JPH08233700A - 呼気採取装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検者が採取管本体に呼気を普通に吐き出す
だけの操作で必要量の呼気の採取を可能とした呼気採取
装置を提供すること。 【構成】一端部に呼気吹込口１Ａａを，他端部に呼気排
出口１Ａｂを備えた呼気採取用の採取管本体１Ａを設け
る。この採取管本体１Ａ内に、中心軸に沿って複数の管
状セラミックヒータ２を収納し、この管状セラミックヒ
ータ２の両端部の開口部に連通する整流用空間１Ｅ，１
Ｆを、前記採取管本体１Ａ内に設け、呼気排出口１Ａｂ
に筒状排気管３を装備する。この採取管本体１Ａの下流
側の所定位置に、採取管本体１Ａ内の呼気を所定の呼気
分析装置へ導く呼気導入管１２を装備し、筒状排気管３
の排気口３Ａの内径を呼気吹込口１Ａａの内径より小さ
く設定したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、呼気を採取する呼気採
取装置に係り、特に、必要量の呼気の採取を可能とした
呼気採取装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば特開昭５６−６３２３６号
公報等に記載されている如く、大気圧より高い気圧状態
もしくは低い気圧状態に保った所定の圧力室の内部で，
被検者の呼気を呼気採取バッグに採取し，採取した呼気
を呼気分析装置へ供給するようにした呼気採取装置が提
案されている。図６は前述の呼気採取装置の構成を示す
ブロック図であり、圧力室１００の内部には、被検者か
ら呼気が吹込まれるマウスピース１０１，呼気の流量を
計測する流量計１０２，呼気採取バッグ（ダグラスバッ
グ）１０３〜１０５が装備されている。

【０００３】また、圧力室１００の外部には、ソレノイ
ドへの通電時に開き非通電時に閉じる電磁弁（２位置電
磁開閉弁）１０６〜１１４が装備されている。この内、
流量計１０２に対応して装備された電磁弁１０６は、呼
気採取時のみ開き、呼気採取バッグ１０３〜１０５に対
応して設置され電磁弁１０７〜１０９は、該当する呼気
採取バッグへの呼気採取時に開く。

【０００４】図６の中央部に開示した電磁弁１１０は、
呼気採取バッグ１０３〜１０５の何れかから呼気分析装
置（図示略）への呼気供給時に開き、この電磁弁１１０
に併設された電磁弁１１１は、呼気分析の際に参考試料
として圧力室１００内の空気を分析する必要がある時に
開く。

【０００５】更に、呼気採取バッグ１０３〜１０５をパ
ージする際にバッグ内の圧力が一定圧力の時に開き、そ
してパージ管路の圧力が一定圧力まで低下した時に閉じ
る電磁弁１１２が装備されている。

【０００６】また、上記一連の構成上における呼気の流
れの下流側には、三位置三ポート方向切換電磁弁１１５
が装備されている。この三位置三ポート方向切換電磁弁
１１５は、上方位置に切換えられた時はモータ１２５で
駆動される真空ポンプ１２０により呼気分析装置へ呼気
の供給が行われ、下方位置に切換えられた時は真空ポン
プ１２０を経ることなく減圧弁１２２を介して呼気分析
装置へ呼気の供給が行われる。圧力スイッチ１１６〜１
１８は、それぞれパージ管路（Ａ−Ｂ），パージ管路
（Ｂ−Ｃ），送気管路（Ｄ−Ｅ）の圧力を検出し図示し
ない制御手段に入力する。

【０００７】電磁弁１１４は、パージ管路（Ｂ−Ｃ）の
圧力を大気圧に戻す時に開く。また、差圧スイッチ１１
９は、送気管路（Ｄ−Ｅ）と圧力室１００に開口した管
路との差圧を検出し図示しない制御手段に入力する。図
５中、符号１２１はモータ１２６で駆動される真空ポン
プを示し、符号１２３，１２４はそれぞれ圧力計を示
す。

【０００８】この図６に示す従来例にあって、呼気を採
取する場合には、検査者が圧力室外部の操作盤を操作し
パージ開始指示を出すと、圧力室１００内の呼気採取バ
ッグ１０３〜１０５のパージが行われる。次に、検査者
は圧力室１００内の被検者にマウスピース１０１が正し
く装着されていることを確認した後、操作盤を操作し採
取開始指示を出すと、被検者の呼気がマウスピース１０
１を介して該当する呼気採取バッグに採取される。これ
を各被検者毎に繰返す。次に、検査者が操作盤を操作し
送気開始指示を出すと、該当する呼気採取バッグ内の呼
気が呼気分析装置へ供給される。

【０００９】他方、図７に通常の呼気採取方法を示す。
この図７にあっては、例えば被検者１３０が呼気採取バ
ッグ１３１（テドラーバッグ等）内に呼気吹込口１３２
から呼気を吹込むと、検査者は呼気採取バッグ１３１の
呼気吹込口１３２を呼気分析装置１３３内部の切替弁１
３４に接続されている導入管１３５に接続する。次に、
検査者は切替弁１３４に吸引管１３６を介し接続されて
いる呼気導入ポンプ１３７を所定の操作により駆動させ
ると、呼気採取バッグ１３１内の呼気が切替弁１３４に
接続されているサンプルループ１３８に導入される。こ
の後、サンプルループ１３８の呼気は、呼気分析装置１
３３内部の分析部（図示略）へ導入され分析が行われ
る。

【００１０】また、図７にあって、別の呼気採取方法と
しては、被検者１３０が呼気採取バッグ１３１内に呼気
吹込口１３２から呼気を吹込むと、検査者は呼気採取バ
ッグ１３１の呼気吹込口１３２からシリンジ１３９によ
り一定量の呼気を採取する。この後、検査者はシリンジ
１３９を呼気分析装置１４０のインジェクタ１４１に接
続し、シリンジ１３９内に採取した一定量の呼気をイン
ジェクタ１４１内部へ注入する。この後、インジェクタ
１４１内部の呼気は、呼気分析装置１４０内部の分析部
（図示略）へ導入され分析が行われる。

【００１１】

【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、下記の問題があった。即ち、呼
気採取用として従来から使用されている呼気採取バッグ
は、呼気分析装置で分析に必要な呼気試料を採取するも
のであるが、被検者は呼気採取バッグ内にどの程度の流
量で且つどの程度の量の呼気を吐出してよいか判断する
ことができないという不都合があった。また、被検者は
検査者による呼気吐出の指示が出てから呼気採取バッグ
内へ呼気を吐出する必要があるため、呼気吐出指示が出
るまでの間は呼気の吐出をこらえたり，呼気の吐出タイ
ミングを測る必要があり、被検者に負担がかかるという
不都合があった。

【００１２】更に、呼気採取バッグに採取すべき呼気の
量によっては、被検者は呼気採取バッグ内に数回にわた
って呼気の吐出を行う必要があるため、このような数回
にわたる呼気の吐出時には被検者が呼気採取バッグのマ
ウスピースを介して必然的に呼吸動作を行うこととな
り、この結果、被検者の呼吸動作で吐出される呼気を呼
気採取バッグ内に導入するためには、呼気採取バッグに
例えばリブレスバルブ等の機構を付設しなければなら
ず、従って既存の呼気採取バッグに改造を施す必要が生
ずるという不都合があった。

【００１３】また、呼気採取バッグは被検者により一度
使用されると呼気採取バッグ内面に被検者の呼気の一部
が吸着するため、使用後の呼気採取バッグを再度使用可
能状態とするためには、呼気採取バッグ内をパージガス
で洗浄する作業を複数回にわたって行う必要があり、洗
浄作業が長時間かかると共に極めて面倒であるという不
都合があった。更に、呼気採取バッグを使い捨てにする
場合、多数の被検者から個別に呼気を採取するためには
被検者の数に応じた多数の呼気採取バッグを用意してお
かなければならず、コスト高となるという不都合があっ
た。

【００１４】更に、上記従来例にあっては、呼気採取バ
ッグ内に採取した呼気が当該呼気採取バッグの内壁に付
着するのを防止するため、呼気採取バッグを常時保温し
なければならないという煩わしさがあった。

【００１５】

【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、被検者が採取管本体のに呼気を普通に吐
き出すだけ必要量の呼気を繰り返し容易に採取し得る呼
気採取装置を提供することを、その目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明で
は、一端部に呼気吹込口を，他端部に呼気排出口を備え
た採取管本体を設けると共に、この採取管本体内に、中
心軸に沿って複数の管状セラミックヒータを収納する。

【００１７】この管状セラミックヒータの両端部の開口
部に連通する整流用空間を、採取管本体内に設ける。ま
た、呼気排出口に筒状排気管を装備すると共に、採取管
本体の下流側の所定位置に、採取管本体内の呼気を所定
の呼気分析装置へ導く呼気導入管を装備する。そして、
筒状排気管の排気口の内径を、前述した呼気吹込口の内
径より小さく設定する、という構成を採っている。

【００１８】請求項２に記載の発明では、一端部に呼気
吹込口を又他端部に呼気排出口を備えた採取管本体を有
し、該採取管本体における軸方向中央部分に、呼気吹込
口の空間断面積よりも大なる空間断面積を有する形状の
呼気貯留部がもうけられている。このの呼気貯留部の周
壁部分には、当該呼気貯留部内の呼気を所定の呼気分析
装置へ導く呼気導入管が装備されている。そして、採取
管本体全体をセラミックヒータで形成する、という構成
を採っている。

【００１９】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。

【００２０】

【作用】本発明では、採取管本体の軸方向中央部分に設
けられた呼気貯留部の形状が，呼気吹込口の空間断面積
より大きい空間断面積を有する球状であり，且つ採取管
本体の呼気排出口の空間断面積が呼気吹込口の空間断面
積より小さいという構造から、採取管本体の軸方向中央
部分を流れる呼気の量は、排気口から排出される呼気の
量よりも多い。このため、被検者が採取管本体の呼気吹
込口から呼気を吹込むと、採取管本体へ吹込まれた呼気
の一部が採取管本体内に貯留されると共に、残りの呼気
は呼気排気口から排出される。この後、採取管本体内に
採取された呼気は、呼気導入管を介して所定の呼気分析
装置へ導入され、呼気分析が行われる。

【００２１】この場合、採取管本体内は、管状セラミッ
クヒータを収納している（又は採取管本体自体がセラミ
ックヒータを構成する）ことから、別に保温装置を装備
することなく、採取管本体の内壁面に対する呼気成分の
吸着や水分の凝縮を有効に防止することができる。

【００２２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図３に基
づいて説明する。

【００２３】まず、本実施例における呼気採取装置を装
備した呼気採取分析装置の全体構成を図３に示す。この
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，種々の分野
に使用できるようになっている。

【００２４】この図３における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（以下
「マウスピース」という）１０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装置１と、この呼気採取
装置１で採取された呼気を取り込む呼気分析装置本体１
８と、この呼気分析装置本体１８に呼気を導入する呼気
導入ポンプ１７と、この呼気導入ポンプ１７と前述した
呼気採取装置１との間に装備された例えばステンレスか
ら成る呼気導入管１２とを備えている。また、この図４
において、符号１５は圧力センサ１５を示し、符号１６
は分析制御部を示し、符号１９はデータ処理部１９を示
す。そして、この図３における呼気採取分析装置は、例
えば病院の内部等で容易に運搬できるように，前述した
各部及び装置全体が小型化されている。

【００２５】これを更に詳述すると、呼気採取装置１
は、被検者Ｈからマウスピース１０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
分は呼気採取装置１の外部に突出した状態に配置されて
いる。この場合、衛生的な面を考慮に入れ、マウスピー
ス１０を呼気採取用の採取管本体１Ａの呼気吹込口１Ａ
ａに着脱自在に装着するようになっている。呼気採取装
置１の詳細構造については図１及び図２で後述する。

【００２６】呼気採取装置１と呼気分析装置本体１８の
切替えバルブ２１との間に、呼気導入管１２が装備され
ている。この呼気導入管１２は、呼気導入ポンプ１７の
駆動に伴い呼気採取装置１内の呼気の一部を呼気分析装
置本体１８のサンプルループ２０へ導入するためのもの
である。

【００２７】圧力センサ１５は、被検者Ｈによる呼気採
取装置１に対する呼気の吐出圧力を検出し，制御開始信
号を分析制御部１６へ出力するものであり、呼気採取装
置１に配管１５Ａを介して連通接続されている。圧力セ
ンサ１５は、被検者Ｈから呼気採取装置１の内部に吐出
された呼気の微少な吐出圧力を検出できるようにするた
め、高感度（例えば0.01［kgf ／cm² ］）のものを使用
している。

【００２８】分析制御部１６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１５から制御開
始信号が供給された場合に呼気導入ポンプ１７に駆動信
号を出力し、呼気導入ポンプ１７を所定時間だけ駆動さ
せるようになっている。呼気導入ポンプ１７の駆動によ
り、呼気採取装置１内の呼気が呼気導入管１２を介して
呼気分析装置本体１８のサンプルループ２０へ導入され
るようになっている。即ち、圧力センサ１５が被検者Ｈ
による呼気採取装置１内部への呼気の吐出を検出する
と、呼気採取装置１から呼気分析装置本体１８のサンプ
ルループ２０への呼気導入が自動的に行われるようにな
っている。

【００２９】また、分析制御部１６は、シーケンス制御
プログラムに基づき呼気分析装置本体１８のキャリアガ
ス供給機構２３にガス供給信号を出力し、キャリアガス
供給機構２３からサンプルループ２０へキャリアガスを
供給させるようになっている。更に、分析制御部１６
は、シーケンス制御プログラムに基づき呼気分析装置本
体１８に付設されたアクチュエータ２４に切換信号を出
力し、アクチュエータ２４により切替えバルブ２１のポ
ジションを呼気導入状態または呼気分析モード（後述）
に切換えさせるようになっている。

【００３０】呼気分析装置本体１８の切替えバルブ２１
は、１０個のポートＰ１〜Ｐ１０を備えており、ポート
Ｐ１には呼気導入管１２が接続され，ポートＰ２には流
路を介して呼気導入ポンプ１７が接続されている。ポー
トＰ３とポートＰ１０との間にはサンプルループ２０が
接続されている。また、ポートＰ４，Ｐ７には各々流路
を介してキャリアガス供給機構２３が接続され、ポート
Ｐ５とポートＰ９との間が流路を介して接続され、ポー
トＰ６には流路を介して呼気分析部２５が接続されてい
る。

【００３１】また、呼気分析装置本体１８に付設された
アクチュエータ２４は、分析制御部１６から供給される
切換信号に基づき、呼気採取装置１からサンプルループ
２０への呼気導入時には切替えバルブ２１のポジション
を呼気導入モード（図３参照：呼気採取装置１からサン
プルループ２０への呼気導入が可能な状態）に切換え、
呼気分析部２５における呼気分析時には切替えバルブ２
１のポジションを呼気分析モード（サンプルループ２０
から呼気分析部２５への呼気導入が可能な状態）に切換
えるようになっている。

【００３２】また、呼気分析装置本体１８のキャリアガ
ス供給機構２３は、分析制御部１６から供給されるガス
供給信号に基づき、サンプルループ２０へキャリアガス
を供給するようになっている。これにより、呼気分析部
２５は、サンプルループ２０へのキャリアガスの供給に
伴いサンプルループ２０から供給されてくる呼気の分析
を行うと共に、呼気の分析に基づく制御信号をデータ処
理部１９へ出力するようになっている。データ処理部１
９は、呼気分析部２５から出力された制御信号に基づ
き、所定の呼気分析データ処理を行うようになってい
る。

【００３３】ここで、上述した、図１乃至図２の呼気採
取装置１について説明する。

【００３４】この図１乃至図２に示す呼気採取装置１
は、材質として例えば耐熱性ガラスを使用して成る円筒
状の採取管本体１Ａを備えている。この採取管本体１Ａ
は、一端部に呼気吹込口１Ａａが、また他端部に呼気排
出口１Ａｂが設けられている。

【００３５】この呼気採取装置１内に、中心軸に沿って
複数の管状セラミックヒータ２が収納装備されている。
この各セラミックヒータ２は、所定の値に設定制御され
るようになっている。この各管状セラミックヒータ２の
両端部開口部に連通して、整流用空間１Ｅ，１Ｆが設け
られている。符号２Ａ，２Ｂは、セラミックヒータ２と
整流用空間１Ｅ，１Ｆを仕切ると共に各管状セラミック
ヒータ２を保持する網状仕切り部材を示し、符号１Ａｃ
は筒状の断熱部材を示す。また、符号２Ｅ，２Ｆはスペ
ーサを示す。

【００３６】採取管本体１Ａの呼気排出口１Ａｂには、
下流側が幾分細く形成された筒状排気管３が装備されて
いる。この筒状排気管３の周壁部分には、採取管本体１
Ａで採取された呼気を所定の呼気分析装置へ導く呼気導
入管１２が装備されている。符号１５Ａは圧力センサ１
５に連結された圧力測定用配管を示す。

【００３７】また、筒状排気管３は、図１に示すように
筒状で且つその排気口３Ａ部分が細く形成されている。
これによって、被検者Ｈの呼気の吐出動作によって採取
管本体１Ａ内が幾分高い圧力に設定されるようになって
いる。

【００３８】また、この筒状排気管３には、その排気口
３Ａ部分を開閉するための開閉バルブ３Ｂが装備され呼
気採取作業の終了等に際しては該開閉バルブ３Ｂが閉じ
られるようになっている。

【００３９】次に、上記図１乃至図３に開示した本実施
例の作用を説明する。

【００４０】被検者Ｈが、呼気採取装置１に装着された
マウスピース１０をくわえて呼気を吐出すると、吐出さ
れた呼気は呼気採取装置１の整流用空間１Ｅを通り、採
取管本体１Ａ内の各セラミックヒータ２内に貯留され、
残りの呼気は筒状排気管３を通り排気口３Ａから外部へ
排出される。この時、圧力センサ１５が、採取管本体１
Ａ内における呼気の吐出圧力を検出して制御開始信号を
分析制御部１６へ出力する。これにより、分析制御部１
６は、呼気導入ポンプ１７を所定時間駆動するように制
御すると共にアクチュエータ２４を駆動制御する。この
採取管本体１Ａ内の呼気は、呼気導入管１２を介して呼
気分析装置本体１８のサンプルループ２０へ自動的に導
入され、サンプルループ２０内に所定量充填される。

【００４１】その後、分析制御部１６が、キャリアガス
供給機構２３へガス供給信号を出力すると、サンプルル
ープ２０内の呼気は、キャリアガス供給機構２３からサ
ンプルループ２０へのキャリアガスの供給に伴い呼気分
析部２５へ供給される。これに伴い、呼気分析部２５
は、サンプルループ２０から供給された呼気の分析を行
い、呼気分析に基づく制御信号をデータ処理部１９へ出
力する。これにより、データ処理部１９は、呼気分析デ
ータ処理を行う。

【００４２】ところで、本実施例では、採取管本体１Ａ
の形状を筒状にすると共に、筒状排気管３の内径を、採
取管本体１Ａ内の管状セラミックヒータ２内の通気路全
体の断面積よりも小さく設定している。このため、筒状
排気管３の排気口３Ａの内径により呼気採取装置１内に
対する呼気の吐出量を規定できる。この結果、被検者Ｈ
から呼気採取装置１へ呼気が吐出されると、吐出された
呼気は管状セラミックヒータ２内を通り、当該呼気の一
部が管状セラミックヒータ２内に貯留されると共に、残
りの呼気は前述したように筒状排気管３を通り排気口３
Ａから外部へ排出される。

【００４３】上記により、被検者Ｈから呼気採取装置１
に呼気を採取する場合には、被検者Ｈが呼気採取装置１
に対する呼気の吐出動作を１回行うだけで必要量の呼気
を採取することができる。また、呼気採取装置１に必要
量の呼気を有効に採取できるため、これをサンプルルー
プ２０へ導入し所定の呼気分析を行うことができる。

【００４４】また、呼気採取装置１内は、管状セラミッ
クヒータ２によって内部全体が常時所定の温度に加熱さ
れていることから、呼気採取装置１の内壁等への呼気の
付着が有効に回避される。このため、多数の被検者Ｈか
ら個別に呼気を採取する場合に、各被検者Ｈが呼気採取
装置１へ呼気を吐出すると，呼気採取装置１の内部に残
留している前回の被検者Ｈによる呼気が筒状排気管３を
通り排気口３Ａから外部へ押し出される。

【００４５】従って、被検者Ｈが代わる度に呼気採取装
置１の内部をパージすることが不要となり、被検者Ｈが
多数に及ぶ場合でも呼気採取装置１による呼気採取を迅
速に行うことができる。また、従来のように使い捨て用
の呼気採取バッグを使用する場合の如く，被検者Ｈの数
に応じた多数の呼気採取バッグを用意しておくことが不
要となるため、コストの低減を図ることができる。

【００４６】更に、採取管本体１Ａをガラス製としてい
るため、呼気採取装置１による被検者Ｈからの呼気採取
を完了した後は、呼気採取装置１の洗浄作業等のメンテ
ナンスを容易に行うことができる。また、呼気採取装置
１の先端部分にはマウスピース１０を装着しているた
め、衛生面から好適である。

【００４７】ここで、本実施例では、呼気採取装置１の
材質をガラスとしたが、材質はガラスに限定されるもの
ではなく、例えばポリプロピレン等のプラスチック或い
はステンレス等，滅菌処理やガス腐食に耐え得る材質を
使用してもよい。また、呼気採取装置１の全長やその内
径の大きさは、必要に応じて適宜変更して使用される。
また、呼気採取装置１の空間断面形状は円形状に限定さ
れるものではなく、空間断面形状を四角形状等の多角形
状としてもよい。

【００４８】次に、他の実施例を図４乃至図５に基づい
て説明する。

【００４９】この図４乃至図５に示す他の実施例は、採
取管本体を単一の素材で形成した点に特長を備えてい
る。

【００５０】これを更に詳述すると、この図４乃至図５
に示す呼気採取装置３１は、一端部に呼気吹込口３１ａ
を又他端部に呼気排出口３１ｂを有する採取管本体３１
Ａを備えている。この採取管本体３１Ａにおける軸方向
中央部分は、呼気吹込口３１ａの空間断面積よりも大な
る空間断面積を有する形状の呼気貯留部３３を成してい
る。この呼気貯留部３３の周壁部分には、当該呼気貯留
部３３内の呼気を所定の呼気分析装置へ導く呼気導入管
１２が装備されている。

【００５１】そして、採取管本体３１Ａ全体が、セラミ
ックヒータを構成するように形成されている。また、こ
の採取管本体３１Ａは、呼気分析装置本体１８への装備
の都合上、その中央部が採取管収納ケース１１内に収納
されている。その他の構成は前述した図１乃至図３の実
施例と同一となっている。

【００５２】採取管本体３１Ａの全長は、所定寸法（例
えば200 ［ｍｍ］以上）に設定されている。

【００５３】採取管本体３１Ａの呼気導入部３２は、内
径が例えば8 〜16［ｍｍ］程度に設定された円筒状に形
成されている。呼気導入部３２の先端部分には、前述し
たように被検者が呼気を吐出する際にくわえるためのマ
ウスピース１０が着脱自在に装着されるようになってい
る。

【００５４】採取管本体３１Ａの呼気貯留部３３は、採
取管本体３１Ａの軸方向中央部分を構成すると共に，内
径が例えば25〜30［ｍｍ］程度に設定された球状に形成
されており、その内部の容量は例えば10［ｍｌ］程度に
設定されている。また、呼気貯留部３３には、その外周
部分から内部に連通して配管取付穴３３ａ，３３ｂが形
成されており、配管取付穴３３ａには呼気導入管１２が
接続されると共に、配管取付穴３３ｂには圧力センサ１
５用の配管１５Ａが接続されるようになっている。

【００５５】採取管本体３１Ａに球状の呼気貯留部３３
を設け，呼気貯留部３３に形成した配管取付穴３３ａ，
３３ｂに呼気導入管１２，圧力センサ１５用の配管１５
Ａを各々接続することにより、被検者Ｈから呼気採取装
置１内部へ吐出された呼気の吐出圧力を圧力センサ１５
で検出できるようにすると共に、吐出された呼気の一部
を分析試料として呼気分析装置本体１８のサンプルルー
プ２０へ導入できるようにしている。

【００５６】採取管本体３１Ａの呼気排出部３４は、内
径が例えば8 〜16［ｍｍ］程度に設定された円筒状の部
分と，呼気排出口３１ｂの内径が例えば2 〜4 ［ｍｍ］
程度に設定されたテーパ状の部分とから構成されてい
る。即ち、呼気排出部３４は、内径が呼気排出口３１ｂ
に向かって徐々に小さくなるため、呼気の吐出抵抗は呼
気排出口３１ｂに向かって徐々に大きくなるようになっ
ている。これにより、被検者Ｈから採取管本体３１Ａへ
吐出される呼気の量は、呼気の吐出度合いが一定ならば
ほぼ一定量となる。これについては、本出願人が繰返し
行った実験により確認されている。

【００５７】次に、上記図４に示す実施例の動作を説明
する。

【００５８】被検者Ｈが、採取管本体３１Ａに装着され
たマウスピース１０をくわえて呼気を吐出すると、吐出
された呼気は呼気採取装置１の呼気導入部３２を通り、
呼気貯留部３３にその一部が貯留されると共に、残りの
呼気は呼気排出部３４を通り呼気排出口３１ｂから外部
へ排出される。この時、圧力センサ１５が、採取管本体
３１内における呼気の吐出圧力を検出し制御開始信号を
分析制御部１６へ出力すると、分析制御部１６は、呼気
導入ポンプ１７を所定時間駆動するように制御すると共
にアクチュエータ２４を駆動制御する。これにより、呼
気採取装置１の呼気貯留部３３の呼気は、呼気導入管１
２を介して呼気分析装置本体１８のサンプルループ２０
へ自動的に導入され、サンプルループ２０内に所定量が
充填される。

【００５９】ところで、この図４に示す実施例では、採
取管本体３１Ａの呼気貯留部３３の形状を球状に形成す
ると共に、呼気排出部３４の形状をその内径が呼気排出
口３１ｂに向けて徐々に小さくなるようなテーパ状とす
ることにより呼気排出口３１ｂの内径を呼気吹込口３１
ａの内径よりも小さく設定しているため、呼気排出口３
１ｂの内径により採取管本体３１Ａに対する呼気の吐出
量を規定できると共に、呼気吹込口３１ａから呼気貯留
部３３へ流入する呼気の量を呼気貯留部３３から呼気排
出口３１ｂへ流出する呼気の量よりも多くすることがで
きる。この結果、被検者Ｈから採取管本体３１Ａへ呼気
が吐出されると、吐出された呼気は呼気導入部３２を通
り、呼気の一部が呼気貯留部３３に貯留されると共に、
残りの呼気は呼気排出部３４を通り呼気排出口３１ｂか
ら排出される。

【００６０】上記により、被検者Ｈから採取管本体３１
Ａの呼気貯留部３３に呼気を採取する場合には、被検者
Ｈが採取管本体３１Ａに対する呼気の吐出動作を１回行
うだけで必要量の呼気を呼気貯留部３３に採取すること
ができる。また、採取管本体３１Ａの呼気貯留部３３に
必要量の呼気を採取できるため、必要量の呼気が採取さ
れた呼気貯留部３３から呼気分析装置本体１８のサンプ
ルループ２０へ導入した呼気に基づき所定の呼気分析を
行うことができる。

【００６１】また、多数の被検者から個別に呼気を採取
する場合に、当該被検者が採取管本体３１Ａへ呼気を吐
出すると，採取管本体３１Ａの内部に残留している前回
の被検者による呼気が呼気排出部３４の呼気排出口３１
ｂを介して採取管本体３１Ａの外部へ押し流されるた
め、被検者が代わる度に採取管本体３１Ａの内部をパー
ジすることが不要となる。これにより、被検者が多数に
及ぶ場合でも採取管本体３１Ａによる呼気採取を迅速に
行うことができる。また、従来のように使い捨て用の呼
気採取バッグを使用する場合の如く，被検者の数に応じ
た多数の呼気採取バッグを用意しておくことが不要とな
るため、コストの低減を図ることができる。

【００６２】更に、この図４に示す実施例では、採取管
本体３１Ａの形状がいたって単純化され、このため、目
づまり等の不都合がなくなり、また、採取管本体３１Ａ
自体が適度に発熱することから、別に加熱保温用の設備
が不要となり、全体的に小型化および軽量化を図り得る
という利点がある。

【００６３】

【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、被検者が採取管本体の呼気吹込口
から呼気を吹込むと、採取管本体へ吹込まれた呼気の一
部が採取管本体内に貯留されると共に、残りの呼気は呼
気排気口から排出される。このため、被検者が採取管本
体へ呼気を吹込むだけで必要量の呼気を呼気貯留部に採
取することができ、この採取管本体内に採取された呼気
を呼気導入管を介して所定の呼気分析装置へ円滑に導入
することができる。

【００６４】また、本発明の呼気採取装置によれば、採
取管本体を使用して多数の被検者から個別に呼気を採取
する場合に、当該被検者が採取管本体へ呼気を吹込む
と，採取管本体の内部に残留している前回の被検者の呼
気を呼気排出口から採取管本体外部へ押し流すことがで
きるため、従来のように被検者が代わる度に呼気採取バ
ッグの内部をパージする煩雑な作業が不要となり、これ
により、前述のように被検者が多数に及ぶ場合でも採取
管本体による呼気採取を迅速に行うことができる、とい
う効果を奏する。

【００６５】更に、採取管本体内は、管状セラミックヒ
ータを収納している（又は採取管本体自体がセラミック
ヒータを構成する）ことから、別に保温装置を装備する
ことなく、採取管本体の内壁面に対する呼気成分の吸着
や水分の凝縮を有効に防止することができ、このため呼
気の採取を高精度に且つ連続して実行することができる
ばかりでなく、採取管本体保温用の加熱保温装置が不要
となり、このため、装置全体の小型化および軽量化を成
し得るという従来にない優れた呼気採取装置を提供する
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採取管本体の構成を示
す一部を断面とした正面図である。

【図２】図１におけるＡ−Ａ線に沿った拡大断面図であ
る。

【図３】図１に示す実施例を装備した呼気採取分析装置
の全体的構成を示すブロック図である。

【図４】他の実施例における呼気採取装置の構成を示す
一部を断面とした正面図である。

【図５】図４に示す呼気採取装置の保持状態を示す説明
図である。

【図６】従来の呼気採取装置の全体的構成を示すブロッ
ク図である。

【図７】従来の呼気採取方法を示す説明図である。

【符号の説明】

１，３１ 呼気採取装置 １Ａ，３１Ａ 採取管本体 １Ａａ，３１ａ 呼気吹込口 １Ａｂ，３１ｂ 呼気排出口 １Ｅ，１Ｆ 整流用空間 ２ 管状セラミックヒータ ３ 筒状排気管 ３Ａ 排気口 １２ 呼気導入管 ３３ 呼気貯留部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端部に呼気吹込口を，他端部に呼気排
   出口を備えた採取管本体を設けると共に、この採取管本
   体内に、中心軸に沿って複数の管状セラミックヒータを
   収納し、 この管状セラミックヒータの両端部の開口部に連通する
   整流用空間を、前記採取管本体内に設け、 前記呼気排出口に筒状排気管を装備すると共に、前記採
   取管本体の下流側の所定位置に、前記採取管本体内の呼
   気を所定の呼気分析装置へ導く呼気導入管を装備し、 前記筒状排気管の排気口の内径を前記呼気吹込口の内径
   より小さく設定したことを特徴とする呼気採取装置。
2. 【請求項２】 一端部に呼気吹込口を又他端部に呼気排
   出口を備えた採取管本体を設けると共に、該採取管本体
   における軸方向中央部分を、前記呼気吹込口の空間断面
   積よりも大なる空間断面積を有する形状の呼気貯留部と
   し、 この呼気貯留部の周壁部分に、当該呼気貯留部内の呼気
   を所定の呼気分析装置へ導く呼気導入管を装備し、 前記採取管本体全体をセラミックヒータで形成したこと
   を特徴とする呼気採取装置。