JPH01308530A - 試験用呼気を送る装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は呼気による飲酒テストに関する。特に、本発明
は個人の呼気の流れを受は入れ、その試験用呼気をソリ
ッドステートアルコールセンサまで送る装置に関する。

（従来の技術） 従来技術において、姉の肺胞から吐き出されたガス中に
介在するアルコール蒸気の濃度を測定することにより人
の血液中に介在するアルコール量を検出しうることが周
知である。この原理は試験用呼気に基き正確に血中アル
コール含有ＩＩ　（Ｂ。

Ａ、Ｃ）を測定する目的の呼気分析器と一般に称せられ
る広範囲の装置において用いられてきた。

イのよ、うな呼気試験装置の一例が、本明細内で全体的
に明らかに含めた、コリャ他（Ｃｏｌｌｉｅｒ　ａｔａ
ｌ、）への米国特許用３，７６４．２７０号に開示され
ている。

また呼吸中のアルコール分析は、アルコールの作用に冒
された人が車両や、産業機械等を作動させないようにす
る、−船釣に［インタ［１ツク１と称される装置の開発
に極めて右利に適用されてきた。特に車両に適用された
インク［１ツク装置の例が、コリＡ７他（Ｃｏｌｌｉｅ
ｒ　ｅｔ　ａｌ、）への米国特許用４．６９７．６６６
号および同第４，０９３，９４５号、並びに木用ｍ１ｌ
ｌｉに参者のためにその各々の開示全体を明らかに含め
たコリャ他の名前で１９８６年９月１６日出願された米
国特願第０６／９０７．８８１号に開示されている。

呼気分析器やインタロツタのような呼気中のアルコール
分析装置は典型的に、被試験者がマウスピースに息を吹
き込むことにより分析のための試験用呼気を送る。マウ
スピースから、呼気は検出装置の近傍まで流れ、検出装
置は、介在するアルコール蒸気のωと関連した信号を発
生される。呼吸管の上部から吐き出された呼気は血中の
アルコールに比例するレベルのアルコール分を右すると
は限らないので、センサが測定時の呼吸の「深呼吸４分
に露出されるときのみ正確な結果が保証されうる。この
条件は、肺胞が呼吸管の最端に位置する場合に（９られ
る。従って、主として肺胞ガスからなる呼気を吐き出す
ために息の長い、即ち「深呼吸」が必要とされる。水用
ｉ［１１肉並びに特許請求の範囲で用いる「深呼吸」と
いう用晶は、試験用呼気から血中アルコール含有Ｅを適
当な正確さで検出しうるに十分な比率の肺胞ガスからな
る試験用呼気を言及する。

呼気によるアルコール分析装置が、浅い呼気あるいは呼
吸管の上部分から叶き出された一連の呼気を送ることに
より誤った結果を送らないか、ずれたり、あるいは鈍い
場合、その構成は深呼吸の試験用呼気を送ることを必要
とする。この目的に対して、前述のコリャ他の米国特許
用３．７６４゜２７０号および同第４．０９３．９４５
号は、少なくとも最小時間内で連続し、阻害されない呼
気の流れを保つ必要のある、例えば圧力センサやタイマ
装置のような手段を開示している。圧力センサあるいは
その他の呼気の流れを検出する手段により測定する試験
用呼気の間隔や流量は共に深呼吸の試験呼気が確実に得
られるよう選択される。

試験用呼気中集の間の呼気の流れにお・する何らかの阻
害あるいは不十分さは検出されると呼気分析器の場合そ
の読取りが阻止されたり、あるいは呼気分析による点火
インタロック装置の場合は車両の始動を阻止する。

多くの呼気によるアルコール分析装置はソリッドステー
トタイプのガスセンサにより試験用呼気中のアルコール
蒸気の濃度を検出する。ソリッドステートタイプのガス
センサの若干の例としては、（本発明の発明者の知ると
ころでは［タグチーセンサとしても知られている）半導
体センサや、例えばプラチナあるいはバラデイラムのよ
うな材料でセラミックエレメントを含浸した触媒ビード
タイプのような組合わせセンサを含む。本明細内で使用
するソリッドステートセンサという用語は、（例えば電
気抵抗のような）その特性パラメータが、センサがある
作動範囲内の温度にあるときはセンサ近傍のアルコール
の巾を予測するように変化する検出エレメントを有する
センサを言及する。

センサの温度をその作動範囲内に保らやすくするために
、ソリッドステートセンサ、特に各種の半導体にヒータ
が装備されることが多い。ロータはまた、センサをその
作動範囲より著しく上層る温度まで昇温させることによ
りその前に表面に吸着されていたアルコールやその他の
物質が酸化され、ｆＦＡ着されるようにしてセンサを「
パージ」することができるようにする。この作業はその
抵抗を汚れの無い状態を表わす平衡値まで戻すことによ
り後続の測定に備えてセンサを準備する。

ある従来技術による、ソリッドステートセンサを利用し
た、呼気によるアルコールの分析装置においては、セン
サ°は前記装置に吹き込まれつつある呼気の流れに直接
露出されてきた。このことは、呼気の流れがセンサをそ
の所期の作動範囲以下に冷却さＩ！誤った読取りを起因
するため望ましくない。

前記のことを阻止するために、スチュイツ（ｓｔｕｉｔ
ｊｅ　）に対する米国特許第４．１６１．８７５号は呼
気が送られるマウスピースに接続された出口と入口とを
有するチャンバ内にセンサ゛を配置することを提案して
いる。マウスピースとチャンバの入口との間に接続され
た人口チューブはクロックおよび圧力スイッチによりυ
ｊ御される切換弁を含む。まず切換弁はマウスピースか
らの全体の呼気の流れを補助出口まで分岐させ、一方圧
力スイッチにより作動された指示ライトが、クロックが
時間切れとなるまでに深呼吸による試験用呼気を保証す
るに寸−分な呼気が流れているか指示する手段を提供す
る。クロックが時間切れとなると、切換弁は位置を変え
てセンサのチャンバーへ深呼吸の流れが分岐するように
する。センサが冷却するのを阻止するために、前記スヂ
ュイツの特許第４．１６１．８７５号は、呼気の流れが
センサと直接衝突しないよう選定した方向に沿って呼気
の流れをセンサのチャンバに導入することを教示してい
る。しかしなからこの方払も多数の欠点を蒙っている。

まず、−旦クロックが時間切れとなると、前記切換弁は
全体の流れを、センサを備えた試験用呼気チャンバへ導
く。比較的大きい質量の呼気の流れがあるため、特に加
熱されたセンサの近傍において前記チャンバに以前に介
在していた熱平衡度が、センサの作動温度よりはるかに
冷たい温度における大量の呼気が流入することにより著
しく乱されやすい。従って、センサは呼気の流れがセン
サに直接衝突するものでないとしても著しく冷却される
可能性がある。このことは、試験用呼気のチャンバを介
する流れの量や持続時間が、切換弁がセンナに向かって
呼気を導き始めた後広範囲に変動することを考えれば益
々正しい。圧力スイッチは流量が少なくとも最小値であ
ることを保証するものと考えられるが、最大流量の方は
被試験人の肺の大きさによってのみ制限される。試験用
呼気のチャンバを通る該呼気の継続可能時間に関しても
同様に制御出来ない変動が発生しうる。試験用呼気のチ
ャンバを通る呼気の質量流（６）が増加するにつれて、
熱を奪い、センサを冷却する前記流れの客間も増加する
。ざらに、全体の流れを試験用呼気のチャンバへ分岐さ
せる固有の熱衝撃に加え、センサは、被試験者がマウス
ピースに激しく息を吹ぎ込んだり、かつ／または長い間
息を止めることによりさらに大きく冷却される可能性が
ある。

ネチュイツの特許第４．１６１．８７５号により提案さ
れたｈ法に係わる第２の問題は、それがクロックにより
ｌ１１１１１シうる切換弁を要することである。前記の
弁はコストが嵩み、故障や漏れの原因となり、またそれ
を位置させる余分のスペースを要するので望ましくない
。

スチュイツの特許第４，１６１．８７５号による装置に
係わる第３の問題は、被試験者が容易に正確な試験を阻
止する可能性のあることである。

これは単に補助出口を塞ぐことにより行いうる。

被試験人がマウスピースへ息を吹き込み始めると、分岐
弁はまｆ補助出口まで流れを導く。前記出口が塞がれる
と、圧力スイッチが、実際に殆んど何ら呼気が流れてい
ないとしても十分な流量を指示する。従って、被試験者
は、呼吸管の上部が十分排気されていないために深呼吸
の試験用呼気を送る必要はない。分岐弁が切り換わると
、深呼吸でない呼気が試験用呼気チャンバへ流入し、間
違った測定となる。

（発明が解決しようとする課題） 前述の問題に鑑みて、本発明の目的は、センサが正確な
測定を行いうるようにするに十分な闇の呼気の流れを送
り、一方被試験名が試験用呼気を送る際どのように強く
、あるいは長く患を吹込むか無関係にセンサ゛がその作
動湿度以下に冷却されることがないようにする要領で試
験用呼気をソリッドステートセンサへ送る装置を提供す
ることである。

本発明の別の目的は、呼気をセンサ近傍に向かって、か
つそこから離れる方向に選択的に導くための切換弁を使
用する必要なく、ソリツドステートセンサへ試験用呼気
を送る装置を提供することである。

本発明のさらに別の目的は、深呼吸による呼気が得られ
ることを保証するために十分な流量の呼気を必要とし、
かつ呼吸管の出口を塞ぐことによりごまかされ得ない、
ソリッドステートセンサへ試験用呼気を送る装置を提供
することである。

前記の目的に対して、本発明は小さな抽気通路を介して
導管に形成され第２のチャンバと連通ずるセンサチャン
バ内にソリッドステートセンサを配置することを計画し
ている。前記導管は第２のチャンバの上流において呼気
の流れを受は取る入口と、第２のチャンバの下流で排出
部として作用する出口とを有する。第１の規制された流
路が前記入口と第２のチャンバとの間に配置され、第２
の規制された流路が第２のチャンバと出口との間に配置
されている。前記第１と第２の流路にお番ノる流ｆｆｌ
　Ｍ　！、ｌＪ　ａｌｓは第２のチャンバを通る流速が
少なくとも対応する最小流速と等しいとき該チャンバ内
で所定の最小圧を発生する寸法とされている。

最小流速は、もし少なくとも前記レベルの流速が少なく
とも所定の試験用呼気採集時間保持されるとすれば深呼
吸による試験用呼気を提供するに十分となるよう選択さ
れる。前記の規制された通路はまた、第２のチャンバ内
の圧力を予測される最大値に制限するような寸法とされ
ている。抽気通路の寸法は所定の最小圧並びに試験用呼
吸チャンバ内の予測される最大圧とに従って選択される
ことによって、第２のチャンバへの流速は、圧力が前記
の２つの値によって規定される範囲内にあると正確なア
ルコール静の読みを提供するに」−分である。前記範囲
内では、センサチャンバまでの抽気通路を介する流速は
、少なくとも第２のチャンバからの呼気に対してセンサ
が「動かない」ことがないようにするに十分大ぎい。こ
のためセンサの出力は試験用呼気採集時間の終りまでに
深呼吸による呼気内のアルコール含有量を正確に反映で
きるようにする。同時に、抽気通路を通る流速はセンサ
をその正確な作動範囲以下まで冷却される稈大きくはな
い。また、抽気通路のナイスが小さいことは第２のチャ
ンバ内で調節された圧力と共に、被試験者が吹き込んで
いるときの圧力の変動によって生じる抽気管を通る流速
の変動を低減しやすくする。

本発明の別の特徴によれば、圧力スイッチのような圧力
センサが前述の装置における第２のチャンバに対して圧
力検出関係で配置される。このため、深呼吸の試験用呼
気が確実に提供されるように第２のチャンバに少なくと
も所定の最小圧が介在するか否か検出できるようにする
。

さらに本発明によれば、抽気通路の入口は、第２のチャ
ンバの流入する呼気の流れが直接該チャンバに衝突しな
い位置で第２のチャンバの壁内には位置されている。こ
のため第２の室へ入る呼気の速度の変化により生じる抽
気通路を通る流量の変化を阻止しやすくする。また、何
らかの流体あるいは粒体汚染物が抽気通路へ入り、該通
路を塞ぐのを阻止する。

本発明はさらに、その入口の下流における導管を部分的
に塞ぎ第１の規制された通路と第２のチャンバの部分と
を形成するカップとして前記第２のチャンバの少なくと
も一部を形成することを計画している。抽気通路が次い
で、試験用呼気チャンバおよび第２のチャンバの双方に
対して共通のカップの壁におけるオリフィスとして形成
される。

このような配備はセンサが第２のチャンバに近接して装
着しうるという点で有用である。従って、センサはオリ
フィスにより形成される抽気通路が極めて短く、かつ容
積が小さいので第２のチャンバにおいて発生しているア
ルコール１１１！１の変化に迅速に応答する。

さらに本発明によれば、圧力検出手段が第２のチャンバ
と排気管との間で第２の規制された通路を横切って圧力
を検出する関係で接続された差圧検出手段である。排気
管が偶然あるいは試験を妨げるために故意に塞がれたと
すれば、差圧検出手段は呼気採集間隔の測定を開始する
に十分な流速を指示しない。差圧により指示される実際
に十分な流速の存在を必要とすることにより、深呼吸の
試験用呼気に基づく測定がさらに確実に保証される。

冷たい天候のとき息が凝縮することにより形成される氷
によって抽気通路が塞がれる可能性を排除するために、
第２のチャンバ内にヒータを設けることができる。

本発明の前記およびその他の目的並びに利点については
以下の説明に照せば当該技術分野の専門家にはさらに明
らかとなる。

（実施例） 第１図は、多心ケーブル１８によりインク［１ツク用制
御モジユール１７に遠隔接続された採集ヘッド１６を示
す。ケーブル１８は採集ヘッド１６と制御モジュール１
７との間を接続するために各端で取外し可能ｔジュール
プラグコネクタを有するコイル状に引込み可能のタイプ
が好ましい。制御モジュール１７は採集ヘッド１６と共
に車両の内部に装着され、かつ車両の点火装置１９に接
続され、もし被試験者あるいは対＠運転者が呼気による
アルコールテスト不合格となると車両が始動しないよう
にする車両のインタロックとして機能する。

採集ヘッド１６は、呼気管６が延びているハウジング５
を含み、該呼気管はマニホルド２３の上流端に入口セク
ション７を接続することにより都合よく形成され、該マ
ニホルドの下流端は排気管８に接合されている。前記マ
ニホルド２３はソリツドステートセンサ組立体２１並び
に圧力センサ２２と連通する。ガスセンサ組立体２１は
マニホルド２３を貫流する呼気中のアルコール蒸気の濃
度を指示する電気出力信号を発生さゼる。圧力センサ２
２は制御モジュール１７と関連した調時手段と協動して
アルコール測定が深呼吸の試験用呼気に基づいているこ
とを保鉦する。これは、採集時間と称する少なくとも所
定の時間何ら支障なく少なくとも所定の最小圧力がマニ
ホルド２１の内部で保持されていたことを圧力センサ２
２が指示するときのみガスセンサ２１から電気出力信号
を読み取るようモジュール１７をプログラム化すること
により達成される。ルカセンサ２２により指示される所
定の最小圧は、もしその流速が採集時間全体にわたり保
持されていたとすれば深呼吸による試験用呼気を保証す
るに十分な、マニホルド２３を通る流速に対応する。

ハウジング５はさらに、本装置が試験用呼気を受は取る
状態であるか、受は取っている過程にあるかを指示する
ようハウジング５の外部で視ることができる［準備が出
来、またことを示すＬＥＤ２４を指示するプリント回路
５３９を含む。また回路盤９には、センサ２１の応答性
をアルコール蒸気の特定濃度に較正する較正用電位差計
２５がある。

端子帯片１０が回路盤９と、例えばガスセンサ２１や圧
力センサ２２のようなハウジング５内の他の電気要素と
の間の結線（図示せず）をしやすくする。回路盤９に固
定され、かつハウジング５の外側で扱いつるモジュール
ジャック１１がケーブル１８を介して回路盤９を制御モ
ジュール１７に接続できるようにする。

制御計ジュール１７と、採集ヘッド１６内の要素並びに
車両点火装置への電気接続との詳細１１４造および作動
は本発明の一部を形成するものでなく、本発明を使用し
つる装置の１タイプを基本的に理解する上で必要な程度
にのみ説明および図示する。

前記の詳細に関してそれ以上の情報を所望する向きは、
参考のために本明細書に含めた前述の米国特願第０６／
９０７．８８１号を参照されたい。

本発明は車両のインタロックに適用したものとして図示
し、かつ説明しているがその通用は本発明の有用性の極
−例のみをなすものであることを銘起すべきである。本
発明は、例えばアルコールのような成分の介在あるいは
濃度を検出するために試験用呼気のようなガス試料がソ
リッドステートタイプセンサまで送られる、いずれのガ
ス分析装置に対しても広く適用可能である。

入口セクション７はハウジング５の外方へ部分的に突出
している円筒形のスロート２９を含む。

前記スロート２９の内径は約６．０９ミリ（０，２５イ
ンチ）で長さは約１９．０５ミリ（０，７５インチ）で
ある。前記スロート２９は、耐漏洩係合してスロート２
９に取外し可能に挿入しうるマウスピース３１の出口チ
ューブ３０を受け入れる。

マウスピース３１は透明プラスチックで構成され、さら
に入口チューブ３２を含む。該入口チューブはその中心
が出口チューブ３０の中心から約１２．７ミリ（０，５
インチ）偏位しており、かつ内則寸払が約２５．４ミリ
（１インチ）×２５．４ミリ（１インチ）の全体的に平
行四辺形のハウジング３３の内部と連通している。入口
チューブ３２と出口チューブ３０とは概ね同一であって
８、各々全長が約３４．２９ミリ（１，３５インチ）、
内径が３．１８ミリ（０，１２５インチ）である。適当
なマウスピース３１はオハイオ州シンシナティのＡ、　
Ｃ，Ｓ　（Ａ、Ｃ，Ｓ　ｏｆ　Ｃ１ｎｃｉｎｎａｔｉ。

０ｈｉｏ）から市販されている部品番号５１２０の部品
である。入口チューブ３２はそこへ被試験者が吹き込ん
で試験用貯気を送る入口開口３４を含む。

マウスピース３１は吹き込みの間被試Ｍ−ｇが吐き出し
うる唾あるいは粒体を捕捉しやすくし、かつ採集ヘッド
１６を多数の人が衛生的に使用しつるよう使い捨て型が
好ましい。

第２図をさらに参照すれば、入口セクション７はさらに
、全体的に円筒形の側壁３７と、閉鎖した平坦な底部３
８と開放した上端部３９とを有するカップ部材３６を含
む。カップ部材は管状の入口セクション７と交差し、か
つ該セクションに隣接して形成され、カップ３６のＮ壁
３７の一部がセクション７の内方に突出して半円形断面
の規制された通路４０を形成する。前記通路４ｏの長さ
はカップ部材３６の外径と等しく（約１９．０５ミリ＝
０．７５インチ）で断面積が９．６８平方センチ（０，
０１５平方インチ）である。通路４０は、そこから上流
に延び入口開口３４の］度下流の点までマウスピース３
１の内部を含むよう延びた第１の規制通路４２の一部を
形成する。

ソリッドステートガスセンサ組立体２１はカップ部材３
６に圧入されセンサチャンバ４６を形成する。センサ組
立体２１として使用する一好適装置は、日本国大阪のフ
イガロエンジニアリング（Ｆｉｇａｒｏ　Ｅｎｇｉｎｅ
ｅｒｉｎｇ、　Ｉｎｃ）により製作され、イリノイ州つ
ィルメッテのフイガロＵ　Ｓ　Ａ　（Ｆｉｇａｒ。

ＵＳＡ、Ｉｎｃ　ｏｒ　ＷｉＩＩｌｅｔｔｅ、ｌ１ｌｉ
ｎｏｉｓ）により米国で市販されているＴＧＳ−８１３
Ｐ型のような半導体タイプである。組立体２１は、直径
が約１０．１６ミリ（０，４インチ）の円形入口開口５
０を形成する円形縁部４９を有する全体的に円筒形で中
空のセンサハウジング４７を含む。前記縁部４９の高さ
は約１．２７ミリ（０，０５インチ）であって、カップ
部材３６の底部３８に載置され、ステンレス鋼の金網か
らなる第１のスクリーン５１を支持する。ベース５３が
環状のデテント５４によりハウジング４７にはまり込む
。（第１図に４個のみを示ずが）接点パッド５６を接続
した６個の端子ビン５５が円周方向に隔置された位置で
ベース５３に長手方向にセットされている１、前記ベー
ス５３は直径が約３．１８ミリ（０，１２５インチ）の
円形の出口開口５８を含み、該開口は第２のステンレス
鋼網のスクリーン５９により覆われている。双方のスク
リーン５１と５９とは通常の寸法が１４９ミクロンの二
重網タイプであって、５ＩＪＳ　　３１６−２Ｗおよび
ＪＩＳ　　Ｚ−８８０１に従って製作される。センサチ
ャンバ４６はスクリーン５１と５９との間で開放容積を
、かつ入口開口５０を囲む縁部４９により画成される容
積を含む。従ってセンサチャンバ４６の開放容積は約０
．５ミリリツトル（０，０３立方インチ）程度である。

センサ組立体２１はさらに、検出エレメント６１を含み
、該エレメントは前述のｒＧｓ−８１３Ｐセンサに対し
ては、内にヒータコイル（図示せず）が横切っている小
さいセラミックチューブ（図示せず）上に配置されたド
ープ処理の５ｎ０２体を含む。エレメント６１は電線６
３（２木のみ示す）６本によりスクリーン５１と５９と
の間で中央に懸吊されている。各導線６３の一端は接触
バッド５６の各々で終っている９、導線６３の中の２本
の両端はエレメント６１に関連したヒータコイルに接続
され、残りの４木は検出のためにエレメント６１自体で
終る。端子ビン５５の各々は電線（図示せず）により端
子帯片に電気接続され、かつプリント回路！！Ｉ９、ジ
１１ツク１１およびケーブル１８とにより、米国特願第
０６／９０７，８８１号において特に第２図を参照して
説明したように制御モジュール１７に電気接続されてい
る。

アルコールの検出の間、υ」御モジュール１７はセンサ
２１と関連したヒータコイルに、約３９０℃から約４６
０℃の間の、かつ最良の精度に対しては４２０℃から４
４０℃により近いことが好ましい希望温度内に半導体エ
レメント６１を保つよう選択した電流を供給する。もし
エレメント６１が少なくとも前述の湯度範囲の大きい値
の方の範囲内に入っていないとすれば測定は不正確とな
りつる。測定に先立って、エレメント６１はパージして
その電気出力信号をその平衡レベル即ち０％のアルコー
ル濃度に概ね対応するレベルまで復帰させる。このこと
は、ｕｌｍ−ｖジュール１７がセンサ組立体２１のヒー
タコイルを、エレメント６１の表面で吸収されたアルコ
ールあるいはその他の不純物が酸化され、そこから脱着
させるに」−分な時間４６０℃より著しく高い温度まで
付勢さぜることにより達成される。

入口チューブ７はステム６５において終り、該ステムは
マニホルド２３の上流側に形成されたフランジ６６に圧
入されて液密接続を形成する。フランジ６６は、開口付
きのブツシュ６９を受は入れる第１のニップル６８を含
む。ステム６５は前記ブツシュ６９の開口と整合した孔
７２を含む。

ナーミスタ７４が後述の目的のためにブツシュ６９と孔
７２とを貫通して挿入されている。ここでは、サーミス
タ７４は入口セクション７並びに中間の７ニボルドのセ
クション２３とがコツタピンと似た要領で作用すること
により軸線方向に引張り離されないようにする補助的な
目的を達成することを注目するだけで十分である。

引続きマニホルド２３を説明すると、その構造体は、そ
の主要な内径が約６．３５ミリ（０，２５インチ）の全
体的に円筒形のもので、さらに圧力センサ２２を受は入
れる第２のニップル７６を含む。センサ２２はソリッド
ステートタイプのようないずれかの適当な圧力センサで
よいが、マニホルド２３内の圧力を検出するよう第２の
ニップル７６内に配置の１゛高圧」検出入ロア７を有す
る差圧スイッチの形態を採ることが適当である。圧力セ
ンサ２２の１°低圧」検出人ロア９はハウジング５の壁
を侵入する空気抜き（図示せず）により大気圧とされて
いるハウジング５の内部領域と連通する。また圧力スイ
ッチ２２は入ロア７と７９との間の差圧に応じて電気的
に切り換えられる一対の雷同端子８１を含む。適当な圧
力センサ２２は例えばミシガン州トラバースシティのワ
ールドマグネティックス（Ｗｏｒｌｄ　１４ａｇｎｅｔ
ｉｃｓ　ｏｆＴｒａｖｅｒｓｅ　Ｃ１ｔｙ、Ｈｉｃｈｉ
ｇａｎ）により製作されティるＰＳＦ−１００Ａ−４，
０型のような電気機械式圧力スイッチである。このセン
サは端子８１にわたるスイッチ状態を水柱的１０１．６
ミリ（４，０インチ）の限界ゲージ圧で変化させる。

マニホルドの中間セクション２３は第３のニップル８３
をさらに含み、該ニップルも、ヒータ８４を受は入れる
ブツシュ６９に嵌合されている。。

ヒータ８４は外径が約０．７６ミリ（０，０３インチ）
の、ある良さのＰＴＦＥ絶縁チューブの内側にある長さ
の＃３６　　Ａ、Ｗ、Ｇ、　　ＮｉＣｒヒータワイヤを
挿入することにより構成される。

次いでブツシュは半分に、それ自体に対して鋭く折り返
されて緊張したループを形成し、該ループがブツシュ６
９とニップル８３を通ってマニホルドの中間セクション
の内部へ挿入される。セクション２３内でヒータ８４の
ループ状の端部は、マニホルド２３の下流端から挿入さ
れた先長プライヤ等の工具により掴持される。次いで、
ヒータのループ状の端部は７ランジ６６に向かって上流
側へ押されている間に捩られて２〜３巻きの概ねらせん
状のコイルを形成し、該コイルはマニホルドの中間セク
ション２３の内壁の曲りで近接して配置されることが好
ましい。ヒータコイル８４はコイルと巻き戻した全長が
約２２８．６ミリ（９インチ）であってマニホルド２３
の内部に配置されている。

マニホルド２３内の温度が十分冷たくなるとサーミスタ
７４により制御されてヒータ８４が必要に応じて付勢さ
れ、センナ２１に作動環境が過度に冷たくなるのを阻止
するに十分ハウジング５内の空間を暖め、かつマニホル
ド２３を通る呼気の湿気が凍るのを阻止するに十分な温
度を保つ。このためには、サーミスタ７４とヒータ８４
とは双方共端子帯片１０を介して電線（図示せず）によ
り回路盤９に取り付けた閉鎖ループのヒータ制御回路８
５に接続される。ヒータ制御回路８５の槙造と作動につ
いては第３図を参照して説明する。

第３図のヒータ用制御回路に示すように、り一ミスタ７
４は、制御モジュール１７からの＋１２ボルトＤＣおよ
び接地配線を横切って１５０にオームの抵抗Ｒ１と８．
２にの抵抗Ｒ２と直接に接続されジャック１１の＝一部
を介してノードｖ１において電圧分割器を形成する。サ
ーミスタ７４は、例えば、マサチューセッツ州ノラミン
ガムの°１−デイ社の７エンワル　エレクトロニツクス
事業部（Ｆｃｎｗａｌ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ　Ｄｉ
ｖ、ｏｒに１ｄｄｅ、Ｉｎｃ　ｏｆＦｒａｍｉｎｇｈａ
ｍ、Ｍａｓｓａｃｈｕｓｅｔｔｓ）により製作されてい
る部品番ｊＧＧ８４１Ｍ２のようなマイナス熱係数タイ
プのものである。ノード■１は、直列の４．７にオーム
の抵抗Ｒ６を介して第１の増幅器Ｕ１の非反転入力側に
接続され、該増幅器自体は２２０にオームの抵抗Ｒ７を
介して接地されている。増幅器Ｕ１の反転入力側は直列
の４．７にの抵抗Ｒ５により、図示のように２．８にオ
ームの抵抗Ｒ３，１２にオームの抵抗Ｒ４と共に直列に
組み合わせた抵抗Ｒ１により形成された電圧分割器に接
続されている。２２０にオームのフィードバック抵抗Ｒ
８は、その出力側で増幅ｖ！ＡＵ１の反転入力側に接続
されている。このように、Ｕｌは従来の均衡差動増幅器
として構成され、該増幅器はノードｖ■と、Ｒ３および
Ｒ４の間に位置する基準電圧ノードとの間に現われる電
圧差を増幅する。この電圧差はサーミスタ７４が検出す
る温度が低下するにつれて増加する。増幅器Ｕ１の出力
側は閉鎖ループのマイナスフィードバック増幅器として
構成された第２の増幅器Ｕ２の非反転入力側に接続され
、前記増幅器の反転入力側はトランジスタＱ１のエミッ
タに接続される。前記トランジスタはテキサス州オース
チンのモトローラ　セミコンダクタ　プロダクツ社（Ｈ
ｏｔｏｒｏｌａＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　　Ｐｒｏ
ｄｕｃｔｓ、Ｉｎｃ、ｏｆ　　Ａｕ５ｔｉｎ、Ｔｅｘａ
ｓ）により製造されているＮＰＮタイプの丁ＩＰ２９が
好ましい。トランジスタＱ１のベースは３．３にオーム
の抵抗、Ｒ９により増幅器Ｕ２の出力側に接続され、一
方Ｑ１のコレクタの方はヒータ８４の一端に接続されて
おり、該ヒータの他方の側は＋１２Ｖ、Ｄ、Ｃ源に接続
されている。

１．５オーム、２ワツトの抵抗Ｒ１０はトランジスタＱ
１のエミッタを接地させている。Ｕ２の非反転入力側は
Ｕｌの出力側に接続され、一方Ｕ２の反転入力側はＱｌ
のコレクタに接続されている。

このためヒータ８４を流れる電流を制限する。例えばＮ
ＰＮタイプ２Ｎ３９０４のような第２のトランジスタＱ
２はそのベースをトランジスタＱ１のエミッタに接続し
ておりコレクタはＱｌのベースに、エミッタは接地され
ている。例えばＭＰＳＡ１４タイプのようなダーリント
ン（Ｄａｒｌｉｎｏ　ｔｏｎ　）　トランジスタのベー
スはノード■□に、エミッタは接地に、コレクタはＱ２
のコレクタと０１のベースとに接続している。

回路８５の通常の作動において、ｖ■での電圧は、丈−
ミスタフ４が検出する温度が低重すると上昇し、増幅器
Ｕ１とＵ２とにより増幅され、抵抗Ｒ４がセットした温
度を保つに必要な電力でヒータ８４を付勢する。

サーミスタ７４が万一回路を開いた場合、■□が、Ｑ３
をオンにするに十分高い電圧まで引き上げられる。この
ことによりヒータ８４に動力が来ないようにする。ヒー
タ８４がｙｉＪ格した場合、Ｑｌを通る異常に高い電流
がＲ１０にわたって十分な電圧を発生させてＱ２を導電
状態とし、Ｑｌのベースを低くクランプしヒータ８４へ
の電力を制限する。

再び第１図を参照すれば、マニホルド２３の下流端は排
気管８の上流端を受は入れる。前記排気管８は長さが約
３４．９３ミリ（１，３７５インチ）で、内径が約３．
１８ミリ（０，１２５インチ）および外径が約６．５０
ミリ（０，２５６インチ）の透明な円筒形のブヂレート
ヂューブである。管８は約６．３５ミリ（０，２５イン
チ）分マニホルド２３へ挿入され、かつ細いワイヤ８７
により固定される。前記ワイヤはマニホルド２３と管８
との一連の整合孔を通され、端部で捩られマニホルド２
３の内側で管８を固定する。ワイヤ８７はＡ、Ｗ、Ｇ＃
２６が好ましく、かつステンレス鋼のように耐触材であ
る。耐漏洩シールを保証するために、Ｏ−リング８９が
マニホルド２３の端面９０と当接して管８の囲りに嵌入
される。

０リング８９は、図示のようにＯリング８９の対抗側と
管８との間に付与された１ボキシ樹脂のビード９１に端
面に対して保持される。

排気管８には、直径が約３．１８ミリ （０，１２５インチ）で、センサ２１の内部をハウジン
グ５の内部に接続する内側の通気孔９３を協え、ハウジ
ングの方は前述のように大気に通気されている。ハウジ
ング５を越えて延びる管８の部分は、該排気管８の端部
を受は入れるようつくられた長手方向の孔９５を有する
プラスデック製通気キャップ９４が嵌入されており、該
キャップ９４に前記管は溶剤接着、接着あるいはその他
の適当な手段により固定されている。前記孔９５に、長
さが約１２．７ミリ（０，５インチ）で直径が４．７６
ミリ（０，１８７５ミリ）の円筒形の外側通気孔９６が
横方向に交差している。通気孔９６は管８の内側と連通
し、該管は１麿通気孔９６の縁部で終り部分的な閉塞す
ら排除する。外側の通気孔９６と内側の通気孔９３とは
共に排出口９８として作用し、該排出口を通って人口開
口３４へ入ってくる呼気の殆んどが最終的に大気へ抜け
る。

排出管８の内径はマニホルド２３の内径より小さいので
、その上１ｍ８６から延びる排出管８の部分２５は第２
の規制された通路１００を形成する。第２のチャンバ１
０２が、第１と第２の規制された通路４２と１００との
間に配置したマニホルド２３内の領域として形成しつる
。第２のチャンバは通路４０の下流端により上流端１０
３で境界とされ、下流端１０４においては管８の上流端
８６により境界とされている。前記ブヤンバ１０２の全
長は約５０．８ミリ（２インチ）であって、全体容積が
１６３８．７立方ミリ（０，１立方インチ）の全体的に
円筒形である。

本発明の一周面によれば、第２のチ１７ンバ１０２は抽
気通路１０６を介してセンサチャンバ４６と連通する。

抽気通路１０６は流れに対し鳳比較的抵抗が大きくなる
ことによって、第２のチャンバ１０２からセン勺チャン
バ４６へ流れる抽気流が被試論者が入口３４へ吹き込む
呼気の全体量の小さい一部であるような寸法とされてい
る。例えば抽気通路１０６は、カップ部材の１３７の、
センサチャンバ４６と第２のチャンバ１０２との双方に
対して共通で、かつ第１図および第２図から明瞭に判る
ようにカップ部材３６の底３５の丁度上方に位置する部
分に配置され、直径が０．３９ミリ（１／６４インチ）
の円筒形の孔の形態を採ることが好ましい。抽気通路か
らの流れはセンサハウジング４７の縁部４９により阻害
されることなくセンサチャンバ４６へ入りつるように、
縁部４９には逃げの部分即ちノツチ１０８が設けられ、
該ノツチは抽気通路と整合し、かつその直径より太き目
とされている。

３ｆｍに前述した呼気の流路の各部分の寸法や形状は本
質的に、本発明をさらに完全に理解願うために以下説明
する極めて望ましい流れ特性を提供する。

先に指摘した如く、呼気によるアルコール測定装置の第
一の要件は深呼吸の試論用呼気が得られるよう十分な呼
気の流れを許容せねばならぬことである。このことは、
普通の努力で人口３４へ吹き込む平均的な人が、所定の
採取時間の間に深呼吸の試験用呼気を提供するに十分な
少なくとも最小量の呼気流量を送ることができるような
呼気の流れに対する全体抵抗を選択することにより達成
される。例えば上記の実施例において、少なくとも水柱
的３０４．８ミリ（１２インチ）の圧力で入口３４へ息
を吹き込んでいる人がマウ′スビース３１にわたって少
なくとも約７６．２ミリ（３インチ）の水柱の圧力低下
をもたらし、その結果通路４０の上流側で最小的２２８
．６ミリ（９インチ）の水頭を６たらす。そのような圧
力はその人が約４．５秒の採集時間内で深呼吸の試験用
呼気を送ることができるようにする。これは入口３４へ
入る毎約１６リツトルの最小希望流速に対応する。

第２の要件は、本装置が、深呼吸の試験用呼気が送られ
ていることを保証するために仝休の採集時間の間に前述
の最小の流速が介在しているか否か検出できることであ
る。このことは、少なくとも前述の最小希望流速が介在
している場合、圧力スイッチ２２で検出しつる少なくと
も所定の最小圧力が第２のチャンバ１０２に介在するよ
う、第１の規制された通路４２を介して第２のチャンバ
１０２へ入る流れに対する抵抗と、抽気通路１０６並び
に第２の規制された通路１００とを介して第２のチャン
バ１０２から出ていく流れに対する抵抗とを選択するこ
とにより達成される。前述の好適実施例においては、圧
力スイッチ２２が、第２のチャンバ１０２内の圧力が約
１０１．６ミリ（４インチ）水柱の限界値を越えると状
態を変えるよう較正される。前述のように、コントロー
ルモジュール１７には、第２のチャンバにおける圧力が
まず約１０１．６ミリ（４インチ）水柱まで上昇すると
４．５秒の採集時間の調時を開始する調時手備を備えて
いる。もし採集時間が終る前に圧力が前記の値以下に低
下したとすれば、浅い呼吸や不連続の空気の吐き出しを
示すので、有効な深呼吸による試験用呼気が提供されな
かったのでモジュール１７は新しい試験用呼気を必要と
する。・上記のことに加え、本発明は、センサチャンバ
４６内のアルコール濃度が抽気流のアルコール濃度に迅
速に追従して正確なアルコール最測定を保シＥするに十
分な、センサチャンバ４６の容積に対する呼気がマニホ
ルド２３からセン勺ヂャンバ４６に確実に供給されるよ
うにするに十分な抽気流を抽気通路１０６を介して提供
する。抽気流は、比較的アルコール濃度の低い呼吸の上
部分から深呼吸まで変化し始めるにつれて、センサチャ
ンバ４６には最初にアルコール濃度の低い呼気で充満す
ることが認められる。通路１０６を通る抽気流が少なす
ぎ、かつ深呼吸の呼気におけるアルコール濃度レベルが
センサチャンバ４６を最初に充満するガスより著しく高
い場合、センリブヤンバ４６内でアルコール濃度の高い
深呼吸の呼気が薄まるためある時間は間違って低くセン
サ２１のアルコール読取りが行われることになる。また
、センサチャンバ４６の容積は出来るだけ小さくするこ
とによって抽気流が過度に薄まらないようにすることも
重要である二前述した好適実施例におけるセンサ２１の
この「ｉＩまり」を排除するために、センサチャンバ４
６に十分な最小抽気流量（即ち毎分約３００ミリリツト
ル）を提供するには直径が０．３９ミリ（１７６４イン
チ）の抽気通路１０６で十分大きい。この流量はセンサ
チャンバ４６の容積に対して十分であって、そのため第
２のチＡ７ンバ１０２での圧力が約１０１．６ミリ（４
インチ）水柱の少なくとも所定の最小汁に保たれると、
センサ２１の出力が約４．５秒の採集時間の終りまでに
深呼吸による呼気の正しいアルコール含有量に正確に相
関する。

抽気通路１０６を介する抽気流は少なくとも前述の最小
抽気流ａと等しくあらねばならぬが、−方抽気流聞はセ
ンサ２１が正確に作動する範囲の温度以下にセンサ２１
の検出エレメント６１を冷却するに十分な程大きくない
ことも等しく重要である。このことは、通常の人が予想
される最大の圧力（約５３３．４ミリ−２１インチの水
柱）で吹き込む場合に、第２のチャンバ１０２内の圧力
が、エレメント６１をその正確な作動温度以下まで冷却
するに十分大きい抽気流をもたらすに十分な所定の最大
圧を越えないように第１と第２の規制された通路４２お
よび１００を抽気通路１０６のサイズに関連して選定す
ることにより達成される。例えば、詳しく前述した好適
実施例において、第２のチャンバ内の圧力を約１５２．
４ミリ（６インチ）の水柱である予測される最大値を上
廻って上昇させるに十分人口３４へ人が吹き込みするの
が極めて難しい。所定の抽気通路１０６のサイズでは、
その圧力はエレメント６１を冷却するに十分な抽気流量
を発生させるに十分な稈高くない。

前述の説明に照してみれば、本装置を通る呼吸流路の大
きさと形状とは第２のチャンバ１０２内の圧力、従って
抽気通路１０６を通る抽気ｖｌ＠を効果的に調製するよ
うなものであることが認められる。入口３４におけるゲ
ージ圧は水柱零（即ち誰も吹き込んでいない場合）と約
５３３．４ミリ（２１インチ）の水柱（即ち誰かが極め
て力を入れて吹き込んでいる）との間で変動しうるので
、第２のチャンバ１０２内の圧力は、第１の規制された
通路４２にわたる圧力低下と、チューブ８を介する呼気
の逃げとにより最大的１５２．４ミリ（６インチ）の水
柱の圧力に制限される。他方、第２のチャンバ１０２内
の圧力範囲のド限は、有効な深呼吸の試験用呼気が得ら
れるよう保証するために圧力センサ２２が必要とする、
約１０１．６ミリ（４インチ）の水柱に１１限される。

従って、第２のチャンバ１０２内の圧力が試料の採集の
間約５０．８ミリ（２インチ）の水柱のａカ範囲内に一
定に保たれる。このため、センサチャンバ４６への抽気
流が可成り一定に留るよう保証する。抽気通路１０６を
介する抽気流量の変動を低減させることによりセンサエ
レメント６１の温度並びに該センサエレメント近くのア
ルコール濃度の双方の異常な変化が排除され測定の精度
を上げる。抽気流の変動はさらに、第２のチャンバ１０
２に対する抽気通路１０２の位置により低減する。

第１図から判るように、第２のチャンバ１０２へ流入す
る高速の呼気の流れは、その主要な速度成分が通路４０
の長手方向軸心に対して平行に下流方向に導かれている
。通路４０の下流端のすぐ上方のコツプ３６の壁３７に
抽気通路１０６が位置するため、上方の速度成分は、抽
気通路１０６へ入り、かつ第１図の左方に向かって流れ
る抽気流の方向から１８０度離れる方向に導かれる。従
って、第２のチャンバ１０２から抽気路１０６へ入る呼
気の部分は最終的に方向を反転させ、逆方向に抽気する
よう抽気通路１０６き入る必要がある。このため、抽気
通路１０６を介して第２のチャンバ４６へ入る抽気の流
れは主として第２のチャンバ１０２内の静圧によって左
右され、速度変化が最終的に第２のチャンバ１０２内の
静圧の変化に反映されるまでを除いて、通路４０から第
２のチャンバ１０２へ入る呼気速度の瞬間的変化により
著しく影響されることはない。

前述の装置における別の利点は、センサチャンバ４６が
第２のチャンバ１０２に近接して位置され、かつ２個の
チャンバ４６と１０２とを接合する抽気通路１０６が有
する容積が小さいことである。従って、第２のチャンバ
４６における呼気のアルコール濃度のいずれの変化もセ
ンサチャンバ４６内のアルコールの濃度の対応した変動
に直ちに反映される。このため、センサエレメント６１
により発生した電気出力信号が第２のチャンバ１０２に
おける呼気のアルコール濃度により正確に追従できるよ
うにする。

作動時、−旦センサエレメント６１がパージされ、かつ
温度が希望範囲の３９０℃から４６０℃、好ましくは４
２０℃から４４０℃の範囲にあると、制御モヂュール１
７が「準備完了」のＬＥＤ２４を付けた。吹込みが開始
すると、呼気は入口１３４を介して第２のチャンバ１０
２へ入る。１前述のように第１の規制通路に横切って著
しい圧力低下がある。このため、第２のチャンバ１０２
内で予想される最大値まで第２のチャンバ１０２内で蓄
　、積しうる圧力を制御する。被試験者が十分な流速で
吹込みしているものと想定すれば、第２のチャンバ１０
２は呼気で充満され、その殆んどが排出管８の第２の規
制された流路１００を介して下流へ流れ続ける。第２の
通路１００における規制のために、第２のチャンバ１０
２内の圧力は、該圧力は、例えば所定の例えば４．５秒
という所定の採集間隙に対して保持するとする最小量の
流量に対応する所定の最小圧に達するまで増加し続番す
る。

所定時間に最小圧力に達すると、圧カセン勺２２は接点
８１にわたってスイッチ状態を変えることにより表示で
きる。制ｉｔジュール１７は採集時間のタイミングを初
期化し、かつ［準備済み］を表示のＬＥＤ２４を切るこ
とにより、十分な呼気が流れていることを被試験音に示
すことにより応答する。

第２のチャンバ１０２へ入る呼気の大部分は排出管８へ
流入し、通気孔９６を介してハウジング５の部分的に外
側に、かつ通気孔９３を介して部分的にハウジング５の
内側へ排出口９８から追い出される。しかしなから、第
２のチャンバ１０２へ入る呼気の小部分は抽気通路１０
６へ逆流しその中で抽気流を発生させる。抽気流を補給
する呼気全体の流れの中の正確な小部分が、入口３４へ
入る呼気全体容積の約５０分の１であることが測定され
た。抽気流は抽気通路１０６から出て、センサチャンバ
４６へ入り、その速度の主要成分は抽気通路１０６と全
体的に平行で、第１図の左方に導かれる。次いで、呼気
は第１のスクリーン５１を通して上方へ流れる。該スク
リーンは前記の流れをセンサエレメント６１の領域内で
拡散させ易くする。エレメント６１を通って呼気は流れ
、第２のスクリーン５９を介して第２のチャンバ４６か
ら出ていく。チャンバ４６を通る流れは、抽気流の流入
による第２のチャンバ４６にわたる温度勾配並びにセン
サエレメント６１に関連したヒータによる熱勾配とによ
り促進される。

センサエレメント６１の表面は、該エレメント６１の近
傍での濃度により介在しつるいずれかのアルコールを吸
収する。このためエレメント６１の導電性が変化し、そ
のため、電１（図示せず）により端子帯片１０に接続さ
れた一対の端子ビン５５、プリント回路Ｗ９およびジャ
ック１１とケーブル１８とにより制御モジュール１７に
伝達される電気信号を発生させる。「カセンリ２２によ
り検出される圧力が採集時間全体にわたりその所定の最
小ｍｔｘ上に留っているとすれば、ａｔｑｍモジュール
１７に関連した１１時手段が、採集時間が終了したこと
を指示すると、！、ＩＩ　ｍモジュール１７はセンサエ
レメント６１から出てくる電気信号を受は取り、かつ当
該技術分野において周知の要領で指示するアルコール濃
度瓜を検出する３、アルコール濃度が所定の限度を上層
ると、制御モジュール１７は車両の点火装置１９を使用
できないようにし車両の始動を阻止する。

丈−ミスタフ４が適当に冷い温度を検出すれば、呼気導
管６内と、特に第２のチャンバ１０２内の湿気の凍結を
妨ぐため前述した要領でヒータ８４が回路８５により作
動する。、このため、抽気通路１０６が凍結して部分的
あるいは完全にｍａｔ、て誤ったアルコール量を指示す
るのを防止する。センサエレメント６１が抽気通路１０
６に近接しているため、該エレメント６１に関連したヒ
ータ（図示せず）は、それがヒータ８４の援助を受ける
ことになる。０″Ｆ以下を大きく下廻った８度を除いて
は凍結防止には通常十分である。

試験を避けようとして、あるいは偶発的に外側の通気口
９６が詰った場合には、入口３４へ患を吹き込み、深呼
吸による呼気を得るために入口３４を介して十分な吹込
みを行うことなく圧力スイッチ２２により検出された所
定の最小圧を保つことは可能でない。この即由は、内側
の拮出通気口９４が依然としてハウジング５内で呼気が
自由に通気できるようにして、ハウジング自体が人気に
通気されるためである。この技術は効果的であるが、一
方ハウジング５内にｍ鎖した大量の湿った空気を放出す
ることは望ましくない。これは、回路！ｌＩ９に装着さ
れているようなある種の電気要素に、過度に溜った凝縮
物が干渉する可能性のある冷寒用には特に問題である。

この問題に対処する一方法を第１図に示す。鎖線で示す
ように、ある長さのプラスチックチューブ１１０を圧力
スイッチ２２の低圧検出式ロア９と内側通気口９３との
間に接続すればよい。このため圧力スイッチ２２は第２
のグヤンバ１０２と大気との間の圧力に応答するのでな
く、むしろ第２のＭ制された流路１１０での差圧低下に
応答するようにさせる。その場合、もし通気孔９６が奮
ったとすれば、通路１００を何ら流れず、そこでの圧力
低下はない。このため圧力センサ２２が深呼吸による試
論用呼気を保証するに十分な１ｆｆｌを正しく示してい
ない圧力を検出をしないようにさせる。深呼吸による試
験用呼気を保証するに十分な所定の最小の流量が入口３
４へ送られているときに、通路１００での差圧が第２の
チャンバ１０２内のゲージ圧と僅かに相違した場合、セ
ンサ２２の目盛をそれに合わせて調整すればよい。この
ため接点８１が所定の適正な最小レベルの流ｍにおいて
状態を変えうるようにする。

ｙＩ述の説明は本発明の好適実施例を構成するｂのであ
るが、本発明はそれに限定されないものと理解すべきで
、本発明の開示に照してみれば、当該技術分野の専門家
には３つの他各種の代替実施例も明らかである。特に、
寸法、圧力あるいは温度に関して特定の数舶が述べられ
ている場合は、それは例示であって限定ではない。また
、特定の構成要秦も、当該技術分野の専門家が認識しつ
る各種の代替例に合わせて修正しうることは明らかであ
る。従って、特許請求の範囲に特に指摘し、かつ明確に
請求している本発明の範囲から逸脱することなく諸々の
変更が可能なることが理解される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明により構成した採集ヘッドの好適実施例
の断側面図であって、該採集ヘッドに接続されたインタ
ロツタ制御モジュール並びに車両の点火装置も概略的に
示されている図、第２図は第１図の線２−２に沿って視
た図、および 第３図は第１図に示す採集ヘッドに含まれる回路を示す
概略結線図である。 図において、 １６・・・採集ヘッド　１７・・・制御モジュール２１
・・・ソリッドステートセンサ ２２・・・圧力センサ ３０．３２・・・チューブ ３４・・・入口開口　３６・・・カップ部材４０・・・
規制された通路 ４６・・・センサチャンバ ６１・・・センサエレメント ８４・・・ヒータ ９３・・・通気孔 １００・・・規制された通路 １０２・・・第２のチャンバ １０６・・・抽気通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）試験用呼気におけるアルコール蒸気の介在に応答
   する電気信号を発生させることのできるソリツドステー
   トセンサへ試験用呼気を送る装置であつて、前記センサ
   が、その出力信号が試験用呼気中のアルコール濃度を正
   確に反映し、それ以下では反映しない通常の作動温度範
   囲を有する装置において、 （ａ）前記センサを概ね密閉し、内部が前記センサとガ
   スにて連通しているセンサチャンバと、 （ｂ）呼気の流れに対する入口と排出口とを有し、さら
   に、前記入口と排出口との間で配置した第２のチャンバ
   を含む導管であつて、前記第２のチャンバは前記入口か
   らの上流側において第１の規制された流路により分離さ
   れ、かつその下流側において前記排出口から第２の規制
   された流路により分離され、前記第１と第２の流路とは
   、前記入口を通る呼気の流量が少なくとも最小流量と等
   しいと前記第２のチャンバにおいて少なくとも所定の最
   小圧を発生させる寸法とされており、前記最小流量は、
   その最小流量が所定の採集時間に少なくとも等しい時間
   阻害されることなく継続すると深呼吸による試験用呼気
   が提供されることを保証するよう選択され、前記第１の
   規制された流路の寸法はさらに、前記第２のチャンバ内
   の前記圧力が、前記入口での圧力が予測される最大値を
   上廻らないとして所定の最大値を越えないよう保証する
   よう選択される導管と、および （ｃ）前記第２のチャンバを前記試験用呼気用チャンバ
   に接続する抽気通路であつて、前記呼気用チャンバへ前
   記第２のチャンバから抽気流を提供する寸法とされ、 （ｉ）前記第２のチャンバ内の圧力が前記最小圧以下に
   低下しない場合は、前記深呼吸の試験用呼気中のアルコ
   ール濃度を正確に反映するレベルに、前記採集時間の終
   りに前記センサにより発生した電気出力信号が達したこ
   とを保証するに十分であり、 前記レベルは前記採集時間にわたつて発生する前記抽気
   流での瞬間的な変動とは概ね独立したレベルであり、か
   つ （ｉｉ）前記第２のチャンバ内の圧力が前記所定の最大
   圧を上廻らない場合は、センサを冷却するには不十分で
   あつて、電気出力信号はもはや前記深呼吸の試験用呼気
   中のアルコールの正しい濃度と概ね相関しなくなること
   を示す、 抽気通路とを含むことを特徴とする試験用呼気を送る装
   置。 （２）特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前
   記センサチャンバがカップ部材を含み、該カップ部材の
   少なくとも一部が前記導管と交差して前記第１の規制さ
   れた流路と前記第２のチャンバとの少なくとも一部を形
   成し、前記抽気流路が前記第２のチャンバと前記カップ
   部材との双方に共通の壁に位置することによつて、前記
   センサを前記第２のチャンバに近接して装着しうること
   を特徴とする試験用呼気を送る装置。 （３）特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前
   記第２のチャンバに対して圧力検出関係で配置され、前
   記所定の最小圧が前記チャンバに介在するか否かを検出
   する圧力検出手段とさらに含むことを特徴とする試験用
   呼気を送る装置。 （４）特許請求の範囲第３項に記載の装置において、前
   記圧力検出手段が圧力スイッチを含むことを特徴とする
   試験用呼気を送る装置。 （５）特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前
   記第２のチャンバと熱的に接続され、該チャンバ内で凝
   固した呼気の凍結を防止するヒータをさらに含むことを
   特徴とする試験用呼気を送る装置。 （６）特許請求の範囲第１項に記載の装置において、前
   記第２のチャンバの内部と温度検出関係で配置された温
   度検出手段をさらに含むことを特徴とする試験用呼気を
   送る装置。（７）特許請求の範囲第１項に記載の装置に
   おいて、前記第２のチャンバと、 （ｉ）前記第１の規制された通路の上流側と、 （ｉｉ）前記第２の規制された通路の下流側の少なくと
   も一方との間で圧力検出関係で配置された差圧検出手段
   をさらに含むことを特徴とする試験用呼気を送る装置。 （８）アルコールセンサへ試験用呼気を送る装置におい
   て、　 （ａ）前記センサを概ね密閉し、かつ内部が前記センサ
   とガス連通しているセンサチャンバと、 （ｂ）呼気の流れのための入口と排出口とを有し、さら
   に前記入口と前記排出口との間で規制された通路、並び
   に前記の規制された通路と前記入口との間で抽気通路と
   を含む導管であつて、前記抽気通路は前記センサチャン
   バの前記内部と連通して前記入口へ入る呼気の流れの一
   部を試験呼気用チヤンバへ導く導管と、および、 （ｃ）前記の規制された通路にわたつて圧力検出関係で
   配置され、該通路にわたる圧力低下を検出する差圧検出
   手段であつて、前記圧力低下は前記の規制された通路を
   通る呼気の流速と相関する、差圧検出手段とを含むこと
   を特徴とする試験用呼気を送る装置。 （９）特許請求の範囲第８項に記載の装置において、前
   記圧力検出手段が、前記圧力低下が最小の希望流量を示
   す所定の限界値を横切ると状態を変える圧力スイッチを
   含む、試験用呼気を送る装置。