JPH1010111A - Breath analyzer - Google Patents
Breath analyzerInfo
- Publication number
- JPH1010111A JPH1010111A JP8185575A JP18557596A JPH1010111A JP H1010111 A JPH1010111 A JP H1010111A JP 8185575 A JP8185575 A JP 8185575A JP 18557596 A JP18557596 A JP 18557596A JP H1010111 A JPH1010111 A JP H1010111A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carrier gas
- breath
- separation column
- flow path
- collection tube
- 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- Withdrawn
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Landscapes
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 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分析できるようにする。
【解決手段】 本発明に係る呼気分析装置10は、呼気
試料Aを通過させて呼気試料Aに含まれる成分を分離す
る分離カラム12と、呼気試料Aを内部に吸着させた捕
集管14と、捕集管14内に吸着している呼気試料Aを
脱離させる濃縮試料導入部16と、濃縮試料導入部16
で脱離した呼気試料AをキャリアガスCによって分離カ
ラム12に通過させる機能並びに濃縮試料導入部16及
び分離カラム12に別々にキャリアガスCを通過させる
機能を有するキャリアガス制御部18と、分離カラム1
2によって分離された成分を検出する検出器20とを備
えている。
(57) [Summary] [PROBLEMS] To enable analysis of low-concentration components such as pentane which are only slightly contained in breath. A breath analyzer (10) according to the present invention includes a separation column (12) for passing a breath sample (A) and separating components contained in the breath sample (A), and a collection tube (14) in which the breath sample (A) is adsorbed. A concentrated sample introduction unit 16 for desorbing the breath sample A adsorbed in the collection tube 14, and a concentrated sample introduction unit 16
A carrier gas control unit 18 having a function of passing the breath sample A desorbed in step 2 through the separation column 12 with the carrier gas C and a function of separately passing the carrier gas C through the concentrated sample introduction unit 16 and the separation column 12; 1
And a detector 20 for detecting the components separated by the two.
Description
【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、ガスクロマ
トグラフィーを用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 analyzer for analyzing components contained in breath using gas chromatography in the medical field, the health industry, the control of drunk driving, the investigation of narcotics, 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如く、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。[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 each connected via a four-way electromagnetic valve, an air cylinder connected to the four-way electromagnetic valve, and a sample measuring section provided by partitioning a part of each carrier gas flow path; It has.
【0004】この各サンプル計量部の下流側には三方電
磁バルブおよ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2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, each of the three-way solenoid valves is provided with two separation columns and the like connected 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。[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 is filled in each sample measuring section as a breath sample. Next, when the carrier gas is sent from the 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。しかしながら、従
来の呼気分析装置では、例えば、分析できる成分の限界
が例えば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不
都合があった。For example, in diabetes, the perspiration concentration of pentane increases due to lipid peroxidation, and the concentration value is at most on the order of pg / mL. However, in the conventional breath analyzer, for example, since the limit of the component that can be analyzed is, for example, on the order of ng / mL, pg / mL of pentane or the like is used.
There is a disadvantage that low-order components of the order cannot be analyzed.
【0007】[0007]
【発明の目的】そこで、本発明の主な目的は、かかる従
来例の有する不都合を改善し、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分析できる、呼
気分析装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, a main object of the present invention is to provide a breath analyzer which can solve the disadvantages of the prior art and can analyze even low-concentration components such as pentane which are slightly contained in breath. It is in.
【0008】[0008]
【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、呼気試料を通過させて当該呼気試料に含まれる成
分を分離する分離カラムと、呼気試料を内部に吸着させ
た捕集管と、この捕集管内に吸着している呼気試料を脱
離させる濃縮試料導入部と、この濃縮試料導入部で脱離
した呼気試料をキャリアガスによって前記分離カラムに
通過させる機能並びに当該濃縮試料導入部及び当該分離
カラムに別々にキャリアガスを通過させる機能を有する
キャリアガス制御部と、前記分離カラムによって分離さ
れた成分を検出する検出器とを備えたものである。A breath analyzer according to the present invention comprises a separation column for passing a breath sample to separate components contained in the breath sample, and a collection tube for adsorbing the breath sample therein. A concentrated sample introduction unit for desorbing the breath sample adsorbed in the collection tube, a function of passing the breath sample desorbed in the concentrated sample introduction unit through the separation column by a carrier gas, and the concentrated sample introduction unit And a carrier gas control unit having a function of separately passing a carrier gas through the separation column, and a detector for detecting a component separated by the separation column.
【0009】捕集管内に濃縮捕集された呼気試料は、濃
縮試料導入部で脱離し、キャリアガスとともに分離カラ
ムを通過する。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試料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、検出器では、ピークの高い検出値が得られる。した
がって、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。しかも、濃縮試料導入部
及び分離カラムに別々にキャリアガスを通過させること
により、分離カラムにキャリアガスを流して分析を継続
しつつ、捕集管を着脱したり、捕集管にキャリアガスを
流して捕集管を洗浄・再生したりできる。The breath sample concentrated and collected in the collection tube is desorbed at the concentrated sample introduction part, and passes through the separation column together with the carrier gas. The concentration of the breath sample with respect to the carrier gas is much higher than when the non-concentrated breath sample is flowed together with the carrier gas. That is, the detector can obtain a detection value with a high peak. Therefore, even low-concentration components that are slightly contained in the breath can be sufficiently analyzed. Moreover, by separately passing the carrier gas through the concentrated sample introduction section and the separation column, the carrier gas is allowed to flow through the separation column to continue the analysis, while the collection tube is detached or the carrier gas is allowed to flow through the collection tube. To clean and regenerate the collection tube.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】図1乃至図3は、本発明に係る呼
気分析装置の一実施形態を示す構成図である。図4乃至
図6は、図1乃至図3の呼気分析装置における流路切り
換え弁を示す概略断面図である。図1及び図4は捕集管
の着脱時又は待機時を示し、図2及び図5は呼気試料の
脱離時を示し、図3及び図6は分析の継続及び捕集管の
洗浄・再生時を示している。図7は、呼気濃縮捕集装置
の一例を示す断面構成図である。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 3 are configuration diagrams showing an embodiment of a breath analyzer according to the present invention. FIGS. 4 to 6 are schematic cross-sectional views showing the flow path switching valve in the breath analyzer of FIGS. FIGS. 1 and 4 show the state when the collection tube is attached or detached or on standby, FIGS. 2 and 5 show the state when the breath sample is detached, and FIGS. 3 and 6 show the continuation of the analysis and the washing / regeneration of the collection tube. Indicates time. FIG. 7 is a cross-sectional configuration diagram illustrating an example of the breath concentration and collection device. Hereinafter, description will be made based on these drawings.
【0011】本発明に係る呼気分析装置10は、呼気試
料Aを通過させて呼気試料Aに含まれる成分を分離する
分離カラム12と、呼気試料Aを内部に吸着させた捕集
管14と、捕集管14内に吸着している呼気試料Aを脱
離させる濃縮試料導入部16と、濃縮試料導入部16で
脱離した呼気試料AをキャリアガスCによって分離カラ
ム12に通過させる機能並びに濃縮試料導入部16及び
分離カラム12に別々にキャリアガスCを通過させる機
能を有するキャリアガス制御部18と、分離カラム12
によって分離された成分を検出する検出器20とを備え
ている。A breath analyzer 10 according to the present invention includes a separation column 12 for passing a breath sample A to separate components contained in the breath sample A, a collection tube 14 having the breath sample A adsorbed therein, A concentrated sample introduction unit 16 for desorbing the breath sample A adsorbed in the collection tube 14, a function for passing the breath sample A desorbed in the concentrated sample introduction unit 16 to the separation column 12 by the carrier gas C, and a concentration. A carrier gas control unit 18 having a function of separately passing a carrier gas C through the sample introduction unit 16 and the separation column 12;
And a detector 20 for detecting the components separated by the above.
【0012】分離カラム12は、例えばキャピラリ・カ
ラムやパックド・カラムである。濃縮試料導入部16
は、捕集管14を支持するとともに、図示しないヒータ
で捕集管14を加熱することにより、捕集管14内に吸
着している呼気試料Aを脱離させる。検出器20は、質
量、熱伝導、イオン電流等、いずれを検出するものでも
よい。The separation column 12 is, for example, a capillary column or a packed column. Concentrated sample introduction unit 16
Supports the collection tube 14 and heats the collection tube 14 with a heater (not shown) to desorb the breath sample A adsorbed in the collection tube 14. The detector 20 may detect any of mass, heat conduction, ionic current, and the like.
【0013】キャリアガス制御部18には、キャリアガ
スCを濃縮試料導入部16を経由させて導くキャリアガ
ス流路181と、キャリアガスCを直接導くキャリアガ
ス流路182と、排気管183と、流路切り換え弁18
4と、流路切り換え弁184を制御する制御手段185
とを備えている。また、キャリアガス流路181には電
磁弁187が設けられ、キャリアガス流路182には電
磁弁188が設けられ、キャリアガス流路181,18
2には流量を一定にするマスフローコントローラ189
が設けられている。キャリアガス流路181,182及
び他の配管は、内壁が石英コーティング等で不活性化処
理されたものが好ましく、その長さはできるだけ短くす
ることが好ましい。特に、濃縮試料導入部16、キャリ
アガス流路181、分離カラム12に至る経路は、でき
るだけ短くする。The carrier gas control section 18 includes a carrier gas flow path 181 for guiding the carrier gas C via the concentrated sample introduction section 16, a carrier gas flow path 182 for directly leading the carrier gas C, an exhaust pipe 183, Flow path switching valve 18
And control means 185 for controlling the flow path switching valve 184
And An electromagnetic valve 187 is provided in the carrier gas channel 181, and an electromagnetic valve 188 is provided in the carrier gas channel 182.
2 is a mass flow controller 189 for keeping the flow rate constant.
Is provided. The carrier gas flow paths 181 and 182 and other piping are preferably those whose inner walls are inactivated by a quartz coating or the like, and the length thereof is preferably as short as possible. In particular, the path leading to the concentrated sample introduction section 16, the carrier gas flow path 181, and the separation column 12 is made as short as possible.
【0014】流路切り換え弁184は、キャリアガス流
路181と分離カラム12とを接続又は遮断する電磁弁
191と、キャリアガス流路181と排気管183とを
接続又は遮断する電磁弁192と、キャリアガス流路1
82と分離カラム12とを接続又は遮断する電磁弁19
3とを備えている。電磁弁187,188,191〜1
93は、それぞれ逆止弁型が用いられており、制御手段
185によって通電制御される。電磁弁187,…は、
ガス接触部が石英コーティング等で不活性化処理された
ものが好ましい。電磁弁191〜193は、機械式の逆
止弁としてもよい。The flow path switching valve 184 includes an electromagnetic valve 191 for connecting or shutting off the carrier gas flow path 181 and the separation column 12, an electromagnetic valve 192 for connecting or shutting off the carrier gas flow path 181 and the exhaust pipe 183, Carrier gas channel 1
Solenoid valve 19 for connecting or disconnecting 82 from separation column 12
3 is provided. Solenoid valves 187, 188, 191-1
Each of the control valves 93 is a check valve type, and is controlled to be energized by a control unit 185. The solenoid valves 187,.
It is preferable that the gas contact portion is deactivated by a quartz coating or the like. The solenoid valves 191 to 193 may be mechanical check valves.
【0015】また、キャリアガス制御部18には、キャ
リアガスCを充填したガスボンベ221が減圧弁222
及び手動弁223を介して接続されている。キャリアガ
スCとしては、空気、水素、窒素、ヘリウム、アルゴン
等が一般的に用いられる。さらに、キャリアガス制御部
18には、流路切り換え弁184及び電磁弁187,1
88のソレノイド等を通電制御する、制御手段185が
設けられている。制御手段185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。なお、流路切り換え弁184、分
離カラム12、検出器20及びこれらの周囲の配管等
は、例えば100 ℃一定に保った恒温槽(図示せず)に収
容されている。A gas cylinder 221 filled with a carrier gas C is provided in the carrier gas control section 18 by a pressure reducing valve 222.
And a manual valve 223. As the carrier gas C, air, hydrogen, nitrogen, helium, argon or the like is generally used. Further, the carrier gas control unit 18 includes a flow path switching valve 184 and electromagnetic valves 187, 1
Control means 185 is provided for controlling the energization of the solenoids 88 and the like. The control means 185 may be of any type, including a manual switch, a relay and a timer, and a microcomputer and its program. The flow path switching valve 184, the separation column 12, the detector 20, and the piping around them are housed in a thermostat (not shown) kept at a constant temperature of 100 ° C., for example.
【0016】次に、呼気分析装置10の動作を説明す
る。Next, the operation of the breath analyzer 10 will be described.
【0017】まず、図7に示す呼気濃縮捕集装置80を
用いて、捕集管14に呼気試料Aを吸着させておく。呼
気濃縮捕集装置80は、呼気A’が満たされたテドラー
バッグ82と、テドラーバッグ82内に連通する捕集管
14と、テドラーバッグ82内の呼気A’を捕集管14
を通して吸引するポンプ84と、捕集管14を通過する
呼気A’の積算流量fを測定する積算流量計86と、テ
ドラーバッグ82内の呼気A’の圧力pを測定する圧力
計88と、圧力計88で測定された呼気A’の圧力pが
一定値pF 以下となった場合にポンプ84を停止させる
主制御部90と、捕集管14の温度Tを一定にする恒温
器92と、捕集管14とポンプ84との間の呼気A’の
流路に設けられた水分吸収フィルタ94とを備えてい
る。テドラーバッグ82、圧力計88のT字管881、
捕集管14、水分吸収フィルタ94、ポンプ84及び積
算流量計86は、可撓性チューブ95a〜95eによっ
て、それぞれ連結されている。First, the breath sample A is adsorbed on the collection tube 14 using the breath concentration / collection device 80 shown in FIG. The exhaled breath collection device 80 includes a Tedlar bag 82 filled with the exhaled air A ′, a collection tube 14 communicating with the Tedlar bag 82, and an exhaled air A ′ in the Tedlar bag 82.
A pump 84 for suctioning the air through the collecting tube 14, an integrating flow meter 86 for measuring the integrated flow rate f of the exhalation A 'passing through the collection tube 14, a pressure gauge 88 for measuring the pressure p of the exhalation A' in the Tedlar bag 82, and a pressure gauge a main control unit 90 that the pressure p of the measured expiratory a 'stops the pump 84 when it becomes less than a predetermined value p F 88, an incubator 92 for a constant temperature T of the collecting tube 14, capturing A water absorption filter 94 is provided in the flow path of the exhalation A ′ between the collecting pipe 14 and the pump 84. Tedlar bag 82, T-tube 881 of pressure gauge 88,
The collection tube 14, the water absorption filter 94, the pump 84, and the integrating flow meter 86 are connected by flexible tubes 95a to 95e, respectively.
【0018】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。テドラーバッグ82
は、呼気吐出口821及び呼気吹込口822を有してい
る。呼気吐出口821及び呼気吹込口822には、特に
図示しないが、手動により開閉自在のストップバルブが
設けられている。予め被検者は、呼気吹込口822に使
い捨てマウスピース823を取付け、マウスピース82
3に口を当てて、呼気A’をテドラーバッグ82内に吹
き込んでおく。積算流量計86は、マスフローメータ等
の一般的な気体用流量計である。圧力計88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
利用したものであり、呼気A’の圧力pに対応する電気
信号を主制御部90へ出力する。主制御部90は、例え
ば、CPU,ROM,RAM,入出力インタフェース等
からなるマイクロコンピュータと、ROM等に格納され
たコンピュータプログラムとから構成される。主制御部
90の動作は、圧力計88から出力された呼気A’の圧
力pが一定値pF 以下となった場合にポンプ84を停止
させるとともに、図示しない報知用のブザー、ランプ等
を駆動するように、プログラムされている。実験によれ
ば、吸引中の圧力pは、例えば−0.05kgf/cm2 であり、
吸引終了時の圧力p(すなわち一定値pF )は、例えば
−0.3 〜−0.4kgf/cm2である。恒温器92は、加熱冷却
部96と、温度制御部97とから構成されている。加熱
冷却部96は、上側98と下側99とに分割でき、上側
98と下側99とで捕集管14を挟持するようになって
いる。したがって、加熱冷却部96に対して捕集管14
を容易に着脱できる。上側98は、断熱材981、伝熱
材982等から構成されている。下側99は、断熱材9
91、伝熱材992、ペルチェ素子993、放熱フィン
994等から構成されている。伝熱材982,992及
び放熱フィン994は、アルミニウム製である。伝熱材
992の内部には、熱電対971が埋設されている。熱
電対971は、伝熱材992すなわち捕集管14の温度
Tに対応する電圧を温度制御部97へ出力する。温度制
御部97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、R
OM等に格納された温度制御用コンピュータプログラム
と、直流電圧電源とから構成される。温度制御部97の
動作は、熱電対971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、ペルチェ素子993を通
電制御するものである。また、一定値TC が室温以上で
ある場合は、ペルチェ素子993の代わりに、単なる電
熱ヒータ等を用いてもよい。水分吸収フィルタ94の内
部には、シリカゲル、炭酸カルシウム等の吸湿材941
が充填されている。The collection tube 14 is filled with an adsorbent 141 for adsorbing the breath sample A. Tedlar bag 82
Has an exhalation discharge port 821 and an exhalation blowout port 822. Although not shown, the exhalation discharge port 821 and the exhalation blow port 822 are provided with stop valves that can be manually opened and closed. In advance, the subject attaches the disposable mouthpiece 823 to the breath inlet 822 and
3 and the exhalation A ′ is blown into the Tedlar bag 82. The integrating flow meter 86 is a general gas flow meter such as a mass flow meter. The pressure gauge 88 uses, for example, a piezoelectric effect that generates a voltage when a pressure is applied to a piezoelectric element, and outputs an electric signal corresponding to the pressure p of the exhalation A ′ to the main control unit 90. The main control unit 90 includes, for example, a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and the like, and a computer program stored in the ROM or the like. The operation of the main control unit 90, drives the pump 84 with stops when the pressure p of exhalation A 'output from the pressure gauge 88 becomes equal to or less than a predetermined value p F, buzzer for informing not shown, the lamp It is programmed to be. According to experiments, the pressure p during suction is, for example, -0.05 kgf / cm 2 ,
The pressure p at the end of suction (that is, the constant value p F ) is, for example, −0.3 to −0.4 kgf / cm 2 . The thermostat 92 includes a heating / cooling unit 96 and a temperature control unit 97. The heating and cooling unit 96 can be divided into an upper side 98 and a lower side 99, and the upper side 98 and the lower side 99 sandwich the collection tube 14. Therefore, the collection tube 14 is connected to the heating / cooling unit 96.
Can be easily attached and detached. The upper side 98 is composed of a heat insulating material 981, a heat transfer material 982, and the like. The lower side 99 is a heat insulating material 9
91, a heat transfer material 992, a Peltier element 993, a radiation fin 994, and the like. The heat transfer members 982, 992 and the radiation fins 994 are made of aluminum. A thermocouple 971 is embedded inside the heat transfer material 992. The thermocouple 971 outputs a voltage corresponding to the temperature T of the heat transfer material 992, that is, the temperature of the collection tube 14, to the temperature control unit 97. The temperature control unit 97 includes, for example, a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, an input / output interface, and the like.
It is composed of a computer program for temperature control stored in the OM or the like, and a DC voltage power supply. Operation of the temperature control unit 97, as the temperature T of the collecting tube 14, which is outputted from the thermocouple 971 is a constant value T C, in which the Peltier element 993 for controlling energization. When the fixed value T C is equal to or higher than room temperature, a simple electric heater or the like may be used instead of the Peltier element 993. Inside the moisture absorption filter 94, a hygroscopic material 941 such as silica gel, calcium carbonate or the like is provided.
Is filled.
【0019】ポンプ86が作動すると、呼気A’がテド
ラーバック82から捕集管14を通って吸引される。こ
れにより、呼気成分Aが、捕集管14の吸着剤141に
濃縮捕集される。このとき、圧力計88では吸引時の圧
力pが測定され、積算流量計86では積算流量fが測定
されている。テドラーバック82内が空になれば、圧力
pが一定値pF に達するため、主制御部90がポンプ8
4を停止させる。吸引終了時の積算流量fは、積算流量
計86から主制御部90へ出力されるので、捕集管14
に濃縮した呼気A’の量もわかる。When the pump 86 operates, the exhalation A ′ is sucked from the Tedlar bag 82 through the collection tube 14. Thereby, the exhalation component A is concentrated and collected by the adsorbent 141 of the collection tube 14. At this time, the pressure p during suction is measured by the pressure gauge 88, and the integrated flow rate f is measured by the integrated flow meter 86. If Tedlar bag 82 is emptied, the pressure p reaches a predetermined value p F, the main control unit 90 is a pump 8
4 is stopped. The integrated flow rate f at the end of the suction is output from the integrated flow meter 86 to the main control unit 90.
The amount of expiration A 'concentrated in the water is also known.
【0020】続いて、図1及び図4に示す状態におい
て、捕集管14を濃縮試料導入部16に装着する。この
とき、制御手段185によって、電磁弁187,19
1,192が閉、電磁弁188,193が開となってい
る。したがって、キャリアガスCは、キャリアガス流路
182→分離カラム12→検出器20→排出と流れてお
り、分離カラム12及び検出器20をパージしている。
なお、図示しない表示手段では、制御手段185からの
出力信号に基づき、例えば「準備中」と表示される。Subsequently, in the state shown in FIGS. 1 and 4, the collection tube 14 is attached to the concentrated sample introduction section 16. At this time, the control means 185 controls the solenoid valves 187, 19
1, 192 is closed, and the solenoid valves 188, 193 are open. Therefore, the carrier gas C flows in the order of the carrier gas flow path 182 → the separation column 12 → the detector 20 → the discharge, purging the separation column 12 and the detector 20.
In addition, the display means (not shown) displays, for example, “under preparation” based on the output signal from the control means 185.
【0021】続いて、図2及び図5に示す状態におい
て、捕集管14を例えば250 ℃で5分間加熱する。この
条件であれば、捕集管14に吸着している呼気成分Aの
ほとんどが脱離する。このとき、制御手段185によっ
て、電磁弁188,192,193が閉、電磁弁18
7,191が開となっている。したがって、キャリアガ
スCは、キャリアガス流路181(捕集管14)→分離
カラム12→検出器20→排出と流れており、捕集管1
4で脱離した呼気試料Aを分離カラム12へ送り込んで
いる。呼気試料Aに含まれる各成分は、分離カラム12
で分離されることにより、時間的な差をもって検出器2
0で検出される。検出器20では、呼気試料A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Cの容
積(保持容量)又はその時間(保持時間)により定性分
析が行なわれ、ピーク面積又はピーク高さから定量分析
が行われる。呼気分析装置10によれば、濃縮試料導入
部16によって濃縮された呼気試料Aを用いているの
で、呼気中にpg/mL オーダしか含まれていないペンタン
等の低濃度成分でも十分に分析することができる。な
お、図示しない表示手段では、制御手段185からの出
力信号に基づき、例えば「脱離中」、「分析中」と表示
される。Subsequently, in the state shown in FIGS. 2 and 5, the collection tube 14 is heated at, for example, 250 ° C. for 5 minutes. Under this condition, most of the exhalation component A adsorbed on the collection tube 14 is desorbed. At this time, the solenoid valves 188, 192 and 193 are closed by the control means 185, and the solenoid valve 18 is closed.
7,191 is open. Accordingly, the carrier gas C flows in the order of the carrier gas flow path 181 (collection tube 14) → separation column 12 → detector 20 → discharge.
The breath sample A desorbed in 4 is sent to the separation column 12. Each component contained in the breath sample A is separated from the separation column 12
, The detector 2 has a time difference
0 is detected. The detector 20 performs qualitative analysis based on the volume (retention capacity) or the time (retention time) of the carrier gas C from the time when the breath sample A is injected until the separation zone of each component appears, and the peak area or peak height is determined. Thus, a quantitative analysis is performed. According to the breath analyzer 10, since the breath sample A concentrated by the concentrated sample introduction unit 16 is used, it is possible to sufficiently analyze even low-concentration components such as pentane in which only pg / mL is contained in the breath. Can be. In addition, the display means (not shown) displays, for example, "during detachment" and "during analysis" based on the output signal from the control means 185.
【0022】続いて、図3及び図6に示す状態におい
て、分析の継続及び捕集管14の洗浄・再生を行う。こ
のとき、制御手段185によって、電磁弁191が閉、
電磁弁187,188,192,193が開となってい
る。したがって、キャリアガスCは、キャリアガス流路
182→分離カラム12→検出器20→排出と流れると
ともに、キャリアガス流路181(捕集管14)→排出
管183→排出と流れている。前者のキャリアガスCの
流れは、分析を継続するためである。なぜなら、呼気成
分Aのすべてが分離カラム12を通過するには、1時間
程度かかるからである。後者のキャリアガスCの流れ
は、捕集管14の洗浄・再生のためである。捕集管14
の洗浄・再生時には、捕集管14を例えば300 ℃に加熱
する。このように、分析の継続中に捕集管14の洗浄・
再生を行うことができるので、分析の継続と捕集管14
の洗浄・再生とを別々に行う場合にくらべて、分析時間
の短縮化又は設備の簡略化が図れる。例えば、分析に1
時間、洗浄・再生に5分間かかっていたとすれば、約5
分間の短縮が図れる。なお、図示しない表示手段では、
制御手段185からの出力信号に基づき、例えば「分析
中」、「再生中」と表示される。Subsequently, in the state shown in FIGS. 3 and 6, the analysis is continued and the collection tube 14 is washed and regenerated. At this time, the electromagnetic valve 191 is closed by the control means 185,
The solenoid valves 187, 188, 192, 193 are open. Therefore, the carrier gas C flows in the order of the carrier gas flow path 182 → the separation column 12 → the detector 20 → discharge, and the flow of the carrier gas flow path 181 (the collection pipe 14) → the discharge pipe 183 → discharge. The former flow of the carrier gas C is for continuing the analysis. This is because it takes about one hour for all of the exhalation component A to pass through the separation column 12. The latter flow of the carrier gas C is for cleaning and regeneration of the collection tube 14. Collection tube 14
At the time of washing and regenerating, the collection tube 14 is heated to, for example, 300 ° C. In this way, during the continuation of the analysis,
Since regeneration can be performed, continuation of analysis and collection tube 14 can be performed.
The analysis time can be shortened or the equipment can be simplified as compared with the case where the washing and regeneration are performed separately. For example, 1
If it takes 5 minutes to wash and regenerate, about 5 minutes
Minutes can be reduced. In the display means (not shown),
For example, “during analysis” and “during playback” are displayed based on the output signal from the control unit 185.
【0023】なお、上記実施形態は、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、
流路切り換え弁184は、ロータリバルブとしてもよ
い。濃縮試料導入部16及び検出器20を制御及びデー
タ処理する機能を制御手段185に付与することによ
り、呼気分析装置10の完全自動化を図るようにしても
よい。制御手段185には、捕集管14の再生を行うか
否かを選択する手動モードを付与してもよい。The above embodiment is, of course, merely an example, and does not limit the present invention. For example,
The flow path switching valve 184 may be a rotary valve. The function of controlling the concentrated sample introduction unit 16 and the detector 20 and performing data processing may be added to the control unit 185 so that the breath analyzer 10 may be completely automated. The control means 185 may be provided with a manual mode for selecting whether or not to regenerate the collection tube 14.
【0024】[0024]
【発明の効果】本発明に係る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濃縮試料導入部で脱
離させ、この呼気試料をキャリアガスによって分離カラ
ムに通過させるようにしたので、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十分に分析す
ることができる。According to the breath analyzer according to the present invention, the breath sample concentrated and collected in the collection tube is desorbed at the concentrated sample introduction section, and the breath sample is passed through the separation column by the carrier gas. Therefore, even low-concentration components such as pentane, which are contained only a little in the breath, can be sufficiently analyzed.
【0025】しかも、濃縮試料導入部及び分離カラムに
別々にキャリアガスを通過させることにより、分離カラ
ムにキャリアガスを流して分析を継続しつつ、捕集管を
着脱したり、捕集管にキャリアガスを流して捕集管を洗
浄・再生したりできる。したがって、捕集管の洗浄・再
生を洗浄・再生専用装置で行う場合に比べて、洗浄・再
生専用装置が不要となるので設備を簡略化できるととも
に、装置間での捕集管の移し替えも不要となるので捕集
管の着脱作業を軽減できる。また、一台の呼気分析装置
で呼気試料の分析と捕集管の洗浄・再生とを異なる時間
に行う場合に比べて、呼気試料の分析と捕集管の洗浄・
再生とを同時に行えるので、分析時間を短縮化できる。In addition, by separately passing the carrier gas through the concentrated sample introduction section and the separation column, the carrier gas is allowed to flow through the separation column to continue the analysis, and the collection tube can be attached and detached or the carrier tube can be inserted into the collection tube. It is possible to wash and regenerate the collection tube by flowing gas. Therefore, as compared with the case where the cleaning / regeneration of the collection tube is performed by the device dedicated to cleaning / regeneration, the device dedicated to cleaning / regeneration is not required, so that the equipment can be simplified, and the collection tube can be transferred between the devices. Since it becomes unnecessary, the work of attaching and detaching the collection tube can be reduced. In addition, compared to the case where a single breath analyzer performs analysis of a breath sample and cleaning / regeneration of the collection tube at different times, analysis of the breath sample and cleaning / collection of the collection tube are performed.
Since the reproduction can be performed at the same time, the analysis time can be reduced.
【図1】本発明に係る呼気分析装置の一実施形態を示す
構成図であり、捕集管の着脱時又は待機時を示してい
る。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a breath analyzer according to the present invention, showing a state when a collection tube is attached or detached or a standby state.
【図2】本発明に係る呼気分析装置の一実施形態を示す
構成図であり、呼気試料の脱離時を示している。FIG. 2 is a configuration diagram showing an embodiment of a breath analyzer according to the present invention, showing a state in which a breath sample is detached.
【図3】本発明に係る呼気分析装置の一実施形態を示す
構成図であり、分析の継続及び捕集管の洗浄・再生時を
示している。FIG. 3 is a configuration diagram showing an embodiment of a breath analyzer according to the present invention, showing continuation of analysis and washing / regeneration of the collection tube.
【図4】図1の呼気分析装置の状態における、流路切り
換え弁の概略断面図である。FIG. 4 is a schematic sectional view of a flow path switching valve in a state of the breath analyzer of FIG. 1;
【図5】図2の呼気分析装置の状態における、流路切り
換え弁の概略断面図である。FIG. 5 is a schematic sectional view of a flow path switching valve in a state of the breath analyzer of FIG. 2;
【図6】図3の呼気分析装置の状態における、流路切り
換え弁の概略断面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view of a flow path switching valve in a state of the breath analyzer of FIG. 3;
【図7】呼気濃縮捕集装置の一例を示す断面構成図であ
る。FIG. 7 is a cross-sectional configuration diagram illustrating an example of a breath concentration / collection device.
10 呼気分析装置 12 分離カラム 14 捕集管 16 濃縮試料導入部 18 キャリアガス制御部 20 検出器 181 第一のキャリアガス流路 182 第二のキャリアガス流路 183 排気管 184 流路切り換え弁 185 制御手段 191,192,193 電磁弁 A 呼気試料 C キャリアガス DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Breath analyzer 12 Separation column 14 Collection tube 16 Concentrated sample introduction part 18 Carrier gas control part 20 Detector 181 First carrier gas flow path 182 Second carrier gas flow path 183 Exhaust pipe 184 Flow path switching valve 185 Control Means 191, 192, 193 Solenoid valve A Breath sample C Carrier gas
Claims (2)
まれる成分を分離する分離カラムと、呼気試料を内部に
吸着させた捕集管と、この捕集管内に吸着している呼気
試料を脱離させる濃縮試料導入部と、この濃縮試料導入
部で脱離した呼気試料をキャリアガスによって前記分離
カラムに通過させる機能並びに当該濃縮試料導入部及び
当該分離カラムに別々にキャリアガスを通過させる機能
を有するキャリアガス制御部と、前記分離カラムによっ
て分離された成分を検出する検出器とを備えた呼気分析
装置。1. A separation column through which a breath sample is passed to separate components contained in the breath sample, a collection tube having the breath sample adsorbed therein, and a breath sample adsorbed in the collection tube. A concentrated sample introduction unit to be desorbed, a function of passing the breath sample desorbed in the concentrated sample introduction unit through the separation column by a carrier gas, and a function of separately passing a carrier gas through the concentrated sample introduction unit and the separation column An exhalation analyzer comprising: a carrier gas control unit having: and a detector for detecting components separated by the separation column.
アガスを前記濃縮試料導入部を経由させて導く第一のキ
ャリアガス流路と、前記キャリアガスを直接導く第二の
キャリアガス流路と、排気管と、流路切り換え弁と、こ
の流路切り換え弁を制御する制御手段とを備え、 前記流路切り換え弁は、前記第一のキャリアガス流路と
前記分離カラムとを接続又は遮断する電磁弁と、前記第
一のキャリアガス流路と前記排気管とを接続又は遮断す
る電磁弁と、前記第二のキャリアガス流路と前記分離カ
ラムとを接続又は遮断する電磁弁とを備えた、 請求項1記載の呼気分析装置。2. The carrier gas control section includes: a first carrier gas flow path that guides the carrier gas through the concentrated sample introduction section; and a second carrier gas flow path that directly guides the carrier gas. An exhaust pipe, a flow path switching valve, and control means for controlling the flow path switching valve, wherein the flow path switching valve is configured to connect or shut off the first carrier gas flow path and the separation column. A valve, an electromagnetic valve for connecting or shutting off the first carrier gas flow path and the exhaust pipe, and an electromagnetic valve for connecting or shutting off the second carrier gas flow path and the separation column, The breath analyzer according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8185575A JPH1010111A (en) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | Breath analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8185575A JPH1010111A (en) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | Breath analyzer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1010111A true JPH1010111A (en) | 1998-01-16 |
Family
ID=16173217
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8185575A Withdrawn JPH1010111A (en) | 1996-06-26 | 1996-06-26 | Breath analyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1010111A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008500091A (en) * | 2004-05-27 | 2008-01-10 | オリディオン メディカル(1987)リミティド | Capnograph device |
| JP2017090224A (en) * | 2015-11-09 | 2017-05-25 | 株式会社島津製作所 | Gas analysis cell and gas analysis system |
| JP2017122661A (en) * | 2016-01-07 | 2017-07-13 | 紀本電子工業株式会社 | Volatile organic compound measuring device and volatile organic compound measuring method |
-
1996
- 1996-06-26 JP JP8185575A patent/JPH1010111A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008500091A (en) * | 2004-05-27 | 2008-01-10 | オリディオン メディカル(1987)リミティド | Capnograph device |
| JP2017090224A (en) * | 2015-11-09 | 2017-05-25 | 株式会社島津製作所 | Gas analysis cell and gas analysis system |
| JP2017122661A (en) * | 2016-01-07 | 2017-07-13 | 紀本電子工業株式会社 | Volatile organic compound measuring device and volatile organic compound measuring method |
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Legal Events
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| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
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