JP3610693B2 - 排尿量測定装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、便器に放出された尿の総量(体積又は重量)を測定する排尿量測定装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
溲瓶等の手扱い式の採尿容器を用いることなく尿の総量を計測できるようにした装置として、第16図の如く、便器1に凹状の採尿部2を設けると共に、この採尿部2に採尿配管3を接続し、この採尿配管3に設けられた尿採取弁4を開弁することにより該採尿部2内の尿を分析及び尿量測定装置に取り込むようにした採尿装置が特開平1−207662号公報に記載されている。
【0003】
また、特開平4−164214号公報には、小便器の鉢の底部に計量容器を接続し、尿の全量を該容器に受け、電子天秤でその重量を計測する尿量測定装置が記載されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
特開平1−207662号公報では、凹状の採尿部2を有した特殊形状の便器が必要であり、便器の製造単価が著しく高いものとなってしまう。また、採尿部2がトラップ5よりも便器前側へ偏って位置しているため、該採尿部2に命中させるように放尿する必要があり、使いにくく、また測定精度も悪い。
【0005】
特開平4−164214号公報の尿量測定装置でも、鉢の底部に計量容器を設けた特殊な便器が必要である。また、この小便器はトラップが無いため、臭気が広がり易い。
【0006】
本発明は、使い勝手が良く、測定精度も優れた排尿量測定装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明の排尿量測定装置は、トラップを有する便器へ放出された尿の総量を測定する排尿量測定装置において、該トラップの溢流水位よりも低いレベルに設けられた、該トラップ内の水を採取するための採水口と、該トラップ内の水位を所定レベルまで低下させる手段と、該所定レベルまで水位が低下したトラップに対して尿が流入してきたときに、該トラップ内の水位が該所定レベルとなるように該トラップ内の水を該採水口を介して採取する容器と、該容器内の水量を測定する手段と、該容器内の水をトラップへ戻す手段とを備えてなるものである。
【0008】
かかる排尿量測定装置においては、トラップ内の水位を所定レベルまで低下させておき、放尿を行う。放出された尿は、その全量がトラップに流入する。このトラップ内の水位が該所定レベルとなるように該トラップ内の水(トラップ水と尿との混合水)を容器に採取する。この容器内の水位上昇(あるいは容器の重量増加)を検出することにより、放出尿の全量を精度良く検出することができる。
【0009】
本発明では、排尿量測定装置の本体部分を便器外に配置し、この本体部分から延びる配管を便器の鉢部を通してトラップ内に差し込み、この配管を介してトラップ内の水を吸引したり、測定後に水をトラップへ排出するのが好ましい。
【0010】
洋風便器の場合であれば、この排尿量測定装置を便鉢の上縁に係止させるフック等の係止手段を設けるのが好ましい。
【0011】
トラップ内の水位を低下させる手段としては、トラップ内の水をタンク内に吸引するものが簡便で好適である。この場合、尿量測定後はタンク内を大気に連通させるか、又は加圧空気を供給してタンク内の水をトラップへ排出するのが好ましい。
【0012】
測定用の容器やタンクに対し、尿量測定後に洗浄水を供給して洗浄するのが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。第1図は実施の形態に係る排尿量測定装置を備えた洋風便器の斜視図、第2図はこの洋風便器の縦断面図、第3図は第1図のIII −III 線に沿う断面図である。また、第4図及び第5図はこの排尿量測定装置の作動を示す断面図である。
【0014】
洋風便器10の前部に便鉢12が設けられ、この便鉢12の後部上面に便座ボックス14が設置されている。この便座ボックス14に対し便座16と便蓋18が起倒方向に回動自在に取り付けられている。
【0015】
この便座ボックスの後側にロータンク20が設置され、給水管22、止水栓24、継手配管26を介して水道水が該ロータンク20内に供給可能とされている。また、この止水栓24からは測定ユニット30に対して洗浄水を供給するための配管28が分岐している。
【0016】
この測定ユニット30は、洋風便器10のトラップ水W内に下端が差し込まれた差込管32と、この差込管32に対し配管34を介して底部が連通したタンク36と、該タンク36内の水位を検出するためのレベルセンサ38を備えている。この差込管32には、汚れが付着しにくいように抗菌処理が施されている。この差込管32の下端が採水口となっているのであるが、この採水口に異物混入防止用フィルターを設けても良い。なお、本発明において、レベルセンサとしては、例えば光学式、電磁式、超音波式、静電容量式のものなど各種のものを用いることができる。
【0017】
このタンク36の上部に接続された配管40には、バルブ▲2▼、ポンプ42を介して脱臭器44が設けられており、タンク36の上部から空気を排出すると共に、ポンプ42を逆転作動させることにより加圧空気をタンク36内に供給可能としている。また、タンク36の上部には、前記洗浄水供給用の配管28がバルブ▲1▼を介して接続されている。
【0018】
この測定ユニット30は、タンク36等を囲むケーシング46を備えており、このケーシング46は洋風便器10の便鉢12の上縁にフック48によって係止されている。このケーシング46の上面には操作スイッチ50が設けられると共に、ケーシング46内には、バルブ▲1▼、▲2▼及びポンプ42をこのスイッチ50からの操作信号に基いて制御するためのコントローラ52が設けられている。
【0019】
このように構成された排尿量測定装置の作動について第3、4、5図を参照して説明する。
【0020】
測定開始前にあっては、タンク36内は空となっており、バルブ▲1▼、▲2▼は閉弁状態となっている。なお、この時、洋風便器10のトラップ水Wの水位WLは、トラップから便器排水口54へ水がオーバーフローするオーバーフロー水位となっている。
【0021】
排尿量を測定するには、まずスイッチ50をスタート操作する。そうすると、バルブ▲2▼が開弁状態とされると共にポンプ42が正転作動され、タンク36内が減圧される。これに伴って、差込管32を介してトラップ水Wがタンク36内に吸引される。
【0022】
ポンプ42を所定時間作動させると、トラップ水位WLは差込管32の下端の採水口レベルまで低下する。この時、第4図の如くタンク36内には吸出水位H1 まで上昇する。トラップ水位WLが差込管32の下端の採水口レベルまで達すると、タンク36内の水位はこの吸出水位H1 にて一定となる。
【0023】
このようにトラップ水位WLが採水口レベルまで低下すると、測定ユニットのケーシング46の上面の表示装置56に放尿を開始すべき旨の信号が表示される。そこで、便座16に着座した被験者が放尿を開始する。この放尿の全量はトラップに流入し、トラップ水位が上昇しようとする。バルブ▲2▼を開弁状態のままとすると共に、ポンプ42を正転状態としておくことにより、トラップ水と流入した尿との混合水が差込管32からタンク36に吸い込まれ、第5図の如くタンク36内の水位が上昇する。
放尿終了後、トラップ水位が差込管32の下端レベルとなるまでこの吸い出しが行われることにより、タンク36内の水位が吸出水位H2 となる。レベルセンサ38によって、この水位上昇ΔHが検出される。この検出信号がコントローラ52に入力され、タンク36の水平断面積とΔHとの積から、被験者の放尿量の全量を正確に検出することができる。
【0024】
なお、タンク内の水位を測定するときには、ポンプ42を停止すると共にバルブ▲1▼,▲2▼を閉め、水面を安定化させて測定するのが好ましい。後述の他の実施の形態においても同様である。
【0025】
上記の作動にあっては、被験者が放尿している最中にポンプ42が正転作動を継続しているが、被験者の放尿終了後にポンプ42を作動させてトラップ水をタンク36内に吸引するようにしても良い。
【0026】
上記の如くして排尿量を測定した後、バルブ▲2▼を閉弁すると共にバルブ▲1▼を開弁させ、水道水をタンク36内に導入し、タンク36、配管34及び差込管32の洗浄を行う。
【0027】
その後、バルブ▲1▼を閉弁すると共に、バルブ▲2▼を開弁させ且つポンプ42を逆転作動させる。これにより、配管40を介して加圧空気がタンク36内に供給され、タンク36、配管34及び差込管32内の水が全てトラップへ排出される。
【0028】
その後、ポンプ42を停止させると共に、好ましくは、バルブ▲2▼を閉弁させ、次回の排尿量測定に備える。なお、バルブ▲2▼を閉弁状態としておくのは、便鉢12内の水位が上昇してもサイホン効果等によって水がタンク36内に流入することを防止するためである。
【0029】
第6図は本発明の別の実施の形態に係る排尿量測定装置を示す断面図であり、前記第3図と同様の部分の断面を示している。
【0030】
この実施の形態にあっては、タンク36の上部に接続された配管40に対し、ポンプ42と直列に三方弁▲3▼を設け、この三方弁▲3▼に対し洗浄水供給用の配管28と脱臭器44とを接続している。その他の構成は上記実施の形態と同様であり、同一部分は同一符号を示している。
【0031】
この第6図の排尿量測定装置によって排尿量を測定する場合、三方弁▲3▼で配管40と脱臭器44とを連通させた状態においてポンプ42を正転作動させ、トラップ水をタンク36に吸い出す。タンク36内の水位がレベルH1 で一定となるまでトラップ水Wを吸い出した後、便鉢12内に放尿する。放尿終了後にタンク36内の水位がレベルH2 で一定となるまでトラップ水Wを吸い出し、その後、レベル差ΔH(=H2 −H1 )を求め、放尿量を演算する。
【0032】
放尿量測定後、三方弁▲3▼が配管28と配管40とを連通するように切り替えることにより、洗浄水がタンク36へ供給される。その後、脱臭器44とポンプ42とが連通するように三方弁▲3▼を切り替え、ポンプ42を逆転回転させることにより、タンク36内に加圧空気を供給し、タンク36、配管34及び差込管32内の水をトラップへ排出する。その後、ポンプ42を停止し、三方弁▲3▼がすべての流路を連通しないように切り替えられる。
【0033】
なお、この第6図の実施の形態においては、ポンプ42は水と空気とを扱うことができるタイプのものとされる。
【0034】
第7図〜9図はさらに別の実施の形態に係る排尿量測定装置の断面図であり、前記第3〜5図と同様の部分の断面を示している。
【0035】
この実施の形態にあっては、タンク36′が前記タンク36よりも小型のものとされ、このタンク36′の上部に筒状の測定容器60が接続されている。レベルセンサ38はこの測定容器60に設けられている。この測定容器60の上部に、バルブ▲2▼、ポンプ42及び脱臭器44を備えた配管40が接続されると共に、バルブ▲1▼を介して洗浄水供給用の配管28が接続されている。
【0036】
なお、測定容器60は、その下部が差込管32の下端の採水口とほぼ同レベルとなるように設置されている。
【0037】
このように構成された排尿量測定装置による測定作動について第8、9図を参照して説明する。
【0038】
まず、バルブ▲2▼を開弁状態とすると共にポンプ42を正転作動させ、オーバーフロー水位にあるトラップ水の一部をタンク36′内に吸い込む。次いで、ポンプ42を停止させる。そうすると、差込管32と配管34とによってサイホン(水路橋)が形成され、第8図の如くトラップ水位WLと測定容器60内の水位(平衡水位h1 )とが等しくなるまでトラップ水Wが吸い出される。
【0039】
この状態で被験者が便鉢12内に放尿すると、放出尿の全量がトラップに流入し、トラップ水位WLが上昇する。これに伴って、第9図の如く測定容器60内の水位も平衡水位h2 まで上昇する。そこで、レベルセンサ38によって、平衡水位h2 とh1 との差Δhを検出する。コントローラ52では、この平衡水位の差Δhと、トラップの水平断面積及び測定容器60の水平断面積とから排尿量を演算する。
【0040】
第10図は、第7〜9図の実施の形態において、測定容器60の上方部分の構成を変更した実施の形態を示す断面図である。即ち、測定容器60には配管40のみが接続されており、この配管40にポンプ42と三方弁▲3▼とが設けられ、この三方弁▲3▼に洗浄水供給用の配管28と脱臭器44とが接続されている。前記第6図の実施の形態と同じく、三方弁▲3▼によってポンプ42と脱臭器44とを連通させた状態においてポンプ42を正転作動させることにより、トラップ水をタンク36′に吸い出し、水路橋を形成することができる。また、三方弁▲3▼をこの状態としておいてポンプ42を逆転作動させることにより、タンク36′、配管34及び差込管32内の水をトラップに排出することができる。三方弁▲3▼において配管28とポンプ42とを連通するように流路選択することにより、洗浄水をタンク36′へ供給することができる。従って、この第10図の装置においても、第9図の平衡水位h2 、h1 を求め、排尿量を計測することができる。
【0041】
第11〜13図は本発明のさらに別の実施の形態に係る排尿量測定装置を示す断面図である。
【0042】
この実施の形態にあっては、差込管32が三方弁▲4▼、配管70を介してタンク72の底部に連通している。タンク72の上部は三方弁▲5▼を介して三方弁▲4▼、▲6▼に連通している。三方弁▲6▼は、配管74を介して測定容器76の底部に連通している。この測定容器76にレベルセンサ78が設けられている。レベルセンサ78の上部は三方弁▲7▼を介して三方弁▲6▼と、二方弁▲8▼、▲9▼に連通している。二方弁▲8▼にはポンプ42、脱臭器44を有する配管40が接続されている。二方弁▲9▼には洗浄水供給用の配管28が接続されている。
【0043】
この第11図の排尿量測定装置の作動について第12、13図を参照して説明する。
【0044】
測定開始前にあっては、トラップ内の水位はオーバーフロー水位となっているので、まずタンク72内にトラップ水を吸い出す。この場合には、三方弁▲4▼がタンク72の底部と差込管32とを連通し、その他の三方弁▲5▼、▲6▼、▲7▼及び二方弁▲8▼は、脱臭器44、ポンプ42がタンク72の上部にのみ連通するように作動されている。二方弁▲9▼は閉弁されている。この状態でポンプ42を作動させることにより、トラップ水がタンク72内に吸い込まれ、トラップ水位WLが差込管32の下端の採水口レベルにまで低下する。
【0045】
そこで、次に、差込管32が測定容器76の底部にのみ連通するように三方弁▲4▼、▲5▼、▲6▼の流路切り替えを行うと共に、測定容器76の上部がポンプ42、脱臭器44にのみ連通するように三方弁▲7▼の切り替えを行う。この時、二方弁▲8▼は開弁状態とされ、二方弁▲9▼は閉弁状態とされている。この状態でポンプ42を正転作動させる。
【0046】
被験者が便鉢12に放尿すると、放出尿と同量の水が測定容器76内に流入し、その水位がレベルセンサ78で検出される。このレベルセンサ78の検出水位と測定容器76の水平断面積から排尿量を測定することができる。
【0047】
排尿量の測定終了後はバルブ▲8▼を閉弁状態とすると共に、バルブ▲9▼を開弁し、水道水を測定容器76に導入し、測定容器76内の水洗を行う。その後、この洗浄水を同様にタンク72に導入するように三方弁▲5▼、▲6▼、▲7▼の流動切り替えを行い、タンク72の洗浄を行う。
【0048】
洗浄終了後、バルブ▲9▼を閉弁し、バルブ▲8▼を開弁すると共にポンプ42を作動させ、測定容器76及びタンク72内に残留した水をそれぞれ順次にトラップに排出する。その後、ポンプ42を停止し、バルブ▲8▼を閉じる。
【0049】
上記実施の形態にあっては、測定ユニットはいずれも洋風便器に設けられているが、本発明においては第14図に示すように和風便器にこの測定ユニットを設置したり、あるいは第15図に示す通り、小便器にこの測定ユニットを設置することもできる。
【0050】
第14図の測定ユニット30は、前記第1〜3図に用いられているものと同様のものであり、和風便器80の近傍に設置され、差込管32が和風便器のトラップ82に差し込まれている。
【0051】
第15図においては、小便器90の上面部分に測定ユニット30が設置され、差込管32が小便器90のトラップ92に差し込まれている。
【0052】
上記実施の形態においては、ポンプ42によってトラップ水をタンクあるいは測定容器内に導入し、ポンプからの加圧力によって水をトラップへ押し戻すようにしているが、第14、15図の如く、測定ユニットがトラップよりも上方に配置されている場合には、タンクや測定容器内の上部を大気に連通させることにより、重力によってタンクや測定容器内の水をトラップに戻すようにしても良い。
【0053】
上記実施の形態においては、いずれも便器の外部に測定ユニットを配置しているが、洋風便器の場合にあっては、洋風便器の台座の内側に配置しても良い。また、便座ボックス14内に測定ユニットを組み込んでも良い。
【0054】
ただし、上記の如く測定ユニットを便器の外部に配置した場合には、既設の便器に対しても測定ユニットを容易に組み込むことができる。
【0055】
本発明では、トラップから吸い出した水の重量を計測して排尿量を計測しても良い。
【0056】
本発明では、シリンダ及びピストンよりなる吸排液装置を用いてトラップ水を吸い出したり、吸い出した水をトラップへ戻すようにしても良い。
【0057】
【発明の効果】
以上の通り、本発明の排尿量測定装置によると、通常の一般的な形状の便器を用いて排尿量を高精度にしかも手軽に測定することができる。本発明の装置は、既設の便器に対して容易に組み込むこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態に係る排尿量測定装置を備えた洋風便器の斜視図である。
【図2】図1の洋風便器の縦断面図である。
【図3】図1のIII −III 線に沿う断面図である。
【図4】図1の排尿量測定装置の作動を示す断面図である。
【図5】図1の排尿量測定装置の作動を示す断面図である。
【図6】別の実施の形態に係る排尿量測定装置を示す断面図である。
【図7】さらに別の実施の形態に係る排尿量測定装置を示す断面図である。
【図8】図7の装置の作動を示す断面図である。
【図9】図7の装置の作動を示す断面図である。
【図10】本発明の異なる実施の形態に係る排尿量測定装置を示す断面図である。
【図11】本発明のさらに異なる実施の形態に係る排尿量測定装置を示す断面図である。
【図12】図11の装置の作動を示す断面図である。
【図13】図11の装置の作動を示す断面図である。
【図14】実施の形態に係る装置を備えた和風便器の構成図であり、(a)図は縦断面図、(b)図は平面図である。
【図15】本発明の実施の形態に係る排尿量測定装置を備えた小便器の構成図であり、(a)図は側面図、(b)図は正面図である。
【図16】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】
10 洋風便器
12 便鉢
20 ロータンク
28 洗浄水供給用の配管
30,30A,30B,30C,30D 測定ユニット
32 差込管
36,36 ′ タンク
38 レベルセンサ
42 ポンプ
44 脱臭器
46 ケーング
48 フック
50 スイッチ
52 コントローラ
60 測定容器
72 タンク
76 測定容器
80 和風便器
90 小便器
Claims (10)
- トラップを有する便器へ放出された尿の総量を測定する排尿量測定装置において、
該トラップの溢流水位よりも低いレベルに設けられた、該トラップ内の水を採取するための採水口と、
該トラップ内の水位を所定レベルまで低下させる手段と、
該所定レベルまで水位が低下したトラップに対して尿が流入してきたときに、該トラップ内の水位が該所定レベルとなるように該トラップ内の水を該採水口を介して採取する容器と、
該容器内の水量を測定する手段と、
該容器内の水をトラップへ戻す手段と
を備えてなる排尿量測定装置。 - 請求項1において、前記トラップ内の水位を低下させる手段は、前記採水口を介してトラップ内に連通していることを特徴とする排尿量測定装置。
- 請求項1又は2において、前記採水口は、便器外から便器の鉢部を通ってトラップ内に差し込まれた管の先端開口であることを特徴とする排尿量測定装置。
- 請求項1ないし3のいずれか1項において、前記トラップ内の水位を低下させる手段は、前記トラップから水を吸引することによりトラップ内の水位を低下させるものであることを特徴とする排尿量測定装置。
- 請求項4において、前記トラップ内の水位を低下させる手段は、トラップから吸引した水を排尿量測定後にトラップへ戻すものであることを特徴とする排尿量測定装置。
- 請求項5において、前記トラップ内の水位を低下させる手段は、
前記採水口を介してトラップ内に連通したタンクと、
該タンク内を減圧してトラップ内の水を該タンクに流入させる減圧手段と、
該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該タンク内の水をトラップへ戻す手段と
を備えたことを特徴とする排尿量測定装置。 - 請求項6において、前記排尿量測定装置は、トラップ内の水位が採水口レベルとなるようにトラップ内の水をタンクに流入させ、その後、トラップ内の水位が採水口レベルとなるようにトラップ内の水を前記容器に流入させるものであることを特徴とする排尿量測定装置。
- 請求項1ないし7のいずれか1項において、前記容器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排尿量測定装置。
- 請求項6又は7において、前記タンク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排尿量測定装置。
- 請求項1ないし9のいずれか1項において、該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排尿量測定装置。
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