(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トラップを有する便器へ放出された尿の総量を測定する排尿量測定装置において、
該トラップの溢流水位よりも低いレベルに設けられた、該トラップ内の水を採取するための採水口と、
該トラップ内の水位を所定レベルまで低下させる手段と、
該所定レベルまで水位が低下したトラップに対して尿が流入してきたときに、該トラップ内の水位が該所定レベルとなるように該トラップ内の水を該採水口を介して採取する容器と、
該容器内の水量を測定する手段と、
該容器内の水をトラップへ戻す手段と
を備えてなる排尿量測定装置。
【請求項２】
請求項１において、前記トラップ内の水位を低下させる手段は、前記採水口を介してトラップ内に連通していることを特徴とする排尿量測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記採水口は、便器外から便器の鉢部を通ってトラップ内に差し込まれた管の先端開口であることを特徴とする排尿量測定装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、前記トラップ内の水位を低下させる手段は、前記トラップから水を吸引することによりトラップ内の水位を低下させるものであることを特徴とする排尿量測定装置。
【請求項５】
請求項４において、前記トラップ内の水位を低下させる手段は、トラップから吸引した水を排尿量測定後にトラップへ戻すものであることを特徴とする排尿量測定装置。
【請求項６】
請求項５において、前記トラップ内の水位を低下させる手段は、
前記採水口を介してトラップ内に連通したタンクと、
該タンク内を減圧してトラップ内の水を該タンクに流入させる減圧手段と、
該タンク内に大気圧を導入するか又はそれ以上の圧力を加えて該タンク内の水をトラップへ戻す手段と
を備えたことを特徴とする排尿量測定装置。
【請求項７】
請求項６において、前記排尿量測定装置は、トラップ内の水位が採水口レベルとなるようにトラップ内の水をタンクに流入させ、その後、トラップ内の水位が採水口レベルとなるようにトラップ内の水を前記容器に流入させるものであることを特徴とする排尿量測定装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項において、前記容器に洗浄水を供給する手段が設けられていることを特徴とする排尿量測定装置。
【請求項９】
請求項６又は７において、前記タンクに洗浄水を供給する手段が設けられていることを特徴とする排尿量測定装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項において、該排尿量測定装置を洋風便器の便鉢の上縁部に係止させるための係止部材を備えたことを特徴とする排尿量測定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、便器に放出された尿の総量（体積又は重量）を測定する排尿量測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溲瓶等の手扱い式の採尿容器を用いることなく尿の総量を計測できるようにした装置として、第１６図の如く、便器１に凹状の採尿部２を設けると共に、この採尿部２に採尿配管３を接続し、この採尿配管３に設けられた尿採取弁４を開弁することにより該採尿部２内の尿を分析及び尿量測定装置に取り込むようにした採尿装置が特開平１−２０７６６２号公報に記載されている。
【０００３】
また、特開平４−１６４２１４号公報には、小便器の鉢の底部に計量容器を接続し、尿の全量を該容器に受け、電子天秤でその重量を計測する尿量測定装置が記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１−２０７６６２号公報では、凹状の採尿部２を有した特殊形状の便器が必要であり、便器の製造単価が著しく高いものとなってしまう。また、採尿部２がトラップ５よりも便器前側へ偏って位置しているため、該採尿部２に命中させるように放尿する必要があり、使いにくく、また測定精度も悪い。
【０００５】
特開平４−１６４２１４号公報の尿量測定装置でも、鉢の底部に計量容器を設けた特殊な便器が必要である。また、この小便器はトラップが無いため、臭気が広がり易い。
【０００６】
本発明は、使い勝手が良く、測定精度も優れた排尿量測定装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の排尿量測定装置は、トラップを有する便器へ放出された尿の総量を測定する排尿量測定装置において、該トラップの溢流水位よりも低いレベルに設けられた、該トラップ内の水を採取するための採水口と、該トラップ内の水位を所定レベルまで低下させる手段と、該所定レベルまで水位が低下したトラップに対して尿が流入してきたときに、該トラップ内の水位が該所定レベルとなるように該トラップ内の水を該採水口を介して採取する容器と、該容器内の水量を測定する手段と、該容器内の水をトラップへ戻す手段とを備えてなるものである。
【０００８】
かかる排尿量測定装置においては、トラップ内の水位を所定レベルまで低下させておき、放尿を行う。放出された尿は、その全量がトラップに流入する。このトラップ内の水位が該所定レベルとなるように該トラップ内の水（トラップ水と尿との混合水）を容器に採取する。この容器内の水位上昇（あるいは容器の重量増加）を検出することにより、放出尿の全量を精度良く検出することができる。
【０００９】
本発明では、排尿量測定装置の本体部分を便器外に配置し、この本体部分から延びる配管を便器の鉢部を通してトラップ内に差し込み、この配管を介してトラップ内の水を吸引したり、測定後に水をトラップへ排出するのが好ましい。
【００１０】
洋風便器の場合であれば、この排尿量測定装置を便鉢の上縁に係止させるフック等の係止手段を設けるのが好ましい。
【００１１】
トラップ内の水位を低下させる手段としては、トラップ内の水をタンク内に吸引するものが簡便で好適である。この場合、尿量測定後はタンク内を大気に連通させるか、又は加圧空気を供給してタンク内の水をトラップへ排出するのが好ましい。
【００１２】
測定用の容器やタンクに対し、尿量測定後に洗浄水を供給して洗浄するのが好ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。第１図は実施の形態に係る排尿量測定装置を備えた洋風便器の斜視図、第２図はこの洋風便器の縦断面図、第３図は第１図のＩＩＩ  −ＩＩＩ  線に沿う断面図である。また、第４図及び第５図はこの排尿量測定装置の作動を示す断面図である。
【００１４】
洋風便器１０の前部に便鉢１２が設けられ、この便鉢１２の後部上面に便座ボックス１４が設置されている。この便座ボックス１４に対し便座１６と便蓋１８が起倒方向に回動自在に取り付けられている。
【００１５】
この便座ボックスの後側にロータンク２０が設置され、給水管２２、止水栓２４、継手配管２６を介して水道水が該ロータンク２０内に供給可能とされている。また、この止水栓２４からは測定ユニット３０に対して洗浄水を供給するための配管２８が分岐している。
【００１６】
この測定ユニット３０は、洋風便器１０のトラップ水Ｗ内に下端が差し込まれた差込管３２と、この差込管３２に対し配管３４を介して底部が連通したタンク３６と、該タンク３６内の水位を検出するためのレベルセンサ３８を備えている。この差込管３２には、汚れが付着しにくいように抗菌処理が施されている。この差込管３２の下端が採水口となっているのであるが、この採水口に異物混入防止用フィルターを設けても良い。なお、本発明において、レベルセンサとしては、例えば光学式、電磁式、超音波式、静電容量式のものなど各種のものを用いることができる。
【００１７】
このタンク３６の上部に接続された配管４０には、バルブ▲２▼、ポンプ４２を介して脱臭器４４が設けられており、タンク３６の上部から空気を排出すると共に、ポンプ４２を逆転作動させることにより加圧空気をタンク３６内に供給可能としている。また、タンク３６の上部には、前記洗浄水供給用の配管２８がバルブ▲１▼を介して接続されている。
【００１８】
この測定ユニット３０は、タンク３６等を囲むケーシング４６を備えており、このケーシング４６は洋風便器１０の便鉢１２の上縁にフック４８によって係止されている。このケーシング４６の上面には操作スイッチ５０が設けられると共に、ケーシング４６内には、バルブ▲１▼、▲２▼及びポンプ４２をこのスイッチ５０からの操作信号に基いて制御するためのコントローラ５２が設けられている。
【００１９】
このように構成された排尿量測定装置の作動について第３、４、５図を参照して説明する。
【００２０】
測定開始前にあっては、タンク３６内は空となっており、バルブ▲１▼、▲２▼は閉弁状態となっている。なお、この時、洋風便器１０のトラップ水Ｗの水位ＷＬは、トラップから便器排水口５４へ水がオーバーフローするオーバーフロー水位となっている。
【００２１】
排尿量を測定するには、まずスイッチ５０をスタート操作する。そうすると、バルブ▲２▼が開弁状態とされると共にポンプ４２が正転作動され、タンク３６内が減圧される。これに伴って、差込管３２を介してトラップ水Ｗがタンク３６内に吸引される。
【００２２】
ポンプ４２を所定時間作動させると、トラップ水位ＷＬは差込管３２の下端の採水口レベルまで低下する。この時、第４図の如くタンク３６内には吸出水位Ｈ１  まで上昇する。トラップ水位ＷＬが差込管３２の下端の採水口レベルまで達すると、タンク３６内の水位はこの吸出水位Ｈ１  にて一定となる。
【００２３】
このようにトラップ水位ＷＬが採水口レベルまで低下すると、測定ユニットのケーシング４６の上面の表示装置５６に放尿を開始すべき旨の信号が表示される。そこで、便座１６に着座した被験者が放尿を開始する。この放尿の全量はトラップに流入し、トラップ水位が上昇しようとする。バルブ▲２▼を開弁状態のままとすると共に、ポンプ４２を正転状態としておくことにより、トラップ水と流入した尿との混合水が差込管３２からタンク３６に吸い込まれ、第５図の如くタンク３６内の水位が上昇する。
放尿終了後、トラップ水位が差込管３２の下端レベルとなるまでこの吸い出しが行われることにより、タンク３６内の水位が吸出水位Ｈ２  となる。レベルセンサ３８によって、この水位上昇ΔＨが検出される。この検出信号がコントローラ５２に入力され、タンク３６の水平断面積とΔＨとの積から、被験者の放尿量の全量を正確に検出することができる。
【００２４】
なお、タンク内の水位を測定するときには、ポンプ４２を停止すると共にバルブ▲１▼，▲２▼を閉め、水面を安定化させて測定するのが好ましい。後述の他の実施の形態においても同様である。
【００２５】
上記の作動にあっては、被験者が放尿している最中にポンプ４２が正転作動を継続しているが、被験者の放尿終了後にポンプ４２を作動させてトラップ水をタンク３６内に吸引するようにしても良い。
【００２６】
上記の如くして排尿量を測定した後、バルブ▲２▼を閉弁すると共にバルブ▲１▼を開弁させ、水道水をタンク３６内に導入し、タンク３６、配管３４及び差込管３２の洗浄を行う。
【００２７】
その後、バルブ▲１▼を閉弁すると共に、バルブ▲２▼を開弁させ且つポンプ４２を逆転作動させる。これにより、配管４０を介して加圧空気がタンク３６内に供給され、タンク３６、配管３４及び差込管３２内の水が全てトラップへ排出される。
【００２８】
その後、ポンプ４２を停止させると共に、好ましくは、バルブ▲２▼を閉弁させ、次回の排尿量測定に備える。なお、バルブ▲２▼を閉弁状態としておくのは、便鉢１２内の水位が上昇してもサイホン効果等によって水がタンク３６内に流入することを防止するためである。
【００２９】
第６図は本発明の別の実施の形態に係る排尿量測定装置を示す断面図であり、前記第３図と同様の部分の断面を示している。
【００３０】
この実施の形態にあっては、タンク３６の上部に接続された配管４０に対し、ポンプ４２と直列に三方弁▲３▼を設け、この三方弁▲３▼に対し洗浄水供給用の配管２８と脱臭器４４とを接続している。その他の構成は上記実施の形態と同様であり、同一部分は同一符号を示している。
【００３１】
この第６図の排尿量測定装置によって排尿量を測定する場合、三方弁▲３▼で配管４０と脱臭器４４とを連通させた状態においてポンプ４２を正転作動させ、トラップ水をタンク３６に吸い出す。タンク３６内の水位がレベルＨ１  で一定となるまでトラップ水Ｗを吸い出した後、便鉢１２内に放尿する。放尿終了後にタンク３６内の水位がレベルＨ２  で一定となるまでトラップ水Ｗを吸い出し、その後、レベル差ΔＨ（＝Ｈ２  −Ｈ１  ）を求め、放尿量を演算する。
【００３２】
放尿量測定後、三方弁▲３▼が配管２８と配管４０とを連通するように切り替えることにより、洗浄水がタンク３６へ供給される。その後、脱臭器４４とポンプ４２とが連通するように三方弁▲３▼を切り替え、ポンプ４２を逆転回転させることにより、タンク３６内に加圧空気を供給し、タンク３６、配管３４及び差込管３２内の水をトラップへ排出する。その後、ポンプ４２を停止し、三方弁▲３▼がすべての流路を連通しないように切り替えられる。
【００３３】
なお、この第６図の実施の形態においては、ポンプ４２は水と空気とを扱うことができるタイプのものとされる。
【００３４】
第７図〜９図はさらに別の実施の形態に係る排尿量測定装置の断面図であり、前記第３〜５図と同様の部分の断面を示している。
【００３５】
この実施の形態にあっては、タンク３６′が前記タンク３６よりも小型のものとされ、このタンク３６′の上部に筒状の測定容器６０が接続されている。レベルセンサ３８はこの測定容器６０に設けられている。この測定容器６０の上部に、バルブ▲２▼、ポンプ４２及び脱臭器４４を備えた配管４０が接続されると共に、バルブ▲１▼を介して洗浄水供給用の配管２８が接続されている。
【００３６】
なお、測定容器６０は、その下部が差込管３２の下端の採水口とほぼ同レベルとなるように設置されている。
【００３７】
このように構成された排尿量測定装置による測定作動について第８、９図を参照して説明する。
【００３８】
まず、バルブ▲２▼を開弁状態とすると共にポンプ４２を正転作動させ、オーバーフロー水位にあるトラップ水の一部をタンク３６′内に吸い込む。次いで、ポンプ４２を停止させる。そうすると、差込管３２と配管３４とによってサイホン（水路橋）が形成され、第８図の如くトラップ水位ＷＬと測定容器６０内の水位（平衡水位ｈ１  ）とが等しくなるまでトラップ水Ｗが吸い出される。
【００３９】
この状態で被験者が便鉢１２内に放尿すると、放出尿の全量がトラップに流入し、トラップ水位ＷＬが上昇する。これに伴って、第９図の如く測定容器６０内の水位も平衡水位ｈ２  まで上昇する。そこで、レベルセンサ３８によって、平衡水位ｈ２  とｈ１  との差Δｈを検出する。コントローラ５２では、この平衡水位の差Δｈと、トラップの水平断面積及び測定容器６０の水平断面積とから排尿量を演算する。
【００４０】
第１０図は、第７〜９図の実施の形態において、測定容器６０の上方部分の構成を変更した実施の形態を示す断面図である。即ち、測定容器６０には配管４０のみが接続されており、この配管４０にポンプ４２と三方弁▲３▼とが設けられ、この三方弁▲３▼に洗浄水供給用の配管２８と脱臭器４４とが接続されている。前記第６図の実施の形態と同じく、三方弁▲３▼によってポンプ４２と脱臭器４４とを連通させた状態においてポンプ４２を正転作動させることにより、トラップ水をタンク３６′に吸い出し、水路橋を形成することができる。また、三方弁▲３▼をこの状態としておいてポンプ４２を逆転作動させることにより、タンク３６′、配管３４及び差込管３２内の水をトラップに排出することができる。三方弁▲３▼において配管２８とポンプ４２とを連通するように流路選択することにより、洗浄水をタンク３６′へ供給することができる。従って、この第１０図の装置においても、第９図の平衡水位ｈ２  、ｈ１  を求め、排尿量を計測することができる。
【００４１】
第１１〜１３図は本発明のさらに別の実施の形態に係る排尿量測定装置を示す断面図である。
【００４２】
この実施の形態にあっては、差込管３２が三方弁▲４▼、配管７０を介してタンク７２の底部に連通している。タンク７２の上部は三方弁▲５▼を介して三方弁▲４▼、▲６▼に連通している。三方弁▲６▼は、配管７４を介して測定容器７６の底部に連通している。この測定容器７６にレベルセンサ７８が設けられている。レベルセンサ７８の上部は三方弁▲７▼を介して三方弁▲６▼と、二方弁▲８▼、▲９▼に連通している。二方弁▲８▼にはポンプ４２、脱臭器４４を有する配管４０が接続されている。二方弁▲９▼には洗浄水供給用の配管２８が接続されている。
【００４３】
この第１１図の排尿量測定装置の作動について第１２、１３図を参照して説明する。
【００４４】
測定開始前にあっては、トラップ内の水位はオーバーフロー水位となっているので、まずタンク７２内にトラップ水を吸い出す。この場合には、三方弁▲４▼がタンク７２の底部と差込管３２とを連通し、その他の三方弁▲５▼、▲６▼、▲７▼及び二方弁▲８▼は、脱臭器４４、ポンプ４２がタンク７２の上部にのみ連通するように作動されている。二方弁▲９▼は閉弁されている。この状態でポンプ４２を作動させることにより、トラップ水がタンク７２内に吸い込まれ、トラップ水位ＷＬが差込管３２の下端の採水口レベルにまで低下する。
【００４５】
そこで、次に、差込管３２が測定容器７６の底部にのみ連通するように三方弁▲４▼、▲５▼、▲６▼の流路切り替えを行うと共に、測定容器７６の上部がポンプ４２、脱臭器４４にのみ連通するように三方弁▲７▼の切り替えを行う。この時、二方弁▲８▼は開弁状態とされ、二方弁▲９▼は閉弁状態とされている。この状態でポンプ４２を正転作動させる。
【００４６】
被験者が便鉢１２に放尿すると、放出尿と同量の水が測定容器７６内に流入し、その水位がレベルセンサ７８で検出される。このレベルセンサ７８の検出水位と測定容器７６の水平断面積から排尿量を測定することができる。
【００４７】
排尿量の測定終了後はバルブ▲８▼を閉弁状態とすると共に、バルブ▲９▼を開弁し、水道水を測定容器７６に導入し、測定容器７６内の水洗を行う。その後、この洗浄水を同様にタンク７２に導入するように三方弁▲５▼、▲６▼、▲７▼の流動切り替えを行い、タンク７２の洗浄を行う。
【００４８】
洗浄終了後、バルブ▲９▼を閉弁し、バルブ▲８▼を開弁すると共にポンプ４２を作動させ、測定容器７６及びタンク７２内に残留した水をそれぞれ順次にトラップに排出する。その後、ポンプ４２を停止し、バルブ▲８▼を閉じる。
【００４９】
上記実施の形態にあっては、測定ユニットはいずれも洋風便器に設けられているが、本発明においては第１４図に示すように和風便器にこの測定ユニットを設置したり、あるいは第１５図に示す通り、小便器にこの測定ユニットを設置することもできる。
【００５０】
第１４図の測定ユニット３０は、前記第１〜３図に用いられているものと同様のものであり、和風便器８０の近傍に設置され、差込管３２が和風便器のトラップ８２に差し込まれている。
【００５１】
第１５図においては、小便器９０の上面部分に測定ユニット３０が設置され、差込管３２が小便器９０のトラップ９２に差し込まれている。
【００５２】
上記実施の形態においては、ポンプ４２によってトラップ水をタンクあるいは測定容器内に導入し、ポンプからの加圧力によって水をトラップへ押し戻すようにしているが、第１４、１５図の如く、測定ユニットがトラップよりも上方に配置されている場合には、タンクや測定容器内の上部を大気に連通させることにより、重力によってタンクや測定容器内の水をトラップに戻すようにしても良い。
【００５３】
上記実施の形態においては、いずれも便器の外部に測定ユニットを配置しているが、洋風便器の場合にあっては、洋風便器の台座の内側に配置しても良い。また、便座ボックス１４内に測定ユニットを組み込んでも良い。
【００５４】
ただし、上記の如く測定ユニットを便器の外部に配置した場合には、既設の便器に対しても測定ユニットを容易に組み込むことができる。
【００５５】
本発明では、トラップから吸い出した水の重量を計測して排尿量を計測しても良い。
【００５６】
本発明では、シリンダ及びピストンよりなる吸排液装置を用いてトラップ水を吸い出したり、吸い出した水をトラップへ戻すようにしても良い。
【００５７】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の排尿量測定装置によると、通常の一般的な形状の便器を用いて排尿量を高精度にしかも手軽に測定することができる。本発明の装置は、既設の便器に対して容易に組み込むこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係る排尿量測定装置を備えた洋風便器の斜視図である。
【図２】図１の洋風便器の縦断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ  −ＩＩＩ  線に沿う断面図である。
【図４】図１の排尿量測定装置の作動を示す断面図である。
【図５】図１の排尿量測定装置の作動を示す断面図である。
【図６】別の実施の形態に係る排尿量測定装置を示す断面図である。
【図７】さらに別の実施の形態に係る排尿量測定装置を示す断面図である。
【図８】図７の装置の作動を示す断面図である。
【図９】図７の装置の作動を示す断面図である。
【図１０】本発明の異なる実施の形態に係る排尿量測定装置を示す断面図である。
【図１１】本発明のさらに異なる実施の形態に係る排尿量測定装置を示す断面図である。
【図１２】図１１の装置の作動を示す断面図である。
【図１３】図１１の装置の作動を示す断面図である。
【図１４】実施の形態に係る装置を備えた和風便器の構成図であり、（ａ）図は縦断面図、（ｂ）図は平面図である。
【図１５】本発明の実施の形態に係る排尿量測定装置を備えた小便器の構成図であり、（ａ）図は側面図、（ｂ）図は正面図である。
【図１６】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０  洋風便器
１２  便鉢
２０  ロータンク
２８  洗浄水供給用の配管
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ  測定ユニット
３２  差込管
３６，３６  ′  タンク
３８  レベルセンサ
４２  ポンプ
４４  脱臭器
４６  ケーング
４８  フック
５０  スイッチ
５２  コントローラ
６０  測定容器
７２  タンク
７６  測定容器
８０  和風便器
９０  小便器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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