CN110286001A - 尿液采集输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及卫浴设备技术领域，具体公开了尿液采集输送系统，包括马桶盖座圈和马桶盖底座，马桶盖座圈上移动连接有采集软管和采集盒，马桶盖座圈上设有用于存放采集盒的缺口，还包括驱动单元、第一负压单元和加样单元，采集软管与驱动单元固定连接，驱动单元带动采集软管移动；第一负压单元一端与采集软管远离采集盒的一端连通，第一负压单元的另一端与加样单元连通。本方案通过设置驱动单元、第一负压单元和加样单元，解决了现有技术中带尿液采集的带尿液收集的马桶存在的尿液运输麻烦、控制难度大和制作成本高的问题。

Description

尿液采集输送系统

技术领域

本发明涉及卫浴设备技术领域，具体是尿液采集输送系统。

背景技术

小便是所有人每天必须的程序，小便状况可以直接反映了诸多身体的健康状况，反映是否存在泌尿系统疾病、肝胆疾病、糖尿病等疾病，小便检测对于提早发现这些疾病以及健康状态评估有较大的作用。

然而目前做尿液检查通常需要到医院进行专业检查，会导致耗费大量时间和精力，对行动不方便的老龄人群尤为困难；且在尿液检查前，需要进行尿液的采集，目前常见的采集方式多为人工手动采集，即被采集者将尿液尿入到尿液采集杯中，此类采集方式对于一些行动不便的患者而言不方便独立进行。

现有技术中专利公开号为CN108663107A的中国发明专利已经公开了能够在家中进行尿液收集和检测的智能马桶盖座圈健康监测系统，该专利包括尿液采集模块，尿液采集模块包括采集杯、采集杯盖、驱动部件、两个负压泵和四个电磁阀，当需要采集尿液时，通过驱动部件带动采集杯盖打开，将采杯从马桶主体内壁伸出承接尿液，并通过负压泵使得尿液经过四个电磁阀最后进入到尿液滴管上用于后续尿液的检测。

现有技术虽然公开了通过马桶进行尿液的采集和输送，但还存在以下问题：

第一，尿液采集模块中采用的电磁阀数量过多，增加了控制难度和制作的成本。

第二，尿液采集模块位于马桶主体内壁上，使得马桶内壁需要设置缺口方便尿液采集模块的伸出和收回，降低了马桶主体的整体强度。

第三，尿液采集模块位于马桶内壁上，而马桶主体内是需要大量水冲洗尿液和大便的，因而马桶主体的内壁必须保持密封状态，一方面，尿液采集模块因需要伸出和收回，进而增加了将马桶主体缺口密封严实的难度，一旦密封不严，则在马桶冲水时，冲过马桶的水很容易进入到尿液采集模块上，进而污染尿液采集模块，同时还容易从密封不严实的地方进入到马桶其他地方。

第四，尿液采集模块位于马桶主体内壁，尿液采集模块长期靠近尿液和大便的排出口，因而容易受到不同人的尿液和大便的污染，一方面采集的尿液容易污染而影响检测结果；另一方面，尿液采集模块容易受到污染也增加了清洁难度。

发明内容

本发明意在提供尿液采集输送系统，以解决现有技术中带尿液收集的马桶存在的尿液运输麻烦、控制难度大和制作成本高的问题。

为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：

尿液采集输送系统，包括马桶盖座圈和马桶盖底座，马桶盖座圈上移动连接有采集软管和采集盒，马桶盖座圈上设有用于存放采集盒的缺口，还包括驱动单元、第一负压单元和加样单元，采集软管与驱动单元固定连接，驱动单元带动采集软管移动；第一负压单元一端与采集软管远离采集盒的一端连通，第一负压单元的另一端与加样单元连通。

相比于现有技术的有益效果：

技术原理：采用本方案对尿液进行采集时，驱动单元带动原本位于马桶盖座圈上的采集软管深入到马桶内，同时采集盒也移动到马桶内的采样位置，实现对尿液的收集，启动马桶盖上的第一负压单元，即可使得尿液通过采集软管和第一负压单元从采集盒内抽到加样单元，便于加样单元将尿液加到外置的检测卡上便于检测；当不需要采集尿液时，驱动单元带动采集软管向上移动，采集软管沿导向管移动并带动采集盒一起移动到马桶盖座圈上。

有益效果：第一，本方案通过设置第一负压单元，即将人体排出的尿液进行及时采集并输送到加样单元上，相比于现有技术中设置多个电磁阀的情况，本方案结构简单，仅需要控制单元、第一负压单元就可实现对尿液的采集和输送，控制简单且成本低。

第二，本方案通过位于马桶盖座圈的驱动单元和导向管，使得在需要采集尿液时，采集软管和采集盒伸出到尿液采样位置，而在不需要采集尿液时，又自动收回到马桶盖座圈上，相比于现有技术尿液采集模块位于马桶主体的情况，本方案不需要对马桶主体进行改变，一方面不影响马桶主体的强度，另一方面，相比于现有技术，本方案不存在因马桶主体开设缺口而使得密封难度大的问题。

第三，本方案的采集盒和采集软管在不采集尿液时，均位于马桶盖座圈上，远离了马桶主体的尿液和大便的排出口，因而相对现有技术，本方案尿液受到的污染更小，检测结果也能更加准确，此外清洁难度也相对降低。

第四，本方案通过设置驱动单元，实现对尿液的自动收集，同时设置第一负压单元实现对尿液的自动抽取，便于后续对尿液的检测。

第五，本方案的尿液采集装置位于马桶盖座圈上，对于目前已经安装有不带尿液采集的马桶的家庭，只需要更换成本方案中的带桶盖座圈的尿液采集装置，就可以实现在家庭中进行尿液的自动采集，改造成本低，易于推广。

进一步，还包括第二负压单元和缓存池，缓存池位于第一负压单元和第二负压单元之间，缓存池上设有取样端口和加样端口，第一负压单元连通取样端口，第二负压单元一端连接加样端口，第二负压单元另一端连通加样单元。

有益效果:通过设置缓存池、第一负压单元和第二负压单元，使得尿液在加入到加样单元前通过第二负压单元得以控制，有利于对加入加样单元的尿液的控制。

进一步，所述第一负压单元和采集软管之间连接有第一阀门。

有益效果:第一阀门的设置，使得在不需要采集尿液时，便于通过第一阀门将采集软管和第一负压单元之间的连通阻断。

进一步，所述第二负压单元和加样单元之间连接有第二阀门。

有益效果:第二阀门的设置，使得在不需要将尿液输送至加样单元时，便于通过第二阀门将加样单元和第二负压单元之间的连通阻断。

进一步，所述第二阀门为电磁阀；一方面，电磁阀能控制尿液采集输送通道的通断，另一方面，电磁阀能经受住尿液的腐蚀，降低尿液损坏第二阀门的概率。

进一步，所述第一负压单元和第二负压单元均为蠕动泵；蠕动泵体积小，方便使用。

进一步，所述缓存池内设有检测缓存池内液体高度的液位传感器，液位传感器电连接有外置的控制器，控制器上电连接有电机驱动器，电机驱动器用于启闭第一负压单元和第二负压单元。

有益效果:通过液位传感器对缓存池内的尿液液位进行监控，由液位传感器将信号传输给控制器，控制器发出控制信号给电机驱动器，再由电机驱动器控制第一负压单元和第二负压单元，使得控制更加准确、快速和智能。

进一步，所述缓存池内还设有能够触发液位传感器的浮筒。

有益效果:浮筒在缓存池内随尿液液位上升直至触发液位传感器，进而使得第一负压单元、第二负压单元和第二阀门开启，控制简单。

进一步，所述采集软管上套接有采样护管，采样护管一端与采集盒固定连接，采样护管另一端与驱动单元固定连接。

有益效果:采样护管对采集软管形成保护，避免出现采集软管因多次移动而表面刮伤进而使得尿液外漏的情况。

进一步，所述驱动单元包括采集电机、同步带轮、同步惰轮、同步带和连接块，采集电机固定连接在马桶盖座圈上，同步带轮和同步惰轮转动连接在马桶盖座圈上，同步带套在同步带轮和同步惰轮上，连接块固定连接在同步带上，连接块与采样护管固定连接。

有益效果:通过设置采集电机，利用同步带带动连接块移动，从而实现对采样护管、采集软管和采集盒的伸出和收回，达到自动采集尿液的目的。

附图说明

图1为本发明实施例一安装在马桶上时的俯视图；

图2为图1中本发明实施例一中马桶盖座圈的轴测图；

图3为图2中本发明实施例一的马桶盖座圈的局部后视图；

图4为本发明实施例一的尿液采集输送流程图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：马桶盖座圈1、采集电机2、同步带轮3、同步惰轮4、同步带5、压块6、连接块7、采样护管8、采集盒9、采集软管10、导向管11、导向槽12、缺口13、马桶盖底座14。

实施例一

实施例一基本如附图1至图4所示：

尿液采集输送系统，包括马桶盖座圈1和马桶盖底座14，马桶盖座圈1内连接有采集盒9、采集软管10、导向管11、导向槽12和驱动单元，马桶盖底座14内固定安装有第一蠕动泵、缓存池、第二蠕动泵和加样单元(加样单元为加样针)。

结合图2和图4，缓存池底部开设有取样端口和加样端口，缓存池位于第一蠕动泵和第二蠕动泵之间，第一蠕动泵的右端与缓存池的取样端口通过管道连通，第一蠕动泵左端与采集软管10的右端之间连接有第一阀门，第一阀门为电磁阀；第二蠕动泵左端连通缓存池的加样端口，第二蠕动泵的右端和加样针之间连通有第二阀门，第二阀门为电磁阀。

结合图1至图3，马桶盖座圈1内部中空，马桶盖座圈1的中轴线上一体成型有用于存放采集盒9的缺口13，导向管11、导向槽12和驱动单元均位于马桶盖座圈1的中空位置内，导向管11和导向槽12粘接在马桶盖座圈1内，导向管11位于导向槽12的左侧，导向槽12位于马桶盖座圈1的平直内壁上。

采集软管10外套接有一段硅胶制成的采样护管8，采集软管10和采样护管8套接成一体，采集软管10左端与采样护管8齐平，采样护管8左端与采集盒9粘接(采样护管8的侧壁粘接在采集盒9的内壁上)，采样护管8滑动连接在导向管11和导向槽12内，采集软管10的右端穿出采样护管8并连接第一阀门。

结合图2和图3，驱动单元包括采集电机2、同步带轮3、同步惰轮4、同步带5、连接块7和压块6，采集电机2通过螺钉连接在马桶盖座圈1上，同步带轮3和同步惰轮4通过轴承转动连接在马桶盖座圈1上，同步带5套在同步带轮3和同步惰轮4上；连接块7与压块6分别位于同步带5的上、下两侧，压块6和连接块7通过螺钉锁紧在同步带5上，连接块7与采样护管8粘接；导向槽12与同步带5平行，连接块7带动采样护管8滑动连接在导向槽12内(在图2中为横向滑动)。

具体实施过程如下：

初始状态时，采集盒9位于马桶盖座圈1的缺口13处，连接块7位于同步带5的右侧，第一阀门和第二阀门均处于常通状态，第一蠕动泵和第二蠕动泵未启动。

结合图2和图4，对正在小便的人体的尿液进行采集时，启动采集电机2使得同步带轮3顺时针转动，同步带5带动压块6和连接块7向左移动，连接块7将带动采样护管8和采集盒9向马桶内伸出并到达采样位置(达到图2所示状态)，采集盒9内实现对尿液的收集；此时关闭采集电机2，并启动第一蠕动泵产生负压，使得尿液从采集盒9内依次通过采集软管10、第一阀门和第一蠕动泵进而进入到缓存池内进行缓存。

尿液进入缓存池后，关闭第一蠕动泵，开启第二蠕动泵，使得尿液从缓存池内流经第二蠕动泵和第二阀门到达加样针上，便于加样针将尿液加到检测卡上进行检测。

尿液收集完成后，反向启动驱动单元的采集电机2，采集电机2将带动同步带轮3沿逆时针转动，同步带5反向传输，同步带5将带动压块6与连接块7向右移动，与此同时，采样护管8跟随连接块7一起移动，并带动采集软管10、采集盒9一起逐渐收回到马桶盖座圈1的缺口13上，到达初始状态。

本实施例通过设置第一蠕动泵和第二蠕动泵，即将人体排出的尿液进行及时采集并输送到加样针上，结构简单，仅需要控制采集电机2、第一蠕动泵和第二蠕动泵就可实现对尿液的采集和输送，控制简单且成本低。

本实施例在需要采集尿液时，采集软管10和采集盒9伸出到尿液采样位置，而在不需要采集尿液时，又自动收回到马桶盖座圈1上，相比于现有技术，本实施例不需要对马桶主体进行改变，不影响马桶主体的强度，也不存在马桶主体密封难度大的问题。

本实施例的采集盒9和采集软管10在不采集尿液时，均位于马桶盖座圈1上，远离了马桶主体的尿液和大便的排出口，因而所采集的尿液受到的污染更小，检测结果也能更加准确。

尿液采集装置位于马桶盖座圈1上，对于目前已经安装有不带尿液采集的马桶的家庭，只需要更换成本实施例中的带马桶盖座圈1的尿液采集装置，就可以实现在家庭中进行尿液的自动采集，改造成本低，易于推广。

实施例二

实施例二在实施例一的基础上进行了改进，本实施例二中，缓存池内设有浮筒和检测缓存池内液体高度的液位传感器，浮筒自由放置在缓存池内，液位传感器粘接在缓存池顶部，浮筒用于触发液位传感器；液位传感器通过导线连接有外置的控制器，控制器上通过导线连接有电机驱动器，电机驱动器用于启闭第一蠕动泵和第二蠕动泵，控制器采用型号为STM32F407的单片机。

具体实施过程如下：

在尿液采集盒输送过程中，第一蠕动泵通过第一阀门和采集软管将尿液抽到缓存池内，缓存池内尿液将浮筒浮起并触发液位传感器时，液位传感器将液位到达设定高度的信号发送给控制器，控制器在接收到液位传感器的电信号后，控制器将输出信号发送给电机驱动器，电机驱动器接收到电信号后，控制第一蠕动泵停止工作，同时控制第二蠕动泵启动，进而缓存池中尿液通过第二蠕动泵、第二阀门进入到加样针上，便于加样针将尿液加到检测卡上进行检测。

通过液位传感器和浮筒对缓存池内尿液液位进行监控，由液位传感器将信号传输给控制器，控制器发出控制信号给电机驱动器，再由电机驱动器控制第一蠕动泵和第二蠕动泵，使得控制更加准确、快速和智能。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (10)

1.尿液采集输送系统，包括马桶盖座圈和马桶盖底座，马桶盖座圈上移动连接有采集软管和采集盒，其特征在于：马桶盖座圈上设有用于存放采集盒的缺口，还包括驱动单元、第一负压单元和加样单元，采集软管与驱动单元固定连接，驱动单元带动采集软管移动；第一负压单元一端与采集软管远离采集盒的一端连通，第一负压单元的另一端与加样单元连通。

2.根据权利要求1所述的尿液采集输送系统，其特征在于：还包括第二负压单元和缓存池，缓存池位于第一负压单元和第二负压单元之间，缓存池上设有取样端口和加样端口，第一负压单元连通取样端口，第二负压单元一端连接加样端口，第二负压单元另一端连通加样单元。

3.根据权利要求2所述的尿液采集输送系统，其特征在于：所述第一负压单元和采集软管之间连接有第一阀门。

4.根据权利要求2所述的尿液采集输送系统，其特征在于：所述第二负压单元和加样单元之间连接有第二阀门。

5.根据权利要求4所述的尿液采集输送系统，其特征在于：所述第二阀门为电磁阀。

6.根据权利要求5所述的尿液采集输送系统，其特征在于：所述第一负压单元和第二负压单元均为蠕动泵。

7.根据权利要求6所述的尿液采集输送系统，其特征在于：所述缓存池内设有检测缓存池内液体高度的液位传感器，液位传感器电连接有外置的控制器，控制器上电连接有电机驱动器，电机驱动器用于启闭第一负压单元和第二负压单元。

8.根据权利要求7所述的尿液采集输送系统，其特征在于：所述缓存池内还设有能够触发液位传感器的浮筒。

9.根据权利要求1所述的尿液采集输送系统，其特征在于：所述采集软管上套接有采样护管，采样护管一端与采集盒固定连接，采样护管另一端与驱动单元固定连接。

10.根据权利要求9所述的尿液采集输送系统，其特征在于：所述驱动单元包括采集电机、同步带轮、同步惰轮、同步带和连接块，采集电机固定连接在马桶盖座圈上，同步带轮和同步惰轮转动连接在马桶盖座圈上，同步带套在同步带轮和同步惰轮上，连接块固定连接在同步带上，连接块与采样护管固定连接。