JP2018023665A - 汗回収装置およびゲルセンサー - Google Patents

Abstract

【課題】汗の量が少ないときにも汗を回収できる汗回収装置を提供する。【解決手段】汗回収装置１は錐体の底面が開口する凹部１２ｅを有する回収部１２と、錐体の頂点に相当する頂点部１２ａに設置された流路部１０と、を備え、錐体の側面に相当する側面部１２ｂには底面側から流路部１０まで延びる第１溝部１３が設置され、第１溝部１３では水溶性の液体に毛細管現象が作用する。【選択図】図４

Description

本発明は、汗回収装置およびゲルセンサーに関するものである。

生体の筋肉にはピルビン酸が含まれている。筋肉が無酸素運動をするときピルビン酸が乳酸に変換される。そして、筋肉が運動をするときに汗腺付近の組織が酸素不足になると汗中の乳酸の濃度が増加する。そして、汗中の乳酸の濃度を検出することにより筋肉への酸素供給が足りているか否かを検出することができる。運動により筋肉は持久力が向上する。このときの汗中の乳酸の濃度と運動強度との関係が研究されている。

皮膚表面にでる汗に含まれる物質を回収する汗回収装置が特許文献１に開示されている。それによると、この汗回収装置は発汗促進部と、汗回収部が同一チップ上に形成されている。発汗促進部によって発汗が促された後、汗回収部が促進された部位に移動して汗の回収と成分分析を行う。汗の成分分析では汗回収部の一部に形成された酵素電極を用いる。酵素電極に電圧を印加し、酵素電極に流れる電流値から汗内のグルコース等の成分を定量検出するものである。

特開２００９−２４７４４０号公報

特許文献１の汗回収装置では皮膚と接する汗回収部が凹状になっている。しかし、この構造の汗回収装置は多量の汗が出て初めて採取できる。汗の量が少ないときには汗を回収することができなかった。そこで、汗の量が少ないときにも汗を回収できる汗回収装置が望まれていた。

本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。

［適用例１］
本適用例にかかる汗回収装置であって、錐体の底面が開口する凹部を有する回収部と、前記錐体の頂点に相当する頂点部に設置された流路部と、を備え、前記錐体の側面に相当する側面部には前記底面側から前記流路部まで延びる第１溝部が設置され、前記第１溝部では水溶性の液体に毛細管現象が作用することを特徴とする。

本適用例によれば、汗回収装置は回収部及び流路部を備えている。回収部は錐体の底面が開口する凹部を有する。そして、流路部は錐体の頂点に相当する頂点部に設置されている。錐体の側面に相当する側面部には第１溝部が設置されている。この第１溝部は底面側から流路部まで延びている。そして、第１溝部では水溶性の液体に毛細管現象が作用する。

回収部の開口する場所を被検者の皮膚に設置する。皮膚には汗腺があり、汗腺から皮膚の表面に汗が供給される。回収部の開口にも汗が供給される。回収部の凹部は錐体の形状であり側面部が皮膚の面に対して斜めになっている。そして、側面部と皮膚との距離が近い場所では汗に毛細管現象が作用して汗が溜まる。汗が溜まる場所は側面部の底面側である。そして、側面部の底面側から流路部まで第１溝部が設置されている。第１溝部では水溶性の液体に毛細管現象が作用する。汗は水溶性の液体であり、少ない汗でも毛細管現象が作用する。従って、皮膚の表面に供給される汗が少ないときにも、汗は第１溝部に沿って移動して流路部に到達する。その結果、皮膚の表面の汗が少ないときにも汗を回収することができる。

［適用例２］
上記適用例にかかる汗回収装置において、前記側面部の前記底面側には前記第１溝部と接続する第２溝部が設置され、前記第２溝部は前記錐体の底面と前記錐体の側面とが交差する交差線と並んで設置され、前記第２溝部と前記交差線との距離は前記第２溝部と前記頂点部との距離より短く、前記第２溝部では水溶性の液体に毛細管現象が作用することを特徴とする。

本適用例によれば、側面部には第２溝部が設置されている。第２溝部は底面側に位置し第１溝部と接続する。錐体の底面と錐体の側面とが交差する線を交差線とする。交差線は開口の外周であり皮膚と開口とが接する場所である。第２溝部は交差線と並んで設置されている。そして、第２溝部と交差線との距離は第２溝部と頂点部との距離より短い。従って、第２溝部は皮膚に近い場所に設置されている。そして、第２溝部では水溶性の液体に毛細管現象が作用する。

皮膚の表面に汗が供給されるとき、皮膚上に汗が集合する汗溜りができる。そして、汗溜りが第２溝部に触れるとき、汗に毛細管現象が作用する。そして、汗は第２溝部を通って第１溝部に至る。第２溝部は開口の外周と並んで設置されているので、汗溜りが第２溝部に接触する確率は汗溜りが第１溝部に接触するより高い。従って、汗回収装置は効率良く皮膚上の汗を回収できる。

［適用例３］
上記適用例にかかる汗回収装置において、前記第１溝部の幅は前記頂点部側より前記底面側の方が長いことを特徴とする。

本適用例によれば、第１溝部の幅は頂点部側より底面側の方が長い。汗は第１溝部の底面側から頂点部側へ移動する。従って、底面側には汗が多いので第１溝部の溝が広くても第１溝部を満たし易い。そして、第１溝部の頂点側は幅が狭くなるので、第１溝部の底面側を満たした汗は毛細管現象により第１溝部を頂点部側へ移動し易くなっている。その結果、確実に汗を第１溝部に沿って流動させることができる。

［適用例４］
上記適用例にかかる汗回収装置の前記側面部において前記第１溝部及び前記第２溝部が設置されていない平坦面よりも、前記第１溝部は親水性が高いことを特徴とする。

本適用例によれば、側面部には第１溝部、第２溝部及び平坦面が設置されている。そして、第１溝部は平坦面より親水性が高い。従って、第１溝部は平坦面より濡れ性が良いので、第１溝部に沿って汗を移動し易くできる。

［適用例５］
上記適用例にかかる汗回収装置において、前記平坦面よりも、前記第２溝部は親水性が高いことを特徴とする。

本適用例によれば、第２溝部は平坦面より親水性が高い。従って、第２溝部は平坦面より濡れ性が良いので、第２溝部に沿って汗を移動し易くできる。

［適用例６］
上記適用例にかかる汗回収装置において、前記流路部は前記頂点部と接続する接続部と、前記接続部と接続する配管部とを備え、前記接続部及び前記配管部は水溶性の液体に毛細管現象が作用することを特徴とする。

本適用例によれば、流路部は接続部及び配管部を備えている。接続部は頂点部と接続する。そして、配管部は接続部と接続する。そして、接続部及び配管部は水溶性の液体に毛細管現象が作用する。従って、流路部に汗を流動させることができる。

［適用例７］
上記適用例にかかる汗回収装置において、前記接続部は前記配管部より剛性が高いことを特徴とする。

本適用例によれば、接続部は配管部より剛性が高い。配管部に力が作用するとき、接続部にモーメントが作用するので接続部が変形し易い。接続部が大きく変形すると汗が流動する流路が閉塞されて汗が流動できなくなる。本適用例では接続部の剛性が高いので、接続部が大きく変形して流路が閉塞されることを抑制することができる。

［適用例８］
上記適用例にかかる汗回収装置において、前記配管部は前記錐体の底面と直交する方向と交差する方向に延びることを特徴とする。

本適用例によれば、配管部は錐体の底面と直交する方向と交差する方向に延びている。配管部が錐体の底面と直交する方向に延びているとき、配管部が皮膚から突出する形態になる。このとき、被検者が移動するときに配管部が物にぶつかり易くなる。そして、配管部が物にぶつかると配管部が損傷を受ける。本適用例では配管部が錐体の底面と直交する方向と交差する方向に延びているので、配管部が被検者の皮膚から突出する長さを短くできる。従って、被検者が移動するときにも配管部が物にぶつかり難くすることができる。

［適用例９］
上記適用例にかかる汗回収装置において、前記配管部において前記接続部の反対側の端には開口部が設置されていることを特徴とする。

本適用例によれば、配管部は接続部の反対側の端が開口部になっている。このとき、配管部の内部は大気圧に保たれる。従って、汗は配管部内を流動して開口部まで到達することができる。従って、配管部内に溜まる汗を利用することができる。

［適用例１０］
上記適用例にかかる汗回収装置において、前記配管部において前記接続部の反対側の端には液体を貯留する貯留部が設置されていることを特徴とする。

本適用例によれば、配管部は接続部の反対側の端に貯留部が設置されている。貯留部は液体である汗を貯留する。従って、配管部内に貯留する汗を利用することができる。

［適用例１１］
上記適用例にかかる汗回収装置において、前記液体の量を示す目盛が設置されていることを特徴とする。

本適用例によれば、液体の量を示す目盛が設置されている。目盛は配管部の近くに設置されても良く、貯留部の近くに設置されても良い。配管部の近くに目盛が設置されているときには、配管部に貯留された汗の量を認識することができる。貯留部の近くに目盛が設置されているときには、貯留部に貯留された汗の量を認識することができる。

［適用例１２］
上記適用例にかかる汗回収装置において、前記回収部を支持する支持部を備え、前記回収部及び前記流路部は前記支持部と着脱可能に設置されていることを特徴とする。

本適用例によれば、回収部及び流路部は支持部と着脱可能に設置されている。従って、支持部から汗を含んだ回収部及び流路部を取り外して、汗を含まない回収部及び流路部を支持部に設置することができる。従って、支持部を被検者につけたまま回収部及び流路部を交換できる為、容易に回収部及び流路部を交換することができる。

［適用例１３］
上記適用例にかかる汗回収装置において、前記配管部は光透過性を有し、前記配管部が設置された面は色彩を有することを特徴とする。

本適用例によれば、配管部は光透過性を有している。そして、配管部が設置された面は色彩を有している。配管部は光透過性を有しているので配管部を通して配管部が設置された面を観察できる。そして、配管部の内部に空気が存在するときと汗が存在するときでは配管部の内壁を通過するとき屈折率差があるので配管部が設置された面を見た色彩が異なる。従って、配管部内に汗が有るか否かを容易に確認することができる。

［適用例１４］
本適用例にかかるゲルセンサーであって、汗回収装置と、前記汗回収装置が回収した汗を吸収し前記汗の所定の成分に反応するゲル状の反応部と、を備え、前記汗回収装置が上記に記載の汗回収装置であることを特徴とする。

本適用例によれば、ゲルセンサーは汗回収装置及び反応部を備えている。反応部は汗回収装置が回収した汗を吸収する。そして、反応部は汗の所定の成分に反応する。汗回収装置には上記適用例に記載の汗回収装置が用いられている。この汗回収装置は皮膚の表面の汗が少ないときにも汗を回収することができる。従って、ゲルセンサーは皮膚の表面の汗が少ないときにも汗を回収して反応部を汗と反応させることができる。

第１の実施形態にかかわる汗回収装置の設置例を説明するための模式図。 汗回収装置の構造を示す模式平面図。 汗回収装置の構造を示す模式平面図。 汗回収装置の構造を示す模式側断面図。 回収モジュールの構造を示す要部模式側断面図。 回収モジュールの構造を示す要部模式平面図。 回収モジュールの着脱を説明するための模式側断面図。 第２の実施形態にかかわる汗回収装置の構造を示す模式平面図。 汗回収装置の構造を示す模式側断面図。 第３の実施形態にかかわる汗回収装置の構造を示す模式側断面図。 第４の実施形態にかかわる汗回収装置の構造を示す模式平面図。 第５の実施形態にかかわる乳酸測定装置の構造を示す模式側断面図。

以下、実施形態について図面に従って説明する。尚、各図面における各部材は、各図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならせて図示している。

（第１の実施形態）
本実施形態では、汗回収装置の特徴的な例について、図に従って説明する。第１の実施形態にかかわる汗回収装置について図１〜図７に従って説明する。図１は、汗回収装置の設置例を説明するための模式図である。図１に示すように、汗回収装置１は被検者２の手首に設置される。汗回収装置１は、被検者２の汗を回収する装置である。汗回収装置１は手首の皮膚からでる汗を回収する。

図２及び図３は汗回収装置の構造を示す模式平面図である。図２は汗回収装置１の表面を示し、図３は汗回収装置１の裏面を示す。図２に示すように、汗回収装置１は腕時計と類似した形状になっている。汗回収装置１は支持部としての外装部３を備えている。外装部３の図中左右には固定バンド４が設置され、固定バンド４は被検者２の手首や腕等の被測定部に汗回収装置１を固定する。固定バンド４にはマジックテープ（登録商標）が用いられている。汗回収装置１において固定バンド４が延びる方向をＹ方向とし、被検者２の腕が延びる方向をＸ方向とする。汗回収装置１が被検者２の手首を向く方向をＺ方向とする。Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向は互いに直交する。

外装部３の表面３ａは被検者２に装着したときに外向きになる面である。外装部３には回収モジュール５が設置され、回収モジュール５は表面３ａに露出している。回収モジュール５には取っ手６が設置され、操作者は取っ手６に指を引っ掛けて回収モジュール５を掴むことができる。

回収モジュール５における−Ｚ方向側の面を表面５ａとする。表面５ａには表示板７が設置されている。そして、表示板７上には目盛７ａが設置されている。表示板７の面は色彩を有している。表面５ａの中央には接続部８が設置されている。接続部８は円柱状であり−Ｚ方向に突出する。接続部８の−Ｘ方向側には−Ｘ方向にのびる配管部９が設置されている。接続部８及び配管部９等により流路部１０が構成されている。

接続部８及び配管部９は筒状であり、接続部８及び配管部９の内部は汗が流動する流路１１になっている。流路１１も流路部１０に含まれている。そして、配管部９は光透過性を有している。そして、配管部９が設置された表示板７の面は色彩を有している。配管部９は光透過性を有しているので配管部９を通して配管部９が設置された表示板７の面を観察できる。そして、配管部９の内部に空気が存在するときと汗が存在するときでは配管部９の内壁を光が通過するときの屈折率差があるので配管部９が設置された表示板７の面を見た色彩が異なる。詳しくは、配管部９の内部に空気が存在するときは光の一部が配管部９の内壁で反射して白みがかる。配管部９の内部に汗が存在するときは光が配管部９を透過するので表示板７の面は色彩が見易くなる。従って、配管部９内に汗が有るか否かを確認することができる。

表示板７には汗の量を示す目盛７ａが設置されている。目盛７ａは配管部９の近くに配置されているので、配管部９に貯留された汗の量を認識することができる。

図３に示すように、外装部３の裏面３ｂ側には回収モジュール５の裏面５ｂが露出している。裏面５ｂでは回収モジュール５の中央の＋Ｘ側に中心を有する回収部１２を備えている。回収部１２は円錐形の底面が開口する凹部１２ｅを有する。回収部１２の凹部１２ｅは円錐形に限らず錐体であれば良い。円錐形も錐体に属する１つである。四角錐等の多角形の錐体でも良く、底面が楕円形の錐体でも良い。円錐形の頂点が−Ｚ方向側であり、円錐形の底面が＋Ｚ方向側になっている。

回収部１２の円錐形の頂点に相当する頂点部１２ａには流路１１が設置されている。この流路１１も流路部１０の一部である。回収部１２の円錐形の側面に相当する側面部１２ｂには底面側から流路部１０まで延びる第１溝部１３が４つ設置されている。そして、第１溝部１３では水溶性の液体である汗にたいして毛細管現象が作用する。

側面部１２ｂの底面側には第１溝部１３と接続する第２溝部１４が設置されている。円錐形の底面と側面部１２ｂとが交差する線を交差線１２ｃとする。＋Ｚ方向からみるとき交差線１２ｃ及び第２溝部１４は同芯円になっている。そして、第２溝部１４は交差線１２ｃと並んで設置されている。

外装部３の＋Ｘ方向及び−Ｘ方向側の面には開閉摘み１５が設置されている。開閉摘み１５は外装部３の側面に設置され、Ｘ方向に対向して設置されている。開閉摘み１５は回収モジュール５を外装部３と分離するときに用いられる。

図４は汗回収装置の構造を示す模式側断面図である。回収部１２の開口する場所を被検者２の被検査面２ａである皮膚に設置する。被検査面２ａには汗腺２ｂがあり、汗腺２ｂから被検査面２ａに液体としての汗１６が供給される。回収部１２の開口にも汗１６が供給される。回収部１２の凹部１２ｅは円錐形であり側面部１２ｂが被検査面２ａの面に対して斜めに設置される。そして、側面部１２ｂと被検査面２ａとの距離が近い場所では汗に毛細管現象が作用して汗が溜まる。汗が溜まる場所は側面部１２ｂの底面側である。そして、側面部１２ｂの底面側から流路部１０まで第１溝部１３が設置されている。第１溝部１３では水溶性の液体に対して毛細管現象が作用する。汗は水溶性の液体であり、少ない汗でも毛細管現象が作用する。従って、被検査面２ａに供給される汗が少ないときにも汗は第１溝部１３に沿って移動して流路部１０に到達する。その結果、被検査面２ａの表面の汗が少ないときにも汗を回収することができる。

回収モジュール５の裏面５ｂには回収部１２の周囲に円筒状の側壁５ｃが突出して設置されている。側壁５ｃは外装部３の裏面３ｂより＋Ｚ方向側に突出する。そして、側壁５ｃが被検査面２ａを押圧する。これにより、回収部１２内の汗１６が被検査面２ａに沿って回収部１２の外側に流れることを側壁５ｃが抑制する。

外装部３の＋Ｘ方向側及び−Ｘ方向側の面には開閉摘み１５が設置されている。そして、回収モジュール５には開閉摘み１５と対向する場所に凹部５ｅが設置されている。回収モジュール５が外装部３に設置されているとき開閉摘み１５の凸部１５ａが回収モジュール５の凹部５ｅに挿入され付勢されている。そして、回収モジュール５は外装部３から外れない構造になっている。

流路部１０は流路１１により頂点部１２ａと接続する接続部８と、接続部８と接続する配管部９とを備えている。そして、接続部８及び配管部９は水溶性の液体に毛細管現象が作用する。回収部１２の頂点部１２ａに開口する流路１１は回収モジュール５、接続部８及び配管部９の内部を通って伸びている。回収部１２の外周に溜まる汗１６は第１溝部１３に沿って頂点部１２ａの流路１１に到達する。頂点部１２ａの流路１１では汗１６に毛細管現象が作用するので流路１１に沿って配管部９まで流動する。従って、流路部１０に汗１６を流動させることができる。

接続部８は配管部９より剛性が高くなっている。配管部９にＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向から力が作用するとき、接続部８にモーメントが作用するので接続部８が変形し易い。接続部８が大きく変形すると汗１６が流動する流路１１が閉塞されて汗が流動できなくなる。本実施形態では接続部８の剛性が高いので、接続部８が大きく変形して流路１１が閉塞されることを抑制することができる。

接続部８の材質は剛性が高ければ良く特に限定されない。金属の他にもガラス繊維や炭素繊維を含む樹脂材料で形成することができる。本実施形態では、例えば、接続部８の材質にステンレスを用いている。配管部９の材質は接続部８より弾力性のある材質が好ましく、樹脂材料等を用いることができる。本実施形態では、例えば、配管部９の材質にポリ塩化ビニル樹脂を用いている。

配管部９は回収部１２の凹部１２ｅの形状を示す円錐形の底面と直交する方向と交差する方向に延びている。配管部９が回収部１２の円錐形の底面と直交する方向に延びているとき、配管部９が被検査面２ａから突出する形態になる。このとき、被検者２が移動するときに配管部９が物にぶつかり易くなる。そして、配管部９が物にぶつかると配管部９が損傷を受ける。汗回収装置１では配管部９が回収部１２の円錐形の底面と直交する方向と交差する方向に延びているので、配管部９が被検査面２ａから突出する長さを短くできる。従って、被検者２が移動するときにも配管部９が物にぶつかり難くすることができる。

配管部９において接続部８の反対側の端には開口する開口部９ａが設置されている。従って、配管部９の内の流路１１は大気圧に維持される。そして、汗１６は配管部９内を流動して開口部９ａまで到達することができる。その結果、配管部９内の汗１６を利用して、汗１６の検査をすることができる。

表示板７には目盛７ａが設置されている。そして、汗１６が配管部９まで到達するとき、操作者は汗１６が到達した場所を目盛７ａと比較してみることができる。つまり、目盛７ａは汗１６の量を示しており、操作者は汗１６の量を確認できる。

図５は回収モジュールの構造を示す要部模式側断面図である。図５において、第２溝部１４と交差線１２ｃとの距離を第１距離１７とする。そして、第２溝部１４と頂点部１２ａとの距離を第２距離１８とする。第１距離１７は第２距離１８より短くなっている。そして、第２溝部１４では水溶性の液体に毛細管現象が作用する。

被検査面２ａの表面に汗１６が供給されるとき、被検査面２ａには汗１６が集合する汗溜りができる。そして、汗溜りが第２溝部１４に触れるとき、汗１６に毛細管現象が作用する。そして、汗１６は第２溝部１４を通って第１溝部１３に至る。第２溝部１４は開口の外周である交差線１２ｃと並んで設置されているので、汗溜りが第２溝部１４に接触する確率は汗溜りが第１溝部１３に接触するより高い。従って、汗回収装置１は効率良く被検査面２ａ上の汗１６を回収できる。

第１溝部１３の底面側の深さを第１深さ２１とする。底面側は交差線１２ｃに近い側を示す。そして、第１溝部１３の頂点部１２ａ側の深さを第２深さ２２とする。このとき、第２深さ２２は第１深さ２１より浅くなっている。そして、第１溝部１３では水溶性の液体に毛細管現象が作用する。これにより、毛細管現象は底面側より頂点部１２ａ側の方が強く作用する。従って、汗１６を確実に流路部１０へ流動させることができる。

図６は回収モジュールの構造を示す要部模式平面図である。図６において、第１溝部１３の底面側の幅を第１幅２３とする。そして、第１溝部１３の頂点部１２ａ側の幅を第２幅２４とする。このとき、第１幅２３は第２幅２４より長くなっている。つまり、第１溝部１３の幅は頂点部１２ａ側より底面側の方が長い。従って、底面側には汗１６が多いので第１溝部１３の溝が広くても第１溝部１３を満たし易い。そして、第１溝部１３の頂点部１２ａ側は幅が狭くなるので、第１溝部１３の底面側を満たした汗１６は第１溝部１３を頂点部１２ａ側へ移動し易くなっている。その結果、確実に汗１６を第１溝部１３に沿って底面側から頂点部１２ａ側へ流動させることができる。そして、第１溝部１３は底面側の断面積より頂点部１２ａ側の断面積が小さくなっている。従って、汗１６を確実に流路部１０へ流動させることができる。

側面部１２ｂにおいて、第１溝部１３及び第２溝部１４が設置されていない場所は平坦な面であり平坦面１２ｄとする。第１溝部１３には親水処理が施されている。従って、第１溝部１３は平坦面１２ｄより親水性が高くなっている。第１溝部１３は平坦面１２ｄより濡れ性が良いので、第１溝部１３に沿って汗１６を移動し易くできる。

同様に、第２溝部１４には親水処理が施されている。従って、第２溝部１４は平坦面１２ｄより親水性が高くなっている。第２溝部１４は平坦面１２ｄより濡れ性が良いので、第２溝部１４に沿って汗１６を移動し易くできる。

第１溝部１３及び第２溝部１４の親水処理は特に限定されない。例えば、第１溝部１３及び第２溝部１４にＭＰＣポリマーを塗布しても良い。ＭＰＣポリマーは、メタクリル基、ホスホリルコリン基を有するポリマーであり、高親水性材料である。他にも、シランカップリング剤を含む溶液を塗布しても良い。他にも、親水型機能性ポリマー、無機粒子及び架橋剤から構成される親水型機能性コート剤を塗布しても良い。さらに、流路１１にも親水処理を施しても良い。

図７は回収モジュールの着脱を説明するための模式側断面図である。図７に示すように、汗回収装置１は外装部３を備え、外装部３には一対の開閉摘み１５とばね２５が設置されている。そして、ばね２５は開閉摘み１５を回収モジュール５に付勢する。開閉摘み１５の凸部１５ａが回収モジュール５の凹部５ｅに挿入されているとき、回収モジュール５は外装部３に固定される。そして、外装部３は回収部１２を支持する。

操作者が一対の開閉摘み１５を引き出すとき回収モジュール５を外装部３の表面３ａ側に外すことができる。従って、回収部１２及び流路部１０は外装部３と着脱可能に設置されている。外装部３から汗１６を含んだ回収部１２及び流路部１０を取り外して、汗１６を含まない回収部１２及び流路部１０を外装部３に設置して交換することができる。従って、外装部３を被検者２につけたまま回収部１２及び流路部１０を交換できる為、容易に回収部１２及び流路部１０を交換することができる。被検者２が供給する汗１６の成分が変わるときにも、各タイミングにおける汗１６を分離して回収することができる。このとき、外装部３を被検者２に装着した状態で回収モジュール５を交換できるので操作性良く回収モジュール５を交換することができる。

次に、汗回収装置１の使用方法について説明する。まず、操作者は汗回収装置１を被検者２の腕に設置する。回収部１２が被検査面２ａを向くようにする。被検者２が運動等を行い体温が上昇する。汗腺２ｂから被検査面２ａに汗１６が供給される。

被検査面２ａでは表面張力により汗１６の液滴が集まる。第２溝部１４に接触する汗１６は毛細管現象が作用することにより第２溝部１４に沿って流動する。第２溝部１４における汗１６が増えて、一部の汗１６が第１溝部１３に到達する。第１溝部１３では汗１６が頂点部１２ａに向かって流動する。頂点部１２ａに到達した汗１６は流路１１に入り接続部８に向かって流動する。

接続部８に到達した汗１６は配管部９に向かって流動する。配管部９は光透過性を有しているので操作者は配管部９まで汗１６が到達したことを確認できる。そして、操作者は目盛７ａの位置と汗１６が到達した場所を比較して汗１６の量を確認する。さらに、汗１６が増えて汗１６が配管部９の開口部９ａまで到達するとき、開口部９ａでは汗１６に表面張力が作用するので汗１６の流動が停止する。

操作者は開閉摘み１５を引き出して回収モジュール５を外装部３から外す。次に、外装部３に未使用の回収モジュール５を設置して汗１６の回収を継続する。汗１６の回収をやめるときには、汗回収装置１を被検者２から外す。以上の工程により汗１６を回収する工程を終了する。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、汗回収装置１は回収部１２及び流路部１０を備えている。回収部１２は円錐形の底面が開口する凹部１２ｅを有する。そして、流路部１０は円錐形の頂点に相当する頂点部１２ａに設置されている。円錐形の側面に相当する側面部１２ｂには第１溝部１３が設置されている。この第１溝部１３は底面側から流路部１０の流路１１まで延びている。そして、第１溝部１３では水溶性の液体に毛細管現象が作用する。

回収部１２の開口する場所を被検者２の被検査面２ａに設置する。被検査面２ａには汗腺２ｂがあり、汗腺２ｂから被検査面２ａに汗１６が供給される。回収部１２の開口にも汗１６が供給される。回収部１２の凹部１２ｅは円錐形の形状であり側面部１２ｂが被検査面２ａの面に対して斜めになっている。そして、側面部１２ｂと被検査面２ａとの距離が近い場所では汗１６に毛細管現象が作用して汗が溜まる。汗１６が溜まる場所は側面部１２ｂの底面側である。そして、側面部１２ｂの底面側から流路部１０まで第１溝部１３が設置されている。第１溝部１３では水溶性の液体に毛細管現象が作用する。汗は水溶性の液体であり、少ない汗でも毛細管現象が作用する。従って、被検査面２ａの表面に供給される汗が少ないときにも、汗１６は第１溝部１３に沿って移動して流路部１０に到達する。その結果、被検査面２ａの表面の汗１６が少ないときにも汗１６を回収することができる。

（２）本実施形態によれば、回収部１２の側面部１２ｂには第２溝部１４が設置されている。第２溝部１４は凹部１２ｅの円錐形の底面側に位置し第１溝部１３と接続する。円錐形の底面と円錐形の側面とが交差する線が交差線１２ｃである。交差線１２ｃは回収部１２の開口の外周であり被検査面２ａと回収部１２の開口とが接する場所である。第２溝部１４は交差線１２ｃと並んで設置されている。そして、第２溝部１４と交差線１２ｃとの距離である第１距離１７は第２溝部１４と頂点部１２ａとの距離である第２距離１８より短い。従って、第２溝部１４は被検査面２ａに近い場所に設置されている。そして、第２溝部１４では水溶性の液体である汗１６に毛細管現象が作用する。

被検査面２ａに汗１６が供給されるとき、被検査面２ａ上に汗１６が集合する汗溜りができる。そして、汗溜りが第２溝部１４に触れるとき、汗１６に毛細管現象が作用する。そして、汗１６は第２溝部１４を通って第１溝部１３に至る。第２溝部１４は開口の外周である交差線１２ｃと並んで設置されているので、汗溜りが第２溝部１４に接触する確率は汗溜りが第１溝部１３に接触するより高い。従って、汗回収装置１は効率良く被検査面２ａ上の汗を回収できる。

（３）本実施形態によれば、第１溝部１３の幅は回収部１２の形状である円錐形の頂点側より底面側の方が長い。汗１６は第１溝部１３の底面側から頂点側へ移動する。従って、底面側には汗１６が多いので第１溝部１３の溝が広くても第１溝部１３を満たし易い。そして、第１溝部１３の頂点側は幅が狭くなるので、第１溝部１３の底面側を満たした汗１６は第１溝部１３を頂点側へ移動し易くなっている。その結果、確実に汗１６を第１溝部１３に沿って流動させることができる。

（４）本実施形態によれば、回収部１２の側面部１２ｂには第１溝部１３、第２溝部１４及び平坦面１２ｄが設置されている。そして、第１溝部１３は平坦面１２ｄより親水性が高い。従って、第１溝部１３は平坦面１２ｄより濡れ性が良いので、第１溝部１３に沿って汗１６を移動し易くできる。

（５）本実施形態によれば、第２溝部１４は平坦面１２ｄより親水性が高い。従って、第２溝部１４は平坦面１２ｄより濡れ性が良いので、第２溝部１４に沿って汗１６を移動し易くできる。

（６）本実施形態によれば、流路部１０は接続部８及び配管部９を備えている。接続部８は流路１１を介して頂点部１２ａと接続する。そして、配管部９は接続部８と接続する。そして、接続部８及び配管部９では水溶性の液体である汗１６に毛細管現象が作用する。従って、流路部１０に汗１６を流動させることができる。

（７）本実施形態によれば、接続部８は配管部９より剛性が高い。配管部９にＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向の力が作用するとき、接続部８にモーメントが作用するので接続部８が変形し易い。接続部８が大きく変形すると汗１６が流動する流路１１が閉塞されて汗１６が流動できなくなる。汗回収装置１は接続部８の剛性が高いので、接続部８が大きく変形して流路１１が閉塞されることを抑制することができる。

（８）本実施形態によれば、配管部９は回収部１２の形状である円錐形の底面と直交する方向と交差する方向に延びている。配管部９が円錐形の底面と直交する方向に延びているとき、配管部９が被検査面２ａから突出する形態になる。このとき、被検者２が移動するときに配管部９が物にぶつかり易くなる。そして、配管部９が物にぶつかると配管部９が損傷を受ける。汗回収装置１では配管部９が凹部１２ｅの円錐形の底面と直交する方向と交差する方向に延びているので、配管部９が被検査面２ａから突出する長さを短くできる。従って、被検者２が移動するときにも配管部９が物にぶつかり難くすることができる。

（９）本実施形態によれば、配管部９は接続部８の反対側の端が開口する開口部９ａになっている。このとき、配管部９の内部は大気圧に保たれる。従って、汗１６は配管部９内を流動して開口部９ａまで到達することができる。このとき、配管部９内の汗１６を利用することができる。

（１０）本実施形態によれば、表示板７には汗１６の量を示す目盛７ａが設置されている。配管部９と近い所に目盛７ａが設置されている為、操作者は配管部９に貯留された汗１６の量を認識することができる。

（１１）本実施形態によれば、回収部１２及び流路部１０は外装部３と着脱可能に設置されている。従って、外装部３から汗１６を含んだ回収部１２及び流路部１０を取り外して、汗１６を含まない回収部１２及び流路部１０を外装部３に設置することができる。従って、外装部３を被検者２につけたまま回収部１２及び流路部１０を交換できる為、容易に回収部１２及び流路部１０を交換することができる。そして、時間の経過にともなって被検者２が供給する汗１６の成分が変わるときにも、各タイミングにおける汗１６を時刻毎に分離して容易に回収することができる。

（１２）本実施形態によれば、配管部９は光透過性を有している。そして、配管部９が設置された表示板７上の面は色彩を有している。配管部９は光透過性を有しているので配管部９を通して配管部９が設置された面を観察できる。そして、配管部９の内部に空気が存在するときと汗１６が存在するときでは配管部９の内壁を通過するとき屈折率差があるので配管部９が設置された面を見た色彩が異なる。従って、配管部９内に汗１６が有るか否かを確認することができる。

（１３）本実施形態によれば、汗回収装置１は任意の時刻の汗１６を回収することができる。そして、汗１６に含まれる乳酸の濃度の経時変化を計測することにより血液中の酸素不足を検出することができる。これにより高山病の初期状態を把握して高山病を予防することができる。

他にも、汗１６に含まれるナトリウムの濃度の経時変化を計測することにより熱中症を検出することができる。これにより熱中症の初期状態を把握して熱中症を予防することができる。

（１４）本実施形態によれば、微量の汗１６を回収する事が可能になる。他にも、例えば１分〜３分間隔の任意の時間の汗を回収する事が可能になる。他にも、被検者２に負荷のかからない汗回収が可能になる。他にも、微量かつ、任意の時間の汗回収が可能になる為、汗１６に含まれる乳酸を検出してアスリートの運動強度の測定等に使用出来る。

（第２の実施形態）
次に、汗回収装置の一実施形態について図８及び図９を用いて説明する。図８は汗回収装置の構造を示す模式平面図である。図９は汗回収装置の構造を示す模式側断面図である。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、配管部の先に汗１６を貯留する貯留部が設置されている点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、図８に示すように汗回収装置２８は外装部３を備え、外装部３の中央には回収モジュール２９が設置されている。回収モジュール２９は外装部３の表面３ａに露出している。回収モジュール２９には取っ手６が設置され、操作者は取っ手６に指を引っ掛けて回収モジュール２９を掴むことができる。

第１の実施形態における回収モジュール５と同様に回収モジュール２９は外装部３に対して着脱可能に設置されている。回収モジュール２９における−Ｚ方向側の面を表面２９ａとする。表面２９ａの中央には接続部３０が設置されている。接続部３０は円柱状であり−Ｚ方向に突出する。接続部３０の−Ｘ方向側には−Ｘ方向にのびる配管部３１が設置されている。接続部３０及び配管部３１等により流路部３２が構成されている。

接続部３０及び配管部３１は筒状であり、接続部３０及び配管部３１の内部は汗が流動する流路３３になっている。流路３３も流路部３２に含まれている。そして、配管部３１において接続部３０の反対側の端には汗１６を貯留する貯留部３４が設置されている。貯留部３４は容器部３４ａ、蓋部３４ｂ及び吸液部３４ｃ等から構成されている。吸液部３４ｃは多孔質状であり汗１６が浸み込む素材で構成されている。容器部３４ａの中に吸液部３４ｃが設置され、蓋部３４ｂが容器部３４ａに蓋をする。これにより、吸液部３４ｃに浸み込んだ汗１６が蒸発し難くなっている。

吸液部３４ｃに汗１６が浸み込むとき吸液部３４ｃの色が変化する。汗１６により吸液部３４ｃは濡れた色調になる。蓋部３４ｂは光透過性を有しており、操作者は蓋部３４ｂを通して貯留部３４内の吸液部３４ｃを観察できる。蓋部３４ｂには目盛３４ｄが設置されている。操作者は蓋部３４ｂの目盛３４ｄと吸液部３４ｃに浸み込んだ汗１６の範囲から貯留部３４に貯留された汗１６の大まかな量を確認できる。

図９に示すように、回収モジュール２９は＋Ｚ方向側の面に回収部１２が設置されている。回収部１２の側面部１２ｂには第１溝部１３、第２溝部１４が設置され、頂点部１２ａには流路３３が設置されている。流路３３は頂点部１２ａから接続部３０を通って配管部３１まで続いている。

回収モジュール２９の表面２９ａには頂点部１２ａと対向する場所に筒状の接続部受部３５が設置されている。接続部受部３５の内側に接続部３０が挿入され設置される。接続部３０は接続部受部３５と着脱可能になっている。蓋部３４ｂには孔が設置され、この孔に配管部３１が挿入される。そして、配管部３１の先端は吸液部３４ｃに挿入される。

配管部３１は接続部３０の反対側の端に貯留部３４が設置されている。流路３３に沿って配管部３１の先端まで流動する汗１６は吸液部３４ｃに吸収される。貯留部３４は液体である汗１６を貯留する。従って、配管部３１内に貯留する以上の汗１６を貯留することができる。

蓋部３４ｂには汗１６の量を示す目盛３４ｄが設置されている。目盛３４ｄを用いて操作者は貯留部３４に貯留された汗１６の量を認識することができる。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、汗回収装置２８は貯留部３４を備えている為、配管部３１内に貯留する以上の汗１６を貯留することができる。

（２）本実施形態によれば、蓋部３４ｂに目盛３４ｄが設置されている為、目盛３４ｄを用いて操作者は貯留部３４に貯留された汗１６の量を認識することができる。

（第３の実施形態）
次に、汗回収装置の一実施形態について図１０の汗回収装置の構造を示す模式側断面図を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、配管部が斜めに設置されている点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、図１０に示すように汗回収装置３８は外装部３を備え、外装部３の中央には回収モジュール３９が設置されている。回収モジュール３９における−Ｚ方向側の面を表面３９ａとする。表面３９ａの中央には接続部４０が設置されている。接続部４０は円柱状であり−Ｚ方向に突出する部分とＺ方向に対して斜めに延びる部分とが接続されている。接続部４０の−Ｘ方向側には−Ｘ方向及び−Ｚ方向にのびる配管部４１が設置されている。流路１１、接続部４０及び配管部４１等により流路部４２が構成されている。

接続部４０及び配管部４１は筒状であり、接続部４０及び配管部４１の内部は汗が流動する流路１１になっている。流路１１も流路部４２に含まれている。配管部４１は回収部１２の円錐形の底面と直交する方向と交差する方向に延びている。配管部４１が回収部１２の円錐形の底面と直交する方向に延びているとき、配管部４１が被検査面２ａから突出する形態になる。このとき、被検者２が移動するときに配管部４１が物にぶつかり易くなる。そして、配管部４１が物にぶつかると配管部４１が損傷を受ける。汗回収装置３８では配管部４１が回収部１２の形状を示す円錐形の底面と直交する方向と交差する方向に延びているので、配管部４１が被検査面２ａから突出する長さを短くできる。従って、被検者２が移動するときにも配管部４１が物にぶつかり難くすることができる。

さらに、配管部４１は中程で曲がっており、−Ｘ方向側に延びている。これにより、配管部４１が被検査面２ａから突出する長さを短くできる。従って、被検者２が移動するときにも配管部４１が物にぶつかり難くすることができる。

接続部４０と配管部４１とは−Ｚ方向に対して斜めに接続されている。そして、配管部４１は接続部４０に挿入されている。従って、接続部４０が表面３９ａと平行に延びているときに比べて配管部４１を把持して引っ張り易い。その結果、容易に、接続部４０から配管部４１を引き抜くことができる。そして、配管部４１内の流路１１に存在する汗１６を取り出すことができる。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、汗回収装置３８では配管部４１が回収部１２の形状を示す円錐形の底面と直交する方向と交差する方向に延びている。従って、配管部４１が被検査面２ａから突出する長さを短くできる。その結果、被検者２が移動するときにも配管部４１が物にぶつかり難くすることができる。

（２）本実施形態によれば、配管部４１は中程で曲がっており、−Ｘ方向側に延びている。従って、被検者２が移動するときにも配管部４１が物にぶつかり難くすることができる。

（３）本実施形態によれば、接続部４０と配管部４１とは−Ｚ方向に対して斜めに接続されている。従って、容易に、接続部４０から配管部４１を引き抜くことができる。

（第４の実施形態）
次に、汗回収装置の一実施形態について図１１の汗回収装置の構造を示す模式平面図を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、配管部が螺旋状に設置されている点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

すなわち、本実施形態では、図１１に示すように汗回収装置４４は外装部３を備え、外装部３の中央には回収モジュール４５が設置されている。回収モジュール４５における−Ｚ方向側の面を表面４５ａとする。表面４５ａの中央には接続部８が設置されている。接続部８は円柱状であり−Ｚ方向に突出する。接続部８の−Ｘ方向側には−Ｘ方向にのびる配管部４６が設置されている。配管部４６は−Ｘ方向に延びている部分に続いて螺旋状に設置された部分が接続されている。

配管部４６が螺旋状に設置されているので、直線状に設置した時に比べて配管部４６を長くすることができる。接続部８及び配管部４６の内部には流路１１が設置され、流路１１に汗１６が貯留される。従って、配管部４６が長いので貯留する汗１６の量を多くすることができる。流路１１、接続部８及び配管部４６等により流路部４７が構成されている。

表面４５ａには表示板４８が設置されている。そして、表示板４８上には目盛４８ａが設置されている。表示板４８の面は色彩を有している。そして、配管部４６は光透過性を有している。従って、配管部４６内に汗が有るか否かを確認することができる。表示板４８には汗１６の量を示す目盛４８ａが設置されている。目盛４８ａは配管部４６の近くに配置されているので、配管部４６に貯留された汗１６の量を認識することができる。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、配管部４６が螺旋状に設置されている。従って、配管部４６が長いので貯留する汗１６の量を多くすることができる。

（２）本実施形態によれば、表示板４８の面は色彩を有している。そして、配管部４６は光透過性を有している。従って、配管部４６内に汗が有るか否かを確認することができる。

（３）本実施形態によれば、表示板４８には汗１６の量を示す目盛４８ａが設置されている。目盛４８ａは配管部４６の近くに配置されているので、配管部４６に貯留された汗１６の量を認識することができる。

（第５の実施形態）
次に、乳酸測定装置の一実施形態について図１２の乳酸測定装置の構造を示す模式側断面図を用いて説明する。本実施形態が第１の実施形態と異なるところは、配管部の先に汗１６と反応する反応部が設置されている点にある。尚、第１の実施形態と同じ点については説明を省略する。

図１２に示すゲルセンサーとしての乳酸測定装置５１は被検者２の汗１６に含まれる乳酸の濃度を測定する医療用の測定装置であり医療機器である。乳酸測定装置５１は被検者２の汗腺２ｂからでる汗１６を測定する。従って、乳酸測定装置５１が検査する被検査液は汗１６であり、乳酸測定装置５１は所定の成分としての乳酸の濃度を測定する。

乳酸測定装置５１は汗回収装置５２を備え、汗回収装置５２は第１の実施形態における汗回収装置１と同様の構造になっている。汗回収装置５２は回収部１２を備え、回収部１２の側面部１２ｂには第１溝部１３及び第２溝部１４が設置されている。汗回収装置５２は接続部５４及び配管部５５を備え、さらに、ゲル状の反応部としての刺激応答性ゲル５６を備えている。頂点部１２ａには流路５３が設置され、流路５３は頂点部１２ａから接続部５４及び配管部５５を通って刺激応答性ゲル５６まで続いている。

流路５３を通過した汗１６は刺激応答性ゲル５６に到達する。汗１６が刺激応答性ゲル５６に到達すると刺激応答性ゲル５６は汗回収装置５２が回収した汗１６を吸収する。そして、汗１６に含まれる乳酸に反応して刺激応答性ゲル５６の電気特性が変化する。刺激応答性ゲル５６の内部には刺激応答性ゲル５６の電気特性を検出する電気特性検出電極５７が設置されている。電気特性検出電極５７は一対の櫛歯電極であり、刺激応答性ゲル５６に覆われている。電気特性検出電極５７は刺激応答性ゲル５６のインピーダンスを測定する電極である。

刺激応答性ゲル５６の電気特性の変化は導電性、誘電性に現れる。刺激応答性ゲル５６が膨潤すると刺激応答性ゲル５６の導電率、誘電率共に上昇する。これは、刺激応答性ゲル５６の膨潤により自由水が増加することに起因する。どちらを用いても膨潤現象を把握できるが、誘電率の変化は微小であるため、導電率の変化を活用する。

刺激応答性ゲル５６は、汗１６に対して反応する薬剤を含むゲル状のものである。刺激応答性ゲル５６の構成材料は特に限定されないが本実施形態では、例えば、架橋構造を有する高分子材料と、溶媒とを含む材料等で構成されている。高分子材料が汗に対して反応する薬剤になっている。

刺激応答性ゲル５６を構成する高分子材料としては、例えば、単量体、重合開始剤、架橋剤等を反応させることにより得られたものを用いることができる。単量体はモノマーとも称される。

単量体としては、例えば、アクリルアミド、Ｎ−メチルアクリルアミド、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノプロピルアクリルアミド各種四級塩、アクリロイルモルホリン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノエチルアクリレート各種四級塩、アクリル酸、各種アルキルアクリレート、メタクリル酸、各種アルキルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、グリセロールモノメタクリレート、Ｎ−ビニルピロリドン、アクリロニトリル、スチレン、ポリエチレングリコールジアクリレート、１，６−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、２，２−ビス〔４−（アクリロキシジエトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（アクリロキシポリエトキシ）フェニル〕プロパン、２−ヒドロキシ−１−アクリロキシ−３−メタクリロキシプロパン、２，２−ビス〔４−（アクリロキシポリプロポキシ）フェニル〕プロパン、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、ポリエチレングリコールジメタクリレート、１，３−ブチレングリコールジメタクリレート、１，６−ヘキサンジオールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、２−ヒドロキシ−１，３−ジメタクリロキシプロパン、２，２−ビス〔４−（メタクリロキシエトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（メタクリロキシエトキシジエトキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（メタクリロキシエトキシポリエトキシ）フェニル〕プロパン、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールメタントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスメタクリルアミド、ジエチレングリコールジアリルエーテル、ジビニルベンゼン等が挙げられる。

乳酸を検出するために単量体として、３−アクリルアミドフェニルボロン酸、ビニルフェニルボロン酸、アクリロイロキシフェニルボロン酸、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、エチレンビスアクリルアミド、Ｎ−ヒドロキシエチルアクリルアミド等を好適に用いることができる。詳しくは、単量体として、３−アクリルアミドフェニルボロン酸、ビニルフェニルボロン酸及びアクリロイロキシフェニルボロン酸よりなる群から選択される１種または２種以上の単量体と、Ｎ−イソプロピルアクリルアミド（ＮＩＰＡＡｍ）、エチレンビスアクリルアミド及びＮ−ヒドロキシエチルアクリルアミドよりなる群から選択される１種または２種以上の単量体とを組み合わせて用いるのが好ましい。

重合開始剤としては、例えば、その重合様式によって、適宜選択することができる。具体的には、重合開始剤に過酸化水素、過硫酸塩、例えば過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等、アゾ系開始剤、例えば２，２’−アゾビス（２−アミジノプロパン）２塩酸塩、２，２’−アゾビス（Ｎ，Ｎ’−ジメチレンイソブチルアミジン）２塩酸塩、２，２’−アゾビス｛２−メチル−Ｎ−〔１，１，−ビス（ヒドロキシメチル）−２−ヒドロキシエチル〕プロピオンアミド｝、２，２’−アゾビス〔２−（２−イミダゾリン−２−イル）プロパン〕２塩酸塩、４，４’−アゾビス（４−シアノ吉草酸）、２，２’−アゾビスイソブチロニトリル、２，２’−アゾビス（２，４’−ジメチルバレロニトリル）、ベンゾフェノン、２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン、１−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、２−ヒドロキシ−２−メチル−１−フェニルプロパン−１−オン、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスホンオキサイド、１−［４−（２−ヒドロキシエトキシ）−フェニル］−２−ヒドロキシ−２−メチル−１−プロパン−１−オン等の紫外光によってラジカルを発生する化合物、２，４−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、１−クロロ−４−プロポキシチオキサントン、２−（３−ジメチルアミノ−２−ヒドロキシプロポキシ）−３，４−ジメチル−９Ｈ−チオキサントン−９−オンメソクロライド、２−メチル−１［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−ブタノン−１、ビス（シクロペンタジエニル）−ビス（２，６−ジフルオロ−３−（ピル−１−イル）チタニウム、１，３−ジ（ｔ−ブチルペルオキシカルボニル）ベンゼンや３，３’，４，４’−テトラ−（ｔ−ブチルペルオキシカルボニル）ベンゾフェノン等のパーオキシエステルに、チオピリリウム塩、メロシアニン、キノリン、スチルキノリン系色素を混合した物質等の３６０ｎｍ以上の波長の光によってラジカルを発生する化合物等を用いることができる。また、過酸化水素あるいは過硫酸塩は、例えば、亜硫酸塩、Ｌ−アスコルビン酸等の還元性物質やアミン塩等を組み合わせてレドックス系の開始剤としても使用することができる。

架橋剤には、重合性官能基を２個以上有する化合物を用いることができ、具体的には、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、グリセリン、ポリオキシエチレングリコール、ポリオキシプロピレングリコール、ポリグリセリン、Ｎ，Ｎ’−メチレンビスアクリルアミド、Ｎ，Ｎ−メチレン−ビス−Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ブチレン−ビス−Ｎ−ビニルアセトアミド、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、アリル化デンプン、アリル化セルロース、ジアリルフタレート、テトラアリロキシエタン、ペンタエリストールトリアリルエーテル、トリメチロールプロパントリアリルエーテル、ジエチレングリコールジアリルエーテル、トリアリルトリメリテート等を用いることができる。

刺激応答性ゲル５６は、異なる複数種の高分子材料を含むものであってもよい。刺激応答性ゲル中における高分子材料の含有率は、０．７質量％以上３６．０質量％以下であるのが好ましく、２．４質量％以上２７．０質量％以下であるのがより好ましい。

刺激応答性ゲル５６が溶媒を含む構成にすることにより、高分子材料を好適にゲル化させることができる。溶媒としては、各種有機溶媒や無機溶媒を用いることができる。より具体的には溶媒は、例えば、水；メタノール、エタノール等の各種アルコール；アセトン等のケトン類；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル等のエーテル類；ジメチルホルムアミド等のアミド類；ｎ−ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−ヘプタン、ｎ−オクタン等の鎖状脂肪族炭化水素；シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン等の脂環式炭化水素；ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族類等が挙げられるが、特に、水を含むものであるのが好ましい。

刺激応答性ゲル５６は、溶媒として異なる複数種の成分を含む構成にしてもよい。刺激応答性ゲル５６中における溶媒の含有率は、３０質量％以上９５質量％以下であるのが好ましく、５０質量％以上９０質量％以下であるのがより好ましい。

刺激応答性ゲル５６の大きさは特に限定されないが本実施形態では、例えば、刺激応答性ゲル５６の直径は２〜３ｍｍであり、刺激応答性ゲル５６の厚みは１００μｍになっている。刺激応答性ゲル５６を製造するときには容器を用いる。容器内に単量体、重合開始剤、架橋剤等を投入して反応させる。投入する材料の量を精度良く計量することにより刺激応答性ゲル５６の厚みを精度良く形成することができる。

刺激応答性ゲル５６はポリマー鎖を有している。このポリマー鎖にはボロン酸基が多く設置されている。刺激応答性ゲル５６に乳酸が浸透していないとき、ボロン酸基同士が結合しポリマー鎖が接近した状態になっている。これにより、刺激応答性ゲル５６は収縮した状態になっている。刺激応答性ゲル５６に乳酸が浸透するとき、ボロン酸基と乳酸とが結合する。そして、刺激応答性ゲル５６が乳酸に反応するとき、ポリマー鎖が解離した状態になるため、刺激応答性ゲル５６の体積が膨張する。刺激応答性ゲル５６の形態が変化するので刺激応答性ゲル５６の導電率が変化する。

さらに、刺激応答性ゲル５６は反射率の高い微粒子を含んでいる。刺激応答性ゲル５６に乳酸が取り込まれた際に、コロイド結晶による構造色及び構造色の変化が容易に視認される。このため、乳酸の濃度の検出をより容易に行うことができる。また、刺激応答性ゲル５６の色調により乳酸の濃度の推定を容易に且つ正確に行うことができる。本実施形態では例えば、刺激応答性ゲル５６に含まれる乳酸の濃度が少ないときには青系統の色をしており、乳酸の濃度が増えるときには赤色に変化する。

微粒子の構成材料としては、シリカ、酸化チタン等の無機材料；ポリスチレン、ポリエステル、ポリイミド、ポリオレフィン、ポリメタクリル酸メチル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリエーテルスルフォン、ナイロン、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン等の有機材料等が挙げられる。微粒子は、シリカ微粒子であるのが好ましい。これにより、微粒子の形状の安定性等を特に優れたものとし、刺激応答性ゲルの耐久性、信頼性等を特に優れたものとすることができる。また、シリカ微粒子は、粒度分布がシャープな単分散微粒子として入手が比較的容易であるため、刺激応答性ゲルの安定的な生産、供給の観点からも有利である。

微粒子の形状は特に限定されないが球状であるのが好ましい。これにより、コロイド結晶による構造色または構造色の変化が視認されやすくなり、特定成分の検出をより容易に行うことができる。微粒子の平均粒子径は、特に限定されないが、１０ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であるのが好ましく、２０ｎｍ以上５００ｎｍ以下であるのがより好ましい。

これにより、刺激応答性ゲルに特定成分が取り込まれた際に、コロイド結晶による構造色または構造色の変化がより容易に視認されるため、特定成分の検出をさらに容易に行うことができる。また、コロイド結晶による構造色がより容易に視認されるため、その色調により特定成分の定量もさらに容易に且つ精確に行うことができる。

平均粒子径は体積基準の平均粒子径を示す。例えば、サンプルをメタノールに添加し、超音波分散器で３分間分散した分散液をコールターカウンター法粒度分布測定器にて測定する。このとき、５０μｍのアパチャーを用いて測定することによりサンプルの平均粒子径を求めることができる。

汗回収装置５２の−Ｚ方向側には回路ユニット５８が設置されている。回路ユニット５８は回路基板５９を備え、回路基板５９には電気回路を構成する半導体素子６０や充電式蓄電池６１が設置されている。充電式蓄電池６１は図示しない電源コネクターと電気的に接続され、電源コネクターを介して充電できる。他にも、回路基板５９には操作スイッチ６２が設置されている。

回路ユニット５８の−Ｚ方向側にはスペーサー６３及び表示部６４が重ねて設置されている。スペーサー６３は回路ユニット５８と表示部６４との間に設置される構造体である。回路ユニット５８の−Ｚ方向側の面には複数の電気素子が設置されているので凹凸ができている。スペーサー６３は回路基板５９に被せて設置され、表示部６４側の面を平坦にする。スペーサー６３には複数の孔が設置され、操作スイッチ６２が孔を貫通する。

乳酸測定装置５１は外装部６５を備え、汗回収装置５２、刺激応答性ゲル５６、回路ユニット５８及び表示部６４等は外装部６５の内部に設置されている。表示部６４の−Ｚ方向側にはガラス板６６が設置され、ガラス板６６は外装部６５に固定されている。ガラス板６６は外装部６５の表面側から汗や塵が浸入することを防止する。

乳酸測定装置５１の＋Ｚ方向側には裏蓋６７が開閉可能に設置されている。裏蓋６７を開いたときには汗回収装置５２及び刺激応答性ゲル５６を交換することが可能になっている。

電気特性検出電極５７は図示しない配線にて回路ユニット５８と接続されている。回路ユニット５８は一対の電気特性検出電極５７に交流の電圧を印加して電気特性検出電極５７に流れる電流を検出する。そして、回路ユニット５８は刺激応答性ゲル５６のインピーダンスを演算する。刺激応答性ゲル５６のインピーダンスは汗１６に含まれる乳酸の濃度と相関がある。回路ユニット５８は刺激応答性ゲル５６のインピーダンスから汗１６に含まれる乳酸の濃度を演算して表示部６４に表示する。操作者は表示部６４を見ることにより、汗１６に含まれる乳酸の濃度を確認することができる。

上述したように、本実施形態によれば、以下の効果を有する。
（１）本実施形態によれば、乳酸測定装置５１は汗回収装置５２及び刺激応答性ゲル５６を備えている。刺激応答性ゲル５６は汗回収装置５２が回収した汗１６を吸収する。そして、刺激応答性ゲル５６は汗１６の乳酸に反応する。汗回収装置５２には第１の実施形態に記載の汗回収装置１と同様の汗回収装置が用いられている。この汗回収装置５２は皮膚の表面の汗１６が少ないときにも汗を回収することができる。従って、乳酸測定装置５１は皮膚の表面に汗１６が少ないときにも汗１６を回収することができる汗回収装置５２を備えた乳酸測定装置５１とすることができる。

尚、本実施形態は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により種々の変更や改良を加えることも可能である。変形例を以下に述べる。
（変形例１）
前記第１の実施形態では、第１溝部１３が直線状に設置された。第１溝部１３は曲線で構成されても良い。回収部１２の側面部１２ｂを第１溝部１３が占める比率を高くできるので、汗１６を効率良く回収することができる。

（変形例２）
前記第１の実施形態では、交差線１２ｃと並んで第２溝部１４が１つ設置された。第２溝部１４の数は２つ以上でも良い。第２溝部１４の数が多い方が早く汗１６を第１溝部１３に流動させることができる。

（変形例３）
前記第１の実施形態では、第１溝部１３が４つ設置された。第１溝部１３の数は４つに限らない。１つ〜３つでも良く、５つ以上でも良い。第１溝部１３の数が多い方が早く汗１６を流路１１に流動させることができる。

（変形例４）
前記第１の実施形態では、平坦面１２ｄに表面処理をしなかった。平坦面１２ｄに撥水処理を施してもよい。平坦面１２ｄに対する第１溝部１３の親水性の差を大きくできる。同様に、平坦面１２ｄに対する第２溝部１４の親水性の差を大きくできる。その結果、第１溝部１３及び第２溝部１４に汗１６を集め易くできる。撥水処理はフッ素を含む溶液を塗布して行うことができる。

（変形例５）
前記第５の実施形態では、刺激応答性ゲル５６のインピーダンスを測定して刺激応答性ゲル５６の変化を検出した。他にも、刺激応答性ゲル５６の色の変化を検出することにより刺激応答性ゲル５６の変化を検出しても良い。刺激応答性ゲル５６の色の変化は操作者が観察しても良く、フォトセンサーで検出しても良い。このときにもインピーダンスを測定するときと同様に、汗１６に含まれる乳酸を検出することができる。

１，３８，４４，５２…汗回収装置、３…支持部としての外装部、７ａ，３４ｄ…目盛、８，３０，４０…接続部、９ａ…開口部、９，３１，４１，４６…配管部、１０，３２，４７…流路部、１２…回収部、１２ａ…頂点部、１２ｂ…側面部、１２ｃ…交差線、１２ｄ…平坦面、１３…第１溝部、１４…第２溝部、１６…液体としての汗、３４…貯留部、５１…ゲルセンサーとしての乳酸測定装置、５６…反応部としての刺激応答性ゲル。

Claims (14)

1. 錐体の底面が開口する凹部を有する回収部と、
   前記錐体の頂点に相当する頂点部に設置された流路部と、を備え、
   前記錐体の側面に相当する側面部には前記底面側から前記流路部まで延びる第１溝部が設置され、
   前記第１溝部では水溶性の液体に毛細管現象が作用することを特徴とする汗回収装置。
2. 請求項１に記載の汗回収装置であって、
   前記側面部の前記底面側には前記第１溝部と接続する第２溝部が設置され、
   前記第２溝部は前記錐体の底面と前記錐体の側面とが交差する交差線と並んで設置され、
   前記第２溝部と前記交差線との距離は前記第２溝部と前記頂点部との距離より短く、
   前記第２溝部では水溶性の液体に毛細管現象が作用することを特徴とする汗回収装置。
3. 請求項１または２に記載の汗回収装置であって、
   前記第１溝部の幅は前記頂点部側より前記底面側の方が長いことを特徴とする汗回収装置。
4. 請求項２に記載の汗回収装置であって、
   前記側面部において前記第１溝部及び前記第２溝部が設置されていない平坦面よりも、前記第１溝部は親水性が高いことを特徴とする汗回収装置。
5. 請求項４に記載の汗回収装置であって、
   前記平坦面よりも、前記第２溝部は親水性が高いことを特徴とする汗回収装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の汗回収装置であって、
   前記流路部は前記頂点部と接続する接続部と、
   前記接続部と接続する配管部とを備え、
   前記接続部及び前記配管部は水溶性の液体に毛細管現象が作用することを特徴とする汗回収装置。
7. 請求項６に記載の汗回収装置であって、
   前記接続部は前記配管部より剛性が高いことを特徴とする汗回収装置。
8. 請求項６または７に記載の汗回収装置であって、
   前記配管部は前記錐体の底面と直交する方向と交差する方向に延びることを特徴とする汗回収装置。
9. 請求項６〜８のいずれか一項に記載の汗回収装置であって、
   前記配管部において前記接続部の反対側の端には開口部が設置されていることを特徴とする汗回収装置。
10. 請求項６〜８のいずれか一項に記載の汗回収装置であって、
    前記配管部において前記接続部の反対側の端には液体を貯留する貯留部が設置されていることを特徴とする汗回収装置。
11. 請求項９または１０に記載の汗回収装置であって、
    前記液体の量を示す目盛が設置されていることを特徴とする汗回収装置。
12. 請求項１〜１１のいずれか一項に記載の汗回収装置であって、
    前記回収部を支持する支持部を備え、
    前記回収部及び前記流路部は前記支持部と着脱可能に設置されていることを特徴とする汗回収装置。
13. 請求項６〜９のいずれか一項に記載の汗回収装置であって、
    前記配管部は光透過性を有し、
    前記配管部が設置された面は色彩を有することを特徴とする汗回収装置。
14. 汗回収装置と、
    前記汗回収装置が回収した汗を吸収し前記汗の所定の成分に反応するゲル状の反応部と、を備え、
    前記汗回収装置が請求項１〜６のいずれか一項に記載の汗回収装置であることを特徴とするゲルセンサー。

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