(57)【要約】【課題】  接触燃焼式ガスセンサを用いて被験者の呼気に含まれるエタノール濃度を測定する場合において、被験者の呼気が本体の内部から外部に漏れず、呼気の量や風の影響を受けることなく被験者の呼気に含まれるエタノール濃度を正確に測定することができる呼気採取袋を提供する。【解決手段】  被験者の呼気を収容し、保存する本体２と、本体２の外部２ａと内部２ｂを連通し、被験者の呼気を本体２の外部２ａから内部２ｂに導入するための呼気注入路３とを備え、呼気注入路３には、被験者の呼気を本体２の内部２ｂから外部２ａに流出するのを防止する第一の流出防止手段４を設けた呼気採取袋１により課題を達成した。【選択図】      図１
0003131948.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
被験者の呼気に含まれるエタノール濃度を接触燃焼式ガスセンサによって測定するために用いる呼気採取袋であって、
前記呼気採取袋は、前記被験者の呼気を収容し、保存する本体と、該本体の外部と内部を連通し、前記被験者の呼気を該本体の外部から内部に導入するための呼気注入路とを備え、
前記呼気注入路には、前記被験者の呼気を前記本体の内部から外部に流出するのを防止する第一の流出防止手段を設けたことを特徴とする呼気採取袋。
【請求項２】
前記呼気採取袋は、さらに、前記本体に収容した被験者の呼気に含まれるエタノール濃度を測定するための接触燃焼式ガスセンサの測定素子を収納した測定管の一部と密着して、前記測定管の先端を前記本体の内部に固定する測定管固定具を備えたことを特徴とする請求項１に記載の呼気採取袋。
【請求項３】
前記第一の流出防止手段は、前記本体の内圧により前記被験者の呼気を前記本体の内部から外部に流出するのを防止するものであることを特徴とする請求項２に記載の呼気採取袋。
【請求項４】
前記第一の流出防止手段は、二方弁であることを特徴とする請求項２に記載の呼気採取袋。
【請求項５】
前記呼気注入路は、前記被験者の呼気の流路と垂直方向に、異物の混入を防止するための網状体を取り付けたものであることを特徴とする請求項４に記載の呼気採取袋。
【請求項６】
前記呼気注入路は、さらに、手で曲げ折ることにより、前記網状体を設置した部分と前記二方弁を設置した部分を分離することが可能となる環状切欠部を有したものであることを特徴とする請求項５に記載の呼気採取袋。
【請求項７】
前記測定管固定具は、前記測定管を挿入することにより閉鎖状態から開放状態となる第二の流出防止手段を設けたものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の呼気採取袋。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、接触燃焼式ガスセンサを使用して調査対象となる被験者の呼気に含まれるエタノール濃度を測定する場合に用いる呼気採取袋に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、警察による飲酒運転の取り締まりが強化されているにもかかわらず、自動車、飛行機、船舶、電車等の運転者が飲酒運転を行い、大惨事を巻き起こすケースが後を絶たない。また、飲酒後に機械操作を行う者も少なくなく、事故に至るケースも生じている。
【０００３】
被験者の呼気に含まれるエタノール濃度を測定する機器としては、小型で、適宜移動することが可能であり、取扱いも容易である接触燃焼式ガスセンサを挙げることができる。
【０００４】
エタノール濃度を測定する接触燃焼式ガスセンサとしては、例えば、特許文献１には、Ｎｉ−Ｒｈ又はＰｔ−Ｎｉから検知素子及び／又は補償素子に使用するコイルを形成せしめる接触燃焼式アルコールセンサが開示され、特許文献２には、１０〜４０μｍのＦｅ−Ｐｄ合金線に、Ｐｔブラック−Ａｌ２Ｏ３又はＰｄＯ−Ａｌ２Ｏ３或いはＰｔブラック・ＰｄＯ−Ａｌ２Ｏ３の触媒を電着してなる接触燃焼式センサであって、１４０〜１６０℃を設定温度として使用することを特徴とする低濃度用メタノールセンサが開示されている。
【特許文献１】特開昭６２−４２０４３号公報
【特許文献２】特許第３０２３８３２号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に記載された接触燃焼式アルコールセンサでは、低濃度のエタノールを高感度で感知することが困難であるという問題点があり、特許文献２に記載された低濃度用メタノールセンサは、低濃度のメタノールを高精度で測定することは可能であるが、検知素子に使用されている触媒から予測すると、低濃度のエタノールを高精度で測定することは困難であると考えられる。
【０００６】
一方、被験者がマウスピースなどに直接息を吹き掛ける従来の方法では、被験者の吹き掛ける時間や息の吹き掛け方により、呼気の量が不安定となるため、採取可能な呼気の量が著しく変化することから、被験者から採取した呼気のエタノールの濃度を正確に測定することができなくなるという問題点があった。
【０００７】
また、接触燃焼式ガスセンサに用いる検知素子は、風の影響を受けやすく、風を受けることにより、抵抗値が変動する現象が発生する。それ故、被験者がマウスピースなどに直接息を吹き掛ける従来の方法では、被験者が勢いよく息を吹き掛けた場合には、被験者から採取した呼気が相当の風力で検知素子に当たるため、検知素子の抵抗値が変動してしまい、被験者の呼気に含まれるエタノール濃度を正確に測定することができないという問題点もあった。
【０００８】
本考案の目的とするところは、接触燃焼式ガスセンサを用いて被験者の呼気に含まれるエタノール濃度を測定する場合において、被験者の呼気が本体の内部から外部に漏れず、呼気の量や風の影響を受けることなく被験者の呼気に含まれるエタノール濃度を正確に測定することができる呼気採取袋を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案者は、前記課題を解決するため、様々な検討を重ねた結果、被験者の呼気を収容し、保存する本体と、本体の外部と内部を連通し、被験者の呼気を本体の外部から内部に導入するための呼気注入路とを備え、呼気注入路には、被験者の呼気を本体の内部から外部に流出することを防止する第一の流出防止手段を設けた呼気採取袋により、上記目的を達成することを見出し、本考案をするに至った。
【００１０】
即ち、本考案の呼気採取袋は、被験者の呼気に含まれるエタノール濃度を接触燃焼式ガスセンサによって測定するために用いる呼気採取袋であって、前記呼気採取袋は、前記被験者の呼気を収容し、保存する本体と、該本体の外部と内部を連通し、前記被験者の呼気を該本体の外部から内部に導入するための呼気注入路とを備え、前記呼気注入路には、前記被験者の呼気を前記本体の内部から外部に流出するのを防止する第一の流出防止手段を設けたことを特徴とする。
【００１１】
本考案の呼気採取袋においては、前記呼気採取袋は、さらに、前記本体に収容した被験者の呼気に含まれるエタノール濃度を測定するための接触燃焼式ガスセンサの測定素子を収納した測定管の一部と密着して、前記測定管の先端を前記本体の内部に固定する測定管固定具を備えた構成をとることができ、さらに、前記第一の流出防止手段は、前記本体の内圧により前記被験者の呼気を前記本体の内部から外部に流出するのを防止する構成もとることができ、前記第一の流出防止手段は、二方弁である構成もとることができる。
【００１２】
本考案の呼気採取袋においては、前記呼気注入路は、前記被験者の呼気の流路と垂直方向に、異物の混入を防止するための網状体を取り付けた構成をとることができ、さらに、前記呼気注入路は、さらに、手で曲げ折ることにより、前記網状体を設置した部分と前記二方弁を設置した部分とを分離することが可能となる環状切欠部を有した構成もとることができる。
【００１３】
本考案の呼気採取袋においては、前記測定管固定具は、前記測定管を挿入することにより閉鎖状態から開放状態となる第二の流出防止手段を設けた構成をとることもできる。
【考案の効果】
【００１４】
本考案の呼気採取袋は、被験者から採取した呼気が本体の内部から外部に漏れなくなるため、接触燃焼式ガスセンサと離れた場所で被験者から呼気を採取した場合であっても、被験者の呼気に含まれるエタノール濃度を正確に測定することができるという利点がある。
【００１５】
本考案の呼気採取袋を用いることにより、被験者から強制的にエタノール濃度を正確に測定するために必要となる分量の呼気を採取することができるという利点がある。
【００１６】
本考案の呼気採取袋を用いることにより、接触燃焼式ガスセンサを使用した場合において、風の影響を受けることなく、被験者の呼気に含まれるエタノール濃度を、低濃度から高濃度まで正確に測定することができるという利点がある。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して本考案の好ましい実施形態を説明する。
【００１８】
本考案の呼気採取袋１は、本体２と、呼気注入路３と、第一の流出防止手段４とを備える。
【００１９】
本体２は、被験者の呼気７を収容し、保存する。本体２は、不使用時には平らに折り畳まれるが、被験者が息を吹き込むと、容易に拡開して、被験者の呼気７を収容する。
【００２０】
本体２の素材は、素材自体に伸縮性がなく、可撓性があり、かつガス透過性が低く、使い捨てができる程度の製作コストであれば、特に限定されず、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エチレン−ビニルアルコール共重合体などの適宜の合成樹脂からなるフィルム、これらの合成樹脂フィルムの積層体、これらの合成樹脂と金属箔などの他の材料との積層体を例示することができるが、袋状とするため、熱融着性に優れ、被験者の呼気７を封止する必要があるため、ガスバリア性に優れ、異物の混入を容易に認識するため、透明性のあるものが好ましい。なお、本体２の素材は、製作コストという点を考慮すると、ポリエチレン、ポリプロピレンが好ましい。
【００２１】
本体２の形状は、特に限定されないが、例えば、被験者の呼気７を収容した状態において、卵型（図１）、紡錘状（図２）、円筒状（図３，図４）、矩形状等となるものが挙げられる。
【００２２】
本体２の容量は、被験者の呼気７に含まれるエタノール濃度を低濃度から高濃度まで正確に測定する目的を達成するため、１０００〜３０００ミリリットルが適している。
【００２３】
本体２を構成する場合には、例えば、２枚の又は筒状の合成樹脂フィルムをヒートシールし又は接着し、袋状にすればよいが、この方法に限定されない。
【００２４】
呼気注入路３は、被験者の呼気７を本体２の外部２ａから内部２ｂに導入するために、本体２の外部２ａと内部２ｂとが連通するように設けられる。呼気注入路３は、被験者の呼気７を本体２の外部２ａから内部２ｂに導入することができれば、その構造や素材は特に限定されない。呼気注入路３は、本体２と一体に作成してもよく、別部材として作成した後、本体２と一体化してもよい。
【００２５】
呼気注入路３には、被験者の呼気７を本体２の内部２ａから外部２ｂに流出するのを防止する第一の流出防止手段４が設けられる。第一の流出防止手段４により、被験者の呼気７を採取してから直ちにエタノール濃度を測定することができない場合であっても、被験者の呼気７に含まれるエタノール濃度を正確に測定することが可能となる。
【００２６】
第一の流出防止手段４としては、本体２の内部２ｂにおいて筒状に延びるように形成され、本体２に充填した被験者の呼気７の圧力（本体２の内圧）によって押し潰されるように閉じ、被験者の呼気７の流出を防止する逆止弁４ａ（図１，図２）やコック４ｃのついた、例えば、ポリプロピレン製の二方弁４ｂ（図３，図４）を例示することができるが、これに限定されず、被験者の呼気７が本体２の内部２ｂから外部２ａに流出することを防止する効果を発揮するものであればよい。
【００２７】
第一の流出防止手段４を設けた呼気注入口３としては、例えば、本体２の外部２ａと内部２ｂを結ぶ経路を逆止弁４ａとし、本体２の外部２ａで、ストロー３ａの一端付近と逆止弁４ａの一端を結合する構造（図２）を採用してもよく、本体２の外部２ａと内部２ｂを結ぶ経路をストロー３ａとし、本体２の内部２ｂで、ストロー３ａの一端付近と逆止弁４ａの一端を結合する構造（図１）を採用してもよく、本体２の外部２ａに内径の異なる、例えば、２種類のポリプロピレン製円筒管のうちの一方の円筒管３ｂの内側と他方の円筒管３ｃの外側とを結合し、一方の円筒管３ｂにコック４ｃを備えた、例えば、ポリプロピレン製の二方弁４ｂを取り付けた構造（図３，図４）を採用してもよい。
【００２８】
なお、図３及び図４のように、他方の円筒管３ｃには、被験者の呼気の流路、即ち長手方向と垂直の方向に、異物の混入を防止するため、網状体３ｄを取り付けてもよく、さらに、図４のように、手で曲げ折ることにより、網状体３ｄを設置した部分３ｅと二方弁４ｂを設置した部分３ｆとを分離することが可能となる環状切欠部３ｇを設けてもよい。
【００２９】
呼気採取袋１には、本体２に収容した被験者の呼気７に含まれるエタノール濃度を測定するための接触燃焼式ガスセンサの測定素子を収納した測定管１１（例えば、円筒状）の一部と密着して、測定管１１の先端１１ａを本体２の内部２ｂに固定する測定管固定具５を設けることは好ましい。測定管固定具５としては、例えば、円筒状物５ａ（図２）やプロピレン製などの環状リング体５ｂ（図３，図４）を例示することができるが、測定管１１の一部と密着して、測定管１１の先端１１ａを本体２の内部２ｂに固定することができれば、その構造や素材は特に限定されない。測定管固定具５は、呼気注入路３と同様に、本体２と一体に作成してもよく、別部材として作成した後、本体２と一体化してもよい。なお、測定管固定具５と呼気注入路３は、本体２の同一側面にあってもよく、異なる側面にあってもよく、逆の側面にあってもよい。
【００３０】
なお、図１のように、測定管固定具５を設けない場合であっても、例えば、棒状のノズルを呼気注入路３及び第一の流出防止手段４の中に挿入した後、被験者の呼気７をポンプなどを使用して接触燃焼式ガスセンサ１０に送ることにより、被験者の呼気７に含まれるエタノール濃度を正確に測定することが可能である。
【００３１】
測定管固定具５には、接触燃焼式ガスセンサ１０と離れている場所であっても、被験者の呼気７を採取して、被験者の呼気７に含まれるエタノール濃度を測定することができるようにするため、測定管１１を挿入することにより閉鎖状態から開放状態となる第二の流出防止手段６を設けることは好ましい。
【００３２】
第二の流出防止手段６としては、例えば、図２に示すように、本体２の内部２ｂに収容された被験者の呼気７が本体２の内部２ｂから外部２ａに漏れないようにするため、測定管固定具５の挿入出口の先端付近に、測定管１１の進行方向と垂直の方向にヒートシールする構造を例示することができるが、測定管１１を本体２の内部２ｂに挿入する前には閉鎖状態を維持して呼気が漏れず、測定管１１を本体２の内部２ｂに挿入した後には開放状態となるものであれば、その構造は特に限定されない。
【００３３】
呼気採取袋１は、例えば、被験者が、本体２の外部２ａにある呼気注入口３を被験者の口の中に入れた後、息を吐き出すことにより、本体２の内部２ｂに被験者の呼気７が収容される。本体２の内部２ｂに収容された被験者の呼気７は、第一の流出防止手段４及び第二の流出防止手段６により、被験者の呼気が本体の内部から外部に漏れなくなる。
【００３４】
なお、図３及び図４に示すように、測定管固定具５に第二の流出防止手段を設けなくても、被験者から呼気を採取する際に、環状リング体５ｂの中空部５ｃに測定管１１を挿入し、測定管固定具５により測定管１１の先端１１ａを本体２の内部２ｂの任意の位置に固定することにより、測定管１１の外側面と測定管固定具５の内側面が密着するため、本体２の内部２ｂに収容された被験者の呼気７が本体２の外部２ａに漏れなくなる。
【００３５】
図２に示す呼気採取袋１に収容された被験者の呼気７に含まれるアルコール濃度を接触燃焼式ガスセンサ１０により測定する過程の一例を以下に示す。呼気採取袋１の測定管固定具５から円筒状の測定管１１（プローブ）を挿入し、第二の流出防止手段６（ヒートシール）を閉鎖状態から開放状態にする（図５）と、呼気採取袋１の本体２に収容された被験者の呼気７（測定対象ガス）は、呼気の量や風の影響を受けず、測定管１１内に設置された不図示の検知素子及び不図示の補償素子に接触する。ここで、検知素子にある第一の燃焼触媒はエタノールに反応するが、補償素子にある第二の燃焼触媒はエタノールに反応しないため、検知素子にある第一の燃焼触媒の表面でエタノールが燃焼して、検知素子の温度が不図示の電圧制御部によって維持される温度よりも上昇する一方、補償素子の温度は、電圧制御部によって一定に維持されるため、検知素子の温度上昇に起因する抵抗値の変化を不図示のブリッジ回路によって検出することにより、被験者の呼気７に含まれるエタノール濃度が正確に測定される。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本考案の呼気採取袋の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】本考案の呼気採取袋の他の一実施形態を示す斜視図である。
【図３】本考案の呼気採取袋の他の一実施形態を示す斜視図である。
【図４】本考案の呼気採取袋の他の一実施形態を示す斜視図である。
【図５】接触燃焼式ガスセンサを使用して、本考案の呼気採取袋に収容された被験者から採取した呼気のアルコール濃度を測定する一例の概略を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１      呼気採取袋
２      本体
２ａ    外部
２ｂ    内部
３      呼気注入路
３ａ    ストロー
３ｂ    一方の円筒管
３ｃ    他方の円筒管
３ｄ    網状体
３ｅ    網状体を設置した部分
３ｆ    二方弁を設置した部分
３ｇ    環状切欠部
４      第一の流出防止手段
４ａ    逆止弁
４ｂ    二方弁
４ｃ    コック
５      測定管固定具
５ａ    円筒状物
５ｂ    環状リング体
５ｃ    中空部
６      第二の流出防止手段
７      被験者の呼気
１０    接触燃焼式ガスセンサ
１１    保護管
１１ａ  保護管の先端
【図１】
0003131948.tif 000003
【図２】
0003131948.tif 000004
【図３】
0003131948.tif 000005
【図４】
0003131948.tif 000006
【図５】
0003131948.tif 000007