JPS63290961A - 尿中成分検出便器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、便器の使用中に放尿きれる尿より、尿中の
糖分、ビリルビン等の濃度を判定して健康状態を判定可
能な便器に関するものである。

（従来技術及びその問題点） 従来、尿中の糖分を検査することにより糖尿病等の判定
が行なわれており、又、尿中のビリルビンの濃度を検査
することにより腎機能の良否の判定が行なわれているが
、そのような検査は専門の医師により成されることが常
であり、病院等の特別の機関において行なわれており、
家庭において尿中の糖分又はビリルビン等の濃度の判定
を行なうことは困難であった。しかし最近において、便
器内に試薬を混入させた判定部を設げ、この判定部に放
尿される尿と判定部の試薬とを反応させて、判定部の色
変化により尿中の糖分の有無等を判定し得る便器が出現
しているが、このような便器においては、単に尿中の糖
分等を色変化により判定するものであり、糖分量等の濃
度を正確に知ることはできず、又、試薬と尿との反応が
不正確であったり、判定部に対する試薬の供給が不完全
であったりして、十分にその判定機能を発揮し得ないも
のであった。又、放尿された大量の尿を直接試薬と混合
して反応させるために、試薬の酸化作用が不完全で誤っ
た色反応を呈する場合もあり、さらに反応後に試薬及び
尿を完全に洗浄する機能が不十分で、正確に機能を発揮
するものとはいえず、信頼度に欠けるという問題点を有
していた。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明は上記従来の問題点に鑑み案出したものであって
、便器の使用中に放尿される尿を正確に採取して便器に
備えられた試薬と確実に反応させ、その反応状態より尿
中の糖分等の濃度を電気信号として取り出し、数値的に
表示することのできる尿中成分検出便器を提供せんこと
を目的とし、その要旨は、便器の体面に放尿される尿中
の成分と反応し得る酵素試薬と、該酵素試薬と尿中成分
との反応状態を電気信号として外部に出力し得る電極と
を備えたことである。

（作用） 便器には酵素試薬と電極とが備えられており、便器の体
面内に使用者が放尿した時に、その床中の成分と酵素試
薬とが尿中成分の濃度に応して反応し、その反応状態を
電極が外部に電気信号として出力することができ、尿中
の糖分等の濃度を電気的に外部に取り出して正確な数値
として表示することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本例便器１の全体分解斜視図を示し、第２図（
イ）、（ロ）には便器本体２の側面断面図を、第３図に
は便器本体の平面図を示す。

図において、便器本体２の上面には便器２ａが形成され
ており、この上面側に本体上カバー５が設置され、さら
に本例においては便器本体２の下部部位が凹状に形成さ
れて、その外方に本体左カバー３及び本体布カバー４が
設置され、従来と同様な洋風便器形状を呈するものであ
り、従来と同様に便器本体２の後方上面には洗浄水を貯
蔵し得＝３− るロークンクロが設置されている。

本例においては、便器本体２の前端部位の下方に採尿器
７が設置きれており、第２図に示すように、便器本体の
便器２ａ下部の鉢部８は３段階の面形状を呈しており、
下方の水封を形成するトラップ部９より湾曲状に傾斜し
て上傾された第１鉢面８ａと、この第１鉢面８ａよりさ
らに上方に湾曲状に上傾した第２鉢面８ｂと、この第２
鉢面８ｂより水平状に形成された第３鉢面８Ｃを有し、
第３鉾面８ｃの上部は便器本体２の便器２ａ周縁を形成
するリム１０となっており、リム１０の内部中空部には
水路Ｓが形成されており、この水路Ｓは前記ロークンク
ロと連通され、ロータンク内の洗浄水がこの水路Ｓ内に
流入される構造となっており、リム１０の下面側に形成
きれている洗浄水孔１０ａ、１０ｂより鉢部８に洗浄水
が流下される構造となっている。又、トラップ部９は排
水路Ｒと連通されており、トラップ部９内の汚物が排水
路Ｒを通して外部に排出される。

本例においては、採尿器７が水平状の第３鉢面−４＝ ８ｃに上方を開口した状態で設置されており、この採尿
器７の詳細は追って説明する。

又、第２図（ロ）に示すように、ロータンク６内にはオ
ーバーフロー管１１が立設されており、このオーバーフ
ロー管１１の下端部に前記水路Ｓと連通ずる通水路が形
成されており、この通水路を遮蔽するように球状の弁球
１２が覆設されている。この弁球１２にはチェーン１３
が連結されており、チェーン１３の上端部にはロータン
ク６内の上部部位に設置されたロークリ−ソレノイド１
４（第１２図（ロ）参照）の回動軸１４ｄが連結されて
いる。

又、ロータリーソレノイド１４の近傍のロークンクロの
側面には光電スイッチの検知部１５が嵌め込み状に設置
されており、この光電スイッチの検知部１５には２木の
管状の光ファイバー１５ａ、１５ｂが連結され、各光フ
ァイバー１５ａ。

１５ｂはロータンク６内を通って、その下端部は便器本
体２の下方部位の本体布カバー４側に設置きれている光
電スイッチ２９（第１０図参照）の発光器２９ａ及び受
光器２９ｂにそれぞれ接続されており、光電スイッチ２
９の発光器２９ａより光ファイバー１５ａを通しロータ
ンク６の側壁より外部に本例では赤色光が投射されてい
る。

この光電スイッチ２９の概要は第１２図（イ）に示すが
、発光側の光ファイバー１５ａの先端よりレンズ等を介
し外部に投射された赤色光内に使用者の手が入ると、そ
の反射光が検知部１５にレンズ等を介し開口している受
光側ファイバー１５ｂに導入され、反射光は受光側ファ
イバー１５ｂを通って便器本体２の下部に設置されてい
る光電スイッチ２９のフォトダイオード等により構成さ
れる受光器２９ｂに導入きれて使用者の手の存在が検知
され、この検知信号が光電スイッチ２９に接続きれてい
るマイクロコンピュータ−により構成されている制御盤
１９に出力され、制御盤１９からの指令信号に基ついて
ソレノイド駆動回路１４ａを介し前記ロータリーソレノ
イド１４が作動され、ロータリーソレノイド１４の回動
軸１４ｄが約９０°回転して前記チェーン１３を上方に
巻き上げ、弁球１２を開放し、ロークンクロ内の貯水が
前記水路Ｓより鉢部８に流入されて、鉢部８内の汚物が
排水路Ｒに排出される構造となっている。

ロータリーソレノイド１４の概略構造は第１２図〈口）
に示し、ロータリーソレノイド１４は、枠状に形成され
た電磁部１４ａと、この電磁部１４ａを励磁するコイル
１４ｂと、電磁部１４ａ内に回動可能に設けられた磁石
からなるローター１４０と、このローター１４ｃの中心
部に突設された回動軸１４ｄとにより構成されており、
コイル１４ｂに電流が供給されると電磁部１４ａが励磁
されてロークー１４ｃを約９０°回転させ、このロータ
ー１４ｃの回転に伴って回動軸１４ｄが回動し、チェー
ン１３を引き上げる構造となっている。

又、前記ロータンク６には外部の水道管１６より水道水
を流入するためのボールタップ１７が設けられており、
このボールタップ１７はロークンクロ内に浮動可能に設
置されたフロート１８により開閉されて適宜ロータンク
６内の水位を保持し得る構造となっている。

第３図に示すように、光電スイッチ２９の検知信号に従
ってロータリーソレノイド１４が作動され、鉢部８内に
洗浄水が供給される時には、前述したように、鉢部８が
３段階の鉢部８ａ、８ｂ。

８ｃを形成しているため、便器本体２の弁穴２ａ周縁の
リム部１０の洗浄孔１０ａより流下される洗浄水は、第
３図のＷｌに示すように渦流を形成し、鉢部８の第１鉢
面８ａ及び第２鉢面８ｂを洗浄しつつトラップ部９に汚
物と共に渦流として吸収される。又、前方側の洗浄水孔
１０ｂより少量流下される洗浄水Ｗ、は、鉢部８の水平
状の第３鉢面８ｃを流下し℃前記大流量の渦流Ｗ１に吸
収される。汚物を含んだ渦流であるＷｌの前方側の一部
が第３鉢面８Ｃに浮上することはあっても、渦流Ｗ１の
前方側の渦輪は汚物を含まない洗浄水であるため、渦流
Ｗ１の渦輪が第３鉢面８Ｃに浮上することにより第３鉢
面８Ｃが汚されることはなく、第３鉢面８Ｃは清潔に保
持される。

従って、この第３鉢面８Ｃに設置される採尿器７の上面
側には汚物が流入することはなく、後述する採尿器７内
には尿及び洗浄水のみが流入可能である。

次に再び第１図に戻るが、第１図の本体布カバー４の後
方部位にはカートリッジケース２０が本体布カバー４の
壁面に対し開閉可能に設置されており、第１０図に示す
ようにカートリ・ンジケース２０はその側縁下部が本体
右方／１−４に設置きれているビン２４を介し矢印Ａ方
向に回動可能であり、本体布カバー４に対し上端部を外
方に開放した状態にて外部より試薬カートリ・ンジクン
ク２１を、このカートリッジケース２０内に固着させる
ことができる。

即ち、試薬カートリッジケース２１は第９図（イ）、〈
口）、（ハ）に示すように、樹脂製の密封した方形タン
ク形状に形成されており、内部に酵素試薬が封入され、
使用前においては、上方に突出した上面凸部２１ａの空
気孔に、はアルミ箔Ａ１により封止されており、一方、
下方に突出している連結凸部２１ｂの下縁部にもアルミ
箔Ａ２が封着されて内部は密閉されている。この連結凸
部２１ｂには鍔部２１ｃが形成され、さらに連結凸部２
１ｂの周縁には溝状の嵌合溝２１（ｉが形成されている
。

一方、前記カートリッジケース２０にはホース２３が接
続されており、ホース２３の先端部にはソケット２２が
固設され、ソケット２２の内部には更にピン金具２７が
固設されている。従って、試薬カートリッジタンク２１
がカートリッジケース２０内に嵌着された時には、第９
図（イ）に示すように、カートリッジケース２０に固設
されたソケット２２の嵌合孔２２ｂ内に試薬カートリッ
ジタンク２１の連結凸部２１ｂが嵌入し、係合溝２１ｄ
がソケット２２の係止リング２２ｃに係止されて固定さ
れ、その時にソケット２２の内部に固設されているビン
金具２７の中心部のビン２７ａが試薬カートリッジタン
ク２１のアルミ箔Ａ、を破り、試薬カートリッジタンク
２１内に封入されている試薬をソケット２２の導薬孔２
２ａを介し前記ホース２３に流下させることができる。

このホース２３は後述する採尿器７の試薬管Ｙ、に接続
きれている。

このようにしてカートリッジケース２０内に試薬カート
リッジタンク２１が嵌着され、その状態でカートリッジ
ケース２０が閉じられると、試薬カートリッジケース２
１は本体層カバ′−４内に隠蔽されることとなり、便器
本体２の側面側に押し付けられるが、便器本体２の側面
側にはＬ字状に形成された回動バー２５が設置されてお
り、試薬カートリッジタンク２１が便器本体２の側面側
に押し付けられることにより、との回動バー２５が下方
に回動して、回動バー２５の先端部に突出されている針
２６が試薬カートリッジタンク２１の上面凸部２１ａに
貼着されているアルミ箔Ａ、を上方から破り、試薬カー
トリッジタンク２１内に空気が導入され、試薬カートリ
ッジタンク２１内の試薬は良好にソケット２２の導薬孔
２２ａより流下することができる。

又、第１０図に示すように、カートリッジケ−ス２０の
下方部位であって本体布カバー４の内側には近接スイッ
チ２８が設置されており、この近接スイッチ２８により
試薬カートリッジタンク２１内の試薬の有無が常に検出
される。即ち、近接スイッチ２８は試薬カートリッジタ
ンク２工内の試薬の残量が無くなった時には、試薬切れ
信号を制御盤１９に出力することができる。

又、この近接スイッチ２８の近傍には前述した光電スイ
ッチ２９の発光器と受光器が設置されており、共に本体
布カバー４内に隠蔽状となっている。

又、制御盤１９は本体布カバー内の便器本体２の側縁部
に固設されて本体布カバー３により隠蔽されている。

次に、採尿器７の構造について第４図、第５図、第６図
、第７図、第８図に基つき説明する。

採尿器７は、採尿シリンダ３０と、この採尿シリンダ３
０と同軸状で下方に連結されているポンプシリンダ３１
と、この採尿シリンダ３０及びポンプシリンダ３１内を
上下摺動可能なピストン３−１２＝ ２とを有しており、採尿シリンダ３０の上端部に突出状
に形成されている上端鍔部３０ａが前記第２図及び第３
図の第３鉢面８ｃの上面とほぼ面一状に設置されており
、上端鍔部３０ａの下方の採尿シリンダ３００周縁部は
ネジ部３０ｆとなっており、このネジ部３０ｆに固着板
３３が下方より螺入されて上端鍔部３０ａと固着板３３
が第３１＄面８ｃの壁面を締め付けて採尿器７が便器本
体２に固定きれている。

採尿シリンダ３０の内部は円筒状の採尿室Ｃとなってお
り、採尿シリンダ３０の壁面には、採尿室Ｃと連通ずる
電極接続口３０ｂと、対向位置に穿設きれたノズル孔３
０ｃと、電極接続口３０ｂ、ノズル孔３０ｃと９０６変
位した壁面に形成された洗浄スプレ一孔３０ｄと、サー
ミスタ孔３０ｅとが存在し、それぞれ、電極接続口３０
ｂには外部より酸素電極３４が螺入され、ノズル孔３０
ｃにはノズル目金３５が螺着され、洗浄スプレ孔３０ｄ
には外部より洗浄スプレ３６が螺入され、さらにサーミ
スタ孔３０ｅには外部より棒状のサーミスタ３７が嵌入
茜れている。

酸素電極３４は、酵素試薬と尿中のブドウ糖が酸化反応
をおこす時に、酵素が酸素を消費することによる電極間
の抵抗値の変化に基すき、酸素消費量を電流値として外
部に出力することができるものである。

又、ノズル口金３５は第８図（イ）、〈口）、（ハ）に
示すような形状に形成されており、外周部にネジ部３５
ｂが形成され、本体部３５ａの上面側中央には下部が円
錐面を有する円錐孔３５ｃが穿設されており、この円錐
孔３５ｃの下面側から下方に拡開した４個の拡散孔３５
ｄ、３５ｄ、３５ｄ、３５ｄが穿設されている。

外部より円錐孔３５ｃ内に液体が流入されると液体を４
個の拡散孔３５ｄを介し拡散し、採尿室Ｃ内に噴射させ
ることができ、本例では後述するようにこのノズル口金
に試薬又は希釈水が流入されるため、試薬と希釈水を拡
散孔３５ｄを介し採尿室Ｃ内に拡散状に噴射させること
ができる。

採尿シリンダ３０の内周部には２段状にＯリング溝３０
ｇ及び３０ｈが形成されており、各Ｏリング溝３０ｇ及
び３０ｈ内にはＯリング０１及び０２を嵌入可能となっ
ており、ピストン３２と採尿シリンダ３０の内周壁との
液密性が確保きれている。

尚、採尿シリンダ３０の前記Ｏリング溝３０ｈの下方部
位には空気孔３９が穿設されており、この空気孔３９を
介し、採尿シリンダ３０内をピストン３２が上下動する
際に、ピストン３２の外周に嵌着されたＯリングＯ８と
採尿シリンダ３０内に嵌着されたＯリングＯ３間で圧縮
される空気が外部に排出され、ピストン３２の上下動が
円滑化される。

尚、本例においては採尿シリンダ３０の上方部位の内径
が下部部位の内径よりも広く形成されており、ピストン
３２が採尿シリンダ３０の上部に摺動移動した時には、
ピストンの外周壁と採尿シリンダ３０の上部内周壁間に
隙間Ｍが形成される構造となっている。

一方、前記採尿シリンダ３０の下端部に同軸状に連結さ
れるポンプシリンダ３１は、その内部が円筒状のポンプ
室Ｐとなっており、上端部が採尿シリンダ３０の下端部
の内壁側に嵌入して、採尿シリンダ３０の下端部に穿設
されているネジ孔３０１内に外部より止めネジ３８を螺
入することにより、採尿シリンダ３０と一体化きれるも
のである。

ポンプシリンダ３１の下端部の基部３１ａには中心部に
ピストン３２のピストンロッド３２ｂが挿通可能なロッ
ド孔３１ｅが形成されており、とのロッド孔３１ｅには
２本のＯリング０４が嵌着されているとともに、その側
方には水平方向に希釈水導孔３１ｃ及びこれと対向状に
試薬導孔３１ｄが形成されている。許らに基部３１ａの
周縁部には４個のビス孔３１ｂが穿設されており、この
内部にビス４０を螺入可能となっており、ビス４０を介
しポンプシリンダ３１が採尿器７のベースフレーム４１
に固設されている。

ベースフレーム４１内には２木のガイドバー４２．４２
が固定状に縦設されており、このガイド／＜−４２，４
２に上下方向に摺動移動可能にスライドテーブル４３が
設置されている。スライドテーブル４３とガイドバー４
２の摺動部にはリニアベアリング４４が嵌入茜れて、ス
ライドテーブル４３の上下動の円滑化が図られている。

きらにベースフレーム４１の左方部位にはボールネジを
螺設したボールネジシャフト４５が回転可能に縦設され
ており、その下部及び上部はボールベアリング４６にて
支持されている。このボールネジシャフト４５の上端部
はベースフレーム４１の上面側に固設されているモータ
ーフレーム４９の内部に突出しており、モーターフレー
ム４９の上面に固設されたステッピングモーター５０の
モーター軸５０ａがボールネジシャフト４５の上端部に
対向されて両者はジヨイント部４８にて連結きれている
。

従って、ステッピングモーター５０が回転されることに
よりジヨイント部４８を介しボールネジシャフト４５が
回転される。尚、前記スライドテーブル４３の左端部に
はナツト部４３ａが形成きれており、このナツト部４３
ａとボールネジシャフト４５が螺合きれているため、ボ
ールネジシャフト４５の回転に従って、ナツト部４３ａ
を介しスライドテーブル４３が上下方向にガイドバー４
２に沿って摺動移動可能となっている。

従って、スライドテーブル４３が上下動されることによ
り前記ピストンロッド３２ｂを介しピストン３２が採尿
シリンダ３０及びポンプシリンダ３１内を上下動可能で
ある。

又、ヘースフレーム４１の上部側にはリミットスイッチ
４７が設置されており、スライドテーブル４３の上昇端
を検知できる構造となっており、リミットスイッチ４７
は制御盤１９に電気的に接続されている。

このような構造の採尿器７における配管構造を第７図に
示す。

前記ポンプシリンダ３１の内部のポンプ室Ｐと連通ずる
前記希釈水導孔３１ｃには導水管Ｙ１が接続きれ、この
導水管Ｙｌには分岐状に水管Ｙ、と混合管Ｙ、が接続さ
れており、木管Ｙ２側には逆止弁付電磁弁Ｄ１が投げら
れており、水管Ｙ２は前述したロークンクロに連通妨れ
て、洗浄水をロークンクロより導入可能となっている。

一方、混合管Ｙ３には逆上弁付電磁弁り、が設けられ、
混合管Ｙ３の上端部は採尿シリンダ３０のノズル孔３０
ｃに連通されており、ノズル孔３０ｃに螺着されたノズ
ル口金３５を介し採尿室Ｃ内に試薬と希釈水を供給する
ことができる。

又、ポンプシリンダ３１の試薬導孔３１ｄには導水管Ｙ
４が接続きれており、導水管Ｙ、は更に分岐して排水管
Ｙ６と試薬管Ｙ６となっており、排水管Ｙ５には逆止弁
付電磁弁り、が設けられ、排水管Ｙ５は前記便器の鉢部
８内と連通しており、鉢部８内に排水可能な水路を形成
している。一方、試薬管Ｙ６には逆止弁付電磁弁Ｄ４が
設けられており、試薬管Ｙ６は前記試薬カートリッジク
ンク２１とホース２３を介し連通されており、試薬カー
トリッジタンク２１より試薬を導入可能な通路を形成し
ている。

又、採尿シリンダ３０の洗浄スプレ孔３０ｄには水管Ｙ
７が接続されており、水管Ｙ、には逆止弁付電磁弁Ｄ５
が設けられているとともに、木管Ｙ７は外部の水道管と
接続され外部より水道水を導入可能な水路を形成してい
る。尚、洗浄スプレ孔３０ｄ内に嵌装される洗浄スプレ
３６は採尿室Ｃ内に拡散状に水を噴出可能である。

又、採尿シリンダ３０のサーミスタ孔３０ｅに嵌入され
ているサーミスタ３７は、サーミスタコード３７ａを介
し前記制御盤１９に接続されており、採尿室Ｃ内の温度
を感知して適宜電気信号を制御盤１９に出力可能となっ
ている。

次に、第１１図には便器１の近傍のトイレの壁面等に設
置される操作盤５１を示し、この操作盤５１を使用者が
操作することにより、前記採尿器７が制御盤１９内の制
御プログラムに従って作動されるものである。

即ち、操作盤５１の上部部位には、尿中の糖分等の濃度
を数字で表示し得る表示部５１ａが形成きれておりＬＥ
Ｄ等により構成されたものである。又、その下方には測
定準備スイッチＥ１と測２０一 定スイッチＥ、が並設されており、さらにその下方には
希釈水補給用のスイッチＥ３と試薬補給用のスイッチＥ
４が並設され、各スイッチ間にはＬＥＤ等により構成さ
れる表示ランプＬ、、　Ｌ２．　Ｌｓ＋　Ｌ４＋　Ｌ５
＋　Ｌ６が設けられている。

尚、本例においては、前述した試薬カート１ル／ジタン
ク２１内に酵素試薬としてのグルコースオキシダーゼが
封入されており、このグルコースオキシダーゼは尿中の
ブドウ糖を酸化する酵素である。

次に、前記制御盤１９の制御内容を第１５図（イ）、（
ロ）、（ハ）に示すフローチャートに基づいて第１１図
及び第７図を対照しながら説明する。

即ち、制御盤１９はマイクロコンピュータにより構成さ
れており、その内部のＲＯＭ内に第１５図に示す制御プ
ログラムが記憶きれている。

第１５図（イ）、（ロ）、（ハ）において、先ず電源プ
ラグがＯＮされると（Ｓｌ）、前記近接スイッチ２８が
試薬カートリッジタンク２１内の試薬の残量を検出しく
Ｓ３）、残量が無い場合には、第１１図の操作盤５１の
試薬切れ表示ランプＬ６を点灯させる（Ｓ４）。試薬残
量が十分である場合には電源ランプＬ５が点灯される（
Ｓ２）。

続いて、操作盤５１の準備スイッチＥ１が使用者により
押された時（Ｓ５）には、以下の手順に従って採尿器７
が作動されるが、使用者により希釈水補給用のスイッチ
Ｅ、が押された時にはＤのフローチャートに従った制御
が行なわれ、又、試薬補給用のスイ・７チＥ４が押され
た時にはＥのプログラムに従って制御が行なわれる。

ここでは準備スイッチＥ、が押された場合の流れを先ず
説明すると、準備スイッチＥ、が押されり後ニ、ロータ
ンク６の側方に設けられた光電スイッチ検知部１５に手
を近付けた時には光電スイッチ２９が作動して（Ｓ６）
、ロータリーソレノイド１４がＯＮされ便器内の鉢部８
内に洗浄水が供給される（Ｓ７）。又、同時にステッピ
ングモーター５０がＯＮされて（Ｓ８）、スライドテー
ブル４３が上昇してリミットスイッチ４７の接点に当接
するまでピストン３２を上昇ｔせる（ＳＩＯ）。その時
には第７図に示す電磁弁Ｄ１がステッピングモーター５
０の回転とともに開放され、ロータンク６より希釈水が
水管Ｙ　ａ　、導水管Ｙ１を通りポンプ室Ｐ内に流入さ
れる（Ｓ９）。リミットスイッチ４７がＯＮされると同
時にステッピングモーター５０は逆転を開始し、ピスト
ン３２を下降させる（Ｓ１１）。その時には電磁弁り、
は閉じられており、逆に電磁弁り、が開かれてポンプ室
Ｐ内に導入された希釈水が導水管Ｙ１、混合管Ｙｓを通
り採尿室Ｃに導入きれる（Ｓ１２）。電磁弁Ｄ３が閉じ
られた後にステッピングモーター５０が更に逆転し、ピ
ストン３２がＪＪ−を開始する（Ｓ１３）。その時（こ
は電磁弁り、が開かれて（Ｓ１４）再びポンプ室Ｐ内へ
木管Ｙ２を介し希釈水を導入する。電磁弁り、が閉じら
れるとステッピングモーター５０が再び逆転し、ピスト
ン３２が下降を開始する（Ｓ１５）。同時に電磁弁り、
が開かれて（Ｓ１６）、ポンプ室Ｐ内の洗浄水が導水管
Ｙ４を通り排水管Ｙ５を通して便器の鉢部８内に排水さ
れる。電磁弁り、が閉じら＝２３− れるとステッピングモーター５０が再び上昇を始め（Ｓ
１７）、同時に電磁弁り、が開放されて（３１Ｂ）再び
ロータンク６より洗浄水が水管Ｙ２を介しポンプ室Ｐ内
に導入される。電磁弁Ｄ１が閉じられると、採尿シリン
ダ３０に設置されている酸素電極３４からの検知信号を
入力し、採尿室Ｃ内の酸素濃度が初期状態になっている
かを判断する（Ｓ１９）。即ち、十分に採尿室Ｃ，ポン
プ室Ｐ、混合管Ｙｓ、水管Ｙ２１導水管Ｙ３．導水管Ｙ
４．排水管Ｙ５が洗浄されたか否かが判断され、ＹＥＳ
の場合には既に（Ｓ４４）にて開かれていた電磁弁Ｄ５
がＯＦＦされて、採尿室Ｃへの水管Ｙ、を通しての水道
水の供給が遮断され（Ｓ２０）洗浄が完了される。即ち
、（Ｓ５）において準備スイッチＥ１が押された時には
、常に採尿室Ｃ及びポンプ室Ｐ及びその周辺の配管内の
洗浄が十分に行なわれているか否かが（Ｓ６）から（Ｓ
２０）において確認されるのである。

十分に洗浄が行なわれていることが確認きれた状態にお
いては、（Ｓ２１）からの本来の作動が開始きれる。

即ち、ステッピングモーター５０が正転されてピストン
３２が上昇しく５２１）、その時には第７図に示す電磁
弁Ｄ１がステッピングモーター５０の回転とともに開放
され、ロータンク６より希釈水が水管Ｙ１．導水管Ｙ１
を通りポンプ室Ｐ内に流入される（Ｓ２２）、スライド
テーブル４３がリミ・／トスインチ４フに当接すると（
３２３）、ステッピングモーター５０が逆転されてピス
トン３２が下降を開始する（Ｓ２４）。同時に電磁弁り
、がＯＮされて開放きれ（Ｓ２５）、ポンプ室Ｐ内の水
が排水管Ｙ、を介して便器の鉢部８内に排出される。電
磁弁Ｄ２が０ＦＦａれた後、便器本体２に腰かけている
使用者が放尿すると（Ｓ２６）、放尿された尿は便器本
体２の鉢部８の第３体面８ｃ方向に飛ばされて、第３鉢
面８ｃに上方を開口している採尿シリンダ３０の採尿室
Ｃ内に尿が流入される。即ち、ビス）・ン３２は下降し
ているため採尿室Ｃは空であり、放尿された尿が採尿室
Ｃ内に溜められるのである。

この状態で操作盤５１の測定スイッチＥ、が○Ｎされる
と（Ｓ２７）、ステッピングモーター５０が回転しピス
トン３２が上昇を開始する（Ｓ３１）。しかし、前記ス
イッチＥ、が押された後、１０分経過してもスイッチＥ
２が押されながった時には（８２８）、Ｃのプログラム
により前記（Ｓ８）に戻り、ステッピングモーター５ｏ
が繰り返し作動されて採尿器７の洗浄が行なわれた後停
止される（Ｓ８〜５２０）。又、準備スイッチＥ、が押
された時には、ランプＬ１が０５秒間隔で点滅しく５２
８）、その後に点灯する（Ｓ２９）。

再び（Ｓ２７）に戻り正規の時間（１０分以内）に測定
スイッチＥ２が押された時には、ステッピングモーター
５０が回転されてピストン３２が上昇しく５３１）、そ
の時に電磁弁り、が開かれてロークンクロより希釈水が
ポンプ室Ｐ内に木管Ｙ２．導水管Ｙ、を介し導入される
。電磁弁Ｄ１が閉じられた後にステッピングモーター５
０は逆転してピストン３２が下降を始めると（Ｓ３３）
、同時に電磁弁Ｄ３が開放され（Ｓ３４）、ポンプ室Ｐ
内の希釈水が導水管Ｙ、及び混合管Ｙ。

を介し採尿室Ｃ内に導入される。ここで採尿室Ｃ内に存
在する尿が希釈水にて希釈される。

電磁弁Ｄ３が閉じられた後に再びステッピングモーター
５０が正転されてピストン３２が上昇を開始しく５３５
）、採尿室Ｃ内に存在する尿と希釈水との混合水を上端
部より外部の鉢部８に排出する。従って、この状態では
採尿室Ｃの隙間Ｍ内にのみ尿と希釈水の混合液が残存す
ることとなる。

ピストン３２の上昇時に（Ｓ３５）電磁弁Ｄ４が開かれ
てカートリッジクンク２１より試薬管Ｙ６及び導水管Ｙ
、を介しポンプ室Ｐ内に試薬が吸い込まれる（８３５Ｎ
）。電磁弁Ｄ４が閉じられた後に電磁弁Ｄ３が開放され
（Ｓ３７）、ステッピングモーター５０が逆転されてピ
ストン３２が下昇を開始する（３３６）。即ち、ポンプ
室Ｐ内の試薬がポンプ室Ｐから採尿室Ｃに送られて、採
尿室Ｃでは尿と希釈水と試薬とが混合した状態となる。

尚、ノズル口金３５を介し採尿室Ｃ内に拡散状に試薬が
噴射されるため、採尿室Ｃ内における試薬と尿と希釈水
との混合は極めて円滑に行なわれる。

本例においては、このように（Ｓ３１）〜（Ｓ３７）に
おいて、一旦採尿室Ｃに採尿した尿の大部分を希釈し排
出した後、試薬と混合する形式をとっており、これは小
量の尿を多量の試薬と反応させた方（希釈倍率を高くす
ること）が、尿中のブドウ糖の酸化がＭ素試薬により良
好に行なわれるためであり、本例では希釈率は尿１に対
し試薬３０〜５０程度に設定している。即ち、従来にお
いては便器内で少量の尿を取るのは困難であったのを、
このような制御により微量の尿のみを採取したのと同等
な効果を得ているのである。

（Ｓ３６）、（Ｓ３７）により採尿室Ｃ内で試薬と尿と
希釈水が混合する時が、第１３図に示すａポイントとな
り、この状態で本例では２０秒間測定待ちを行ない、尿
中のブドウ糖が酵素試薬により酸化されて、酸素の減少
に伴い酸素電極３４の電極間の抵抗値が増大し電流値が
低くなる現象を、その後に、酸素電極３４より約１０秒
間入力する（Ｓ３９）。

即ち第１３図に示すように、尿中にブドウ糖の含有量が
多い場合には極めて高速で酸素の酵素試薬による消費が
行なわれるため、酸素電極３４の電流値が急激に減少し
、ブドウ糖の含有量が少ない場合には差はど電流値の変
化は生じない。従って、（Ｓ３９）では１０秒間、酸素
電極３４による電流の変化値を測定している。この測定
値は制御盤１９内のＣＰＵに入力される。又、同時に（
Ｓ３８）にてザーミスタ３７を介し採尿室Ｃ内の温度測
定が行なわれ、この測定値もＣＰＵ内に入力される。即
ち、温度が低い時には尿中のブドウ糖と酵素試薬との反
応が活発でなく、温度により第１４図に示すような反応
速度と濃度との対比線となるからである。

第１４図に示す対比線は第１３図のｂ点からＣ点、即ち
（Ｓ３９）における１０秒間の電流の変化の測定値を過
去のデータに基づいてＲＯＭ内に予め記憶させておいた
ものであり、第１３図におけるｂ点からＣ点における速
度（１０秒間当りの電流の変化値ΔＡ／△Ｔ）を横軸と
した場合、縦軸には尿内のブドウ糖の濃度が示され、（
３３９）で入力された速度に基づきブドウ糖の濃度を瞬
時に知ることができる。その時に（３３８）のサーミス
タ３７より入力された温度値に対応した濃度値が第１４
図の線区よりＣＰＵ内にて算出される（Ｓ４２）。この
濃度値は数字として操作盤５１の表示部５１ａに表示さ
れる（３４８）。

又、測定終了時には電子ブザーにより合図が成体れ（Ｓ
４７）、表示が所定時間行なわれた後には測定ランプＬ
、が消灯され、さらにランプＬ、が消灯される（Ｓ４９
．５５０）。

ブドウ糖の濃度が表示部５１ａに所定秒間表示されると
、ステッピングモーター５０が回転されてピストン３２
が上昇しく５４０）、採尿室Ｃ内の試薬と尿と希釈水と
の混合液を鉢部８内に排出する。その時に電磁弁り、が
開かれてロータンク６より希釈水がポンプ室Ｐ内に木管
Ｙ２．導水管Ｙ、を介し導入される（Ｓ４１）。

次に、電磁弁Ｄ５がＯＮされて外部の水道水が水管Ｙ、
を介し採尿室Ｃ内に導入され、採尿室Ｃ内が水道水によ
り洗浄される（Ｓ４４）。この時にステッピングモータ
ー５０が回転されてピストン３２が下降しく５４５）、
同時に電磁弁り、が開放きれて（８４６）、ポンプ室Ｐ
内の希釈水が採尿室Ｃ内に導入される。そのため導水管
ＹＩ及び混合管Ｙ、内が洗浄されることとなる。

電磁弁Ｄ３が閉じられた後、前述したＢのフローチャー
１・に従って、再びステッピングモーター５０が逆転し
ピストン３２が上昇される（Ｓ１３）と、同時に電磁弁
り、が開放されて（Ｓ１４）ポンプ室Ｐにロータンク６
より洗浄水が吸い込まれる。この時にも導水管Ｙ、の洗
浄が行なわれることとなる。再びステッピングモーター
５０の逆転によりピストン３２が下降しく５１５）、電
磁弁Ｄ２が開かれると（Ｓ１６）、ポンプ室Ｐから洗浄
水が導水管Ｙ４及び排水管Ｙ５を介して排水され、導水
管Ｙ４及び排水管Ｙ６が洗浄水により一３１＝ 洗浄きれる。この後、さらに（５１７）、（８１ｇ）、
（Ｓ１９）、（Ｓ２０）を経て管路内の洗浄が良好に行
なわれ採尿器７の自浄作用が完了する。

このように本例においては、ピストン３２の上下動に伴
って、ポンプ室Ｐ内に希釈水を導入し、その希釈水を採
尿室Ｃ内に採取された尿に混入して累を希釈し、さらに
希釈きれた尿をピストン３２の上昇とともに外部に排出
し、隙間Ｍ内に僅かに残された希釈した尿に対しポンプ
室Ｐ内に吸引された試薬を採尿室Ｃにピストン３２の下
動に伴って噴出させ、少量の尿に対し大量の試薬を混入
させ、良好に試薬による酸化反応に伴う尿中のブドウ糖
の濃度を測定し、数値表示させることができ、きらにそ
の後にピストン３２の上下動に伴って採尿室Ｃ及びポン
プ室Ｐ及び周辺の配管に洗浄水を通し、良好に洗浄して
自浄作用を行なわせ新たな測定に対処させることができ
る。

尚、使用者が希釈水補給用ボタンＥｓを押した時には（
Ｓ　５１．　）、ランプＬ、が点滅され（Ｓ５る。

即ち、ステッピングモーター５０がＯＮされて（Ｓ５３
）、リミットスイッチ４７にスライドテーブル４３が当
接するまで（Ｓ５５）ピストン３２が上昇きれ、その時
に電磁弁り、が開かれて（Ｓ５４）、ロータンク６内か
らポンプ室Ｐに洗浄水が吸い込まれる。再びステッピン
グモーター５０が逆転することによりピストン３２が下
降しく５５６）、同時に電磁弁Ｄ３が開かれることによ
り（３５７）ポンプ室Ｐ内の洗浄水が採尿室Ｃに送られ
る。再びステッピングモーター５０が逆転することによ
りピストン３２が」二昇しく５５８）、同時に電磁弁Ｄ
１が開かれることにより再びポンプ室Ｐ内に洗浄水が流
入される（Ｓ５９）ａ’＄らにステッピングモーター５
０が逆転することによりピストン３２が下降しく５６０
）、同時に電磁弁り、が開放されてポンプ室Ｐより洗浄
水が採尿室Ｃに送られる（Ｓ６１）。この（Ｓ５８）〜
（Ｓ６１）までを５回程度繰り返す（Ｓ６２）ことによ
り、各配管中に含まれる気泡が取り除かれる。

この操作は、例えば採尿器７の設置直後等に行なわれる
ものであり、配管中の気泡を取り除いて尿の希釈率と試
薬の混合率が気泡により変化するのを防ぎ、正確な測定
値を得るために行なわれるものであり、配管全体を何度
となく繰り返し洗浄し内部の気泡を排出させるのである
。最後には電磁弁Ｄ５が開かれて水道水により洗浄きれ
（Ｓ６４）、さらにＢのプログラムにより（Ｓ１３）〜
（Ｓ２０）までの工程が行なわれる。

又、使用者が試薬補給のスイッチＥ４を押した時には、
Ｅのプログラムにおける処理が行なわれる。即ち、試薬
カートリッジクンク２１を取り変えた時に行なわれる操
作である。

その時にはスイッチＥ、がＯＮされると（Ｓ６５）、ラ
ンプＬ４が点滅しく５６６）、ステッピングモーター５
０が回転してピストン３２が上昇しく５６７）、その時
に電磁弁Ｄ４がＯＮされて（Ｓ６８）、ポンプ室Ｐ内に
試薬が吸入される。

リミットスイッチ４７がＯＮされると（Ｓ６９）、ステ
ッピングモーター５０は逆転してピストン３２は下降を
開始しく５７０）、その時に電磁弁Ｄ３が開かれて（Ｓ
７１）、試薬がポンプ室Ｐから採尿室Ｃに導入される。

再びステ・ンピングモーター５０が逆転しく５７２）、
ピストン３２が上昇すると同時に電磁弁Ｄ４が開かれて
（Ｓ７３）、再び試薬がポンプ室Ｐに導入される。再び
ステッピングモーター５０が逆転することによりピスト
ン３２が下降すると（Ｓ７４）、ポンプ室Ｐ内の試薬が
採尿室Ｃ内に導入される。その時には電磁弁Ｄ３が開か
れる（Ｓ７５）。この（Ｓ７２）〜（Ｓ７５）までのサ
イクルを５回繰り返しく５７６）、試薬管路、即ち試薬
管Ｙ６と導水管Ｙ４内の気泡抜きが行なわれる。、最後
には電磁弁Ｄ５がＯＮされて（Ｓ７７）採尿室Ｃ内の試
薬が洗浄され試薬管路の気泡抜きが完了する。完了後に
はランプＬ４が消灯する（３７８）。

尚、本例においては試薬カートリッジタンク２１内にグ
ルコースオキシダーゼを封入して尿中のブドウ糖の濃度
を測定する例を示したが、試薬カートリッジタンク２１
内にビリルビンオキシダーゼを耐大しておけば尿中のビ
リルビンの濃度を測定することができ、肝臓病の健康診
断に有効となる。きらに試薬カートリッジタンク２１内
にラクテートデシドロキナーゼ（Ｌ　ａｃｔａｔｅ　Ｄ
　ｅｈｙｄｒ。

ｇｅｎａｓｅ　）を主成分とする試薬を封入させておけ
は、尿中の乳酸の濃度を良好に測定することができる。

さらに試薬カートリッジタンク２１内にコレステロール
オキシダーゼを封入しておけば、尿中の油脂の濃度を簡
易に知ることができる。尚、これらの試薬は単独で試薬
カートリッジタンク２１に封入したものであってもよく
、又、各試薬を混合したものを使用してもよい。尚、各
試薬を単独で使用し尿中のブドウ糖の他に、ビリルビン
。

ラフティト、油脂等をも同時に測定する機能を備えた便
器とする時には、それぞれ独立の配管により独立の採尿
器７を便器に複数個設置して、各採尿器７よりそれぞれ
ブドウ糖濃度、ビリルビン濃度、ラクテート濃度、油脂
濃度を同時に測定することも可能である。

このように本例においては、採尿器７をピストン構造と
し、ピストンの上下動により下方のポンプ室と上方の採
尿室を交互に容積変化させて、希釈水及び試薬等を良好
に各室内に圧入させることができ、圧入時にはノズル金
具３５の混合作用により良好に採尿室内にて尿と試薬と
が混合されることとなり、反応を極めて良好に行なわせ
ることができる。しかも隙間Ｍに残存した僅かな尿のみ
を採取して大量の試薬により反応させるため、極めて正
確に尿中のブドウ糖等を測定することができるものであ
る。

又、本例にあっては、ロータンク６内にロータリーソレ
ノイド１４を設置し、従来の」二下動を伴うスライド式
のソレノイドに比し可動範囲が狭いため、コンパクトに
ロータンク６内に設置してロータンク６の貯水容量を十
分に確保し得るとともに、ロークリ−ソレノイド１４の
静寂性により排水時等における騒音を軽減きせることか
でき、又、このロータリーソレノイド１４を作動させる
ために光ファイバーを用いた光電スイッチ２９を採用し
たため、従来のようにロータンク内に光電スイッチが突
出することがなく、コンパクトにロータンクに感知部１
５を固設させることができ、しかもファイバーは電気配
線を伴わないためロータンク内の水中を配管させること
もでき、従来のように光電スイッチがロータンク内の水
分により電気的な故障を生ずることがなく、良好な作動
状態を維持し得る。

（発明の効果） 本発明の便器は、便器の体面に放尿される尿中の成分と
反応し得る酵素試薬と、該酵素試薬と尿中成分との反応
状態を電気信号として外部に出力し得る電極とを備えた
ことにより、放尿された尿を試薬と反応させて、その反
応状態を電極を介し電気信号として外部に取り出し、従
来のように色判定によることなく数値的に尿中の糖分量
等を判定することができ、健康状態の判定を極めて正確
に行ない得るという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の実施例を示し、第１図は本例便器の分解斜
視図、第２図（イ）は第１図の便器本体の側断面図、第
２図（ロ）は第２図（イ）にロータンクを取り付けた便
器本体の側断面図、第３図は第２図（ロ）の平面図、第
４図は採尿器の断面図、第５図は第４図の要部側面図、
第６図は第４図の採尿シリンダ及びポンプシリンダを示
し、第６図（イ）は側面断面図、第６図（ロ）は第６図
（イ）の平面図、第６図（ハ）は第６図（イ）の底面図
、第７図は採尿器の採尿シリンダとポンプシリンダにお
ける配管構成図、第８図は第４図の採尿シリンダ内に螺
着されるノズル口金を示し、第８図（イ）はその断面図
、第８図（ロ）はその平面図、第８図（ハ）はその底面
図、第９図はカートリッジタンクを示い第９図〈イ）は
その断面図、第９図（ロ）はその平面図、第９図（ハ）
はその側面図、第１０図はカートリッジタンクを本体カ
バーに取り付けた状態を示す要部断面図、第１１図は操
作盤の正面図、第１２図くイ）は光電スイッチとローク
リ−ソレノイドの配線構成図、第１２図く口）はロータ
リーソレノイドの概略構成図、第１３図は試薬混合時に
おける時間と酸素電極の電流変化を示す説明図、第１４
図は単位時間当りの電流の変化値とブドウ糖濃度の関係
を示す関係線図、第１５図（イ）、（ロ）、（ハ）は制
御盤のＲＯＭ内に記憶されている採尿器の制御プログラ
ムを示すフローチャート図である。 １・・・便器　　　　　　　２・・・便器本体２ａ・・
便室　　　　　　３・・・本体布カバー４・・・本体布
カバー　　　５・・・本体上カバー６・・・ロータンク
　　　　７・・・採尿器８・・・鉢部　　　　　　　８
ｃ・・・第３鉢面１０ａ、１０ｂ・・・洗浄水孔 １４・・・ロークリーンレノイド １５・・・光電スイッチの検知部 ２０・・カートリッジケース ２１　・・試薬カートリッジタンク ２２・・ソケット　　　　２７・・・ビン金具３０・・
・採尿シリンダ　３１・・・ポンプシリンダ３２　・・
ピストン　　　　３４・・酸素電極３５・・ノズル口金
　　　３６・・・洗浄スプレ３７・・・サーミスタ　　
　３９・・・空気孔５０・・・ステッピングモーター　
５１・・・操作盤Ｃ・・・採尿室　　　　　　Ｐ・・・
ポンプ室Ｄ１〜Ｄ５・・逆止弁付電磁弁 Ｅ１〜Ｅ４・・・スイッチ Ｌ１〜Ｌ６・・・表示ランプ　　Ｙ　Ｉ”　Ｙ　ｔ・・
配管Ｍ・・・隙間 特許出願人　　　　　　株式会社イナックス代理人　　
　弁理士　　　清　　水　　義　　久−−ＡＩ’ＩＡ□ 一一一　　　　七） 帳 ２ａ ３０ａ ３Ｄ５ ６Ｙ７ 丞ｉ本 パ・− Ｃ ３１−＋−−−ｐ　　ｙ。 ＤＢ　　　　　　　　　　　　　　　Ｄ４”　　　　３
１ｃ　　　　　　　Ｄ・ ｖ、　　　　　　　１１ｄ ５ｄ ５ｄ Ｙ２　　　　　　　　　　’ （使蕨框） 第７図 ５ｄ 第Ｓ図 ａ　　　　ｌ）Ｃ 第１３図 １Ｌｌ−、ｌＡｏ。 第１４図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）便器の鉢面に放尿される尿中の成分と反応し得る
   酵素試薬と、該酵素試薬と尿中成分との反応状態を電気
   信号として外部に出力し得る電極とを備えたことを特徴
   とする尿中成分検出便器。
2. （２）酵素試薬が尿中の糖分を酸化する酵素を主成分と
   する試薬である特許請求の範囲第１項記載の尿中成分検
   出便器。
3. （３）酵素試薬が尿中のタンパク質を酸化する酵素を主
   成分とする試薬である特許請求の範囲第１項記載の尿中
   成分検出便器。
4. （４）電極が酵素試薬と尿中成分との酸化反応により消
   費される酸素消費量を電流値として外部に出力する酸素
   電極である特許請求の範囲第１項又は第２項又は第３項
   記載の尿中成分検出便器。