JP2000137011A - Freezing point depression measuring device and method thereof - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To measure freezing point depression in the wide range by measuring the freezing point depression in the case of freezing a specimen by a freezing stimulus, lowering the temperature in the case of not freezing it to give a freezing stimulus, in a stage during supercooling of multiple stages of a specimen. SOLUTION: Supercooling is begun by a cooling element 3, and when a specimen 9 reaches about -6 deg.C by supercooling at temperature lowering speed of about 4 deg.C/10 sec., a cooling element 7 ultra-supercools a part of the specimen 9 at a capillary part 5 to generate an ice crystal nucleus for the freezing stimulus of the specimen 9. When the specimen 9 becomes about -8 deg.C to be freezed, coagulation latent heat is released, solid-liquid coexistent condition is held for a fixed time at fixed temperature. A control part sets this temperature as the freezing temperature, and difference against the previously input freezing point is set as freezing point depression. When it is not freezed, a second stage supercooling is begun at temperature lowering speed less than about 0.1 deg.C/10 sec. and in the case of freezing the result is output in similar procedure. In the case of not freezing, when it is not tune over, the supercooling is continued, and when it is time over it is set as an error.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、広い測定範囲で試
料の氷点降下を測定できる氷点降下測定装置および氷点
降下測定方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a freezing point measuring apparatus and a freezing point measuring method capable of measuring the freezing point of a sample in a wide measuring range.

【０００２】[0002]

【従来の技術】尿、血漿、髄液などの浸透圧は、重要な
生体情報を提供してくれるため、臨床検査などの分野
で、その測定が広く行われている。特に、脱水症、尿崩
症、低ナトリウム血症、高ナトリウム血症、***、非
ケトン性高浸透圧性昏睡、術後患者等の診断管理に体液
の浸透圧測定が行われている。この他にも、人工透析用
の透析液の浸透圧が測定されている。2. Description of the Related Art The osmotic pressure of urine, plasma, cerebrospinal fluid and the like provides important biological information, and is therefore widely measured in fields such as clinical examinations. In particular, osmotic pressure measurement of body fluids has been performed for the diagnostic management of dehydration, diabetes insipidus, hyponatremia, hypernatremia, uremia, non-ketone hyperosmolar coma, postoperative patients and the like. In addition, the osmotic pressure of a dialysate for artificial dialysis has been measured.

【０００３】浸透圧の測定は、通常、氷点降下法を利用
しておこなわれる。液体試料を過冷却し、ついで氷結刺
激を与えて氷晶を生成させると、水の凝固潜熱が放出さ
れるため固液共存状態となる。このときの温度が、その
試料の凝固点（氷点）であり、この温度と試料溶媒自身
の凝固点（体液の場合、通常水であり、その凝固点は０
℃）との差を氷点降下として測定する。氷点降下と浸透
圧との間には、比例関係があるため、前記氷点降下から
浸透圧を算出することができる。[0003] The measurement of the osmotic pressure is usually performed by using the freezing point depression method. When the liquid sample is supercooled and then subjected to a freezing stimulus to generate ice crystals, the latent heat of solidification of water is released, so that a solid-liquid coexistence state is established. The temperature at this time is the freezing point (freezing point) of the sample, and this temperature and the freezing point of the sample solvent itself (in the case of a body fluid, usually water, the freezing point is 0).
° C) is measured as the freezing point depression. Since there is a proportional relationship between the freezing point drop and the osmotic pressure, the osmotic pressure can be calculated from the freezing point drop.

【０００４】氷点降下法による浸透圧の測定では、液体
試料を過冷却状態にする必要から、試料の冷却を慎重に
行う必要がある。このため、従来の装置では、予め、浸
透圧の範囲に合わせて測定系を低浸透圧モードと高浸透
圧モードに分けて設定しており、そのモード切換スイッ
チがあった。しかし、このモードの切換は、装置の微調
整を要するため、専門の技術者により切換てもらう必要
があり、煩雑であった。このため、従来の装置では、実
質的に測定範囲が制限された状態であるといえ、浸透圧
が予測不可能な試料に対応することが困難であった。In the measurement of the osmotic pressure by the freezing point depression method, it is necessary to carefully cool the sample because the liquid sample needs to be supercooled. For this reason, in the conventional apparatus, the measurement system is set in advance into the low osmotic pressure mode and the high osmotic pressure mode according to the range of the osmotic pressure, and there is a mode changeover switch. However, this mode switching requires fine adjustment of the apparatus, and therefore requires switching by a specialized engineer, which is complicated. For this reason, in the conventional apparatus, it can be said that the measurement range is substantially limited, and it is difficult to deal with a sample whose osmotic pressure is unpredictable.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、測定範囲が広い氷点降下測定装置および氷点降下測
定方法の提供である。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and a method for measuring freezing point depression having a wide measuring range.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の氷点降下測定装置は、以下の（Ａ）〜
（Ｄ）の手段を含むという構成である。 （Ａ） 試料の過冷却手段 （Ｂ） 過冷却状態の試料に氷結刺激を付与する手段 （Ｃ） 氷結の際に放出される凝固潜熱により固液共存
状態となった試料の温度から氷点降下を測定する手段 （Ｄ） 試料の過冷却を多段階で行い、ある段階の過冷
却における氷結刺激で試料が氷結した場合は、前記
（Ｃ）により氷点降下を測定し、氷結しない場合は、そ
れよりも低い温度である次の段階の過冷却を行いかつ氷
結刺激を付与するように制御する手段Means for Solving the Problems In order to solve the above-mentioned problems, an apparatus for measuring the freezing point of the present invention has the following (A) to (A).
The configuration includes the means (D). (A) Means for supercooling a sample (B) Means for applying a freezing stimulus to a sample in a supercooled state (C) Freezing point drop from the temperature of a sample in a solid-liquid coexistence state due to solidification latent heat released during freezing Means for measurement (D) The sample is supercooled in multiple stages, and when the sample freezes due to freezing stimulation in a certain stage of supercooling, the freezing point drop is measured by the above (C). Means for controlling the next stage of supercooling, which is also at a low temperature, and to apply a freezing stimulus

【０００７】このように、本発明の装置は、過冷却を多
段階で行い、各段階毎に試料に氷結刺激を付与し、氷結
するまで過冷却および氷結刺激の付与を続行する。この
ため、この装置は、広い範囲で簡単に浸透圧を測定する
ことが可能である。As described above, the apparatus of the present invention performs supercooling in multiple stages, applies a freezing stimulus to the sample at each stage, and continues to apply the supercooling and the freezing stimulus until the sample freezes. For this reason, this device can easily measure the osmotic pressure in a wide range.

【０００８】本発明の装置において、前記氷結刺激は、
試料の一部をその段階の過冷却温度よりさらに低温にす
ることによる氷晶核の生成であることが好ましい。これ
によれば、つぎの段階への過冷却の切換が容易となり、
装置の構造も簡単になるという利点がある。なお、この
ほかに、氷結刺激としては、超音波や撹拌棒による撹拌
であってもよい。[0008] In the apparatus of the present invention, the ice stimulus is:
Preferably, ice nuclei are formed by lowering a part of the sample to a temperature lower than the supercooling temperature at that stage. According to this, it is easy to switch overcooling to the next stage,
There is an advantage that the structure of the device is simplified. In addition, the icing stimulation may be ultrasonic waves or stirring with a stirring rod.

【０００９】本発明の装置において、前記（Ｄ）の手段
は、試料が氷結しない場合に、次の段階の過冷却を行う
かを判断する手段を含むことが好ましい。これにより、
試料の過冷却をより正確に行うことができるからであ
る。In the apparatus according to the present invention, it is preferable that the means (D) include means for judging whether the next stage of supercooling is to be performed when the sample does not freeze. This allows
This is because the sample can be supercooled more accurately.

【００１０】試料が氷結しない場合における次の段階の
過冷却を行うかの判断は、以下に示す２種類の手段を採
用することが好ましい。一つ目の手段は、現段階の過冷
却における試料温度降下速度の低下の程度で判断する手
段である。二つ目の手段は、氷結刺激付与開始からの経
過時間で判断する手段である。なお、これらの手投は、
種々の条件により適宜選択することができ、また前記二
つの手段を組み合わせてもよい。In the case where the sample is not frozen, it is preferable to determine the next stage of supercooling by employing the following two types of means. The first means is a means for judging from the degree of decrease in the sample temperature drop rate in the current stage of supercooling. The second means is a means for determining based on the elapsed time from the start of the application of the freeze stimulus. In addition, these hand throws,
It can be appropriately selected according to various conditions, and the above two means may be combined.

【００１１】本発明の装置において、第一段階の過冷却
温度（到達温度）は−６℃〜−９℃の範囲であり、第二
段階の過冷却温度（到達温度）は−８℃〜−１６℃の範
囲であることが好ましい。また、前記氷晶核を生成させ
るための温度は−１５℃〜−３０℃の範囲であることが
好ましい。なお、本発明において、過冷却の到達温度と
は、ある段階の過冷却において、試料が氷結せず過冷却
状態で到達する最低温度をいう。したがって、この温度
に到達する以前に試料が氷結すれば、到達温度までの冷
却は行われない。In the apparatus of the present invention, the first stage supercooling temperature (attained temperature) is in the range of -6 ° C to -9 ° C, and the second stage supercooling temperature (attained temperature) is at -8 ° C to- Preferably it is in the range of 16 ° C. Further, the temperature for generating the ice crystal nuclei is preferably in the range of −15 ° C. to −30 ° C. In the present invention, the ultimate temperature of supercooling refers to a minimum temperature at which a sample reaches a supercooled state without freezing in a certain stage of supercooling. Therefore, if the sample freezes before reaching this temperature, cooling to the reached temperature is not performed.

【００１２】本発明の装置は、さらに以下の（Ｅ）の手
段を含むことが好ましい。 （Ｅ）氷点降下から浸透圧を算出する手段The apparatus of the present invention preferably further comprises the following means (E). (E) Means for calculating osmotic pressure from freezing point depression

【００１３】先に述べたように、氷点降下と浸透圧との
間には比例関係がある。水に何らかの溶質を溶かすと氷
点が降下する。水の氷点降下は、１ｍｏｌ／Ｌの溶液で
−１．８５８℃となる。これとは逆に、溶液の氷点が−
１．８５８℃であれば、その溶液のモル濃度は１ｍｏｌ
／Ｌであり、浸透圧は１ｏｓｍ／Ｌとなる。氷点降下と
浸透圧との関係は以下の式（１）で示される。As mentioned earlier, there is a proportional relationship between freezing point depression and osmotic pressure. Freezing point drops when some solute is dissolved in water. The freezing point of water is -1.858 ° C. for a 1 mol / L solution. Conversely, the freezing point of the solution is-
At 1.858 ° C., the molarity of the solution is 1 mol
/ L, and the osmotic pressure is 1 osm / L. The relationship between freezing point depression and osmotic pressure is expressed by the following equation (1).

【００１４】 △Ｔｆ＝［（Ｒ・Ｔｆ２）／（１０００・ｌｓ）］・Ｃ （１） △Ｔｆ：氷点降下 Ｒ：気体定数 Ｔｆ２：溶媒の氷点（絶対温度） ｌｓ：溶媒１ｇの融解潜熱 Ｃ：溶媒１ｋｇに溶かした溶質のモル数ΔTf = [(R · Tf2) / (1000 · ls)] · C (1) ΔTf: freezing point drop R: gas constant Tf2: freezing point of solvent (absolute temperature) ls: latent heat of fusion of 1 g of solvent C : Number of moles of solute dissolved in 1 kg of solvent

【００１５】本発明において、測定できる浸透圧の範囲
は特に制限されないが、通常、０ｍｏｓｍ〜５０００ｍ
ｏｓｍの範囲であり、好ましくは、０ｍｏｓｍ〜２５０
０ｍｏｓｍである。０ｍｏｓｍ〜５０００ｍｏｓｍの範
囲の場合、例えば、第一段階の過冷却温度（到達温度）
−７℃、第二段階の過冷却温度（到達温度）−１４℃、
第三段階の過冷却温度（到達温度）−１８℃、の合計３
段階の過冷却で測定できる。また、０ｍｏｓｍ〜２５０
０ｍｏｓｍの範囲の場合、例えば、第一段階の過冷却温
度（到達温度）−８℃および第二段階の過冷却温度（到
達温度）−１４℃の合計２段階の過冷却で測定できる。
なお、本発明では、前記浸透圧以外に、溶質の分子量等
を算出することも可能である。In the present invention, the range of the osmotic pressure that can be measured is not particularly limited, but is usually from 0 mosm to 5000 m.
osm, preferably from 0 mosm to 250
0 mosm. In the case of the range of 0 mosm to 5000 mosm, for example, the first stage supercooling temperature (achieved temperature)
-7 ° C, second stage supercooling temperature (achieved temperature) -14 ° C,
Third stage supercooling temperature (achieved temperature) -18 ° C, total 3
It can be measured by supercooling in stages. In addition, 0 mosm to 250
In the case of the range of 0 mosm, for example, it can be measured by a total of two stages of supercooling: a first stage supercooling temperature (attained temperature) of -8 ° C and a second stage supercooling temperature (attained temperature) of -14 ° C.
In the present invention, it is also possible to calculate the molecular weight of the solute in addition to the osmotic pressure.

【００１６】つぎに、本発明の氷点降下測定方法は、過
冷却状態の試料に氷結刺激を付与し、氷結の際に放出さ
れる凝固潜熱により固液共存状態となったときの温度か
ら氷点降下を測定する氷点降下測定方法において、前記
過冷却を多段階で行い、ある段階の過冷却状態における
氷結刺激で試料が氷結した場合は、その時生じる固液共
存状態の試料の温度を測定し、氷結しない場合は、それ
よりも低い温度である次の段階の過冷却を行いかつ氷結
刺激を付与する方法である。Next, the freezing point measuring method of the present invention is to provide a freezing stimulus to a supercooled sample, and to lower the freezing point from the temperature at which the solid-liquid coexistence state is caused by the solidification latent heat released at the time of freezing. In the method of measuring the freezing point drop, the supercooling is performed in multiple stages, and when the sample freezes due to freezing stimulation in a certain stage of supercooling, the temperature of the sample in the solid-liquid coexisting state generated at that time is measured, and the freezing is measured. If not, the next step of supercooling at a lower temperature is performed and a freezing stimulus is applied.

【００１７】本発明の測定方法において、前述と同様の
理由により、前記氷結刺激は、試料の一部をその段階の
過冷却温度よりさらに低温にすることによる氷晶核の生
成であることが好ましい。In the measurement method of the present invention, for the same reason as described above, the ice stimulus is preferably the generation of ice nuclei by lowering a part of the sample to a temperature lower than the supercooling temperature at that stage. .

【００１８】本発明の測定方法において、前述と同様の
理由により、試料が氷結しない場合に、次の段階の過冷
却を行うかを判断することが好ましい。この判断も前述
と同様に、以下に示す２種類の方法がある。一番目の方
法は、現段階の過冷却における試料温度降下速度の低下
の程度で行う方法である。二番目の方法は、氷結刺激開
始からの経過時間で行う方法である。In the measuring method of the present invention, for the same reason as described above, when the sample does not freeze, it is preferable to determine whether to perform the next stage of supercooling. This determination also has the following two methods, as described above. The first method is a method in which the rate of temperature drop of the sample in the supercooling at the present stage is reduced. The second method is a method that is performed based on the elapsed time from the start of the freeze stimulation.

【００１９】本発明の測定方法において、第一段階の過
冷却温度（到達温度）が−６℃〜−９℃の範囲であり、
第二段階の過冷却温度（到達温度）が−８℃〜−１６℃
の範囲であることが好ましい。また、前記氷晶核を生成
させるための温度は、−１５℃〜−３０℃の範囲である
ことが好ましい。In the measuring method of the present invention, the first stage supercooling temperature (achieved temperature) is in a range of -6 ° C to -9 ° C,
Supercooling temperature (attained temperature) of the second stage is -8 ° C to -16 ° C
Is preferably within the range. Further, the temperature for generating the ice crystal nuclei is preferably in the range of -15 ° C to -30 ° C.

【００２０】本発明の測定方法において、得られた氷点
降下から、さらに浸透圧を算出することが好ましい。こ
の他に、得られた氷点降下から、溶質の分子量を求めて
もよい。In the measurement method of the present invention, it is preferable to further calculate the osmotic pressure from the obtained freezing point depression. Alternatively, the molecular weight of the solute may be determined from the obtained freezing point depression.

【００２１】[0021]

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施形態につい
て説明する。Next, an embodiment of the present invention will be described.

【００２２】（実施形態１）図５および図６に、本発明
の氷点降下測定装置の一例を示す。図５は、前記装置の
測定部の断面図であり、図６は、前記装置全体の槻略を
示す構成図である。(Embodiment 1) FIGS. 5 and 6 show an example of an apparatus for measuring the freezing point depression of the present invention. FIG. 5 is a cross-sectional view of a measuring unit of the apparatus, and FIG. 6 is a configuration diagram showing a schematic view of the entire apparatus.

【００２３】図５に示すように、この装置の測定部に
は、試料を入れるフローセル１と、３つの冷却素子（例
えば、ペルチェ効果を利用した素子）２，３，７と、温
度測定素子（サーミスター）８とを備える。前記フロー
セル１の下端は、細管部５に形成されており、この周囲
に、金属製細管ブロック６を介して前記冷却素子７が配
置されている。前記細管部５の先端は、チューブを介し
てノズルに連結している。また、前記フローセル１の本
体部分の周囲には、金属製フローセルブロック４を介し
て前記冷却素子３が配置され、さらにその周囲に前記冷
却素子２が冷却板１０を介して配置されている。なお、
前記冷却板１０は、冷却素子７とも接触している。１１
は、フローセルブロック４とフローセル１との間隙を充
填するための熱伝導性グリースである。そして、前記フ
ローセル１および冷却素子２，３，７は、断熱材１２で
覆われている。また、最外部に位置する冷却素子２の放
熱側には、これと接触する状態で放熱フィン１３が配置
されている。前記フローセル１内部には、前記温度測定
素子８が挿入されている。同図において、Ａは、フロー
セル１、冷却素子２，３から構成される主要測定部を示
し、Ｂは細管部５および冷却素子７から構成される局部
冷却部を示し、Ｃは、電源装置（図５では図示せず。図
６において１４で示す。）、電流制御回路（図５では図
示せず。図６において１５で示す。）および冷却素子２
から構成される外側冷却部を示す。また、９は、試料を
示す。As shown in FIG. 5, the measuring section of this apparatus includes a flow cell 1 for storing a sample, three cooling elements (for example, elements using the Peltier effect) 2, 3, and 7, and a temperature measuring element ( Thermistor) 8. The lower end of the flow cell 1 is formed in a thin tube portion 5, around which the cooling element 7 is arranged via a thin metal tube block 6. The tip of the thin tube portion 5 is connected to a nozzle via a tube. The cooling element 3 is arranged around a main body of the flow cell 1 via a metal flow cell block 4, and the cooling element 2 is arranged around the cooling element 3 via a cooling plate 10. In addition,
The cooling plate 10 is also in contact with the cooling element 7. 11
Is a thermally conductive grease for filling the gap between the flow cell block 4 and the flow cell 1. The flow cell 1 and the cooling elements 2, 3, 7 are covered with a heat insulating material 12. On the heat radiation side of the outermost cooling element 2, a heat radiation fin 13 is arranged in contact with the cooling element. The temperature measuring element 8 is inserted inside the flow cell 1. In the figure, A indicates a main measurement unit composed of a flow cell 1, cooling elements 2 and 3, B indicates a local cooling unit composed of a capillary unit 5 and a cooling element 7, and C indicates a power supply device ( 5, not shown in FIG. 6, indicated by 14 in FIG. 6, a current control circuit (not shown in FIG. 5, indicated by 15 in FIG. 6), and the cooling element 2
3 shows an outer cooling unit composed of: Reference numeral 9 denotes a sample.

【００２４】前記フローセル１は、通常、ガラスにより
形成される。また、フローセル１の細管部５は、試料の
一部を過冷却よりもさらに低い温度に冷却する（以下
「超過冷却」という）をおこなうためのものであるが、
本発明では、超過冷却が試料の過冷却に影響を及ばさな
い限り、フローセル１の形状を限定しない。また、フロ
ーセル１の大きさも特に制限するものではなく、測定の
目的などにより適宜設定されるが、通常、本体部分の容
量が２０〜１００μｌの範囲であり、細管部５の容量が
１〜２０μｌの範囲である。The flow cell 1 is usually formed of glass. The thin tube portion 5 of the flow cell 1 is for cooling a part of the sample to a temperature lower than the supercooling (hereinafter referred to as “excess cooling”).
In the present invention, the shape of the flow cell 1 is not limited as long as the supercooling does not affect the supercooling of the sample. In addition, the size of the flow cell 1 is not particularly limited, and is appropriately set depending on the purpose of the measurement and the like. Usually, the volume of the main body portion is in the range of 20 to 100 μl, and the volume of the capillary portion 5 is in the range of 1 to 20 μl. Range.

【００２５】測定終了後、試料を直ちにフローセル１か
ら排出させるためには、固液共存状態となった試料を迅
速に液体にする必要がある。このため、前記冷却素子
は、冷却および加熱の双方が可能な、ペルチェ効果を利
用した冷却素子が好ましい。また、冷却効果を向上させ
るため、棒状の冷却素子をフローセルの周囲に複数個配
置してもよく、また、筒状の冷却素子の内部にフローセ
ルを配置してもよい。なお、本発明において、試料の過
冷却手段は、特に制限されず、前記ペルチェ効果を利用
した冷却素子の他、冷媒等を用いた手段であってもよ
い。In order to immediately discharge the sample from the flow cell 1 after completion of the measurement, it is necessary to quickly convert the sample in the solid-liquid coexistence state into a liquid. For this reason, it is preferable that the cooling element is a cooling element utilizing the Peltier effect, which can perform both cooling and heating. Further, in order to improve the cooling effect, a plurality of rod-shaped cooling elements may be arranged around the flow cell, or the flow cell may be arranged inside the cylindrical cooling element. In the present invention, the means for supercooling the sample is not particularly limited, and may be a means using a coolant or the like in addition to the cooling element using the Peltier effect.

【００２６】つぎに、図６に示すように、この装置は、
前記測定部、試料採取部、制御部１８を有する。同図に
おいて、図５と同一部分には、同一符号を付しており、
また、外側冷却部Ｃは、図面の構成上、実際の位置から
離れた個所に示している。Next, as shown in FIG.
The measurement unit, the sampling unit, and the control unit 18 are provided. In the same figure, the same parts as those in FIG.
Further, the outer cooling section C is shown at a position away from the actual position in the configuration of the drawing.

【００２７】試料採取部は、ローラーポンプ２２、サン
プラー１９およびノズル２０から構成されている。サン
プラー１９は、ノズル２０を上下動させることにより、
試料容器２１内の試料９に前記ノズル２０を出し入れす
る。また、ノズル２０は、チューブ２４を介してフロー
セル１の細管部５と連通しており、前記チューブ２４の
途中に前記ローラーポンプ２２が配置されている。フロ
ーセル１の上端からは、排出管３９が導出され、これが
チューブ４０と連結し、このチューブ４０の途中に前記
ローラーポンプ２２が配置され、前記チューブ４０の先
端は、排出容器４１内に導入されている。前記ローラー
ポンプ２２は、駆動部２３と連結しており、この駆動部
２３は、制御部１８によって制御される。The sampling section is composed of a roller pump 22, a sampler 19 and a nozzle 20. The sampler 19 moves the nozzle 20 up and down,
The nozzle 20 is moved in and out of the sample 9 in the sample container 21. The nozzle 20 communicates with the thin tube portion 5 of the flow cell 1 via a tube 24, and the roller pump 22 is disposed in the tube 24. A discharge pipe 39 is led out from the upper end of the flow cell 1 and connected to a tube 40. The roller pump 22 is disposed in the middle of the tube 40, and the tip of the tube 40 is introduced into a discharge container 41. I have. The roller pump 22 is connected to a driving unit 23, which is controlled by the control unit 18.

【００２８】フローセル１の上端から挿入されているサ
ーミスター８は、移動装置３１に保持され、この移動装
置３１は、制御部１８により、前記サーミスター８の試
料９内への出し入れを行う。また、サーミスター８は、
抵抗電圧変換回路３２およびＡ／Ｄコンバータ３３を介
して制御部１８と接続されており、サーミスター８で検
知された温度が電気信号として制御部１８に入力され
る。フローセル１上部外壁面に、フォトカプラー２５が
配置され、これは液面検出回路２６を介して制御部１８
に接続されている。The thermistor 8 inserted from the upper end of the flow cell 1 is held by a moving device 31, and the moving device 31 allows the control unit 18 to move the thermistor 8 into and out of the sample 9. In addition, the thermistor 8
The temperature detected by the thermistor 8 is input to the control unit 18 as an electric signal, being connected to the control unit 18 via the resistance voltage conversion circuit 32 and the A / D converter 33. A photocoupler 25 is disposed on the upper outer wall surface of the flow cell 1, and is connected to a control unit 18 via a liquid level detection circuit 26.
It is connected to the.

【００２９】冷却素子３，７は、それぞれ、極性切換回
路２９，３６および電流制御回路２８，３５を介して制
御部１８および電源装置２７，３４に接続されており、
前記冷却素子３，７がペルチェ効果を利用するものであ
る場合、冷却および加熱が可能となる。また、フローセ
ルブロック４には、サーミスター３０が配置されてお
り、これは電流制御回路２８と接続している。冷却素子
２は、電流制御回路１５を介して電源装置１４と接続し
ており、また冷却板１０には、サーミスター１６が配置
され、これは電流制御部１５と接続している。The cooling elements 3 and 7 are connected to the control unit 18 and power supply units 27 and 34 via polarity switching circuits 29 and 36 and current control circuits 28 and 35, respectively.
When the cooling elements 3 and 7 use the Peltier effect, cooling and heating can be performed. A thermistor 30 is disposed in the flow cell block 4 and is connected to the current control circuit 28. The cooling element 2 is connected to a power supply 14 via a current control circuit 15, and a thermistor 16 is arranged on the cooling plate 10, and is connected to the current control unit 15.

【００３０】前記制御部１８には、スタートスイッチ１
７が接続しており、またプリンター３８およびディスプ
レー３７が接続され、これらに測定結果が出力される。
前記制御部１８には、図１または図３のフローチャート
に示す過冷却手順がプログラムされている。なお、前記
制御部１８はマイクロコンピュータとして装置に搭載さ
れる。The control unit 18 includes a start switch 1
7 is connected, and a printer 38 and a display 37 are connected, and a measurement result is output to these.
The supercooling procedure shown in the flowchart of FIG. 1 or 3 is programmed in the control unit 18. The control unit 18 is mounted on the device as a microcomputer.

【００３１】つぎに、この装置を用いた氷点降下の測定
例について説明する。Next, an example of measurement of freezing point depression using this apparatus will be described.

【００３２】電源を入れると、冷却素子２により測定部
全体が低温に設定され、次の過冷却工程に備える。When the power is turned on, the temperature of the entire measuring section is set to a low temperature by the cooling element 2 to prepare for the next supercooling step.

【００３３】つぎに、スタートスイッチ１７をＯＮにす
ると、まず、制御部１８の制御により、試料の定量サン
プリングが行われる。すなわち、サンプラー１９が作動
してノズル２０が試料容器２１中の試料９中に挿入さ
れ、同時にローラーポンプ２２が回転して、試料９がチ
ューブ２４を通ってフローセル１内に導入される。そし
て、フォトカプラー２５により試料９の液面が検知され
ると、ローラーポンプ２２が停止して試料の導入も停止
する。なお、ノズル２０は、ローラーポンプ２２の停止
よりも前に、試料から引き上げられ、空気がチューブ２
４内に導入される。なお、試料９の一部は細管部５内に
止まる。Next, when the start switch 17 is turned on, first, a quantitative sampling of the sample is performed under the control of the control unit 18. That is, the sampler 19 is operated, the nozzle 20 is inserted into the sample 9 in the sample container 21, and at the same time, the roller pump 22 is rotated, and the sample 9 is introduced into the flow cell 1 through the tube 24. When the liquid level of the sample 9 is detected by the photocoupler 25, the roller pump 22 stops and the introduction of the sample also stops. The nozzle 20 is pulled up from the sample before the roller pump 22 stops, and the air is discharged from the tube 2.
4 is introduced. Note that a part of the sample 9 stops in the thin tube portion 5.

【００３４】つぎに、移動装置３１により、サーミスタ
ー８がフローセル１中の試料９中に挿入される。そし
て、制御部１８に制御された冷却素子３，７により、試
料の過冷却が開始される。この過冷却は、制御部１８に
プログラムされた図１または図３のフローチャートに示
す手順にしたがって行われる。Next, the thermistor 8 is inserted into the sample 9 in the flow cell 1 by the moving device 31. Then, the supercooling of the sample is started by the cooling elements 3 and 7 controlled by the control unit 18. This supercooling is performed according to the procedure shown in the flowchart of FIG.

【００３５】図１のフローチャートに示す手順は、過冷
却を２段階で行う方法であって、第一段階の過冷却から
第二段階の過冷却へ移行するか否かの判断を、過冷却部
（フローセル１の本体内部）の温度降下速度の低下（温
度勾配）の程度により判断する方法である。この手順に
ついて、図１のフローチャートに基づき説明する。図示
のように、冷却素子３により過冷却が開始されると、ま
ず試料９が第一段階の過冷却において−６℃に到達した
かが判断される。この時の温度降下速度は、４℃／１０
秒である。そして、−６℃に達した場合は、冷却素子７
により細管部５にある試料９の一部に対し超過冷却（最
低温度−３０℃）が開始される。この超過冷却により、
試料９の一部分に氷晶核が生成すれば、これが氷結刺激
となって、試料９全体が氷結する。なお、この超過冷却
は、試料９の一部分に対して行うから、試料９の氷点降
下の測定に影響を与える恐れはない。そして、試料９が
−８℃に達したかが判断され、達した場合には、試料９
が氷結したかが判断される。試料９が氷結した場合は、
これに伴う凝固潜熱の放出により、試料９は、固液共存
状態となり、一定時間一定の温度を保持する（プラトー
状態）。そして、制御部１８は、この温度を、氷結温度
（氷点）として記録し、予め入力されている水の氷点
（０℃）との差をとって氷点降下を算出する。そして、
浸透圧を算出する場合は、前記式（１）に従い計算し、
その結果を、ディスプレー３７やプリンター３８により
出力する。一方、前記第一段階の過冷却で氷結しない場
合は、過冷却部の温度降下速度（温度勾配）が、０．１
℃／１０秒以下になったかが判断される。そして、温度
降下速度が０．１℃／１０秒以下になれば、第二段階の
過冷却（到達温度−１４℃）を開始する。この第二段階
の過冷却において、前記超過冷却は縦続中となってい
る。そして、この第二段階の過冷却により試料が氷結し
たかを判断する。氷結した場合は、前記と同様の手順に
従い、その結果を出力する。氷結しなかった場合は、タ
イムオーバーしたかについて判断し、タイムオーバーで
なければ、過冷却を続行し、タイムオーバーであればエ
ラーと判断し、これをディスプレー３７またはプリンタ
ー３８に表示する。なお、タイムオーバーの判定は、第
一段階の超過冷却開始からの経過時間で行い、通常、３
０〜９０秒以上経過した場合にタイムオーバーと判定す
る。The procedure shown in the flow chart of FIG. 1 is a method of performing supercooling in two stages, and determines whether or not to shift from the first stage of supercooling to the second stage of supercooling. This is a method in which the determination is made based on the degree of decrease (temperature gradient) in the temperature drop rate (inside the body of the flow cell 1). This procedure will be described with reference to the flowchart of FIG. As shown, when the supercooling is started by the cooling element 3, it is first determined whether the sample 9 has reached -6 ° C in the first stage of supercooling. The temperature drop rate at this time is 4 ° C / 10
Seconds. When the temperature reaches −6 ° C., the cooling element 7
As a result, excessive cooling (minimum temperature −30 ° C.) is started for a part of the sample 9 in the thin tube portion 5. With this excess cooling,
If ice crystal nuclei are generated in a part of the sample 9, this will be a freezing stimulus, and the whole of the sample 9 will be frozen. Note that since the excess cooling is performed on a part of the sample 9, there is no possibility that the measurement of the freezing point drop of the sample 9 is affected. Then, it is determined whether the temperature of the sample 9 has reached -8 ° C.
Is determined to be frozen. If sample 9 freezes,
Due to the release of the latent heat of coagulation, the sample 9 enters a solid-liquid coexistence state and maintains a constant temperature for a certain time (plateau state). Then, the controller 18 records this temperature as a freezing temperature (freezing point), and calculates a freezing point drop by taking a difference from a previously input freezing point (0 ° C.) of water. And
When calculating the osmotic pressure, calculate according to the above formula (1),
The result is output by the display 37 or the printer 38. On the other hand, when freezing does not occur in the first stage of supercooling, the temperature drop rate (temperature gradient) of the supercooling section is 0.1%.
It is determined whether the temperature has become lower than or equal to / 10 seconds. Then, when the temperature decrease rate becomes 0.1 ° C./10 seconds or less, the second stage of supercooling (attained temperature −14 ° C.) is started. In the second stage of supercooling, the supercooling is cascaded. Then, it is determined whether or not the sample is frozen by the second stage of supercooling. If it freezes, the result is output according to the same procedure as described above. If it does not freeze, it is determined whether the time is over. If it is not over, supercooling is continued. If it is over, it is determined that an error has occurred, and this is displayed on the display 37 or the printer 38. The determination of time over is made based on the elapsed time from the start of excessive cooling in the first stage.
If 0 to 90 seconds have elapsed, it is determined that the time is over.

【００３６】図２のグラフに、第二の過冷却により試料
が氷結した場合の試料温度の経時変化を示す。このグラ
フに示すように、矢印Ａで示す−６℃の点で超過冷却が
開始され、矢印Ｂで示す−８℃の点で温度勾配が０．１
℃／１０秒以下になったことを判定し、第二の過冷却を
開始する。そして、−１４℃で試料が氷結すると、凝固
潜熱の放出により温度が氷点Ｔｆ１まで上昇し、ここで
固液共存状態となってプラトー状態となる。なお、同図
において、Ｔｆ２は、溶媒（この例では水）の氷点（０
℃）を示し、△Ｔｆは、溶媒の氷点（Ｔｆ２）と試料の
氷点（Ｔｆ１）との差（氷点降下）である。冷却素子
３，７が、ペルチェ効果を利用したものである場合は、
氷結した時点で電流を反転させれば加熱状態となる。こ
のため、氷点測定に必要なプラトー状態を維持した後
は、試料を速やかに液体にすることができ、その後、試
料温度が上昇する。制御部１８は、例えば、プラトー状
態から温度が上昇する部分の曲線を微分して得られる変
化率の最小点を氷点として算出する。FIG. 2 is a graph showing the change over time in the sample temperature when the sample freezes due to the second supercooling. As shown in this graph, excessive cooling is started at a point of −6 ° C. indicated by an arrow A, and a temperature gradient is 0.1 at a point of −8 ° C. indicated by an arrow B.
It is determined that the temperature has become equal to or lower than / 10 seconds, and the second supercooling is started. Then, when the sample freezes at -14 ° C, the temperature rises to the freezing point Tf1 due to the release of latent heat of solidification, where a solid-liquid coexistence state is established and a plateau state is established. In the figure, Tf2 is the freezing point (0 in the present example) of the solvent (water in this example).
° C), and ΔTf is the difference (freezing point depression) between the freezing point (Tf2) of the solvent and the freezing point (Tf1) of the sample. When the cooling elements 3 and 7 utilize the Peltier effect,
If the current is reversed at the time of freezing, it will be in a heated state. For this reason, after maintaining the plateau state necessary for the freezing point measurement, the sample can be quickly turned into a liquid, and thereafter, the sample temperature rises. The control unit 18 calculates, for example, the minimum point of the change rate obtained by differentiating the curve of the portion where the temperature rises from the plateau state as the freezing point.

【００３７】なお、この手順において、第一段階の過冷
却における温度降下速度は、通常、０．２〜１．０℃／
秒の範囲、好ましくは０．４〜０．８℃／秒の範囲であ
り、第二段階の過冷却における温度降下速度は、通常、
０．２〜１．０℃／秒の範囲、好ましくは０．４〜０．
８℃／秒の範囲である。また、前記第一段階の過冷却の
到達温度は、−８℃であり、前記第二段階の過冷却の到
達温度は、−１４℃であるが、本発明はこれに限定され
ず、通常、第一段階の過冷却の到達温度は−６℃〜−９
℃であり、第二段階の過冷却の到達温度は−８℃〜−１
６℃であり、好ましくは、第一段階の過冷却の到達温度
は−７℃〜−８℃であり、第二段階の過冷却の到達温度
は−１０〜−１４℃である。この例において、第二段階
の過冷却への移行の判断は、第一段階の過冷却の温度降
下速度が０．１℃／１０秒以下としたが、これに本発明
は制限されず、通常、０．０５〜１℃／１０秒以下、好
ましくは０．１〜０．５℃／１０秒以下になったら第二
段階の過冷却に移行してよい。In this procedure, the temperature drop rate in the first stage of supercooling is usually 0.2 to 1.0 ° C. /
In the range of seconds, preferably in the range of 0.4 to 0.8 ° C./sec.
0.2 to 1.0 ° C / sec, preferably 0.4 to 0.
8 ° C./sec. The ultimate temperature of the first stage of supercooling is −8 ° C., and the ultimate temperature of the second stage of supercooling is −14 ° C., but the present invention is not limited to this. The ultimate temperature of the first stage supercooling is -6 ° C to -9
° C, and the ultimate temperature of the second stage supercooling is -8 ° C to -1
6 [deg.] C, preferably, the ultimate temperature of the first stage supercooling is -7 [deg.] C to -8 [deg.] C, and the ultimate temperature of the second stage supercooling is -10 to -14 [deg.] C. In this example, the transition to the second stage of supercooling was determined by determining that the temperature drop rate of the first stage of supercooling was 0.1 ° C./10 seconds or less. , 0.05 to 1 ° C./10 seconds or less, preferably 0.1 to 0.5 ° C./10 seconds or less, the process may shift to the second stage of supercooling.

【００３８】一方、図３のフローチャートに示す手順に
よる制御は、第二段階の過冷却に移行するかの判断を、
超過冷却開始からの経過時間で行う以外は、前記手順と
同様である。On the other hand, the control according to the procedure shown in the flowchart of FIG. 3 determines whether or not to shift to the second stage of supercooling.
The procedure is the same as that described above, except that the procedure is performed at the elapsed time from the start of the excess cooling.

【００３９】図示のように、この例では、前記手順と同
様にして第一段階の過冷却を行う。そして、超過冷却を
開始し、−８℃に達した後、氷結したかの判断が行わ
れ、氷結していない場合に、超過冷却開始から ２０秒
経過したかが判断される。２０秒経過した場合は、第二
段階の過冷却が開始される。この後の手順は、前記手順
と同様である。As shown, in this example, the first stage of supercooling is performed in the same manner as in the above procedure. Then, the excess cooling is started, and after the temperature reaches -8 ° C, it is determined whether or not the ice is frozen. If the ice is not frozen, it is determined whether 20 seconds have elapsed since the start of the excess cooling. If 20 seconds have elapsed, the second stage of supercooling is started. The subsequent procedure is the same as the above procedure.

【００４０】図４のグラフに、第二の過冷却により試料
が氷結した場合の試料温度の経時変化を示す。このグラ
フに示すように、矢印Ａで示す−６℃の点で超過冷却が
開始され、これからの経過時間（矢印Ｃ）を計測して、
２０秒経過した場合に、第二の過冷却を開始する。そし
て、−１４℃で試料が氷結すると、凝固潜熱の放出によ
り温度が氷点Ｔｆ１まで上昇し、ここで固液共存状態と
なってプラトー状態となる。この後の手順は、前記手順
と同様である。FIG. 4 is a graph showing the change over time in the sample temperature when the sample freezes due to the second supercooling. As shown in this graph, excess cooling was started at a point of −6 ° C. indicated by an arrow A, and an elapsed time (arrow C) was measured.
When 20 seconds have elapsed, the second supercooling is started. Then, when the sample freezes at -14 ° C, the temperature rises to the freezing point Tf1 due to the release of latent heat of solidification, where a solid-liquid coexistence state is established and a plateau state is established. The subsequent procedure is the same as the above procedure.

【００４１】なお、この手順において、第一段階の過冷
却における温度降下速度は、通常、０．２〜１．０℃／
秒の範囲、好ましくは０．４〜０．８℃／秒の範囲であ
り、第二段階の過冷却における温度降下速度は、通常、
０．２〜１．０℃／秒の範囲、好ましくは０．４〜０．
８℃／秒の範囲である。また、前記第一段階の過冷却の
到達温度は、−８℃であり、前記第二段階の過冷却の到
達温度は、−１４℃であるが、本発明はこれに限定され
ず、通常、第一段階の過冷却の到達温度は−６℃〜−９
℃であり、第二段階の過冷却の到達温度は−８℃〜−１
６℃であり、好ましくは、第一段階の過冷却の到達温度
は−７℃〜−８℃であり、第二段階の過冷却の到達温度
は−１０℃〜−１４℃である。この例において、第二段
階の過冷却への移行の判断は、超過冷却温度開始後２０
秒経過後としたが、これに本発明は制限されず、通常、
５〜４０秒経過後、好ましくは１５〜２５秒経過後に第
二段階の過冷却に移行してよい。In this procedure, the rate of temperature decrease in the first stage of supercooling is usually 0.2 to 1.0 ° C. /
In the range of seconds, preferably in the range of 0.4 to 0.8 ° C./sec.
0.2 to 1.0 ° C / sec, preferably 0.4 to 0.
8 ° C./sec. The ultimate temperature of the first stage of supercooling is −8 ° C., and the ultimate temperature of the second stage of supercooling is −14 ° C., but the present invention is not limited to this. The ultimate temperature of the first stage supercooling is -6 ° C to -9
° C, and the ultimate temperature of the second stage supercooling is -8 ° C to -1
6 [deg.] C., preferably, the ultimate temperature of the first stage supercooling is -7 [deg.] C to -8 [deg.] C, and the ultimate temperature of the second stage supercooling is -10 [deg.] C to -14 [deg.] C. In this example, the decision to shift to the second stage of supercooling is made 20 minutes after the start of the supercooling temperature.
After a lapse of seconds, the present invention is not limited to this, and usually,
After elapse of 5 to 40 seconds, preferably after elapse of 15 to 25 seconds, the process may shift to the second stage of supercooling.

【００４２】つぎに、氷点降下測定後、試料温度がＴｆ
２に達すれば試料が完全に解凍したものと制御部１８に
より判断され、ローラーポンプ２２が回転して、フロー
セル１内の試料９が排出される。前述のように、冷却素
子３，７が試料９を加熱することにより、試料の解凍時
間が短時間になる。排出された試料９は、排出チューブ
４０を通って排出容器４１に排出される。Next, after the measurement of the freezing point drop, the sample temperature becomes Tf
When the number reaches 2, the control unit 18 determines that the sample is completely thawed, and the roller pump 22 rotates to discharge the sample 9 in the flow cell 1. As described above, when the cooling elements 3 and 7 heat the sample 9, the thawing time of the sample is shortened. The discharged sample 9 is discharged to the discharge container 41 through the discharge tube 40.

【００４３】この実施形態の装置の例では、２段階の過
冷却を行っているが、本発明はこれに制限されず、３段
階もしくは４段階またはそれ以上の多段階の過冷却も可
能である。この多段階の過冷却における次の過冷却段階
への移行も、前述と同様にして行うことができる。In the example of the apparatus of this embodiment, two-stage supercooling is performed, but the present invention is not limited to this, and three-stage, four-stage or more multistage supercooling is also possible. . The transition to the next supercooling stage in this multistage supercooling can be performed in the same manner as described above.

【００４４】（実施形態２）つぎに、多数の試料を自動
的に測定できる装置の例について、図７に基づき説明す
る。なお、図７において、図５および図６と同一部分に
は同一符号を付している。(Embodiment 2) Next, an example of an apparatus capable of automatically measuring a large number of samples will be described with reference to FIG. In FIG. 7, the same parts as those in FIGS. 5 and 6 are denoted by the same reference numerals.

【００４５】同図（Ａ）に、多数の試料を平行移動する
試料移送装置４３を用いた測定装置の例を示す。同図に
おいて、４２は、装置本体を示し、４５はサンプラーを
示し、４７は洗浄液を示し、４８は標準液を示す。この
装置では、サンプラー４５のノズル２０が、試料容器２
１中の試料９を吸引し、前記同様にして氷点降下を測定
した後、洗浄液４７を吸引してフローセル１内を洗浄し
たのち、試料移送装置４３が次の測定対象試料をノズル
２０の真下に配置し、前記同様にして次の測定を行うと
いう手順を、制御部１８の制御により順次行うものであ
る。また、標準液４８を測定前などに適宜吸引し、校正
を行う。FIG. 5A shows an example of a measuring apparatus using a sample transfer device 43 for moving a large number of samples in parallel. In the figure, reference numeral 42 denotes an apparatus main body, 45 denotes a sampler, 47 denotes a cleaning liquid, and 48 denotes a standard liquid. In this apparatus, the nozzle 20 of the sampler 45 is connected to the sample container 2.
After the sample 9 in the sample 1 is suctioned and the freezing point is measured in the same manner as described above, the cleaning liquid 47 is suctioned to wash the inside of the flow cell 1, and then the sample transfer device 43 places the next sample to be measured immediately below the nozzle 20. The procedure of arranging and performing the next measurement in the same manner as described above is sequentially performed under the control of the control unit 18. Further, the standard solution 48 is appropriately aspirated before the measurement or the like, and calibration is performed.

【００４６】同図（Ｂ）に、多数の試料を回転移送する
試料移送装置４４を用いた測定装置の例を示す。この図
では、試料採取部のみを示している。この図において、
４６はサンプラーを示し、４７は洗浄液を示し、４８は
標準液を示す。この装置は、試料の移動が回転式である
点を除けば、前記平行移動式の試料移送装置４３を用い
た装置と同様である。FIG. 5B shows an example of a measuring apparatus using a sample transfer device 44 for rotatingly transferring a large number of samples. In this figure, only the sampling section is shown. In this figure,
46 indicates a sampler, 47 indicates a washing solution, and 48 indicates a standard solution. This apparatus is the same as the apparatus using the parallel movement type sample transfer device 43 except that the movement of the sample is rotary.

【００４７】（実施形態３）図８に示す装置は、試料の
氷点降下を連続して測定できる装置の一例である。この
装置は、人工透析液のような連続して流動する試料を、
間欠的に一定量採取し、その氷点降下を連続して測定で
きる。同図において、図５、図６および図７と同一部分
には同一符号を付している。この装置では、流動する試
料４９中にノズル２０が挿入され、これからフローセル
１内に試料４９吸引され、前記同様にして氷点降下が測
定され、測定後、試料４９は、廃液容器４１に排出され
る。そして、サンプラー５０の流路が切換られ、洗浄液
４７がノズル５１から吸引されてフローセル１内に導入
されてこれを洗浄し、洗浄後の洗浄液４７は、排出容器
４１に排出される。そして、サンプラー５０の流路が切
換られ、再度試料４９がノズル２０から吸引され、次の
測定が行われる。この手順を繰り返し、流動試料４９の
氷点降下を連続的に測定する。この結果は、例えば、人
工透析液の場合は浸透圧に換算して、チャート式記録計
５３や、プリンター３８により出力する。なお、４８は
標準液を示し、５２は、それを吸引するためのノズルで
ある。この標準液４８は、測定前や測定中において、校
正のために使用される。(Embodiment 3) The apparatus shown in FIG. 8 is an example of an apparatus capable of continuously measuring the freezing point drop of a sample. This device is used for continuously flowing samples such as artificial dialysate,
A fixed amount can be sampled intermittently and its freezing point can be measured continuously. In the same figure, the same parts as those in FIGS. 5, 6 and 7 are denoted by the same reference numerals. In this apparatus, the nozzle 20 is inserted into the flowing sample 49, the sample 49 is sucked into the flow cell 1, the freezing point is measured in the same manner as described above, and after the measurement, the sample 49 is discharged to the waste liquid container 41. . Then, the flow path of the sampler 50 is switched, and the cleaning liquid 47 is sucked from the nozzle 51 and introduced into the flow cell 1 for cleaning. The cleaning liquid 47 after cleaning is discharged to the discharge container 41. Then, the flow path of the sampler 50 is switched, the sample 49 is sucked again from the nozzle 20, and the next measurement is performed. This procedure is repeated to continuously measure the freezing point drop of the flowing sample 49. For example, in the case of an artificial dialysate, the result is converted into an osmotic pressure and output by the chart recorder 53 or the printer 38. Reference numeral 48 denotes a standard solution, and 52 denotes a nozzle for sucking the standard solution. This standard solution 48 is used for calibration before and during measurement.

【００４８】（実施形態４）図９に示す装置は、フロー
セルに代えてディスクリートセル１’を使用した装置の
一例である。同図において、４′は、ディスクリートセ
ルブロックであり、６’は細管ブロックであり、１１′
はディスクリートセル１′の細管部であり、その他の部
分については図１と同一部分に同一符号を付している。
この装置では、細管部１１‘の先端部は閉塞しており、
またディスクリートセル１’の上端部は開放されてい
る。この装置では、手動で前記セル１’内に試料を出し
入れする必要があるが、氷結後、試料を加熱して解凍す
る必要がなく、また一連の試料採取排出装置を必要とせ
ず、装置の構造が極めて簡単になるという利点がある。(Embodiment 4) The apparatus shown in FIG. 9 is an example of an apparatus using a discrete cell 1 'instead of a flow cell. In the figure, 4 'is a discrete cell block, 6' is a capillary block, and 11 '
Denotes a thin tube portion of the discrete cell 1 ', and the other portions are denoted by the same reference numerals as those in FIG.
In this device, the tip of the thin tube portion 11 'is closed,
The upper end of the discrete cell 1 'is open. In this device, it is necessary to manually put a sample into and out of the cell 1 ', but after freezing, there is no need to heat and thaw the sample, and there is no need for a series of sampling and discharging devices. Is very simple.

【００４９】（実施形態５）図１０に示す装置は、図９
に示す装置において、ディスクリートセルブロック４′
に代えて、冷媒容器５４に封入した冷媒液４''を用いた
装置の一例である。同図において、図９と同一部分には
同一符号を付している。(Embodiment 5) The apparatus shown in FIG.
In the device shown in FIG.
This is an example of an apparatus using the refrigerant liquid 4 ″ sealed in the refrigerant container 54 in place of the above. 9, the same parts as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals.

【００５０】[0050]

【発明の効果】以上のように、本発明の氷点降下測定装
置は、氷点降下を広い範囲で簡単に測定することを可能
にする。したがって、この装置を用いれば、氷点降下の
予測が困難な生体液試料であっても容易に対応でき、除
床検査等の効率化に頁献できる。As described above, the freezing point measuring apparatus of the present invention makes it possible to easily measure freezing point in a wide range. Therefore, the use of this apparatus can easily cope with a biological fluid sample for which it is difficult to predict the freezing point drop, and can contribute to the efficiency of the bed removal inspection and the like.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の実施形態１にかかる多段階過冷却の手
順の一例を示すフローチャートである。FIG. 1 is a flowchart illustrating an example of a multi-stage subcooling procedure according to a first embodiment of the present invention.

【図２】本発明の実施形態１にかかる試料温度の経時変
化の一例を示すグラフである。FIG. 2 is a graph showing an example of a change over time of a sample temperature according to the first embodiment of the present invention.

【図３】本発明の実施形態１にかかる多段階過冷却の手
順のその他の例を示すフローチャートである。FIG. 3 is a flowchart illustrating another example of a multi-stage subcooling procedure according to the first embodiment of the present invention.

【図４】本発明の実施形態１にかかる試料温度の経時変
化のその他の例を示すグラフである。FIG. 4 is a graph showing another example of the change over time of the sample temperature according to the first embodiment of the present invention.

【図５】本発明の実施形態１にかかる装置の測定部の一
例を示す断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating an example of a measurement unit of the device according to the first embodiment of the present invention.

【図６】本発明の実施形態１にかかる装置の一例の槻略
を示す構成図である。FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an example of an apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図７】（Ａ）および（８）は、本発明の実施形態２の
装置の一例を示す構成図である。FIGS. 7 (A) and (8) are configuration diagrams illustrating an example of an apparatus according to Embodiment 2 of the present invention.

【図８】本発明の実施形態３の装置の一例を示す構成図
である。FIG. 8 is a configuration diagram illustrating an example of an apparatus according to a third embodiment of the present invention.

【図９】本発明の実施形態４の装置の一例を示す構成図
である。FIG. 9 is a configuration diagram illustrating an example of an apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

【図１０】本発明の実施形態５の装置の一例を示す構成
図である。FIG. 10 is a configuration diagram illustrating an example of an apparatus according to Embodiment 5 of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ フローセル ２、３，７ 冷却素子 ４ フローセルブロック ５ 細管部 ６ 細管ブロック ８ サーミスター ９ 試料 １０ 冷却板 １１ 熱伝導性グリース １２ 断熱材 １３ 放熱フイン Ａ 主要測定部 Ｂ 局部冷却部 Ｃ 外側冷却部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flow cell 2, 3, 7 Cooling element 4 Flow cell block 5 Narrow tube part 6 Narrow tube block 8 Thermistor 9 Sample 10 Cooling plate 11 Thermal conductive grease 12 Insulation material 13 Radiation fin A Main measurement unit B Local cooling unit C Outside cooling unit

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G040 AA03 AB02 AB20 BA24 CA02 CA03 CB14 DA02 DA14 EA07 EA11 EB02 EC09 FA01 GA07 GB01 GB08 HA01 HA02 HA06 HA11 HA16 ZA05 4C077 AA05 BB01 DD18 DD30 HH02 HH14 HH20 KK25  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2G040 AA03 AB02 AB20 BA24 CA02 CA03 CB14 DA02 DA14 EA07 EA11 EB02 EC09 FA01 GA07 GB01 GB08 HA01 HA02 HA06 HA11 HA16 ZA05 4C077 AA05 BB01 DD18 DD30 HH02 HH14 HH20 KK25

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 以下の（Ａ）〜（Ｄ）の手段を含む氷点
降下測定装置。 （Ａ） 試料の過冷却手段 （Ｂ） 過冷却状態の試料に氷結刺激を付与する手段 （Ｃ） 氷結の際に放出される凝固潜熱により固液共存
状態となった試料の温度から試料の氷点降下を測定する
手段 （Ｄ） 試料の過冷却を多段階で行い、ある段階の過冷
却における氷結刺激で試料が氷結した場合は、前記
（Ｃ）により氷点降下を測定し、氷結しない場合は、そ
れよりも低い温度である次の段階の過冷却を行いかつ氷
結刺激を付与するように制御する手投1. A freezing point measurement apparatus including the following means (A) to (D). (A) Means for supercooling the sample (B) Means for applying a freezing stimulus to the sample in the supercooled state (C) The freezing point of the sample based on the temperature of the sample in a solid-liquid coexistence state due to the latent heat of solidification released during freezing Means for measuring the descent (D) When the sample is supercooled in multiple stages and the sample is frozen by freezing stimulus in a certain stage of supercooling, the freezing point is measured by the above (C). A method of controlling the next stage of supercooling at a lower temperature and applying a freezing stimulus 【請求項２】 氷結刺激が、試料の一部をその段階の過
冷却温度よりさらに低温にすることによる氷晶核の生成
である請求項１記載の装置。2. The apparatus of claim 1, wherein the freezing stimulus is the generation of ice nuclei by lowering a portion of the sample to a temperature below the supercooling temperature of the stage. 【請求項３】（Ｄ）の手投が、試料が氷結しない場合
に、次の段階の過冷却を行うかを判断する手投を含む請
求項１または２記載の装置。3. The apparatus according to claim 1, wherein the step of (D) includes a step of judging whether or not to perform the next stage of supercooling when the sample does not freeze. 【請求項４】 試料が氷結しない場合に、次の段階の過
冷却を行うかの判断を、現段階の過冷却における試料温
度降下速度の低下の程度で行う請求項３記載の装置。4. The apparatus according to claim 3, wherein when the sample does not freeze, the determination as to whether or not to perform the next stage of supercooling is made based on the degree of decrease in the sample temperature drop rate in the current stage of supercooling. 【請求項５】 試料が氷結しない場合に、次の段階の過
冷却を行うかの判断を、氷結刺激付与開始からの経過時
間で行う請求項３記載の装置。5. The apparatus according to claim 3, wherein when the sample does not freeze, the determination as to whether to perform supercooling in the next stage is made based on an elapsed time from the start of applying the freeze stimulus. 【請求項６】 第一段階の過冷却温度が−６℃〜−９℃
の範囲であり、第二段階の過冷却温度が−８℃〜−１６
℃の範囲である請求項１〜５のいずれか一項に記載の装
置。6. The supercooling temperature of the first stage is -6 ° C. to -9 ° C.
And the second stage supercooling temperature is -8 ° C to -16
Apparatus according to any of the preceding claims, which is in the range of ° C. 【請求項７】 氷晶核を生成させるための温度が−１５
℃〜−３０℃の範囲である請求項２〜６のいずれか一項
に記載の装置。7. The temperature for forming ice nuclei is -15.
The device according to any one of claims 2 to 6, wherein the temperature is in the range of -30C to -30C. 【請求項８】 以下の（Ｅ）の手投をさらに含む請求項
１〜７のいずれか一項に記載の装置。 （Ｅ）氷点降下から浸透圧を算出する手段8. The apparatus according to claim 1, further comprising a hand throw of the following (E). (E) Means for calculating osmotic pressure from freezing point depression 【請求項９】 過冷却状態の試料に氷結刺激を付与し、
氷結の際に放出される凝固潜熱により固液共存状態とな
ったときの温度から試料の氷点降下を測定する氷点降下
測定方法において、前記過冷却を多段階で行い、ある段
階の過冷却における氷結刺激で試料が氷結した場合は、
その時生じる固液共存状態の試料の温度を測定し、氷結
しない場合は、それよりも低い温度である次の段階の過
冷却を行いかつ氷結刺激を付与する測定方法。9. A freezing stimulus is applied to a supercooled sample,
In the freezing point measurement method of measuring the freezing point of a sample from the temperature at which the solid-liquid coexistence state is caused by the latent heat of solidification released during freezing, the supercooling is performed in multiple stages, and the freezing in a certain stage of supercooling is performed. If the sample freezes due to stimulation,
A method of measuring the temperature of a sample in a solid-liquid coexistence state at that time, and in the case of not freezing, performing supercooling of the next stage at a lower temperature and applying a freezing stimulus. 【請求項１０】 氷結刺激が、試料の一部をその段階の
過冷却温度よりさらに低温にすることによる氷晶核の生
成である請求項９記載の測定方法。10. The method according to claim 9, wherein the freezing stimulus is the generation of ice nuclei by lowering a part of the sample to a temperature lower than the supercooling temperature at that stage. 【請求項１１】 試料が氷結しない場合に、次の段階の
過冷却を行うかを判断する請求項９または１０記載の測
定方法。11. The method according to claim 9, wherein when the sample does not freeze, it is determined whether to perform supercooling in the next step. 【請求項１２】 試料が氷結しない場合に、次の段階の
過冷却を行うかの判断を、現段階の過冷却における試料
温度降下速度の低下の程度で行う請求項１１記載の測定
方法。12. The method according to claim 11, wherein when the sample does not freeze, the determination as to whether or not to perform the next stage of supercooling is made based on the degree of decrease in the sample temperature drop rate in the current stage of supercooling. 【請求項１３】 試料が氷結しない場合に、次の段階の
過冷却を行うかの判断を、氷結刺激開始からの経過時間
で行う請求項１１記載の測定方法。13. The method according to claim 11, wherein when the sample does not freeze, the determination as to whether or not to perform the next stage of supercooling is made based on the elapsed time from the start of the freeze stimulation. 【請求項１４】 第一段階の過冷却温度が−６℃〜−９
℃の範囲であり、第二段階の過冷却温度が−８℃〜−１
６℃の範囲である請求項９〜１３のいずれか一項に記載
の測定方法。14. The supercooling temperature in the first stage is from -6 ° C to -9.
° C, and the second stage supercooling temperature is -8 ° C to -1
The measuring method according to any one of claims 9 to 13, wherein the temperature is in a range of 6 ° C. 【請求項１５】 氷晶核を生成させるための温度が−１
５℃〜−３０℃の範囲である請求項１０〜１４のいずれ
か一項に記載の測定方法。15. The temperature for forming ice nuclei is -1.
The measurement method according to any one of claims 10 to 14, wherein the measurement temperature is in a range of 5C to -30C. 【請求項１６】 得られた氷点降下から、さらに浸透圧
を算出する請求項９〜１５のいずれか一項に記載の測定
方法。16. The measuring method according to claim 9, wherein the osmotic pressure is further calculated from the obtained freezing point depression.