(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023155576
(43)【公開日】2023-10-23
(54)【発明の名称】ニオイ検出装置
(51)【国際特許分類】
G01N 1/00 20060101AFI20231016BHJP
G01N 5/02 20060101ALI20231016BHJP
【ＦＩ】
G01N1/00 101R
G01N5/02 A
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022064984
(22)【出願日】2022-04-11
(71)【出願人】
【識別番号】000000572
【氏名又は名称】アンリツ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001520
【氏名又は名称】弁理士法人日誠国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】田沼 敦郎
(72)【発明者】
【氏名】加藤 学
【テーマコード（参考）】
2G052
【Ｆターム（参考）】
2G052AB25
2G052AD09
2G052BA12
2G052CA04
2G052CA14
2G052EA03
2G052FD17
2G052HC23
2G052JA10
(57)【要約】
【課題】粒子状の物質や水分からセンサ素子を保護することができるニオイ検出装置を提供すること。
【解決手段】試料Ｓが収容された容器２と、容器２内に第１の通路２１ａを通じて気体を送り込む気体供給部３と、容器２内に送り込まれた気体とともに容器２内から第２の通路２２ａを通じて押し出されたニオイを検出する検出部４と、を備え、検出部４は、複数のセンサ素子４０を有し、センサ素子４０は、気体中に含まれるニオイ物質を吸着する吸着膜４１と、吸着膜４１に対するニオイ物質の吸着状態を検知する検知部４２と、を有し、吸着膜４１は、複数のセンサ素子４０ごとにニオイ物質の吸着特性が異なるよう構成されており、第２の通路２２ａには、容器２内から検出部４に押し出される気体中に含まれる粒子状の物質及び水分を捕集する第１のフィルタ１１及び第２のフィルタ１２が設けられている。
【選択図】図１
【解決手段】試料Ｓが収容された容器２と、容器２内に第１の通路２１ａを通じて気体を送り込む気体供給部３と、容器２内に送り込まれた気体とともに容器２内から第２の通路２２ａを通じて押し出されたニオイを検出する検出部４と、を備え、検出部４は、複数のセンサ素子４０を有し、センサ素子４０は、気体中に含まれるニオイ物質を吸着する吸着膜４１と、吸着膜４１に対するニオイ物質の吸着状態を検知する検知部４２と、を有し、吸着膜４１は、複数のセンサ素子４０ごとにニオイ物質の吸着特性が異なるよう構成されており、第２の通路２２ａには、容器２内から検出部４に押し出される気体中に含まれる粒子状の物質及び水分を捕集する第１のフィルタ１１及び第２のフィルタ１２が設けられている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
試料（Ｓ）が収容された容器（２）と、
前記容器内に第１の通路（２１ａ）を通じて気体を送り込む気体供給部（３）と、
前記容器内に送り込まれた前記気体とともに前記容器内から第２の通路（２２ａ）を通じて押し出されたニオイを検出する検出部（４）と、を備え、
前記検出部は、センサ素子（４０）を有し、
前記センサ素子は、前記気体中に含まれるニオイ物質を吸着する吸着膜（４１）と、前記吸着膜に対する前記ニオイ物質の吸着状態を検知する検知部（４２）と、を有し、
前記第２の通路には、前記容器内から前記検出部に押し出される気体中に含まれる粒子状の物質及び水分を捕集するフィルタ（１１、１２）が設けられていることを特徴とするニオイ検出装置。
前記容器内に第１の通路（２１ａ）を通じて気体を送り込む気体供給部（３）と、
前記容器内に送り込まれた前記気体とともに前記容器内から第２の通路（２２ａ）を通じて押し出されたニオイを検出する検出部（４）と、を備え、
前記検出部は、センサ素子（４０）を有し、
前記センサ素子は、前記気体中に含まれるニオイ物質を吸着する吸着膜（４１）と、前記吸着膜に対する前記ニオイ物質の吸着状態を検知する検知部（４２）と、を有し、
前記第２の通路には、前記容器内から前記検出部に押し出される気体中に含まれる粒子状の物質及び水分を捕集するフィルタ（１１、１２）が設けられていることを特徴とするニオイ検出装置。
【請求項2】
前記フィルタは、前記粒子状の物質を捕集する第１のフィルタ（１１）と、前記水分を捕集する第２のフィルタ（１２）と、を有することを特徴とする請求項１に記載のニオイ検出装置。
【請求項3】
試料（Ｓ）が収容された容器（２）と、
前記容器内に第１の通路（６１ａ、６２ａ）を通じて気体を送り込む気体供給部（１３）と、
前記容器内に送り込まれた前記気体とともに前記容器内から第２の通路（７１ａ、７２ａ）を通じて押し出されたニオイを検出する検出部（４）と、を備え、
前記検出部は、センサ素子（４０）を有し、
前記センサ素子は、前記気体中に含まれるニオイ物質を吸着する吸着膜（４１）と、前記吸着膜に対する前記ニオイ物質の吸着状態を検知する検知部（４２）と、を有し、
前記第１の通路には、前記気体供給部から供給される気体を除湿する除湿部（６）が設けられており、
前記第２の通路には、前記容器内から前記検出部に押し出される気体中に含まれる粒子状の物質を捕集するフィルタ（１１）が設けられており、
前記第１の通路は、前記除湿部の下流において前記第２の通路とバイパス通路（６３ａ）を通じて接続されていることを特徴とするニオイ検出装置。
前記容器内に第１の通路（６１ａ、６２ａ）を通じて気体を送り込む気体供給部（１３）と、
前記容器内に送り込まれた前記気体とともに前記容器内から第２の通路（７１ａ、７２ａ）を通じて押し出されたニオイを検出する検出部（４）と、を備え、
前記検出部は、センサ素子（４０）を有し、
前記センサ素子は、前記気体中に含まれるニオイ物質を吸着する吸着膜（４１）と、前記吸着膜に対する前記ニオイ物質の吸着状態を検知する検知部（４２）と、を有し、
前記第１の通路には、前記気体供給部から供給される気体を除湿する除湿部（６）が設けられており、
前記第２の通路には、前記容器内から前記検出部に押し出される気体中に含まれる粒子状の物質を捕集するフィルタ（１１）が設けられており、
前記第１の通路は、前記除湿部の下流において前記第２の通路とバイパス通路（６３ａ）を通じて接続されていることを特徴とするニオイ検出装置。
【請求項4】
前記第２の通路において、前記バイパス通路との接続箇所よりも上流側には、前記第２の通路を連通又は遮断する電磁弁（７）が設けられており、
前記電磁弁は、前記試料のニオイの検出時以外は前記第２の通路を遮断することを特徴とする請求項３に記載のニオイ検出装置。
前記電磁弁は、前記試料のニオイの検出時以外は前記第２の通路を遮断することを特徴とする請求項３に記載のニオイ検出装置。
【請求項5】
前記第２の通路は、前記電磁弁を挟んで、上流側の上流通路（７１ａ）と、下流側の下流通路（７２ａ）と、を有し、
前記電磁弁には、気体を装置外部に排出する排出通路（７３ａ）が接続されており、
前記電磁弁は、前記試料のニオイの検出時は前記上流通路と前記下流通路とを連通し、前記試料のニオイの検出時以外は前記上流通路と前記排出通路とを連通することを特徴とする請求項４に記載のニオイ検出装置。
前記電磁弁には、気体を装置外部に排出する排出通路（７３ａ）が接続されており、
前記電磁弁は、前記試料のニオイの検出時は前記上流通路と前記下流通路とを連通し、前記試料のニオイの検出時以外は前記上流通路と前記排出通路とを連通することを特徴とする請求項４に記載のニオイ検出装置。
【請求項6】
前記気体供給部及び前記除湿部が駆動を開始してから所定時間経過後に前記試料のニオイの検出を行うことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のニオイ検出装置。
。
。
【請求項7】
前記検知部の出力値を分析してニオイを数値化する演算部（５１）と、
前記演算部により数値化されたニオイが所定値範囲内か否かを判定する判定部（５２）と、
前記判定部による判定結果を外部に出力する出力部（５３）と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のニオイ検出装置。
前記演算部により数値化されたニオイが所定値範囲内か否かを判定する判定部（５２）と、
前記判定部による判定結果を外部に出力する出力部（５３）と、をさらに備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のニオイ検出装置。
【請求項8】
前記検知部の出力値を分析してニオイを数値化する演算部（５１）と、
前記演算部により数値化されたニオイが所定値範囲内か否かを判定する判定部（５２）と、
前記判定部による判定結果を外部に出力する出力部（５３）と、をさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載のニオイ検出装置。
前記演算部により数値化されたニオイが所定値範囲内か否かを判定する判定部（５２）と、
前記判定部による判定結果を外部に出力する出力部（５３）と、をさらに備えたことを特徴とする請求項６に記載のニオイ検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ニオイ検出装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、液体の試料が入った試料瓶の上部空間に２本のシリンジ針が設けられ、一方のシリンジ針を介して試料瓶内に乾燥空気を送り込み、その乾燥空気と、試料から発生した蒸発気体である匂いガスと、を混合して他のシリンジ針から排出して並列型センサセルに送る構成の匂い測定装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平１１－２７１２０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１に記載の匂い測定装置にあっては、例えば試料瓶内の試料が固体である場合、試料瓶内に送り込まれる乾燥空気によって試料に付着した粒子状の物質が舞い上がりやすく、舞い上がった粒子状の物質が乾燥空気とともに並列型センサセルに送り込まれてしまうおそれがある。
【0005】
また、例えば試料瓶内の試料が熱を有する食品等である場合には、湯気が発生し、その湯気が乾燥空気とともに並列型センサセルに送り込まれてしまうおそれがある。例えば、冷凍食品製造工程における調理直後の食品などを測定対象の試料として試料瓶内に収容する場合、この試料瓶内には調理直後の食品から発生する湯気が充満し、匂い測定装置にも多量の湯気が送り込まれてしまう。一方で、冷凍後の食品からは湯気が発生しないが、匂いを測定するという点においては温かいうちに測定する方が好ましい。
【0006】
このように、粒子状の物質や水分が並列型センサセルに送り込まれてしまうと、特定の匂いについて選択的に反応する匂いセンサであっても測定値が変動して誤差が生じるだけでなく、多量の水分を含む雰囲気にさらされることによりセンサ自体に不可逆の破壊的損傷を与えてしまいセンサ保護の観点からも望ましくない。
【0007】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、粒子状の物質や水分からセンサ素子を保護することができるニオイ検出装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係るニオイ検出装置は、試料が収容された容器と、前記容器内に第１の通路を通じて気体を送り込む気体供給部と、前記容器内に送り込まれた前記気体とともに前記容器内から第２の通路を通じて押し出されたニオイを検出する検出部と、を備え、前記検出部は、センサ素子を有し、前記センサ素子は、前記気体中に含まれるニオイ物質を吸着する吸着膜と、前記吸着膜に対する前記ニオイ物質の吸着状態を検知する検知部と、を有し、前記第２の通路には、前記容器内から前記検出部に押し出される気体中に含まれる粒子状の物質及び水分を捕集するフィルタが設けられている構成を有する。
【0009】
この構成により、本発明に係るニオイ検出装置は、試料が収容された容器とニオイを検出する検出部との間の第２の通路にフィルタが設けられているので、容器内から気体やニオイとともに押し出されてくる粒子状の物質や水分をフィルタによって捕集することができる。これにより、粒子状の物質や水分からセンサ素子を保護することができる。
【0010】
また、本発明に係るニオイ検出装置において、前記フィルタは、前記粒子状の物質を捕集する第１のフィルタと、前記水分を捕集する第２のフィルタと、を有する。
【0011】
この構成により、本発明に係るニオイ検出装置は、粒子状の物質を捕集する第１のフィルタと水分を捕集する第２のフィルタとのそれぞれ捕集対象の異なるフィルタを２段に設けたので、粒子状の物質及び水分の除去能力を高めることができる。
【0012】
本発明に係るニオイ検出装置は、試料が収容された容器と、前記容器内に第１の通路を通じて気体を送り込む気体供給部と、前記容器内に送り込まれた前記気体とともに前記容器内から第２の通路を通じて押し出されたニオイを検出する検出部と、を備え、前記検出部は、センサ素子を有し、前記センサ素子は、前記気体中に含まれるニオイ物質を吸着する吸着膜と、前記吸着膜に対する前記ニオイ物質の吸着状態を検知する検知部と、を有し、前記第１の通路には、前記気体供給部から供給される気体を除湿する除湿部が設けられており、前記第２の通路には、前記容器内から前記検出部に押し出される気体中に含まれる粒子状の物質を捕集するフィルタが設けられており、前記第１の通路は、前記除湿部の下流において前記第２の通路とバイパス通路を通じて接続されている構成を有する。
【0013】
この構成により、本発明に係るニオイ検出装置は、試料が収容された容器とニオイを検出する検出部との間の第２の通路にフィルタが設けられているので、容器内から気体やニオイとともに押し出されてくる粒子状の物質をフィルタによって捕集することができる。また、第１の通路が除湿部の下流においてバイパス通路を通じて第２の通路に接続されているので、除湿部を通過した気体を容器内に送り込むとともに、バイパス通路を通じて検出部にも供給して混合するので、検出部に流入する気体の湿度を下げ、かつ安定させることができる。これにより、本発明に係るニオイ検出装置は、検出部に流入する気体の湿度の変動による測定誤差をなくすとともに、粒子状の物質や水分からセンサ素子を保護することができる。
【0014】
また、本発明に係るニオイ検出装置は、前記第２の通路において、前記バイパス通路との接続箇所よりも上流側には、前記第２の通路を連通又は遮断する電磁弁が設けられており、前記電磁弁は、前記試料のニオイの検出時以外は前記第２の通路を遮断する構成を有する。
【0015】
この構成により、本発明に係るニオイ検出装置は、試料のニオイの検出時以外は電磁弁が第２の通路を遮断するので、試料のニオイの検出時以外は常に検出部に、バイパス通路を通じて、除湿した気体を流入させることができる。このため、例えばニオイ検出装置の起動後、検出部の出力が安定するまでは試料から生ずるニオイ物質を検出部に供給させないようにすることができる。これにより、検出部の出力が安定しない状態でニオイを検出してしまうことにより正確な出力を得ることができないといった事態を防止することができる。
【0016】
また、本発明に係るニオイ検出装置において、前記第２の通路は、前記電磁弁を挟んで、上流側の上流通路と、下流側の下流通路と、を有し、前記電磁弁には、気体を装置外部に排出する排出通路が接続されており、前記電磁弁は、前記試料のニオイの検出時は前記上流通路と前記下流通路とを連通し、前記試料のニオイの検出時以外は前記上流通路と前記排出通路とを連通する構成を有する。
【0017】
この構成により、本発明に係るニオイ検出装置は、試料のニオイの検出時以外は電磁弁が上流通路と排出通路とを連通するので、試料のニオイの検出時以外は容器内の湿度を下げることができる。これにより、試料のニオイの検出時に電磁弁によって上流通路と下流通路とが連通した際には、試料のニオイ物質とともに湿度の低下した気体を第２の通路を通じて検出部に送り込むことができる。
【0018】
また、本発明に係るニオイ検出装置は、前記気体供給部及び前記除湿部が駆動を開始してから所定時間経過後に前記試料のニオイの検出を行う構成を有する。
【0019】
この構成により、本発明に係るニオイ検出装置は、気体供給部及び除湿部が駆動を開始してから所定時間経過後に試料のニオイの検出を行うので、検出部の出力が安定した状態でニオイを検出することができる。これにより、検出部において正確な出力を得ることができる。
【0020】
また、本発明に係るニオイ検出装置は、前記検知部の出力値を分析してニオイを数値化する演算部と、前記演算部により数値化されたニオイが所定値範囲内か否かを判定する判定部と、前記判定部による判定結果を外部に出力する出力部と、をさらに備える。
【0021】
この構成により、本発明に係るニオイ検出装置は、試料のニオイを数値化することによって定量的にニオイの判定を行うことができる。
【発明の効果】
【0022】
本発明によれば、粒子状の物質や水分からセンサ素子を保護することができるニオイ検出装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
【0025】
（第１の実施形態）
図１に示すように、本実施形態のニオイ検出装置１は、容器２と、気体供給部３と、検出部４と、制御装置５と、を含んで構成されている。なお、「ニオイ」なる表記は、主観的な語義をもつ「臭い」、「匂い」もしくは「香り」といった嗅覚に作用する物体の特性や状態を指すものとして用いたものであるが、必ずしも人間の嗅覚において有意に識別可能か否かにより限定されるものではなく、例えば食品や飲料において一般に風味をもたらすといわれる官能的特性をも含む。
図１に示すように、本実施形態のニオイ検出装置１は、容器２と、気体供給部３と、検出部４と、制御装置５と、を含んで構成されている。なお、「ニオイ」なる表記は、主観的な語義をもつ「臭い」、「匂い」もしくは「香り」といった嗅覚に作用する物体の特性や状態を指すものとして用いたものであるが、必ずしも人間の嗅覚において有意に識別可能か否かにより限定されるものではなく、例えば食品や飲料において一般に風味をもたらすといわれる官能的特性をも含む。
【0026】
［容器］
容器２には、ニオイを検出したい試料Ｓが収容されるようになっている。試料Ｓとしては、固体状の物質が挙げられ、例えば冷凍食品の製造工程における調理直後の食品としてチャーハンなどの温かい食品類が挙げられるが、これに限定されるものではない。
容器２には、ニオイを検出したい試料Ｓが収容されるようになっている。試料Ｓとしては、固体状の物質が挙げられ、例えば冷凍食品の製造工程における調理直後の食品としてチャーハンなどの温かい食品類が挙げられるが、これに限定されるものではない。
【0027】
容器２としては、繰り返し使用可能な例えばガラス瓶や、耐熱樹脂製の使い捨て容器などを用いることができる。容器２は、試料Ｓのニオイを検出する際には、図示しない蓋によって密閉される。
【0028】
［気体供給部］
気体供給部３は、吐出式のエアポンプによって構成されており、例えばシリコンチューブなどの配管部材２１を介して容器２に接続されている。配管部材２１内には、気体が通る第１の通路２１ａが形成されている。
気体供給部３は、吐出式のエアポンプによって構成されており、例えばシリコンチューブなどの配管部材２１を介して容器２に接続されている。配管部材２１内には、気体が通る第１の通路２１ａが形成されている。
【0029】
気体供給部３は、図示しない吸入口、吐出口、ファンモータを備え、吸入口から吸入した空気を吐出口から第１の通路２１ａに吐出する。
【0030】
このように、気体供給部３は、容器２内に第１の通路２１ａを通じて気体を送り込むようになっている。気体供給部３は、制御装置５に接続されており、制御装置５によって駆動を制御されるようになっている。
【0031】
［検出部］
検出部４は、通路部材２２を介して容器２に接続されている。通路部材２２としては、例えば、容器２の図示しない蓋に一体形成されているものや、当該蓋と別体のものを用いることができる。通路部材２２内には、気体が通る第２の通路２２ａが形成されている。
検出部４は、通路部材２２を介して容器２に接続されている。通路部材２２としては、例えば、容器２の図示しない蓋に一体形成されているものや、当該蓋と別体のものを用いることができる。通路部材２２内には、気体が通る第２の通路２２ａが形成されている。
【0032】
気体供給部３によって気体が容器２内に送り込まれると、この送り込まれた気体とともに試料Ｓのニオイが容器２内から第２の通路２２ａを通じて検出部４側に押し出される。
【0033】
検出部４は、容器２内に送り込まれた気体とともに容器２内から第２の通路２２ａを通じて押し出された試料Ｓのニオイを検出するニオイセンサによって構成されている。
【0034】
検出部４は、図示しない筐体を備え、この筐体に設けられた導入口に第２の通路２２ａが接続されている。検出部４は、筐体内に、ニオイを検出するためのセンサ素子４０を複数備えている。センサ素子４０は、検出したいニオイの種類や精度等に応じて任意の数に設定される。
【0035】
複数のセンサ素子４０は、図示しないセンサ基板上に格子状や一列、又は環状に整列されて配置されている。複数のセンサ素子４０は、センサ基板上にランダムに配置されていてもよい。なお、特定のニオイのみを検出する構成の場合には、センサ素子４０は１つであってもよい。
【0036】
センサ素子４０は、気体中に含まれるニオイ物質を吸着する吸着膜４１と、吸着膜４１に対するニオイ物質の吸着状態を検知する検知部４２と、を有している。
【0037】
吸着膜４１は、検知部４２の表面を覆うようにして検知部４２の表面に設けられている。吸着膜４１は、各センサ素子４０ごとにニオイ物質の吸着特性が異なるように構成されている。吸着膜４１は、各センサ素子４０間で同一の吸着特性となることがないように構成されるのが好ましい。
【0038】
吸着膜４１としては、例えば、ｎ電子共役高分子によって形成された薄膜など、その他、公知の膜を用いることができる。各吸着膜４１は、ドーパントの種類や含有量を調整することによって互いに吸着特性を異ならせることができる。また、各吸着膜４１は、互いに異なる種類のｎ電子共役高分子を用いることによって互いに吸着特性を異ならせてもよい。
【0039】
検知部４２は、制御装置５に接続されている。検知部４２は、吸着膜４１に吸着されたニオイ物質によって生ずる、物理的、化学的又は電気的な吸着膜４１の特性の変化を検知する。検知部４２は、その検知結果を出力値として電気信号に変換して制御装置５に出力するようになっている。
【0040】
検知部４２としては、例えば、水晶振動子センサなど、その他、公知のセンサを用いることができる。つまり、検知部４２としては、吸着膜４１の物理的、化学的又は電気的な特性を検知可能であればよく、水晶振動子センサに限られるものではない。
【0041】
［制御装置］
制御装置５は、少なくとも、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
制御装置５は、少なくとも、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、入力ポートと、出力ポートとを備えたコンピュータユニットによって構成されている。
【0042】
制御装置５は、演算部５１と、判定部５２と、出力部５３と、を含んで構成されている。本実施形態において、制御装置５は、検出部４と別体のパーソナルコンピュータによって構成される。なお、制御装置５は、ニオイ検出装置１が１つのユニットとして筐体に集約される場合には、検出部４と同一ユニットとしてニオイ検出装置１の筐体内に組み込まれる構成であってもよい。
【0043】
演算部５１には、各センサ素子４０から、それぞれの検知部４２の出力値が入力されるようになっている。演算部５１は、各検知部４２の出力値を分析して試料Ｓのニオイを数値化するようになっている。
【0044】
演算部５１は、例えば検知部４２が水晶振動子センサで構成される場合には、各センサ素子４０から出力値として得られた周波数データに対して、センサ素子４０の数に応じた多次元量を解析して特徴量を抽出する。
【0045】
判定部５２は、演算部５１により数値化されたニオイが所定値範囲内か否かを判定するようになっている。具体的には、判定部５２は、センサ素子４０の数に応じた多次元量を解析して抽出された特徴量のうち上位２つを２次元化して、この２次元化したデータに基づき試料Ｓのニオイが適正か否かを判定する。例えば、試料Ｓが調理済みのチャーハンである場合に、演算部５１により数値化されたニオイが所定値範囲内にないと判定部５２によって判定された場合には、試料Ｓのチャーハンに、例えば調味料抜けや焦げ付き等が生じていると判定することができる。
【0046】
出力部５３は、例えば、フラットパネルディスプレイやタッチパネルディスプレイなどによって構成されている。出力部５３は、判定部５２による判定結果を可視化した状態で外部に出力する。可視化の形態としては、例えば、ニオイが適正か否かを示す表示（例えば、ＯＫ又はＮＧといった表示）、各種グラフやレーダチャート、マトリックスなど、客観的に評価可能な表示形態であれば、いずれの表示形態を採用してもよく、またこれら表示形態を組み合わせてもよいし、各表示形態を切替可能であってもよい。
【0047】
このように、ニオイの検出は、検出部４および制御装置５が協働することによって実現される。すなわち、検出部４が、ニオイ物質の吸着により変化した吸着膜４１の特性を検知部４２により検知して検知結果を制御装置５に出力し、制御装置５においてこの出力値を演算部５１により分析して数値化することにより、試料Ｓのニオイを検出する。
【0048】
［フィルタ］
上述の第２の通路２２ａには、容器２内から検出部４に押し出される気体中に含まれる粒子状の物質を捕集する第１のフィルタ１１と、容器２内から検出部４に押し出される気体中に含まれる水分を捕集する第２のフィルタ１２と、が設けられている。本実施形態の第１のフィルタ１１及び第２のフィルタ１２は、フィルタを構成する。
上述の第２の通路２２ａには、容器２内から検出部４に押し出される気体中に含まれる粒子状の物質を捕集する第１のフィルタ１１と、容器２内から検出部４に押し出される気体中に含まれる水分を捕集する第２のフィルタ１２と、が設けられている。本実施形態の第１のフィルタ１１及び第２のフィルタ１２は、フィルタを構成する。
【0049】
第１のフィルタ１１としては、例えば、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）フィルタや、石英繊維フィルタ、又はＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタなど、種々のフィルタを用いることができる。また、不織布を複数重ねた構成のフィルタや、帯電するフィルタ、又は不織布を多孔質の濾過材で構成して予めプラス等に帯電したフィルタなどを用いてもよい。
【0050】
第１のフィルタ１１は、ＰＭ２．５(微小粒子状物質)に代表されるような微細な粒子状の物質を捕集可能であって、容器２内から検出部４に押し出される気体中に含まれるニオイ物質を透過可能なフィルタであれば、いずれのフィルタを用いてもよい。
【0051】
第２のフィルタ１２は、第２の通路２２ａ上、気体の流れる方向に対して第１のフィルタ１１の下流側に配置されている。
【0052】
第２のフィルタ１２は、電子冷却式の除湿器によって構成されており、図示しない吸入口、吐出口、排水口、ファンモータや除湿ユニットを備え、吸入口から吸入した気体を除湿ユニットで除湿することによって、水分を除去又は一定量以下にするようになっている。
【0053】
なお、本実施形態における第１のフィルタ１１と第２のフィルタ１２との配置は、一例であって、これに限定されるものではなく、例えば第１のフィルタ１１と第２のフィルタ１２と配置を逆にしてもよい。
【0054】
また、第１のフィルタ１１及び第２のフィルタ１２に代えて、第１のフィルタ１１の機能と第２のフィルタ１２の機能とを兼ね備えたフィルタを用いてもよい。例えば、第１のフィルタ１１と第２のフィルタ１２とを組み合わせたフィルタを用いてもよいし、気体を圧縮するとともに遠心分離によって圧縮空気中の水分及び粒子状の物質を除去する圧縮空気フィルタなど、を用いてもよい。
【0055】
［作用効果］
以上のように、本実施形態に係るニオイ検出装置は、試料Ｓが収容された容器２とニオイを検出する検出部４との間の第２の通路２２ａに第１のフィルタ１１及び第２のフィルタ１２が設けられているので、容器２内から気体やニオイとともに押し出されてくる粒子状の物質や水分を第１のフィルタ１１及び第２のフィルタ１２によって捕集することができる。これにより、粒子状の物質や水分からセンサ素子４０を保護することができる。
以上のように、本実施形態に係るニオイ検出装置は、試料Ｓが収容された容器２とニオイを検出する検出部４との間の第２の通路２２ａに第１のフィルタ１１及び第２のフィルタ１２が設けられているので、容器２内から気体やニオイとともに押し出されてくる粒子状の物質や水分を第１のフィルタ１１及び第２のフィルタ１２によって捕集することができる。これにより、粒子状の物質や水分からセンサ素子４０を保護することができる。
【0056】
また、本実施形態に係るニオイ検出装置は、粒子状の物質を捕集する第１のフィルタ１１と水分を捕集する第２のフィルタ１２とのそれぞれ捕集対象の異なるフィルタを２段に設けたので、粒子状の物質及び水分の除去能力を高めることができる。
【0057】
また、本実施形態に係るニオイ検出装置は、検知部４２の出力値を分析してニオイを数値化する演算部５１と、演算部５１により数値化されたニオイが所定値範囲内か否かを判定する判定部５２とを備えるので、試料Ｓのニオイを数値化することによって定量的にニオイの判定を行うことができる。
【0058】
【0059】
本実施形態に係るニオイ検出装置１００は、容器２と、気体供給部１３と、検出部４と、制御装置５と、除湿部６と、電磁弁７と、コントローラ８と、を含んで構成されている。これら各構成は、筐体１０１内に収容されている。
【0060】
ここで、容器２、検出部４、制御装置５及び第１のフィルタ１１の各構成については、第１の実施形態に記載の各構成と同一である。したがって、以下においては、第１の実施形態と同一のこれら各構成については第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。本実施形態における第１のフィルタ１１は、フィルタを構成する。
【0061】
［気体供給部］
本実施形態において、気体供給部１３は、吐出式のエアポンプによって構成されており、吸入口１３ａ、吐出口１３ｂ、及び、図示しないファンモータを備えている。吸入口１３ａは、筐体１０１の外部に連通している。
本実施形態において、気体供給部１３は、吐出式のエアポンプによって構成されており、吸入口１３ａ、吐出口１３ｂ、及び、図示しないファンモータを備えている。吸入口１３ａは、筐体１０１の外部に連通している。
【0062】
吐出口１３ｂは、通路部材６１を介して除湿部６に接続されている。通路部材６１内には、気体が通る第１の上流通路６１ａが形成されている。気体供給部１３は、吸入口１３ａから吸入した空気を吐出口１３ｂから第１の上流通路６１ａに吐出する。第１の上流通路６１ａに吐出された空気は、除湿部６を通って、後述する第１の下流通路６２ａを通じて容器２内に送り込まれる。
【0063】
このように、気体供給部１３は、容器２内に第１の上流通路６１ａ及び第１の下流通路６２ａを通じて気体を常時送り込むようになっている。なお、気体供給部１３は、コントローラ８に接続されて駆動を制御される構成であってもよい。本実施形態における第１の上流通路６１ａ及び第１の下流通路６２ａは、第１の通路を構成する。
【0064】
［除湿部］
除湿部６は、電子冷却式の除湿器によって構成されており、吸入口６ａ、吐出口６ｂ、排水口６ｃ、図示しないファンモータや除湿ユニットを備えている。除湿部６は、吸入口６ａから吸入した気体を除湿ユニットで除湿することによって水分を除去又は一定量以下にして、吐出口６ｂから送り出す。除湿ユニットによって除去された水分は、排水口６ｃを介して排出（ドレン）される。
除湿部６は、電子冷却式の除湿器によって構成されており、吸入口６ａ、吐出口６ｂ、排水口６ｃ、図示しないファンモータや除湿ユニットを備えている。除湿部６は、吸入口６ａから吸入した気体を除湿ユニットで除湿することによって水分を除去又は一定量以下にして、吐出口６ｂから送り出す。除湿ユニットによって除去された水分は、排水口６ｃを介して排出（ドレン）される。
【0065】
除湿部６は、通路部材６２を介して容器２に接続されている。通路部材６２内には、除湿された気体が通る第１の下流通路６２ａが形成されている。
【0066】
通路部材６２の中間部分には、後述する通路部材７２の途中に接続されるバイパス通路部材６３が接続されている。バイパス通路部材６３内には、除湿された気体が通るバイパス通路６３ａが形成されている。
【0067】
したがって、第１の下流通路６２ａは、除湿部６の下流において後述する第２の下流通路７２ａとバイパス通路６３ａを通じて接続されている。除湿部６によって除湿された気体は、容器２のほか、バイパス通路６３ａを通じて後述する第２の下流通路７２ａにも供給される。
【0068】
容器２には、通路部材７１が接続されている。通路部材７１は、上流側が容器２に接続され、下流側が電磁弁７に接続されている。通路部材７１内には、容器２内から送り出される気体が通る第２の上流通路７１ａが形成されている。気体供給部１３によって気体が容器２内に送り込まれると、この送り込まれた気体とともに試料Ｓのニオイが容器２内から第２の上流通路７１ａを通じて電磁弁７側に押し出される。
【0069】
通路部材７１は、電磁弁７を介して、通路部材７２及び通路部材７３に接続されている。通路部材７２は、上流側が電磁弁７に接続され、下流側が第１のフィルタ１１を介して検出部４に接続されている。通路部材７２の中間部分には、バイパス通路部材６３が接続されている。
【0070】
通路部材７２内には、気体が通る第２の下流通路７２ａが形成されている。通路部材７２には、電磁弁７を通過した気体が通るとともに、途中でバイパス通路６３ａを通じて除湿された気体が合流するようになっている。
【0071】
本実施形態において、電磁弁７を挟んで上流側の第２の上流通路７１ａと、下流側の第２の下流通路７２ａとは、第２の通路を構成する。また、第２の上流通路７１ａは上流通路を構成し、第２の下流通路７２ａは下流通路を構成する。
【0072】
通路部材７３は、上流側が電磁弁７に接続され、下流側が装置外部、すなわち筐体１０１の外部に連通している。通路部材７３内には、電磁弁７を通過した気体を筐体１０１の外部に排出する排出通路７３ａが形成されている。
【0073】
［電磁弁］
電磁弁７は、容器２から押し出される気体が通る第２の上流通路７１ａ及び第２の下流通路７２ａにおいて、バイパス通路６３ａとの接続箇所よりも上流側に設けられている。電磁弁７は、コントローラ８に接続されており、当該コントローラ８からの指令に応じて、第２の上流通路７１ａと第２の下流通路７２ａとを連通、又は、第２の上流通路７１ａと排出通路７３ａと、を連通するようになっており、例えばコントローラ８からの指令がないときなどの初期状態においてはいずれの通路にも連通しない閉鎖通路７４を形成し、電磁弁７が遮断弁としても機能するようになっているとよい。本実施形態において、閉鎖通路７４の排出口は封止されている。
電磁弁７は、容器２から押し出される気体が通る第２の上流通路７１ａ及び第２の下流通路７２ａにおいて、バイパス通路６３ａとの接続箇所よりも上流側に設けられている。電磁弁７は、コントローラ８に接続されており、当該コントローラ８からの指令に応じて、第２の上流通路７１ａと第２の下流通路７２ａとを連通、又は、第２の上流通路７１ａと排出通路７３ａと、を連通するようになっており、例えばコントローラ８からの指令がないときなどの初期状態においてはいずれの通路にも連通しない閉鎖通路７４を形成し、電磁弁７が遮断弁としても機能するようになっているとよい。本実施形態において、閉鎖通路７４の排出口は封止されている。
【0074】
つまり、電磁弁７は、第２の上流通路７１ａとの連通先を、第２の下流通路７２ａと排出通路７３ａとのいずれかに切替可能に構成され、さらに好ましくは第２の上流通路７１ａを遮断可能に構成されている。
【0075】
ここで、図２では、電磁弁７が第２の上流通路７１ａとの連通先を、排出口が封止された閉鎖通路７４から排出通路７３ａに切り替えたとき、すなわち、試料Ｓのニオイの検出時以外の場合における気体の流れを示している。第２の上流通路７１ａと排出通路７３ａとが連通した場合、図２中、点線矢印で示すように、容器２から押し出された気体は、第２の上流通路７１ａ及び排出通路７３ａを通じて装置外部に排出される。このときの容器２から押し出された気体の流路を、第１流路とする。
【0076】
電磁弁７によって第２の上流通路７１ａと排出通路７３ａとが連通された場合には、第２の上流通路７１ａと第２の下流通路７２ａとの間は遮断される。つまり、試料Ｓのニオイの検出時以外は、電磁弁７は第２の上流通路７１ａと第２の下流通路７２ａとの間を遮断する。これにより、試料Ｓのニオイの検出時以外は、容器２から押し出された気体が検出部４に導入されないようにする。
【0077】
これに対し、図３は、電磁弁７が第２の上流通路７１ａとの連通先を、排出口が封止された閉鎖通路７４から第２の下流通路７２ａに切り替えたとき、すなわち、試料Ｓのニオイの検出時における気体の流れを示す図である。第２の上流通路７１ａと第２の下流通路７２ａとが連通した場合、図３中、点線矢印で示すように、容器２から押し出された気体は、第２の上流通路７１ａ及び第２の下流通路７２ａを通じて検出部４に流れる。このときの容器２から押し出された気体の流路を、第２流路とする。
【0078】
［コントローラ］
コントローラ８は、制御装置５に接続されており、制御装置５から入力される信号に基づき、プログラムにしたがって電磁弁７の動作を制御する。
コントローラ８は、制御装置５に接続されており、制御装置５から入力される信号に基づき、プログラムにしたがって電磁弁７の動作を制御する。
【0079】
【0080】
図４に示すように、ニオイ検出装置１００は、ステップＳ１で容器２に試料Ｓがセットされ、ステップＳ２で電源が投入されると、容器２から押し出された気体の流れが第１流路（図２に示す流路）となるよう、電磁弁７が切り替えられる（ステップＳ３）。また、電源の投入によって気体供給部１３及び除湿部６も駆動を開始する。
【0081】
これにより、図２に示すように、容器２から押し出された気体が第２の上流通路７１ａ及び排出通路７３ａを通じて装置外部に排出され、容器２内が換気される。
【0082】
その後、ニオイ検出装置１００は、所定時間運転される（ステップＳ４）。ここで、電源の投入から所定時間運転を行うのは、気体供給部１３及び除湿部６が駆動を開始してから検出部４の出力が安定するのを待つためである。
【0083】
ニオイ検出装置１００は、例えば、予め設定された時間をカウントすることによって所定時間が経過したと判断する構成であってもよいし、検出部４の出力値が安定して所定値となったタイミングで所定時間が経過したと判断する構成であってもよい。
【0084】
次いで、ニオイ検出装置１００は、所定時間運転された後、容器２から押し出された気体の流れが第２流路（図３に示す流路）となるよう、電磁弁７が切り替えられる（ステップＳ５）。
【0085】
これにより、図３に示すように、容器２から押し出されたニオイを含む気体が第２の上流通路７１ａ及び第２の下流通路７２ａを通じて検出部４に導入される。このとき、バイパス通路６３ａを通じて除湿された気体が、容器２から押し出されたニオイを含む気体に合流して検出部４に導入される。つまり、検出部４には、除湿された気体と、試料Ｓのニオイを含む気体とが混合した状態で導入される。
【0086】
次いで、ニオイ検出装置１００は、検出部４において、容器２から押し出された気体に含まれるニオイを検出する（ステップＳ６）。
【0087】
その後、ニオイ検出装置１００は、各検知部４２（図１参照）の出力値を分析して試料Ｓのニオイを数値化し、その数値化されたニオイが所定値範囲内か否かを判定する（ステップＳ７）。
【0088】
次いで、ニオイ検出装置１００は、ステップＳ７で行われた判定の判定結果を、出力部５３（図１参照）を介して外部に出力する（ステップＳ８）。
【0089】
［作用効果］
以上のように、本実施形態に係るニオイ検出装置は、試料Ｓが収容された容器２とニオイを検出する検出部４との間の第２の下流通路７２ａに第１のフィルタ１１が設けられているので、容器２内から気体やニオイとともに押し出されてくる粒子状の物質を第１のフィルタ１１によって捕集することができる。
以上のように、本実施形態に係るニオイ検出装置は、試料Ｓが収容された容器２とニオイを検出する検出部４との間の第２の下流通路７２ａに第１のフィルタ１１が設けられているので、容器２内から気体やニオイとともに押し出されてくる粒子状の物質を第１のフィルタ１１によって捕集することができる。
【0090】
また、第１の下流通路６２ａが除湿部６の下流においてバイパス通路６３ａを通じて第２の下流通路７２ａに接続されているので、除湿部６を通過した気体を容器２内に送り込むとともに、バイパス通路６３ａを通じて検出部４にも供給して混合するので、検出部４に流入する気体の湿度を下げ、安定させることができる。これにより、本実施形態に係るニオイ検出装置は、検出部４に流入する気体の湿度の変動により生じる測定誤差をなくすとともに、粒子状の物質や水分からセンサ素子４０を保護することができる。
【0091】
また、本実施形態に係るニオイ検出装置は、試料Ｓのニオイの検出時以外は電磁弁７が第２の上流通路７１ａと第２の下流通路７２ａとの間を遮断するので、試料Ｓのニオイの検出時以外は常に検出部４に、バイパス通路６３ａを通じて、除湿した気体を流入させることができる。このため、例えばニオイ検出装置１００の起動後、検出部４の出力が安定するまでは試料Ｓから生ずるニオイ物質を検出部４に供給させないようにすることができる。これにより、検出部４の出力が安定しない状態でニオイを検出してしまうことにより正確な出力を得ることができないといった事態を防止することができる。
【0092】
また、本実施形態に係るニオイ検出装置は、試料Ｓのニオイの検出時以外は電磁弁７が第２の上流通路７１ａと排出通路７３ａとを連通するので、試料Ｓのニオイの検出時以外は容器２内の湿度を下げることができる。これにより、試料Ｓのニオイの検出時に電磁弁７によって第２の上流通路７１ａと第２の下流通路７２ａとが連通した際には、試料Ｓのニオイ物質とともに湿度の低下した気体を第２の上流通路７１ａ及び第２の下流通路７２ａを通じて検出部４に送り込むことができる。
【0093】
また、本実施形態に係るニオイ検出装置は、気体供給部１３及び除湿部６が駆動を開始してから所定時間経過後に試料Ｓのニオイの検出を行うので、検出部４の出力が安定した状態でニオイを検出することができる。これにより、検出部４において正確な出力を得ることができる。
【0094】
本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
【符号の説明】
【0095】
１、１００ ニオイ検出装置
２ 容器
３、１３ 気体供給部
４ 検出部
５ 制御装置
６ 除湿部
７ 電磁弁
８ コントローラ
１１ 第１のフィルタ（フィルタ）
１２ 第２のフィルタ（フィルタ）
２１ 配管部材
２１ａ 第１の通路
２２ 通路部材
２２ａ 第２の通路
４０ センサ素子
４１ 吸着膜
４２ 検知部
５１ 演算部
５２ 判定部
５３ 出力部
６１、６２、７１、７２、７３ 通路部材
６１ａ 第１の上流通路（第１の通路）
６２ａ 第１の下流通路（第１の通路）
６３ バイパス通路部材
６３ａ バイパス通路
７１ａ 第２の上流通路（第２の通路、上流通路）
７２ａ 第２の下流通路（第２の通路、下流通路）
７３ａ 排出通路
７４ 閉鎖通路
１０１ 筐体
Ｓ 試料
２ 容器
３、１３ 気体供給部
４ 検出部
５ 制御装置
６ 除湿部
７ 電磁弁
８ コントローラ
１１ 第１のフィルタ（フィルタ）
１２ 第２のフィルタ（フィルタ）
２１ 配管部材
２１ａ 第１の通路
２２ 通路部材
２２ａ 第２の通路
４０ センサ素子
４１ 吸着膜
４２ 検知部
５１ 演算部
５２ 判定部
５３ 出力部
６１、６２、７１、７２、７３ 通路部材
６１ａ 第１の上流通路（第１の通路）
６２ａ 第１の下流通路（第１の通路）
６３ バイパス通路部材
６３ａ バイパス通路
７１ａ 第２の上流通路（第２の通路、上流通路）
７２ａ 第２の下流通路（第２の通路、下流通路）
７３ａ 排出通路
７４ 閉鎖通路
１０１ 筐体
Ｓ 試料
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】