构件202中。但是，也可以将发光部251埋入到金属构件202中。在LED的任意一方的引线与发光引线连接这样的结构中，在使该LED发光时仅一方的引线伴随发热，在图2中，引线252伴随发热，另一方面，引线253没有伴随发热。如图2的
(b)、图2的(c)所示那样，这些引线252、253之中、仅伴随发热的引线252与温度调节机构201的销204的顶端抵接，该引线252被该销204推压而与金属构件202直接接触。S卩，如图2的(b)特别所示那样，金属构件202在将伴随有发热的引线252埋起来的部分处形成有间隙202a。此外，在金属构件202的边缘部与间隙202a之间，形成有以供销204的主体204a突出没入的方式容纳该销204的一对贯通孔202b。然后，向间隙202a突出的销主体204a与引线252抵接，从而将引线252压入到间隙202a的里侧的金属构件壁部(图中箭头方向)，使其与金属构件202接触。另一方面，为了使没有伴随发热的引线253不受到金属构件202的温度变化的影响，利用具有绝缘性的隔热材料(绝缘构件)254来覆盖引线253。此外，作为销204的优选材料，举出与金属构件202相同的材料。通过采用这样的构造，大致消除金属构件202与引线252之间的热阻，因此可以在与恒温水的热量向金属构件202传递的大致相同时间向引线252传递热量。通过将金属构件202与金属导管203之间的接触面设置得尽可能宽，进一步提高热传递效率，作为结果，能够在短时间内将温度调节至目标温度。图3的(a)是包括有热传导片的非本发明的温度调节机构的俯视图，图3的(b)是图3的(a)的A-A线剖视图，图3的(c)是仰视图。图3所示的温度调节机构301与本发明的温度调节机构201相比，由于不具有销而实质上不同。在温度调节机构301中，为了提高引线252、253向金属构件202的紧贴性，利用由能够传递金属构件202的热量、并且具有绝缘性的柔软材料构成的热传导片260来覆盖引线252、253。如图3的(c)所示，引线252隔着热传导片260与金属构件202间接地接触。该情况下，恒温水的热量可在较短时间内向金属构件202传递，由于上述的热传导片260与金属相比较，热传导率为1/4000 1/6000左右，因此，结果是热阻升高。此外，由于通常的LED的引线尺寸是剖面积为0.5mm左右，长度为20_左右，因此传热面积非常小，热传导效率很低。S卩，在本发明中，在LED的温度调节机构中设置仅使伴随发热的引线252与金属构件202直接接触的销204，使金属构件202的热量在短时间内仅向引线252传递，能够在短时间内冷却至目标温度而进行温度调节。在该情况下，由于仅利用绝对值进行测定，因而在值中易于产生偏差，在测定散射光时，能够提前形成可获得所希望的再现性的状态，因此是特别有利的。此外，利用隔热材料254来覆盖没有伴随发热的引线253，能够进一步减小光源114的温度变化所造成的影响，因此使LED的光量进一步稳定，能够进行再现性更高的测定。图4的(a)是具有销以及绝缘构件的本发明的温度调节机构的俯视图，图4的(b)是图4的(a)的A-A线剖视图，图4的(c)是仰视图。图4所示的温度调节机构401是使用了伴随发热的引线252的电位比没有伴随发热的引线253的电位低的LED光源的情况的
一个例子。在温度调节机构401中，金属导管203与金属构件202电绝缘，因此金属导管203的埋设于金属构件202的部分被绝缘构件402覆盖。作为该绝缘构件402，例如能够优选使用与热传导片260相同的材料。此外，其它的构成与温度调节机构201相同。该情况下，被金属导管203覆盖的绝缘构件402成为热阻，但与温度调节机构301那样在引线252、253与金属构件202之间存在热传导片260的情况相比，能够使传热面积明显变宽，因此，热传导效率极其高。因此，即使在使用这样的元件的情况下，与利用热传导片260覆盖引线252、253而进行温度调节的情况相比较，能够高效、短时间地进行温度调节。以上，基于实施方式对本发明人所完成的发明进行了具体说明，但本发明并不限于实施方式，能够在不脱离其主旨的范围内进行各种变更。实施例将温度调节机构的热传导效率模型化而进行验证。(验证I)图5的(a)是图3的温度调节机构中的验证模型的俯视图，图5的(b)是图5的(a)的A-A线剖视图，图5的(C)是仰视图。为了与后述的图4所示的温度调节机构401的验证条件一致，该验证模型的温度调节机构501成为与图3的温度调节机构301相比，在金属导管203上设置有绝缘构件402的结构。绝缘构件402是热传导率为0.8ff/m.K的热传导片，其厚度a为1mm。金属导管203的宽度b为40mm,导管径c为4mm,向金属构件202的埋入深度d为20mm。热传导片260采用与绝缘构件402相同的材料，长度e为10mm，厚度f为1mm。此外，引线252、253的一边g为0.5_见方。作为温度条件，假设将发热至47°C的引线252冷却至37°C。将以上条件下的单位时间(秒)内的热传导量带入到下述式中而进行计算。Q(热量)=λ (热传导率)XS(热传导面积)X (T1-T2(温度变化))/h(厚度)λ (热传导率)=热传导片260 = 0.8ff/m.KS (热传导面积)=伴随发热的引线252与热传导片260接触的面积=
0.5mmX IOmmX 2 (由于引线252在上下方向上与热传导片260接触)=IOmm2 = 10Xl(T6m2T1-T2 (温度变化)=47-37 = IOKh (厚度)=热传导片260的厚度f = Imm =IX l(T3m由此，图5的结构的热传导效率如下所述。Q = 0.8ff/m.KX 10X l(T6m2X 10K/1 X l(T3m = 8X 1(T2W/S = 0.08J(验证2)接着,利用与图5的温度调节机构501相同的尺寸a d、g使图4所示的本发明的温度调节机构401模型化，对其进行验证。此外，在温度调节机构401中，由于不存在热传导片260，因此不需要考虑尺寸e、f是不言而喻的。在该温度调节机构401中，引线252与金属构件202都是金属，因此假设不存在热阻，热交换产生于金属导管203与金属构件202之间而进行验证。λ (热传导率)=热传导片(绝缘构件)402 = 0.8ff/m.KS(热传导面积)=4(导管径)XjiX1/2(导管圆周的1/2) X 36 X X 1/2+2+2(为了简略化而设为配管中心部长度)X 2 (由于金属导管203在上下方向上与热传导片402相接)=760.13mm2 = 760Xl(T6m2T1-T2 (温度变化)=47-37 = IOKh (厚度)=热传导片260的厚度f = Imm = I X l(T3m由此，图5的结构的热传导效率如下所述。Q = 0.8ff/m.KX 760 X l(T6m2 X 10K/1 X l(T3m = 6.08W/S = 6.08J以上的验证是一个例子，与通常结构的图5的温度调节机构501在I秒钟的热传导率为0.08J相比，本发明的图4的温度调节机构401在I秒钟的热传导率为6.08J，温度调节机构401的热传导效率是温度调节机构501的76倍。由此可知，图5的情况下，热传导量由较细的引线252的表面积决定，但在图4的情况下，通过压接引线252与金属构件202而使两者紧贴，从而调节金属构件202的温度，因此能够将热量瞬间传递至引线252。S卩，在本发明的温度调节机构中，流水导管与金属构件的接触面变大，其结果是，能够使整体的热传导效率升高，能够在更短时间内调节至目标温度。工业实用性本发明涉及对血液等活体样本成分进行自动分析的自动分析装置，能够广泛地应用于具有将LED(发光二极管)用作光源的测定部的温度调节机构的装置、系统。附图标记说明I自动分析装置10 取样机构20 取样臂101 样本容器102 样本盘103 计算机104 接口105 样本分注器106 反应容器107 样本用注射泵109 反应盘110 药物样品分注器111 药物样品用注射泵112 药物样品瓶113 搅拌器 114 光源(发光二极管光源)115 光度计116 A/D 转换器117 打印机
118 CRT119 清洗机构120 清洗用泵121 键盘
122硬盘125药物样品盘151液面检测电路152压力传感器153压力检测电路201温度调节机构202金属构件202a间隙202b贯通孔203金属导管(流水导管)204销(金属小片构件)204a销的主体205隔 热材料206恒温槽251发光部252伴随发热的引线253没有伴随发热的引线254隔热材料(绝缘构件)260热传导片301温度调节机构401温度调节机构402绝缘构件501温度调节机构
权利要求
1.一种自动分析装置，该自动分析装置包括有发光二极管光源和该发光二极管光源的温度调节机构，其特征在于， 所述温度调节机构包括:设有所述发光二极管光源的金属构件、埋设于该金属构件而供恒温槽水流通的流水导管以及仅使所述发光二极管光源的伴随发热的引线与所述金属构件直接接触的金属小片构件。
2.根据权利要求1所述的自动分析装置，其特征在于， 所述发光二极管光源的没有伴随发热的引线被绝缘构件覆盖。
3.根据权利要求1或2所述的自动分析装置，其特征在于， 所述流水导管被绝缘构件覆盖。
全文摘要
本发明提供一种自动分析装置，其能够为了使LED的光量稳定而调节至目标温度，并且在短时间内调节至该温度。将LED用作光源(114)的自动分析装置包括LED的温度调节机构(201)，该温度调节机构(201)由设有光源(114)的金属构件(202)、埋设于该金属构件(202)而供恒温槽水流通的一对金属导管(流水导管)(203)以及仅使光源(114)的伴随发热的引线(252)与金属构件(202)直接接触的销(金属小片构件)(204)构成。由此，能够利用温度调节机构(201)，为了使LED的光量稳定而调节至目标温度，并且能够在短时间内调节至该温度。
文档编号G01N35/00GK103201632SQ20118005423
公开日2013年7月10日 申请日期2011年10月18日 优先权日2010年11月18日
发明者吉川惠子, 山崎创 申请人:株式会社日立高新技术