自动尿处理设备和为此使用的尿容器.pdf

一种自动尿处理设备，具有尿收集垫、真空泵和尿罐。在尿收集垫内，顶层与佩带者的皮肤接触，亲水层被设置在所述顶层的下方，吸尿层被设置在底部。当被排出的尿流到顶层上时，亲水层广泛地使尿扩散，使整个表面饱和，从而变得不透气。随着真空泵从尿罐抽取空气，通过排尿管，将尿从尿收集垫的排尿口引导到密封容器的尿罐内。

1.  一种自动尿处理设备，包括：
尿收集垫，其中，在与佩带者皮肤接触的顶层和用于吸尿的吸尿层之间设置亲水层，使从顶层渗透的尿扩散，变成饱和；
尿罐，该尿罐是密封容器，在其上设置排尿口；
被安装在上述排尿口上、以便将尿引导到所述尿罐的排尿管；
用于对所述尿罐抽真空的真空泵。

2.  如权利要求1所述的自动尿处理设备，其特征在于：设置亲水层，从而覆盖所述吸尿层。

3.  如权利要求2所述的自动尿处理设备，其特征在于：所述顶层是液体可以渗透的，设置用于检测尿已经被排放到所述尿吸收垫中的尿传感器，以及根据来自尿传感器的输出使真空泵开始操作的控制装置。

4.  如权利要求3所述的自动排尿处理设备，其特征在于：当尿扩散并使所述亲水层饱和时，所述亲水层变得不透气；所述尿罐具有用于密封所述罐的盖；设置防止尿溅起的装置，从而防止已经流到尿罐内的尿溅起。

5.  如权利要求4所述的自动尿处理设备，其特征在于：设置用于使所述盖与所述排尿管相连的接头，从而尿可以通过所述盖被引导到所述排尿管内，并且所述吸尿层由多层组成。

6.  如权利要求5所述的自动尿处理设备，其特征在于：所述吸尿层由多层组成，其中，随着层变低，吸水特性变得更强。

7.  自动尿处理设备，包括：尿收集垫，用于吸收从佩带者的排尿部位所排出的尿；作为密封容器的尿罐；排尿管，将尿从所述尿收集垫引导到所述尿罐；对所述尿罐抽真空的真空泵；尿传感器，用于检测尿已经被排放到所述尿收集垫内，其特征在于，
所述尿收集垫具有：
液体可渗透的外层，在所述外层上形成一个排尿口；
包含在所述外层内的吸尿层；
设置在所述吸尿层上侧的顶层；
设置在所述顶层和所述吸尿层之间的亲水层，其使从顶层流入的尿扩散，变成饱和。

8.  如权利要求7所述的自动尿处理设备，其特征在于：一个盖被安装在所述尿罐上，以便密封所述尿罐；通过所述盖从所述尿收集垫直接将尿引导到所述尿罐内。

9.  如权利要求8所述的自动尿处理设备，其特征在于：所述吸尿层由多层组成；所述顶层是透气的且液体可以渗透；亲水层由于从所述顶层流入的尿而饱和，变得不透气。

10.  一种用于吸收从佩带者的排尿部位排出的尿的尿收集垫，包括：
其上设置有排尿口的外层；
包含在所述外层内的吸尿层；
设置在所述吸尿层上侧的顶层；
设置在所述顶层和所述吸尿层之间的亲水层，使从顶层流入的尿扩散，变得饱和。

11.  如权利要求10所述的尿收集垫，其特征在于：所述外层是液体可以渗透的，所述亲水层覆盖所述吸尿层的表面。

12.  如权利要求11所述的尿收集垫，其特征在于：所述亲水层由于从所述顶层流入的尿而饱和，变得不透气。

13.  如权利要求11所述的尿收集垫，其特征在于：沿所述外层的周边设置皱裥；所述外层是不透气的；所述吸尿层被设置成其背侧粘附在所述外层上，并由多层组成。

14.  如权利要求1所述的自动尿处理设备，其特征在于：
所述尿罐具有液面高度检测装置，用于检测所述尿罐内的液面高度；
设置用于表示由所述液面高度检测装置所检测的液面高度的装置；
所述真空泵具有比抽真空速度小的排出速度，所述排出速度是成年人排尿速度的1.5倍；
驱动所述真空泵的电池通常与除臭装置一体化。

15.  如权利要求14所述的自动尿处理设备，其特征在于：所述尿收集垫具有由多孔、纤维状骨骼物质制成的缓冲部分；
所述纤维状骨骼物质是无纺布、泡沫结构材料、PE网孔层、羧甲基纤维素钠、诸如聚丙烯酸的超级吸收树脂或分散地包含这种材料的片型的木质纸浆。

16.  如权利要求14所述的自动尿处理设备，其特征在于：所述真空泵是旋转、置换型的真空泵，最大转速为5000rpm，抽真空速度为40毫升/秒或更低。

17.  如权利要求14所述的自动尿处理设备，其特征在于：所述尿收集垫具有包围所述超级吸收树脂、海绵状材料或多孔材料的缓冲部分。

18.  如权利要求14所述的自动尿处理设备，其特征在于：用一个容器将所述真空泵、尿罐和电池集成在一起，所述容器具有将尿罐、真空泵和电池彼此分开的分隔装置。

19.  如权利要求14所述的自动尿处理设备，其特征在于：所述尿罐内表面是憎水的，设有将尿罐连接到排尿管上的接头，并且，可以通过拆开接头更换尿罐。

自动尿处理设备和为此使用的尿容器
本申请要求申请日为2003年8月6日申请号为JP2003-206340的日本专利申请的优先权，该日本专利申请的内容被结合在本发明申请中。
技术领域
本发明涉及一种卧床不起的老人、住院病人、生活不能自理的人以及其它不能随意地控制膀胱或不能自己排尿的人所佩戴的自动尿处理设备，还涉及一种为此而使用的尿容器或收集垫。
背景技术
由于年纪原因、生活不能自理、因伤和因病住院的病人、或其它身体状况，人们有时不能随意地控制膀胱或不能自己排尿。在这些情况下，通常将导液管直接插入膀胱内进行排尿或使用纸尿布。
当将导液管直接插入膀胱内时，佩带者感觉极大不舒服，并且还可能使尿道或膀胱受伤，或产生感染。从而，需要专门的技术和专用的无菌用具。
当长时间佩戴纸尿布时，可能漏尿，佩带者可能变得不舒服，变得不通气或出现诸如皮疹的皮肤问题。为了避免这些弊端，必须频繁更换纸尿布，对佩带者和护理人员来说都是相当大的身体和精神负担。在日常生活中，造成很大的身体和精神负担以及沉重的经济负担。
为了避免上述问题，已经提出这样的方法，也就是利用真空泵将已经被尿收集垫的尿吸收材料吸收的尿排出，将其排放到尿罐内。所述真空泵从密封的尿罐抽取空气，由于罐的压力和大气压力之间的差异，将吸收在尿收集垫内的尿排放到尿罐内。日本专利文献JP7-171182和JP8-191852介绍了这种结构的自动尿处理设备。
在传统的尿处理设备中，当尿收集垫贴近佩带者的排尿部位时，将尿排出，即尿收集垫的尿吸收材料暴露于大气下，从而，从尿收集垫(尿吸收材料)所收集尿的百分比低。因而，保存在尿收集垫(尿吸收材料)内的尿的数量很大，使佩带者感觉不舒适。为了减少保存在尿收集垫内的尿的数量，必须增大真空泵的能力，因而需要增加尿处理设备的尺寸和体积。从而，实际上传统的尿处理设备不能用作便携式尿处理设备。如上所述，采用传统技术存在下述问题：保存在尿收集垫内的尿的数量大，为了减少保存在尿收集垫内的尿的数量，尿处理设备必须大和笨重。
发明内容
本发明的目的是提供一种结构紧凑、重量轻的自动尿处理设备，其增加了尿收集垫的尿收集百分比，还提供一种用于所述设备的尿收集垫。
为了实现上述目的，这样设计本发明，使用尿收集垫，其中，亲水层被设置在吸尿层的表面上，当排出的尿从顶层流入亲水层内时，亲水层使尿广泛地扩散，使整个表面饱和，从而形成不透气条件，然后通过操纵真空泵，引导尿流过尿收集垫上的排尿口，通过排尿管，到达密封的尿罐内。
换句话说，在本发明中，由于吸尿而变得不透气的亲水层被设置在吸尿层的表面上，所述吸尿层被包含在液体可渗透的、不透气的外层中，当排尿时，由外层和亲水层保持所述吸尿层气密(被密封)，一个真空泵在形成于外层上的排尿口内产生负压，从而排出尿液并通过排尿管将其引导到尿罐内。
说明书中的亲水层意味着一种可透气、液体可渗透的层，其具有饱和性，利用表面张力广泛地使尿扩散而使整个表面饱和。在本发明所使用的尿收集垫内，当排尿时，由亲水层和外层保持所述吸尿层气密(被密封)。从而通过操纵真空泵，从尿收集垫收集的尿的百分比增加，保存在尿收集垫内的尿的数量减少。随着尿收集的百分比增加，具有低抽吸力的小功率真空泵可以排尿。从而在不使佩带者感觉不舒适的前提下，能够从尿收集垫排尿，可以使设备紧凑并减轻重量。
附图说明
图1是一个根据本发明的自动尿处理设备的实施例的局部断面图；
图2～5分别是被安装在图1所示自动尿处理设备上的尿收集垫的俯视图、仰视图、分解立体图和沿图2中A-A线所作的横截面视图。图6是一个显示尿收集垫的另一个实施例的对应于图5的横截面视图；图7是一个被安装在图1所示自动尿处理设备上的尿罐的局部断面图。
具体实施方式
图1～图5显示了本发明的一个实施例。图1是一个根据本发明的自动尿处理设备的示意图；图2是尿收集垫的俯视图，图3是尿收集垫地仰视图，图4是尿收集垫的分解立体图，图5是沿图2中A-A线所作的放大横截面视图。
在图1～5中，用于吸收从佩带者排尿部位(未示)排出的尿的尿收集垫1大致是矩形的，如图2和3所示，在纵向(佩带者的前后方向)的中部，其宽度较窄，从而形状类似于砂漏。采用这种形状的原因是为了装配在佩带者的裆部位上。
如图4所示，尿收集垫1由顶层2、亲水层3、吸尿层4、外层5和皱裥6组成。顶层2是液体可渗透、可透气的无纺布。亲水层3是由聚丙烯、聚乙烯或人造丝纤维制成的无纺布，或由从上述纤维中选择的两种或多种纤维组成的合成纤维制成的无纺布。吸尿层4由模制材料制造，所述模制材料是液体可渗透无纺布、絮凝的纸浆和聚合物吸收剂形成的混合物。外层5和皱裥6是由液体不渗透无纺布或膜制造的。
外层5是薄的液体不渗透层，例如由聚乙烯膜制造。外层5可以简单地由液体不渗透元件制造。然而可以通过考虑不通气、长期使用等方面选择最佳元件。外层5的外表面层叠有诸如聚丙烯无纺布的软且光滑的表面材料(未示)，防止佩带者感觉不舒适。外层5的内表面由憎水材料处理。
在长度方向(佩带者的前后方向)和宽度方向，沿外层5的周边形成立体皱裥6，如图5所示，沿外层5的周边向内倾斜。这些倾斜设置的立体皱裥6阻止因佩带者身体活动或姿势改变而引起的侧漏。而且，在外层5上设置排尿管8穿过的通孔7。
如图5所示，吸尿层4被粘附在外层5的顶表面上。两个尿传感器9设置在吸尿层4上。亲水层3粘附在吸尿层4的表面上，从而，覆盖吸尿层4的整个表面。如图4所示，亲水层3的形状几乎与吸尿层4的形状相同。
可透气的、液体可渗透的顶层2被设置在亲水层3的表面上。顶层2由非无纺布制造，从而使佩带者的皮肤和织物之间的摩擦最小化。而且，网眼层组成所述顶层2的无纺布表面的一部分，该部分与佩带者排尿部位和其周围皮肤接触。这样增加了吸液能力和吸汗能力，从而，通过所述网眼层上形成的小微孔，尿可以快速地被亲水层3吸收。由于尿可以快速地通过亲水层3被吸尿层4吸收，佩带者仅感觉到最小程度的由围绕佩带者排尿部位的潮湿而引起的不舒适。
排尿管8的一端与形成在外层5上的排尿口7相连，排尿管8的另一端与单触式接头11相连。单触式接头11被安装在排尿管12的一端上，单触式接头11将排尿管8的另一端与排尿管12的一端相连。排尿管8、12由诸如软树脂的软且柔韧的材料制造，单触式接头11由软材料制造。
尿罐15是椭圆柱形状，由类似于用于制造牛奶盒的厚纸制造，其具有底部和内隔板16。在所述隔板16上形成多个真空微孔17。此外，弧形突起18被形成在尿罐15的外周上，与盖容器20紧密地结合。尿罐15的尿存储空间15a包含超级吸收树脂19，通过吸收尿，所述树脂19变成凝胶体。超级吸收树脂19是微粒树脂，例如可以使用交联的聚丙烯酸钠。超级吸收树脂19构成防止尿溅起的装置，防止尿在尿罐15中溅起。
盖容器20由纸张制造，是椭圆柱形，可以被装配在尿罐15上，并且在盖容器20的底部设置作为尿罐15的盖的盖板21。当盖容器20盖住尿罐15时，盖板21密封尿罐15。盖容器20的顶部开口由除臭过滤材料22紧密地覆盖。除臭过滤材料22还被用作盖容器20的盖，并在其上形成通风孔23。此外，弧形凹入部位28被形成在盖容器20的底部，弹性地与尿罐15的弧形突起18结合。
真空泵24位于形成于盖容器20的盖板21和除臭过滤材料22之间的内部空间内。真空泵24被电动机25驱动。电动机25使用电池26作为动力源，并被设置在控制面板27上的控制设备控制。可以使用碱性电池或蓄电池作为电池26。真空泵24很小，直径是30毫米，最多70毫米长。电池26的电压是5～9V。真空泵24是转动和置换类型的，最大转速为5000rpm。
根据成年人排尿数量的研究结果设计真空泵。即，将“泌尿期刊(Urinary bulletin)”vol.33，No.4(1987年4月)第521～526页，其研究了每个年纪组的尿流速(单位时间所排出的尿量)，用作参考。根据上述文献，年青成年人(19～39岁)的最大尿流速是每秒28.2±4.6毫升，比其它年纪组的都大。因而，安全的最大尿流速被设定为每秒40毫升，最多是所研究的最大尿流速的1.5倍。当真空泵仅吸尿而不抽吸空气时，如果真空泵的排出速度至少是40毫升/秒，尿可以被适合地抽吸，不会导致尿收集垫溢流。在该实施例中，允许最大尿排放流速是2秒，尿收集垫上的缓冲部分2的体积被设定为80毫升，排尿孔和尿收集管4的内径被设定为3～4毫米。
在通过盖容器20、盖板21和尿罐15的隔板16之后，排尿管12的另一端位于尿罐15的尿存储空间15a的上部。此外，真空管30的一端位于盖板21和隔板16之间的空间内，真空管30的另一端与真空泵24相连。真空管30和排尿管8、12由软且柔韧的材料制造。
尿罐15的容量大约是500毫升，可以存储两次排尿所排出的尿液。尿罐15的容量也可以是200毫升，为了在夜晚长时间使用，尿罐15的容量也可以是1000毫升。
检测尿已经被排到顶层2的一对尿传感器9通过排尿而电气地打开。它是导电的，通过感应电阻值的变化，检测佩带者的排尿。尿传感器9所检测到的尿检测信号通过信号线31和32被输入到控制面板27上，该控制面板27控制真空泵24。信号线31和32由单触式接头33相连。
在这种结构中，尿收集垫1被佩戴在他/她的内衣内，顶层2与佩带者的排尿部位(未示)接触。包住尿罐15的盖容器20、真空泵24和电动机25可以被佩带者携带，或可以被设置在佩带者所躺的床上或床下。
当佩带者在此情况下排尿时，被排放到尿收集垫1上的尿被顶层(无纺布)2吸收，然后浸透亲水层3。亲水层3广泛地使尿扩散，通过表面张力使尿浸透到整个表面。尿在亲水层3的内部空间饱和，亲水层3变得不透气。当尿通过亲水层3被吸尿层4吸收时，尿传感器9电子开启，尿检测信号被输入到控制面板27。设置在控制面板27上的控制设备启动电动机25，从而驱动真空泵24。
当尿罐15内的空气被真空泵24抽真空后，尿存储空间15a内的压力下降，在外层5的排尿口7中形成负压。由于排尿，亲水层3变得不透气，外层5不透气，从而吸尿层4保持气密。
当排尿口7上的压力变成负压时，利用由负压引起的真空力，被吸收在吸尿层4内的尿被很快地抽到排尿管8内。利用负压，被抽到排尿管8内的尿通过排尿管12被进一步抽进尿罐15的尿存储空间15a内，并存储在罐中。
此外，外层15的内表面已经由憎水材料处理。被吸收在吸尿层4内的尿被很快地抽到排尿口7内。
被抽到尿罐15的尿存储空间15a内的尿与微粒超级吸收树脂19反应，转变成凝胶体。一旦尿变成凝胶体，可以禁止尿在尿罐15内溅起。从而可以构成所希望的在设备操作期间不漏尿的自动尿处理设备。
当佩带者结束排尿时，尿传感器9停止发送尿检测信号，安装在控制面板27上的控制设备使电动机25停止操作，从而使真空泵24停止操作。如果尿罐15足够大，可以存储两次排尿所排出的尿液，则可以采用相同方式处理下一次排尿。
通过使单触式接头11解锁而使排尿管8和12断开，通过使单触式接头33解锁而使信号线31和32断开，从而可以拆除尿罐15。此后，将存储尿的尿罐15从盖容器20上拆下，将尿罐15抛弃。尿罐15由纸张制造，可以作为易燃材料被处理。
当佩带者已经佩戴尿收集垫1一天，或由于排便而变脏，通过将接头11和33解锁，并将排尿管8与尿传感器9断开，可以丢弃用后的尿收集垫1，佩带者将佩戴新的尿收集垫1。
佩带者所排出的尿被处理。根据本发明的尿收集垫1被设计成当排尿时，吸尿层4被外层5和亲水层3保持气密。因而，通过真空泵24的操作，从尿收集垫1所收集的尿的百分比增加，保存在尿收集垫1内的尿的数量下降。随着尿收集百分比的增加，具有低真空抽吸力的小功率真空泵24可以排尿。从而在不使佩带者感觉不舒适的前提下，能够从尿收集垫1排尿，可以使设备紧凑并减轻重量。
由于设备可以紧凑并减轻重量，如果被用作便携式自动尿排出设备，则将是效率最高的。此外，由于设备可以紧凑并重量轻，真空泵不抽吸不必要的空气，噪音小，可以在夜晚在不打扰房间内其它病人的情况下安静地抽尿。
图6显示了另一种尿收集垫1的示例。图6所示尿收集垫1与上述实施例中的尿收集垫不同，由于在图6所示尿收集垫1内，吸尿层4由重叠的多层(3层)4a、4b和4c组成，吸尿层4a、4b和4c中每一层具有不同的吸水特性(水保持能力)，层4a的吸水特性比层4b的小，层4b的吸水特性比作为底层的层4c的小。
通过提供不同密度和可湿性的多孔、纤维状骨骼物质，吸尿层4a、4b和4c可以获得不同的吸水特性。通过使吸尿层4a、4b和4c具有不同的吸水特性，尿可以被轻易地收集在具有最高吸水特性的吸尿层4c的底层内。由于尿集聚在毗邻外层5的吸尿层4c的底层内，尿可以被有效地吸收，其中，外层5上设有排尿口7。
通过使用使纤维垂直地设置(在厚度方向)的材料，制造吸尿层4a和4b两个层，在不使尿在横向上渗出的情况下，可以将尿收集在吸尿层4c上。
此外，通过使亲水层3由多层构成，代替使用吸尿层4，并使这些亲水层具有不同的吸水特性(水保持能力)，可以获得与上述相同的效果。
图7显示了尿罐(包括盖容器)的另一种示例。图7所示尿罐15与图1所示实施例中的尿罐15不同，由于图7所示尿罐15和盖容器20都是矩形的，多孔吸尿材料35被设置作为防止尿溅起的装置。海绵状材料或浮石被用作多孔吸尿材料35。
在图7中，盖板36被设置在盖容器20内，除臭过滤器38也被设置在盖容器20内，通过真空管39，空气从尿罐15内被抽出。真空泵24通过排出管37抽出空气。电动机25位于真空泵24的后面，在图中没有被显示。
由于尿被多孔吸尿材料35所吸收，该结构也防止被抽进尿罐15的尿存储空间15a内的尿在尿罐15内溅起。
如上所述，本发明增加了从尿收集垫1收集尿的的百分比，减少了保存在尿收集垫内的尿的数量。随着尿收集百分率的提高，具有低真空抽吸力的小功率真空泵24可以排尿。从而在不使佩带者感觉不舒适的前提下，能够从尿收集垫1排尿，设备可以紧凑并减轻重量。
由于设备可以紧凑并减轻重量，如果被用作便携式自动尿排出设备，将是效率最高的。此外，由于设备可以紧凑并重量轻，真空泵不抽吸不必要的空气，噪音小，在夜晚在不打扰房间内其它病人的情况下，可以安静地抽尿。
在上述实施例中，由于尿罐由纸张制造，可以作为燃烧材料被处理。因而可以获得有利于环境的尿处理设备。
而且在上述实施例中，当吸尿时，亲水层变得不透气；然而很明显，亲水层可以变得几乎不透气，也就是允许稍微透气。
此外很明显，替代纸张，尿罐和盖容器可以由塑料制造，防止尿溅起的装置可以使尿固化。此外，可以使用集成电路片作为尿传感器，从而无线传送尿检测信号。
由于本发明增加了从尿收集垫收集尿的百分比，减少了保存在尿收集垫内的尿的数量，所以具有低真空抽吸力的小功率真空泵可以排尿。从而在不使佩带者感觉不舒适的前提下，能够从尿收集垫1排尿，设备可以紧凑并减轻重量。
由于设备可以紧凑并减轻重量，如果被用作便携式自动尿排出设备，将是效率最高的。此外，由于设备可以紧凑并重量轻，真空泵不抽吸不必要的空气，噪音小，在夜晚在不打扰房间内其它病人的情况下，可以安静地抽尿。
以上已对本发明作了十分详细的描述，所以阅读和理解了本说明书后，对本领域技术人员来说，本发明的各种改变和修改将变得明显。所以一切如此改动和修正也包括在此发明中，因此它们在权利要求书的保护范围内。