JPH07190901A - 呼気採取用チューブ - Google Patents

呼気採取用チューブ

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JPH07190901A
JPH07190901A JP34863093A JP34863093A JPH07190901A JP H07190901 A JPH07190901 A JP H07190901A JP 34863093 A JP34863093 A JP 34863093A JP 34863093 A JP34863093 A JP 34863093A JP H07190901 A JPH07190901 A JP H07190901A
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JP
Japan
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exhalation
tube member
gas sample
gas
suction
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JP34863093A
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Kazuaki Ishiida
千映 石井田
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Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検者から吐出された呼気を簡易な手段で採
取可能とすると共に呼気の成分の分析感度の向上等を図
る。 【構成】 呼気採取用チューブ1を、一端に呼気吹込口
2Aを有する呼気吹込用チューブ部材2と,呼気吹込用
チューブ部材2の外周部分から内部にゴム栓4を介し連
通して設けられると共に呼気吹込用チューブ部材2の内
部に吹込まれた呼気を吸引するための気体試料吸引用チ
ューブ部材3とから構成し、気体試料吸引用チューブ部
材3の呼気吹込用チューブ部材2内部における気体試料
吸引口3Aを、呼気吹込用チューブ部材2の呼気吹込口
2Aとは反対方向に向けて配置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、呼気採取用チューブに
係り、特に、呼気中に含有されている代謝成分等を検出
する場合に好適な呼気採取用チューブに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば医療分野における臨床検査
や酒酔い運転取締まり時におけるアルコール検査等に際
して、人間の呼気中に含有されている代謝成分等を分析
する場合には、被検者により呼気が吹込まれた樹脂製の
呼気採取用バッグ(袋)を呼気成分分析装置に装着し、
当該呼気採取用バッグから気体試料(呼気)を吸引して
呼気の成分分析を行っていた。
【0003】図8は従来例における呼気成分分析装置の
構成図であり、呼気成分分析装置は、一端が呼気採取用
バッグ50の呼気吸引口50Aに着脱自在に接続される
と共に他端が六方切替弁51のポート51Aに接続され
た第1管路52と、一端が六方切替弁51のポート51
Bに接続されると共に他端がポート51Cに接続され途
中にサンプルループ53Aが設けられた第2管路53
と、一端が六方切替弁51のポート51Dに接続される
と共に他端が吸引ポンプ54に接続された第3管路55
と、一端が窒素等のキャリアガスの供給部(図示略)に
接続されると共に他端が六方切替弁51のポート51E
に接続された第4管路56と、一端が六方切替弁51の
ポート51Fに接続されると共に他端がガスクロマトグ
ラフ本体57に接続された第5管路58と、呼気採取用
バッグ50から気体試料の吸引を行う吸引ポンプ54
と、気体試料の成分分析を行うガスクロマトグラフ本体
57とから構成されている。
【0004】呼気採取用バッグ50内の気体試料(呼
気)の分析を行う場合には、吸引ポンプ54を駆動する
と共に六方切替弁51を切替えると、呼気採取用バッグ
50内部の気体試料が第1〜第3管路52,53,55
に吸引されてサンプルループ53A内に所定体積満たさ
れ、キャリアガスが第4,第5管路56,58を介して
ガスクロマトグラフ本体57へ直接供給される。次に、
六方切替弁54を切替えると、キャリアガスが第4管路
56を通って第2管路53に流入し、サンプルループ5
3A内に満たされている所定体積の気体試料がキャリア
ガスで押し流されてガスクロマトグラフ本体57へ導入
される結果、気体試料の成分分析が行われるようになっ
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来技術においては、呼気(気体試料)を樹脂製の呼
気採取用バッグの内部に一旦採取してからガスクロマト
グラフ本体へ供給していたため、呼気採取用バッグから
樹脂の揮発成分が滲み出してきたり,呼気採取用バッグ
に呼気を吹込んだ際にバッグ内面部分に呼気の一部が吸
着した場合には、呼気採取用バッグに採取した呼気に樹
脂の揮発成分が混入したり,呼気の量が減少するため、
特に採取した呼気が微量の時には成分分析を正確に行う
ことができないという問題があった。
【0006】また、呼気採取用バッグは、被検者により
一度使用されるとバッグ内面部分に呼気の一部が吸着す
るため、当該呼気採取用バッグを別の被検者により使用
可能とするためにはバッグ内部を洗浄する必要が生ずる
が、バッグ内面部分に吸着した呼気を完全に除去できる
ような洗浄は困難であるという問題があった。他方、呼
気採取用バッグを使い捨てにすれば複数の被検者から採
取した呼気相互の汚染は生じないが、使い捨てにすると
コストがかかる問題があった。
【0007】
【発明の目的】本発明は、上記従来例の有する不都合を
改善し、特に、被検者から吐出された呼気を簡易な手段
で採取可能とすると共に呼気の成分の分析感度を向上さ
せること等を可能とした呼気採取用チューブを提供する
ことを、その目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1の本発明は、一
端に呼気吹込口を有する呼気吹込用チューブ部材と、該
呼気吹込用チューブ部材の外周部分から内部に連通して
設けられると共に当該呼気吹込用チューブ部材の内部に
吹込まれた呼気を吸引するための呼気吸引用チューブ部
材とを備え、該呼気吸引用チューブ部材の前記呼気吹込
用チューブ部材内部における開口端を、当該呼気吹込用
チューブ部材の前記呼気吹込口とは反対方向に向けて配
置する、という構成を採っている。これによって前述し
た目的を達成しようとするものである。
【0009】請求項2の本発明は、前記呼気吸引用チュ
ーブ部材を、前記呼気吹込用チューブ部材に対して着脱
自在に設ける、という構成を採っている。これによって
前述した目的を達成しようとするものである。
【0010】
【作用】請求項1の本発明によれば、呼気吹込口を有す
る呼気吹込用チューブ部材と,呼気吹込用チューブ部材
の内部に吹込まれた呼気を吸引するための呼気吸引用チ
ューブ部材とを備えた構造であるため、呼気吹込用チュ
ーブ部材の呼気吹込口に口を当てて呼気を吹込むだけの
簡単な動作で呼気吸引用チューブ部材を介して呼気を直
接採取することが可能となり、この結果、従来のように
呼気採取用バッグに呼気を一旦採取してから当該呼気採
取用バッグから所定の呼気吸引手段で呼気を取出す場合
と比較し、手間を省くことができる。また、呼気吸引用
チューブ部材の呼気吹込用チューブ部材内部における開
口端を呼気吹込用チューブ部材の呼気吹込口とは反対方
向に向けて配置した構造であるため、呼気吹込口から呼
気と共に吹込まれた唾液の飛沫や塵埃等が採取した呼気
に混入する不具合を防止することができる。
【0011】請求項2の本発明によれば、呼気吸引用チ
ューブ部材を呼気吹込用チューブ部材に対して着脱自在
に設けた構造であるため、使用後は呼気吸引用チューブ
部材から呼気吹込用チューブ部材を取外せば、両チュー
ブ部材を容易に洗浄することが可能となると共に繰返し
使用することが可能となり、この結果、従来のように呼
気採取用バッグを使い捨てにしていた場合と比較し、コ
スト的に安上がりとなる。
【0012】
【実施例】以下、本発明を適用してなる実施例を図面に
基づいて説明する。
【0013】先ず、本実施例の呼気採取用チューブの構
成を図1に基づき説明すると、呼気採取用チューブ1
は、呼気吹込用チューブ部材2と,該呼気吹込用チュー
ブ部材2に付設された気体試料吸引用チューブ部材3
と,該気体試料吸引用チューブ部材3の嵌合が可能な孔
部4A及び鍔部4Bを有するゴム栓4とを備える構成と
なっている。
【0014】呼気採取用チューブ1の構成を詳述する
と、呼気吹込用チューブ部材2は、例えば外径が12〜
14mm,長さが200〜300mm程度の例えばガラ
ス製のチューブとして構成されており、一方の端部が呼
気吹込口2Aとなると共に、他方の端部が呼気排出口2
Bとなっている。
【0015】呼気吹込用チューブ部材2の長手方向ほぼ
中央部分には、ゴム栓4の嵌合が可能な孔部2Cが形成
されており、孔部2Cにはゴム栓4が緊密に装着される
ようになっている。孔部2Cは、後述する如く呼気吸引
用チューブ部材3をゴム栓4に装着した状態で着脱する
ことが可能な大きさに設定されている。
【0016】呼気吹込用チューブ部材2の外径を前述し
た寸法に設定することにより、被検者が呼気吹込用チュ
ーブ部材2の呼気吹込口2Aを抵抗無く口元にくわえて
呼気を吹込むことができるようになっている。
【0017】気体試料吸引用チューブ部材3は、例えば
外径が3〜6mm,長さが数十mm程度の例えばステン
レス製のL字状のチューブ部材として構成されており、
一方の端部が気体試料吸引口3Aとなると共に、他方の
端部が後述の第1管路5に着脱自在に接続される管路接
続口3Bとなっている。
【0018】気体試料吸引用チューブ部材3は、呼気吹
込用チューブ部材2の孔部2Cに緊密に装着されたゴム
栓4の孔部4Aに着脱自在に装着されると共に,ゴム栓
4に装着した状態で呼気吹込用チューブ部材2に対して
孔部2Cを介して着脱することができるようになってい
る。この場合、ゴム栓4に装着した呼気吹込用チューブ
部材2を呼気吹込用チューブ部材2に対して着脱する時
は、ゴム栓4の鍔部4Bを指でつまんで操作すれば容易
に着脱できるようになっている。
【0019】気体試料吸引用チューブ部材3は、気体試
料吸引口3Aを含むチューブ部分3Cが呼気吹込用チュ
ーブ部材2の内周面から離間した状態で,且つ気体試料
吸引口3Aが呼気吹込用チューブ部材2の呼気吹込口2
Aとは反対方向に向けられた状態で,呼気吹込用チュー
ブ部材2に装着されるようになっている。
【0020】気体試料吸引用チューブ部材3の気体試料
吸引口3Aを呼気吹込用チューブ部材2の呼気吹込口2
Aとは反対方向に向くように設定することにより、気体
試料吸引用チューブ部材3内に被検者の唾液の飛沫や塵
埃等が入り込むことを防止するようになっている。ま
た、気体試料吸引用チューブ部材3を呼気吹込用チュー
ブ部材2に対して着脱自在とすることにより、使用後は
呼気吹込用チューブ部材2及び気体試料吸引用チューブ
部材3を容易に洗浄することができるようになってい
る。
【0021】次に、本実施例の呼気採取用チューブ1を
組込んだ呼気成分分析装置の構成を図2に基づき説明す
ると、呼気成分分析装置は、呼気採取用チューブ1と、
第1管路5と、途中にサンプルループ6Aを有する第2
管路6と、第3管路7と、第4管路8と、第5管路9
と、六方切替弁10と、気体排出口11Aを有する吸引
ポンプ11と、分析カラム及び光イオン化検出器(図示
略)等を有する公知のガスクロマトグラフ本体12とを
備える構成となっている。
【0022】第1管路5は、一端が呼気採取用チューブ
1の気体試料吸引用チューブ部材3の管路接続口3Bに
着脱自在に接続されると共に、他端が六方切替弁10の
ポート10Aに接続されている。第2管路6は、一端が
六方切替弁10のポート10Bに接続されると共に、他
端が六方切替弁10のポート10Cに接続されている。
この場合、気体試料の吸引時には、第2管路6のサンプ
ルループ6A内に所定体積の気体試料が計り取られるよ
うになっている。
【0023】第3管路7は、一端が六方切替弁10のポ
ート10Dに接続されると共に、他端が吸引ポンプ11
に接続されている。第4管路8は、一端が窒素等のキャ
リアガスを供給するキャリアガス供給部(図示略)に接
続されると共に、他端が六方切替弁10のポート10E
に接続されている。第5管路9は、一端が六方切替弁1
0のポート10Fに接続されると共に、他端がガスクロ
マトグラフ本体12に接続されている。
【0024】六方切替弁10は、所定の操作に基づき第
1〜第5管路5,6,7,8,9を後述の図3及び図4
に示す如く連通状態/非連通状態とするようになってい
る。吸引ポンプ11は、呼気採取用チューブ1から気体
試料吸引用チューブ3及び第1〜第3管路5,6,7を
介して気体試料の吸引を行うようになっている。ガスク
ロマトグラフ本体12は、第2管路6のサンプルループ
6A内に所定体積計り取られた気体試料が第5管路9を
介して導入されてくると、気体試料の分析を行うように
なっている。
【0025】この場合、吸引ポンプ11は、呼気採取用
チューブ1を構成する呼気吹込用チューブ部材2の内部
が,被検者により吹込んだ呼気で満たされてから被検者
が息を出しきるまでの間に(吐出量:例えば2000〜
3000[ml])、外部空気が呼気吹込用チューブ部
材2の内部に逆流せず且つガスクロマトグラフ本体12
における成分分析に必要な量の気体試料(呼気)が採取
可能なように、流量が調節されている。
【0026】次に、上記の如く構成した本実施例の呼気
採取用チューブを組込んだ呼気成分分析装置により気体
試料の成分分析を行う場合の実験例について図3乃至図
5に基づき説明する。
【0027】本実験例では、気体試料としてアセトン
(空気ベースで11.2[ppm])を使用し、吸引ポ
ンプ11による気体試料の吸引流量を例えば770[m
l/min],吸引ポンプ11による気体試料の吸引時
間を例えば5.0[sec],第2管路6のサンプルル
ープ6Aにおける気体試料の計量体積を例えば0.5
[ml]に設定している。
【0028】また、本実験例では、キャリアガスとして
例えば窒素(8[ml/min])を使用し、ガスクロ
マトグラフ本体12の分析カラムの内径を例えば0.5
3[mm],長さを例えば9[m](TC1:1
[m],PoraPLOTQ:8[m]),分析カラム
温度を例えば100[度C],光イオン化(PID)検
出器の温度を例えば120[度C]に設定している。
【0029】「気体試料の吸引」(図3参照) 先ず、呼気採取用チューブ1を構成する呼気吹込み用チ
ューブ2の呼気行う吹込み口2Aから、気体試料(アセ
トン)を流し込む。次に、六方切替弁10を所定操作し
て切替えることにより、第1管路5,第2管路6,第3
管路7を連通状態として気体試料の流路(図中実線矢
印)を形成すると共に、第4管路8,第5管路9を連通
状態としてキャリアガスの流路(図中破線矢印)を形成
する。
【0030】次に、吸引ポンプ11を駆動すると、呼気
採取用チューブ1を構成する呼気吹込用チューブ部材2
内部の気体試料は、気体試料吸引用チューブ部材3を介
して吸引され、第1管路5,第2管路6,第3管路7に
より形成される流路に流れ込む結果、第2管路6のサン
プルループ6A内に所定体積の気体試料が満たされる。
他方、キャリアガス供給部(図示略)から送り込まれた
キャリアガスは、第4管路8,第5管路9により形成さ
れる流路を通ってガスクロマトグラフ本体12へ供給さ
れる。
【0031】「気体試料の導入」(図4参照) 次に、六方切替弁10を所定操作して切替えることによ
り、第1管路5,第3管路7を連通状態とすると共に、
第4管路8,第2管路6,第5管路9を連通状態として
キャリアガスの流路(図中破線矢印)を形成する。これ
により、第2管路6のサンプルループ6A内に所定体積
満たされていた気体試料は、第4管路8,第2管路6を
通って流入してきたキャリアガスにより押し流され、第
5管路9を通ってガスクロマトグラフ本体12へ導入さ
れる。
【0032】「気体試料の分析」(図5参照) ガスクロマトグラフ本体12へ導入した気体試料(アセ
トン)を、当該ガスクロマトグラフ本体12の光イオン
化検出器により検出すると、3.10[min]経過後
に図5に示す如くの検出信号ピークPが得られた。当該
検出信号ピーク部分の面積(AREA:検出信号の立上
がりから立下がりまでの波形部分の面積)を算出する
と、5788.69[mV・min]となった。当該面
積は、ガスクロマトグラフ本体12へ実際に導入された
気体試料の成分量に比例する。
【0033】他方、呼気採取用バッグを組込んだ上記図
8の呼気成分分析装置により、前述した本実験例と同様
の条件で呼気採取用バッグにより採取した気体試料の吸
引・導入・分析を行ったところ、図6に示す如くの検出
信号ピークP’が得られた。当該検出信号ピーク部分の
面積を算出すると、5089.22[mV・min]と
なった。
【0034】即ち、本実施例の呼気採取用チューブ1を
使用して気体試料の吸引・導入・分析を行った場合の検
出信号ピークの面積は、呼気採取用バッグを使用して気
体試料の吸引・導入・分析を行った場合の検出信号ピー
クの面積よりも大きく、従って、呼気採取用チューブ1
を使用した場合には、呼気採取用バッグを使用した場合
よりも多量の気体試料をガスクロマトグラフ本体12へ
導入できることが判明した。
【0035】本実施例の呼気採取用チューブ1により採
取した気体試料の量と,呼気採取用バッグにより採取し
た気体試料の量との差は、呼気採取用バッグによる気体
試料の採取時に気体試料の一部がバッグ内面部分に吸着
して呼気採取用バッグ内部の気体試料濃度が低下したた
めに生じたものと推定することができる。
【0036】上述したように、本実施例によれば、呼気
採取用チューブ1を構成するガラス製の呼気吹込用チュ
ーブ部材2からステンレス製の気体試料吸引用チューブ
部材3を介し気体試料を直接採取してガスクロマトグラ
フ本体12へ導入するため、従来のように樹脂製の呼気
採取用バッグに気体試料を一旦採取してからガスクロマ
トグラフ本体へ導入する場合と比較し、呼気採取用バッ
グを呼気成分分析装置に装着する等の煩雑な手間を省く
ことができると共に、分析工程数の減少により分析デー
タの誤差要因を減らすことができ、更には気体試料の採
取部分に対する吸着の回避により分析感度の向上を図る
ことができる。
【0037】また、本実施例によれば、呼気採取用チュ
ーブ1を構成する呼気吹込用チューブ部材2に対して気
体試料吸引用チューブ部材3を着脱自在に装着している
ため、被検者の呼気吹込みに伴う気体試料の吸引後は、
呼気吹込用チューブ部材2から気体試料吸引用チューブ
部材3を取外して両チューブ部材2,3を容易に洗浄を
行うことができるなど保守を容易に行うことができると
共に、両チューブ部材2,3を繰返し使用できるためコ
スト的に安上がりとなる。
【0038】更に、本実施例によれば、呼気採取用チュ
ーブ1を構成する呼気吹込用チューブ部材2をガラス製
とすると共に気体試料吸引用チューブ部材3をステンレ
ス製としているため、従来のように樹脂製の呼気採取用
バッグから滲み出してきた樹脂の揮発成分が気体試料に
混入して汚染が生ずるといった不具合を解消でき、この
結果、気体試料の正確な成分分析を行うことができる。
【0039】ここで、本実施例では、呼気採取用チュー
ブ1を構成する呼気吹込用チューブ部材2及び気体試料
吸引用チューブ部材3の外径/長さ寸法を上述した数値
としたが、上述した数値に限定されるものではなく、必
要に応じた外径/長さ寸法に設定することが可能であ
る。
【0040】また、本実施例では、呼気採取用チューブ
1を構成する呼気吹込用チューブ部材2をガラス製とす
ると共に,気体試料吸引用チューブ部材3をステンレス
製としたが、当該材質に限定されるものではなく、揮発
成分が滲み出しにくく呼気が吸着しにくい材質で且つ洗
浄や加工を容易に行うことができる材質であればよい。
【0041】更に、本実施例では、呼気採取用チューブ
1を構成する気体試料吸引用チューブ部材3の気体試料
吸引口3Aにフィルタを装着することも可能であり、こ
れにより、気体試料吸引用チューブ部材3の内部に被検
者の唾液の飛沫や塵埃等が入り込むことを確実に防止す
ることができる。
【0042】更にまた、本実施例では、呼気採取用チュ
ーブ1を構成する呼気吹込用チューブ部材2の呼気吹込
口2Aの形状を図1に示した形状としたが、図1の形状
に限定されるものではなく、例えば図7の変形例に示す
如く,呼気吹込口2A’の形状を被検者の口元に更にく
わえ易くするためにテーパ2Dを付けた形状とする等,
必要に応じて任意の形状とすることが可能である。
【0043】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1の本発明
の呼気採取用チューブによれば、呼気吹込口を有する呼
気吹込用チューブ部材と,呼気吹込用チューブ部材の内
部に吹込まれた呼気を吸引するための呼気吸引用チュー
ブ部材とを備えた構造であるため、呼気吹込用チューブ
部材の呼気吹込口に口を当てて呼気を吹込むだけの簡単
な動作で呼気吸引用チューブ部材を介して呼気を直接採
取することが可能となり、この結果、従来のように呼気
採取用バッグに呼気を一旦採取してから当該呼気採取用
バッグから所定の呼気吸引手段で呼気を取出す場合と比
較し、手間を省くことができる。また、呼気吸引用チュ
ーブ部材の呼気吹込用チューブ部材内部における開口端
を呼気吹込用チューブ部材の呼気吹込口とは反対方向に
向けて配置した構造であるため、呼気吹込口から呼気と
共に吹込まれた唾液の飛沫や塵埃等が採取した呼気に混
入する不具合を防止することができる。従って、呼気採
取用チューブの呼気吸引用チューブ部材を呼気成分分析
装置に接続した場合には、被検者が呼気吹込用チューブ
から呼気を吹込めば呼気吸引用チューブを介して唾液の
飛沫や塵埃等の混入しない呼気が呼気成分分析装置へ送
り込まれるため、呼気の正確な成分分析を行うことが可
能となり、この結果、分析感度の向上を図ることができ
る、という効果を奏する。
【0044】請求項2の本発明の呼気採取用チューブに
よれば、呼気吸引用チューブ部材を呼気吹込用チューブ
部材に対して着脱自在に設けた構造であるため、使用後
は呼気吸引用チューブ部材から呼気吹込用チューブ部材
を取外せば、両チューブ部材を容易に洗浄することが可
能となると共に繰返し使用することが可能となり、この
結果、従来のように呼気採取用バッグを使い捨てにして
いた場合と比較し、コスト的に安上がりとなる、という
効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を適用した本実施例における呼気採取用
チューブの構成を示す一部を断面とした説明図である。
【図2】本実施例における呼気成分分析装置の構成を示
す説明図である。
【図3】本実施例におけるサンプルループに対する気体
試料の吸引動作を示す説明図である。
【図4】本実施例におけるガスクロマトグラフ本体に対
する気体試料の導入動作を示す説明図である。
【図5】本実施例の呼気採取用チューブにより採取した
気体試料に係る検出信号の波形を示す線図である。
【図6】呼気採取用バッグにより採取した気体試料に係
る検出信号の波形を示す線図である。
【図7】変形例における呼気採取用チューブの構成を示
す一部を断面とした説明図である。
【図8】従来例における呼気成分分析装置の構成を示す
説明図である。
【符号の説明】
1 呼気採取用チューブ 2 呼気吹込用チューブ部材 2A 呼気吹込口 3 呼気吸引用チューブ部材としての気体試料吸引用チ
ューブ部材 3A 開口端としての気体試料吸引口 3B 開口端としての管路接続口 4 ゴム栓 5 管路としての第1管路 6 管路としての第2管路 7 管路としての第3管路 10 六方切替弁 11 呼気吸引手段としての吸引ポンプ 12 呼気成分分析部としてのガスクロマトグラフ本体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端に呼気吹込口を有する呼気吹込用チ
    ューブ部材と、該呼気吹込用チューブ部材の外周部分か
    ら内部に連通して設けられると共に当該呼気吹込用チュ
    ーブ部材の内部に吹込まれた呼気を吸引するための呼気
    吸引用チューブ部材とを備え、 該呼気吸引用チューブ部材の前記呼気吹込用チューブ部
    材内部における開口端を、当該呼気吹込用チューブ部材
    の前記呼気吹込口とは反対方向に向けて配置して成るこ
    とを特徴とする呼気採取用チューブ。
  2. 【請求項2】 前記呼気吸引用チューブ部材を、前記呼
    気吹込用チューブ部材に対して着脱自在に設けて成るこ
    とを特徴とする請求項1記載の呼気採取用チューブ。
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