(57)【要約】【課題】  便器としての使い勝手を劣化させない採尿手段を構成することにより、衛生的、かつ、デザイン性に優れた採尿機構部を有する便器ユニットを実現することを可能とする。【解決手段】  使用者が排泄する尿と溜水を貯えるボール部１２と、溜水を下水に排出するトラップと、前記溜水の下水への排出を促す水供給手段と、使用者の尿を採取するための採尿器５１と、を備えた便器ユニット１において、ボール部１２の内部と外部とを連通する貫通部を設け、この貫通部に前記採尿器５１を排尿経路上に移動させる駆動手段を配置したことにより、デザイン的に優れているだけでなく、衛生的で、排泄された尿を確実に後工程としての特定成分訂正・定量測定手段に対して送出することができる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者が排泄する尿と溜水溜水を貯えるボール部と、前記溜水を下水に排出するトラップと、前記溜水の下水への排出を促す水供給手段と、使用者の尿を採取するための採尿器と、を備えた便器ユニットにおいて、
前記ボール部の内部と外部とを連通する貫通部を設け、前記貫通部に前記採尿器を排尿経路上に移動させる駆動手段を配置したことを特徴とする便器ユニット。
【請求項２】
前記貫通部は、前記ボール部を切り欠いて形成されることを特徴とする請求項１記載の便器ユニット。
【請求項３】
前記採尿器は採尿時は前記ボール部内に移動すると共に、非使用時はボール部の上方端近傍に収納されることを特徴とする請求項１又は２に記載の便器ユニット。
【請求項４】
少なくとも前記便器での排泄物排出中には、前記採尿器を水供給経路から移動するように前記駆動手段を駆動することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の便器ユニット。
【請求項５】
前記採尿器は、前記便器の排泄物排出を目的とせずに水供給経路から供給される水との干渉によって洗浄されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の便器ユニット。
【請求項６】
前記駆動手段は、前記ボール部より外側であると共に、使用者の下肢と干渉しない範囲に配置されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の便器ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排泄された尿中に含まれる特定成分に関する定量・定性測定を実施することができる便器ユニットに関する発明である。
【背景技術】
【０００２】
従来の尿中に含まれる特定成分に関する便器ユニットとしては、ボール部中の乾燥面に採尿口を設けたものがある（例えば、特許文献１参照）。
また、便座に配置された伸縮機構を利用して、採尿器分をボール部中に駆動するものもある（例えば、特許文献２参照）。
さらに、便座の回動に合わせた採尿器分の移動が発生しないよう、便器リム面に採尿機構部材を係止するものもある（例えば、特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平６−２３０００６号公報
【特許文献２】特公平１−５４６６６号公報
【特許文献３】特開平９−２２９９２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、例えば特許文献１のような場合、採尿口に対して測定対象としている尿だけでなく、大便や便器洗浄のために使用された洗剤が侵入して、測定結果精度や機構に対する動作信頼性を低下させる恐れがあるという問題があった。
【０００４】
また、特許文献２のような場合も、測定対象だけを採取できる反面、例えば男子小用時に便座を立てると、尿や洗浄液の飛沫が便座の着座面に落下して不衛生であったり、男子小用時に便座を立てた状態では、採尿手段に付着した尿起因の尿石なとの付着を容易に視認できるため、使用者に不快感を与えてしまうという問題があった。
【０００５】
さらに、特許文献３のような場合も、便器・便座の開口部分を小さくしてしまい、男子の陰茎が採尿機構部に接して不衛生になったり、便座開口が小さいことに伴う圧迫感を使用者にあたえたり、便器リム面の汚れを容易に清掃することができないという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、尿中に含まれる特定成分の高精度な定性・定量測定を実施可能とすると共に、便器としての使い勝手を劣化させることなく、衛生的、かつ、デザイン性に優れた、採尿機構部を有する便器ユニットを実現する方法を示すものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために請求項１記載の発明によれば、使用者が排泄する尿と溜水溜水を貯えるボール部と、前記溜水を下水に排出するトラップと、前記溜水の下水への排出を促す水供給手段と、使用者の尿を採取するための採尿器と、を備えた便器ユニットにおいて、
前記ボール部の内部と外部とを連通する貫通部を設け、前記貫通部に前記採尿器を排尿経路上に移動させる駆動手段を配置したことにより、便器と採尿手段が一体化しているため目立たずデザイン的に優れているだけでなく、採尿器を便器に供給される溜水を利用して洗浄することができるため衛生的であり、排泄された尿を確実に後工程としての特定成分訂正・定量測定手段に対して送出することができる。
【０００８】
また、請求項２の発明によれば、前記貫通部は、前記ボール部を切り欠いて形成されるので、貫通部への採尿器の取付けを行いやすい。
【０００９】
また、請求項３記載の発明によれば、採尿器は採尿時は前記ボール部内に移動すると共に、非使用時はボール部の上方端近傍に収納されることにより、前記採尿器が大便や便器洗浄用の洗剤などに汚染されたり、誤って採尿器が溜水などを吸引することによる測定誤差の発生を防止することができ、尿中に含まれる特定成分の高精度な定性・定量測定を実施可能とすることができる。
【００１０】
また、請求項４記載の発明によれば、少なくとも前記便器での排泄物排出中には、前記採尿器を水供給経路から移動するように前記駆動手段を駆動することにより、便器の排水を実施するために供給される水と、前記駆動手段の干渉を無くすことができるため、便器洗浄性能の低下が発生しない。
【００１１】
また、請求項５記載の発明によれば、前記採尿器は、前記便器の排泄物排出を目的とせずに水供給経路から供給される水との干渉によって洗浄されることにより、採尿器を次回測定者のために清浄化するために別途の洗浄手段を設ける必要が無く、結果として安価かつ高信頼性の洗浄手段を実現することができる。
【００１２】
また、請求項６記載の発明によれば、前記駆動手段は、前記ボール部より外側であると共に、使用者の下肢と干渉しない範囲に配置されることにより、採尿機能が組付けられた便器であっても用便行為自体を行う限りにおいて、一般便器との間で使い勝手面の支障が発生することがない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、尿中に含まれる特定成分の高精度な定性・定量測定を実施可能とすると共に、便器としての使い勝手を劣化させることなく、衛生的、かつ、デザイン性に優れた採尿機構部を有する便器ユニットを実現するという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態について、以下に図面を用いて詳説する。
【実施例】
【００１５】
図１は、本発明の尿採取手段を組み込んだ便器ユニットの実施例を示す斜視図である。
便器ユニット１は洋風大便器１１と、便座２１と便ふた２２を回動自在に係止した機能ケース２によって構成されている。機構占有スペースが不足する場合は、便器ユニット１の背部や配管部材で連結された機構ユニットキャビネット５を追加で設けても良い。洋風大便器１１の内側には、使用者の排泄物を受ける溜水１３を貯えるボール部１２が構成されている。ボール部１２の上方には、便座２１と当接するリム面１４が形成されている。溜水１３はトラップ部１５を介して図示しない下水配管と連通している。ボール部１２の底部には、トラップ部１５に吐水方向を向けているゼット吐水ノズル３１が構成されている。ゼット吐水ノズル３１からの吐水はトラップ部１５に対して負圧を発生させ、溜水１３を下水配管に送出するようになっている。
【００１６】
またボール部１２の内部と外部とを連通する穴形状を設けられた採尿ユニット５０は、後述の方法によって排泄された尿中に含まれる特定成分の定性・定量測定に関するセンシング手段に送出されるようになっている。センシング手段は便器ユニット１の内部にバイオセンサーや電気化学センサーや物理量計測センサーをはじめとする各種生化学センサーとして組み込まれても良いし、他の大型臨床検査装置で測定すべく検体を採取して容器に所定量だけ備蓄するような方法であっても良い。
【００１７】
採尿ユニット５０は、便器や下水の詰まり等が発生した場合以外は水没しない位置に配置されているため、特別な防水・防滴対策を施す必要がない。また、採尿ユニット５０の外郭は、洋風大便器１１の外形に配置されることになる使用者の下肢裏側と干渉しない範囲内で構成されているため、採尿機能が組付けられた便器であっても用便行為自体を行う限りにおいて、一般便器との間で使い勝手面の支障が発生することがない。下肢と機能部材が干渉しない範囲は、洋風大便器１１の外郭に対して概ね５０ｍｍ以内程度の突起寸法までである。
【００１８】
図２は、本発明の便器ユニットの第一の実施例を示す断面図である。
洋風大便器１１の内側にはボール部１２が形成され、底部に設けられたゼット吐水ノズル３１はトラップ部１５に吐水方向を向けている。ゼット吐水ノズル３１からの吐水はトラップ部１５に対して負圧を発生させ、発生したサイホン現象によって、溜水１３を下水配管に送出するようになっている。ボール部１２の上部にはリム吐水ノズル３２が構成され、溜水を補給するようになっている。同じくボール部１２の上方には、前述の便座と当接するリム面１４が形成されている。ゼット吐水ノズル３１とリム吐水ノズル３２への給水は、水路切替手段３から供給されるようになっている。水路切替手段３とゼット吐水ノズル３１をつなぐ水路の途中には分岐口３３が設けられ、排水ソケット１６との間に分岐路３４が構成されている。溜水水位を下げる方法としては前述のサイホン現象を利用すると、短時間に水位を下げることができる。他の方式としては、ゼット吐水ノズル３１と排水ソケット１６との間の水路を連通して、排水を行っても良い。この方法を採用した場合、水位変化に要する時間は長くかかるものの、水位高さのバラツキ無くを下げきることができる。各々の方法を単独で選定しても良いし、水位変化時間と水位変化量の確実性の両立を狙う場合は、両者を組み合わせて採用しても良い。三方弁３５の一端は前述の水を排水ソケット１６経由で下水に排出すべく構成され、合わせてボール部１２に排出された尿４の水位ヘッドを測定すべく、導圧路４２を介して圧力センサー４３が取付けられている。ボール部１２の形状は固定であるから、水位の測定値が尿量に換算演算できるようになっている。
【００１９】
溜水水位を下げた状態で、採尿器５１は採尿アーム５２の回動動作によってボール部１２内部を移動して排尿経路に達し、直接、尿を採取する。便器前方側が男性の採尿位置であり、後方側が女性の採尿位置である。特に女性の排尿範囲は個人差があることから、前後方向に位置調節機能を設けても良い。（位置Ａ）便器洗浄実施時には、採尿器５１は便器に給水される水と干渉することを防止して、排水に対して弊害が発生しないようリム面１４の凹部から逃げる。（位置Ｂ）採尿しない時には、採尿器５１はリム面１４近傍に収納されている。便器の排出動作の完了後に、溜水を補給する段階でこの位置に配置されると補給水の水流によって採尿器５１が洗浄されることになる。（位置Ｃ）
【００２０】
図３は、本発明の便器ユニットの第一の実施例を示す動作シーケンス図である。
使用者が測定準備開始スイッチ操作を実施すると、トラップ部に向けてゼット吐水が行われ、サイホン現象の発生によって溜水水位が低下する。排水効率を考えると、図２の例で示したようなヘッド差だけで排出する方法だけでなく、ゼット吐水ノズルと排水ソケット間の水路を開放したり、その水路中の水に対してポンプを利用した排水手段の作動であっても良い。溜水が全て抜けた状態、または指定された公差範囲の残水量になった時点で、準備中表示は測定中表示に変わる。測定準備開始スイッチ操作をトリガーとして、機能ユニットに設けられる図示しない脱臭手段を作動させて下水臭気を処理したり、水路切替手段からの分岐水が排水ソケットを介して下水に向けて吐水されることによって、下水臭気の上昇を防止しても良い。測定中表示に合わせて使用者が排尿すると、ボール部中の尿による水位上昇が発生する。合わせて他のセンシング手段に尿を送出したり、検体容器に尿を備蓄するための尿採取手段がボール部内を移動して尿を所定量分だけ採取・吸引し、センシングに必要な尿検体が採取される。
【００２１】
尿検体の送出方法としては、自吸式で、かつ尿中に含まれる細胞などのに損傷が発生しにくく、視認検査への問題が発生しにくいシリンジポンプ方式が推奨される。ボール部内の水位変化は圧力センサーなどの水位測定手段で測定され、便器の水位位置毎の断面積データによって尿量変化に換算される。水位変化の最高点が排泄尿量として測定される。水位変化から換算した尿量の時間毎の変化量は、尿流速または尿流率と称される指標であり、前立腺肥大に代表される泌尿器系疾病の管理に使用することもできる。測定された尿量は、尿検体のセンシング手段によって測定された特定成分濃度を乗じることによって、使用者が排泄した特定成分の実排泄量としてもよい。
【００２２】
例えば特定成分をナトリウムイオン濃度とすると、尿量を乗じることによって、塩分排泄量を演算することができるが、ヒトは摂取塩分量の約９０％を排泄するという特質から摂取塩分量を推定することが可能である。この摂取塩分量は健康日本２１運動で提唱されている一般の方は１０ｇ以下、高血圧症患者は７ｇ以下に管理するべきとされる摂取塩分量のコントロールに使用することができる。
【００２３】
なお尿検体に対するセンシングを実施すべく排尿している時に、誤って大便を排泄してしまった時は水位測定値の振幅・周波数が尿だけの時と比べてことなるため、検体採取を中止したり、大便量の推定を行って尿量を補正することにより、尿量測定動作の信頼性低下を防止することができる。
【００２４】
使用者が表示された測定値を確認したり、本発明には含まれない他のサービスなどとの連携に向けて測定データを通信したり、あるいは測定結果を測定時間などと共に他の医療・健康関係従事者の指導を仰ぐべくプリントアウトされる。使用者が便器洗浄操作を実施すると、表示は再び準備中に変わる。リム吐水が行われると、採尿器はリム吐水と干渉しない位置に移動して、便器洗浄性能に影響が出ないようにする。溜水水位が溢流水位に上昇しきった状態でゼット吐水によるサイホン現象が発生して溜水と共に尿が下水に排出された後、リム吐水によって溜水水位が溢流水位に復帰する。リム吐水によって溜水水位が溢流水位に戻る段階で、採尿器はリム部の収納位置に格納され、その位置で採尿器はリム吐水によって洗浄される。単位時間当りの流量が多いため、採尿器の洗浄力が高い。合わせて他のセンシング手段の洗浄が完了すると、準備中表示は測定可表示に切り替わることになる。
【００２５】
図４は、本発明の便器ユニットの第一の実施例を示すシステムブロック図である。
大きく便器部と機能部に分割することができる。便器部に溜水に対してサイホン現象を発生させるためのゼット吐水ノズルが溜水中に設けられ、溜水を補給する目的でリム吐水ノズルが設けられている。機能部に供給された市水は機構系に影響を与えないよう異物を除去するストレーナを内在する給水部を介して、水路切替手段に供給される。水路切替手段は便器部の排泄物下水排出のためのゼット吐水ノズルとリム吐水ノズル、下水配管からの臭気上昇防止用の排水ソケット、および、機能部の尿検体採取のための採尿器を洗浄するための電解水供給手段に水を順次供給する。
【００２６】
制御手段は水路切替手段、電解水供給手段、水位測定手段、採尿器、および、センシング手段をコントロールすると共に、測定演算結果を通信手段経由で操作・表示部に伝送する。通信手段は有線伝送だけでなく、赤外線や電波などを利用した無線伝送であっても良い。なおセンシング手段は機能部中に存在しても良いが、他の大型臨床検査器などと連携するための検体容器を介したものであっても良い。
【００２７】
図５は、本発明の採尿手段の第一の実施例を示す斜視図である。
洋風大便器１１の側部に、ボール部１２の内部と外部に連通する貫通穴が設けられ、前記穴部分に採尿ユニット５０が、より詳細には採尿ユニットの駆動部が配置されている。前記貫通穴は溜水１３の水位高さより上方であり、組付け時のシール性が乏しい場合でも、外部に溜水１３が漏れることを防止している。採尿ユニット５０は、先端に使用者の尿を受ける採尿器５１を有する採尿アーム５２が構成され、採尿アーム５２を駆動手段によってボール部１２の内部を回動させて、使用者の尿を空中で採取するようになっている。
【００２８】
図６は、本発明の採尿手段の第二の実施例を示す斜視図である。
洋風大便器１１の側部に、ボール部１２の内部と外部に連通する貫通孔が切り欠き状にが設けられ、貫通孔に採尿ユニット５０、より詳細には採尿器５１の駆動手段が配置されている。切り欠きはリム面１４をカットしている。前記切り欠き形状は溜水１３の水位高さより上方であり、組付け時のシール性が乏しい場合でも、外部に溜水１３が漏れることを防止している。採尿ユニット５０は、先端に使用者の尿を受ける採尿器５１を有する採尿アーム５２が構成され、駆動手段によりボール部１２の内部を回動させて、使用者の尿を空中で採取するようになっている。
【００２９】
図７は、本発明の採尿手段の第二の実施例の平面図である。
前述したように洋風大便器１１の側部に、ボール部１２を内部と外部に連通する切り欠き状の貫通孔が設けられ、貫通孔に採尿ユニット５０が配置されている。切り欠きはリム面１４をカットしている。モーター５３はリードスクリュー５４を回転させ、その回転に沿ってカムブロック５５を前後に駆動する。カムブロック５５に係止されたキックスプリング５６は、常に水平方向側に力が加わるようカム５７に力をかけている。カム５７はケース５８の内側に設けられたカム面５９に当接し、採尿器５１の収納・格納状態を示す位置Ｃでは縦方向、採尿状態を示す位置Ａではカム面５９の傾斜によって、採尿器５１をボール部１２内で回動動作するようにしている。
【００３０】
図８は、本発明の採尿手段の第二の実施例の断面図である。
図７の断面Ｄ−Ｄから見た状態を示すものであり、カム面５９と当接するカム５７がカムブロック５５の前後移動によって傾斜し、カム５７に接続された採尿アーム５２がボール部１２の内側を回動する状態を示している。
【００３１】
図９は、本発明の採尿手段の第三の実施例を示す斜視図である。
洋風大便器１１の前部に、ボール部１２と外部に連通する切り欠き状の貫通孔が設けられ、前記穴部分に採尿ユニット５０が配置されている。前記穴形状は溜水１３の水位高さより上方であり、組付け時のシール性が乏しい場合でも、外部に溜水１３が漏れることを防止している。採尿ユニット５０は、先端に使用者の尿を受ける採尿器５１を有する採尿アーム５２が構成され、駆動手段によりボール部１２の内部を回動させて、使用者の尿を空中で採取するようになっている。
【００３２】
図１０は、本発明の採尿手段の第三の実施例を示す平面図である。
洋風大便器１１の前部に、ボール部１２と外部に連通する切り欠きが設けられ、前記穴部分に採尿ユニット５０が配置されている。切り欠きはリム面１４をカットしている。採尿器５１はリム面１４近傍の位置Ｃに収納・格納され、採尿状態を示す位置Ａでは採尿器５１をボール部１２内で回動動作するようにしている。採尿アーム５２には縦方向に溝６０が形成されており、特に男性の尿を採尿器５０に導きやすいよう配慮されている。
【００３３】
図１１は、本発明の採尿手段の第三の実施例を示す横断面図である。
図１０のＥから見た状態を示すものである。モーター５３はリードスクリュー５４を回転させ、その回転に沿ってカムブロック５５を左右に駆動する。カムブロック５５は、常に水平方向側に力が加わるようカム５７に力をかけている。カム５７はケース５８の内側に設けられたカム面５９に当接し、採尿器５１の収納・格納状態を示す位置Ｃでは縦方向、採尿状態を示す位置Ａではカム面５９の傾斜によって採尿器５１をボール部１２内で回動動作するようにしている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の尿採取手段を組み込んだ便器ユニットの実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の便器ユニットの第一の実施例を示す断面図である。
【図３】本発明の便器ユニットの第一の実施例を示す動作シーケンス図である。
【図４】本発明の便器ユニットの第一の実施例を示すシステムブロック図である
【図５】本発明の採尿手段の第一の実施例を示す斜視図である。
【図６】本発明の採尿手段の第二の実施例を示す斜視図である。
【図７】本発明の採尿手段の第二の実施例を示す平面図である。
【図８】本発明の採尿手段の第二の実施例を示す断面図である。
【図９】本発明の採尿手段の第三の実施例を示す斜視図である。
【図１０】本発明の採尿手段の第三の実施例を示す平面図である。
【図１１】本発明の採尿手段の第三の実施例を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…便器ユニット
２…機能ケース
３…機構ユニットキャビネット
４…尿
５…機構ユニットキャビネット
１１…洋風大便器
１２…ボール部
１３…溜水
１４…リム面
１５…トラップ部
１６…排水ソケット
２１…便座
２２…便ふた
３１…ゼット吐水ノズル
３２…リム吐水ノズル
３３…分岐口
３４…分岐路
３５…三方弁
４１…溢流水位
４２…導圧路
４３…圧力センサー
５０…採尿ユニット
５１…採尿器
５２…採尿アーム
５３…ストレーナ
５４…リードスクリュー
５５…カムブロック
５６…キックスプリング
５７…カム
５８…ケース
５９…カム面
６０…溝
【図１】
2005106620.tif 000003
【図２】
2005106620.tif 000004
【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】
2005106620.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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