JPH10314202A - 水分センサを内蔵した紙おむつ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 紙おむつが排泄物の水分で一杯になったこと
を介護人に自動的に知らせる装置の提供。 【解決手段】 紙おむつＤ内に、軽量、小型でかつ低価
格な水分センサを紙おむつ内に組み込み、このセンサか
らの水分量に関する情報を信号変換して紙おむつの耐用
限界と交換時期を知らせる警報を出力するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【産業上の利用分野】寝たきり老人、痴呆症、植物人間
等の介護の際、おむつの交換作業は本人からの申し出が
期待できないため付き添い人や介護人の勘や経験あるい
は看護婦等が決められた時間に従って行われる。現在広
く使用されている紙おむつ内に水分センサを装着し、お
むつの耐用限界または適切な交換時期を知ることができ
れば付き添い人や看護婦の大幅な省力化と、おむつを使
っている当事者の一層の快適性が保証でき、さらに必要
以上の交換による経済的な損失を回避できる。本案によ
る水分センサは水分量を電気信号に変換でき、得られた
電気信号は下記のような応用が期待できる。１．アラー
ムの点灯で容易に交換時期を認識することができる。
２．テレメータ信号として伝送することにより病床から
ナースセンタへ交換時期を直接連絡できる。３．水分セ
ンサからの水分量データを精密に計測することにより、
排尿の絶対量または時間をベースに取れば排尿の経時変
化の状態を記録することができる。

【０００２】

【従来の技術】従来、紙おむつの中に排泄された尿の量
を知り、交換時期を決定する方法としては次のような方
法によっている。１．おむつを装着している本人自身の
訴えによる。２．付き添い人や看護婦の直接目視によ
る。３．おむつを取り外して重量を測る。４．匂いセン
サにより排泄を知る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】おむつの交換時期を適
切に判断することは非常に困難な作業である。即ち、お
むつを装着している本人の体調や、環境の変化等により
排泄行動は常に変動し一定ではない。それを勘や経験に
頼ったり、病院のような現場で従来の経験的実績に基づ
いて決められたインターバルで事務的に処理している。
しかしこれらは結果として、おむつを装着している本人
の精神的負担は言うに及ばず、介護する周辺の人の必要
以上の気遣いや実務による体力や気力の消耗、紙おむつ
の無駄な消費等、精神的、肉体的さらに経済的な損失を
招来する。本案による水分センサは実際に排泄された尿
を水分量として計測し必要に応じた適切なおむつの交換
が可能になる。

【０００４】

【課題を解決するための手段】紙おむつは高分子膜を内
蔵し、この高分子膜に排泄物の水分を吸着させてゲル状
にし水が直接流出しないよう保持する。水自体は他の物
質に比較して非常に大きい誘電率（ε≒８０）を有して
いるので水分を吸着してゲル状になった高分子膜の誘電
率は水の量に直接比例して変化する。水分を吸着してゲ
ル状になった高分子膜に接触するように電極を設置し、
この電極を高周波発信回路に接続すれば電極は可変容量
コンデンサとして機能し水分量の増加は比例した静電容
量変化に置換でき、静電容量変化は共振周波数を変化さ
せて最終的に電気信号変化として取り出すことができ
る。水分量検出センサは排泄物中に含まれる塩、酸、ア
ルカリ、アンモニア等の電気的特性に影響を与える化学
的な組成に直接触れることがないよう考慮されていて高
分子膜に吸着した水分量に伴う静電容量変化のみを検出
するよう設計されている。センサは、紙おむつ内の高分
子膜の直近にに設置できるよう薄く小型で人体におむつ
を装着する際、おむつの形状変化をトレースして自由に
形状を変化させることができる柔軟な構造で、さらに紙
おむつ自体を使い捨てで廃棄する際に同時に廃棄できる
よう価格的に低廉で、焼却等の処理をしても有害なガス
等を発生しない材料で作られている。

【０００５】

【作 用】本案における水分センサＳの一例を図１に
示す。本例においてセンサは一対の櫛型形状をした電極
板１、櫛型電極板１を印刷した柔軟なラミネーテッドレ
ジン（積層樹脂）と、同じく積層樹脂で電極板１を覆っ
た基板２、一対の櫛型電極板１に高周波電圧を印加する
ための導線３および高周波発信回路と導線３を通して接
続するためのコネクタ４により構成されている水分検出
用センサの状態を示している。図２は紙おむつＤ内に図
１の水分センサＳを設置した状態を示している。図２に
おいて水分センサＳは紙おむつＤ内の水分吸着用高分子
膜５に接して取り付けられる。この高分子膜５は乾燥し
た状態では非常に低い誘電率しか保持しないため、それ
に接近しているセンサＳの静電容量も極めて小さい。し
かし高分子膜５が誘電率の大きい水を取り込むことによ
りその量に比例してセンサＳの静電容量も増大する。即
ち、高分子膜５は水を取り込むことにより誘電体となり
センサＳの一対の櫛型電極板１によってコンデンサを形
成し、コンデンサの静電容量は取り込まれた水の量によ
り決定される。図３は水分センサＳにたいし高周波電圧
を印加するための発信回路、コンデンサとして機能し静
電容量が変化をすることによる共振周波数の変化を電圧
信号に変換する変換回路およびこれらの回路に電力を供
給する電源用電池等を収納するアンプＡを示す。図３に
おけるＡＬはアラームを示し、紙おむつの耐用限界に近
付いた段階で赤色のＬＥＤ７が点灯するか、チャイム等
で介護人におむつの交換時期を知らせる機能を持つもの
である。アンプＡには水分センサＳにたいし高周波電圧
供給するためのケーブル５およびコネクタ６があり水分
センサＳのコネクタ４に接続でき、紙おむつＤ自体を交
換して廃棄する場合はコネクタ４と６をはずしてアンプ
Ａは繰り返し新しい紙おむつに取り付けて使用すること
ができる。なおアンプＡはフックまたはマジックテープ
等で紙おむつＤに固定できる。

【０００６】

【実施例】図４は水分センサＳを内蔵する紙おむつＤと
それにアンプＡを取り付けし、さらにアンプＡからアラ
ームＡＬを出力させるようにした状態を示している。ア
ンプＡ内のそれぞれの回路は電池で駆動するが各回路と
も電力消費を最小にするよう考慮されており、さらに回
路は数分ないしは十数分毎のタイミングで駆動するよう
プログラムされているため電力消費は極めて少ない。水
分量は比較回路で時間差検出し、積分回路で電位差を計
算することで計測できる。紙おむつ内の水分量が一定の
基準を超えるとアラームの点灯またはチャイム等で交換
時期を外部に知らせる。付き添いまたは介護人はアンプ
のスイッチを切ってアラームを停止し、コネクタを外し
てから紙おむつを交換した後、再度新しい紙おむつのセ
ンサと取り外したアンプをコネクタで接続、スイッチを
入れれば水分検出のシステムを稼動状態にすることがで
きる。図５はテレメータで紙おむつの交換時期を外部に
伝送するようにしたアプリケーションの一例である。こ
の例ではテレメータのサービスエリアは病院のような屋
内で１００ｍ程度で十分である。即ち、病床とナースセ
ンタ間の信号伝送が行えればよい。このシステムにより
ナースセンタでは居ながらにしてどの病床の患者のおむ
つを交換すべきかを知ることができ、多大な省力化が可
能になる。

【０００７】

【発明の効果】簡単な構造で極めて低価格な水分センサ
を使い捨て紙おむつ内に組み込み、このセンサの作動で
おむつの適切な交換時期を知ることができるので、寝た
きりのお年寄り、痴呆症、植物人間等の介護の際の付き
添い、介護、看護をする人々の大幅な省力化が期待で
き、また使い捨て紙おむつの無駄な消費が防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本案で用いられる水分センサＳの概要を示した
図面で、一対の櫛型電極板１、と柔軟な積層樹脂基板２
で構成される。通常ラミネート樹脂基板上に一対の櫛型
電極板がプリントされ、電極板を保護する目的で再度積
層樹脂で覆い高周波または電熱溶接でシールされる。水
分センサＳは水分吸着高分子膜の全域におよぶよう配置
したほうが確度の高い水分検出ができる。 厚みは０．
３〜０．５ｍｍ程度である。３は導線、４はコネクタを
示す。

【図２】紙おむつＤ内に図１の水分センサＳを設置した
状態を断面で示している。水分センサＳは紙おむつＤ内
の水分吸着用高分子膜５に接して取り付けられる。

【図３】水分センサで検出される静電容量変化は変換回
路で電気信号に変換される。この回路は高周波発信回
路、基準ワンショットタイマ、計測ワンショットタイ
マ、時間差検出および積分回路、増幅回路、安定化電源
等を包括する回路基板、および電源電池等で構成しケー
スに収納される。 この図ではアンプＡと呼称してい
る。また紙おむつの耐用限界を知らせるアラームＡＬは
ランプの点灯確認が容易なようアンプＡから離れた位置
にある。８は電源スイッチである。

【図４】紙おむつＤ（水分センサＳを内蔵している）と
それにアンプＡを取り付けし、さらにアンプＡからアラ
ームＡＬを出力させるようにした状態を示している。

【符合の説明】

１ 一対の櫛型電極板 ２ 積層樹脂基板 ３ 導線 ４ 水分センサ側コネクタ ５ 高分子膜 ６ アンプ側コネクタ ７ 赤色ＬＥＤ ８ 電源スイッチ Ａ アンプ ＡＬ アラーム Ｄ 紙おむつ Ｓ 水分センサ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 紙おむつは高分子膜を内蔵し、この高分
   子膜に排泄物の水分を吸着させてゲル状とし水が直接流
   出しない構造になっている。排泄に伴う水分量の増加を
   監視するための水分センサを高分子膜の直近に配置し、
   この水分センサからの信号によりおむつの耐用限界また
   は適切な交換時期を検知するようにした紙おむつの構
   造。
2. 【請求項２】 水の誘電率は他の物質に比較して非常に
   大きい（ε≒８０）。この特性を利用すれば物質中に含
   まれる水分量を知ることができる。水分を吸着してゲル
   状になった高分子膜の誘電率は水の量に直接比例して変
   化するので、水分子量にのみ対応し、排泄物中に含まれ
   る塩、酸、アルカリ、アンモニア等の電気的特性に影響
   を与える化学的な組成に直接触れることがないよう考慮
   された静電容量型水分センサを使用すれば水分の吸着量
   変化を静電容量変化に置換して計測することができる。
   本センサは、紙おむつ内に設置できるよう薄く小型、柔
   軟で人体におむつを装着した際、おむつの形状変化をト
   レースして自由に形状を変化させることができる構造
   で、さらに紙おむつ自体を廃棄（使い捨て）する際に同
   時に廃棄できるよう価格的に低廉で、焼却等の処理をし
   ても有害なガス等を発生しない材料で作られていること
   を特徴とする静電容量型水分センサの構造。
3. 【請求項３】 静電容量型水分センサは水分量に直接比
   例して、静電容量を変化させるが、静電容量変化はトラ
   ンスミッタにより扱いやすい電圧信号に変換する。請求
   項２に述べられた静電容量型水分センサとこの信号変換
   用トランスミッタはリード線によって接続されるが、紙
   おむつの交換時にはセンサと容易に切り放しができるよ
   うなコネクタを備えた信号変換用トランスミッタの構
   造。 【０００１】