(57)【要約】【課題】本発明の目的は、既存の便器を利用できるため安価で、排泄された尿量を簡易的に知ることができる便器装置を提供することにある。【解決手段】本発明では、使用者の排泄物が落下する溜水部と、その溜水部と下水配管との間を連通する水封トラップを有する便器装置において、前記水封トラップと前記下水配管の連結部に設けられ、通過する水の流速と通過時間とを計測する水量検出手段と、前記水量検出手段の測定結果により、使用者の排泄量および／または排尿速度を推定する尿情報推定手段と、を有する【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の排泄物が落下する溜水部と、その溜水部と下水配管との間を連通する水封トラップを有する便器装置において、前記水封トラップと前記下水配管の連結部に設けられ、通過する水の流速と通過時間とを計測する水量検出手段と、前記水量検出手段の測定結果により、使用者の排泄量および／または排尿速度を推定する尿情報推定手段と、を有することを特徴とする便器装置。
【請求項２】
使用者の排泄物が落下する溜水部と、下水配管に連通する排出路を有する水封トラップとからなる便器装置において、前記水封トラップと前記下水配管との連結部に設けられ、前記排出路の開閉を行う開閉手段と、前記排出路に貯まった水の量とそれに要した時間とを計測する水量検出手段と、前記水量検出手段の測定結果により、使用者の排泄量および／または排尿速度を推定する尿情報推定手段と、を有することを特徴とする便器装置。
【請求項３】
前記開閉手段が閉止している時には、便器の汚物排出を禁止する汚物排出禁止手段を設けたことを特徴とする請求項２に記載の便器装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、排泄された尿量や排尿速度等の尿情報を知ることができる便器装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、便鉢上方に設けた椀状の受尿器で、排泄された尿の全量を採取することにより尿量を測定するようにした便器がある（例えば、特許文献１参照）。また、便器と便座の間に重量センサーを設け、排泄前後の体重差によって尿量を算出するようにしたものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−３０１６２９号公報
【特許文献２】
特開平９−１１９８５９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来の尿量測定システムでは、専用の便器や便座が必要となるなど、装置の構成が複雑で高価であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、既存の便器を利用できるため安価で、排泄された尿量を簡易的に知ることができる便器装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、使用者の排泄物が落下する溜水部と、その溜水部と下水配管との間を連通する水封トラップを有する便器装置において、前記水封トラップと前記下水配管の連結部に設けられ、通過する水の流速と通過時間とを計測する水量検出手段と、前記水量検出手段の測定結果により、使用者の排泄量および／または排尿速度を推定する尿情報推定手段と、を有することを特徴とするので、既存の便器と下水配管の接続部材に前記推定手段を付加することができるため、既存の便器を変更することなく、排泄された尿量を簡易的に知ることができる。合わせて、女性で発生しやすい使用者の尿が主流・伏流など複数に分かれて排泄されたような場合でも、尿はすべて溜水部の水をトラップへ押し出すことから、排泄された尿の全量を知ることができる。
【０００７】
上記目的を達成するために請求項２は、使用者の排泄物が落下する溜水部と、下水配管に連通する排出路を有する水封トラップとからなる便器装置において、前記水封トラップと前記下水配管との連結部に設けられ、前記排出路の開閉を行う開閉手段と、前記排出路に貯まった水の量とそれに要した時間とを計測する水量検出手段と、前記水量検出手段の測定結果により、使用者の排泄量および／または排尿速度を推定する尿情報推定手段と、を有することを特徴とするので、実際に排泄された尿によって置換された量を直接測定することができることから、高い測定精度を確保することができる。
【０００８】
上記目的を達成するために請求項３は、請求項２に記載の便器装置において、前記開閉手段が閉止している時には、便器の汚物排出を禁止する汚物排出禁止手段を設けたことを特徴とするので、汚物混じりの溜水が便器からあふれて床を汚すようなことがない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の取り付け状態を示す断面図である。便器１０１の内部には、溜水１０３で水封をなすボール面１０２が構成されている。溜水１０３は水封部を経て、トラップ部１０４を連通した後、下水配管３につながっている。床１の下水配管３の立ち上がり部には、排水ソケット２が設けられ、前記トラップ部１０４と接続されている。排水ソケット２には、本発明の水量検出手段４が配置されている。使用者が排尿した場合、溜水１０３において尿と置換された同等量分が、排水ソケット２に配置された水量検出手段４を通過する。男性と女性で尿が便器に排泄される位置が違うが、溜水１０３を介して測定されるため、排泄された全尿量が測定に供されることになる。排水ソケット２を介して便器１０１を取り付けるため、便器１０１に対して特別な細工や加工を実施する必要はない。
【００１０】
図２は、本発明の第一の実施例の構成を示す模式図である。尿混じりの溜水６は、便器１０１のトラップ部１０４を通過する時に気泡７を巻き込みながら、排水ソケット２の内側を通過する。水量検出手段４は送受信機８を有し、送受信機８は送信機８−１と受信機８−２から構成されている。送信機８−１から発信された超音波またはマイクロ波などの送信波９は、気泡７にあたって受信波１０として受信機８−２に返ってくる。気泡７は本図に示すところの上方から下方に向けて落下しているため、送信波９に対して受信波１０は圧縮されることになり、結果として受信波１０の波長は送信波９より縮む、いわゆるドップラー効果が生じる。そのドップラー変位量は流速に関連するものであり、この周波数ズレを利用して、流速が測定されることになる。送受信機８は送信機８−１と受信機８−２を一体にして、送受信を一部品で実施しても機能としては同じである。
【００１１】
図３は、本発明の第二の実施例の構成を示す模式図である。通水路に設けた水量検出手段４には、一端に発熱体１１、他端に温度測定素子１２を配置されており、両者に近接して感温体４−１が設けられている。感温体４−１は電気伝導度と耐薬品性を配慮し、ステンレス鋼板が推奨される。発熱体１１は熱応答がよいセラミックヒーターや印刷抵抗体で構成し、温度測定素子１２は簡便に温度測定値を電気出力に変換できるサーミスタが選定されればよい。尿混じりの溜水６は、感温体４−１を通過する時に発熱体１１によって加熱された熱量を奪う。尿混じりの溜水６は流速が大きいほど熱を奪う量が大きいため、温度測定素子１２の検出温度値は下がることになる。従って、温度測定素子１１の検知した温度差が流速を示すことになる。また温度が変化していた時間が、排尿時間を表すことになる。流速と排尿時間が測定されることにより、尿量が推定できることになる。
【００１２】
図４は、本発明の第一及び第二の実施例のシステムブロック図である。便器１０１は、排水ソケット２を介して下水配管３と接続されている。排水ソケット２には、水量検出手段１４が配置され、尿混じりの溜水６の流速と排尿時間を制御手段１８が測定し、尿量および／又は尿流速を推定する。制御手段１８は、測定開始・終了他の指示を与える操作手段１９と、その結果を使用者に開示する表示手段２０を制御している。なお、尿量および／又は尿流速の推定結果は、プリンターのような紙の媒体、および、ＩＣカード・半導体メモリーなどの電子記録媒体に出力したり、有線・無線を含むインターネットによって他のサービス提供事業者に送信されても良い。
【００１３】
図５は、第一の実施例のフローチャート図である。使用者が測定開始を指示すると、流れセンサーのモニターが開始される。使用者が排尿を始めると、排尿が終了するまで尿混じりの溜水は排水ソケットを通過し、その流速と通過時間を、流れセンサーがモニターすることになる。使用者が測定終了を指示するか、例えば５分以上経過した場合に、センサーのモニターは終了し、尿量測定値が測定・開示される。
【００１４】
以上は、尿混じりの溜水６を下水配管３に流しながら測定する方法を示したが、前記尿混じりの溜水６を排水ソケット２部で塞き止めて測定する方法もある。以下にその方法を採用した本発明の第三の実施例について述べる。
【００１５】
図６は、本発明の第三の実施例を示すシステムブロック図である。便器１０１は、排水ソケット２を介して下水配管３と接続されている。排水ソケット２には、後述する汚水開閉弁２−１が設けられている。尿量および／又は尿流速の推定を行う指示を操作手段１９が受けた場合、後述の開閉アクチュエータ２−３を介して汚水開閉弁２−１を閉止する。その状態で使用者が排尿するため、ボール面１０２に排出された尿は、溜水１０３において尿と置換された同等量分がトラップ部１０４を経て汚水開閉弁２−１の上方に供給される。前述の尿混じりの溜水６は、逆止弁２−２を経由してポンプ１３により吸引される。その量は水量検出手段４により、尿量として測定されることになる。測定終了後は、後述の開閉アクチュエータ２−３を介して汚水開閉弁２−１を開放し、汚水を下水に流す。水道水１５を供給する止水栓１６と接続された給水開閉弁１７から浄水が供給され、配管は全て洗浄される。
【００１６】
図７は、汚水開閉弁の動作状態（閉）を示す斜視図である。排水ソケット２に設けられた汚水開閉弁２−１は、開閉アクチュエータ２−３によって回動する。本図の状態は、汚水開閉弁２−１が排水ソケットの通水路をシールしており、ボール面１０２に排出された尿は、溜水１０３において尿と置換された同等量分がトラップ部１０４を経て上方に溜まることになる。
【００１７】
図８は、汚水開閉弁の動作状態（開）を示す斜視図である。排水ソケット２に設けられた汚水開閉弁２−１は、便器１０１のトラップ部１０４と下水配管３を連通させており、この状態が尿または大便を下水に向かって排出する状態である。
【００１８】
図９は、第三の実施例で使用する水量検出手段４の実施例である。ポンプ１３によって吸引された尿混じりの溜水６は、ケース１４−３の中に順次供給される。尿混じりの溜水６の液面上方には、水位センサー１４−４が配置されており、水位高さから尿量を認知することになる。また、水位高さの変化速度から排尿速度を推定する。水位高さの認知方法としては、カメラのオートフォーカス機構が代表的な実施例である三角測量方法が一般的である。赤外線ＬＥＤ・レーザーなどを利用して測定すればよい。溜水１０３に落下した使用者の尿は、同じ排尿速度（単位時間当りの排尿流量）で封水トラップ部１０４を超えて汚水開閉弁２−１に落下する。開閉アクチュエータ２−３は閉止しているから、下水配管３に流出することはない。このときポンプ１３は、水位センサー１４−４に対して尿混じりの水を供給する。人体の尿の最大排尿速度は５０ｍＬ／秒とされており、その値以上で尿混じりの水の吸引を実施すれば、計時手段による所定時間毎の水位センサー１４−４の測定値が、前記所定時間までの累積排泄尿量を示すことになる。よって所定単位時間当りの水位センサー１４−４の変化量が、同じ所定単位時間の排尿速度（単位時間当りの排尿流量）を示すことになる。ポンプとしては尿混じりの水と空気を同時に吸い込むということと、ポンプの送出脈動が１秒以内のサイクルであることが必要である。本出願人の所見によれば、ポンプとしてはチューブポンプが推奨されるものであり、商品としてはウェルコ社製ＷＰ−３０００が所定の性能を満たすことを確認した。尿流速は前立腺肥大など尿路に関する流路障害が発生した時に、徐々に小さな値になっていく。トイレで用を足すだけで、前立腺肥大のような疾病の兆候を使用者に認知させることかが期待できる。
【００１９】
図１０は、第三の実施例のフローチャート図である。使用者が測定開始を指示すると、汚水開閉弁が閉止する。次いでポンプ吸引が開始されると共に、流れセンサーのモニターが開始される。使用者が排尿を始めると、排尿が終了するまで尿混じりの溜水は汚水開閉弁の上方に供給され、その量を流れセンサーがモニターすることになる。使用者が測定終了を指示するか、例えば５分以上経過した場合に、センサーのモニターは終了し、尿量測定値が測定・開示される。汚水開閉弁は開放され、汚物洗浄の準備が整うことになる。その後、給水開閉弁を開放して洗浄配管に浄水が供給され、給水開閉弁が閉止されるまで測定系の配管は洗浄され、ポンプが停止した後、便器洗浄が実施されることになる。給水開閉弁が開放されてから便器洗浄が実施されるため、汚物が下水配管に排出されずに、便器からあふれて床を汚すようなことがないようになっている。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の取り付け状態を示す断面図である。
【図２】本発明の水量検出手段の第一の実施例の構成を示す模式図である。
【図３】本発明の水量検出手段の第二の実施例の構成を示す模式図である。
【図４】本発明の第一、二の実施例を示すシステムブロック図である。
【図５】第一、二の実施例のフローチャート図である。
【図６】本発明の第二の実施例を示すシステムブロック図である。
【図７】汚水開閉弁の動作状態（閉）を示す模式図である。
【図８】汚水開閉弁の動作状態（開）を示す模式図である。
【図９】第三の実施例で使用する水量検出手段の模式図
ある。
【図１０】第三の実施例のフローチャート図である。
【符号の説明】
１…床
２…排水ソケット
２−１…汚水開閉弁
２−２…逆止弁
２−３…開閉アクチュエータ
３…下水配管
４…水量検出手段
４−１…感熱体
６…尿混じりの溜水
７…気泡
８…送受信機
８−１…送信機
８−２…受信機
９…送信波
１０…受信波
１１…発熱体
１２…温度測定素子
１３…ポンプ
１４…水量検出手段
１４−３…ケース
１４−４…水位センサー
１５…水道水
１６…止水栓
１７…給水開閉弁
１８…制御手段
１９…操作手段
２０…表示手段
２１…出力手段
１０１…便器
１０２…ボール面
１０３…溜水
１０４…封水トラップ部
【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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