JPH07198660A - トイレット設置型尿分析ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 市販の標準型の便器を備えたトイレットに簡
単に設置することが可能な尿分析ユニットの提供。 【構成】 尿分析ユニットのハウジング22は、標準型の
便器に搭載される。ハウジングには電動シリンジポンプ
52と電動切換え弁202とポーラログラフ・セル254とキャ
リヤ液タンク54が収容される。電動切換え弁は、シリン
ジポンプに連通する第１ポート224と、尿サンプリング
装置に連通する第２ポートと、キャリヤ液タンクに連通
する第３ポートと、ポーラログラフ・セルに連通する第
４ポートを有し、第１ポートを第２、第３、又は第４ポ
ートに択一的に接続する。便器に排泄された尿は尿サン
プリング装置によりサンプリングされ、キャリヤ液と共
にポーラログラフ・セル254に送られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】本発明は、家庭やオフィスその他
のトイレットにおいて個人が排泄した尿をその場でサン
プリングして尿分析を行うことの可能な尿分析ユニット
に関する。より詳しくは、本発明は、標準型の便器を備
えたトイレットを利用して尿分析を行うことの可能な尿
分析ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】人々の長寿高齢化に伴い、健康管理に関
する各人の関心が高まっている。尿は個人の健康状態に
関する重要な情報源であり、尿糖、尿蛋白、ウロビリノ
ーゲン、潜血、その他の尿成分を定量分析することによ
り、糖尿病のようなすい臓障害や肝臓障害や腎臓障害そ
の他の機能障害を非侵襲方式で検査することができる。
そこで、家庭や職場その他のトイレットを利用して尿の
サンプリングと分析を行い、個人の健康チェックを支援
することの可能な、尿分析機能を備えたトイレットが提
案されている。

【０００３】例えば、特開昭59-217844号、特開昭63-18
4057号、特開昭63-290961号、特開平1-178866号、特開
平4-191660号には、洋式便器のボウル面に採尿部を形成
し、ボウル面に排泄された尿を採尿部に集めてサンプリ
ングすることが提案されている。採取された尿サンプル
は、液体クロマトグラフ法、試験紙法、或いはポーラロ
グラフ法（ボルタンメトリー法）により分析されるよう
になっている。

【０００４】これらの装置の難点は、ボウル面に採尿部
が形成された尿サンプリング可能な特殊便器を必要とす
ることである。斯る特殊便器は、標準型の便器とは別個
に特別に製造しなければならず、従って大量生産による
コストダウンが難かしいので、一般家庭や職場やオフィ
スに普及させるには余りに高価である。また、通常のボ
ウル形状の標準型の便器を備えた既設のトイレットを改
造する場合には、先ず既存の便器を撤去し、次に尿分析
専用の特殊便器を設置しなければならないので、工事に
多大な費用と手数を要すると共に、既存設備の廃棄を招
く。更に、便器洗浄後にはボウル面の採尿部には洗浄水
が残留し、サンプリングすべき新たな尿を希釈するの
で、良好な検体をサンプリングできないおそれがある。
また、ボウル面に採尿部が形成されているので、尿サン
プルは古い尿や他の排泄物によって汚染される。

【０００５】実開平5-30764号には、尿サンプリング装
置を便座に付設することが提案されている。このため、
コップ状の採尿容器を支持するアームが旋回可能に便座
に取付けてある。このサンプリング方式においては、便
器のボウル空間内の空中で尿をサンプリングするので、
特製の便器を必要とせず、通常の標準型の便器を利用し
て尿分析ができるという利点がある。

【０００６】この装置においては、便座の側方には反応
液容器やポンプや吸光光度計からなる測定部が配置して
あり、採尿装置によってサンプリングされた尿サンプル
は所定の割合で反応液と混合され、グルコースの定量分
析に付される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】実開平5-30764号の図
７に示された実施例においては、反応液はポンプ２４に
よって吸光光度計２７に送られ、尿サンプルは手動のマ
イクロシリンジ１１によって反応液搬送流路に注入され
る。このやり方では、尿サンプルの計量と反応液搬送流
路への注入とを人手により行わねばならないので、操作
が面倒であり、かつ、かなりの注意力を要するものと考
えられる。

【０００８】実開平5-30764号の図８に示された自動型
の実施例においては、反応液は、同様に、ポンプ２４に
よって吸光光度計２７に送られるが、尿サンプルは自動
採取シリンジ１２又は１３からなる自動採取装置３０と
混合弁３１によって計量され、反応液搬送流路に注入さ
れるようになっている。この実施例では、反応液搬送用
のポンプ２４に加えて、サンプルを計量し反応液搬送流
路に注入するためのシリンジポンプ１２又は１３と混合
弁３１とが必要である。このように、少なくとも合計２
つのポンプと１つの混合弁とを測定部３４に配置しなけ
ればならないので、分析装置が大型かつ複雑となる。

【０００９】同様な数の構成要素は、例えば特開平4-36
6743号や特開平4-77662号に開示された汎用の自動分析
装置においても必要とされる。即ち、本出願の図２６に
模式的に示したように、キャリヤ液搬送系に１つのポン
プを配置すると共に、サンプル搬送系には他の１つのポ
ンプを配置し、サンプル計量機能とサンプル導入機能を
有する切換え弁を２つの流路に跨がって配置しなければ
ならない。

【００１０】ところで、標準型の便器を利用した尿分析
装置には、既存のトイレットに容易に設置することがで
きること、トイレットの限られたスペースに設置するこ
とができること、トイレットの日常の使用や清掃の支障
を来すことがないこと、などが要求される。このため、
斯る尿分析装置の設計上の課題は、できるだけ小型でコ
ンパクトに分析装置を構成しなければならないというこ
とである。また、多くの人々が尿分析による健康チェッ
クの利益を享受できるようにするためには、尿分析装置
はできるだけ安価であることが望ましい。

【００１１】本発明の目的は、標準型の便器を利用して
尿分析を行うことが可能で、小型かつコンパクトな尿分
析ユニットを提供することである。

【００１２】他の見地においては、本発明の目的は、標
準型の便器を利用して尿分析を行うことが可能で、部品
点数がより少なく、構造簡素で安価な尿分析ユニットを
提供することである。

【００１３】更に他の見地においては、本発明の目的
は、標準型の便器を利用して尿分析を行うことが可能
で、尿サンプルの計量と搬送を単一のシリンジポンプに
よって行うことの可能な尿分析ユニットを提供すること
である。

【００１４】

【発明の構成】

【課題を解決するための手段および作用の概要】本発明
の尿分析ユニットは、標準型便器（ボウル面に採尿部が
形成されていない通常の便器）を備えたトイレットを利
用して尿分析を行うもので、このため、標準型便器にお
いて尿サンプルを採取することの可能な尿サンプリング
装置を備えている。尿分析ユニットは更にハウジングを
備え、このハウジングは便器の上面、便器のリム、又は
トイレの壁に設置することができる。このハウジングに
は、電動シリンジポンプと、キャリヤ液又は試薬を貯蔵
するタンクと、尿分析用フローセルと、電動切換え弁が
収蔵される。

【００１５】電動切換え弁は、シリンジポンプのポンプ
室に接続された第１ポートと、尿サンプリング装置に接
続された第２ポートと、タンクに接続された第３ポート
と、フローセルに接続された第４ポートを備えてなり、
第１ポートを第２、第３、又は第４ポートに択一的に接
続するようになっている。電動切換え弁は、好ましくは
ロータリ弁からなる。

【００１６】電動シリンジポンプと電動切換え弁は制御
演算装置によって制御される。本発明の一態様において
は、シリンジポンプと切換え弁は、尿サンプリング装置
によってサンプリングされた尿サンプルをポンプ室に吸
引し、計量された量の尿サンプルをフローセルに向かっ
て射出し、斯く射出された尿サンプルをキャリヤ液によ
ってフローセルに送るようになっている。

【００１７】このように、本発明の尿分析ユニットにお
いては、電動シリンジポンプと電動切換え弁は、互いに
協働して、尿のサンプリングと、尿サンプルの計量と、
キャリヤ液への尿サンプルの導入と、キャリヤ液および
尿サンプルのフローセルへの搬送との４つの機能を遂行
するので、従来技術において必要とされていたポンプを
１つ省略することができる。従って、分析ユニットの部
品点数を低減し、小型でコンパクトな尿分析ユニットを
実現することができる。

【００１８】フローセルは、好ましくは、尿サンプル中
の所定の成分（例えば、グルコース）を反応させる酵素
（例えば、グルコース酸化酵素）を担持した作用極を備
えたポーラログラフ・セルからなり、尿サンプル中のグ
ルコース濃度に応じた電気信号を出力する。フローセル
の出力は制御演算装置に入力され、制御演算装置はフロ
ーセル出力に基づいて尿サンプル中のグルコース濃度を
演算する。

【００１９】本発明の他の態様においては、シリンジポ
ンプと切換え弁は、尿サンプルと試薬をポンプ室に吸引
し、尿サンプルと試薬との混合物をフローセルに搬送す
るようになっている。

【００２０】本発明の上記特徴や効果、ならびに、他の
特徴や効果は、以下の実施例の記載に従いより詳しく説
明する。

【００２１】

【実施例】図１は標準型の便器に本発明の尿分析ユニッ
トの第１実施例を取付けたところを示し、図２は尿分析
ユニットのハウジングを分解したところを示し、図３は
尿分析ユニットの便座と尿サンプリング装置を分解した
ところを示す。

【００２２】これらの図面を参照するに、トイレット１
０は市販の標準型の水洗便器１２を有し、この便器１２
には本発明の尿分析ユニット１４が取付けられている。
尿分析ユニット１４は、ヴォルテックス型、サイフォン
型、サイフォンジェット型、ウォシュダウン型、その他
の形式の標準型の便器に取付けることができる。標準型
の便器１２は、通常のボウル（便鉢）部１６と洗浄水供
給部１８を有する。図示した実施例では、洗浄水供給部
はシスターン取付け部１８からなり、この取付け部１８
には従来型のシスターン２０が周知の態様で取付けてあ
る。シスターンに代えて洗浄弁を備えた洗浄管から洗浄
水を供給する形式の標準型の便器にも本発明の尿分析ユ
ニットは取付けることができる。

【００２３】尿分析ユニット１４は、後述するように便
器１２に固定されるハウジング２２と、このハウジング
２２に回動可能に装着された便座２４を有する。図示し
た実施例では、便座２４にはボウル空間１６内の空中で
尿をサンプリングできるようになった尿サンプリング装
置２６が組み込んであり、１つの組立体２８（以下、便
座アッセンブリと言う）を形成している。ハウジング２
２には、また、従来型の便蓋３０を開閉可能に装着する
ことができる。尿分析ユニット１４を制御し分析結果を
出力するための制御ユニット３２はトイレット側方の壁
に設置することができる。

【００２４】尿分析ユニット１４のハウジング２２は、
例えば図２に示したように、フレーム３４と、上部ケー
シング３６と、左右の下部ケーシング３８および４０と
で構成することができる。ハウジング２２のこれらの部
品は樹脂の射出成形により製造することができ、ビスな
どにより互いに一体に締結することによりハウジング２
２を形成する。図２に示したように、標準型の便器１２
にはボウル部１６と洗浄水供給部１８との間において１
対の便座取付け穴４２が設けてあり、これらの便座取付
け穴４２を利用してハウジングが取付けられる。このた
め、ハウジング２２のフレーム３４は、実公昭63-6291
号に開示されたようにフレーム３４の下面に２本のＴボ
ルト４４をＴ溝嵌合により取付け、便座取付け穴４２に
これらのＴボルトを挿通し、対応するナット４６を締結
することにより、ボウル部１６とシスターン取付け部１
８との間において便器１２の上面４８に固定される。

【００２５】図２からよく分かるように、フレーム３４
は便器１２に対して横断方向に延長する中央部分とこの
中央部分の両端から夫々前方へ延長する側方部分を有
し、上部ケーシング３６もフレーム３４に対応する形状
になっている。従って、フレーム３４と上部ケーシング
３６と左右の下部ケーシング３８および４０は互いに協
働してハウジングの中央部分２２Ｃと左側方部分２２Ｌ
と右側方部分２２Ｒ（図１）を形成する。

【００２６】図２に示したように、ハウジングの左側方
部分２２Ｌには、便座アッセンブリ２８によってサンプ
リングされた尿サンプルを分析する測定ユニット５０
と、尿サンプルやキャリヤ液を測定ユニット５０に搬送
する電動シリンジポンプ５２と、キャリヤ液タンク５４
と、較正液タンク５６が収容されている。ハウジング左
側方部分２２Ｌには、また、指血圧計ユニット５８を配
置し、被験者の左第２指に係合させることにより血圧を
測定するようにしてもよい。図示した実施例では、ハウ
ジング中央部分２２Ｃには、洗浄ノズル６０を備えた従
来型のビデ装置６２と、従来型の温風乾燥装置６４と、
オゾナイザーからなる従来型の脱臭装置６６が配置して
あり、尿分析ユニット１４を備えたトイレット１０を通
常の目的で使用する際に夫々の機能を提供するようにな
っている。しかし、これらの追加的機能は不可欠ではな
く、省略することができる。ハウジングの右側方部分２
２Ｒには、ユニット１４の電源装置６８やビデ装置の操
作盤７０を収納することができる。

【００２７】主として図３から図８を参照しながら便座
アッセンブリ２８を説明する。図３に切欠いて示したよ
うに、便座２４は耐衝撃性樹脂などからなる上部半体２
４Ａと下部半体２４Ｂとを例えば超音波溶接によって接
合することにより形成することができ、便座を温めるた
めの電気ヒーター線７２を必要に応じて配線することが
できる。便座２４は任意のヒンジを用いてハウジング２
２に回動可能に装着することができ、好ましくは実願平
5-19341号に開示されたリテーナブロックを用いてその
ヒンジ部７４をハウジング２２の軸受け部７６（図２）
に係合させることにより装着する。

【００２８】便器１２を焼成する際に生じる焼成歪みに
適合させるため、便座２４は便器１２のリム７８の上面
に対して４点で支持するのが好ましい。このため、図３
に破線で示したように、便座２４の下面にはクッション
付きの２つの脚部８０を設けることができる。他の２点
においては、便座２４は、後述する採尿部ケース８２に
設けた２つの脚部８４によって支持することができる。
図８からよく分かるように、脚部８０又は８４があるの
で、便器のリム７８の上面８６と便座２４の下面８８と
の間には約１.５〜２ｃｍの高さの環状隙間が確保され
る。この環状隙間の一部を有効利用することにより、尿
サンプリング装置２６の一部を収納することができる。
図３および図８からよく分かるように、便座２４の下面
には下方に開口する凹み９０および９２が形成してあ
り、尿サンプリング装置２６の一部は、更に、後述の如
くこれらの凹みに収納される。

【００２９】尿サンプリング装置２６は、便器１２のボ
ウル１６に排泄された尿のサンプルを採尿容器によりボ
ウル空間内の空中で採取し、サンプリング後には採尿容
器を便座２４下方の収納位置に収納すると共に、採尿容
器を自動的に洗浄するように構成されている。図３から
図８を参照しながら、尿サンプリング装置２６の実施態
様の一例を説明する。図示した実施例においては、尿サ
ンプリング装置２６は、略クランク形状のスイングアー
ム９４と、このスイングアームの自由端に着脱可能に装
着された細長い採尿容器９６と、スイングアーム９４を
駆動する駆動部９８と、採尿部ケース８２とを備えてい
る。スイングアーム９４は、図５および図７に示したよ
うに、中央エルボ１００と、端部エルボ１０２と、両者
を連結するパイプ１０４と、スピンドル１０６とで構成
することができる。

【００３０】図６および図７に示したように、採尿容器
９６は、細長い上部開口１０８および樋状の凹み１１０
を有する本体１１２と大径の基部１１４とで構成するこ
とができ、Ｏリング１１６を用いて端部エルボ１０２に
液密かつ着脱自在に装着することができる。本体の凹み
１１０は基部１１４に向かって傾斜しており、凹み１１
０内に降り注がれた尿が基部１１４とエルボ１０２によ
って形成された尿溜まり１１８に集積するようになって
いる。本体１１２の外周を金網１２０などで覆うことに
より、被験者から排泄された尿が採尿容器９６に衝突し
て周囲に飛散するのを防止すると共に、尿サンプルを効
果的に採取できるようにするのが好ましい。尿溜まり１
１８に集積した尿は、エルボ１０２の内部通路とスイン
グアーム９４およびそのスピンドル１０６内を延長する
可撓性チューブ１２２を介して、シリンジポンプ５２の
吸引と圧送作用によりハウジング２２内の測定ユニット
５０に送られる。気泡を含まない尿のみを吸引して測定
ユニットへ送るため、エルボ１０２には、尿溜まり１１
８の底部に開口するＬ字管１２４を設けるのが好まし
い。また、尿溜まり１１８に十分な量の尿が溜まったこ
とを検出するため、上下方向に離間された一対の電極１
２６と１２８をエルボ１０２に設けることができる。こ
れらの電極はリード線１３０を介して側方ハウジング２
２Ｌ内に配置した測定ユニット５０の制御回路に接続す
ることができる。

【００３１】概略的に述べれば、図示した実施例では、
スイングアーム９４を駆動する駆動部９８は、図８から
よく分かるように、スイングアーム９４に回動運動と並
進運動とを与えることにより、採尿容器９６を便座前部
下方の収納位置からボウル空間内の異なる種々の採尿位
置へと（およびその逆に）移動させるようになってい
る。しかし、スイングアーム９４の回転のみにより採尿
容器９６を移動させるように構成してもよい。

【００３２】より詳しくは、図３から図５を参照する
に、駆動部９８は便座２４の下面にビスなどにより適宜
固定された採尿部ケース８２に収蔵してある。駆動部９
８はケース８２に摺動自在に装着されたスライダー１３
２を備え、このスライダー１３２は採尿部ケース８２に
固定された１対のガイド１３４によって便器１２の長軸
にほぼ平行に摺動するべく案内されている。スライダー
１３２にはラック１３６が固定してあり、このラック１
３６にはケース８２に固定された減速ギヤ付きステッピ
ングモータ１３８の出力軸のピニオン１４０が噛み合っ
ている。従って、モータ１３８をいづれかの方向に回転
させれば、スライダー１３２は前後に並進運動を行う。
モータ１３８は側方ハウジング２２Ｌ内の制御回路（後
述）によって制御される。

【００３３】スイングアーム９４は回転可能に、かつ、
スライダー１３２と共に移動するようにスライダー１３
２に軸支されている。このため、図５からよく分かるよ
うに、スライダー１３２には１対のトラニオン軸受１４
２が設けてあり、スイングアーム９４のスピンドル１０
６を軸支している。スピンドル１０６には軸孔が形成し
てあり、可撓性チューブ１２２やリード線１３０が通し
てある。

【００３４】駆動部９８は、更に、スイングアーム９４
の回転角位置を規制するレバー／カム機構１４４を備え
ており、モータ１３８によってスライダー１３２を前後
に変位させる際に採尿容器９６の位置を制御するように
なっている。即ち、図５からよく分かるように、２つの
軸受１４２の間においてスイングアーム９４のスピンド
ル１０６にはレバー１４６が一体回転するべく嵌合して
あり、このレバー１４６の先端にはローラーの形のカム
フォロワ１４８が支持してある。カムフォロワ１４８は
採尿部ケース８２にビスなどにより適宜固定されたカム
プレート１５０と協働するもので、このカムプレート１
５０には、２つの段違いの水平カム面１５２および１５
４と、傾斜カム面１５６が形成してある。スイングアー
ム９４のスピンドル１０６にはリターン・コイルスプリ
ング１５８の一端が固定してあり、このスプリングの他
端は軸受１４２に固定してある。リターン・スプリング
１５８の予荷重は、図８においてスイングアーム９４を
時計方向に回転付勢するべく設定されている。

【００３５】尿サンプリング装置２６のスイングアーム
９４とその駆動部９８が装着された採尿部ケース８２は
ビスなどにより便座２４に強固に固定され、尿サンプリ
ング装置組み込み型の便座アッセンブリ２８が形成され
る。図３および図８に示したように、便座２４の下面に
は駆動部９８に対応する形状の凹み９０が予め形成して
あるので、駆動部９８の構成要素、例えば、モーター１
３８、ピニオン１４０、カムプレート１５０、レバー１
４６、カムフォロワ１４８は部分的にこの凹み９０に収
蔵される。このように便座２４内のスペースを有効に利
用して尿サンプリング装置２６の構成要素を収容するの
で、便座アッセンブリをコンパクトにすることができ
る。

【００３６】次に、主として図８を参照しながらこの尿
サンプリング装置２６の作動を説明するに、非使用時に
はスライダー１３２は前進位置にあり、カムフォロワ１
４８はカムプレート１５０の第１水平カム面１５２に係
合している。従って、スイングアーム９４はリターン・
スプリング１５８の作用により跳ね上げられており、採
尿容器９６は便座２４の下方において採尿部ケース８２
内の収納位置（位置Ａ）に格納されている。この状態で
便座アッセンブリ２８を開閉させ、トイレットを通常の
用便の目的に使用することができる。

【００３７】尿のサンプリングと分析にあたり、被験者
が便座２４に着座し、制御ユニット３２に設けられたス
イッチを押すと、モータ１３８が回転してラック・ピニ
オン機構140／136によりスライダー１３２を後退させ始
め、先ず、採尿容器９６をその収納位置から水平に後方
に引き出す。カムフォロワ１４８がカムプレート１５０
の傾斜カム面１５６に係合すると、レバー１４６はスイ
ングアーム９４の回動を開始する（位置Ｂ）。カムフォ
ロワ１４８が傾斜カム面１５６に更に乗り上げるにつれ
て、スイングアームは後退しながら回動し、採尿容器９
６を図８に示した湾曲した軌跡に沿って変位させる。モ
ータ１３８が更に回転すると、カムフォロワ１４８はカ
ムプレート１５０の第２水平カム面１５４に係合するに
至り（位置Ｃ）、それ以後はスイングアーム９４の姿勢
を維持したまゝで後端位置Ｄまで並進移動させる。一般
に放尿方向には男女差があり、男性の場合には尿柱は比
較的前方に落下し、女性の場合には後方に落下すると共
に、個人差がある。従って、モータ１３８の制御スイッ
チと制御回路は、男性の場合には位置Ｂ〜Ｃ間で採尿容
器９６を自動的に停止させ、女性の場合には位置Ｃ〜Ｄ
間で停止させるようにすると共に、被験者が位置を微調
整できるように構成するのが好ましい。被験者は適切な
位置に採尿容器９６が持ち来された時に採尿容器９６に
向かって放尿することができる。

【００３８】採尿容器９６に落下した尿は、樋状の凹み
１１０に沿って流下し、尿溜まり１１８に溜まる。この
ようにしてサンプリングされた尿は、ハウジング２２内
に設けたシリンジポンプ５２によりＬ字管１２４および
可撓性チューブ１２２を介して吸引し、測定ユニット５
０に搬送して、定量分析に付される。尿サンプルの吸引
は、電極１２６および１２８からの信号により尿溜まり
１１８内に電極１２６のレベルまで尿が集積したことが
検出された時に自動的に行うことができる。

【００３９】尿のサンプリングと測定ユニットへの搬送
が終わると、スライダー１３２を前進させる方向にモー
タ１３８を回転させれば、スイングアーム９４の前進と
上方への回動に伴い採尿容器９６は位置Ｂへと戻り、次
いでスイングアームの並進運動により採尿容器９６は収
納位置Ａへと復帰し、この位置で待機する。採尿容器９
６は細長に形成されているので、図８に示したように便
座２４の下面８８と便器リム部７８の上面８６との間の
狭い空間に格納される。

【００４０】尿サンプリング後には、尿で汚れた採尿容
器９６を洗浄するのが好ましい。このため、図３および
図４に示したように、採尿部ケース８２には洗浄室１６
０を形成すると共に、この洗浄室１６０に臨んで洗浄ノ
ズル１６２を配置するのが好ましい。洗浄ノズル１６２
にはホース１６４と電磁弁（後述）を介してシスターン
２０からの圧力洗浄水を供給することができる。或い
は、ホース１６４をビデ装置６２の給水バルブに接続し
てもよい。図３に示したように、採尿部ケース８２には
開閉式のカバー１６６を設け、洗浄中に洗浄室１６０を
閉鎖することにより洗浄水の飛散を防止することができ
る。この開閉カバー１６６は適当なリンク（図示せず）
を介してレバー／カム機構１４４に連動させ、採尿容器
９６が洗浄室１６０内に出入りする際にはカバー１６６
を開け、採尿容器９６が洗浄室内の収納位置に戻ったと
きにはカバー１６６を閉じるようにすることができる。
図８からよく分かるように、便座２４には開閉カバー１
６６に向かって開口する凹み９２が形成してあり、この
凹み９２内のスペースを利用して開閉カバー１６６に開
閉運動を行わせるようになっている。

【００４１】使用済みの洗浄水は確実にボウル１６内に
排出させるのが好ましい。このため、図３および図４に
示したように、採尿部ケース８２には、洗浄室１６０か
ら便器の左右のリム７８に沿って後方に延長する１対の
排水樋１６８を形成することができる。これらの排水樋
１６８は図８からよく分かるように後方に向かって下向
きに傾斜させてあり、これらの排水樋１６８の後端はケ
ース８２に取付けた傾斜した排水管１７０に連通させて
ある。従って、便座アッセンブリ２８が水平姿勢にある
時には、洗浄ノズル１６２から噴射された洗浄水は排水
樋１６８の傾斜に沿って後方へ流れ、排水管１７０から
ボウル１６内に排出される。排水管１７０は傾斜させて
あるので、便座アッセンブリ２８を跳ね上げた時には、
排水樋１６８内に残留する洗浄水の滴は排水管１７０か
らボウル１６内に落下する。

【００４２】図３に示したように、採尿部ケース８２の
後部には切欠き１７２が形成してあり、スイングアーム
９４からの可撓性チューブ１２２やリード線や洗浄水供
給ホース１６４を挿通させたアダプタ１７４を係合させ
るようになっている。このアダプタ１７４があるので、
尿サンプリング装置２６とハウジング２２との間の配管
や配線の取り回しを簡素化することができると共に、便
座アッセンブリ２８の回動時に配管や配線が受け得る破
損を防止することができる。

【００４３】次に、図９から図１１を参照しながら、電
動シリンジポンプ５２の実施形態の一例を説明する。図
示した実施例においては、この電動シリンジポンプ５２
は、尿サンプリング装置２６によって採取された尿サン
プルを測定ユニット５０に搬送する搬送系の主要部とし
て作用する共に、尿分析に必要な後述する種々の機能を
実行するようになっている。また、図示した実施例にお
いては、電動シリンジポンプ５２には電動ロータリバル
ブ２０２が同軸的に組み込んであり、極めてコンパクト
な一体型のモジュール２００を形成している。しかし、
シリンジポンプ５２とロータリバルブ２０２は別体に形
成してもよい。

【００４４】シリンジポンプ５２はシリンダ孔２０４が
形成された本体２０６を有し、このシリンダ孔にはシー
ルリング２０８を備えたピストン２１０が摺動可能に嵌
合してあって、容積可変のポンプ室２１２を形成してい
る。ピストン２１０はステッピングモータ２１４によっ
て往復駆動されるもので、モータ２１４の出力軸にはリ
ードスクリュー２１６が連結してあり、このリードスク
リューにはナット２１８が嵌合してある。ピストン２１
０のスカートには直径方向に対向する１対の回り止めピ
ン２２０が貫通させてあり、これらのピン２２０の先端
はナット２１８にネジ込まれている。回り止めピン２２
０は本体２０６に形成された１対の軸方向スロット２２
２に係合している。従って、モータ２１４をいづれかの
方向に回転させれば、ナット２１８と共にピストン２１
０が上下に駆動され、ポンプ室２１２内に液体を吸引
し、或いは液体を送出する。ポンプ室２１２は中央ポー
ト２２４に通じており、液体はこのポートを介してロー
タリバルブ２０２に出入りする。

【００４５】ロータリバルブ２０２は減速ギヤ付きのス
テッピングモータ２２６によって回転駆動される円盤形
のロータ２２８を備え、このロータ２２８はモジュール
２００の頭部に形成された円柱形の凹み２３０に回転可
能に精密嵌合されている。ロータ２２８の下面と凹み２
３０の底面は平坦に精密加工してあると共に、ロータ２
２８はコイルばね２３２によって凹み２３０の底面に付
勢されており、ロータ２２８の下面が凹み２３０の底面
に液密に接触するようになっている。ロータ２２８に
は、シリンジポンプ５２の中央ポート２２４に整列対向
した中央ポート２３４が設けてあると共に、この中央ポ
ート２３４から半径方向外側にオフセットされた外側ポ
ート２３６が形成してあり、これらのポート２３４と２
３６は水平な内部通路２３８によって互いに連通されて
いる。

【００４６】凹み２３０の底面には、ロータ２２８の外
側ポート２３６と同じ半径方向オフセット距離におい
て、円周方向等間隔に離間された例えば６つのポート２
４０Ａ〜２４０Ｆが開口させてあり、これらのポート２
４０Ａ〜２４０Ｆはモジュール頭部に形成された内部通
路２４２Ａ〜２４２Ｆによってニップル２４４Ａ〜２４
４Ｆに夫々連通している。これらのニップル２４４Ａ〜
２４４Ｆには、図１８を参照して後述するように、尿分
析ユニット１４の構成要素から延長するホースや管路が
夫々接続される。

【００４７】ロータリバルブ２０２はこのような構成で
あるから、モータ２２６を駆動することによりロータ２
２８の外側ポート２３６がポート２４０Ａ〜２４０Ｆの
いづれかに整列するまでロータ２２８を回転させれば、
シリンジポンプ５２のポンプ室２１２はニップル２４４
Ａ〜２４４Ｆのいづれかに接続される。この位置でシリ
ンジポンプ５２を作動させれば、ポート２４０Ａ〜２４
０Ｆのいづれかから液体を吸引し、或いはいづれかのポ
ートに液体を送出することができる。

【００４８】次に、図１２から図１７を参照しながら、
測定ユニット５０を説明する。図示した実施例において
は、測定ユニット５０はグルコース酸化酵素固定化膜を
備えたポーラログラフ・セルにより尿サンプル中の尿糖
（グルコース）を定量分析するように構成されている。
しかし、尿蛋白、潜血、その他の尿成分について分析を
行うように構成することも可能である。

【００４９】図１２に示したように、測定ユニット５０
は、例えば、ハウジング２２のフレーム３４に固定され
る取付け基板２５０と、ビスなどによりこの基板に適宜
固定されるソケット部材２５２と、このソケット２５２
に着脱自在かつ交換可能に嵌合されるポーラログラフ・
セル２５４とで構成することができ、取付け基板２５０
の裏側には尿分析ユニット１４の制御回路２５６を搭載
した回路基板２５８を配置することができる。

【００５０】図１３の分解図からよく分かるように、ポ
ーラログラフ・セル２５４は、プラスチックなどからな
る基板２６０と、電極を担持したセラミック基板２６２
と、シリコーンゴムなどからなるスペーサ２６４と、プ
ラスチックなどからなる上板２６６とをビスなどにより
互いに一体的に液密に締結することにより構成すること
ができる。セラミック基板２６２は例えばアルミナセラ
ミックからなり、金属ペーストの印刷と焼成により白金
の作用極２６８と白金の対極２７０と銀／塩化銀の参照
極２７２とが形成されている。夫々の電極には端子２７
４が形成してあり、これらの端子２７４には上板２６６
に設けたピン２７６が夫々電気接触させてある。スペー
サ２６４には電極の領域において開口２７８が切欠いて
あり、図１４に示したように電解室２８０を形成するよ
うになっている。上板２６６にはこの電解室２８０に連
通する１対のニップル２８２が形成してあり、電解室に
尿サンプルとキャリヤ液を供給するようになっている。
これらのニップル２８２の外周にはＯリング２８４が嵌
めてあり、このポーラログラフ・セル２５４をソケット
部材２５２に装着した時に、ソケット部材２５２の接続
孔２８６にニップル２８２が液密に嵌合し、搬送チュー
ブ２８８および２９０を介して電解室２８０に尿サンプ
ルとキャリヤ液を通過させるようになっている。ソケッ
ト部材２５２には、また、ピン２７６に係合するピン穴
２９２が設けてあり、３種の電極２６８、２７０、２７
２をリード線２９４に夫々接続するようになっている。

【００５１】図１５に示したように、白金の作用極２６
８は、アルブミンや酢酸セルローズのように過酸化水素
を選択的に透過させる物質からなる選択透過膜２９６
と、グルコース・オキシダーゼ（ＧＯＤ）固定化膜２９
８とで被覆されている。ＧＯＤ固定化膜２９８は、ＧＯ
Ｄ（例えば、SIGMA社G7141）とアルブミンを４対１の割
合で水に溶解し、溶解液を選択透過膜２９６上に滴下し
た後、グルタルアルデヒド雰囲気中に約３０分間暴露す
ることにより形成することができる。電解室２８０内の
尿サンプル中のグルコースがＧＯＤ固定化膜に接触する
と、ＧＯＤはグルコース（Ｃ₆Ｈ₁₂Ｏ₆）を酸化して次の
ようにグルコノラクトン（Ｃ₆Ｈ₁₀Ｏ₆）と過酸化水素
（Ｈ₂Ｏ₂）を生成する。

【００５２】 Ｃ₆Ｈ₁₂Ｏ₆ ＋ Ｏ₂ → Ｃ₆Ｈ₁₀Ｏ₆ ＋ Ｈ₂Ｏ₂ （１） 生成したＨ₂Ｏ₂が選択透過膜２９６を透過して白金の作
用極２６８に達すると、白金の触媒作用によりＨ₂Ｏ₂は
作用極２６８に電子を与えながら水と酸素に分解され
る。選択透過膜２９６があるので、Ｈ₂Ｏ₂より大きな分
子量の妨害物質が作用極２６８に到達するのが防止され
る。

【００５３】図１６に示したように、尿サンプル中のグ
ルコースの定量分析に際しては、ポテンショスタットに
より、参照極２７２に対する作用極２６８の電位が正の
一定値（例えば＋０.６Ｖ）になるように作用極２６８
と対極２７０との間に印加される電圧が可変制御され
る。作用極２６８と対極２７０との間を流れる電流は過
酸化水素の発生量に応じて変化する。従って、作用極２
６８と対極２７０との間を流れる電流を制御回路２５６
によって検出することにより、過酸化水素の発生量を検
出し、これに基づいて、尿サンプル中のグルコース濃度
を演算することができる。

【００５４】図１７には、制御ユニット３２と制御回路
２５６の構成の一例を示す。トイレットの壁に設置され
た制御ユニット３２は、プログラムされたマイクロコン
ピュータ３００と、複数の操作スイッチ３０２と、ユー
ザーに対する指示や尿分析結果を表示する液晶表示パネ
ル３０４と、尿分析結果やデータ・トレンドを出力する
プリンタユニット３０６と、尿分析データを格納するフ
ラッシュメモリ３０８などで構成することができる。操
作スイッチ３０２としては、男性用尿分析開始スイッチ
３０２ａと女性用開始スイッチ３０２ｂとを別々に設け
ることができ、男性用スイッチ３０２ａが押された時に
は採尿容器９６が予め設定された男性用採尿位置（例え
ば、図８の位置Ｂ〜Ｃ間の適切な位置）に自動的に持ち
来たされ、女性用スイッチ３０２ｂが押された時には採
尿容器が女性用採尿位置（Ｃ〜Ｄ間の適切な位置）に持
ち来たされるようにすることができる。更に、操作スイ
ッチ３０２には、予め設定された男性用又は女性用採尿
位置から採尿容器９６を被験者の操作により個人差に応
じて前後に微動させるための微調整スイッチ３０２ｃお
よび３０２ｄを設けることができる。

【００５５】制御回路２５６は尿分析ユニット１４の構
成要素を後述のフローチャートの如く制御するべくプロ
グラムされたマイクロコンピュータ３１０を有する。ポ
ーラログラフ・セル２５４の作用極２６８と対極２７０
との間を流れる電流は増幅回路３１２により増幅された
後、マイクロコンピュータ３１０のＡ／Ｄ変換回路に入
力される。尿検知センサ３１４は採尿容器９６の尿検出
電極１２６と１２８との間のギャップの電気抵抗を検出
することにより採尿容器９６の尿溜まり１１８に尿が溜
まったかどうかを検知するもので、その出力はマイクロ
コンピュータ３１０のＡ／Ｄ変換回路に入力される。マ
イクロコンピュータ３１０は、夫々のドライバを介し
て、スイングアーム駆動用モータ１３８、ロータリバル
ブ駆動用モータ２２６、ピストン駆動用モータ２１４、
および、洗浄ノズル１６２に洗浄水を供給するための電
磁弁３１６を駆動する。マイクロコンピュータ３００と
３１０とは通信ケーブル３１８によって接続されてお
り、トランシーバ３２０および３２２を介してシリアル
通信によりデータの伝送を行う。

【００５６】次に、図１８の模式図と図１９のフローチ
ャートを併せて参照しながら、尿分析ユニット１４の作
動の一態様を説明する。被験者が尿分析開始スイッチ３
０２ａ又は３０２ｂを押すと、マイクロコンピュータ３
１０はスイングアーム駆動モータ１３８を回転させ、採
尿容器９６を予め設定された採尿位置に移動させると共
に、微調整スイッチ３０２ｃ又は３０２ｄに応じて採尿
容器９６を所望位置に位置決めする。採尿容器の位置決
めが終わると、被験者は採尿容器に向かって放尿し、尿
のサンプリングを開始させることができる。尿検知セン
サ３１４からの信号により採尿容器９６の尿溜まり１１
８に尿が溜まったことが検知されると、マイクロコンピ
ュータ３１０はロータリバルブ駆動モータ２２６を駆動
し、シリンジポンプ５２の中央ポート２２４がロータリ
バルブの第２ポート２４０Ｂに整列するまでロータ２２
８を回転させることにより、シリンジポンプ５２のポン
プ室２１２を採尿容器９６に接続する。この状態で、マ
イクロコンピュータ３１０はシリンジポンプ５２のピス
トン駆動モータ２１４を駆動してピストン２１０を下降
させ、例えば約２ｍｌの尿サンプルをシリンジポンプ５
２に吸引させる。

【００５７】次に、ロータリバルブを再び駆動し、中央
ポート２２４をロータリバルブの第３ポート２４０Ｃに
整列させることにより、シリンジポンプ５２を排出管路
３２４（図１８）に接続する。この位置でピストン駆動
モータ２１４を駆動してシリンジポンプ５２のピストン
を上昇させ、ポンプ室内の尿サンプルの一部を排出管路
３２４を介して便器１２のボウルに放出させる。これに
より、ポンプ室のエア抜きが行われるので、尿サンプル
と共にポンプ室内に空気が吸引されていたとしても気泡
がポーラログラフ・セル２５４に送られるのが防止され
る。

【００５８】次に、ロータリバルブを再び駆動し、中央
ポート２２４をロータリバルブの第１ポート２４０Ａに
整列させ、ポンプ室２１２をポーラログラフ・セル２５
４に接続する。この位置でシリンジポンプ５２のピスト
ンを更に上昇させ、約１０〜２０μｌの尿サンプルを搬
送チューブ２８８に打ち込む。再びロータリバルブを駆
動してポンプ室を排出管路３２４に接続し、ピストンを
上死点まで上昇させることによりポンプ室内の余剰の尿
をボウルに廃棄する。

【００５９】尿サンプルの打ち込みが終わると、シリン
ジポンプ５２のポンプ室を洗浄水によって洗浄する。こ
れは、ロータリバルブを回転させてシリンジポンプ５２
のポンプ室をシスターン２０に接続させた上で、ピスト
ンを下降させてシスターンの洗浄水をポンプ室に吸引さ
せ、次に、ロータリバルブを駆動してポンプ室を排出管
路３２４に接続し、ピストンを上昇させることにより行
われる。シリンジポンプの洗浄は１回以上行うことがで
きる。

【００６０】次に、ロータリバルブを再び回転させ、シ
リンジポンプ５２の中央ポート２２４をロータリバルブ
の第５ポート２４０Ｅに整列させることにより、シリン
ジポンプ５２を管路３２６を介してキャリヤ液タンク５
４に接続させる。タンク５４内のキャリヤ液は主として
尿サンプルをポーラログラフ・セル２５４に送る作用を
するものであるが、このキャリヤ液にはポーラログラフ
・セルの安定な作動に必要な緩衝作用を行うＫＨ₂ＰＯ₄
やＮａ₂ＨＰＯ₄のようなｐＨ調節剤やＫＣｌのような塩
素イオン強度調節剤を添加してあって、キャリヤ液は緩
衝液としても作用する。キャリヤ液は、また、ポーラロ
グラフ・セル２５４に送られる尿サンプルを希釈する役
割も持っている。

【００６１】前述のようにシリンジポンプ５２をキャリ
ヤ液タンク５４に接続させたならば、シリンジポンプ５
２を作動させ、キャリヤ液をキャリヤ液タンク５４から
ポンプ室２１２内に吸引させた後、再びロータリバルブ
を切り換え、ピストン２１０を上昇させてキャリヤ液を
第１ポート２４０Ａに射出させる。これにより、先に搬
送チューブ２８８内に打ち込まれた約１０〜２０μｌの
尿サンプルは、搬送チューブ２８８内でキャリヤ液と混
合され希釈されながらポーラログラフ・セル２５４に送
られ、混合物はセルを通過しながら搬送チューブ２９０
から便器ボウル内に排出される。キャリヤ液の射出速度
は、尿サンプルが少なくとも約３０倍に希釈された上で
ポーラログラフ・セルを通過するように選ぶことができ
る。また、キャリヤ液の射出量は例えば約２〜４ｍｌに
することができる。この量にすれば、尿サンプルとキャ
リヤ液との混合物がポーラログラフ・セルを通過した後
には、搬送チューブ２８８とポーラログラフ・セル２５
４は再び新たなキャリヤ液で満たされる。

【００６２】尿サンプルとキャリヤ液との混合物がポー
ラログラフ・セル２５４を通過するに伴い、作用極２６
８のＧＯＤ固定化膜２９８のところでは上記式（１）に
従い混合物中の尿グルコース濃度に応じて過酸化水素が
発生し、前述したようにポーラログラフ・セルの作用極
２６８と対極２７０との間には過酸化水素発生量に応じ
た電流が流れる。この電流は増幅回路３１２により増幅
され、マイクロコンピュータ３１０のＡ／Ｄ変換回路に
入力され、電流値に変換される。マイクロコンピュータ
３１０は得られた電流値のデータをシリアル通信により
制御ユニット３２のマイクロコンピュータ３００に伝送
する。マイクロコンピュータ３００は電流値データに基
づいて尿糖値を演算し、表示パネル３０４に表示する。
尿糖値のデータは、また、フラッシュメモリ３０８に格
納される。マイクロコンピュータ３００には被験者の指
示に応じて尿糖値のトレンドを演算させ、プリンタユニ
ット３０６から出力させることができる。

【００６３】尿分析又は尿サンプリングが終わると、マ
イクロコンピュータ３１０はスイングアーム駆動モータ
１３８を駆動して、採尿容器９６を収納位置Ａ（図８）
に復帰させる。次に、電磁弁３１６が開かれ、洗浄ノズ
ル１６２に圧力洗浄水を供給することにより採尿容器９
６が洗浄される。

【００６４】尿分析が反復されるに伴い、ポーラログラ
フ・セル２５４の酵素固定化膜２９８のグルコース・オ
キシダーゼの活性が次第に低下し、セルの出力が経時的
に低下することがある。そこで、定期的にセル出力を較
正するのが好ましい。このため、所与の既知の濃度のグ
ルコース標準液（較正液）を較正液タンク５６内に貯蔵
しておき、尿サンプルに代えてこの較正液をセルに送っ
て、グルコース標準液に対するセル出力を定期的に測定
し、実際の尿分析に際しては、グルコース標準液に対す
るセル出力に基づいて尿分析時のセル出力を補正するこ
とにより尿糖値を演算することができる。ポーラログラ
フ・セル２５４が所定の寿命期間使用されたならば、古
いセル２５４をソケット２５２から外し、新たなセルと
簡単に交換することができる。

【００６５】次に、図２０を参照しながら、本発明の尿
分析ユニットの第２実施例を説明する。前述した第１実
施例との主な相違点は、尿サンプリング装置２６の駆動
部９８をハウジングの左側方部分２２Ｌ内に配置したこ
とである。従って、図２０には前述した第１実施例の構
成要素と共通する構成要素は同じ参照番号で示し、相違
点のみについて説明するに、ハウジング２２には従来型
の便座４００が回動可能に取付けてある。ハウジング側
方部分２２Ｌ内には第１実施例のスイングアーム駆動部
９８と同様のスイングアーム駆動部（図示せず）が配置
してあり、採尿容器９６をボウル空間内で移動させるよ
うになっている。スイングアーム９４のスピンドルは第
１実施例よりも長くしてあり、ハウジング側方部分２２
Ｌに形成したスロット４０２を介して便器１２のリム７
８を越えてボウル１６内に延長させてある。

【００６６】スイングアーム９４を収納位置に収納し、
かつ、この収納位置で洗浄するため、ハウジング側方部
分２２Ｌには収納洗浄部４０４を備えた収納ケース４０
６が取付けてある。図２１に示したように、この収納ケ
ース４０６は便器のリム７８に支持されるようになって
おり、収納洗浄部４０４には第１実施例の洗浄ノズル１
６２と同様の洗浄ノズル（図示省略）が設けてある。こ
の第２実施例においては、尿のサンプリングに際しては
採尿容器９６は第１実施例と同様にスイングアームの回
動運動と並進運動により位置決めすることができるが、
収納洗浄部４０４への収納に際してはスイングアームの
回動運動のみにより収納位置に持ち来される。その他の
点に関しては、この第２実施例の尿分析動作は第１実施
例について前述したところと実質的に同様であり、改め
て説明することを要しないであろう。

【００６７】図２２および図２３は、本発明の第３実施
例に係る尿分析ユニットのレイアウトを示す。第１実施
例との相違点は、キャリヤ液タンクやシリンジポンプ／
ロータリバルブ・モジュールやポーラログラフ・セルを
収容するハウジング５００をトイレットの側壁に設置し
たことである。このため、便器１２に装着したハウジン
グ２２は専らビデ装置や温風乾燥装置を収容するべく設
計してあり、ハウジング２２の側方延長部分は省略して
ある。ハウジング２２の端部には、ビデ装置などを制御
するための制御ボックス５０２が配置してある。尿サン
プリング装置２６は第１実施例と同様の態様で便座２４
に取付けてある。尿サンプリング装置２６によって採取
された尿サンプルは導管５０４によりハウジング５００
内のシリンジポンプに送られ、廃液は導管５０６を介し
て便器内に捨てられる。

【００６８】壁に装着したハウジング５００には、第１
実施例と同様に操作スイッチ３０２や液晶表示部３０４
やプリンタ３０６が設けてある。図２３からよく分かる
ように、壁装着ハウジング５００内には、キャリヤ液タ
ンク５４、較正液タンク５６、シリンジポンプ／ロータ
リバルブ・モジュール２００、ポーラログラフ・セル２
５４を備えた測定ユニット５０、及び尿分析ユニットの
制御演算回路を収容した制御ボックス５０８が配置して
ある。ハウジングの前面には目盛り付きの窓５１０が設
けてあり、キャリヤ液や較正液の残量を監視できるよう
になっている。第３実施例の尿分析動作は第１実施例と
同様である。

【００６９】図２４および図２５は、本発明の尿分析ユ
ニットの第４実施例を示す。第１実施例の構成要素と共
通する構成要素は同じ参照番号で示してある。この実施
例においては、尿分析ユニット６００は便器のリム７８
に鉤掛けされるようになっている。尿分析ユニット６０
０はハウジング６０２を有し、このハウジングは互いに
スナップ嵌めされた上下２つの半体で形成することがで
きる。ハウジング６０２内には、第１実施例と同様のキ
ャリヤ液タンク５４、較正液タンク（図示せず）、シリ
ンジポンプ／ロータリバルブ・モジュール２００、ポー
ラログラフ・セル２５４、および制御演算回路（図示せ
ず）が収蔵してある。

【００７０】ハウジング６０２の上部には尿サンプリン
グ装置２６のスイングアーム９４が軸支してあり、モー
タ６０４とギヤ機構により採尿容器９６を便器１２のボ
ウル１６内で回転させることにより尿をサンプリングす
るようになっている。ハウジング６０２にはフックとし
て作用する垂直ラグ６０６が形成してあり、分析ユニッ
ト６００を便器のリム７８に鉤掛けできるようになって
いる。ハウジング６０２には、更に、リム７８の内側輪
郭に沿って湾曲した支持体６０８が設けてあり、この支
持体６０８の先端には採尿容器９６を収納し洗浄するた
めの収納洗浄ケース６１０が設けてある。収納洗浄ケー
ス６１０には便器リム７８に当接する水平ラグ６１２が
形成してあり、分析ユニット６００を便器のリム７８に
掛けた時に収納洗浄ケース６１０がリムによって位置決
めされ、かつ、支持されるようになっている。収納洗浄
ケース６１０には洗浄ノズル１６２が設けてあり、ケー
ス６１０内に収納された採尿容器９６を洗浄するように
なっている。洗浄ノズル１６２への洗浄水は水道管に接
続された洗浄水導管６１４から供給され、洗浄水の供給
はハウジング６０２内に配置された電磁弁（図示せず）
によって制御することができる。

【００７１】この実施例においては、ハウジング６０２
の上部に設けた尿分析開始スイッチ６１６を押すとモー
タ６０４が作動し、回転運動のみによりスイングアーム
９４を採尿位置まで移動させ、尿のサンプリングが開始
される。以後は、第１実施例の作動について前述したの
と同様に、尿サンプルはキャリヤ液によりポーラログラ
フ・セル２５４に送られ、尿分析結果はハウジング６０
２の上部に設けた液晶表示パネル６１８に表示される。
この実施例では従来型の便座２４を使用することができ
るので、尿分析ユニット６００は極めて簡単に標準型の
便器に取付けることができる。

【００７２】以上には本発明の特定の実施例を記載した
が、本発明はこれらに限定されるものではなく、種々の
設計変更を施すことができる。例えば、ポーラログラフ
・セル２５４の作用極はグルコース・オキシダーゼの固
定化膜を備え、ポーラログラフ・セルはグルコースを検
出するものとして説明したが、尿グルコース以外の尿成
分について測定を行うように構成することもできる。ま
た、タンク５４にはキャリヤ液に代えて尿分析用の試薬
を貯蔵し、シリンジポンプ５２のポンプ室２１２に吸引
された尿サンプルに試薬を添加し、尿サンプルと試薬を
ポンプ室内で混合した上で、吸光光度計方式やポーラロ
グラフ方式のフローセルに送ることもできる。また、尿
のサンプリングは、ハウジングの中央部分２２Ｃ内に伸
縮型の駆動部を配置し、採尿容器をボウル内に進退させ
ることにより行うこともできる。

【００７３】

【発明の効果】以上に述べたように、本発明の尿分析ユ
ニット１４（又は600）においては、シリンジポンプ５
２とロータリバルブ２０２は、互いに協働して、尿サン
プルの吸引と、尿サンプルの計量と、キャリヤ液への尿
サンプルの導入と、尿サンプルおよびキャリヤ液のポー
ラログラフ・セル２５４への搬送との４つの機能を果た
すので、図２６に例示した従来装置に較べてポンプを１
つ減らすことができる。その結果、ハウジングを小型か
つコンパクトにすることができ、トイレットの限られた
スペースに容易に設置することができる。また、このよ
うにハウジングが小型化されるので、尿分析ユニットが
トイレットの日常の使用や清掃の支障を来すことがな
い。従って、尿分析機能を備えた使い勝手の良いトイレ
ットを実現することができる。

【００７４】他の観点においては、部品点数が減少し、
尿分析ユニットの構造と組立が簡素化されるので、安価
な尿分析ユニットを提供することができ、多くの人々が
尿分析による健康チェックの利益を享受することができ
る。

【００７５】更に他の観点においては、尿分析ユニット
の構成要素が簡素化されるので、便器に搭載したハウジ
ング２２にはビデ装置などを配置することが可能とな
り、付加的機能を備えた快適なトイレットを実現するこ
とができる。

【００７６】酵素固定化膜を担持したポーラログラフ・
セルを使用する実施態様においては、高価な酵素試薬を
消費しないので、尿分析のランニングコストを低減する
ことができる。

【００７７】尿分析ユニット６００を便器のリム７８に
掛けるようにした実施態様においては、従来型の便座２
４を使用することができるので、尿分析ユニット６００
を極めて簡単に取付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１実施例に係る尿分析ユニ
ットを標準型の便器に取付けたところを示す斜視図であ
る。

【図２】図２は、図１に示した尿分析ユニットのハウジ
ングの分解斜視図である。

【図３】図３は、図１に示した尿分析ユニットの便座ア
ッセンブリの１部切欠き分解斜視図である。

【図４】図４は、便座アッセンブリの尿サンプリング装
置の平面図で、便座とカムプレートと開閉カバーを取り
外したところを示し、便座は２点鎖線で示してあり、便
器は３点鎖線で示してある。

【図５】図５は、スイングアーム駆動部の１部の１部切
欠き拡大分解斜視図である。

【図６】図６は、スイングアームに装着した採尿容器を
上から見たところを示す。

【図７】図７は、図６のVII−VII線に沿った断面図であ
る。

【図８】図８は、図４のVIII−VIII線に沿った模式的断
面図で、スイングアームと採尿容器が種々の異なる位置
にあるところを示す。

【図９】図９は、ロータリバルブ付きシリンジポンプの
分解斜視図である。

【図１０】図１０は、図９のX−X線に沿った断面図であ
る。

【図１１】図１１は、図１０のXI−XI線に沿った平面図
で、ロータを取り外したところを示す。

【図１２】図１２は、測定ユニットの１部切欠き分解斜
視図である。

【図１３】図１３は、ポーラログラフ・セルの拡大分解
斜視図である。

【図１４】図１４は、図１３のXIV−XIV線に沿ったポー
ラログラフ・セルの断面図である。

【図１５】図１５は、図１３のXV−XV線に沿った作用極
の拡大断面図である。

【図１６】図１６は、ポーラログラフ・セルの電極にポ
テンショスタットと増幅回路を接続したところを示す配
線図である。

【図１７】図１７は、制御ユニットと制御回路のブロッ
ク図である。

【図１８】図１８は、尿分析ユニットの搬送系統を示す
模式図である。

【図１９】図１９は、尿分析ユニットの動作を示すフロ
ーチャートである。

【図２０】図２０は、本発明の第２実施例に係る尿分析
ユニットを標準型の便器に取付けたところを示す斜視図
である。

【図２１】図２１は、図２０のXXI−XXI線に沿った断面
図である。

【図２２】図２２は、本発明の第３実施例に係る尿分析
ユニットを標準型の便器に取付けたところを示す斜視図
である。

【図２３】図２３は、図２２に示したハウジングの内部
配置を示す斜視図である。

【図２４】図２４は、本発明の第４実施例に係る尿分析
ユニットを標準型の便器のリムに取付けたところを示す
斜視図である。

【図２５】図２５は、図２４のXXV−XXV線に沿った断面
図である。

【図２６】図２６は、従来の分析装置の搬送系の模式図
である。

【符号の説明】

１２： 標準型便器 １４、６００： 尿分析ユニット ２２；５００；６０２： 尿分析ユニットのハウジング ２６： 尿サンプリング装置 ５２： 電動シリンジポンプ ５４： キャリヤ液タンク ２０２：ロータリバルブ（電動切換え弁） ２５４：ポーラログラフ・セル（フロー・セル） ３２／２５６：制御演算装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｎ 33/493 Ｂ (72)発明者 小黒 利雄 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内 (72)発明者 坪井 宏之 福岡県北九州市小倉北区中島２丁目１番１ 号 東陶機器株式会社内

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 標準型便器を備えたトイレットにおいて
   尿分析を行うための尿分析ユニットであって：トイレッ
   トに設置されるハウジングと、 トイレットの前記標準型便器に排泄された尿のサンプル
   を採取する尿サンプリング装置と、 前記ハウジングに配置され、ポンプ室を備えた電動シリ
   ンジポンプと、 前記ハウジングに配置され、キャリヤ液を貯蔵するキャ
   リヤ液タンクと、 前記ハウジングに配置され、尿サンプル中の所定の成分
   の濃度に応じた電気信号を出力する尿分析用フローセル
   と、 前記ハウジングに配置され、前記シリンジポンプのポン
   プ室に接続された第１ポートと、前記尿サンプリング装
   置に接続された第２ポートと、前記キャリヤ液タンクに
   接続された第３ポートと、前記フローセルに接続された
   第４ポートを備え、前記第１ポートを前記第２、第３、
   又は第４ポートに択一的に接続するようになった電動切
   換え弁と、 トイレットに配置され、前記電動シリンジポンプおよび
   前記電動切換え弁を制御すると共に前記フローセルの出
   力に基づいて尿サンプル中の前記所定の成分の濃度を演
   算する制御演算装置、とを備えてなり、 前記シリンジポンプおよび切換え弁は、前記尿サンプリ
   ング装置によってサンプリングされた尿サンプルをポン
   プ室に吸引し、計量された量の尿サンプルをフローセル
   に向かって射出し、斯く射出された尿サンプルをキャリ
   ヤ液によってフローセルに送ることを特徴とする尿分析
   ユニット。
2. 【請求項２】 前記ハウジングは標準型便器のボウル部
   と洗浄水供給部との間において便器の上面に搭載される
   ことを特徴とする請求項１に基づく尿分析ユニット。
3. 【請求項３】 前記ハウジングは標準型便器のリムに着
   脱自在に装着されることを特徴とする請求項１に基づく
   尿分析ユニット。
4. 【請求項４】 前記ハウジングはトイレの壁に設置され
   ることを特徴とする請求項１に基づく尿分析ユニット。
5. 【請求項５】 前記電動切換え弁はロータリ弁である請
   求項１に基づく尿分析ユニット。
6. 【請求項６】 前記電動切換え弁とロータリ弁とは実質
   的に互いに同軸的に配置されており、１つの一体のモジ
   ュールを構成している請求項５に基づく尿分析ユニッ
   ト。
7. 【請求項７】 前記尿分析用フローセルは、尿サンプル
   中の所定の成分を反応させる酵素を担持した作用極を備
   えたポーラログラフ・セルであることを特徴とする請求
   項１に基づく尿分析ユニット。
8. 【請求項８】 前記酵素は尿サンプル中のグルコースを
   酸化する酵素であり、前記ポーラログラフ・セルは尿サ
   ンプル中のグルコースの濃度に応じた電気信号を出力す
   ることを特徴とする請求項７に基づく尿分析ユニット。
9. 【請求項９】 前記電動切換え弁は、更に、較正液供給
   源に接続された第５のポートを備えており、前記尿分析
   用フローセルに較正液を供給するようになっている請求
   項１に基づく尿分析ユニット。
10. 【請求項１０】 前記電動切換え弁は、更に、洗浄水供
    給源に接続されたポートを備えており、シリンジポンプ
    のポンプ室に洗浄水を供給するようになっている請求項
    １に基づく尿分析ユニット。
11. 【請求項１１】 標準型便器を備えたトイレットにおい
    て尿分析を行うための尿分析ユニットであって：トイレ
    ットに設置されるハウジングと、 トイレットの前記標準型便器に排泄された尿のサンプル
    を採取する尿サンプリング装置と、 前記ハウジングに配置され、ポンプ室を備えた電動シリ
    ンジポンプと、 前記ハウジングに配置され、尿サンプル中の所定の成分
    と反応する試薬を貯蔵する試薬タンクと、 前記ハウジングに配置され、前記成分の濃度に応じた電
    気信号を出力する尿分析用フローセルと、 前記ハウジングに配置され、前記シリンジポンプのポン
    プ室に接続された第１ポートと、前記尿サンプリング装
    置に接続された第２ポートと、前記試薬タンクに接続さ
    れた第３ポートと、前記フローセルに接続された第４ポ
    ートを備え、前記第１ポートを前記第２、第３、又は第
    ４ポートに択一的に接続するようになった電動切換え弁
    と、 トイレットに配置され、前記電動シリンジポンプおよび
    前記電動切換え弁を制御すると共に前記フローセルの出
    力に基づいて尿サンプル中の前記所定の成分の濃度を演
    算する制御演算装置、とを備えてなり、 前記シリンジポンプおよび切換え弁は、前記尿サンプリ
    ング装置からの尿サンプルと試薬タンクからの試薬を前
    記ポンプ室に吸引し、尿サンプルと試薬との混合物を前
    記フローセルに搬送することを特徴とする尿分析ユニッ
    ト。
12. 【請求項１２】 標準型便器を備えたトイレットにおい
    て尿分析を行うための尿分析ユニットであって：トイレ
    ットに設置されるハウジングと、 トイレットの前記標準型便器に排泄された尿のサンプル
    を採取する尿サンプリング装置と、 前記ハウジングに配置され、ポンプ室を備えた電動シリ
    ンジポンプと、 前記ハウジングに配置され、キャリヤ液を貯蔵するキャ
    リヤ液タンクと、 前記ハウジングに配置され、尿サンプル中のグルコース
    を酸化する酵素を担持した作用極を備え、グルコース濃
    度に応じた電気信号を出力するポーラログラフ・セル
    と、 前記ハウジングに配置され、前記シリンジポンプのポン
    プ室に接続された第１ポートと、前記尿サンプリング装
    置に接続された第２ポートと、前記キャリヤ液タンクに
    接続された第３ポートと、前記ポーラログラフ・セルに
    接続された第４ポートを備え、前記第１ポートを前記第
    ２、第３、又は第４ポートに択一的に接続するようにな
    ったロータリ型電動切換え弁と、 トイレットに配置され、前記電動シリンジポンプおよび
    前記電動切換え弁を制御すると共に前記ポーラログラフ
    ・セルの出力に基づいて尿サンプル中のグルコースの濃
    度を演算する制御演算装置、とを備えてなり、 前記シリンジポンプおよび切換え弁は、尿サンプリング
    装置によってサンプリングされた尿サンプルをポンプ室
    に吸引し、計量された量の尿サンプルをキャリヤ液と共
    にポーラログラフ・セルに送ることを特徴とする尿分析
    ユニット。
13. 【請求項１３】 標準型便器を備えたトイレットにおい
    て尿分析を行うための尿分析ユニットであって：前記標
    準型便器のリムに着脱自在に装着されるハウジングと、 便器に排泄された尿のサンプルを採取するべく前記ハウ
    ジングに支持された尿サンプリング装置と、 前記ハウジングに収容され、ポンプ室を備えた電動シリ
    ンジポンプと、 前記ハウジングに収容され、キャリヤ液を貯蔵するキャ
    リヤ液タンクと、 前記ハウジングに収容され、尿サンプル中のグルコース
    を酸化する酵素を担持した作用極を備え、グルコース濃
    度に応じた電気信号を出力するポーラログラフ・セル
    と、 前記ハウジングに収容され、前記シリンジポンプのポン
    プ室に接続された第１ポートと、前記尿サンプリング装
    置に接続された第２ポートと、前記キャリヤ液タンクに
    接続された第３ポートと、前記ポーラログラフ・セルに
    接続された第４ポートを備え、前記第１ポートを前記第
    ２、第３、又は第４ポートに択一的に接続するようにな
    ったロータリ型電動切換え弁と、 トイレットに配置され、前記電動シリンジポンプおよび
    前記電動切換え弁を制御すると共に前記ポーラログラフ
    ・セルの出力に基づいて尿サンプル中のグルコースの濃
    度を演算する制御演算装置、とを備えてなり、 前記シリンジポンプおよび切換え弁は、尿サンプリング
    装置によってサンプリングされた尿サンプルをポンプ室
    に吸引し、計量された量の尿サンプルをキャリヤ液と共
    にポーラログラフ・セルに送ることを特徴とする尿分析
    ユニット。