CN1289041C - 自动膀胱放泄系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及自动或半自动的膀胱放泄系统，特别是设计成提高使用者的卫生和舒适性，使用者，例如飞行员和小便失禁者，在缺乏其他卫生设施的条件下需要存放其尿液的装置。

Description

自动膀胱放泄系统
背景技术
人尿收集和处理系统的应用在现有技术中是已知的。例如，美国专利4,886,508(Washington，1989)公开了女用外部导管组件，但是这种装置不用真空泵排泄或不用湿度传感器。美国专利4,610,675(Triunfol，1986)也公开了一种用于收集从女性器官排出的液体的装置，这种装置完全是为小便失禁的妇女设计，而不是为女空勤人员设计的，并且该装置包括衬垫、真空泵和液体传感器，但是，该衬垫具有侵害性，因为它是用塑料制造并具有使阴唇移动到分开位置的隆起以便使液体自由地流出。Triunfol的专利的真空泵用电插座供电并教导了这些装置的电池操作。在美国专利5,662,631(Marx，1997.9.2)中，公开了一种具有真空固位的男用外部导管，其中，男用外部导管连接装置包括真空泵或使压力减小的装置，以帮助安装该装置并将其保持在位。美国专利5,499,977(Marx，1996.3.19)公开了另一种形式的具有真空辅助装置的男用外部导管，其利用橡胶吸球起真空泵的作用。这样，公开了膀胱排放收集系统的基本概念和它们的应用。
目前还没有供小便失禁的成人使用的令人满意的膀胱放泄系统。小便失禁影响到了社区和公共机构背景的一千三百多万美国人。年龄大于60岁的非公共机构病人的百分之三十八，以及公共机构病人的几乎百分之50遭受小便失禁的痛苦。在美国用于年龄大于65岁的人的膀胱控制问题在1995年的花费估计为263亿美元，或每个受影响的人3565美元。许多小便失禁的男性用市场上可买到的尿布，这种尿布不能容纳多次排尿，并且湿了以后变得很重很不舒服。
尽管每个现有技术的专利公开的膀胱放泄系统满足其各自特定的对象和要求，并且具有用于其预期目的最可能的功能，但是可以看到，所引用的现有技术公开的装置和/或方法中没有一个使使用者能够舒服地自动地操作并且具有大容量。因此，很显然，仍然需要新的改进的膀胱放泄系统，以最大限度地有益于使用者而将其使用伤害的危险减小到最小。
也没有用于男空勤人员的令人满意的膀胱放泄系统，这些空勤人员在没有卫生设施的单座或双座歼击机或侦察机上进行长时间的飞行作业。男空勤人员用两种类型的膀胱放泄装置，“小便容器”袋系统和具有管道的令人不舒服的外部导管。使用小便容器的整个过程需要几分钟。在这个过程中，飞行员明显分散驾驶飞机的注意力，这可能导致飞行员本人和飞机出现危险。如果在小便时飞行员需要从飞机中弹射出去，使用当前的小便容器袋系统也很危险。优化的膀胱放泄系统应当使飞行员即使在小便时也能够从飞机中弹射出去，这需要不用双手并且至少是半自动的。在这方面，在此公开的本发明基本上满足这些要求。
一种自动或半自动的膀胱放泄系统不仅对于空勤人员的舒适、健康和安全是十分重要的，而且对于飞机和飞行中队的安全也是十分重要的。该系统将大大减少飞行员在膀胱放泄时的注意力分散或停止工作，这将提高飞行员和飞机的安全性。
同样，也没有女空勤人员使用的令人满意的膀胱放泄系统，这些女空勤人员在飞没有卫生设施的飞机上进行长时间的飞行作业。男空勤人员使用两种类型的膀胱放泄装置，小便容器袋系统和具有管道的外部导管。女空勤人员不能用为男空勤人员设计的导管/管道组件。而是，大多使用市场上能买到的成人用尿布，这些尿布具有下列缺点：
1无论是美国国家航空和航天管理局(NASA)研制的一次性使用的吸收污物装置(DACD)还是市场上可买到的尿布都没有能够容纳在长时间飞行中所产生的1000cc尿液的容量。
2大重力加速度(g)机动飞行迫使女空勤人员在坐椅上向下，使尿液从尿布流出并使女飞行员在飞行期间坐在湿飞行服和湿座椅上。
3长时间浸在尿液中能够引起皮肤过敏，甚至发展到更严重的状况，例如引起溃疡。
在这方面，在此公开的本发明基本上克服了这些问题，并且完全满足这种装置的需要。
最后，本发明也可以有效地用于没有卫生设施的飞机上的乘客、滑翔机飞行员、卧床的病人、小便失禁的成人、在危险场所的救生人员和长途卡车司机以及赛车驾驶员。
发明内容
鉴于前面提到的现有技术的已知类型的膀胱放泄系统中固有的缺陷，本发明提供一种装置，设计成以卫生、安全和舒适的方式在室外的复杂场所自动地或半自动地收集尿液。因此本发明的总的目的，这将在下面详细描述，是提供一种野外设计的装置(field designedapparatus)和使用本发明装置的方法。还有许多涉及解决现有技术中未解决的问题的附加的新颖特征。
为了实现这些目的和优点，本发明总的包括安全性的特有防漏尿液收集装置、液体传感单元、抽吸装置以及储藏和存放装置。
本发明的若干目的和优点是：
与现有技术的尿液收集和处理系统不同，本发明提供一种具有大的尿液储存容量的自动或半自动收集系统。而且，与现有技术不同，本发明提供一种舒适的收集系统，其不需要用手操作，使使用者的手能够用于极端重要的工作；
本发明还提供一种容易固定、使用、尿液储存和处理的装置；以及
由于不需要处理破坏环境和大量的尿布材料，因此本发明还可以促进生态保护。
在权利要求书将具体指出本发明的这些和其他目的以及成为本发明特征的各种新颖性特征，该权利要求书将附于该申请并成为该申请的一部分。为了更好地理解本发明、其操作优点和通过使用获得的特定目的，请参考示出本发明优选实施例的附图和说明书。
附图说明
图1是女性使用者实施例的透视图。
图2是连接于使用者并且在使用中的本发明的透视图。
图3是图1所示的女性使用者实施例的女用衬垫的展开剖切透视图。
图4是男性使用者实施例的透视图。
图5图4所示的男性使用者实施例的男用罩的剖切透视图。
图6是抽吸控制单元的剖切透视图。
图7是流动室的剖切透视图。
具体实施方式
1.优选实施例
现在参考附图，并且具体参考图1-8，一种采用本发明的原理和构思的用于膀胱放泄系统的新的和新颖的装置，并且总的构造成包括在女性使用者实施例中由附图标记1和11表示的和在图4中的男性使用者实施例中由附图标记1和应为57表示的两个主要部件。
说明书和附图中附图标记的总体说明的列表和说明：
任何所列出的尺寸是优选实施例的尺寸。实际的尺寸或真正硬件的细节和装置在最终产品或最优选实施例中可以变化，并且不应当认为是对本专利权利要求的缩小。
(1)抽吸控制单元
(2)抽吸真空泵
(3)尿液收集袋
(5)直流电机
(7)可再充电电池组
(9)再充电电路
(11)女用衬垫
(13)抽吸软管
(17)快速断开软管接头
(19)电源开/关按钮
(21)计时间隔开/关按钮
(23)真空泵转子
(25)过滤器
(27)电池组
(29)LCD状态显示器
(31)流动室
(33)抽吸控制单元空气/液体进口
(35)抽吸控制单元液体出口
(37)抽吸控制单元空气排气出口
(39)贴面层(女性使用者实施例)
(39M)贴面层(男性使用者实施例)
(41)吸液层(女性使用者实施例)
(41M)吸液层(男性使用者实施例)
(43)尿液收集层(女性使用者实施例)
(43M)尿液收集层(男性使用者实施例)
(45)防水外部层(女性使用者实施例)
(45M)防水外部层(男性使用者实施例)
(46)外部层壁(女性使用者实施例)
(46M)外部层壁(男性使用者实施例)
(47)单向气流进口孔(女性使用者实施例)
(48)单向气流进口孔(男性使用者实施例)
(49)柔软密封条
(50)隔离膜
(51)快速断开孔塞
(52)罩前面
(53)内侧罩区域(女性使用者实施例)
(53M)内侧罩区域(男性使用者实施例)
(55)水分传感器
(56)尿液腔
(57)男用罩
优选实施例的详细描述
1.抽吸控制单元
抽吸控制单元1是一种可重复使用的硬件，其包含抽吸真空泵2，直流电机5，可再充电电池组7以及再充电电路9。内置的电池供电的抽吸真空泵2通过抽吸软管13从男性使用者实施例的中的男用罩57和女性使用者实施例的女用衬垫11将尿液抽出并将收集的液体存放在尿液收集袋3中。快速断开软管接头17将尿液收集袋3和抽吸软管13连接于抽吸控制单元1并将其从抽吸控制单元1断开。抽吸控制单元1具有两种运行模式：一种是电源“开/关”按钮19，一种是使该单元“打开”然后在计时间隔21之后“关闭”的按钮。使用小的大功率直流电机，该电机类似于无绳真空吸尘器中用的直流电机。直流电机5转动真空泵转子23以提供从男用罩57的尿液腔56抽出尿液所需要的吸力。该系统使用木炭或其他材料的过滤器25以除去排放空气的臭味。在一个实施例中，利用可再充电的镍金属氢化物(NIMH)电池的电池组27为直流电机5提供电源。具有背后照明的两位LCD状态显示器29指示电池充电的时间量以及在电源充电中膀胱放泄的次数。还有另一种可得到的用于本发明的其他用途的电源，从锂电池到110伏的壁装电源插座。再充电电路使电池组能够插入壁装电源插座充电而不损坏该电池。
流动腔31包含在抽吸控制单元5中。该流动腔31从抽吸控制单元空气/液体进口33开始，在抽吸控制单元液体出口35和抽吸控制单元空气排气出口37结束。该流动腔31将水分与真空气流分开，并且将液体引向抽吸控制单元液体出口35，而将空气引向抽吸控制单元空气排气出口37。抽吸控制单元空气排气出口37安装有除臭过滤25。
2.男用罩
男用罩57是一种一次性使用的软罩，与男运动员用的保护罩具有同样的尺寸和形状。图5示出了男用罩37的剖切视图。该罩具有4层：贴面层39M、吸液层41M、尿液收集层43M和防水外层45M。防水外层45M借助于外层壁46M沿着其边缘附着于并容纳贴面层39M、吸液层41M、尿液收集层43M。尿液腔56由尿液收集层43M和防水外层45M形成在内侧罩区域53M。靠着皮肤放置的贴面层39M由柔软的、无纺的、非吸收的聚合物制造。吸液层41M由纺织的聚合物制造。它从贴面层39M将水分吸收掉并防止通过贴面层39M回流，很像单向液体止回阀。尿液收集层43M由开孔泡沫材料或其他能够收集液体的材料制造，并在其与防水外层45M并列的地方提供尿液腔56，用于由抽吸真空泵2产生的真空抽吸气流，以抽吸男用罩57中的水分和液体并从身体吸走。
在男用罩57顶部的单向气流进口孔48便于抽出液体并提供空气流以干燥男用罩57的各层。由薄的柔性材料，例如硅橡胶制造的隔离薄膜50将男人的阴茎舒适地保持在男用罩57的隔室中并防止任何渗漏。罩前面52由可拉伸的材料例如硅橡胶制造，其能够自动张开以调节尺寸的变化。
在男用罩57前面的抽吸软管13连接于抽吸控制单元1。抽吸控制单元1通过抽吸软管13从男用罩57抽取所有的液体并将它们存放在尿液收集袋3中。在一个优选实施例中，该柔性的一次性抽吸软管13用快速断开孔塞51安装在连接于抽吸控制单元1的端部。抽吸软管13可以由回旋状易弯曲具有螺旋形结构的材料制造。这允许很小的弯曲半径，以便抽吸软管13在不使用时能够收藏在人们的衣服里或飞行服里，并使所有的尿液能够排出抽吸软管13。
男用罩57的防水外层45M由致密的橡胶制造以将男用罩57保持在位。男用罩57还用标准的运动员下体护身固定在位。大多数男用罩57的外部用柔软的橡胶构造。
3.男性使用者实施例的尿液收集袋
该系统与许多类型的尿液收集袋3是兼容的，包括一次性使用的塑料袋，其包含吸收性能极好的聚合物晶体并具有500cc的尿液容量，以及容量更大的1600cc的容量的尿液收集袋3。不希望长时间穿戴尿液收集袋3的使用者可以用较小的尿液收集袋3。在较小的尿液收集袋3上的拉锁顶部允许其用作标准的小便容器。不想每次小便之后更换尿液收集袋3的使用者可以穿戴较大的腿部或口袋尿液收集袋3。类似于快速断开孔塞的51的快速断开装置也可以建造在尿液收集袋3内，以便容易连接和更换。
男空勤人员的应用
抽吸控制单元1可以包装成兼做飞行员的膝盖板，如图2所示。该膝盖板是模制的并可以调节以适合于大腿的曲率。空勤人员可以在其头盔袋中携带该抽吸控制单元1或将其用带子绑在大腿上而没有穿上膀胱放泄装置的外表。快速断开孔塞的51软管连接允许空勤人员等到直到他们坐在他们的飞机里或直到他们有小便时才将尿液收集袋3和男用罩57的抽吸软管13连接于抽吸控制单元1。尿液收集袋3的大小和形状构造成适合于安装在飞机座舱和领航员的座椅的有限范围内。一些男飞行员使用的小便容器太长，在座舱内很难完全张开到其全部长度。
小便失禁的男人的应用
轮椅使用者需要更加隐蔽的、考虑更加周到的抽吸控制单元1(即具有更加隐蔽的软管)。抽吸控制单元1可以安装在人的轮椅上，并且软管隐蔽在人的衣服下。许多小便失禁的成人不坐轮椅，而是卧床。没有包含吸收性极好的聚合物晶体的较大的尿液收集袋3可以连接于抽吸控制单元1，该尿液收集袋3可以倒空并重新使用。对于行走的成人和儿童，隐蔽的抽吸控制单元1可安放在随身包内，该包也能够隐蔽地安放尿液收集袋3许多小便失禁的成人预先不知道它们要小便。因此，实际上希望他们在小便之前起动抽吸控制单元1，而不是当在尿液腔56中检测到水分时由安装在男用罩57中的水分传感器55自动地起动该抽吸控制单元1。
4.由女性使用者实施例使用的抽吸控制单元
抽吸控制单元1是可以重复使用的硬件，其包括抽吸真空泵2、直流电机5、可再充电的电池组7和再充电电路9。内置的电池供电的抽吸真空泵2通过在衬垫前面的抽吸软管13从女用衬垫11中将尿液抽出并将其存放在尿液收集袋3中。快速断开软管接头17将尿液收集袋3和抽吸软管13连接于控制单元1并将其从抽吸控制单元1断开。抽吸控制单元1具有两种运行模式：一种是电源“开/关”按钮19，一种是使该单元“打开”然后在计时间隔21之后“关闭”的按钮。
使用小的大功率直流电机，该电机类似于无绳真空吸尘器中用的直流电机。直流电机5转动真空泵转子23以提供从女用衬垫11中抽出尿液所需要的吸力。该系统使用木炭或其他材料的过滤器25以除去排放空气的臭味。在一个优选实施例中，利用可再充电的镍金属氢化物(NIMH)电池的电池组27为直流电机5提供电源。具有背后照明的两位LCD状态显示器29指示电池充电的时间量，以及在电源充电中膀胱放泄的次数。还有另一种可得到的用于本发明的其他用途的电源，从锂电池到110伏的壁装电源插座。再充电电路使电池组27能够插入壁装电源插座重新充电而不损坏该电池。
流动腔31保持在抽吸控制单元1中。该流动腔31从抽吸控制单元空气/液体进口33开始，在抽吸控制单元液体出口35和抽吸控制单元空气排气出口37结束。该流动腔31将水分与真空气流分开，并且将液体引向抽吸控制单元液体出口35，而将空气引向抽吸控制单元空气排气出口37。抽吸控制单元空气排气出37安装有除臭过滤器25。
5.女用衬垫
女用衬垫11是一种一次性使用的尿液收集垫，在大小上类似于妇女用的大月经垫。图3示出了女用衬垫的11展开的视图。该女用衬垫具有4层：贴面层39、吸液层41、尿液收集层43和防水外层45。防水外层45借助于外层壁46M沿着其边缘附着于并容纳贴面层39，吸液层41、尿液收集层43。尿液腔56由尿液收集层43和防水外层45形成在内侧罩区域53。直接靠着皮肤放置的贴面层39由柔软的、无纺的、非吸收的聚合物制造。吸液层41由纺织的聚合物制造。它从贴面层39将水分吸收掉并防止通过贴面层39回流，很像单向液体止回阀。尿液收集层43由开孔泡沫材料或其他能够收集液体的材料制造，并在其与防水外层45并列的地方提供尿液腔56，用于由抽吸真空泵2产生的真空抽吸气流，以抽吸女用衬垫11中的水分和液体并从身体吸走。
女用衬垫11后端的单向空气流进口孔47便于便于抽出液体并提供空气流以干燥女用衬垫11的各层。女用衬垫11具有钩边的形状(contoured shape)以便更舒服地更可靠地固定。绕该女用衬垫11的柔软的密封条49面向周边以防止侧漏。女用衬垫11用妇女用品商店可买到的舒适的但结实的内裤保持在位。
在女用衬垫11前面的抽吸软管13连接于抽吸控制单元1。抽吸控制单元1通过抽吸软管13从女用衬垫11抽取所有的液体并将它们存放在尿液收集袋3中。在一个优选实施例中，该柔性的一次性使用的抽吸软管13用快速断开孔塞51安装在连接于抽吸控制单元1的端部。抽吸软管13可以由回旋状易弯曲具有螺旋形结构的材料制造。这允许很小的弯曲半径，以便抽吸软管13在不使用时能够收藏在人们的衣服里或飞行服里，并使所有的尿液能够排出抽吸软管13。
6.女性使用者实施例中的尿液收集袋
该系统与许多类型的尿液收集袋3是兼容的，包括一次性使用的塑料袋，其包含吸收性能极好的聚合物晶体并具有500cc的尿液容量，以及容量更大的1600cc的容量的尿液收集袋3。不希望长时间穿戴尿液收集袋3的使用者可以用较小的尿液收集袋3。不想在每次小便之后更换尿液收集袋3的使用者可以穿戴较大的腿部或口袋尿液收集袋3。类似于快速断开孔塞的51的快速断开装置液可以建造在尿液收集袋3内，以便容易连接和更换。
女空勤人员的应用
抽吸控制单元1可以包装成兼做飞行员的膝盖板，如图2所示。该膝盖板使模制的并可以调节以适合于大腿的曲率。空勤人员可以在其头盔袋中携带该抽吸控制单元1或将其用带子绑在大腿上而没有穿上膀胱放泄装置的外表。快速断开孔塞的51抽吸软管13连接允许空勤人员等到直到他们坐在他们的飞机里或直到他们有小便时才将尿液收集袋3和女用衬垫11的抽吸软管13连接于抽吸控制单元1。尿液收集袋13的大小和形状构造成适合于安装在飞机座舱和领航员的座椅的有限范围内。
小便失禁的女人的应用
轮椅使用者需要更加隐蔽的、考虑更加周到的抽吸控制单元1(即具有更加隐蔽的软管)。抽吸控制单元1可以安装在人的轮椅上，并且软管隐蔽在人的衣服下。许多小便失禁的成人不坐轮椅，而是卧床。没有包含吸收性极好的聚合物晶体的较大的尿液收集袋3可以连接于抽吸控制单元1，该尿液收集袋3可以倒空并重新使用。对于行走的成人和儿童，隐蔽的抽吸控制单元1可安放在随身包内，该包液能够隐蔽地安放尿液收集袋3
许多小便失禁的成人预先不知道她们要小便。因此，实际上希望他们在小便之前起动抽吸控制单元1，而不是当在尿液腔56中检测到水分时由安装在女用衬垫11中的水分传感器55自动地起动该抽吸控制单元1。
失禁的使用者实施例的小结
轮椅使用者需要更加隐蔽的、考虑更加周到的抽吸控制单元1(即具有更加隐蔽的软管)。抽吸控制单元1可以安装在人的轮椅上，并且软管13隐蔽在人的衣服下。许多小便失禁的成人不坐轮椅，而是卧床。没有包含吸收性极好的聚合物晶体的较大的尿液收集袋3可以连接于抽吸控制单元1，该尿液收集袋3可以倒空并重新使用。
许多小便失禁的成人预先不知道它们要小便。因此，实际上希望他们在小便之前起动抽吸控制单元1，而不是当在尿液腔56中检测到水分时由安装在女用衬垫11和男用罩57中的水分传感器55自动地起动该抽吸控制单元1。
虽然本发明的上面的描述、其零部件和操作包含许多特殊性，这些不应当解释为是对本发明的限制，而是对其实施例的说明。许多其他各种变化是可能的，例如，该装置的其他实施例、形状和尺寸可以构造成适于安装在使用者身上并且与由本发明的原理构造的单元一起工作；各种材料、泵、颜色和构形可以在该单元的结构中采用，其将为使用者提供有益的实施例差别，包括例如，其隐蔽该单元的这种实际的结构。
因此，本发明的范围不应当由所示的实施例确定，而是由权利要求和在此提交的其合法的等同物限定。

Claims (6)

1.一种自动膀胱放泄系统，包括：
尿液存放装置；
连接于该尿液存放装置的尿液输送装置；
连接于该尿液输送装置的尿液储藏装置；
该尿液存放装置包括：
贴面层；
该贴面层具有使用者侧、吸液侧和贴面层边缘；
吸液层；
该吸液层具有贴面侧、尿液收集侧和吸液层边缘；
该吸液层的贴面侧与该贴面层的吸液侧并列；
尿液收集层；
该尿液收集层具有尿液进入侧、尿液输出侧和尿液收集层边缘；
该尿液收集层的尿液进入侧与吸液层的尿液收集侧并列；
外部层；
该外部层具有内侧罩区域、连接于该内侧罩区域的外部层壁、尿液出口和外表面；
该外部层的内侧罩区域与该尿液收集层的尿液输出侧并列，在其之间形成尿液腔；
该外部层的外部层壁连接于贴面层边缘、吸液层边缘和尿液收集层边缘；
该尿液出口具有收集端和输送端；
该尿液出口的收集端与尿液腔并列，并且该尿液出口的输送端从形成在内侧罩区域的尿液腔到该外部层的外表面通过该外部层；以及
该尿液出口的尿液输送端具有尿液输送软管连接装置。
2.一种自动膀胱放泄系统，包括：
尿液存放装置；
连接于该尿液存放装置的尿液检测装置；
连接于该尿液存放装置和尿液检测装置的尿液输送装置，其中，当该尿液存放装置中有尿液时，该尿液输送装置由该尿液检测装置起动以从尿液存放装置输送尿液；
连接于该尿液输送装置的尿液储藏装置；
该尿液存放装置包括：
贴面层；
该贴面层具有使用者侧、吸液侧和贴面层边缘；
吸液层；
该吸液层具有贴面侧、尿液收集侧和吸液层边缘；
该吸液层的贴面侧与该贴面层的吸液侧并列；
尿液收集层；
该尿液收集层具有尿液进入侧、尿液输出侧和尿液收集层边缘；
该尿液收集层的尿液进入侧与该吸液层的尿液收集侧并列；
外部层；
该外部层具有内侧罩区域、连接于该内侧罩区域的外部层壁、尿液出口和外表面；
该外部层的内侧罩区域与该尿液收集层的尿液输出侧并列，在其之间形成尿液腔；
该外部层的外部层壁连接于贴面层边缘、吸液层边缘和尿液收集层边缘；
该尿液出口具有收集端和输送端；
该尿液出口的收集端与尿液腔并列，并且该尿液出口的输送端从形成在内侧罩区域的尿液腔到该外部层的外表面通过该外部层；以及
该尿液出口的尿液输送端具有尿液输送软管连接装置。
3.权利要求1的自动膀胱放泄系统，其中，该尿液储藏装置包括：
防漏储藏袋；
该防漏储藏袋具有只允许空气逸出的通气口。
4.权利要求2的自动膀胱放泄系统，其中，该尿液储藏装置包括：
防漏储藏袋；
该防漏储藏袋具有只允许空气逸出的通气口。
5.权利要求3的自动膀胱放泄系统，其中，该防漏储藏袋包含吸收性的聚合物晶体。
6.权利要求4的自动膀胱放泄系统，其中，该防漏储藏袋包含吸收性的聚合物晶体。
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