(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、前記排泄物が排出される下水配管有する便器装置において、前記下水配管の途中に流れ検出手段を配すると共に、前記流れ検出手段の測定値により、少なくとも使用者の排泄量および／または尿流速を推定することを特徴とするので、既存の便器を改造することなく、使用者の排泄量および／または尿流速を簡易的に知ることができる。また、排尿方向が異なる男女の性差や、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容易に知ることができる。【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、前記排泄物が排出される下水配管を有する便器装置において、前記下水配管の途中に流れ検出手段を配すると共に、前記流れ検出手段の測定値により、少なくとも使用者の排泄量および／または尿流速を推定することを特徴とする便器装置。
【請求項２】
前記流れ検出手段は、前記下水配管に対して内接すると共に、中央に前記排泄物が通過する流路を設けた略円筒形状であることを特徴とする請求項１に記載の便器装置。
【請求項３】
前記流れ検出手段は、その測定結果を無線伝送することを特徴とする請求項１に記載の便器装置。
【請求項４】
前記流れ検出手段は、所定量および排出時間の少なくとも一方を規定してテスト水を流すことにより、各種便器固有の通水路形状係数値を補正することを特徴とする請求項１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、前記排泄物が排出される下水配管を有する便器装置において、前記下水配管の途中に流れ検出手段を配すると共に、前記流れ検出手段の測定値により、少なくとも使用者の排泄量および／または尿流速を推定することを特徴とするので、既存の便器を改造することなく、使用者の排泄量および／または尿流速を簡易的に知ることができる。また、排尿方向が異なる男女の性差や、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容易に知ることができる。
【０００７】
上記目的を達成するために請求項２は、前記流れ検出手段は、前記下水配管に対して内接すると共に、中央に前記排泄物が通過する流路を設けた略円筒形状であることを特徴とするので、トイレ装置としての汚物排出能力を変更させることなく、使用者の排泄量および／または尿流速推定機能を付加することができる。
【０００８】
上記目的を達成するために請求項３は、その測定結果を無線伝送することを特徴とするので、測定結果演算・表示部分と使用者の排泄量および／または尿流速のセンシング部分を連通無く配置することができ、使用者は本機能の表示内容確認を容易に実施することができる。
【０００９】
上記目的を達成するために請求項４は、前記流れ検出手段は、所定量および排出時間の少なくとも一方を規定してテスト水を流すことにより、各種便器固有の通水路形状係数値が補正できることを特徴とするので、市場に多数存在する各種形状の便器であっても、精度高い尿量測定値を得ることができる。
【００１０】
【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。一般に塩化ビニール製の下水配管３の通水路には、本発明の流れ検出センサー４が固定されている。
【００１１】
使用者が排尿した場合、溜水１０３の尿置換された同等量分が流れ検出センサー４を通過する。男性と女性で尿が排泄される尿道口位置が違うが、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。尿量測定機能を取り付けるにためには、流れ検出センサー４の外郭を、例えば塩化ビニールで製作し、同じく塩化ビニール製の下水配管３に接着固定してから、排水ソケット２を介して便器１０１を取り付けることになり、便器１０１に対して特別な細工を実施する必要はない。なお流れ検出センサー４の電源としては、排水ソケット２と下水配管３の間に電源線を通すだけでなく、商品寿命を配慮したリチウム電池などの長寿命電池を組み付けたりする方法もある。
【００１２】
図２は、本発明の流れ検出センサーの外観を示す斜視図である。下水配管３はφ７５ｍｍまたはφ１００ｍｍであるから、流れ検出センサー４の外郭４−１の直径はφ７５ｍｍに設定される。また便器１０１の最小通路径に合わせ、内側通路４−２の径はφ５５ｍｍ程度に設定されることになる。内側通路４−２の径は、便器１０１の最小通路径程度に設定されるため、便器としての汚物搬出能力が低下することがない。また、下水配管３の材質を配慮し、外郭４−１は塩化ビニール製としたり、耐薬品性を配慮してステンレスなどが選定されればよい。
【００１３】
図３は、本発明の流れ検出センサーを異径の下水配管に取り付ける際に使用するスペーサの断面図である。前述の通り、下水配管３はφ７５ｍｍまたはφ１００ｍｍであるから、φ１００ｍｍの現場においては、内筒部をφ７５ｍｍ、外筒部をφ１００ｍｍに設定したスペーサ５を介して、下水配管３に流れ検出センサー４が取り付けられることになる。
【００１４】
図４は、本発明の流れ検出センサーの第一の実施例の動作原理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、内側通路４−２を通過する。外郭４−１と内側通路４−２の間には、測定機能としての送受信機８が配置されている。送受信機８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として送受信機８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のだから、送信波９に対して受信波１０は延伸されることになり、結果として受信波１０の波長は送信波９より伸びる。そのドップラー変位量は流速に関連するものであり、周波数ズレを利用して、流速が測定されることになる。
【００１５】
図５は、本発明の流れ検出センサーの第二の実施例の動作原理を示す模式図である。送受信機８は送信機８−１と受信機８−２に素子自体を分けても機能としては同じである。
【００１６】
図６は、本発明の流れ検出センサーの第一および第二の実施例の動作原理を示す模式図である。周波数のズレとして測定されるドップラー変位量が大きいほど、流速は大きいことなり、また後述の理由により流量も大きくなる。尿混じりの溜水６は、使用者の排泄流速と同等の速度で通過することになるが、人体の排泄流速は１５ｍＬ／秒〜５０ｍＬ／秒程度と比較的小さな量であるため、排泄流速の大小により尿混じりの溜水６の断面積は大きく変化することがない。尿混じりの溜水６の断面積は、便器１０１のトラップ部１０４は便器の種類によって形状がことなり、その影響を受けがちであるが、本要因への対応は後述する。結果として、測定された流速および通過していた時間を乗じた値で、尿量が推定されることになる。
【００１７】
流速測定の手段としては、前述の方法に限るものではない。図７は、本発明の流れ検出センサーの第三の実施例を示す模式図である。通水路に感温体４−３を設け、一端に発熱体１１、他端に温度測定素子１２を配置されている。感温体４−３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。
【００１８】
図８は、本発明の流れ検出センサーの第三の実施例の動作原理を示す模式図である。速い流速の液体は熱を奪う量が大きいため、温度測定素子１２の温度チャートによって、温度差Ｔが流速を示すことになる。また温度変化時間ｔが、排尿時間を表すことになる。
【００１９】
図９は、本発明の流れ検出センサーの第三の実施例の動作原理を示す模式図である。温度差Ｔが大きいほど、流速は大きいことが示されている。
【００２０】
図１０は、便器毎の校正条件を示す模式図である。人体の一般的な排尿条件は図１０に示す尿量と尿流速で規定されている。測定されるのは流速と排尿時間であるから、流量として換算するためには便器１０１のトラップ部１０４を通過する形状に起因する尿混じりの溜水６の断面積を表す係数が必要である。トラップ部の断面積はどのような便器でもほぼ一定であるから、初期値は設定することができる。しかし、設置時点で本図のハッチング範囲の流量・流速を流して係数を補正することで、より精度の高い尿量測定ができることになる。
【００２１】
図１１は、本発明の第三の実施例の流れ検出センサーを用いた場合の本装置のシステムを表すブロック図である。制御機能２６は電源機能２１によって駆動される。便器１０１の外側に設けられる測定開始指示を受信機能２３が受信し、測定機能２７が立ち上げられる。流速の測定結果は、計時機能２５から得られる排尿時間の測定値と勘案されて、尿量が演算機能２２によって得られる。また、下水配管に配置された流れ検出センサー部には、本体側の送信機能２４と受信機能２３との間で情報のやり取りを行う発信機能２８と受信機能２９及び、計測のための加熱機能３０と温度測定機能３１が備えられている。
【００２２】
得られた尿量データは、同じく便器１０１の外側に設けられる表示機能によって、使用者に開示されることになる。なお、この測定値はインターネットなどに接続された外部との通信機能によって、他のサービス媒体などに配信されても良い。
【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】本発明の流れ検出センサーの外観を示す斜視図である。
【図３】本発明の流れ検出センサーを異経の下水配管に取り付ける際に使用するスペーサの断面図である。
【図４】本発明の流れ検出センサーの第一の実施例の動作原理を示す模式図である。
【図５】本発明の流れ検出センサーの第二の実施例の動作原理を示す模式図である。
【図６】本発明の流れ検出センサーの第一および第二の実施例の動作原理を示す模式図である。
【図７】本発明の流れ検出センサーの第三の動作原理を示す模式図である。
【図８】本発明の流れ検出センサーの第三の実施例の動作原理を示す模式図である。
【図９】本発明の流れ検出センサーの第三の実施例の動作原理を示す模式図である。
【図１０】便器毎の校正条件を示す模式図である。
【図１１】本発明のシステムを示すブロック図の実施例である。
【符号の説明】
１…床
２…排水ソケット
３…下水配管
４…流れ検出センサー
４−１…外郭
４−２…内側通路
４−３…感温体
５…スペーサ
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…発熱機
１２…温度測定素子
２１…電源機能
２２…演算機能
２３…受信機能
２４…送信機能
２５…計時機能
２６…制御機能
２７…測定機能
２８…検出センサー部の発信機能
２９…検出センサー部の受信機能
３０…検出センサー部の加熱機能
３１…検出センサー部の温度測定機能
１０１…便器
１０２…ボール面
１０３…溜水
１０４…トラップ部
Ｔ…温度差
ｔ…排尿時間
【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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