智能护理便器用吸座
技术领域
本发明属于家庭护理设备领域,涉及一种智能护理便器用吸座。
背景技术
目前,随着全球老龄化问题的日益突出及护理理念的转变,如何解决病人大小便失禁的难题变得越来越棘手。这类卧床不起或行动不便的病人,如老年人、瘫痪者、重危传染患者、植物人、弱智者、大小便失禁者等,在排便清理不及时的时候,容易造成衣物被褥脏污、房间异味、私处感染等不良影响。这不仅给病人带来难言的痛苦和抑郁,也给护理人员带来巨大的经济压力和心理负担。因此,研发一款能实现大小便抽吸、空气过滤除臭、私处温水清洗的智能护理机,对改善护理效果、降低护理成本以及减轻病人及护理人员的精神压力都具有重要的意义。
经过近十年的探索发展,目前技术较为成熟的智能护理机生产厂家有:韩国的Angelwg、Curaco、Evercare、日本的SanYo,中国的日照旭日、浙江耐特等。这类产品均采用了吸座加主机的结构形式,但是均面临市场化程度并不高的困境。究其原因,主要是护理机的关键部件——吸座的整体性能欠佳,表现在:清洗不彻底,容易造成臀部污物有残留;冲洗不彻底,容易造成吸座腔体内有污物残留并散发气味;舒适性欠佳,容易造成人体臀部皮肤湿度过高而难受;杀菌不彻底,容易造成人体私处细菌滋生等。
中国专利申请CN102920565A、CN103655094A分别公开了一种智能/自动护理便器系统,包括排便接收总成、便器主机总成和连接管路总成,所述的连接管路总成包括清洗管路、排污管路、真空管路和电气管路;所述的排便接收装置包括烘干装置、冲洗装置、排便接收总成和检测装置,所述的烘干装置和冲洗装置设于排便接收总成的上方,检测装置设于排便接收总成内;所述的便器主机总成包括污物箱、清洗水单元、真空控制单元和控制单元,所述的检测装置、清洗水单元和真空控制单元分别通过电气管路与控制单元相连,所述的排便接收总成一方面通过排污管路与污物箱相连,一方面分别与真空控制单元和清洗水单元相连;所述的冲洗装置通过清洗管路与清洗水单元相连,所述的烘干装置通过真空管路与真空控制单元相连,所述的污物箱与真空控制单元相连。
中国专利申请CN102920565A、CN103655094A分别公开了一种智能/自动护理便器系统,其所述的便器接收总成安装固定在人体臀部后,长期使用时,存在以下不足:1)由于性别、年龄等使用对象的不同,导致产生大小便的位置不同,因此冲洗位置不同;而上述两个专利中的便器接收总成不能对冲洗位置和区域进行调节,容易造成使用者隐私部位清洗的不彻底,有污物残留;2)接收总成与人体接触后,会形成一个密闭的空腔,同时臀部皮肤会长期暴漏在空腔内;温湿度过高,容易造成局部细菌的滋生和皮肤的溃烂,温湿度过低,容易造成皮肤的皲裂;而上述专利不能有效对温度和湿度进行调节,长期使用时,人体皮肤会产生不适感。
中国专利申请CN103750939A公开了一种尿便自动护理装置,包括:主机,主机上设置有储污箱;集便器;定向滑动接口机构,用于连通储污箱与集便器;其中,集便器包括集便槽组件和侧身机构,侧身机构安装在床垫上,集便槽组件安装在侧身机构上;尿便自动护理装置还包括冲洗机构,冲洗机构设置于集便槽组件的集便槽内。
中国专利申请CN103750939A公开了一种尿便自动护理装置,其所述的集便器,虽然具有位置可调的移动冲洗机构,能够实现位置的伸缩,对不同区域进行清洗,但是该机构不能对流量和压力自动调节。当面对不同性别和年龄的使用人群,过高的压力容易造成病人的不适感,过高的流量容易造成水源的浪费;而过低的压力和流量不能实现有效的冲洗。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足,提供一种智能护理便器用吸座,该吸座的喷嘴能自动调节冲洗压力和冲洗高度,可对人体私处进行全面的清洗;吸座能自动检测内腔的温度和湿度,可自动调节通风进行散热以达到较好的舒适性;吸座具有良好的处理工艺,排便及杀菌效果彻底。
为实现上述目的,本发明采用下述技术方案:
一种智能护理便器用吸座,包括安装于底座上的外壳,外壳内部为内腔,内腔的腔体内分别安装有温湿度传感器、大便感应器和冲洗喷头,腔体下部外侧设有小便感应器,腔体底部竖向设有与外部负压管路相连的排放口;腔体后部的外侧设置有与腔体内部相通的清洗装置和通风装置;
所述清洗装置包括一支座,支座一端设有带通孔的支耳,支座上部设置分水阀,分水阀一端与供水电机相连,且由供水电机控制分水阀动作,分水阀另一端与伸缩桶连通,伸缩桶另一端安装有与其内部相通的喷头,且伸缩桶前端穿过支耳的通孔,与喷头相对应处的内腔上开有与腔体相通的孔,且该孔的位置与蹲坐在便器上的人体排泄器官相对应;安装于支座上的驱动机构驱动分水阀并带动供水电机、伸缩桶和喷头沿支座往复直线滑动;
所述分水阀外部设有两个接口,一个与进水管路相连,另一个与出水管路相连,出水管路与冲洗喷头连通;分水阀内部阀芯采用旋片式结构,通过供水电机的旋转运动来带动其内部阀芯运动,改变水流通过的截面积和方向,达到改变水流压力、流量和方向;当旋转设定角度范围A后,清水通过分水阀的阀芯流向伸缩桶内部,由喷头喷出;继续旋转到设定范围B后,清水通过分水阀的阀芯流向出水管路,从冲洗喷嘴流出;
所述温湿度传感器、大便感应器、小便感应器、供水电机、驱动机构和通风装置均由控制系统控制。
所述温湿度传感器安装于内腔的腔体上部。
所述喷头安装于内腔腔体的前部。
所述分水阀两侧通过突出部卡在支座两侧边上,且突出部上设置有与驱动机构固定连接的滑槽。
所述伸缩桶,其外形呈圆柱状,内部为空心。
所述驱动机构包括安装于支座底部的驱动电机,驱动电机的输出轴与大滚轮连接,支座侧面上前后端分别安装有一个小滚轮,小滚轮和大滚轮之间通过一驱动带连接组成一封闭传动链,驱动带穿过分水阀两侧突出部上的滑槽并固定夹紧。
所述支座上还安装有用于调节驱动带松紧度的辅助机构,所述辅助机构包括一个压在驱动带外侧面上的支撑轮,支撑轮通过支架安装于支座上,支架中设置一个带有与压紧力的用于对支撑轮施加压力的弹簧。
所述通风装置包括通风管路与出风网板;其中出风网板安装在内腔腔体的上侧部,另一端与通风管路连接,通风管路的另一端为用于连接外部供风设备的预留口。
所述外壳的边缘处套有外套,所述外套采用柔软和有弹性的塑料材质。
本发明中,内腔固定在底座上,清洗装置和通风装置固定在内腔外侧上,外壳罩在清洗装置、通风装置和内腔的外侧;外壳的下侧和底座相连接;外套套在外壳的边缘处。
内腔包括腔体、温湿度传感器、大便感应器、小便感应器和冲洗喷嘴;其中,温湿度传感器安装在腔体内侧的上部,小便感应器安装在腔体外侧的下部,大便感应器安装在腔体的内侧。腔体,下部设置排放口,一侧为实体结构,另一侧完全敞开;其下部的排放口需与外界提供的负压管路相连。
大便感应器能够检测到液体或粘稠物体的存在,并发出信号,结构简单可靠。
清洗装置包括供水电机、驱动电机、支座、大滚轮、小滚轮、支撑轮、弹簧、驱动带、伸缩桶、分水阀、喷头和进水管路、出水管路等,其中分水阀安装在支座上,并且可以在其上面滑动。
分水阀一端与供水电机相连接,另一端与伸缩桶连接,伸缩桶的另一侧安装喷头。清水通过分水阀进入伸缩桶,然后通过喷头喷出。
分水阀外部具有滑槽,能沿着上述支座实现直线滑动运动;其外部设有两个接口,一个与进水管路相连,另一个与出水管路相连。
分水阀内部阀体采用旋片式结构,能通过外部的旋转运动来带动其内部阀芯运动,来改变水流通过的截面积和方向,来达到改变压力、流量和方向的目的。
供水电机,与分水阀连接后,能够驱动分水阀内部阀体做正反向旋转运动。
当旋转设定角度范围A后,清水通过分水阀的阀芯流向伸缩桶内部;继续旋转到设定范围B后,清水通过分水阀的阀芯流向出水管路,然后从冲洗喷嘴流出;同时,无论在哪个角度范围旋转时,正反方向旋转均能控制流过阀体出水的流量和大小。
伸缩桶,其外形呈圆柱状,内部为空心,清水通过上述的分水阀后进入伸缩桶内部,然后通过喷头往外喷出。
驱动电机,与大滚轮连接后,作为驱动装置的输出动力;其可通过电源信号的控制实现正反方向的旋转运动。
大滚轮、小滚轮、支撑轮、弹簧均安装在支座上,用驱动带连接起来;其中:弹簧安装在支撑轮与支架之间,用以调节驱动带的松紧度,来提高系统的运转稳定性。驱动带与上述的分水阀采用不可滑动连接,便于驱动电机将旋转运动通过大滚轮、小滚轮、驱动带等转化为分水阀沿着支架的直线运动。
通风装置包括通风管路与出风网板;其中出风网板安装在上述的内腔侧部,另一端与通风管路连接,通风管路的另一端为预留口,用于连接外部供风设备。
冲洗喷头与清洗装置的出水管路相连接。
外壳具有良好的流线外形,符合人机工程学的造型,安装在人体私处臀部时无不适感。
外套采用较软和有弹性的塑料材质,人体与其长期接触后无不良反应,优先选用优硅胶材质。
工作前,需与智能护理机的主机相连接,组成完整的系统;其中,上述的进水管路、吸座内腔的排放口、通风管路、温湿度传感器、大便感应器、小便感应器均需与主机对应接口相互连接。即需主机提供温度可调节的水源、温度可调节的风源、真空负压源和控制系统,其中主机提供的水源应具备杀菌消毒能力,同时对人体皮肤没有伤害。
本发明的工作过程如下:
吸座安装固定在人体臀部后,与智能护理机的主机相连。护理过程可分为动态与常态两种状态。
动态状态下,摸当人体产生大便后,大便感应器检测到信号后传送给主机。主机提供电源信号,控制供水电机动作,供水电机通过旋转角度控制分水阀的状态,并将分水阀的阀体旋转到设定角度范围A,此时清水进入伸缩桶并从喷头喷出;同时主机控制驱动电机动作,通过大滚轮、驱动带驱动清洗装置的分水阀沿着支座做直线往复运动,从而实现对人体私处的全面清洗。在该时间内,可自动或人工通过微调分水阀的旋转角度实现清洗压力、流量的控制。冲洗一定时间t1后,供水电机将分水阀阀体旋转到设定角度范围B,此时清水通过管路流向腔体的冲洗喷头,对腔体的粪便进行冲洗,同时,主机提供负压源,在冲洗压力及负压源的作用下,将污物排走。一定时间t2后,主机停止供水,同时主机提供一定温度的暖风,对人体私处进行烘干处理,一定时间t3后,主机停止烘干处理,完成一个循环动作。
当人体产生小便后,小便感应器检测到信号后传送给主机。处理流程同上。
静态状态下,随着时间的增加,由人体与吸座围成的空间内,湿度和温度等参数均会发生变化。温湿度传感器将参数实时传送给主机,当温度超过设定范围(如设定为20~28℃)后,主机提供温度较低的风源,通过管路与通风网板后对人体私处吹风,最终达到合理的温度范围;当湿度超过设定范围(如设定在40~60%)后,湿度过高时,主机提供干燥的风源,通过管路与通风网板后对人体私处吹风;湿度过低时,主机提供少许清水,通过分水阀和喷头对人体私处进行增湿处理,最终达到合理的湿度范围。
本发明与现有技术相比,具有以下优点和积极效果:
1)清洗参数自动可调。采用了自动可控的清洗装置,能自动调整冲洗喷嘴的高度,能调节清洗水的流量和压力,从而实现了对人体臀部无死角的清洗,避免了现有喷头位置固定冲洗面积不可调的缺陷。
2)可自动调节舒适性。采用温湿度传感器实时检测吸座的温度和湿度,在无大小便产生的情况下,通过通风、喷水等措施来调节空气参数,以达到最佳的舒适度。
3)最佳的使用效果。采用了带杀菌消毒功能的清洗水,能始终保持吸座的高清洁状态,而结构简单可靠;腔体采用下排口方式,在压力可调的冲洗水作用下,吸座始终保持较少的污物残留;采用了符合人机工程学的结构设计理念,使病人长期使用后而无不适感。
附图说明
图1是一个实施例的立体示意图:
图2是一个实施例的侧面剖视示意图:
图3是清洗装置结构一个方向示意图;
图4是清洗装置结构另一方向示意图;
图5是动态状态下的工作流程图;
图6是静态状态下的工作流程图;
图中1-底座 2-外壳 3-外套 4-内腔 41-腔体 42-冲洗喷头 43-大便感应器 44-温湿度传感器 45-小便感应器 5-通风装置 51-通风网板 52-进风管 6-清洗装置 61-进水管 62-支座 63-伸缩桶 64-分水阀 641-进水口 642-冲洗口 65-供水电机 66-小滚轮 67-驱动带 68-大滚轮 69-支撑轮 70-弹簧支架 71-清洗喷头 72-驱动电机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1、2所示,从外部看,吸座主要由底座1、外壳2、外套3、内腔4组成,内部包括通风装置5和清洗装置6。其中,底座1在具体结构中,应与使用环境相匹配,用于承载并与外界固定;外壳2为吸座的骨架结构,应符合人机工程学的造型要求,使其与人体骨骼部位接触后,无不适感;外壳的边缘处套有外套3,外套3是和人体臀部皮肤接触的主要部件,其应优选有弹性的,且对皮肤无副作用的塑料材质。
外壳2安装于底座1上,外壳3内部为内腔4,内腔4主要由腔体41、冲洗喷头42、大便感应器43、温湿度传感器44、小便感应器45组成。腔体41内分别安装有温湿度传感器44、大便感应器43和冲洗喷头42,温湿度传感器44安装于腔体41上部。喷头42安装于腔体41的前部;腔体41下部外侧设有小便感应器45,腔体底部竖向设有与外部负压管路相连的排放口;腔体后部的外侧设置有与腔体内部相通的清洗装置6和通风装置5。温湿度传感器44、大便感应器43、小便感应器45、供水电机65、驱动机构和通风装置5均由控制系统控制。
其中腔体41的排放口在下部,该结构不易产生大便的堆积,有利于大小便的外排,长期使用有利于保持内表面的干净;冲洗喷头42宜采用截面积为椭圆的流道结构,便于冲洗水通过后呈扇面散开,扩大冲洗面积;大便感应器43应能准确检测到大便的产生,信号覆盖面积广一些为宜。温湿度传感器44主要用于腔体内空气温湿度的检测,便于系统进行空气温度和湿度的控制;上述传感器信号均应传输至主机,用于控制。
如图3、4所示,通风装置5主要由通风网板51和进风管52组成。其中出风网板51安装在内腔腔体的上侧部,另一端与通风管路52连接,通风管路52的另一端为用于连接外部供风设备的预留口。
当主机提供风源时,烘干风通过进风管52和通风网板51进入到内腔41中,对人体臀部皮肤进行烘干处理。
清洗装置6,主要由进水管61、支座62、伸缩桶63、分水阀64、供水电机65、小滚轮66、驱动带67、大滚轮68、支撑轮69、弹簧支架70、清洗喷头71和驱动电机72组成。其中,小滚轮66、驱动带67、大滚轮68、支撑轮69、弹簧支架70和驱动电机72组成了一个完整的驱动机构,并固定在支座62上;驱动电机72和大滚轮67相连接;驱动带67和分水阀64采用固定的方式连接;分水阀64可沿着支座62作直线滑动;该结构的目的是将驱动电机72的旋转运动转化为分水阀64的直线运动。
支座62一端设有带通孔的支耳,支座62上部设置分水阀64,分水阀64一端与供水电机65相连,且由供水电机65控制分水阀64动作,分水阀64另一端与伸缩桶63连通,伸缩桶63另一端安装有与其内部相通的清洗喷头71,且伸缩桶63前端穿过支耳的通孔,与喷头71相对应处的内腔上开有与腔体相通的孔,且该孔的位置与蹲坐在便器上的人体排泄器官相对应;安装于支座62上的驱动机构驱动分水阀64并带动供水电机65、伸缩桶63和喷头71沿支座62往复直线滑动;
分水阀64为清洗装置的关键部件,其外部有进水口641和冲洗口642,进水口641与进水管61相连接,用于接入主机提供的水源;冲洗口642通过出水管与冲洗喷头42相连。分水阀64内部阀芯采用旋片式结构,通过供水电机的旋转运动来带动其内部阀芯运动,改变水流通过的截面积和方向,达到改变压力、流量和方向的目的。分水阀64两侧通过突出部卡在支座62两侧边上,且突出部上设置有与驱动机构固定连接的滑槽。伸缩桶63,其外形呈圆柱状,内部为空心。
分水阀64内部阀芯结构具备压力和方向可调的功能,即调整到设定角度A时,清洗水依次通过管路61、分水阀64、伸缩桶63、清洗喷头71喷出,用于清洗人体臀部皮肤;调整到设定角度B时,清洗水依次通过管路61、分水阀64、冲洗口642、冲洗喷头42进入到腔体41中,用于冲洗产生的大小便。同时分水阀64具备通过其自身的过水面积来实现压力调节的功能。
驱动机构包括安装于支座62底部的驱动电机72,驱动电机72的输出轴与大滚轮68连接,支座62侧面上前后端分别安装有一个小滚轮66,小滚轮66和大滚轮68之间通过一驱动带67连接组成一封闭传动链,驱动带67穿过分水阀64两侧突出部上的滑槽并固定夹紧。
支座62上还安装有用于调节驱动带松紧度的辅助机构,所述辅助机构包括一个压在驱动带67外侧面上的支撑轮69,支撑轮69通过弹簧支架70安装于支座62上,弹簧支架70中设置一个带有与压紧力的用于对支撑轮69施加压力的弹簧。
清洗喷头71通过伸缩桶63和分水阀64相连,最终将驱动电机72的正反旋转运动转化为清洗喷头71的直线往复运动,实现出水高度的调节。
吸座工作时的动作流程如图5、6所示,其分为动态和静态两种工作状态,即有大小便产生时,吸座进行一种工作流程;在无大小便时,当检测到环境变化时,吸座进行另一种工作流程。
动态工作时:人体产生大小便时,分别由大便感应器43和小便感应器45检测到信号后,将信号传递给主机控制系统。然后由主机提供清洗水源,并控制供水电机65和驱动电机72动作,其中供水电机65驱动分水阀64的阀芯运动,将阀芯调整到预设角度A,此时清洗水通过进水管61、分水阀64、伸缩桶63从清洗喷头71喷出,水流方向如箭头所示;与此同时,驱动电机72通过大滚轮68、驱动带67带动分水阀64沿着支座62运动,将驱动电机72的正反运动转化为清水喷头71的上下移动,从而实现对清洗部位的全面覆盖。在预设时间t1后,驱动电机72停止工作;供水电机65驱动分水阀64的阀芯运动,将阀芯调整到预设角度B,此时清洗水通过进水管61、分水阀64、冲洗喷头42喷到腔体41中,对大小便进行冲洗,在系统提供的负压的条件下,将污物抽吸到主机内。在预设时间t2后,驱动电机72停止工作,并停止提供排污动作,同时主机提供暖风通过进风管52、进风网板51吹入到腔体41内,对人体臀部进行烘干。在预设时间t3后,吸座停止工作。
静态工作时:主机控制系统,根据使用者的具体情况,可设定内腔的空气温度范围,最大值不超过T2,最小值不低于T1;设定内腔的空气湿度范围,最大值不超过H2,最小值不低于H1。当温湿度传感器44检测到空气参数后,判断其是否在设定范围内,当温度值超过T2时,主机提供冷风,通过通风装置5进行降温;当温度值低于T1时,主机提供暖风,通过通风装置5进行加热;当湿度大于H2时,主机提供干燥风,通过通风装置5进行除湿;当湿度小于H2时,主机提供少量清洗水,通过清洗装置6进行增湿,当空气参数达到设定范围值后,主机停止工作。
具体使用:作为智能护理机的一部分,使用时,需将吸座的进水管61、内腔41、大便感应器43、温湿度传感器44、小便感应器45、进风管52与护理机的主机连接起来,即由主机提供电源信号、控制信号、清洗水、烘干风等;其中所提供的烘干风和清洗水的温度可调,所提供的清洗水应具备杀菌消毒的功效,但长期使用对皮肤无损害。连接完毕后将吸座固定到人体的臀部后,便可使用。
在本结构中,由于清洗水具备杀菌消毒功能,无需其他消毒装置,所以吸座功能全面,但结构简单可靠。
以上所述只是本发明优选的实施方式,其并不构成对本发明保护范围的限制,只要是以基本相同的手段实现本发明的目的,都应在本发明的保护范围内。