JPH07103974A

JPH07103974A - 呼気中成分の濃縮捕集装置

Info

Publication number: JPH07103974A
Application number: JP5267824A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Sato; 勝彦佐藤
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1993-09-30
Filing date: 1993-09-30
Publication date: 1995-04-21

Abstract

(57)【要約】【目的】呼気中に含まれる種々の成分を大量に濃縮し
て捕集する。【構成】濃縮捕集装置は、冷媒１０を収容する冷却容
器１２と、冷却容器１２に収容された冷媒１０に差し込
まれると共に一端に形成された呼気入口１４と他端に形
成された呼気出口１６と最下部に形成された滴下口とを
有する捕集管１８と、捕集管１８の滴下口に着脱自在に
連結された回収びん２０とを備えている。そして、捕集
管１８には、滴下口１７に向かって螺旋状に低くなるよ
うに曲げられた捕集部２１が形成されている。また、呼
気出口１６において呼気の流量を測定する流量計２２
と、呼気出口１６において呼気の湿度を測定する湿度計
３６が設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、呼気中に含まれる代謝
成分等を濃縮して捕集する装置に関し、詳しくは、医療
分野における臨床検査、又は、犯罪捜査分野における麻
薬，覚醒剤，シンナー等の乱用者の検出に用いられる呼
気中成分の濃縮捕集装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】第１従来例として、特開昭56-16873号公
報に開示されている装置がある。この装置は、図３に示
すように、呼気８０を一時的に蓄える捕集容器８２と、
捕集容器８２に蓄えられた呼気を反応液８４と反応させ
て外部８６の流量計等（図示せず）へ導く反応管８８と
から概略構成されている。この装置では、呼気８０中に
含まれる成分を反応液８４と反応させることにより、そ
の成分を捕集している。このような呼気成分の捕集方法
を、以下「バブリング法」という。

【０００３】第２従来例として、特開昭58-191957 号公
報に開示されている方法がある。この公報には、呼気成
分の捕集方法として、呼気をセル内で−20℃以下の低
温に冷却し、セル内に充填したガラス粒子などの担体に
呼気成分を吸着させる方法、呼気をシリカ等の担体の
間を通して吸着させる方法、呼気をアルカリ水溶液中
に通じる方法等が記載されている。上記は、バブリン
グ法の一種である。上記及びを、以下「吸着法」と
いう。

【０００４】第３従来例として、図４に示す装置があ
る。この装置は、冷媒９０を入れた容器９２と、溶媒９
０中に突き刺した試験管９４と、試験管９４中に呼気９
６を吹き込むためのストロー９８とから概略構成されて
いる。この装置では、呼気９６に含まれる成分をを試験
管９４の内壁に凝縮させた後、試験管９４を温めて成分
１００を回収するものである。これも、吸着法の一種で
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記バ
ブリング法では、測定対象となる成分ごとに反応液を選
定する必要があり、多岐にわたる測定対象物への適用が
困難である。

【０００６】また、上記吸着法のうち、冷却したガラス
粒子（シリカ）等へ吸着させる方法において、呼気中の
成分を取り出すには、解凍による方法と回収液で洗い出
す方法とがある。解凍による方法では、ガラス粒子同士
のすき間に成分が残留してしまうため回収率が悪くなる
という問題がある。回収液で洗い出す方法では、せっか
く濃縮した成分が薄められてしまうという問題がある。

【０００７】さらに、上記吸着法のうち、冷却した試験
管に吸着させる方法では、冷却部の面積が小さいため
に、得られる成分の量が少ないという問題がある。

【０００８】

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、かかる従来例
の有する不都合を改善し、呼気中に含まれる種々の成分
を大量に濃縮して捕集することができる呼気中成分の濃
縮捕集装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る呼気中成分
の濃縮捕集装置は、上記目的を達成するためになされた
ものであり、冷媒を収容する冷却容器と、この冷却容器
に収容された冷媒に差し込まれると共に一端に形成され
た呼気入口と他端に形成された呼気出口と最下部に形成
された滴下口とを有する捕集管と、この捕集管の前記滴
下口に着脱自在に連結された回収びんとを備えている。
そして、前記捕集管には、前記滴下口に向かって螺旋状
に低くなるように曲げられた捕集部が形成されている。

【００１０】また、前記呼気出口において呼気の流量を
測定する流量計、又は、前記呼気出口において呼気の湿
度を測定する湿度計が設けられたものとしてもよい。

【００１１】

【作用】冷却容器には冷媒が収容され、この冷媒には捕
集管が差し込まれ、この捕集管の最下部の滴下口には回
収びんが連結されている。したがって、捕集管及び回収
びんは十分に冷却されている。ここで、呼気は、捕集管
の一端の呼気入口から入り、螺旋状の捕集部を通って、
他端の呼気出口から出る。捕集部は、螺旋状に曲げられ
ているので、内壁全体の面積が大きい。そのため、呼気
は捕集部で十分に冷却される。その結果、呼気中の成分
が、呼気中の水蒸気と共に、凝縮又は昇華して捕集部の
内壁に付着する。その後、捕集管及び回収びんを冷媒か
ら取り出して、捕集管を温めると、捕集部の内壁に付着
した氷等が成分を溶解した水溶液となる。この水溶液
は、捕集部が滴下口に向かって螺旋状に低くなるように
曲げられているので、その自重により捕集部の内壁を伝
わって滴下口から回収びんに流れ込む。最後に、回収び
んを捕集管から外して、回収びん内の捕集物から呼気中
の成分を取り出す。

【００１２】また、呼気出口に設けられた流量計によ
り、呼気の吐出量が測定される。さらに、呼気出口に設
けられた湿度計により、呼気に含まれている水蒸気が測
定される。

【００１３】

【発明の実施例】図１は本発明の係る一実施例を示す断
面図、図２は図１における捕集管及び回収びんの一部を
切り欠いた断面図である。以下、これらの図面に基づき
説明する。

【００１４】本発明に係る呼気中成分の濃縮捕集装置
は、冷媒１０を収容する冷却容器１２と、冷却容器１２
に収容された冷媒１０に差し込まれると共に一端に形成
された呼気入口１４と他端に形成された呼気出口１６と
最下部に形成された滴下口１７とを有する捕集管１８
と、捕集管１８の滴下口１７に着脱自在に連結された回
収びん２０とを備えている。そして、捕集管１８には、
滴下口１７に向かって螺旋状に低くなるように曲げられ
た捕集部２１が形成されている。また、呼気出口１６に
おいて呼気の流量を測定する流量計２２と、呼気出口１
６において呼気の湿度を測定する湿度計３６が設けられ
ている。

【００１５】呼気入口１４には、すなわち被検査者３０
が口で直接くわえる部分には、紙製の使い捨て用の管３
２がはめ込まれている。管３２を使い捨てにしたことに
より、衛生的に検査できるようにしている。流量計２２
は、流量センサ２２ａと流量測定部２２ｂとから構成さ
れている。流量センサ２２ａは、連結管３４を介して呼
気出口１６に取り付けられ、呼気の流量を電気的信号に
変換して、この電気的信号を流量測定部２２ｂへ伝達す
る。また、湿度計３６は、湿度センサ３６ａと湿度測定
部３６ｂとから構成されている。湿度センサ３６ａは、
連結管３４内に設けられ、呼気の湿度を電気的信号に変
換して、この電気的信号を湿度測定部３６ｂへ伝達す
る。

【００１６】冷媒１０は、例えば液体窒素，ドライアイ
ス，氷，冷却剤等である。

【００１７】冷却容器１２は、円筒状を呈すると共に断
熱効果に優れた、例えばデュワーびんである。冷却容器
１２には密閉蓋３８が設けられている。密閉蓋３８は、
断熱効果に優れた、例えばガラスウールを詰めたガラス
容器，発泡スチロール，硬質ゴム又はコルク等の素材か
ら形成されている。密閉蓋３８には、呼気入口１４及び
呼気出口１６を挿通させるための貫通孔３８ｃ，３８ｄ
が穿設されている。

【００１８】捕集管１８は、ガラス管を曲げて作成した
ものであり、内径が８mm，外径が10mmである。これらの
内径及び外径の大きさは、被検査者３０が違和感無く口
でくわえることができると共に抵抗感無く呼気を吐き出
すことができる大きさである。回収ビン２０は、ガラス
製の容器である。回収ビン２０と滴下口１７とは、それ
ぞれのすり合わせ部２０ｅ，１７ｅにより、着脱自在と
なっている。なお、すり合わせ部２０ｅ，１７ｅによ
り、着脱が容易かつ確実に行えると共に、洗浄及び乾燥
も簡便に行える。

【００１９】次に、本発明に係る呼気中成分の濃縮捕集
装置の動作を説明する。

【００２０】冷却容器１２には冷媒１０が収容され、冷
媒１０には捕集管１８が差し込まれ、捕集管１８の最下
部の滴下口１７には回収びん２０が連結されている。し
たがって、捕集管１８及び回収びん２０は十分に冷却さ
れている。ここで、呼気４０は、捕集管１８の一端の呼
気入口１４から入り、螺旋状の捕集部２１を通って、他
端の呼気出口１６から出る。捕集部２１は、螺旋状に曲
げられているので、内壁全体の面積が大きい。そのた
め、呼気４０は捕集部２１で十分に冷却される。その結
果、呼気４０中の成分が、呼気４０中の水蒸気と共に、
凝縮又は昇華して捕集部２１の内壁に付着する。

【００２１】その後、捕集管１８及び回収びん２０を冷
媒１０から取り出して、捕集管１８を温める。具体的に
は、捕集管１８を10℃前後に加温して、自然解凍させ
る。すると、捕集部２１の内壁に付着した氷等が、呼気
中の成分を溶解した水溶液となる。この水溶液は、捕集
部２１が滴下口１７に向かって螺旋状に低くなるように
曲げられているので、その自重により捕集部２１の内壁
を伝わって滴下口１７から回収びん２０に流れ込む。最
後に、回収びん２０を捕集管１８から外して、回収びん
２０内の捕集物から呼気中の成分を取り出す。

【００２２】捕集物は、解凍直後に分析されるか、又は
例えば−80℃で再凍結保存される。捕集物の分析におい
て、アセトンなどの揮発性成分はガスクロマトグラフで
の分析、熱分解性成分は液体クロマトグラフでの分析が
それぞれ行われる。なお、熱分解性成分は、−50℃以下
の冷媒１０を用いることにより、本発明に係る濃縮捕集
装置で捕集することができる。

【００２３】また、呼気出口１６に設けられた流量計２
２により、呼気４０の吐出量が測定される。したがっ
て、呼気４０の吐出量当たりの呼気中の成分の量が求め
られる。さらに、呼気出口１６に設けられた湿度計３６
により、呼気出口１６側の呼気４２に含まれている水蒸
気が測定される。したがって、呼気４２中の水蒸気の捕
集効率が求められる。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、冷媒中に差し込まれる
捕集管に螺旋状の捕集部を形成したことにより、捕集部
の内壁全体の面積を大きくできるので、大量に捕集物を
得ることができる。また、捕集部が滴下口に向かって螺
旋状に低くなるように曲げられているので、捕集部の内
壁に付着した水溶液等をその自重を利用して簡単に収集
できる。すなわち、呼気中に含まれる種々の成分を大量
に濃縮して捕集することができる。

【００２５】また、呼気出口に流量計を設けることによ
り、呼気の吐出量当たりの呼気中の成分の量を求めるこ
とができる。

【００２６】さらに、呼気出口に湿度計を設けることに
より、呼気中の水蒸気の捕集効率を求めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の係る一実施例を示す断面図である。

【図２】図１における捕集管及び回収びんの一部を切り
欠いた断面図である。

【図３】第１従来例の概略構成図である。

【図４】第３従来例の概略構成図である。

【符号の説明】

１０冷媒１２冷却容器１４呼気入口１６呼気出口１７滴下口１８捕集管２０回収びん２１捕集部２２流量計３６湿度計

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】冷媒を収容する冷却容器と、この冷却容
器に収容された冷媒に差し込まれると共に一端に形成さ
れた呼気入口と他端に形成された呼気出口と最下部に形
成された滴下口とを有する捕集管と、この捕集管の前記
滴下口に着脱自在に連結された回収びんとを備え、前記捕集管は、前記滴下口に向かって螺旋状に低くなる
ように曲げられた捕集部を有することを特徴とする呼気
中成分の濃縮捕集装置。
【請求項２】前記呼気出口に、呼気の流量を測定する
流量計が設けられたことを特徴とする請求項１記載の呼
気中成分の濃縮捕集装置。
【請求項３】前記呼気出口に、呼気の湿度を測定する
湿度計が設けられたことを特徴とする請求項１記載の呼
気中成分の濃縮捕集装置。