(57)【要約】【課題】  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。また便器の形状要因、使用者の尿流速・排尿時間の変動幅などの誤差要因によって、精度を上げることが難しかった。【解決手段】  使用者の尿を受ける溜水部と、前記溜水部に落下した尿を溜水とともに下水に排出するトラップ部を備えた洋風大便器ユニットにおいて、前記溜水部の水の一部容積を測定に対して取り除く手段と、使用者が排尿する際の前記溜水部の水位変化測定手段と、前記水位変化測定手段の測定結果に基づいて排泄された尿量を推定する尿量推定手段を備えたことを特徴とするので、既存の洋風大便器を利用して尿量測定手段を追加できることに加え、尿量推定手段の動作中に尿が洋風大便器から逃げることが無く、尿量の実数を正しく、高精度に把握することができる。【選択図】  図１
2005105669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
使用者の尿を受ける溜水部と、前記溜水部に落下した尿を溜水とともに下水に排出するトラップ部を備えた洋風大便器ユニットにおいて、
前記トラップ部の溢流水位よりも低いレベルに設けられ、前記溜水部の水を採取するための採水手段と、前記溜水部の水位を所定レベルまで低下させる手段と、
前記所定レベルまで水位が低下した溜水部に対して尿が流入してきたときに、前記溜水部の水位測定手段の水位変化測定値から前記使用者が溜水部に排泄した尿量を推定する尿量推定手段を備えたことを特徴とする洋風大便器ユニット。
【請求項２】
前記溜水部の水位を低下させる手段は、前記トラップ経由、もしくは直接、下水に対して連通していることを特徴とする請求項１に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項３】
前記溜水部の水を採取するための採水手段は、便器外から便器のボール部を通って前記溜水部に差し込まれた管の略先端に設けられた開口であることを特徴とする請求項１又は２に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項４】
前記溜水部の水位を低下させる手段は、前記溜水部から水を吸引する方式、もしくは、前記溜水部に着水させる採水口部の体積による前記トラップ部の溢流により水位を低下させる方式のいずれが１方式以上であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項５】
前記溜水部の水位を低下させる手段は、少なくとも溜水部から吸引した水を排尿量測定後に下水に排水するものであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項６】
前記溜水部の水位を低下させる手段は、少なくとも前記採水口を介して溜水部に連通したタンクと、前記タンク内を減圧して前記溜水部の水を前記タンクに流入させる減圧手段と、前記タンク内に大気圧を導入するか又はそれ以上の圧力を前記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前記タンク内の水を下水へ戻す手段とを備えたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項７】
前記排尿量測定装置は、溜水部の水位が採水口レベルとなるように前記溜水部の水を前記タンクに流入させ、その後、前記溜水部の水位が前記トラップ部の溢流水位レベルとなるように、前記溜水部に水補給するものであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項８】
前記溜水部の水位測定手段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請求項１から７のいずれか１項に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項９】
前記水補給手段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請求項１から８のいずれか１項に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項１０】
前記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請求項１から９のいずれか１項に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項１１】
少なくとも前記採水口が前記溜水部から水を吸引している時、および、前記溜水部に対して前記トラップ部の溢流水位に向けて水を補給している時には、使用者に対して尿以外の排便禁止を喚起する表示手段を有することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項１２】
前記溜水部の水を採取するための採水手段は、尿量推定に係わる一連の動作中以外は、前記洋風大便器の略リム面付近に配置されると共に、前記溜水部への移動または収納位置への移動に対して、
洗浄水の吐出が行われることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項１３】
前記溜水部に着水する前記採水口と、前記タンクの流路中には、着脱自在なストレーナを配したことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項１４】
前記溜水部の水を備蓄する前記タンクには、ドレン手段を配したことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項１５】
前記溜水部の水を備蓄する前記タンク、および、下水までを含めた配管経路に、抗菌手段を施したことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の洋風大便器ユニット。
【請求項１６】
前記溜水部の水を採取する採水手段は水面検知手段を有すると共に、前記採水手段の伸縮によって水面の変化量を検出することを特徴とする請求項１から１５のいずれか１項に記載の洋風大便器ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、排泄された尿量を知ることができる洋風大便器ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、使用者の汚物を下水配管に排出するとき、臭気発生の防止、および、汚物による陶器面の汚れを防止するために汚物排泄部に溜水を持った洋風大便器ユニットが使用されているが、これに対して排泄された尿量を推定するために、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）。
【０００３】
また、尿量の推定については、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）。またトラップ部と下水配管への流路に圧力センサーまたは水位センサーを設け、前記センサーの変化量によって尿量を推定するようにした小便器がある（例えば、特許文献３および４参照）。また溜水に対して連通した圧力センサーを設け、前記圧力センサーの変化量によって尿量を推定するようにした洋風大便器ユニットについては、出願人も特許出願している。
【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
【特許文献３】特開平１０−０３７２８４号公報
【特許文献４】特開２００２−３３９４３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
また溜水面の水位から尿量を推定しようとする方法は、便器に対する加工が不要という特性があるものの、便器には形状・汚物排出方法に様々な種類があるという形状要因、および、使用者の尿流速・排尿時間の個人差や生活習慣や病状などによって変動するなどの誤差要因が存在するため、推定演算が不可欠である。よって、精度を上げることが難しかった。
【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、かつ、機能手段を後付けすることも可能で、排泄された尿量を高精度に知ることができる洋風大便器ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために請求項１は、使用者の尿を受ける溜水部と、前記溜水部に落下して尿を溜水とともに下水に排出するトラップ部を備えた洋風大便器ユニットにおいて、前記トラップ部の溢流水位よりも低いレベルに設けられた、前記溜水部の水を採取するための採水手段と、前記溜水部の水位を所定レベルまで低下させる手段と、前記所定レベルまで水位が低下した溜水部に対して尿が流入してきたときに、前記溜水部の水位測定手段の水位変化測定値から前記使用者が溜水部に排泄した尿量を推定する尿量推定手段を備えたことを特徴とするので、排泄された尿が下水に流出する恐れが無く、結果として高精度に排泄尿量を測定することができる。
【０００７】
上記目的を達成するために請求項２は、前記溜水部の水位を低下させる手段は、前記トラップ経由、もしくは直接、下水に対して連通していることを特徴とするので、尿量を測定する作業自体はトイレで用を足すことの一連で実施でき、特別な対応を必要としない。
【０００８】
上記目的を達成するために請求項３は、前記溜水部の水を採取するための採水手段は、便器外から便器のボール部を通って前記溜水部に差し込まれた管の略先端に設けられた開口であることを特徴とするので、排尿量測定機構は既存の洋風大便器に機能として付加することができる。
【０００９】
上記目的を達成するために請求項４は、前記溜水部の水位を低下させる手段は、前記溜水部から水を吸引する方式、もしくは、前記溜水部に着水させる採水口部の体積による前記トラップ部の溢流により水位を低下させる方式のいずれが１方式以上であることを特徴とするので、排泄物自体を吸引する必要が無いため測定系の信頼性を高めることができる。
【００１０】
上記目的を達成するために請求項５は、前記溜水部の水位を低下させる手段は、少なくとも溜水部から吸引した水を排尿量測定後に下水に排水するものであることを特徴とするので、尿量を測定する作業自体はトイレで用を足すことの一連で実施でき、特別な対応を必要としない。
【００１１】
上記目的を達成するために請求項６は、前記溜水部の水位を低下させる手段は、少なくとも前記採水口を介して溜水部に連通したタンクと、前記タンク内を減圧して前記溜水部の水を前記タンクに流入させる減圧手段と、前記タンク内に大気圧を導入するか又はそれ以上の圧力を前記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前記タンク内の水を下水へ戻す手段とを備えたことを特徴とするので、溜水の吸排出が簡便で信頼性が高い。
【００１２】
上記目的を達成するために請求項７は、前記溜水部の水位測定手段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ので、溜水もしくは排泄物と接する可能性がある部分を清浄に保てるだけでなく、溜水の溢流水面を常に一定に保つことができ、結果として高精度の尿量測定値を得ることができる。
【００１３】
上記目的を達成するために請求項８は、前記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ので、既存の洋風大便器に加工を施すことなく、尿量測定機能を付加することができる。
【００１４】
上記目的を達成するために請求項９は、少なくとも前記採水口が前記溜水部から水を吸引している時、および、前記溜水部に対して前記トラップ部の溢流水位に向けて水を補給している時には、使用者に対して尿以外の排便禁止を喚起する表示手段を有することを特徴とするので、測定をするに対しての留意事項を使用者に開示することができ、測定系に排泄物が侵入して動作不良を起すことがない。
【００１５】
上記目的を達成するために請求項１０は、前記溜水部の水を採取するための採水手段は、尿量推定に係わる一連の動作中以外は、前記洋風大便器の略リム面付近に配置されると共に、前記溜水部への移動または収納位置への移動に対して、洗浄水の吐出が行われることを特徴とするので、便器の清掃・大便の排泄・測定を実施しない小便による洋風大便器としての弊害が発生することがない。
【００１６】
上記目的を達成するために請求項１１は、前記溜水部に対して前記トラップ部の溢流水位に向けて水を補給する水補給手段は、単位時間当りの供給水量を可変できることを特徴とするので、溜水部への補給水によって発生する波立ちによる測定精度の悪化を防止することができる。
【００１７】
上記目的を達成するために請求項１２は、前記溜水部に対して前記トラップ部の溢流水位に向けて水を補給する水補給手段は、給水口部近傍に流れの干渉手段を配したことを特徴とするので、溜水部への補給水によって発生する波立ちによる測定精度の悪化を防止することができる。
【００１８】
上記目的を達成するために請求項１３は、前記溜水部に着水する前記採水口と、前記タンクの流路中には、着脱自在なストレーナを配したことを特徴とするので、誤って排泄された大便や、洋風大便器の溜水部に残っている大便やトイレットペーパーの残りが測定系に侵入して、動作信頼性を低下させる恐れがない。
【００１９】
上記目的を達成するために請求項１４は、前記溜水部の水を備蓄する前記タンクには、ドレン手段を配したことを特徴とするので、内部に侵入したスラッジを除去することができ、定期的な清掃によって長期の信頼性確保ができる。
【００２０】
上記目的を達成するために請求項１５は、前記溜水部の水を備蓄する前記タンク、および、下水までを含めた配管経路は、抗菌手段を施したことを特徴とするので、排泄物起因のカビなどの不快物質発生を防止することができる。
【００２１】
上記目的を達成するために請求項１６は、前記溜水部の水を採取する採水手段は水面検知手段を有すると共に、前記採水手段の伸縮によって水面の変化量を検出することを特徴とするので、排泄物自体を吸引する必要が無いため測定系の信頼性を高めることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、既存の便器を利用できるため安価、かつ、機能手段を後付けでき、排泄された尿量を高精度に知ることができる洋風大便器ユニットを提供することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、図を用いて本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
図１は、本発明の洋風大便器の数学的モデル図である。
洋風大便器３１のボール面３２には、容積Ｑの溜水３３が溜められ、トラップ部３５を介して図示しない下水に連通されている。使用者の膀胱１０１には容積Ｒの尿が溜まっており、尿路１０２を経て、尿流速ｑで溜水３３に排泄される。微小時間ｄｔ経過後に、溜水３３の容積ＱはｄＱだけ増加し、水位ｘはｄｘだけ変位する。この時、溜水３３からはトラップ３５を経て、流出流速ｃの尿混じりの水が下水に向けて排出される。
【００２５】
溜水部の面積をＡとすると、微小時間ｄｔ経過後の水位ｄｘは、数１式で表される。
【００２６】
【数１】
2005105669.tif 000003
【００２７】
その時のトラップ部３５からの流出流速ｃは、微小時間当りの溜水量変動分に比例するηｄＱ／ｄｔと、水位上昇に比例する単位時間流出量ｒで表されるとすると、数２式の通りとなる。
【００２８】
【数２】
2005105669.tif 000004
【００２９】
使用者の排泄容量Ｒは、排尿時間中の流速ｑの総和であるから、数３式である。
【００３０】
【数３】
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【００３１】
溜水の容積変化ｄＱは微小時間ｄｔ当りの流入量と流出量の差であるから、数４式で表される。
【００３２】
【数４】
2005105669.tif 000006
【００３３】
ここで、数４式に数１式と数２式を代入し、ｄｘ／ｄｔを求めると、数５式となる。
【００３４】
【数５】
2005105669.tif 000007
【００３５】
尿流速ｑは時間ｔの変数であり、境界条件ｔ＝０でｑ＝０，∫ｑｄｔ＝０を代入して解くと、数６式、数７式ということになる。
【００３６】
【数６】
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【００３７】
【数７】
2005105669.tif 000009
【００３８】
数７式は、水位変化と尿量Ｒに関連があることを示していると共に、トラップ部から流出量を示す−ｒｔの影響がければ、つまりトラップ部３５からの流出量がなければ水位変化と尿量推定は変動要因・誤差要因なく測定できることを示している。前記溜水部の水位は時間に対する変動値として直接水位を測定するだけでなく、圧力による間接値として測定されてもよい。本発明はこの点に着目したものであり、トラップ部からの排尿に伴う流出を無くしたところにポイントがある。
【００３９】
図２は、本発明の水位測定手段の、第一の実施例を示す正面方向断面図である。
洋風大便器３１のボール面３２には、使用者の尿が落下する溜水３３が溜められている。洋風大便器３１の上面は、図示しない便座等が当接するリム面３４が構成されている。使用者が着座する便座の後方には、便座回動のためのヒンジ等が構成されるケース２が配置されており、その内部には水位測定手段１が配置されている。水位測定手段１は溜水３３に対向している。溜水３３の水位位置を測定する方法としては、カメラのオートフォーカス機構などに利用される三角点測量方式等を利用した赤外線測距センサーや、超音波やマイクロ波を利用したドップラーセンサーなどが利用可能である。
【００４０】
図３は、本発明の水位測定手段の第二の実施例を示す正面方向断面図である。洋風大便器３１のボール面３２には、使用者の尿が落下する溜水３３が溜められている。洋風大便器３１の上面は、リム面３４が構成されている。リム面３４の上方には、内部に水位測定手段１を配したリムカバー３が覆せられている。本実施例の水位測定手段１は圧力センサーを想定しており、溜水３３に対してホース部材４が連結されている。
【００４１】
図４は、本発明の水位測定手段の第二の実施例を示す側面方向断面図である。
洋風大便器３１のボール面３２には、使用者の尿が落下する溜水３３が溜められ、トラップ部３５を介して、図示しない下水と連通している。洋風大便器３１の上面は、リム面３４が構成されている。リム面３４の上方には、内部に水位測定手段１を配したリムカバー３が覆せられている。本実施例の水位測定手段１は圧力センサーを想定しており、溜水３３に対してホース部材４が連結されている。ホース部材４は中空チューブであり、水位変化量を圧力変化量に換算して測定するようになっている。
【００４２】
図５は、使用者の尿流速変動を示すグラフである。
排尿開始後、尿流速はピークを迎えた後、次第に尿流速が低下して排尿が終了する。一般に尿流速のピーク値は１５〜５０ｍＬ／秒であり、排尿量は１回当り最大１０００ｍＬ、排尿時間は６０秒以下とされている。尿量は尿流速の時間当りの総和であり、排出された尿の容積であり、膀胱に溜まっていた尿の容積Ｒを表すことになる。
【００４３】
図６は、本発明の溜水取り除き手段の実施例を示す正面方向断面図である。
洋風大便器３１のボール面３２には、使用者の尿が落下する溜水３３が溜められている。洋風大便器３１の上面は、リム面３４が構成されている。リム面３４の上方には、内部に吸引ポンプ８を配したリムカバー３が覆せられている。本実施例の吸引ポンプ８はチューブポンプやベローズポンプやシリンジポンプを想定しており、溜水３３に対する連結部材としてのホース部材４ａを介して溜水３３を吸引し、溜水備蓄容器９に備蓄水１０として蓄えられるようになっている。
なお吸引ポンプ８は、逆送して備蓄した水を洋風大便３１に対して戻すことも可能としている。
【００４４】
本実施例では、溜水の一部をポンプ等で吸引して備蓄しておく事例を示したが、溜水中に所定体積の物体を沈めてトラップ部３５を介して溜水を下水に排出したり、トラップ部３５に負圧を発生させて同じく溜水を下水に排出したり、溜水３３の自由水面を波立たせるなどしてトラップ部３５から所定体積の溜水を下水に排出するものでも良い。
【００４５】
図７は、溜水部水位変動の第一の実施例を示すグラフである。
第一の実施例は測定指示により溜水を排出するものである。測定開始を指示されると（ａ点）、ポンプ８は溜水３３から所定量の溜水を取り除き、測定準備完了（ｂ点）を使用者に合図する。ｃ点が排尿開始であり、ｄ点が排尿終了である。所定量とは使用者の排尿条件をカバーする値であり、一般的な成人の排尿量は１回当たり２００〜７００ｍＬとされているため、最大１０００ｍＬ吸引しておけば、排尿によってトラップ部３５を溢れることはない。しかし準備時間を短縮したい場合には、最も排尿量の頻度が多い２００ｍＬを吸引量として設定しても良い。排尿が開始されると水位が上昇し、水位は直接、尿量を示しており、水位上昇幅が排尿量Ｒを示すことになる。
【００４６】
図８は、溜水部水位変動の第二の実施例を示すグラフである。
第二の実施例は次回測定までの待機中に排出するものである。測定開始時に溜水は所定量だけ溜水を取り除かれている。所定量とは使用者の排尿条件をカバーする値であり、最大１０００ｍＬ吸引しておけば、排尿によってトラップ部３５を溢れることはない。しかし、溜水の容積が小さい便器を使用する場合には、最も排尿量の頻度が多い２００ｍＬを吸引量として設定することも可能である。排尿後、便器洗浄されることになるが、その洗浄動作の終了後に溜水は所定量だけ取り除かれて待機することになる。使用者が測定しようとしたときに、水位は所定量下がっており測定準備が完了している。ｃ点が排尿開始であり、ｄ点が排尿終了である。便器清浄が終了すると、溜水除去が開始され（ａ点）、ポンプ８は溜水３３から所定量の溜水を取り除き、測定準備完了（ｂ点）を使用者に合図する。
【００４７】
図９は、溜水部水位変動の第三の実施例を示すグラフである。
第一の実施例は測定を行いながら所定流速と時間で排出するものである。測定開始と同時に、使用者の尿流速として最大値として想定されている５０ｍＬ／秒で溜水は吸引される。最大１０００ｍＬ吸引しておけば、排尿によってトラップ部３５を溢れることはない。しかし、溜水の容積が小さい便器を使用する場合には、最も排尿量の頻度が多い２００ｍＬを吸引量として設定することも可能である。所定量だけ吸引した時の水位と、排尿終了後の水位上昇幅が排尿量Ｒを示すことになる。ｃ点が排尿開始であり、ｄ点が排尿終了である。便器洗浄によって水位は元の高さに戻り、準備完了（ｂ点）となる。
【００４８】
便器溜水の水位変化量が排泄された尿量を示すことになるが、水位毎の尿量推定値は便器毎の形状要因によるものである。便器の品番毎にテーブルを設定し、便器品番を施工時に設定入力しても良いし、施工時に既知量の水を流したときの測定表示値を入力して、施工された便器に対する推定用の検定曲線を設定して、以降の尿量推定に利用しても良い。
【００４９】
図１０は、本発明の水位測定手段第三の実施例を洋風大便器に係止した状態を示す斜視図である。
洋風大便器３１の内側にはボール面３２が形成され、溜水３３が汚物を受ける媒体として溜まっている。溜水３３は図示しない下水と連通し、水封構造を有したトラップ部３５が接続されている。洋風大便器３１の上面には、リム面３４が形成されている。リム面３４の上には、排泄物を下水に対して排出するための水を保持するロータンクや、使用者が排泄のために着座する便座などが当接することになるが、本図では説明を簡略化するために省略した形で記載されている。洋風大便器３１のリム面３４には、上面に当接するようにリムカバー３が構成されている。リムカバー３の外郭は、洋風大便器３１を覆うように係止部を形成している。溜水３３の挙動を測定して排泄尿量を測定するために、採水部４１はアーム部材４２を介してリム面３４近傍から左右に回動されるよう、回動アクチュエータ４３が構成されている。採水部４１には後述の水位センサーとしての圧力センサーによって、前記所定レベルまで水位が低下した溜水部に対して尿が流入してきたときに、前記溜水部の水位測定手段の水位変化測定値から尿量を推定するようになっている。
【００５０】
なお、測定されるデータは水位の測定値だけであるから、便器のボール面形状毎に変わる水位と尿量推定値に関する検量線は、洋風大便器出荷時に設定するか、本装置を施工する時に所定流量毎の水位変化値によって設定する作業を実施しなければならない。
【００５１】
図１１は、本発明の水位測定手段の第三の実施例を示す水路系統図である。
採水部４１にはアーム部材４２が連結され、回動アクチュエータ４３の動作によって、リム面近傍と溜水部の間を移動するようになっている。回動アクチュエータとしてはアーム部材の軸心を回動させるステッピングモーターなどを利用すると、伸縮速度面と着水位置の精度面を両立することができる。採水部４１はトラップ部３５の溢流水位よりも低いレベルとなるように着水される。前記トラップ部３５の水封が切れず、かつ使用者の排尿量として一般的な上限値５００〜１０００ｍＬが吸引できる位置となるよう、アーム部材を選別したり、塑性変形させるような微調整を洋風大便器への施工時に実施すればよい。前記採水部４１に最初の流水面位置を検出するセンサーを設け、その位置から一定量だけ採水部４１を沈めるよう伸出する構成としても良い。溜水部からポンプ４４によって吸引された水は、逆止弁４５を通過して備蓄タンク４７に供給される。備蓄された溜水は、開放された電磁弁４８および逆止弁４６を経て、ポンプ４４の逆送によって採水部４１より洋風大便器の溜水に戻されるようになっている。
【００５２】
本図では吸引口と排出口が同じ採水部４１から実施される事例として説明しているが、別の水路系統を設定しても良いし、直接図示しないトラップに戻すような構成を取っても良い。
【００５３】
図１２は、本発明の水位測定手段の第三の実施例を示す断面図である。
採水部４１の先端は開口しており、溜水を吸引するようになっているが、万一、排泄物やトイレットペーパーの残りを吸引しないように、別途清掃が可能なストレーナ４０５を着脱可能な固定キャップ４０６を利用して設けるとよい。また前記ストレーナ４０５は溜水へ水を戻す時の流れを整流化することも可能であり、異音防止や溜水の波立ち防止などの効果も発揮することができる。本体Ａ４０１の先端には、プリズム４１４を介してＬＥＤ４１２とＳＰＤ（シリコンフォトダイオード）４１３が配置されている。水中にプリズムが水没した場合、空気と水の屈折率が違うことから水面位置が分かるようになっている。
【００５４】
水位を下げた溜水に排泄された尿は水位変化となる。導圧路４１１を介して圧力センサー４１０が設けられており、水位によって導圧路４１１内の空気が圧縮され、圧力値の換算で水位が測定されるようになっている。ポンプ４４および備蓄タンク４７は水だけを給排水するため、尿と接することに伴う腐食性の配慮が不要であり、機構としての動作信頼性が高いという特徴がある。また、溜水部は測定シーケンスに合わせて溢流位置まで補水されるため、測定完了後すぐにタイムラグ無く洋風大便器の便器洗浄を実施しても、サイホン力が不足して排泄物の排出性能が低下するような恐れがなく、使用者にとって使い勝手がよい。
【００５５】
また、本体Ａ４０１と本体Ｂ４０２の材質として、銀や銅イオンなどを利用した抗菌剤を練り込んだ樹脂製としたり、クロムなど抗菌作用のあるメッキを施した樹脂製としたり、または抗菌性の高い銅を使用材質と、カビなどの不快物質を抑制することができる。
【００５６】
図１３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。市水はロータンクに供給され、給水部（ストレーナ）を介してポンプに吸引され、測定系の内部・外郭を洗浄するようになっている。採尿部に設けられた伸縮手段はストレーナおよび水位測定手段を含む採水部を溜水に着水させ、ポンプは溜水をタンクに導くようになっている。
【００５７】
図１４は、本発明の第三の実施例を示す動作シーケンス図である。
使用者が測定開始スイッチを操作すると、移動手段は採水部を前洗浄して溜水に着水させる。溜水に着水した採水部は溜水を吸引し、溜水の水位を低下させる。所定位置までの吸水が終了すると測定準備が完了し、使用者は溜水に向けて排尿し、溜水の水位が上昇する。排尿量は水位変化として測定される。水位変化が無くなったことを検出して排尿終了判断をしても良いし、排尿終了スイッチを操作する方法を取っても良い。尿量測定結果は使用者に開示され、使用者は便器洗浄を実施する。合わせて測定系の洗浄動作が実施され、洗浄が完了すると時間の測定が可能であることを表示する。なお測定値は使用者に開示されるだけでなく、医療機関との連携や、食事・運動サービスなどとの連携を配慮して、通信を介して伝送されるものであっても良い。
【００５８】
なお測定値は使用者に開示されるだけでなく、医療機関との連携や、食事・運動サービスなどとの連携を配慮して、通信を介して伝送されるものであっても良い。
【００５９】
図１５は、本発明の第三の実施例を示すフローチャートである。本図は図１４の動作シーケンスをフローチャートとしたものである。使用者が測定開始スイッチを操作すると、移動手段は採水部を前洗浄して溜水に着水させる。溜水に着水した採水部は溜水を吸引し、溜水の水位を低下させる。所定位置までの吸水が終了すると測定準備が完了し、使用者は溜水に向けて排尿し、溜水の水位が上昇する。排尿量は水位変化として測定される。尿量測定結果は使用者に開示され、使用者は便器洗浄を実施する。合わせて測定系の洗浄動作が実施され、洗浄が完了すると時間の測定が可能であることを表示する。
【００６０】
なお測定値は使用者に開示されるだけでなく、医療機関との連携や、食事・運動サービスなどとの連携を配慮して、通信を介して伝送されるものであっても良い。特に水位変化を圧力に換算して直接モニターしているため、図１３のように不連続な圧力変化が挙動を示した時は、尿という連続体だけでなく大便の同時排泄が懸念され、排尿量測定値に疑念が生じていることを使用者や測定値の管理・活用者に開示することもできる。
【００６１】
図１６は、第三の実施例で測定された圧力変化挙動の模式図である。
尿だけが排泄された場合に対して、大便が途中で排泄された場合は圧力変化挙動が不連続になっている。このような圧力変動挙動が発生した時は、尿だけでなく大便が排泄された恐れがあるため、尿量の測定精度に疑念があることを使用者や、その測定値を利用した管理を実施している医療関係者に開示すると、以降の医療処置を誤ってしまうような問題発生を防止することができる。
【００６２】
図１７は、本発明の水位測定手段の第四の実施例を示す断面図である。
採水部４１の先端は開口しており、溜水を吸引するようになっているが、万一、排泄物やトイレットペーパーの残りを吸引しないように、別途清掃が可能なストレーナ４０５を着脱可能な固定キャップ４０６を利用して設けるとよい。また前記ストレーナ４０５は溜水へ水を戻す時の流れを整流化することも可能であり、異音防止や溜水の波立ち防止などの効果も発揮することができる。本体Ａ４０１の先端には、プリズム４１４を介してＬＥＤ４１２とＳＰＤ（シリコンフォトダイオード）４１３が配置されている。水中にプリズムが水没した場合、空気と水の屈折率が違うことから水面位置が分かるようになっている。水位を下げた溜水に排泄された尿は水位変化となる。伸縮アクチュエータ２３によって採水部４１を引き戻し、水面であることを検出した位置までの変位量が尿によって上昇した水位とした測定されることになる。
【００６３】
図１８は、本発明の水位測定手段の第五の実施例を示す断面図である。採水部４１の先端は開口しており、溜水を吸引するようになっているが、万一、排泄物やトイレットペーパーの残りを吸引しないように、別途清掃が可能なストレーナ４０５を着脱可能な固定キャップ４０６を利用して設けるとよい。また前記ストレーナ４０５は溜水へ水を戻す時の流れを整流化することも可能であり、異音防止や溜水の波立ち防止などの効果も発揮することができる。
【００６４】
本体Ａ４０１の先端には少なくとも２個以上の電極４１５が配置されている。各々には垂直方向に段差を設けており、伸縮アクチュエータ２３によって採水部４１を引き戻し、通電が切れる位置を検出することで水面が検知され、水面であることを検出した位置までの変位量が尿によって上昇した水位とした測定されることになる。複数の電極４１５を設けた場合、仮に水面が波打っていた場合でも検知位置に関する複数の測定結果から、平均値として水面位置を高精度に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の洋風大便器の数学的モデル図である。
【図２】本発明の水位測定手段の、第一の実施例を示す正面方向断面図である。
【図３】本発明の水位測定手段の、第二の実施例を示す正面方向断面図である。
【図４】本発明の水位測定手段の、第二の実施例を示す側面方向断面図である。
【図５】使用者の尿流速変動を示すグラフである。
【図６】本発明の溜水取り除き手段の実施例を示す正面方向断面図である。
【図７】溜水部水位変動の、第一の実施例を示すグラフである。
【図８】溜水部水位変動の、第二の実施例を示すグラフである。
【図９】溜水部水位変動の、第三の実施例を示すグラフである。
【図１０】本発明の水位測定手段の、第三の実施例を洋風大便器に係止した状態を示す斜視図である。
【図１１】本発明の水位測定手段の、第三の実施例を示す水路系統図である。
【図１２】本発明の水位測定手段の、第三の実施例を示す断面図である。
【図１３】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。
【図１４】本発明の、第三の実施例を示す動作シーケンス図である。
【図１５】本発明の、第三の実施例を示すフローチャートである。
【図１６】第三の実施例で測定された圧力変化挙動の模式図である。
【図１７】本発明の水位測定手段の、第四の実施例を示す断面図である。
【図１８】本発明の水位測定手段の、第五の実施例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
１…水位測定手段
２…ケース
３…リムカバー
４…ホース部材
４ａ…ホース部材
５…ローター
５−１…導圧路
６…回動アクチュエータ
７…洗浄ノズル
８…吸引ポンプ
９…溜水備蓄容器
１０…備蓄水
１１…圧力測定手段
１２…圧力導入管
１３…圧力伝達用充填材
１４…圧力センサー
１５…固定用充填材
１６…待機開放管
３１…洋風大便器
３２…ボール面
３３…溜水
３４…リム面
３５…トラップ部
４１…採水部
４２…アーム部材
４３…回動アクチュエータ
４４…ポンプ
４５…逆止弁
４６…逆止弁
４７…備蓄タンク
４８…開閉弁
１０１…膀胱
１０２…尿路
４０１…本体Ａ
４０２…本体Ｂ
４０３…ホース
４０４…水路
４０５…ストレーナー
４０６…固定キャップ
４１０…圧力センサー
４１１…導圧路
４１２…ＬＥＤ
４１３…ＳＰＤ
４１４…プリズム
４１５…電極
Ａ…溜水部の面積
ｃ…トラップ部からの単位時間流出量
ｑ…尿流速、単位時間当りの尿流入量
Ｑ…溜水部の容積
Ｒ…膀胱に溜まっている尿の容積
ｒ…水位上昇による単位時間流出量
ｔ…時間
ｘ…水位
η…溜水量増加が単位時間当りで流出する時の係数
【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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【図１７】
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【図１８】
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