JP7317686B2 - gas detector - Google Patents

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本開示は、ガス検出装置およびガス検出方法に関する。 The present disclosure relates to a gas detection device and gas detection method.

従来、ガスの濃度を検出する装置が知られている。例えば、特許文献1に記載の装置は、ハイブリッド車のエンジンから排出される排ガスを精度良く分析する。 2. Description of the Related Art Conventionally, devices for detecting gas concentrations are known. For example, the device described in Patent Document 1 accurately analyzes the exhaust gas emitted from the engine of a hybrid vehicle.

特開2019-117169号公報JP 2019-117169 A

ここで、ガス検出装置として、被検者が排出した便から発生する臭気性ガスを検出するものがある。被検者の検体に基づく被検出ガスを検出する場合には、上記の排ガスの濃度を検出する装置は、サンプルガスの流路の構造が大きく異なり、被検出ガスを精度良く分析可能にする流路の構造は改善の余地がある。 Here, as a gas detection device, there is a device that detects an odorous gas generated from stool excreted by a subject. In the case of detecting a target gas based on a specimen of a subject, the above-mentioned devices for detecting the concentration of exhaust gas differ greatly in the structure of the flow path of the sample gas, and the structure of the flow path of the sample gas is greatly different. The road structure has room for improvement.

かかる点に鑑みてなされた本開示の目的は、被検者の検体に基づく被検出ガスを精度良く分析可能なガス検出装置およびガス検出方法を提供することにある。 An object of the present disclosure, which has been made in view of such points, is to provide a gas detection apparatus and a gas detection method capable of accurately analyzing a gas to be detected based on a specimen of a subject.

本開示の一実施形態に係るガス検出装置は、サンプルガスに含まれる被検出ガスの濃度を検出するガスセンサと、前記ガスセンサに前記サンプルガスを供給する供給部と、前記ガスセンサを通った前記サンプルガスの出力先を、排出路または前記被検出ガスを分析するために前記サンプルガスを貯留するチャンバに切り替え可能な弁と、制御部と、を備える。前記制御部は、前記ガスセンサによって検出される前記被検出ガスの濃度が第1の濃度となるように前記供給部の送気速度を制御し、前記被検出ガスの濃度に基づいて前記弁を制御する。 A gas detection device according to an embodiment of the present disclosure includes a gas sensor that detects the concentration of a gas to be detected contained in a sample gas, a supply unit that supplies the sample gas to the gas sensor, and the sample gas that has passed through the gas sensor. a valve capable of switching the output destination of to an exhaust path or a chamber storing the sample gas for analyzing the gas to be detected; and a control unit. The control unit controls an air supply speed of the supply unit so that the concentration of the detection target gas detected by the gas sensor becomes a first concentration, and controls the valve based on the concentration of the detection target gas. do.

本開示の一実施形態に係るガス検出方法は、サンプルガスに含まれる被検出ガスの濃度を検出することと、前記被検出ガスの濃度が第1の濃度となるように、前記サンプルガスを供給する供給部の送気速度を制御することと、前記被検出ガスの濃度に基づいて、前記サンプルガスの出力先が前記サンプルガスを貯留するチャンバであるように弁を制御することと、を含む。 A gas detection method according to an embodiment of the present disclosure detects the concentration of a gas to be detected contained in a sample gas, and supplies the sample gas such that the concentration of the gas to be detected becomes a first concentration. and controlling a valve based on the concentration of the gas to be detected so that the output destination of the sample gas is a chamber that stores the sample gas. .

本開示の一実施形態によれば、被検者の検体に基づく被検出ガスを精度良く分析可能なガス検出装置およびガス検出方法が提供され得る。 According to an embodiment of the present disclosure, it is possible to provide a gas detection device and a gas detection method capable of accurately analyzing a gas to be detected based on a specimen of a subject.

図1は、本開示の一実施形態に係るガス検出装置の外観図である。FIG. 1 is an external view of a gas detection device according to an embodiment of the present disclosure. 図2は、ガス検出装置が備える筐体の内部構成例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of the internal configuration of a housing included in the gas detection device. 図3は、ガス検出装置の機能ブロック図である。FIG. 3 is a functional block diagram of the gas detector. 図4は、センサ部の回路図である。FIG. 4 is a circuit diagram of the sensor section. 図5は、制御部による供給部の送気速度の制御の一例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing an example of control of the air supply speed of the supply unit by the control unit. 図6は、被検出ガスの濃度の変化を例示する図である。FIG. 6 is a diagram illustrating changes in the concentration of the gas to be detected. 図7は、ガス検出装置が実行するガス検出方法のフローチャートの例である。FIG. 7 is an example of a flow chart of a gas detection method executed by the gas detection device. 図8は、制御部による供給部の送気速度の制御の別の例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing another example of control of the air supply speed of the supply unit by the control unit.

以下、図面を参照しながら、本開示に係る実施形態が説明される。各図は模式的に示したものである。 Hereinafter, embodiments according to the present disclosure will be described with reference to the drawings. Each figure is shown schematically.

[ガス検出装置の構成例]
図1に示すガス検出装置1は、「ガス検出システム」ともいう。図1に示すガス検出装置1は、被検者の検体から発生したガスを検出する。検出されたガスは被検者の健康状態の分析等に用いられ得る。ここで、被検者の検体は、例えば被検者の組織の一部または尿等であり得るが、本実施形態においては被検者の便である。
[Configuration example of gas detector]
The gas detection device 1 shown in FIG. 1 is also called a "gas detection system". A gas detection device 1 shown in FIG. 1 detects gas generated from a specimen of a subject. The detected gas can be used for analysis of the subject's health condition, and the like. Here, the specimen of the subject may be, for example, a part of the tissue or urine of the subject, but in this embodiment, it is the stool of the subject.

ガス検出装置1は、図1に示すように、例えば水洗の便器2に設置される。便器2は、便器ボウル2Aと、便座2Bとを備える。ガス検出装置1は、便器2の任意の箇所に設置されてよい。一例として、ガス検出装置1は、図1に示すように、便器ボウル2Aと便座2Bとの間から便器2の外部にわたって配置されてよい。ガス検出装置1の一部は、便座2Bに埋め込まれていてよい。便器2の便器ボウル2Aには、被検者の便が排出され得る。ガス検出装置1は、便器ボウル2Aに排出された便から発生するガスが外気と混成されたサンプルガスを取得し得る。ガス検出装置1は、サンプルガスに含まれる特定のガスの濃度等を検出し得る。ガス検出装置1は、検出結果を電子機器3に送信し得る。また、筐体10、吸引孔20および排出路22については後述する。 The gas detection device 1 is installed, for example, in a flush toilet bowl 2, as shown in FIG. The toilet bowl 2 includes a toilet bowl 2A and a toilet seat 2B. The gas detection device 1 may be installed anywhere on the toilet bowl 2 . As an example, the gas detection device 1 may be arranged from between the toilet bowl 2A and the toilet seat 2B to the outside of the toilet 2, as shown in FIG. Part of the gas detection device 1 may be embedded in the toilet seat 2B. The toilet bowl 2A of the toilet bowl 2 can be discharged with feces of the subject. The gas detection device 1 can obtain a sample gas in which gas generated from stool discharged into the toilet bowl 2A is mixed with outside air. The gas detection device 1 can detect the concentration of a specific gas contained in the sample gas. The gas detection device 1 can transmit detection results to the electronic device 3 . Further, the housing 10, the suction hole 20 and the discharge path 22 will be described later.

便器2は、住宅または病院等のトイレ室に設置され得る。また、電子機器3は、例えば、被検者が利用するスマートフォンである。ただし、電子機器3は、スマートフォンに限定されず、任意の電子機器であってよい。電子機器3は、トイレ室の内部にあってもよいし、トイレ室の外部にあってもよい。 The toilet bowl 2 can be installed in a toilet room such as a house or a hospital. Also, the electronic device 3 is, for example, a smart phone used by the subject. However, the electronic device 3 is not limited to a smart phone, and may be any electronic device. The electronic device 3 may be inside the toilet room or outside the toilet room.

電子機器3は、ガス検出装置1から検出結果を、無線通信または有線通信によって、受信し得る。電子機器3は、受信した検出結果を、表示部3Aに表示し得る。表示部3Aは、文字等を表示可能なディスプレイと、ユーザ(被検者)の指等の接触を検出可能なタッチスクリーンとを含んで構成されてよい。当該ディスプレイは、液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)、有機ELディスプレイ(OELD:Organic Electro‐Luminescence Display)または無機ELディスプレイ(IELD:Inorganic Electro‐Luminescence Display)等の表示デバイスを含んで構成されてよい。当該タッチスクリーンの検出方式は、静電容量方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式(または超音波方式)、赤外線方式、電磁誘導方式または荷重検出方式等の任意の方式でよい。 The electronic device 3 can receive the detection result from the gas detection device 1 by wireless communication or wired communication. The electronic device 3 can display the received detection result on the display unit 3A. The display unit 3A may include a display capable of displaying characters and the like, and a touch screen capable of detecting contact with a user's (subject's) finger or the like. The display may include a display device such as a liquid crystal display (LCD), an organic electroluminescence display (OELD) or an inorganic electroluminescence display (IELD). . The detection method of the touch screen may be an arbitrary method such as a capacitance method, a resistive film method, a surface acoustic wave method (or an ultrasonic method), an infrared method, an electromagnetic induction method, or a load detection method.

図2に示すように、ガス検出装置1は、筐体10と、吸引孔20と、排出路22と、流路23と、弁25と、チャンバ30と、供給部50と、ガスセンサ63aと、制御部64とを備える。流路23は、流路23-1と、流路23-2と、流路23-3とを含む。また、図3に示すように、ガス検出装置1は、記憶部61と、通信部62と、センサ部63とを備える。センサ部63は少なくともガスセンサ63aを含む。さらに、ガス検出装置1は、バッテリおよびスピーカ等を備えてよい。チャンバ30の構成およびセンサ部31については後述する。 As shown in FIG. 2, the gas detection device 1 includes a housing 10, a suction hole 20, a discharge path 22, a flow path 23, a valve 25, a chamber 30, a supply section 50, a gas sensor 63a, and a control unit 64 . Channel 23 includes channel 23-1, channel 23-2, and channel 23-3. Moreover, as shown in FIG. 3 , the gas detection device 1 includes a storage section 61 , a communication section 62 and a sensor section 63 . The sensor section 63 includes at least a gas sensor 63a. Furthermore, the gas detection device 1 may include a battery, a speaker, and the like. The configuration of the chamber 30 and the sensor section 31 will be described later.

筐体10は、ガス検出装置1の各種部品を収容する。筐体10は、任意の材料で構成されてよい。例えば、筐体10は、金属または樹脂等の材料で構成されてよい。 The housing 10 accommodates various components of the gas detection device 1 . Housing 10 may be constructed of any material. For example, the housing 10 may be made of a material such as metal or resin.

吸引孔20は、図1に示すように、便器ボウル2Aの内側へ露出し得る。吸引孔20の一部は、便座2Bに埋め込まれていてよい。吸引孔20は、便器ボウル2Aに排出された便から発生するガスが外気と混成されたサンプルガスを吸引する。吸引孔20が吸引したサンプルガスは、流路23-1を通って供給部50の入口部に至る。図1に示すように、吸引孔20の一端は、便器ボウル2Aの内部に向けられてよい。図2に示すように、吸引孔20の他端は、供給部50に接続されてよい。吸引孔20は、樹脂製チューブ或いは金属製またはガラス製配管等の管状の部材で構成されてよい。 The suction holes 20 may be exposed inside the toilet bowl 2A, as shown in FIG. A part of the suction hole 20 may be embedded in the toilet seat 2B. The suction hole 20 sucks a sample gas in which the gas generated from the stool discharged into the toilet bowl 2A is mixed with the outside air. The sample gas sucked by the suction hole 20 reaches the inlet of the supply section 50 through the channel 23-1. As shown in FIG. 1, one end of the suction hole 20 may be directed toward the interior of the toilet bowl 2A. As shown in FIG. 2 , the other end of the suction hole 20 may be connected to the supply section 50 . The suction hole 20 may be configured by a tubular member such as a resin tube or a metal or glass pipe.

ここで、吸引孔20の外側に送風機が設けられてよい。送風機は、ファンおよびモータを含んで構成されてよい。送風機は、制御部64によって制御される。モータが駆動されてファンが回転すると、サンプルガスが吸引孔20の近傍へ引き込まれる。 Here, a blower may be provided outside the suction hole 20 . The blower may be configured including a fan and a motor. The blower is controlled by the controller 64 . When the motor is driven and the fan rotates, the sample gas is drawn into the vicinity of the suction hole 20 .

排出路22の一部は、図1に示すように、便器ボウル2Aの外側へ露出し得る。排出路22は、チャンバ30からの排気またはチャンバ30に取り込まれないサンプルガスを外部に排出する。排出路22は、樹脂製チューブ或いは金属製またはガラス製配管等の管状の部材で構成されてよい。 A portion of the discharge channel 22 may be exposed outside the toilet bowl 2A, as shown in FIG. The exhaust path 22 exhausts exhaust from the chamber 30 or sample gas not taken into the chamber 30 to the outside. The discharge path 22 may be configured by a tubular member such as a resin tube or a metal or glass pipe.

流路23-1の一端は、吸引孔20に接続される。流路23-1の他端は、供給部50の入口部に接続される。流路23-2の一端は、供給部50の出口部に接続される。流路23-2の他端は、弁25に接続される。流路23-3の一端は、弁25に接続される。流路23-3の他端は、チャンバ30に接続される。流路23は、樹脂製チューブ或いは金属製またはガラス製配管等の管状の部材で構成されてよい。 One end of the channel 23-1 is connected to the suction hole 20. As shown in FIG. The other end of the channel 23-1 is connected to the inlet of the supply section 50. As shown in FIG. One end of the channel 23 - 2 is connected to the outlet of the supply section 50 . The other end of the channel 23-2 is connected to the valve 25. As shown in FIG. One end of channel 23 - 3 is connected to valve 25 . The other end of channel 23 - 3 is connected to chamber 30 . The flow path 23 may be composed of a tubular member such as a resin tube or a metal or glass pipe.

弁25は、流路23-2と流路23-3と排出路22との間に位置する。弁25は、流路23-2に接続される接続口と、流路23-3に接続される接続口と、排出路22に接続される接続口とを含む。弁25は、電磁駆動、ピエゾ駆動またはモータ駆動等のバルブであってよい。 The valve 25 is located between the channels 23-2, 23-3 and the discharge channel 22. As shown in FIG. The valve 25 includes a connection port connected to the channel 23-2, a connection port connected to the channel 23-3, and a connection port connected to the discharge channel 22. The valve 25 may be an electromagnetically actuated, piezo actuated or motor actuated valve.

制御部64が弁25を制御することによって、流路23-2と流路23-3と排出路22との間の接続状態が切り替わる。例えば、制御部64は、これらの間の接続状態を、流路23-2と流路23-3とが接続した状態、または、流路23-2と排出路22とが接続した状態に切り替える。 By controlling the valve 25 by the controller 64, the connection state between the flow path 23-2, the flow path 23-3 and the discharge path 22 is switched. For example, the control unit 64 switches the connection state between them to a state in which the flow paths 23-2 and 23-3 are connected or a state in which the flow paths 23-2 and the discharge path 22 are connected. .

ガスセンサ63aは、サンプルガスに含まれる被検出ガスの濃度を検出する。ここで、被検出ガスは便器ボウル2Aに排出された便から発生するガスである。ガスセンサ63aは、流路23-2に設けられて、流路23-2を通るサンプルガスに含まれる被検出ガスの濃度を検出する。ガスセンサ63aが検出した被検出ガスの濃度は、制御部64に出力される。 The gas sensor 63a detects the concentration of the detected gas contained in the sample gas. Here, the gas to be detected is gas generated from stool discharged into the toilet bowl 2A. The gas sensor 63a is provided in the channel 23-2 and detects the concentration of the gas to be detected contained in the sample gas passing through the channel 23-2. The concentration of the detected gas detected by the gas sensor 63 a is output to the control section 64 .

チャンバ30は、被検出ガスを分析するためにサンプルガスを貯留する。チャンバ30は、その内部に、上記のセンサ部63とは別のセンサ部31を有する。チャンバ30は、複数のセンサ部31を有してよい。センサ部31-1、31-2、31-3は、複数のセンサ部31のうちの一部である。チャンバ30は、複数に分かれていてよい。各センサ部31は複数に分かれた各チャンバ30に配されてよい。複数に分かれた各チャンバ30同士は、接続されてよい。チャンバ30は、流路23-3に接続される。チャンバ30には、流路23-3からサンプルガスが供給される。また、チャンバ30は、排出路22に接続される。検出処理後のサンプルガスを含むチャンバ30からの排気は、排出路22を通って排出される。 Chamber 30 stores a sample gas for analyzing the gas to be detected. The chamber 30 has therein a sensor section 31 different from the sensor section 63 described above. The chamber 30 may have multiple sensor units 31 . The sensor units 31-1, 31-2, and 31-3 are part of the plurality of sensor units 31. FIG. Chamber 30 may be divided into a plurality. Each sensor unit 31 may be arranged in each chamber 30 divided into a plurality. Each chamber 30 divided into a plurality may be connected. Chamber 30 is connected to channel 23-3. A sample gas is supplied to the chamber 30 from the channel 23-3. Chamber 30 is also connected to exhaust channel 22 . Exhaust from chamber 30 , including sample gas after detection processing, is exhausted through exhaust path 22 .

センサ部31は、チャンバ30内に配置される。センサ部31は、被検出ガスの種類および濃度を検出する。本実施形態において、センサ部31のそれぞれは、特定の種類のガスを検出し、その濃度に応じた電圧を制御部64に出力する。制御部64は、センサ部31から取得した電圧に基づいて、被検出ガスの構成比およびその変化等の分析が可能である。ここで、チャンバ30に供給されるサンプルガスは、被検出ガスと検出対象外のガスとを含む。被検出ガスは、一例として、メタン、水素、二酸化炭素、メチルメルカプタン、硫化水素、酢酸およびトリメチルアミン等である。また、検出対象外のガスは、一例として、アンモニアおよび水等である。 The sensor unit 31 is arranged inside the chamber 30 . The sensor section 31 detects the type and concentration of the gas to be detected. In this embodiment, each sensor unit 31 detects a specific type of gas and outputs a voltage corresponding to the concentration to the control unit 64 . Based on the voltage acquired from the sensor unit 31, the control unit 64 can analyze the composition ratio of the gas to be detected, its change, and the like. Here, the sample gas supplied to the chamber 30 includes a gas to be detected and a gas not to be detected. Examples of gases to be detected include methane, hydrogen, carbon dioxide, methyl mercaptan, hydrogen sulfide, acetic acid, and trimethylamine. Gases not to be detected are, for example, ammonia and water.

センサ部31は、図4に示すように、センサ素子31Sおよび抵抗素子31Rを備える。センサ素子31Sと抵抗素子31Rは、電源端子P1と接地端子P2との間において、直列接続される。電源端子P1と接地端子P2との間には、一定の電圧値Vが印加される。センサ素子31Sおよび抵抗素子31Rの各々には同じ電流値Iが流れる。電流値Iは、センサ素子31Sの抵抗値Rおよび抵抗素子31Rの抵抗値Rに応じて決まり得る。センサ部31が出力する電圧は、センサ素子31Sにかかる電圧値Vであってもよいし、抵抗素子31Rにかかる電圧値VRLであってもよい。 The sensor section 31, as shown in FIG. 4, includes a sensor element 31S and a resistance element 31R. The sensor element 31S and the resistance element 31R are connected in series between the power supply terminal P1 and the ground terminal P2. A constant voltage value VC is applied between the power terminal P1 and the ground terminal P2. The same current value IS flows through each of sensor element 31S and resistance element 31R. The current value I S can be determined according to the resistance value R S of the sensor element 31S and the resistance value R L of the resistance element 31R. The voltage output by the sensor unit 31 may be the voltage value VS applied to the sensor element 31S or the voltage value VRL applied to the resistance element 31R.

図4に示す電源端子P1は、ガス検出装置1が備えるバッテリ等の電源に接続される。接地端子P2は、ガス検出装置1のグラウンドに接続される。 A power terminal P1 shown in FIG. 4 is connected to a power source such as a battery provided in the gas detection device 1 . A ground terminal P2 is connected to the ground of the gas detection device 1 .

図4に示すセンサ素子31Sの一端は、電源端子P1に接続される。センサ素子31Sの他端は、抵抗素子31Rの一端に接続される。センサ素子31Sは、半導体式センサである。ただし、センサ素子31Sは、半導体式センサに限定されない。例えば、センサ素子31Sは、接触燃焼式センサまたは固体電解質センサ等であってよい。 One end of the sensor element 31S shown in FIG. 4 is connected to the power terminal P1. The other end of the sensor element 31S is connected to one end of the resistance element 31R. The sensor element 31S is a semiconductor sensor. However, the sensor element 31S is not limited to a semiconductor sensor. For example, the sensor element 31S may be a catalytic combustion sensor, a solid electrolyte sensor, or the like.

センサ素子31Sは、感ガス部を含む。感ガス部は、センサ部31の種類に応じた金属酸化物半導体材料を含む。金属酸化物半導体材料の一例として、酸化シリコン(SnO等)、酸化インジウム(In等)、酸化亜鉛(ZnO等)、酸化タングステン(WO等)および酸化鉄(Fe等)等から選択される1種以上を含むものが挙げられる。感ガス部の金属酸化物半導体材料に適宜不純物を添加することにより、センサ素子31Sによって検出するガスを適宜選択することができる。センサ素子31Sは、感ガス部を加熱するヒータをさらに含んでよい。 The sensor element 31S includes a gas sensitive portion. The gas sensitive portion contains a metal oxide semiconductor material corresponding to the type of sensor portion 31 . Examples of metal oxide semiconductor materials include silicon oxide (such as SnO2 ), indium oxide (such as In2O3 ), zinc oxide (such as ZnO ), tungsten oxide (such as WO3 ) and iron oxide (such as Fe2O3 ) . ) and the like. By appropriately adding impurities to the metal oxide semiconductor material of the gas sensitive portion, the gas to be detected by the sensor element 31S can be appropriately selected. The sensor element 31S may further include a heater that heats the gas sensitive portion.

センサ素子31Sをサンプルガスに曝すと、サンプルガスに含まれる被検出ガスと、センサ素子31Sの感ガス部の表面に吸着した酸素とが置き換わり、還元反応が生じ得る。還元反応が生じることにより、感ガス部の表面に吸着していた酸素が除去され得る。感ガス部の表面に吸着していた酸素が除去されると、センサ素子31Sの抵抗値Rが低下し、センサ素子31Sにかかる電圧値Vが低下し得る。つまり、センサ部31にサンプルガスを供給すると、サンプルガスに含まれる被検出ガスの濃度に応じて、センサ素子31Sにかかる電圧値Vが低下し得る。ここで、電圧値Vと電圧値VRLとを合わせた値は一定である。そのため、センサ部31にサンプルガスを供給すると、サンプルガスに含まれる被検出ガスの濃度に応じて、電圧値VRLは増加し得る。 When the sensor element 31S is exposed to the sample gas, the gas to be detected contained in the sample gas is replaced with oxygen adsorbed on the surface of the gas sensitive portion of the sensor element 31S, and a reduction reaction can occur. Oxygen adsorbed on the surface of the gas-sensitive portion can be removed by the reduction reaction. When the oxygen adsorbed on the surface of the gas sensitive portion is removed, the resistance value R.sub.2S of the sensor element 31S may decrease, and the voltage value V.sub.S applied to the sensor element 31S may decrease. In other words, when the sample gas is supplied to the sensor section 31, the voltage value VS applied to the sensor element 31S may decrease according to the concentration of the gas to be detected contained in the sample gas. Here, the sum of the voltage value VS and the voltage value VRL is constant. Therefore, when the sample gas is supplied to the sensor section 31, the voltage value VRL can increase according to the concentration of the gas to be detected contained in the sample gas.

抵抗素子31Rは、可変抵抗素子である。抵抗素子31Rの抵抗値Rは、制御部64からの制御信号によって変化し得る。抵抗素子31Rの一端は、センサ素子31Sの他端に接続される。抵抗素子31Rの他端は、接地端子P2に接続される。 The resistance element 31R is a variable resistance element. A resistance value RL of the resistance element 31R can be changed by a control signal from the control section 64. FIG. One end of the resistance element 31R is connected to the other end of the sensor element 31S. The other end of the resistive element 31R is connected to the ground terminal P2.

抵抗素子31Rの抵抗値Rを調整することにより、センサ素子31Sにかかる電圧値Vが調整され得る。例えば、抵抗値Rをセンサ素子31Sの抵抗値Rと同等にすると、センサ素子31Sにかかる電圧値Vの振れ幅は最大値に近くなり得る。 By adjusting the resistance value RL of the resistance element 31R, the voltage value VS applied to the sensor element 31S can be adjusted. For example, if the resistance value RL is made equal to the resistance value RS of the sensor element 31S, the amplitude of the voltage value VS applied to the sensor element 31S can be close to the maximum value.

供給部50は、流路23-1と流路23-2との間に設けられる。供給部50は、サンプルガスをガスセンサ63aに供給する。図2の供給部50上の矢印は、供給部50がサンプルガスを送る方向を示す。供給部50は、制御部64の制御に従って駆動または停止する。また、供給部50は、バルブの開度によって送気速度を調整可能なポンプであり得る。供給部50は、ピエゾポンプまたはモータポンプ等で構成されてよい。別の例として、供給部50は、ファンの回転数によって送気速度を調整可能な送風機であり得る。ここで、別の構成例として、供給部50はガスセンサ63aと弁25との間に設けられてよい。このとき、吸引孔20から供給部50へ引き込まれるサンプルガスが、ガスセンサ63aに供給される。 The supply unit 50 is provided between the channels 23-1 and 23-2. The supply unit 50 supplies the sample gas to the gas sensor 63a. The arrows on the feed 50 in FIG. 2 indicate the directions in which the feed 50 delivers the sample gas. The supply unit 50 is driven or stopped under control of the control unit 64 . Also, the supply unit 50 may be a pump capable of adjusting the air supply speed by the degree of opening of the valve. The supply unit 50 may be composed of a piezo pump, a motor pump, or the like. As another example, the supply unit 50 may be a blower capable of adjusting the air supply speed according to the rotation speed of the fan. Here, as another configuration example, the supply unit 50 may be provided between the gas sensor 63 a and the valve 25 . At this time, the sample gas drawn into the supply unit 50 from the suction hole 20 is supplied to the gas sensor 63a.

記憶部61は、例えば、半導体メモリまたは磁気メモリ等で構成される。記憶部61は、各種情報、および、ガス検出装置1を動作させるためのプログラムを記憶する。記憶部61は、ワークメモリとして機能してよい。また、記憶部61は、例えば、センサ部31が検出する被検出ガスを詳細に分析するための重回帰分析のアルゴリズムおよび予測式等を記憶してよい。 The storage unit 61 is composed of, for example, a semiconductor memory, a magnetic memory, or the like. The storage unit 61 stores various information and programs for operating the gas detection device 1 . The storage unit 61 may function as a work memory. Further, the storage unit 61 may store, for example, a multiple regression analysis algorithm, a prediction formula, and the like for analyzing in detail the gas to be detected detected by the sensor unit 31 .

通信部62は、制御部64による被検出ガスの分析結果を、例えば表示部3Aへの表示または音声によって被検者に示す電子機器3と通信する。通信部62は、外部サーバと通信可能であってよい。通信部62と電子機器3および外部サーバとの通信において用いられる通信方式は、近距離無線通信規格または携帯電話網へ接続する無線通信規格であってよいし、有線通信規格であってよい。近距離無線通信規格は、例えば、WiFi(登録商標)、Bluetooth(登録商標)、赤外線およびNFC(Near Field Communication)等を含んでよい。携帯電話網へ接続する無線通信規格は、例えば、LTE(Long Term Evolution)または第4世代以上の移動通信システム等を含んでよい。また、通信部62と電子機器3および外部サーバとの通信において用いられる通信方式は、例えばLPWA(Low Power Wide Area)またはLPWAN(Low Power Wide Area Network)等の通信規格でよい。 The communication unit 62 communicates with the electronic device 3 to present the analysis result of the gas to be detected by the control unit 64 to the subject by, for example, display on the display unit 3A or voice. The communication unit 62 may be capable of communicating with an external server. The communication method used for communication between the communication unit 62 and the electronic device 3 and the external server may be a short-range wireless communication standard, a wireless communication standard for connecting to a mobile phone network, or a wired communication standard. Near field communication standards may include, for example, WiFi (registered trademark), Bluetooth (registered trademark), infrared rays, and Near Field Communication (NFC). A wireless communication standard for connecting to a mobile phone network may include, for example, LTE (Long Term Evolution) or a mobile communication system of fourth generation or higher. The communication method used for communication between the communication unit 62 and the electronic device 3 and the external server may be a communication standard such as LPWA (Low Power Wide Area) or LPWAN (Low Power Wide Area Network).

センサ部63は、上記のガスセンサ63aの他に、画像カメラ、個人識別スイッチ、赤外線センサおよび圧力センサ等の少なくとも何れかを含んで構成されてよい。センサ部63は、検出結果を、制御部64に出力する。 The sensor section 63 may include at least one of an image camera, a personal identification switch, an infrared sensor, a pressure sensor, and the like, in addition to the gas sensor 63a. The sensor section 63 outputs the detection result to the control section 64 .

例えば、センサ部63は、赤外線センサを含んで構成される場合には、赤外線センサが照射した赤外線の対象物からの反射光を検出することにより、被検者がトイレ室に入室したことを検出し得る。センサ部63は、検出結果として、被検者がトイレ室に入室したことを示す信号を制御部64に出力する。 For example, when the sensor unit 63 includes an infrared sensor, it detects that the subject has entered the toilet room by detecting infrared light reflected from the object irradiated by the infrared sensor. can. The sensor unit 63 outputs a signal indicating that the subject has entered the toilet room to the control unit 64 as a detection result.

例えば、センサ部63は、圧力センサを含んで構成される場合には、図1に示す便座2Bにかかる圧力を検出することにより、被検者が便座2Bに座ったことを検出し得る。センサ部63は、検出結果として、被検者が便座2Bに座ったことを示す信号を制御部64に出力する。 For example, when the sensor section 63 includes a pressure sensor, it can detect that the subject has sat on the toilet seat 2B by detecting the pressure applied to the toilet seat 2B shown in FIG. The sensor unit 63 outputs a signal indicating that the subject has sat on the toilet seat 2B to the control unit 64 as a detection result.

例えば、センサ部63は、圧力センサを含んで構成される場合には、図1に示す便座2Bにかかる圧力の低減を検出することにより、被検者が便座2Bから立ち上がったことを検出し得る。センサ部63は、検出結果として、被検者が便座2Bから立ち上がったことを示す信号を制御部64に出力する。 For example, when the sensor unit 63 includes a pressure sensor, it can detect that the subject stands up from the toilet seat 2B by detecting a decrease in the pressure applied to the toilet seat 2B shown in FIG. . The sensor unit 63 outputs to the control unit 64 a signal indicating that the subject has stood up from the toilet seat 2B as a detection result.

例えば、センサ部63は、画像カメラおよび個人識別スイッチ等を含んで構成される場合には、顔画像、座高および体重等のデータを収集する。センサ部63は、収集したデータから個人を特定識別して検出する。センサ部63は、検出結果として、特定識別した個人を示す信号を制御部64に出力する。 For example, when the sensor unit 63 includes an image camera, an individual identification switch, and the like, it collects data such as facial images, sitting height, and weight. The sensor unit 63 identifies and detects an individual from the collected data. The sensor unit 63 outputs a signal indicating the identified individual to the control unit 64 as a detection result.

例えば、センサ部63は、個人識別スイッチ等を含んで構成される場合には、個人識別スイッチの操作に基づいて、個人を特定(検出)する。この場合、記憶部61には、予め個人情報が登録(記憶)されてよい。センサ部63は、検出結果として、特定した個人を示す信号を制御部64に出力する。 For example, if the sensor section 63 includes an individual identification switch or the like, it identifies (detects) an individual based on the operation of the individual identification switch. In this case, personal information may be registered (stored) in advance in the storage unit 61 . The sensor unit 63 outputs a signal indicating the specified individual to the control unit 64 as a detection result.

制御部64は、1以上のプロセッサを含む。プロセッサは、特定のプログラムを読み込ませて特定の機能を実行する汎用のプロセッサ、および、特定の処理に特化した専用のプロセッサの少なくとも何れかを含んでよい。専用のプロセッサは、特定用途向けIC(ASIC;Application Specific Integrated Circuit)を含んでよい。プロセッサは、プログラマブルロジックデバイス(PLD;Programmable Logic Device)を含んでよい。PLDは、FPGA(Field-Programmable Gate Array)を含んでよい。制御部64は、1つまたは複数のプロセッサが協働するSoC(System-on-a-chip)、および、SiP(System In a Package)の少なくとも何れかを含んでよい。制御部64は、プログラムに従って、例えば後述するサンプルガスをチャンバ30に貯留するタイミングを決定してよい。 Control unit 64 includes one or more processors. The processor may include at least one of a general-purpose processor that loads a specific program to execute a specific function, and a dedicated processor that specializes in specific processing. A dedicated processor may include an Application Specific Integrated Circuit (ASIC). The processor may include a programmable logic device (PLD). The PLD may include an FPGA (Field-Programmable Gate Array). The control unit 64 may include at least one of SoC (System-on-a-chip) and SiP (System In a Package) with which one or more processors cooperate. The controller 64 may determine, for example, the timing of storing a sample gas, which will be described later, in the chamber 30 according to a program.

[サンプルガスの貯留タイミング]
ここで、被検者の検体に基づく被検出ガスを精度良く分析するために、被検出ガスはチャンバ30内に適切な濃度で貯留される必要がある。被検出ガスは供給部50によって外気と共に吸引される。供給部50が吸引する速度、すなわち送気速度が速いと、外気による希釈が大きくなるため、サンプルガス中の被検出ガスの濃度が低下する。被検出ガスの各成分の濃度が必要以上に低下すると、精度良く被検出ガスを分析することは困難になる。また、供給部50の送気速度が遅いと、外気による希釈が小さくなるため、サンプルガス中の被検出ガスの濃度が上昇する。被検出ガスの各成分の濃度が必要以上に上昇すると、濃度の過大計測につながるおそれがある。
[Sample gas storage timing]
Here, in order to accurately analyze the gas to be detected based on the specimen of the subject, the gas to be detected must be stored in the chamber 30 at an appropriate concentration. The gas to be detected is sucked together with the outside air by the supply unit 50 . If the speed at which the supply unit 50 sucks, that is, the air supply speed is high, dilution by the outside air increases, so the concentration of the gas to be detected in the sample gas decreases. If the concentration of each component of the gas to be detected decreases more than necessary, it becomes difficult to analyze the gas to be detected with high accuracy. Further, when the air supply speed of the supply unit 50 is slow, dilution by the outside air becomes small, so the concentration of the gas to be detected in the sample gas increases. If the concentration of each component of the gas to be detected increases more than necessary, it may lead to overmeasurement of the concentration.

本開示に係るガス検出装置1は、図5~図7を参照して説明する以下の制御によって、被検出ガスをチャンバ30内に適切な濃度で貯留させる。図5は、制御部64による供給部50の送気速度の制御の一例を示す図である。また、図6は、ガスセンサ63aが検出する被検出ガスの濃度の変化を例示する図である。図5の縦軸は供給部50の送気速度を示す。また、図6の縦軸は、ガスセンサ63aが検出する被検出ガスの濃度を示す。また、図5の横軸および図6の横軸は時間を示す。 The gas detection device 1 according to the present disclosure causes the gas to be detected to be stored in the chamber 30 at an appropriate concentration by the following control described with reference to FIGS. 5 to 7. FIG. FIG. 5 is a diagram showing an example of control of the air supply speed of the supply unit 50 by the control unit 64. As shown in FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating changes in the concentration of the gas to be detected detected by the gas sensor 63a. The vertical axis in FIG. 5 indicates the air supply speed of the supply unit 50 . The vertical axis in FIG. 6 indicates the concentration of the detected gas detected by the gas sensor 63a. The horizontal axis of FIG. 5 and the horizontal axis of FIG. 6 indicate time.

制御部64は、時刻tsにおいて供給部50の動作を開始させる。供給部50の動作開始時である時刻tsから後述する時刻taまで、制御部64は、供給部50の送気速度を第1の速度S1に設定する。第1の速度S1は、例えば供給部50の送気速度の最大速度または最大速度に近い速度に設定される。最大速度に近い速度は、一例として最大速度の70%以上の速度である。また、制御部64は、時刻tsにおいて、ガスセンサ63aを通ったサンプルガスの出力先が排出路22であるように、弁25を設定する。ここで、ガスセンサ63aが検出する被検出ガスの濃度は、時刻tsにおいて濃度C0である。濃度C0は、流路23-2に残留していた被検出ガスの濃度であって、例えばゼロまたはゼロに近い濃度である。ゼロに近い濃度は、一例として10%未満の濃度である。供給部50が動作を開始すると、被検出ガスを含むサンプルガスが流路23-2に供給されるため被検出ガスの濃度が上昇する。その後、供給部50が第1の速度S1でサンプルガスを供給し続けると、被検出ガスの濃度は時刻taで極大となる。極大値は濃度C1である。 The control unit 64 starts the operation of the supply unit 50 at time ts. The controller 64 sets the air supply speed of the supply unit 50 to the first speed S1 from time ts when the supply unit 50 starts operating to time ta described later. The first speed S1 is set to, for example, the maximum air supply speed of the supply unit 50 or a speed close to the maximum speed. A speed close to the maximum speed is, for example, a speed of 70% or more of the maximum speed. Further, the control unit 64 sets the valve 25 so that the output destination of the sample gas that has passed through the gas sensor 63a is the exhaust passage 22 at the time ts. Here, the concentration of the detected gas detected by the gas sensor 63a is the concentration C0 at time ts. The concentration C0 is the concentration of the gas to be detected remaining in the flow path 23-2, and is, for example, zero or close to zero. A near-zero concentration is, by way of example, a concentration of less than 10%. When the supply unit 50 starts operating, the sample gas containing the gas to be detected is supplied to the channel 23-2, so that the concentration of the gas to be detected increases. After that, when the supply unit 50 continues to supply the sample gas at the first speed S1, the concentration of the gas to be detected becomes maximum at time ta. The maximum value is concentration C1.

本実施形態において、制御部64は、供給部50の動作開始時から最初に極大となる被検出ガスの濃度を第1の濃度とする。図5および図6の例において、制御部64は、濃度C1を第1の濃度とする。そして、時刻ta以降において、制御部64は、ガスセンサ63aによって検出される被検出ガスの濃度が第1の濃度となるように供給部50の送気速度を制御する。つまり、制御部64は、被検出ガスの濃度が第1の濃度を維持するように制御する。 In the present embodiment, the control unit 64 sets the concentration of the detected gas that first becomes maximum after the start of operation of the supply unit 50 as the first concentration. In the examples of FIGS. 5 and 6, the controller 64 sets the density C1 as the first density. After time ta, the control unit 64 controls the air supply speed of the supply unit 50 so that the concentration of the detection target gas detected by the gas sensor 63a becomes the first concentration. That is, the controller 64 controls the concentration of the gas to be detected to maintain the first concentration.

例えば図5および図6に示すように、制御部64は、被検出ガスの濃度が第1の濃度になった時刻taから第1の期間PE1において、供給部50の送気速度を調整して、被検出ガスの濃度が濃度C1であるようにする。第1の期間PE1は、被検出ガスの濃度が安定するために十分長い期間であって、例えば時刻tsから時刻taまでの期間より長い。制御部64は、被検出ガスの濃度に基づいて弁を制御する。制御部64は、被検出ガスの濃度が第1の濃度になった時刻taから第1の期間PE1が経過した場合に、サンプルガスの出力先がチャンバ30であるように弁25を制御する。本実施形態において、制御部64は、図6の特性曲線Fに示されるように、被検出ガスの濃度が安定した時刻tbにおいて、それまで排気していたサンプルガスをチャンバ30に貯留させる。ここで、図6の特性曲線F0は、供給部50の送気速度を第1の速度S1のままでサンプルガスの貯留を始める比較例での被検出ガスの濃度を示す。比較例では、第1の期間PE1において、制御部64が濃度C1を第1の濃度とする制御を実行しない。そのため、吸引速度が速すぎるため、被検出ガスの濃度の希釈が生じている。 For example, as shown in FIGS. 5 and 6, the control unit 64 adjusts the air supply speed of the supply unit 50 during the first period PE1 from time ta when the concentration of the gas to be detected reaches the first concentration. , the concentration of the gas to be detected is set to the concentration C1. The first period PE1 is a sufficiently long period for stabilizing the concentration of the gas to be detected, and is longer than the period from time ts to time ta, for example. The controller 64 controls the valve based on the concentration of the gas to be detected. The control unit 64 controls the valve 25 so that the output destination of the sample gas is the chamber 30 when the first period PE1 has passed since the time ta when the concentration of the gas to be detected reaches the first concentration. In this embodiment, the control unit 64 causes the chamber 30 to retain the sample gas that has been exhausted until then at the time tb when the concentration of the gas to be detected is stabilized, as indicated by the characteristic curve F in FIG. Here, the characteristic curve F0 in FIG. 6 shows the concentration of the gas to be detected in a comparative example in which the sample gas starts to be stored while the air supply speed of the supply unit 50 remains at the first speed S1. In the comparative example, in the first period PE1, the control unit 64 does not perform control to set the concentration C1 as the first concentration. Therefore, since the suction speed is too high, the concentration of the gas to be detected is diluted.

図7は、ガス検出装置1が実行するガス検出方法のフローチャートの例である。 FIG. 7 is an example of a flow chart of a gas detection method executed by the gas detection device 1 .

ガス検出装置1は、ガスセンサ63aによってサンプルガスに含まれる被検出ガスの濃度を検出する(ステップS1)。 The gas detection device 1 detects the concentration of the target gas contained in the sample gas by the gas sensor 63a (step S1).

ガス検出装置1は、制御部64によって被検出ガスの濃度が第1の濃度となるように供給部50の送気速度を制御する(ステップS2)。 The gas detection device 1 controls the air supply speed of the supply unit 50 so that the concentration of the gas to be detected becomes the first concentration by the control unit 64 (step S2).

ガス検出装置1は、第1の濃度になって第1の期間PE1が経過していない場合に(ステップS3のNo)、ステップS1の処理に戻る。 If the first concentration is reached and the first period PE1 has not elapsed (No in step S3), the gas detection device 1 returns to the process of step S1.

ガス検出装置1は、第1の濃度になって第1の期間PE1が経過した場合に(ステップS3のYes)、制御部64によってサンプルガスの出力先がチャンバ30であるように弁25を制御する(ステップS4)。 When the gas detection device 1 reaches the first concentration and the first period PE1 has passed (Yes in step S3), the control unit 64 controls the valve 25 so that the output destination of the sample gas is the chamber 30. (step S4).

以上のように、本実施形態に係るガス検出装置1は、上記の構成によって、被検者の検体に基づく被検出ガスを精度良く分析することができる。 As described above, the gas detection device 1 according to the present embodiment can accurately analyze the gas to be detected based on the specimen of the subject with the above configuration.

本開示に係る実施形態について説明する図は模式的なものである。図面上の寸法比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。 The figures describing the embodiments of the present disclosure are schematic. The dimensional ratios and the like on the drawings do not necessarily match the actual ones.

本開示に係る実施形態について、諸図面および実施例に基づき説明してきたが、当業者であれば本開示に基づき種々の変形または修正を行うことが容易であることに注意されたい。従って、これらの変形または修正は本開示の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各構成部等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の構成部などを1つに組み合わせたり、或いは、分割したりすることが可能である。 Although the embodiments of the present disclosure have been described with reference to drawings and examples, it should be noted that various variations or modifications can be easily made by those skilled in the art based on the present disclosure. Therefore, it should be noted that these variations or modifications are included within the scope of this disclosure. For example, the functions included in each component can be rearranged so as not to be logically inconsistent, and a plurality of components can be combined into one or divided.

例えば、図8は、制御部64による供給部50の送気速度の制御の別の例を示す図である。上記の実施形態では、制御部64は、時刻taを、供給部50の動作開始時から最初に被検出ガスの濃度が極大となる時刻として定めていた。図8の変形例では、制御部64は、供給部50の動作開始時、すなわち時刻tsから第2の期間PE2が経過したときを時刻taとする。制御部64が時刻tsから時刻taまで送気速度を第1の速度S1に設定すること、および、制御部64が時刻taの被検出ガスの濃度を第1の濃度とすることは、上記の実施形態と同じである。 For example, FIG. 8 is a diagram showing another example of control of the air supply speed of the supply unit 50 by the control unit 64. As shown in FIG. In the above-described embodiment, the control unit 64 determines the time ta as the time when the concentration of the gas to be detected first reaches its maximum after the operation of the supply unit 50 is started. In the modified example of FIG. 8, the control unit 64 sets the time when the supply unit 50 starts operating, that is, when the second period PE2 has passed since the time ts, as the time ta. The control unit 64 setting the air supply speed to the first speed S1 from the time ts to the time ta, and the control unit 64 setting the concentration of the gas to be detected at the time ta to the first concentration are the above-mentioned Same as the embodiment.

図8の例において、第2の期間PE2は、吸引孔20からチャンバ30に至るサンプルガスの流路23-1、23-2および23-3の容量を第1の速度S1で割った期間である。制御部64は第2の期間PE2を演算で求め、記憶部61に記憶させてよい。このとき、制御部64は、被検出ガスの濃度が安定してから弁25の切り替えが行われるように、第1の期間PE1を第2の期間PE2よりも長く設定してよい。 In the example of FIG. 8, the second period PE2 is a period obtained by dividing the capacity of the sample gas flow paths 23-1, 23-2 and 23-3 from the suction hole 20 to the chamber 30 by the first velocity S1. be. The control unit 64 may calculate the second period PE2 and store it in the storage unit 61 . At this time, the control unit 64 may set the first period PE1 longer than the second period PE2 so that the switching of the valve 25 is performed after the concentration of the gas to be detected is stabilized.

例えば、上記の実施形態では、図3に示すように、ガス検出装置1は、1つの装置であるものとして説明した。ただし、本開示のガス検出装置1は、1つの装置に限定されず、独立した複数の装置を含んでよい。 For example, in the above embodiment, as shown in FIG. 3, the gas detection device 1 is described as one device. However, the gas detection device 1 of the present disclosure is not limited to one device, and may include multiple independent devices.

また、上記の実施形態では、チャンバ30内にセンサ部31を有する形態としたが、これに限定されない。例えば、チャンバ30の後段にセンサ部31が配置されて、両者を管で接続してもよい。つまり、弁25からのサンプルガスは、貯留部であるチャンバ30を通過させた後に、センサ部31を通過させるように構成してもよい。そして、サンプルガスの貯留動作終了後に、後段のセンサ部31の出力が読み出されるようにしてもよい。 Further, in the above-described embodiment, the sensor section 31 is provided inside the chamber 30, but the present invention is not limited to this. For example, the sensor section 31 may be arranged in the rear stage of the chamber 30 and the two may be connected by a pipe. That is, the sample gas from the valve 25 may be configured to pass through the sensor section 31 after passing through the chamber 30 which is the storage section. After the sample gas is stored, the output of the subsequent sensor section 31 may be read.

本開示において「第1」および「第2」等の記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第1」および「第2」等の記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第1」および「第2」等の識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。 Descriptions such as “first” and “second” in the present disclosure are identifiers for distinguishing the configurations. Configurations differentiated in descriptions such as "first" and "second" in this disclosure may interchange the numbers in the configuration. The exchange of identifiers is done simultaneously. The configurations are still distinct after the exchange of identifiers. Identifiers may be deleted. Configurations from which identifiers have been deleted are distinguished by codes. The description of identifiers such as "first" and "second" in this disclosure should not be used as a basis for interpreting the order of the configuration or the existence of lower numbered identifiers.

1 ガス検出装置
2 便器
2A 便器ボウル
2B 便座
3 電子機器
3A 表示部
10 筐体
20 吸引孔
22 排出路
23、23-1、23-2、23-3 流路
25 弁
30 チャンバ
31、31-1、31-2、31-3 センサ部
31S センサ素子
31R 抵抗素子
50 供給部
61 記憶部
62 通信部
63 センサ部
64 制御部
P1 電源端子
P2 接地端子
PE1 第1の期間
PE2 第2の期間
Reference Signs List 1 gas detector 2 toilet 2A toilet bowl 2B toilet seat 3 electronic device 3A display 10 housing 20 suction hole 22 discharge path 23, 23-1, 23-2, 23-3 flow path 25 valve 30 chamber 31, 31-1 , 31-2, 31-3 sensor section 31S sensor element 31R resistance element 50 supply section 61 storage section 62 communication section 63 sensor section 64 control section P1 power supply terminal P2 ground terminal PE1 first period PE2 second period

Claims (7)

サンプルガスに含まれる被検出ガスの濃度を検出するガスセンサと、
前記ガスセンサに前記サンプルガスを供給する供給部と、
前記ガスセンサを通った前記サンプルガスの出力先を、排出路または前記被検出ガスを分析するために前記サンプルガスを貯留するチャンバに切り替え可能な弁と、
前記ガスセンサによって検出される前記被検出ガスの濃度が第1の濃度となるように前記供給部の送気速度を制御し、前記被検出ガスの濃度に基づいて前記弁を制御する制御部と、を備える、ガス検出装置。
a gas sensor that detects the concentration of the gas to be detected contained in the sample gas;
a supply unit that supplies the sample gas to the gas sensor;
a valve capable of switching an output destination of the sample gas that has passed through the gas sensor to an exhaust path or a chamber storing the sample gas for analyzing the gas to be detected;
a control unit that controls the air supply speed of the supply unit so that the concentration of the detection target gas detected by the gas sensor becomes a first concentration, and controls the valve based on the concentration of the detection target gas; A gas detection device, comprising:
前記制御部は、前記被検出ガスの濃度が前記第1の濃度になって第1の期間が経過した場合に、前記出力先が前記チャンバであるように前記弁を制御する、請求項1に記載のガス検出装置。 2. The control unit according to claim 1, wherein when the concentration of the gas to be detected reaches the first concentration and a first period has elapsed, the control unit controls the valve so that the output destination is the chamber. A gas detection device as described. 前記制御部は、前記供給部の動作開始時から最初に極大となる前記被検出ガスの濃度を前記第1の濃度とする、請求項1または2に記載のガス検出装置。 3. The gas detection device according to claim 1, wherein said control unit sets the concentration of said gas to be detected that first reaches a maximum after the start of operation of said supply unit as said first concentration. 前記制御部は、前記供給部の動作開始時から第2の期間が経過するまで前記送気速度を第1の速度に設定し、前記供給部の動作開始時から前記第2の期間が経過したときの前記被検出ガスの濃度を前記第1の濃度とし、
前記第2の期間は、吸引孔から前記チャンバに至る前記サンプルガスの流路の容量を前記第1の速度で割った期間である、請求項2に記載のガス検出装置。
The control unit sets the air supply speed to a first speed until a second period elapses from the start of operation of the supply unit, and the second period elapses from the start of operation of the supply unit. Let the concentration of the gas to be detected at the time be the first concentration,
3. The gas detection device according to claim 2, wherein the second period is a period obtained by dividing the capacity of the flow path of the sample gas from the suction hole to the chamber by the first speed.
前記第1の期間は、前記第2の期間よりも長い、請求項4に記載のガス検出装置。 5. The gas detection device according to claim 4, wherein said first period is longer than said second period. 前記供給部はバルブの開度によって送気速度を調整可能なポンプである、請求項1から5のいずれか一項に記載のガス検出装置。 6. The gas detection device according to any one of claims 1 to 5, wherein said supply unit is a pump capable of adjusting an air supply speed according to the degree of opening of a valve. 前記供給部はファンの回転数によって送気速度を調整可能な送風機である、請求項1から5のいずれか一項に記載のガス検出装置。
The gas detection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the supply unit is a blower capable of adjusting an air supply speed according to the number of revolutions of a fan.
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