JP2014106159A - 気体成分吸着管、気体成分採取装置及び気体成分採取方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、気体試料を通過させやすくしたうえで、気体試料中の特定成分を吸着して採取することができる気体成分吸着管、及びこの気体成分吸着管を備えた気体成分採取装置、及びこの気体成分吸着管を用いた気体成分採取方法を提案する。
【解決手段】本発明の気体成分吸着管１００は、気体試料Ａを通過させるための吸着管本体１と、吸着管本体１内に配され、通気性を有する一対の保持部材２，３と、一対の保持部材２，３間に形成される保持空間Ｓと、保持空間Ｓ内に配され、気体試料Ａ中の特定成分を吸着する多数の粒子状吸着剤４と、を備える。この気体成分吸着管１００では、保持空間Ｓを、吸着管本体１を起立させた状態で、多数の粒子状吸着剤４とその上側に位置する保持部材３との間に拡散用スペースＳ１が形成されるように設けている。
【選択図】図１

Description

本発明は、気体試料中の特定成分を吸着して採取するための気体成分吸着管、気体成分採取装置及び気体成分採取方法に関するものである。

特許文献１には、吸着管本体と、この吸着管本体の中間部の内側に封入された吸着剤とを備えた気体成分吸着管が開示されている。この気体成分吸着管では、気体の通過が自在な一対のガラスウールによって吸着剤の両側を挟んでいる。そして、吸着管本体の内部には、吸着剤及びガラスウールの位置ズレを防止するストッパーが設けられている。

この気体成分吸着管は、以下のようにして気体試料中の特定成分を吸着する。

まず、吸着管本体の一方の貫通口に、気体試料が収容された容器（テドラーバッグ等）が接続され、吸着管本体の他方の貫通口に吸引ポンプが接続される。

次いで、吸引ポンプを駆動させ、容器内の気体試料を吸引して、気体試料を吸着管本体の内部を通過させる。この際、吸着剤に気体試料中の特定成分の吸着が行われる。

特開平１０−２２１２２４号公報

ところで、上述した特許文献１の気体成分吸着管では、一対のガラスウールによって吸着剤を両側から挟んで保持しているため、一対のガラスウール間は、吸着剤が密に詰まった通気抵抗の大きい空間となっている。また、ガラスウール自体が蜜に詰まっているためにガラスウール自体でも大きな通気抵抗を持っている。

そのため、特許文献１の気体成分吸着管では、吸着管本体に気体試料を通過させるためには、密に詰まった吸着剤とガラスウールによる通気抵抗よりも大きな吸引力のポンプを用いなければならなかった。

そこで、上記事情を鑑みて、本発明は、気体試料を通過させやすくしたうえで、気体試料中の特定成分を吸着して採取することができる気体成分吸着管、気体成分採取装置及び気体成分採取方法を提案することを課題とする。

上記課題を解決する本発明の気体成分吸着管は、気体試料を通過させるための吸着管本体と、この吸着管本体内に配され、通気性を有する一対の保持部材と、この一対の保持部材間に形成される保持空間と、この保持空間内に配され、前記気体試料中の特定成分を吸着する多数の粒子状吸着剤と、を備え、前記保持空間を、前記吸着管本体を起立させた状態で、多数の前記粒子状吸着剤とその上側に位置する前記保持部材との間に拡散用スペースが形成されるように設けたことを特徴とする。

また、一対の前記保持部材の両方または片方は、前記吸着管本体内で移動自在であることが好ましい。

また、前記保持部材は、金網であることが好ましい。

上記課題を解決する本発明の気体成分採取装置は、前記気体成分吸着管と、この気体成分吸着管に前記気体試料を導入するための導入器具と、を備え、前記導入器具は、両端の開口した導入管を有し、前記導入管の一方の開口は、前記気体試料が導入される導入口であり、前記導入管の他方の開口は、起立姿勢にある前記吸着管本体の下端の開口部が接続される接続口であることを特徴とする。

また、前記導入口は、被験者が呼気を吹込む吹込み口であり、前記導入管は、液受け部を有することが好ましい。

上記課題を解決する本発明の気体成分採取方法は、前記気体成分吸着管の前記保持空間に前記拡散用スペースを形成した状態で前記吸着管本体を起立姿勢に保持し、前記吸着管本体の下端の開口部から前記気体試料を導入し、前記気体試料を前記保持空間内の多数の前記粒子状吸着剤及び前記拡散用スペースを通過させた後に、前記吸着管本体の上端の開口部から排出させることを特徴とする。

また、前記吸着管本体の上端の開口部から前記気体試料を排出させた後、一対の前記保持部材の一方または両方を前記粒子状吸着剤側に押し込んで前記保持空間を縮めて前記拡散用スペースを無くし、その後、前記吸着管本体の一方の開口部から前記保持空間へと不活性ガスを供給して、前記粒子状吸着剤に吸着した前記気体試料中の特定成分の抽出を行うことが好ましい。

また、前記吸着管本体の上端の開口部から前記気体試料を排出させてから、前記保持空間に前記不活性ガスを供給するまでの間に、供給される前記不活性ガスの流れ方向の下流側に位置する一方の前記保持部材のさらに下流側に、通気性を有する微粒子捕獲部材を設けることが好ましい。

本発明では、多数の粒子状吸着剤が配される保持空間を、吸着管本体を起立させた状態で多数の粒子状吸着剤とその上側に位置する保持部材との間に拡散用スペースが形成されるように設けている。そのため、本発明では、吸着管本体を起立させた状態で、吸着管本体の下側の開口部から上側の開口部へと気体試料を導入した際に、気体試料の流れによって多数の粒子状吸着剤を拡散用スペースに拡散させて、保持空間の通気抵抗を下げることができる。これにより、本発明では、気体試料を通過させやすくしたうえで、気体試料中の特定成分を多数の粒子状吸着剤に吸着させて採取することができる。

（ａ）、（ｂ）は本発明の実施形態の気体成分吸着管を示す断面図である。 同上の気体成分吸着管の保持部材を示し、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は側面図である。 同上の気体成分吸着管の使用状態を示す断面図であり、（ａ）は気体試料導入前の状態を示し、（ｂ）は気体試料導入時の状態を示す。 同上の気体成分吸着管を備えた気体成分採取装置を示す正面図であり、（ａ）は分解状態を示し、（ｂ）は組立状態を示す。 本発明の他の実施形態の気体成分吸着管を示す断面図である。

本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。

本発明の実施形態の気体成分吸着管１００は、大気や呼気等の気体試料Ａに含まれる特定成分の吸着に用いられる。

気体成分吸着管１００は、図１に示すように、気体試料Ａを通過させるための吸着管本体１と、吸着管本体１内に配される一対の保持部材２，３と、一対の保持部材２，３間に形成される保持空間Ｓと、保持空間Ｓに配される多数の粒子状吸着剤４と、を備える。一対の保持部材２，３は、通気性を有する。多数の粒子状吸着剤４は、気体試料Ａ中の特定成分を吸着する吸着剤である。気体成分吸着管１００では、保持空間Ｓを、吸着管本体１を起立させた状態で、多数の粒子状吸着剤４とその上側に位置する保持部材２（３）との間に拡散用スペースＳ１が形成されるように設けている（図３（ａ）参照）。

吸着管本体１は、内部が中空の円筒状に形成されており、両端部が開口している。吸着管本体１の一端の開口部１０と他端の開口部１１とは、吸着管本体１の軸に沿った同一直線上に配置されている。吸着管本体１は、例えばガラス製であり、その寸法は外径が６ｍｍで内径が４ｍｍである。なお、吸着管本体１は、気体試料Ａに含まれる特定成分に影響を与えない材質のものであれば、ガラス以外の他の材質のものであってもよい。この他の材質としては、例えば、耐熱性のステンレス等の金属である。

保持部材２と保持部材３は同一のものである。以下、図２に示す保持部材２について詳しく説明する。

保持部材２は、多数の粒子状吸着剤４を吸着管本体１内に保持するためのものであって、充分な通気性を有する。保持部材２は、粒子状吸着剤４の粒径よりも小さい通気孔２０を多数有する。保持部材２としては、多孔質の部材等、様々なものが適用可能であるが、本実施形態では、保持部材２をステンレス製の金網で形成している。保持部材２は、粒子状吸着剤４を通過させない範囲で極力大きい網目となるように形成することが好ましい。保持部材２は、例えば、１５０メッシュの金網である。

保持部材２は、図２に示すように、略円錐台状であり、一方の底部分（下底部分）の外径が吸着管本体１の内径よりも若干大きく、他方の底部分（上底部分）の外径が吸着管本体１の内径よりも小さくなるように形成されている。本実施形態では、保持部材２は、環状の周面部２１と、周面部２１のリング状の一端２２に全周に亘って連続する円状の上底面部２３とを備える。保持部材２は、周面部２１のリング状の他端２４に下底面部を備えない様態としている。周面部２１及び上底面部２３にはそれぞれ多数の通気孔２０が形成されている。

保持部材２は、周面部２１のリング状の他端２４が最大径部分となっており、この他端２４が吸着管本体１の内周面に全周に亘って弾性的に接触する。ここで、保持部材２は吸着管本体１内に導入される気体試料Ａの導入圧によって位置ずれしない程度の圧力で、吸着管本体１の内周面に接触している。このように保持部材２を形成することで、吸着管本体１とその内側に配した保持部材２との間から粒子状吸着剤４が漏れ出すことを防止したうえで、吸着管本体１内で保持部材２を移動自在としている。保持部材２は、棒状の操作具（図示せず）を用いて吸着管本体１内で移動操作される。操作具としては、先端に孔周囲（網目）に引っ掛ける係止構造を備えたもの等が用いられる。

上述のように保持部材２を略円錐台状に設けたことで、操作具で移動操作する際に、保持部材２は倒れにくい。そのため、本実施形態の気体成分吸着管１００は、吸着管本体１の内周面とその内側に配した保持部材２の他端２４との間に、粒子状吸着剤４が漏れ出す隙間が形成されにくいものとなっている。

また、本実施形態では、上底面部２３を、周面部２１の他端２４における開口面に対して略平行に設けている。そのため、本実施形態では、保持部材２の上底面部２３を多数の粒子状吸着剤４に押し当てて移動させる際に、保持部材２が倒れにくいものとなっている。なお、上底面部２３は、周面部２１の他端２４における開口面に対して傾いていてもよい。

また、本実施形態では、保持部材２を一層の金網で形成している。そのため、保持部材２は、吸着管本体１内に配置した状態で、通気抵抗の低いものとなっている。なお、保持部材２は、一層に限らず複数層の金網で形成するようにしてもよいが、通気抵抗の低い様態で形成することが好ましい。

上述した保持部材２とこれと同部材である保持部材３は、吸着管本体１内に配置され、保持部材２，３間に保持空間Ｓを形成する。保持空間Ｓは、図３（ａ）に示すように、吸着管本体１を起立させた状態で、多数の粒子状吸着剤４とその上側に位置する保持部材３との間に拡散用スペースＳ１が形成されるように設けられる。このように保持空間Ｓに拡散用スペースＳ１を形成することで、多数の粒子状吸着剤４は保持空間Ｓ内にて移動自在に配された状態となる。ここで、吸着管本体１を起立させた状態とは、吸着管本体１の軸方向を鉛直方向と平行に向けた状態だけでなく、この鉛直方向に対して傾いた非水平状態も含む。

本実施形態では、保持部材２，３は、吸着管本体１内に移動自在に設けられている。そのため、保持部材２，３は、図３（ａ）に示す拡散用スペースＳ１を形成する位置と、図１（ａ）に示す多数の粒子状吸着剤４を細密な状態で挟持する位置との間で移動自在である。

図３（ａ）に示すように、保持空間Ｓに拡散用スペースＳ１を形成した状態で、吸着管本体１を起立姿勢にして、吸着管本体１の下側の開口部１０から気体試料Ａを導入すると、多数の粒子状吸着剤４は、導入される気体試料Ａの流れによって拡散用スペースＳ１へ拡散する。これにより、保持空間Ｓにおける多数の粒子状吸着剤４による通気抵抗を低下させることができる。

保持空間Ｓに配される多数の粒子状吸着剤４は、接触した気体試料Ａ中の特定成分を吸着する吸着剤である。多数の粒子状吸着剤４は、２０メッシュから１００メッシュの粉末状または粒状のものである。粒子状吸着剤４の材質としては、例えば、Ｔｅｎａｘ ＴＡ（２，６‐Ｄｉｐｈｅｎｙｌ‐ｐ‐Ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ Ｏｘｉｄｅをベースにした弱極性のポーラスポリマービーズ）等の樹脂状ガス吸着剤や、活性炭、ゼオライト等の多孔質体ガス吸着剤が挙げられる。粒子状吸着剤４の材質は、吸着させたい特定成分によって適宜選択される。

多数の粒子状吸着剤４は、様々な粒径の粒子状吸着剤４で構成される。なお、多数の粒子状吸着剤４は、同じ粒径の粒子状吸着剤４で構成したものであってもよい。保持部材２は、通気孔２０が、多数の粒子状吸着剤４のうち最小の粒径の粒子状吸着剤４よりも小さくなるように形成されている。

続いて、上述した気体成分吸着管１００を用いて、気体試料Ａ中の特定成分を採取する方法の一例について説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、気体成分吸着管１００の保持空間Ｓに拡散用スペースＳ１を形成した状態で、吸着管本体１を起立姿勢に保持する。このとき、多数の粒子状吸着剤４が保持空間Ｓのうち下側の保持部材２側に集まり、この多数の粒子状吸着剤４とその上側に位置する保持部材３との間の空間が、多数の粒子状吸着剤４が拡散するための拡散用スペースＳ１となる。

次いで、吸着管本体１の下端の開口部１０から気体試料Ａを導入する。この気体試料Ａの導入方法としては、被験者が開口部１０を咥えて呼気からなる気体試料Ａを吹込むといった方法や、気体試料Ａを収納した気体収納バッグ（図示せず）を開口部１０に接続し、気体収納バッグ内の気体試料Ａを押し出すといった方法が挙げられる。また他にも、気体試料Ａの導入方法としては、気体試料Ａを収納した気体収納バッグを開口部１０に接続し、吸着管本体１の上端の開口部１１に吸引ポンプ（図示せず）を接続し、この吸引ポンプによって気体収納バッグ内の気体試料Ａを吸引するといった方法や、吸着管本体１の下端の開口部１０を検査箇所に向け、吸着管本体１の上端の開口部１１に吸引ポンプを接続し、この吸引ポンプによって検査箇所の空気（大気）からなる気体試料Ａを吸引するといった方法等が挙げられる。

次いで、開口部１０から導入された気体試料Ａを、保持空間Ｓ内の多数の粒子状吸着剤４と拡散用スペースＳ１を通過させた後に、吸着管本体１の上端の開口部１１から排出させる。このとき、保持部材２側に集まっていた多数の粒子状吸着剤４が、図３（ｂ）に示すように、開口部１０から導入された気体試料Ａの流れによって吹き上げられて拡散用スペースＳ１に拡がる。これにより、多数の粒子状吸着剤４間の隙間が拡がって通気抵抗が減少する。

以上のように、本実施形態の気体成分吸着管１００では、気体試料Ａを導入した際に、多数の粒子状吸着剤４による通気抵抗を減少させることができる。そのため、吸引力の大きなポンプを用いなくても、呼気による吹込みや吸引力の小さいポンプによる吸引等を用いて、吸着管本体１に気体試料Ａを通過させることができる。なお、ここでいう吸引力の小さいポンプとは、例えば、熱帯魚用のダイヤフラム方式のエアーポンプ等である。

また、本実施形態の気体成分吸着管１００では、保持部材２，３の通気孔２０を粒子状吸着剤４が通過しない範囲で極力大きくすることで、この保持部材２，３自体の通気抵抗を低いものとすることができる。

図４には、本実施形態の気体成分吸着管１００を備えた気体成分採取装置２００が示されている。

気体成分採取装置２００は、気体成分吸着管１００と、この気体成分吸着管１００に気体試料Ａを導入するための導入器具５とを備える。導入器具５は、両端の開口した非直線状の導入管６を有する。この導入管６の一方の開口が、気体試料Ａが導入される導入口６０であり、導入管６の他方の開口が、起立姿勢にある吸着管本体１の下端の開口部１０が接続される接続口６１である。導入管６は、液受け部６２を有する。

詳しくは、導入管６は、例えばガラス製である。なお、導入管６は、気体試料Ａに含まれる特定成分に影響を与えない材質のものであれば、ガラス以外の他の材質のものであってもよい。この他の材質としては、例えば、テフロン（登録商標）である。

導入管６は、図４（ａ）に示すように、横方向に一直線状に延びた横管部６３と、縦方向（上下方向）に一直線状に延びた縦管部６４と、中空球状の液受け部６２とを備える。横管部６３は、一端が導入口６０であり、他端が縦管部６４の上下方向の中間部に連通させて接続されている。また、縦管部６４は、上端が接続口６１であり、下端が液受け部６２に連通させて接続されている。本実施形態では、導入口６０が横向きに開口しており、接続口６１が上向きに開口している。

接続口６１には、リング状の接続具７が取り付けられる。接続具７は、例えばゴム管である。接続具７によって接続口６１には吸着管本体１の下端の開口部１０が接続される。なお、導入器具５と気体成分吸着管１００とは、開口部１０と接続口６１とが嵌合によって接続するようにして、接続具７を用いずに接続可能なものとしてもよい。

続いて、上述した気体成分採取装置２００の使用手順の一例について説明する。

まず、導入器具５の接続口６１に接続具７を取り付け、この接続具７を用いて、接続口６１に、気体成分吸着管１００の吸着管本体１の下端の開口部１０を接続する。ここで、気体成分吸着管１００は、図４（ａ）に示すように、保持空間Ｓに拡散用スペースＳ１を形成した状態で起立姿勢にして、接続口６１に接続する。このとき、多数の粒子状吸着剤４が保持空間Ｓのうち下側の保持部材２側に集まり、この多数の粒子状吸着剤４とその上側に位置する保持部材３との間が、拡散用スペースＳ１となる。

次いで、導入器具５の導入口６０から、導入管６内に気体試料Ａを導入する。ここでの導入方法としては、被験者が導入口６０を直接咥えて呼気からなる気体試料Ａを吹込むといった方法や、気体試料Ａを収納した気体収納バッグ（図示せず）を導入口６０に接続して、気体収納バッグ内の気体試料Ａを導入管６内に押し出すといった方法等が挙げられる。また他にも、気体試料Ａの導入方法としては、気体試料Ａを収納した気体収納バッグを導入口６０に接続し、吸着管本体１の上端の開口部１１に吸引ポンプ（図示せず）を接続し、この吸引ポンプによって気体収納バッグ内の気体試料Ａを吸引するといった方法や、導入口６０を検査箇所に向け、吸着管本体１の上端の開口部１１に吸引ポンプを接続し、この吸引ポンプによって検査箇所の空気（大気）からなる気体試料Ａを吸引するといった方法等が挙げられる。

導入管６内に気体試料Ａを導入した際、気体試料Ａと共に導入された液体水分は、液受け部６２で受けることができ、これにより、この液体水分が導入口６０に戻ったり、気体成分吸着管１００へと至ることを抑制できる。この作用効果は、被験者が導入口６０を直接咥えて呼気からなる気体試料Ａを吹込む場合に特に有用である。このとき、導入口６０は、被験者が呼気を吹込む吹込み口である。有用な理由としては、呼気を吹込む際には、呼気と共に唾が導入されやすいためである。なお、気体収納バッグ内の気体試料Ａを導入口６０から導入する場合等の、導入口６０からの液体成分の混入の心配が少ない場合には、導入器具５は液受け部６２を備えないものであってもよい。

導入口６０から導入された気体試料Ａは、横管部６３及び縦管部６４を通過して、気体成分吸着管１００の開口部１０へ至る。このとき、導入した気体試料Ａ中の水蒸気は、導入管６（横管部６３及び縦管部６４）の内壁で凝縮させることによって、この水蒸気が気体成分吸着管１００へと至ることをある程度抑制できる。

次いで、開口部１０から導入された気体試料Ａを、保持空間Ｓ内の多数の粒子状吸着剤４及び拡散用スペースＳ１を通過させた後に、吸着管本体１の上端の開口部１１から排出させる。このとき、保持部材２側に集まっていた多数の粒子状吸着剤４が、開口部１０から導入された気体試料Ａの流れによって吹き上げられて拡散用スペースＳ１に拡がる（図３（ｂ）参照）。これにより、多数の粒子状吸着剤４間の隙間が拡がって保持空間Ｓの通気抵抗が減少する。

以上のようにして使用される本実施形態の気体成分採取装置２００では、保持空間Ｓに拡散用スペースＳ１を形成した状態の気体成分吸着管１００を導入器具５に接続することで、気体成分吸着管１００を吸着に適した起立姿勢にすることができる。そして、気体試料Ａを導入した際に、多数の粒子状吸着剤４による通気抵抗を減少させることができる。そのため、吸引力の大きなポンプを用いなくても、呼気による吹込みや押圧した気体収納バッグからの導入等によって吸着管本体１に気体試料Ａを通過させることができる。また、本実施形態の気体成分採取装置２００では、湿度の高い気体、微細液滴を含む気体のサンプルでも、導入器具５を用いることにより、湿度、液滴の影響を最小限に抑制することができる。

また、本実施形態の気体成分採取装置２００では、気体試料Ａを気体成分吸着管１００に通過させた後、気体成分吸着管１００から導入器具５を外すことができ、この導入器具５の液受け部６２に溜まった液体水分（唾等）を捨てることができる。

上述した本実施形態の気体成分吸着管１００は、粒子状吸着剤４に吸着させた特定成分を、例えば以下のようにして取り出して分析する。

まず、棒状の操作具を用いて、気体成分吸着管１００の吸着管本体１内の一対の保持部材２，３の両方または一方を近づく方向（粒子状吸着剤４側）に押し込んで移動させ、保持空間Ｓを縮めて拡散用スペースＳ１を無くし、多数の粒子状吸着剤４を保持空間Ｓに細密に詰まった状態とする。このように保持空間Ｓを多数の粒子状吸着剤４が細密に詰まった状態とすることで、吸着管本体１を横向きにした際にも、保持空間Ｓに粒子状吸着剤４が存在しないまたは粒子状吸着剤４の密度の低い通気用空間が形成されることを防止できる。

次いで、吸着管本体１の一方の開口部１０（１１）に配管を介してボンベ（図示せず）を接続する。このボンベは、不活性ガス（Ｈｅガス等）を一定の圧力で供給するガスボンベである。そして、吸着管本体１の他方の開口部１１（１０）をガスクロマトグラフ等の分析装置に接続する。そして、吸着管本体１をヒータ８（図５参照）により加熱し、この状態でボンベから供給される不活性ガスを吸着管本体１に通過させる。これにより、粒子状吸着剤４に吸着していた特定成分の熱脱離が行われて、脱離した特定成分が分析装置に至って、この特定成分を分析することができる。

ここで、保持空間Ｓは粒子状吸着剤４が細密に詰まった状態であるため、不活性ガスが多数の粒子状吸着剤４間の隙間全体に万遍なく流入しやすく、特定成分の取り出し（抽出）を効率良く行うことができる。

なお、吸着管本体１の上端の開口部１１から気体試料Ａを排出させてから、保持空間Ｓに不活性ガスを供給するまでの間に、供給される不活性ガスの流れ方向の下流側に位置する保持部材２のさらに下流側に、通気性を有する微粒子捕獲部材９を設けることが好ましい。

図５には、微粒子捕獲部材９を配した本発明の他の実施形態の気体成分吸着管１００が示されている。微粒子捕獲部材９は、微粒子を捕獲するためのものである。この微粒子とは、吸着管本体１内で一対の保持部材２，３の両方または一方を粒子状吸着剤４側に押し込んだ際の、粒子状吸着剤４同士の摩擦や、粒子状吸着剤４と保持部材２（３）との摩擦によって発生した微粒子である。この微粒子は、保持部材２の網目よりも小さい。

微粒子捕獲部材９は、保持部材２よりも通気抵抗の大きい部材で形成されている。微粒子捕獲部材９は、例えば、ガラスウールである。本実施形態では、微粒子捕獲部材９は、保持部材２に隣接する箇所に詰めて設けられている。微粒子捕獲部材９は、開口部１０から吸着管本体１内に挿入され、保持部材２を移動させる操作具等を用いて、保持部材２に押し当てて配置される。なお、微粒子捕獲部材９は、保持部材２から離れた位置に配置してもよい。微粒子捕獲部材９は、例えば、吸着管本体１内で一対の保持部材２，３の一方または両方を移動させた直後に、吸着管本体１に装着させられる。なお、微粒子捕獲部材９は、吸着管本体１の下流側の開口部１０を外側から覆うように、吸着管本体１に装着してもかまわない。

ここで、保持部材２よりも通気抵抗の大きい微粒子捕獲部材９を吸着管本体１内に配することで、吸着管本体１内の通気抵抗は増加する。しかし、ボンベからは高圧でキャリアガス（不活性ガス）を流すことができるため、分析の際に、微粒子捕獲部材９は邪魔にならないものとなっている。

上述のように微粒子捕獲部材９を吸着管本体１内に設けることで、キャリアガス（不活性ガス）を吸着管本体１に流した際に、分析機器に微粒子が入ってしまうことを抑制することができる。

なお、上述した気体成分吸着管１００は、再利用することも可能である。その場合、気体成分吸着管１００を、分析装置から外して、恒温槽内に収容し、一定温度に保ちつつ、吸着管本体１内にボンベからＮ_２ガスを供給する。ここで、吸着管本体１内に微粒子捕獲部材９を配している場合は、微粒子捕獲部材９を取り除いてから上述の再利用処理を行う。このようにすることで、熱脱離された粒子状吸着剤４中の残留成分を吸着管本体１の外部に排出して、気体成分吸着管１００を洗浄することができる。これにより、気体成分吸着管１００を再利用することができる。

また、上述した気体成分吸着管１００は、粒子状吸着剤４に吸着させた特定成分を、例えば以下のようにして取り出して分析することもできる。すなわち、保持空間Ｓに拡散用スペースＳ１が形成された状態のまま吸着管本体１を起立姿勢に保持し、開口部１０、１１のいずれか一方に配管を介してボンベ（図示せず）を接続し、他方の開口部１０（１１）に分析機器を接続して、上記と同じ方法で特定成分の取り出しを行う。このようにすることで、ボンベから供給する不活性ガスの導入圧力が弱くても、特定成分の取り出しを行うことができる。なお、この場合も、吸着管本体１内には、微粒子捕獲部材９を設けることが好ましい。

本発明の実施形態の気体成分吸着管１００では、気体試料Ａ（呼気や大気（雰囲気））中の特定成分分析時に気体収納バッグを用いることなく、気体成分吸着管１００に直接または導入器具５を介して気体試料Ａを導入することができる。これにより、気体収納バッグ自体から気体試料Ａ中にガス成分が流出したり、気体収納バッグに気体試料Ａ中の特定成分が付着したりして、気体試料Ａ中の特定成分の分析に気体収納バッグが影響を及ぼすことを回避できる。このように気体収納バッグを用いないことで、気体試料Ａ中の特定成分の分析をより正確に行うことができる。

また、上述した本実施形態の気体成分吸着管１００では、保持部材２，３を吸着管本体１内で移動自在なものとしていたが、保持部材２，３を、保持空間Ｓ内に拡散用スペースＳ１が形成される位置で、吸着管本体１内に固定してもよい。例えば、吸着管本体１の内周面に環状の凹みからなるストッパーを設けて、保持部材２，３を位置固定するようにしてもよい。この場合、特定成分の分析を行う際には、保持空間Ｓに拡散用スペースＳ１が形成された状態で吸着管本体１を起立姿勢に保持し、開口部１０、１１のいずれか一方に配管を介してボンベ（図示せず）を接続し、他方の開口部１０（１１）に分析機器を接続して、粒子状吸着剤４から吸着した特定成分の取り出しを行えばよい。

以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の意図する範囲内であれば、適宜の設計変更が可能である。

１ 吸着管本体
２ 保持部材
３ 保持部材
４ 粒子状吸着剤
５ 導入器具
６ 導入管
９ 微粒子捕獲部材
１０ 開口部
１１ 開口部
６０ 導入口
６１ 接続口
６２ 液受け部
１００ 気体成分吸着管
２００ 気体成分採取装置
Ａ 気体試料
Ｓ 保持空間
Ｓ１ 拡散用スペース

Claims (8)

1. 気体試料を通過させるための吸着管本体と、
   この吸着管本体内に配され、通気性を有する一対の保持部材と、
   この一対の保持部材間に形成される保持空間と、
   この保持空間内に配され、前記気体試料中の特定成分を吸着する多数の粒子状吸着剤と、を備え、
   前記保持空間を、前記吸着管本体を起立させた状態で、多数の前記粒子状吸着剤とその上側に位置する前記保持部材との間に拡散用スペースが形成されるように設けたことを特徴とする気体成分吸着管。
2. 一対の前記保持部材の両方または片方は、前記吸着管本体内で移動自在であることを特徴とする請求項１に記載の気体成分吸着管。
3. 前記保持部材は、金網であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の気体成分吸着管。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の気体成分吸着管と、この気体成分吸着管に前記気体試料を導入するための導入器具と、を備え、
   前記導入器具は、両端の開口した導入管を有し、
   前記導入管の一方の開口は、前記気体試料が導入される導入口であり、
   前記導入管の他方の開口は、起立姿勢にある前記吸着管本体の下端の開口部が接続される接続口であることを特徴とする気体成分採取装置。
5. 前記導入口は、被験者が呼気を吹込む吹込み口であり、
   前記導入管は、液受け部を有することを特徴とする請求項４に記載の気体成分採取装置。
6. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の気体成分吸着管の前記保持空間に前記拡散用スペースを形成した状態で前記吸着管本体を起立姿勢に保持し、
   前記吸着管本体の下端の開口部から前記気体試料を導入し、前記気体試料を前記保持空間内の多数の前記粒子状吸着剤及び前記拡散用スペースを通過させた後に、前記吸着管本体の上端の開口部から排出させることを特徴とする気体成分採取方法。
7. 前記吸着管本体の上端の開口部から前記気体試料を排出させた後、
   一対の前記保持部材の一方または両方を前記粒子状吸着剤側に押し込んで前記保持空間を縮めて前記拡散用スペースを無くし、
   その後、前記吸着管本体の一方の開口部から前記保持空間へと不活性ガスを供給して、前記粒子状吸着剤に吸着した前記気体試料中の特定成分の抽出を行うことを特徴とする請求項６に記載の気体成分採取方法。
8. 前記吸着管本体の上端の開口部から前記気体試料を排出させてから、前記保持空間に前記不活性ガスを供給するまでの間に、供給される前記不活性ガスの流れ方向の下流側に位置する一方の前記保持部材のさらに下流側に、通気性を有する微粒子捕獲部材を設けることを特徴とする請求項７に記載の気体成分採取方法。

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