JPH04152266A - 化学反応パックの搬送装置 - Google Patents

化学反応パックの搬送装置

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JPH04152266A
JPH04152266A JP3000099A JP999191A JPH04152266A JP H04152266 A JPH04152266 A JP H04152266A JP 3000099 A JP3000099 A JP 3000099A JP 999191 A JP999191 A JP 999191A JP H04152266 A JPH04152266 A JP H04152266A
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module
pack
heating
chemical reaction
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マーク　ジョセフ　デバニー，ジュニア
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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】
［０００１］
【産業上の利用分野】
この発明は化学反応パックの近接したチャンバ間で試験
液体を搬送するための装置に関する。 ［０００２］
【従来の技術】
自動式の分析装置で使用される使い捨て型の化学反応パ
ックが知られている。 そのような反応パックは代表的なものとしては液体が非
透過性の材料で作られた柔軟な本体より成る。反応パッ
クの本体は一連の個々の隔室（もしくはチャンバ）に分
割され、各隔室は水泡（ｂｌｉｓｔｅｒ−１ｉｋｅ）形
状を形成し、隔室は常態ではシールによって相互に分離
され、このシールはこのシールに充分な圧力が加わると
破裂もしくは開放せしめられる。一つもしくはそれ以上
の隔室（もしくはチャンバ）は試験液体と反応する所定
の量の試薬を含有している。水泡状チャンバに外部圧力
を以下することによって常態では閉鎖されたシールが開
放され、一つのチャンバの内容物が近接したチャンバに
搬送せしめられる。これらのチャンバ間の試験液体の搬
送及び試薬との相互の混合は反応パックを開けることな
く行うことができるのが好ましい。 ［０００３］
【発明が解決しようとする課題】
外部力を反応パックの各水泡状チャンバに加えて常態で
は閉鎖されたシールを開放せしめるに充分な内部圧力を
得る作動は手動で行うことは面倒であると共に、迅速性
に欠け、かつ不正確な作業となり、その上反応パックに
損傷を与えるおそれもある。圧力及び時間の不一致もし
くは変動があると、パック内の化学反応に悪影響を及ぼ
し試験結果の不正確につながる。この発明の目的は反応
パックを通しての液体の搬送、並びに反応パックを開放
することなく液体の加熱もしくは冷却のプロセスを自動
化することを目的とする。 ［０００４］ 反応パック内の液体は試験工程の間に温度変化を受ける
。しかしながら、反応パックが位置する金属ブロック上
での加熱及び冷却による熱サイクルは比較的に緩慢で非
効率であることが判った。 ［０００５］
【課題を解決するための手段】
前記目的は、この発明によれば、反応パックを開くこと
なくチャンバ間で液体を搬送する処理装置によって達成
される。この発明装置は、液体が通過される際に化学反
応パック内で液体の加熱及び冷却をするための温度制御
エレメントを更に備える。 ［０００６］ この発明によれば、この発明の目的を達成する装置は少
なくとも二つの作動モジュールを有し、作動モジュール
は側面同士で並べて配置され、作動モジュールの対面す
る主要面の間に化学反応パックを形成している・少なく
とも一つの作動モジュールは外部圧力を反応パックの少
なくとも一つのチャンバに引加して、試験流体をチャン
バ間で輸送するための加圧装置を備える。 ［０００７］ 各作動モジュールは二つの全体として平坦な主要面を具
備し、これらの主要面は相互に実質的に平行に延びてお
り、近接する作動モジュール上の同様な表面と概して平
行である。二つの近接する作動モジュールの対向する平
坦面間の間隔は化学反応パックの厚みと好ましくは等し
い。 ［０００８］ 一つの実施例では加圧装置は一連のピストンを備える。 各ピストンはモジュールの第１の主要面に概して直交し
て延びる進路に沿って移動するように配置される。ピス
トンは剛直なエレメントを構成し、このエレメントは加
圧流体の影響下で反応パックのチャンバに対して加圧さ
れる。 ［０００９］ 以上の代りに加圧装置は、近接する作動モジュール上の
対向主要面に対して膨張するように配置されるフレキシ
ブルな膜の形態をなす。フレキシブルな膜の膨張は加圧
流体の下で行われる。加えて、加圧装置は空気を充填し
た袋状をなす。 加圧装置を作動せしめる加圧流体は空気が好ましい。 ［００１０］ 好ましい実施例では、各アクチュエータモジュールは反
応パック内で液体の加熱と冷却を行う温度制御手段を更
に備えている。温度制御手段は、第１のモジュールと組
み合せて可動に配置される第１の加熱／冷却機構と、こ
の第１の加熱／冷却機構と対向する関係で第２のモジュ
ールによって支持される第２の加熱／冷却機構とを具備
する。各温度制御手段の対面関係は化学反応パックの内
容物が実質的に均一に加熱もしくは冷却されるのを確保
するものである。 ［００１１］ 反応パック内で液体を加熱しかつ冷却する可動な加熱／
冷却機構はフレキシブルな膜を備え、この膜は加圧装置
の端部に固定されている。薄い可撓性膜が固定される前
記加圧装置はなるべくはピストン状部材として構成され
る。 ［００１２］ この発明は色々な形態の実施例を想定することができる
が、説明の便宜上及び簡明のため以下好ましい実施例に
ついて説明するが、この発明の範囲をこの実施例に限定
する意図はないことはもとよりである。 ［００１３］
【実施例】
図面を参照すると、一つもしくは複数の化学反応パック
と共に使用される装置１０が図示される。装置１０は化
学反応パックの近接チャンバ間での試５験液体の輸送を
同パックをシール状態に維持しつつ容易に実現するもの
である。 ［００１４］ 各化学反応パックは、流体不浸透性の柔軟な材料にて形
成された密封中空本体より成り、収納隔室と検出隔室と
を包含する一連のチャンバ（隔室）に分割される。シー
ルされた中空本体は、隔室間の流体の連通を提供する通
路を備える。中空本体は、その外周でシールされている
と共に、好ましくは隔室もしくは通路を包囲する全ての
箇所にてシールされており、このシールは加熱もしくは
超音波圧力密封加工などによって実施される。エチレン
ビニールアセテート等の感熱ポリマーをこの目的のため
にイ吏用することができる。 ［００１５］ チャンバ内に検出材料もしくは適当な試薬が反応パック
への試験液体の導入に先だって予めデポジットされてお
り、その結果試験液体を隔室に導入した後に反応パック
が洩れないようにシールすることができ、反応パックに
対してこれ以上のアクセスをする必要がない。これとは
別に、反応パックは適当な試薬を収納隔室に添加するこ
とを可能とする構成を具備させることができる。ただし
、この場合は汚染物が雰囲気に逃れるのを防止する適当
な手段を設けるものとする。 ［００１６］ 図１に示すように、この発明の処理装置１０は基礎組立
体１２を備え、複数の作動モジュール１４が基礎組立体
１２と組み合せて配置される。作動モジュールは相互に
側面同士で並べて位置されて、モジュールの対向する主
要面の間に化学反応パック受け取りステーション１６が
形成される。作動モジュールは化学反応パックの厚みに
等しい距離だけ離間しているのが好ましい・［００１７
］ 図２に示すように各作動モジュールは二つの平坦な主要
面１８及び２０を形成し、これらの面１８及び２０は相
互にかつ近接する作動モジュールの同様な面に実質的に
平行に延びる。基礎組立体１２は横方向に延びるチャン
ネル２２を形成し、このチャンネル２２内に作動モジュ
ールが取り外し自在に収容されている。 ［００１８］ 図３を参照すると、各作動モジュール１４に複数の圧力
引加装置２４が連結され、反応パックのチャンバ（隔室
）に外部圧力が引加され、反応パックを通して試験液体
の輸送を容易に行うことができる。図示のように圧力引
加装置２４は反応パック上のチャンバ（もしくは隔室）
と整列するように配置される。 ［００１９］ 圧力引加装置２４の好ましい実施例は図４に概略的に示
す。図示のように各圧力引加装置２４はピストン状の部
材２６を備え、該ピストン部材２６は作動モジュール１
４に形成される一端の開放したチャンバ２８内に収容さ
れており、かつピストン２６は作動モジュールの主要面
１８と実質的に直交するように延びる進路に沿って移動
可能である。 ［００２０］ 各作動モジュールは圧力下の流体をピストン状エレメン
ト２６を収容する各チャンバ２８に供給する通路３０を
備える。チャンバ２８に圧力下で供給される流体は空気
であることが好ましい。各ピストン状エレメント２６は
通常型の環状シール３２によって密閉されており、チャ
ンバ２８内において同エレメント２６の背面に圧力を確
保することができる。弾性部材３４は圧縮リングの形態
をなし、ピストン２６と協働しピストン２６を作動モジ
ュール内の初期位置に向けて付勢している。 ［００２１３ 各作動モジュールは化学反応パック内の液体の温度を変
換させるための温度制御手段を備える。図４に示す好ま
しい実施例では温度制御手段は、各作動モジュールにお
いて、主要面１８の少なくとも一部分に配置した第１の
加熱／冷却機構４０と、主要面２０の少なくとも部分に
配置した第２の加熱／冷却機構４２とを備える・［００
２２］ 対″ｊする主要面上に配置されているが、第１及び第２
の加熱／冷却機構４ｏ及び４２はそれぞれ全体として相
互に整列しており、一つの作動モジュールの加熱／冷却
機構は近接するモジュールの加熱／冷却機構と整列しつ
つ協働し、これらの対向するモジュールの間の反応パッ
ク内の液体の加熱及び冷却を行うことができる［００２
３］ 少なくとも一つの加熱／冷却機構が作動モジュールの主
要面に全体的として直交するように延びる通路に沿って
直線的な変位を行うように配置される。図示するように
、加熱／冷却機構４０は加熱エレメント４４を近接する
作動モジュールの間に配置される反応パックに向ってま
たは反応パックから離間するように移動せしめるように
設計されている。　好ましい形態として、加熱／冷却装
置４０はピストン状部材４６を有し、このピストン４６
は作動モジュールによって形成される一端の開口される
チャンバ４８内に収容されており、かつピストン４６は
全体として直線方向の進路に沿って移動するように配置
される。弾性部材４９は圧縮リングの形態をなし、ピス
トン状部材４６と協働し、ピストン４６を作動モジュー
ル１４内の初期位置に向けて付勢している。 ［００２４］ ヒータ部材４４は薄い可撓性膜として構成され、ヒータ
部材はピストン状部材４６の端部に固定される。好まし
い形態として、ヒータエレメント４４は電気的に作動さ
れる。適当なリード線５０がピストン状部材４６を貫通
して設けられ、ヒータエレメント４４に通電するように
なっている。ヒータエレメント４４の材質としては、大
きな熱エネルギ伝達を可能とする所定の熱通過長及び熱
抵抗のものを適宜選定するものとする。 ［００２５］ ヒータエレメントは通常の接着剤層によってピストン状
部材４６に接着される。 ［００２６］ 各作動モジュール１４は以上に加えて圧力下の流体を各
チャンバ４８に供給する通路５１を具備する。好ましい
形態では圧力下でチャンバ４８に供給される流体は空気
である。ピストン状の部材４６は適当にシールされてお
り。通常の環状シール５２によってチャンバ内において
ピストン４６の背面に圧力を保持することができる。 ［００２７］ ピストン状部材４６は中心通路５３を形成し、半径ポー
ト５４が通路５３から延びている。 ［００２８］ 半径ポート５４は作動モジュール１４に形成される流体
通路５６と流体的に連通しており、中心通路５３へ空気
などの冷却流体を供給する。冷却の後に空気は図示しな
い開口から排気される。 ［００２９］ 図示のように不動の加熱／冷却機構４２が加熱／冷却機
構４０と整列している。不動の加熱／冷却機構４２は、
好ましくは薄いフレキシブルな膜にて形成されたヒータ
エレメント５７を備え、このヒータエレメントはチャン
バ５８を実質的にシールするようにモジュール１４に固
定される。ヒータエレメント５７はヒータエレメント４
４と実質的に類似している。流体通路５６は空気のよう
な冷却流体をチャンバ５８に導く。 ［００３０］ 図５は圧力引加装置２４の別実施例を示す。図示のよう
に、各作動モジュール１４はチャンバ６０を具備し、こ
のチャンバ６０は作動モジュールの主要面１８に開口す
る。空気袋６２がチャンバ６０内に嵌合される。作動モ
ジュール１４に形成される通路６４は袋６２の内部に開
口しており、空気のような加圧流体を袋６２に供給して
いる。加圧流体がその内部に導入されるときに袋６２は
膨張され、圧力は近接する作動モジュール間の反応パッ
クに引加される。 ［００３１］ 圧力引加装置の他の実施例は図６に示される。図示のよ
うに各モジュールは主要面１８に開口するチャンバ７０
を備える。小型のソレノイドアッセンブリ７２がチャン
バ７０に装着されている。適当なリード線７４がソレノ
イドアッセンブリからモジュール１４に形成される通路
７６に延びている。通電時にソレノイドアッセンブリ７
２は作動モジュールの表面１８から直線的に伸長され、
化学反応パックに対して外力を引加する。 ［００３２］ 圧力引加装置の他の実施例は図７に概略的に図示される
。図示のように各モジュールはチャンバ８０を備え、こ
のチャンバ８０は作動モジュールの主要面１８に開口し
ている。チャンバ８０は適当な手段によって通路８２に
接続され、この通路８２は圧力下の流体をチャンバ８０
に伝達する。そのような流体としては空気が好ましい。 フレキシブルな膜８４がチャンバ８０を閉鎖しかつシー
ルする。好ましい形態では膜は作動モジュール１４に接
着され、さもなければ固定される。圧力下の流体がチャ
ンバ８０に伝達されると、フレキシブルな膜８４は膨張
され、膜８４に近接して配置された化学反応パックに外
圧を付与する。 ［００３３］ 図２及び図３に示すように、各作動モジュール１４は複
数の迅速型の結合装置８６を有し、この装置８６はモジ
ュールをベース組立体１２に取り外し自在に接続し、電
力、センサ、空気が各モジュール１４に連結される。ベ
ース組立体１２は電子制御用の論理回路を具備し、作動
モジュールの制御サイクルを制御し、作動モジュールの
間に配置される反応パックを作動せしめるのに必要とな
る全ての機能を行わしめる。ベース組立体１２には、温
度制御手段、タイミング制御回路、操作盤、圧力引加装
置２４の動力源が含まれている。 ［００３４］ 作動時に化学反応パックは近接する作動モジュール１４
の間に形成される受け取りステーション１６に挿入され
る。好ましくは可動加熱／冷却機構４０は反応パックの
チャンバに対して閉鎖され、反応パックを近接する作動
モジュール上の加熱／冷却ユニット４２に対して加圧す
る。加熱／冷却ユニット４０及び４２は必要とされる回
数の加熱／冷却サイクルを実行する。 ［００３５］ 加熱／冷却サイクルの完了後に、加熱／冷却機構４０は
更に移動され、反応パックにこれを破断させるに充分な
外力を加え、正しい順序で一方の一方のチャンバが空に
され、試５験液体は反応パックに形成される検出チャン
バに向って移送される。作動の間に、圧力引加装置２４
は適時に移動され、外圧を付加的チャンバに引加し、付
加的試薬を試、輪液体に添加し、検出チャンバへの試験
液体の移動を行わしめる。 ［００３６］ この発明によって提供されるモジュール概念によってオ
ペレータによる清掃作業が容易となり、作動モジュール
１４の保守が迅速カリ容易となる。化学反応パックがな
んらかの原因図で破損したとすると、反応モジュールは
容易に取り出すことができ、作動モジュール１４及びベ
ース組立体１２の双方の清掃を行うことができる。更に
この発明のシステムはシステムの拡張性があり、異なっ
た寸法のシステムのためにはベース組立体の設計変更を
要するだけであり、作動モジュール全体の設計変更は要
しない。 ［００３７］
【発明の効果】
この発明によれば、反応パックのための温度制御は受け
取りステーションにおいて行われ、圧力引加装置は第１
の受け取りステーションに近接した第２の受け取りステ
ーションにおいて反応パックを加圧する。作動モジュー
ルはベース組立体と組み合せて支持されかつ配置される
。ベース組立、作動モジュールの作動を行わしめその作
動を監視する電子制御装置とロジック回路とを具備する
。 ［００３８］ 第２に、装置は反応パックを通しての流体の調和のある
かつ正確な搬送を自動的にカリ簡便に行わしめる。温度
制御装置を作動モジュールと組み合せて配置することで
、反応パック内の試、吸液体の温度をチャンバ間での試
験液体の搬送の間において制御することができる。この
発明によって提供されるモジュール概念は清掃作業が容
易となり、作動モジュール１４の保守が迅速かつ容易と
なる。加えてこの発明の処理装置は、ベース組立体の寸
法を需要者の要求に応じて変えることができ、システム
の設計を始めから変更する必要はないので、システムの
拡張性に富む。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１はこの発明を実施する処理装置の斜視図である。
【図２】 図２はこの発明の上面図である。
【図３】 図３はこの発明の側面図である。
【図４】 図４は図３の４−４線に沿って表される断面図で、この
発明と関係する温度制御エレメント及び圧力引加装置を
概略的に説明している。
【図５】 図５は圧力引加装置の変形実施例である。
【図６】 図６は圧力引加装置の別の変形実施例である。
【図７】 図７は圧力引加装置の更に別の変形実施例である。
【符号の説明】
１０・・・装置 １４・・・作動モジュール １６・・・反応パックの受け取りステーション２４・・
・圧力引加装置 ２８・・・作動モジュールのチャンバ ４０、４２・・・温度制御エレメント
【書類芯】
図面
【図１】
【図２】
【図３１ 【図４】
【図５】
【図６】
【図７】

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】化学反応パックを通して試験液体の温度を
    計測しかつ搬送する装置であって、相互に近接した関係
    で配置される複数のモジュールを備えて、該モジュール
    の間に化学反応パック受け取るステーションを形成し、
    前記モジュールは前記化学反応パックのほぼ厚みの間隔
    をもって離間しており、各モジュールは第１及び第２の
    主要面を形成し、該第１及び第２の主要面は相互に平行
    にであると共に近接するモジュールの同様な表面に平行
    であり、更に、各モジュールは前記第１主要面の少なく
    とも一部上で前記反応パックにおける試験液体を加熱し
    かつ冷却する温度制御手段と、前記第２の主要面の少な
    くとも一部上で、受け取りステーション内に収容された
    化学反応パックに対して外部圧力を引加する作動手段と
    を具備し、各モジュールは一つの受け取りステーション
    において反応パックのために温度制御機能を達成すると
    共に前記作動手段は前記第１の受け取りステーションに
    近接した第２の受け取りステーションで反応パックに対
    してこれを加圧する化学反応パックの搬送装置。
JP3000099A 1990-01-08 1991-01-07 化学反応パックの搬送装置 Pending JPH04152266A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/461,944 US5098660A (en) 1990-01-08 1990-01-08 Transfer apparatus for chemical reaction pack
US461944 1990-01-08

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH04152266A true JPH04152266A (ja) 1992-05-26

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