CN101449154A

CN101449154A - 排泄物检测传感器

Info

Publication number: CN101449154A
Application number: CNA2006800547500A
Authority: CN
Inventors: 和田一郎; 铃木未央; 户田清志; 平井裕一; 林正保; 植松裕; 上西利彦
Original assignee: Unicharm Corp
Current assignee: Unicharm Corp
Priority date: 2006-06-29
Filing date: 2006-07-18
Publication date: 2009-06-03
Anticipated expiration: 2026-07-18
Also published as: JP5027455B2; JP2008008791A; KR20090031849A; TWI405561B; WO2008001475A1; EP2034299A4; US20090326493A1; EP2034299B1; EP2034299A1; CN101449154B; TW200800113A; US8115643B2

Abstract

根据本发明，并列延伸的至少两对导线(1)、(2)，一起被夹入到具有防水性及绝缘性的载置体(6)和被覆体(7)之间，在被覆体上，形成将一对导线相互关联起来的尿导入孔(8)，同时形成将另外一对导线相互关联起来的大便导入孔(9)，当尿进入尿导入孔内时，一对导线之间短路，当大便进入大便导入孔内时，另外一对导线之间短路。藉此，可以区别地检测排尿和排便。

Description

排泄物检测传感器

技术领域

本发明涉及可以检测排尿、排便的排泄物检测传感器。

背景技术

在现有技术中，已知有当在电极之间附着水分流过电流时，检测出水分的存在、发生的水分检测传感器(例如，参照专利文献1、2、3)。这种水分检测传感器，例如，在排泄物接收器或尿布中使用，由于排尿等，水分附着到电极之间而发生短路，借此检测排尿的发生。

另外，已知利用插入到排泄物接收器或尿布内的接受器皿接受尿，每次由水分传感器检测出排尿时利用真空泵吸引积存在接受器皿中的尿的采尿系统(例如，参照专利文献4)。利用这种采尿系统，对于排尿，可以多次反复使用。

专利文献1：特开昭63-290950号公报

专利文献2：特开2000-19136号公报

专利文献3：特开2002-82080号公报

专利文献4：特开2004-267517号公报

发明内容

由于现有技术的水分检测传感器只配备一对电极，所以很难识别是排尿和排便中的哪一种。如果在利用上述接受器皿回收尿的类型的排泄物接收器或尿布中使用这种现有技术的水分检测传感器，则由于即使在排便的情况下真空泵也会动作，所以管路或真空泵会被大便的固体成分堵塞，尿的回收变得困难。

另外，现有技术的水分检测传感器，由于只不过是在电极之间产生电位差，当水分附着到电极之间、电流流过时，输出发生排尿等信号，所以，不能判断电极本身是否良好。因此，虽然水分附着在电极之间，但是由于电极不良等不会产生信号，存在不能检测出排尿的发生、尿的存在的问题。

进而，在将现有技术的水分检测传感器在尿布等中用于排尿的检测的情况下，若多次地检测排尿，随着时间的推移，电阻值会发生变化，存在着容易引起误动作的问题。

从而，本发明的目的是提供一种能够解决上述问题的排泄物检测传感器。

为了解决上述问题，本发明采用以下的结构。

即，根据方案1所述的发明，采用如下所述的排泄物检测传感器：并列延伸的至少两对导线(1、2、3、4)被一起夹入具有防水性及绝缘性的载置体(6)和被覆体(7)之间，在所述被覆体(7)或载置体(6)上，形成至少将一对导线(1、2)之间关联起来的尿导入孔(8)，同时，形成将另外一对导线(3、4)之间关联起来的大便导入孔(9)，若尿进入上述关联起来的尿导入孔(8)内，则上述一对导线(1、2)之间短路，若大便进入上述相互关联起来的大便导入孔(9)内，则上述另外一对导线(3、4)之间短路。

在这种排泄物检测传感器(5)中，可以将所需要的一对导线(1、2)彼此利用比这些导线(1、2)的电阻值大的高电阻导线(14)连接起来。另外，也可以设置沿厚度方向贯通载置体(6)及被覆体(7)的尿贯通孔(15)。

另外，在这种排泄物检测传感器(5)中，也可以在载置体(6)上印刷导线(1、2、3、4、14)，从其上方印刷被覆体(7)。也可以用含有导电性碳的导电性油墨印刷导线(1、2、3、4、14)。导线(1、2、3、4)的印刷油墨可以包含比高电阻导线(14)的印刷油墨更多的导电性碳。设置有尿导入孔(8)及大便导入孔(9)的被覆体(7)或者载置体(6)作为印刷油墨层的叠层体形成，可以利用抗尿油墨形成该叠层体中的至少一层(7b)。另外，也可以利用抗溶剂油墨形成叠层体中的夹在抗尿油墨层(7b)与导线(1、2、3、4、14)之间的至少一层(7a)。在这种情况下，抗尿油墨可以是聚酯多元醇和异氰酸酯的尿烷键结合油墨、或者UV固化型树脂油墨，抗溶剂油墨可以是聚酯树脂油墨。

另外，对于导线(1、2、3、4、14)，也可以利用只含有作为导电性物质的导电性碳的导电性油墨来印刷。

根据本发明，由于采用如下所述的排泄物检测传感器，即，在所述排泄物检测传感器中，并列延伸的至少两对导线(1、2、3、4)被一起夹入具有防水性及绝缘性的载置体(6)和被覆体(7)之间，在所述被覆体(7)或载置体(6)上，形成至少将一对导线(1、2)之间关联起来的尿导入孔(8)，同时，形成将另外一对导线(3、4)之间关联起来的大便导入孔(9)，若尿进入上述关联起来的尿导入孔(8)内，则上述一对导线(1、2)之间短路，若大便进入上述关联起来的大便导入孔(9)内，则上述另外一对导线(3、4)之间短路；所以，可以区别地检测出排尿和排便。从而，即使在利用接受器皿(16)回收尿的类型的排泄物接收器(17)或尿布中使用的情况下，也可以防止用于回收尿的真空泵等吸引器或管路(18)被大便堵塞，可以反复进行尿的回收。

另外，在本发明中，在将所需要的一对导线(1、2)彼此利用比这些导线(1、2)的电阻值大的高电阻导线(14)连接起来的情况下，由于电流可以经由高电阻导线(14)在成对的导线(1、2)之间流过，所以能够在确认导线(1、2)是否良好之后恰当地检测出排尿或者排便。

另外，在本发明中，在设置尿导入孔(8)、大便导入口(9)的被覆体(7)或者载置体(6)作为印刷油墨层的叠层体而形成、该叠层体中的至少一层(7b)用抗尿油墨形成的情况下，即使多次检测排尿，导线(1、2、3、4、14)的电阻值也不发生变化。从而，可以反复地正确检测出排尿的发生。

附图说明

图1是根据本发明的实施形式1的排泄物检测传感器的表面图。

图2是排泄物检测传感器的背面图。

图3是电路部的平面图。

图4是图1中的IV-IV线向视剖视图。

图5是图1中的V-V线向视剖视图。

图6是根据本发明的实施形式2的排泄物检测传感器的电路部的平面图。

图7是根据本发明的实施形式3的排泄物检测传感器的电路部的平面图。

图8是根据本发明的实施形式4的排泄物检测传感器的与图4同样的剖视图。

图9是根据本发明的实施形式4的排泄物检测传感器的与图5同样的剖视图。

图10是表示根据本发明的排泄物检测传感器的使用例的示意图。

符号说明

1、2、3、4...导线，5...排泄物检测传感器，6...载置体，7...被覆体，7a...抗溶剂油墨层，7b...抗尿油墨层，8...尿导入孔，9...大便导入孔，14...高电阻导线，15...尿通过孔

具体实施方式

下面，参照附图说明用于实施本发明的最佳形式。

<实施形式1>

如图1至5所示，该排泄物检测传感器5具有以下结构：并列延伸的两对导线1、2、3、4一起被夹入到具有防水性及绝缘性的载置体6和被覆体7之间，在被覆体7上，形成将至少一对导线1、2相互关联起来的尿导入孔8，同时，形成将另外一对导线3、4相互关联起来的大便导入孔9，当尿A进入上述关联起来的尿导入孔8内时，上述一对导线1、2之间短路，当大便B进入上述关联起来的大便导入孔9内时，上述另外一对导线3、4之间短路。

载置体6用于载置整个排泄物检测传感器5，形成可自由弯曲的带状片。载置体6例如形成得比人体的立裆稍长。载置体6具有不使水分通过的防水性，具有不通电的绝缘性。另外，为了易于确认导线1、2、3、4等的电路部是否良好，优选形成透明的。载置体6由聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙稀、聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺-酰亚胺、聚碳酸酯、聚苯乙烯等双轴延伸薄膜制成。载置体6的厚度优选为30μm～300μm，更优选为50μm～100μm。载置体也可以形成不透明的，但是，优选形成透明或者半透明的。

在载置体6的基端，根据需要形成用于连接到如图10所示的连接器11上的定位孔12。另外，根据需要还可以设置用于控制或者标示排泄物检测传感器5与连接器11的位置关系的切口13、标记30。

上述两对导线1、2、3、4电阻比较低，分别沿着作为载置体6的带状片的两侧缘平行地延伸。其中内侧的一对导线1、2用于排尿检测，外侧的一对导线3、4用于排便检测。在两对导线1、2、3、4中的连接上述连接器11的基端，分别形成面积比较大的端子部1a、2a、3a、4a。另外，在排便检测用的导线3、4上的与连接上述连接器11的基端相反侧的末端，分别形成扩张部3b、4b。作为排便检测用的导线3、4的末端的扩张部3b、4b被设置在载置体6的末端，不过，排尿检测用的导线1、2的末端也可以在比排便检测用的导线3、4的扩张部3b、4b更靠近基端侧的部位处终结。即，排尿检测用的导线1、2的末端及其附近和排便检测用的导线3、4的扩张部3b、4b分别对应于人体的排尿部和排便部。

导线1、2、3、4包括端子部1a、2a、3a、4a或扩张部3b、4b，利用导电性油墨，通过印刷形成在载置体6上。导电性油墨是通过将粘结剂、导电性金属粉及其它填充剂混炼形成的，作为粘结剂，可以使用聚氯乙烯系树脂、聚丙烯酸类树脂、环氧类树脂、聚酯类树脂、聚丙烯氨基甲酸乙酯类树脂、聚烯烃类树脂、聚氨基甲酸乙酯类树脂、酚醛类树脂等。作为导电性金属粉，可以使用银、金、铜、镍、铝、导电性碳等。在填充剂中包括粘度调整剂、分散剂等。通过丝网印刷、直接凹版印刷、苯胺印刷等将导电性油墨呈细的带状涂布到载置体6上，形成导线1、2、3、4。

排尿检测用的导线1、2例如以宽度1.5mm，厚度10μm、优选5μm～30μm的方式进行印刷。排便检测用的导线3、4例如以宽度0.5mm，厚度10μm、优选5μm～30μm的方式进行印刷。这些导线1、2、3、4电阻比较低，例如，通过调整上述导电性油墨的导电性金属粉的含量，优选地，使电阻值为0～200kΩ，更优选为100kΩ以下。在本实施形式1中为100kΩ左右。

排尿检测用的一对导线1、2彼此由比这些导线1、2电阻值高的高电阻导线14连接起来。高电阻导线14的电阻值优选被设定为1MΩ～10MΩ，更优选被设定为2MΩ～6MΩ。

该高电阻导线14以沿各个导线1、2的内侧延伸的方式设置。即，高电阻导线14从一个导线1的末端沿着该导线1向基端侧延伸，在途中朝向另外一个导线2，沿着该导线2向其末端延伸。结果，高电阻导线14和一对导线1、2在载置体6上连接成一条电线，通过在一对导线1、2的端子部1a、2a之间形成电位差，流过一定量的电流。

利用和用于一对导线1、2的印刷的导电性油墨同样组成的导电性油墨，以同样的印刷方式印刷高电阻导线14。但是，包含在导电性油墨中的导电性金属粉的量少，结果，高电阻导线14的电阻值比一对导线1、2的电阻值大，例如设定成几个MΩ的程度。另外，为了容易与一对导线1、2区别，将其形成得比这些导线1、2细，例如，将形成宽度为0.5mm的程度。

被覆体7从上述导线1、2、3、4、高电阻导线14之上，除端子部1a、2a、3a、4a及后面描述的各种导入孔8、9的部分之外，被叠层在载置体6的大致整个面上。被覆体7与载置体6一起将上述导线1、2、3、4、高电阻导线14、扩张部3b、4b与外部绝缘。

具体地，被覆体7由印刷油墨形成。印刷油墨通过将粘结剂、颜料、其它填充剂混炼形成，作为粘结剂，可以使用聚氯乙烯类树脂、聚丙烯酸类树脂、环氧类树脂、聚酯类树脂、聚丙烯氨基甲酸乙酯类树脂、聚烯烃类树脂、聚氨基甲酸乙酯类树脂、酚醛类树脂等。另外，作为粘结剂，也可以使用使聚酯多元醇和异氰酸酯尿烷键结合的粘结剂、或者UV固化型树脂。作为颜料，为了易于识别载置体6、导线1、2、3、4、高电阻导线14，使用颜色不同的例如白色颜料。在填充剂中包含粘度调整剂、分散剂等。利用丝网印刷、直接凹版印刷等，从导线1、2、3、4等上，留下端子部1a、2a、3a、4a等规定的部分，将印刷油墨涂布到载置体6的表面上，形成被覆体7。该被覆体7起着绝缘膜及防水膜的作用。

在上述被覆体7上，使排尿检测用的一对导线1、2局部露出，形成将用于导入尿的尿导入孔8。尿导入孔8，在排尿检测用的导线1、2的末端及其附近，以载置体6的长度方向中心线为对称轴左右对称地各设置两个。不言而喻，可以设置得比上述数目少，也可以比上述数目多。尿导入孔8的位置与人体的排尿部及其周边对应。如图4所示，当尿A以跨越各个导线1、2上的尿导入孔8的方式附着时，电流在导线1、2之间短路流过。该电流值比不短路时的电流值大，借此检测出尿A的排出。

另外，在上述被覆体7上，使排便检测用的一对导线3、4局部露出，形成用于导入大便的大便导入孔9。大便导入孔9，在大便检测用的导线3、4的扩张部3b、4b处，以载置体6的长度方向中心线为对称轴，左右对称地各设置一个。不言而喻，也可以设置得比该数目多。大便导入孔9的位置对应于人体的排便部及其周边。如图5所示，当大便B以软便的状态跨越各个导线3、4上的大便导入孔9附着时，电流在一对导线3、4之间短路流过。借此检测出大便B的附着。

这些尿导入孔8及大便导入孔9在被覆体7的印刷时同时作为非画线部被印刷。这样，由于通过印刷形成被覆体7，所以，可以高精度地将尿导入孔8或大便导入孔9形成得较小。在图示的例子中，这些孔8、9为长方形，但是，也可以适当地改变成圆形、椭圆形、正方形等其它形状。

在上述载置体6上，以贯通于其表面、背面之间的方式形成尿通过孔15。在图示的例子中，尿通过孔15穿透设置在由载置体6中与高电阻导线14平行延伸的部分夹持的部位上。具体地说，两个长方形的尿通过孔15在载置体6的长度方向上并列地设置，但留有连接部6a。尿通过孔15也可以以利用多个小孔的集合形成等其它形状、形态穿透设置。从而，从人体排出的尿从尿通过孔15向载置体6的里侧穿行，被后面描述的接受器皿16接住。尿通过孔15例如在导线1、2、3、4、被覆体7等印刷之后通过打孔等形成。

下面，对于上述排泄物检测传感器的作用进行说明。

由于排泄物检测传感器5的导线1、2、3、4，高电阻导线14和被覆体7是利用不同颜色的油墨印刷到由透明薄膜构成的载置体6上的，所以，可以通过目视直接看出导线1、2、3、4有无断线、被覆体7有无缺陷等，可以简单地区分排泄物检测传感器5是否良好。

该排泄物检测传感器5，如图10所示，在夹在衬垫状的排泄物接收器17中的由无纺织物等构成的各种叠层片之间的状态下使用。图中，符号17a表示排泄物接收器17中的接受尿的部分，符号17b表示接受大便的部分。在接受尿的部分17a的正下方，设定排泄物检测传感器5的尿导入孔8，在接受大便的部分17b的正下方，设定排泄物检测传感器5的大便导入孔9。另外，在比排泄物接收器17内的接受尿的部分17a中的排泄物检测传感器5更靠下方处，设置尿接收器皿16。接受器皿16用管18连接到真空泵等的吸引器19上，接受器皿16内的尿被吸引器19送到容器20内。

另外，在排泄物接收器17上，作为划分接受尿的部分17a和接受大便的部分17b的手段，例如形成袋部21。通过使由无纺织物等构成的片覆盖从接受大便的部分17b直到接受尿的部分17a的后半部，并在密封线21a上进行热封，形成袋部21。由于袋部21的存在，阻止尿流入接受大便的部分17b，并且，阻止大便向接受尿的部分17a移动。

该排泄物接收器17被可以自由拆装地安装到图中未示出的尿布上，经由尿布贴紧到人体的胯骨之间。

电连接到控制装置22上的连接器11被可自由拆装地连接到排泄物检测传感器5的基端。利用排泄物检测传感器5的基端的定位孔12及切口13，将连接器11与排泄物检测传感器5正确地对准位置，将排泄物检测传感器5的端子部1a、2a、3a、4a电连接到连接器11侧的图中未示出的端子部上。

控制装置22利用图中未示出的CPU处理来自于排泄物检测传感器5的信号，输出各种信号。当控制装置22在一对导线1、2的端子部1a、2a之间施加电压，经由高电阻导线14在导线1、2上流过一定量的电流时，判断为在该导线1、2上没有断线，是正常的。在导线1、2之间不流过一定量的电流时，判断为断线，并发出相应的警告。

当穿着尿布的人排出尿时，该尿渗入排泄物接收器17的接受尿的部分17a，进而，向排泄物检测传感器5侧渗透，如图4所示，与排泄物检测传感器5的表面接触，进入尿导入孔8内，使一对导线1、2之间短路。借此，从排泄物检测传感器5向控制装置22送出发生排尿的信号，控制装置22接受该信号，使吸引器19动作，如果需要的话，使图中未示出的警报器动作。尿通过排泄物检测传感器5的尿通过孔15，暂时被接受器皿16接住，从该处被吸引器19送往容器20。

另外，当穿着尿布的人排出大便时，该大便的水分向着排泄物检测传感器5侧渗透排泄物接收器17的接受大便的部分17b，如图5所示，与排泄物检测传感器5的表面接触，进入大便导入孔9内，使另外一对导线3、4之间短路。借此，从排泄物检测传感器5向控制装置22送出发生排便的信号，当控制装置22接受到该信号时，得知发生排便，使图中未示出的警报器动作。

<实施形式2>

在该实施形式2中，如图6所示，排泄物检测传感器23的电路部中的高电阻导线25比实施形式1中的情况形成得短。即，高电阻导线25从一个导线1的末端沿着该导线1向基端侧延伸，在途中，通过载置体6的尿通过孔15、15之间的连接部6a，向着另外一个导线2，沿着该导线2达到其末端。

另外，在图6中，与实施形式1中相同的部分采用相同的标号表示，省略其重复说明。

<实施形式3>

在本实施形式3中，如图7所示，连接在排泄物检测传感器26的尿检测用的导线1、2之间的高电阻导线27比实施形式2的情况下形成得更短，将两条导线1、2的末端之间沿着载置体6的宽度方向呈直线状延伸。

另外，在大便检测用的导线3、4之间也设置有高电阻导线28。该高电阻导线28呈直线状连接在导线3、4的扩张部3b、4b之间。借此，对于大便检测用的一对导线3、4也在端子部3a、4a之间施加电压，可以经由高电阻导线28在导线3、4上流过电流。在流过规定量的电流的情况下，该大便检测用的导线3、4没有断线，是正常的，在不是流过规定量的电流的情况下，是次品，可以在事前更换成正品。

另外，在图7中与实施形式1、2中的部分相同的部分采用相同的标号表示，省略重复的说明。

<实施形式4>

在本实施形式4中的排泄物检测传感器29中，如图8及图9所示，设置尿导入孔8及大便导入孔9的被覆体7作为印刷油墨层的叠层体形成。具体地说，被覆体7由三层印刷油墨层7a、7b、7c构成，从全部印刷在载置体6的表面上的电路部的导线1、2、3、4及高电阻导线14的上方，印刷第一抗溶剂层7a，从其上方印刷抗尿层7b，进而，从其上方印刷第二抗溶剂层7c。另外，在各个层7a、7b、7c印刷时，作为非画线部，同时形成尿导入孔8及大便导入孔9。

作为抗溶剂层，使用聚酯树脂油墨。另外，作为抗尿层，使用聚酯多元醇和异氰酸酯的尿烷键结合油墨、或者UV固化型树脂油墨。

在将该排泄物检测传感器29安装到排泄物接收器17或尿布上的情况下，由于利用由多层印刷油墨层7a、7b、7c构成的被覆体7保护导线1、2、3、4及高电阻导线14，所以，利用中间的抗尿油墨层7b阻止尿向导线1、2、3、4及高电阻导线14浸透，从而，防止电路部中的导线1、2、3、4及高电阻导线14的电阻值的变化。结果，能够多次正确地检测出排尿，排泄物接收器17或尿布也可以在多次排尿中使用。另外，利用第一抗溶剂油墨层7a隔断抗尿油墨层7b含有的溶剂等的成分向电路部的浸透，利用第二抗溶剂油墨层7c隔断向与电路部相反侧的浸透。

另外，在图8和图9中与实施形式1～3中的部分相同的部分，使用相同的标号，省略其重复说明。

<实施形式5>

在本实施形式5中的排泄物传感器中，在上述实施形式1～4各种形式中，利用作为导电性物质只含有导电性碳的导电性油墨印刷各种导线1、2、3、4、14。借此，导线1、2、3、4、14相对于尿的成分，显示出更高的耐受性，抑制电阻值的变化。结果，采用这种排泄物传感器，在用于尿布的情况下，可以正确地反复检测排尿。

上面，对本发明的实施形式进行了说明，但是，本发明并不局限于上述实施形式，例如，在上述实施形式1～5中，在被覆体上设置尿导入孔和大便导入孔，但是，也可以设置在载置体上。另外，被覆体是作为印刷油墨层设置的，但是，也可以利用和载置体同样的薄膜形成被覆体。

Claims

1.一种排泄物检测传感器，其特征在于，并列延伸的至少两对导线一起被夹入具有防水性及绝缘性的载置体和被覆体之间，在所述被覆体或载置体上形成将至少一对导线彼此关联起来的尿导入孔，同时，形成将另外一对导线彼此关联起来的大便导入孔，当尿进入上述关联起来的尿导入孔内时，上述一对导线之间短路，当大便进入上述关联起来的大便导入孔内时，上述另外一对导线之间短路。

2.如权利要求1所述的排泄物检测传感器，其特征在于，将所需要的那对导线彼此利用比这些导线的电阻值大的高电阻导线连接起来。

3.如权利要求1或权利要求2所述的排泄物检测传感器，其特征在于，在载置体上印刷导线，从其上印刷被覆体。

4.如权利要求1至权利要求3中任何一项所述的排泄物检测传感器，其特征在于，设置有沿厚度方向贯通载置体及被覆体的尿通过孔。

5.如权利要求1至权利要求3中任何一项所述的排泄物检测传感器，其特征在于，利用含有导电性碳的导电性油墨印刷导线。

6.如权利要求5所述的排泄物检测传感器，其特征在于，导线的印刷油墨比高电阻导线的印刷油墨含有更多的导电性碳。

7.如权利要求1至权利要求6中任何一项所述的排泄物检测传感器，其特征在于，设置尿导入孔的被覆体或者载置体作为印刷油墨层的叠层体形成，该叠层体中的至少一层用抗尿油墨形成。

8.如权利要求7所述的排泄物检测传感器，其特征在于，在叠层体中介于抗尿油墨层与导线之间的至少一层用抗溶剂油墨形成。

9.如权利要求7所述的排泄物检测传感器，其特征在于，抗尿油墨是聚酯多元醇和异氰酸酯的尿烷键结合油墨、或者UV固化型树脂油墨。

10.如权利要求8所述的排泄物检测传感器，其特征在于，抗溶剂油墨是聚酯树脂油墨。

11.如权利要求1至权利要求3中任何一项所述的排泄物检测传感器，其特征在于，利用作为导电性物质只含有导电性碳的导电性油墨印刷导线。