(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者に装着したオムツの前当部に配置する排尿時の湿度測定用の第1湿度センサー及び前記オムツの尻当部に配置する排便時の湿度測定用の第２湿度センサーと
前記第1湿度センサーからの排尿時の湿度測定値によりオムツ内にオゾンガスを供給するオゾンガス供給装置と、
前記オムツの尻当部に設けた排泄穴に排泄物吸引パイプを離脱可能に連通接続し前記第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値により排泄物を吸引し排出するバキューム装置と、
第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値により前記バキューム装置の排泄物吸引中又は吸引後にオムツ内に洗浄用のオゾン水を供給するオゾン水供給装置と、
からなることを特徴とする介護自動排泄装置。
【請求項２】
患者に装着したオムツの前当部に配置する排尿時の湿度測定用の第1湿度センサー及び前記オムツの尻当部に配置する排便時の湿度測定用の第２湿度センサーと、
前記第1湿度センサーからの排尿時の湿度測定値によりオムツの前当部と肌との間に空隙を形成する空隙形成装置と、
前記第1湿度センサーからの排尿時の湿度測定値によりオムツ内にオゾンガスを供給するオゾンガス供給装置と、
前記オムツの尻当部に設けた排泄穴に排泄物吸引パイプを離脱可能に連通接続し前記第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値により排泄物を吸引し排出するバキューム装置と、
第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値により前記バキューム装置の排泄物吸引中又は吸引後にオムツ内に洗浄用のオゾン水を供給するオゾン水供給装置と、
からなることを特徴とする介護自動排泄装置。
【請求項３】
患者に装着したオムツの前当部に配置する排尿時の湿度測定用の第1湿度センサー及び前記オムツの尻当部に配置する排便時の湿度測定用の第２湿度センサーと、オムツ内又はオムツの近傍部に配置されオムツ内での排便時の臭いを測定する臭気測定センサーと、
前記第1湿度センサーからの排尿時の湿度測定値によりオムツ内にオゾンガスを供給するオゾンガス供給装置と、
前記オムツの尻当部に設けた排泄穴に排泄物吸引パイプを離脱可能に連通接続し前記第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値と臭気測定センサーからの排便時の臭気測定値とにより排泄物を吸引し排出するバキューム装置と、
第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値と前記臭気測定センサーからの排便時の臭気測定値とによりオムツ内に洗浄用のオゾン水を供給するオゾン水供給装置と
からなることを特徴とする介護自動排泄装置。
【請求項４】
患者に装着したオムツの前当部に配置する排尿時の湿度測定用の第1湿度センサー及び前記オムツの尻当部に配置する排便時の湿度測定用の第２湿度センサーと、オムツ内又はオムツの近傍部に配置されオムツ内での排便時の臭いを測定する臭気測定センサーと、
前記第1湿度センサーからの排尿時の湿度測定値によりオムツの前当部と肌との間に空隙を形成する空隙形成装置と、
前記第1湿度センサーからの排尿時の湿度測定値によりオムツ内にオゾンガスを供給するオゾンガス供給装置と、
前記オムツの尻当部に設けた排泄穴に排泄物吸引パイプを離脱可能に連通接続し前記第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値と臭気測定センサーからの排便時の臭気測定値により排泄物を吸引し排出するバキューム装置と、
第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値と前記臭気測定センサーからの排便時の臭気測定値とによりオムツ内に洗浄用のオゾン水を供給するオゾン水供給装置と、
からなることを特徴とする介護自動排泄装置。
【請求項５】
前記オゾンガス供給装置は、放電管式又は高周波装置付きオゾンガス発生装置を備え、前記オゾンガス発生装置からの高濃度オゾンガスをペルチェル素子式の空気冷暖房器で適温度にした空気を混入して低濃度オゾンガスにし、この低濃度オゾンガスをオムツのガス道に着脱可能に連通接続した低濃度オゾンガス救急パイプからオムツ内に供給可能にした、
ことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか一つに記載の介護自動排泄装置。
【請求項６】
前記オゾン水供給装置は、オゾン水製造装置と、コンプレッサー付オゾン水溜タンクと、オムツに設けた穴に着脱可能にして前記オゾン水溜タンクからのオゾン水をオムツ内に供給するオゾン水供給パイプとからなることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一つに記載の介護自動排泄装置。
【請求項７】
前記空隙形成装置は、オムツの前当部の下に配置する磁性体薄板と、前当部の上に配置のラバー式磁石体又はネオジ磁石体と、この磁石体に形状記憶合金式スプリングを接続し前記第1湿度センサーからの排尿時の湿度測定値により前記スプリングに通電して温度変化で収縮させて前当部を磁性体薄板及び磁石体と共に平行上昇移動させて前当部と肌との間に前記低濃度オゾンガスを封入可能な空隙を形成する昇降機構とからなることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の介護自動排泄装置。
【請求項８】
前記バキューム装置は、前記排泄物吸引パイプに開閉弁と圧縮エアー圧送機構（エゼクター装置）を介設して前記排泄物を吸引収容する排泄物タンクを備えることを特徴とする請求項１〜請求項７の何れか一つに記載の介護自動排泄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、介護度4〜5と寝たきりで、自分で尿や便などを排泄出来ず100%オムツを装着した方々に対して、排尿によりオムツが湿るとそれを検出し自動的に冷暖温度調節済みの低濃度オゾンガスをオムツ内に注入して脱臭乾燥させ、また排便又は排便と排尿の排泄を検出すると自動的に排泄物を吸引排出すると共にオゾン水供給により脱臭と消毒殺菌洗浄をして、寝たきりの方々の排泄物による陰部のタダレ、御尻周りの炎症および特に女性の方の膀胱炎等を確実に防止する介護自動排泄装置（介護用オムツの自動排泄消臭消毒殺菌装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
寝たきりの要介護患者は100%排泄処理をオムツで行っている。
自分で頭はしっかりしている方々のオムツ交換は8時間に1回の1日3回が病院では主である。オムツ装着して排尿・排便の中で生活する要介護患者は、人間としての尊厳を守ることが大切である。しかしそれには介護者が不足しており、オムツ交換は病院としての利益バランスを考えると最大1日4回交換がギリギリであるのが現状であり人間としての尊厳は守られていない。
老人が今後増々増加する日本は要介護患者の介護の改善が急務である。病院では仮に介護人を増員することが出来ても、老人夫婦生活宅での自宅介護では老人1人が日に排尿・排便による3〜4回のオムツ交換は大変な体力を必要とする。片方が倒れたらオムツ交換は介護保険を使って介護人を頼んでも1日2度が限界である。
排泄物自動吸引装置はすでに日本には3〜4社保険付で採用されているが、オゾンガス、オゾン水洗浄付という装置は100％皆無である。
仮に、寝たきり患者の1日の食事時間と排泄行為を測定し、オゾン水を供給する自動プログラムを組み込んだとしても、現状におけるオゾン水製造には水中のオゾンが20分で半減するためオゾン濃度を1〜3ppmで備蓄するには3〜16ppmの高濃度オゾン水を製造する必要がある。
一方、オゾン濃度を長時間1ppm〜3ppmに備蓄維持する超ナノバルブ方式でのオゾン水製造装置はあるが、非常に高価である為、保険適用とはならない。
保険適用範囲内でオムツ装着の方々の人間としての尊厳を守り、介護保険適用としたオゾンガスとオゾン水付の介護自動排泄装置の開発が急務である。
【０００３】
ここで本発明の介護自動排泄装置の開発に欠かせない深い関係のある「オムツ」についての大切な問題について言及しておかなければならない。
従来型のオムツの湿度を測定の結果判明したのであるが、交換後30分で湿度30%を越えmax85%（排泄物プラスの場合）に達しても、1日3回の交換時にはその都度長時間患者は待たされる為、皮膚の弱い人は炎症を起こし、肛門回りが3〜5ケ所切れて出血状態と成る。
身体内での余剰の水分と血液からの老廃物等が小便として排泄されるとオムツの中は高湿度である。
血液を濾過、浄化し汚水として尿を作り出す腎臓、そこから尿を膀胱に導く尿管迄はオムツ内の高位置に成る為、雑菌の侵入はないが女性は陰部からの尿道と膀胱迄の距離が短い為、長時間のオムツ保持は膀胱炎の多発の原因である。
膀胱炎は年に4〜5回程と多い。オムツの中の雑菌をオゾンにて殺すことがいかに大切かは病院関係者であれば知っているはずである。
【０００４】
1回膀胱炎を発症すると高い位置にある腎臓も膀胱の上の共用管を通ってヘンレのループも通過し遠位尿細管を伝って菌が入る事がある。
1つの腎臓の中には100万個のネフロンがあり、ここで濾過された血漿量は1日約150リットルと膨大な量で尿の素となりこの原尿は尿細管に流れるが毛細管にて再吸収されるので尿としては1日の水分原尿の1%約1.5リットルが排尿となるが、雑菌進入はネフロンに悪影響を当える為、機能低降と成り貧尿と成る。
抗生物も始めは有効であるが、何回も発症すると腎臓の働きを弱め、慢性化する事で次第に腎機能低下に繋がる。
女性の尿道の短い事を考えると、「オムツ中」にオゾンガスを注入する事で雑菌進入をまず防ぐ事である。
【０００５】
口から摂取された食べ物は胃と小腸で消化、分解され、糖分やアミノ酸脂肪分等は腸壁の回りに分布している毛細管に吸収され、肝臓に送られる。腸内の内容物は小腸から大腸へと移動し、ぜん動運動によって盲腸から結腸、直腸に送られるが、この間内容物の水分は次第に吸収されて糞便と成り、肛門から排出されるが便の80%は水分であるが、前記のように肛門の回りが切れた入院患者は痛い為、排便が困難となり便秘がちとなり硬化する。この状態に成ると、介護者が肛門の中に指を入れて便を強制的に排出しなければならないが、ひどいと増々排泄が困難と成り、下剤投入と成る。
便は腸内細菌のバランスが取れていれば100%絶対に肛門より出る物である。オムツ交換が1日3回程度の為、自便のオムツ内残存時間が長いと炎症切り傷を発生し、オムツ交換のたびに出血と成りオムツ装着患者を苦しめているおり、人間を人間と思わぬ利益優先が現状の病院経営である。
介護者は激臭の中での「オムツ」交換である。肛門の回りの出血を止める薬の塗布、及び洗浄と仕事は逆に増化する。「オムツ」交換を身内の方がするとしても、家庭ではここ迄進行すると大変である。1日2回の介護訪問とヘルパーと共同作業と成る。
オゾンガスの注入とオゾン水による洗浄があると、雑菌やヒドロラジカル（OH）による殺菌効果はあるものの、今のオムツはSAP（高吸水性高分子）の為、尿が4〜5回吸収される。＋尿や臭いを外にもらさないように防水シートと成っている為、高温多湿状態で菌の発生が増化するように成っている。
通気性を遮断すれば肌かぶれが発生する為、通気性シートが用いられているが高い利益を出す為、最低の「オムツ」が多い。この事が入院患者の陰部炎症を発症させている。
【０００６】
オムツの影響について更に詳細に説明する。
市販オムツの大部分はSAP（高吸水性高分子）でポリアクリル酸ナトリウム（-CH2CHCCO2H）Naが現在主流であるが、水の吸収力は約千倍と言われているが、尿の中にはNaやK等を含んでいる為、ゲル状と成る為吸収力はmax500cc程度である。8時間交換が多い病院と成ると、ポリアクリル酸ナトリウム中にチオ尿素（H3NCSNH2）やヒドロキインドール（C8H7NO）等が尿とオナラ等を吸収する為、還元するとアルデヒト基やヒドロキシ基が生れる原因である。介護者2名1チームでのオムツ交換であるが、動けぬ人々を人間扱いされず粗雑となることも相まって、御尻回りに炎症が発生する。
【０００７】
前述のポリアクリル酸ナトリウムが化学反応し、エステルヤ・アミド・ケチン等に置換すると炭素鎖のメチレン（-CH2-）に対して特性基のオキソ基（-O）が置換する為、カルボニル基の結合のひとつが水素で置換される為。１価の官能基のアルデヒト基に変化する。
このように長時間の8〜9時間病人に対するオムツ交換をしない事は尊厳無視かつ病人の陰部の不衛生がただれ膀胱炎を生むことに起因している。
砂漠の中で木を育てるならば、理想的な保水オムツでも人体には向かない、つまり人間の尊厳を悪くしたのが保水オムツである。
【０００８】
排尿中には尿素（NH2CONH2）や糖、主として酒石酸塩（H2C4H4O6）等とタンパク質等も排出される。
生細胞の主要なる成分であり、酵素やホルモン等も排尿中にある為長時間のオムツ交換ない場合は、糖が酒石酸アンモニウム（NH4）2C4H4O6や尿中のNaやKと結合して酒石酸ナトリウム、カリウム（KNaC4H4O6）等のロッセル塩と成る。
人間の必須アミノ酸20が数千にも変化する為排出された排尿中でのアミノ酸にカルボニ基が結合し合うと、自己反応による炎症を引き起こしてしまう。
国もここ迄知っているのだろうか。病院に便利と言うだけで使う保水剤の害（長時間交換しない）をもっと知ってほしい。
【０００９】
また人間である以上「おなら」は確実に出る。
入院中の食事にもよるが体内醗酵にて作られたガスである為腸内細菌のバランスが悪臭の原因である。
「オムツ」は完全防水タイプの為、メタンガス、インドールガス等がSAP樹脂の中の水分と一緒に化学反応する為、介護者のオムツ交換の臭いは大便+αとしてこれ等のガスも吸い込む事に成る。
国は介護者の給料upを計るとか、移民を含む介護者集めに努力しているが、実際に「オムツ」交換を経験せず、いかに現場を知らないかである。
夜間は介護人も１〜２名減るのが現状の病院である。
まして老人大国に進行中の現日本、夫婦老人の片方が倒れたら、残った片方が100%この行為をするわけである。保険でヘルパー1日max2回では終わらない。
【００１０】
少子高齢化が進み産業の衰える中で逆に元気のいい産業がある。
高齢化社会の必需品と成った紙オムツメーカー及びその業界である。
紙オムツは表面材吸水材防水シートの3層で構成されている吸水剤と成るSAP高吸水性高分子が安価で作られる為である。
高級オムツは通気性シートと言ってミクロの穴が明いた物もあるが高価である。
水蒸気だけを逃しオムツ内の湿度を下げムレによる肌のトラブルを防ぐと現状も科学の粋が諸っているように書かれているが値段による。
一般家庭ならば無理しても使うようにするが、病院は営利企業である。SAP高吸水性高分子があるだけ、4〜5回排尿を吸収する事が、オムツ交換回数を減らす最大の原因である。SAP樹子は石油から作られた物で、いつ迄も石油が有るとはかぎらない。石油寿命も長くは続かないと思う。安価な使い捨てオムツ時代も終る日が来る。昔の布オムツ時代と成って始めて、排尿や排便1回の都度オムツ交換と成る事が患者の陰部回りを守るのである。
オムツメーカーがそこ迄考えているか疑問を持つ。
【００１１】
小便、大便がどのようにして作られるかを知れば、オムツ交換の回数が増すはずである。
身体中の水分である体液は体重の50〜70%であり幼い年齢ほど割合は大きい。体液は細胞内部の水分である細胞内液と細胞外部の水分である細胞外液とに区分される。成人の場合は細胞内液は体重の40%細胞液は20%であり全身水分の約65%に達する。
血液成分の多くは水分であり、血液は体内摂取、吸収された栄養や酸素、タンパク質、ホルモン、酵素、抗体等を含み。血液循環にて身体の各部に送られる。水分バランスは摂取量と体外への排出量で決るが排尿と皮膚からの汗や蒸発及呼吸より失われる為、1日の排泄総水分量は約2.5リットルとして病院は基準とする為、直接体内に尿管を入る事の方が多い。確実に尿測定が可能と腎臓機能を判断する尿中のクレアチニン等を測定出来るからである。
自分の脳判断にて尿を出しているのではなく、膀胱内の尿は位置エネルギーにて自動的に人工尿管を使わって排尿ビンの中に溜る方式である。
1ケ月1〜2回の交換である。排尿していないのに膀胱炎に成るのは、女性は肛門、膣、尿道の順に陰部は作られている。その為、毛細管現象にて大便中の水分（雑菌）が人工尿管を伝って膀胱に達する。結果的に人工尿管の消毒が決め手である。オムツ交換では尿測定は重さ計測と成る為である、人工的に１日の尿を回収病院側のシステムは常に尿測定と尿検査にて体調を知る事である。
100%紙オムツと成ると排尿1回100mlとしても500mlをSAP樹子が吸収すれば大きくふくれる為、排便がなくとも交換に成り、大便中の雑菌から守れる回数が増える。
人間1日の水分バランスは、排尿1400ml、排便100ml、皮膚60ml、呼吸器400mlの合計2500mlであり、これら放出水分摂取するには、飲料水1000ml、食事1200ml、代謝水300mlの合計2500mlが必要である。
これは腎臓が正常に働いている人の例である。水分バランスはクレアチンで見る腎臓と心臓の働きで決まる。
特に病人と成ると腎臓が比較的体の中心（背中）にある為、雑菌が入りにくいが人工尿管の長期使用の人ほど腎不全に成りやすい。
膀胱炎を100%なくす事が大切である。
【００１２】
心地よく排尿や排便をしプライバシーも守れた健康の方が病気と成り脳梗塞と成り、動けぬからと言って病院側の都合にて強制的に尿管を入れて尿管理とオムツ頭脳明晰な患者もいる。家族、本人の許可なく病院側の人手不足もあり、今の日本の厚生省の３カ月の転院と転院する度に医者も人間である。違った薬の実験台とする転移が重なると、同じ入院時の姿はもうなく、死を待つだけの転院である。
スタート時に半年間の入院が認められたら、専門医のいない転院は地獄の始まりであり、看病する家族の気持ちはいかほど苦しいか動く手で字を書き「つらい」「死にたい」と言われる家族は本当につらいものです。
本発明者等はこう言う病人と家族の負担の軽減を計り、病院側の医者負担も軽減すると共に介護者の負担、軽減化を計る為、研究開発を推進した。
【００１３】
難病で入院中に寝たきりの患者は1日4〜5回の体位変更による血液や床ずれの防止を計る為、45度体位をずらすマット等を入る事で全身血行を計るが、時間が1〜2時間に1回である。本人も家族も知らぬ内に入院中に脳梗塞と成った方々の代弁として今の病院の有り方と人手不足による完全看護の出来ない状態を国の方々は知っているだろうか。
入院して悪く成る、どこにこんな事があるのか。24時間すべての人に管理システムを装着していれば防げる病気である。入院先であっても脳梗塞になるとは家族として知ってもらいたい。本発明者はこれが原動力と成って本発明を開発した。
モニターシステムには室温と年齢等はグループ別の血圧と心拍数の変化にて血圧が高く出る事でアラームが鳴るシステムである。
男女とも加齢による血圧の上昇は見られるが、脳梗塞ならば140以上と成るはずである。通常血圧をセットすれば夜間でもアラームは鳴る。
脳血管の変化を早く知る事は機器のセットにて防げるはずである。
病院側としては恥である。今の病院の点数制度を考えると、安定していれば取り外す。寝たきりの方々を守る為には24時間監視する機々のセットぐらい3カ月に1回の転院する患者の為、最低限守るべき命の装置である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開2005-192973
【特許文献２】特開2016-22367
【特許文献３】特願2018-198002・・・オゾン発生器
【特許文献４】特許第6111385号・・・ガラスメッキ法
【特許文献５】特願2018-144642・・・オムツ内の消臭、殺菌装置及その方法
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
話をもどして、前述したように問題の多いオムツを介護人が交換する作業は、プロでも大変なことである。まず排泄物の臭いである。病院の場合極力素早く2人で1チームを作って交換するが、4人室を順番に交換する為、病室中に充満する排泄物の臭いは他の室に迄届かないよう病室を密閉状態にして交換する為、4人室であれば食べる食事も違う為、我々普通の人間が始めてこの臭いを嗅いだり病人の方々は１日3〜4回この臭いの中で耐えている事に成る。このことを思うだけで人間としての尊厳はないに等しいと思う。
頭の正常な方々を人間として考えるならば、この臭いを消す事である。
オムツ交換後の陰部を含め御尻回りの洗浄はタオルでの水ふき程度である。消毒ではなく、単に御尻回りの排泄物をふき取っただけである。
介護人は若者の男の方々も在勤している。頭の正常なる女性に取っては自分の陰部を全部見られる事である。羞恥心が残っている女性は耐えがたいと思う。その為、自動吸引処理が出来たら、介護人はまず臭いからの開放と陰部清潔度を見る程度であり、2名1チームが1人で介護可能と成る。
簡易な公知の単純なバキューム機の排便排尿処理は加算請求されるが、家全体が臭わない老人家庭でも1人で簡単に処理出来る。
オゾン水洗浄可能にすれば、陰部を始めとして御尻迄を患者にとっては水洗便所的感覚であるオムツを新に交換するとしても人間としての最大の尊厳が守られている為自分の下半身が美しいと思われる。
介護人としても従来の排泄物、個人差の臭いを含めて開放される事は激しい激務よりの解放である。
【００１６】
従来の特開2016-22367のように吸引式排泄物をタンクに貯る方式は3〜4回も貯まるとメタンガス等の溜り場となり様々の機々は電気で動く為爆発の恐れある為排気すれば臭うという欠点がある。
自動排泄すると装置大型と成る為高価と成る。
1回毎に回収すると介護人に取ってはその都度の排泄と成る為、仕事量の増加と成る。
【００１７】
本発明は、これらの問題を解決した介護自動排泄装置を提供する。
即ち、本発明は、介護度4〜5と寝たきりで、自分で尿や便などを排泄出来ず100%オムツを装着した方々に対して、排尿によりオムツが湿るとそれを検出し自動的に冷暖温度調節済みの低濃度オゾンガスをオムツ内に注入して脱臭乾燥させ、また排便又は排便と排尿の排泄時の湿度及び／又は臭気を検出すると自動的に排泄物を吸引排出すると共にオゾン水供給により脱臭と消毒殺菌洗浄をして、寝たきりの方々の排泄物による陰部のタダレ、御尻周りの炎症および特に女性の方の膀胱炎等を確実に防止する介護自動排泄装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
即ち、前記課題を解決する本発明の技術的特徴とするところは次の(1)〜（8）の通りである。
(1)、患者に装着したオムツの前当部に配置する排尿時の湿度測定用の第1湿度センサー及び前記オムツの尻当部に配置する排便時の湿度測定用の第２湿度センサーと
前記第1湿度センサーからの排尿時の湿度測定値によりオムツ内にオゾンガスを供給するオゾンガス供給装置と、
前記オムツの尻当部に設けた排泄穴に排泄物吸引パイプを離脱可能に連通接続し前記第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値により排泄物を吸引し排出するバキューム装置と、
第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値によりオムツ内に洗浄用のオゾン水を供給するオゾン水供給装置と、
からなることを特徴とする介護自動排泄装置。
【００１９】
(2)、患者に装着したオムツの前当部に配置する排尿時の湿度測定用の第1湿度センサー及び前記オムツの尻当部に配置する排便時の湿度測定用の第２湿度センサーと、
前記第1湿度センサーからの排尿時の湿度測定値によりオムツの前当部と肌との間に空隙を形成する空隙形成装置と、
前記第1湿度センサーからの排尿時の湿度測定値によりオムツ内にオゾンガスを供給するオゾンガス供給装置と、
前記オムツの尻当部に設けた排泄穴に排泄物吸引パイプを離脱可能に連通接続し前記第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値により排泄物を吸引し排出するバキューム装置と、
第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値によりオムツ内に洗浄用のオゾン水を供給するオゾン水供給装置と、
からなることを特徴とする介護自動排泄装置。
【００２０】
(3)、患者に装着したオムツの前当部に配置する排尿時の湿度測定用の第1湿度センサー及び前記オムツの尻当部に配置する排便時の湿度測定用の第２湿度センサーと、オムツ内又はオムツの近傍部に配置されオムツ内での排便時の臭いを測定する臭気測定センサーと、
前記第1湿度センサーからの排尿時の湿度測定値によりオムツ内にオゾンガスを供給するオゾンガス供給装置と、
前記オムツの尻当部に設けた排泄穴に排泄物吸引パイプを離脱可能に連通接続し前記第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値と臭気測定センサーからの排便時の臭気測定値とにより排泄物を吸引し排出するバキューム装置と、
第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値と前記臭気測定センサーからの排便時の臭気測定値とによりオムツ内に洗浄用のオゾン水を供給するオゾン水供給装置と
からなることを特徴とする介護自動排泄装置。
【００２１】
(4)、患者に装着したオムツの前当部に配置する排尿時の湿度測定用の第1湿度センサー及び前記オムツの尻当部に配置する排便時の湿度測定用の第２湿度センサーと、オムツ内又はオムツの近傍部に配置されオムツ内での排便時の臭いを測定する臭気測定センサーと、
前記第1湿度センサーからの排尿時の湿度測定値によりオムツの前当部と肌との間に空隙を形成する空隙形成装置と、
前記第1湿度センサーからの排尿時の湿度測定値によりオムツ内にオゾンガスを供給するオゾンガス供給装置と、
前記オムツの尻当部に設けた排泄穴に排泄物吸引パイプを離脱可能に連通接続し前記第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値と臭気測定センサーからの排便時の臭気測定値により排泄物を吸引し排出するバキューム装置と、
第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値と前記臭気測定センサーからの排便時の臭気測定値とによりオムツ内に洗浄用のオゾン水を供給するオゾン水供給装置と、
からなることを特徴とする介護自動排泄装置。
【００２２】
(5)、前記オゾンガス供給装置は、放電管式又は高周波装置付きオゾンガス発生装置を備え、前記オゾンガス発生装置からの高濃度オゾンガスをペルチェル素子式の空気冷暖房器で適温度にした空気を混入して低濃度オゾンガスにし、この低濃度オゾンガスをオムツのガス道に着脱可能に連通接続した低濃度オゾンガス供給パイプからオムツ内に供給可能にした、ことを特徴とする前記(1)〜(4)の何れか一つに記載の介護自動排泄装置。
【００２３】
(6)、前記オゾン水供給装置は、オゾン水製造装置と、コンプレッサー付オゾン水溜タンクと、オムツに設けたオゾン水供給穴に着脱可能にして前記オゾン水溜タンクからのオゾン水をオムツ内に供給するオゾン水供給パイプとからなることを特徴とする請求項１〜請求項５の何れか一つに記載の介護自動排泄装置。
【００２４】
(7)、前記空隙形成装置は、オムツの前当部の下に配置する磁性体薄板と、前当部の上に配置のラバー式磁石体又はネオジ磁石体と、この磁石体に形状記憶合金式スプリングを接続し前記第1湿度センサーからの排尿時の湿度測定値により前記スプリングに通電して温度変化で収縮させて前当部を磁性体薄板及び磁石体と共に平行上昇移動させて前当部と肌との間に前記低濃度オゾンガスを封入可能な空隙を形成する昇降機構とからなることを特徴とする前記(2)又は(4)に記載の介護自動排泄装置。
【００２５】
(8)、前記バキューム装置は、前記排泄物吸引パイプに開閉弁と圧縮エアー圧送機構（エゼクター装置）を介設して前記排泄物を吸引収容する排泄物タンクを備えることを特徴とする前記(2)〜(7)の何れか一つに記載の介護自動排泄装置。
以上
【発明の効果】
【００２６】
＜装置全体による効果＞
本発明の前記介護自動排泄装置は、介護度4〜5と寝たきりで、自分で尿や便などを排泄出来ず100%オムツを装着した方々に対して、排尿によりオムツが湿るとそれを検出し自動的に冷暖温度調節済みの低濃度オゾンガスをオムツ内に注入して脱臭乾燥させ、また排便又は排便と排尿の排泄を湿度センサーのみで、或いは湿度センサーと臭気測定センサーとで検出して自動的に排泄物を吸引排出すると共にオゾン水供給により脱臭と消毒殺菌洗浄をして、寝たきりの方々の排泄物による陰部のタダレ、御尻周りの炎症および特に女性の方の膀胱炎等を確実に防止する優れた作用効果呈する。
【００２７】
以下本発明の作用効果を詳細に説明する。
本発明におけるオゾンガス供給装置において、オムツへの低濃度オゾンガスの供給は、オゾンガス濃度が0.1〜0.3ppmであり、前記第1湿度センサーからの排尿時の湿度を検出直後から例えば2〜3分供給したら5〜10分間供給を停止させることを単数回又は複数回繰り返すが、「オムツ」の中は高温多湿の為、低濃度オゾンガスが水分と結合してヒドロラジカル（OH）が生れる。前記低濃度オゾンガス＋OHの相方の反応で１段と殺菌効果が向上する。このことは安価なオムツの中でも該OHは生れ反応する。更に本発明例では前記低濃度オゾンガスはペルチエ素子により冷暖房処理してオムツ内に注入する為、消臭・乾燥作用により快適オムツと成る。
【００２８】
更に前記バキューム装置の稼働中に前記オゾン水供給装置からオムツ内にオゾン水を供給することにより、オムツ内にオゾン水が吸収されて排尿や排便の排泄物による陰部炎症をオゾン水で防ぎ、消臭し、また前記オゾ水で肛門切れ及び膀胱炎は確実に防げる。結果的に腎臓も守られる為、心臓負担減が可能と成り、心不全も防げる。
そこでオムツには陰部に近い前当部の上部と御尻穴より6cm±1cmの所の尻当部に各1個の前記第１及び第２湿度センサーを設置し、この合計2個の湿度センサーからの検知信号の組み合せにより、又は2個の湿度センサーと前記臭気測定センサーからの臭気検知信号との組み合せにより排尿か排便か又は両方かを自動的に正確に検知して低濃度オゾンガス、場合によっては高濃度オゾンガス、オゾン水を適時に供給するものである。
前記各センサーからの検知信号電波は、専用の送信器で30m迄乾電池単一で制御装置に無線送信する事が可能である。スマホ等にも飛ばす事が可能であり制御装置外にナースセンター等にも知らせることが可能である。
【００２９】
前記第１・第２湿度センサーは、湿度センサーICの中でも精度がよく、安定性に優れ、応答時間も早いのが特徴のIDT社のHS300xシリーズ「容量式の湿度センサーIC」が湿度センサー素子だけでなく温度センサーチップと計測部も内蔵しているのが好ましく、大きさも（3.0 x 2.41 x 0.8mm LGA）と介護度4〜5の方々に負担掛ける大きさでなくオムツへの取付も簡単である。  
また前記臭気測定センサーは硫化水素、VOC、アンモニアに高い感度を持っている公知の製品名：ＦＩＧＡＲＯのＴＧＳ2602「空気の汚れ、ニオイ検知用ガスセンサー」を用いることが好ましく、これからの検知信号を簡易な発振器を用いて無線等で制御装置に発信することが出来る。
【００３０】
オムツは本発明者が先に出願した特願2018-144642の専用オムツを使えば理想的であるが市販オムツでも良く当該オムツ内に冷暖房airで希釈した適温で濃度0.1〜0.3ppmの低濃度オゾンガス（：厚生省の1/10程度のオゾンガス）をオムツの中に注入しオムツ内に拡散する。
【００３１】
而して介護度4〜5の方々は自分で動く事が出来ないので、結果的に床ズレ等が発生しやすく湿度は測定すると40%以上もあった。
常に高温多湿の中で身動き出来ずに耐えているのが真相である。
ペルチエル素子を使った冷暖房乾燥器からのairの中に殺菌効果のあるオゾンガスを一緒に注入して希釈して低濃度化する事で、臭いと殺菌効果の出る快適オムツとする事ができ人間としての一番大切なる尊厳が守れる。またオゾンガス中にアロマオイル等を入る事で人間としての尊厳快復が可能である。
【００３２】
本願発明者等が特願2018-144642で紹介の専用オムツに穴を明けこの穴に排便回収のパイプ取付アタチメントを装着すれば、湿度センサーにより自動的にバキューム装置が働いて自動的に排尿・排便タンクに排便を回収する。前記パイプ取付アタチメントに軟質材のベロー弁を設けて回収時以外はその復元力で自動的に塞いでおくようにしてもよい。
排便回収中又は回収後オゾン水3〜5ppmをオゾン水供給装置により自動的に供給して洗浄される。オムツの中で素早く洗浄する事で従来洗うという人間としての排泄の終りを感じさせる。
特に女性は排尿位置が近い為膀胱炎になりやすい。洗浄する水がオゾン水である。殺菌効果が強く洗浄後の乾燥はオゾンガス供給装置から（冷暖房）air中にオゾンガス0.1〜0.3ppmを注入して行うため、従来の１日3〜4回の病院でのオムツ交換と比較すると超安全である。
排尿・排便は、前記バキューム装置の排尿・排便タンクに吸い込むのでタンクからの排気ガスは臭い。このためオゾンガス供給装置のオゾンガス発生装置から直接比較的強い高濃度オゾンガス25ppm〜35ppmを排尿・排便タンク内に注入して消臭すればよい。この高濃度オゾンガス25ppm〜35ppmは、一般家庭は室外排気で可能であるが、病院と成ると、この排気は燃焼方式＋オゾンガス注入として病室4名室に大型排気装置、大型オゾン発生装置にて兼用することができる。
【００３３】
バキューム装置は排泄物吸引パイプ（バキューム専用ホース）にてオムツ中の排尿排便を１度に吸い込みが出来れば問題ないのであるが、排泄物吸引パイプ中に「つまり」が発生すると何回も減圧吸い込みと成る為、介護度4〜5の方に負圧を掛る事に成るので、１回排尿排便をセンサーで感知すると、数秒後は排泄物吸引パイプの継手中の開閉弁を閉作動させて負圧を遮断する構造とすればよい。
この構造により排泄物吸引パイプ途中で排便が詰まっても開閉弁下流で再減圧を掛けても開閉弁の上流では人体に掛る負圧が遮断されているので安全である。
排泄物吸引パイプ減圧中に作動する圧力センサーにて＋の加水装置を作動させる二重の安全装置付とした。つまり排泄物吸引パイプ途中に該圧力センサーからの所定圧検知で作動する加水ポンプ付きの噴射管を設けてここから排便が詰まっている吸引パイプ中に圧水を送ることでバキューム装置の吸引とにより詰まりを解除する二重安全付である。
【００３４】
バキューム装置は、排尿、排便及び洗浄用オゾン水をオムツから吸引除去する為の排気タンクと排泄容器が必要であり、排気タンクと排泄容器が連動作動させて、排尿、排便時の吸引ガスを排気する為、排気タンクの排気扇ブロアーからのパイプ除中に加熱装置（セラミックス中に500wのニクロム線加熱）を介設して臭気排ガスを燃焼し脱臭排出する。この脱臭排出は1日3〜4回のタイマーセットで、自動的に施行される。この時、排気タンクには念の為25ppm〜35ppmの高濃度オゾンガスを注入すれば、あらかたの臭気を燃焼除去する。
つまり排気タンクはメタンガス等による爆発の恐れある為燃焼方式の消臭装置付である。また排気タンクは二重タンク方式にすれば吸引したオゾン水を毛細管現象で濾過して燃焼することができる。
【００３５】
バキューム後のオムツ内の洗浄オゾン水の乾燥は、洗浄オゾン水供給穴から別途ペルチエル素子を3〜4個使って人間が一番理想とする温度と湿度の冷暖房airを3分〜5分間供給して清潔な御尻周りを確保することが出来るので、人間としての最大の尊厳を守る。
【００３６】
本発明において、前記オゾン発生装置はオムツ専用ラインとして前記低濃度オゾンガス供給用とし、この他にバキューム装置専用ラインとして25〜35ppmの高濃度オゾンガスをバキューム装置の排泄物吸引中に大便タンク内に供給して消臭し、この消臭後の5分以後は電磁弁の切り換えにて多段エゼクター（207）にて0.1〜0.3ppmに薄めた低濃度オゾンガスを病室内に3分放出し10分休み3分放出させて、この放出の際、低濃度オゾンガス中にクリーンな森（ヒノキ）オイルを水の中に入れると水蒸気と一緒に放出するアロマ効果にて、いつもクリーンな室とする事が可能である。
【００３７】
つまり前記アロマ効果により、超音波を使って水蒸気を出すことになりヒドロラジカル（OH）に分解して室内に放出する為、大気中の雑菌を含めて殺す為院内感染の最大の敵MRSA等も殺す事が可能になり、かつアロマ効果によるオゾンガスの臭いは100%感じない。オゾンガス供給装置を1セットに好ましくは2台組み込む事で可能と成った。いずれも排気中のオゾン濃度は0.1〜0.3ppmを保持する。
人体に対するオゾン洗浄もオゾン濃度max3ppm以内のオゾン水とする事で御尻への洗浄とするのが好ましい。
低濃度オゾンガスは+ヒドロラジカル(OH)の殺菌効果が非常に強く、MRSA以外の表皮ブドウ球菌、化膿レンサ球菌、レジオネラ、赤痢菌、サルモネラ菌、Ｏ−１５７等の腸管出血大腸菌、カンピロバクタ菌、腸炎ビブリオ菌、アルペルギルス菌、カンジタ菌、白癖菌等にも効果がある。
【００３８】
空隙形成装置は、実施例でも詳細に説明するが、オムツの中にオゾンガスやオゾン水注入用の空間を作るものであり、例えば特願2018-144642で紹介の専用のオムツ以外の時は市販オムツを比較的ゆるくセットし、4〜6本の形状記憶合金で作られたスプリングでオムツを25cm2程度スプリングセットピンと連結する事で第1湿度センサー、第2湿度センサー、臭気測定センサーからの検知信号の組み合わせ作動にて、自動的に電流と電圧が流れて、オムツ上部をmax5cm程度の空間を作り、オムツに前もって測って設けてある供給穴よりオムツ内にオゾンガス及び／又はオゾン水を供給して消臭、消毒、乾燥作用を享受して、寝たきり介護者の陰部を洗浄すると共にバキューム装置を働かせ排尿と排便を自動的に吸い出す。その為オムツに穴明機と形状コイルスプリンがあれば市販オムツでも洗浄、消毒、乾燥、排泄物吸引排除をする事が可能である。オムツ＋簡易オムツが通常の使い方の為、湿度センサーと臭気測定センサーとの組み合わせ制御は簡単である。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の介護自動排泄装置の実施例１を示す全体構成図である。
【図２】図１に示す本発明の介護自動排泄装置における空隙形成装置例を示す構成図である。
【図３−１】Ｔ字型のオムツの内側から見た展開構成図である。
【図３−２】オムツに設ける図３−１の矢視Ａ−Ａから見たオゾンガス及びオゾン供給穴103の縦断面構造図（1）と、図３−１の矢視Ｂ−Ｂから見た排泄穴104の縦断面構造図（2）を示す。
【図４】オムツに穴を明ける専用穴明機の縦断面図
【図５】バキューム装置の開閉弁と圧縮エアー圧送機構（エゼクター装置）を示す断面説明図である。
【図６】図２に示す空隙形成装置のコイルスプリングのバネ強さを線径との関係で公式で算出したグラフ。
【図７】形状記憶合金の種類を記載の図表
【図８】本発明の介護自動排泄装置の実施例２を示す全体構成図である。
【図９】図９は臭気測定センサーS3の感度特性を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
本発明の実施形態に係る装置の実施例を、図１〜図８を参照して説明する。各実施例は、オムツの前当部内に置いた10円程度の大きさの第1湿度センサーにて、湿度が30%〜60%の時は大体排尿であり、第２湿度センサーにて湿度が65%〜85%と成ると排便と排尿が一緒であり、排便の際は実施例２では第２湿度センサーと臭気測定センサーを作動させる。実施例１及び実施例２により、排尿排便の排泄時を介護者に30m以内であれば電波で飛ばす事が可能の為、自宅介護者はアラームにて知ることが出来てオムツ交換がタイムリーに可能であるが、病院と成ると少数介護人の為、1日max3〜4回の交換である。人間としての尊厳を守る事が出来ず、結果的に自分の排便の中で何時間も耐える事に成る。この事が「ただれ」「膀胱炎」に継っている。頭脳明晰の人は地獄である。オムツ交換の呼びボタンを何回も押す為、結果的に保留された状態であり、3〜4回の交換迄持つしか方法がなく、身内の介護人でも介護度４〜５の方を１人で交換するのは非常に根気と忍耐と専門技術を必要とする。オムツ交換を排尿排便のつど自動的に検知できて直ちに交換出来たら人間としての尊厳が守れる。これ等を自動化して可能にした介護自動排泄装置である。
【実施例１】
【００４１】
＜全体構成＞
図１〜図３において、本例の介護自動排泄装置は、オムツ100の前当部100Fに配置する排尿測定用の第1湿度センサーS1及びオムツの尻当部100Bに配置する排尿又は排尿と排便測定用の第２湿度センサーS2と、前記第1湿度センサーS1からの排尿時の湿度測定値：30%〜60%によりオムツの前当部100Fと肌との間に空隙を形成する空隙形成装置500と、前記第1湿度センサーS1からの排尿時の湿度測定値：30%〜60%によりオムツ100に低濃度オゾンガスを供給するオゾンガス供給装置200と、前記オムツ100の尻当部100Bに設けた排泄穴104に排泄物吸引パイプ401を離脱可能に連通接続し前記第２湿度センサーS2からの排便時の湿度測定値：65%〜85%により排便を所定時間吸引し排出するバキューム装置300と、前記バキューム装置400の排便の吸引中にオムツ100に設けた給水穴103から洗浄用のオゾン水を供給するオゾン水供給装置400と、前記オゾンガス供給装置200、バキューム装置300、オゾン水供給装置400、空隙形成装置500の各装置を前記第1湿度センサーS1、第２湿度センサーS2からの前記各測定値信号を導入して各測定対応設定値との関係で作動制御する制御器600とからなる。
第1湿度センサーS1、第２湿度センサーS2は、前述で紹介した湿度センサーICの中でも精度がよく、安定性に優れ、湿度センサー素子だけでなく温度センサーチップと計測部も内蔵しておりそして応答時間も早いのが特徴のIDT社の公知のHS300xシリーズ「容量式の湿度センサーIC」（3.0 x 2.41 x 0.8mm LGA）である。  
【００４２】
＜オムツ100の構成＞図３−１及び図３−２において、オムツ100は、二重織重ね又は三重織重ねで且つガス道101を任意に形成したＴ字型に裁断され、尻当部100Ｂと、これの下部に接続した前当部100Ｆと、尻当部100Ｂの両側に各々接続して横腹部に当て前当部100Ｆの両側部にまで至る横当部100Ｓ、100Ｓとからなる。前当部100Ｆには上部のガス道入口102にオゾンガス供給装置300の低濃度オゾンガスの供給パイプ301が着脱可能に接続される。叉下部で尻当部100Ｂとの接続部近くの中央部にオゾン水供給穴103を形成しこれにアダプター108を介して洗浄用のオゾン水供給パイプ403に連通接続した共用パイプ220を着脱可能に接続してある。  尻当部100Ｂの前当部100Ｆとの接続部近くの中央部に排泄穴104を設けてある。この排泄穴104には、フレキシブルなビニール製の嵌めこみ部105を形成しこれにバキューム装置300の排泄物吸引パイプ301を離脱可能に連通接続するためのアダプター106が取り付けられている。アダプター106は、換えオムツにも適用できるようにフランジ107を嵌めこみ部105に着脱可能に形成してある。
【００４３】
またオムツ100のガス道101は展開図に点線で示すように、オムツの全周から中央部に向かって形成され中央部の内側に設けた多数の小穴から御尻全体及び排泄穴104の周囲にオゾンガスが噴き出すようになっている。前記排泄穴104とオゾンガス及びオゾン水の供給穴103の形成は、図４に示す専用穴明機で形成すればよい。この専用穴明機は、架台701の上部にエアーコンプレッサー702と交換オスパンチングの刃703を下部に設けたエアーシリンダー704を設置し、架台701の下部台705にはオスパンチングの刃703を嵌入受け入れるメスパンチ706を固定配置した簡易なものである。メスパンチ706のパンチ穴は末広がりの抜け勾配を付けてある。これでオスパンチ703とメスパンチ706との間にオムツ100の穴あけ部を位置させてエアーシリンダー704によりオスパンチ703を瞬時下降作動させて所定の穴を打ち抜くことが出来る。
【００４４】
＜オゾンガス供給装置200の構成＞オゾンガス供給装置200は、放電管式又は高周波装置付きオゾンガス発生装置202と、前記オゾンガス発生装置202からの高濃度オゾンガスにペルチェル素子式の空気冷暖房器203で適温度にした高濃度オゾンガスを電磁弁208を介して溜めるＮｏ1のオゾンガスタンク204とＮｏ1オゾンガスタンク204からの高濃度オゾンガスを溜めて排出側にレギュレータ209介して適温空気を混入して低濃度オゾンガスにして供給可能にしたＮｏ2オゾンガスタンク205と、オムツのガス道入り口102に着脱可能にしてＮｏ2オゾンガスタンク205からの低濃度オゾンガスを供給する電磁弁V1、V2を介した低濃度オゾンガス供給パイプ201と、オムツのオゾン供給穴103にＮｏ2オゾンガスタンク205からの低濃度オゾンガスを共用管220を介して供給する電磁弁V2を介した低濃度オゾンガス供給パイプ206と、オゾンガス発生装置202からの高濃度オゾンガスを共用管220を介してオゾン供給穴103に供給する電磁弁V3を介した高濃度オゾンガス供給パイプ210とからなる。
【００４５】
本願発明者は先にオゾン発生装置202を発明し特願2018-198002で出願しているが、このオゾン発生装置202は25ppmの高濃度オゾンガスをエゼクター207方式により0.1〜0.3ppm迄希釈して電磁弁208にて切り変える病室内に供給可能にしてある。一方電磁弁208からはバキューム装置300の排泄物回収貯蔵タンク304及び前記電磁弁V3を介した高濃度オゾンガス供給パイプ210からオムツ100のオゾン供給穴103に強い25ppm高濃度オゾンガスを多量に出す事が可能である。
このことは本願発明者等が開発した特許NO611385号で紹介のガラスメッキ法をオゾン放電管に適用して直接銅メッキする事で、25ppm→35ppmにupする事に成功しているからである。つまり従来法による放電管はガラスパイプの上にAlハクを巻いて通電しているだけの点接触通電に対して前記ガラスメッキ法は面通電が可能である為である。同じ設備で40%の能力upである。これで回収排泄物に対する消臭効果の大幅な向上に継っている。
1台でmax35ppmから0.1〜0.3ppm迄切り変える事が可能なオゾン発生器を内蔵した排泄回収装置である。
現在3〜4社の市販回収装置にオゾン装置はオプションと成っているが、厚生省の1/10のオゾン発生器は100％装着されていない。
本例では0.1〜0.3ppmのオゾンガスはアロマオイルと一緒に室内に噴射する事で寝たきり患者の気持ちも又介護者の気持ちを森林浴とする事が可能である。
特願2018-144642の発明では本願発明者等が発明した前記オゾン発生器（特願2018-198002）をオムツの中に組み込んだ技術を紹介している。これは25ppmと高濃度オゾンガスを0.1〜0.3ppm迄希釈し、厚生省の安全基準濃度の1/10でオムツの中に注入する技術である。
【００４６】
＜オゾン水供給装置400の構成＞オゾン水供給装置400は、オゾン水製造装置401と、コンプレッサー付オゾン水溜タンク402と、オムツのオゾン供給穴103に着脱可能にした共用管220を介して前記オゾン水溜タンク402からのオゾン水を前記オムツのオゾン供給穴103に共用管220を介して供給する電磁弁V4付きのオゾン水供給パイプ403とからなる。  
【００４７】
＜空隙形成装置500＞空隙形成装置500は、図２において、オムツ100の前当部100Ｆの下に配置する薄ラバー付きの磁性体薄板501と、前当部100Ｆの上に配置の磁粉混入ラバー式磁石体又はネオジ磁石体502と、この磁石体502に形状記憶合金式コイルスプリング503を接続し、第１湿度センサーＳ1が排尿による排尿時の湿度測定値を制御器600に出力すると制御器600がコイルスプリング503に通電して温度変化で収縮させて前当部100Ｆを磁性体薄板501及び磁石体502と共に平行上昇移動させて前当部100Ｆと肌との間に前記低濃度オゾンガスを封入可能な空隙を形成する昇降機構とからなる。この昇降機構はベットの側部に設けここからモーター504でベット上方に張り出し旋回可能にした支持架台505により支持する。
【００４８】
形状記憶合金（Ni+Ti）はメーカーでもコイルスプリング503は計算通り行かないのが現状で実際に作って見て始めて測定の上でXg±gという形で出荷される。
形状記憶合金の特長として低温では柔らかく（弱く）高温では硬く（強い）人体は36℃±1℃と考えるとmax35℃での強さが求められる。
1本のコイルスプリング503が1kg以上の重さを電流を流して変形させて持ち上げるとすれば図６に示すように線径φ2が適切である。
一般的のNi-Ti合金の配合比Ni（54〜56）Ti（Bal）で20℃〜100℃専用で安いのが特長である。
図７に各種の形状記憶合金のコイルスプリング503の機械的性質と形状回復温度を示すが、図６のグラフは一般のバネ公式にて計算したもので、35℃で1.2kg出す為にはφ2の線径が必要である。オムツの中にオゾン水による御尻の洗浄とバキュームでの排泄物を吸い出す為には前述したようにオムツ側に洗浄用のオゾン水を供給するオゾン供給穴103（φ30ｍｍ）と、大便を吸い出す排泄穴104（φ50ｍｍ〜φ60ｍｍ）の2穴が必要である。
オムツを漏れ防止に従来のように硬く締め込みは、他社メーカーのように陰部と尻の間に形状的にコの字成形の穴間が必要で、オムツも専用の成形プラスチックと成る為高価である。一般に出回っているオムツに図４に示す専用穴明機等にて２穴明けるだけであるが、比較的ゆるく介護者に装着してもらって、湿度センサーが40〜50%（排尿）、50〜75%（排尿＋大便）と判明している為、オムツの中に装置されている薄くゴムライニグされた鉄又は13Cr（磁性体）に4〜6点のネオマグネット＋形状記憶合金スプリングに湿度センサーからの信号にて4本〜6本に電流が流れて、約5kg〜6kgの力にてオムツをゆるく装着している為、max3〜4cmの空間が生れる。
ベッド上にこれ等の形状記憶合金を引っ張る為の専用金具のみ前記の如く前もって取りつける必要があるが、この金物は人体（主として尻から下半身）を持ち上げて老人１人でもオムツ交換が出来る専用金具に装置されている。
【００４９】
形状記憶合金スプリングは材質的にNi-Tiの為、耐蝕性は大変良いが、人体の35℃±1℃は形状記憶合金に取っては低温側使用と成る為、コイル本数が増える。図６のグラフ折線は計算上の物であり、40℃を超えると急激に耐力upに継るが患者の火傷に継る恐れがある為、max35℃と決定した。
特開2001-248601  アクチュエーター  に形状記憶合金スプリングにてシリンダーを動かす動力とする事で、出力upを計っているが、相手は人間でない為、1999年9月9日〜11日  社団法人日本ロボット学会にて発表された特許文である。
人体装着と成るとmax35℃±1℃と限界を受ける。
まして相手は身動きの出来ない人間であり言葉も話せない人もいる。
湿度センサーが4本〜6本の形状記憶合金スプリングにて電流を流し35℃でスイッチが切れなかったら、患者の火傷に継る為、ここは2重3重の安全装置付とする。我々も始めて使う為、耐久性の設計値として最大剪断歪みを1%以内に押さえると1万回の繰り返し変形に耐えると言うメーカーを信用するとしても1日の交換が6回とすると10000÷6=1666日÷365=4.5年の寿命である。安全の為、3年に1回スプリングは交換すると言う保安部品とする。
【００５０】
また排ガスの爆発対策であるが。メタン（CH4）オゾン水と同時に回収された大便の発酵にて生れる為、メタン酵素として金属ではMo、W、Co、Ni、Fe等が必要の為、用器としてポリ容器で受け、密閉シールはニトリルゴムとして塩ビ等の本体でシールする。極力オゾン水による排尿、排便回りは材質ではTi系、SUS系とする。
【００５１】
尚、図６に示すコイルバネ強さのグラフは下記の公式で計算した。
公式は、素線径：d、巻き数：m、バネ条数：c、δ1：たわみ、δ：たわみ、P：バネの発生力、Ｔλ応力、Ｔγ:ひずみ、R：電気抵抗とすると次式の通りである。
γ＝δ／πndc2
Ｔ＝2ｃ／πｄ2（3+γ・ｄ／ｄγ）Ｐ
Ｐ＝ｄ／2nc／（2+γ・ｄ／ｄγ）(1／R)
Ni-Ti形状記憶合金を簡単なバネ状で35℃±1℃人体温度で力を出す為には線材メーカーの熱処理で決る為、我々の方から指示する必要がある。
オーステナイトとマルテンサイトの組織にて大きく変化する。
【００５２】
形状記憶合金のコイルバネの力にてオムツの中に空間を作る為、磁性体1の厚み0.1〜0.2mmの両面に薄いゴムを焼付て25cm四方程度の磁性体とする。図２は人体にオムツをセットした状態でオムツの上部にネオジ磁石416×M3（3.3kg/15φ-3200ガウス）4個セットし、M3のネジの中にコイルバネがセット出来る。部品をセットする事で電流を流して35℃にて4本4.8kgの力で引き上げる。磁石の吸着力が3.3kg/15φの為、十二分に安全率はある。
ベッドの両端金具の一部にセットされる為、病人のほぼ中央にセットする必要ある。かつ、この金具は1人でオムツ交換する際の腰と足を浮す装置にも適用できる。
25cm四方の磁性体に4個のネオジ磁石が吸着する事で、バネに電流を流すとmax5cm縮む為、結果的にオムツの中に3cm程度の空間が出来る事で洗浄水としてのオゾン水3〜5ppmがポンプの力でmax3kg/cm2程度陰部を洗い御尻の下側に明いているφ50ｍｍの排泄穴104よりバキュームポンプの力で吸い出す。
【００５３】
＜バキューム装置300の構成＞バキューム装置300は、前記排泄物吸引パイプ301に開閉弁302と圧縮エアー圧送機構（エゼクター装置）303を介設して排尿・排便を吸引収容する一次タンクと二次タンクの二重タンク式の排尿・排便タンク304と、からなる。図５において、前記開閉弁302は、排泄物吸引パイプ301内を横断するシリンダー302-1の片方にピストン式ストック弁302-2を設け、他方にピストン式ストック弁302-2に連結して共同するシールピストン302-3を配置し、ピストン式ストック弁302-2の駆動はピストン後部とシリンダー後部間に張り通電加熱で緩む形状記憶合金製の引っ張りバネ302-4と圧縮バネ302-5とにより行う。つまり図５に開状態を示すが、これを閉状態にするには引っ張りバネ302-4を通電加熱して緩めて圧縮バネ302-5の復元力と相まってピストン式ストック弁302-2を排泄物吸引パイプ301内に押し出して同パイプを閉状態にする。
前記排便回りの開閉弁302は、特願2000-58675で日本工業大学の中里助教授等が紹介された形状記憶合金のアクチエーターが最適である。
排便回りの耐蝕性と簡単な構造を考えると動力としての形状記憶合金製のコイルバネ（max100℃以内）で伸び縮みで往復動する密閉バルブとして利用したい。
【００５４】
圧縮エアー圧送機構303は、図１に示すようにコンプレッサー303-1とＳＵＳタンク303-2と、コンプレッサー303-1からＳＵＳタンク303-2への連結パイプに設けた電磁弁303-3と、ＳＵＳタンク303-2に連通するエアーノズル303-4とからなり、バキューム装置300の作動中に制御装置402による電磁弁303-3の開閉操作で、排泄物吸引パイプ301内に圧縮エアーを間欠的に供給して間欠エゼクー機能による詰まり防止機能を発揮させる。図１において中コンプレッサー303-1は別途患者の咽喉部に使用する痰吸引器に連通接続して圧縮空気を供給可能にもしてある。
【００５５】
タンク内の排泄物にはオゾンガス供給装置200の電磁弁208から直接25〜35ppmのオゾンガスを注入し、その圧力にて二重タンクに導く除中にニクロム線とセラミックスパイプで出来た排気装置304内を排尿排便ガスがオゾンガスと一緒に通る事で臭いを消却する。そして二重タンクに1回貯り毎にオゾンガス供給装置200から0.1〜0.3ppmのオゾンガスを注入して自然排気ガスとして排出する。
1次タンクに貯った排尿、排便は市販のポリバケツの為家庭でも病院でも水洗トイレに流す事可能であり、水洗後、又、1次タンクに装着する。
家庭用も病院用も同じの為、家庭用のみ検知後の警報ランプ、ブザー等をつけて病院の様に直線で30mない場合が多い為各室に取りつける事で患者を見る。
【００５６】
排尿と排便のバキュームとその後の洗浄オゾン水の吸引が完了したら、バキューム側の開閉弁302を閉じて低濃度オゾンガス供給パイプ206からは冷暖房付乾燥airがオゾンガス0.1〜03ppmの濃度で流し陰部の乾燥と殺菌をする。一連の動作が完了したら、図を省略してあるが患者のオムツ下に敷いた腰浮かしネットをベッド両サイドに設けた引き上げ金具で患者の腰を持ち上げて新品のオムツをすることが可能であり、20〜30分乾燥用冷暖房の低濃度オゾンガスを注入しながら乾燥することも可能である。
1回SAP高吸水性高分子が洗浄水を吸うと大きくふくらむ為、無理しない程度でオムツの交換をすることを勧める。
前記排便回りの開閉弁302は、特願2000-58675で日本工業大学の中里助教授等が紹介された形状記憶合金のアクチエーターが最適である。
排便回りの耐蝕性と簡単な構造を考えると動力としての形状記憶合金製のコイルバネ（max100℃以内）で伸び縮みで往復動する密閉バルブとして利用することが可能である。
【実施例２】
【００５７】
本実施例２は、図８に示すように、前記実施例１の構成に、臭気測定センサーS3を加えた例である。
即ち全体構成として、図８において、本例の介護自動排泄装置は、オムツ100の前当部100Fに配置する排尿測定用の第1湿度センサーS1及びオムツの尻当部100Bに配置する排尿・排便測定用の第２湿度センサーS2と、尻当部100Bの内部又はその近傍部に配置されオムツ内での排便時の臭いを測定する臭気測定センサーS3と、
前記第1湿度センサーS1又は第２湿度センサーS2からの排尿時の湿度測定値によりオムツの前当部100Fと肌との間に空隙を形成する空隙形成装置500と、
前記第1湿度センサーS1からの排尿時の湿度測定値によりオムツ100内に低濃度オゾンガスを供給するオゾンガス供給装置200と、
前記オムツ100の尻当部100Bに設けた排泄穴104に排泄物吸引パイプ401を離脱可能に連通接続し前記第２湿度センサーS2からの排便時の湿度測定値及び前記臭気測定サンサーS3からの排便時の臭気測定値により排泄物を吸引し排出するバキューム装置300と、前記臭気測定サンサーS3と測定回路SCからの排便時の臭気測定値により前記バキューム装置400の排泄物を吸引中に又は吸引後にオムツ100に設けた供給穴103から洗浄用のオゾン水を供給すると共に前記バキューム装置300に洗浄水の吸引をさせるオゾン水供給装置400と、前記オゾンガス供給装置200、バキューム装置300、オゾン水供給装置400、空隙形成装置500の各装置を前記第1湿度センサーS1、第２湿度センサーS2、臭気測定サンサーS3からの各測定信号を導入して各測定値と閾設定値との関係で前記の作動を制御する制御装置600とからなる。
【００５８】
本例での特徴は、バキューム装置300の排泄物吸引作動とオゾン水供給装置400のオゾン水供給作動を、前記第２湿度センサーS2からの排便時の湿度測定値及び前記臭気測定サンサーS3からの排便時の臭気測定値の２つの測定値により制御装置600がより確実に適正制御することである。
第1湿度センサーS1、第２湿度センサーS2は、前例同様に、湿度センサーICの中でも精度がよく、安定性に優れ、湿度センサー素子だけでなく温度センサーチップと計測部も内蔵しておりそして応答時間も早いのが特徴のIDT社の公知のHS300xシリーズ「容量式の湿度センサーIC」（3.0 x 2.41 x 0.8mm LGA）である。
また前記臭気測定センサーS3は、前述に紹介した硫化水素、VOC、アンモニアに高い感度を持っている公知の製品名：ＦＩＧＡＲＯのＴＧＳ2602「空気の汚れ、ニオイ検知用ガスセンサー」を用いた。図９はこの臭気測定センサーS3の感度特性を示すグラフである。
これらからの測定値信号は簡易な発振器を用いて無線等で制御装置600に発信してある。
その他の装置は実施例１と同様の構成なので詳細説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明の介護自動排泄装置は、前記の優れた作用効果を呈するため、医療学会における介護分野において極めて有用であり、医療産業上の利用可能性が極めて大きい。
【符号の説明】
【００６０】
オムツ100
S1：第1湿度センサー
S2：第２湿度センサー
S3：臭気測定センサー
200：オゾンガス供給装置
300：バキューム装置
400：オゾン水供給装置
500：空隙形成装置
600：制御器
【要約】      （修正有）【課題】寝たきり要介護患者の排尿と排便の際、オムツ内に適切濃度のオゾンガスやオゾン水をタイムリーに自動供給して消臭と消毒を行いながら排尿排便を吸引処理する介護自動排泄装置を提供する。【解決手段】排尿測定用の第1湿度センサーＳ１及び排泄物測定用の第２湿度センサーＳ２と、オムツ内排便時の臭いを測定する臭気測定センサーと、前記第1湿度センサーからの排尿時の湿度測定値によりオムツに低濃度オゾンガスを供給するオゾンガス供給装置２００と、前記オムツの排泄穴に排泄物吸引パイプを連通接続し前記第２湿度センサーからの排便時の湿度測定値及び／又は前記臭気測定センサーからの臭気測定値により排泄物を吸引排出するバキューム装置３００と、前記バキューム装置の排泄物を吸引とのタイミングでオムツに洗浄用オゾン水を供給するオゾン水供給装置４００とからなる介護自動排泄装置。【選択図】図１【図１】
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【図２】
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【図３−１】
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【図３−２】
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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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