JPH08278236A - Expirated-air sampling analyzer - Google Patents
Expirated-air sampling analyzerInfo
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- JPH08278236A JPH08278236A JP10175195A JP10175195A JPH08278236A JP H08278236 A JPH08278236 A JP H08278236A JP 10175195 A JP10175195 A JP 10175195A JP 10175195 A JP10175195 A JP 10175195A JP H08278236 A JPH08278236 A JP H08278236A
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- sampling
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、呼気採取分析装置に係
り、とくに医療分野や健康産業若しくは麻薬捜査等にお
ける呼気採取分析装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhalation sampling / analyzing device, and more particularly to an exhalation sampling / analyzing device in the medical field, the health industry or drug investigation.
【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。呼気採取
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，広範囲の分野にて使用され
るものである。2. Description of the Related Art Conventionally, as described in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 6-58919, a breath sampling / analyzing device for sampling and analyzing breath of a subject has been developed. The breath sampling analyzer is a breath analysis for clinical examination in the medical field, the patient's condition monitoring, the measurement of the working environment and the indoor environment in the industrial field, the drunk driving control and the drug control in the police field, and the fire in the fire field. It is used in a wide range of fields such as cause investigation and health management in the health industry field.
【０００３】この呼気採取分析装置は、装置本体に付設
され外周部がヒータで被覆された呼気採取管と、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。This exhalation sampling / analyzing device is connected to the exhalation sampling tube attached to the main body of the apparatus, the outer peripheral portion of which is covered with a heater, and two ends of the exhalation sampling tube connected to each other via four-way electromagnetic valves.
A book carrier gas flow path, an air cylinder connected to the four-way electromagnetic valve, and a sample measuring unit provided by partitioning a part of each carrier gas flow path are provided.
【０００４】そして、各サンプル計量部の下流側には三
方電磁バルブ及び排気管を介して接続された呼気導入用
ポンプ（吸引ポンプ）が装備され、また前述した各三方
電磁バルブに各々並列に且つ相互に独立して接続された
２つの分離カラム等を備えている。A three-way electromagnetic valve and an exhalation introduction pump (suction pump) connected via an exhaust pipe are provided on the downstream side of each sample measuring section, and the three-way electromagnetic valves described above are connected in parallel and respectively. It is provided with two separation columns and the like which are independently connected to each other.
【０００５】被検者から呼気を採取して分析を行う場合
には、被検者が呼気採取管の内部へ呼気を吐出すると、
呼気採取管へ吐出された呼気が呼気導入用ポンプにより
装置外部へ排出される一方、呼気の一部が呼気試料とし
て各サンプル計量部に充満される。次いで、各サンプル
計量部に空気ボンベからキャリアガスを送り込むと、各
計量部に充満されている呼気試料が各分離カラムへ送り
込まれた後、各呼気試料は、各成分ガスの保持時間の違
いにより分離される。この後、所定の演算処理により呼
気分析が行われる。When exhaled air is collected from a subject and analyzed, when the subject exhales the 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. After that, 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】ところで、上述した従
来例においては、複数の分離カラム（分析用カラム）を
装備して異なったガス成分を経時的に検出する試みがな
されている。By the way, in the above-mentioned conventional example, an attempt is made to equip a plurality of separation columns (analytical columns) to detect different gas components with time.
【０００７】しかしながら、かかる手法にあっては、分
離カラムを常に複数並列に装備する必要があり、且つ測
定順序が保持時間の大小で特定されるため、不特定多数
の成分分析には適用できないという不都合が生じてい
た。また、同時に呼気そのものが切替え時に混在すると
いう事態が生じ、このため、かかる呼気導入手段の不手
際のため、仮に分析機として高精度のものを使用してい
ても測定結果の信頼性が低く、また、被検体の呼気を円
滑にしかも高精度に成分分析することは出来ないという
不都合が生じていた。However, in such a method, it is necessary to always equip a plurality of separation columns in parallel, and since the measurement order is specified by the holding time, it cannot be applied to an unspecified number of component analyses. There was an inconvenience. In addition, at the same time, a situation occurs in which exhaled air itself is mixed at the time of switching, and due to the inadequacy of the exhaled breath introducing means, the reliability of the measurement result is low even if a highly accurate analyzer is used, and However, there has been a problem that the exhaled breath of the subject cannot be smoothly and highly accurately analyzed.
【０００８】このため、従来より呼気分析システムの自
動化の試みがなされているが、このシステムの自動化に
際しては、各構成部材の動作タイミングの問題を初め、
吸入した呼気の付着を排除する手法，或いは残留呼気の
掃気の問題等，未解決の課題が種々残されている。For this reason, attempts have conventionally been made to automate the breath analysis system. However, in automating this system, the problem of the operation timing of each component is
There are many unsolved problems such as a method to eliminate the inhalation of exhaled breath or a problem of scavenging residual exhaled breath.
【０００９】[0009]
【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する各種問
題点を勘案し、特に、不特定多数の被検体の呼気を対象
としても、これらを円滑にしかも迅速に成分検出器によ
り分析し得ると共に、残留呼気の掃気（パージ）を効率
よく成し得る呼気採取分析装置を提供することを、その
目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In consideration of various problems of the conventional example, the present invention can analyze the exhaled air of a large number of unspecified subjects smoothly and quickly by a component detector. At the same time, it is an object of the present invention to provide an exhalation sampling / analyzing device that can efficiently perform scavenging (purging) of residual exhalation.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、呼気吹込口を有する呼気採取管と、この呼気採取管
で採取された所定量の呼気を複数の切替え連通ポートを
備えたサンプリングバルブを介してサンプルループに導
入する呼気導入ポンプと、サンプルループ内の呼気をサ
ンプリングバルブを介して導入する分離カラムと、この
分離カラムに併設された呼気分析用の成分検出器と、分
離カラムに所定のタイミングでキャリアガスを搬入する
キャリアガス出力手段とを備えている。According to a first aspect of the present invention, there is provided a sampling valve having an exhalation sampling tube having an expiratory inlet and a plurality of communication ports for switching a predetermined amount of exhaled gas sampled by the exhalation sampling tube. The exhalation introduction pump that introduces the exhaled breath in the sample loop through the sampling valve, the component detector for exhaled breath analysis that is attached to this separation column, and the separation column And carrier gas output means for carrying in carrier gas at the timing.
【００１１】ここで、サンプリングバルブは、複数の切
替え連通ポートを有し且つ第１，第２の動作切替えモー
ドを有すると共に、このサンプリングバルブを、第１の
動作切替えモードでは隣接する一方の切替え連通ポート
を一つ置きに連通し、第２の動作切替えモードでは隣接
する他方の切替え連通ポートを一つ置きに連通するよう
に構成されている。Here, the sampling valve has a plurality of switching communication ports and has first and second operation switching modes, and the sampling valve is connected to one of the switching communication ports adjacent to each other in the first operation switching mode. Every other port communicates, and in the second operation switching mode, the other adjacent switching communication port communicates with every other port.
【００１２】第１の動作切替えモード時には、呼気採取
管と呼気導入ポンプとをサンプルループを介して動通可
能に該サンプリングバルブの各切替え連通ポートが接続
され、第２の動作切替えモード時には、サンプリングバ
ルブを介して、前述したサンプルループの一端部がキャ
リアガス出力手段に連結すると共に当該サンプルループ
の他端部を分離カラムに連結される。[0012] In the first operation switching mode, the switching communication ports of the sampling valve are connected so that the exhalation sampling tube and the exhalation introducing pump can be moved through the sample loop, and in the second operation switching mode, sampling is performed. Through the valve, one end of the above-mentioned sample loop is connected to the carrier gas output means, and the other end of the sample loop is connected to the separation column.
【００１３】そして、呼気採取管のサンプリングバルブ
側部分と，キャリアガス出力手段とを、キャリアガス導
入パイプを介して連結する、という構成を採っている。The sampling valve side portion of the exhalation sampling tube and the carrier gas output means are connected via a carrier gas introduction pipe.
【００１４】請求項２記載の発明では、前述した呼気採
取管のサンプリングバルブ側部分とキャリアガス出力手
段との間に配設されたキャリアガス導入パイプに、パー
ジガス貯留部を装備する、という構成を採っている。According to a second aspect of the present invention, the carrier gas introducing pipe disposed between the sampling valve side portion of the exhalation sampling tube and the carrier gas output means is equipped with a purge gas storage section. I am collecting.
【００１５】請求項３記載の発明では、前述した呼気採
取管とキャリアガス導入パイプとの間に、三方切換電磁
弁を装備する、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 third aspect of the present invention, a three-way switching solenoid valve is provided between the exhalation sampling pipe and the carrier gas introducing pipe described above. This aims to achieve the above-mentioned object.
【００１６】[0016]
【作 用】被検者Ｈが呼気採取管２へ呼気を吐出する
と、これに対応してサンプリング用ポンプ９が所定時間
だけ駆動し、サンプルループ１９への呼気導入が行われ
る（第１動作切替えモード）。この場合、サンプリング
バルブ１７のポジションは、サンプルループ１９への呼
気導入が可能な状態に設定されている。[Operation] When the subject H discharges exhalation into the exhalation sampling tube 2, in response to this, the sampling pump 9 is driven for a predetermined time, and exhalation is introduced into the sample loop 19 (first operation switching). mode). In this case, the position of the sampling valve 17 is set to a state where the exhalation can be introduced into the sample loop 19.
【００１７】次に、サンプリングバルブ１７が操作さ
れ、キャリアガスと共に、サンプルループ１９内の呼気
は分離カラム２１へ移送される（第２動作切替えモー
ド）。Next, the sampling valve 17 is operated, and the exhaled air in the sample loop 19 is transferred to the separation column 21 together with the carrier gas (second operation switching mode).
【００１８】分離カラム２１には、呼気試料に含まれる
分析対象の炭化水素類が流入し、成分検出器１４では、
この分析対象の炭化水素類を検出され、検出に基づく信
号が、例えばデータ処理部１５へ出力される。そして、
このデータ処理部１５では、成分検出器１４からの信号
に基づき、所定の呼気成分の分析とデータ処理が行われ
る。The hydrocarbons to be analyzed contained in the exhaled breath sample flow into the separation column 21, and in the component detector 14,
The hydrocarbons to be analyzed are detected, and a signal based on the detection is output to, for example, the data processing unit 15. And
In the data processing unit 15, a predetermined exhalation component analysis and data processing are performed based on the signal from the component detector 14.
【００１９】一方、サンプリングバルブ１７のバルブポ
ジションがバルブポジションＡ（第１の動作切替えモー
ド時）の場合で、三方切換電磁弁４０によってパージガ
ス流路４１と呼気導入管４とが導通するように設定さ
れ、サンプリング用ポンプ９が駆動されると、サンプリ
ング用ポンプ９によってパージガス貯留部４２内のパー
ジガスが吸引され、これによって呼気導入管４とサンプ
ルループ１９内が掃気される。On the other hand, when the valve position of the sampling valve 17 is the valve position A (during the first operation switching mode), the three-way switching solenoid valve 40 is set so that the purge gas passage 41 and the exhalation introduction pipe 4 are electrically connected. Then, when the sampling pump 9 is driven, the purge gas in the purge gas storage section 42 is sucked by the sampling pump 9, and thereby the expiratory gas introduction tube 4 and the sample loop 19 are scavenged.
【００２０】[0020]
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図１０に
基づいて説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００２１】この図１乃至図１０に示す実施例は、呼気
採取管２で採取された所定量の呼気を複数の切替え連通
ポート(1) 〜(10)を備えたサンプリングバルブ１７を介
してサンプルループ１９に導入し、呼気分析に際しては
当該サンプルループ１９内の呼気をサンプリングバルブ
１７の切替え連通ポート(1) 〜(10)を介して成分検出器
１４を装備した分離カラム２１に導入するようになって
いる。In the embodiment shown in FIGS. 1 to 10, a predetermined amount of exhaled air collected by the exhalation sampling tube 2 is sampled through a sampling valve 17 having a plurality of switching communication ports (1) to (10). When the breath is analyzed, the breath in the sample loop 19 is introduced into the separation column 21 equipped with the component detector 14 through the switching communication ports (1) to (10) of the sampling valve 17 during the breath analysis. Has become.
【００２２】更に、サンプリングバルブ１７は、第１お
よび第２の二つの動作切替えモードを有すると共に、こ
のサンプリングバルブ１７の第１の動作切替えモード
（バルブポジション「Ａ」）で，まず呼気採取管２から
の呼気をサンプリングバルブ１７内に導入し、第２の動
作切替えモード（バルブポジション「Ｂ」）で，サンプ
リングバルブ１７内の呼気を分離カラム２１内に導入す
るようにした。Further, the sampling valve 17 has two operation switching modes, a first operation switching mode and a second operation switching mode. In the first operation switching mode (valve position "A") of the sampling valve 17, first the exhalation sampling tube 2 is operated. The exhaled air from the sampling valve 17 is introduced into the sampling valve 17, and the exhaled air inside the sampling valve 17 is introduced into the separation column 21 in the second operation switching mode (valve position “B”).
【００２３】そして、かかる手法を実現するため、本実
施例では、呼気吹込口１を有する呼気採取管２と、この
呼気採取管２で採取された所定量の呼気を複数の切替え
連通ポート(1) 〜(10)を備えたサンプリングバルブ１７
を介してサンプルループ１９に導入する呼気導入ポンプ
としてのサンプリング用ポンプ９と、呼気分析に際して
前述したサンプルループ１９内の呼気をサンプリングバ
ルブ１７を介して導入する分離カラム２１と、この分離
カラム２１に併設された呼気分析用の成分検出器１４
と、分離カラム２１にキャリアガスを送り込むキャリア
ガス出力手段１２とを備えている。In order to realize such a method, in this embodiment, an exhalation sampling tube 2 having an exhalation insufflation port 1 and a predetermined amount of exhalation sampled by the exhalation sampling tube 2 are switched to a plurality of communication ports (1). ) ~ (10) equipped with a sampling valve 17
A sampling pump 9 as an exhalation introduction pump that is introduced into the sample loop 19 via the separation loop 21, a separation column 21 that introduces the exhalation in the sample loop 19 described above during the exhalation analysis through the sampling valve 17, and the separation column 21. A component detector 14 for exhaled breath analysis attached
And a carrier gas output means 12 for feeding the carrier gas into the separation column 21.
【００２４】サンプリングバルブ１７は、前述したよう
に第１，第２の動作切替えモードを有している。そし
て、このサンプリングバルブ１７は、第１の動作切替え
モード（バルブポジション「Ａ」）で，まず隣接する一
方方向の切替え連通ポート(1)〜(10)を一つ置きに連通
すると共に、第２の動作切替えモード（バルブポジショ
ン「Ｂ」）で，隣接する他方の方向の切替え連通ポート
(1) 〜(10)を一つ置きに連通する機能を備えている。The sampling valve 17 has the first and second operation switching modes as described above. In the first operation switching mode (valve position “A”), the sampling valve 17 first communicates with every other adjacent one-way switching communication ports (1) to (10) while communicating with each other. In operation switching mode (valve position "B"), switching communication port in the other adjacent direction
It has a function to communicate every other (1) to (10).
【００２５】そして、第１の動作切替えモード時に、呼
気採取管２とサンプリング用ポンプ９とをサンプルルー
プ１９を介して動通可能に当該サンプリングバルブの各
切替え連通ポートに接続され、一方、第２の動作切替え
モード時に、サンプリングバルブ１７を介して、サンプ
ルループ１９の一端部が、前述したキャリアガス出力手
段１２に連結され、当該サンプルループ１９の他端部が
分離カラム２１に連結される。Then, in the first operation switching mode, the exhalation sampling tube 2 and the sampling pump 9 are movably connected to the respective switching communication ports of the sampling valve via the sample loop 19, while the second In the operation switching mode, one end of the sample loop 19 is connected to the carrier gas output means 12 described above via the sampling valve 17, and the other end of the sample loop 19 is connected to the separation column 21.
【００２６】また、呼気採取管２のサンプリングバルブ
１７側部分（図１では、呼気採取管２と呼気導入管４と
の間）に、三方切換電磁弁４０が装備され、この三方切
換電磁弁４０を介して、呼気採取管２と当該呼気採取管
２のサンプリングバルブ１７側部分に装備された呼気導
入管４とがキャリアガス導入パイプ４１を介してキャリ
アガス出力手段１２に連結されている。このキャリアガ
ス導入パイプとしてのパージガス流路４１部分には、パ
ージガス貯留部４２が装備されている。A three-way switching solenoid valve 40 is provided on the sampling valve 17 side portion of the exhalation sampling tube 2 (between the exhalation sampling tube 2 and the exhalation introducing tube 4 in FIG. 1). The exhalation sampling tube 2 and the exhalation introducing tube 4 provided on the sampling valve 17 side portion of the exhaling sampling tube 2 are connected to the carrier gas output means 12 via the carrier gas introducing pipe 41. A purge gas storage section 42 is provided in the purge gas flow path 41 portion as the carrier gas introduction pipe.
【００２７】以下、これを更に詳述する。This will be described in more detail below.
【００２８】最初に、呼気採取分析装置全体について、
図１に基づいて説明する。この図１において、呼気採取
分析装置は、滅菌処理されたディスポーザブル・マウス
ピース１（以下、「マウスピース１」と略称する）が着
脱自在に装着された例えばガラスから成る呼気採取管２
と、この呼気採取管２で採取された呼気をサンプリング
バルブ１７を介して呼気分析側に導入する例えばステン
レスから成る呼気導入管４と、サンプリングバルブ１７
の他のポートに連結され，呼気導入管４を介して導入さ
れる呼気を一時的に貯留するサンプループ１９と、この
サンプループ１９内の呼気を呼気分析時にサンプリング
バルブ１７の他のポートを介してプレカラム２０および
分離カラム２１に送り込むキャリアガス出力手段１２
と、分離カラム２１に連結され当該分離カラム２１内の
呼気成分を検出する成分検出器１４と、この成分検出器
１４で得られたデータを分析するデータ処理部１５とを
備えている。First, regarding the whole breath sampling / analyzing device,
It will be described with reference to FIG. In FIG. 1, an 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 introducing pipe 4 made of, for example, stainless steel for introducing the exhalation collected by the exhalation sampling pipe 2 to the exhalation analysis side through the sampling valve 17, and the sampling valve 17.
Of the sampling valve 17 which is connected to another port of the sampling valve 19 and temporarily stores the exhaled gas introduced through the exhalation gas introduction tube 4, and the exhaled gas in the sample group 19 through another port of the sampling valve 17 at the time of exhalation analysis. Carrier gas output means 12 for feeding the pre-column 20 and the separation column 21
And a component detector 14 connected to the separation column 21 for detecting an exhaled breath component in the separation column 21, and a data processing unit 15 for analyzing data obtained by the component detector 14.
【００２９】呼気採取管２には、呼気採取管用ヒータ３
により所定温度に常時加温されている。また、呼気導入
管４も、呼気導入管用ヒータ５によって所定温度に常時
加温されている。呼気採取管２には圧力センサ７が併設
され、呼気採取時には呼気の採取動作が開始されたこと
を外部出力するようになっている。また、サンプループ
１９には、サンプリング用ポンプ９が併設され、前述し
た呼気採取管２内の呼気をサンプループ１９に導入する
に際しては当該サンプリング用ポンプ９の吸引動作に依
存するようになっている。The exhalation sampling tube 2 has a heater 3 for the exhalation sampling tube.
Is constantly heated to a predetermined temperature. The exhalation introducing tube 4 is also constantly heated to a predetermined temperature by the exhalation introducing tube heater 5. The exhalation sampling tube 2 is provided with a pressure sensor 7 so as to externally output that the exhalation sampling operation has started during exhalation sampling. Further, the sampling pump 9 is provided alongside the sample pump 19, and when the exhaled air in the exhalation sampling tube 2 is introduced into the sample pump 19, it depends on the suction operation of the sampling pump 9. .
【００３０】サンプリングバルブ１７としては、本実施
例では前述したように１０個の切替えポート(1) 〜(10)
が設けられたものが使用されている。このサンプリング
バルブ１７は、バルブコントローラ１０に制御されて二
つの動作切替えモードが所定のタイミングで切替え設定
されるようになっている。As the sampling valve 17, in this embodiment, as described above, ten switching ports (1) to (10) are used.
The one provided with is used. The sampling valve 17 is controlled by the valve controller 10 to switch and set two operation switching modes at a predetermined timing.
【００３１】キャリアガス出力手段１２は、キャリアガ
スボンベ１１から送り込まれるキャリアガスを所定の流
量等を調整するキャリアガスコントローラ１２Ａと、こ
のキャリアガスコントローラ１２Ａから送りだされるキ
ャリアガスをサンプリングバルブ１７を介してプレカラ
ム２０および分離カラム２１に所定の流量を送り込む二
系統の一方と他方のキャリアガス導入管２２，２３とを
備えている。The carrier gas output means 12 has a carrier gas controller 12A for adjusting a predetermined flow rate of the carrier gas sent from the carrier gas cylinder 11 and a carrier gas sent from the carrier gas controller 12A via a sampling valve 17. One of two systems for feeding a predetermined flow rate to the pre-column 20 and the separation column 21 and the other carrier gas introduction pipes 22 and 23 are provided.
【００３２】また、図１において、符号８は全体の動作
を制御する分析制御部を示し、符号１３は恒温槽を示
す。この恒温槽内に、前述したサンプリングバルブ１
７，プレカラム２０および分離カラム２１，サンプルー
プ１９等が収納されている。Further, in FIG. 1, reference numeral 8 indicates an analysis control section for controlling the whole operation, and reference numeral 13 indicates a constant temperature bath. Inside the constant temperature bath, the sampling valve 1 described above is used.
7, a pre-column 20, a separation column 21, a sample loop 19 and the like are stored.
【００３３】これを更に詳述すると、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２
ｃ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。Explaining this in more detail, the exhalation sampling tube 2 is
The exhaled breath discharged from the subject H through the mouthpiece 1 is collected. The mouthpiece mounting portion is arranged so as to project to the outside of the exhalation sampling tube heater 3, and the main body portion is exhaled. It is arranged inside the heater 3 for the sampling tube. The exhalation sampling tube 2 has a cylindrical exhalation inflow portion 2a.
And a spherical expiratory reservoir 2b, and an expiratory expelling portion 2 having a taper so that the inner diameter gradually decreases toward the tip.
It is constructed integrally with c. 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 the heater 3 for the exhalation sampling tube.
It is open to the outside.
【００３４】被検者Ｈから呼気採取管２へ吐出された呼
気は、呼気流入部２ａを通り呼気貯留部２ｂにその一部
が貯留されると共に、呼気排出部２ｃを介して外部へ排
出される。かかる点において、被検者Ｈにより呼気採取
管２へ吐出された呼気は、次の被検者の呼気吐出動作に
より呼気採取管用ヒータ３の外部へ排出される。このた
め、呼気採取管２内の排気工程（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３
ｂ（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 portion 2a and is partially stored in the exhalation storage portion 2b, and is discharged to the outside via the exhalation discharge portion 2c. It At this point, the exhaled breath discharged to the exhalation sampling tube 2 by the subject H is discharged to the outside of the exhalation sampling tube heater 3 by the next exhalation discharging operation of the subject. Therefore, the evacuation process (purging) in the exhalation sampling tube 2 is unnecessary. The exhalation sampling tube heater 3 includes a pair of upper heater 3a and lower heater 3 having a groove with which the exhalation sampling tube 2 engages.
b (see FIG. 2), the exhalation sampling tube 2 is heated 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.
【００３５】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 reservoir 2 b 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.
【００３６】ヒータコントローラ６は、呼気採取管２お
よび呼気導入管４の温度が例えば４０〔℃〕一定になる
ように、呼気採取管用ヒータ３及び呼気導入管用ヒータ
５に対する通電を制御する。また、圧力センサ７は、前
述したように被検者Ｈによる呼気採取管２に対する呼気
の吐出圧力を検出すると共に，制御開始信号を分析制御
部８へ出力するものであり、呼気採取管２の呼気貯留部
２ｂに配管１６を介して連通接続されている。圧力セン
サ７としては、被検者Ｈから呼気採取管２内部に吐出さ
れた呼気の微少な吐出圧力も検出できるような高感度の
ものを使用している。The heater controller 6 controls the energization of the exhalation sampling tube heater 3 and the exhalation introducing tube heater 5 so that the temperatures of the exhalation sampling tube 2 and the exhalation introducing tube 4 are constant at, for example, 40 [° C.]. Further, the pressure sensor 7 detects the discharge pressure of the exhaled breath from the subject H to the exhalation sampling tube 2 as described above, and outputs a control start signal to the analysis control unit 8. It is connected to the expiratory reservoir 2b 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.
【００３７】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。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 to a predetermined value. 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.
【００３８】即ち、圧力センサ７が被検者Ｈによる呼気
採取管２内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。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 sampling tube 2 is detected.
The exhaled breath is automatically introduced into the sample loop 19 of the thermostat 13 through the exhaled breath introduction pipe 4. In addition, the analysis control unit 8
Outputs a switching signal to the valve controller 10 and also outputs a data processing start signal to the data processing unit 15.
【００３９】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。The sampling pump 9 is the 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.
【００４０】バルブコントローラ１０は、分析制御部８
から供給される切換信号に基づいて作動し、サンプリン
グバルブ１７のポジション（ポート：流路のこと）を切
り換えて呼気分析待機状態（第１の動作切替えモード）
又は呼気分析状態（第２の動作切替えモード）に適宜切
換設定する機能を備えている。The valve controller 10 includes an analysis control unit 8
It operates based on the switching signal supplied from the device, switches the position (port: flow path) of the sampling valve 17 and stands by for the exhalation analysis (first operation switching mode).
Alternatively, it has a function of appropriately switching and setting the breath analysis state (second operation switching mode).
【００４１】キャリアガスコントローラ１２Ａは、後述
するように、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２２，２３，サンプリングバ
ルブ１７を介してサンプルループ１９，プレカラム２
０，分離カラム２１へ適宜流すように機能する。As will be described later, the carrier gas controller 12A uses the carrier gas stored in the carrier gas cylinder 11 via the pipe 33, the pipes 22 and 23, and the sampling valve 17 for the sample loop 19, the precolumn 2 and the like.
0, which functions to flow to the separation column 21 appropriately.
【００４２】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（以上，図１参照），カラムホ
ルダ，ヒータ，温度コントローラ，電動ファン（以上，
図示略）等、が収納されている。恒温槽１３の内部は、
温度コントローラの制御に基づきヒータにより所定温度
（例えば９０〔℃〕一定）に保たれると共に、電動ファ
ンにより空気の循環が行われる。Inside the thermostat 13, a sampling valve 17, a filter 18, a sample loop 19, a precolumn 20, a separation column 21 (above, see FIG. 1), a column holder, a heater, a temperature controller, an electric fan (above,
(Not shown) and the like are stored. Inside the constant temperature bath 13,
Under the control of the temperature controller, the heater keeps a predetermined temperature (for example, 90 [° C.] constant), and the electric fan circulates air.
【００４３】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２４が各々接続さ
れている。To the sampling valve 17, the exhalation introducing tube 4 connected to the exhalation sampling tube 2 is connected via the 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 a carrier gas controller 12 is connected to the sampling valve 17 via a pipe 22 and a pipe 23. A pre-column 20, a separation column 21, and an exhaust pipe 24 are connected to the sampling valve 17, respectively.
【００４４】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。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 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.
【００４５】サンプルループ１９には、呼気採取管２か
ら呼気導入管４を介して導入された呼気が呼気試料とし
て充填される。そして、上述した呼気導入管４の内径お
よび呼気吸引管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１
９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。The sample loop 19 is filled with the exhaled air introduced from the exhalation sampling tube 2 through the exhalation introducing tube 4 as an exhalation sample. The inner diameter of the expiratory gas 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 exhalation introduction tube 4
The inner diameter of the sample loop 1 and the inner diameter of the exhalation suction tube 32 are
It is arbitrarily set in advance within the range of 1 to 4 times the inner diameter of 9.
【００４６】また、プレカラム２０には、呼気試料に含
まれた例えば水分等の極性成分は保持されるが、エタン
等の炭化水素はほとんど保持されずに分離カラム２１に
流れる。この場合、水分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等の極性成分をプレカラム外へ排
出する。これに伴い、分離カラム２１には、呼気試料に
含まれた分析対象の炭化水素類のみが流入する。検出器
１４は、分析対象の炭化水素類を検出し、検出に基づく
信号をデータ処理部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。In the pre-column 20, polar components such as water contained in the exhaled breath sample are retained, but hydrocarbons such as ethane are hardly retained and flow into the separation column 21. In this case, polar components such as water are separated from the separation column 21.
Before switching to the pre-column 20 by switching the valve position (flow path) with the valve controller 10.
The polar components such as water retained in the column are discharged out of the pre-column. Along with this, only the hydrocarbons to be analyzed contained in the exhaled sample flow into the separation column 21. The detector 14 detects the hydrocarbons to be analyzed and outputs a signal based on the detection to the data processing unit 15. Data processing unit 15
Performs predetermined breath analysis data processing based on the signal from the detector 14.
【００４７】この場合、呼気分析待機状態では、キャリ
アガスコントローラ１２の制御によってキャリアガス
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、その後、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１
２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 this case, in the exhalation analysis standby state, the carrier gas is caused to flow through the precolumn 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 exhaled breath analysis state, the carrier gas controller 1
As a result of the carrier gas being supplied to the sample loop 19 through the pipe 22 based on the control of No. 2, the sample loop 19
The exhaled sample in the inside is pushed to the pre-column 20 and the separation column 21.
【００４８】恒温槽１３の内部における側壁部分には、
本実施例では１０個のポート(1) 乃至(10)を備えたサン
プリングバルブ１７が固定されている。このサンプリン
グバルブ１７の各ポート(1) 乃至(10)には、ポート(1)
に呼気導入管４が，ポート(2) にサンプリング用ポンプ
９が，ポート(3) にサンプルループ１９の他方の端部
が，ポート(4) には第１のキャリアガス導入系としての
配管２２が，ポート(5)にプレカラム２０の一端部が、
ポート(6) には分離カラムの一端部が、ポート(7) には
第２のキャリアガス導入系としての配管２３が，ポート
(8) にはキャリアガス用の排気口が，ポート(9) にはプ
レカラム２０の他端部が，ポート(10)にはサンプルルー
プ１９の一方の端部が、それぞれ連結されている。On the side wall portion inside the constant temperature bath 13,
In this embodiment, the sampling valve 17 having ten ports (1) to (10) is fixed. Each port (1) to (10) of this sampling valve 17 has a port (1)
At the port 4, the sampling pump 9 at the port (2), the other end of the sample loop 19 at the port (3), and the pipe 22 as the first carrier gas introduction system at the port (4). However, one end of the pre-column 20 is attached to the port (5),
The port (6) has one end of the separation column, and the port (7) has the pipe 23 as the second carrier gas introduction system.
An exhaust port for carrier gas is connected to (8), the other end of the precolumn 20 is connected to the port (9), and one end of the sample loop 19 is connected to the port (10).
【００４９】この１０個のポート(1) 乃至(10)を備えた
サンプリングバルブ１７は、前述したように、バルブコ
ントローラ１０に付勢されて作動する第１，第２の二つ
の動作切替えモードを備えている。As described above, the sampling valve 17 having the ten ports (1) to (10) has two operation switching modes, that is, the first and second operation switching modes which are activated by the valve controller 10. I have it.
【００５０】第１動作切替えモード（バルブポジション
「Ａ」：図２参照）では、隣接する一方の切替え連通ポ
ートを一つ置きに連通されている。また、第２動作モー
ド（バルブポジション「Ｂ」：図４参照）では、隣接す
る他方の切替え連通ポートを一つ置きに連通するように
構成されている。In the first operation switching mode (valve position "A": see FIG. 2), every other adjacent switching communication port is communicated. In the second operation mode (valve position “B”: see FIG. 4), the other adjacent switching communication ports are communicated with each other.
【００５１】これにより、第１動作切替えモード時に
は、呼気採取管２と呼気導入ポンプであるサンプリング
用ポンプ９とがサンプルループ１９を介して動通可能に
接続され、これによって、呼気採取管２内の呼気の所定
量がサンプルループ１９内に吸入されるようになってい
る。As a result, in the first operation switching mode, the exhalation sampling tube 2 and the sampling pump 9 which is the exhalation introducing pump are communicably connected via the sample loop 19, whereby the inside of the exhalation sampling tube 2 is connected. A predetermined amount of the exhaled air is sucked into the sample loop 19.
【００５２】同時に、この第１動作切替えモード時に
は、キャリアガス導入手段１２の二つのキャリアガス導
入管２２，２３が個別に前述したプレカラム２０および
分離カラム２１に接続され、これによって当該各カラム
２０，２１内のガスが先ず外部に排気されるようになっ
ている。At the same time, in the first operation switching mode, the two carrier gas introducing pipes 22 and 23 of the carrier gas introducing means 12 are individually connected to the above-mentioned pre-column 20 and separation column 21, whereby the respective columns 20, The gas inside 21 is first exhausted to the outside.
【００５３】次に、第２動作モード時（図４参照）に
は、サンプリングバルブ１７を介して、サンプルループ
１９の他方の端部(3) が前述したキャリアガス導入手段
１２の一方のキャリアガス導入管２２に連結されと共に
当該サンプルループ１９の一方の端部(10)がプレカラム
２０の他端部(9) に連結され、更に、このプレカラム２
０の一端部(5)が分離カラム２１の一端部(6) に連結さ
れる。Next, in the second operation mode (see FIG. 4), the other end (3) of the sample loop 19 is passed through the sampling valve 17 and one carrier gas of the above-mentioned carrier gas introducing means 12 is supplied. The one end (10) of the sample loop 19 is connected to the other end (9) of the pre-column 20, and the pre-column 2 is connected to the introduction pipe 22.
One end (5) of 0 is connected to one end (6) of the separation column 21.
【００５４】続いて、キャリアガス導入手段１２の一方
のキャリアガス導入管２２からキャリアガスが導入され
ると、サンプルループ１９内の呼気がプレカラム２０を
経て分離カラム２１へ導入される。Subsequently, when the carrier gas is introduced from one of the carrier gas introducing pipes 22 of the carrier gas introducing means 12, the exhaled air in the sample loop 19 is introduced into the separation column 21 via the pre-column 20.
【００５５】図３は、第１動作切替えモード時に、プレ
カラム２０および分離カラム２１内が掃気される状態を
示すものである。FIG. 3 shows a state in which the precolumn 20 and the separation column 21 are scavenged in the first operation switching mode.
【００５６】ここで、図６に、サンプリングバルブ１７
の各ポート(1) 〜(10)と、これに連結されるプレカラム
２０および分離カラム２１等の連結状況の例を示す。Here, FIG. 6 shows the sampling valve 17
An example of the connection status of each of the ports (1) to (10) and the pre-column 20 and the separation column 21 connected to the ports is shown.
【００５７】次に、上記実施例の全体的動作，および当
該動作と共に成される呼気の掃気（パージ）動作等につ
いて説明する。Next, the overall operation of the above embodiment and the expiratory scavenging (purging) operation performed together with the operation will be described.
【００５８】〔呼気吸入・分析動作〕まず最初に、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２
ｃを介して排出される。圧力センサ７が呼気採取管２に
おける呼気の吐出圧力を検出すると、分析制御部８は、
サンプリング用ポンプ９を所定時間だけ駆動する。この
場合、バルブコントローラ１０は、予めサンプリングバ
ルブ１７のポジションをサンプルループ１９への呼気導
入が可能な状態に切換える（第１の動作切替えモード：
バルブポジション「Ａ」）。かかる状態で、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。[Expiration Inhalation / Analysis Operation] First, when the subject H discharges exhalation into the exhalation sampling tube 2, a part of the exhalation is stored in the exhalation storage section 2b, and the rest of the exhalation is exhalation section 2
It is discharged via c. When the pressure sensor 7 detects the exhalation pressure of exhalation in the exhalation sampling tube 2, the analysis control unit 8
The sampling pump 9 is driven for a predetermined time. In this case, the valve controller 10 switches the position of the sampling valve 17 in advance to a state in which exhalation can be introduced into the sample loop 19 (first operation switching mode:
Valve position "A"). In this state, 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 in the constant temperature bath 13 is sampled. It is introduced into loop 19.
【００５９】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（第２動作切替えモード：バル
ブポジション「Ｂ」）。この場合、同時にキャリアガス
コントローラ１２により配管２２を介してサンプルルー
プ１９へキャリアガスを流され、このキャリアガスに付
勢されてサンプルループ１９内の呼気試料がプレカラム
２０，分離カラム２１へ移送される。プレカラム２０で
は、例えば呼気試料に含まれた水分等の極性成分が保持
される。Next, the valve controller 10 switches the position of the sampling valve 17 to a state in which the exhaled sample can flow from the sample loop 19 to the precolumn 20 and the separation column 21 (second operation switching mode: valve position "B"). )). In this case, at the same time, the carrier gas controller 12 causes the carrier gas to flow to the sample loop 19 via the pipe 22, and the breath sample in the sample loop 19 is transferred to the precolumn 20 and the separation column 21 by being urged by the carrier gas. . The pre-column 20 holds polar components such as water contained in the exhaled breath sample.
【００６０】この結果、分離カラム２１には、呼気試料
に含まれた分析対象の炭化水素類が流入する。成分検出
器１４では、分析対象の炭化水素類を検出し、検出に基
づく信号をデータ処理部１５へ出力する。データ処理部
１５では、成分検出器１４からの信号に基づき、所定の
呼気成分の分析とデータ処理が行われる。As a result, the hydrocarbons to be analyzed contained in the breath sample flow into the separation column 21. The component detector 14 detects hydrocarbons to be analyzed and outputs a signal based on the detection to the data processing unit 15. The data processing unit 15 analyzes a predetermined exhalation component and performs data processing based on the signal from the component detector 14.
【００６１】このように、上記実施例にあっては、例え
ばサンプルループ１９に、次の被検体である他の呼気を
導入しておくことにより、被検者の呼気についてその採
取と分析とを、自動的に連続してしかも迅速且つ高精度
に実行し得るという利点がある。As described above, in the above embodiment, for example, the exhaled breath of the subject is collected and analyzed by introducing another exhaled breath, which is the next subject, into the sample loop 19, for example. However, there is an advantage that it can be automatically and continuously executed quickly and with high accuracy.
【００６２】〔呼気の分析待機時〕次に、呼気の掃気
（パージ）動作を説明する。図２は呼気の分析待機時を
示すもので、この場合は、第１の動作切替えモード（バ
ルブポジション「Ａ」）時での前半の工程である。ここ
での呼気等の流れは、最初の呼気（又は次の呼気）が未
だ導入されない状態であり、キャリアガスのみが、キャ
リアガスコントローラ１２Ａを経て配管２２からプレカ
ラム２０へ，又配管２３から分離カラム２１へ流され
る。[Waiting for Expiration Analysis] Next, the expiratory scavenging (purge) operation will be described. FIG. 2 shows the exhalation analysis standby time, and in this case, the first half of the process in the first operation switching mode (valve position “A”). The flow of the exhaled air or the like here is a state in which the first exhaled air (or the next exhaled air) has not yet been introduced, and only the carrier gas passes from the pipe 22 to the pre-column 20 and from the pipe 23 to the separation column via the carrier gas controller 12A. Flowed to 21.
【００６３】〔呼気吸引時〕図３にこれを示す。この図
３は、前述した第１の動作切替えモード時での後半の工
程を示す。このため、バルブ位置（各ポート(1) 〜(10)
の連結ポジション）は図２の場合と同一である。[During Exhalation Suction] This is shown in FIG. FIG. 3 shows the latter half of the steps in the above-described first operation switching mode. Therefore, the valve position (each port (1) to (10)
2) is the same as in the case of FIG.
【００６４】ここで、三方切換電磁弁４２では、呼気採
取管２と呼気導入管４とを導通した状態となっている。
また、サンプリング用ポンプ９が駆動しているので、呼
気採取管２に採取された呼気は呼気導入管４を経由して
サンプルループ１９内に導入される。この場合、キャリ
アガスの流れは、前述した「呼気の分析待機時」と同一
である。Here, in the three-way switching solenoid valve 42, the exhalation sampling tube 2 and the exhalation introducing tube 4 are in a conductive state.
Further, since the sampling pump 9 is driven, the exhaled air collected in the exhaled air sampling tube 2 is introduced into the sample loop 19 via the exhalation introducing tube 4. In this case, the flow of the carrier gas is the same as the above-mentioned "during standby for analysis of exhalation".
【００６５】〔吸引された呼気の導入時〕図４に示す場
合，即ち，第２の動作切替えモード時（バルブポジショ
ン「Ｂ」）の場合である。この場合は、前述した図２の
場合と異なり、サンプリングバルブ１７のポジションが
切り換えられるため、流路が変わる。これにより、サン
プルループ１９内の呼気は、斜線矢印Ｐに示すようにキ
ャリアガスによって白抜き矢印Ｑに示すように押し流さ
れ、プレカラム２０，分離カラム２１を通って成分検出
器１４に流れる。[Introduction of Inhaled Exhaled Air] This is the case shown in FIG. 4, that is, the case of the second operation switching mode (valve position “B”). In this case, unlike the case of FIG. 2 described above, since the position of the sampling valve 17 is switched, the flow path is changed. As a result, the exhaled air in the sample loop 19 is pushed away by the carrier gas as shown by the hatched arrow P as shown by the white arrow Q, and flows through the pre-column 20 and the separation column 21 to the component detector 14.
【００６６】一方、この場合は、呼気導入管４には掃気
用のキャリアガスは流れない。即ち、三方切換電磁弁４
２は、パージガス流路４１を呼気導入管４から遮断した
状態を採っている。On the other hand, in this case, the carrier gas for scavenging does not flow through the exhalation introducing pipe 4. That is, the three-way switching solenoid valve 4
2 shows a state in which the purge gas flow channel 41 is cut off from the exhalation introduction pipe 4.
【００６７】〔呼気導入管４およびサンプルループ１９
内の掃気（パージ）〕図５に、これを示すサンプリング
バルブ１７のバルブポジションは、バルブポジションＡ
（第１の動作切替えモード時）である。この場合、三方
切換電磁弁４０は、パージガス流路４１と呼気導入管４
とが導通するように設定される。これにより、掃気（パ
ージ）時にサンプリング用ポンプ９を駆動すると、パー
ジガス貯留部４２内のパージガスが吸引されて呼気導入
管４とサンプルループ１９内が掃気される。この場合、
呼気搬送用のキャリアガスの流れは、「呼気の分析待機
時（図２）」および「呼気吸引時（図３）」の時と同様
に設定されている。[Exhalation introduction tube 4 and sample loop 19
Scavenging inside (purge)] The valve position of the sampling valve 17 shown in FIG.
(In the first operation switching mode). In this case, the three-way switching solenoid valve 40 includes the purge gas flow path 41 and the exhalation introduction pipe 4
And are set to conduct. As a result, when the sampling pump 9 is driven during scavenging (purging), the purge gas in the purge gas storage section 42 is sucked and the expiratory gas introduction tube 4 and the sample loop 19 are scavenged. in this case,
The flow of the carrier gas for carrying the exhaled breath is set in the same manner as during the “standby for exhaled breath analysis (FIG. 2)” and the “during exhaled breath suction (FIG. 3)”.
【００６８】図７に、上記実施例の動作回路図（シーケ
ンス回路図）を示す。この図７において、パージ動作の
タイミングは、呼気導入動作（図４のバルブポジション
がタイマリレーＴ002 で設定した時間だけ継続する）が
終了し、図２と同一のバルブポジションＡに戻った後に
なっている。FIG. 7 shows an operation circuit diagram (sequence circuit diagram) of the above embodiment. In FIG. 7, the timing of the purge operation is after the exhalation introduction operation (the valve position in FIG. 4 continues for the time set by the timer relay T002) ends and the valve returns to the same valve position A as in FIG. There is.
【００６９】実際の分析は、バルブが図２と同じバルブ
ポジションＡに戻ってからも継続している。例えば、呼
気吸引時間５秒（バルブポジションＡ），呼気導入２０
秒（バルブポジションＢ）で、２０秒経過後バルブポジ
ションＡに戻り、分析は１０〔ｍｉｎ〕〜１５〔ｍｉ
ｎ〕の間継続する。The actual analysis continues even after the valve returns to the same valve position A as in FIG. For example, exhalation suction time 5 seconds (valve position A), exhalation introduction 20
In 20 seconds (valve position B), after 20 seconds, the valve returns to valve position A, and the analysis is performed from 10 [min] to 15 [mi].
n].
【００７０】従って、掃気（パージ）動作は分析中に行
えるので、次の分析が始まるまでにはパージが完了し、
次に分析の待ち時間がなくなり、分析を円滑に行うこと
ができる。ここで、パージ動作の時間はタイマで設定す
るので、汚染がはげしい時は長めにパージ時間を採るこ
とができる。Therefore, since the scavenging (purge) operation can be performed during the analysis, the purging is completed before the next analysis is started.
Next, there is no waiting time for analysis, and analysis can be performed smoothly. Here, since the time of the purging operation is set by the timer, the purging time can be taken longer when the contamination is severe.
【００７１】次に、パージガスの供給方法について図８
に基づいて説明する。この図８は図１よりパージガス供
給系を抽出したもので、パージ部の配管を示すものであ
る。この場合、パージガスは分析装置のキャリアガスを
併用しているので、パージガスはキャリアガスコントロ
ーラ１２Ａによって供給制御される。Next, the method of supplying the purge gas will be described with reference to FIG.
It will be described based on. This FIG. 8 shows the purge gas supply system extracted from FIG. 1, and shows the piping of the purge unit. In this case, since the purge gas also uses the carrier gas of the analyzer, the supply of the purge gas is controlled by the carrier gas controller 12A.
【００７２】図８中、符号３１，３５は調圧弁、符号３
２，３３はマスフロ−コントロ−ラ、符号３４はストッ
プバルブを示す。In FIG. 8, reference numerals 31 and 35 are pressure regulating valves, and reference numeral 3
2 and 33 are mass flow controllers, and 34 is a stop valve.
【００７３】パージガスは調圧弁３５により一定圧に調
整され、パージガス貯留部４２に貯留される。パージガ
ス貯留部４２は、内部が洗浄されたアルミニュウム，ア
クリル等の材質で形成された圧力室で、絶対値で内圧
２．０〔Ｋｇｆ／ｃｍ2 〕に耐え得る構造となってい
る。パージガス貯留部４２内に、パージガスは常時一定
圧で貯留されるようになっている。The purge gas is adjusted to a constant pressure by the pressure regulating valve 35 and stored in the purge gas storage section 42. The purge gas storage part 42 is a pressure chamber made of a material such as aluminum and acrylic whose interior is cleaned, and has a structure capable of withstanding an internal pressure of 2.0 [Kgf / cm 2 ] in absolute value. The purge gas is constantly stored in the purge gas storage portion 42 at a constant pressure.
【００７４】ここで、この図８では、パージガスを前述
した図１にも示すように分析装置キャリアガスと同一の
キャリアガスボンベ１１より取り出す場合を例示した
が、パージガス用のガスボンベをキャリアガスボンベ１
１とは別に設けてもよい。Here, in FIG. 8, the purge gas is taken out from the same carrier gas cylinder 11 as the carrier gas of the analyzer as shown in FIG. 1 described above, but the gas cylinder for the purge gas is used as the carrier gas cylinder 1.
It may be provided separately from 1.
【００７５】一方、三方切換電磁弁４０は三ポートの方
向切り換え型が使用され、図９に示すように接続されて
いる。そして、パージ時には図中，ＮＣのポート１が開
いてポート２と接続されてパージガスが供給される。こ
の場合、三方切換電磁弁４０は、図１に示すように呼気
採取管用ヒータ３内に装備されて例えば５０℃程度に常
時加温されており、これによって弁内部の流路でのガス
の吸着や水分の凝縮が防止されている。On the other hand, the three-way switching solenoid valve 40 is a three-port switching type, and is connected as shown in FIG. Then, at the time of purging, in the figure, the port 1 of the NC is opened and connected to the port 2 to supply the purge gas. In this case, the three-way switching solenoid valve 40 is installed in the exhalation sampling tube heater 3 as shown in FIG. 1 and is constantly heated to, for example, about 50 ° C., so that the adsorption of gas in the flow path inside the valve is adsorbed. And condensation of water is prevented.
【００７６】図１０に、上記図９の変形例として、上記
三方切換電磁弁４０に代えて２ポートの電磁弁を二個装
備した場合を示す。このようにしても、図９の場合と同
等に機能する。FIG. 10 shows a modification of FIG. 9 in which two 3-port solenoid valves are provided in place of the three-way switching solenoid valve 40. Even in this case, the same function as in the case of FIG. 9 is performed.
【００７７】このように、上記実施例にあっては、導入
した呼気の分析のルーチンの中で、同時に掃気（パー
ジ）動作を実行することができ、そのための手動操作が
全く不要となり、このため、呼気についてその採取と分
析と共に呼気導入管部分のパージ等を自動的に連続して
しかも迅速且つ高精度に実行し得るという利点がある。As described above, in the above-described embodiment, the scavenging (purge) operation can be simultaneously executed in the introduced exhalation analysis routine, and therefore no manual operation is required. There is an advantage that exhalation can be collected and analyzed, and the exhalation introduction tube portion can be purged automatically and continuously continuously and with high accuracy.
【００７８】[0078]
【発明の効果】本発明は以上のように構成され機能する
ので、これによると、被検者の呼気についてその採取を
自動的に導入し成分検出器に送り込むことができ、しか
もサンプルループとサンプリングバルブの作用により複
数の異なった被検体（呼気）を混合することなく順次切
り換えて導入することができるため、これを装備した呼
気採取分析機では、迅速に且つ高精度に当該複数の異な
った被検体（呼気）の成分分析を行うことができ、更
に、呼気分析のルーチンの中で、同時に呼気導入管等の
掃気（パージ）動作を効率よく実行することができ、こ
のため、装置全体の信頼性を著しく高めることが出来る
という従来にない優れた呼気採取分析装置を提供するこ
とができる。Since the present invention is constructed and functions as described above, according to this, it is possible to automatically introduce the sampling of the exhaled air of the subject and send it to the component detector, and further, the sampling loop and the sampling. Since a plurality of different analytes (exhaled breath) can be sequentially switched and introduced without being mixed by the action of the valve, a breath sampling analyzer equipped with this can promptly and accurately measure the plurality of different analytes. It is possible to analyze the constituents of the sample (expired air), and at the same time, the scavenging (purging) operation of the expiratory air introduction pipe can be efficiently executed in the routine of the exhaled air analysis. Thus, it is possible to provide an unprecedentedly excellent breath collection / analysis device that can remarkably improve the sex.
【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]
【図１】本発明の一実施例を示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the present invention.
【図２】図１内に開示したサンプリングバルブの第１の
動作切替えモード（バルブポジション「Ａ」）の場合の
キャリアガスの流れを示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a flow of carrier gas in the first operation switching mode (valve position “A”) of the sampling valve disclosed in FIG. 1.
【図３】図２における呼気吸引時の呼気に流れおよびキ
ャリアガスの流れを示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing a flow of exhaled air and a flow of carrier gas at the time of inhalation of exhaled air in FIG.
【図４】図１内に開示したサンプリングバルブの第２の
動作切替えモード（バルブポジション「Ｂ」）の場合の
呼気およびキャリアガスの流れを示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the flow of exhaled air and carrier gas in the second operation switching mode (valve position “B”) of the sampling valve disclosed in FIG. 1.
【図５】図４に開示した動作後になされる呼気導入管部
分の掃気（パージ）動作を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a scavenging (purging) operation of the exhalation introducing pipe portion performed after the operation disclosed in FIG. 4;
【図６】図１内に開示したサンプリングバルブの各ポー
ト位置とそれに連結される部材との関係を示す説明図で
ある。FIG. 6 is an explanatory diagram showing a relationship between each port position of the sampling valve disclosed in FIG. 1 and a member connected thereto.
【図７】図１に示す実施例の動作規制回路の一例を示す
シーケンス回路図である。FIG. 7 is a sequence circuit diagram showing an example of the operation regulation circuit of the embodiment shown in FIG.
【図８】図１内に開示したキャリアガスコントローラの
一例を示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram showing an example of a carrier gas controller disclosed in FIG.
【図９】図１内に開示した三方切換電磁弁の例を示す説
明図である。9 is an explanatory diagram showing an example of the three-way switching solenoid valve disclosed in FIG. 1. FIG.
【図１０】図１内に開示した三方切換電磁弁の代わりに
二方向切換電磁弁を二つ装備した場合の例を示す説明図
である。10 is an explanatory diagram showing an example in which two two-way switching solenoid valves are provided instead of the three-way switching solenoid valve disclosed in FIG.
２ 呼気採取管 ４ 呼気導入管 ９ サンプリング用ポンプ １２ キャリアガス導入手段 １２Ａ キャリアガスコントローラ １４ 成分検出器 １７ サンプリングバルブ １９ サンプルループ ２１ 分離カラム ４０ 三方切換電磁弁 ４１ キャリアガス導入パイプとしてのパージガス流路 ４２ パージガス貯留部 2 Breath sampling tube 4 Expiration introducing tube 9 Sampling pump 12 Carrier gas introducing means 12A Carrier gas controller 14 Component detector 17 Sampling valve 19 Sample loop 21 Separation column 40 Three-way switching solenoid valve 41 Purge gas flow path as carrier gas introducing pipe 42 Purge gas storage section
Claims (3)
呼気採取管で採取された所定量の呼気を複数の切替え連
通ポートを備えたサンプリングバルブを介してサンプル
ループに導入する呼気導入ポンプと、前記サンプルルー
プ内の呼気をサンプリングバルブを介して導入する分離
カラムと、この分離カラムに併設された呼気分析用の成
分検出器と、前記分離カラムに所定のタイミングでキャ
リアガスを搬入するキャリアガス出力手段とを備え、 前記サンプリングバルブが、第１，第２の動作切替えモ
ードを有すると共に、このサンプリングバルブを、第１
の動作切替えモードでは隣接する一方の切替え連通ポー
トを一つ置きに連通し、第２の動作切替えモードでは隣
接する他方の切替え連通ポートを一つ置きに連通するよ
うに構成し、 前記第１の動作切替えモード時に、前記呼気採取管と呼
気導入ポンプとをサンプルループを介して連通可能に当
該サンプリングバルブの各切替え連通ポートに接続し、 前記第２の動作切替えモード時に、前記サンプリングバ
ルブを介して、前記サンプルループの一端部を前記キャ
リアガス出力手段に連結すると共に当該サンプルループ
の他端部を前記分離カラムに連結し、 前記呼気採取管のサンプリングバルブ側部分と，前記キ
ャリアガス出力手段とを、キャリアガス導入パイプを介
して連結したことを特徴とする呼気採取分析装置。1. An exhalation sampling tube having an exhalation inlet, and an exhalation introducing pump for introducing a predetermined amount of exhalation collected by the exhalation sampling tube into a sample loop through a sampling valve having a plurality of switching communication ports. , A separation column for introducing the exhaled air in the sample loop through a sampling valve, a component detector for exhaled breath analysis attached to the separation column, and a carrier gas for introducing a carrier gas into the separation column at a predetermined timing. Output means, wherein the sampling valve has a first operation mode and a second operation switching mode, and the sampling valve has a first operation mode.
In the operation switching mode, the other one of the adjacent switching communication ports is communicated with every other, and in the second operation switching mode, the other of the adjacent switching communication ports is communicated with every other one. In the operation switching mode, the exhalation sampling tube and the exhalation introducing pump are connected to each switching communication port of the sampling valve so that they can communicate with each other through a sample loop, and in the second operation switching mode, the sampling valve is connected via the sampling valve. , One end of the sample loop is connected to the carrier gas output means and the other end of the sample loop is connected to the separation column, the sampling valve side portion of the exhalation sampling tube, and the carrier gas output means. An exhalation sampling / analyzing device characterized by being connected via a carrier gas introduction pipe.
おいて、前記呼気採取管のサンプリングバルブ側部分と
前記キャリアガス出力手段との間に配設されたキャリア
ガス導入パイプに、パージガス貯留部を装備したことを
特徴とする呼気採取分析装置。2. The exhalation sampling / analyzing device according to claim 1, wherein a purge gas storage section is provided in a carrier gas introducing pipe arranged between a sampling valve side portion of the exhalation sampling tube and the carrier gas output means. An exhalation collection and analysis device characterized by being equipped.
プとの間に、三方切換電磁弁を装備したことを特徴とす
る請求項１又は２記載の呼気採取分析装置。3. The exhalation sampling / analyzing device according to claim 1, further comprising a three-way switching solenoid valve provided between the exhalation sampling pipe and the carrier gas introducing pipe.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10175195A JPH08278236A (en) | 1995-04-03 | 1995-04-03 | Expirated-air sampling analyzer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10175195A JPH08278236A (en) | 1995-04-03 | 1995-04-03 | Expirated-air sampling analyzer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08278236A true JPH08278236A (en) | 1996-10-22 |
Family
ID=14308951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10175195A Withdrawn JPH08278236A (en) | 1995-04-03 | 1995-04-03 | Expirated-air sampling analyzer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08278236A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009226993A (en) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Toyota Motor Corp | Breathing component detection device |
| CN114354296A (en) * | 2022-01-19 | 2022-04-15 | 巢湖学院 | Indoor toxic gas automatic detection and purification ventilation device |
-
1995
- 1995-04-03 JP JP10175195A patent/JPH08278236A/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009226993A (en) * | 2008-03-19 | 2009-10-08 | Toyota Motor Corp | Breathing component detection device |
| CN114354296A (en) * | 2022-01-19 | 2022-04-15 | 巢湖学院 | Indoor toxic gas automatic detection and purification ventilation device |
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