专利名称：自动尿液处理装置及用于该自动尿液处理装置的储尿容器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种自动尿液处理装置，其可供卧床不起的老人、就医病人、身体伤残者以及其他不能由意志控制膀胱或自己排净尿液的人穿用。本发明还涉及用于该自动尿液处理装置的储尿容器。
背景技术：
由于年龄、残疾、因伤或疾病而住院，或其他的身体情况，人们有时会不能由意志控制膀胱或自己排净尿液。实际上，在这些情况下，导尿管可以直接插入膀胱以排出尿液或使用纸尿布。
当导尿管直接插入膀胱时，使用者会感到极大的不舒适，并且有可能造成尿道或膀胱的损伤或发生感染。这样，就需要专门技能和专用的消毒器具。
当纸尿布持续较长时间穿用时，尿液会发生泄漏，穿用者会感到不舒适，变得闷热，或产生皮肤疾病例如出现皮疹。为避免这些情况，纸尿布必须经常更换，而这会增加穿用者和看护人的身体及精神负担。若每天如此，那些身体和精神负担会变得很重，同时，也显著地加重了经济负担。
为避免这些问题，将被尿液吸收材料吸收的尿液用真空泵排出并导入储尿池，其中尿液吸收材料为较厚的吸液层并封装在储尿容器的主要部分中。该真空泵从密封的储尿池中吸出空气，由于池中的气压与大气压之间的压力差，尿液吸收材料吸收的尿液通过导尿管排入储尿池。已经公开了类似这种结构的自动尿液处理装置，例如，日本专利公开平07-171182和日本专利公开平11-113946。
在常规的装置中，尿液吸收材料的尿液接受面，即与穿用者排尿部位接触的表面暴露在空气中。这种情况导致在吸收尿液的同时一并吸收了空气，从而减小了装置的尿液吸收效率。因此，保持在储尿容器(尿液吸收材料)中的尿液量较大，会使穿用者感到不适。为了减小保持在储尿容器内的尿液量，必须提高真空泵的功率。从而，有必要增大尿液处理装置的尺寸和体积。
如上所述，在常规装置中，保持在储尿容器中的尿液量较大，且减小这样的尿液体积需要大而重的尿液处理装置。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种紧凑而轻便的自动尿液处理装置，该装置提高了储尿容器的尿液收集率，本发明的目的还在于提供为此而使用的储尿容器。
本发明使用了基本上长方形的储尿容器，其中放置了尿液吸收材料，不透气、不透液的外层，该外层具有U形横截面，并且该尿液吸收材料的表面由不透气顶层所覆盖。利用真空泵，尿液从形成于外层底面上的排尿口通过导尿管排入密封的储尿池。
换句话说，在本发明中，该尿液吸收材料被容纳在不透气、不透液的外层中，并且一微透气(hard-breathable)、透液的顶层覆盖了该尿液吸收材料，该顶层在外层边缘部(底部)的两个上端之间延伸。这样，该外层连同顶层使得该尿液吸收材料保持高气密性，真空泵减小了尿液吸收材料中的空气压力，从而通过导尿管将尿液从外层的排尿口排入储尿池。
在本发明使用的储尿容器中，尿液吸收材料被容纳在外层和顶层中并保持高气密性。因此，当尿液吸收材料中的气压减小时，该尿液吸收材料被压缩，使得尿液被挤出。由此，提高了尿液收集率且减少了保持在储尿容器内的尿液量。随着尿液收集率的提高，一个低动力的小功率真空泵就能将尿液从尿液吸收材料中排出。因此，使得从储尿容器中排出尿液而不会使穿用者感到不舒适成为可能，并且该装置紧凑而轻便。
图1表示依据本发明一个实施例的自动尿液处理装置的整体示意图。
图2是储尿容器的一个实施例的详细结构图。
图3是沿图2中A-A线的剖面图。
图4是沿图2中箭头B方向的辅助剖面视图。
图5表示该储尿容器的穿着状态。
图6是该自动尿液处理装置特征图表的一个例子。
图7表示根据本发明另一个实施例的储尿容器的结构图。
图8至图10表示根据本发明另一个实施例的储尿容器的结构图，其中图10表示沿图9中C-D线的剖面放大视图。
图11和图12分别为俯视图和局部透视图，其表示根据本发明另一个实施例的储尿容器。
具体实施例方式
图1至图4表示根据本发明的一个实施例。图1是根据本发明的自动尿液处理装置的示意图，图2是储尿容器的详细结构图，图3是沿图2中A-A线的剖面图，图4是沿图2中箭头B方向的辅助剖面视图，图2(a)是局部剖面视图。
在图1至图4中，储尿容器1基本上为长方形，其沿纵向在中部处的宽度较窄，类似于砂漏形，该储尿容器用于吸收从穿用者的排尿部排出的尿液。该储尿容器1包括顶层2，尿液吸收材料3、外层4和会聚部5。该顶层2由柔软、可挠曲的材料制成，例如非织造织物。尿液吸收材料3，外层4和会聚部5也是由柔软、可挠曲的材料制成。
如图2所示，作为该储尿容器1的一个组件的外层4基本上为长方形，且其在纵向的中部处的宽度较窄，类似于砂漏形。这种形状是为了适合于穿用者的裆部。
如图3所示，外层4的横截面在宽度方向呈叉状，排尿部4b形成于底面，外层4的横截面在纵向上也呈叉状，如图3所示，虽然尺寸不同。边缘部(底部)4a沿着基本上呈长方形的外层4的外周而形成。
外层4为不透液、不透气的薄层，例如可以由聚乙烯薄膜制成。外层4长200至300mm，宽50至100mm。外层4可以仅由不透液、不透气的部件制成，然而，优选的是，可以考虑长期使用而可能导致的闷热来选择最佳的部件。
外层4的外表面与柔软而光滑的表面材料层压(未示出)，例如聚丙烯非织造织物，以免使穿用者感到不舒适。外层4的内表面用拒水材料处理。
尿液吸收材料3由外层4所包覆，且一透液、微透气的顶层2覆盖该尿液吸收材料3的表面(上表面)。顶层2粘合于外层4的边缘部(底部)4b的两个上端上，外层4连同粘合的顶层2使尿液吸收材料3保持高的气密性。
在此，顶层2的微透气性是指当顶层2处于湿态时，根据在JIS L1096，6.27.1中规定的常规纺织测试方法中的透气性测试方法A测得的透气性为从0至100cm3/cm2/秒，优选是从0至50cm3/cm2/秒。当顶层2处于干态时，其透气性值为从20至200cc/cm2/秒，优选是从20至100cc/cm2/秒，最好是从20至50cm3/cm2/秒。
在此，“湿态”是指由下面公式计算出的顶层2的水分含量(％)为100％或更大的情况，“干态”是指顶层2在20℃和60％相对湿度(HR)的环境中或是在公定回潮率的条件下是干燥的。
水分含量＝(湿重-干重)/干重(公式1)尿液吸收材料3为5mm厚，其设计尿液吸收量大约为500cm3。一般而言，对于保持一般的成年人的尿液，具有300cm3的尿液吸收量已经足够了。然而，考虑到当穿用者就座时会对储尿容器1施加压力，从而导致储尿容器1在穿用者身体和座位表面之间受到压力；或者当穿用者闭合他/她的髋关节而将储尿容器1夹在中间时也会增加压力，从而使得储尿容器1的尿液吸收量的降低，因此该材料提供吸收尿液量的合适的安全余量。
顶层2由透液、微透气的非织造织物制成，例如由聚丙烯和与棉混合的聚烯烃聚酯制成，以使穿用者皮肤与织物之间的摩擦力降到最小。另外，一网眼层构成作为顶层2的该非织造织物表面的一部分，该部分与与穿用者的排尿部位及周围皮肤相接触。这样，增加了吸液和吸汗能力，从而通过网眼层的小孔尿液能够快速地被吸收材料3所吸收。由于尿液能够快速地被吸收材料3所吸收，穿用者由于其排尿部位周围的湿气所致的不舒适感降到最小。
如图3和4所示，在外层4的边缘部4a上端，具有沿着外层4的外周向内倾斜的三维会聚部5。这些倾斜配置的三维会聚部5防止了因穿用者的身体活动或姿势变化所致的侧漏。另外，如图2(b)所示，两条防滑带(双面带)6粘合于外层4的外侧底面上，该防滑带6粘贴于穿用者的内裤上以防止储尿容器1发生移位。
排尿管的一端(第一排尿部件)11a连接在形成于外层4底面上的排尿口4b上。单触式(one-touch)连接头13安装在排尿管(第二排尿部件)11b的一端，该连接头13将排尿管11a的另外一端与排尿管11b的上述的一端相连接。排尿管11a和11b由柔软、可挠曲的材料制成，该单触式连接头13亦由柔软的材料制成。另外，第一排尿部件也包括排尿口4b。
储尿池21通过盖子22密封，排尿管11b的另一端穿过储尿池21的盖子22并位于储尿池21的汽相区域21a。真空管11c的一端与真空泵31相连接，另一端穿过储尿池21的盖子22并位于汽相区域21a。与排尿管11a和11b一样，排尿管11c也由柔软、可挠曲材料制成。
储尿池21的容量大约为500cm3，能储存两次排尿。该池也可以具有200cm3或1000cm3的容量，以备夜间长时间使用。
真空泵31由马达32驱动，马达32使用电池33作为驱动电源，并由装在控制板34上的控制装置控制。真空泵31的直径仅有30mm×70mm，电池33的电压约为6V。
尿液传感器12用于探测被尿液吸收材料3所吸收的尿液，其沿排尿管11a设置，当排出尿液时，在管11a的一端附近(靠近排尿口4b)接通。尿液传感器12为导电的，其通过感应电阻值的变化来探测穿用者是否排尿。由尿液传感器12测出的尿液探测信号输入控制真空泵31的控制板34。
在该结构中，如图5所示，储尿容器1穿在穿用者(未示出)的内裤41里面，这样，顶层2就与穿用者的排尿部位相接触。储尿池21、真空泵31和马达32可以由穿用者携带或放置在穿用者所躺的床上或床下。
当穿用者排尿时，排入储尿容器1的尿液通过顶层2(非织造织物)被尿液吸收材料3所吸收。当尿液吸收材料3所吸收的尿液到达外层4的排尿口4b时，尿液传感器12接通，然后一个尿液探测信号输入控制板34，装在控制板34上的控制装置启动马达32来驱动真空泵31。
当储尿池21中的空气被真空泵排出时，尿液吸收材料3中空气压力减小，在排尿口4b处产生了负压。由于微透气顶层2和不透气外层4将尿液吸收材料3包覆并使之气密，当空气经由排尿管11a吸出时，负压也施加于尿液吸收材料3之上。
当负压施加于尿液吸收材料3之上时，如图4(a)和4(b)连续示出的，该材料中的压力与储尿容器1周围大气压之间的压差使得尿液吸收材料3受到压缩。尿液吸收材料3的收缩将吸收的尿液挤压至排尿口4b，由于负压，这些尿液经由排尿管11a和11b进一步被导入储尿池21中。
外层4的内表面具有拒水性，因而，从尿液吸收材料3中挤出的并储存在尿液吸收材料3和外层4之间的尿液能较快地移至排尿口4a。
通过打开单触式连接头13将排尿管11a和11b分开，可以移走储尿池21。这样可以将储尿池21移开并处理掉储存在其中的尿液。在穿用者穿用一天后，可以更换新的储尿容器1，并将使用过的储尿容器1抛弃。
穿用者的尿液就这样被处理掉。本发明使用微透气顶层2覆盖尿液吸收材料3，外层4连同顶层2使尿液吸收材料3保持高气密性，从而可以通过使用真空泵31排出尿液。
通过使用储尿容器1(根据本发明，该储尿容器1包括作为顶层2的非织造织物)的真空泵31运行120秒，可以测量出尿液吸收材料3的尿液收集率，其结果如图6中特征<a>所示。特征<a>表明即使是低动力的真空泵31也能获得接近于80％的尿液收集率。相反，如特征<b>所表明的，当没有不透气的顶层2时，即使具有高动力的真空泵31也仅能从尿液吸收材料3中排出60％的尿液。
如上所述，在本发明使用的储尿容器中，尿液吸收材料的表面由透液、微透气的顶层所覆盖。这样，当尿液吸收材料中的气压下降时，该尿液吸收材料受到挤压，致使尿液被挤出。从而增大了尿液收集率，并且减小了保持在储尿容器中的尿液量。随着尿液收集率的增大，一个小吸力的小功率真空泵31就能将尿液从尿液吸收材料中排出。因此，使从储尿容器中排出尿液时不会使穿用者感到不舒适成为可能，并且该装置可以紧凑且轻便。
由于该装置可以紧凑且轻便，因此很适于用作便携式自动尿液处理装置。另外，由于该装置紧凑且轻便并且真空泵无需吸入空气，噪音会降到最小并且在夜间能安静地排出尿液，避免了打扰房间内的其他病人。
图7表示储尿容器1的另一个实施例的结构图。图7示出了包括多个层压在一起的层的尿液吸收材料3的一个例子，特别示出了两层尿液吸收材料3a和3b层压的例子。上述两层层压并使得位于外层4底面的尿液吸收材料3b的吸水能力大于尿液吸收材料3a。尿液吸收材料3a为亲水合成纤维丝束或海绵类材料，并且尿液吸收材料3b为亲水泡沫或多孔材料。
依据穿用者可能的姿势变化，例如仰卧、侧卧或坐姿，尿液吸收材料3的一部分在穿用者的身体和床或座位的表面之间会受到挤压。若穿用者在这些情况下排尿，已经排入储尿容器1中的尿液可能会回流穿过顶层2。
如图7所示，通过将两层尿液吸收材料3a和3b层压，并增大底层尿液吸收材料3b的吸水能力，可以防止底层尿液吸收材料3b吸收的尿液回流。
另外，通过将多于两层的尿液吸收材料3层压，能显著地防止尿液回流。
图8至10表示本发明的另一个实施例，图8是自动尿液处理装置的示意图，图9表示储尿容器局部切除后的详细结构图，图10是沿图9中C-D线的剖面放大视图。在图10中，点划线右边是沿箭头C方向所作的辅助截面视图，左边是沿箭头D方向所作的辅助截面视图。
在图8至10中表示的实施例与在图1至4中表示的实施例不同之处在于，图8至10中所示的实施例的尿液吸收材料3包括两层，其中上层尿液吸收材料3a与顶层2接触，并在宽度方向分成多个部分，多个手风琴状折叠式气囊7位于上层尿液吸收材料3a的分隔部分之间的空间内。
如图9和10(a)所示，储尿容器1的两层尿液吸收材料3a和3b层压，并在外层4和顶层2的包覆下保持高气密性。上层尿液吸收材料3a在储尿容器1的宽度方向上分成多个部分，并将这些部分间隔设置。
多个手风琴状折叠的气囊7沿储尿容器1的纵向位于尿液吸收材料3a的分隔部分之间。气囊7的长度大致与储尿容器1在纵向上的长度相同，气囊7由柔软可挠曲的材料制成，例如氯乙烯。多个手风琴状折叠的气囊7的一端(上侧在图9中显示)与鼓风管14a的一端连接。
鼓风管14a的另一端经由单触式连接头16与鼓风管14b的一端相连接。该单触式连接头16安装在鼓风管14b的一端，鼓风管14b的另一端与真空泵31相连。另外，当空气鼓入气囊7时，鼓风管14b的另一端与真空泵31的排气口相连接。当空气从气囊7中排出时，其与真空泵31的真空口相连接。然而，为简化附图，仅在附图中示出与一个位置相连接的情况。
在这种结构中，当穿用者排尿时，以与上面提到的实施例相同的方式，真空泵31启动并将尿液排入储尿池21。这种情况下，尿液吸收材料3a和气囊7的状态如图10(a)所示。
装在控制板34上的控制装置接收到来自尿液传感器12的尿液探测信号，并且在真空泵31启动并持续预定的时间后，该控制装置使鼓风管14b的另一端与真空泵31的排气口相连并将空气鼓入气囊7中。持续的时间依据穿用者排尿所需的时间而定，并且该持续时间，例如，可以指定为30至60秒。
当沿储尿容器1的宽度方向将空气鼓入气囊7时，该气囊7会膨胀。由于气囊7在宽度方向膨胀，该尿液吸收材料3a被挤压，因此尿液吸收材料3a的宽度逐渐减小。当空气继续鼓入气囊7时，尿液吸收材料3a与气囊7变成如图10(b)所示的状态。如图10(b)所示，多个气囊7最后形成为尿液吸收材料3b的阻挡膜。
尿液吸收材料3b的上表面由顶层2和气囊7所覆盖，这样大大地提高了气密性。因此，尿液吸收材料3b受到稳定的挤压并将尿液挤出。从而提高了尿液收集率并减少了保持在储尿容器1内的尿液量。
真空泵31将尿液完全排出之后，装在控制板34上的控制装置将鼓风管14b的另一端与真空泵31的真空口相连，然后真空泵31从气囊7中排出空气。尿液吸收材料3a和气囊7又变成如图10(a)所示的状态。鼓风管14b的另一端与真空泵31的排气口或真空口的连接通常由一阀门来切换。
所有的空气从气囊7中排出之后，真空泵31停止运行，并将切换阀门恢复到初始位置，这一系列过程完成。
这样，图8至10中所示的实施例也能提高尿液吸收材料的尿液收集率，并减少保持在储尿容器中的尿液量。因此，使从储尿容器中排出尿液而避免穿用者的不舒适成为可能，并且该装置可以紧凑而轻便。
参照图11和12来说明储尿容器的另一个实施例。在该实施例中，穿孔的排尿管单元115位于尿液吸收材料的底部。在该穿孔的排尿管单元115中，三根穿孔的排尿管125的一端与公用管126连接。并且排尿管111a连接在公用管126的中部，并且该排尿管111a与真空泵31侧的排尿管11b相连。装在排尿管111a的端部的连接头113与排尿管11b的一端相连接。排尿管111a和11b由柔软、可挠曲的材料制成，单触式连接头113由柔软材料制成。
穿孔的排尿管125的一端和公用管126粘合于长方形安装板117上，三根穿孔的排尿管125并列在安装板117上。如图12所示，该穿孔的排尿管125具有大量圆形的排尿孔125a。排尿孔125a形成于穿孔的排尿管125的上半部圆周表面。
长方形安装板117由柔软材料制成并具有长方形的孔117a。一对固定带112a和112b连接在长方形安装板117的底面上，并且该固定带112a和112b粘合于位于外层4内侧的支撑层之上。安装板117的固定带112a和112b粘合于支撑层的支撑带上，使得穿孔的排尿管单元115连接到支撑层上。然后将顶层2连接到支撑层上的支撑带上。
三根穿孔的排尿管125由凹入的支撑层保持于合适的位置。该具有多个排尿孔125a的穿孔的排尿管125的上圆周表面紧贴尿液吸收材料3。也就是说，大量的排尿孔125a紧贴尿液吸收材料3以吸收来自尿液吸收材料3的尿液。
依据本实施例，储尿容器通过形成于穿孔的排尿管上的多个排尿孔来排出被尿液吸收材料吸收的尿液。从而，提高了储尿容器的尿液收集率，并减少了保持在储尿容器内的尿液量。随着尿液收集率的提高，只需一个具有低动力的小功率真空泵就能将尿液从尿液细收材料中排出。因而，使从储尿容器中排出尿液而不使穿用者感到不舒适成为可能，并且该装置可以紧凑且轻便。
由于该装置可以紧凑且轻便，因此很适于用作便携式自动尿液处理装置。另外，由于该装置紧凑且轻便而且真空泵无需吸收空气，噪音会降到最小并且在夜间能安静地排出尿液，避免了打扰房间内的其他病人。
如上所述，本发明能提高储尿容器的尿液吸收材料的尿液收集率，并减少保持在储尿容器中的尿液量。随着尿液收集率的提高，具有低动力的小功率真空泵就能将尿液从尿液吸收材料中排出。因此，使从储尿容器中排出尿液而不使穿用者感到不舒适成为可能，并且该装置可以紧凑且轻便。
由于该装置可以紧凑且轻便，因此很适于用作便携式自动尿液处理装置。另外，由于该装置紧凑且轻便而且真空泵无需吸收空气，噪音会降到最小并且在夜间能安静地排出尿液，避免了打扰房间内的其他病人。
此外，在上述实施例中，外层和顶层均为不透气或微透气。然而，若尿液吸收材料的气密性增加，则使用轻微透气的那这些层也能得到相同的效果。
权利要求
1.一种自动尿液处理装置，该装置利用真空泵将储尿容器中收集的尿液排入储尿池，其特征在于，所述的储尿容器包括基本上长方形、不透气的外层，该外层具有从底面的两相对侧向上或向下延伸的侧面，设置在所述外层之中的尿液吸收材料，和设置在所述尿液吸收材料的表面顶上的微透气顶层；所述储尿池被紧紧密封，形成于所述外层的底面上的第一排尿部件，第二排尿部件与所述的第一排尿部件相连接并将尿液导入所述的储尿池，并且所述的真空泵在所述的储尿池中产生真空。
2.根据权利要求1所述的自动尿液处理装置，其特征在于，所述的储尿容器使所述尿液吸收材料保持高气密性，并且所述的真空泵从所述储尿池中吸收空气。
3.根据权利要求1所述的自动尿液处理装置，其特征在于，所述外层不透液，一透液顶层粘合于所述外层边缘部的上端以使所述尿液吸收材料保持气密，所述真空泵在所述第一排尿部件中产生负压，并且配置有一个用于探测尿液是否被所述尿液吸收材料所吸收并启动所述真空泵的尿液传感器。
4.根据权利要求1所述的自动尿液处理装置，其特征在于，微透气顶层设置于所述尿液吸收材料的表面的顶上，以使所述尿液吸收材料保持高气密性，配置有一个用于密封储尿池的盖子，还配置有一个用于探测尿液是否被所述尿液吸收材料所吸收并启动所述真空泵的尿液传感器。
5.根据权利要求4所述的自动尿液处理装置，其特征在于，多个尿液吸收材料层层压并容纳在所述外层之中，并使底面侧的尿液吸收材料的吸液能力大。
6.根据权利要求5所述的自动尿液处理装置，其特征在于，所述尿液吸收材料具有两层，并且一手风琴状折叠的气囊设置于所述尿液吸收材料和所述顶层之间，该气囊通过鼓风可以沿着所述尿液吸收材料的表面伸缩。
7.根据权利要求4所述的自动尿液处理装置，其特征在于，所述顶层设置成能与穿用者的排尿部位接触。
8.根据权利要求1所述的自动尿液处理装置，其特征在于，所述储尿容器的横截面为叉状、U字形、或Ω形。
9.根据权利要求4所述的自动尿液处理装置，其特征在于，所述的储尿容器具有穿孔的排尿管，该排尿管紧贴所述的尿液吸收材料，并具有排出尿液的大量的排尿孔，和一支撑所述穿孔的排尿管的支撑层，并且尿液通过所述的穿孔的排尿管排入所述的储尿池。
10.一种用在自动尿液处理装置中的储尿容器，该储尿容器用于吸收从穿用者的排尿部位排出的尿液，其特征在于，所述的储尿容器包括基本上长方形、不透液、不透气的外层，该外层具有叉状、U字形、或Ω形的横截面，并在其底面具有排尿部件，设置在所述外层之中的尿液吸收材料，和覆盖所述尿液吸收材料的表面的微透气顶层。
11.根据权利要求10所述的储尿容器，其特征在于，该储尿容器还包括沿着所述外层周边形成的会聚部。
12.根据权利要求11所述的储尿容器，其特征在于，所述顶层透液，所述会聚部沿着所述外层周边向内倾斜。
13.根据权利要求11所述的储尿容器，其特征在于，通过鼓风可沿所述尿液吸收材料的表面伸缩的手风琴状折叠气囊位于所述尿液吸收材料和所述顶层之间。
全文摘要
一种供穿用者穿用的储尿容器，其中尿液吸收材料3设在基本上长方形、不透气、不透液的外层内，该外层具有U形的横截面，尿液吸收材料3的表面由微透气顶层2覆盖。利用真空泵，尿液从形成于外层4底面的排尿部4b经由排尿管11a和11b排入密封的储尿池。
文档编号A61F5/451GK1533755SQ20041003309
公开日2004年10月6日 申请日期2004年3月10日 优先权日2003年3月10日
发明者田添亘, 小林淳一, 宫川良辅, 吉田宪司, 町田茂, 和田一郎, 鈴木未央, 冈部健一, 一, 司, 央, 辅, 郎 申请人:株式会社日立制作所, 尤妮佳股份有限公司