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JP5091039B2 - Gas sensing device - Google Patents

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JP5091039B2
JP5091039B2 JP2008186722A JP2008186722A JP5091039B2 JP 5091039 B2 JP5091039 B2 JP 5091039B2 JP 2008186722 A JP2008186722 A JP 2008186722A JP 2008186722 A JP2008186722 A JP 2008186722A JP 5091039 B2 JP5091039 B2 JP 5091039B2
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Description

本発明は、ガス分析を行なうためのガスセンシング装置に関し、特に、検出感度及び応答速度に優れるとともに、簡便にセンサの再生処理を行なうことができ、更に装置の小型化を達成可能なガスセンシング装置に関する。   The present invention relates to a gas sensing device for performing gas analysis, and in particular, a gas sensing device that is excellent in detection sensitivity and response speed, can perform sensor regeneration processing easily, and can achieve downsizing of the device. About.

わが国は高齢化及び少子化が進んでおり、近い将来に国民の3人に1人が65歳以上になるという超高齢化社会の到来が予測されている。このような状況下において急務とされているのが、国民医療費の抑制である。このため、予防医療の充実が注目されている。予防医療が充実することで病気になる人が減少すれば、医療費を軽減させることができるからである。   Japan is aging and declining birthrate, and in the near future it is predicted that one in three people will be 65 years of age or older. Under such circumstances, the urgent need is to curb national medical expenses. For this reason, the enhancement of preventive medicine has attracted attention. This is because medical expenses can be reduced if the number of people who get sick is reduced by the improvement of preventive medicine.

予防医療を充実させるためには、身近な機器で測定した健康状態を活用して健康管理を行なうことができるシステムが必要である。手軽に個人の健康状態を把握するための指標として、血液、尿、汗、唾液及び呼気等の生体試料がある。このような生体試料中には、血液における血糖値のように、疾病又はその兆候に起因して数値が変化する物質(以下、「マーカ」と記す。)が複数種含まれている。したがって、マーカの変化量を分析することによって個人の健康状態を把握できる可能性が高く、マーカの分析を常時行なうことで、健康管理及び疾病の早期発見が可能になる。上述の生体試料の中でも、呼気は、複数種のマーカを含む点、迅速かつ簡便にサンプリング及び分析ができる点、並びに、分析対象がガス状であり非侵襲で測定できるため肉体的なダメージが小さい点等の理由から、分析に最適な生体試料であると言える。   In order to enhance preventive medicine, a system that can manage health by utilizing the health condition measured by familiar devices is necessary. There are biological samples such as blood, urine, sweat, saliva and exhaled breath as an index for easily grasping an individual's health condition. Such a biological sample contains a plurality of substances (hereinafter, referred to as “markers”) whose numerical values change due to disease or signs thereof, such as blood glucose level in blood. Therefore, it is highly likely that an individual's health condition can be grasped by analyzing the amount of change in the marker, and health management and early detection of a disease can be performed by constantly analyzing the marker. Among the above-mentioned biological samples, exhaled breath has little physical damage because it includes a plurality of types of markers, can be sampled and analyzed quickly and easily, and the analysis target is gaseous and can be measured non-invasively. It can be said that it is the most suitable biological sample for analysis for reasons such as points.

非特許文献1には疾病と呼気中のマーカとの関係が示されている。テーブル1にこの一部を引用する。なお、テーブル1に示す酸化ストレスとは、体内に余剰な活性酸素群が生じた場合に起こり得る疾病であり、脂質、タンパク質、酵素又はDNA(Deoxyribo Nucleic Acid)に損傷を与え、老化、並びに、癌及び生活習慣病等の病気の誘因となるものである。   Non-Patent Document 1 shows the relationship between a disease and a marker during expiration. A part of this is quoted in Table 1. The oxidative stress shown in Table 1 is a disease that may occur when an excessive active oxygen group is generated in the body, damages lipids, proteins, enzymes, or DNA (Deoxyribo Nucleic Acid), aging, and It triggers diseases such as cancer and lifestyle-related diseases.

(テーブル1)

Figure 0005091039
(Table 1)
Figure 0005091039

呼気中のマーカを測定するための呼気センシング装置として、カーボンナノチューブ等からなるナノ構造体センサ又は酸化物半導体ガスセンサ等のセンサを利用したものが知られている。これらの呼気センシング装置においては、センサ表面に分析対象ガスが吸着することにより生じる抵抗値の変化を利用して呼気分析を行なうので、呼気分析を妨害するおそれのあるガス成分及び被毒物質等によりセンサ表面が汚染される点、並びに、センサに対する分析対象ガスの吸着脱離反応速度が遅い点等のために、センサ自体の検出感度及び応答速度が低下してしまうという問題がある。   As an exhalation sensing device for measuring a marker in exhalation, a device using a sensor such as a nanostructure sensor made of carbon nanotubes or an oxide semiconductor gas sensor is known. In these exhalation sensing devices, exhalation analysis is performed by utilizing a change in resistance value caused by adsorption of the gas to be analyzed on the sensor surface. There is a problem that the detection sensitivity and response speed of the sensor itself are lowered due to the fact that the sensor surface is contaminated and the adsorption / desorption reaction rate of the gas to be analyzed with respect to the sensor is slow.

このような問題を解決するための技術として、例えば、特許文献1には、センサを賦活する作用のある酸素と、センサ表面に吸着されたにおい物質を除去する作用のある酸化性ガスとを含むガスをセンサ部に対して供給するように構成されたガスクロマトグラフ装置について開示されている。また、特許文献2には、ガスセンサの感応体の表面にキセノンランプにより光を照射しつつガスの検知を行なうことで、感応体表面に対する検知ガスの吸着脱離の時間を短縮し、感度を向上させた光励起型ガスセンサについて開示されている。更に、特許文献3には、ガスセンサの発熱体に超過電圧を所定時間印加することで短い時間内に多量の熱を発生させて、ガスセンサの表面に吸着した水分や雑ガスを除去するガスセンサのクリーニング装置について開示されている。
特開2007−40725号公報 特開平8−94558号公報 特開平8−254514号公報 ウェンチン・ツァオら、「呼気分析:臨床診断及び曝露評価の可能性」、クリニカル・ケミストリ、第52巻:5、p.800−p.811、2006年(Wenqing Cao et al.、“Breath Analysis:Potential for Clinical Diagnosis and Exposure Assessment”、Clinical Chemistry、vol.52:5、p.800−p.811、2006)
As a technique for solving such a problem, for example, Patent Document 1 includes oxygen having an action of activating a sensor and an oxidizing gas having an action of removing an odorous substance adsorbed on the sensor surface. A gas chromatograph apparatus configured to supply gas to a sensor unit is disclosed. Patent Document 2 discloses that gas detection is performed while irradiating the surface of a gas sensor sensitive body with a xenon lamp, thereby shortening the time for adsorption / desorption of the detection gas to the surface of the sensitive body and improving sensitivity. A photoexcited gas sensor is disclosed. Furthermore, Patent Document 3 discloses a cleaning of a gas sensor that removes moisture and other gases adsorbed on the surface of the gas sensor by applying an excessive voltage to the heating element of the gas sensor for a predetermined time to generate a large amount of heat within a short time. An apparatus is disclosed.
JP 2007-40725 A JP-A-8-94558 JP-A-8-254514 Wenting Tsao et al., “Breath Analysis: Potential for Clinical Diagnosis and Exposure Assessment”, Clinical Chemistry, 52: 5, p. 800-p. 811, 2006 (Wenqing Cao et al., “Breath Analysis: Potential for Clinical Diagnosis and Exposure Assessment”, Clinical Chemistry, vol. 52: 5, p.

特許文献1に開示されるガスクロマトグラフ装置においては、酸化性ガスであるオゾンを発生させるために、紫外線照射手段により酸素の流路の一部に対して紫外線を照射しているが、紫外線照射手段とセンサとの距離が大きいため、センサ部に到達するまでに酸化性ガスが減衰又は消滅してしまうおそれがあり、紫外線照射により得られるエネルギーを有効利用できていない。特許文献2及び特許文献3に開示される技術においては、センサが繰返し高温環境下に晒されるため、センサの表面が劣化してしまうおそれがある。また、センサを冷却するための構成を設ける必要がある。更に、これらの技術においてセンサに向かう呼気の流通経路の途中に仕切部材及び選択透過膜等が設けられる場合には、これらの表面に残留した水分及びその他の成分に遮られて、分析対象ガスがセンサまで到達しないおそれがある。したがって、特許文献1〜3に開示される技術においては、センサの検出感度及び応答速度の改善効果が充分に得られず、更に装置が大型化してしまうという問題がある。   In the gas chromatograph apparatus disclosed in Patent Document 1, in order to generate ozone which is an oxidizing gas, a part of the oxygen flow path is irradiated with ultraviolet rays by ultraviolet irradiation means. Since the distance between the sensor and the sensor is large, the oxidizing gas may be attenuated or extinguished before reaching the sensor part, and the energy obtained by the ultraviolet irradiation cannot be effectively used. In the techniques disclosed in Patent Document 2 and Patent Document 3, since the sensor is repeatedly exposed to a high temperature environment, the surface of the sensor may be deteriorated. In addition, it is necessary to provide a configuration for cooling the sensor. Furthermore, when a partition member, a permselective membrane, or the like is provided in the middle of the flow path of the exhaled air toward the sensor in these techniques, the analysis target gas is blocked by moisture and other components remaining on these surfaces. There is a risk of not reaching the sensor. Therefore, the techniques disclosed in Patent Documents 1 to 3 have a problem that the effect of improving the detection sensitivity and response speed of the sensor cannot be sufficiently obtained, and the apparatus is further increased in size.

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、検出感度及び応答速度に優れるとともに、簡便にセンサの再生処理を行なうことができ、更に装置の小型化を達成可能なガスセンシング装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and the object thereof is excellent in detection sensitivity and response speed, can easily perform sensor regeneration processing, and can achieve downsizing of the apparatus. It is to provide a gas sensing device.

また本発明の他の目的は、センサの劣化を防ぐことが可能であり、正確なガス分析が可能なガスセンシング装置を提供することである。   Another object of the present invention is to provide a gas sensing device capable of preventing deterioration of a sensor and capable of accurate gas analysis.

本発明の第1の局面に係るガスセンシング装置は、内部にガス中の特定ガス成分を検出するためのセンサを備える筐体と、筐体内部にガスを導入するためのガス導入部と、筐体内部からガスを排出するためのガス排出部と、筐体内部にセンサの機能を再生するための脱離ガスを流入させるための脱離ガス導入部と、筐体内部から脱離ガスを排出するための脱離ガス排出部と、脱離ガス導入部から脱離ガス排出部に向けて脱離ガスを送り込む脱離ガス送風再生手段と、センサ及び脱離ガス送風再生手段の動作を制御する制御手段とを含む。   A gas sensing device according to a first aspect of the present invention includes a housing having a sensor for detecting a specific gas component in a gas therein, a gas introduction unit for introducing gas into the housing, and a housing. A gas exhaust unit for exhausting gas from inside the body, a desorbed gas introducing unit for allowing desorbed gas to flow into the housing to regenerate the sensor function, and exhausting the desorbed gas from inside the housing For controlling the operation of the desorbed gas discharge unit, the desorbed gas blowing regeneration unit for feeding the desorbed gas from the desorbed gas introducing unit toward the desorbed gas discharging unit, and the operation of the sensor and the desorbed gas blowing regeneration unit Control means.

このように、脱離ガス送風再生手段により脱離ガス導入部から脱離ガス排出部に向けて脱離ガスを送り込むことによって、その風力により、センサに吸着した、ガス分析を妨害するおそれのあるガス成分及び被毒物質等が脱離されるので、センサの検出感度及び応答速度をより一層向上させることができる。また、脱離ガス送風再生手段により脱離ガスを送り込むだけでセンサを高温環境下及び光に晒すことなく上述の効果を得ることができるので、センサの再生処理が簡便になり、かつセンサの劣化を防ぐことができる。更に、脱離ガス送風再生手段による風力を有効利用して脱離された各種成分を排出させるので、脱離された各種成分をより一層速やかに排出して再生処理に必要な時間を短縮することができるとともに、脱離された各種成分を装置外部へ排出するためのファン等の構成を設ける必要がなくなり、装置の小型化をより一層達成できる。   In this way, by sending the desorbed gas from the desorbed gas introduction part to the desorbed gas discharge part by the desorbed gas blowing and regenerating means, there is a possibility that the gas analysis adsorbed on the sensor by the wind force may be disturbed. Since gas components and poisonous substances are desorbed, the detection sensitivity and response speed of the sensor can be further improved. In addition, since the above-described effects can be obtained simply by feeding the desorbed gas by the desorbed gas blowing and regenerating means without exposing the sensor to a high temperature environment and light, the sensor regeneration process is simplified and the sensor is deteriorated. Can be prevented. Furthermore, since various components desorbed using the wind power generated by the desorbed gas blowing and regenerating means are discharged, various desorbed components can be discharged more quickly and the time required for the regeneration process can be shortened. In addition, it is not necessary to provide a configuration such as a fan for discharging the desorbed various components to the outside of the apparatus, and the apparatus can be further reduced in size.

好ましくは、制御手段は、センサの汚染状態に基づいて、脱離ガス送風再生手段の動作を制御する。このように、センサの汚染状態に応じて、センサに吸着した、ガス分析を妨害するおそれのあるガス成分及び被毒物質等が脱離されるので、センサの検出感度及び応答速度をより一層効率良く向上させることができる。   Preferably, the control means controls the operation of the desorbed gas blowing regeneration means based on the contamination state of the sensor. In this way, gas components and poisonous substances adsorbed on the sensor that may interfere with gas analysis are desorbed in accordance with the contamination state of the sensor, so that the detection sensitivity and response speed of the sensor can be further improved. Can be improved.

より好ましくは、脱離ガスは、特定ガス成分とは異なるガスである。したがって、センサに吸着した特定ガス成分をセンサから脱離し易くなるので、より一層効率良くセンサの機能を再生することができる。   More preferably, the desorption gas is a gas different from the specific gas component. Therefore, the specific gas component adsorbed on the sensor can be easily desorbed from the sensor, so that the function of the sensor can be regenerated more efficiently.

更に好ましくは、脱離ガス排出部は、ガス排出部が設けられる位置とは異なる位置に設けられる。   More preferably, the desorbed gas discharge part is provided at a position different from the position where the gas discharge part is provided.

これにより、ガスが流通する流路と脱離ガスが流通する流路とが異なるようにすることができ、分析対象ガスであるガスと、脱離ガスによりセンサから脱離された各種成分とが混合することを防止することができ、より一層正確なガス分析が可能になる。   Accordingly, the flow path through which the gas flows and the flow path through which the desorbed gas flows can be made different so that the gas as the analysis target gas and the various components desorbed from the sensor by the desorbed gas can be reduced. Mixing can be prevented, and a more accurate gas analysis becomes possible.

更に好ましくは、脱離ガス送風手段は、脱離ガス導入部から脱離ガス排出部に向けて、風量0.01L/min〜1000L/minで脱離ガスを送り込む。これにより、センサに吸着したガス分析を妨害するおそれのあるガス成分及び被毒物質等がより一層容易に脱離されるようになるので、センサの検出感度及び応答速度をより一層容易に向上させることができる。   More preferably, the desorbed gas blowing means feeds the desorbed gas from the desorbed gas introduction unit toward the desorbed gas discharge unit at an air volume of 0.01 L / min to 1000 L / min. As a result, gas components and poisonous substances that may interfere with the analysis of the gas adsorbed on the sensor are more easily desorbed, so that the detection sensitivity and response speed of the sensor can be improved more easily. Can do.

更に好ましくは、脱離ガス送風手段はファンであり、ファンは、脱離ガス導入部から脱離ガス排出部に向けて、風量0.05L/min〜10L/minで脱離ガスを送り込む。これにより、センサに吸着したガス分析を妨害するおそれのあるガス成分及び被毒物質等が更に効率良く脱離されるようになるので、センサの検出感度及び応答速度を更に向上させることができる。   More preferably, the desorbed gas blowing means is a fan, and the fan sends desorbed gas from the desorbed gas introduction section toward the desorbed gas discharge section at an air volume of 0.05 L / min to 10 L / min. As a result, gas components and poisonous substances that may interfere with the gas analysis adsorbed on the sensor are more efficiently desorbed, so that the detection sensitivity and response speed of the sensor can be further improved.

更に好ましくは、センサは、カーボンナノチューブの集合体からなるセンシング部を含む。カーボンナノチューブの形状はナノオーダーの微細構造であるので、カーボンナノチューブの集合体からなるセンシング部は、応答性に優れかつ検出下限が非常に低く、ppbオーダー程度の微量の特定ガス成分の検出が可能である。したがって、ガス分析をより一層高精度に行なうことができる。   More preferably, the sensor includes a sensing unit made of an aggregate of carbon nanotubes. Since the shape of the carbon nanotube is a nano-order fine structure, the sensing unit consisting of an aggregate of carbon nanotubes is excellent in responsiveness, has a very low detection limit, and can detect a small amount of a specific gas component on the order of ppb. It is. Therefore, gas analysis can be performed with higher accuracy.

更に好ましくは、ガスセンシング装置は、センサにより検出される値を補正するための補正用センサを更に含み、制御手段は、補正用センサの検出結果に基づいて、センサにより検出される値の補正を行なう。これにより、より一層信頼性の高いガス分析を行なうことができる。   More preferably, the gas sensing device further includes a correction sensor for correcting a value detected by the sensor, and the control means corrects the value detected by the sensor based on the detection result of the correction sensor. Do. Thereby, gas analysis with higher reliability can be performed.

更に好ましくは、ガスセンシング装置は、筐体の外形に沿って形成され、かつ、装置周辺の電磁波を吸収して発熱する電波吸収体を含む囲い部材を更に含み、囲い部材は、筐体の周囲が、囲い部材によって外方から密着して囲まれるように着脱可能に構成される。   More preferably, the gas sensing device further includes an enclosure member formed along the outer shape of the housing and including a radio wave absorber that absorbs electromagnetic waves around the device and generates heat, the enclosure member surrounding the housing. However, it is comprised so that attachment or detachment is possible so that it may be closely enclosed by the enclosure member from the outside.

このように、筐体の周囲を囲い部材で囲むことによって、囲い部材から発生する熱により筐体の内部を加熱でき、これによって、筐体の内壁上等に残留した水分及びその他の成分等、並びに、センサに吸着したガス分析を妨害するおそれのあるガス成分及び被毒物質等がより一層効率よく脱離されるので、ガスがセンサに容易に到達できるとともに、センサの検出感度及び応答速度をより一層向上させることができる。また、囲い部材を移動させるだけで上述の効果を得ることができるので、センサの再生処理がより一層簡便になる。更に、冷却時には囲い部材を筐体から離れた位置に移動させるため冷却手段を設ける必要がなく、また電磁波を発生させるための装置を設ける必要がないので、装置の小型化をより一層達成できる。更に、装置周辺に存在する電磁波を有効利用するので、ガスセンシング装置の動作を妨害するおそれのある帯域の電磁波、通常の生活に不必要な帯域の電磁波、及び人体に有害とされる帯域の電磁波等を低減できるので、より一層正確なガス分析が可能になるとともに、周辺環境の不要電波や有害電波を低減することができる。   In this way, by enclosing the periphery of the housing with a surrounding member, the inside of the housing can be heated by the heat generated from the surrounding member, and thereby moisture and other components remaining on the inner wall of the housing, etc. In addition, gas components and poisonous substances that may interfere with the analysis of gas adsorbed on the sensor are more efficiently desorbed, so that the gas can easily reach the sensor, and the detection sensitivity and response speed of the sensor can be improved. This can be further improved. Moreover, since the above-mentioned effect can be obtained only by moving the enclosing member, the sensor regeneration process is further simplified. Furthermore, it is not necessary to provide a cooling means for moving the enclosure member away from the housing during cooling, and it is not necessary to provide a device for generating an electromagnetic wave, so that the size of the device can be further reduced. In addition, since electromagnetic waves existing around the device are effectively used, electromagnetic waves in a band that may interfere with the operation of the gas sensing device, electromagnetic waves in a band unnecessary for normal life, and electromagnetic waves in a band harmful to the human body. Therefore, it is possible to perform more accurate gas analysis and reduce unnecessary radio waves and harmful radio waves in the surrounding environment.

更に好ましくは、筐体、ガス導入部、ガス排出部、脱離ガス導入部及び脱離ガス排出部は、導熱性を有する材料から構成される。   More preferably, the housing, the gas introduction part, the gas discharge part, the desorption gas introduction part and the desorption gas discharge part are made of a material having heat conductivity.

これによって、囲い部材から発生する熱によって筐体、ガス導入部、ガス排出部、脱離ガス導入部及び脱離ガス排出部の内部がより一層加熱され易くなり、筐体の内壁上等に残留した水分及びその他の成分等、並びに、センサに吸着したガス分析を妨害するおそれのあるガス成分及び被毒物質等がより一層脱離され易くなる。したがって、ガスがセンサにより一層容易に到達できるようになり、センサの検出感度及び応答速度を更に向上させることができる。   As a result, the inside of the housing, the gas inlet, the gas outlet, the desorbed gas inlet and the desorbed gas outlet is more easily heated by the heat generated from the enclosure member, and remains on the inner wall of the housing. Moisture, other components, etc., and gas components and poisonous substances that may interfere with the analysis of the gas adsorbed on the sensor are more easily desorbed. Therefore, the gas can reach the sensor more easily, and the detection sensitivity and response speed of the sensor can be further improved.

更に好ましくは、ガスセンシング装置は、囲い部材において発生する熱を電力に変換する熱電変換素子と、熱電変換素子により変換された電力を蓄積する充電池とを更に含む。このように、熱電変換素子及び充電池が更に設けられることによって、囲い部材において発生する熱をより一層効率よく利用することができる。   More preferably, the gas sensing device further includes a thermoelectric conversion element that converts heat generated in the enclosing member into electric power, and a rechargeable battery that stores electric power converted by the thermoelectric conversion element. Thus, by further providing the thermoelectric conversion element and the rechargeable battery, the heat generated in the enclosure member can be used more efficiently.

更に好ましくは、ガスセンシング装置は、筐体内部に設けられ、紫外線を照射するための紫外線照射手段を更に含み、制御手段は、センサの汚染状態に基づいて、紫外線照射手段の動作を制御する。   More preferably, the gas sensing device is further provided with an ultraviolet irradiation means for irradiating ultraviolet rays, and the control means controls the operation of the ultraviolet irradiation means based on the contamination state of the sensor.

このように、紫外線照射手段により紫外線を照射することによって、筐体の内壁上等に残留した水分及びその他の成分等、並びに、センサに吸着したガス分析を妨害するおそれのあるガス成分及び被毒物質等が脱離されるので、ガスがセンサに容易に到達できるとともに、センサの検出感度及び応答速度をより一層向上させることができる。また、紫外線照射手段に対して通電するだけでセンサを高温環境下に晒すことなく上述の効果を得ることができるので、センサの再生処理がより一層簡便になり、かつセンサの劣化をより一層防ぐことができる。更に、装置内に組込むことが可能な紫外線照射手段を使用するので、装置の小型化をより一層達成できる。   In this way, by irradiating ultraviolet rays by the ultraviolet irradiation means, moisture and other components remaining on the inner wall of the housing, etc., and gas components and poisoning that may interfere with the analysis of the gas adsorbed on the sensor Since the substance or the like is desorbed, the gas can easily reach the sensor, and the detection sensitivity and response speed of the sensor can be further improved. In addition, since the above-described effects can be obtained by simply energizing the ultraviolet irradiation means without exposing the sensor to a high-temperature environment, the sensor regeneration process is further simplified, and the sensor deterioration is further prevented. be able to. Furthermore, since the ultraviolet irradiation means that can be incorporated in the apparatus is used, the apparatus can be further reduced in size.

更に好ましくは、ガスセンシング装置は、紫外線照射手段から照射される紫外線をセンサに向けて反射するための反射手段を更に含む。   More preferably, the gas sensing device further includes a reflection means for reflecting the ultraviolet ray irradiated from the ultraviolet irradiation means toward the sensor.

これにより、紫外線照射手段から発生される紫外線をセンサに対してより一層効率良く照射できるようになるので、より一層効率的に紫外線照射により得られるエネルギーを利用することができる。したがって、センサに吸着したガス分析を妨害するおそれのあるガス成分及び被毒物質等を更に効率良く脱離させることができる。   As a result, it becomes possible to more efficiently irradiate the sensor with the ultraviolet rays generated from the ultraviolet irradiation means, so that the energy obtained by the ultraviolet irradiation can be used more efficiently. Therefore, it is possible to more efficiently desorb gas components and poisonous substances that may interfere with the analysis of the gas adsorbed on the sensor.

更に好ましくは、ガス導入部とセンサとの間に設けられ、ガス導入部から導入されるガス中の特定ガス成分を優先的に通過させる選択透過膜を更に備え、選択透過膜は、紫外線を透過可能に構成される。   More preferably, it further includes a selectively permeable membrane that is provided between the gas introducing portion and the sensor and preferentially passes a specific gas component in the gas introduced from the gas introducing portion, and the selectively permeable membrane transmits ultraviolet rays. Configured to be possible.

このように、選択透過膜が設けられることによって、センサの特定ガス成分に対する検出感度及び検出精度を向上させることができる。また、選択透過膜が紫外線を透過可能に構成されることによって、紫外線照射手段の設置場所を少なくすることができ、より一層効率的に紫外線照射により得られるエネルギーを利用することができる。   Thus, by providing the permselective membrane, it is possible to improve the detection sensitivity and detection accuracy for the specific gas component of the sensor. In addition, since the selectively permeable membrane is configured to transmit ultraviolet rays, the installation place of the ultraviolet irradiation means can be reduced, and the energy obtained by ultraviolet irradiation can be used more efficiently.

本発明によれば、本発明のガスセンシング装置は、内部にガス中の特定ガス成分を検出するためのセンサを備える筐体と、筐体内部にセンサの機能を再生するための脱離ガスを流入させるための脱離ガス導入部と、筐体内部から脱離ガスを排出するための脱離ガス排出部と、脱離ガス導入部から脱離ガス排出部に向けて脱離ガスを送り込む脱離ガス送風再生手段と、センサ及び脱離ガス送風再生手段の動作を制御する制御手段とを含む。   According to the present invention, the gas sensing device of the present invention includes a housing having a sensor for detecting a specific gas component in the gas inside, and a desorbed gas for regenerating the function of the sensor inside the housing. A desorption gas introduction part for inflow, a desorption gas discharge part for discharging the desorption gas from the inside of the housing, and a desorption gas that feeds the desorption gas from the desorption gas introduction part toward the desorption gas discharge part. It includes a separated gas blowing regeneration means and a control means for controlling the operation of the sensor and the desorbed gas blowing regeneration means.

このように、脱離ガス送風再生手段により脱離ガス導入部から脱離ガス排出部に向けて脱離ガスを送り込むことによって、その風力により、センサに吸着したガス分析を妨害するおそれのあるガス成分及び被毒物質等が脱離されるので、センサの検出感度及び応答速度をより一層向上させることができる。また、脱離ガス送風再生手段により脱離ガスを送り込むだけでセンサを高温環境下及び光に晒すことなく上述の効果を得ることができるので、センサの再生処理が簡便になり、かつセンサの劣化を防ぐことができる。更に、脱離ガス送風再生手段による風力を有効利用して脱離された各種成分を排出させるので、脱離された各種成分をより一層速やかに排出して再生処理に必要な時間を短縮することができるとともに、脱離された各種成分を装置外部へ排出するためのファン等の構成を設ける必要がなくなり、装置の小型化をより一層達成できる。   As described above, the desorbed gas blowing and regenerating means feeds the desorbed gas from the desorbed gas introduction section toward the desorbed gas discharge section, and thus the gas that may interfere with the gas analysis adsorbed on the sensor by the wind force. Since components, poisoning substances, and the like are desorbed, the detection sensitivity and response speed of the sensor can be further improved. In addition, since the above-described effects can be obtained simply by feeding the desorbed gas by the desorbed gas blowing and regenerating means without exposing the sensor to a high temperature environment and light, the sensor regeneration process is simplified and the sensor is deteriorated. Can be prevented. Furthermore, since various components desorbed using the wind power generated by the desorbed gas blowing and regenerating means are discharged, various desorbed components can be discharged more quickly and the time required for the regeneration process can be shortened. In addition, it is not necessary to provide a configuration such as a fan for discharging the desorbed various components to the outside of the apparatus, and the apparatus can be further reduced in size.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。以下の説明及び図面においては、同一の部品には同一の参照符号及び名称を付してある。それらの機能も同様である。したがって、それらについての詳細な説明をその都度繰返すことはしない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description and drawings, the same reference numerals and names are assigned to the same components. Their functions are also the same. Therefore, detailed description thereof will not be repeated each time.

[第1の実施の形態]
−構成−
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る呼気センシング装置10の斜視図であり、図2は、呼気センシング装置10の内部構成を示す水平断面図である。図1を参照して、呼気センシング装置10は、上下方向の長さが左右方向の長さより短い略直方体形状の筐体18と、筐体18の右側面に設けられ、筐体18内部に呼気を導入するための呼気導入口30を有する呼気導入部28と、筐体18の上面に設けられる表示部20と、筐体18の左側面に設けられ、筐体18内部からガスを排出するためのガス排出口23を有するガス排出部22と、筐体18の正面及び背面にそれぞれ設けられ、筐体18内部から呼気を排出するための呼気排出口25,27をそれぞれ有する呼気排出部24,26と、筐体18上部に設けられ、表示部20の表示動作等の各処理を実行するための制御部32と、筐体18の上面に設けられ、呼気センシング装置10による呼気分析を開始させるための測定開始ボタン34と、測定開始ボタン34近傍に設けられ、後述するガスセンサ48,50を再生させるための再生ボタン36とを含む。呼気センシング装置10は、更に、筐体18の右側面において、呼気導入部28に対して筐体18の背面側に設けられ、筐体18内部に後述する脱離ガスを流入させるための脱離ガス導入部302と、筐体18の右側面において、呼気導入部28に対して筐体18の正面側に設けられ、筐体18内部に脱離ガスを流入させるための脱離ガス導入部304と、筐体18の左側面において、ガス排出部22に対して筐体18の背面側に設けられ、筐体18内部から脱離ガスを排出するための脱離ガス排出部306と、筐体18の左側面において、ガス排出部22に対して筐体18の正面側に設けられ、筐体18内部から脱離ガスを排出するための脱離ガス排出部308とを含む。呼気導入部28の先端に位置する呼気導入口30には、マウスピース39が装着される。マウスピース39は、本実施の形態に係る呼気センシング装置10そのものを構成しないので、図2以下の図面には図示しない場合がある。
[First Embodiment]
−Configuration−
FIG. 1 is a perspective view of an exhalation sensing device 10 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a horizontal sectional view showing an internal configuration of the exhalation sensing device 10. With reference to FIG. 1, the breath sensing device 10 is provided on a substantially rectangular parallelepiped casing 18 whose vertical length is shorter than the horizontal length, and on the right side surface of the casing 18, and the breath is contained inside the casing 18. An exhalation introduction unit 28 having an exhalation introduction port 30 for introducing gas, a display unit 20 provided on the upper surface of the housing 18, and a left side surface of the housing 18 for exhausting gas from the inside of the housing 18. A gas discharge part 22 having a gas discharge port 23, and exhalation discharge parts 24, which are respectively provided on the front and back surfaces of the housing 18, and have exhalation discharge ports 25 and 27 for discharging exhalation from the inside of the housing 18. 26, provided on the upper portion of the housing 18, and provided on the upper surface of the housing 18 for executing each process such as a display operation of the display unit 20, and starts breath analysis by the breath sensing device 10. Measurement start button for And 34, provided in the measurement start button 34 near and a playback button 36 for reproducing a later-described gas sensor 48, 50. The breath sensing device 10 is further provided on the right side surface of the casing 18 on the back side of the casing 18 with respect to the breath introduction section 28, and is desorbed for allowing desorption gas to be described later to flow into the casing 18. On the right side of the gas introduction section 302 and the casing 18, a desorption gas introduction section 304 is provided on the front side of the casing 18 with respect to the exhalation introduction section 28 and allows desorption gas to flow into the casing 18. A desorbed gas discharge unit 306 for discharging desorbed gas from the inside of the case 18, provided on the rear side of the case 18 with respect to the gas discharge unit 22 on the left side surface of the case 18, 18 includes a desorbed gas discharge unit 308 that is provided on the front side of the housing 18 with respect to the gas discharge unit 22 and discharges desorbed gas from the inside of the housing 18. A mouthpiece 39 is attached to the exhalation introduction port 30 located at the tip of the exhalation introduction unit 28. Since the mouthpiece 39 does not constitute the breath sensing device 10 according to the present embodiment, it may not be shown in the drawings after FIG.

図2を参照して、筐体18は、例えば、プラスチック又はアクリル樹脂等からなる内部空間を有する、幅30mm〜300mm、奥行き30mm〜300mm、及び、高さ30mm〜150mm程度の大きさの容器状部材であり、その内部は、中央部に開口部56,58をそれぞれ有する板状部材である仕切部材52,54によって、中央部に位置する呼気導入室70と、呼気導入室70に対して呼気排出部26側に位置する第1センサ室72と、呼気導入室70に対して呼気排出部24側に位置する第2センサ室74とに仕切られる。すなわち、仕切部材52は第1センサ室72と呼気導入室70との間に設けられ、仕切部材54は呼気導入室70と第2センサ室74との間に設けられる。仕切部材52,54の構成材料としては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されず、シリコーンゴム等の各種ゴム、又は、アクリル樹脂等の各種プラスチック等を使用できる。仕切部材52,54の厚みとしては、適度な機械的強度を有する程度であれば特に限定されないが、100μm〜2000μmであることが好ましい。   With reference to FIG. 2, the housing | casing 18 has the internal space which consists of plastics or an acrylic resin etc., for example, the container shape of the magnitude | size about 30 mm-300 mm in width, 30 mm-300 mm in depth, and 30 mm-150 mm in height. The inside of the breath introduction chamber 70 located at the center and the breath introduction chamber 70 is exhaled by partition members 52 and 54 which are plate-like members having openings 56 and 58 at the center, respectively. The first sensor chamber 72 located on the discharge unit 26 side and the second sensor chamber 74 located on the exhalation discharge unit 24 side with respect to the exhalation introduction chamber 70 are partitioned. That is, the partition member 52 is provided between the first sensor chamber 72 and the exhalation introduction chamber 70, and the partition member 54 is provided between the exhalation introduction chamber 70 and the second sensor chamber 74. The constituent materials of the partition members 52 and 54 are not particularly limited as long as they are generally used in the field, and various rubbers such as silicone rubber or various plastics such as acrylic resin can be used. Although it will not specifically limit if it is a grade which has moderate mechanical strength as thickness of the partition members 52 and 54, It is preferable that it is 100 micrometers-2000 micrometers.

仕切部材52の第1センサ室72側の面には開口部56を覆うように選択透過膜60が設けられ、仕切部材54の第2センサ室74側の面には、開口部58を覆うように選択透過膜62が設けられる。選択透過膜60,62の構成材料としては、後述するガスセンサ素子80によって検出される呼気中の特定ガス成分を優先的に透過させる材料等の、ガスセンサ素子80の特定ガス成分に対する検出感度及び検出精度を向上させ得る材料から適宜選択される。例えば、所望の特定ガス成分が水素(H)ガスである場合には、選択透過膜60,62は、ポリスルホン/シリコーンゴム共重合体、ポリスルホン、ポリイミド、セルロースアセテート又はポリ4−メチルペンテン等の高分子材料、若しくはパラジウム等の水素(H)ガスを吸着する金属を含有する材料等からなる膜であることが好ましく、これらの中でも、より優れた水素(H)ガス選択透過性を有する点から、ポリイミドからなる膜であることが特に好ましい。また、所望の特定ガス成分が有機蒸気である場合には、ポリイミド又はシリコーンゴムからなる膜であることが好ましく、これらの中でも、より優れた有機蒸気選択透過性を有する点からシリコーンゴムからなる膜であることが特に好ましい。ここで、有機蒸気とは、一般的には炭化水素系、アルコール系又はケトン系等の揮発性有機化合物の蒸気のことであり、具体的には、メタン、エタン、ペンタン又はアセトン等の蒸気のことである。選択透過膜60,62の厚みとしては、適度な機械的強度を有し、かつ呼気中の所望の特定ガス成分の透過を阻害しない程度であれば特に限定されないが、5μm〜50μmであることが好ましい。本実施の形態では、選択透過膜60には、水分を除去し、かつ呼気中の特定ガス成分である一酸化窒素(NO)を優先的に透過可能な疎水性の膜(例えば、NO-selective membrane(商品名、World Precision Instruments社製))を使用し、選択透過膜62には、呼気中の特定ガス成分であるアセトンを優先的に透過可能なシリコーンゴムからなる膜を使用する。 A selectively permeable membrane 60 is provided on the surface of the partition member 52 on the first sensor chamber 72 side so as to cover the opening 56, and the surface of the partition member 54 on the second sensor chamber 74 side is covered with the opening 58. A permselective membrane 62 is provided. As the constituent material of the selectively permeable membranes 60 and 62, the detection sensitivity and the detection accuracy for the specific gas component of the gas sensor element 80 such as a material that preferentially transmits the specific gas component in the breath detected by the gas sensor element 80 described later. The material is appropriately selected from materials that can improve. For example, when the desired specific gas component is hydrogen (H 2 ) gas, the selectively permeable membranes 60 and 62 are made of polysulfone / silicone rubber copolymer, polysulfone, polyimide, cellulose acetate, poly-4-methylpentene, or the like. It is preferably a membrane made of a polymer material or a material containing a metal that adsorbs hydrogen (H 2 ) gas such as palladium, and among these, it has better hydrogen (H 2 ) gas selective permeability. In particular, a film made of polyimide is particularly preferable. Further, when the desired specific gas component is organic vapor, it is preferably a membrane made of polyimide or silicone rubber, and among these, a membrane made of silicone rubber from the viewpoint of having better organic vapor selective permeability It is particularly preferred that Here, the organic vapor is generally a vapor of a volatile organic compound such as hydrocarbon, alcohol or ketone, and specifically, a vapor of methane, ethane, pentane or acetone. That is. The thickness of the selectively permeable membranes 60 and 62 is not particularly limited as long as it has an appropriate mechanical strength and does not inhibit the permeation of a desired specific gas component in exhaled breath, but is 5 μm to 50 μm. preferable. In the present embodiment, the permselective membrane 60 is a hydrophobic membrane (for example, NO-selective) capable of removing moisture and preferentially permeating nitric oxide (NO), which is a specific gas component in exhaled breath. membrane (trade name, manufactured by World Precision Instruments)), and a membrane made of silicone rubber capable of preferentially permeating acetone, which is a specific gas component in exhaled breath, is used as the permselective membrane 62.

第1センサ室72には、呼気中の一酸化窒素(NO)の濃度を選択的に測定するためのガスセンサ48が、そのセンサ面が開口部56に臨み、かつ第1センサ室72の内部空間に露出するようにセンサ基板40に支持されて設けられる。また第2センサ室74には、呼気中のアセトンの濃度を選択的に測定するためのガスセンサ50が、そのセンサ面が開口部58に臨み、かつ第2センサ室74の内部空間に露出するようにセンサ基板42に支持されて設けられる。ガスセンサ48,50はいずれも、後述する、呼気中の特定ガス成分を選択的に吸着する物質94により表面修飾されたカーボンナノ構造体88の集合体からなるセンシング部82を含むガスセンサ素子80を含む。カーボンナノ構造体88は、カーボンナノチューブ(以下「CNT(Carbon Nano Tube)」と記す。)、カーボンナノファイバー、カーボンナノホーン及びフラーレンからなるグループから選択される炭素系導電性材料からなることが好ましく、更にはCNTからなることが好ましい。このようなグループから選択されるカーボンナノ構造体88は、その形状がナノオーダーの微細構造であるので、カーボンナノ構造体88の集合体からなるセンシング部82は、応答性に優れかつ検出下限が非常に低く、ppbオーダー程度の微量の特定ガス成分の検出が可能である。したがって、呼気分析をより一層高精度に行なうことができる。これらの中でも、CNTからなるカーボンナノ構造体88は上述の効果を特に発現しやすい。   In the first sensor chamber 72, a gas sensor 48 for selectively measuring the concentration of nitric oxide (NO) in expired air has its sensor surface facing the opening 56 and the internal space of the first sensor chamber 72. It is supported and provided on the sensor substrate 40 so as to be exposed. Further, in the second sensor chamber 74, a gas sensor 50 for selectively measuring the concentration of acetone in the exhalation is exposed so that its sensor surface faces the opening 58 and is exposed to the internal space of the second sensor chamber 74. Are supported by the sensor substrate 42. Each of the gas sensors 48 and 50 includes a gas sensor element 80 including a sensing unit 82 composed of an aggregate of carbon nanostructures 88 that are surface-modified with a substance 94 that selectively adsorbs a specific gas component in exhalation, which will be described later. . The carbon nanostructure 88 is preferably made of a carbon-based conductive material selected from the group consisting of carbon nanotubes (hereinafter referred to as “CNT (Carbon Nano Tube)”), carbon nanofibers, carbon nanohorns, and fullerenes, Further, it is preferably made of CNT. Since the carbon nanostructure 88 selected from such a group has a nano-order fine structure, the sensing unit 82 composed of the aggregate of the carbon nanostructures 88 is excellent in responsiveness and has a lower detection limit. It is very low, and it is possible to detect a small amount of a specific gas component on the order of ppb. Therefore, exhalation analysis can be performed with higher accuracy. Among these, the carbon nanostructure 88 made of CNT is particularly likely to exhibit the above-described effects.

図3は、ガスセンサ素子80の構成の一例を概略して示す図であり、図4は、センシング部82における表面修飾の様子を模式的に示す図である。図3を参照して、ガスセンサ素子80は、呼気中の特定ガス成分を選択的に吸着する物質94により表面修飾されたカーボンナノ構造体88の集合体からなるセンシング部82と、センシング部82の両端に配置される電極84及び電極86とを含む。図4を参照して、センシング部82は、例えばCNTからなるカーボンナノ構造体88と、カーボンナノ構造体88表面に固定された、呼気中の特定ガス成分を選択的に吸着する物質94とを含む。ここでは、物質94として、一酸化窒素(NO)を選択的に吸着する金属フタロシアニンの分子構造を図示したが、特にこれに限定されるものではない。本実施の形態では、ガスセンサ48のセンシング部82として、一酸化窒素(NO)及び水分を選択的に吸着するコバルトフタロシアニン(以下「CoPc」と記す。)により表面修飾されたものを使用し、ガスセンサ50のセンシング部82として、アセトンを選択的に吸着するマンガンフタロシアニン(以下「MnPc」と記す。)により表面修飾されたものを使用する。本実施の形態では、選択透過膜60によって水分が除去されるので、ガスセンサ48のセンシング部82は、一酸化窒素(NO)のみを選択的に検出することができる。   FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an example of the configuration of the gas sensor element 80, and FIG. 4 is a diagram schematically illustrating the surface modification in the sensing unit 82. Referring to FIG. 3, the gas sensor element 80 includes a sensing unit 82 composed of an assembly of carbon nanostructures 88 whose surface is modified by a substance 94 that selectively adsorbs a specific gas component in exhaled air, and a sensing unit 82. It includes an electrode 84 and an electrode 86 disposed at both ends. Referring to FIG. 4, the sensing unit 82 includes, for example, a carbon nanostructure 88 made of CNT, and a substance 94 that is fixed to the surface of the carbon nanostructure 88 and selectively adsorbs a specific gas component in exhaled breath. Including. Here, although the molecular structure of metal phthalocyanine that selectively adsorbs nitric oxide (NO) is illustrated as the substance 94, it is not particularly limited thereto. In the present embodiment, as the sensing unit 82 of the gas sensor 48, a gas sensor that is surface-modified with cobalt phthalocyanine (hereinafter referred to as “CoPc”) that selectively adsorbs nitric oxide (NO) and moisture is used. As the 50 sensing parts 82, those whose surface is modified with manganese phthalocyanine (hereinafter referred to as "MnPc") that selectively adsorbs acetone is used. In the present embodiment, since moisture is removed by the selectively permeable membrane 60, the sensing unit 82 of the gas sensor 48 can selectively detect only nitric oxide (NO).

カーボンナノ構造体88の表面に何らかの化学物質が付着すると、電子移動が起こり起電力が発生する。言い換えれば、カーボンナノ構造体88の2点間に電位差又は電気抵抗の変化が生じる。この電気抵抗の変化を検出すれば、化学物質の検出(センシング)が可能となる。また、ある特定ガス成分を選択的に吸着する物質94によりカーボンナノ構造体88の表面を修飾すると、上述の電気抵抗の変化は、表面に修飾された物質94の挙動に連動するようになるので、特定ガス成分のみを検出できるガスセンサ素子80を得ることができる。   When any chemical substance adheres to the surface of the carbon nanostructure 88, electron transfer occurs and an electromotive force is generated. In other words, a potential difference or a change in electrical resistance occurs between two points of the carbon nanostructure 88. If this change in electrical resistance is detected, chemical substances can be detected (sensing). Further, when the surface of the carbon nanostructure 88 is modified with the substance 94 that selectively adsorbs a specific gas component, the above-described change in electrical resistance is linked to the behavior of the substance 94 modified on the surface. A gas sensor element 80 that can detect only a specific gas component can be obtained.

例えば、MnPcによりカーボンナノ構造体88の表面を修飾すると、呼気中のアセトンがMnPcに吸着される。その結果、前述のようにカーボンナノ構造体88の電気抵抗が変化する。この変化量は、カーボンナノ構造体88表面に吸着したアセトンの量に応じて変わる。したがって、センシング部82に電流を通したときの抵抗値の変化を測定することにより、呼気中のアセトンの濃度を検出することができる。   For example, when the surface of the carbon nanostructure 88 is modified with MnPc, acetone in the breath is adsorbed on the MnPc. As a result, the electrical resistance of the carbon nanostructure 88 changes as described above. The amount of change varies depending on the amount of acetone adsorbed on the carbon nanostructure 88 surface. Therefore, by measuring a change in resistance value when a current is passed through the sensing unit 82, the concentration of acetone in exhaled breath can be detected.

図5は、ガスセンサ48,50の双方に設けられる、ガスセンサ素子80の抵抗変化を測定するための測定回路100の構成を示す図である。図5を参照して、測定回路100は、定電圧源130と、定電圧源130の両端子間に直列に接続されるガスセンサ素子80及び負荷抵抗134と、ガスセンサ素子80及び負荷抵抗134間の接点に接続された入力を持ち、この接点の電位変化を増幅するための増幅器136とを含む。呼気中の特定ガス成分の検出時、すなわち呼気分析時には、この電位変化を測定するために、増幅器136の他方の端子に、後述する制御部32のA/D(Analog−to−Digital)変換器(図示せず。)が接続される。図3に示すガスセンサ素子80の電極84は、定電圧源130のプラス端子に、電極86は、負荷抵抗134及び増幅器136にそれぞれ接続される。負荷抵抗134の抵抗値は既知である。ガスセンサ素子80及び負荷抵抗134間の接点の電位変化を測定することにより、ガスセンサ素子80の電気抵抗の変化を知ることができ、これにより、ガスセンサ素子80に吸着した特定ガス成分の濃度を知ることができる。   FIG. 5 is a diagram showing a configuration of a measurement circuit 100 for measuring a resistance change of the gas sensor element 80 provided in both of the gas sensors 48 and 50. Referring to FIG. 5, measurement circuit 100 includes constant voltage source 130, gas sensor element 80 and load resistor 134 connected in series between both terminals of constant voltage source 130, and between gas sensor element 80 and load resistor 134. And an amplifier 136 having an input connected to the contact and amplifying a change in potential of the contact. At the time of detecting a specific gas component in exhalation, that is, at the time of exhalation analysis, an A / D (Analog-to-Digital) converter of the control unit 32 described later is connected to the other terminal of the amplifier 136 in order to measure this potential change. (Not shown) is connected. The electrode 84 of the gas sensor element 80 shown in FIG. 3 is connected to the plus terminal of the constant voltage source 130, and the electrode 86 is connected to the load resistor 134 and the amplifier 136, respectively. The resistance value of the load resistor 134 is known. By measuring the potential change at the contact point between the gas sensor element 80 and the load resistor 134, it is possible to know the change in the electrical resistance of the gas sensor element 80, thereby knowing the concentration of the specific gas component adsorbed on the gas sensor element 80. Can do.

呼気導入部28は、呼気導入室70内部と筐体18外部とを連通する。呼気導入部28は、先端部に位置する呼気導入口30から導入される呼気を呼気導入室70内部へと流通するための矢符Aに示す流路を形成する。呼気導入部28としては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されないが、例えば、内径10mm〜30mm、長さ50mm〜150mmのパイプ状部材であることが好ましい。   The exhalation introduction unit 28 communicates the inside of the exhalation introduction chamber 70 and the outside of the housing 18. The exhalation introduction part 28 forms a flow path indicated by an arrow A for distributing exhalation introduced from the exhalation introduction port 30 located at the tip part into the exhalation introduction chamber 70. The breath introduction part 28 is not particularly limited as long as it is generally used in the field, but is preferably a pipe-like member having an inner diameter of 10 mm to 30 mm and a length of 50 mm to 150 mm, for example.

表示部20は、制御部32と電気的に接続され、制御部32から入力される表示制御信号に従って、測定した呼気中の特定ガス成分の濃度等を、例えば折れ線グラフ表示等によって表示するための表示装置である。表示部20としては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されず、液晶表示装置等を使用できる。   The display unit 20 is electrically connected to the control unit 32, and displays the measured concentration of the specific gas component in the exhaled breath according to a display control signal input from the control unit 32 by, for example, a line graph display. It is a display device. The display unit 20 is not particularly limited as long as it is generally used in the field, and a liquid crystal display device or the like can be used.

ガス排出部22は、呼気導入室70内部と筐体18外部とを連通し、呼気排出部24は、第2センサ室74内部と筐体18外部とを連通し、呼気排出部26は、第1センサ室72内部と筐体18外部とを連通する。ガス排出部22としては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されないが、例えば、内径10mm〜30mm、長さ10mm〜50mmのパイプ状部材を使用できる。呼気排出部24,26には、第1センサ室72内部及び第2センサ室74内部の状態が類似の状態となるように同一の部材が使用されることが好ましい。呼気排出部24,26としては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されないが、例えば、内径10mm〜30mm、長さ10mm〜50mmのパイプ状部材を使用できる。   The gas discharge unit 22 communicates the inside of the exhalation introduction chamber 70 and the outside of the casing 18, the exhalation discharge unit 24 communicates the inside of the second sensor chamber 74 and the outside of the casing 18, and the exhalation discharge unit 26 The inside of the one sensor chamber 72 communicates with the outside of the housing 18. The gas discharge part 22 is not particularly limited as long as it is generally used in the field. For example, a pipe-shaped member having an inner diameter of 10 mm to 30 mm and a length of 10 mm to 50 mm can be used. It is preferable that the same member is used for the exhalation discharge units 24 and 26 so that the inside of the first sensor chamber 72 and the inside of the second sensor chamber 74 are in a similar state. The exhalation discharge units 24 and 26 are not particularly limited as long as they are generally used in the field, and for example, pipe-shaped members having an inner diameter of 10 mm to 30 mm and a length of 10 mm to 50 mm can be used.

ガス排出部22には、筐体18内部から排出されるガスの流量を制御する開閉弁76が設けられる。開閉弁76としては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されず、弁体がプラスチック等の薄板からなるもの等を使用できる。開閉弁76は、ばね又は自重等による押付け力によって弁体を弁座に押しつけることで筐体18内部へガスが流入するのを阻止する。そして、呼気導入室70の内圧により上述の押付け力を上回る圧力が加わった際に、筐体18内部から呼気が流出するのを許容する。このようにして、開閉弁76は、筐体18内部から呼気が流出するのを許容し、かつ筐体18内部へガスが流入するのを阻止する。開閉弁76は、呼気導入室70内部の呼気による内圧を制御して、必要以上の呼気が第1センサ室72及び第2センサ室74に流入することを防ぐ。呼気導入室70内部の内圧としては、大気圧の1.1倍〜1.2倍となるように制御されることが好ましい。   The gas discharge unit 22 is provided with an on-off valve 76 that controls the flow rate of the gas discharged from the inside of the housing 18. The on-off valve 76 is not particularly limited as long as it is generally used in the field, and a valve body made of a thin plate such as plastic can be used. The on-off valve 76 prevents the gas from flowing into the housing 18 by pressing the valve body against the valve seat by a pressing force such as a spring or its own weight. And when the pressure exceeding the above-mentioned pressing force is applied by the internal pressure of the exhalation introduction chamber 70, exhalation is allowed to flow out from the inside of the housing 18. In this manner, the on-off valve 76 allows exhalation to flow out from the inside of the casing 18 and prevents gas from flowing into the casing 18. The on-off valve 76 controls internal pressure due to exhalation inside the exhalation introduction chamber 70, thereby preventing excessive exhalation from flowing into the first sensor chamber 72 and the second sensor chamber 74. The internal pressure in the exhalation introduction chamber 70 is preferably controlled to be 1.1 to 1.2 times the atmospheric pressure.

制御部32は、CPU(Central Processing Unit)を備えるマイクロコンピュータ又はマイクロプロセッサ等によって実現される処理回路と、ROM(Read−Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)を含む記憶部と、A/D変換器と、主電源と(以上いずれも図示せず。)を含む。記憶部には、ガスセンサ48,50からの測定結果、及び、表示部20の表示動作等の各種処理を実行するための各種プログラム等が記憶される。A/D変換器は、ガスセンサ48,50によりアナログ信号として出力される電位変化をデジタル信号に変換し、変換したデジタル信号を処理回路に対して出力する。主電源は制御回路だけでなく、呼気センシング装置10の各構成部に対しても電力を供給する。処理回路は、記憶部に記憶される、測定結果等の各種データ又は各種プログラムを読出して各種判定を行ない、判定結果に応じて該当する呼気センシング装置10内部の各構成部に制御信号を送信して、各構成部の動作制御を行なう。例えば、処理回路は、所定のプログラムを実行して、A/D変換器から入力されるデジタル信号に基づいて呼気中の特定ガス成分の濃度を算出し、その算出結果を表示部20に表示させるために、表示部20に対して表示制御信号を出力する。   The control unit 32 includes a processing circuit realized by a microcomputer or a microprocessor having a CPU (Central Processing Unit), a storage unit including a ROM (Read-Only Memory) and a RAM (Random Access Memory), an A / D A converter and a main power source (all of which are not shown) are included. The storage unit stores measurement results from the gas sensors 48 and 50 and various programs for executing various processes such as display operations of the display unit 20. The A / D converter converts the potential change output as an analog signal by the gas sensors 48 and 50 into a digital signal, and outputs the converted digital signal to the processing circuit. The main power supply supplies power not only to the control circuit but also to each component of the breath sensing device 10. The processing circuit reads various data such as measurement results or various programs stored in the storage unit, makes various determinations, and transmits a control signal to each internal component of the breath sensing device 10 corresponding to the determination results. Then, operation control of each component is performed. For example, the processing circuit executes a predetermined program, calculates the concentration of the specific gas component in the expiration based on the digital signal input from the A / D converter, and causes the display unit 20 to display the calculation result. Therefore, a display control signal is output to the display unit 20.

測定開始ボタン34及び再生ボタン36は、被験者等の利用者により押下されて操作されることで、制御部32に対してそれぞれの指示、すなわち呼気分析開始指示、又は、ガスセンサ48,50等の再生処理開始指示に応じた信号を出力する。   The measurement start button 34 and the reproduction button 36 are operated by being pressed by a user such as a subject, whereby each instruction to the control unit 32, that is, an expiration analysis start instruction, or reproduction of the gas sensors 48, 50, etc. A signal corresponding to the processing start instruction is output.

脱離ガス導入部302及び脱離ガス排出部306は、第1センサ室72内部と筐体18外部とを連通する。脱離ガス導入部304及び脱離ガス排出部308は、第2センサ室74内部と筐体18外部とを連通する。脱離ガス導入部302,304には、第1センサ室72内部及び第2センサ室74内部の状態が類似の状態となるように同一の部材が使用されることが好ましく、同様に、脱離ガス排出部306,308においても、第1センサ室72内部及び第2センサ室74内部の状態が類似の状態となるように同一の部材が使用されることが好ましい。脱離ガス導入部302,304としては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されないが、例えば、内径10mm〜30mm、長さ10mm〜50mmのパイプ状部材を使用できる。脱離ガス排出部306,308としては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されないが、例えば、内径10mm〜30mm、長さ10mm〜50mmのパイプ状部材を使用できる。   The desorbed gas introduction unit 302 and the desorbed gas discharge unit 306 communicate the inside of the first sensor chamber 72 and the outside of the housing 18. The desorption gas introduction unit 304 and the desorption gas discharge unit 308 communicate the inside of the second sensor chamber 74 and the outside of the housing 18. It is preferable that the same member is used for the desorbed gas introducing portions 302 and 304 so that the inside of the first sensor chamber 72 and the inside of the second sensor chamber 74 are in a similar state. In the gas discharge units 306 and 308, the same member is preferably used so that the inside of the first sensor chamber 72 and the inside of the second sensor chamber 74 are in a similar state. The desorbed gas introducing portions 302 and 304 are not particularly limited as long as they are generally used in the field, and for example, pipe-shaped members having an inner diameter of 10 mm to 30 mm and a length of 10 mm to 50 mm can be used. The desorbed gas discharge portions 306 and 308 are not particularly limited as long as they are generally used in the field, and for example, pipe-shaped members having an inner diameter of 10 mm to 30 mm and a length of 10 mm to 50 mm can be used.

脱離ガス導入部302の内部において、第1センサ室72と連通される側とは反対側の端部近傍には、送風機310が、その送風方向が第1センサ室72内部へと向かう方向となるように装着される。同様に、脱離ガス導入部304の内部において、第2センサ室74と連通される側とは反対側の端部近傍には、送風機312が、その送風方向が第2センサ室74内部へと向かう方向となるように装着される。送風機310,312には、第1センサ室72内部及び第2センサ室74内部の状態が類似の状態となるように同一のものが使用されることが好ましい。送風機310,312としては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されないが、シロッコファン又はブロアー等を使用できる。送風機310,312による送風の好ましい強度としては、その風量が0.01L/min〜1000L/minであることが好ましい。これにより、仕切部材52,54及び選択透過膜60,62上に残留した各種成分、並びに、ガスセンサ48,50のセンシング部82に吸着した各種成分がより一層容易に脱離されるようになるので、呼気がガスセンサ48,50により一層容易に到達できるとともに、センサの検出感度及び応答速度をより一層容易に向上させることができる。また、送風機310,312としてシロッコファン等のファンを使用する場合には、その風量が0.05L/min〜10L/minであることが特に好ましい。これにより、仕切部材52,54及び選択透過膜60,62上に残留した各種成分、並びに、ガスセンサ48,50のセンシング部82に吸着した各種成分が更に効率良く脱離されるようになるので、呼気がガスセンサ48,50に更に効率良く到達できるとともに、センサの検出感度及び応答速度を更に向上させることができる。送風機310,312は制御部32と電気的に接続され、再生ボタン36からの指示等に基づいて制御部32から入力される送風制御信号に従って、筐体18外部から第1センサ室72及び第2センサ室74に向けて空気を送り込む。この送風機310,312によって送り込まれる空気は、呼気分析の分析対象ガス、すなわちガスセンサ48,50によって選択的に検出される呼気中の特定ガス成分とは異なるガスであり、後述するように、仕切部材52,54及び選択透過膜60,62上に残留した各種成分、並びに、ガスセンサ48,50のセンシング部82に吸着した各種成分を脱離させ、ガスセンサ48,50の機能を再生するための脱離ガスとして機能する。このように、脱離ガスとして機能する空気が、ガスセンサ48,50によって選択的に検出される呼気中の特定ガス成分とは異なるガスであることにより、ガスセンサ48,50に吸着した特定ガス成分をガスセンサ48,50から脱離し易くなるので、より一層効率良くガスセンサ48,50の機能を再生することができる。   In the inside of the desorbed gas introduction part 302, in the vicinity of the end opposite to the side communicating with the first sensor chamber 72, the blower 310 has a direction in which the blowing direction is directed toward the inside of the first sensor chamber 72. It is attached so that it becomes. Similarly, a blower 312 is provided in the vicinity of the end opposite to the side communicating with the second sensor chamber 74 in the desorbed gas introduction unit 304, and the blowing direction is directed to the inside of the second sensor chamber 74. It is mounted so that it is in the direction to go. It is preferable that the same thing is used for the air blowers 310 and 312 so that the state in the 1st sensor chamber 72 and the 2nd sensor chamber 74 may become a similar state. Although it will not specifically limit if it is generally used in the said field | area as the air blowers 310 and 312, A sirocco fan or a blower etc. can be used. As a preferable strength of the air blown by the blowers 310 and 312, the air volume is preferably 0.01 L / min to 1000 L / min. As a result, various components remaining on the partition members 52 and 54 and the selectively permeable membranes 60 and 62 and various components adsorbed on the sensing unit 82 of the gas sensors 48 and 50 are more easily desorbed. Exhalation can reach the gas sensors 48 and 50 more easily, and the detection sensitivity and response speed of the sensors can be further improved. Moreover, when using fans, such as a sirocco fan, as the air blowers 310 and 312, it is especially preferable that the air volume is 0.05L / min-10L / min. As a result, the various components remaining on the partition members 52 and 54 and the selectively permeable membranes 60 and 62 and the various components adsorbed on the sensing unit 82 of the gas sensors 48 and 50 are more efficiently desorbed. Can reach the gas sensors 48 and 50 more efficiently, and the detection sensitivity and response speed of the sensors can be further improved. The blowers 310 and 312 are electrically connected to the control unit 32, and the first sensor chamber 72 and the second sensor 2 are connected from the outside of the housing 18 according to a blow control signal input from the control unit 32 based on an instruction from the regeneration button 36. Air is sent toward the sensor chamber 74. The air sent by the blowers 310 and 312 is a gas to be analyzed in the breath analysis, that is, a gas different from the specific gas component in the breath selectively detected by the gas sensors 48 and 50. As will be described later, the partition member 52 and 54 and various components remaining on the selectively permeable membranes 60 and 62 and various components adsorbed on the sensing unit 82 of the gas sensors 48 and 50 are desorbed to regenerate the functions of the gas sensors 48 and 50. Acts as a gas. As described above, since the air functioning as the desorption gas is a gas different from the specific gas component in the exhaled breath that is selectively detected by the gas sensors 48 and 50, the specific gas component adsorbed on the gas sensors 48 and 50 is reduced. Since it becomes easy to detach | desorb from the gas sensors 48 and 50, the function of the gas sensors 48 and 50 can be reproduced | regenerated more efficiently.

−動作−
図1〜図5を参照して、本実施の形態に係る呼気センシング装置10は以下のように動作する。通常、被験者等の利用者は、最初にガスセンサ48,50等の再生処理を行ない、次いで、呼気分析を行なう。
-Operation-
With reference to FIGS. 1-5, the expiration | expired_air sensing apparatus 10 which concerns on this Embodiment operate | moves as follows. Usually, a user such as a subject first performs regeneration processing of the gas sensors 48, 50, etc., and then performs breath analysis.

すなわち、まず、被験者等により再生ボタン36が操作されると、制御部32は、再生ボタン36から入力される再生処理開始指示信号に従って、送風機310,312に対して送風制御信号を出力する。送風機310,312は、送風制御信号に従って、筐体18外部から第1センサ室72及び第2センサ室74に向けて空気を送り込む。第1センサ室72に送り込まれた空気は、仕切部材52及び選択透過膜60に残留した水分及びその他のガス成分等、並びにガスセンサ48に吸着したガス成分等をその風力により吹き飛ばすことによって脱離させるとともに、脱離した各種成分を脱離ガス排出部306に向けて搬送して脱離ガス排出部306から装置外部に排出する。同様に、第2センサ室74に送り込まれた空気は、仕切部材54及び選択透過膜62に残留した水分及びその他のガス成分等、並びにガスセンサ50に吸着したガス成分等をその風力により吹き飛ばすことによって脱離させるとともに、脱離した各種成分を脱離ガス排出部308に向けて搬送して脱離ガス排出部308から装置外部に排出する。   That is, first, when the regeneration button 36 is operated by a subject or the like, the control unit 32 outputs a ventilation control signal to the fans 310 and 312 in accordance with the regeneration process start instruction signal input from the regeneration button 36. The blowers 310 and 312 send air from the outside of the housing 18 toward the first sensor chamber 72 and the second sensor chamber 74 in accordance with the blow control signal. The air sent into the first sensor chamber 72 is desorbed by blowing away the moisture and other gas components remaining in the partition member 52 and the selectively permeable membrane 60 and the gas components adsorbed on the gas sensor 48 by the wind force. At the same time, the desorbed various components are transported toward the desorbed gas discharge unit 306 and discharged from the desorbed gas discharge unit 306 to the outside of the apparatus. Similarly, the air sent into the second sensor chamber 74 blows away the moisture and other gas components remaining in the partition member 54 and the selectively permeable membrane 62 and the gas components adsorbed on the gas sensor 50 by the wind force. In addition to desorption, the desorbed various components are transported toward the desorption gas discharge unit 308 and discharged from the desorption gas discharge unit 308 to the outside of the apparatus.

次いで、被験者等により測定開始ボタン34が操作されると、定電圧源130により、ガスセンサ素子80と負荷抵抗134とを直列接続したものの両端に一定電圧がかけられる。そして、被験者により呼気導入口30にマウスピース39が設置され、設置されたマウスピース39から呼気が導入される。   Next, when the measurement start button 34 is operated by a subject or the like, the constant voltage source 130 applies a constant voltage across both ends of the gas sensor element 80 and the load resistor 134 connected in series. Then, the mouthpiece 39 is installed in the exhalation introduction port 30 by the subject, and exhalation is introduced from the installed mouthpiece 39.

マウスピース39から導入された呼気は、呼気導入部28を流通して呼気導入室70に導入され、その一部は開口部56,58を通過して第1センサ室72及び第2センサ室74に流入する。このとき、選択透過膜60の存在により、水分が除去されるとともに、呼気中の特定ガス成分のうち、一酸化窒素(NO)が優先的に第1センサ室72に導入される。同様に、選択透過膜62の存在により、呼気中の特定ガス成分のうち、アセトンが優先的に第2センサ室74に導入される。   The exhaled breath introduced from the mouthpiece 39 flows through the exhalation introducing section 28 and is introduced into the exhalation introducing chamber 70, and a part of the exhaled breath passes through the openings 56 and 58 and the first sensor chamber 72 and the second sensor chamber 74. Flow into. At this time, moisture is removed due to the presence of the selectively permeable membrane 60, and nitrogen monoxide (NO) is preferentially introduced into the first sensor chamber 72 among the specific gas components in the exhaled breath. Similarly, due to the presence of the selectively permeable membrane 62, acetone is preferentially introduced into the second sensor chamber 74 among the specific gas components in the exhaled breath.

第1センサ室72に優先的に導入された呼気中の一酸化窒素(NO)は、ガスセンサ48のセンシング部82に選択的に吸着され、その結果、ガスセンサ素子80の電極84,86間の電気抵抗が増加する。その変化は、増幅器136の出力電圧の変化として制御部32のA/D変換器に対して出力される。同様に、第2センサ室74に優先的に導入された呼気中のアセトンは、ガスセンサ50のセンシング部82に選択的に吸着され、その結果、ガスセンサ素子80の電極84,86間の電気抵抗が増加する。その変化は、増幅器136の出力電圧の変化として制御部32のA/D変換器に対して出力される。A/D変換器は、入力された電位変化をデジタル信号に変換して制御部32の処理回路に対して出力し、処理回路は、入力されたデジタル信号に基づいて呼気中の一酸化窒素(NO)及びアセトンの濃度を算出し、算出結果に応じた表示制御信号を表示部20に対して出力して、表示部20に呼気中の一酸化窒素(NO)及びアセトンの濃度を表示させる。このように出力電圧変化を知ることによって、呼気中の特定ガス成分の濃度を確認することができる。   Nitric oxide (NO) in the exhaled breath preferentially introduced into the first sensor chamber 72 is selectively adsorbed by the sensing unit 82 of the gas sensor 48, and as a result, the electricity between the electrodes 84 and 86 of the gas sensor element 80. Resistance increases. The change is output to the A / D converter of the control unit 32 as a change in the output voltage of the amplifier 136. Similarly, the exhaled acetone introduced preferentially into the second sensor chamber 74 is selectively adsorbed by the sensing unit 82 of the gas sensor 50, and as a result, the electrical resistance between the electrodes 84 and 86 of the gas sensor element 80 is reduced. To increase. The change is output to the A / D converter of the control unit 32 as a change in the output voltage of the amplifier 136. The A / D converter converts the input potential change into a digital signal and outputs the digital signal to the processing circuit of the control unit 32, and the processing circuit converts the nitric oxide ( NO) and acetone concentrations are calculated, and a display control signal corresponding to the calculation result is output to the display unit 20 to display the concentrations of nitric oxide (NO) and acetone in the exhaled breath on the display unit 20. Thus, by knowing the change in output voltage, the concentration of the specific gas component in the exhaled breath can be confirmed.

ガスセンサ48のセンシング部82により一酸化窒素(NO)が吸着された呼気は、呼気排出部26の呼気排出口27から呼気センシング装置10外部に排出される。同様に、ガスセンサ50のセンシング部82によりアセトンが吸着された呼気は、呼気排出部24の呼気排出口25から呼気センシング装置10外部に排出され、呼気分析が終了する。   The exhaled breath in which nitric oxide (NO) is adsorbed by the sensing unit 82 of the gas sensor 48 is discharged outside the exhalation sensing device 10 from the exhalation discharge port 27 of the exhalation discharge unit 26. Similarly, exhaled breath in which acetone has been adsorbed by the sensing unit 82 of the gas sensor 50 is discharged out of the exhalation sensing device 10 through the exhalation discharge port 25 of the exhalation discharging unit 24, and the exhalation analysis ends.

上述したように、呼気センシング装置10は、選択透過膜60とガスセンサ48との間である第1センサ室72にガスセンサ48の機能を再生するための空気を流入させるための脱離ガス導入部302と、第1センサ室72内部から空気を排出するための脱離ガス排出部306と、脱離ガス導入部302から脱離ガス排出部306に向けて空気を送り込む送風機310と、選択透過膜62とガスセンサ50との間である第2センサ室74内部にガスセンサ50の機能を再生するための空気を流入させるための脱離ガス導入部304と、第2センサ室74内部から空気を排出するための脱離ガス排出部308と、脱離ガス導入部304から脱離ガス排出部308に向けて空気を送り込む送風機312とを含む。そして、制御部32は、ガスセンサ48,50の汚染状態に基づいて、送風機310,312の動作を制御する。   As described above, the breath sensing device 10 includes the desorbed gas introduction unit 302 for flowing air for regenerating the function of the gas sensor 48 into the first sensor chamber 72 between the selectively permeable membrane 60 and the gas sensor 48. A desorbed gas discharge unit 306 for discharging air from the inside of the first sensor chamber 72; a blower 310 for sending air from the desorbed gas introduction unit 302 toward the desorbed gas discharge unit 306; and the selectively permeable membrane 62 In order to exhaust the air from the inside of the second sensor chamber 74 and the desorbed gas introducing portion 304 for allowing the air for regenerating the function of the gas sensor 50 to flow into the second sensor chamber 74 between the gas sensor 50 and the gas sensor 50. And a blower 312 that sends air from the desorbed gas introduction unit 304 toward the desorbed gas discharge unit 308. And the control part 32 controls operation | movement of the air blowers 310 and 312 based on the contamination state of the gas sensors 48 and 50. FIG.

したがって、送風機310,312により脱離ガス導入部302から脱離ガス排出部306、及び、脱離ガス導入部304から脱離ガス排出部308に向けて空気を送り込むことによって、その風力により、仕切部材52,54及び選択透過膜60,62上に残留した各種成分、並びに、ガスセンサ48,50のセンシング部82に吸着した各種成分が脱離されるので、呼気がガスセンサ48,50に容易に到達できるとともに、ガスセンサ48,50の検出感度及び応答速度をより一層向上させることができる。また、送風機310,312により空気を送り込むだけでガスセンサ48,50を高温環境下及び光に晒すことなく上述の効果を得ることができるので、ガスセンサ48,50の再生処理が簡便になり、かつガスセンサ48,50の劣化を防ぐことができる。更に、送風機310,312による風力を有効利用して脱離された各種成分を排出させるので、選択透過膜60,62を通過した風力の弱いガスを用いる場合と比較して脱離された各種成分をより一層速やかに排出して再生処理に必要な時間を短縮するとともに、脱離された各種成分を装置外部へ排出するためのファン等の構成を設ける必要がなくなり、装置の小型化をより一層達成できる。   Therefore, by sending air from the desorbed gas introducing unit 302 to the desorbed gas discharging unit 306 and from the desorbed gas introducing unit 304 toward the desorbed gas discharging unit 308 by the blowers 310 and 312, Since various components remaining on the members 52 and 54 and the selectively permeable membranes 60 and 62 and various components adsorbed to the sensing unit 82 of the gas sensors 48 and 50 are desorbed, exhaled air can easily reach the gas sensors 48 and 50. In addition, the detection sensitivity and response speed of the gas sensors 48 and 50 can be further improved. In addition, since the above-described effects can be obtained without exposing the gas sensors 48 and 50 to high temperature environment and light by simply sending air by the blowers 310 and 312, the regeneration process of the gas sensors 48 and 50 is simplified, and the gas sensor The deterioration of 48 and 50 can be prevented. Furthermore, since various components desorbed by effectively using the wind power generated by the blowers 310 and 312 are discharged, various components desorbed as compared with the case of using a gas with weak wind force that has passed through the selectively permeable membranes 60 and 62. This reduces the time required for the regeneration process and eliminates the need for a fan or the like for discharging the desorbed components to the outside of the device, further reducing the size of the device. Can be achieved.

また、脱離ガス排出部306、308は、呼気排出部24,26が設けられる位置とは異なる位置に設けられる。これにより、呼気分析時に呼気が流通する流路と、脱離ガスである空気により仕切部材52,54、選択透過膜60,62及びガスセンサ48,50から脱離された各種成分が流通する流路とが異なるようにすることができ、分析対象ガスである呼気と脱離された各種成分とが混合することを防止することができ、より一層正確な呼気分析が可能になる。   Further, the desorbed gas discharge units 306 and 308 are provided at positions different from the positions where the exhalation discharge units 24 and 26 are provided. Thus, a flow path through which exhaled gas flows during breath analysis, and a flow path through which various components desorbed from the partition members 52, 54, the selectively permeable membranes 60, 62, and the gas sensors 48, 50 by air as desorbed gas flow. Can be made different from each other, and it is possible to prevent the exhaled gas as the gas to be analyzed from mixing with the various components that have been desorbed, thereby enabling more accurate exhalation analysis.

[変形例]
−構成−
図6は、本発明の第1の実施の形態に係る呼気センシング装置10の変形例を示す斜視図であり、図7は、呼気センシング装置10の変形例の内部構成を示す水平断面図である。呼気センシング装置10の変形例においては、ガスセンサ50の検出値の補正を行う点が呼気センシング装置10とは異なる。したがって、補正に伴って変更される構成以外は、第1の実施の形態に係る呼気センシング装置10と同一の構成である。したがって、呼気センシング装置10と同一又は類似の機能を有する構成部には同一の参照符号及び名称を付し、それらについての詳細な説明は繰返さず、異なる点のみ述べる。なお、後述する呼気導入路414の先端部に位置する呼気導入口415には、マウスピース39が装着される。マウスピース39は、呼気センシング装置10の変形例そのものを構成しないので、図6及び図7には図示しない。
[Modification]
−Configuration−
FIG. 6 is a perspective view illustrating a modified example of the breath sensing device 10 according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a horizontal cross-sectional view illustrating the internal configuration of the modified breath sensing device 10. . The modification of the breath sensing device 10 differs from the breath sensing device 10 in that the detection value of the gas sensor 50 is corrected. Therefore, the configuration is the same as that of the breath sensing device 10 according to the first embodiment, except for the configuration changed in accordance with the correction. Therefore, the same reference numerals and names are given to components having the same or similar functions as the breath sensing device 10, and detailed description thereof will not be repeated, and only different points will be described. A mouthpiece 39 is attached to an exhalation introduction port 415 located at the distal end portion of an exhalation introduction path 414 described later. The mouthpiece 39 does not constitute a modified example of the breath sensing device 10 and is not shown in FIGS.

呼気センシング装置10の変形例において、呼気センシング装置10における呼気導入室70は、仕切部材401によって、呼気排出部26側に位置するガス導入室70aと、呼気排出部24側に位置する呼気導入室70bとに仕切られる。仕切部材401の構成材料としては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されず、シリコーンゴム等の各種ゴム、又は、アクリル樹脂等の各種プラスチック等を使用できる。仕切部材401の厚みとしては、適度な機械的強度を有する程度であれば特に限定されないが、100μm〜2000μmであることが好ましい。   In the modified example of the exhalation sensing device 10, the exhalation introduction chamber 70 in the exhalation sensing device 10 is divided by a partition member 401 into a gas introduction chamber 70 a located on the exhalation discharge unit 26 side and an exhalation introduction chamber located on the exhalation discharge unit 24 side. 70b. The constituent material of the partition member 401 is not particularly limited as long as it is generally used in the field, and various rubbers such as silicone rubber or various plastics such as acrylic resin can be used. Although it will not specifically limit if it is a grade which has moderate mechanical strength as a thickness of the partition member 401, It is preferable that it is 100 micrometers-2000 micrometers.

本変形例では、選択透過膜60,62には、同一のものを使用し、水分を除去し、かつ呼気中の特定ガス成分である一酸化窒素(NO)を優先的に透過可能な疎水性の膜(例えば、NO-selective membrane(商品名、World Precision Instruments社製))を使用する。   In this modification, the selectively permeable membranes 60 and 62 are the same, remove water, and are hydrophobic so that they can preferentially permeate nitric oxide (NO), which is a specific gas component in exhaled breath. (For example, NO-selective membrane (trade name, manufactured by World Precision Instruments)).

ガスセンサ50には、ガスセンサ48に用いられるものと同一のものを使用する。本変形例では、ガスセンサ48,50のセンシング部82として、一酸化窒素(NO)及び水分を選択的に吸着するCoPcにより表面修飾されたものを使用する。本変形例では、選択透過膜60,62によって水分が除去されるので、ガスセンサ48,50のセンシング部82は、一酸化窒素(NO)のみを選択的に検出することができる。制御部32は、ガスセンサ48の検出結果をリファレンス信号(基準信号)として用いて、ガスセンサ50の検出値の補正を行なう。   The same gas sensor 50 as that used for the gas sensor 48 is used. In this modification, as the sensing unit 82 of the gas sensors 48 and 50, a sensor whose surface is modified with CoPc that selectively adsorbs nitric oxide (NO) and moisture is used. In this modification, moisture is removed by the selectively permeable membranes 60 and 62, so that the sensing unit 82 of the gas sensors 48 and 50 can selectively detect only nitric oxide (NO). The control unit 32 corrects the detection value of the gas sensor 50 using the detection result of the gas sensor 48 as a reference signal (reference signal).

呼気センシング装置10の変形例では、ガスセンサ50によって呼気及び脱離ガスを含む混合ガス中の一酸化窒素(NO)が選択的に検出される。したがって、より信頼性の高い呼気分析を行なうためには、脱離ガス中に含まれる一酸化窒素(NO)の影響を排除する必要がある。呼気センシング装置10の変形例では、ガスセンサ48によって脱離ガス中の一酸化窒素(NO)を選択的に検出し、その検出結果に基づいて、ガスセンサ50の検出値の補正を行なう。ガスセンサ50の検出値に対する補正方法としては、当該分野において一般的に使用される方法であれば特に限定されないが、ガスセンサ50の検出値からガスセンサ48の検出値を差し引く方法等がある。   In the modified example of the breath sensing device 10, the gas sensor 50 selectively detects nitrogen monoxide (NO) in the mixed gas containing the breath and the desorbed gas. Therefore, in order to perform a more reliable breath analysis, it is necessary to eliminate the influence of nitric oxide (NO) contained in the desorbed gas. In the modified example of the breath sensing device 10, nitrogen monoxide (NO) in the desorbed gas is selectively detected by the gas sensor 48, and the detection value of the gas sensor 50 is corrected based on the detection result. The correction method for the detection value of the gas sensor 50 is not particularly limited as long as it is a method generally used in the field, but there is a method of subtracting the detection value of the gas sensor 48 from the detection value of the gas sensor 50.

このように、呼気センシング装置10の変形例において、制御部32は、脱離ガス中の一酸化窒素(NO)を選択的に検出するガスセンサ48の検出結果に基づいて、混合ガス中の一酸化窒素(NO)を選択的に検出するガスセンサ50の検出値の補正を行なうので、脱離ガス中の一酸化窒素(NO)の影響を排除することができ、より信頼性の高い呼気分析を行なうことができる。   As described above, in the modified example of the breath sensing device 10, the control unit 32 performs the monoxide oxidation in the mixed gas based on the detection result of the gas sensor 48 that selectively detects nitrogen monoxide (NO) in the desorption gas. Since the detection value of the gas sensor 50 that selectively detects nitrogen (NO) is corrected, the influence of nitrogen monoxide (NO) in the desorbed gas can be eliminated, and a more reliable breath analysis is performed. be able to.

筐体18の左側面には、ガス導入室70a内部からガスを排出するためのガス排出口431を有するガス排出部432と、呼気導入室70b内部からガスを排出するためのガス排出口433を有するガス排出部434とが水平方向に並んで設けられ、筐体18の左側面において、ガス排出部432に対して筐体18の背面側には、第1センサ室72内部から脱離ガスを排出するための脱離ガス排出部306が設けられ、ガス排出部434に対して筐体18の正面側には、第2センサ室74内部から脱離ガスを排出するための脱離ガス排出部308が設けられる。ガス排出部432は、ガス導入室70a内部と筐体18外部とを連通し、ガス排出部434は、呼気導入室70b内部と筐体18外部とを連通する。ガス排出部432,434には、ガス導入室70a内部及び呼気導入室70b内部の状態が類似の状態となるように同一の部材が使用されることが好ましい。ガス排出部432,434としては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されないが、例えば、内径10mm〜30mm、長さ10mm〜50mmのパイプ状部材を使用できる。   On the left side surface of the casing 18, there are a gas discharge part 432 having a gas discharge port 431 for discharging gas from the inside of the gas introduction chamber 70a, and a gas discharge port 433 for discharging gas from the inside of the exhalation introduction chamber 70b. The gas exhaust unit 434 has a gas discharge unit 434 arranged in a horizontal direction, and the desorbed gas from the inside of the first sensor chamber 72 is provided on the left side surface of the housing 18 on the back side of the housing 18 with respect to the gas exhaust unit 432. A desorbed gas discharge unit 306 for discharging is provided, and a desorbed gas discharge unit for discharging desorbed gas from the inside of the second sensor chamber 74 on the front side of the housing 18 with respect to the gas discharge unit 434. 308 is provided. The gas discharge unit 432 communicates the inside of the gas introduction chamber 70a and the outside of the housing 18, and the gas discharge unit 434 communicates the inside of the exhalation introduction chamber 70b and the outside of the housing 18. It is preferable that the same member is used for the gas discharge portions 432 and 434 so that the gas introduction chamber 70a and the breath introduction chamber 70b are in a similar state. The gas discharge parts 432 and 434 are not particularly limited as long as they are generally used in the field. For example, a pipe-shaped member having an inner diameter of 10 mm to 30 mm and a length of 10 mm to 50 mm can be used.

ガス排出部432には、ガス導入室70a内部から排出されるガスの流量を制御する開閉弁436が設けられ、ガス排出部434には、呼気導入室70b内部から排出されるガスの流量を制御する開閉弁438が設けられる。開閉弁436,438には、ガス導入室70a内部及び呼気導入室70b内部の内圧が類似の状態となるように同一のものを使用する。開閉弁436,438としては、呼気センシング装置10に使用される開閉弁76と同一のものを使用できる。   The gas discharge part 432 is provided with an on-off valve 436 for controlling the flow rate of the gas discharged from the gas introduction chamber 70a, and the gas discharge part 434 controls the flow rate of the gas discharged from the breath introduction chamber 70b. An on-off valve 438 is provided. The on-off valves 436 and 438 are the same so that the internal pressures in the gas introduction chamber 70a and the exhalation introduction chamber 70b are in a similar state. As the on-off valves 436 and 438, the same on-off valve 76 used in the breath sensing device 10 can be used.

開閉弁436,438は、ばね又は自重等による押付け力によって弁体を弁座に押しつけることで筐体18内部へガスが流入するのを阻止する。そして、ガス導入室70a内部及び呼気導入室70b内部の内圧により上述の押付け力を上回る圧力が加わった際に、筐体18内部からガスが流出するのを許容する。このようにして、開閉弁436,438は、筐体18内部からガスが流出するのを許容し、かつ筐体18内部へガスが流入するのを阻止する。開閉弁436,438は、ガス導入室70a内部及び呼気導入室70b内部のガスによる内圧を制御して、必要以上の呼気が第1センサ室72及び第2センサ室74に流入することを防ぐとともに、第1センサ室72及び第2センサ室74に流入するガスの流量を同一にすることで、ガスセンサ50の検出値の補正をより一層正確に行なえるようにする。ガス導入室70a内部及び呼気導入室70b内部の内圧としては、大気圧の1.1倍〜1.2倍となるように制御されることが好ましい。   The on-off valves 436 and 438 prevent the gas from flowing into the housing 18 by pressing the valve body against the valve seat by a pressing force such as a spring or its own weight. And when the pressure exceeding the above-mentioned pressing force is applied by the internal pressure inside the gas introduction chamber 70a and the exhalation introduction chamber 70b, the gas is allowed to flow out from the inside of the housing 18. In this way, the on-off valves 436 and 438 allow the gas to flow out from the inside of the housing 18 and prevent the gas from flowing into the housing 18. The on-off valves 436 and 438 prevent internal exhalation from flowing into the first sensor chamber 72 and the second sensor chamber 74 by controlling the internal pressure of the gas inside the gas introduction chamber 70a and the exhalation introduction chamber 70b. By making the flow rate of the gas flowing into the first sensor chamber 72 and the second sensor chamber 74 the same, the detection value of the gas sensor 50 can be corrected more accurately. The internal pressures in the gas introduction chamber 70a and the exhalation introduction chamber 70b are preferably controlled to be 1.1 to 1.2 times the atmospheric pressure.

筐体18の右側面において筐体18の背面側には、第1センサ室72内部及びガス導入室70a内部に脱離ガスを流入させるための脱離ガス導入部402が設けられ、筐体18の右側面において筐体18の正面側には、第2センサ室74内部及び呼気導入室70b内部に、脱離ガス、又は、脱離ガス及び呼気を流入させるための呼気導入部404が、脱離ガス導入部402と水平方向に並ぶように設けられる。脱離ガス導入部402は、第1センサ室72内部及びガス導入室70a内部と装置外部とを連通し、呼気導入部404は、第2センサ室74内部及び呼気導入室70b内部と装置外部とを連通する。   On the right side surface of the housing 18, a desorption gas introduction unit 402 for allowing desorption gas to flow into the first sensor chamber 72 and the gas introduction chamber 70 a is provided on the back side of the housing 18. On the right side of the casing 18, on the front side of the casing 18, an exhalation introduction unit 404 for allowing desorption gas or desorption gas and exhalation to flow into the second sensor chamber 74 and the exhalation introduction chamber 70b is removed. It is provided so as to be aligned with the separated gas introduction part 402 in the horizontal direction. The desorbed gas introducing unit 402 communicates the inside of the first sensor chamber 72 and the inside of the gas introducing chamber 70a with the outside of the device, and the exhalation introducing unit 404 has the inside of the second sensor chamber 74 and the inside of the exhalation introducing chamber 70b and the outside of the device. Communicate.

脱離ガス導入部402は、一端部に設けられる送風機428から送り込まれる空気をガス導入室70a内部へと流通するための矢符Aに示す流路を形成する脱離ガス導入路406と、上述の送風機428から送り込まれる空気を第1センサ室72内部へと流通するための矢符Bに示す流路を形成する脱離ガス導入路408とを含むパイプ状部材からなる。すなわち、脱離ガス導入路406は、一端部に送風機428が設けられ、かつ送風機428が設けられる側とは反対側の他端部がガス導入室70aと連通するように形成されるパイプ状部材からなり、脱離ガス導入路408は、一端部が脱離ガス導入路406と連通するように脱離ガス導入路406の中間部から分岐し、かつ脱離ガス導入路406と連通する側とは反対側の他端部が第1センサ室72と連通するように形成されるパイプ状部材からなる。脱離ガス導入部402としては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されないが、内径10mm〜30mm、長さ10mm〜100mmの脱離ガス導入路406と、内径10mm〜30mm、長さ10mm〜50mmの脱離ガス導入路408とを有するパイプ状部材であることが好ましい。   The desorption gas introduction section 402 includes a desorption gas introduction path 406 that forms a flow path indicated by an arrow A for flowing air fed from a blower 428 provided at one end into the gas introduction chamber 70a, and It consists of a pipe-shaped member including a desorbed gas introduction path 408 that forms a flow path indicated by an arrow B for circulating the air fed from the blower 428 into the first sensor chamber 72. That is, the desorbed gas introduction path 406 is a pipe-shaped member formed so that the blower 428 is provided at one end, and the other end opposite to the side where the blower 428 is provided communicates with the gas introduction chamber 70a. The desorption gas introduction path 408 is branched from an intermediate portion of the desorption gas introduction path 406 so that one end portion thereof communicates with the desorption gas introduction path 406 and communicated with the desorption gas introduction path 406. Consists of a pipe-like member formed so that the other end on the opposite side communicates with the first sensor chamber 72. The desorption gas introduction section 402 is not particularly limited as long as it is generally used in the field, but a desorption gas introduction path 406 having an inner diameter of 10 mm to 30 mm and a length of 10 mm to 100 mm, and an inner diameter of 10 mm to 30 mm. A pipe-like member having a desorption gas introduction path 408 having a length of 10 mm to 50 mm is preferable.

脱離ガス導入路406と脱離ガス導入路408とが分岐する部分(以下、「分岐部分」と記す。)には、三方弁412が設けられる。三方弁412は、制御部32と電気的に接続され、測定開始ボタン34からの呼気分析開始指示信号、又は、再生ボタン36からの再生処理開始指示信号に基づいて制御部32から入力される切替制御信号に従って、以下のように脱離ガス導入部402を流通する脱離ガスの流路を切替える。すなわち、呼気分析時には、脱離ガスが矢符Aに示す流路を流通してガス導入室70a内部へと導入されるように、脱離ガスの流路が脱離ガス導入路406となるようにし、ガスセンサ48の再生処理時には、脱離ガスが矢符A及び矢符Bに示す流路を流通してガス導入室70a内部及び第1センサ室72内部へと流入するように、脱離ガスの流路が脱離ガス導入路406及び脱離ガス導入路408となるようにする。三方弁412としては、当該分野で一般的に使用される可動式のものであれば特に制限されず、電磁三方弁等を使用できる。   A three-way valve 412 is provided at a portion where the desorbed gas introduction path 406 and the desorbed gas introduction path 408 branch (hereinafter referred to as “branched portion”). The three-way valve 412 is electrically connected to the control unit 32 and is switched from the control unit 32 based on the breath analysis start instruction signal from the measurement start button 34 or the regeneration process start instruction signal from the regeneration button 36. In accordance with the control signal, the flow path of the desorbed gas flowing through the desorbed gas introducing unit 402 is switched as follows. That is, at the time of breath analysis, the desorption gas flow path becomes the desorption gas introduction path 406 so that the desorption gas flows through the flow path indicated by the arrow A and is introduced into the gas introduction chamber 70a. In the regeneration process of the gas sensor 48, the desorbed gas flows through the flow paths indicated by the arrows A and B and flows into the gas introduction chamber 70a and the first sensor chamber 72. The desorption gas introduction path 406 and the desorption gas introduction path 408 are configured to be the desorption gas introduction path 408. The three-way valve 412 is not particularly limited as long as it is a movable type generally used in the field, and an electromagnetic three-way valve or the like can be used.

呼気導入部404は、先端部に位置する呼気導入口415から呼気を導入するための矢符Cに示す流路を形成する呼気導入路414と、一端部に設けられる送風機430から送り込まれる空気、又は、この空気及び呼気導入路414から導入される呼気を含む混合ガスを呼気導入室70b内部へと流通するための矢符Dに示す流路を形成する混合ガス導入路416と、送風機430から送り込まれる空気を第2センサ室74内部へと流通するための矢符Eに示す流路を形成する脱離ガス導入路418とを含むパイプ状部材からなる。すなわち、混合ガス導入路416は、一端部に送風機430が設けられ、かつ送風機430が設けられる側とは反対側の他端部が呼気導入室70bと連通するように形成されるパイプ状部材からなり、脱離ガス導入路418は、一端部が混合ガス導入路416と連通するように混合ガス導入路416の中間部から分岐し、かつ混合ガス導入路416と連通する側とは反対側の他端部が第2センサ室74と連通するように形成されるパイプ状部材からなる。呼気導入路414は、呼気導入口415が設けられる側とは反対側の他端部が混合ガス導入路416と連通するように、混合ガス導入路416の中間部から分岐して形成されるパイプ状部材からなる。呼気導入部404としては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されないが、内径10mm〜30mm、長さ10mm〜100mmの混合ガス導入路416と、内径10mm〜30mm、長さ10mm〜50mmの脱離ガス導入路418と、内径10mm〜30mm、長さ10mm〜50mmの呼気導入路414とを有するパイプ状部材であることが好ましい。また、混合ガス導入路416及び脱離ガス導入路418は、第1センサ室72内部及びガス導入室70a内部の状態と、第2センサ室74内部及び呼気導入室70b内部の状態とが類似の状態となるように、それぞれ脱離ガス導入路406,408と同一の部材からなることが好ましい。   The exhalation introduction unit 404 includes an exhalation introduction path 414 that forms a flow path indicated by an arrow C for introducing exhalation from an exhalation introduction port 415 located at the tip, and air fed from a blower 430 provided at one end, Alternatively, from the blower 430 and the mixed gas introduction path 416 that forms a flow path indicated by an arrow D for flowing the mixed gas containing the air introduced from the air and the expiration introduction path 414 into the expiration introduction chamber 70b. It consists of a pipe-like member including a desorbed gas introduction path 418 that forms a flow path indicated by an arrow E for circulating the air fed into the second sensor chamber 74. That is, the mixed gas introduction path 416 is formed of a pipe-like member formed so that the blower 430 is provided at one end and the other end opposite to the side where the blower 430 is provided communicates with the exhalation introduction chamber 70b. The desorbed gas introduction path 418 is branched from an intermediate portion of the mixed gas introduction path 416 so that one end thereof communicates with the mixed gas introduction path 416 and is opposite to the side communicating with the mixed gas introduction path 416. The other end portion is made of a pipe-shaped member formed so as to communicate with the second sensor chamber 74. The exhalation introduction path 414 is a pipe formed by branching from an intermediate portion of the mixed gas introduction path 416 so that the other end opposite to the side where the exhalation introduction port 415 is provided communicates with the mixed gas introduction path 416. It consists of a member. The breath introduction section 404 is not particularly limited as long as it is generally used in the field, but the mixed gas introduction path 416 having an inner diameter of 10 mm to 30 mm and a length of 10 mm to 100 mm, an inner diameter of 10 mm to 30 mm, and a length. A pipe-shaped member having a desorption gas introduction path 418 of 10 mm to 50 mm and an exhalation introduction path 414 having an inner diameter of 10 mm to 30 mm and a length of 10 mm to 50 mm is preferable. Further, the mixed gas introduction path 416 and the desorbed gas introduction path 418 have similar states in the first sensor chamber 72 and the gas introduction chamber 70a, and in the second sensor chamber 74 and the exhalation introduction chamber 70b. It is preferable to be made of the same member as the desorbed gas introduction paths 406 and 408 so as to be in a state.

混合ガス導入路416と脱離ガス導入路418とが分岐する部分(以下、「分岐部分」と記す。)には、三方弁420が設けられる。三方弁420は、制御部32と電気的に接続され、測定開始ボタン34からの呼気分析開始指示信号、又は、再生ボタン36からの再生処理開始指示信号に基づいて制御部32から入力される切替制御信号に従って、以下のように呼気導入部404を流通するガスの流路を切替える。すなわち、呼気分析時には、脱離ガスと呼気との混合ガスが矢符Dに示す流路を流通して呼気導入室70b内部へと導入されるように、ガスの流路が混合ガス導入路416となるようにし、ガスセンサ50の再生処理時には、脱離ガスが矢符D及び矢符Eに示す流路を流通して呼気導入室70b内部及び第2センサ室74内部へと流入するように、ガスの流路が混合ガス導入路416及び脱離ガス導入路418となるようにする。三方弁420としては、三方弁412と同一のものを使用できる。   A three-way valve 420 is provided at a portion where the mixed gas introduction passage 416 and the desorption gas introduction passage 418 are branched (hereinafter referred to as “branch portion”). The three-way valve 420 is electrically connected to the control unit 32 and is switched from the control unit 32 based on the breath analysis start instruction signal from the measurement start button 34 or the regeneration process start instruction signal from the regeneration button 36. In accordance with the control signal, the flow path of the gas flowing through the exhalation introduction unit 404 is switched as follows. That is, at the time of breath analysis, the gas flow path is mixed gas introduction path 416 so that the mixed gas of desorbed gas and expiration flows through the flow path indicated by arrow D and is introduced into the breath introduction chamber 70b. In the regeneration process of the gas sensor 50, the desorbed gas flows through the flow paths indicated by the arrows D and E and flows into the exhalation introduction chamber 70b and the second sensor chamber 74. The gas flow paths are made to be the mixed gas introduction path 416 and the desorption gas introduction path 418. As the three-way valve 420, the same one as the three-way valve 412 can be used.

呼気導入路414内部において、混合ガス導入路416と連通する部分近傍には、開閉弁422が設けられる。開閉弁422は、制御部32と電気的に接続され、測定開始ボタン34からの呼気分析開始指示信号、又は、再生ボタン36からの再生処理開始指示信号に基づいて制御部32から入力される開閉制御信号に従って、以下のようにその開閉状態を制御する。すなわち、呼気分析時には、呼気が矢符Cに示す流路を流通して混合ガス導入路416内部へと導入されるように開閉弁422を開いた状態にし、ガスセンサ50の再生処理時には、呼気が混合ガス導入路416内部へ導入されないように開閉弁422を閉じた状態にする。開閉弁422としては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されず、電磁開閉弁等を使用できる。   An open / close valve 422 is provided near the portion communicating with the mixed gas introduction path 416 inside the exhalation introduction path 414. The on-off valve 422 is electrically connected to the control unit 32 and is opened / closed input from the control unit 32 based on the breath analysis start instruction signal from the measurement start button 34 or the regeneration process start instruction signal from the regeneration button 36. According to the control signal, the open / close state is controlled as follows. That is, at the time of the breath analysis, the on-off valve 422 is opened so that the breath flows through the flow path indicated by the arrow C and is introduced into the mixed gas introduction path 416. The on-off valve 422 is closed so as not to be introduced into the mixed gas introduction path 416. The on-off valve 422 is not particularly limited as long as it is generally used in the field, and an electromagnetic on-off valve or the like can be used.

上述した送風機428は、その送風方向がガス導入室70a内部へと向かう方向となるように装着され、送風機430は、その送風方向が呼気導入室70b内部へと向かう方向となるように装着される。送風機428,430には、ガス導入室70a内部及び呼気導入室70b内部の状態が類似の状態となるように同一のものが使用されることが好ましい。送風機428,430は制御部32と電気的に接続され、再生ボタン36からの指示等に基づいて制御部32から入力される送風制御信号に従って、筐体18外部からガス導入室70a内部及び呼気導入室70b内部に向かう方向に空気を送り込む。送風機428,430としては、呼気センシング装置10に使用される送風機310,312と同一のものを使用できる。   The above-described blower 428 is mounted such that the blowing direction is a direction toward the inside of the gas introduction chamber 70a, and the blower 430 is mounted such that the blowing direction is a direction toward the inside of the exhalation introduction chamber 70b. . It is preferable that the same air blowers 428 and 430 are used so that the gas introduction chamber 70a and the breath introduction chamber 70b are in a similar state. The blowers 428 and 430 are electrically connected to the control unit 32, and in accordance with a blow control signal input from the control unit 32 based on an instruction from the regeneration button 36, the inside of the gas introduction chamber 70a and the exhalation introduction from the outside of the housing 18. Air is sent in a direction toward the inside of the chamber 70b. As the blowers 428 and 430, the same blowers 310 and 312 used in the breath sensing device 10 can be used.

−動作−
図6及び図7を参照して、呼気センシング装置10の変形例は以下のように動作する。通常、被験者等の利用者は、最初にガスセンサ48,50等の再生処理を行ない、次いで、呼気分析を行なう。
-Operation-
With reference to FIG.6 and FIG.7, the modification of the breath sensing apparatus 10 operate | moves as follows. Usually, a user such as a subject first performs regeneration processing of the gas sensors 48, 50, etc., and then performs breath analysis.

すなわち、まず、被験者等により再生ボタン36が操作されると、制御部32は、再生ボタン36から入力される再生処理開始指示信号に従って、三方弁412,420に対して切替制御信号を出力するとともに、開閉弁422に対して開閉制御信号を出力する。三方弁412は、切替制御信号に従って、脱離ガス導入部402における脱離ガスの流路が脱離ガス導入路406及び脱離ガス導入路408となるようにし、三方弁420は、切替制御信号に従って、呼気導入部404におけるガスの流路が混合ガス導入路416及び脱離ガス導入路418となるようにする。開閉弁422は、開閉制御信号にしたがって、開閉弁422を閉じた状態にする。   That is, first, when the playback button 36 is operated by a subject or the like, the control unit 32 outputs a switching control signal to the three-way valves 412 and 420 according to the playback processing start instruction signal input from the playback button 36. Then, an open / close control signal is output to the open / close valve 422. The three-way valve 412 causes the desorption gas flow path in the desorption gas introduction unit 402 to be the desorption gas introduction path 406 and the desorption gas introduction path 408 according to the switching control signal, and the three-way valve 420 displays the switching control signal. Accordingly, the gas flow path in the exhalation introduction unit 404 is made to be the mixed gas introduction path 416 and the desorption gas introduction path 418. The open / close valve 422 closes the open / close valve 422 in accordance with the open / close control signal.

三方弁412,420及び開閉弁422における上述の動作が終了すると、制御部32は、送風機428,430に対して送風制御信号を出力する。送風機428,430は、送風制御信号に従って、装置外部からガス導入室70a内部及び呼気導入室70b内部に向かう方向に空気を送り込む。送風機428によりガス導入室70a内部に向かう方向に送り込まれた空気は、脱離ガス導入路406及び脱離ガス導入路408を流通してガス導入室70a内部及び第1センサ室72内部に送り込まれ、仕切部材52及び選択透過膜60に残留した水分及びその他のガス成分等、並びにガスセンサ48に吸着したガス成分等をその風力により吹き飛ばすことによって脱離させるとともに、脱離した各種成分を脱離ガス排出部306に向けて搬送して脱離ガス排出部306から装置外部に排出する。同様に、送風機430により呼気導入室70b内部に向かう方向に送り込まれた空気は、混合ガス導入路416及び脱離ガス導入路418を流通して呼気導入室70b内部及び第2センサ室74内部に送り込まれ、仕切部材54及び選択透過膜62に残留した水分及びその他のガス成分等、並びにガスセンサ50に吸着したガス成分等をその風力により吹き飛ばすことによって脱離させるとともに、脱離した各種成分を脱離ガス排出部308に向けて搬送して脱離ガス排出部308から装置外部に排出する。   When the above-described operations in the three-way valves 412 and 420 and the on-off valve 422 are finished, the control unit 32 outputs a blow control signal to the blowers 428 and 430. The blowers 428 and 430 send air in the direction from the outside of the apparatus to the inside of the gas introduction chamber 70a and the inside of the exhalation introduction chamber 70b in accordance with the ventilation control signal. The air sent in the direction toward the inside of the gas introduction chamber 70 a by the blower 428 flows through the desorption gas introduction path 406 and the desorption gas introduction path 408 and is sent into the gas introduction chamber 70 a and the first sensor chamber 72. In addition, the moisture and other gas components remaining in the partition member 52 and the selective permeable membrane 60 and the gas components adsorbed on the gas sensor 48 are desorbed by blowing off with the wind force, and the desorbed various components are desorbed. It is conveyed toward the discharge unit 306 and discharged from the desorbed gas discharge unit 306 to the outside of the apparatus. Similarly, the air sent in the direction toward the inside of the exhalation introduction chamber 70b by the blower 430 flows through the mixed gas introduction path 416 and the desorption gas introduction path 418 to enter the exhalation introduction chamber 70b and the second sensor chamber 74. Moisture and other gas components remaining in the partition member 54 and the selectively permeable membrane 62 and the gas components adsorbed on the gas sensor 50 are desorbed by blowing them off with the wind force, and the desorbed various components are desorbed. It is conveyed toward the separated gas discharge unit 308 and discharged from the desorbed gas discharge unit 308 to the outside of the apparatus.

次いで、被験者等により測定開始ボタン34が操作されると、制御部32は、測定開始ボタン34から入力される呼気分析開始指示信号に従って、三方弁412,420に対して切替制御信号を出力するとともに、開閉弁422に対して開閉制御信号を出力する。同時に、定電圧源130により、ガスセンサ素子80と負荷抵抗134とを直列接続したものの両端に一定電圧がかけられる。三方弁412は、切替制御信号に従って、脱離ガス導入部402における脱離ガスの流路を脱離ガス導入路406に切替え、三方弁420は、切替制御信号に従って、呼気導入部404におけるガスの流路を混合ガス導入路416に切替える。開閉弁422は、開閉制御信号にしたがって、開閉弁422を開いた状態にする。   Next, when the measurement start button 34 is operated by a subject or the like, the control unit 32 outputs a switching control signal to the three-way valves 412 and 420 according to the breath analysis start instruction signal input from the measurement start button 34. Then, an open / close control signal is output to the open / close valve 422. At the same time, the constant voltage source 130 applies a constant voltage across the gas sensor element 80 and the load resistor 134 connected in series. The three-way valve 412 switches the desorption gas flow path in the desorption gas introduction unit 402 to the desorption gas introduction path 406 according to the switching control signal. The three-way valve 420 switches the gas in the exhalation introduction unit 404 according to the switching control signal The flow path is switched to the mixed gas introduction path 416. The open / close valve 422 opens the open / close valve 422 in accordance with the open / close control signal.

三方弁412,420及び開閉弁422における上述の動作が終了すると、制御部32は、送風機428,430に対して送風制御信号を出力し、送風機428,430は、送風制御信号に従って、筐体18外部からガス導入室70a内部及び呼気導入室70b内部に向かう方向に空気を送り込む。そして、被験者により呼気導入口415にマウスピース39が設置され、設置されたマウスピース39から呼気が導入される。   When the above-described operations in the three-way valves 412 and 420 and the on-off valve 422 are completed, the control unit 32 outputs a blow control signal to the blowers 428 and 430, and the blowers 428 and 430 are in accordance with the blow control signal. Air is sent from the outside toward the inside of the gas introduction chamber 70a and the expiration introduction chamber 70b. Then, the mouthpiece 39 is installed in the exhalation introduction port 415 by the subject, and exhalation is introduced from the installed mouthpiece 39.

送風機428によりガス導入室70a内部に向かう方向に送り込まれた空気は、脱離ガス導入路406を流通してガス導入室70aに送り込まれ、送風機430により呼気導入室70b内部に向かう方向に送り込まれた空気は呼気導入路414から導入される呼気と混合されて混合ガスとなった後、混合ガス導入路416を流通して呼気導入室70bに送り込まれる。このように、送風機430により送りこまれる空気は、脱離ガスとしての機能とともに、呼気を呼気導入室70bに搬送するキャリアガスとしての機能を有する。ガス導入室70aに送り込まれた空気は、開口部56を通過して第1センサ室72に直接流入する。このとき、選択透過膜60の存在により、水分が除去されるとともに、空気中の特定ガス成分のうち、一酸化窒素(NO)が優先的に第1センサ室72に導入される。同様に、呼気導入室70bに送り込まれた混合ガスは、開口部58を通過して第2センサ室74に直接流入する。このとき、選択透過膜62の存在により、水分が除去されるとともに、混合ガス中の特定ガス成分のうち、一酸化窒素(NO)が優先的に第2センサ室74に導入される。   The air sent in the direction toward the inside of the gas introduction chamber 70a by the blower 428 flows through the desorption gas introduction path 406 and is sent into the gas introduction chamber 70a, and is sent in the direction toward the inside of the exhalation introduction chamber 70b by the blower 430. After the air is mixed with the exhaled air introduced from the exhalation introduction path 414 to become a mixed gas, it flows through the mixed gas introduction path 416 and is sent into the exhalation introduction chamber 70b. Thus, the air fed by the blower 430 has a function as a carrier gas for transporting exhaled breath to the exhalation introducing chamber 70b as well as a function as a desorbed gas. The air sent into the gas introduction chamber 70 a passes through the opening 56 and flows directly into the first sensor chamber 72. At this time, moisture is removed due to the presence of the selectively permeable membrane 60, and nitrogen monoxide (NO) is preferentially introduced into the first sensor chamber 72 among the specific gas components in the air. Similarly, the mixed gas sent into the exhalation introduction chamber 70 b passes through the opening 58 and flows directly into the second sensor chamber 74. At this time, moisture is removed due to the presence of the selectively permeable membrane 62, and among the specific gas components in the mixed gas, nitrogen monoxide (NO) is preferentially introduced into the second sensor chamber 74.

第1センサ室72に優先的に導入された空気中の一酸化窒素(NO)は、ガスセンサ48のセンシング部82に選択的に吸着され、その結果、ガスセンサ素子80の電極84,86間の電気抵抗が増加する。その変化は、増幅器136の出力電圧の変化として制御部32のA/D変換器に対して出力される。同時に、混合ガス中の一酸化窒素(NO)は、ガスセンサ50のセンシング部82に選択的に吸着され、その結果、ガスセンサ素子80の電極84,86間の電気抵抗が増加する。その変化は、増幅器136の出力電圧の変化として制御部32のA/D変換器に対して出力される。A/D変換器は、入力された電位変化をデジタル信号に変換して制御部32の処理回路に対して出力し、処理回路は、入力されたデジタル信号に基づいて呼気中の一酸化窒素(NO)の濃度を算出する。このとき、処理回路は、ガスセンサ48の検出値に基づいて、ガスセンサ50の検出値の補正を行なう。すなわち、ガスセンサ50に接続されるA/D変換器から入力されたデジタル信号から算出される混合ガス中の一酸化窒素(NO)の濃度の値から、ガスセンサ48に接続されるA/D変換器から入力されたリファレンス信号であるデジタル信号から算出される空気中の一酸化窒素(NO)の濃度の値を差し引くことで、呼気中の一酸化窒素(NO)の濃度の補正を行なう。処理回路は、補正後の算出結果を、表示画面21に表示させる。このように出力電圧変化を知ることによって、呼気中の特定ガス成分の濃度を確認することができる。   Nitrogen monoxide (NO) in the air preferentially introduced into the first sensor chamber 72 is selectively adsorbed by the sensing unit 82 of the gas sensor 48, and as a result, electricity between the electrodes 84 and 86 of the gas sensor element 80. Resistance increases. The change is output to the A / D converter of the control unit 32 as a change in the output voltage of the amplifier 136. At the same time, nitric oxide (NO) in the mixed gas is selectively adsorbed by the sensing unit 82 of the gas sensor 50, and as a result, the electrical resistance between the electrodes 84 and 86 of the gas sensor element 80 increases. The change is output to the A / D converter of the control unit 32 as a change in the output voltage of the amplifier 136. The A / D converter converts the input potential change into a digital signal and outputs the digital signal to the processing circuit of the control unit 32, and the processing circuit converts the nitric oxide ( NO) concentration is calculated. At this time, the processing circuit corrects the detection value of the gas sensor 50 based on the detection value of the gas sensor 48. That is, the A / D converter connected to the gas sensor 48 from the concentration value of nitric oxide (NO) in the mixed gas calculated from the digital signal input from the A / D converter connected to the gas sensor 50. The concentration of nitrogen monoxide (NO) in the air is corrected by subtracting the value of the concentration of nitric oxide (NO) in the air calculated from the digital signal that is a reference signal input from the. The processing circuit displays the corrected calculation result on the display screen 21. Thus, by knowing the change in output voltage, the concentration of the specific gas component in the exhaled breath can be confirmed.

ガスセンサ48のセンシング部82により一酸化窒素(NO)が吸着された空気は、呼気排出部26の呼気排出口27から装置外部に排出される。同様に、ガスセンサ50のセンシング部82により一酸化窒素(NO)が吸着された混合ガスは、呼気排出部24の呼気排出口25から装置外部に排出され、呼気分析が終了する。   The air in which nitrogen monoxide (NO) is adsorbed by the sensing unit 82 of the gas sensor 48 is discharged from the exhalation discharge port 27 of the exhalation discharge unit 26 to the outside of the apparatus. Similarly, the mixed gas in which nitric oxide (NO) is adsorbed by the sensing unit 82 of the gas sensor 50 is discharged from the exhalation discharge port 25 of the exhalation discharge unit 24 to the outside of the apparatus, and the expiration analysis ends.

上述したように、呼気センシング装置10の変形例は、選択透過膜60とガスセンサ48との間である第1センサ室72に、ガスセンサ48の機能を再生するための空気を流入させるための脱離ガス導入部402と、第1センサ室72内部から空気を排出するための脱離ガス排出部306と、脱離ガス導入部402から脱離ガス排出部306に向けて空気を送り込む送風機428と、選択透過膜62とガスセンサ50との間である第2センサ室74内部に、ガスセンサ50の機能を再生するための空気を流入させるための呼気導入部404と、第2センサ室74内部から空気を排出するための脱離ガス排出部308と、呼気導入部404から脱離ガス排出部308に向けて空気を送り込む送風機430とを含む。そして、制御部32は、ガスセンサ48,50の汚染状態に基づいて、送風機428,430の動作を制御する。   As described above, in the modified example of the breath sensing device 10, desorption for allowing air for regenerating the function of the gas sensor 48 to flow into the first sensor chamber 72 between the selectively permeable membrane 60 and the gas sensor 48. A gas introduction unit 402, a desorption gas discharge unit 306 for discharging air from the inside of the first sensor chamber 72, a blower 428 for sending air from the desorption gas introduction unit 402 toward the desorption gas discharge unit 306, An exhalation introduction part 404 for flowing air for regenerating the function of the gas sensor 50 into the second sensor chamber 74 between the selectively permeable membrane 62 and the gas sensor 50, and air from the second sensor chamber 74 inside A desorbed gas discharge unit 308 for discharging, and a blower 430 for sending air from the exhalation introduction unit 404 toward the desorbed gas discharge unit 308 are included. And the control part 32 controls operation | movement of the air blowers 428 and 430 based on the contamination state of the gas sensors 48 and 50. FIG.

したがって、送風機428,430により脱離ガス導入部402から脱離ガス排出部306、及び、呼気導入部404から脱離ガス排出部308に向けて空気を送り込むことによって、その風力により、仕切部材52,54及び選択透過膜60,62上に残留した各種成分、並びに、ガスセンサ48,50のセンシング部82に吸着した各種成分が脱離されるので、呼気がガスセンサ48,50に容易に到達できるとともに、ガスセンサ48,50の検出感度及び応答速度をより一層向上させることができる。また、送風機428,430により空気を送り込むだけでガスセンサ48,50を高温環境下及び光に晒すことなく上述の効果を得ることができるので、ガスセンサ48,50の再生処理が簡便になり、かつガスセンサ48,50の劣化を防ぐことができる。更に、送風機428,430による風力を有効利用して脱離された各種成分を排出させるので、選択透過膜60,62を通過した風力の弱いガスを用いる場合と比較して脱離された各種成分をより一層速やかに排出して再生処理に必要な時間を短縮することができるとともに、脱離された各種成分を装置外部へ排出するためのファン等の構成を設ける必要がなくなり、装置の小型化をより一層達成できる。   Therefore, by sending air from the desorbed gas introduction unit 402 to the desorbed gas discharge unit 306 and from the exhalation gas introduction unit 404 toward the desorbed gas discharge unit 308 by the blowers 428 and 430, the partition member 52 is caused by the wind force. , 54 and the various components remaining on the permselective membranes 60 and 62 and the various components adsorbed to the sensing unit 82 of the gas sensors 48 and 50 are desorbed, so that exhaled gas can easily reach the gas sensors 48 and 50. The detection sensitivity and response speed of the gas sensors 48 and 50 can be further improved. In addition, since the above-described effects can be obtained without exposing the gas sensors 48 and 50 to high temperature environment and light only by sending air by the blowers 428 and 430, the regeneration processing of the gas sensors 48 and 50 is simplified, and the gas sensor Deterioration of 48 and 50 can be prevented. Furthermore, since various components desorbed by effectively using the wind power generated by the blowers 428 and 430 are discharged, the various components desorbed as compared with the case of using a weak wind force gas that has passed through the selectively permeable membranes 60 and 62. As a result, the time required for the regeneration process can be shortened, and it is not necessary to provide a fan or the like for discharging the desorbed components to the outside of the device. Can be achieved even more.

なお、上記第1の実施の形態及びその変形例においては、センサ基板40,42上にガスセンサ48,50が直接設けられているが、本発明はそのような実施の形態には限定されず、センサ基板40とガスセンサ48との間、及び、センサ基板42とガスセンサ50との間に、ヒータがそれぞれ設けられていてもよい。ヒータとしては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されないが、例えば、白金(Pt)薄膜又は白金(Pt)板等からなるもの等を使用できる。この場合、ヒータは、制御部32と電気的に接続され、制御部32から入力される加熱制御信号に従って、ガスセンサ48,50の再生処理時等に、ガスセンサ48,50を加熱する。すなわち、被験者等により再生ボタン36が操作されると、制御部32は、再生ボタン36から入力される再生処理開始指示信号に従って、上述の送風機310,312,428,430等の動作を制御するとともに、ヒータに一定時間電流を流して加熱し、ガスセンサ48,50のセンシング部82に吸着したガス成分を脱離させる。このように、ヒータを設けることによって、より一層効率良く、仕切部材52,54及び選択透過膜60,62上に残留した各種成分、並びに、ガスセンサ48,50のセンシング部82に吸着した各種成分の脱離を行なうことができる。   In the first embodiment and the modifications thereof, the gas sensors 48 and 50 are directly provided on the sensor substrates 40 and 42. However, the present invention is not limited to such an embodiment. Heaters may be provided between the sensor substrate 40 and the gas sensor 48 and between the sensor substrate 42 and the gas sensor 50, respectively. The heater is not particularly limited as long as it is generally used in the field. For example, a heater made of a platinum (Pt) thin film or a platinum (Pt) plate can be used. In this case, the heater is electrically connected to the control unit 32, and heats the gas sensors 48, 50 during the regeneration process of the gas sensors 48, 50 according to the heating control signal input from the control unit 32. That is, when the reproduction button 36 is operated by a subject or the like, the control unit 32 controls the operations of the above-described fans 310, 312, 428, 430 and the like according to the reproduction processing start instruction signal input from the reproduction button 36. The heater is heated by supplying a current for a certain period of time, and the gas component adsorbed on the sensing unit 82 of the gas sensors 48 and 50 is desorbed. As described above, by providing the heater, the various components remaining on the partition members 52 and 54 and the selectively permeable membranes 60 and 62 and the various components adsorbed on the sensing unit 82 of the gas sensors 48 and 50 can be more efficiently obtained. Desorption can be performed.

また、上記第1の実施の形態及びその変形例においては、送風機310,312,428,430を用いて脱離ガスの送り込みを行なったが、本発明はそのような実施の形態には限定されない。例えば、送風機310,312,428,430に替えて、窒素ガス又は高純度空気等の分析対象ガス以外のガスが圧縮されたガスボンベが設けられ、このガスボンベにより脱離ガスが送り込まれる構成であってもよい。この場合、ガスボンベには制御弁が備えられ、この制御弁によってガスの風力が制御されることが好ましい。ここで、高純度空気とは、窒素約79%及び酸素約21%を含み、不純物の濃度がppm〜ppbオーダーに抑えられた圧縮空気のことである。   In the first embodiment and the modifications thereof, the desorbed gas is fed using the blowers 310, 312, 428, and 430, but the present invention is not limited to such an embodiment. . For example, instead of the blowers 310, 312, 428, 430, a gas cylinder in which a gas other than the analysis target gas such as nitrogen gas or high-purity air is compressed is provided, and the desorbed gas is sent by this gas cylinder. Also good. In this case, it is preferable that the gas cylinder is provided with a control valve, and the wind force of the gas is controlled by the control valve. Here, high-purity air is compressed air containing about 79% nitrogen and about 21% oxygen and having an impurity concentration suppressed to the order of ppm to ppb.

また、上記第1の実施の形態及びその変形例においては、第1センサ室72内部及び第2センサ室74内部から脱離ガスを排出するために脱離ガス排出部306,308を設けたが、本発明はそのような実施の形態には限定されない。例えば、脱離ガス排出部306,308の代わりに、呼気排出部26,24の内部にファン等を設け、これによって、脱離ガスを排出する構成としてもよい。このような構成においても、効率よくガスセンサ48,50の再生処理を行なうことができる。   In the first embodiment and the modifications thereof, the desorbed gas discharge portions 306 and 308 are provided to discharge the desorbed gas from the first sensor chamber 72 and the second sensor chamber 74. The present invention is not limited to such an embodiment. For example, instead of the desorbed gas discharge units 306 and 308, a fan or the like may be provided inside the exhaled gas discharge units 26 and 24 so that the desorbed gas is discharged. Even in such a configuration, the regeneration processing of the gas sensors 48 and 50 can be performed efficiently.

なお、上記第1の実施の形態の変形例では、開閉弁436,438の開閉動作はガス導入室70a内部及び呼気導入室70b内部の内圧に応じて自動的に行なわれたが、本変形例はそのような実施の形態に限定されない。例えば、開閉弁436,438が制御部32に電気的に接続され、ガス導入室70a内部及び呼気導入室70b内部にそれぞれ設けられる圧力センサ又は流量センサ等の測定結果に基づいて制御部32から入力される開閉制御信号に従ってその開閉動作が制御される構成であってもよい。このように、ガス導入室70a内部及び呼気導入室70b内部の内圧、又は、ガス導入室70a内部及び呼気導入室70b内部に流入するガスの流量等を圧力センサ又は流量センサ等により測定し、その測定結果に基づいて開閉弁436,438の開閉動作を制御することによって、第1センサ室72及び第2センサ室74に流入するガスの流量をより一層正確に同一にすることができる。したがって、ガスセンサ50の検出値の補正を更に正確に行なうことができる。   In the modification of the first embodiment, the opening / closing operation of the on-off valves 436 and 438 is automatically performed according to the internal pressure inside the gas introduction chamber 70a and the inside of the expiration introduction chamber 70b. Is not limited to such an embodiment. For example, the on-off valves 436 and 438 are electrically connected to the control unit 32 and input from the control unit 32 based on the measurement results of a pressure sensor or a flow rate sensor provided in the gas introduction chamber 70a and the exhalation introduction chamber 70b, respectively. The opening / closing operation may be controlled according to the opening / closing control signal. Thus, the internal pressure of the gas introduction chamber 70a and the exhalation introduction chamber 70b or the flow rate of the gas flowing into the gas introduction chamber 70a and the exhalation introduction chamber 70b is measured by a pressure sensor or a flow sensor, etc. By controlling the opening / closing operation of the opening / closing valves 436 and 438 based on the measurement result, the flow rate of the gas flowing into the first sensor chamber 72 and the second sensor chamber 74 can be made more accurate and the same. Therefore, the detection value of the gas sensor 50 can be corrected more accurately.

[第2の実施の形態]
−構成−
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る呼気センシング装置200の斜視図であり、図9は、呼気センシング装置200の内部構成を示す水平断面図である。図8及び図9を参照して、呼気センシング装置200は、本体202及び囲い部材204を含む。呼気センシング装置200において、本体202は、筐体18及び仕切部材52,54等における好ましい構成材料が異なる点以外は、第1の実施の形態に係る呼気センシング装置10と同一の構成である。したがって、呼気センシング装置10と同一又は類似の機能を有する構成部には同一の参照符号及び名称を付し、それらについての詳細な説明は繰返さず、異なる点のみ説明する。
[Second Embodiment]
−Configuration−
FIG. 8 is a perspective view of the breath sensing device 200 according to the second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a horizontal sectional view showing the internal configuration of the breath sensing device 200. With reference to FIGS. 8 and 9, the breath sensing device 200 includes a main body 202 and a surrounding member 204. In the exhalation sensing device 200, the main body 202 has the same configuration as the exhalation sensing device 10 according to the first embodiment, except that the preferable constituent materials in the housing 18 and the partition members 52 and 54 are different. Therefore, the same reference numerals and names are given to components having the same or similar functions as the breath sensing device 10, and detailed description thereof will not be repeated, and only different points will be described.

本体202において、筐体18の構成材料としては、断熱性でない材料であることが好ましく、特には導熱性を有する材料であることが好ましい。このような材料としては、アルミ等の各種金属、又は、熱可塑性プラスチック等がある。仕切部材52,54の構成材料においても、断熱性でない材料であることが好ましく、特には導熱性を有する材料であることが好ましい。このような材料としては、アルミ等の各種金属、又は、熱可塑性プラスチック等がある。仕切部材52,54の厚みとしては、適度な機械的強度を有し、かつ呼気センシング装置200内部における熱移動を阻害しない程度であれば特に限定されないが、100μm〜2000μmであることが好ましい。   In the main body 202, the constituent material of the housing 18 is preferably a material that is not heat insulating, and particularly preferably a material having heat conductivity. Examples of such a material include various metals such as aluminum, thermoplastic plastics, and the like. The constituent material of the partition members 52 and 54 is also preferably a material that is not heat insulating, and particularly preferably a material having heat conductivity. Examples of such a material include various metals such as aluminum, thermoplastic plastics, and the like. The thickness of the partition members 52 and 54 is not particularly limited as long as it has an appropriate mechanical strength and does not hinder heat transfer inside the breath sensing device 200, but is preferably 100 μm to 2000 μm.

呼気導入部28、ガス排出部22、呼気排出部24,26、脱離ガス導入部302,304及び脱離ガス排出部306,308の構成材料としては、断熱性でない材料であることが好ましく、特には導熱性を有する材料であることが好ましい。このような材料としては、アルミ等の各種金属、又は、熱可塑性プラスチック等がある。   The constituent materials of the exhalation introduction unit 28, the gas exhaust unit 22, the exhalation exhaust units 24 and 26, the desorption gas introduction units 302 and 304, and the desorption gas discharge units 306 and 308 are preferably materials that are not heat insulating. In particular, a material having thermal conductivity is preferable. Examples of such a material include various metals such as aluminum, thermoplastic plastics, and the like.

本体202の外方には、本体202、すなわち筐体18の外形に沿って形成される2つの囲い部材204a,204bが設けられる。囲い部材204a,204bは、装置周辺の電磁波を吸収して発熱する電波吸収体からなり、この電波吸収体は、磁性損失材料及び高分子材料を含む。磁性損失材料としては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されず、MnZnフェライト、NiCuZnフェライト、又は、MnMgZnフェライト等のスピネル系、六方晶フェライト系、立方晶フェライト系若しくは複合フェライト系等のフェライト、FeSiアモルファス等の鉄系アモルファス合金、パーマロイ、センダスト、ステンレス、ステンレス合金、ケイ素鋼、磁性体、若しくは、磁性合金等がある。高分子材料としては、当該分野において一般的に使用されるものであれば特に限定されず、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、又は、エポキシ樹脂等の合成樹脂等がある。例えば、携帯電話装置又は無線LAN(Local Area Network)等から放射される電磁波のうち、不要となる0.3GHz〜30GHz以外の電磁波(以下「不要電磁波」と記す。)を電波吸収体に優先的に吸収させる場合には、磁性損失材料として、例えば、特開2004−304045号公報に記載のSiC−六方晶フェライト系セラミックス複合型電波吸収体を使用し、高分子材料としてカーボン含有樹脂を使用することができる。   Two enclosure members 204 a and 204 b formed along the outer shape of the main body 202, that is, the housing 18 are provided outside the main body 202. The enclosure members 204a and 204b are made of a radio wave absorber that generates heat by absorbing electromagnetic waves around the device, and the radio wave absorber includes a magnetic loss material and a polymer material. The magnetic loss material is not particularly limited as long as it is generally used in the field, and spinel type, hexagonal ferrite type, cubic ferrite type or composite such as MnZn ferrite, NiCuZn ferrite, or MnMgZn ferrite. There are ferrites such as ferrite, iron-based amorphous alloys such as FeSi amorphous, permalloy, sendust, stainless steel, stainless steel alloy, silicon steel, magnetic material, or magnetic alloy. The polymer material is not particularly limited as long as it is generally used in the field, and includes a synthetic resin such as a silicone resin, a phenol resin, or an epoxy resin. For example, unnecessary electromagnetic waves other than 0.3 GHz to 30 GHz (hereinafter referred to as “unnecessary electromagnetic waves”) out of electromagnetic waves radiated from a mobile phone device or a wireless LAN (Local Area Network) are given priority to the radio wave absorber. For example, an SiC-hexagonal ferrite composite ceramic wave absorber described in JP-A No. 2004-304045 is used as a magnetic loss material, and a carbon-containing resin is used as a polymer material. be able to.

囲い部材204a,204bとして不要電磁波を優先的に吸収する電波吸収体からなるものを使用する場合には、不要電磁波を有効利用することができ、また不要電磁波中に多く含まれると考えられる、呼気センシング装置200の動作を妨害するおそれのある帯域の電磁波をより一層低減できるので、更に正確な呼気分析が可能になる。囲い部材204a,204bとしてマイクロ波(2.45GHz)を優先的に吸収する電波吸収体からなるものを使用する場合には、充分な発熱を得られないときには、電子レンジによりマイクロ波加熱することでマイクロ波による電磁エネルギーを得ることができるので、電磁波を発生するための発生装置を設けることなく常に充分な発熱を得ることができる。電波吸収体には、磁性損失材料の複素比誘電率を制御するために、カーボン粉体等を添加して使用することもできる。電波吸収体の製造方法としては、当該分野において一般的に使用される方法であれば限定されないが、例えば、磁気損失材料の粉末を高分子材料に加えて混合又は混練し、混合物又は混練物を所望の形状に成形加工する方法等がある。高分子材料に対する磁性損失材料の含有割合としては、呼気センシング装置200の動作を妨害しない程度、例えば本体202内部が50℃〜150℃に加熱される程度の電磁波吸収量となるように適宜選択されればよい。   When the enclosure members 204a and 204b are made of a radio wave absorber that preferentially absorbs unnecessary electromagnetic waves, the unnecessary electromagnetic waves can be used effectively, and it is considered that a large amount is included in the unnecessary electromagnetic waves. Since electromagnetic waves in a band that may interfere with the operation of the sensing device 200 can be further reduced, more accurate breath analysis can be performed. When the enclosure members 204a and 204b are made of a radio wave absorber that preferentially absorbs microwaves (2.45 GHz), if sufficient heat generation cannot be obtained, microwave heating is performed by a microwave oven. Since electromagnetic energy by microwaves can be obtained, sufficient heat generation can always be obtained without providing a generator for generating electromagnetic waves. In order to control the complex dielectric constant of the magnetic loss material, carbon powder or the like can be added to the radio wave absorber. The method for producing the radio wave absorber is not limited as long as it is a method generally used in the field. For example, the magnetic loss material powder is added to the polymer material and mixed or kneaded, and the mixture or kneaded product is then mixed. There is a method of forming into a desired shape. The content ratio of the magnetic loss material to the polymer material is appropriately selected so that the electromagnetic wave absorption amount is such that the operation of the breath sensing device 200 is not hindered, for example, the inside of the main body 202 is heated to 50 ° C to 150 ° C. Just do it.

囲い部材204a,204bは、手動により本体202の周囲に着脱可能に構成される。このような構成としては、当該分野において一般的に使用される構成であれば特に限定されないが、例えば、囲い部材204a,204bをスライドさせて本体202に簡単に着脱することが可能なスライド式等を使用できる。囲い部材204a,204bは、本体202の周囲を密着して囲むように本体202に装着される。また、囲い部材204a,204bは、ユーザが手作業により、囲い部材204a,204bが装着された本体202を持ち運び可能に構成されることが好ましい。このような構成としては、当該分野において一般的な構成であれば特に限定されないが、囲い部材204a,204bの上部に取っ手等を設ける構成等がある。   The surrounding members 204a and 204b are configured to be detachable around the main body 202 manually. Such a configuration is not particularly limited as long as it is a configuration that is generally used in the field. For example, a slide type that can be easily attached to and detached from the main body 202 by sliding the enclosure members 204a and 204b, etc. Can be used. The surrounding members 204a and 204b are attached to the main body 202 so as to closely surround the periphery of the main body 202. In addition, it is preferable that the surrounding members 204a and 204b are configured so that the user can carry the main body 202 to which the surrounding members 204a and 204b are attached by manual work. Such a configuration is not particularly limited as long as it is a general configuration in the field, and includes a configuration in which a handle or the like is provided on the upper part of the surrounding members 204a and 204b.

−動作−
図8及び図9を参照して、本実施の形態に係る呼気センシング装置200は以下のように動作する。なお、本実施の形態において、被験者等の利用者によって任意に行なわれるガスセンサ48,50等の再生処理以外の動作は、第1の実施の形態に係る呼気センシング装置10の動作と同様である。
-Operation-
With reference to FIG.8 and FIG.9, the breath sensing apparatus 200 which concerns on this Embodiment operate | moves as follows. In the present embodiment, operations other than regeneration processing of the gas sensors 48, 50, etc. arbitrarily performed by a user such as a subject are the same as the operations of the breath sensing device 10 according to the first embodiment.

被験者等の利用者は、呼気分析開始前に行なう、脱離ガスを使用する通常の再生処理とは別に、例えば、ガスセンサ48,50の感度が著しく低下した場合、並びに、選択透過膜60,62、仕切部材52,54及び筐体18の内壁等が著しく汚染した場合等の任意の場合において、以下のようにしてガスセンサ48,50の再生処理を行なう。すなわち、被験者等によって、囲い部材204a,204bが手動により本体202の周囲を密着して囲むように(図9参照)装着されるとともに、再生ボタン36が操作されると、脱離ガスを使用する再生処理が、第1の実施の形態に係る呼気センシング装置10の動作と同様にして行なわれる。また、囲い部材204a,204bは、常時、装置周辺の電磁波を吸収して発熱し、発生した熱を外部に放熱している。したがって、本体202の周囲が囲い部材204a,204bによって囲まれると、囲い部材204a,204bから発生する熱が、本体202の筐体18、呼気導入部28、ガス排出部22、呼気排出部24,26、脱離ガス導入部302,304及び脱離ガス排出部306,308に伝わり、本体202の内部が加熱される。これによって、仕切部材52,54、選択透過膜60,62及び筐体18の内壁が加熱されるので、仕切部材52,54、選択透過膜60,62及び筐体18の内壁上に残留した水分及びその他のガス成分等が脱離される。同様に、ガスセンサ48,50も加熱されるので、これらのセンシング部82に吸着したガス成分等が脱離される。上述のようにして脱離された各種成分は、脱離ガス排出部306,308から、脱離ガスとともに呼気センシング装置200外部に排出される。   A user such as a subject separates from the normal regeneration process using the desorbed gas performed before the start of breath analysis, for example, when the sensitivity of the gas sensors 48 and 50 is significantly reduced, and the selectively permeable membranes 60 and 62. In any case such as when the partition members 52 and 54 and the inner wall of the housing 18 are significantly contaminated, the regeneration processing of the gas sensors 48 and 50 is performed as follows. That is, the enclosing members 204a and 204b are manually attached so as to tightly surround the periphery of the main body 202 (see FIG. 9) by a subject or the like, and the desorption gas is used when the regeneration button 36 is operated. The reproduction process is performed in the same manner as the operation of the breath sensing device 10 according to the first embodiment. Further, the enclosing members 204a and 204b constantly absorb electromagnetic waves around the apparatus and generate heat, and radiate the generated heat to the outside. Therefore, when the periphery of the main body 202 is surrounded by the enclosing members 204a and 204b, the heat generated from the enclosing members 204a and 204b is converted into the casing 18, the exhalation introducing unit 28, the gas exhausting unit 22, the exhalation exhausting unit 24, 26, the gas is transmitted to the desorbed gas introduction units 302 and 304 and the desorbed gas discharge units 306 and 308, and the inside of the main body 202 is heated. Accordingly, the partition members 52 and 54, the selectively permeable membranes 60 and 62, and the inner wall of the casing 18 are heated, so that moisture remaining on the partition members 52 and 54, the selectively permeable membranes 60 and 62, and the inner wall of the casing 18 is retained. And other gas components are desorbed. Similarly, since the gas sensors 48 and 50 are also heated, gas components and the like adsorbed on the sensing unit 82 are desorbed. Various components desorbed as described above are discharged from the desorbed gas discharge units 306 and 308 to the outside of the breath sensing apparatus 200 together with the desorbed gas.

上述したように、呼気センシング装置200は、本体202、すなわち筐体18の外形に沿って形成され、かつ、呼気センシング装置200周辺の電磁波を吸収して発熱する電波吸収体を含む囲い部材204a,204bを含む。そして、囲い部材204a,204bは、本体202の周囲が、囲い部材204a,204bによって外方から密着して囲まれるように着脱可能に構成される。   As described above, the breath sensing device 200 is formed along the outer shape of the main body 202, that is, the casing 18, and includes a surrounding member 204a including a radio wave absorber that absorbs electromagnetic waves around the breath sensing device 200 and generates heat. 204b is included. The surrounding members 204a and 204b are configured to be detachable so that the periphery of the main body 202 is tightly surrounded by the surrounding members 204a and 204b from the outside.

このように、本体202の周囲を囲い部材204a,204bで囲むことによって、囲い部材204a,204bから発生する熱により本体202の内部を加熱できる。これにより、仕切部材52,54、選択透過膜60,62及び筐体18の内壁上に残留した各種成分、並びに、ガスセンサ48,50のセンシング部82に吸着した各種成分がより一層効率よく脱離されるので、呼気がガスセンサ48,50に容易に到達できるとともに、ガスセンサ48,50の検出感度及び応答速度をより一層向上させることができる。また、囲い部材204a,204bを移動させるだけで上述の効果を得ることができるので、ガスセンサ48,50の再生処理がより一層簡便になる。更に、冷却時には囲い部材204a,204bを本体202から離れた位置に移動させるため冷却手段を設ける必要がなく、また電磁波を発生させるための装置を設ける必要がないので、装置の小型化をより一層達成できる。更に、装置周辺に存在する電磁波を有効利用するので、呼気センシング装置200の動作を妨害するおそれのある帯域の電磁波、通常の生活に不必要な帯域の電磁波、及び人体に有害とされる帯域の電磁波等を低減できるので、より一層正確な呼気分析が可能になるとともに、周辺環境の不要電波や有害電波を低減することができる。   In this way, by surrounding the main body 202 with the surrounding members 204a and 204b, the inside of the main body 202 can be heated by the heat generated from the surrounding members 204a and 204b. As a result, the various components remaining on the partition members 52 and 54, the permselective membranes 60 and 62, and the inner wall of the housing 18, and the various components adsorbed on the sensing unit 82 of the gas sensors 48 and 50 are more efficiently desorbed. Therefore, exhaled air can easily reach the gas sensors 48 and 50, and the detection sensitivity and response speed of the gas sensors 48 and 50 can be further improved. In addition, since the above-described effects can be obtained simply by moving the enclosing members 204a and 204b, the regeneration process of the gas sensors 48 and 50 is further simplified. Furthermore, it is not necessary to provide cooling means for moving the enclosure members 204a and 204b away from the main body 202 at the time of cooling, and it is not necessary to provide a device for generating electromagnetic waves. Can be achieved. Furthermore, since electromagnetic waves existing around the device are effectively used, electromagnetic waves in a band that may interfere with the operation of the breath sensing device 200, electromagnetic waves in a band unnecessary for normal life, and bands harmful to the human body. Since electromagnetic waves and the like can be reduced, more accurate breath analysis can be performed, and unnecessary radio waves and harmful radio waves in the surrounding environment can be reduced.

また、筐体18、呼気導入部28、ガス排出部22、呼気排出部24,26、脱離ガス導入部302,304及び脱離ガス排出部306,308は、導熱性を有する材料から構成されるので、囲い部材204a,204bから発生する熱によって本体202の内部がより一層加熱され易くなり、仕切部材52,54、選択透過膜60,62及び筐体18の内壁上に残留した各種成分、並びに、ガスセンサ48,50に吸着した各種成分がより一層脱離され易くなる。したがって、呼気がガスセンサ48,50により一層容易に到達できるようになり、ガスセンサ48,50の検出感度及び応答速度を更に向上させることができる。   The casing 18, the exhalation introduction unit 28, the gas exhaust unit 22, the exhalation exhaust units 24 and 26, the desorption gas introduction units 302 and 304, and the desorption gas discharge units 306 and 308 are made of a material having heat conductivity. Therefore, the inside of the main body 202 is more easily heated by the heat generated from the surrounding members 204a and 204b, and various components remaining on the partition members 52 and 54, the selectively permeable membranes 60 and 62, and the inner wall of the housing 18, In addition, various components adsorbed on the gas sensors 48 and 50 are more easily desorbed. Therefore, exhaled air can reach the gas sensors 48 and 50 more easily, and the detection sensitivity and response speed of the gas sensors 48 and 50 can be further improved.

なお、上記第2の実施の形態においては、2つの囲い部材204a,204bが設けられたが、本発明はそのような実施の形態には限定されず、例えば、1つ、又は、3つの囲い部材が設けられてもよい。このように囲い部材を複数設ける場合には、例えば、それぞれの囲い部材に含まれる磁性損失材料が異なるようにすることによって、より一層広範囲にわたる領域の電磁波を吸収することができる。   In the second embodiment, the two enclosing members 204a and 204b are provided. However, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, one or three enclosures are provided. A member may be provided. When a plurality of enclosing members are provided in this way, for example, by making the magnetic loss material included in each enclosing member different, it is possible to absorb electromagnetic waves in a wider area.

また、上記第2の実施の形態においては、呼気センシング装置200の各構成部に対する電力の供給は主電源が行なったが、本発明はそのような実施の形態には限定されない。例えば、囲い部材204において発生する熱を電力に変換するゼーベック素子等の熱電変換素子、及び、熱電変換素子により変換された電力を蓄積する充電池が、更に設けられてもよい。このように、熱電変換素子及び充電池が更に設けられることによって、囲い部材204において発生する熱をより一層効率よく利用することができる。例えば、電磁波の吸収が不可能な環境において、充電池からガスセンサ48,50に対して通電することでガスセンサ48,50を加熱することによりガスセンサ48,50の再生処理を行なうことができる。また、センサ基板40,42とガスセンサ48,50との間にヒータを設け、このヒータに対して充電池から通電することでガスセンサ48,50の再生処理を行なうこともできる。   In the second embodiment, the main power supply supplies power to each component of the breath sensing device 200. However, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, a thermoelectric conversion element such as a Seebeck element that converts heat generated in the enclosing member 204 into electric power, and a rechargeable battery that stores electric power converted by the thermoelectric conversion element may be further provided. Thus, by further providing the thermoelectric conversion element and the rechargeable battery, the heat generated in the enclosing member 204 can be used more efficiently. For example, in an environment where electromagnetic waves cannot be absorbed, the gas sensors 48 and 50 can be regenerated by heating the gas sensors 48 and 50 by energizing the gas sensors 48 and 50 from a rechargeable battery. Further, a regeneration process for the gas sensors 48 and 50 can be performed by providing a heater between the sensor substrates 40 and 42 and the gas sensors 48 and 50 and energizing the heater from a rechargeable battery.

また、呼気センシング装置200が携帯電話装置に組込まれ、携帯電話装置による通信を阻害するおそれのある不要電磁波の電磁波エネルギー、及び、自然界に存在する電磁波の電磁波エネルギー等を囲い部材204で熱に変換した後、上述の熱電変換素子により変換された電力を携帯電話装置に搭載される充電池に蓄積する構成であってもよい。このように、携帯電話装置に搭載される充電池を利用することによって、自然界に存在する電磁波を有効利用することができるとともに、携帯電話装置による通信をより一層円滑に行なうことができる。   In addition, the breath sensing device 200 is incorporated in a mobile phone device, and the surrounding member 204 converts electromagnetic energy of unnecessary electromagnetic waves that may hinder communication by the mobile phone device and electromagnetic energy of electromagnetic waves existing in the natural world into heat. After that, the configuration may be such that the electric power converted by the thermoelectric conversion element is stored in a rechargeable battery mounted on the mobile phone device. Thus, by using the rechargeable battery mounted on the mobile phone device, electromagnetic waves existing in the natural world can be used effectively, and communication by the mobile phone device can be performed more smoothly.

[第3の実施の形態]
−構成−
図10は、本発明の第3の実施の形態に係る呼気センシング装置300の斜視図であり、図11は、呼気センシング装置300の内部構成を示す水平断面図である。図10及び図11を参照して、呼気センシング装置300は、仕切部材52,54等における好ましい構成材料が異なる点、UVランプ点灯ボタン35を有する点、及び、UVランプ64a〜64eを有する点以外は、第1の実施の形態に係る呼気センシング装置10と同一の構成である。したがって、呼気センシング装置10と同一又は類似の機能を有する構成部には同一の参照符号及び名称を付し、それらについての詳細な説明は繰返さず、異なる点のみ説明する。
[Third Embodiment]
−Configuration−
FIG. 10 is a perspective view of an exhalation sensing device 300 according to the third embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a horizontal sectional view showing an internal configuration of the exhalation sensing device 300. Referring to FIGS. 10 and 11, exhalation sensing device 300 is different from that having preferable constituent materials in partition members 52, 54, etc., having UV lamp lighting button 35, and having UV lamps 64 a to 64 e. These are the same structures as the breath sensing apparatus 10 which concerns on 1st Embodiment. Therefore, the same reference numerals and names are given to components having the same or similar functions as the breath sensing device 10, and detailed description thereof will not be repeated, and only different points will be described.

呼気センシング装置300において、仕切部材52,54の構成材料としては、紫外線を透過可能なものであれば特に限定されず、シリコーンゴム等の各種ゴム、又は、アクリル樹脂等の各種プラスチック等を使用できる。仕切部材52,54の厚みとしては、適度な機械的強度を有し、かつ紫外線の透過を阻害しない程度であれば特に限定されないが、100μm〜1000μmであることが好ましい。   In the breath sensing apparatus 300, the constituent material of the partition members 52 and 54 is not particularly limited as long as it can transmit ultraviolet rays, and various rubbers such as silicone rubber or various plastics such as acrylic resin can be used. . The thickness of the partition members 52 and 54 is not particularly limited as long as it has an appropriate mechanical strength and does not inhibit the transmission of ultraviolet rays, but is preferably 100 μm to 1000 μm.

本実施の形態では、選択透過膜60には、水分を除去し、かつ呼気中の特定ガス成分である一酸化窒素(NO)を優先的に透過可能な疎水性の膜(例えば、NO-selective membrane(商品名、World Precision Instruments社製))を使用し、選択透過膜62には、呼気中の特定ガス成分であるアセトンを優先的に透過可能であり、かつ紫外線を透過可能なシリコーンゴムからなる膜を使用する。   In the present embodiment, the permselective membrane 60 is a hydrophobic membrane (for example, NO-selective) capable of removing moisture and preferentially permeating nitric oxide (NO), which is a specific gas component in exhaled breath. membrane (trade name, manufactured by World Precision Instruments)), and the permselective membrane 62 is made of silicone rubber that can preferentially transmit acetone, which is a specific gas component in exhaled breath, and can transmit ultraviolet rays. Use a membrane.

選択透過膜60,62は、紫外線を透過可能に構成される。紫外線を透過可能にする方法としては、当該分野において一般的に使用される方法であれば特に限定されないが、例えば、紫外線を透過可能な材料を構成材料として用いる方法、及び、紫外線を透過可能な厚みに調整する方法等がある。選択透過膜60,62の厚みとしては、適度な機械的強度を有し、かつ呼気中の所望の特定ガス成分の透過を阻害しない程度であれば特に限定されないが、5μm〜50μmであることが好ましい。選択透過膜60,62を紫外線を透過可能な厚みに調整する場合においては、選択透過膜60,62の厚みは、選択透過膜60,62の材質等に応じて適宜調整される。   The selectively permeable membranes 60 and 62 are configured to transmit ultraviolet rays. The method for allowing ultraviolet rays to transmit is not particularly limited as long as it is a method that is generally used in the field. For example, a method using a material that can transmit ultraviolet rays as a constituent material, and a method that allows ultraviolet rays to transmit There is a method of adjusting the thickness. The thickness of the selectively permeable membranes 60 and 62 is not particularly limited as long as it has an appropriate mechanical strength and does not inhibit the permeation of a desired specific gas component in exhaled breath, but is 5 μm to 50 μm. preferable. In the case where the selectively permeable membranes 60 and 62 are adjusted to have a thickness capable of transmitting ultraviolet rays, the thickness of the selectively permeable membranes 60 and 62 is appropriately adjusted according to the material of the selectively permeable membranes 60 and 62.

筐体18の上面において、測定開始ボタン34近傍には、UVランプ64a〜64eを点灯させるためのUVランプ点灯ボタン35が設けられる。UVランプ点灯ボタン35は、被験者等の利用者により押下されて操作されることで、制御部32に対してUVランプ点灯開始指示に応じた信号を出力する。   On the upper surface of the housing 18, a UV lamp lighting button 35 for lighting the UV lamps 64 a to 64 e is provided in the vicinity of the measurement start button 34. The UV lamp lighting button 35 is pressed and operated by a user such as a subject, and outputs a signal corresponding to the UV lamp lighting start instruction to the control unit 32.

呼気導入室70の中央部近傍であって、呼気の流通を阻害しない位置には、紫外線を照射するための少なくとも1個以上の、本実施の形態では5個のUVランプ64a〜64eが、この順に水平方向に並んで設けられる。UVランプ64a〜64eとしては、仕切部材52,54及び選択透過膜60,62を透過して、ガスセンサ48,50に到達可能な強度の紫外線を照射できるものであれば特に限定されないが、例えば、放射する紫外線の波長が200nm〜380nmのもの等が好ましい。紫外線の波長がこのような範囲内の値であることによって、ガスセンサ48,50等の再生処理をより一層効果的に行なうことができる。波長が200nmより小さいと、紫外線が大気中を伝播することができなくなり、ガスセンサ48,50等の再生処理を行なうことができなくなるおそれがある。波長が380nmより大きいと、可視光領域の光となるのでガスセンサ48,50等の再生処理を行なうことができなくなるおそれがある。UVランプ64a〜64eは、制御部32と電気的に接続され、UVランプ点灯ボタン35からの指示等に基づいて制御部32から入力される照射制御信号に従って、仕切部材52,54、選択透過膜60,62、筐体18の内壁、及び、ガスセンサ48,50に対して紫外線の照射を行なう。   At least one or more UV lamps 64a to 64e in the present embodiment for irradiating ultraviolet rays are located in the vicinity of the center of the exhalation introduction chamber 70 and do not impede the flow of exhalation. They are arranged in the horizontal direction in order. The UV lamps 64a to 64e are not particularly limited as long as the UV lamps 64a to 64e can irradiate the partition members 52 and 54 and the selectively permeable membranes 60 and 62 with ultraviolet rays having an intensity that can reach the gas sensors 48 and 50. Those having a wavelength of 200 to 380 nm are preferable. When the wavelength of the ultraviolet rays is within such a range, the regeneration process of the gas sensors 48, 50, etc. can be performed more effectively. If the wavelength is smaller than 200 nm, the ultraviolet rays cannot be propagated in the atmosphere, and there is a possibility that the regeneration processing of the gas sensors 48, 50, etc. cannot be performed. If the wavelength is larger than 380 nm, the light in the visible light region may be emitted, so that there is a possibility that the regeneration process of the gas sensors 48, 50, etc. cannot be performed. The UV lamps 64 a to 64 e are electrically connected to the control unit 32, and the partition members 52 and 54, the selectively permeable membrane according to the irradiation control signal input from the control unit 32 based on an instruction from the UV lamp lighting button 35 or the like. 60, 62, the inner wall of the housing 18, and the gas sensors 48, 50 are irradiated with ultraviolet rays.

−動作−
図10及び図11を参照して、本実施の形態に係る呼気センシング装置300は以下のように動作する。なお、本実施の形態において、被験者等の利用者によって任意に行なわれるガスセンサ48,50等の再生処理以外の動作は、第1の実施の形態に係る呼気センシング装置10の動作と同様である。
-Operation-
With reference to FIG.10 and FIG.11, the breath sensing apparatus 300 which concerns on this Embodiment operate | moves as follows. In the present embodiment, operations other than regeneration processing of the gas sensors 48, 50, etc. arbitrarily performed by a user such as a subject are the same as the operations of the breath sensing device 10 according to the first embodiment.

被験者等の利用者は、呼気分析開始前に行なう、脱離ガスを使用する通常の再生処理とは別に、例えば、ガスセンサ48,50の感度が著しく低下した場合、並びに、選択透過膜60,62、仕切部材52,54及び筐体18の内壁等が著しく汚染した場合等の任意の場合において、以下のようにしてガスセンサ48,50の再生処理を行なう。すなわち、被験者等によって、再生ボタン36及びUVランプ点灯ボタン35が操作されると、脱離ガスを使用する再生処理が、第1の実施の形態に係る呼気センシング装置10の動作と同様にして行なわれる。脱離ガスを使用する再生処理と同時に、制御部32は、UVランプ点灯ボタン35から入力される点灯開始指示信号に従って、UVランプ64a〜64eに対して照射制御信号を出力する。UVランプ64a〜64eは、照射制御信号に従って、予め定められる一定時間電流が流されることにより、紫外線を発生させる。これによって、仕切部材52,54、選択透過膜60,62、及び、筐体18の内壁に対しては、UVランプ64a〜64eからの紫外線が直接照射されるので、これらの仕切部材52,54、選択透過膜60,62、及び、筐体18の内壁上に残留した水分及びその他の成分等が脱離される。また、ガスセンサ48,50に対しては、仕切部材52,54及び選択透過膜60,62を透過した紫外線が照射されるので、ガスセンサ48,50のセンシング部82に吸着した呼気分析を妨害するおそれのあるガス成分及び被毒物質等が脱離される。上述のようにして脱離された各種成分は、脱離ガス排出部306,308から、脱離ガスとともに呼気センシング装置300外部に排出される。   A user such as a subject separates from the normal regeneration process using the desorbed gas performed before the start of breath analysis, for example, when the sensitivity of the gas sensors 48 and 50 is significantly reduced, and the selectively permeable membranes 60 and 62. In any case such as when the partition members 52 and 54 and the inner wall of the housing 18 are significantly contaminated, the regeneration processing of the gas sensors 48 and 50 is performed as follows. That is, when the regeneration button 36 and the UV lamp lighting button 35 are operated by a subject or the like, regeneration processing using the desorbed gas is performed in the same manner as the operation of the breath sensing device 10 according to the first embodiment. It is. Simultaneously with the regeneration process using the desorbed gas, the control unit 32 outputs an irradiation control signal to the UV lamps 64 a to 64 e in accordance with the lighting start instruction signal input from the UV lamp lighting button 35. The UV lamps 64a to 64e generate ultraviolet rays by passing a current for a predetermined time in accordance with the irradiation control signal. As a result, the partition members 52 and 54, the permselective membranes 60 and 62, and the inner wall of the housing 18 are directly irradiated with ultraviolet rays from the UV lamps 64a to 64e. Then, the moisture and other components remaining on the permselective membranes 60 and 62 and the inner wall of the housing 18 are desorbed. Moreover, since the ultraviolet rays that have passed through the partition members 52 and 54 and the selectively permeable membranes 60 and 62 are irradiated to the gas sensors 48 and 50, there is a risk of disturbing the breath analysis that is adsorbed by the sensing unit 82 of the gas sensors 48 and 50. Gas components, poisonous substances, etc. are removed. Various components desorbed as described above are discharged out of the breath sensing apparatus 300 from the desorbed gas discharge units 306 and 308 together with the desorbed gas.

紫外線照射によって上述の各構成部から各種成分が脱離されるのは、以下の理由による。すなわち、紫外線照射により得られるエネルギーによって仕切部材52,54、選択透過膜60,62、及び、筐体18の内壁上に残留した各種成分、並びに、ガスセンサ48,50のセンシング部82に吸着した各種成分が活性化される。これによって、各種成分の脱離速度が速くなる又は各構成部から脱離され易い活性化物質に変化されるので、各構成部からの各種成分の脱離が可能になる。   The reason why various components are desorbed from the above-described components by ultraviolet irradiation is as follows. That is, various components adsorbed on the partition members 52 and 54, the selectively permeable membranes 60 and 62, the inner walls of the housing 18, and the various sensors adsorbed on the sensing units 82 of the gas sensors 48 and 50 by energy obtained by ultraviolet irradiation. The component is activated. As a result, the desorption rate of various components is increased or the activated substance is easily desorbed from each component, so that the various components can be desorbed from each component.

上述したように、呼気センシング装置300は、筐体18内部である、呼気導入部28と選択透過膜60,62の間の呼気導入室70にUVランプ64a〜64eが設けられ、制御部32は、ガスセンサ48,50の汚染状態に基づいて、UVランプ64a〜64eの照射制御を行う。   As described above, in the breath sensing device 300, the UV lamps 64a to 64e are provided in the breath introduction chamber 70 between the breath introduction section 28 and the selectively permeable membranes 60 and 62 inside the casing 18, and the control section 32 Based on the contamination state of the gas sensors 48 and 50, irradiation control of the UV lamps 64a to 64e is performed.

したがって、UVランプ64a〜64eにより紫外線を照射することによって、仕切部材52,54、選択透過膜60,62、及び、筐体18の内壁上に残留した各種成分、並びに、ガスセンサ48,50のセンシング部82に吸着した各種成分が脱離されるので、呼気がガスセンサ48,50に容易に到達できるとともに、ガスセンサ48,50の検出感度及び応答速度をより一層向上させることができる。また、UVランプ64a〜64eに対して通電するだけでガスセンサ48,50を高温環境下に晒すことなく上述の効果を得ることができるので、ガスセンサ48,50の再生処理がより一層簡便になり、かつガスセンサ48,50の劣化をより一層防ぐことができる。更に、装置内に組込むことが可能なUVランプ64a〜64eを使用するので、装置の小型化をより一層達成できる。   Therefore, by irradiating ultraviolet rays from the UV lamps 64a to 64e, various components remaining on the partition members 52 and 54, the selectively permeable membranes 60 and 62, and the inner wall of the housing 18, and sensing of the gas sensors 48 and 50 are performed. Since various components adsorbed on the part 82 are desorbed, exhaled air can easily reach the gas sensors 48 and 50, and the detection sensitivity and response speed of the gas sensors 48 and 50 can be further improved. In addition, since the above-described effects can be obtained without exposing the gas sensors 48 and 50 to a high temperature environment simply by energizing the UV lamps 64a to 64e, the regeneration process of the gas sensors 48 and 50 becomes even easier. And deterioration of gas sensors 48 and 50 can be prevented further. Furthermore, since the UV lamps 64a to 64e that can be incorporated into the apparatus are used, the apparatus can be further reduced in size.

また、仕切部材52,54及び選択透過膜60,62は紫外線を透過可能に構成されるので、UVランプ64a〜64eの設置場所を一箇所と少なくすることができ、より一層効率的に紫外線照射により得られるエネルギーを利用することができる。   Further, since the partition members 52 and 54 and the selectively permeable membranes 60 and 62 are configured to be able to transmit ultraviolet rays, the number of installation places of the UV lamps 64a to 64e can be reduced to one, and the ultraviolet irradiation can be performed more efficiently. The energy obtained by can be used.

[変形例]
−構成−
図12は、本発明の第3の実施の形態に係る呼気センシング装置300の変形例を示す水平断面図である。図12を参照して、呼気センシング装置300の変形例は、仕切部材52,54及び選択透過膜60,62が紫外線を透過しない構成である点、反射板38a〜38dが設けられる点、並びに、UVランプ64の設置位置及び個数が異なる点以外は、呼気センシング装置300と同一の構成である。呼気センシング装置300の変形例において、呼気センシング装置300と同一又は類似の機能を有する構成部には同一の参照符号及び名称を付し、それらについての詳細な説明は繰返さず、異なる点のみ説明する。
[Modification]
−Configuration−
FIG. 12 is a horizontal sectional view showing a modified example of the breath sensing device 300 according to the third embodiment of the present invention. Referring to FIG. 12, a modified example of the breath sensing device 300 is configured such that the partition members 52 and 54 and the selective transmission films 60 and 62 do not transmit ultraviolet light, the reflectors 38 a to 38 d are provided, and The configuration is the same as that of the breath sensing device 300 except that the installation position and number of the UV lamps 64 are different. In the modified example of the breath sensing device 300, components having the same or similar functions as the breath sensing device 300 are denoted by the same reference numerals and names, and detailed description thereof will not be repeated, and only different points will be described. .

呼気センシング装置300の変形例において、仕切部材52,54の構成材料としては、紫外線を透過不可能又は透過困難な材料であれば特に限定されず、エチレンプロピレンゴム等の各種ゴム、又は、ポリカーボネート等の各種プラスチック等を使用できる。仕切部材52,54の厚みとしては、適度な機械的強度を有し、かつ紫外線を透過不可能又は透過困難な程度であれば特に限定されないが、100μm〜2000μmであることが好ましい。   In the modified example of the breath sensing device 300, the constituent material of the partition members 52 and 54 is not particularly limited as long as it is a material that cannot transmit ultraviolet light or is difficult to transmit, and various rubbers such as ethylene propylene rubber, polycarbonate, or the like Various plastics can be used. The thickness of the partition members 52 and 54 is not particularly limited as long as it has an appropriate mechanical strength and cannot transmit ultraviolet light or is difficult to transmit, but is preferably 100 μm to 2000 μm.

本変形例では、選択透過膜60には、水分を除去し、かつ呼気中の特定ガス成分である一酸化窒素(NO)を優先的に透過可能な疎水性の膜(例えば、NO-selective membrane(商品名、World Precision Instruments社製))を使用し、選択透過膜62には、呼気中の特定ガス成分であるアセトンを優先的に透過可能であり、かつ紫外線を透過不可能又は透過困難なポリイミドからなる膜を使用する。   In this modification, the permselective membrane 60 is a hydrophobic membrane (for example, NO-selective membrane) that removes moisture and can preferentially permeate nitric oxide (NO), which is a specific gas component in exhaled breath. (Trade name, manufactured by World Precision Instruments)), the permselective membrane 62 can preferentially transmit acetone, which is a specific gas component in exhaled breath, and cannot or cannot transmit ultraviolet rays. A film made of polyimide is used.

選択透過膜60,62は、紫外線を透過不可能又は透過困難に構成される。紫外線を透過不可能又は透過困難にする方法としては、当該分野において一般的に使用される方法であれば特に限定されないが、例えば、紫外線を透過不可能又は透過困難な材料を構成材料として用いる方法、及び、選択透過膜の厚みを調整する方法等がある。選択透過膜60,62の厚みとしては、適度な機械的強度を有し、かつ呼気中の所望の特定ガス成分の透過を阻害しない程度であれば特に限定されないが、5μm〜50μmであることが好ましい。選択透過膜60,62の厚みを調整することにより紫外線を透過不可能又は透過困難にする場合においては、選択透過膜60,62の厚みは、選択透過膜60,62の材質等に応じて適宜調整される。   The selectively permeable membranes 60 and 62 are configured so as not to transmit ultraviolet light or to transmit light. The method for making ultraviolet light impervious or difficult to transmit is not particularly limited as long as it is a method commonly used in the field, but for example, a method using a material that makes ultraviolet light impervious or difficult to transmit as a constituent material. And a method of adjusting the thickness of the selectively permeable membrane. The thickness of the selectively permeable membranes 60 and 62 is not particularly limited as long as it has an appropriate mechanical strength and does not inhibit the permeation of a desired specific gas component in exhaled breath, but is 5 μm to 50 μm. preferable. In the case where the thickness of the selectively permeable films 60 and 62 is adjusted so that ultraviolet rays cannot be transmitted or difficult to transmit, the thickness of the selectively permeable films 60 and 62 is appropriately determined according to the material of the selectively permeable films 60 and 62. Adjusted.

呼気導入室70の中央部近傍であって、呼気の流通を阻害しない位置には、紫外線を照射するための少なくとも1個以上の、本変形例では3個のUVランプ64f〜64hが、この順に水平方向に並んで設けられる。UVランプ64f〜64hは、制御部32と電気的に接続され、UVランプ点灯ボタン35からの指示等に基づいて制御部32から入力される照射制御信号に従って、仕切部材52,54、選択透過膜60,62、及び、筐体18の内壁に対して紫外線の照射を行なう。   In the vicinity of the center of the exhalation introduction chamber 70 and at a position where the circulation of exhalation is not hindered, at least one or more UV lamps 64f to 64h in this modification for irradiating ultraviolet rays are arranged in this order. Provided side by side in the horizontal direction. The UV lamps 64 f to 64 h are electrically connected to the control unit 32, and the partition members 52 and 54, the selectively permeable membrane according to the irradiation control signal input from the control unit 32 based on an instruction from the UV lamp lighting button 35 or the like. 60 and 62 and the inner wall of the housing 18 are irradiated with ultraviolet rays.

第1センサ室72において、センサ基板40の近傍であって、呼気分析を阻害しない位置には、ガスセンサ48を挟むようにして2個のUVランプ64i,64jが設けられ、UVランプ64i,64jを挟んでガスセンサ48とは反対側には、反射板38a,38bがそれぞれ設けられる。反射板38a,38bは、その反射面がガスセンサ48を向くように配置される。これらの反射板38a,38bは、2個のUVランプ64i,64jが発生する紫外線を、ガスセンサ48に向けて反射させる。同様に、第2センサ室74において、センサ基板42の近傍には、ガスセンサ50を挟むようにして2個のUVランプ64k,64lが設けられ、UVランプ64k,64lを挟んでガスセンサ50とは反対側には、反射板38c,38dがそれぞれ設けられる。反射板38c,38dは、その反射面がガスセンサ50を向くように配置される。これらの反射板38c,38dは、2個のUVランプ64k,64lが発生する紫外線を、ガスセンサ50に向けて反射させる。反射板38a〜38dとしては、紫外線を反射可能なものであれば特に限定されないが、例えば、アルミ板又は銀スプレーコーティング部材等からなる厚み0.5mm〜1mm程度の曲面状部材若しくは板状部材等を使用することが好ましい。ここで、曲面状部材とは、二次曲面等の曲平面からなる凹面を有する部材のことであり、例えば放物面を有するパラボラ形状の部材等のことである。UVランプ64f〜64lとしては、例えば、放射する紫外線の波長が200nm〜380nmのもの等の、呼気センシング装置300におけるUVランプ64a〜64eと同様のものを使用できる。   In the first sensor chamber 72, two UV lamps 64i and 64j are provided so as to sandwich the gas sensor 48 in the vicinity of the sensor substrate 40 and do not disturb the breath analysis, and sandwich the UV lamps 64i and 64j. On the side opposite to the gas sensor 48, reflectors 38a and 38b are provided, respectively. The reflecting plates 38 a and 38 b are arranged so that the reflecting surfaces thereof face the gas sensor 48. These reflectors 38 a and 38 b reflect the ultraviolet rays generated by the two UV lamps 64 i and 64 j toward the gas sensor 48. Similarly, in the second sensor chamber 74, two UV lamps 64k and 64l are provided in the vicinity of the sensor substrate 42 so as to sandwich the gas sensor 50, and on the opposite side of the gas sensor 50 with the UV lamps 64k and 64l interposed therebetween. Are provided with reflecting plates 38c and 38d, respectively. The reflecting plates 38c and 38d are arranged so that the reflecting surfaces thereof face the gas sensor 50. These reflectors 38 c and 38 d reflect the ultraviolet rays generated by the two UV lamps 64 k and 64 l toward the gas sensor 50. The reflecting plates 38a to 38d are not particularly limited as long as they can reflect ultraviolet rays. For example, a curved member or a plate member having a thickness of about 0.5 mm to 1 mm made of an aluminum plate, a silver spray coating member, or the like. Is preferably used. Here, the curved member is a member having a concave surface formed of a curved surface such as a quadratic curved surface, for example, a parabolic member having a paraboloid. As the UV lamps 64f to 64l, for example, those similar to the UV lamps 64a to 64e in the breath sensing device 300, such as those having a wavelength of emitted ultraviolet light of 200 nm to 380 nm, can be used.

このように、UVランプ64i〜64lは、呼気分析を阻害しないようにガスセンサ48,50から離れた位置に設けられるので、反射板38a〜38dを設けることで、UVランプ64i〜64lから発生される紫外線をガスセンサ48,50に対して効率良く照射できるようにする。これにより、より一層効率的に紫外線照射により得られるエネルギーを利用することができるので、ガスセンサ48,50のセンシング部82に吸着した呼気分析を妨害するおそれのあるガス成分及び被毒物質等を更に効率良く脱離させることができる。UVランプ64i〜64lは、制御部32と電気的に接続され、UVランプ点灯ボタン35からの指示等に基づいて制御部32から入力される照射制御信号に従って、ガスセンサ48,50等に対して紫外線の照射を行なう。   Thus, since the UV lamps 64i to 64l are provided at positions away from the gas sensors 48 and 50 so as not to disturb the breath analysis, the UV lamps 64i to 64l are generated by providing the reflectors 38a to 38d. Ultraviolet rays can be efficiently applied to the gas sensors 48 and 50. As a result, energy obtained by ultraviolet irradiation can be used more efficiently, so that gas components and poisonous substances that may interfere with the breath analysis adsorbed to the sensing unit 82 of the gas sensors 48 and 50 are further reduced. It can be desorbed efficiently. The UV lamps 64i to 64l are electrically connected to the control unit 32, and UV light is applied to the gas sensors 48, 50, etc. according to an irradiation control signal input from the control unit 32 based on an instruction from the UV lamp lighting button 35 or the like. Irradiation.

−動作−
図12を参照して、第3の実施の形態に係る呼気センシング装置300の変形例は以下のように動作する。なお、本変形例において、被験者等の利用者によって任意に行なわれるガスセンサ48,50等の再生処理以外の動作は、第1の実施の形態に係る呼気センシング装置10の動作と同様である。
-Operation-
Referring to FIG. 12, the modified example of breath sensing device 300 according to the third embodiment operates as follows. In this modification, the operations other than the regeneration process of the gas sensors 48 and 50 arbitrarily performed by a user such as a subject are the same as the operations of the breath sensing device 10 according to the first embodiment.

被験者等の利用者は、呼気分析前に行なう、脱離ガスを使用する通常の再生処理とは別に、例えば、ガスセンサ48,50の感度が著しく低下した場合、並びに、選択透過膜60,62、仕切部材52,54及び筐体18の内壁等が著しく汚染した場合等の任意の場合において、以下のようにしてガスセンサ48,50の再生処理を行なう。すなわち、被験者等によって、再生ボタン36及びUVランプ点灯ボタン35が操作されると、脱離ガスを使用する再生処理が、第1の実施の形態に係る呼気センシング装置10の動作と同様にして行なわれる。脱離ガスを使用する再生処理と同時に、制御部32は、UVランプ点灯ボタン35から入力される点灯開始指示信号に従って、UVランプ64f〜64lに対して照射制御信号を出力する。UVランプ64f〜64lは、照射制御信号に従って、予め定められる一定時間電流が流されることにより、紫外線を発生させる。これによって、仕切部材52,54及び筐体18の内壁に対しては、UVランプ64f〜64hから発生された紫外線が直接照射され、選択透過膜60,62に対しては、UVランプ64f〜64hから発生されて開口部56,58を通過した紫外線が直接照射されるので、これらの仕切部材52,54、筐体18の内壁、及び、選択透過膜60,62上に残留した水分及びその他の成分等が脱離される。また、ガスセンサ48,50に対しては、UVランプ64i〜64lから発生された紫外線、及び、UVランプ64i〜64lから発生されて反射板38a〜38dにより反射された紫外線が照射されるので、ガスセンサ48,50のセンシング部82に吸着した呼気分析を妨害するおそれのあるガス成分及び被毒物質等が脱離される。上述のようにして脱離された各種成分は、脱離ガス排出部306,308から、脱離ガスとともに呼気センシング装置300の変形例の外部に排出される。   A user such as a subject separates from the normal regeneration process using the desorbed gas performed before breath analysis, for example, when the sensitivity of the gas sensors 48 and 50 is significantly reduced, and the selectively permeable membranes 60 and 62, In any case such as when the partition members 52 and 54 and the inner wall of the housing 18 are significantly contaminated, the regeneration processing of the gas sensors 48 and 50 is performed as follows. That is, when the regeneration button 36 and the UV lamp lighting button 35 are operated by a subject or the like, regeneration processing using the desorbed gas is performed in the same manner as the operation of the breath sensing device 10 according to the first embodiment. It is. Simultaneously with the regeneration process using the desorbed gas, the control unit 32 outputs an irradiation control signal to the UV lamps 64f to 64l in accordance with the lighting start instruction signal input from the UV lamp lighting button 35. The UV lamps 64f to 64l generate ultraviolet rays by passing a current for a predetermined time in accordance with the irradiation control signal. Accordingly, the ultraviolet rays generated from the UV lamps 64f to 64h are directly irradiated to the partition members 52 and 54 and the inner wall of the housing 18, and the UV lamps 64f to 64h are applied to the selective transmission films 60 and 62. Since the ultraviolet rays generated from the openings 56 and 58 are directly irradiated, moisture remaining on the partition members 52 and 54, the inner wall of the casing 18, and the permselective membranes 60 and 62 and other Components and the like are desorbed. The gas sensors 48 and 50 are irradiated with ultraviolet rays generated from the UV lamps 64i to 64l and ultraviolet rays generated from the UV lamps 64i to 64l and reflected by the reflecting plates 38a to 38d. Gas components and poisonous substances that may interfere with the breath analysis adsorbed on the sensing units 82 of 50 and 50 are desorbed. The various components desorbed as described above are discharged from the desorbed gas discharge units 306 and 308 to the outside of the modified example of the breath sensing device 300 together with the desorbed gas.

上述したように、呼気センシング装置300の変形例においては、筐体18内部である、呼気導入部28と選択透過膜60,62の間の呼気導入室70にUVランプ64f〜64gが設けられ、選択透過膜60とガスセンサ48との間の第1センサ室72にUVランプ64i,64jが設けられ、選択透過膜62とガスセンサ50との間の第2センサ室74にUVランプ64k,64lが設けられる。そして、制御部32は、ガスセンサ48,50の汚染状態に基づいて、UVランプ64f〜64lの照射制御を行う。   As described above, in the modified example of the breath sensing device 300, the UV lamps 64f to 64g are provided in the breath introduction chamber 70 between the breath introduction section 28 and the selectively permeable membranes 60 and 62 inside the casing 18, UV lamps 64 i and 64 j are provided in the first sensor chamber 72 between the selectively permeable membrane 60 and the gas sensor 48, and UV lamps 64 k and 64 l are provided in the second sensor chamber 74 between the selectively permeable membrane 62 and the gas sensor 50. It is done. Then, the control unit 32 performs irradiation control of the UV lamps 64f to 64l based on the contamination state of the gas sensors 48 and 50.

したがって、UVランプ64f〜64lにより紫外線を照射することによって、仕切部材52,54、選択透過膜60,62、及び、筐体18の内壁上に残留した各種成分、並びに、ガスセンサ48,50のセンシング部82に吸着した各種成分が脱離されるので、呼気がガスセンサ48,50に容易に到達できるとともに、ガスセンサ48,50の検出感度及び応答速度をより一層向上させることができる。また、UVランプ64f〜64lに対して通電するだけでガスセンサ48,50を高温環境下に晒すことなく上述の効果を得ることができるので、ガスセンサ48,50の再生処理がより一層簡便になり、かつガスセンサ48,50の劣化をより一層防ぐことができる。更に、装置内に組込むことが可能なUVランプ64f〜64lを使用するので、装置の小型化をより一層達成できる。   Therefore, by irradiating ultraviolet rays from the UV lamps 64f to 64l, various components remaining on the partition members 52 and 54, the selectively permeable membranes 60 and 62, and the inner wall of the housing 18, and sensing of the gas sensors 48 and 50 are performed. Since various components adsorbed on the part 82 are desorbed, exhaled air can easily reach the gas sensors 48 and 50, and the detection sensitivity and response speed of the gas sensors 48 and 50 can be further improved. In addition, since the above-described effects can be obtained without exposing the gas sensors 48 and 50 to a high temperature environment simply by energizing the UV lamps 64f to 64l, the regeneration process of the gas sensors 48 and 50 is further simplified. And deterioration of gas sensors 48 and 50 can be prevented further. Furthermore, since the UV lamps 64f to 64l that can be incorporated in the apparatus are used, the apparatus can be further reduced in size.

また、例えばコストダウン等のために、仕切部材52,54及び選択透過膜60,62が紫外線を透過不可能又は透過困難に構成される場合においても、UVランプ64f〜64lを上述のように設置することにより、効率的に紫外線照射により得られるエネルギーを利用することができる。   In addition, for example, when the partition members 52 and 54 and the selectively permeable membranes 60 and 62 are configured so as not to be able to transmit ultraviolet rays or difficult to transmit ultraviolet rays, the UV lamps 64f to 64l are installed as described above. By doing so, the energy obtained by the ultraviolet irradiation can be used efficiently.

なお、上記第3の実施の形態の変形例においては、仕切部材52,54及び選択透過膜60,62が紫外線を透過不可能又は透過困難に構成されたが、本発明はそのような実施の形態には限定されず、仕切部材52,54及び選択透過膜60,62が紫外線を透過可能に構成されてもよい。これにより、より一層効率的に紫外線照射により得られるエネルギーを利用することができる。   In the modified example of the third embodiment, the partition members 52 and 54 and the selectively permeable membranes 60 and 62 are configured so as not to transmit ultraviolet light or to transmit the ultraviolet light. The form is not limited, and the partition members 52 and 54 and the selectively permeable films 60 and 62 may be configured to transmit ultraviolet rays. Thereby, the energy obtained by ultraviolet irradiation can be utilized even more efficiently.

また、上記第3の実施の形態及びその変形例においては、紫外線を照射するための装置としてUVランプ64a〜64lを使用したが、本発明はそのような実施の形態には限定されず、例えば、水銀ランプ又はUV−LED(Light Emitting Diode)等を使用してもよい。   Moreover, in the said 3rd Embodiment and its modification, although UV lamp 64a-64l was used as an apparatus for irradiating an ultraviolet-ray, this invention is not limited to such embodiment, For example, A mercury lamp or a UV-LED (Light Emitting Diode) may be used.

〈作用・効果〉
本実施の形態によれば、呼気センシング装置10及びその変形例、呼気センシング装置200、並びに、呼気センシング装置300及びその変形例は、内部に呼気中の特定ガス成分を検出するためのガスセンサ48,50を備える筐体18と、筐体18内部に呼気を導入するための呼気導入部28又は呼気導入部404の混合ガス導入路416と、筐体18内部から呼気を排出するための呼気排出部24,26と、筐体18内部にガスセンサ48,50の機能を再生するための脱離ガスを流入させるための脱離ガス導入部302,304、又は、脱離ガス導入部402及び呼気導入部404と、筐体18内部から脱離ガスを排出するための脱離ガス排出部306,308と、脱離ガス導入部302,304、又は、脱離ガス導入部402及び呼気導入部404から脱離ガス排出部306,308に向けて脱離ガスを送り込む送風機310,312、又は、送風機428,430と、ガスセンサ48,50、及び、送風機310,312、又は、送風機428,430の動作を制御する制御部32とを含む。
<Action and effect>
According to the present embodiment, the breath sensing device 10 and its modification, the breath sensing device 200, and the breath sensing device 300 and its modification include a gas sensor 48 for detecting a specific gas component in the breath, 50, a mixed gas introduction path 416 of the exhalation introduction unit 28 or the exhalation introduction unit 404 for introducing exhalation into the inside of the case 18, and an exhalation discharge unit for exhausting exhalation from the inside of the case 18 24, 26, and desorbed gas introducing units 302, 304 for allowing desorbed gas to flow into the housing 18 to regenerate the functions of the gas sensors 48, 50, or desorbed gas introducing unit 402 and exhaled gas introducing unit. 404, desorbed gas discharge sections 306 and 308 for discharging desorbed gas from the inside of the housing 18, desorbed gas introducing sections 302 and 304, or desorbed gas introducing section 402 and The blowers 310 and 312 or the blowers 428 and 430 and the gas sensors 48 and 50 and the blowers 310 and 312 or the blower 428 for sending the desorbed gas from the gas introduction unit 404 toward the desorbed gas discharge units 306 and 308. , 430, and a control unit 32 for controlling the operation of 430.

このように、送風機310,312、又は、送風機428,430により、脱離ガス導入部302,304、又は、脱離ガス導入部402及び呼気導入部404から、脱離ガス排出部306,308に向けて脱離ガスを送り込むことによって、その風力により、ガスセンサ48,50に吸着した呼気分析を妨害するおそれのあるガス成分及び被毒物質等が脱離されるので、ガスセンサ48,50の検出感度及び応答速度をより一層向上させることができる。また、送風機310,312、又は、送風機428,430により脱離ガスを送り込むだけでガスセンサ48,50を高温環境下及び光に晒すことなく上述の効果を得ることができるので、ガスセンサ48,50の再生処理が簡便になり、かつガスセンサ48,50の劣化を防ぐことができる。更に、送風機310,312、又は、送風機428,430による風力を有効利用して脱離された各種成分を排出させるので、脱離された各種成分をより一層速やかに排出して再生処理に必要な時間を短縮することができるとともに、脱離された各種成分を装置外部へ排出するためのファン等の構成を設ける必要がなくなり、装置の小型化をより一層達成できる。   In this manner, the blower 310, 312 or the blower 428, 430 causes the desorption gas introduction unit 302, 304, or the desorption gas introduction unit 402 and the exhalation introduction unit 404, to the desorption gas discharge unit 306, 308. Since the desorbed gas is sent to the gas sensor, gas components and poisonous substances that may interfere with the breath analysis adsorbed by the gas sensors 48 and 50 are desorbed by the wind force. The response speed can be further improved. In addition, since the gas sensors 48 and 50 can be obtained without exposing the gas sensors 48 and 50 to a high temperature environment and light only by feeding the desorbed gas by the fans 310 and 312 or the fans 428 and 430, the gas sensors 48 and 50 The regeneration process is simplified and the deterioration of the gas sensors 48 and 50 can be prevented. Furthermore, since various components detached are discharged by effectively using wind power generated by the fans 310 and 312 or the fans 428 and 430, the various components removed are discharged more quickly and are necessary for the regeneration process. The time can be shortened, and it is not necessary to provide a configuration such as a fan for discharging the desorbed various components to the outside of the apparatus, and the apparatus can be further reduced in size.

また、制御部32は、ガスセンサ48,50、仕切部材52,54及び選択透過膜60,62等の汚染状態に基づいて、送風機310,312、又は、送風機428,430の動作を制御する。このように、ガスセンサ48,50等の汚染状態に応じて、ガスセンサ48,50に吸着した呼気分析を妨害するおそれのあるガス成分及び被毒物質等が脱離されるので、ガスセンサ48,50の検出感度及び応答速度をより一層効率良く向上させることができる。   Moreover, the control part 32 controls operation | movement of the air blowers 310 and 312 or the air blowers 428 and 430 based on the contamination states, such as the gas sensors 48 and 50, the partition members 52 and 54, and the selectively permeable membranes 60 and 62. In this manner, gas components and poisonous substances that may interfere with the breath analysis adsorbed on the gas sensors 48 and 50 are desorbed in accordance with the contamination state of the gas sensors 48 and 50 and the like. Sensitivity and response speed can be improved more efficiently.

なお、上記実施の形態では、制御部32は、再生ボタン36から入力される再生処理開始指示信号に従って各再生処理の動作を制御したが、本発明はそのような実施の形態には限定されない。例えば、制御部32は、常時A/D変換器を経て処理回路に入力されるガスセンサ48,50の検出値を監視し、ガスセンサ48,50の検出値が予め定められる一定値以下となることにより、ガスセンサ48,50の感度が低下した、又は、ガスセンサ48,50に到達するガス量が低下したと判定したときに、自動的に各再生処理の動作を制御する構成であってもよい。また、制御部32は、予め定められる一定時間経過後に、自動的に各再生処理の動作を制御する構成であってもよい。   In the above embodiment, the control unit 32 controls the operation of each reproduction process according to the reproduction process start instruction signal input from the reproduction button 36, but the present invention is not limited to such an embodiment. For example, the control unit 32 constantly monitors the detection values of the gas sensors 48 and 50 that are input to the processing circuit via the A / D converter, and the detection values of the gas sensors 48 and 50 become equal to or less than a predetermined value. Alternatively, it may be configured to automatically control the operation of each regeneration process when it is determined that the sensitivity of the gas sensors 48 and 50 has decreased or the amount of gas reaching the gas sensors 48 and 50 has decreased. Further, the control unit 32 may be configured to automatically control the operation of each reproduction process after a predetermined time has elapsed.

また、上記実施の形態では、被験者等の利用者は、呼気分析開始前に脱離ガスを使用する通常のガスセンサ48,50の再生処理を行なったが、本発明はそのような実施の形態には限定されず、呼気分析の終了後、又は呼気分析の開始前及び終了後ともに、通常の再生処理を行なってもよい。これにより、仕切部材52,54及び選択透過膜60,62上に残留した各種成分、並びに、ガスセンサ48,50のセンシング部82に吸着した、分析対象ガスを含む各種成分を脱離させることができるので、より正確な呼気分析が可能になる。   In the above embodiment, the user such as the subject performs the regeneration process of the normal gas sensors 48 and 50 using the desorbed gas before the start of the breath analysis, but the present invention is applied to such an embodiment. There is no limitation, and normal regeneration processing may be performed both after the end of breath analysis or before and after the start of breath analysis. Accordingly, various components remaining on the partition members 52 and 54 and the selectively permeable membranes 60 and 62 and various components including the analysis target gas adsorbed on the sensing unit 82 of the gas sensors 48 and 50 can be desorbed. Therefore, more accurate breath analysis can be performed.

また、上記実施の形態では、ガスセンサ48,50が2つ設けられる構成であったが、本発明はそのような実施の形態には限定されない。例えば、第1センサ室72及び第2センサ室74のうちいずれか一方が設けられ、ガスセンサ48,50のいずれか一方によって呼気分析が行なわれる構成であってもよい。   In the above embodiment, two gas sensors 48 and 50 are provided. However, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, one of the first sensor chamber 72 and the second sensor chamber 74 may be provided, and the breath analysis may be performed by one of the gas sensors 48 and 50.

また、上記実施の形態では、ガスセンサ48,50の特定ガス成分に対する検出感度及び検出精度を向上させるために選択透過膜60,62が設けられたが、本発明はそのような実施の形態には限定されず、選択透過膜60,62が設けられていなくてもよい。   In the above embodiment, the selectively permeable membranes 60 and 62 are provided in order to improve the detection sensitivity and detection accuracy for the specific gas component of the gas sensors 48 and 50. However, the present invention includes such an embodiment. Without being limited, the selectively permeable membranes 60 and 62 may not be provided.

また、上記第2の実施の形態では、脱離ガスを使用する再生処理を行うための構成とともに囲い部材204が設けられ、上記第3の実施の形態では、脱離ガスを使用する再生処理を行うための構成とともにUVランプ64が設けられたが、本発明はそのような実施の形態には限定されず、例えば、脱離ガスを使用する再生処理を行うための構成とともに囲い部材204及びUVランプ64が設けられる構成であってもよい。   In the second embodiment, the enclosure member 204 is provided together with the configuration for performing the regeneration process using the desorbed gas. In the third embodiment, the regeneration process using the desorbed gas is performed. Although the UV lamp 64 is provided together with the configuration for performing the present invention, the present invention is not limited to such an embodiment. For example, the enclosure member 204 and the UV are configured together with the configuration for performing the regeneration process using the desorption gas. The structure provided with the lamp | ramp 64 may be sufficient.

また、上記実施の形態では、ガスセンサ48,50の分析対象ガスとして呼気を用いたが、本発明はそのような実施の形態に限定されない。例えば、分析対象ガスが、生体情報取得用として呼気の他に皮膚ガス又は体臭ガス等であってもよいし、環境情報取得用として、自動車の排気ガス、工場近傍の大気中に含まれる大気汚染ガス、又は、活火山近傍の大気中に含まれる火山性ガス等であってもよい。   In the above embodiment, exhalation is used as the gas to be analyzed by the gas sensors 48 and 50, but the present invention is not limited to such an embodiment. For example, the gas to be analyzed may be skin gas or body odor gas in addition to exhaled breath for biometric information acquisition, or automobile exhaust gas, air pollution contained in the atmosphere near the factory for environmental information acquisition It may be a gas or a volcanic gas contained in the atmosphere near the active volcano.

今回開示された実施の形態は単に例示であって、この発明が上記した実施の形態のみに制限されるわけではない。この発明の範囲は、発明の詳細な説明の記載を参酌した上で、特許請求の範囲の各請求項によって示され、そこに記載された文言と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含む。   The embodiment disclosed this time is merely an example, and the present invention is not limited to the embodiment described above. The scope of the present invention is indicated by each claim in the scope of claims after taking into account the description of the detailed description of the invention, and all modifications within the meaning and scope equivalent to the wording described therein are included. Including.

本発明の第1の実施の形態に係る呼気センシング装置の斜視図である。It is a perspective view of the breath sensing device concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施の形態に係る呼気センシング装置の内部構成を示す水平断面図である。It is a horizontal sectional view showing the internal structure of the breath sensing device concerning a 1st embodiment of the present invention. ガスセンサ素子の構成の一例を概略して示す図である。It is a figure which shows schematically an example of a structure of a gas sensor element. センシング部における表面修飾の様子を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the mode of the surface modification in a sensing part. ガスセンサの双方に設けられる、ガスセンサ素子の抵抗変化を測定するための測定回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the measurement circuit for measuring the resistance change of a gas sensor element provided in both gas sensors. 本発明の第1の実施の形態に係る呼気センシング装置の変形例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the modification of the breath sensing apparatus which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第1の実施の形態に係る呼気センシング装置の内部構成を示す水平断面図である。It is a horizontal sectional view showing the internal structure of the breath sensing device concerning a 1st embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係る呼気センシング装置の斜視図である。It is a perspective view of the breath sensing device concerning a 2nd embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施の形態に係る呼気センシング装置の内部構成を示す水平断面図である。It is a horizontal sectional view which shows the internal structure of the breath sensing apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る呼気センシング装置の斜視図である。It is a perspective view of the breath sensing device concerning a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態に係る呼気センシング装置の内部構成を示す水平断面図である。It is a horizontal sectional view showing the internal configuration of the breath sensing device concerning a 3rd embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施の形態に係る呼気センシング装置の変形例の内部構成を示す水平断面図である。It is a horizontal sectional view showing an internal configuration of a modification of the breath sensing device according to the third embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10,200,300 呼気センシング装置
18 筐体
20 表示部
22,432,434 ガス排出部
23,431,433 ガス排出口
24,26 呼気排出部
25,27 呼気排出口
28,404 呼気導入部
30,415 呼気導入口
32 制御部
34 測定開始ボタン
35 UVランプ点灯ボタン
36 再生ボタン
38 反射板
39 マウスピース
40,42 センサ基板
48,50 ガスセンサ
52,54,401 仕切部材
56,58 開口部
60,62 選択透過膜
64 UVランプ
70 呼気導入室
72 第1センサ室
74 第2センサ室
76,422,436,438 開閉弁
202 本体
204 囲い部材
306,308 脱離ガス排出部
302,304,402 脱離ガス導入部
310,312,428,430 送風機
406,408,418 脱離ガス導入路
412,420 三方弁
414 呼気導入路
416 混合ガス導入路
10, 200, 300 Exhalation sensing device 18 Housing 20 Display unit 22, 432, 434 Gas exhaust unit 23, 431, 433 Gas exhaust port 24, 26 Exhalation exhaust unit 25, 27 Exhalation exhaust port 28, 404 Exhalation introducing unit 30, 415 Exhalation inlet 32 Control unit 34 Measurement start button 35 UV lamp lighting button 36 Play button 38 Reflector plate 39 Mouthpiece 40, 42 Sensor substrate 48, 50 Gas sensor 52, 54, 401 Partition member 56, 58 Opening 60, 62 selection Permeable membrane 64 UV lamp 70 Exhalation introduction chamber 72 First sensor chamber 74 Second sensor chamber 76, 422, 436, 438 On-off valve 202 Main body 204 Enclosure member 306, 308 Desorption gas discharge unit 302, 304, 402 Desorption gas introduction Part 310,312,428,430 blower 406,408 418 desorbed gas introduction path 412,420 three-way valve 414 breath introduction path 416 mixed gas introduction passage

Claims (13)

内部にガス中の特定ガス成分を検出するためのセンサを備える筐体と、
前記筐体内部にガスを導入するためのガス導入部と、
前記筐体内部からガスを排出するためのガス排出部と、
前記筐体内部に前記センサの機能を再生するための脱離ガスを流入させるための脱離ガス導入部と、
前記筐体内部から前記脱離ガスを排出するための脱離ガス排出部と、
前記脱離ガス導入部から前記脱離ガス排出部に向けて前記脱離ガスを送り込む脱離ガス送風再生手段と、
前記センサ及び前記脱離ガス送風再生手段の動作を制御する制御手段と、
前記筐体の外形に沿って形成され、かつ、前記装置周辺の電磁波を吸収して発熱する電波吸収体を含む囲い部材とを含み、
前記囲い部材は、前記筐体の周囲が、前記囲い部材によって外方から密着して囲まれるように着脱可能に構成されることを特徴とするガスセンシング装置。
A housing provided with a sensor for detecting a specific gas component in the gas inside;
A gas introduction part for introducing gas into the housing;
A gas discharge unit for discharging gas from the inside of the housing;
A desorption gas introduction part for allowing desorption gas for regenerating the function of the sensor to flow into the housing;
A desorption gas discharge unit for discharging the desorption gas from the inside of the housing;
Desorbed gas blowing and regenerating means for sending the desorbed gas from the desorbed gas introducing unit toward the desorbed gas discharging unit;
Control means for controlling the operation of the sensor and the desorbed gas blowing regeneration means;
An enclosure member including a radio wave absorber that is formed along the outer shape of the housing and generates heat by absorbing electromagnetic waves around the device;
The gas sensing device according to claim 1, wherein the enclosure member is configured to be detachable so that a periphery of the housing is tightly enclosed by the enclosure member from the outside.
内部にガス中の特定ガス成分を検出するためのセンサを備える筐体と、
前記筐体内部にガスを導入するためのガス導入部と、
前記筐体内部からガスを排出するためのガス排出部と、
前記筐体内部に前記センサの機能を再生するための脱離ガスを流入させるための脱離ガス導入部と、
前記筐体内部から前記脱離ガスを排出するための脱離ガス排出部と、
前記脱離ガス導入部から前記脱離ガス排出部に向けて前記脱離ガスを送り込む脱離ガス送風再生手段と、
前記センサ及び前記脱離ガス送風再生手段の動作を制御する制御手段と、
前記筐体内部に設けられ、紫外線を照射するための紫外線照射手段と、
前記ガス導入部と前記センサとの間に設けられ、前記ガス導入部から導入されるガス中の前記特定ガス成分を優先的に通過させる選択透過膜とを含み、
前記制御手段は、前記センサの汚染状態に基づいて、前記紫外線照射手段の動作を制御し、
前記選択透過膜は、前記紫外線を透過可能に構成されるガスセンシング装置。
A housing provided with a sensor for detecting a specific gas component in the gas inside;
A gas introduction part for introducing gas into the housing;
A gas discharge unit for discharging gas from the inside of the housing;
A desorption gas introduction part for allowing desorption gas for regenerating the function of the sensor to flow into the housing;
A desorption gas discharge unit for discharging the desorption gas from the inside of the housing;
Desorbed gas blowing and regenerating means for sending the desorbed gas from the desorbed gas introducing unit toward the desorbed gas discharging unit;
Control means for controlling the operation of the sensor and the desorbed gas blowing regeneration means;
An ultraviolet irradiation means for irradiating ultraviolet rays provided in the housing;
A selectively permeable membrane that is provided between the gas introduction part and the sensor and allows the specific gas component in the gas introduced from the gas introduction part to pass through preferentially;
The control means controls the operation of the ultraviolet irradiation means based on the contamination state of the sensor,
The selectively permeable membrane is a gas sensing device configured to transmit the ultraviolet light.
前記制御手段は、前記センサの汚染状態に基づいて、前記脱離ガス送風再生手段の動作を制御することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のガスセンシング装置。   3. The gas sensing device according to claim 1, wherein the control unit controls an operation of the desorbed gas blowing regeneration unit based on a contamination state of the sensor. 前記脱離ガスは、前記特定ガス成分とは異なるガスであることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1つに記載のガスセンシング装置。   The gas desorption apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the desorption gas is a gas different from the specific gas component. 前記脱離ガス排出部は、前記ガス排出部が設けられる位置とは異なる位置に設けられることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1つに記載のガスセンシング装置。   5. The gas sensing device according to claim 1, wherein the desorbed gas discharge unit is provided at a position different from a position where the gas discharge unit is provided. 前記脱離ガス送風手段は、前記脱離ガス導入部から前記脱離ガス排出部に向けて、風量0.01L/min〜1000L/minで脱離ガスを送り込むことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載のガスセンシング装置。   The desorbed gas blowing means feeds desorbed gas from the desorbed gas introduction section toward the desorbed gas discharge section at an air volume of 0.01 L / min to 1000 L / min. The gas sensing device according to claim 5. 前記脱離ガス送風手段は、ファンであり、
前記ファンは、前記脱離ガス導入部から前記脱離ガス排出部に向けて、風量0.05L/min〜10L/minで脱離ガスを送り込むことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれか1つに記載のガスセンシング装置。
The desorbed gas blowing means is a fan,
6. The fan according to claim 1, wherein the fan feeds the desorbed gas from the desorbed gas introduction section toward the desorbed gas discharge section at an air volume of 0.05 L / min to 10 L / min. The gas sensing device according to any one of the above.
前記センサは、カーボンナノチューブの集合体からなるセンシング部を含むことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1つに記載のガスセンシング装置。   The gas sensing device according to any one of claims 1 to 7, wherein the sensor includes a sensing unit made of an aggregate of carbon nanotubes. 前記センサにより検出される値を補正するための補正用センサを更に含み、
前記制御手段は、前記補正用センサの検出結果に基づいて、前記センサにより検出される値の補正を行なうことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれか1つに記載のガスセンシング装置。
A correction sensor for correcting a value detected by the sensor;
The gas sensing device according to any one of claims 1 to 8, wherein the control unit corrects a value detected by the sensor based on a detection result of the correction sensor. .
前記筐体、前記ガス導入部、前記ガス排出部、前記脱離ガス導入部及び前記脱離ガス排出部は、導熱性を有する材料から構成されることを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれか1つに記載のガスセンシング装置。   10. The housing, the gas introduction part, the gas discharge part, the desorption gas introduction part, and the desorption gas discharge part are made of a material having heat conductivity. The gas sensing device according to any one of the above. 前記囲い部材において発生する熱を電力に変換する熱電変換素子と、
前記熱電変換素子により変換された電力を蓄積する充電池とを更に含むことを特徴とする請求項1に記載のガスセンシング装置。
A thermoelectric conversion element that converts heat generated in the enclosure member into electric power;
The gas sensing device according to claim 1, further comprising a rechargeable battery that stores electric power converted by the thermoelectric conversion element.
前記筐体内部に設けられ、紫外線を照射するための紫外線照射手段を更に含み、
前記制御手段は、前記センサの汚染状態に基づいて、前記紫外線照射手段の動作を制御することを特徴とする請求項1に記載のガスセンシング装置。
An ultraviolet irradiation means for irradiating ultraviolet rays, provided inside the housing;
The gas sensing device according to claim 1, wherein the control unit controls the operation of the ultraviolet irradiation unit based on a contamination state of the sensor.
前記紫外線照射手段から照射される紫外線を前記センサに向けて反射するための反射手段を更に含むことを特徴とする請求項12に記載のガスセンシング装置。   13. The gas sensing device according to claim 12, further comprising a reflection means for reflecting the ultraviolet rays emitted from the ultraviolet irradiation means toward the sensor.
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