JP6681170B2 - Skin gas measuring device - Google Patents

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Description

本発明は、皮膚ガス測定装置、特に、人体の皮膚表面から発生する皮膚ガスに含まれる特定皮膚ガス成分を検出するための皮膚ガス測定装置に関する。   The present invention relates to a skin gas measuring device, and more particularly to a skin gas measuring device for detecting a specific skin gas component contained in skin gas generated from the skin surface of a human body.

近年、健康管理の目的で、人体から生体サンプルを取得してその成分を測定することが積極的に行われる。
生体サンプルの一つとして、呼気ガスや皮膚ガス等の生体ガスがある。生体ガス中に含まれる特定のガス成分の有無や濃度を測定することで、健康状態に関する情報が得られる。生体ガスを用いることの利点は、採取が容易で感染リスクが無く、人体への侵襲や精神的な負担が伴わないことである。
In recent years, for the purpose of health management, it has been actively performed to obtain a biological sample from a human body and measure its components.
As one of the biological samples, there are biological gases such as exhaled gas and skin gas. By measuring the presence or absence and the concentration of a specific gas component contained in the biogas, information on the health condition can be obtained. The advantages of using biogas are that it is easy to collect, there is no risk of infection, and there is no human invasion or mental burden.

そして、皮膚ガスは、その捕集・測定に際しては、呼気ガスと比較して、捕集装置等へ吹きかけるといった能動的な動作が必要ないという点、さらに皮膚からの放出(成分、量等)は自らの意思で変更やコントロールできないという点などから、より正確に生体ガスの成分検出や濃度を測定できる。また、腕時計に代表される皮膚に接して身につけるタイプのデバイス(以下、「装用型デバイス」とも記載される。)に皮膚ガス測定装置を搭載できれば、前記デバイスを身につけているだけで、常時測定・無意識測定による健康管理が実現できるようになる。   When collecting and measuring skin gas, compared to exhaled gas, active action such as spraying on a trapping device is not required, and further, release from the skin (components, amount, etc.) Since it is not possible to change or control it by one's own will, it is possible to more accurately detect the component and concentration of biogas. Further, if a skin gas measuring device can be mounted on a device of a type typified by a wristwatch that is worn on the skin (hereinafter, also referred to as "wearable device"), it is possible to simply wear the device. Health management by constant and unconscious measurement will be realized.

しかし、皮膚表面から放出される、身体状態と関連付けられる皮膚ガス成分(例えばアセトン、水素、一酸化炭素、メタン、硫化水素、イソプレン、トリメチルアミン、アンモニア、メタノール、アセトアルデヒド、エタノール、一酸化窒素、ホルムアルデヒド、ノネナール等)の放出量は、一般に、ng・cm−2・min−1オーダー以下の極微少量である。そのため、皮膚表面から放出される皮膚ガス成分をそのまま測定することが困難である。そこで、対象とする皮膚ガス成分を濃縮して測定する技術に関して、従来から検討がなされている。 However, skin gas components released from the skin surface that are associated with physical conditions (e.g. acetone, hydrogen, carbon monoxide, methane, hydrogen sulfide, isoprene, trimethylamine, ammonia, methanol, acetaldehyde, ethanol, nitric oxide, formaldehyde, The release amount of nonenal etc.) is generally a very small amount of ng · cm −2 · min −1 or less. Therefore, it is difficult to directly measure the skin gas component released from the skin surface. Therefore, a technique for concentrating and measuring a target skin gas component has been conventionally studied.

例えば、特許文献1に記載の皮膚ガス測定装置では、多孔質材料を用いて皮膚ガス成分を吸着させて濃縮し、多孔質材料を加熱することで濃縮した皮膚ガス成分を脱離させ、測定を行う。   For example, in the skin gas measuring device described in Patent Document 1, a skin gas component is adsorbed and concentrated using a porous material, and the concentrated skin gas component is desorbed by heating the porous material for measurement. To do.

特開2014−232051号公報JP, 2014-232051, A

前述のように皮膚ガス成分の放出量は微小量であるので、皮膚ガス測定装置の測定精度を高くすることが要求される。
一般に、皮膚ガス測定装置の性能を確かめるためには、当該装置を用いて、標準ガスによる測定、及び複数回の皮膚ガスを測定し、アセトン濃度に対する感度のグラフを作成することで検量線を取得する。そして、感度、検量線の勾配、各点のばらつきの程度を算出し、それらにより皮膚ガス測定装置の性能が評価される。
As described above, since the amount of the skin gas component released is minute, it is required to improve the measurement accuracy of the skin gas measuring device.
Generally, in order to confirm the performance of a skin gas measuring device, a calibration curve is obtained by using the device to measure with standard gas and multiple times to measure skin gas, and create a graph of sensitivity to acetone concentration. To do. Then, the sensitivity, the gradient of the calibration curve, and the degree of variation at each point are calculated, and the performance of the skin gas measuring device is evaluated by them.

本発明者が従来の皮膚ガス測定装置を用いてアセトン濃度を検出した場合、従来の皮膚ガス測定装置では、検量線の勾配が低く、さらに各点のばらつきが大きい、つまり定量性が十分でないことが分かった。
本発明者は、従来の皮膚ガス測定装置の問題点を解決すべく以下に述べる本発明を考案した。特に、本発明者は、雑ガス(主に、水分)がセンサ、濃縮素子に吸着されることに精度低下の原因があることを突き止め、この問題を解決した。
When the present inventor detects the acetone concentration using the conventional skin gas measuring device, the conventional skin gas measuring device has a low calibration curve gradient and further large variations in each point, that is, the quantification is not sufficient. I understood.
The present inventor has devised the present invention described below in order to solve the problems of the conventional skin gas measuring device. In particular, the present inventor has found out that the miscellaneous gas (mainly water) is adsorbed by the sensor and the concentrating element, which causes a decrease in accuracy, and solved this problem.

本発明の目的は、皮膚ガス測定装置の測定精度を高くすることである。   An object of the present invention is to increase the measurement accuracy of the skin gas measuring device.

以下に、課題を解決するための手段として複数の態様を説明する。これら態様は、必要に応じて任意に組み合せることができる。   Hereinafter, a plurality of modes will be described as means for solving the problems. These aspects can be arbitrarily combined as needed.

本発明の一見地に係る皮膚ガス測定装置は、皮膚表面から発生する皮膚ガスに含まれる特定皮膚ガス成分を検出するための皮膚ガス測定装置である。
皮膚ガス測定装置は、ハウジングと、センサと、阻害部材とを備えている。
ハウジングは、皮膚表面に密着させる開口部と、開口部から皮膚ガスを拡散状態で捕集するための皮膚ガス捕集空間部とを有する。
センサは、ハウジング内に配置され、特定皮膚ガス成分を検出するための装置である。
阻害部材は、開口部から見てセンサが隠れた状態になるようにハウジング内に配置され、皮膚ガスがセンサに向かって移動する流れを阻害する。
この装置では、皮膚表面から発生した皮膚ガスは、拡散現象によって、皮膚ガス捕集空間部内をセンサ側に移動する。すると、皮膚ガスは、阻害部材によってセンサに向かって移動することが阻害される。したがって、特定皮膚ガス成分である例えばアセトンがセンサに十分に到達していても、雑ガスがセンサに十分に到達しない。したがって、測定対象ガスに関する測定精度が向上する。
なお、「開口部から見てセンサが隠れた状態になる」とは、センサの一部又は全てが開口部から見て隠れた状態になることを意味する。
A skin gas measuring device according to one aspect of the present invention is a skin gas measuring device for detecting a specific skin gas component contained in skin gas generated from a skin surface.
The skin gas measuring device includes a housing, a sensor, and an inhibition member.
The housing has an opening that is in close contact with the skin surface, and a skin gas collection space for collecting the skin gas in a diffused state from the opening.
The sensor is a device arranged in the housing for detecting a specific skin gas component.
The obstruction member is arranged in the housing such that the sensor is hidden when viewed from the opening, and impedes the flow of the skin gas moving toward the sensor.
In this device, the skin gas generated from the skin surface moves to the sensor side in the skin gas collection space due to the diffusion phenomenon. Then, the skin gas is prevented from moving toward the sensor by the inhibiting member. Therefore, even if the specific skin gas component, eg, acetone, reaches the sensor sufficiently, the miscellaneous gas does not reach the sensor sufficiently. Therefore, the measurement accuracy of the measurement target gas is improved.
The phrase "the sensor is hidden from the opening" means that part or all of the sensor is hidden from the opening.

阻害部材は、開口部とセンサとの間に配置された板状部材であってもよい。
この装置では、簡単な構成によって、測定対象ガスに関する測定精度が向上する。
The blocking member may be a plate-shaped member arranged between the opening and the sensor.
With this device, the measurement accuracy of the measurement target gas is improved with a simple configuration.

阻害部材の熱伝導率はハウジングの熱伝導率より低くてもよい。
この装置では、例えば皮膚からの熱によってハウジングが昇温した場合に、阻害部材は比較的低温なままである。したがって、雑ガスが阻害部材に結露する。その結果、特定皮膚ガス成分である例えばアセトンがセンサに十分に到達していても、雑ガスがセンサに十分に到達しない。
The thermal conductivity of the blocking member may be lower than the thermal conductivity of the housing.
In this device, the obstruction member remains relatively cool, for example when the housing heats up due to heat from the skin. Therefore, the miscellaneous gas is condensed on the inhibition member. As a result, even if the specific skin gas component, eg, acetone, reaches the sensor sufficiently, the miscellaneous gas does not reach the sensor sufficiently.

阻害部材は、テフロン(登録商標)又はポリ塩化ビニル(以下、塩ビ)を有していてもよい。
これらの素材を有していることで、他の素材を用いた場合に比べて、優れた効果が得られる。
The inhibiting member may have Teflon (registered trademark) or polyvinyl chloride (hereinafter, vinyl chloride).
By having these materials, an excellent effect can be obtained as compared with the case of using other materials.

本発明の他の見地に係る皮膚ガス測定装置は、皮膚表面から発生する皮膚ガスに含まれる特定皮膚ガス成分を検出するための皮膚ガス測定装置である。
皮膚ガス測定装置は、ハウジングと、濃縮素子と、ヒータと、センサと、阻害部材とを備えている。
ハウジングは、皮膚表面に密着させる開口部と、開口部から皮膚ガスを拡散状態で捕集するための皮膚ガス捕集空間部とを有する。
濃縮素子は、ハウジング内に配置され、特定皮膚ガス成分が集められて濃縮される部材である。
ヒータは、濃縮素子を加熱することで、濃縮されている特定皮膚ガス成分を脱離させる。
センサは、ハウジング内に配置され、特定皮膚ガス成分を検出するための装置である。
阻害部材は、開口部から見て濃縮素子が隠れた状態になるようにハウジング内に配置され、皮膚ガスが濃縮素子に向かって移動する流れを阻害する。
なお、「開口部から見て濃縮素子が隠れた状態になる」とは、濃縮素子の一部又は全てが開口部から見て隠れた状態になることを意味する。
この装置では、皮膚表面から発生した皮膚ガスは、拡散現象によって、皮膚ガス捕集空間部内を濃縮素子側に移動する。すると、皮膚ガスは、阻害部材によって濃縮素子に向かって移動することが阻害される。したがって、特定皮膚ガス成分である例えばアセトンが濃縮素子に十分に到達していても、雑ガスが濃縮素子に十分に到達しない。したがって、特定皮膚ガス成分に関する測定精度が向上する。
A skin gas measuring device according to another aspect of the present invention is a skin gas measuring device for detecting a specific skin gas component contained in skin gas generated from a skin surface.
The skin gas measuring device includes a housing, a concentrating element, a heater, a sensor, and an inhibiting member.
The housing has an opening that is in close contact with the skin surface, and a skin gas collection space for collecting the skin gas in a diffused state from the opening.
The concentrating element is a member that is arranged in the housing and collects and concentrates a specific skin gas component.
The heater desorbs the concentrated specific skin gas component by heating the concentrating element.
The sensor is a device arranged in the housing for detecting a specific skin gas component.
The blocking member is arranged in the housing such that the concentrating element is hidden when viewed from the opening, and blocks the flow of the skin gas toward the concentrating element.
The phrase "the concentrating element is hidden when viewed from the opening" means that part or all of the concentrating element is hidden when viewed from the opening.
In this device, the skin gas generated from the skin surface moves to the concentrating element side in the skin gas collecting space due to the diffusion phenomenon. Then, the skin gas is prevented from moving toward the concentrating element by the inhibiting member. Therefore, even if the specific skin gas component, eg, acetone, reaches the concentrating element sufficiently, the miscellaneous gas does not reach the concentrating element sufficiently. Therefore, the measurement accuracy of the specific skin gas component is improved.

阻害部材は、開口部から見てセンサが隠れた状態になるように配置されていてもよい。
この装置では、特定皮膚ガス成分に関する測定精度が向上する。
The blocking member may be arranged such that the sensor is hidden when viewed from the opening.
With this device, the measurement accuracy of the specific skin gas component is improved.

阻害部材は、開口部と濃縮素子との間に配置された板状部材であってもよい。
この装置では、簡単な構成によって、特定皮膚ガス成分に関する測定精度が向上する。
The blocking member may be a plate-shaped member arranged between the opening and the concentrating element.
With this device, the measurement accuracy of the specific skin gas component is improved with a simple configuration.

阻害部材の熱伝導率はハウジングの熱伝導率より低くてもよい。
この装置では、例えば皮膚からの熱によってハウジングが昇温した場合に、阻害部材は比較的低温なままである。したがって、雑ガスが阻害部材に結露する。その結果、特定皮膚ガス成分である例えばアセトンが濃縮素子に十分に到達していても、雑ガスが濃縮素子に十分に到達しない。
The thermal conductivity of the blocking member may be lower than the thermal conductivity of the housing.
In this device, the obstruction member remains relatively cool, for example when the housing heats up due to heat from the skin. Therefore, the miscellaneous gas is condensed on the inhibition member. As a result, even if the specific skin gas component, eg, acetone, reaches the concentrating element sufficiently, the miscellaneous gas does not reach the concentrating element sufficiently.

阻害部材は、テフロン(登録商標)又は塩ビを有していてもよい。
これらの素材を有していることで、他の素材を用いた場合に比べて、優れた効果が得られる。
The inhibiting member may include Teflon (registered trademark) or vinyl chloride.
By having these materials, an excellent effect can be obtained as compared with the case of using other materials.

本発明に係る皮膚ガス測定装置では、測定精度が高くなる。   The skin gas measuring device according to the present invention has high measurement accuracy.

第1実施形態の皮膚ガス測定装置の概略構成図。The schematic block diagram of the skin gas measuring apparatus of 1st Embodiment. ハウジングの平面図。The top view of a housing. 第2実施形態の皮膚ガス測定装置の概略構成図。The schematic block diagram of the skin gas measuring apparatus of 2nd Embodiment. ハウジングの平面図。The top view of a housing. 第3実施形態の皮膚ガス測定装置の概略構成図。The schematic block diagram of the skin gas measuring apparatus of 3rd Embodiment. ハウジングの平面図。The top view of a housing. 皮膚ガス測定装置の測定制御を示すフローチャート。The flowchart which shows the measurement control of the skin gas measuring device. 本発明の実施形態におけるアセトン濃度−感度の関係を示すグラフ。The graph which shows the acetone concentration-sensitivity relationship in embodiment of this invention. 従来例におけるアセトン濃度−感度の関係を示すグラフ。The graph which shows the acetone concentration-sensitivity relationship in a prior art example. 第4実施形態の皮膚ガス測定装置の概略構成図。The schematic block diagram of the skin gas measuring device of 4th Embodiment. ハウジングの平面図。The top view of a housing. 本発明の実施形態におけるアセトン濃度−感度の関係を示すグラフ。The graph which shows the acetone concentration-sensitivity relationship in embodiment of this invention. 阻害部材の材料と感度の関係を示す表。The table which shows the material of an inhibition member, and the relationship of sensitivity. 本発明の実施形態におけるアセトン濃度−感度の関係を示すグラフ。The graph which shows the acetone concentration-sensitivity relationship in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるアセトン濃度−感度の関係を示すグラフ。The graph which shows the acetone concentration-sensitivity relationship in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるアセトン濃度−感度の関係を示すグラフ。The graph which shows the acetone concentration-sensitivity relationship in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるアセトン濃度−感度の関係を示すグラフ。The graph which shows the acetone concentration-sensitivity relationship in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるアセトン濃度−感度の関係を示すグラフ。The graph which shows the acetone concentration-sensitivity relationship in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるアセトン濃度−感度の関係を示すグラフ。The graph which shows the acetone concentration-sensitivity relationship in embodiment of this invention. 本発明の実施形態におけるアセトン濃度−感度の関係を示すグラフ。The graph which shows the acetone concentration-sensitivity relationship in embodiment of this invention. 第5実施形態の皮膚ガス測定装置の概略構成図。The schematic block diagram of the skin gas measuring device of 5th Embodiment. ハウジングの平面図。The top view of a housing. 第6実施形態の皮膚ガス測定装置の概略構成図。The schematic block diagram of the skin gas measuring apparatus of 6th Embodiment. ハウジングの平面図。The top view of a housing. 第7実施形態の皮膚ガス測定装置の概略構成図。The schematic block diagram of the skin gas measuring apparatus of 7th Embodiment.

1.第1実施形態
(1)皮膚ガス測定装置の全体構成
図1及び図2を用いて、第1実施形態の皮膚ガス測定装置1を説明する。図1は、第1実施形態の皮膚ガス測定装置の概略構成図である。図2は、ハウジングの平面図である。
皮膚ガス測定装置1は、人体の皮膚表面hから発生する皮膚ガスに含まれる特定皮膚ガス成分を検出するための装置である。
皮膚アセトンの数値を計ることで体脂肪の燃焼量が分かり、歩数計などよりもより正確な脂肪燃焼量を計測できる。具体的には、体内では糖からエネルギーを消費し、糖が少なくなると脂肪を燃焼させてエネルギーにするので、皮膚アセトン量の数値が高ければ脂肪が燃焼していることになる。この結果、例えば、1日中計測すると皮膚アセトン量の変移がわかり、脂肪燃焼量の見える化が可能になる。これにより、脂肪の燃焼量に応じて適切な運動の種類、運動強度、運動時間、運動のタイミングや食事の種類、食事の量、食事摂取のタイミング等を判断できるようになる。
1. First Embodiment (1) Overall Configuration of Skin Gas Measuring Device A skin gas measuring device 1 of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the skin gas measuring apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a plan view of the housing.
The skin gas measuring device 1 is a device for detecting a specific skin gas component contained in the skin gas generated from the skin surface h of the human body.
By measuring the amount of skin acetone, you can know the amount of body fat burned, and you can measure the amount of fat burn more accurately than with a pedometer. Specifically, energy is consumed from sugar in the body, and when the sugar is low, fat is burned into energy, so if the skin acetone amount is high, fat is burned. As a result, for example, a change in the amount of skin acetone can be found by measuring during the day, and the amount of fat burning can be visualized. This makes it possible to determine the appropriate type of exercise, exercise intensity, exercise time, exercise timing, type of meal, amount of meal, timing of meal intake, etc., depending on the amount of fat burned.

図1に示すように、皮膚ガス測定装置1は、ハウジング3と、センサ5と、測定制御部7とを有している。皮膚表面hから放出される皮膚ガス成分は、皮膚表面hと密着したハウジング3内に捕集される。捕集された皮膚ガス成分は、センサ5によって検出され、検出信号が測定制御部7に送信される。これらの各工程の詳細については後述する。   As shown in FIG. 1, the skin gas measuring device 1 has a housing 3, a sensor 5, and a measurement control unit 7. The skin gas component released from the skin surface h is collected in the housing 3 in close contact with the skin surface h. The collected skin gas component is detected by the sensor 5, and a detection signal is transmitted to the measurement control unit 7. Details of each of these steps will be described later.

本発明の皮膚ガス測定装置が測定対象とする皮膚ガス成分は、皮膚表面hから放出される全ての皮膚ガス成分が含まれる。本発明の皮膚ガス測定装置の対象となる皮膚ガス成分は特に、身体状態(健康、疾患、睡眠、休息、運動など)と関連付けられる皮膚ガス成分を含み、無機成分(例えば水、水素、アンモニア、一酸化炭素、二酸化炭素、一酸化窒素、硫化水素等)及び種々の有機成分(例えばアセトン、メタノール、エタノール、メタン、イソプレン、トリメチルアミン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、ノネナール等)が含まれる。
さらに本発明の皮膚ガス測定装置の対象となる皮膚表面から放出される皮膚ガス成分には、生体内由来のガス成分だけでなく、生体外由来(環境由来)のガス成分をも含む。例えば、労働環境や生活環境中に含まれる種々の人工的なガス成分が呼吸、経皮吸収された後、皮膚表面から放出される皮膚ガス成分が挙げられる。具体的には化学薬品を扱う事業所や研究室で、有機溶媒(ベンゼン、トルエンなど)や塩素系溶剤などに暴露された場合に、これらの成分が皮膚表面から放出されることが知られている。
The skin gas components to be measured by the skin gas measuring device of the present invention include all skin gas components released from the skin surface h. The skin gas components targeted by the skin gas measuring device of the present invention include, in particular, skin gas components associated with physical conditions (health, disease, sleep, rest, exercise, etc.), and inorganic components (for example, water, hydrogen, ammonia, Carbon monoxide, carbon dioxide, nitric oxide, hydrogen sulfide, etc.) and various organic components (eg acetone, methanol, ethanol, methane, isoprene, trimethylamine, formaldehyde, acetaldehyde, nonenal etc.) are included.
Furthermore, the skin gas components released from the skin surface targeted by the skin gas measuring device of the present invention include not only gas components derived from the living body but also gas components derived from the outside (environmentally derived). For example, there are skin gas components released from the skin surface after various artificial gas components contained in the working environment and the living environment are breathed and transdermally absorbed. Specifically, it is known that these components are released from the skin surface when exposed to organic solvents (benzene, toluene, etc.) and chlorine-based solvents in business establishments and laboratories that handle chemicals. There is.

(2)ハウジング及びその内部の構成
ハウジング3は、皮膚に当てて皮膚ガスを採取するための容器である。ハウジング3は、独立した装置であってもよいし、装用型デバイスの一部であってもよい。ハウジング3は、開口部9を有している。開口部9は、皮膚に皮膚表面hに密着させられる部分である。ハウジング3は、開口部9から皮膚ガスを拡散状態で捕集するための皮膚ガス捕集空間部11を有している。この実施形態では、ハウジング3はアルミ製である。
開口部9は、皮膚表面hに密着させることで閉空間を形成し、皮膚表面hから放出される皮膚ガス成分を皮膚ガス捕集空間部11内に滞留させることを可能にする。ここで、開口部9の形状、寸法(面積)については特に制限はなく、測定される皮膚ガスの捕集部分の皮膚の形状、大きさに応じて、皮膚表面hに密着させて閉空間を形成し得る形状、大きさを適宜選択することができる。さらに装用型デバイスに使用する場合には、装用型デバイスの形状、大きさに適合するように選択することができる。
具体的には、ハウジング3は、開口部9を有する円筒壁3aと、円筒壁3aに連続する本体部3bとを有している。
(2) Housing and Internal Structure The housing 3 is a container for contacting the skin and collecting skin gas. The housing 3 may be a stand-alone device or part of a wearable device. The housing 3 has an opening 9. The opening 9 is a portion that is brought into close contact with the skin on the skin surface h. The housing 3 has a skin gas collecting space 11 for collecting skin gas in a diffused state from the opening 9. In this embodiment, the housing 3 is made of aluminum.
The opening 9 forms a closed space by being brought into close contact with the skin surface h, and allows the skin gas component released from the skin surface h to be retained in the skin gas collecting space 11. Here, the shape and size (area) of the opening 9 are not particularly limited, and the closed space is closely attached to the skin surface h according to the shape and size of the skin of the measured skin gas collecting portion. The shape and size that can be formed can be appropriately selected. Further, when it is used for a wearable device, it can be selected to suit the shape and size of the wearable device.
Specifically, the housing 3 has a cylindrical wall 3a having an opening 9 and a main body 3b continuous with the cylindrical wall 3a.

この実施形態では、皮膚ガス捕集空間部11は、開口部9側の第1空間11aと、奥側の第2空間11bとに分かれている。第2空間11bは、第1空間11aより平面視での面積が大きい。これにより、第2空間11bは、開口部9と対向する対向空間13と、開口部9からは隠れているくぼみ空間15とに分かれている。くぼみ空間15は、この実施形態では、対向空間13の半径方向に対向する位置に設けられた一対の空間である。くぼみ空間15は、上下、両側部、半径方向外側を閉鎖する壁によって構成されている。くぼみ空間15は、平面視で開口部9と異なる位置に設けられているので、開口部9側から見たときに隠れている。より正確には、開口部9の開口面から垂直に延ばした領域内に、くぼみ空間15は重なっていない。
なお、くぼみ空間は、開口部9側から見たときに隠れた位置にあればよいので、数、位置、形状は上記実施形態に限定されない。
In this embodiment, the skin gas collecting space 11 is divided into a first space 11a on the opening 9 side and a second space 11b on the back side. The second space 11b has a larger area in plan view than the first space 11a. As a result, the second space 11b is divided into a facing space 13 facing the opening 9 and a hollow space 15 hidden from the opening 9. In the present embodiment, the recessed space 15 is a pair of spaces provided at positions facing each other in the radial direction of the facing space 13. The hollow space 15 is constituted by walls that close the upper and lower sides, both side portions, and the outer side in the radial direction. The hollow space 15 is provided at a position different from the opening 9 in a plan view, and therefore is hidden when viewed from the opening 9 side. More precisely, the hollow space 15 does not overlap in the region extending vertically from the opening surface of the opening 9.
It should be noted that the recessed space only needs to be in a hidden position when viewed from the opening 9 side, and therefore the number, position, and shape are not limited to those in the above embodiment.

センサ5は、ハウジング3内に配置され、特定皮膚ガス成分を検出するための装置である。   The sensor 5 is a device arranged in the housing 3 to detect a specific skin gas component.

センサ5は、皮膚ガス捕集空間部11に導入された特定皮膚ガス成分を検出し、その量または濃度を測定する。皮膚ガスが非常に多種類の成分を含み得る点、及び本発明の皮膚ガス測定装置の応用の特徴(短い測定間隔での皮膚ガス変移モニタリングを可能とし、消費電力も低く、デバイスの小型化や長時間駆動が容易)を考慮すると、半導体ガスセンサの使用が好ましい。具体的には、皮膚ガス成分であるアセトン、水素、一酸化炭素、メタン、硫化水素、イソプレン、トリメチルアミン、アンモニア、メタノール、アセトアルデヒド、エタノール、一酸化窒素、ホルムアルデヒド、ノネナール等の生体から発せられる各種ガス成分を測定する半導体ガスセンサから構成される。   The sensor 5 detects the specific skin gas component introduced into the skin gas collection space 11, and measures the amount or concentration thereof. The point that skin gas may contain a very large variety of components, and the features of the application of the skin gas measuring device of the present invention (enabling skin gas transition monitoring at short measurement intervals, low power consumption, and small device size and Considering that (driving for a long time is easy), it is preferable to use the semiconductor gas sensor. Specifically, various gas emitted from living organisms such as acetone, hydrogen, carbon monoxide, methane, hydrogen sulfide, isoprene, trimethylamine, ammonia, methanol, acetaldehyde, ethanol, nitric oxide, formaldehyde, nonenal which are skin gas components. It is composed of a semiconductor gas sensor that measures the components.

また、センサ5は、半導体ガスセンサに限定されるものではなく、電気化学式センサ、気体熱伝導式センサ、弾性表面波センサ、接触燃焼式センサ、光学式センサ等であってもよく、皮膚ガス成分を測定可能な何れか適切なセンサであってもよい。
この実施形態では、センサ5は、アセトンを検出するための半導体ガスセンサである。
センサ5は、ハウジング3の皮膚ガス捕集空間部11内に配置されている。より具体的には、センサ5は、皮膚ガス捕集空間部11の第2空間11bのくぼみ空間15に配置されている。この実施形態では、センサ5は、くぼみ空間15内において最も外周側に配置されている。
Further, the sensor 5 is not limited to the semiconductor gas sensor, and may be an electrochemical sensor, a gas heat conduction type sensor, a surface acoustic wave sensor, a contact combustion type sensor, an optical sensor, etc. Any suitable measurable sensor may be used.
In this embodiment, the sensor 5 is a semiconductor gas sensor for detecting acetone.
The sensor 5 is arranged in the skin gas collecting space 11 of the housing 3. More specifically, the sensor 5 is arranged in the hollow space 15 of the second space 11b of the skin gas collection space portion 11. In this embodiment, the sensor 5 is arranged on the outermost peripheral side in the hollow space 15.

(3)制御構成
測定制御部7は、センサ5からの検出信号に基づいて、アセトンの濃度を算出する装置である。
測定制御部7は、コントローラ21を有している。コントローラ21は、CPUを含むコンピュータであり、ソフトウェアを実行することで制御動作を実行する。より具体的には、測定制御部7は、測定プログラムを実行することで特定皮膚ガス成分を測定する。
(3) Control Configuration The measurement control unit 7 is a device that calculates the concentration of acetone based on the detection signal from the sensor 5.
The measurement control unit 7 has a controller 21. The controller 21 is a computer including a CPU, and executes control operations by executing software. More specifically, the measurement control unit 7 measures the specific skin gas component by executing the measurement program.

測定制御部7は、メモリ23を有している。メモリ23は、例えばRAM、ROMからなり、プログラム及びデータを保存可能である。
測定制御部7は、通信部25を有している。通信部25は、各種データを外部の装置、例えばスマートフォンに送信可能である。
皮膚ガス測定装置1は、充電式のバッテリ27を有している。バッテリ27は、皮膚ガス測定装置1の各装置に電力を供給している。
The measurement control unit 7 has a memory 23. The memory 23 is composed of, for example, a RAM and a ROM, and can store programs and data.
The measurement control unit 7 has a communication unit 25. The communication unit 25 can transmit various data to an external device such as a smartphone.
The skin gas measuring device 1 has a rechargeable battery 27. The battery 27 supplies power to each device of the skin gas measuring device 1.

(4)測定動作
図1に示すように、ハウジング3の開口部9を人体の皮膚表面hに当てる。皮膚表面hから発生した皮膚ガスは、拡散現象によって、皮膚ガス捕集空間部11内をセンサ5側に移動する。このとき、皮膚ガス内は、例えば、アセトンと、雑ガス(主に、皮膚表面hから生じる水蒸気や汗などの水分)が含まれている。
(4) Measurement Operation As shown in FIG. 1, the opening 9 of the housing 3 is applied to the skin surface h of the human body. The skin gas generated from the skin surface h moves to the sensor 5 side in the skin gas collecting space 11 by the diffusion phenomenon. At this time, the skin gas contains, for example, acetone and miscellaneous gases (mainly water vapor such as water vapor and sweat generated from the skin surface h).

そして、アセトンは速やかに移動し、センサ5に到達する。一方、雑ガスは、センサ5に十分に到達しない。その理由は、くぼみ空間15が形成されたハウジング3の構造が、開口部9から見てセンサ5が隠れた状態になるようにハウジング3内に配置され、皮膚ガスがセンサ5に向かって移動する流れを阻害する阻害部材を構成しているからである。この結果、雑ガスは、アセトンより拡散速度が低いのでセンサ5に到達するのが遅れたり、又はハウジング3の内壁に吸着されたりする。なお、この実施形態では、開口部9から見てセンサ5が完全に隠れているが、製品の要求性能によってはセンサ5の一部のみが隠れた状態にしてもよい。センサ5が完全に隠れた状態にすると、アセトンのセンサ5に向かって移動する流れがより阻害させられる。
以上に述べたように、皮膚ガスは、阻害部材(ハウジング3の構造)によってセンサ5に向かって移動することが阻害される。したがって、特定皮膚ガス成分である例えばアセトンがセンサ5に十分に到達していても、雑ガスがセンサ5に十分に到達しない。したがって、特定皮膚ガス成分に関する測定精度が向上する。
Then, the acetone moves quickly and reaches the sensor 5. On the other hand, the miscellaneous gas does not reach the sensor 5 sufficiently. The reason is that the structure of the housing 3 in which the hollow space 15 is formed is arranged in the housing 3 so that the sensor 5 is hidden when viewed from the opening 9, and the skin gas moves toward the sensor 5. This is because it constitutes a blocking member that blocks the flow. As a result, since the diffusion rate of the miscellaneous gas is lower than that of acetone, it may be delayed in reaching the sensor 5, or may be adsorbed on the inner wall of the housing 3. In this embodiment, the sensor 5 is completely hidden when viewed from the opening 9. However, depending on the required performance of the product, only a part of the sensor 5 may be hidden. When the sensor 5 is completely hidden, the flow of acetone moving toward the sensor 5 is further hindered.
As described above, the movement of the skin gas toward the sensor 5 is hindered by the hindrance member (the structure of the housing 3). Therefore, even if acetone, which is a specific skin gas component, reaches the sensor 5 sufficiently, the miscellaneous gas does not reach the sensor 5 sufficiently. Therefore, the measurement accuracy of the specific skin gas component is improved.

コントローラ21は、センサ5からの信号を受信する。その結果、皮膚ガス成分の量又はそれらの濃度が計算される。コントローラ21は、検出データをメモリ23に保存する、又は通信部25から例えばスマートフォン、医療施設、スポーツジム、自宅などに送信させる。
皮膚ガス測定装置1は表示部を備えていてもよい。表示部に表示する内容は特に限定されないが、ユーザーデータ、測定日時、温度、湿度などの測定条件データ、及び特定皮膚ガス成分の測定結果などを表示することが好ましい。ユーザーはこの表示により、皮膚ガス成分の変化を観察できる。
The controller 21 receives the signal from the sensor 5. As a result, the amount of skin gas components or their concentration is calculated. The controller 21 stores the detection data in the memory 23 or causes the communication unit 25 to transmit the detection data to, for example, a smartphone, a medical facility, a gym, a home, or the like.
The skin gas measuring device 1 may include a display unit. The content displayed on the display unit is not particularly limited, but it is preferable to display user data, measurement date / time, measurement condition data such as temperature and humidity, and measurement results of specific skin gas components. This display allows the user to observe changes in skin gas components.

2.第2実施形態
図3及び図4を用いて、第2実施形態の皮膚ガス測定装置1Aを説明する。図3は、第2実施形態の皮膚ガス測定装置の概略構成図である。図4は、ハウジングの平面図である。
2. Second Embodiment A skin gas measuring apparatus 1A of a second embodiment will be described with reference to FIGS. 3 and 4. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the skin gas measuring apparatus of the second embodiment. FIG. 4 is a plan view of the housing.

ハウジング3及び測定制御部7の構成は第1実施形態と同様である。したがって、以下、第1実施形態と異なる点のみを説明する。
センサ5は、第2空間11bにおいて平面視で中央位置に配置されている。
The configurations of the housing 3 and the measurement control unit 7 are the same as in the first embodiment. Therefore, only the points different from the first embodiment will be described below.
The sensor 5 is arranged at the central position in a plan view in the second space 11b.

皮膚ガス測定装置1Aは、板状部材としてのプレート31を有している。プレート31は、第1空間11aと第2空間11bとの境界付近に設けられている。プレート31は、概ね平面視で円形であり、ハウジング3の内周面に外周縁が固定されている。プレート31は、2カ所に切り欠き31aを有している。切り欠き31aによって、第1空間11aと第2空間11bとが連通している。切り欠き31aは、この実施形態では、平面視において、くぼみ空間15が形成されていない位置において対向空間13の半径方向に対向して設けられている。なお、切り欠きはくぼみ空間が形成されていない位置に形成されていること、つまり平面視で切り欠きとくぼみ空間の入口が重なっていないことが好ましい。
プレート31は、ハウジング3内に配置され、開口部9から見てセンサ5が隠れた状態になるように配置されることで、皮膚ガスがセンサ5に向かって移動する流れを阻害する。また、プレート31は、第1空間11aと第2空間11bとを遮断された別室として構成して、切り欠き31aが小面積の気体通路として機能している。なお、この実施形態での開口部9とセンサ5の位置関係及びその意義は、前記実施形態の場合と同じである。
The skin gas measuring device 1A has a plate 31 as a plate-shaped member. The plate 31 is provided near the boundary between the first space 11a and the second space 11b. The plate 31 is generally circular in a plan view, and the outer peripheral edge is fixed to the inner peripheral surface of the housing 3. The plate 31 has notches 31a at two locations. The first space 11a and the second space 11b communicate with each other through the notch 31a. In this embodiment, the notch 31a is provided so as to face in the radial direction of the facing space 13 at a position where the recessed space 15 is not formed in a plan view. In addition, it is preferable that the notch is formed at a position where the recessed space is not formed, that is, the notch and the entrance of the recessed space do not overlap in a plan view.
The plate 31 is arranged in the housing 3 so that the sensor 5 is hidden when viewed from the opening 9, and thus the flow of the skin gas moving toward the sensor 5 is hindered. Further, the plate 31 is configured as a separate chamber that blocks the first space 11a and the second space 11b, and the cutout 31a functions as a gas passage having a small area. The positional relationship between the opening 9 and the sensor 5 and its significance in this embodiment are the same as those in the above embodiment.

図3に示すように、ハウジング3の開口部9を人体の皮膚表面hに当てる。皮膚表面hから発生した皮膚ガスは、拡散現象によって、皮膚ガス捕集空間部11内をセンサ5側に移動する。このとき、皮膚ガス内は、例えば、アセトンと、雑ガス(主に、水分)が含まれている。
そして、アセトンは切り欠き31aを通って速やかに移動し、センサ5に到達する。一方、雑ガスは、センサ5に十分に到達しない。その理由は、プレート31が、阻害部材として、ハウジング3内に配置され、開口部9から見てセンサ5が隠れた状態になるように配置されることで、皮膚ガスがセンサ5に向かって移動する流れを阻害するからである。この結果、雑ガスは、アセトンより拡散速度が低いのでセンサ5に到達するのが遅れたり、又はハウジング3の内壁面に吸着されたりする。
また、プレート31は、テフロン(登録商標)、塩ビ等のハウジング3のアルミよりも熱伝導率が低い材料からなることが好ましい。その場合、例えば皮膚からの熱によってハウジング3が昇温した場合に、プレート31は比較的低温なままである。したがって、雑ガスの水分がプレート31に結露する。したがって、雑ガスの移動が制限される。
以上に述べたように、皮膚ガスは、阻害部材(プレート31)によってセンサ5に向かって移動することが阻害される。したがって、特定皮膚ガス成分である例えばアセトンがセンサ5に十分に到達していても、雑ガスがセンサ5に十分に到達しない。したがって、特定皮膚ガス成分に関する測定精度が向上する。
As shown in FIG. 3, the opening 9 of the housing 3 is applied to the skin surface h of the human body. The skin gas generated from the skin surface h moves to the sensor 5 side in the skin gas collecting space 11 by the diffusion phenomenon. At this time, the skin gas contains, for example, acetone and miscellaneous gas (mainly water).
Then, the acetone quickly moves through the notch 31 a and reaches the sensor 5. On the other hand, the miscellaneous gas does not reach the sensor 5 sufficiently. The reason is that the plate 31 is arranged in the housing 3 as an inhibition member so that the sensor 5 is hidden when viewed from the opening 9, so that the skin gas moves toward the sensor 5. This is because it impedes the flow of flow. As a result, since the diffusion rate of the miscellaneous gas is lower than that of acetone, it may be delayed in reaching the sensor 5 or may be adsorbed on the inner wall surface of the housing 3.
Further, the plate 31 is preferably made of a material having a lower thermal conductivity than aluminum of the housing 3 such as Teflon (registered trademark) or vinyl chloride. In that case, for example, when the temperature of the housing 3 rises due to heat from the skin, the plate 31 remains relatively cold. Therefore, the moisture of the miscellaneous gas is condensed on the plate 31. Therefore, the movement of the miscellaneous gas is restricted.
As described above, the skin gas is hindered from moving toward the sensor 5 by the hindrance member (plate 31). Therefore, even if acetone, which is a specific skin gas component, reaches the sensor 5 sufficiently, the miscellaneous gas does not reach the sensor 5 sufficiently. Therefore, the measurement accuracy of the specific skin gas component is improved.

プレート31の形状は特に限定されない。例えば、プレートは、平面視で三角形、四角形等の多角形でもよい。また、プレートは、切り欠きの代わりに、孔を有していてもよい。
プレートは、メッシュ状であってもよい。
切り欠きの形状、数、位置は前記実施形態に限定されない。
センサ5の位置は前記実施形態に限定されない。センサは、プレートによって開口部側から一部又は全てが隠れる位置であれば、いずれの位置でもよい。
The shape of the plate 31 is not particularly limited. For example, the plate may be a polygon such as a triangle or a quadrangle in plan view. Also, the plate may have holes instead of the notches.
The plate may be mesh-shaped.
The shape, number and position of the notches are not limited to those in the above embodiment.
The position of the sensor 5 is not limited to the above embodiment. The sensor may be at any position as long as it is partially or entirely hidden from the opening side by the plate.

3.第3実施形態
(1)皮膚ガス測定装置の全体構成
図5及び図6を用いて、第3実施形態の皮膚ガス測定装置1Bを説明する。図5は、第3実施形態の皮膚ガス測定装置の概略構成図である。図6は、ハウジングの平面図である。
3. Third Embodiment (1) Overall Configuration of Skin Gas Measuring Device A skin gas measuring device 1B according to a third embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. FIG. 5: is a schematic block diagram of the skin gas measuring apparatus of 3rd Embodiment. FIG. 6 is a plan view of the housing.

図5に示すように、皮膚ガス測定装置1Bは、ハウジング3と、濃縮素子4と、センサ5と、測定制御部7とを有している。   As shown in FIG. 5, the skin gas measuring device 1B has a housing 3, a concentrating element 4, a sensor 5, and a measurement control unit 7.

皮膚表面hから放出される皮膚ガス成分は、皮膚表面hと密着したハウジング3内に捕集される。捕集された皮膚ガス成分は、皮膚ガス捕集空間部11内に存在する濃縮素子4の多孔質材料に吸着されて濃縮される。その後、濃縮素子4を加熱することで皮膚ガス成分を脱離させる。次に脱離した皮膚ガス成分はセンサ5によって検出され、検出信号が測定制御部7に送信される。その結果、皮膚ガス成分の量又はそれらの濃度が測定される。これらの各工程の詳細については後述する。   The skin gas component released from the skin surface h is collected in the housing 3 in close contact with the skin surface h. The collected skin gas component is adsorbed and concentrated by the porous material of the concentrating element 4 existing in the skin gas collecting space 11. Then, the concentrating element 4 is heated to remove the skin gas component. Next, the desorbed skin gas component is detected by the sensor 5, and a detection signal is transmitted to the measurement control unit 7. As a result, the amount of skin gas components or their concentration is measured. Details of each of these steps will be described later.

(2)ハウジング及びその内部の構成
ハウジング3は、第1実施形態と同じである。したがって、ここでは説明を省略する。
濃縮素子4は、ハウジング3内に配置され、皮膚ガス捕集空間部11内に滞留した特定皮膚ガス成分が集められて濃縮される部材である。
(2) Housing and Internal Structure The housing 3 is the same as that of the first embodiment. Therefore, the description is omitted here.
The concentrating element 4 is a member that is disposed in the housing 3 and collects and concentrates the specific skin gas component that has accumulated in the skin gas collecting space 11.

濃縮素子4は、多孔質材料からなる。多孔質材料は、皮膚ガス成分を吸着し、さらに脱離(脱着)させる材料である。したがって、多孔質材料は、かかる性質を示す材料であれば、特に限定はなく、従来のかかる性質を有することが知られた天然物由来、合成物、又はこれらの混合物が含まれる。   The concentrating element 4 is made of a porous material. The porous material is a material that adsorbs a skin gas component and further desorbs (desorbs) it. Therefore, the porous material is not particularly limited as long as it is a material exhibiting such properties, and includes a natural product-derived material, a synthetic product, or a mixture thereof, which is conventionally known to have such properties.

より具体的には、多孔質材料は、例えばゼオライト、多孔質ガラス、シリカ、アルミナ、活性炭、分子ふるいカーボン等を含むが、これらに限定されるものではない。
多孔質材料は名の通り多くの孔を有する物質で、例えばゼオライトはケイ素及びアルミニウムの周りに4つの酸素が規則正しく3次元的に連結した結晶構造を持つ規則性多孔体であり、その結晶構造によっておおよその大きさが決まるナノスケールの細孔を有する。この細孔を通過できる分子を多孔質材料の内部に吸着するため、細孔より大きい分子径を有する分子は吸着できない「分子ふるい作用」を示す。本発明の多孔質材料は、この「分子ふるい作用」により、細孔径を適切に選択することで、対象とする皮膚ガス成分を選択的に吸着・濃縮することが可能となる。多孔質材料の結晶構造及び細孔径は種々の方法で実測、又は推定することが可能である。
More specifically, the porous material includes, for example, zeolite, porous glass, silica, alumina, activated carbon, molecular sieving carbon, but is not limited thereto.
As the name implies, a porous material is a substance having many pores. For example, zeolite is a regular porous body having a crystal structure in which four oxygen atoms are regularly and three-dimensionally linked around silicon and aluminum. It has nanoscale pores whose size is roughly determined. Since the molecules that can pass through the pores are adsorbed inside the porous material, molecules having a larger molecular diameter than the pores exhibit a "molecular sieving action". Due to this "molecular sieving action", the porous material of the present invention can selectively adsorb and concentrate the target skin gas component by appropriately selecting the pore size. The crystal structure and pore diameter of the porous material can be measured or estimated by various methods.

濃縮素子4は、ハウジング3の皮膚ガス捕集空間部11内に配置されている。より具体的には、センサ5は、皮膚ガス捕集空間部11の第2空間11bのくぼみ空間15に配置されている。この実施形態では、濃縮素子4は、くぼみ空間15内において最も外周側に配置されている。
この実施形態では、センサ5は、アセトンを検出するための半導体ガスセンサである。センサ5は、ハウジング3の皮膚ガス捕集空間部11内に配置されている。より具体的には、センサ5は、皮膚ガス捕集空間部11の第2空間11bにおいて、濃縮素子4と半径方向に対向する位置に配置されている。この実施形態では、センサ5は、図6に示すように、対向空間13とくぼみ空間15の境界に配置されているが、対向空間13に配置されてもよいし、くぼみ空間15に配置されてもよい。
The concentrating element 4 is arranged in the skin gas collecting space 11 of the housing 3. More specifically, the sensor 5 is arranged in the hollow space 15 of the second space 11b of the skin gas collection space portion 11. In this embodiment, the concentrating element 4 is arranged on the outermost peripheral side in the hollow space 15.
In this embodiment, the sensor 5 is a semiconductor gas sensor for detecting acetone. The sensor 5 is arranged in the skin gas collecting space 11 of the housing 3. More specifically, the sensor 5 is arranged in the second space 11b of the skin gas collecting space 11 at a position that faces the concentrating element 4 in the radial direction. In this embodiment, the sensor 5 is arranged at the boundary between the facing space 13 and the recessed space 15 as shown in FIG. 6, but may be arranged in the facing space 13 or in the recessed space 15. Good.

皮膚ガス測定装置1Bは、ヒータ33を有している。ヒータ33は、濃縮素子4を加熱するための装置である。ヒータ33は、濃縮素子4に装着されている。ヒータ33は、皮膚ガスが吸着した多孔質材料から、特定皮膚ガス成分を脱離させるために、濃縮素子4を加熱する。この際、相対的に低い温度で加熱してもよい。ここで相対的に低い温度とは、多孔質材料で通常吸着成分を脱離させるために適用される温度(例えば、500℃)よりも低い温度を意味する。
ヒータ33は濃縮素子4に固定されている。この実施形態では、ヒータ33は濃縮素子4の開口部9側の面に設けられている。ただし、ヒータ33と濃縮素子4との位置関係及び固定手段は限定されない。
ヒータ33の加熱手段は特に制限されるものではないが、多孔質材料を所望の温度まで加熱できるものであれば特に制限はない。例えばセラミック製のヒータ、電気抵抗ヒータ、マイクロ波照射による加熱が可能である。また、多孔質材料が薄膜形成される場合には、電気抵抗ヒータを前記多孔質材料薄膜上に印刷することや、ミクロ加工することで、多孔質材料表面又は内部に設けることが可能となる。またゼオライトなどの多孔質材料は熱伝導性が低いものが一般的に多いことから、ヒータ33からの加熱エネルギーを効率的に多孔質材料の内部へ伝達するため、多孔質材料を熱伝導性の優れた材料と共に用いることも好ましい。
皮膚ガス測定装置1Bは、ブロアー35を有している。ブロアー35は、ハウジング3内の気体を強制的に入れ替えるための装置である。ブロアー35は、空気をハウジング3内に吹き込む送風装置を有している。また、ハウジング3には気体を外部に排出するための排出部(図示せず)が設けられている。
The skin gas measuring device 1B has a heater 33. The heater 33 is a device for heating the concentrating element 4. The heater 33 is attached to the concentrating element 4. The heater 33 heats the concentrating element 4 in order to desorb the specific skin gas component from the porous material to which the skin gas is adsorbed. At this time, you may heat at a relatively low temperature. Here, the relatively low temperature means a temperature lower than the temperature (for example, 500 ° C.) usually applied for desorbing the adsorbed component in the porous material.
The heater 33 is fixed to the concentrating element 4. In this embodiment, the heater 33 is provided on the surface of the concentrating element 4 on the opening 9 side. However, the positional relationship between the heater 33 and the concentrating element 4 and the fixing means are not limited.
The heating means of the heater 33 is not particularly limited, but is not particularly limited as long as it can heat the porous material to a desired temperature. For example, heating by a ceramic heater, an electric resistance heater, or microwave irradiation is possible. Further, when a porous material is formed into a thin film, the electric resistance heater can be provided on the surface or inside of the porous material by printing on the porous material thin film or by microfabrication. In addition, since many porous materials such as zeolite generally have low thermal conductivity, the heating energy from the heater 33 is efficiently transmitted to the inside of the porous material. It is also preferable to use it together with a superior material.
The skin gas measuring device 1B has a blower 35. The blower 35 is a device for forcibly replacing the gas in the housing 3. The blower 35 has an air blower that blows air into the housing 3. Further, the housing 3 is provided with a discharge part (not shown) for discharging the gas to the outside.

(3)制御構成
測定制御部7は、センサ5からの検出信号に基づいて、アセトンの濃度を算出する装置である。
測定制御部7は、コントローラ21を有している。コントローラ21は、CPUを含むコンピュータであり、ソフトウェアを実行することで制御動作を実行する。より具体的には、測定制御部7は、測定プログラムを実行することで特定皮膚ガス成分を測定する。
コントローラ21は、センサ5に接続されている。また、コントローラ21は、ヒータ33及びブロアー35に接続されている。
(3) Control Configuration The measurement control unit 7 is a device that calculates the concentration of acetone based on the detection signal from the sensor 5.
The measurement control unit 7 has a controller 21. The controller 21 is a computer including a CPU, and executes control operations by executing software. More specifically, the measurement control unit 7 measures the specific skin gas component by executing the measurement program.
The controller 21 is connected to the sensor 5. The controller 21 is also connected to the heater 33 and the blower 35.

測定制御部7は、メモリ23を有している。メモリ23は、例えばRAM、ROMからなり、プログラム及びデータを保存可能である。
測定制御部7は、通信部25を有している。通信部25は、各種データを外部の装置、例えばスマートフォンに送信可能である。
皮膚ガス測定装置1Bは、バッテリ27を有している。バッテリ27は、皮膚ガス測定装置1Bの各装置に電力を供給している。
The measurement control unit 7 has a memory 23. The memory 23 is composed of, for example, a RAM and a ROM, and can store programs and data.
The measurement control unit 7 has a communication unit 25. The communication unit 25 can transmit various data to an external device such as a smartphone.
The skin gas measuring device 1B has a battery 27. The battery 27 supplies electric power to each device of the skin gas measuring device 1B.

(4)測定動作
図7を用いて、皮膚ガス測定装置1Bによるアセトンの検出動作を説明する。図7は、皮膚ガス測定装置の測定制御を示すフローチャートである。
ステップS1では、図5に示すように、皮膚を皮膚ガス測定装置1Bの開口部9に押し当てる。これにより、皮膚表面hと密着させた開口部9から皮膚ガス捕集空間部11内に、皮膚表面hから放出された皮膚ガス成分が導入される。
ステップS2では、コントローラ21は、測定プログラムを起動することで、アセトンの測定を開始する。
(4) Measuring Operation The detecting operation of acetone by the skin gas measuring device 1B will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a flowchart showing the measurement control of the skin gas measuring device.
In step S1, as shown in FIG. 5, the skin is pressed against the opening 9 of the skin gas measuring device 1B. As a result, the skin gas component released from the skin surface h is introduced into the skin gas collection space 11 through the opening 9 that is in close contact with the skin surface h.
In step S2, the controller 21 starts the measurement of acetone by starting the measurement program.

ステップS3は、濃縮素子4のクリーニングを実行する。具体的には、コントローラ21がヒータ33を駆動し、それにより濃縮素子4から吸着ガスを脱離させる。また、加熱中に、ブロアー35を駆動し、皮膚ガス捕集空間部11内のエアパージを実行する。これにより、ハウジング3内のアセトン濃度は低下する。上記の動作は例えば20秒間行われる。
ステップS4では、濃縮素子4がアセトンを捕集する。つまり、導入された皮膚ガス成分を多孔質材料に吸着させて濃縮させる。この動作は例えば90秒間行われる。
A step S3 executes cleaning of the concentrating element 4. Specifically, the controller 21 drives the heater 33, thereby desorbing the adsorbed gas from the concentrating element 4. Further, during heating, the blower 35 is driven to execute the air purge in the skin gas collecting space 11. As a result, the acetone concentration in the housing 3 decreases. The above operation is performed, for example, for 20 seconds.
In step S4, the concentrating element 4 collects acetone. That is, the introduced skin gas component is adsorbed on the porous material and concentrated. This operation is performed for 90 seconds, for example.

このとき、アセトンは速やかに移動し、濃縮素子4に到達する。一方、雑ガスは、濃縮素子4に十分に到達しない。その理由は、くぼみ空間15が形成されたハウジング3の構造が、開口部9から見て濃縮素子4が隠れた状態になるようにハウジング3内に配置され、皮膚ガスが濃縮素子4に向かって移動する流れを阻害する阻害部材を構成しているからである。この結果、雑ガスは、アセトンより拡散速度が低いのでセンサ5に到達するのが遅れたり、又はハウジング3の内壁に吸着されたりする。なお、この実施形態では、開口部9から見て濃縮素子4が完全に隠れているが、製品の要求性能によっては濃縮素子4の一部のみが隠れた状態にしてもよい。濃縮素子4が完全に隠れた状態にすると、アセトンの濃縮素子4に向かって移動する流れがより阻害させられる。
以上に述べたように、皮膚ガスは、阻害部材(ハウジング3)によって濃縮素子4に向かって移動することが阻害される。したがって、特定皮膚ガス成分である例えばアセトンが濃縮素子4に十分に到達していても、雑ガスが濃縮素子4に十分に到達しない。したがって、特定皮膚ガス成分に関する測定精度が向上する。
At this time, acetone quickly moves and reaches the concentrating element 4. On the other hand, the miscellaneous gas does not sufficiently reach the concentrating element 4. The reason is that the structure of the housing 3 in which the hollow space 15 is formed is arranged in the housing 3 so that the concentrating element 4 is hidden when viewed from the opening 9, and the skin gas is directed toward the concentrating element 4. This is because it constitutes a blocking member that blocks the moving flow. As a result, since the diffusion rate of the miscellaneous gas is lower than that of acetone, it may be delayed in reaching the sensor 5, or may be adsorbed on the inner wall of the housing 3. In this embodiment, the concentrating element 4 is completely hidden when seen from the opening 9, but only a part of the concentrating element 4 may be hidden depending on the required performance of the product. When the concentrating element 4 is completely hidden, the flow of acetone moving toward the concentrating element 4 is further hindered.
As described above, the skin gas is prevented from moving toward the concentrating element 4 by the inhibition member (housing 3). Therefore, even if the specific skin gas component, eg, acetone, reaches the concentrating element 4 sufficiently, the miscellaneous gas does not reach the concentrating element 4 sufficiently. Therefore, the measurement accuracy of the specific skin gas component is improved.

ステップS5では、濃縮素子4からアセトンを脱離させる。具体的には、コントローラ21がヒータ33を駆動し、それにより濃縮素子4の多孔質材料に吸着された皮膚ガス成分を加熱して脱離させる。この際、前述したように、相対的に低い温度で加熱してもよい。この動作は例えば30秒間行われる。
ステップS6では、センサ5が脱離させた皮膚ガス成分の濃度又は量を検知する。
測定結果は、通信部25からスマートフォンに送信され、そこで表示される。また、皮膚ガス測定装置1Bが表示部を有しており、そこで測定結果が表示されてもよい。
In step S5, acetone is desorbed from the concentrating element 4. Specifically, the controller 21 drives the heater 33, thereby heating and desorbing the skin gas component adsorbed on the porous material of the concentrating element 4. At this time, as described above, the heating may be performed at a relatively low temperature. This operation is performed for 30 seconds, for example.
In step S6, the sensor 5 detects the concentration or amount of the desorbed skin gas component.
The measurement result is transmitted from the communication unit 25 to the smartphone and displayed there. Further, the skin gas measuring device 1B may have a display unit, and the measurement result may be displayed there.

次に、図8及び図9を用いて、本発明の実施形態(図5及び図6に示す、濃縮素子をくぼみ空間に配置した場合)と、従来例(阻害部材がない場合)との、装置の測定精度を説明する。図8は、本発明の実施形態におけるアセトン濃度−感度の関係を示すグラフである。図9は、従来例におけるアセトン濃度−感度の関係を示すグラフである。従来例とは、濃縮素子の一部及びセンサの一部がハウジングの開口部から見て隠れていない状態、言い換えると、開口部の開口面から垂直に延ばした領域内に濃縮素子の少なくとも一部及びセンサの少なくとも一部が重なっているような状態の皮膚ガス測定装置である。
本実施形態の皮膚ガス測定装置1Bを用いて、被験者10名の皮膚測定を行った。なおアセトン濃度表示単位は、皮膚1cmから1分間に放出するアセトン量(pg)(pg・cm−2・min−1)である。各値は、皮膚面積、容積、捕集時間、容器内のアセトン濃度から算出した。
図8に示すように、本発明の実施形態では、相関性が向上している(=ばらつきが小さい)。それに対して、図9に示すように、従来例では、相関性が低い。
Next, with reference to FIGS. 8 and 9, the embodiment of the present invention (when the concentrating element is arranged in the hollow space shown in FIGS. 5 and 6) and the conventional example (when there is no inhibiting member), The measurement accuracy of the device will be described. FIG. 8 is a graph showing the relationship between acetone concentration and sensitivity in the embodiment of the present invention. FIG. 9 is a graph showing the relationship between acetone concentration and sensitivity in the conventional example. The conventional example is a state in which a part of the concentrating element and a part of the sensor are not hidden when viewed from the opening of the housing, in other words, at least a part of the concentrating element is provided in a region extending vertically from the opening surface of the opening. And the skin gas measuring device in a state where at least a part of the sensors overlap each other.
Using the skin gas measuring device 1B of the present embodiment, the skin measurement of 10 test subjects was performed. The acetone concentration display unit is the amount of acetone (pg) released from 1 cm 2 of skin per minute (pg · cm −2 · min −1 ). Each value was calculated from the skin area, volume, collection time, and acetone concentration in the container.
As shown in FIG. 8, in the embodiment of the present invention, the correlation is improved (= small variation). On the other hand, as shown in FIG. 9, the correlation is low in the conventional example.

4.第4実施形態
図10及び図11を用いて、第4実施形態の皮膚ガス測定装置1Cを説明する。図10は、第4実施形態の皮膚ガス測定装置の概略構成図である。図11は、ハウジングの平面図である。
4. Fourth Embodiment A skin gas measuring apparatus 1C according to the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 10 and 11. FIG. 10: is a schematic block diagram of the skin gas measuring apparatus of 4th Embodiment. FIG. 11 is a plan view of the housing.

ハウジング3及び測定制御部7の構成は第3実施形態と同様である。したがって、以下、第3実施形態と異なる点のみを説明する。
濃縮素子4は、第2空間11bにおいて平面視で中央位置に配置されている。
センサ5は、第2空間11bにおいて対向空間13とくぼみ空間15の境界に配置されており、濃縮素子4との距離が短くなっている。
The configurations of the housing 3 and the measurement control unit 7 are similar to those of the third embodiment. Therefore, only the points different from the third embodiment will be described below.
The concentrating element 4 is arranged at the central position in a plan view in the second space 11b.
The sensor 5 is arranged at the boundary between the facing space 13 and the hollow space 15 in the second space 11b, and the distance from the concentrating element 4 is short.

皮膚ガス測定装置1Cは、プレート31を有している。プレート31は、第1空間11aと第2空間11bとの境界付近に設けられている。プレート31は、概ね平面視で円形であり、ハウジング3の内周面に外周縁が固定されている。プレート31は、2カ所に切り欠き31aを有している。切り欠き31aによって、第1空間11aと第2空間11bとが連通している。切り欠き31aは、この実施形態では、平面視において、くぼみ空間15が形成されていない位置において対向空間13の半径方向に対向して設けられている。なお、切り欠きはくぼみ空間が形成されていない位置に形成されていること、つまり平面視で切り欠きとくぼみ空間の入口が重なっていないことが好ましい。
プレート31は、ハウジング3内に配置され、開口部9から見て濃縮素子4が隠れた状態になるように配置されることで、皮膚ガスが濃縮素子4に向かって移動する流れを阻害する。また、プレート31は、第1空間11aと第2空間11bとを遮断された別室として構成して、切り欠き31aが小面積の気体通路として機能している。なお、この実施形態での開口部9と濃縮素子4の位置関係及びその意義は、前記実施形態の場合と同じである。
The skin gas measuring device 1C has a plate 31. The plate 31 is provided near the boundary between the first space 11a and the second space 11b. The plate 31 is generally circular in a plan view, and the outer peripheral edge is fixed to the inner peripheral surface of the housing 3. The plate 31 has notches 31a at two locations. The first space 11a and the second space 11b communicate with each other through the notch 31a. In this embodiment, the notch 31a is provided so as to face in the radial direction of the facing space 13 at a position where the recessed space 15 is not formed in a plan view. In addition, it is preferable that the notch is formed at a position where the recessed space is not formed, that is, the notch and the entrance of the recessed space do not overlap in a plan view.
The plate 31 is arranged in the housing 3 and is arranged so that the concentrating element 4 is hidden when viewed from the opening portion 9 and thus blocks the flow of the skin gas moving toward the concentrating element 4. Further, the plate 31 is configured as a separate chamber that blocks the first space 11a and the second space 11b, and the cutout 31a functions as a gas passage having a small area. The positional relationship between the opening 9 and the concentrating element 4 and its significance in this embodiment are the same as those in the above embodiment.

図10に示すように、ハウジング3の開口部9を人体の皮膚表面hに当てる。皮膚表面hから発生した皮膚ガスは、拡散現象によって、皮膚ガス捕集空間部11内を第2空間11b側に移動する。このとき、皮膚ガス内は、例えば、アセトンと、雑ガス(主に、水分)が含まれている。
そして、アセトンは切り欠き31aを通って速やかに移動し、濃縮素子4に到達する。一方、雑ガスは、濃縮素子4に十分に到達しない。その理由は、プレート31が、阻害部材として、ハウジング3内に配置され、開口部9から見て濃縮素子4が隠れた状態になるように配置されることで、皮膚ガスが濃縮素子4に向かって移動する流れを阻害するからである。
以上に述べたように、皮膚ガスは、阻害部材(プレート31)によって濃縮素子4に向かって移動することが阻害される。したがって、特定皮膚ガス成分であるアセトンが濃縮素子4に十分に到達していても、雑ガスが濃縮素子4に十分に到達しない。したがって、特定皮膚ガス成分に関する測定精度が向上する。
As shown in FIG. 10, the opening 9 of the housing 3 is applied to the skin surface h of the human body. The skin gas generated from the skin surface h moves to the second space 11b side in the skin gas collecting space 11 by the diffusion phenomenon. At this time, the skin gas contains, for example, acetone and miscellaneous gas (mainly water).
Then, the acetone quickly moves through the notch 31 a and reaches the concentrating element 4. On the other hand, the miscellaneous gas does not reach the concentrating element 4 sufficiently. The reason is that the plate 31 is arranged as an inhibition member in the housing 3 so that the concentrating element 4 is hidden when viewed from the opening 9, so that the skin gas is directed toward the concentrating element 4. This hinders the flow of movement.
As described above, the skin gas is inhibited from moving toward the concentrating element 4 by the inhibiting member (plate 31). Therefore, even if acetone, which is the specific skin gas component, reaches the concentrating element 4 sufficiently, the miscellaneous gas does not reach the concentrating element 4 sufficiently. Therefore, the measurement accuracy of the specific skin gas component is improved.

プレート31の形状の変形例は第2実施形態と同じである。
センサ5の位置は特に限定されない。センサ5は、濃縮素子4に対してさらに近くの位置に配置されてもよいし、濃縮素子4からさらに離れた位置に配置されてもよい。ただし、この実施形態では、濃縮素子4とセンサ5との距離が十分に短くなっているので、感度が向上している。
プレートの切り欠きの位置は特に限定されない。この実施形態では、切り欠きは平面視でセンサに対応する位置に形成されているが、切り欠きは他の位置にあってもよい。その場合は、センサ5もプレート31によって開口部9側から見た場合に隠れた状態になる。
A modification of the shape of the plate 31 is the same as that of the second embodiment.
The position of the sensor 5 is not particularly limited. The sensor 5 may be arranged at a position closer to the concentrating element 4 or may be arranged further away from the concentrating element 4. However, in this embodiment, since the distance between the concentrating element 4 and the sensor 5 is sufficiently short, the sensitivity is improved.
The position of the notch in the plate is not particularly limited. In this embodiment, the notch is formed at a position corresponding to the sensor in plan view, but the notch may be at another position. In that case, the sensor 5 is also hidden by the plate 31 when viewed from the opening 9 side.

図12を用いて、第4実施形態の皮膚ガス測定装置1Cの測定精度を説明する。図12は、本発明の実施形態におけるアセトン濃度−感度の関係を示すグラフである。この場合、阻害部材としてのプレートはテフロン(登録商標)製である。この場合、相関性が向上したままであり、それに加えて、検量線の勾配が高くなっている。さらに、感度も高くなっている。
図13を用いて、阻害部材としてのプレートの材料ごとのセンサ検出結果の違いを説明する。図13は、阻害部材の材料と感度の関係を示す表である。なお、この場合のハウジングはアルミ製である。
The measurement accuracy of the skin gas measuring apparatus 1C of the fourth embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a graph showing the relationship between acetone concentration and sensitivity in the embodiment of the present invention. In this case, the plate as the blocking member is made of Teflon (registered trademark). In this case, the correlation remains improved and, in addition, the slope of the calibration curve is high. Furthermore, the sensitivity is also high.
The difference in the sensor detection result for each material of the plate as the inhibition member will be described with reference to FIG. FIG. 13 is a table showing the relationship between the material of the inhibition member and the sensitivity. The housing in this case is made of aluminum.

図から明らかなように、ばらつき及び感度・勾配の両方において良好な成績が得られたのは塩ビ、テフロン(登録商標)であった。これら材料が好ましい理由は、疎水性が高く、そのため雑ガスは吸着してもアセトンは吸着しにくいからであると考えられる。
また、例えばテフロン(登録商標)の熱伝導率は、アルミ製のハウジングの熱伝導率より低い。そのため、例えば皮膚からの熱によってハウジング3が昇温した場合に、プレート31は比較的低温なままである。したがって、雑ガスの水分がプレート31に結露しやすい。その結果、特定皮膚ガス成分である例えばアセトンが濃縮素子4に十分に到達していても、雑ガスが濃縮素子に十分に到達しないと考えられる。
なお、ハウジングがテフロン(登録商標)製でかつプレートがテフロン(登録商標)製の場合も同様の良好な結果が得られた。上記の実験では△及び○の材料を用いた場合も、従来例に比べては、良好な結果が得られた。
図14〜図20は、各材料のアセトン濃度−感度の関係を示すグラフである。
図14はステンレス、図15はアルミ、図16はアルミホイル、図17はポリプロピレン、図18は塩ビ、図19はポリビニルアルコールフィルム、図20はテフロン(登録商標)ハウジング+テフロン(登録商標)プレートの組合せである。
As is clear from the figure, it was PVC and Teflon (registered trademark) that gave good results in terms of both variation and sensitivity / gradient. It is considered that the reason why these materials are preferable is that they have high hydrophobicity, and therefore, acetone is difficult to be adsorbed even if adsorbing noble gases.
Further, for example, the thermal conductivity of Teflon (registered trademark) is lower than that of the aluminum housing. Therefore, for example, when the temperature of the housing 3 rises due to heat from the skin, the plate 31 remains relatively cold. Therefore, the moisture of the miscellaneous gas easily condenses on the plate 31. As a result, it is considered that the miscellaneous gas does not reach the concentrating element sufficiently even if the specific skin gas component, for example, acetone reaches the concentrating element 4 sufficiently.
Similar good results were obtained when the housing was made of Teflon (registered trademark) and the plate was made of Teflon (registered trademark). In the above experiment, even when the materials of Δ and ○ were used, good results were obtained as compared with the conventional example.
14 to 20 are graphs showing the relationship between the acetone concentration of each material and the sensitivity.
14 is stainless steel, FIG. 15 is aluminum, FIG. 16 is aluminum foil, FIG. 17 is polypropylene, FIG. 18 is polyvinyl chloride, FIG. 19 is polyvinyl alcohol film, and FIG. 20 is a Teflon (registered trademark) housing + Teflon (registered trademark) plate. It is a combination.

5.第5実施形態
図21及び図22を用いて、第5実施形態の皮膚ガス測定装置1Dを説明する。図21は、第5実施形態の皮膚ガス測定装置の概略構成図である。図22は、ハウジングの平面図である。
5. Fifth Embodiment A skin gas measuring apparatus 1D according to the fifth embodiment will be described with reference to FIGS. 21 and 22. FIG. 21 is a schematic configuration diagram of the skin gas measuring apparatus of the fifth embodiment. FIG. 22 is a plan view of the housing.

ハウジング3及び測定制御部7の構成は第4実施形態と同様である。したがって、以下、第4実施形態と異なる点のみを説明する。   The configurations of the housing 3 and the measurement control unit 7 are the same as those in the fourth embodiment. Therefore, only the points different from the fourth embodiment will be described below.

皮膚ガス測定装置1Dは、第1プレート31Aを有している。第1プレート31Aは、第1空間11aと第2空間11bとの境界付近に設けられている。第1プレート31Aは、概ね平面視で円形であり、ハウジング3の内周面に外周縁が固定されている。第1プレート31Aは、2カ所に切り欠き31aを有している。切り欠き31aによって、第1空間11aと第2空間11bとが連通している。
第1プレート31Aは、ハウジング3内に配置され、開口部9から見て濃縮素子4が隠れた状態になるように配置されることで、皮膚ガスが濃縮素子4に向かって移動する流れを阻害する。また、第1プレート31Aは、第1空間11aと第2空間11bとを遮断された別室として構成して、切り欠き31aが小面積の気体通路として機能している。なお、この実施形態での開口部9と濃縮素子4の位置関係及びその意義は、前記実施形態の場合と同じである。
The skin gas measuring device 1D has a first plate 31A. The first plate 31A is provided near the boundary between the first space 11a and the second space 11b. The first plate 31A is generally circular in a plan view, and the outer peripheral edge is fixed to the inner peripheral surface of the housing 3. The first plate 31A has notches 31a at two locations. The first space 11a and the second space 11b communicate with each other through the notch 31a.
The first plate 31A is arranged in the housing 3 so that the concentrating element 4 is hidden when viewed from the opening 9, thereby inhibiting the flow of skin gas moving toward the concentrating element 4. To do. Further, the first plate 31A configures the first space 11a and the second space 11b as separate chambers, and the notch 31a functions as a gas passage having a small area. The positional relationship between the opening 9 and the concentrating element 4 and its significance in this embodiment are the same as those in the above embodiment.

皮膚ガス測定装置1Dは、第2プレート32Aを有している。第2プレート32Aは、第1空間11a内を第1室41と第2室43とに分割している。第2プレート32Aは、概ね平面視で円形であり、ハウジング3(具体的には、円筒壁3a)の内周面に外周縁が固定されている。第2プレート32Aは、2カ所に切り欠き32aを有している。切り欠き32aによって、第1空間11aの第1室41と第2室43とが連通している。
第2プレート32Aは、ハウジング3内に配置され、開口部9から見て濃縮素子4が隠れた状態になるように配置されることで、皮膚ガスが濃縮素子4に向かって移動する流れを阻害する。また、第2プレート32Aは、第1空間11aの両側部分を互いに別室として構成して、切り欠き32aが小面積の気体通路として機能している。なお、切り欠き32aは、切り欠き31aと平面視で重ならない位置に形成されている。
The skin gas measuring device 1D has a second plate 32A. The second plate 32A divides the inside of the first space 11a into a first chamber 41 and a second chamber 43. The second plate 32A is generally circular in a plan view, and the outer peripheral edge is fixed to the inner peripheral surface of the housing 3 (specifically, the cylindrical wall 3a). The second plate 32A has notches 32a at two locations. The first chamber 41 and the second chamber 43 of the first space 11a communicate with each other through the notch 32a.
The second plate 32A is disposed in the housing 3 so that the concentrating element 4 is hidden when viewed from the opening portion 9 to prevent the skin gas from flowing toward the concentrating element 4. To do. In addition, the second plate 32A configures both side portions of the first space 11a as separate chambers, and the notch 32a functions as a gas passage having a small area. The cutout 32a is formed at a position that does not overlap the cutout 31a in plan view.

以上より、皮膚ガス捕集空間部11内において、第2空間11bと皮膚表面hとの間に、第1室41と第2室43とが形成されているので、アセトンは十分に濃縮素子4に到達しても、雑ガスは濃縮素子4に到達しにくい。これは、雑ガスの拡散速度がアセトンに比べて低く、複数の室を直列に設けることで雑ガスの移動速度をさらに低下させられたことが原因であると考えられる。
なお、第1プレートと第2プレートの位置、形状は特に限定されず、さらに、切り欠きの数、位置、形状も特に限定されない。
プレートの数は限定されない。また、独立した室の数も限定されない。
As described above, since the first chamber 41 and the second chamber 43 are formed between the second space 11b and the skin surface h in the skin gas collecting space 11, the acetone is sufficiently concentrated in the concentration element 4 Even if the gas reaches, the miscellaneous gas hardly reaches the concentrating element 4. It is considered that this is because the diffusion speed of the miscellaneous gas is lower than that of acetone, and the migration speed of the miscellaneous gas was further reduced by providing a plurality of chambers in series.
The positions and shapes of the first plate and the second plate are not particularly limited, and the number, positions, and shapes of the cutouts are not particularly limited.
The number of plates is not limited. Also, the number of independent rooms is not limited.

6.第6実施形態
図23及び図24を用いて、第6実施形態の皮膚ガス測定装置1Eを説明する。図23は、第6実施形態の皮膚ガス測定装置の概略構成図である。図24は、ハウジングの平面図である。
図に示すように、ハウジング3A内にプレート31が配置され、濃縮素子4とセンサ5の両方が開口部9から見てプレート31によって隠された位置に配置されている。
この実施形態では、前記実施形態と同じ効果が得られる。
6. Sixth Embodiment A skin gas measuring apparatus 1E according to a sixth embodiment will be described with reference to FIGS. 23 and 24. FIG. 23 is a schematic configuration diagram of the skin gas measuring apparatus of the sixth embodiment. FIG. 24 is a plan view of the housing.
As shown in the figure, the plate 31 is arranged in the housing 3A, and both the concentrating element 4 and the sensor 5 are arranged in a position hidden by the plate 31 when viewed from the opening 9.
In this embodiment, the same effect as the above embodiment can be obtained.

7.第7実施形態
図25を用いて、第7実施形態の皮膚ガス測定装置1Fを説明する。図25は、第7実施形態の皮膚ガス測定装置の概略構成図である。
図に示すように、ハウジング3Bは、くぼみ空間15を有しており、そこに濃縮素子4
が配置されている。また、ハウジング3B内にプレート31が配置され、センサ5が開口部9から見てプレート31によって隠された位置に配置されている。
この実施形態では、前記実施形態と同じ効果が得られる。
7. Seventh Embodiment A skin gas measuring apparatus 1F according to the seventh embodiment will be described with reference to FIG. 25. FIG. 25: is a schematic block diagram of the skin gas measuring apparatus of 7th Embodiment.
As shown in the figure, the housing 3B has a hollow space 15 in which the concentrating element 4 is placed.
Is arranged. Further, the plate 31 is arranged in the housing 3B, and the sensor 5 is arranged at a position hidden by the plate 31 when viewed from the opening 9.
In this embodiment, the same effect as the above embodiment can be obtained.

8.他の実施形態
以上、本発明の複数の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
阻害部材は単一の材料から構成されていてもよいし、複数の材料から構成されていてもよい。また、阻害部材は、表面のみが適切な材料から構成されていてもよい。さらに、阻害部材の表面は、雑ガス吸着性能が向上するための処理が施されていてもよい。
8. Other Embodiments A plurality of embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention. In particular, the plurality of embodiments and modifications described in the present specification can be arbitrarily combined as needed.
The blocking member may be made of a single material or may be made of a plurality of materials. Further, only the surface of the inhibiting member may be made of a suitable material. Further, the surface of the inhibiting member may be subjected to a treatment for improving the miscellaneous gas adsorption performance.

本発明は、人体の皮膚表面から発生する皮膚ガスに含まれる特定皮膚ガス成分を検出するための皮膚ガス測定装置に広く適用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be widely applied to a skin gas measuring device for detecting a specific skin gas component contained in skin gas generated from the skin surface of a human body.

1 :皮膚ガス測定装置
1A :皮膚ガス測定装置
1B :皮膚ガス測定装置
1C :皮膚ガス測定装置
1D :皮膚ガス測定装置
1E :皮膚ガス測定装置
1F :皮膚ガス測定装置
3 :ハウジング
3a :円筒壁
3b :本体部
4 :濃縮素子
5 :センサ
7 :測定制御部
9 :開口部
11 :皮膚ガス捕集空間部
11a :第1空間
11b :第2空間
13 :対向空間
15 :くぼみ空間
21 :コントローラ
23 :メモリ
25 :通信部
27 :バッテリ
31 :プレート
31a :切り欠き
31A :第1プレート
32A :第2プレート
32a :切り欠き
33 :ヒータ
35 :ブロアー
41 :第1室
43 :第2室
h :皮膚表面
1: Skin gas measuring device 1A: Skin gas measuring device 1B: Skin gas measuring device 1C: Skin gas measuring device 1D: Skin gas measuring device 1E: Skin gas measuring device 1F: Skin gas measuring device 3: Housing 3a: Cylindrical wall 3b : Main body part 4: Concentrating element 5: Sensor 7: Measurement control part 9: Opening part 11: Skin gas collecting space part 11a: First space 11b: Second space 13: Opposing space 15: Recessed space 21: Controller 23: Memory 25: Communication unit 27: Battery 31: Plate 31a: Notch 31A: First plate 32A: Second plate 32a: Notch 33: Heater 35: Blower 41: First chamber 43: Second chamber h: Skin surface

Claims (9)

皮膚表面から発生する皮膚ガスに含まれる特定皮膚ガス成分を検出するための皮膚ガス測定装置であって、
皮膚表面密着される開口部と、前記開口部から前記皮膚ガスを拡散状態で捕集するための皮膚ガス捕集空間部を有するハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、前記特定皮膚ガス成分を検出するためのセンサと、
前記皮膚ガスの前記センサへの移動を阻害する部材であって、前記ハウジング内に配置されて前記開口部と対向する面を有することで前記開口部との間に空間を形成すると共に前記開口部から見て前記センサが隠れた状態にしており、前記皮膚ガスが拡散によって前記センサに向かって移動する流れにおいて、前記特定皮膚ガス成分が前記センサに到達したときに、前記特定皮膚ガス成分より拡散速度が低い雑ガス成分が前記センサに到達する量を減らす阻害部材と、
を備えた皮膚ガス測定装置。
A skin gas measuring device for detecting a specific skin gas component contained in skin gas generated from the skin surface,
An opening to which the skin surface is in close contact, and a housing having a skin gas collection space for collecting the skin gas in a diffused state from the opening,
A sensor disposed within the housing for detecting the specific skin gas component;
A member for inhibiting the movement of the skin gas to the sensor, the member being disposed in the housing and having a surface facing the opening to form a space between the opening and the opening. viewed from and to the state of the sensor is hidden, in the flow of the skin gas moves toward the sensor by diffusion, when the specific skin gas component has reached the sensor, from the specific skin gas component An inhibition member that reduces the amount of miscellaneous gas components having a low diffusion rate that reach the sensor ,
Skin gas measuring device.
前記阻害部材は前記開口部と前記センサとの間に配置された板状部材である、請求項1に記載の皮膚ガス測定装置。   The skin gas measuring device according to claim 1, wherein the inhibition member is a plate-shaped member arranged between the opening and the sensor. 前記阻害部材の熱伝導率は前記ハウジングの熱伝導率より低い、請求項1又は2に記載の皮膚ガス測定装置。   The skin gas measuring device according to claim 1 or 2, wherein the thermal conductivity of the inhibiting member is lower than the thermal conductivity of the housing. 前記阻害部材は、テフロン(登録商標)又は塩ビを有している、請求項1〜3のいずれかに記載の皮膚ガス測定装置。   The skin gas measuring device according to claim 1, wherein the inhibiting member includes Teflon (registered trademark) or vinyl chloride. 皮膚表面から発生する皮膚ガスに含まれる特定皮膚ガス成分を検出するための皮膚ガス測定装置であって、
皮膚表面密着される開口部と、前記開口部から前記皮膚ガスを拡散状態で捕集するための皮膚ガス捕集空間部を有するハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、前記特定皮膚ガス成分を濃縮する濃縮素子と、
前記濃縮素子を加熱することで、濃縮されている前記特定皮膚ガス成分を脱離させるヒータと、
前記ハウジング内に配置され、前記特定皮膚ガス成分を検出するためのセンサと、
前記皮膚ガスの前記センサへの移動を阻害する部材であって、前記ハウジング内に配置されて前記開口部と対向する面を有することで前記開口部との間に空間を形成すると共に前記開口部から見て前記濃縮素子が隠れた状態にしており、前記皮膚ガスが拡散によって前記濃縮素子に向かって移動する流れにおいて、前記特定皮膚ガス成分が前記濃縮素子に到達したときに、前記特定皮膚ガス成分より拡散速度が低い雑ガス成分が前記濃縮素子に到達する量を減らす阻害部材と、
を備えた皮膚ガス測定装置。
A skin gas measuring device for detecting a specific skin gas component contained in skin gas generated from the skin surface,
An opening to which the skin surface is in close contact, and a housing having a skin gas collection space for collecting the skin gas in a diffused state from the opening,
A concentrating element disposed within the housing for concentrating the particular skin gas component;
By heating the concentrating element, a heater for desorbing the concentrated specific skin gas component,
A sensor disposed within the housing for detecting the specific skin gas component;
A member for inhibiting the movement of the skin gas to the sensor, the member being disposed in the housing and having a surface facing the opening to form a space between the opening and the opening. the concentration element viewed from and to the hidden state, in the flow where the skin gas moves toward the concentration element by diffusion, when the specific skin gas component has reached the concentration device, the specific skin An inhibiting member that reduces the amount of miscellaneous gas components having a lower diffusion rate than the gas components reaching the concentrating element ,
Skin gas measuring device.
前記阻害部材は、前記開口部から見て前記センサが隠れた状態になるように配置される、請求項5に記載の皮膚ガス測定装置。   The skin gas measuring device according to claim 5, wherein the inhibiting member is arranged such that the sensor is hidden when viewed from the opening. 前記阻害部材は前記開口部と前記濃縮素子との間に配置された板状部材である、請求項5又は6に記載の皮膚ガス測定装置。   The skin gas measuring device according to claim 5, wherein the inhibition member is a plate-shaped member arranged between the opening and the concentrating element. 前記阻害部材の熱伝導率は前記ハウジングの熱伝導率より低い、請求項5〜7のいずれかに記載の皮膚ガス測定装置。   The skin gas measuring device according to any one of claims 5 to 7, wherein a thermal conductivity of the inhibiting member is lower than a thermal conductivity of the housing. 前記阻害部材は、テフロン(登録商標)又は塩ビを有している、請求項5〜8のいずれかに記載の皮膚ガス測定装置。

The skin gas measuring device according to claim 5, wherein the inhibiting member includes Teflon (registered trademark) or vinyl chloride.

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