JP6905082B2 - 自動収尿システム - Google Patents

Description

本願は、介護用品、特に収尿装置に関する。

高齢者の尿失禁、障害者、術後患者の収尿は、一般に、最も簡単な採尿バッグを採用し、導尿カテーテルを介して、液面の高さの違いを利用し、重力によって尿のバッグへの収集を実現している。その欠点は、チューブの経路を高いところから低いところに置くようにしなければ、正常に用いることができず、尿が採尿バッグの中に流れ込まずに外に漏れ、寝具を汚してしまう。中国には膨大な数の高齢者数がいるが、大部分の高齢者に障害や失禁がみられず、歩行が不自由なだけである。身体機能の低下により、頻尿、尿意切迫、仮性尿失禁などの症状が現れ、特に夜間の休息時に何度も起床してトイレに行くこととなり、転倒して怪我をする、睡眠の質が悪くなる、介助者が必要になる等、事故の危険や追加の労働がもたらされる。また、術後に短期的にベッドで安静している人や身体障害者も、上述した排尿の問題に直面するため、ベッドに横になった状態で使用可能な収尿システムが求められており、電動負圧吸引によって尿を収集する集尿器介護用品がすでにあるが、こうした集尿器は、全体の構造が複雑であり、本体とタンクが分離しており、一般に、左右に配置され、両者間で着脱可能につながれた負圧チューブを必要とし、経路が複雑である。また、チューブ内に尿が残存しやすく、着脱可能な接続は封止性がよくなく、信頼性が低下する。

普通の集尿器は、本体が大きく重く、電源コードがつながれており、尿を捨てる際に、すべての接続端子を外さなければ、収集タンクを単独で取り出すことができない。また、収集タンクの蓋を開けてから尿を便器に捨てる必要があり、操作ステップが増加し、介護者が直接汚物と向かい合い、手が汚物で汚れやすく、知らず知らずのうちに作業量が増加する。

普通の集尿器は、通常、二重内リング検出プローブを採用して尿検出を行う。その長所は、検出の信頼性が高いことであるが、短所は、多層の被覆が必要であり、プラスチックを何度も加工成形するため、製造工程が複雑であり、プラスチックが劣化し、細菌が繁殖しやすいことである。

普通の集尿器は、洗浄作業のステップが多く、煩雑である。すべての部材が分離式であるため、集尿カップ、チューブ、本体内部の管、収集タンクを単独で洗浄する必要があり、基本的に手洗いによって完了する。

普通の集尿器は、製品の多くが夜間に用いられるが、集尿カップをベッドの脇に置いておくと探しにくく、自分で用いる場合、室内照明に頼る必要があり、自分や他者の休息に影響する。

本発明は、新規の自動収尿システムを提供する。

本発明は、導尿通路を有する本体と、収集タンクとを含み、前記導尿通路は、前記収集タンクと連通し、前記本体には、尿が前記導尿通路に沿って前記収集タンクに流れ込むようすることができる動力装置が設けられており、前記収集タンクの頂部が開口し、タンクの底に排出口が設けられており、前記本体は、前記頂部の開口部を封じ、前記排出口に栓部材が設けられており、前記栓部材は、トリガされたときに封止状態と排出状態の間を自動的に切り替えることができ、前記封止状態においては、前記栓部材が前記排出口を塞ぎ、前記排出状態においては、前記排出口が開く、自動収尿システムを提供する。

前記栓部材は、電気信号または力信号によってトリガされる。電気信号によってトリガする場合、栓部材は電磁弁であってもよい。排出する必要があるときに、電磁弁が導通し、排出口が開く。

前記力信号は、トリガ装置によって伝達され、前記トリガ装置は、外部からの力を受容可能な力受容部材と、連結部材と、第１の復位部材とを含み、前記力受容部材は、前記連結部材を介して前記栓部材を伴い垂直に昇降し、前記第１の復位部材は、前記栓部材を前記排出状態から前記封止状態に戻すことができる。

前記トリガ装置は、ロック状態とロック解除状態の間を水平に移動可能なロック部材と、前記ロック部材を前記ロック解除位置から前記ロック位置に戻すことが可能な第２の復位部材とをさらに含み、前記ロック位置においては、前記力受容部材の動きが拘束され、前記ロック解除位置においては、前記拘束が解除される。

本体は、筐体を有し、把持に便利な取っ手が筐体の上部に設けられており、取っ手の外側にロック部材を設けることができ、取っ手の内側に力受容部材を設けることができ、ロック部材および力受容部材を操作することによって、尿の自動排出を実現することができる。

前記動力装置は、真空ポンプを含み、真空ポンプの負圧によって、集尿ヘッド内の尿を収集タンクまで吸引する。

前記本体および収集タンクの底は、ネジ接続部材によって固定されている。

前記自動収尿システムは、前記本体に着脱可能に接続された集尿ヘッドをさらに含み、前記集尿ヘッドは、尿検出回路および尿チューブが設けられており、前記尿検出回路が尿を検出したときに、前記動力装置を起動し、尿が尿チューブ、導尿通路を経由して前記収集タンクに流れ込むようにする。

自動収尿システムの集尿ヘッドは、レシーバーと、集尿カップと、第１の電極と、第２の電極とを含み、前記集尿カップは、前記レシーバーの底部に設けられており、前記集尿カップは、軸方向に前後に貫通した管状体であり、前記第１の電極は、前記集尿カップの外部に被せられ、前記第２の電極は、前記集尿カップの内部まで延び、前記第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加し、尿が前記集尿カップに流れ込むときに、前記尿が前記第１の電極および第２の電極を導通させる。尿が流れ込まないときには、第１の電極および第２の電極は間隙を有し、導通しない。

第１の電極も、軸方向に貫通した管状体とし、外電極としてもよい。第２の電極は、集尿カップの径方向に延在する頭部を有し、内電極としてもよく、すなわち、内電極が外電極の中央に位置することに相当する。

２つの前記電極間の電圧は、正負交流方形波パルス電圧である。

前記集尿カップの後方に、発光体がさらに設けられている。この後方は、本体に近い側であり、レシーバーに近い側は前方である。尿は、前から後ろへと、尿チューブを経て導尿通路および収集タンクに流れ込む。集尿カップの後方には、ブリージングライトをさらに設けてもよい。

本発明の有益な効果は次のとおりである。本体および収集タンクを上下に組み合わせ全体を一体化した配置により、構造を簡素化し、体積を小さくし、信頼性を高めることができる。トリガされたときに状態の自動切り替えを行うことが可能な栓部材を設けることにより、尿の片付けステップを簡素化し、ユーザ体験を向上させる。

本実施形態の自動収尿システムの立体構造模式図である（集尿ヘッドを含まない）。 本実施形態の本体およびトリガ装置の立体構造模式図である。 図２の平面図である。 図３のＡ−Ａ方向の断面図である。 栓部材が封止状態にあるときの、本実施形態の断面図である。 栓部材が排出状態にあるときの、本実施形態の断面図である。 本実施形態の本体および収集タンクの接続関係を示す断面図である。 本実施形態の集尿ヘッドの構造模式図である（第１の電極および第２の電極を含まない）。 第１の電極および第２の電極が導通していないときの集尿ヘッドを示す断面図である。 第１の電極および第２の電極が導通しているときの集尿ヘッドを示す断面図である。 本実施形態の充電、電池部分を示す断面図である。 本実施形態の自動収尿システムの構造模式図である（男性用集尿ヘッドおよび女性用集尿ヘッドを含む）。 本実施形態の自動収尿システムの洗浄時の模式図である。 本実施形態の自動収尿システムの使用時の模式図である。

以下、具体的な実施形態を介して図面と併せて本発明について詳細に説明する。

図１から図１４に示すように、自動収尿システムは、本体１と、収集タンク２とを含む。収集タンク２は、尿を一時的に貯留して収集することができ、その頂部は開口し、タンクの底２０に排出口２１を有する。本体１は、収集タンク２の頂部に取り付けられている。本体１には、動力装置２２および導尿通路が設けられており、動力装置の駆動の下で、尿は導尿通路を経由して収集タンク２に流れ込むことができる。収集タンクの排出口には、封止状態と排出状態の間を切り替え可能な栓部材２４が設けられている。封止状態のときには、栓部材２４が排出口２１を塞ぎ、排出状態のときには、排出口２１が開き、収集タンク２内の尿が重力の作用の下で自動的に排出される。栓部材２４による封止状態と排出状態の間の切り替えは、力信号または電気信号によりトリガされる。

自動収尿システムは、本体１に着脱可能に接続された集尿ヘッド４をさらに含んでもよく、集尿ヘッド４の内部の尿チューブ４１は、本体の導尿通路と連通している。集尿ヘッドには、尿検出回路がさらに設けられており、尿検出回路が尿７を検出したときに、動力装置２２の動作をトリガし、集尿ヘッド内の尿が尿チューブ、導尿通路を経由して収集タンクに流れ込むようにする。

図１から図１４に示すように、自動収尿システムは、本体１と、収集タンク２とを含む。本体１は、動力装置２２と、導尿通路とを有する。収集タンク２の頂部は開口し、タンクの底に排出口２１を有する。本体１は、収集タンク２の頂部に取り付けられている。

収集タンク２の排出口２１に栓部材２４が設けられており、栓部材２４は、トリガ装置３によって駆動され、封止状態と排出状態の間を切り替えることができる。トリガ装置３は、力受容部材３０と、連結部材３１と、第１の復位部材３２とを含む。力受容部材３０は、外部からの力を受容するために用いられる。連結部材３１は、力受容部材３０および栓部材２４を接続し、外部からの力で駆動されることによって、力受容部材３０が連結部材３１を介して栓部材２４を伴い昇降する。封止状態のときに、栓部材２４は収集タンク２の排出口２１を塞ぐ。排出状態のときに、栓部材２４が上昇して排出口２１から離隔し、重力の作用の下で、収集タンク２内の尿が自動的に排出される。第１の復位部材３２は、垂直方向に弾力を提供することができ、この弾力によって、栓部材２４が排出状態から封止状態に戻ることができる。初期状態では、栓部材２４は封止状態を保持しており、外部からの力を受けたときに、第１の復位部材による弾力の作用に抗して、栓部材２４が上昇し、排出状態まで動く。

トリガ装置は、ロック部材３３と、第２の復位部材３４とを含んでもよく、ロック部材３３は、水平に移動することができ、ロック状態とロック解除状態の間の切り替えを実現する。ロック状態のときに、力受容部材３０は、垂直方向の動きが拘束され、連結部材３１は、栓部材２４を伴い上昇することができない。ロック解除状態のときに、力受容部材３０の拘束が解除され、外部からの力の作用の下で、力受容部材３０は連結部材３１を介して栓部材２４を伴い上昇することができ、栓部材２４が排出口２１から離隔させる。第２の復位部材３４は、水平方向に弾力を提供することができ、この弾力によって、ロック部材３３は、ロック解除状態からロック状態に戻ることができる。初期状態では、第２の復位部材３４の弾力の作用によって、ロック部材３３はロック状態を保持している。ロック解除が必要なときに、ロック部材３３を水平に摺動させる。

トリガ装置は、力受容部材である排出ボタン３０と、連結部材であるプルレバー３１と、第１の復位部材である第１の復位バネ３２と、ロック部材であるロック解除ボタン３３と、第２の復位部材である第２の復位バネ３４とを含む。排出ボタン３０の上部は、把持に便利な構造に設計され、排出ボタンの下部は、プルレバーの上部に係合して固定され、プルレバーの下部は、栓部材に固定されている。プルレバーは、ステンレス鋼材質製としてもよい。栓部材は、シリカゲルシールリング２４としてもよい。

使用時に、ロック解除ボタン３３を内向きに摺動させ、指で排出ボタン３０を上に引くと、ステンレス鋼のプルレバー３１がシリカゲルのシールリング２４を上に移動させ、排出口２１が開き、収集タンク内の尿７が重力の作用の下で下向きに排出される。連動構造によって、正常な使用時の誤操作によって尿が漏れることを回避することができる。収集タンク内は、排出口を除き、完全に封止された設計となっており、順調な排出を保証する。収集タンクの上方は、ステンレス鋼のプルレバー３１と連動するコネクティングロッド３５および排気弁３６が設けられており、プルレバー３１を上に引くときに、コネクティングロッドを介して排気弁３６が引かれて開き、収集タンクの上方に給気し、下部の排出口から最大限に排出されることを保証する。排出が完了し、ロック解除ボタンおよび排出ボタンを緩めると、第１の復位バネがロック解除ボタンを外向きに摺動させ、ロック状態に戻す。第２の復位バネ７がプルレバーを下降させ、シリカゲルのシールリングが再び排出口を塞ぐ。

本体は、筐体１１を有し、筐体は、本体ベース１２と、本体ベース１２を覆うトップカバー１３とを有し、本体ベース１２には、各機械、回路モジュールおよび各種尿チューブ、気体チューブ等が取り付けられている。本体ベース１２は、収集タンクの頂部に取り付けられており、両者は垂直に置かれたスクリュー５によって固定されている。トップカバー１３は、把持に便利な取っ手１４を有し、ロック解除ボタンは、取っ手の外側に設けられており、ユーザが親指で押し動かすのに便利である。排出ボタンは、取っ手の内側に設けられており、ユーザが他の４本の指で上に引いて操作するのに便利である。

ロック解除ボタン３３は、幅が比較的大きいストッパー部３３１と、幅が比較的小さい回避部３３２とを有してもよい。排出ボタン３０の上部には、２枚の互いに平行な側板３０１を有し、２枚の側板３０１の間隔は、ストッパー部３３１の幅よりも小さく、回避部３３２の幅よりも大きい。初期状態のときに、側板３０１はストッパー部３３１に対峙し、回避部３３２とはずれている。ストッパー部３３１が上方でプルレバーの側板３０１に当接し、プルレバーは上昇することができず、シールリングが封止状態を保持する。ロック解除ボタン３３を内向きに摺動すると、側板３０１がストッパー部３３１からずれ、回避部３３２に対峙するようになる。ユーザが排出ボタンを上に引くと、プルレバーがシールリングを上昇させる。

図５から図７に示すように、本体ベース１２の下方には、ガイドベース１７がさらに固定されており、ガイドベース１７は下向きに収集タンク２内まで延び、上下に貫通したガイド孔１８を有する。プルレバー３１は、ガイド孔１８を上下に貫通し、このガイド孔の下部には、オイル含有軸受６が固定されている。このガイド孔の孔壁には、段面１９が設けられており、第１の復位バネ３２の上部はプルレバー３２に接続し、第１の復位バネ３２の下部は段面１９に接続している。プルレバー３１とオイル含有軸受６とは、間隙を開けて係合しており、プルレバー３１が上下に摺動する際の同心度を保証し、プルレバー３１によって駆動されたシールリング２４は、排出口２１に終始対峙し、良好な封止を保証する。

図１１および図１２に示すように、本体１には、筐体内部に設けられた充電モジュールおよび電池１４がさらに設けられており、充電モジュールは電池と電気的に接続されている。筐体には、電源スイッチ１５および充電ステーション１６がさらに設けられており、充電ステーションは充電モジュールと電気的に接続されている。本体内には、メインコントロールパネル８および濾過モジュール９がさらに設けられていてもよく、メインコントロールパネル８は、タッチボタンを有していてもよく、操作振動、ブザー警告を実現することができる。濾過モジュール９は、消音、活性炭フィルタースポンジモジュールなどである。

図８から図１０に示すように、集尿ヘッド４は、レシーバー４２と、集尿カップ４３と、第１の電極４４と、第２の電極４５とを含む。集尿カップ４３は、レシーバー４２の底部に設けられ、軸方向に貫通した管状体である。第１の電極４４は、軸方向に貫通した管状体であり、集尿カップの外部に被せられている。第２の電極４５は、棒状体としてもよく、第１の電極の軸方向に延在する主体部４５１と、第１の電極の径方向に延在する頭部４５２とを有する。主体部４５１は、第１の電極の頂壁と集尿カップの頂壁との間に位置し、第１の電極と間隙を有する。頭部４５２は、集尿カップ４３の内部まで延び、集尿カップの底壁との間に間隙を有する。すなわち、初期状態で、第１の電極および第２の電極は導通していない。第１の電極および第２の電極は、ステンレス鋼などの金属導電材料製である。第１の電極と第２の電極との間に正負交流方形波パルス電圧を印加すると、尿がレシーバーを経由して集尿カップに流れ込んだときに、第１の電極を外電極とし、第２の電極を内電極とし、内外電極間に尿の導電による電圧差が生じる。電圧差を検出した後、ＭＣＵにフィードバックし、フィルタリング判定を行った後、赤外線通信プロトコルによってケーブルで本体にフィードバックし、負圧動力装置を起動する。尿などの液体は、負圧吸引した後、内外電極が乾いた絶縁状態に戻り、次の動作の開始を待つ。ＭＣＵが生成した方形波パルスは、ＮＯＴゲート回路を経て整形増幅され、位相差９０°の２つの方形波信号を生成する。方形波信号が定電流源を駆動し、ステンレス鋼の第１の電極、第２の電極に印加する。第１の電極、第２の電極は、尿などの液体が流れ込むことにより電圧差に変化が生じ、電圧差は電子スイッチを経て切り替えられ、採取された電圧差信号は演算増幅器を経て増幅され、ＭＣＵにフィードバックされ、ソフトウェアの遅延判定を行う。

図１４に示すように、使用時には、レシーバー４２を尿道口に密着させればよく、尿の排泄が検出された後、負圧動力装置２２が直ちに起動して吸引し、尿は可撓性尿チューブを経て収集タンク内に貯留される。図１３に示すように、収集タンク内の尿が警戒ラインに達すると、自動的に警報を出す。装置ごと便器（またはその他の衛生汚物処理設備）まで運び、ロック解除ボタンおよび排出ボタンを押すと、収集タンク底部の排出口が開き、重力によって尿が底部から自動的に排出される。

集尿ヘッドは、集尿カップの後方に可撓性の尿チューブ４１および可撓性のケーブル管４７を設けることができ、それぞれ尿、ケーブルを通す。集尿カップの後方には、発光体４６およびブリージングライト４８を設けてもよい。発光体４６は、夜間の柔らかい光の照明ライトを採用して設計してもよく、使用時に室内照明をつける必要がなく、他者の休息に影響せず、使用に便利である。ブリージングライト４６は、位置を示すために用いられ、取るのに便利である。集尿ヘッドは、把持に便利なハンドル４９がさらに設けられていてもよい。

自動収尿システムは、負圧動力装置を有する本体と、収集タンクとを上下に配置し、両者を接続して一体化するため、着脱可能に封止する必要がなく、着脱可能なアダプタを少なくすることができ、装置の信頼性を高めることができる。

本体内部にはマイクロ負圧動力装置および尿排出構造が集積されており、全体の構造はコンパクトで、体積が小さく、素早く移動させることができ、尿を捨てるのに便利であるなど、多くの長所を有する。収集タンク内の尿が警戒ラインに達すると、自動的に警報を出す。このとき、ユーザが装置ごと便器（またはその他の衛生汚物処理設備）まで運び、ロック解除ボタンおよび排出ボタンを押すと、収集タンク底部の排出口が開き、重力によって尿が底部から自動的に排出される。手で収集タンクを逆さにし尿を捨てる必要がないため、介護者は基本的に尿で手を汚すことがない。

本体の動力装置は、高負圧、小流量のダイアフラム真空ポンプを採用してもよい。消費電力が比較的低いため、制御回路、電池、表示制御インターフェース、消音濾過システムなどがすべて本体の中に集積しており、装置全体の体積が非常に小さく、内部で単独に給電し、商用電源を用いる必要がない。応用範囲は大きく、シニアカー、患者移送車、移動介護ベッドなどの設備において、任意に用いることができ、給電の制限を受けない。負圧動力装置のダイアフラムポンプの流量は、１２〜１６Ｌ／ｍｉｎの間とすることができ、負圧は−８５ＫＰａに達してもよく、直流モータで駆動し（ブラシ付き／ブラシレス）、出力は２５Ｗ以下である。集尿ヘッドは、中心が導電プローブ（第２の電極）であり周囲がステンレス鋼外管（第１の電極）である構造を採用し、プローブが管形ステンレス鋼外管の中央に配置されているため、尿と接すると、最短経路でトリガすることができ、非常に鋭敏である。尿がないときには最長経路が保持され、表面に水膜がある場合でも感知回路をトリガすることがなく、誤動作の確率を大幅に低下させる。また、ステンレス鋼外管の加工製造は簡単であり、表面が腐食しにくく、掃除が容易であり、細菌の繁殖を低下させる。

収尿システムは、内部給電を用いるため、装置ごとトイレに移動させることができ、洗浄時に集尿カップの位置を蛇口に合わせ、水を注入するだけで、自動的に負圧吸引を起動することができ、尿で汚れたすべてのチューブの部分（本体内部を含む）を水流が通過して収集タンク内に到達する。本体を揺するだけで洗浄が完了し、最後に排出口から汚水を便器に排出する。この洗浄方式は、効率が高いだけでなく、介護者が尿で汚れることがなく、清潔で衛生的である。夜間に使用する際には、収尿システムは、一般に、ベッドの脇に置かれるが、集尿カップにブリージングライトを設けて位置を示すことにより、取るのに便利であり、スイッチによって頭部のＬＥＤライトを制御することができ、必要に応じてユーザに柔らかい光の照明を提供し、本製品を自分で操作できるようにする。そのため、高齢で体が弱っている人が、時間と労力を費やして室内照明灯を点ける必要がなく、操作の難しさを低下させ、他者の休息に影響することを回避し、思いやりのある設計となっている。

上記内容は、具体的な実施例と共に本発明について詳細に説明したものであり、本発明の具体的な実施はこれらの説明に限定されない。本発明の所属技術分野の当業者は、本発明の主旨を逸脱せずに、若干の簡単な修正または変更をさらに行うことができる。

Claims (8)

1. 導尿通路を有する本体と、収集タンクと、トリガ装置とを含み、前記導尿通路は、前記収集タンクと連通し、前記本体には、尿が前記導尿通路に沿って前記収集タンクに流れ込むようすることができる動力装置が設けられており、前記収集タンクの頂部が開口し、タンクの底に排出口が設けられており、前記本体は、前記頂部の開口部を封じ、前記排出口に栓部材が設けられており、前記栓部材は、前記トリガ装置がトリガされたときに封止状態と排出状態の間を自動的に切り替えることができ、前記封止状態においては、前記栓部材が前記排出口を塞ぎ、前記排出状態においては、前記排出口が開き、
   前記トリガ装置は、外部からの力を受容可能な力受容部材と、連結部材と、第１の復位部材とを含み、前記力受容部材は、前記本体に配置されており、前記連結部材を介して前記栓部材を伴い垂直に昇降し、前記第１の復位部材は、前記栓部材を前記排出状態から前記封止状態に戻すことができることを特徴とする自動収尿システム。
2. 前記トリガ装置は、ロック状態とロック解除状態の間を水平に移動可能なロック部材と、前記ロック部材を前記ロック解除位置から前記ロック位置に戻すことが可能な第２の復位部材とをさらに含み、前記ロック位置においては、前記力受容部材の動きが拘束され、前記ロック解除位置においては、前記拘束が解除されることを特徴とする請求項１に記載の自動収尿システム。
3. 前記動力装置は、真空ポンプを含むことを特徴とする請求項１に記載の自動収尿システム。
4. 前記本体および収集タンクの底は、ネジ接続部材によって固定されていることを特徴とする請求項１に記載の自動収尿システム。
5. 前記本体に着脱可能に接続された集尿ヘッドをさらに含み、前記集尿ヘッドは、尿検出回路および尿チューブが設けられており、前記尿検出回路が尿を検出したときに、前記動力装置を起動し、尿が尿チューブ、導尿通路を経由して前記収集タンクに流れ込むようにすることを特徴とする請求項１に記載の自動収尿システム。
6. 前記本体に着脱可能に接続された集尿ヘッドをさらに含み、前記集尿ヘッドは、レシーバーと、集尿カップと、第１の電極と、第２の電極とを含み、前記集尿カップは、前記レシーバーの底部に設けられており、前記集尿カップは、軸方向に前後に貫通した管状体であり、前記第１の電極は、前記集尿カップの外部に被せられ、前記第２の電極は、前記集尿カップの内部まで延び、前記第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加し、尿が前記集尿カップに流れ込むときに、前記尿が前記第１の電極および第２の電極を導通させることを特徴とする請求項１に記載の自動収尿システム。
7. ２つの前記電極間の電圧は、正負交流方形波パルス電圧であることを特徴とする請求項６に記載の自動収尿システム。
8. 前記集尿カップの後方に、発光体がさらに設けられていることを特徴とする請求項６に記載の自動収尿システム。

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