JPH0972830A - 呼気濃縮捕集装置 - Google Patents

呼気濃縮捕集装置

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JPH0972830A
JPH0972830A JP7255555A JP25555595A JPH0972830A JP H0972830 A JPH0972830 A JP H0972830A JP 7255555 A JP7255555 A JP 7255555A JP 25555595 A JP25555595 A JP 25555595A JP H0972830 A JPH0972830 A JP H0972830A
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JP
Japan
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exhalation
collection
pump
concentration
tube
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JP7255555A
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English (en)
Inventor
Katsuhiko Sato
勝彦 佐藤
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Suzuki Motor Corp
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Suzuki Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 呼気の単位体積当たりの、検出対象の分析値
の精度向上等を、課題とする。 【解決手段】 呼気濃縮捕集装置10は、呼気Aが充填
された呼気採取バッグ82と、呼気採取バッグ82内に
連通する捕集管84と、呼気採取バッグ82内の呼気A
を捕集管84を通して吸引するポンプ86と、捕集管8
4を通過する呼気Aの積算流量fを測定する積算流量計
12と、積算流量計12で測定された積算流量fが一定
値fF 以上となった場合にポンプ86を停止させるポン
プ制御部14と、捕集管84の温度Tを一定にする恒温
器16と、捕集管84とポンプ86との間の呼気Aの流
路に設けられた水分吸収フィルタ18とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、医療分野、健康産
業、麻薬捜査等で用いられる呼気濃縮捕集装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】図4は、従来の呼気濃縮捕集装置を示す
断面構成図である。以下、この図面に基づき説明する。
【0003】呼気濃縮捕集装置80は、呼気Aが充填さ
れた呼気採取バッグ82と、呼気採取バッグ82内に連
通する捕集管84と、呼気採取バッグ82内の呼気Aを
捕集管84を通して吸引するポンプ86とを備えてい
る。呼気採取バッグ82は、合成樹脂からなり、袋状を
呈している。呼気採取バッグ82には、呼気吐出口82
1及び呼気吹込口822が突設されている。呼気吐出口
821及び呼気吹込口822には、特に図示しないが、
手動により開閉自在のストップバルブが設けられてい
る。被検者は、呼気吹込口822に使い捨てマウスピー
ス823を取付け、マウスピース823に口を当てて、
呼気Aを呼気採取バッグ82内に吹き込む。捕集管84
内には、検出対象を吸着する吸着剤841が充填されて
いる。呼気採取バッグ82と捕集管84とは可撓性チュ
ーブ88aによって連結され、捕集管84とポンプ86
とは可撓性チューブ88bによって連結されている。
【0004】ポンプ86が作動すると、呼気Aが呼気採
取バッグ82から捕集管84を通って排出される。これ
により、呼気Aに含まれる検出対象が、捕集管84の吸
着剤841に濃縮捕集される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
呼気濃縮捕集装置80には、次のような問題があった。
【0006】.呼気採取バッグ82内の呼気Aの全体
積は、いっぱいに膨らませれば、どれでもおおよそ同じ
値になるとされているが、実際には呼気採取バッグ82
毎にかなりばらつく。そのため、呼気Aの単位体積当た
りの、検出対象の分析値が不正確になりがちであった。
【0007】.捕集管84で検出対象を捕集する効率
は、温度によって変化する。そのため、検出対象の分析
値の再現性に問題があった。
【0008】.濃縮捕集の終了によりポンプ86を停
止するタイミングは、呼気採取バッグ82の収縮状態を
操作者が目視することにより判断していた。そのため、
濃縮捕集を終了させるための自動化が困難であり、操作
者の作業が煩雑化していた。
【0009】.呼気A中には水分が多く含まれてい
る。この水分が、ポンプ86等の内部に凝縮することに
より、ポンプ86等に対して劣化、腐食等の悪影響を与
えることがあった。
【0010】
【発明の目的】本発明は、かかる従来技術の有する諸問
題を解決することにより、分析値の精度及び再現性の向
上、自動化並びに高信頼性を可能とした呼気濃縮捕集装
置を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたものであり、呼気が充填された呼
気採取容器と、この呼気採取容器内に連通する捕集管
と、前記呼気採取容器内の前記呼気を前記捕集管を通し
て吸引するポンプとを備えた呼気濃縮捕集装置を改良し
たものである。
【0012】すなわち、本発明は次の(イ)〜(ヘ)の
うちのいずれか一つを特徴とするものである。
【0013】(イ)前記捕集管を通過する呼気の積算流
量を測定する積算流量計が設けられている。
【0014】(ロ)前記捕集管を通過する呼気の積算流
量を測定する積算流量計と、この積算流量計で測定され
た積算流量が一定値以上となった場合に、前記ポンプを
停止させるポンプ制御部とが設けられている。
【0015】(ハ)前記呼気採取容器内の前記呼気の圧
力を測定する圧力計が設けられている。
【0016】(ニ)前記呼気採取容器内の前記呼気の圧
力を測定する圧力計と、この圧力計で測定された前記呼
気の圧力が一定値以下となった場合に、前記ポンプを停
止させるポンプ制御部とが設けられている。
【0017】(ホ)前記捕集管の温度を一定にする恒温
器が設けられている。
【0018】(ヘ)前記捕集管と前記ポンプとの間の前
記呼気の流路に水分吸収フィルタが設けられている。
【0019】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係る呼気濃縮捕
集装置の第一実施形態を示す断面構成図である。以下、
この図面に基づき説明する。ただし、図4と同一部分は
同一符号を付すことにより重複説明を省略する。
【0020】呼気濃縮捕集装置10は、呼気Aが充填さ
れた呼気採取容器としての呼気採取バッグ82と、呼気
採取バッグ82内に連通する捕集管84と、呼気採取バ
ッグ82内の呼気Aを捕集管84を通して吸引するポン
プ86と、捕集管84を通過する呼気Aの積算流量fを
測定する積算流量計12と、積算流量計12で測定され
た積算流量fが一定値fF 以上となった場合にポンプ8
6を停止させるポンプ制御部14と、捕集管84の温度
Tを一定にする恒温器16と、捕集管84とポンプ86
との間の呼気Aの流路に設けられた水分吸収フィルタ1
8とを備えている。捕集管84と水分吸収フィルタ18
とは可撓性チューブ88c、水分吸収フィルタ18とポ
ンプ86とは可撓性チューブ88dで、ポンプ86と積
算流量計12とは可撓性チューブ88eで、それぞれ連
結されている。
【0021】積算流量計12は、マスフローメータ等の
一般的な気体用流量計である。ポンプ制御部14は、例
えば、CPU,ROM,RAM,入出力インタフェース
等からなるマイクロコンピュータと、ROM等に格納さ
れたコンピュータプログラムとから構成される。ポンプ
制御部14の動作は、積算流量計12から出力された積
算流量fが一定値fF (例えば5l)以上となった場合
にポンプ86を停止させるとともに、図示しない報知用
のブザー、ランプ等を駆動するように、プログラムされ
ている。
【0022】恒温器16は、加熱冷却部20と、温度制
御部22とから構成されている。加熱冷却部20は、上
側24と下側26とに分割でき、上側24と下側26と
で捕集管84を挟持するようになっている。したがっ
て、加熱冷却部20に対して捕集管84を容易に着脱で
きる。上側24は、断熱材241、伝熱材242等から
構成されている。下側26は、断熱材261、伝熱材2
62、ペルチェ素子263、放熱フィン264等から構
成されている。伝熱材242,262及び放熱フィン2
64は、アルミニウム製である。伝熱材262の内部に
は、熱電対221が埋設されている。熱電対221は、
伝熱材262すなわち捕集管84の温度Tに対応する電
圧を温度制御部22へ出力する。温度制御部22は、例
えば、CPU,ROM,RAM,入出力インタフェース
等からなるマイクロコンピュータと、ROM等に格納さ
れた温度制御用コンピュータプログラムと、直流電圧電
源とから構成される。温度制御部22の動作は、熱電対
221から出力された捕集管84の温度Tが一定値TC
になるように、ペルチェ素子263を通電制御するもの
である。一定値TC は、例えば検出対象が炭化水素であ
る場合は、15〜20℃が好ましい。なお、一定値TC が室
温以上である場合は、ペルチェ素子263の代わりに、
単なる電熱ヒータ等を用いてもよい。
【0023】水分吸収フィルタ18の内部には、シリカ
ゲル、炭酸カルシウム等の吸湿材181が充填されてい
る。
【0024】図2は、ポンプ制御部14の動作の一例を
示すフローチャートである。以下、図1及び図2に基づ
き、呼気濃縮捕集装置10の動作を説明する。なお、図
1において、報知用のブザー、ランプ等は示していな
い。
【0025】予め、呼気採取バッグ82内には呼気Aが
充填されており、捕集管84の温度Tは恒温器16によ
って一定値TC に保たれている。捕集管84の温度Tを
一定値TC に保つことにより、捕集管84の捕集効率が
温度変化の影響を受けないので、再現性に優れたデータ
が得られる。
【0026】ここで、図示しないスタートスイッチをオ
ンにすると(ステップ101)、ポンプ制御部14は、
ポンプ86を駆動し(ステップ102)、「濃縮中」ラ
ンプを点滅し(ステップ103)、積算流量計12から
積算流量fを入力する(ステップ104)。積算流量f
が一定値fF を越える(ステップ105)と、ポンプ制
御部14は、ポンプ86を停止し(ステップ106)、
「濃縮完了」ブザーを吹鳴し(ステップ107)、積算
流量計12をリセットし(ステップ108)、「待機
中」ランプを点灯する(ステップ109)。
【0027】このように、積算流量計12によって積算
流量fを測定しているので、呼気Aの単位体積当たりの
検出対象の分析値を正確に把握できる。ポンプ制御部1
4によって、積算流量fが一定値fF を越えると、ポン
プ86が自動的に停止するので、操作者の作業を簡略化
できる。
【0028】また、捕集管84とポンプ86との間には
水分吸収フィルタ18が設けられているので、呼気Aに
含まれる水分がポンプ86や積算流量計12に悪影響を
及ぼすことを防止できる。特に、積算流量計12にマス
フローメータを用いた場合は、マスフローメータのベー
キング等が不要となる。
【0029】図3は、本発明に係る呼気濃縮捕集装置の
第二実施形態を示す断面構成図である。以下、この図面
に基づき説明する。ただし、図1と同一部分は同一符号
を付すことにより重複説明を省略する。
【0030】呼気濃縮捕集装置30は、呼気Aが充填さ
れた呼気採取容器としての呼気採取バッグ82と、呼気
採取バッグ82内に連通する捕集管84と、呼気採取バ
ッグ82内の呼気Aを捕集管84を通して吸引するポン
プ86と、捕集管84を通過する呼気Aの積算流量fを
測定する積算流量計12と、呼気採取バック82内の呼
気Aの圧力pを測定する圧力計32と、圧力計32で測
定された呼気Aの圧力pが一定値pF 以下となった場合
にポンプ86を停止させるポンプ制御部34と、捕集管
84の温度Tを一定にする恒温器16と、捕集管84と
ポンプ86との間の呼気Aの流路に設けられた水分吸収
フィルタ18とを備えている。圧力計32は呼気採取バ
ッグ82と捕集管84との間に介挿されている。呼気採
取バッグ82と圧力計32とは可撓性チューブ88f
で、圧力計32と捕集管84とは可撓性チューブ88g
で、それぞれ連結されている。
【0031】圧力計32は、例えば、圧電素子に圧力を
加えると電圧が生じる圧電効果を利用した圧電式であ
り、呼気Aの圧力pに対応する電気信号をポンプ制御部
34へ出力する。また、圧力計32は、T字管321に
よって呼気Aの流路から分岐することにより、ポンプ8
6による吸引時の抵抗を減じているとともに、圧力計3
2内への呼気成分の吸着を防止している。ポンプ制御部
34は、例えば、CPU,ROM,RAM,入出力イン
タフェース等からなるマイクロコンピュータと、ROM
等に格納されたコンピュータプログラムとから構成され
る。ポンプ制御部34の動作は、圧力計32から出力さ
れた呼気Aの圧力pが一定値pF 以下となった場合にポ
ンプ86を停止させるとともに、図示しない報知用のブ
ザー、ランプ等を駆動するように、プログラムされてい
る。実験によれば、吸引中の圧力pは、例えば−0.05kg
f/cm2 であり、吸引終了時の圧力p(すなわち一定値p
F )は、例えば−0.3 〜−0.4kgf/cm2である。
【0032】呼気採取バッグ82内の呼気Aがどのよう
に少ない場合でも、呼気採取バッグ82内が空になれ
ば、呼気Aの圧力pは必ず一定値pF 以下になる。した
がって、呼気Aの濃縮作業を確実に終了することができ
るので、操作者の作業を簡略化できる。このとき、積算
流量計12によって濃縮作業終了時の積算流量fを測定
しているので、呼気Aの単位体積当たりの検出対象の分
析値を正確に把握できる。
【0033】また、ポンプ制御部34に、積算流量fが
一定値fF を越えるか、又は圧力pが一定値pF 以下と
なるかのいずれか一方が起きた場合に、ポンプ86を停
止させる機能を持たせてもよい。この場合は、呼気採取
バッグ82内の呼気Aが少量であるため、積算流量fが
一定値fF を越えず、ポンプ86を停止できないときに
も、確実にポンプ86を停止できる。
【0034】なお、上記第一及び第二実施形態におい
て、呼気採取バッグ82を一定温度例えば37℃に保温し
てもよい。この場合は、呼気採取バッグ82内で水分が
凝縮することを防止できる。
【0035】
【発明の効果】請求項1又は2記載の呼気濃縮捕集装置
によれば、捕集管を通過する呼気の積算流量を測定する
積算流量計を設けたので、呼気採取容器内の呼気の全体
積が呼気採取容器毎にばらついても、呼気の単位体積当
たりの分析値を正確に得ることができる。
【0036】請求項2記載の呼気濃縮捕集装置によれ
ば、捕集管を通過する呼気の積算流量を測定する積算流
量計と、積算流量計で測定された積算流量が一定値以上
となった場合にポンプを停止させるポンプ制御部とを設
けたことにより、一定量の呼気を濃縮したことが自動的
に判断されるので、濃縮作業の自動化を達成でき、これ
により操作者の作業を簡略化できる。
【0037】請求項3又は4記載の呼気濃縮捕集装置に
よれば、呼気採取容器内の呼気の圧力を測定する圧力計
を設けたので、濃縮作業の終了を圧力値として正確に把
握することができる。
【0038】請求項4記載の呼気濃縮捕集装置によれ
ば、呼気採取容器内の呼気の圧力を測定する圧力計と、
圧力計で測定された呼気の圧力が一定値以下となった場
合にポンプを停止させるポンプ制御部とを設けたことに
より、濃縮作業の終了が自動的に判断されるので、濃縮
作業の自動化を達成でき、これにより操作者の作業を簡
略化できる。
【0039】請求項5記載の呼気濃縮捕集装置によれ
ば、捕集管の温度を一定にする恒温器を設けたことによ
り、捕集管で検出対象を捕集する効率を常に一定にでき
るので、分析値の再現性を向上できる。
【0040】請求項6記載の呼気濃縮捕集装置によれ
ば、捕集管とポンプとの間の呼気の流路に水分吸収フィ
ルタを設けたことにより、呼気中に含まれる水分がポン
プ等に悪影響を及ぼすことを防止できるので、装置の信
頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る呼気濃縮捕集装置の第一実施形態
を示す断面構成図である。
【図2】図1の呼気濃縮捕集装置におけるポンプ制御部
の動作の一例を示すフローチャートである。
【図3】本発明に係る呼気濃縮捕集装置の第二実施形態
を示す断面構成図である。
【図4】従来の呼気濃縮捕集装置を示す断面構成図であ
る。
【符号の説明】 10,30 呼気濃縮捕集装置 12 積算流量計 14,34 ポンプ制御部 16 恒温器 18 水分吸収フィルタ 32 圧力計 82 呼気採取バッグ(呼気採取容器) 84 捕集管 86 ポンプ A 呼気 f 呼気の積算流量 p 呼気の圧力

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 呼気が充填された呼気採取容器と、この
    呼気採取容器内に連通する捕集管と、前記呼気採取容器
    内の前記呼気を前記捕集管を通して吸引するポンプとを
    備えた呼気濃縮捕集装置において、 前記捕集管を通過する呼気の積算流量を測定する積算流
    量計が設けられたことを特徴とする呼気濃縮捕集装置。
  2. 【請求項2】 前記積算流量計で測定された積算流量が
    一定値以上となった場合に、前記ポンプを停止させるポ
    ンプ制御部が設けられた請求項1記載の呼気濃縮捕集装
    置。
  3. 【請求項3】 呼気が充填された呼気採取容器と、この
    呼気採取容器内に連通する捕集管と、前記呼気採取容器
    内の前記呼気を前記捕集管を通して吸引するポンプとを
    備えた呼気濃縮捕集装置において、 前記呼気採取容器内の前記呼気の圧力を測定する圧力計
    が設けられたことを特徴とする呼気濃縮捕集装置。
  4. 【請求項4】 前記圧力計で測定された前記呼気の圧力
    が一定値以下となった場合に、前記ポンプを停止させる
    ポンプ制御部が設けられた請求項3記載の呼気濃縮捕集
    装置。
  5. 【請求項5】 呼気が充填された呼気採取容器と、この
    呼気採取容器内に連通する捕集管と、前記呼気採取容器
    内の前記呼気を前記捕集管を通して吸引するポンプとを
    備えた呼気濃縮捕集装置において、 前記捕集管の温度を一定にする恒温器が設けられたこと
    を特徴とする呼気濃縮捕集装置。
  6. 【請求項6】 呼気が充填された呼気採取容器と、この
    呼気採取容器内に連通する捕集管と、前記呼気採取容器
    内の前記呼気を前記捕集管を通して吸引するポンプとを
    備えた呼気濃縮捕集装置において、 前記捕集管と前記ポンプとの間の前記呼気の流路に水分
    吸収フィルタが設けられたことを特徴とする呼気濃縮捕
    集装置。
JP7255555A 1995-09-07 1995-09-07 呼気濃縮捕集装置 Withdrawn JPH0972830A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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