JPH08101095A - 呼気採取分析装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 破損し易い素材の分離カラムであっても、該
カラムの耐久性を維持し装置全体の耐久性向上を図った
呼気採取分析装置を提供すること。 【構成】 呼気採取管２で採取される呼気をサンプリン
グバルブ１７を介してサンプルループ１９内に導入し、
このサンプルループ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に送り込むキャリアガス導
入手段１２，及び分離カラム２１内の呼気から所定の成
分を検出する成分検出器１４を備えている。分離カラム
２１を所定の大きさの直径で円形状に巻き保持するカラ
ムホルダ４２を設け、分離カラム２１の一端部が連結さ
れるサンプリングバルブ１７の連通ポートと分離カラ
ム２１の他端部が連結される成分検出器のカラム取付け
口１４Ａを、それぞれ巻回された分離カラムの巻回円の
接線方向先に配設した。

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
ける呼気採取分析装置に関する。

【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】そして、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、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】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
来例を含めて呼気分析装置の多くは、分離カラム（分析
用カラム）として、通常は溶融シリカのキャピラリカラ
ム（Ｃapillary Ｃolumn ：毛細管）を使用している。
この溶融シリカのキャピラリカラムは、一定以上の曲率
で曲げたり，ねじったりしてストレスをかけると破損す
る。また、例えば恒温槽の内壁等の振動面に当接してい
ると、長期にわたる繰り返しの振動によって時には当該
分離カラム内壁のコーティングが脱落し、分離カラムと
しての機能が低下するという不都合が生じていた。

【０００７】

【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、分離カラム等のカラムとして破損し易
い素材を使用していても、当該カラムの耐久性を有効に
維持すると共に，取り扱いにくいカラムの組み立て時若
しくは保守時のカラム接続作業の円滑化を図り、同時に
装置全体の耐久性向上を図った呼気採取分析装置を提供
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】本発明では、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て
いる。

【０００９】分離カラムは、所定の大きさの直径で円形
状に巻き揃えられ、同時に当該分離カラムの内径側でカ
ラムホルダによって保持されている。更に、分離カラム
の一端部が連結されるサンプリングバルブの連通ポート
と分離カラムの他端部が連結される成分検出器のカラム
取付け口を、それぞれ分離カラムの巻回円の接線方向先
に配設する、等の構成を採っている。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】被検者Ｈが呼気採取管２へ呼気を入力すると、
圧力センサ７がこれを検出し、サンプリング用ポンプ９
が所定時間だけ駆動してサンプルループ１９への呼気導
入が行われる。

【００１１】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が作動し、サンプルループ１
９内の呼気は分離カラム２１への移送される。これによ
り、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される。

【００１２】一方、分離カラム２１は、内部ストレスが
発生しない程度の大きさの直径をもって円状に巻回装備
されていることから、当該プレカラム２０および分離カ
ラム２１の早期劣化等が有効に阻止されている。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図１２に
基づいて説明する。

【００１４】この図１乃至図１２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
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。

【００１５】分離カラム２１は所定の大きさの直径で円
形状に巻き揃えられている。この分離カラム２１は、そ
の内径側でカラムホルダ４２に保持されている。そし
て、分離カラム２１の一端部が連結されるサンプリング
バルブ１７の連通ポートと分離カラム２１の他端部が連
結される成分検出器１４のカラム取付け口１４Ａとが、
巻回された分離カラム２１の巻回円の接線方向先にそれ
ぞれ配設されている。

【００１６】また、分離カラム２１の一端部および他端
部で当該分離カラム２１の巻回位置から各連結点に至る
部分の湾曲を許容する曲率半径の範囲は、分離カラム２
１の巻回円の半径の値以上に設定されている。

【００１７】以下これを更に詳述する。

【００１８】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。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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
１参照），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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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１２Ａ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１
９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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。更に、恒温槽１３の外壁部の所定箇所には、
ヒータコントローラ６，分析制御部８，データ処理部１
５が装備されているが図示は省略する。

【００３９】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
気口が，(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。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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(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(10)がプレカ
ラム２０の他端部(9)に連結され、更に、このプレカラ
ム２０の一端部(5)が分離カラム２１の一端部(6)に連結
される。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】図８に、本実施例におけるサンプリングバ
ルブ１７とバルブコントローラ１０との位置関係を示
す。また、図９は、サンプリングバルブ１７の各ポート
(1)〜(10)に連結されるプレカラム２０および分離カラ
ム２１等の連結状況の例を示している。

【００４７】次に、プレカラム２０及び分離カラム２１
の固定取付け方法について説明する。

【００４８】このプレカラム２０と分離カラム２１は、
前述したように破損し易いため、特に湾曲によってスト
レスが素材に蓄積されない程度の直径が素材に応じて設
定され、これに従って所定の大きさの直径（例えば１７
０〔ｍｍ〕）で円形状に巻き揃えると共に、所定の支持
部材で支持し固定装備されるようになっている（必ずし
も円形状のプーリで無くてもよい）。

【００４９】この場合、実際には、分離カラム２１の内
径側に合わせて該分離カラム２１を保持するプーリ状の
カラムホルダ４２が設けられ、このプーリ状のカラムホ
ルダ４２上に分離カラム２１が巻き揃えられている。ま
た、プレカラム２０も、分離カラム２１用のカラムホル
ダ４２と同等に形成されたプーリ状のカラムホルダ４３
に、当該分離カラム２１と同様に巻回装備されている。
この各カラム２０，２１用のカラムホルダ４２，４３は
同軸上に着脱自在に装備されている。

【００５０】更に、分離カラム２１の一端部が連結され
るサンプリングバルブ１７の連通ポートと前述した分
離カラム２１の他端部が連結される成分検出器１４のカ
ラム取付け口１４Ａとは、図１１に示すように、それぞ
れ巻回された分離カラム２１の巻回円の接線方向先に配
設されている。プレカラム２０の場合のその両端部は分
離カラム２１の場合と全く同一に配設されている。

【００５１】この場合、各カラムの両端部の位置につい
ては、その巻回円の接線方向先であれば、ストレスが内
蔵されるのを有効に排除することができる。例えば、図
１３に示すように、その両端部を平行に引き出した場合
に当該巻回円の面内においてカラム巻回円の直径の２０
％以内の位置に配置されていることが好ましい。また、
サンプリングバルブ１７の連通ポートと分離カラム２
１の他端部が連結される成分検出器１４のカラム取付け
口１４Ａとを、図１４，図１５に示すように配置しても
よい。

【００５２】更に、図１２にあって、分離カラム２１の
一端部が連結されるサンプリングバルブの連通ポート
と当該分離カラム２１の他端部が連結される成分検出器
１４のカラム取付け口１４Ａの各配設位置が、各カラム
２０，２１の巻回円を有する面から外側にずれた場合の
当該位置ずれの許容範囲は、各カラム２０，２１の巻き
幅を基準として、左右全体で当該巻き幅の４倍以内に設
定されていることが好ましい。

【００５３】このようにすると、実際上、各カラムの両
端部の曲率半径が前述した巻回円の半径よりも大きくな
り、各カラムにストレスが内蔵されるのを有効に回避す
ることができる利点がある。

【００５４】次に、上記の如く構成した本実施例の作用
を説明する。

【００５５】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）。

【００５６】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。この場合、同時にキャリアガ
スコントローラ１２Ａ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へ移送される。プレカラム２
０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】更に、プレカラム２０および分離カラム２
１を内部ストレスが発生しない程度の大きさの直径をも
って円状に巻回装備したので、当該プレカラム２０およ
び分離カラム２１の早期劣化等を有効に阻止することが
できる。

【００５９】このように、上記実施例にあっては、被検
者の呼気についてその採取と分析とを自動的にしかも迅
速且つ高精度に行うことができるほか、プレカラム２０
および分離カラム２１に破損し易い素材を使用していて
も、その内部ストレスの発生を抑制することができ、こ
のため、当該カラムの耐久性を有効に維持することがで
き、このため、取り扱いにくいプレカラム２０および分
離カラム２１の組み立て時若しくは保守時のカラム接続
作業等にあっては、その作業の円滑化を図ることがで
き、従って、当該プレカラム２０および分離カラム２１
ばかりでなく装置全体の耐久性を著しく増大させること
ができるという利点がある。

【００６０】尚、上記実施例はプレカラム２０および分
離カラム２１を装備した場合について説明したが、分離
カラム２１を適当な長さに設定することによってプレカ
ラム２０を削除してもよい。

【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、被検者の呼気についてその採取と
分析とを自動的にしかも迅速且つ高精度に行うことがで
きるほか、分離カラムに破損し易い素材を使用していて
も、その内部ストレスの発生を抑制することができ、こ
のため、当該カラムの耐久性を有効に維持することがで
き、このため、取り扱いにくい分離カラムの組み立て時
若しくは保守時のカラム接続作業等にあってその作業の
円滑化を図ることができ、従って、当該分離カラムばか
りでなく装置全体の耐久性を著しく増大させることがで
きるという従来にない優れた呼気採取分析装置を提供す
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内に開示したサンプリングバルブの取付け
状態の一例で、バルブコントローラと連結した場合の例
を示す斜視図である。

【図９】図１内に開示したサンプリングバルブの各ポー
ト位置とそれに連結される部材との関係を示す説明図で
ある。

【図１０】図２に開示した分離カラムおよびプレカラム
の取付け状態を示す一部省略した正面図である。

【図１１】図１０の一部省略した左側面図である。

【図１２】図１０に開示した装置における分離カラム両
端部の装備位置のずれ（巻回面に直交する方向）を許容
する範囲を示す説明図である。

【図１３】図１０に開示した装置における分離カラム両
端部とサンプリングバルブの連通ポートおよび成分検出
器のカラム取付け口の各配設位置を示す説明図である。

【図１４】図１０に開示した装置における分離カラム両
端部とサンプリングバルブの連通ポートおよび成分検出
器のカラム取付け口の他の配置例を示す説明図である。

【図１５】図１０に開示した装置における分離カラム両
端部とサンプリングバルブの連通ポートおよび成分検出
器のカラム取付け口の更にその他の配置例を示す説明図
である。

【符号の説明】

２ 呼気採取管 １２ キャリアガス導入手段 １４ 成分検出器 １４Ａ カラム取付け口 １７ サンプリングバルブ １９ サンプルループ ２１ 分離カラム ４２ カラムホルダ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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採取分析装
   置において、 前記分離カラムを所定の大きさの直径で円形状に巻き揃
   えると共に、当該分離カラムの内径側に係合して該分離
   カラムを保持するカラムホルダを設け、 前記分離カラムの一端部が連結されるサンプリングバル
   ブの連通ポートと前記分離カラムの他端部が連結される
   前記成分検出器のカラム取付け口とを、それぞれ前記巻
   回された分離カラムの巻回円の接線方向先に配設したこ
   とを特徴とする呼気採取分析装置。
2. 【請求項２】 前記請求項１記載の呼気採取分析装置に
   おいて、前記分離カラムの一端部および他端部で当該分
   離カラムの巻回位置から各連結点に至る部分の湾曲を許
   容する曲率半径の範囲を、前記分離カラムの巻回円の半
   径の値以上とすることを特徴とした呼気採取分析装置。