JPH08101096A - Expiration sampler - Google Patents

Abstract

PURPOSE: To reduce the capacity of an expiration introduction pump and the size of an expiration sampler by providing an expiration sampling pipe, a sample loop and an expiration suction pipe and arranging a sampling valve and an expiration introduction pump closely to each other. CONSTITUTION: A sampling pump 9 is secured onto the upper surface at the outer wall part of a thermostatic bath 14 closely to a sampling valve 17. Consequently, the overall length of an expiration suction pipe 32 for coupling the port 9a of the pump 9 with the port 17a of the valve 17 is shortened. As a result, capacity of the pump 9 is reduced and the dead volume (excessive volume) is reduced resulting in the reduction of size of the pump 9. Consequently, the overall size of the sampler can be reduced. Power consumption of the pump 9 can also be reduced through reduction in the capacity of the pump 9. Since the length of the suction pipe 32 is shortened, the expiration sampled by a sampling pipe 2 can be introduced quickly to the sample loop 19 and analyzed quickly.

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填される。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
計量部に充填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 into the exhaled air sampling 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 section 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 changed due to the difference in retention time of each component gas. To be separated. Thereafter, the breath analysis is performed by a predetermined calculation process.

【０００４】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の呼気採取分析装置においては、呼気採取管へ吐出さ
れた呼気は、呼気導入用ポンプの駆動により、四方電磁
バルブに分岐接続された２本のキャリアガス流路の一部
を成す各サンプル計量部に充填された後、空気ボンベに
よる各キャリアガス流路へのキャリアガスの供給によ
り、各キャリアガス流路の下流側の三方電磁バルブを介
して各分離カラムへ送り込まれるようになっていた。即
ち、従来の装置では、呼気採取管が接続された四方電磁
バルブとは別個に、各キャリアガス流路に三方電磁バル
ブをそれぞれ設置する必要があったため、これら複数の
バルブに呼気吸引管（排気管）を介して接続され排気動
作を行う呼気導入用ポンプとしては、容量の大きなもの
を使用しなければならず、ポンプの小型化を図る上でも
問題があった。また、前述の如く呼気導入用ポンプは複
数のバルブに接続されているため、呼気導入用ポンプを
各バルブ全てに対し近接して配置することができず、そ
の結果、呼気吸引管の長さが必然的に長くなりそのデッ
ドボリューム（余分な容量）も大きくなるという問題が
あった。By the way, in the above-described conventional exhalation sampling / analyzing device, the exhaled breath discharged to the exhalation sampling tube is connected to two four-way electromagnetic valves by the drive of the exhalation introducing pump. After being filled in each sample measuring part that forms a part of the carrier gas flow path, the carrier gas is supplied to each carrier gas flow path by an air cylinder, so that the carrier gas can flow through the three-way electromagnetic valve on the downstream side of each carrier gas flow path. Was sent to each separation column. That is, in the conventional device, it is necessary to install a three-way electromagnetic valve in each carrier gas flow path separately from the four-way electromagnetic valve to which the exhalation sampling tube is connected. As the exhalation introduction pump connected via a pipe) and performing an exhaust operation, a large-capacity exhalation pump must be used, and there is a problem in downsizing the pump. Further, as described above, since the breath introduction pump is connected to the plurality of valves, the breath introduction pump cannot be arranged close to all the valves, and as a result, the length of the exhalation suction tube is reduced. Inevitably, it became longer and the dead volume (extra capacity) also increased.

【０００５】[0005]

【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低減すると共
に，その小型化を図ること等を可能とした呼気採取装置
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 is capable of improving the disadvantages of the above-mentioned conventional example, and in particular, reducing the capacity of the exhalation introducing pump and reducing its size. Is the purpose.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、複数の接続ポ
ートを有するサンプリングバルブと、サンプリングバル
ブに接続され呼気吹込口を有する呼気採取管と、サンプ
リングバルブに接続され呼気採取管に吹込まれた呼気が
充填されるサンプルループと、サンプリングバルブに一
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サンプルループ
へ導入する呼気導入用ポンプとを備え、サンプリングバ
ルブと呼気導入用ポンプとを近接して配置する、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, a sampling valve having a plurality of connection ports, an exhalation sampling tube connected to the sampling valve and having an exhalation inlet, and an exhalation sampling tube connected to the sampling valve and blown into the exhalation sampling tube. A sample loop filled with exhaled air, an exhaled breath suction tube whose one end is connected to a sampling valve, and an exhaled breath introduced into the sample loop that is connected to the other end of the exhaled breath suction tube and exhaled into the exhalation sampling tube A pump is provided, and the sampling valve and the exhalation introduction pump are arranged in proximity to each other. This aims to achieve the above-mentioned object.

【０００７】[0007]

【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、サンプリング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、呼気採取管が接続されたサンプリングバルブ
を介してサンプルループへ導入される。ここで、サンプ
リングバルブと呼気導入用ポンプとは近接して配置され
ている。従って、サンプリングバルブと呼気導入用ポン
プとを接続する呼気吸引管の長さは短くて済む。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 sampling valve. As a result, the exhaled air collected in the exhalation sampling tube is introduced into the sample loop via the sampling valve to which the exhalation sampling tube is connected. Here, the sampling valve and the exhalation introduction pump are arranged close to each other. Therefore, the length of the exhalation suction pipe connecting the sampling valve and the exhalation introduction pump can be short.

【０００８】[0008]

【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.

【０００９】先ず、本実施例における呼気採取分析装置
の全体の構成を図４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。First, the overall construction of the breath sampling / analyzing device 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, It can be used in a wide range of fields such as fire cause investigation in the fire fighting field and health management in the health industry field.

【００１０】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 breath sampling / analyzing device comprises a breath sampling tube 2 made of, for example, glass to which a sterilized disposable mouthpiece 1 (hereinafter simply referred to as mouthpiece 1) is detachably mounted, and a heater 3 for the breath sampling tube. , 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.

【００１１】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.

【００１２】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。Exhaled gas discharged from the subject H to the exhaled gas sampling tube 2 passes through the exhaled gas inflow section 2a and is partially stored in the exhaled gas storage section 2b, and at the same time, the exhaled gas sampling tube heater is supplied through the exhaled gas 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.

【００１３】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 sampling tube 2 into the sample loop 19 of the constant temperature tank 13, and the exhalation reservoir 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.

【００１４】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 the 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.

【００１５】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 contains a predetermined sequence control program, outputs a drive signal to the sampling pump 9 when a control start signal is supplied from the pressure sensor 7, and sets the sampling pump 9 to a predetermined state. 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.

【００１６】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.

【００１７】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（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 pre-column 20, a separation column 21, a column holder 29 (see FIG. 1), a heater, a temperature controller, an electric fan (these are not shown). Etc. are stored. The inside of the constant temperature bath 13 is kept at a predetermined temperature by a heater under the control of a temperature controller, and air is circulated by an electric fan.

【００１８】サンプリングバルブ１７は、複数個の接続
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２
２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２４
が各々接続されている。The sampling valve 17 is equipped with a plurality of connection ports. The sampling valve 17 has
The exhalation introduction tube 4 connected to the exhalation sampling tube 2 is provided with a filter 18
, And the sampling pump 9 is connected via the exhalation suction tube 32. A sampling loop 19 is connected to the sampling valve 17, and the pipe 2
2 and the carrier gas controller 12 via the pipe 23
Is connected. The sampling valve 17 includes a pre-column 20, a separation column 21, and an exhaust pipe 24.
Are respectively connected.

【００１９】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。The filter 18 has a mesh portion made of, for example, stainless steel, connected to the exhalation introducing pipe 4, and traps dust and the like contained in the exhaled air 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.

【００２０】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.

【００２１】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、
所定成分ごとに分離される。In the exhalation analysis standby state, the carrier gas is flowed through the pipes 22 and 23 through the pre-column 20 and the separation column 21 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 through the pipe 22 under the control of the carrier gas controller 12, the breath sample in the sample loop 19 is pushed to the pre-column 20 and the separation column 21,
Separated for each predetermined component.

【００２２】次に、本実施例における呼気採取分析装置
のサンプリング用ポンプ９，サンプリングバルブ１７，
呼気吸引管３２の配置を中心とした各部の構成を図１乃
至図３に基づき説明する。図１は呼気採取分析装置のサ
ンプリング用ポンプ９及びサンプリングバルブ１７を接
続する呼気吸引管３２の配設状態を示す装置外壁の一部
を切欠いた説明図、図２は呼気採取分析装置の左側面
図、図３は呼気採取分析装置の正面図である。Next, the sampling pump 9, sampling valve 17, and
The configuration of each part centering on the arrangement of the exhalation suction tube 32 will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG. 1 is an explanatory view showing a disposition state of an exhalation suction pipe 32 connecting a sampling pump 9 and a sampling valve 17 of the exhalation sampling / analyzing device, in which a part of an outer wall of the device is cut away, and FIG. 2 is a left side surface of the exhaling sampling / analyzing device. 3 and 4 are front views of the breath sampling analyzer.

【００２３】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の外壁部の上方の角部には、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１
７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１２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 having a heat insulating material 25 is mounted on 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 outer wall of the constant temperature bath 13, and the exhalation sampling tube heater 3 holds the exhalation sampling tube 2. Further, the sampling pump 9 is provided on the upper surface of the outer wall of the constant temperature bath 13.
And the detector 14 is fixed. The sampling pump 9 includes the sampling valve 1 via the exhalation suction tube 32.
Connected to 7. A valve controller 10 and a carrier gas controller 12 are fixed to the side surface of the outer wall of the constant temperature bath 13. 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).

【００２４】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環状のプレカラム巻回部材２
９ｄ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
An annular pre-column winding member 2 supported by c via claws
9d and. Separation column winding member 29b
In addition, the separation column 21 is wound with a curvature of a predetermined value or more, and the pre-column winding member 29d is attached to the pre-column 20.
Is wound with a curvature of a predetermined value or more. The end of the separation column 21 is connected to the detector 14 via the pipe 34.

【００２５】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 tube 4 is connected via a filter 18 between the exhalation storing section 2b of the exhalation sampling tube 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.

【００２６】そして、本実施例の特徴点として、サンプ
リング用ポンプ９の吸入ポート９ａとサンプリングバル
ブ１７の接続ポート１７ａとの間の直線距離を所定の短
い距離（本実施例では約３０［ｃｍ］）に設定すると共
に、サンプリング用ポンプ９のポート９ａとサンプリン
グバルブ１７の接続ポート１７ａとの間に接続された呼
気吸引管３２の全長を所定の短い距離（本実施例では約
３５［ｃｍ］）に設定してある。この場合、サンプリン
グ用ポンプ９のポート９ａとサンプリングバルブ１７の
ポート１７ａとの間の直線距離は、所定距離（本実施例
では約５０［ｃｍ］）以内であればサンプリング用ポン
プ９の吸引動作に支障をきたさない範囲で任意の距離に
設定可能である。A feature of this embodiment is that the straight line distance between the suction port 9a of the sampling pump 9 and the connection port 17a of the sampling valve 17 is a predetermined short distance (about 30 cm in this embodiment). ), And the total length of the expiratory suction tube 32 connected between the port 9a of the sampling pump 9 and the connection port 17a of the sampling valve 17 is a predetermined short distance (about 35 [cm] in this embodiment). Is set to. In this case, if the linear distance between the port 9a of the sampling pump 9 and the port 17a of the sampling valve 17 is within a predetermined distance (about 50 [cm] in this embodiment), the suction operation of the sampling pump 9 will be performed. It can be set to any distance within a range that does not cause any trouble.

【００２７】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 this embodiment constructed as described above will be described.

【００２８】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.

【００２９】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.

【００３０】ところで、呼気採取分析装置では、サンプ
リング用ポンプ９を恒温槽１３の外壁部上面で且つサン
プリングバルブ１７の近傍に固定し、サンプリング用ポ
ンプ９のポート９ａとサンプリングバルブ１７のポート
１７ａとの間の直線距離を所定の短い距離（本実施例で
は約３０［ｃｍ］）に設定すると共に、サンプリング用
ポンプ９のポート９ａとサンプリングバルブ１７のポー
ト１７ａとの間に接続された呼気吸引管３２の全長を所
定の短い距離（本実施例では約３５［ｃｍ］）に設定し
た構造となっている。By the way, in the breath sampling / analyzing device, the sampling pump 9 is fixed on the upper surface of the outer wall of the constant temperature bath 13 and in the vicinity of the sampling valve 17, and the port 9a of the sampling pump 9 and the port 17a of the sampling valve 17 are connected. The straight line distance between them is set to a predetermined short distance (about 30 [cm] in this embodiment), and the exhalation suction tube 32 connected between the port 9a of the sampling pump 9 and the port 17a of the sampling valve 17 is set. Has a structure in which the total length is set to a predetermined short distance (about 35 [cm] in this embodiment).

【００３１】従って、被検者Ｈによる呼気採取管２に対
する呼気の吐出時に、サンプリング用ポンプ９により呼
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内の呼気をサンプルループ１９へ導入する際、呼
気吸引管３２の全長が短いため，換言すれば呼気吸引管
３２のデッドボリューム（余分な容量）が少ないため、
サンプリング用ポンプ９の容量は小さいもので済むこと
となる。Therefore, when the subject H discharges the exhaled air into the exhaled air sampling tube 2, the sampling pump 9 performs the suction operation via the exhaled air suction tube 32 to transfer the exhaled air in the exhaled air sampling tube 2 to the sample loop 19. At the time of introduction, since the total length of the expiratory suction tube 32 is short, in other words, the dead volume (extra capacity) of the expiratory suction tube 32 is small,
The sampling pump 9 need only have a small capacity.

【００３２】上述したように、本実施例によれば、サン
プリング用ポンプ９を恒温槽１３の外壁部上面で且つサ
ンプリングバルブ１７の近傍に固定することにより，サ
ンプリング用ポンプ９のポート９ａ及びサンプリングバ
ルブ１７のポート１７ａを接続する呼気吸引管３２の全
長を短くしているため、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ると共に，そのデッドボリュー
ム（余分な容量）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の小型化を図ることがで
き、従って装置全体の小型化を図ることが可能となる。
また、サンプリング用ポンプ９の容量低減により、サン
プリング用ポンプ９における電力消費を抑えることがで
きる。更に、呼気吸引管３２の長さの短縮により、呼気
採取管２に採取した呼気をサンプルループ１９へ迅速に
導入することができ、従って呼気試料の分析を迅速に行
うことが可能となる。As described above, according to the present embodiment, by fixing the sampling pump 9 on the upper surface of the outer wall of the constant temperature bath 13 and in the vicinity of the sampling valve 17, the port 9a of the sampling pump 9 and the sampling valve are fixed. Since the total length of the exhalation suction tube 32 connecting the port 17a of 17 is shortened, the capacity of the sampling pump 9 can be reduced and its dead volume (extra capacity) can be reduced. As a result, the size of the sampling pump 9 can be reduced, and therefore the size of the entire device can be reduced.
In addition, power consumption in the sampling pump 9 can be suppressed by reducing the capacity of the sampling pump 9. Furthermore, by shortening the length of the exhalation suction tube 32, the exhaled air collected in the exhalation sampling tube 2 can be rapidly introduced into the sample loop 19, and therefore, the exhaled breath sample can be analyzed quickly.

【００３３】次に、本実施例の変形例について説明す
る。Next, a modified example of this embodiment will be described.

【００３４】図５及び図６は変形例におけるサンプリン
グ用ポンプ９とサンプリングバルブ１７との配置状態を
示す図である。変形例が上記実施例と相異する点は、サ
ンプリング用ポンプ９の取付位置を恒温槽１３の外壁部
側面の上方に移した点である。変形例における前記以外
の構成は上記実施例と同様であるため、共通する構成に
は同一符号を付して説明を省略する。5 and 6 are views showing the arrangement of the sampling pump 9 and the sampling valve 17 in the modified example. The modification is different from the above-mentioned embodiment in that the mounting position of the sampling pump 9 is moved above the side surface of the outer wall portion of the constant temperature bath 13. Since the configuration of the modification other than the above is the same as that of the above-described embodiment, the same reference numerals are given to the common configurations and the description thereof will be omitted.

【００３５】これを詳述すると、恒温槽１３の外壁部の
側面部分で且つサンプリングバルブ１７の斜め上方に位
置する箇所には、サンプリング用ポンプ９が固定されて
いる。また、恒温槽１３の外壁部の側面部分から内壁部
の上面部分にかけては、呼気吸引管挿入孔４０が貫通形
成されている。呼気吸引管挿入孔４０は、恒温槽１３の
外壁部の側面部分ではサンプリング用ポンプ９の固定箇
所に近接した箇所に開口すると共に、恒温槽１３の内壁
部の上面部分ではサンプリングバルブ１７のポート１７
ａの上方に位置した箇所に開口している。そして、サン
プリング用ポンプ９のポート９ａとサンプリングバルブ
１７のポート１７ａとの間には、呼気吸引管４１が接続
されている。More specifically, the sampling pump 9 is fixed to a side surface portion of the outer wall of the constant temperature bath 13 and a position diagonally above the sampling valve 17. An expiratory suction tube insertion hole 40 is formed so as to penetrate from the side surface portion of the outer wall portion of the constant temperature bath 13 to the upper surface portion of the inner wall portion. The exhalation suction tube insertion hole 40 is opened at a position close to the fixing position of the sampling pump 9 on the side surface of the outer wall of the constant temperature bath 13, and the port 17 of the sampling valve 17 is provided on the upper surface of the inner wall of the constant temperature bath 13.
It is opened at a position located above a. An expiratory suction tube 41 is connected between the port 9a of the sampling pump 9 and the port 17a of the sampling valve 17.

【００３６】変形例によれば、サンプリング用ポンプ９
を恒温槽１３の外壁部の側面部分で且つサンプリングバ
ルブ１７の近傍に固定することにより，サンプリング用
ポンプ９のポート９ａ及びサンプリングバルブ１７のポ
ート１７ａを接続する呼気吸引管４１の全長を短くして
いるため、上記実施例と同様に、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ると共に，そのデッド
ボリューム（余分な容量）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の小型化を図ること
ができ、従って装置全体の小型化を図ることが可能とな
る。また、サンプリング用ポンプ９の容量低減により、
サンプリング用ポンプ９における電力消費を抑えること
ができる。更に、呼気吸引管４１の長さの短縮により、
呼気採取管２に採取した呼気をサンプルループ１９へ迅
速に導入することができ、従って呼気試料の分析を迅速
に行うことが可能となる。According to a variant, the sampling pump 9
Is fixed to the side surface of the outer wall of the constant temperature bath 13 and in the vicinity of the sampling valve 17, thereby shortening the total length of the expiratory suction pipe 41 connecting the port 9a of the sampling pump 9 and the port 17a of the sampling valve 17. Therefore, as in the above-described embodiment, the capacity of the sampling pump 9 can be reduced, and the dead volume (extra capacity) can be reduced. As a result, the size of the sampling pump 9 can be reduced, and therefore the size of the entire device can be reduced. Also, due to the reduced capacity of the sampling pump 9,
Power consumption in the sampling pump 9 can be suppressed. Furthermore, by shortening the length of the exhalation suction tube 41,
The exhaled breath collected in the exhaled breath collection tube 2 can be rapidly introduced into the sample loop 19, and therefore, the exhaled breath sample can be analyzed quickly.

【００３７】[0037]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
複数の接続ポートを有するサンプリングバルブと呼気導
入用ポンプとを近接して配置しているため、即ち、従来
複数個必要としていたサンプリングバルブが１個で済む
と共にサンプリングバルブ及び呼気導入用ポンプを接続
する呼気吸引管の長さを短くできるため、呼気導入用ポ
ンプの容量を小さくすることができる。これにより、呼
気導入用ポンプの小型化を図ることができ、従って装置
全体の小型化を図ることが可能となり、また、呼気導入
用ポンプの容量の低減により、呼気導入用ポンプにおけ
る電力消費を抑えることができ、更には、前述のように
呼気吸引管の長さの短縮により、呼気採取管に採取した
呼気をサンプルループへ迅速に導入することができる、
といった種々の効果を奏することができる。As described above, according to the present invention,
Since the sampling valve having a plurality of connection ports and the exhalation introduction pump are arranged close to each other, that is, a plurality of sampling valves, which are conventionally required, are sufficient, and the sampling valve and the exhalation introduction pump are connected. Since the length of the exhalation suction tube can be shortened, the volume of the exhalation introduction pump can be reduced. As a result, it is possible to reduce the size of the exhalation introducing pump, and thus to reduce the size of the entire device. Further, the volume of the exhalation introducing pump is reduced, and the power consumption of the exhalation introducing pump is suppressed. Further, as described above, the shortened length of the exhalation suction tube allows rapid introduction of the exhaled air collected in the exhalation sampling tube into the sample loop,
Such various effects can be achieved.

【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
析装置のサンプリング用ポンプ及びサンプリングバルブ
を接続する呼気吸引管の配設状態を示す装置外壁の一部
を切欠いた説明図である。FIG. 1 is an explanatory view in which a part of an outer wall of the device is cut away showing an arrangement state of an exhalation suction pipe connecting a sampling pump and a sampling valve of an exhalation sampling and analyzing device 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左側面図
である。FIG. 2 is a left side view of the breath sampling / analyzing device in the present embodiment.

【図３】本実施例における呼気採取分析装置の正面図で
ある。FIG. 3 is a front view of an exhalation sampling and analyzing apparatus according to this embodiment.

【図４】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. 4 is a block diagram of an exhalation sampling and analyzing apparatus according to the present embodiment.

【図５】変形例における呼気採取分析装置のサンプリン
グ用ポンプ及びサンプリングバルブを接続する呼気吸引
管の配設状態を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a disposition state of an exhalation suction tube that connects a sampling pump and a sampling valve of the exhalation sampling / analyzing apparatus according to the modified example.

【図６】図５におけるサンプリング用ポンプ及びサンプ
リングバルブを接続する呼気吸引管の配設状態を装置側
方から見た場合の説明図である。FIG. 6 is an explanatory view of the arrangement state of the exhalation suction tube connecting the sampling pump and the sampling valve in FIG. 5 when viewed from the side of the apparatus.

【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 サンプリングバルブ １９ サンプルループ ３２，４１ 呼気吸引管 2 exhalation sampling tube 2d exhalation inlet 4 exhalation introduction tube 9 sampling pump as exhalation introduction pump 17 sampling valve 19 sample loop 32, 41 exhalation suction tube

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 複数の接続ポートを有するサンプリング
バルブと、該サンプリングバルブに接続され呼気吹込口
を有する呼気採取管と、前記サンプリングバルブに接続
され前記呼気採取管に吹込まれた呼気が充填されるサン
プルループと、前記サンプリング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サンプルループ
へ導入する呼気導入用ポンプとを備え、 前記サンプリングバルブと前記呼気導入用ポンプとを近
接して配置したことを特徴とする呼気採取装置。1. A sampling valve having a plurality of connection ports, an exhalation sampling tube connected to the sampling valve and having an exhalation insufflation port, and an exhalation exhaled in the exhalation sampling tube connected to the sampling valve. A sample loop, an exhalation suction tube whose one end is connected to the sampling valve, and an exhalation introducing pump which is connected to the other end of the exhalation suction tube and introduces the exhaled air blown into the exhalation sampling tube into the sample loop. An exhalation sampling device comprising: a sampling valve and an exhalation introduction pump disposed in close proximity to each other.