JPH10319002A - 呼気分析装置 - Google Patents

呼気分析装置

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JPH10319002A
JPH10319002A JP14584697A JP14584697A JPH10319002A JP H10319002 A JPH10319002 A JP H10319002A JP 14584697 A JP14584697 A JP 14584697A JP 14584697 A JP14584697 A JP 14584697A JP H10319002 A JPH10319002 A JP H10319002A
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JP
Japan
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detector
column
solenoid valve
carrier gas
heater
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JP14584697A
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Katsuhiko Sato
勝彦 佐藤
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Suzuki Motor Corp
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Suzuki Motor Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 カラム又は検出器の汚染・劣化に対する処置
を、的確かつ迅速に実行する。 【解決手段】 呼気分析装置10は、呼気Aに含まれる
成分を分離するカラム12と、分離された成分を検出す
る検出器14と、キャリアガスCを供給するキャリアガ
ス電磁弁16Cと、標準ガスSを供給する標準ガス電磁
弁16Sと、検出器14、キャリアガス電磁弁16C及
び標準ガス電磁弁16Sの動作を制御する制御部18と
を備えたものである。制御部18は、所定時間経過ごと
又は所定分析回数終了ごとに、キャリアガス電磁弁16
Cを介してカラム12及び検出器14にキャリアガスC
を供給することにより、検出器14の感度を検査すると
ともに、標準ガス電磁弁16Sを介してカラム12及び
検出器14に標準ガスSを供給することにより、カラム
12の分離度を検査する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、医療分野、健康産
業、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。
【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、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。
【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。
【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、呼気が各サンプル
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
ている呼気が各分離カラムへ送り込まれた後、各呼気
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、検出器において各成分ガスに対応する信号が出力
される。
【0006】従来、カラム又は検出器の汚染・劣化に対
しては、オペレータが次のように処置していた。まず、
分析結果を見て、カラムの分離度低下や検出器の感度低
下を判断する。この分離度低下や感度低下が認められれ
ば、コンディショニングのための温度・時間を決め、コ
ンディショニングのプログラムを入力し、コンディショ
ニングを開始する。コンディショニング後に、今度は標
準ガスを分析することにより、再びカラムの分離度低下
や検出器の感度低下を判断する。分離度や感度に改善が
認められなければ、カラム又は検出器が劣化している可
能性があると判断する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
呼気分析装置では、カラム又は検出器の汚染・劣化に対
する処置が全部手動で行われるため、次のような問題が
あった。
【0008】汚染・劣化の判断は、極めて微妙であり、
オぺレータの経験や勘に全面的に依存している。そのた
め、不慣れなオぺレータであると汚染・劣化に気づかな
いことがあり、そのような場合は分析精度を低下させて
いた。
【0009】汚染・劣化に対する処置は、全体的に面倒
であるため、作業性が低下していた。
【0010】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、カラム又は検
出器の汚染・劣化に対する処置を、的確かつ迅速に実行
できる、呼気分析装置を提供することにある。
【0011】
【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、呼気を通過させることにより当該呼気に含まれる
成分を分離するカラムと、このカラムによって分離され
た成分を検出する検出器と、前記カラム及び前記検出器
にキャリアガスを供給するキャリアガス電磁弁と、前記
カラム及び前記検出器に標準ガスを供給する標準ガス電
磁弁と、前記カラムを加熱するカラムヒータと、前記検
出器を加熱する検出器ヒータと、前記検出器、前記キャ
リアガス電磁弁、前記標準ガス電磁弁、前記カラムヒー
タ及び前記検出器ヒータの動作を制御する制御部とを備
えたものである。そして、この制御部は、所定時間経過
ごと又は所定分析回数終了ごとに、前記キャリアガス電
磁弁を介して前記カラム及び前記検出器にキャリアガス
を供給することにより、当該検出器の感度を検査すると
ともに、前記標準ガス電磁弁を介して前記カラム及び前
記検出器に標準ガスを供給することにより、当該カラム
の分離度を検査するものである。更に、引き続いて、前
記検出器の感度又は前記カラムの分離度に異常があれ
ば、前記キャリアガス電磁弁を介して前記カラム及び前
記検出器にキャリアガスを供給しつつ、前記カラムヒー
タ及び前記検出器ヒータにより当該カラム及び当該検出
器を加熱することにより、当該カラム及び当該検出器の
コンディショニングを行うようにしてもよい。
【0012】次に、図7に基づきカラムの分離度につい
て説明する。二成分の分離の程度は、分離係数α(前溶
出成分を基準とした後溶出成分の保持比、α>1)及び
両成分ピークの尖鋭度(理論段数N)だけでは判断でき
ない。分離の程度を表すのに、分離度Rが使われる。図
7においてRは、R=2(tr2 −tr1 )/(W1
2 )で与えられる。なお、W1 =W2 とし、RをN,
α及びk’と関係づけた式として次式が導ける。R=
(N1/2 /4)〔(α−1)/α〕〔k’/(k’+
1)〕。R<0.5のときは二つのピークがほとんど重
なり、R=1のときは2%の重なり、R=1.25のと
きは0.5%の重なりが生じる。R=1.5ではほぼ完
全分離ができる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1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2及び図3は図1
における流路切り替え弁の部分拡大図であり、図2は呼
気吸引用の流路を選択した場合を示し、図3は分析用の
流路を選択した場合を示している。以下、これらの図面
に基づき説明する。
【0014】本実施形態の呼気分析装置10は、呼気A
を通過させることにより呼気Aに含まれる成分を分離す
るカラム12と、カラム12によって分離された成分を
検出する検出器14と、カラム12及び検出器14にキ
ャリアガスCを供給するキャリアガス電磁弁16Cと、
カラム12及び検出器14に標準ガスSを供給する標準
ガス電磁弁16Sと、カラム12を加熱するカラムヒー
タ12Hと、検出器14を加熱する検出器ヒータ14H
と、検出器14、キャリアガス電磁弁16C、標準ガス
電磁弁16S、カラムヒータ12H及び検出器ヒータ1
4Hの動作を制御する制御部18とを備えたものであ
る。
【0015】カラム12は、内壁に液相等をコーティン
グした中空のキャピラリィ・チューブである。検出器1
4は、紫外線ランプから紫外線を照射して成分をイオン
化することにより検出する光イオン化検出器である。カ
ラムヒータ12Hは、図示しない発熱体、温度センサ及
び温度調節器を備えた恒温槽である。検出器ヒータ14
Hは、図示しない発熱体、温度センサ及び温度調節器に
よって構成されている。制御部18は、図示しないが、
タイマ、リレー等からなるシーケンス制御手段と、マイ
クロコンピュータからなるデータ処理手段とを備えてい
る。
【0016】また、呼気分析装置10には、ガスボンベ
22C,22S、標準ガス貯留部24、試料導入部2
6、試料導入部ヒータ26H、流路切り替え弁28、流
路切り替え弁ヒータ28H、サンプル計量管30、吸引
ポンプ32、表示器34等が付設されている。
【0017】ガスボンベ22Cには、ヘリウムや窒素な
どのキャリアガスCが充填されている。ガスボンベ22
Sには、既知の成分からなる標準ガスSが充填されてい
る。標準ガスSは、例えばヘリウムにイソプレン及びペ
ンタンを混合させたものである。標準ガス貯留部24
は、標準ガスSを一定量(例えば500ml )貯留すること
により、標準ガスSを円滑に供給させる貯留容器であ
る。試料導入部26は、被験者に呼気Aを吹き込ませた
り、標準ガスSを導入したりする容器、この容器内の圧
力を検出する圧力センサ等からなる。試料導入部ヒータ
26Hは、図示しない発熱体(及び必要に応じ冷却
体)、温度センサ及び温度調節器によって構成されてい
る。流路切り替え弁28は、図2及び図3に示すポート
1〜6からなるロータリバルブ及び図示しないアクチュ
エータによって構成され、制御部18から出力された制
御信号に基づき呼気A、標準ガスS及びキャリアガスC
の流路を切り替える。流路切り替え弁ヒータ40Hは、
図示しない発熱体、温度センサ及び温度調節器を備えた
恒温槽であり、流路切り替え弁28を一定温度に加熱す
る。サンプル計量管30は、呼気A又は標準ガスSを一
定容量保持する管である。吸引ポンプ32は、例えばダ
イヤフラムポンプであり、試料導入部26内の呼気A又
は標準ガスSを吸引してサンプル計量管30に充填す
る。
【0018】次に、呼気分析装置10の通常の動作であ
る呼気吸引動作及び分析動作について説明する。
【0019】呼気分析装置10では、分析の他にも、呼
気Aをサンプル計量管30に充填する、呼気吸引も実行
できるようになっている。まず、流路切り替え弁28に
よって呼気吸引用の流路(図2)を選択しておく。被検
者が試料導入部26へ呼気Aを吹き込むと、これに対応
して吸引ポンプ32が所定時間だけ作動する。このと
き、呼気Aは、試料導入部26→ポート6→ポート5→
サンプル計量管30→ポート2→ポート1→吸引ポンプ
32→排出と流れる。これにより、一定容量の呼気Aが
計量管30に充填される。
【0020】続いて、流路切り替え弁28によって分析
用の流路(図3)を選択する。これにより、キャリアガ
スCは、ガスボンベ22C→ポート3→ポート2→サン
プル計量管30→ポート5→ポート4→カラム12→検
出器14→排出と流れるので、サンプル計量管30に充
填された呼気AもキャリアガスCとともに流れ、カラム
12及び検出器14を通過する。この呼気Aに含まれる
各成分は、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14で検出される。検出器14及び
制御部18では、呼気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。
【0021】図4は、呼気分析装置10における、カラ
ム又は検出器の汚染・劣化に対する制御部18の動作を
示すフローチャートである。図5は、呼気分析装置10
における、コンディショニングの動作を示すタイムチャ
ートである。図6は、従来技術と本発明とについて、作
用・効果を比較した結果を示す図表である。以下、図1
乃至図6に基づき説明する。
【0022】所定時間経過ごと又は所定分析回数終了ご
とに、前述の分析動作に引き続いて、カラム12及び検
出器14の検査を実行する。所定時間とは例えば1日で
あり、所定分析回数とは例えば1スパンである。1スパ
ンとは、同一成分を連続して分析する場合や、同一条件
で連続して分析する場合の分析回数である。
【0023】まず、キャリアガス電磁弁16Cを介して
カラム12及び検出器14にキャリアガスCを供給する
ことにより、検出器14の感度を検査する(ステップ1
01)。このとき、流路切り替え弁28により図2に示
す流路を選択する。検査の条件は、例えば、カラム12
の温度が80℃(通常の分析時と同じ)、検出器14の温
度が120 ℃、キャリアガスCがヘリウム6ml/min であ
る。続いて、標準ガス電磁弁16Sを介してカラム12
及び検出器14に標準ガスSを供給することにより、カ
ラム12の分離度を検査する。このときの動作は、呼気
Aの代わりに標準ガスSを用いる点を除き、前述の呼気
吸引動作及び分析動作と同じである(ステップ10
2)。続いて、検出器14の感度及びカラム12の分離
度が正常であるか否かを判断する(ステップ103)。
検出器14の感度は、スロープ感度が一定値(例えば20
0 μV/min )以下であれば正常であり、一定値以上で
あれば異常である。カラム12の分離度は、一定値以上
であれば正常であり、一定値以下であれば異常である。
この分離度の一定値は、例えば、標準ガスSがヘリウム
にイソプレン及びペンタンを混合させたものであれば、
1.5 である。
【0024】検出器14の感度又はカラム12の分離度
が異常であれば、キャリアガス電磁弁16Cを介してカ
ラム12及び検出器14にキャリアガスCを供給しつ
つ、カラムヒータ12H及び検出器ヒータ14Hにより
カラム12及び検出器14を加熱することにより、カラ
ム12及び検出器14のコンディショニングを行う(ス
テップ104)。コンディショニングの条件は、例え
ば、カラム12及び検出器14の温度が図5に示す通り
であり、キャリアガスCがヘリウム6ml/min である。続
いて、再び、検出器14の感度を検査し(ステップ10
5)、カラム12の分離度を検査し(ステップ10
6)、検出器14の感度及びカラム12の分離度が正常
であるか否かを判断する(ステップ107)。検出器1
4の感度又はカラム12の分離度が異常であれば、その
旨を表示器34に表示する。その表示の内容は、検出器
14の感度が異常であれば例えば「検出器が劣化してい
るおそれがありますので、検出器を点検又は交換して下
さい。」であり、カラム12の分離度が異常であれば例
えば「カラムが劣化しているおそれがありますので、カ
ラムを点検又は交換して下さい。」である。続いて、自
動立ち下げを実行することにより(ステップ109)、
全ての動作が終了する。
【0025】一方、ステップ103,107で異常がな
ければ、自動立ち下げを実行することにより(ステップ
109)、全ての動作が終了する。
【0026】
【発明の効果】請求項1又は2記載の呼気分析装置によ
れば、所定時間経過ごと又は所定分析回数終了ごとに、
検出器の感度及びカラムの分離度を自動的に検査するよ
うにしたので、極めて微妙である汚染・劣化をオぺレー
タに依存せずに的確に判断できる。そのため、不慣れな
オぺレータによる汚染・劣化の見逃しを防止できるの
で、分析精度を向上できる。しかも、自動化したことに
より、誰にでも簡単に操作できるので、作業性も向上で
きる。
【0027】請求項2記載の呼気分析装置によれば、検
出器の感度又はカラムの分離度に異常があれば、カラム
及び検出器のコンディショニングを自動的に行うように
したことにより、手動による面倒で複雑な操作を回避で
きるので、より作業性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る呼気分析装置の一実施形態を示す
構成図である。
【図2】図1における流路切り替え弁を示す部分拡大図
であり、呼気吸引用の流路を選択した場合である。
【図3】図1における流路切り替え弁を示す部分拡大図
であり、分析用の流路を選択した場合である。
【図4】図1の呼気分析装置における、カラム又は検出
器の汚染・劣化に対する制御部の動作を示すフローチャ
ートである。
【図5】図1の呼気分析装置における、コンディショニ
ングの動作を示すタイムチャートである。
【図6】従来技術と本発明とについて、作用・効果を比
較した結果を示す図表である。
【図7】カラムの分離度を説明するための波形図であ
る。
【符号の説明】
10 呼気分析装置 12 カラム 12H カラムヒータ 14 検出器 14H 検出器ヒータ 16C キャリアガス電磁弁 16S 標準ガス電磁弁 18 制御部 A 呼気 C キャリアガス S 標準ガス

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 呼気を通過させることにより当該呼気に
    含まれる成分を分離するカラムと、このカラムによって
    分離された成分を検出する検出器と、前記カラム及び前
    記検出器にキャリアガスを供給するキャリアガス電磁弁
    と、前記カラム及び前記検出器に標準ガスを供給する標
    準ガス電磁弁と、前記カラムを加熱するカラムヒータ
    と、前記検出器を加熱する検出器ヒータと、前記検出
    器、前記キャリアガス電磁弁、前記標準ガス電磁弁、前
    記カラムヒータ及び前記検出器ヒータの動作を制御する
    制御部とを備え、 この制御部は、 所定時間経過ごと又は所定分析回数終了ごとに、 前記キャリアガス電磁弁を介して前記カラム及び前記検
    出器にキャリアガスを供給することにより、当該検出器
    の感度を検査するとともに、 前記標準ガス電磁弁を介して前記カラム及び前記検出器
    に標準ガスを供給することにより、当該カラムの分離度
    を検査する、 呼気分析装置。
  2. 【請求項2】 呼気を通過させることにより当該呼気に
    含まれる成分を分離するカラムと、このカラムによって
    分離された成分を検出する検出器と、前記カラム及び前
    記検出器にキャリアガスを供給するキャリアガス電磁弁
    と、前記カラム及び前記検出器に標準ガスを供給する標
    準ガス電磁弁と、前記カラムを加熱するカラムヒータ
    と、前記検出器を加熱する検出器ヒータと、前記検出
    器、前記キャリアガス電磁弁、前記標準ガス電磁弁、前
    記カラムヒータ及び前記検出器ヒータの動作を制御する
    制御部とを備え、 この制御部は、 所定時間経過ごと又は所定分析回数終了ごとに、 前記キャリアガス電磁弁を介して前記カラム及び前記検
    出器にキャリアガスを供給することにより、当該検出器
    の感度を検査するとともに、 前記標準ガス電磁弁を介して前記カラム及び前記検出器
    に標準ガスを供給することにより、当該カラムの分離度
    を検査し、 前記検出器の感度又は前記カラムの分離度に異常があれ
    ば、 前記キャリアガス電磁弁を介して前記カラム及び前記検
    出器にキャリアガスを供給しつつ、前記カラムヒータ及
    び前記検出器ヒータにより当該カラム及び当該検出器を
    加熱することにより、当該カラム及び当該検出器のコン
    ディショニングを行う、 呼気分析装置。
JP14584697A 1996-08-13 1997-05-20 呼気分析装置 Withdrawn JPH10319002A (ja)

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US08/910,113 US6148657A (en) 1996-08-13 1997-08-13 Method and apparatus for analyzing a breath sample
US09/665,058 US6341520B1 (en) 1996-08-13 2000-09-19 Method and apparatus for analyzing breath sample

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019095308A (ja) * 2017-11-24 2019-06-20 株式会社島津製作所 マルチディメンジョナルガスクロマトグラフ

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019095308A (ja) * 2017-11-24 2019-06-20 株式会社島津製作所 マルチディメンジョナルガスクロマトグラフ

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