JPH10227725A - Expiration analysis device - Google Patents

Expiration analysis device

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Publication number
JPH10227725A
JPH10227725A JP9043024A JP4302497A JPH10227725A JP H10227725 A JPH10227725 A JP H10227725A JP 9043024 A JP9043024 A JP 9043024A JP 4302497 A JP4302497 A JP 4302497A JP H10227725 A JPH10227725 A JP H10227725A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
breath
collection
collection tube
carrier gas
sample
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP9043024A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Katsuhiko Sato
勝彦 佐藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzuki Motor Corp
Original Assignee
Suzuki Motor Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Suzuki Motor Corp filed Critical Suzuki Motor Corp
Priority to JP9043024A priority Critical patent/JPH10227725A/en
Publication of JPH10227725A publication Critical patent/JPH10227725A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By The Use Of Chemical Reactions (AREA)
  • Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To analyze even a low concentration component such as pethane slightly contained in the expiration with a gas detector by applying the constitution that an expiration sample condensed and arrested in a collection tube is desorbed via a cooling and heating part, and stored in a reservation part on a carrier gas. SOLUTION: An expiration A in an expiration collection bag connected to a port 5 flows in a route from ports 5 and 4 to ports 2 and 1 via a collection tube 14 on the operation of a pump 22, and is adsorbed with the collection tube 14 kept approximately at 5 deg.C at a cooling and heating part 16. Subsequently, carrier gas C is made to flow from a flow regulator 341 to a reservation part 18 via a port X, the collection tube 14 and ports 4 and 6 on the operation of a flow passage selection part 32, while keeping the collection tube 14 approximately at 200 deg.C at the cooling and heating part 16. Furthermore, an expiration sample (a) desorbed from the collection tube 14 is condensed and flows together with the carrier gas C for storage in the reservation part 18. This expiration sample (a) is drawn into a sampler body 202 through a detection tube 201. In this case, a detection agent contained in a detection tube 201 reacts with measurement gas contained in the sample (a), thereby enabling gas concentration to be detected from a discolored layer appearing in the agent.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、医療分野、健康産
業、飲酒運転取締り、麻薬捜査等において、呼気中に含
まれる成分を分析する呼気分析装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a breath analysis apparatus for analyzing components contained in breath in the medical field, health industry, drunk driving control, drug investigation, and the like.

【0002】[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ように、被検者の呼気を採取して分
析を行う呼気分析装置が開発されている。呼気分析装置
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。
2. Description of the Related Art Conventionally, as described in, for example, JP-A-6-58919, a breath analyzer for collecting and analyzing the breath of a subject has been developed. Breath analyzers are, for example, breath analysis for clinical tests in the medical field and monitoring of patient condition, measurement of work environment and indoor environment in the industrial field, drunk driving control and drug control in the police field, and firefighting field. It is used in a wide range of fields such as fire cause investigation and health care in the health industry field.

【0003】この呼気分析装置は、ガスクロマトグラフ
ィーを用いたものであり、装置本体に付設され外周部が
ヒータで被覆された長さ1.5m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それぞれ接続さ
れた二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に
設けられたサンプル計量部とを備えている。
[0003] This breath analyzer uses gas chromatography. The breath analyzer is attached to the main body of the breath analyzer and has an outer peripheral portion covered with a heater. Two carrier gas flow paths respectively connected via a four-way electromagnetic valve, an air cylinder connected to the four-way electromagnetic valve, and a sample measuring section provided in a part of each carrier gas flow path. I have.

【0004】この各サンプル計量部の下流側には、三方
電磁バルブ及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、二つの分離カラム等を備えている。
[0004] On the downstream side of each sample measuring section, a breathing introduction pump (suction pump) connected via a three-way electromagnetic valve and an exhaust pipe is provided. In addition, two separate columns and the like are connected to the three-way electromagnetic valves described above in parallel and independently of each other.

【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する。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、各計量部に充満し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。
[0005] In the case of collecting and analyzing exhaled breath from a subject, when the subject exhales into the exhalation collection tube, the exhaled breath is discharged into the exhalation collection tube by the exhalation introduction pump. While being discharged to the outside of the device, a part of the breath fills each sample measuring section as a breath sample. Next, when carrier gas is sent from an air cylinder to each sample measuring section, after the breath sample filled in each measuring section is sent to each separation column, each breath sample is separated by a difference in the retention time of each component gas. Separated. Thereafter, the breath analysis is performed by a predetermined calculation process.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】例えば、糖尿病や動脈
硬化などでは脂質過酸化によりペンタンの呼気中濃度が
増加するが、その濃度値は高々pg/mL オーダである。と
ころが、従来の呼気分析装置では、例えば、分析できる
成分の限界がng/mL オーダであるので、ペンタン等のpg
/mL オーダの低濃度成分は分析することができないとい
う問題があった。
For example, in the case of diabetes, arteriosclerosis, etc., the concentration of pentane in the breath is increased by lipid peroxidation, but the concentration is at most pg / mL. However, in a conventional breath analyzer, for example, since the limit of a component that can be analyzed is on the order of ng / mL, pg of pentane or the like is used.
There is a problem that low-concentration components on the order of / mL cannot be analyzed.

【0007】この問題を解決するために、本発明者は、
呼気試料を濃縮して分析するという新しい呼気分析装置
を考え出した。この呼気分析装置は、呼気採取バッグ内
の呼気を呼気試料として捕集管に濃縮し(以下、「濃縮
捕集」という。)、続いてその捕集管に対して加熱・脱
離を行い、ガスクロマトグラフィーを用いて呼気試料を
分析する(以下、「濃縮分析」という。)ものである。
In order to solve this problem, the present inventor has
A new breath analyzer that concentrates and analyzes breath samples has been devised. This breath analyzer concentrates the breath in the breath collection bag as a breath sample in a collection tube (hereinafter, referred to as “concentration collection”), and subsequently performs heating and desorption on the collection tube. A breath sample is analyzed using gas chromatography (hereinafter, referred to as “concentration analysis”).

【0008】ガスクロマトグラフィーでは、成分を分離
するカラム、分離された成分を検出する検出器、検出デ
ータを演算処理するデータ処理器等が必要となる。検出
器は、水素炎イオン化検出器や熱伝導度検出器等であ
る。データ処理器は、マイクロコンピュータ及びその周
辺装置からなり、呼気試料を注入してから各成分の分別
帯が出るまでのキャリアガスの容積(保持容量)又はそ
の時間(保持時間)により定性分析を行ない、ピーク面
積又はピーク高さから定量分析を行なう。
In gas chromatography, a column for separating components, a detector for detecting the separated components, a data processor for performing arithmetic processing on detected data, and the like are required. The detector is a flame ionization detector, a thermal conductivity detector, or the like. The data processor consists of a microcomputer and its peripheral devices, and performs qualitative analysis based on the volume (retention volume) of carrier gas or the time (retention time) from the injection of the breath sample until the separation zone of each component comes out. Quantitative analysis is performed from the peak area or peak height.

【0009】しかしながら、この新らしい呼気分析装置
にも、次のような問題があった。
[0009] However, this new breath analyzer also has the following problems.

【0010】.濃縮分析装置とは別に、捕集管に呼気
を濃縮するための濃縮捕集装置が必要である。そのた
め、少なくとも二台の装置が必要となるので、全体とし
て大型化及び高価格化を招く。しかも、捕集管を移し変
える際に、捕集管の脱着に手間がかかる。
[0010] Separately from the concentration analyzer, a concentration collection device for concentrating breath in the collection tube is required. Therefore, at least two devices are required, resulting in an increase in size and cost as a whole. In addition, when the collection tube is moved, it takes time to attach and detach the collection tube.

【0011】.濃縮分析では、一検体につき一本の捕
集管が必要である。したがって、大量の捕集管を必要と
する。しかも、捕集管は一本ごとに吸着剤の充填状態が
微妙に異なるため、充填状態に起因するノイズが分析精
度を低下させる。また、一度使用した捕集管を再び使用
するには、吸着剤の残留物を除去するために、捕集管に
対して加熱しながらキャリアガスを流す工程(以下、
「コンディショニング」という。)が必要となる。大量
の捕集管にコンディショニングを行うには、捕集管の脱
着も含めてたいへんな手間がかかる。
[0011] In the concentration analysis, one collection tube is required for each sample. Therefore, a large number of collection tubes are required. In addition, since the state of filling of the adsorbent is slightly different for each collection tube, noise caused by the state of filling lowers the analysis accuracy. Further, in order to reuse the used collecting tube, a step of flowing a carrier gas while heating the collecting tube (hereinafter, referred to as “removing the collecting tube”) in order to remove the residue of the adsorbent.
It is called "conditioning." )Is required. Conditioning a large number of collection tubes takes a great deal of time, including removing and attaching the collection tubes.

【0012】.ガスクロマトグラフィーを用いること
から、装置の大型化及び高価格化を招く。その理由は、
カラム、恒温槽、検出器、データ処理器等は、その占め
る空間が大きく、しかも高価であるためである。
[0012] The use of gas chromatography leads to an increase in size and cost of the apparatus. The reason is,
This is because columns, thermostats, detectors, data processors and the like occupy a large space and are expensive.

【0013】.ガスクロマトグラフィーを用いること
から、作業が長時間化する。その理由は、恒温槽や検出
器の立ち上げ時間が長いため、及び、保持時間の差を利
用するという測定原理のためである。
[0013] Since gas chromatography is used, the operation becomes longer. The reason for this is that the startup time of the thermostat and the detector is long, and that the measurement principle uses the difference in the retention time.

【0014】.ガスクロマトグラフィーを用いること
から、作業が複雑化する。理由(1).カラムや検出器に対
して、恒温槽の温度やキャリアガスの流量等が一定にな
るように管理する必要があるからである。理由(2).カラ
ムは、劣化による交換が必要であるとともに、分析対象
ごとに異なった種類を選定し、しかも各種類ごとに異な
る温度やキャリアガス流量にする必要があるからであ
る。理由(3).検出器は、極めて少量の成分を電気信号に
変換するという測定原理のため、清掃等を頻繁に行う必
要があるからである。
[0014] Using gas chromatography complicates the operation. Reason (1): It is necessary to manage the column and the detector so that the temperature of the thermostat, the flow rate of the carrier gas, and the like are constant. Reason (2): The column needs to be replaced due to deterioration, and it is necessary to select a different type for each analysis object, and to set a different temperature and carrier gas flow rate for each type. Reason (3): The detector needs to be cleaned frequently due to the measurement principle of converting an extremely small amount of component into an electric signal.

【0015】[0015]

【発明の目的】そこで、本発明の目的は、濃縮捕集及び
濃縮分析を行う呼気分析装置の諸問題を解決できる、呼
気分析装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a breath analyzer which can solve various problems of a breath analyzer which performs concentration collection and concentration analysis.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明に係る呼気分析装
置は、呼気を内部に吹き込ませた呼気採取容器と、呼気
を呼気試料として吸着する捕集管と、この捕集管に対す
る冷却により前記呼気試料を吸着させるとともに加熱に
より当該呼気試料を脱離させる冷却・加熱部と、この冷
却・加熱部によって脱離した呼気試料を貯留する貯留部
と、この貯留部に貯留されている呼気試料を一定量引き
抜いて当該呼気試料に含まれる成分を検知するガス検知
器と、吸引用のポンプと、前記呼気採取容器内の呼気を
前記捕集管を通して前記ポンプで吸引する第一の呼気吸
引流路と、前記貯留部内の呼気試料を前記ポンプで吸引
する第二の呼気吸引流路と、キャリアガスを前記捕集管
を通過させて前記貯留部に充満させる第一のキャリアガ
ス流路と、キャリアガスを前記捕集管を通過させて更に
前記貯留部を通過させる第二のキャリアガス流路と、前
記第一及び第二の呼気吸引流路並びに第一及び第二のキ
ャリアガス流路の中から任意の少なくとも一つを選択可
能とした流路切り換え部とを備えたものである。
A breath analyzer according to the present invention comprises a breath collection container into which breath is blown, a collection tube for absorbing the breath as a breath sample, and cooling of the collection tube. A cooling / heating unit that adsorbs the breath sample and desorbs the breath sample by heating, a storage unit that stores the breath sample desorbed by the cooling / heating unit, and a breath sample that is stored in the storage unit. A gas detector that withdraws a certain amount and detects a component contained in the breath sample, a suction pump, and a first breath suction flow passage that sucks the breath in the breath collection container with the pump through the collection tube. A second breath suction flow path for sucking the breath sample in the storage section by the pump, a first carrier gas flow path for passing the carrier gas through the collection tube and filling the storage section, and a carrier. A second carrier gas flow path through which gas passes through the collection tube and further through the storage section; and a first and second breath suction flow path and a first and second carrier gas flow path. And a flow path switching unit that can select at least one of the above.

【0017】〔1.呼気の濃縮〕流路切り換え部によっ
て第一の呼気吸引流路を選択し、冷却・加熱部により捕
集管を冷却しつつ、ポンプを作動する。このとき、呼気
は、呼気採取バッグ→捕集管→ポンプ→排出と流れる。
これにより、呼気が呼気試料として捕集管に吸着され
る。
[1. Concentration of expiration] The first exhalation suction flow path is selected by the flow path switching unit, and the pump is operated while cooling the collection tube by the cooling / heating unit. At this time, the exhalation flows in the order of exhalation collection bag → collection tube → pump → discharge.
Thereby, the breath is adsorbed on the collection tube as a breath sample.

【0018】〔2.濃縮した呼気試料の加熱脱離〕続い
て、冷却・加熱部により捕集管を加熱しつつ、流路切り
換え部によって第一のキャリアガス流路を選択する。こ
のとき、キャリアガスは、捕集管14→貯留部と流れ
る。捕集管から脱離した呼気試料も、キャリアガスとと
もに流れ、貯留部内に貯留される。
[2. Heat Desorption of Concentrated Exhaled Breath Sample] Subsequently, the first carrier gas channel is selected by the channel switching unit while the collection tube is heated by the cooling / heating unit. At this time, the carrier gas flows from the collection pipe 14 to the storage section. The breath sample detached from the collection tube also flows together with the carrier gas and is stored in the storage unit.

【0019】〔3.ガス検知器による分析〕続いて、ガ
ス検知器を用いて、貯留部に貯留されている呼気試料を
一定量引き抜き、この呼気試料に含まれる成分を検知す
る。この呼気試料のキャリアガスに対する濃度は、濃縮
されていない呼気成分をキャリアガスとともに流す場合
に比べて、はるかに高くなっている。つまり、ガス検知
器では、呼気中にわずかしか含まれていない低濃度成分
でも、十分に分析可能となる。
[3. Analysis by Gas Detector] Subsequently, a certain amount of the breath sample stored in the storage unit is withdrawn using the gas detector, and the components contained in the breath sample are detected. The concentration of the breath sample with respect to the carrier gas is much higher than when the non-concentrated breath component is flowed together with the carrier gas. In other words, the gas detector can sufficiently analyze even low-concentration components that are only slightly contained in breath.

【0020】〔4.貯留部内の呼気試料の排気〕続い
て、流路切り換え部によって第二の呼気吸引流路を選択
し、ポンプを作動する。このとき、呼気試料は、貯留部
→ポンプ→排出と流れる。これにより、貯留部内に残留
している呼気試料が排出される。
[4. Evacuation of breath sample in reservoir] Subsequently, the second breath suction channel is selected by the channel switching unit, and the pump is operated. At this time, the breath sample flows from the storage section to the pump to the discharge. Thereby, the breath sample remaining in the storage section is discharged.

【0021】〔5.捕集管のコンデショニング〕続い
て、冷却・加熱部により捕集管を加熱しつつ、流路切り
換え部によって第二のキャリアガス流路を選択してキャ
リアガスを流す。キャリアガスは、捕集管→貯留部→排
出と流れる。これにより、捕集管の残留物が除去され
る。
[5. Conditioning of Collection Tube] Subsequently, while the collection tube is heated by the cooling / heating unit, the carrier gas is flowed by selecting the second carrier gas flow channel by the flow switching unit. The carrier gas flows in the order of a collecting pipe → a storage section → discharge. Thereby, the residue of the collection tube is removed.

【0022】〔6.貯留部内のパージ〕続いて、流路切
り換え部によって第二の呼気吸引流路を選択し、ポンプ
を作動することにより、前述の〔4.貯留部内の呼気試
料の排気〕と同じ動作を行う。続いて、流路切り換え部
によって第一のキャリアガス流路を選択する。このと
き、キャリアガスは、捕集管→貯留部と流れる。これら
の動作を複数回繰り返すことにより、新たな呼気の分析
準備が完了する。
[6. Purging in the storage section] Subsequently, the second exhalation suction flow path is selected by the flow path switching section, and the pump is operated, thereby obtaining the aforementioned [4. Evacuation of the breath sample in the storage section]. Subsequently, the first carrier gas flow path is selected by the flow path switching unit. At this time, the carrier gas flows from the collection pipe to the storage section. By repeating these operations a plurality of times, the preparation for analyzing a new breath is completed.

【0023】なお、第二の呼気吸引流路及び第二のキャ
リアガス流路を省略することにより、簡素化を図ったも
のとしてもよい。ただし、この場合は、何らかの手段に
より、貯留部内の呼気試料の排気、捕集管のコンデショ
ニング、貯留部内のパージ等を行う必要がある。
It should be noted that the second expiration suction channel and the second carrier gas channel may be omitted for simplification. However, in this case, it is necessary to exhaust the breath sample in the storage unit, condition the collection tube, purge the storage unit, etc. by some means.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】図1乃至図4は本発明に係る呼気
分析装置の第一実施形態を示す構成図であり、図1は第
一の呼気吸引流路に切り換えた状態を示し、図2は第一
のキャリアガス流路に切り換えた状態を示し、図3は第
二の呼気吸引流路に切り換えた状態を示し、図4は第二
のキャリアガス流路に切り換えた状態を示している。図
1乃至図4において、太い実線は配管を示し、破線は電
気信号の流れを示す。以下、これらの図面に基づき説明
する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIGS. 1 to 4 are configuration diagrams showing a first embodiment of a breath analysis apparatus according to the present invention, and FIG. 2 shows a state switched to the first carrier gas flow path, FIG. 3 shows a state switched to the second expiration suction flow path, and FIG. 4 shows a state switched to the second carrier gas flow path. I have. 1 to 4, a thick solid line indicates a pipe, and a broken line indicates a flow of an electric signal. Hereinafter, description will be made based on these drawings.

【0025】本実施形態の呼気分析装置10は、呼気A
を内部に吹き込ませた呼気採取容器としての呼気採取バ
ッグ12と、呼気Aを呼気試料a(図示せず)として吸
着する捕集管14と、捕集管14に対する冷却により呼
気試料aを吸着させるとともに加熱により呼気試料aを
脱離させる冷却・加熱部16と、冷却・加熱部16によ
って脱離した呼気試料aを貯留する貯留部18と、貯留
部18に貯留されている呼気試料aを一定量引き抜いて
呼気試料aに含まれる成分を検知するガス検知器20
と、吸引用のポンプ22と、呼気採取バッグ12内の呼
気Aを捕集管14を通してポンプ22で吸引する第一の
呼気吸引流路24(図1)と、貯留部18内の呼気試料
aをポンプ22で吸引する第二の呼気吸引流路26(図
3)と、キャリアガスCを捕集管14を通過させて貯留
部18に充満させる第一のキャリアガス流路28(図
2)と、キャリアガスCを捕集管14を通過させて更に
貯留部18を通過させる第二のキャリアガス流路30
(図4)と、第一及び第二の呼気吸引流路24,26並
びに第一及び第二のキャリアガス流路28,30の中か
ら任意の少なくとも一つを選択可能とした流路切り換え
部32とを備えたものである。
The breath analyzer 10 according to the present embodiment has a breath A
, A breath collection bag 12 as a breath collection container into which air is blown, a collection tube 14 for adsorbing breath A as a breath sample a (not shown), and a breath sample a being adsorbed by cooling the collection tube 14. A cooling / heating unit 16 for desorbing the breath sample a by heating, a storage unit 18 for storing the breath sample a desorbed by the cooling / heating unit 16, and a breath sample a stored in the storage unit 18 are fixed. A gas detector 20 that detects a component contained in the breath sample a by extracting the amount.
A pump 22 for suction, a first breath suction channel 24 (FIG. 1) for sucking the breath A in the breath collection bag 12 by the pump 22 through the collection tube 14, and a breath sample a in the storage unit 18. A second exhalation suction flow path 26 (FIG. 3) for sucking air by the pump 22, and a first carrier gas flow path 28 (FIG. 2) for filling the storage portion 18 with the carrier gas C passing through the collection tube 14. And a second carrier gas flow path 30 through which the carrier gas C passes through the collection tube 14 and further passes through the storage section 18.
(FIG. 4) and a flow path switching unit that allows selection of at least one of the first and second expiratory suction flow paths 24 and 26 and the first and second carrier gas flow paths 28 and 30. 32.

【0026】呼気採取バッグ12は、被験者が吐出した
呼気Aを溜めるための樹脂製の容器であり、商品名「テ
ドラ・バッグ」、「サラン・バッグ」として市販されて
いる。貯留部18は、容量100 〜500mL 程度のステンレ
ス製の容器であり、電解研磨、ポリテトラフルオロエチ
レン加工等の不活性化処理が内面に施されている。ま
た、貯留部18の外周には検知管接続部181が突設さ
れている。検知管接続部181は、ガス検知器20の検
知管201を差し込んだ時のみ「開」となる弁又は栓を
内蔵している。
The breath collection bag 12 is a resin container for storing the breath A discharged by the subject, and is commercially available as trade names “Tedra bag” and “Saran bag”. The storage unit 18 is a stainless steel container having a capacity of about 100 to 500 mL, and has an inner surface subjected to an inactivation treatment such as electrolytic polishing or polytetrafluoroethylene processing. In addition, a detection tube connection portion 181 is provided on the outer periphery of the storage portion 18 so as to protrude therefrom. The detection tube connection portion 181 has a built-in valve or plug that opens only when the detection tube 201 of the gas detector 20 is inserted.

【0027】ガス検知器20は、注射器のような構造に
なっており、検知管201、採取器本体202、ハンド
ル203等から構成されている。検知管201は、測定
ガスと反応して発色する検知剤が、目盛りを付した硬質
ガラス管内に充填されたものである。検知管201の両
端は、使用前には塞がれているが、使用時には開口され
る。採取器本体202は、シリンダ状を呈しており、一
端に検知管201が取り付けられている。ハンドル20
3の先端にはピストンが設けられており、このピストン
が採取器本体202の他端に摺動自在に挿入されてい
る。検知管201の先端を測定ガス中に置いてハンドル
203を引くと、測定ガスが検知管201を通って採取
器本体202内に引き抜かれる。このとき、検知管20
1内の検知剤が測定ガスと反応することにより、検知剤
に変色層が生ずる。その変色層の先端に位置する硬質ガ
ラスの目盛りが、ガス濃度を示す。このようなガス検知
器20は、例えば、商品名「直読式ガス検知器」として
株式会社ガステックから販売されている。
The gas detector 20 has a structure like a syringe, and includes a detection tube 201, a sampler main body 202, a handle 203 and the like. The detection tube 201 is a tube in which a detection agent that reacts with a measurement gas and develops a color is filled in a graduated hard glass tube. Both ends of the detection tube 201 are closed before use, but are opened when used. The sampler main body 202 has a cylindrical shape, and has a detection tube 201 attached to one end. Handle 20
A piston is provided at the tip of 3, and this piston is slidably inserted into the other end of the sampler main body 202. When the tip of the detection tube 201 is placed in the measurement gas and the handle 203 is pulled, the measurement gas is drawn through the detection tube 201 into the sampler main body 202. At this time, the detection tube 20
When the detection agent in 1 reacts with the measurement gas, a color change layer is formed on the detection agent. The scale of the hard glass located at the tip of the discoloration layer indicates the gas concentration. Such a gas detector 20 is sold, for example, by Gastec Co., Ltd. under the trade name of “direct reading gas detector”.

【0028】流路切り換え部32は、主制御器321、
四方弁322、三方弁323,324、圧力センサ32
5,326、流量制御弁327、積算流量計328等か
ら構成されている。四方弁322、三方弁323,…、
圧力センサ325,…、流量制御弁327、積算流量計
328、ポンプ22及び加熱・冷却部16は、主制御器
321と電気的に接続されている。主制御器321は、
手動スイッチからなるもの、リレー及びタイマーからな
るもの、マイクロコンピュータ及びそのプログラムから
なるもの等、どのようなものでもよい。
The flow switching unit 32 includes a main controller 321,
Four-way valve 322, three-way valve 323, 324, pressure sensor 32
5, 326, a flow control valve 327, an integrating flow meter 328, and the like. Four-way valve 322, three-way valve 323, ...,
The pressure sensors 325,..., The flow control valve 327, the integrating flow meter 328, the pump 22, and the heating / cooling unit 16 are electrically connected to the main controller 321. The main controller 321
Any structure may be used, such as a system including a manual switch, a system including a relay and a timer, and a system including a microcomputer and its program.

【0029】四方弁322、三方弁323,324は、
それぞれ複数のポートを有するとともに電気信号によっ
て動作する、例えばロータリバルブである。四方弁32
2は、ポートX,〜を有し、ポート−を接続す
る場合(図1)と、ポート−Xを接続する場合(図
2、図4)と、ポート−を接続する場合(図3)と
が選択できるようになっている。三方弁323は、ポー
ト〜を有し、ポート−を接続する場合(図1、
図3)と、ポート−(図2、図4)を接続する場合
とが選択できるようになっている。三方弁324は、ポ
ート〜を有し、ポート−を接続する場合(図
1、図2)と、ポート−(図3)を接続する場合
と、ポート−(図4)を接続する場合とが選択でき
るようになっている。
The four-way valve 322 and the three-way valves 323, 324
For example, a rotary valve which has a plurality of ports and is operated by an electric signal. Four-way valve 32
2 has ports X,... And connects ports (FIG. 1), connects port X (FIGS. 2 and 4), and connects ports (FIG. 3). Can be selected. The three-way valve 323 has a port and connects the port (FIG. 1, FIG.
3) and the case of connecting a port (FIGS. 2 and 4) can be selected. The three-way valve 324 has ports (1), (2), (3), (2), (3), and (4). You can choose.

【0030】圧力センサ325,326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
たものである。圧力センサ325は、捕集管14とポン
プ22との間の配管内の圧力を検出して、その圧力値に
対応する電気信号を主制御器321へ出力する。圧力セ
ンサ326は、貯留部18内の圧力を検出して、その圧
力値に対応する電気信号を主制御器321へ出力する。
流量制御弁327は、例えばマスフローメータ等であ
り、捕集管14を通過する呼気Aの流量を一定にすると
ともに、その流量値を積算流量計328へ出力する。積
算流量計328は、流量制御弁327から入力した流量
値を積算して主制御器321へ出力する。
The pressure sensors 325 and 326 use, for example, a piezoelectric effect that generates a voltage when pressure is applied to a piezoelectric element. Pressure sensor 325 detects the pressure in the pipe between collection pipe 14 and pump 22 and outputs an electric signal corresponding to the pressure value to main controller 321. Pressure sensor 326 detects the pressure in storage section 18 and outputs an electric signal corresponding to the pressure value to main controller 321.
The flow control valve 327 is, for example, a mass flow meter or the like, and keeps the flow rate of the exhaled air A passing through the collection tube 14 constant and outputs the flow value to the integrating flow meter 328. The integrating flow meter 328 integrates the flow value input from the flow control valve 327 and outputs the integrated value to the main controller 321.

【0031】四方弁322のポートXには、流量調整器
341が配管を介して接続されている。流量調整器34
1には、キャリアガスCを充填したガスボンベ342
が、圧力調整弁343、手動開閉弁344等を介して接
続されている。キャリアガスCとしては、ヘリウム、窒
素等の不活性ガスが一般に用いられる。
A flow controller 341 is connected to the port X of the four-way valve 322 via a pipe. Flow regulator 34
1 is a gas cylinder 342 filled with a carrier gas C.
Are connected via a pressure regulating valve 343, a manual opening / closing valve 344, and the like. As the carrier gas C, an inert gas such as helium and nitrogen is generally used.

【0032】なお、三方弁323及び貯留部18並びに
その周辺の配管は、図示しない恒温槽に収容されている
(又はリボンヒータ等によって囲繞されている)ことに
より、常に一定温度に加熱されている。
The three-way valve 323, the storage section 18, and the piping around it are housed in a thermostat (not shown) (or surrounded by a ribbon heater or the like), so that they are always heated to a constant temperature. .

【0033】図5は、呼気分析装置10における冷却・
加熱部16の一例を示す構成図である。以下、図1乃至
図5に基づき説明する。ただし、図5において図1乃至
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。
FIG. 5 shows the cooling and refrigerating system in the breath analyzer 10.
FIG. 3 is a configuration diagram illustrating an example of a heating unit 16. Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. However, in FIG. 5, the same portions as those in FIGS. 1 to 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.

【0034】捕集管14内には、呼気試料aを吸着する
吸着剤141が充填されている。吸着剤141は、分析
する呼気成分に応じて種類を変える。冷却・加熱部16
は、捕集管14を挟持する伝熱材161と、伝熱材16
1を冷却又は加熱する冷却加熱手段162と、伝熱材1
61を囲繞する断熱材163と、冷却加熱手段162に
取り付けられた放熱フィン164と、伝熱材161に埋
設された熱電対165と、熱電対165及び冷却加熱手
段162を介して捕集管14の温度を制御する温度制御
器166と、捕集管14を装着するための継手167,
168とを備えている。伝熱材161及び放熱フィン1
64は、アルミニウム製である。冷却加熱手段162
は、例えば冷却用のペルチェ素子と加熱用の電熱ヒータ
とを組み合わせたものである。熱電対165は、伝熱材
161すなわち捕集管14の温度Tに対応する電圧を温
度制御器166へ出力する。温度制御器166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。温度制御器166の動作は、熱電対
165から出力された捕集管14の温度Tが一定値TC
になるように、冷却加熱手段162を通電制御するもの
である。継手167,168の捕集管14と接する部分
には、Oリング169が嵌挿されている。一定値TC
示す電気信号は、主制御器321から温度制御器166
へ出力される。
The collection tube 14 is filled with an adsorbent 141 for adsorbing the breath sample a. The type of the adsorbent 141 changes according to the breath component to be analyzed. Cooling / heating unit 16
Is a heat transfer material 161 for holding the collection tube 14 and a heat transfer material 16
Cooling / heating means 162 for cooling or heating the heat transfer material 1
61, a radiating fin 164 attached to the cooling and heating means 162, a thermocouple 165 embedded in the heat transfer material 161, and the collection tube 14 via the thermocouple 165 and the cooling and heating means 162. A temperature controller 166 for controlling the temperature of the tube, and a joint 167 for mounting the collection tube 14,
168. Heat transfer material 161 and radiation fin 1
Reference numeral 64 is made of aluminum. Cooling / heating means 162
Is a combination of, for example, a Peltier element for cooling and an electric heater for heating. The thermocouple 165 outputs a voltage corresponding to the temperature T of the heat transfer material 161, that is, the temperature of the collection tube 14, to the temperature controller 166. The temperature controller 166 includes, for example, a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, a computer program for temperature control stored in a ROM or the like, and a DC voltage power supply. Operation of the temperature control unit 166, the temperature T is a predetermined value T C of the collecting tube 14, which is outputted from the thermocouple 165
Thus, the power supply to the cooling and heating means 162 is controlled. An O-ring 169 is fitted into a portion of the joints 167, 168 in contact with the collection tube 14. Electrical signal indicative of the predetermined value T C, the main control unit 321 temperature controller 166 from
Output to

【0035】次に、呼気分析装置10の動作を、図1乃
至図5に基づき説明する。以下の動作は、主制御器32
1に内蔵されたシーケンスプログラムにより自動的に進
めることもできるし、作業者が手動で主制御器321を
操作することにより進めることもできる。
Next, the operation of the breath analyzer 10 will be described with reference to FIGS. The following operation is performed by the main controller 32.
The program can be automatically advanced by a sequence program stored in the main controller 1 or by manually operating the main controller 321 by an operator.

【0036】〔1.呼気の濃縮〕[1. Concentration of expiration)

【0037】まず、呼気Aを採取済みの呼気採取バッグ
12をポートに接続された配管に取り付ける。続い
て、流路切り換え部32によって第一の呼気吸引流路2
4(図1)を選択し、冷却・加熱部16により捕集管1
4を例えば5℃に保ちつつ、ポンプ22を作動する。こ
のとき、呼気Aは、呼気採取バッグ12→ポート,
→捕集管14→ポート,→ポンプ22→流量制御弁
327→排出と流れる。これにより、呼気Aが呼気試料
aとして捕集管14に吸着される。呼気Aの流量は流量
制御弁322によって一定(例えば150mL/min )となっ
ており、呼気Aの積算流量が所定値(例えば10L )に達
するとポンプ22が停止する。又は、呼気採取バッグ1
2が空になったらポンプ22が停止する。
First, the breath collection bag 12 from which the breath A has been collected is attached to the pipe connected to the port. Subsequently, the first exhalation suction flow channel 2 is
4 (FIG. 1), and the collection tube 1
The pump 22 is operated while keeping the temperature of 4 at 5 ° C., for example. At this time, the exhalation A is the exhalation collection bag 12 → port,
→ The collection pipe 14 → port, → pump 22 → flow control valve 327 → discharge. Thereby, the breath A is adsorbed on the collection tube 14 as the breath sample a. The flow rate of expiration A is kept constant (for example, 150 mL / min) by the flow control valve 322, and when the integrated flow rate of expiration A reaches a predetermined value (for example, 10 L), the pump 22 stops. Or breath collection bag 1
When 2 becomes empty, the pump 22 stops.

【0038】圧力センサ325で検出される圧力値は、
呼気採取バッグ12に呼気Aが残留していれば-30kPa程
度であり、呼気採取バッグ12が空になると-33kPa程度
となる。したがって、これらの差に基づき、呼気採取バ
ッグ12が空になったことを検出できる。
The pressure value detected by the pressure sensor 325 is
When the breath A is left in the breath collection bag 12, the pressure is about -30 kPa, and when the breath collection bag 12 is empty, the pressure is about -33 kPa. Therefore, based on these differences, it can be detected that the breath collection bag 12 is empty.

【0039】〔2.濃縮した呼気試料の加熱脱離〕[2. Heat desorption of concentrated breath sample)

【0040】続いて、冷却・加熱部16により捕集管1
4を例えば200 ℃に保ちつつ、流路切り換え部32によ
って第一のキャリアガス流路28(図2)を選択する。
このとき、キャリアガスCは、流量調整器341→ポー
トX,→捕集管14→ポート,→貯留部18と流
れる。捕集管14から脱離した呼気試料aも、キャリア
ガスCとともに流れ、60℃程度に保たれた貯留部18内
に貯留される。この呼気試料aに含まれる各成分は、ガ
ス検知器20でも検知できる程度に濃縮されている。
Then, the collection tube 1 is cooled by the cooling / heating unit 16.
The first carrier gas flow path 28 (FIG. 2) is selected by the flow path switching unit 32 while maintaining the temperature of, for example, 200 ° C.
At this time, the carrier gas C flows from the flow controller 341 → port X, → collection pipe 14 → port, → reservoir 18. The breath sample a desorbed from the collection tube 14 also flows together with the carrier gas C and is stored in the storage unit 18 maintained at about 60 ° C. Each component contained in the breath sample a is concentrated so that it can be detected by the gas detector 20.

【0041】数値例を用いて説明する。呼気中濃度が1.
6ng/mL(500ppb)のペンタンを10L 濃縮(10000 倍濃縮)
すると、1.6 ×10000 =16000ng 分のペンタンが吸着剤
141に吸着する。続いて、流量20mL/minのキャリアガ
スCを流しながら、5分間加熱脱離することにより、こ
のペンタンを貯留部18に貯留する。このときの貯留部
18内のペンタン濃度は、16000ng/100mL(50ppm)とな
る。一方、前述の株式会社ガステック製のガス検知器2
0によれば、ペンタンの測定範囲は30〜1680ppm(カタ
ログ値)である。したがって、濃縮前は測定不可能であ
ったペンタンは、濃縮することにより測定可能となる。
A description will be given using a numerical example. Breath concentration is 1.
Concentrate 6ng / mL (500ppb) pentane in 10L (10000x concentration)
Then, 1.6 × 10000 = 16,000 ng of pentane is adsorbed on the adsorbent 141. Subsequently, the pentane is stored in the storage unit 18 by heating and desorbing for 5 minutes while flowing the carrier gas C at a flow rate of 20 mL / min. At this time, the pentane concentration in the storage unit 18 is 16000 ng / 100 mL (50 ppm). On the other hand, the gas detector 2 manufactured by Gastech Co., Ltd.
According to 0, the measuring range of pentane is 30-1680 ppm (catalog value). Therefore, pentane, which could not be measured before concentration, can be measured by concentration.

【0042】〔3.ガス検知器による分析〕[3. Analysis by gas detector)

【0043】貯留部18の検知管接続部181に検知管
201を差し込み、ハンドル203を引くと、貯留部1
8内の呼気試料aが検知管201を通って採取器本体2
02内に引き抜かれる。このとき、検知管201内の検
知剤が呼気試料aに含まれる測定ガスと反応することに
より、検知剤に変色層が生ずる。その変色層の先端に位
置する硬質ガラスの目盛りによって、ガス濃度を知るこ
とができる。
When the detection tube 201 is inserted into the detection tube connecting portion 181 of the storage portion 18 and the handle 203 is pulled, the storage portion 1
The breath sample a in the sampler 8 passes through the detection tube 201 and the sampler body 2
It is pulled out in 02. At this time, the detection agent in the detection tube 201 reacts with the measurement gas contained in the breath sample a, so that a color change layer is generated in the detection agent. The gas concentration can be known from the scale of the hard glass located at the tip of the discoloration layer.

【0044】〔4.貯留部内の呼気試料の排気〕[4. Exhaust of the breath sample in the storage section)

【0045】続いて、流路切り換え部32によって第二
の呼気吸引流路26(図3)を選択し、ポンプ22を作
動する。このとき、呼気試料aは、貯留部18→ポート
,→ポート,→ポンプ22→流量制御弁327
→排出と流れる。圧力センサ326で検出される圧力値
が一定値以下になると、ポンプ22が停止する。これに
より、貯留部18内に残留している呼気試料aが排出さ
れる。
Subsequently, the second exhalation suction channel 26 (FIG. 3) is selected by the channel switching unit 32, and the pump 22 is operated. At this time, the breath sample a is stored in the storage unit 18 → port, → port, → pump 22 → flow control valve 327.
→ Drain and flow. When the pressure value detected by the pressure sensor 326 falls below a certain value, the pump 22 stops. Thereby, the breath sample a remaining in the storage unit 18 is discharged.

【0046】〔5.捕集管のコンデショニング〕[5. Conditioning of collection tube)

【0047】続いて、冷却・加熱部16により捕集管1
4を例えば250 ℃に保ちつつ、流路切り換え部32によ
って第二のキャリアガス流路30(図4)を選択してキ
ャリアガスCを流す。キャリアガスCは、流量調整器3
41→ポートX,→捕集管14→ポート,→貯留
部18→ポート,→排出と流れる。これにより、捕
集管14の残留物が除去される。
Then, the collection tube 1 is cooled by the cooling / heating unit 16.
The carrier gas C is caused to flow by selecting the second carrier gas flow path 30 (FIG. 4) by the flow path switching unit 32 while maintaining the temperature at 250 ° C., for example. The carrier gas C is supplied to the flow controller 3
41 → port X, → collection tube 14 → port, → reservoir 18 → port, → discharge. Thereby, the residue of the collection tube 14 is removed.

【0048】〔6.貯留部内のパージ〕[6. Purging in the storage section)

【0049】続いて、流路切り換え部32によって第二
の呼気吸引流路26(図3)を選択し、ポンプ22を作
動することにより、前述の〔4.貯留部内の呼気試料の
排気〕と同じ動作を行う。続いて、流路切り換え部32
によって第一のキャリアガス流路28(図2)を選択す
る。このとき、キャリアガスCは、流量調整器341→
ポートX,→捕集管14→ポート,→貯留部18
と流れる。これらの動作を複数回繰り返すことにより、
新たな呼気Aの分析準備が完了する。
Subsequently, the second exhalation suction flow path 26 (FIG. 3) is selected by the flow path switching section 32 and the pump 22 is operated, whereby [4. Evacuation of the breath sample in the storage section]. Subsequently, the flow path switching unit 32
Selects the first carrier gas flow path 28 (FIG. 2). At this time, the carrier gas C is supplied to the flow controller 341 →
Port X, → collection tube 14 → port, → storage unit 18
And flows. By repeating these operations multiple times,
The preparation for analysis of a new exhalation A is completed.

【0050】図6は従来の呼気分析装置と本発明の呼気
分析装置との作業手順の一例を示す図表であり、図6
〔1〕が従来の呼気分析装置の場合であり、図6〔2〕
が本発明の呼気分析装置の場合である。以下、この図面
に基づき説明する。
FIG. 6 is a table showing an example of the operation procedure of the conventional breath analyzer and the breath analyzer of the present invention.
[1] shows the case of the conventional breath analyzer, and FIG.
Is a case of the breath analyzer of the present invention. Hereinafter, description will be made based on this drawing.

【0051】従来の呼気分析装置は、濃縮捕集装置、濃
縮分析装置(データ処理器を含む)及びコンディショニ
ング装置とから構成されている。本発明の呼気分析装置
は、これらの三種類の装置を簡素化したうえで一台で実
現している。
A conventional breath analyzer comprises a concentration collecting device, a concentration analyzer (including a data processor), and a conditioning device. The breath analyzer of the present invention simplifies these three types of devices and realizes them as a single unit.

【0052】本発明によれば、従来に比べて、捕集管脱
着を皆無にできることから12min 短縮でき、分析が1min
で終了することから59min 短縮でき、合計71min 作業時
間を短縮できる。
According to the present invention, it is possible to eliminate 12 minutes of desorption of the collection tube as compared with the prior art, so that the time can be reduced by 12 minutes and the analysis can be performed by 1 minute
It can be shortened by 59min because it ends with a total of 71min.

【0053】図7は従来の呼気分析装置と本発明の呼気
分析装置との構成の一例を示す図表であり、図7〔1〕
が従来の呼気分析装置の場合であり、図7〔2〕が本発
明の呼気分析装置の場合である。以下、この図面に基づ
き説明する。
FIG. 7 is a table showing an example of the configuration of a conventional breath analyzer and the breath analyzer of the present invention.
7 shows the case of the conventional breath analyzer, and FIG. 7 [2] shows the case of the breath analyzer of the present invention. Hereinafter, description will be made based on this drawing.

【0054】本発明では、捕集管のコンディショニング
を一回の使用ごとに簡単に行えることから、一本の捕集
管で多人数分の分析ができる。また、濃縮捕集装置、濃
縮分析装置、データ処理器及びコンディショニング装置
を簡素化したうえで一台で実現していることから、カラ
ム、検出器、データ処理器等を不要にできるとともに、
これらの装置に用いられる配管、電磁弁、ポンプ、セン
サ等を共用できるので、全体として部品点数が大幅に削
減される。
In the present invention, since the conditioning of the collection tube can be easily performed for each use, the analysis for a large number of persons can be performed with one collection tube. In addition, since the concentration collection device, concentration analysis device, data processing device and conditioning device are simplified and realized as a single unit, columns, detectors, data processors, etc. can be eliminated,
Since the pipes, solenoid valves, pumps, sensors, and the like used in these devices can be shared, the number of parts is greatly reduced as a whole.

【0055】図8は、本発明に係る呼気分析装置の第二
実施形態の一部を示す構成図である。以下、この図面に
基づき説明する。
FIG. 8 is a block diagram showing a part of a second embodiment of the breath analyzer according to the present invention. Hereinafter, description will be made based on this drawing.

【0056】本実施形態の呼気分析装置は、呼気Aを内
部に吹き込ませた呼気採取容器として、一回の呼気採取
ごとに洗浄可能とした呼気採取装置貯留容器60を用い
ている点を除き、第一実施形態と同じ構成である。した
がって、第一実施形態と同じ部分は、図示及び説明を省
略する。
The breath analyzer according to the present embodiment uses a breath collection device storage container 60 that can be washed with each breath collection, as the breath collection container into which the breath A is blown. This is the same configuration as the first embodiment. Therefore, illustration and description of the same parts as those in the first embodiment are omitted.

【0057】呼気採取装置貯留容器60には、呼気排出
用のポンプ62、呼気排出用の電磁弁64、分析用の電
磁弁66、呼気導入用の電磁弁68、パージガス導入用
の電磁弁70、圧力センサ72、呼気吐出センサ74、
呼気吐出管76、パージガス用のボンベ78、副制御器
80及び図示しないヒータ等が付設され、全体として呼
気採取装置82を構成している。副制御器80は、例え
ばマイクロコンピュータであり、圧力センサ72及び呼
気吐出センサ74から得られた情報及び主制御器321
からの指令に基づき、内蔵したシーケンスプログラムに
従って電磁弁64〜70及びポンプ62の動作を制御す
る。
In the breath collection device storage container 60, a breath discharge pump 62, a breath discharge solenoid valve 64, an analysis solenoid valve 66, a breath introduction solenoid valve 68, a purge gas introduction solenoid valve 70, Pressure sensor 72, exhalation discharge sensor 74,
An exhalation discharge pipe 76, a purge gas cylinder 78, a sub-controller 80, a heater (not shown), and the like are additionally provided, and constitute an exhalation collection device 82 as a whole. The sub controller 80 is, for example, a microcomputer, and information obtained from the pressure sensor 72 and the exhalation discharge sensor 74 and the main controller 321.
, The operation of the solenoid valves 64-70 and the pump 62 is controlled in accordance with a built-in sequence program.

【0058】次に、呼気採取装置82の動作を説明す
る。
Next, the operation of the breath collection device 82 will be described.

【0059】〔1.洗浄工程〕[1. Cleaning process)

【0060】新たに呼気Aを採取する前に、呼気採取装
置貯留容器60を洗浄する。まず、電磁弁66,68,
70を閉、電磁弁64を開、ポンプ62をオンとするこ
とにより、呼気採取装置貯留容器60の残留呼気を排気
する。圧力センサ72による圧力値が陰圧(66.5kPa )
程度になったら、電磁弁64を閉、ポンプ62をオフと
する。続いて、呼気採取装置貯留容器60を60℃程度に
加熱し、電磁弁70を開とすることにより、パージガス
で呼気採取装置貯留容器60内をパージする。圧力セン
サ72による圧力値が陽圧(100.1 kPa )程度になった
ら、電磁弁70を閉とする。続いて、電磁弁64を開、
ポンプ62をオンとすることにより、呼気採取装置貯留
容器60の残留パージガスを排気する。以上の、呼気採
取装置貯留容器60内にパージガスを導入して、このパ
ージガス排気する動作を数回繰り返すことにより、呼気
採取の準備が完了する。この状態で、呼気採取装置貯留
容器60の圧力値は陰圧(66.5kPa )程度であり、その
温度は40℃程度である。
Before newly collecting the breath A, the breath collection device storage container 60 is washed. First, the solenoid valves 66, 68,
By closing 70, opening the electromagnetic valve 64, and turning on the pump 62, the residual expiration of the expiration collection device storage container 60 is exhausted. The pressure value from the pressure sensor 72 is negative pressure (66.5 kPa)
When it reaches the level, the solenoid valve 64 is closed and the pump 62 is turned off. Subsequently, the expiration sampling device storage container 60 is heated to about 60 ° C. and the solenoid valve 70 is opened, thereby purging the inside of the expiration sampling device storage container 60 with a purge gas. When the pressure value from the pressure sensor 72 becomes approximately positive pressure (100.1 kPa), the solenoid valve 70 is closed. Subsequently, the solenoid valve 64 is opened,
By turning on the pump 62, the residual purge gas in the breath collection device storage container 60 is exhausted. The above operation of introducing the purge gas into the breath collection device storage container 60 and repeating the operation of exhausting the purge gas is repeated several times to complete preparation for breath collection. In this state, the pressure value of the breath collection device storage container 60 is about negative pressure (66.5 kPa), and the temperature is about 40 ° C.

【0061】〔2.呼気採取工程〕[2. Breath collection process)

【0062】被験者Mが呼気吐出管76から呼気Aを吹
き込むと、呼気吐出センサ74がこれを検知することに
より、電磁弁68が開となる。これにより、呼気採取装
置貯留容器60内に呼気Aが貯留される。呼気Aの採取
量が500 mLを越える場合は、複数回の息の吹き込みが必
要となる。この場合に被験者Mが息継ぎをすると、呼気
吐出センサ74がこれを検知することにより、電磁弁6
8が閉となる。これにより、呼気採取装置貯留容器60
の呼気Aの漏出及び外気の混入を防いでいる。
When the subject M inhales the expiration A from the exhalation discharge pipe 76, the exhalation discharge sensor 74 detects this, and the solenoid valve 68 is opened. Thereby, the exhalation A is stored in the exhalation sampling device storage container 60. If the volume of exhaled air A exceeds 500 mL, multiple insufflations are required. In this case, when the subject M breathes, the exhalation discharge sensor 74 detects this, and the electromagnetic valve 6
8 is closed. Thereby, the breath collection device storage container 60
This prevents leakage of exhaled air A and mixing of outside air.

【0063】〔3.分析工程〕[3. Analysis process)

【0064】図1乃至図5に示す第一実施形態において
呼気採取バッグ14を呼気採取装置貯留容器60に置き
換えれば、同一の手順により行われる。本実施形態によ
れば、一回の呼気採取ごとに洗浄可能としたことによ
り、使い捨ての呼気採取バック14と異なり、呼気採取
装置貯留容器60を何回でも使用できる。
In the first embodiment shown in FIGS. 1 to 5, the same procedure is performed if the breath collection bag 14 is replaced with a breath collection device storage container 60. According to the present embodiment, the breath collection device 60 can be used any number of times, unlike the disposable breath collection bag 14, because it is possible to wash each time the breath is collected.

【0065】なお、上記第一及び第二実施形態は、いう
までもなく一例にすぎず、本発明を限定するものではな
い。例えば、四方弁322、三方弁323,324は、
ロータリバルブではなく、単純な電磁弁の切り換えによ
り流路を切り換えるものとしてもよい。四方弁322、
三方弁323,324の各ポートと各配管との接続は、
第一及び第二の呼気吸引流路24,26並びに第一及び
第二のキャリアガス流路28,30の前述した機能が実
現できれば、どのような組み合わせにしてもよい。
The above-described first and second embodiments are, of course, merely examples, and do not limit the present invention. For example, the four-way valve 322, the three-way valves 323, 324
Instead of a rotary valve, the flow path may be switched by a simple electromagnetic valve switching. Four-way valve 322,
The connection between each port of the three-way valves 323 and 324 and each pipe is
Any combination may be used as long as the above-described functions of the first and second exhalation suction channels 24 and 26 and the first and second carrier gas channels 28 and 30 can be realized.

【0066】[0066]

【発明の効果】請求項1乃至3記載の呼気分析装置によ
れば、捕集管内に濃縮捕集された呼気試料を冷却・加熱
部で脱離させ、この呼気試料をキャリアガスによって貯
留部に貯留するようにしたので、呼気中にわずかしか含
まれていないペンタン等の低濃度成分でもガス検知器で
十分に分析することができる。しかも、呼気採取容器内
の呼気を捕集管を通してポンプで吸引する呼気吸引流路
と、キャリアガスを捕集管を通過させて貯留部に充満さ
せるキャリアガス流路と、これらの流路の中から任意の
少なくとも一つを選択可能とした流路切り換え部とを備
えたことにより、濃縮捕集及び濃縮分析を一台で行うこ
とができる。したがって、装置全体としての小型化及び
低価格化を達成できるとともに、濃縮捕集及び濃縮分析
のすべての工程を各流路の切り換えのみで自動的に実行
することができるので、操作性及び利便性を向上でき
る。
According to the breath analyzer of the present invention, the breath sample concentrated and collected in the collection tube is desorbed by the cooling / heating unit, and the breath sample is stored in the storage unit by the carrier gas. Since the gas is stored, even a low-concentration component such as pentane which is slightly contained in the breath can be sufficiently analyzed by the gas detector. Moreover, an exhalation suction flow path for pumping the exhaled air in the exhalation collection container through the collection tube, a carrier gas flow path for passing the carrier gas through the collection tube and filling the storage section, With the provision of a flow path switching unit that allows at least one to be selected from the above, concentration collection and concentration analysis can be performed by one unit. Therefore, downsizing and cost reduction of the whole apparatus can be achieved, and all steps of concentration collection and concentration analysis can be automatically executed only by switching each flow path, so that operability and convenience are improved. Can be improved.

【0067】これに加え、次の効果を奏する。In addition to the above, the following effects are obtained.

【0068】イ)濃縮捕集工程と濃縮分析工程とが同一
装置で行われることにより、捕集管の脱着を不要にでき
るので、作業時間を短縮できる。
(A) Since the concentration collecting step and the concentration analyzing step are performed by the same apparatus, it is not necessary to attach and detach the collecting tube, so that the operation time can be shortened.

【0069】ロ)捕集管のコンディショニングを一回の
使用ごとに簡単に行えることから、一本の捕集管で多人
数分の分析ができる。したがって、捕集管に要する費用
を削減できるとともに、吸着剤の充填状態に起因するノ
イズも生じないので、分析精度を向上できる。
(B) Conditioning of the collection tube can be easily performed for each use, so that analysis can be performed by a single collection tube for a large number of people. Therefore, the cost required for the collection tube can be reduced, and noise due to the filling state of the adsorbent does not occur, so that the analysis accuracy can be improved.

【0070】ハ)ガスクロマトグラフィーの代わりにガ
ス検知器を用いることにより、カラム、恒温槽、検出
器、データ処理器等を不要にできる。したがって、装置
の小型化及び低価格化を達成できる。また、装置が小型
化することにより、可搬性を向上できる。さらに、ガス
検知器は取り扱いが簡単でしかも検知管が使い捨てであ
ることから、作業の短時間化及び作業の単純化を達成で
きるので、作業性を向上できる。
(C) By using a gas detector instead of gas chromatography, a column, a thermostat, a detector, a data processor and the like can be eliminated. Therefore, size reduction and price reduction of the device can be achieved. In addition, portability can be improved by downsizing the device. Further, since the gas detector is easy to handle and the detection tube is disposable, the work can be shortened and the work can be simplified, so that the workability can be improved.

【0071】請求項2記載の呼気分析装置によれば、更
に、貯留部内の呼気試料をポンプで吸引する呼気吸引流
路と、キャリアガスを捕集管を通過させて更に貯留部を
通過させるキャリアガス流路とを備えたことにより、貯
留部内の呼気試料の排気、捕集管のコンデショニング及
び貯留部内のパージ等を簡単かつ自動的に行うことがで
きるので、より一層操作性及び利便性を向上できる。
According to the breath analyzer of the present invention, further, a breath suction flow path for sucking the breath sample in the storage section by the pump, and a carrier for passing the carrier gas through the collection tube and further passing through the storage section. The provision of the gas flow path makes it possible to easily and automatically perform evacuation of the breath sample in the storage unit, conditioning of the collection tube, and purging of the storage unit, thereby further improving operability and convenience. Can be improved.

【0072】請求項3記載の呼気分析装置によれば、一
回の呼気採取ごとに洗浄可能とした呼気採取装置貯留容
器を用いることにより、何回でも呼気採取容器を使用で
きる。したがって、自動化が困難な呼気採取容器の着脱
作業を不要にできるので作業性を向上できるとともに、
呼気採取容器に要する費用を削減できる。
According to the breath analyzer of the third aspect, the breath collection container can be used any number of times by using the breath collection device storage container which can be washed for each breath collection. Therefore, the workability can be improved because the work of attaching and detaching the breath collection container, which is difficult to automate, can be eliminated,
The cost required for the breath collection container can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に係る呼気分析装置の第一実施形態を示
す構成図であり、第一の呼気吸引流路に切り換えた状態
を示している。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a first embodiment of a breath analysis apparatus according to the present invention, showing a state in which the apparatus is switched to a first breath suction flow path.

【図2】本発明に係る呼気分析装置の第一実施形態を示
す構成図であり、第一のキャリアガス流路に切り換えた
状態を示している。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a first embodiment of the breath analyzer according to the present invention, showing a state in which the apparatus is switched to a first carrier gas flow path.

【図3】本発明に係る呼気分析装置の第一実施形態を示
す構成図であり、第二の呼気吸引流路に切り換えた状態
を示している。
FIG. 3 is a configuration diagram showing a first embodiment of the breath analysis apparatus according to the present invention, and shows a state in which the breath analyzer is switched to a second breath suction channel.

【図4】本発明に係る呼気分析装置の第一実施形態を示
す構成図であり、第二のキャリアガス流路に切り換えた
状態を示している。
FIG. 4 is a configuration diagram showing a first embodiment of the breath analyzer according to the present invention, and shows a state in which a second carrier gas flow path is switched.

【図5】図1の呼気分析装置における冷却・加熱部の一
例を示す構成図である。
FIG. 5 is a configuration diagram illustrating an example of a cooling / heating unit in the breath analyzer of FIG. 1;

【図6】従来の呼気分析装置と本発明の呼気分析装置と
の作業手順の一例を示す図表であり、図6〔1〕が従来
の呼気分析装置の場合であり、図6〔2〕が本発明の呼
気分析装置の場合である。
FIG. 6 is a chart showing an example of a work procedure between the conventional breath analyzer and the breath analyzer of the present invention. FIG. 6 [1] shows the case of the conventional breath analyzer, and FIG. This is the case of the breath analyzer of the present invention.

【図7】従来の呼気分析装置と本発明の呼気分析装置と
の構成の一例を示す図表であり、図7〔1〕が従来の呼
気分析装置の場合であり、図7〔2〕が本発明の呼気分
析装置の場合である。
FIG. 7 is a chart showing an example of the configuration of a conventional breath analyzer and the breath analyzer of the present invention. FIG. 7 [1] shows the case of a conventional breath analyzer, and FIG. It is the case of the breath analyzer of the invention.

【図8】本発明に係る呼気分析装置の第二実施形態の一
部を示す構成図である。
FIG. 8 is a configuration diagram showing a part of a second embodiment of the breath analyzer according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 呼気分析装置 12 呼気採取バッグ(呼気採取容器) 14 捕集管 16 冷却・加熱部 20 ガス検知器 22 ポンプ 24 第一の呼気吸引流路 26 第二の呼気吸引流路 28 第一のキャリアガス流路 30 第二のキャリアガス流路 32 流路切り換え部 60 呼気採取装置貯留容器(呼気採取容器) A 呼気 a 呼気試料 C キャリアガス DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Breath analyzer 12 Breath collection bag (breath collection container) 14 Collection pipe 16 Cooling / heating part 20 Gas detector 22 Pump 24 First breath suction flow path 26 Second breath suction flow path 28 First carrier gas Flow path 30 Second carrier gas flow path 32 Flow path switching unit 60 Breath collection device storage container (breath collection container) A Breath a Breath sample C Carrier gas

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 呼気を内部に吹き込ませた呼気採取容器
と、呼気を呼気試料として吸着する捕集管と、この捕集
管に対する冷却により前記呼気試料を吸着させるととも
に加熱により当該呼気試料を脱離させる冷却・加熱部
と、この冷却・加熱部によって脱離した呼気試料を貯留
する貯留部と、この貯留部に貯留されている呼気試料を
一定量引き抜いて当該呼気試料に含まれる成分を検知す
るガス検知器と、吸引用のポンプと、前記呼気採取容器
内の呼気を前記捕集管を通して前記ポンプで吸引する呼
気吸引流路と、キャリアガスを前記捕集管を通過させて
前記貯留部に充満させるキャリアガス流路と、前記呼気
吸引流路及びキャリアガス流路の中から任意の少なくと
も一つを選択可能とした流路切り換え部と、を備えた呼
気分析装置。
1. A breath collection container into which expiration is blown, a collection tube for adsorbing expiration as a breath sample, cooling the collection tube to adsorb the breath sample, and removing the breath sample by heating. A cooling / heating unit to be separated, a storage unit to store the breath sample desorbed by the cooling / heating unit, and a certain amount of the breath sample stored in the storage unit to be withdrawn to detect components contained in the breath sample. A gas detector, an aspiration pump, an exhalation suction flow path through which the exhalation in the exhalation collection container is aspirated by the pump through the collection tube, and a carrier gas that passes through the collection tube and the storage section. A breath analyzer comprising: a carrier gas flow path that fills the air; and a flow path switching unit that allows selection of at least one of the breath suction flow path and the carrier gas flow path.
【請求項2】 呼気を内部に吹き込ませた呼気採取容器
と、呼気を呼気試料として吸着する捕集管と、この捕集
管に対する冷却により前記呼気試料を吸着させるととも
に加熱により当該呼気試料を脱離させる冷却・加熱部
と、この冷却・加熱部によって脱離した呼気試料を貯留
する貯留部と、この貯留部に貯留されている呼気試料を
一定量引き抜いて当該呼気試料に含まれる成分を検知す
るガス検知器と、吸引用のポンプと、前記呼気採取容器
内の呼気を前記捕集管を通して前記ポンプで吸引する第
一の呼気吸引流路と、前記貯留部内の呼気試料を前記ポ
ンプで吸引する第二の呼気吸引流路と、キャリアガスを
前記捕集管を通過させて前記貯留部に充満させる第一の
キャリアガス流路と、キャリアガスを前記捕集管を通過
させて更に前記貯留部を通過させる第二のキャリアガス
流路と、前記第一及び第二の呼気吸引流路並びに第一及
び第二のキャリアガス流路の中から任意の少なくとも一
つを選択可能とした流路切り換え部と、を備えた呼気分
析装置。
2. A breath collection container into which breath is blown, a collection tube for absorbing breath as a breath sample, and cooling of the collection tube to absorb the breath sample and heating to remove the breath sample. A cooling / heating unit to be separated, a storage unit to store the breath sample desorbed by the cooling / heating unit, and a certain amount of the breath sample stored in the storage unit to be withdrawn to detect components contained in the breath sample. A gas detector, a pump for suction, a first breath suction flow path for sucking the breath in the breath collection container with the pump through the collection tube, and a breath sample in the reservoir with the pump. A second exhalation suction flow path, a first carrier gas flow path through which the carrier gas passes through the collection tube to fill the storage section, and a carrier gas flow through the collection tube to further store the carrier gas. Department And a second carrier gas flow path through which the first and second exhalation suction flow paths and the first and second carrier gas flow paths can be selected. A breath analyzer comprising:
【請求項3】 前記呼気採取容器は、一回の呼気採取ご
とに洗浄可能とした呼気採取装置貯留容器である、請求
項1又は2記載の呼気分析装置。
3. The breath analysis apparatus according to claim 1, wherein the breath collection container is a breath collection device storage container that can be washed with each breath collection.
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