JPH08101182A

JPH08101182A - 呼気分析装置

Info

Publication number: JPH08101182A
Application number: JP6261991A
Authority: JP
Inventors: Katsuhiko Sato; 勝彦佐藤; Akira Yanagida; 章柳田
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1994-09-30
Filing date: 1994-09-30
Publication date: 1996-04-16

Abstract

(57)【要約】【目的】不特定多数の低濃度の被検体（呼気）を対象
として、円滑にしかも高精度に分析することができる呼
気分析装置を提供すること。【構成】呼気吹込口１を有する呼気採取管２と、この
呼気採取管２で採取される呼気を複数の切替え連通ポー
ト(1) 〜(10)を備えたサンプリングバルブ１７を介して
サンプルループ１９内に導入するサンプリング用ポンプ
９と、サンプルループ１９内の呼気をサンプリングバル
ブ１７を介して分離カラム２１に順次送り込むキャリア
ガス導入手段１２と、分離カラム２１に送り込まれた呼
気から所定の成分を検出する成分検出器１４とを備え、
分離カラム２１の呼気入力側に、サンプリングバルブ１
７を介して，不要成分を除去するプレカラム２０を装備
したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、呼気分析装置に係り、
とくに医療分野や健康産業若しくは麻薬捜査等における
呼気分析装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開平６−５８９１９号公
報に記載されている如く、被検者の呼気を採取して分析
を行う呼気採取分析装置が開発されている。呼気採取分
析装置は、例えば医療分野における臨床検査用の呼気分
析や患者の病態の監視，産業分野における作業環境の測
定や室内環境の測定，警察分野における飲酒運転取締ま
りや麻薬取締まり，消防分野における火災原因調査，健
康産業分野における健康管理等，広範な分野にて使用さ
れるものである。

【０００３】この呼気採取分析装置は、装置本体に付設
され外周部がヒータで被覆された長さ１．５［ｍ］程度
の呼気採取管と、呼気採取管の端部に四方電磁バルブを
介して各々接続された２本のキャリアガス流路と、この
四方電磁バルブに接続された空気ボンベと、各キャリア
ガス流路の一部を区画して設けられたサンプル計量部と
を備えている。

【０００４】この各サンプル計量部の下流側には三方電
磁バルブおよび排気管を介して接続された呼気導入用ポ
ンプ（吸引ポンプ）が装備されている。また、前述した
各三方電磁バルブに各々並列に且つ相互に独立して接続
された２つの分離カラム等を備えている。

【０００５】そして、被検者から呼気を採取して分析を
行う場合には、被検者が呼気採取管の内部へ呼気を吐出
すると、呼気採取管へ吐出された呼気が呼気導入用ポン
プにより装置外部へ排出される一方、呼気の一部が呼気
試料として各サンプル計量部に充満される。次いで、各
サンプル計量部に空気ボンベからキャリアガスを送り込
むと、各計量部に充満されている呼気試料が各分離カラ
ムへ送り込まれた後、各呼気試料は、各成分ガスの保持
時間の違いにより分離される。この後、所定の演算処理
により呼気分析が行われる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来例においては、複数の分離カラム（分析用カラム）を
装備して異なったガス成分を経時的に検出する試みがな
されている。

【０００７】しかしながら、かかる手法にあっては、分
離カラムを常に複数並列に装備する必要があり、且つ測
定順序が各カラム内における成分保持時間の大小で設定
されるため、不特定多数の被検体（呼気）の成分分析に
は適用できないという不都合が生じていた。また、同時
に呼気そのものが切替え時に混在するという事態が生
じ、このため、かかる呼気導入手段の不手際のため、仮
に分析機として高精度のものを使用していても測定結果
の信頼性が低く、かかる点においても、複数の異なった
被検体（呼気）を円滑にしかも高精度に成分分析するこ
とは出来ないという不都合が生じていた。

【０００８】

【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する不都合
を改善し、特に、不特定多数の被検体の呼気を対象とし
て、これらを円滑にしかも高精度に分析することができ
る呼気分析装置を提供することを、その目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明では、その請求項
１において、呼気吹込口を有する呼気採取管と、この呼
気採取管で採取される呼気を複数の切替え連通ポートを
備えたサンプリングバルブを介してサンプルループ内に
導入するサンプリング用ポンプと、サンプルループ内の
呼気を前記サンプリングバルブを介して分離カラムに順
次送り込むキャリアガス導入手段と、分離カラムに送り
込まれた呼気より所定の成分を検出する成分検出器とを
備え、そして、分離カラムの呼気入力側に、サンプリン
グバルブを介して、不要成分を除去するプレカラムを装
備する、という構成を採っている。

【００１０】また、本発明では、その請求項２におい
て、前述した請求項１記載のサンプリングバルブが、第
１，第２の二つの動作切替えモードを有し、このサンプ
リングバルブの第１動作切替えモード時に，前述したサ
ンプリング用ポンプをサンプルループに連結すると共
に，第２動作切替えモードで前述したサンプルループの
他端をプレカラムを経て分離カラムに連結し，且つ前述
したキャリアガス導入手段をサンプルループの一端に連
結する機能を有している。

【００１１】更に、このサンプリングバルブが、第１動
作切替えモード時に作動し，キャリアガス導入手段をプ
レカラムおよび分離カラムの各一端部に個別に連通させ
ると共にプレカラムの他端部を開放するバックフラッシ
ュ設定機能を備えている、という構成を採っている。

【００１２】また、本発明では、その請求項３におい
て、前述した分離カラム側のキャリアガス導入手段に電
磁弁を装備する、という構成を採っている。

【００１３】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。

【００１４】

【作用】被検者Ｈが呼気採取管２へ呼気を吐出すると、
これに対応してサンプリング用ポンプ９が所定時間だけ
駆動し、サンプルループ１９への呼気導入が行われる
（第１動作切替えモード）。この場合、バルブコントロ
ーラ１０は、予めサンプリングバルブ１７のポジション
をサンプルループ１９への呼気導入が可能な状態に切換
えられている。

【００１５】次に、サンプリングバルブ１７が操作さ
れ、キャリアガス導入手段１２が作動し、サンプルルー
プ１９内の呼気はプレカラム２０および分離カラム２１
へ移送される（第２動作切替えモード）。

【００１６】プレカラム２０では、例えば水分やアセト
ン等の極性成分を保持し易い性質を備えている。このた
め、呼気中のエタン等の炭化水素はプレカラム２０では
ほとんど保持されずに分離カラム２１に送り込まれる。

【００１７】このため、分離カラム２１には、呼気試料
に含まれる分析対象の炭化水素類が流入し、成分検出器
１４では、例えば分析対象の炭化水素類を検出し、検出
に基づく信号をデータ処理部１５へ出力する。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図８に基
づいて説明する。

【００１９】この図１乃至図８に示す実施例は、呼気吹
込口１を有する呼気採取管２と、この呼気採取管２で採
取される呼気を複数の切替え連通ポートを備えたサンプ
リングバルブ１７を介してサンプルループ１９内に導入
するサンプリング用ポンプ９と、サンプルループ１９内
の呼気をサンプリングバルブ１７を介してプレカラム２
０，分離カラム２１に順次送り込むキャリアガス導入手
段１２と、分離カラム２１に送り込まれた呼気より所定
の成分を検出する成分検出器１４とを備えている。

【００２０】分離カラム２１の呼気入力側に、サンプリ
ングバルブ１７を介して，不要成分を除去するプレカラ
ム２０が装備されている。このプレカラム２０は、例え
ば水分やアセトン等の極性成分を保持し易い性質を備え
ている。

【００２１】サンプリングバルブ１７は、本実施例で
は、第１，第２の二つの動作切替えモードを選択設定す
る機能を有している。更にこのサンプリングバルブ１７
は、その第１動作切替えモード時に，サンプリング用ポ
ンプ９をサンプルループ１９に連結する機能を有し、第
２動作切替えモードでサンプルループ１９の他端をプレ
カラム２０を経て分離カラム２１に連結し且つキャリア
ガス導入手段１２をサンプルループ１９の一端に連結す
る機能を有している。

【００２２】そして、更にこのサンプリングバルブ１７
は、第１動作切替えモード時に作動し，前述したキャリ
アガス導入手段１２をプレカラム２０および分離カラム
２１の各一端部に個別に連通させると共にプレカラム２
０の他端部を開放するバックフラッシュ設定機能を備え
ている。

【００２３】また、サンプリングバルブ１７は、第１動
作切替えモード時に作動し、プレカラム２０および分離
カラム２１にサンプリングバルブ１７を介して呼気排気
用のキャリアガスを個別に送り込む排気動作設定機能を
有している。そして、分離カラム２１側のキャリアガス
導入手段１２には、その配管２３部分に電磁弁２３Ａが
装備されている。

【００２４】以下、これを更に詳述する。

【００２５】最初に、呼気採取分析装置全体について、
図１に基づいて説明する。この図１において、呼気採取
分析装置は、滅菌処理されたディスポーザブル・マウス
ピース１（以下マウスピース１と略称）が着脱自在に装
着された例えばガラスから成る呼気採取管２と、この呼
気採取管２で採取された呼気をサンプリングバルブ１７
を介して呼気分析側に導入する例えばステンレスから成
る呼気導入管４と、サンプリングバルブ１７の他のポー
トに連結され，呼気導入管４を介して導入される呼気を
一時的に貯留するサンプループ１９と、このサンプルー
プ１９内の呼気を呼気分析時にサンプリングバルブ１７
の他のポートを介してプレカラム２０および分離カラム
２１に送り込むキャリアガス導入手段１２と、分離カラ
ム２１に連結され当該分離カラム２１内の呼気成分を検
出する成分検出器１４と、この成分検出器１４で得られ
たデータを分析するデータ処理部１５とを備えている。

【００２６】呼気採取管２には、呼気採取管用ヒータ３
により所定温度に常時加温されている。また、呼気導入
管４も、呼気導入管用ヒータ５によって所定温度に常時
加温されている。呼気採取管２には圧力センサ７が併設
され、呼気採取時には呼気の採取動作が開始されたこと
を外部出力するようになっている。また、サンプループ
１９には、サンプリング用ポンプ９が併設され、前述し
た呼気採取管２内の呼気をサンプループ１９に導入する
に際しては当該サンプリング用ポンプ９の吸引動作に依
存するようになっている。

【００２７】サンプリングバルブ１７としては、本実施
例では１０個の切替えポートが設けられたものが使用さ
れている。このサンプリングバルブ１７は、バルブコン
トローラ１０に制御されて二つの動作切替えモードが所
定のタイミングで切替え設定されるようになっている。

【００２８】キャリアガス導入手段１２は、キャリアガ
スボンベ１１から送り込まれるキャリアガスを所定の流
量等を調整するキャリアガスコントローラ１２Ａと、こ
のキャリアガスコントローラ１２Ａから送りだされるキ
ャリアガスをサンプリングバルブ１７を介してプレカラ
ム２０および分離カラム２１に所定の態様で送り込む二
系統のキャリアガス導入管２２，２３とを備えている。
そして、配管２３部分に、前述した電磁弁２３Ａが装備
されている。

【００２９】また、図１において、符号８は全体の動作
を制御する分析制御部を示し、符号１３は恒温槽を示
す。この恒温槽内に、前述したサンプリングバルブ１
７，プレカラム２０および分離カラム２１，サンプルー
プ１９等が収納されている。

【００３０】これを詳述すると、呼気採取管２は、被検
者Ｈからマウスピース１を介して吐出された呼気を採取
するためのものであり、マウスピース装着部分は呼気採
取管用ヒータ３の外部に突出した状態に配置されると共
に、本体部分は呼気採取管用ヒータ３の内部に配置され
ている。呼気採取管２は、円筒状の呼気流入部２ａと，
球状の呼気貯留部２ｂと，内径が先端部へ向けて徐々に
小さくなるようにテーパが形成された呼気排出部２ｃと
から一体に構成されている。呼気流入部２ａの端部はマ
ウスピース１が装着される呼気吹込口２ｄとして構成さ
れ、呼気排出部２ｃの端部は呼気採取管用ヒータ３の外
部に開口している。

【００３１】被検者Ｈから呼気採取管２へ吐出された呼
気は、呼気流入部２ａを通り呼気貯留部２ｂにその一部
が貯留されると共に、呼気排出部２ｃを介して外部へ排
出される。かかる点において、被検者Ｈにより呼気採取
管２へ吐出された呼気は、次の被検者の呼気吐出動作に
より呼気採取管用ヒータ３の外部へ排出されるため、呼
気採取管２のパージは不要となっている。呼気採取管用
ヒータ３は、呼気採取管２が係合する溝を有する１対の
上側ヒータ３ａ及び下側ヒータ３ｂ（図２参照）から構
成されており、ヒータコントローラ６の制御に基づき呼
気採取管２を加熱する。呼気採取管２を加熱することに
より、呼気採取管２の内壁面に対する呼気成分の吸着や
水分の凝縮を防止している。

【００３２】呼気導入管４は、呼気採取管２に採取した
呼気の一部を恒温槽１３のサンプルループ１９へ導入す
るためのものであり、呼気採取管２の呼気貯留部２ｂと
恒温槽１３のサンプリングバルブ１７との間に連通接続
されている。呼気導入管用ヒータ５は、ヒータコントロ
ーラ６の制御に基づき呼気導入管４を加熱する。呼気導
入管４を加熱することにより、呼気導入管４の内壁面に
対する呼気成分の吸着や水分の凝縮を防止している。

【００３３】ヒータコントローラ６は、呼気採取管２お
よび呼気導入管４の温度が例えば４０〔℃〕一定になる
ように、呼気採取管用ヒータ３及び呼気導入管用ヒータ
５に対する通電を制御する。また、圧力センサ７は、前
述したように被検者Ｈによる呼気採取管２に対する呼気
の吐出圧力を検出すると共に，制御開始信号を分析制御
部８へ出力するものであり、呼気採取管２の呼気貯留部
２ｂに配管１６を介して連通接続されている。圧力セン
サ７としては、被検者Ｈから呼気採取管２内部に吐出さ
れた呼気の微少な吐出圧力も検出できるような高感度の
ものを使用している。

【００３４】分析制御部８は、所定のシーケンス制御プ
ログラムを内蔵しており、圧力センサ７から制御開始信
号が供給された場合にサンプリング用ポンプ９に駆動信
号を出力し、サンプリング用ポンプ９を所定時間だけ駆
動させる。そして、サンプリング用ポンプ９の駆動によ
り、呼気採取管２の呼気貯留部２ｂの呼気が呼気導入管
４及びサンプリングバルブ１７を介して恒温槽１３のサ
ンプルループ１９へ導入される。図８に、分析制御部８
によってオン・オフ制御されるリレーを含む動作回路図
を示す。

【００３５】即ち、圧力センサ７が被検者Ｈによる呼気
採取管２内部への呼気の吐出を検出すると、呼気採取管
２から呼気導入管４を介して恒温槽１３のサンプルルー
プ１９へ呼気が自動的に導入される。また、分析制御部
８は、バルブコントローラ１０に切換信号を出力すると
共に、データ処理部１５にデータ処理開始信号を出力す
る。

【００３６】バルブコントローラ１０は、分析制御部８
から供給される切換信号に基づいて作動し、サンプリン
グバルブ１７のポジション（ポート：流路のこと）を切
り換えて呼気分析待機状態（第１動作切替えモード）又
は呼気分析状態（第２動作切替えモード）に適宜切換設
定する機能を備えている。

【００３７】キャリアガスコントローラ１２Ａは、キャ
リアガスボンベ１１に貯蔵されたキャリアガスを配管３
３，配管２２，２３，サンプリングバルブ１７を介して
サンプルループ１９，プレカラム２０，分離カラム２１
へ適宜流す。

【００３８】恒温槽１３の内部には、サンプリングバル
ブ１７，フィルタ１８，サンプルループ１９，プレカラ
ム２０，分離カラム２１，カラムホルダ４２，４３（図
４参照），ヒータ，温度コントローラ，電動ファン（以
上図示略）等が収納されている。恒温槽１３の内部は、
温度コントローラの制御に基づきヒータにより所定温度
（例えば４０〔℃〕一定）に保たれると共に、電動ファ
ンにより空気の循環が行われる。

【００３９】サンプリングバルブ１７は、複数個のポー
トを装備している。サンプリングバルブ１７には、呼気
採取管２に接続された呼気導入管４がフィルタ１８を介
して接続され、呼気吸引管３２を介してサンプリング用
ポンプ９が接続されている。また、サンプリングバルブ
１７には、サンプルループ１９が接続され、配管２２及
び配管２３を介してキャリアガスコントローラ１２Ａが
接続されている。また、サンプリングバルブ１７には、
プレカラム２０，分離カラム２１，排気用配管２４が各
々接続されている。

【００４０】フィルタ１８は、呼気導入管４との接続部
分が例えばステンレス製のメッシュとして構成されてお
り、呼気導入管４内を導入されてくる呼気に含有された
ゴミ等を補捉する。フィルタ１８でゴミ等を補捉するこ
とにより、サンプリングバルブ１７内部へのゴミ等の侵
入を防止するようにしている。サンプルループ１９に
は、呼気採取管２から呼気導入管４を介して導入された
呼気が呼気試料として充填される。そして、上述した呼
気導入管４の内径及び呼気吸引管３２の内径は、サンプ
ルループ１９の内径よりも大きく設定されている。ここ
で、呼気導入管４の内径及び呼気吸引管３２の内径は、
サンプルループ１９の内径の１倍以上〜４倍程度の範囲
内で予め任意に設定される。

【００４１】また、プレカラム２０には、呼気試料に含
まれた例えば水分やアセトン等の極性成分は保持される
が、エタン等の炭化水素はほとんど保持されずに分離カ
ラム２１に流れる。この場合、水分やアセトン等の極性
成分が分離カラム２１へ流れる前に、バルブコントロー
ラ１０でバルブのポジション（流路）を切換えることに
より、プレカラム２０に保持されている水分やアセトン
等の極性成分をプレカラム外へ排出する。これに伴い、
分離カラム２１には、呼気試料に含まれた分析対象の炭
化水素類のみが流入する。検出器１４は、分析対象の炭
化水素類を検出し、検出に基づく信号をデータ処理部１
５へ出力する。データ処理部１５は、検出器１４からの
信号に基づき所定の呼気分析データ処理を行う。

【００４２】この場合、呼気分析待機状態では、キャリ
アガスコントローラ１２の制御に基づきキャリアガスが
配管２２，２３を介して各々別々にプレカラム２０，分
離カラム２１を流された後、排気される。呼気試料導入
状態では、サンプリング用ポンプ９が所定時間駆動され
呼気吸引管３２を介して吸引動作を行うため、呼気採取
管２の呼気が呼気導入管４を介してサンプルループ１９
に呼気試料として導入され充填される。呼気分析状態で
は、キャリアガスコントローラ１２Ａの制御に基づきキ
ャリアガスが配管２２を介してサンプルループ１９へ供
給される結果、サンプルループ１９内の呼気試料がプレ
カラム２０，分離カラム２１へ押し流される。

【００４３】次に、呼気採取分析装置における呼気採取
管２，呼気導入管４，呼気吸引管３２，サンプリングバ
ルブ１７の配置を中心とした各部の構成を図２乃至図４
に基づき説明する。

【００４４】図２は呼気採取分析装置の扉２６を開いた
状態における正面図、図３は図２の左側面図、図４は図
３を一部省略し且つ壁面の一部を切欠いた状態の説明図
である。

【００４５】恒温槽１３の前面側には、断熱材２５を備
えた扉２６が蝶番２７，２８を介して開閉自在に装着さ
れている。恒温槽１３の上側の角部には、呼気採取管用
ヒータ３が固定されると共に、呼気採取管用ヒータ３に
は、呼気採取管２が保持されている。また、恒温槽１３
の上面部には、サンプリング用ポンプ９及び検出器１４
が固定されている。サンプリング用ポンプ９は、呼気吸
引管３２を介してサンプリングバルブ１７に接続されて
いる。また、恒温槽１３の側面部には、バルブコントロ
ーラ１０及びキャリアガスコントローラ１２Ａが固定さ
れている。

【００４６】恒温槽１３の内部における側壁部部分に
は、本実施例では１０個のポート(1)乃至(10)を備えた
サンプリングバルブ１７が固定されている。このサンプ
リングバルブ１７の各ポート(1) 乃至(10)には、(1) に
呼気導入管４が，(2) にサンプリング用ポンプ９が，
(3) にサンプルループ１９の他方の端部が，(4) には第
１のキャリアガス導入系２２が，(5) にプレカラム２０
の一端部が、(6) には分離カラム２１の一端部が、(7)
には第２のキャリアガス導入系２３が，(8) にはキャリ
アガス用の排気用配管２４が、(9) にはプレカラム２０
の他端部が，(10)にはサンプルループ１９の一方の端部
が、それぞれ連結されている。

【００４７】前述したサンプリングバルブ１７は、バル
ブコントローラ１０に付勢されて作動する第１，第２の
二つの動作切替えモードを備えている。即ち、第１動作
切替えモードで、図５に示すように、隣接する一方の切
替え連通ポートを一つ置きに連通されている。また、第
２動作モードで、図６に示すように、隣接する他方の切
替え連通ポートを一つ置きに連通するように構成されて
いる。

【００４８】これにより、第１動作切替えモード時に
は、図５に示すように、呼気採取管２と呼気導入ポンプ
であるサンプリング用ポンプ９とをサンプルループ１９
を介して動通可能に接続され、これによって呼気採取管
２内の呼気の所定量がサンプルループ１９内に吸入され
るようになっている。

【００４９】同時に、この第１動作切替えモード時に
は、キャリアガス導入手段１２の二つのキャリアガス導
入管２２，２３が個別に前述したプレカラム２０および
分離カラム２１に接続され、これによって当該各カラム
２０，２１内のガスが先ず外部に排気されるようになっ
ている。

【００５０】次に、第２動作モード時には、図６に示す
ように、サンプリングバルブ１７を介して、サンプルル
ープ１９の他方の端部のポート(3) が前述したキャリア
ガス導入手段１２の一方のキャリアガス導入管２２に連
結されと共に当該サンプルループ１９の一方の端部のポ
ート(10)がプレカラム２０の他端部のポート(9) に連結
され、更に、このプレカラム２０の一端部のポート(5)
が分離カラム２１の一端部のポート(6) に連結される。

【００５１】続いて、キャリアガス導入手段１２の一方
のキャリアガス導入管２２からキャリアガスが導入され
ると、サンプルループ１９内の呼気がプレカラム２０を
経て分離カラム２１へ導入される。

【００５２】図７は、第１動作切替えモード時に、呼気
の導入に先立ってプレカラム２０および分離カラム２１
内が掃気される状態を示すものである。このプレカラム
２０および分離カラム２１内の掃気動作は、図５に示す
ようにサンプルループ１９内に呼気を導入する工程と同
時に行ってもよい。また、この第１動作切替えモード時
にあって、キャリアガス導入手段１２の他方のキャリア
ガス導入管２３の電磁弁は閉じられるようになってい
る。このため、キャリアガス導入手段１２側でキャリア
ガスの出力停止制御を行うことが無くても、キャリアガ
スの無駄な放出が有効に阻止されている。

【００５３】次に、上記実施例の作用を説明する。

【００５４】被検者Ｈが呼気採取管２へ呼気を吐出する
と、呼気の一部は呼気貯留部２ｂに貯留され、呼気の残
りは呼気排出部２ｃを介して排出される。圧力センサ７
が呼気採取管２における呼気の吐出圧力を検出すると、
分析制御部８は、サンプリング用ポンプ９を所定時間だ
け駆動する。この場合、バルブコントローラ１０は、予
めサンプリングバルブ１７のポジションをサンプルルー
プ１９への呼気導入が可能な状態に切換える。そして、
サンプリング用ポンプ９が呼気吸引管３２を介して吸引
動作を行うため、呼気採取管２の呼気貯留部２ｂの呼気
は呼気導入管４へ導入された後、恒温槽１３内部のサン
プルループ１９へ導入される（第１動作切替えモー
ド）。

【００５５】次に、バルブコントローラ１０は、サンプ
リングバルブ１７のポジションをサンプルループ１９か
らプレカラム２０，分離カラム２１への呼気試料の流入
が可能な状態に切換える（第２動作切替えモード）。

【００５６】この場合、同時にキャリアガスコントロー
ラ１２により配管２２を介してサンプルループ１９へキ
ャリアガスを流され、このキャリアガスに付勢されてサ
ンプルループ１９内の呼気試料がプレカラム２０，分離
カラム２１へ順次移送される。プレカラム２０では、例
えば呼気試料に含まれた水分やアセトン等の極性成分が
保持される。

【００５７】この結果、分離カラム２１には、呼気試料
に含まれた分析対象の炭化水素類が結果的に濃縮された
状態で流入する。成分検出器１４では、分析対象の炭化
水素類を検出し、検出に基づく信号をデータ処理部１５
へ出力する。データ処理部１５では、成分検出器１４か
らの信号に基づき、所定の呼気成分の分析とデータ処理
が行われる。

【００５８】また、サンプリングバルブ１７が第２動作
切替えモードに有る場合、前述した電磁弁２３Ａは閉じ
られており、これによってキャリアガスが配管２４を介
して不要に排出されるのを防止している。

【００５９】一方、サンプリングバルブ１７が第１動作
切替えモード時に有る場合、当該サンプリングバルブ１
７は、キャリアガス導入手段１２の配管２２，２３をプ
レカラム２０および分離カラム２１の各一端部に個別に
連通させる。このため、キャリアガス導入手段１２がら
送り込まれるキャリアガスによって、プレカラム２０お
よび分離カラム２１内は掃気され、これによってそれ以
前の呼気成分が外部に有効に排気される。

【００６０】また、上記実施例にあっては、例えばサン
プルループ１９に、次の被検体である他の呼気を導入し
ておくことにより、被検者の呼気についてその採取と分
析とを自動的に連続してしかも迅速且つ高精度に行うこ
とができる。

【００６１】

【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、請求項１記載の発明にあっては、
被検者の呼気についてその採取を自動的に導入し成分検
査器に送り込むことができ、しかもサンプルループとサ
ンプリングバルブの作用により複数の異なった被検体
（呼気）を混合することなく順次切り換えて導入するこ
とができるため、当該複数の異なった被検体（呼気）の
成分分析を迅速に且つ高精度に行うことができ、とくに
プレカラムで成分分析の対象外の物質を吸着するように
したことから分離カラムでは成分分析の対象となる物質
が濃縮された状態で送り込まれることとなり、このた
め、低濃度の複数の被検体（呼気）であっても、より高
精度にしかも連続的に成分分析を行うことができる。

【００６２】更に、請求項２記載の発明にあっては、上
記請求項１記載の発明と同様の作用効果を有するほか、
とくに、被検体（呼気）の導入に際しては予めプレカラ
ムおよび分離カラムをキャリアガスで掃気するようにし
たことから、被検体（呼気）が混じり合うという不都合
を完全に排除することができ、このため、測定結果の信
頼性を著しく向上させることができ、しかも異なった複
数の被検体（呼気）に対しても、高精度にしかも迅速に
成分検出を行うことができる。

【００６３】更に、請求項３記載の発明にあっては、上
記請求項１記載の発明と同様の作用効果を有するほか、
とくにキャリアガスの無駄な放出を有効に阻止すること
ができるという従来にない優れた呼気分析装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図２】図１に開示した実施例の具体例を示す図で、扉
を開いた状態を示す正面図である。

【図３】図２の左側面図である。

【図４】図３における装置の一部省略し一部切り欠いた
説明図である。

【図５】図１内に開示したサンプリングバルブの動作を
示す図で、呼気をサンプルループ内に導入する場合を示
す説明図である。

【図６】図１内に開示したサンプリングバルブの動作を
示す図で、呼気をプレカラムおよび分離カラム内に導入
する場合を示す説明図である。

【図７】図５の動作の一部を示す説明図である。

【図８】図１内に開示した分析制御部により制御される
各部の動作タイミングを設定するための説明図で、図８
（Ａ）はそのシーケンス図を示し、図８（Ｂ）はタイマ
ー部分の作用を示す説明用の図表である。

【符号の説明】

１呼気吹込口２呼気採取管９サンプリング用ポンプ１２キャリアガス導入手段１４成分検出器１７サンプリングバルブ１９サンプルループ２０プレカラム２１分離カラム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】呼気吹込口を有する呼気採取管と、この
呼気採取管で採取される呼気を複数の切替え連通ポート
を備えたサンプリングバルブを介してサンプルループ内
に導入するサンプリング用ポンプと、前記サンプルルー
プ内の呼気を前記サンプリングバルブを介して分離カラ
ムに順次送り込むキャリアガス導入手段と、前記分離カ
ラムに送り込まれた呼気より所定の成分を検出する成分
検出器とを備えた呼気分析装置において、前記分離カラムの呼気入力側に、前記サンプリングバル
ブを介して，不要成分を除去するプレカラムを装備した
ことを特徴とする呼気分析装置。
【請求項２】前記請求項１記載の呼気分析装置におい
て、前記サンプリングバルブが、第１，第２の二つの動
作切替えモードを有すると共に、このサンプリングバル
ブの第１動作切替えモード時に，前記サンプリング用ポ
ンプを前記サンプルループに連結し、前記第２動作切替
えモードで前記サンプルループの他端を前記プレカラム
を経て前記分離カラムに連結すると共に前記キャリアガ
ス導入手段を前記サンプルループの一端に連結する機能
を有し、当該サンプリングバルブが、前記第１動作切替えモード
時に作動し，前記キャリアガス導入手段を前記プレカラ
ムおよび分離カラムの各一端部に個別に連通させると共
に前記プレカラムの他端部を開放するバックフラッシュ
設定機能を備えていることを特徴とした呼気分析装置。
【請求項３】前記分離カラム側の前記キャリアガス
導入手段に、電磁弁を装備したことを特徴とする請求項
２記載の呼気分析装置。