JPH08101098A - Exhalation sampling device - Google Patents

Exhalation sampling device

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Publication number
JPH08101098A
JPH08101098A JP26148194A JP26148194A JPH08101098A JP H08101098 A JPH08101098 A JP H08101098A JP 26148194 A JP26148194 A JP 26148194A JP 26148194 A JP26148194 A JP 26148194A JP H08101098 A JPH08101098 A JP H08101098A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
exhalation
tube
sampling
breath
valve
Prior art date
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Pending
Application number
JP26148194A
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 JP26148194A priority Critical patent/JPH08101098A/en
Publication of JPH08101098A publication Critical patent/JPH08101098A/en
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 呼気導入用ポンプの容量を小さくし小型化を
図ると共に被検者に対する負担を軽減する。 【構成】 呼気吹込口2dを有する呼気採取管2と、呼
気採取管2に一端部が接続された呼気導入管4と、呼気
導入管4の他端部に接続されたサンプリングバルブ17
と、サンプリングバルブ17に接続され呼気採取管2に
吹込まれた呼気が導入されるサンプルループ19と、サ
ンプリングバルブ17に呼気吸引管32を介して接続さ
れ呼気採取管2に吹込まれた呼気を呼気導入管4を介し
てサンプルループ19へ導入する呼気導入用ポンプ9と
を備え、呼気導入管4の内径及び呼気吸引管32の内径
を、サンプルループ19の内径よりも大きくする。
(57) [Summary] [Purpose] To reduce the volume of the exhalation induction pump to reduce its size and reduce the burden on the subject. [Structure] An exhalation sampling tube 2 having an exhalation inlet 2d, an exhalation introducing tube 4 having one end connected to the exhalation sampling tube 2, and a sampling valve 17 connected to the other end of the exhalation introducing tube 4.
And a sample loop 19 connected to the sampling valve 17 to introduce the exhaled air blown into the exhalation sampling tube 2 and an exhalation exhaled into the exhalation sampling tube 2 connected to the sampling valve 17 via the exhalation suction tube 32. An exhalation introduction pump 9 that is introduced into the sample loop 19 via the introduction tube 4 is provided, and the inner diameter of the exhalation introduction tube 4 and the inner diameter of the exhalation suction tube 32 are made larger than the inner diameter of the sample loop 19.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、呼気採取装置に係り、
例えば臨床検査における呼気の採取や飲酒運転取締まり
における呼気の採取等を行う場合に好適な呼気採取装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhalation sampling device,
For example, the present invention relates to an exhalation sampling device suitable for sampling exhaled breath in a clinical test or exhaled breath in a drunk driving enforcement.

【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。当該装置
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、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、各サンプル計量部の下流側に三方電磁
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)と、各三方電磁バルブに各々接続された
2つの分離カラム等とから構成されている。この場合、
呼気採取管をヒータで加熱することにより、呼気採取管
の内壁に対する呼気成分の吸着や水分の凝縮を防止して
いる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as described in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-58919, a breath sampling / analyzing device for sampling and analyzing the breath of a subject has been developed. This device is connected to the main body of the device, and an exhalation sampling tube having a length of about 1.5 [m] whose outer peripheral portion is covered with a heater and two ends of the exhalation sampling tube connected to each other through a four-way electromagnetic valve. Book carrier gas flow channel, air cylinder connected to four-way electromagnetic valve, sample metering section provided by partitioning a part of each carrier gas channel, and three-way electromagnetic valve on the downstream side of each sample metering section And an exhalation introduction pump (suction pump) connected via an exhaust pipe, and two separation columns connected to each three-way electromagnetic valve. in this case,
By heating the exhalation sampling tube with a heater, adsorption of exhalation components to the inner wall of the exhalation sampling tube and condensation of water are prevented.

【0003】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。
When exhaled air is collected from a subject and analyzed, when the subject exhales exhaled air into the exhalation sampling tube,
The exhaled breath discharged to the exhaled breath collection tube is discharged to the outside of the device by the exhaled breath introduction pump, while a part of the exhaled breath is filled in each sample measuring unit as an exhaled breath sample. Next, when a carrier gas is sent from the air cylinder to each sample measuring unit, the exhaled breath sample filled in each measuring unit is sent to each separation column, and then each exhaled breath sample is different depending on the retention time of each component gas. To be separated. Thereafter, the breath analysis is performed by a predetermined calculation process.

【0004】他方、上述した如く電磁バルブに接続した
キャリアガス流路の一部を区画して呼気試料充満用のサ
ンプル計量部とした構造の呼気採取分析装置の他に、電
磁バルブにキャリアガス流路とは別にループ状のチュー
ブを接続して呼気試料充填用のサンプルループとした構
造の呼気採取分析装置も開発されている。
On the other hand, in addition to the breath sampling analyzer having a structure in which a part of the carrier gas flow path connected to the electromagnetic valve is divided into a sample measuring section for filling the exhaled sample as described above, a carrier gas flow is applied to the electromagnetic valve. An exhalation sampling / analyzing device having a structure in which a loop-shaped tube is connected to a sample loop for filling an exhaled breath sample separately from the passage has been developed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うな従来の呼気採取分析装置では、呼気導入部分(呼気
採取管)の内径や呼気導入用ポンプに接続された排気管
の内径が、キャリアガス流路の一部を構成するサンプル
計量部の内径(或いはサンプルループの内径)よりも小
さいという構造が一般的であった。このため、被検者に
よる呼気採取管への呼気の吐出時に、呼気導入用ポンプ
を駆動して呼気導入部分(呼気採取管)の呼気をサンプ
ル計量部(或いはサンプルループ)へ流入させる際、呼
気導入部分(呼気採取管)の内径や呼気導入用ポンプに
接続された排気管の内径がサンプル計量部(或いはサン
プルループ)の内径よりも小さいために、呼気の流入抵
抗が大きくなる現象が発生する。
By the way, in the conventional breath sampling analyzer as described above, the inner diameter of the breath introducing portion (exhalation sampling pipe) or the inner diameter of the exhaust pipe connected to the breath introducing pump is set to the carrier gas. The structure is generally smaller than the inner diameter of the sample measuring portion (or the inner diameter of the sample loop) that constitutes a part of the flow path. Therefore, when the subject exhales into the exhalation sampling tube, when the exhalation introducing pump is driven to allow the exhalation of the exhalation introducing part (exhalation sampling tube) to flow into the sample measuring unit (or sample loop), Since the inner diameter of the introduction part (exhalation sampling tube) and the inner diameter of the exhaust pipe connected to the exhalation introduction pump are smaller than the inner diameter of the sample metering part (or sample loop), there is a phenomenon that the inflow resistance of exhalation becomes large. .

【0006】従って、呼気採取管に採取した呼気をサン
プル計量部(或いはサンプルループ)へ円滑に流入させ
るためには、吸引能力の高い呼気導入用ポンプを使用し
なければならず、その結果、呼気導入用ポンプの容量を
大きくする必要が生ずると共に呼気導入用ポンプが大型
化し、更には呼気導入用ポンプの駆動時間(吸引時間)
も長くする必要があった。他方、呼気導入用ポンプの駆
動時間(吸引時間)を長くすると、被検者が呼気を吐出
している時間も長くしなければならず、被検者にかかる
負担が大きくなるという不都合もあった。
Therefore, in order to allow the exhaled air collected in the exhaled air sampling tube to smoothly flow into the sample measuring section (or the sample loop), a breath introducing pump having a high suction ability must be used, and as a result, the exhaled breath is exhaled. It is necessary to increase the capacity of the introduction pump, the size of the exhalation introduction pump becomes larger, and the drive time (suction time) of the exhalation introduction pump is further increased.
Had to be long. On the other hand, if the drive time (suction time) of the exhalation introduction pump is lengthened, the time during which the subject is exhaling must also be lengthened, and the burden on the subject becomes large. .

【0007】[0007]

【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、呼気導入用ポンプの容量を小さくし小型
化を図ると共に被検者に対する負担を軽減した呼気採取
装置を提供することを、その目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an exhalation sampling device which improves the disadvantages of the above-mentioned conventional examples, and in particular reduces the volume of the exhalation introducing pump to achieve miniaturization and reduces the burden on the subject. Is the purpose.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】本発明は、呼気吹込口を
有する呼気採取管に一端部が接続された呼気導入管と、
複数の接続ポートを有し呼気導入管の他端部が接続され
たバルブと、バルブに接続され分析用の呼気が充填され
る呼気試料充填管と、バルブに一端部が接続された呼気
吸引管と、呼気吸引管の他端部に接続され呼気採取管に
吹込まれた呼気を呼気導入管及びバルブを介して呼気試
料充填管へ導入する呼気導入用ポンプとを備え、呼気導
入管及び呼気吸引管の内径を、呼気試料充填管の内径よ
りも大きく設定する、という構成を採っている。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。
According to the present invention, there is provided an exhalation introducing tube having one end connected to an exhalation sampling tube having an exhalation inlet.
A valve having a plurality of connection ports to which the other end of the exhalation introduction tube is connected, an exhalation sample filling tube connected to the valve and filled with exhaled breath for analysis, and an exhalation aspiration tube having one end connected to the valve And an exhalation introducing pump that is connected to the other end of the exhalation aspirating tube and introduces the exhaled air blown into the exhalation sampling tube into the exhalation sample filling tube through the exhalation introducing tube and the valve. The configuration is such that the inner diameter of the tube is set larger than the inner diameter of the exhalation sample filling tube. This aims to achieve the above-mentioned object.

【0009】[0009]

【作用】本発明によれば、呼気採取管の呼気吹込口から
呼気を吹込むと、吹込んだ呼気が呼気採取管に採取され
る。呼気導入用ポンプを駆動すると、呼気導入用ポンプ
は、バルブに接続された呼気吸引管を介して吸引動作を
行う。これにより、呼気採取管に採取された呼気は、呼
気採取管に一端部が接続された呼気導入管及びバルブを
介して呼気試料充填管へ導入される。呼気導入管及び呼
気吸引管の内径は、呼気試料充填管の内径よりも大きい
内径に設定されている。従って、呼気採取管の呼気を呼
気導入管を介して呼気試料充填管へ流入させる際の流入
抵抗が減少する。
According to the present invention, when exhaled air is blown from the exhalation inlet of the exhalation sampling tube, the exhaled breath is collected in the exhalation sampling tube. When the exhalation introduction pump is driven, the exhalation introduction pump performs a suction operation via the exhalation suction pipe connected to the valve. As a result, the exhaled air collected in the exhaled air sampling tube is introduced into the exhaled gas sample filling tube through the exhaled gas introduction tube and the valve whose one end is connected to the exhaled air sampling tube. The inner diameters of the exhalation introduction tube and the exhalation suction tube are set to be larger than the inner diameter of the exhalation sample filling tube. Therefore, the inflow resistance at the time of letting the exhalation of the exhalation sampling tube into the exhalation sample filling tube via the exhalation introduction tube is reduced.

【0010】[0010]

【実施例】以下、本発明を適用してなる実施例を図面に
基づいて説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0011】本実施例における呼気採取分析装置の全体
の構成を図1に基づき説明する。本実施例における呼気
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,広範な分野に使用可
能となっている。
The entire structure of the breath sampling / analyzing apparatus in this embodiment will be described with reference to FIG. The breath analysis device in the present embodiment is, for example, breath analysis for clinical examination in the medical field, monitoring of the pathological condition of the patient, measurement of the working environment and indoor environment in the industrial field, drunk driving enforcement and drug enforcement in the police field, Fire cause investigation in the field of firefighting,
It can be used in a wide range of fields such as health management in the health industry field.

【0012】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,呼気呼気採取管用ヒータ3と,例えばス
テンレスから成る呼気導入管4と,呼気導入管用ヒータ
5と,ヒータコントローラ6と,圧力センサ7と,分析
制御部8と,サンプリング用ポンプ9と,バルブコント
ローラ10と,キャリアガスボンベ11と,キャリアガ
スコントローラ12と,恒温槽13と,検出器14と,
データ処理部15とから大略構成されている。
The exhalation sampling / analyzing device comprises an exhalation sampling tube 2 made of, for example, glass, to which a sterilized disposable mouthpiece 1 (hereinafter abbreviated as mouthpiece 1) is detachably mounted, and an exhalation exhalation sampling tube heater 3. , An exhalation introducing pipe 4 made of stainless steel, an exhalation introducing pipe heater 5, a heater controller 6, a pressure sensor 7, an analysis control unit 8, a sampling pump 9, a valve controller 10, a carrier gas cylinder 11, A carrier gas controller 12, a constant temperature bath 13, a detector 14,
The data processing unit 15 is generally included.

【0013】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。
More specifically, the exhalation sampling tube 2 is for collecting exhaled breath exhaled from the subject H via the mouthpiece 1, and the mouthpiece mounting portion is the exhalation sampling tube heater 3. The main body portion is arranged inside the heater 3 for the exhalation sampling tube while being arranged so as to project to the outside. The exhalation sampling tube 2 includes a cylindrical exhalation inflow portion 2a,
The expiratory reservoir 2b has a spherical shape, and the expiratory discharge 2c is formed integrally with the expiratory discharge 2c which is tapered so that the inner diameter thereof gradually decreases toward the tip. The end of the expiratory inflow part 2a is configured as an expiratory air inlet 2d to which the mouthpiece 1 is attached, and the end of the expiratory discharge part 2c is opened to the outside of the exhalation sampling tube heater 3.

【0014】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を介して呼気採取
管用ヒータ3の外部へ排出される。この場合、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。
The exhaled air discharged from the subject H to the exhalation sampling tube 2 passes through the exhalation inflow section 2a and is partially stored in the exhalation storage section 2b, and also the exhalation sampling tube heater via the exhalation discharge section 2c. 3 is discharged to the outside. In this case, the subject H
The exhaled gas discharged to the exhaled gas sampling tube 2 is discharged to the outside of the exhaled gas sampling tube heater 3 by the next expiratory gas discharging operation of the subject, so that the expiratory gas sampling tube 2 need not be purged. The exhalation sampling tube heater 3 includes a pair of upper heaters 3a and lower heaters 3b each having a groove with which the exhalation sampling tube 2 engages.
(See FIG. 2) and heats the exhalation sampling tube 2 under the control of the heater controller 6. By heating the exhalation sampling tube 2, adsorption of exhalation components to the inner wall surface of the exhalation sampling tube 2 and condensation of water are prevented.

【0015】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。
The exhalation introducing tube 4 is for introducing a part of the exhaled air collected in the exhalation collecting tube 2 into the sample loop 19 of the constant temperature tank 13, and the exhalation storing section 2b of the exhalation collecting tube 2 and the constant temperature tank 13. Is connected in communication with the sampling valve 17. The exhalation introducing tube heater 5 heats the exhalation introducing tube 4 under the control of the heater controller 6. By heating the exhalation introducing pipe 4, adsorption of exhalation components to the inner wall surface of the exhalation introducing pipe 4 and condensation of water are prevented.

【0016】ヒータコントローラ6は、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、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。
The heater controller 6 controls energization of the exhalation sampling tube heater 3 and the exhalation introducing tube heater 5. The pressure sensor 7 detects the exhalation pressure of the exhaled air to the exhalation sampling tube 2 by the subject H and outputs a control start signal to the analysis control unit 8, and the exhalation storage section 2 b of the exhalation sampling tube 2 is detected. Are connected to each other via a pipe 16. As the pressure sensor 7, a highly sensitive sensor that can detect even a minute discharge pressure of the exhaled air exhaled from the subject H into the exhalation sampling tube 2 is used.

【0017】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を介し
て恒温槽13のサンプルループ19へ導入される。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。
The analysis control unit 8 has a predetermined sequence control program built-in, and outputs a drive signal to the sampling pump 9 when the control start signal is supplied from the pressure sensor 7 so that the sampling pump 9 is controlled in a predetermined manner. Drive for only time. By driving the sampling pump 9, the exhaled breath of the exhaled breath storage section 2b of the exhaled breath collecting tube 2 is introduced into the sample loop 19 of the thermostatic chamber 13 via the exhalation introducing tube 4. That is, when the pressure sensor 7 detects the discharge of exhaled air into the exhalation sampling tube 2 by the subject H, the exhalation is automatically sent from the exhalation sampling tube 2 to the sample loop 19 of the thermostatic chamber 13 via the exhalation introducing tube 4. be introduced. The analysis control unit 8 also outputs a switching signal to the valve controller 10 and a data processing start signal to the data processing unit 15.

【0018】サンプリング用ポンプ9は、呼気吸引管3
2を介してサンプリングバルブ17に接続されている。
サンプリング用ポンプ9は、呼気吸引管32を介して吸
引動作を行うことにより、呼気採取管2の呼気貯留部2
bに採取された呼気を呼気導入管4を介して恒温槽13
内部のサンプルループ19へ導入する。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
づき、サンプリングバルブ17のポジション(流路)を
呼気分析待機状態/呼気分析状態に適宜切換える。キャ
リアガスボンベ11には、キャリアガスが貯蔵されてい
る。キャリアガスコントローラ12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33,配管2
2,23,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。
The sampling pump 9 is an exhalation suction tube 3
It is connected to the sampling valve 17 via 2.
The sampling pump 9 performs the suction operation via the exhalation suction tube 32, so that the exhalation reservoir 2 of the exhalation sampling tube 2 is
The exhaled air collected in b is supplied to the thermostatic chamber 13 via the exhalation introducing pipe 4.
It is introduced into the internal sample loop 19. The valve controller 10 appropriately switches the position (flow path) of the sampling valve 17 between the breath analysis standby state and the breath analysis state based on the switching signal supplied from the analysis control unit 8. Carrier gas is stored in the carrier gas cylinder 11. The carrier gas controller 12 connects the carrier gas stored in the carrier gas cylinder 11 to the pipe 33 and the pipe 2.
2, 23, and a sampling valve 17 to flow the sample loop 19, pre-column 20, separation column 21 as appropriate.

【0019】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29,30(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
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。
Inside the constant temperature bath 13, a sampling valve 17, a filter 18, a sample loop 19, a precolumn 20, a separation column 21, column holders 29 and 30 (see FIG. 1), a heater, a temperature controller, an electric fan (above shown). (Omitted) etc. are stored. Inside the constant temperature bath 13,
A heater keeps a predetermined temperature under the control of a temperature controller, and an electric fan circulates air.

【0020】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12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(図示略)
が各々接続されている。
The sampling valve 17 is equipped with a plurality of ports. To the sampling valve 17, the exhalation introducing pipe 4 connected to the exhalation sampling pipe 2 is connected via the filter 18, and the sampling pump 9 is connected via the exhalation suction pipe 32. A sampling loop 19 is connected to the sampling valve 17, and a carrier gas controller 12 is connected to the sampling valve 17 via a pipe 22 and a pipe 23. Further, the sampling valve 17 includes a pre-column 20, a separation column 21, and an exhaust pipe (not shown).
Are respectively connected.

【0021】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。
A portion of the filter 18 connected to the exhalation introducing pipe 4 is formed of, for example, a stainless mesh, and traps dust and the like contained in exhalation introduced into the exhalation introducing pipe 4. The filter 18 catches dust and the like to prevent the dust and the like from entering the sampling valve 17. The sample loop 19 is filled with the exhalation introduced from the exhalation sampling tube 2 through the exhalation introducing tube 4 as an exhalation sample.

【0022】そして、本実施例の特徴点として、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。
A feature of this embodiment is that the inner diameter of the expiratory air introduction tube 4 and the inner diameter of the expiratory suction tube 32 are set to be larger than the inner diameter of the sample loop 19.
Here, the inner diameter of the exhalation introduction tube 4 and the inner diameter of the exhalation suction tube 32 are arbitrarily set in advance within the range of 1 to 4 times the inner diameter of the sample loop 19.

【0023】また、プレカラム20には、呼気試料中の
不要成分(本実施例では水分やアセトン等の極性成分)
は保持されるが、呼気試料中の分析対象の成分(本実施
例ではエタン等の炭化水素類)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、呼気試料中の分析対象の成
分(本実施例では炭化水素類)のみが流入する。検出器
14は、分離カラム21に流入した成分を検出し、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。
Further, the pre-column 20 contains unnecessary components in the exhaled breath sample (in this embodiment, polar components such as water and acetone).
However, the components to be analyzed in the exhaled breath sample (hydrocarbons such as ethane in this example) are hardly retained and flow into the separation column 21. In this case, by switching the valve position (flow path) with the valve controller 10 before the polar components such as water and acetone flow into the separation column 21, the polar components such as water and acetone retained in the pre-column 20 are removed. Discharge out of the pre-column. Along with this, only the components to be analyzed (hydrocarbons in this example) in the exhaled breath sample flow into the separation column 21. The detector 14 detects the component flowing into the separation column 21 and outputs a signal based on the detection to the data processing unit 15. The data processing unit 15 performs predetermined breath analysis data processing based on the signal from the detector 14.

【0024】ここで、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を介して各々プレカラム20,分離カラム
21を流された後、排気用配管24から排出される。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12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。
In the exhalation analysis standby state, the carrier gas is flowed through the pre-column 20 and the separation column 21 via the pipes 22 and 23 under the control of the carrier gas controller 12, and then discharged from the exhaust pipe 24. It In the exhaled breath sample introduction state, the sampling pump 9 is driven for a predetermined time to perform the suction operation via the exhaled breath suction pipe 32, so that the exhaled breath of the exhalation sampling pipe 2 is introduced into the sample loop 19 as the exhaled breath sample via the exhalation introduction pipe 4. And filled. In the breath analysis state, as a result of the carrier gas being supplied to the sample loop 19 via the pipe 22 under the control of the carrier gas controller 12, the breath sample in the sample loop 19 is swept to the precolumn 20 and the separation column 21.

【0025】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。図2は呼気採取分析装置の正面図、
図3は呼気採取分析装置の左側面図、図4は呼気採取分
析装置の扉26の一部を省略すると共に外壁の一部を切
欠いた説明図である。
Next, the configuration of each part centering on the arrangement of the exhalation sampling tube 2, the exhalation introducing tube 4, the exhalation suction tube 32, and the sampling valve 17 in the exhalation sampling / analyzing apparatus is shown in FIGS.
It will be explained based on. Figure 2 is a front view of the breath sampling analyzer
3 is a left side view of the breath sampling analyzer, and FIG. 4 is an explanatory view in which a part of the door 26 of the breath sampling analyzer is omitted and a part of the outer wall is cut away.

【0026】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
の外壁部の上面には、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の外壁部の側面には、バ
ルブコントローラ10及びキャリアガスコントローラ1
2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15が固定されている(図示は省略する)。
A door 26 provided with a heat insulating material 25 is attached to the front side of the constant temperature bath 13 via hinges 27 and 28 so as to be openable and closable. The exhalation sampling tube heater 3 is fixed to the upper corner of the constant temperature bath 13, and the exhalation sampling tube heater 3 holds the exhalation sampling tube 2. Also, the constant temperature bath 13
The sampling pump 9 and the detector 14 are fixed to the upper surface of the outer wall of the. The sampling pump 9 is
It is connected to the sampling valve 17 via the exhalation suction pipe 32. Further, the valve controller 10 and the carrier gas controller 1 are provided on the side surface of the outer wall of the constant temperature bath 13.
2 is fixed. Further, a heater controller 6, an analysis control unit 8, and a data processing unit 15 are fixed to predetermined locations on the outer wall of the constant temperature bath 13 (not shown).

【0027】他方、恒温槽13の内部における側壁部の
上方には、サンプリングバルブ17が固定されている。
また、恒温槽13の内部における中央部には、カラムホ
ルダ29が基部に固定された取付軸31に装着されてい
る。カラムホルダ29は、取付軸31に固定された先端
部分に爪を有する3本の棒状部材29aと,3本の棒状
部材29aに爪を介して支持された環状の分離カラム巻
回部材29bと,取付軸31に固定された先端部分に爪
を有する3本の棒状部材29cと,3本の棒状部材29
cに爪を介して支持されたプレカラム巻回部材29dと
から構成されている。分離カラム巻回部材29bには、
分離カラム21が所定以上の曲率で巻回されると共に、
プレカラム巻回部材29dには、プレカラム20が所定
以上の曲率で巻回されている。そして、分離カラム21
の端部は、配管34を介して検出器14に接続されてい
る。
On the other hand, a sampling valve 17 is fixed above the side wall inside the constant temperature bath 13.
Further, a column holder 29 is attached to a mounting shaft 31 fixed to a base portion at a central portion inside the constant temperature bath 13. The column holder 29 includes three rod-shaped members 29a each having a claw at its tip end fixed to the mounting shaft 31, and an annular separation column winding member 29b supported by the three rod-shaped members 29a via the claws. Three rod-shaped members 29c having a claw at the tip end fixed to the mounting shaft 31, and three rod-shaped members 29
The pre-column winding member 29d is supported by c via a claw. In the separation column winding member 29b,
While the separation column 21 is wound with a curvature of a predetermined value or more,
The pre-column 20 is wound around the pre-column winding member 29d with a curvature of a predetermined value or more. And the separation column 21
Is connected to the detector 14 via the pipe 34.

【0028】更に、呼気採取管2の呼気貯留部2bとサ
ンプリングバルブ17との間には、L字状の呼気導入管
4がフィルタ18を介して接続されている。呼気導入管
4及び呼気導入管4を被覆した呼気導入管用ヒータ5
は、呼気採取管用ヒータ3の側面部から恒温槽13の上
方を通り、更に恒温槽13の壁部分に形成された穴部に
配設されている。
Further, an L-shaped exhalation introducing pipe 4 is connected via a filter 18 between the exhalation reservoir 2b of the exhalation sampling pipe 2 and the sampling valve 17. Exhalation introducing tube 4 and exhalation introducing tube heater 5 covering the exhalation introducing tube 4
Is disposed in the hole formed in the wall portion of the constant temperature chamber 13 from the side surface of the heater 3 for the exhalation sampling tube to above the constant temperature chamber 13.

【0029】次に、上記の如く構成した本実施例の作用
を説明する。
Next, the operation of the present embodiment constructed as described above will be described.

【0030】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。また、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。
When the subject H discharges exhalation into the exhalation sampling tube 2, part of the exhalation is stored in the exhalation storage section 2b, and the rest of the exhalation is discharged via the exhalation discharge section 2c. Pressure sensor 7
When the exhalation exhalation pressure in the exhalation sampling tube 2 is detected,
The analysis control unit 8 drives the sampling pump 9 for a predetermined time. Further, the valve controller 10 switches the position of the sampling valve 17 to a state in which exhalation can be introduced into the sample loop 19. Then, since the sampling pump 9 performs the suction operation via the exhalation suction tube 32, the exhalation of the exhalation storage section 2b of the exhalation sampling tube 2 is introduced into the exhalation introduction tube 4, and then the sample loop 19 inside the constant temperature bath 13 Be introduced to.

【0031】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。キャリアガスコントローラ1
2により配管22を介してサンプルループ19へキャリ
アガスを流すと、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。プレカ
ラム20には、呼気試料中の不要成分(本実施例では水
分やアセトン等の極性成分)が保持され、分離カラム2
1には、呼気試料中の分析対象の成分(本実施例では炭
化水素類)が流入する。検出器14は、分離カラム21
に流入した成分を検出し、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。
Next, the valve controller 10 switches the position of the sampling valve 17 to a state in which the exhaled breath sample can flow from the sample loop 19 into the precolumn 20 and the separation column 21. Carrier gas controller 1
When the carrier gas is caused to flow into the sample loop 19 via the pipe 22 by 2, the exhaled breath sample in the sample loop 19 is pushed to the precolumn 20 and the separation column 21. The pre-column 20 holds unnecessary components in the exhaled breath sample (in this embodiment, polar components such as water and acetone), and the separation column 2
A component to be analyzed in the exhaled breath sample (hydrocarbons in the present example) flows into 1. The detector 14 is a separation column 21.
The component based on the detection is detected and a signal based on the detection is output to the data processing unit 15. The data processing unit 15 includes the detector 14
Predetermined exhalation analysis data processing is performed based on the signal from.

【0032】ところで、呼気採取分析装置では、呼気吸
引管32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。従っ
て、被検者Hによる呼気採取管2への呼気の吐出時に、
サンプリング用ポンプ9を駆動して呼気採取管2内の呼
気を呼気導入管4を介してサンプルループ19へ流入さ
せる際、呼気の流入抵抗が低減される。また、呼気の流
入抵抗の減少により、サンプリング用ポンプ9の駆動時
間(吸引時間)は短くて済み、被検者による呼気の吐出
時間が短縮される。
By the way, in the breath sampling analyzer, the inner diameter of the exhalation suction tube 32 and the inner diameter of the exhalation suction tube 32 are set to be larger than the inner diameter of the sample loop 19. Therefore, when the subject H discharges the exhaled air into the exhalation sampling tube 2,
When the sampling pump 9 is driven to allow the exhaled air in the exhaled gas sampling tube 2 to flow into the sample loop 19 via the exhalation introduction tube 4, the inflow resistance of the exhaled air is reduced. Further, due to the reduction of the inflow resistance of the exhaled breath, the driving time (suction time) of the sampling pump 9 can be shortened, and the exhaled breath discharge time by the subject can be shortened.

【0033】上述したように、本実施例によれば、呼気
採取管2とサンプリングバルブ17とを接続する呼気導
入管4の内径,及びサンプリングバルブ17とサンプリ
ング用ポンプ9とを接続する呼気吸引管32の内径を,
サンプルループ19の内径よりも大きく設定したため、
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
気を呼気導入管4を介してサンプルループ19へ流入さ
せる際の流入抵抗を低減することができる。これによ
り、サンプリング用ポンプ9の容量を小さくすることが
でき、サンプリング用ポンプ9の小型化を図ることがで
きる。また、呼気の流入抵抗の低減により、サンプリン
グ用ポンプ9の駆動時間(吸引時間)を短縮することが
できるため、被検者の呼気吐出時間も短縮することがで
きる。これにより、被検者にかかる負担を軽減すること
ができる。
As described above, according to the present embodiment, the inner diameter of the exhalation introducing pipe 4 connecting the exhalation sampling pipe 2 and the sampling valve 17, and the exhalation suction pipe connecting the sampling valve 17 and the sampling pump 9 to each other. 32 inner diameter,
Since it was set larger than the inner diameter of the sample loop 19,
By driving the sampling pump 9, it is possible to reduce the inflow resistance when the exhalation of the exhalation sampling tube 2 flows into the sample loop 19 via the exhalation introducing tube 4. As a result, the capacity of the sampling pump 9 can be reduced, and the sampling pump 9 can be downsized. Further, since the driving time (suction time) of the sampling pump 9 can be shortened by reducing the inflow resistance of the exhaled breath, the exhaled breath discharge time of the subject can also be shortened. As a result, the burden on the subject can be reduced.

【0034】[0034]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
呼気採取管に接続された呼気導入管の内径,及び呼気導
入用ポンプに接続された呼気吸引管の内径を,呼気試料
充填管の内径よりも大きく設定したため、呼気導入用ポ
ンプを駆動して呼気採取管の呼気を呼気導入管を介し呼
気試料充填管へ流入させる際の流入抵抗を低減すること
ができ、この結果、呼気導入用ポンプの容量を小さくす
ることができ、呼気導入用ポンプの小型化を図ることが
できる。また、呼気の流入抵抗の低減により、呼気導入
用ポンプの駆動時間を短縮することができるため、被検
者の呼気吐出時間も短縮することができ、この結果、被
検者にかかる負担を軽減することができる、という効果
を奏する。
As described above, according to the present invention,
Since the inner diameter of the exhalation introducing tube connected to the exhalation sampling tube and the inner diameter of the exhalation aspiration tube connected to the exhalation introducing pump are set to be larger than the inner diameter of the exhalation sample filling tube, the exhalation introducing pump is driven to exhale. It is possible to reduce the inflow resistance when the exhaled air of the sampling tube flows into the exhaled gas sample filling tube via the exhaled gas introduction tube, and as a result, the volume of the exhaled gas introduction pump can be reduced, and the exhaled gas introduction pump can be made compact. Can be realized. In addition, since the inflow resistance of the exhaled breath can be reduced, the driving time of the exhalation introduction pump can be shortened, so that the expiratory discharge time of the subject can be shortened, and as a result, the burden on the subject can be reduced. There is an effect that can be done.

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

【図1】本発明を適用した本実施例における呼気採取分
析装置のブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram of an exhalation sampling and analyzing apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】本実施例における呼気採取分析装置の正面図で
ある。
FIG. 2 is a front view of an exhalation sampling and analyzing apparatus according to the present embodiment.

【図3】本実施例における呼気採取分析装置の左側面図
である。
FIG. 3 is a left side view of the breath sampling / analyzing device in the present embodiment.

【図4】図3における呼気採取分析装置の扉の一部を省
略すると共に外壁の一部を切欠いた説明図である。
FIG. 4 is an explanatory view in which a part of a door of the exhalation sampling and analyzing apparatus in FIG. 3 is omitted and a part of an outer wall is cut away.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

2 呼気採取管 2d 呼気吹込口 4 呼気導入管 9 呼気導入用ポンプとしてのサンプリング用ポンプ 17 バルブとしてのサンプリングバルブ 19 呼気試料充填管としてのサンプルループ 32 呼気吸引管 2 Exhalation sampling tube 2d Expiration inlet 4 Expiration introduction tube 9 Sampling pump as exhalation introduction pump 17 Sampling valve as valve 19 Sample loop as exhalation sample filling tube 32 Exhalation suction tube

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 呼気吹込口を有する呼気採取管に一端部
が接続された呼気導入管と、複数の接続ポートを有し前
記呼気導入管の他端部が接続されたバルブと、該バルブ
に接続され分析用の呼気が充填される呼気試料充填管
と、前記バルブに一端部が接続された呼気吸引管と、該
呼気吸引管の他端部に接続され前記呼気採取管に吹込ま
れた呼気を前記呼気導入管及びバルブを介して前記呼気
試料充填管へ導入する呼気導入用ポンプとを備え、 前記呼気導入管及び呼気吸引管の内径を、前記呼気試料
充填管の内径よりも大きく設定したことを特徴とする呼
気採取装置。
1. An exhalation introducing tube having one end connected to an exhalation sampling tube having an exhalation inlet, a valve having a plurality of connection ports and being connected to the other end of the exhalation introducing tube, and the valve. A breath sample filling tube connected and filled with breath for analysis, a breath suction tube having one end connected to the valve, and a breath breathed into the breath sampling tube connected to the other end of the breath suction tube And an exhalation introduction pump for introducing the exhalation sample into the exhalation sample filling tube through the exhalation introduction tube and valve, and the inner diameters of the exhalation introduction tube and the exhalation suction tube are set to be larger than the inner diameter of the exhalation sample filling tube. An exhalation sampling device characterized by the above.
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