JPH0975368A - 医療用冷気発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 簡単な構成で床上の雑菌などの舞い上がりの
少ない、安価な医療用冷気発生装置を提供する。 【構成】 室内１に冷気発生パネル３を配置し、その冷
気発生パネル３から発生する冷気１３を自然対流で流下
させて、冷気発生パネル３の下方空間部を冷却するよう
に構成されていることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば手術室などに簡
単に設置できる医療用冷気発生装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】長時間を要する大手術は大手病院のクリ
ーンルームで施術されるが、中小病院で１〜２時間程度
の短時間で手術が終了する場合などには、手術室の空気
調和装置（エアコン）を止めて、床上の雑菌の舞い上が
りを防いだ状態で、手術が実施されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、短時間とはい
え、特に夏期などで手術室のエアコンを止めた密室の状
態で手術を実施すると、例えば照明機器あるいは人体か
ら発する熱などにより室内が暑くなり、執刀医師、患
者、看護婦らに疲労感を与えることになる。

【０００４】本発明の目的は、このような現状に鑑みて
なされたものであり、簡単な構成で床上の雑菌などの舞
い上がりの少ない、安価な医療用冷気発生装置を提供す
ることにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、例えば手術室などの室内に例えば熱電変換装
置やコンプレッサーなどの冷却手段を接続した冷気発生
パネルを配置し、その冷気発生パネルから発生する冷気
を自然対流で流下させて、その冷気発生パネルの下方空
間部を冷却するように構成されていることを特徴とす
る。

【０００６】

【作用】本発明は前述のように、冷気発生パネルから発
生する冷気を自然対流で流下させて、冷気発生パネルの
下方空間部を冷却する構成になっており、送風を伴わな
いから床上の雑菌などの舞い上がりが少なく、衛生的で
あり、手術に適した環境で部分的に冷却でき、そのため
執刀医師、患者、看護婦らへの疲労感が軽減できる。

【０００７】また、冷気発生パネルは、バネル本体と、
それを冷却する熱電変換装置やコンプレッサーなどから
簡単に構成でき、そのため安価な医療用冷気発生装置が
提供できる。

【０００８】

【実施例】次に本発明の実施例を図とともに説明する。
図１は第１実施例に係る医療用冷気発生装置の構成図、
図２はその医療用冷気発生装置に用いる冷気発生パネル
の斜視図、図３はその冷気発生パネルに用いる熱電変換
装置付近の拡大断面図である。

【０００９】図１に示すように、手術室１内に置かれる
スタンド２に冷気発生パネル３と照明灯４が一体になっ
て上下動可能にかつ回動可能に支持され、それらの反対
側にはバランサ５が設置されている。前記冷気発生パネ
ル３と照明灯４は、例えば執刀医師の頭部より若干高い
所にくるように、位置の調整が自由になされる。

【００１０】手術室１の壁６の外側（例えば屋外あるい
は別の部屋）には、ファン７を付設した強制放熱タイプ
の放熱器８と、ドレン容器９が設置されている。そして
前記冷気発生パネル３と放熱器８の間は２本の循環用ホ
ース１０ａ，１０ｂで接続され、また冷気発生パネル３
とドレン容器９の間はドレンホース１１で接続されてい
る。手術室１内でスタンド２が任意の位置に移動できる
ように前記循環用ホース１０ａ，１０ｂ、ドレンホース
１１はフレキシブルで、十分な長さを有している。図示
していないが前記スタンド２の下部にはキャスタが付設
され、スタンド２の位置も自由に変えられるようになっ
ている。

【００１１】冷気発生パネル３は薄いパネル状のもの
で、パネル本体３０と、パネル本体３０の側面に取りつ
けられた熱電変換装置１４と、熱電変換装置１４の側面
に取りつけられた放熱ボックス２５とから主に構成され
ている。

【００１２】前記パネル本体３０はアルミニウムあるい
はアルミニウム合金などの熱良導体からなり、それのほ
ぼ全面にわたってスリット状あるいは格子状の多数の空
間部１２が上下に貫通して形成されている。この貫通し
た空間部１２は、パネル３から発生する冷気１３（図１
参照）の自然対流を助長するとともに、照明灯４の光を
透過させるために形成されている。なお、このパネル本
体３０の外周枠部３０ａは内側に設けられた梁部３０ｂ
よりも肉厚になっており、パネル本体３０での全体的な
熱伝達を良好に維持している。

【００１３】前記熱電変換装置１４は図３に示すよう
に、片面に電気絶縁膜１６を形成した吸熱側金属基板１
７と、電気絶縁膜１６上に設けられた吸熱側電極１８
と、その吸熱側電極１８の上に多数並置されたＮ型半導
体層１９とＰ型半導体層２０と、半導体層１９，２０の
片側に設けられた放熱側電極２１と、片面に電気絶縁膜
２２を形成した放熱側金属基板２３とから主に構成され
ている。

【００１４】前記電気絶縁膜１６，２２を形成した金属
基板１７．２３は、例えば表面にアルマイト層を形成し
たアルミニウム板などで構成されている。

【００１５】前記放熱側金属基板２３の外側に放熱ボッ
クス２５が取りつけられ、放熱ボックス３１の内側には
放熱側金属基板２３側に向けて開口した流路２４が設け
られ、外側に前記循環用ホース１０ａ，１０ｂが接続さ
れている。

【００１６】前記電極１８，２１によって各半導体層１
９，２０は電気的に直列に接続され、所定の電流を流す
ことによりペルチェ効果によりパネル本体３０を通して
その周囲の空気が冷やされて冷気１３を発生し、その冷
気１３は図１に示すように冷気発生パネル３の全面から
自然対流により流下し、その周囲の温度を下げることが
できる。

【００１７】一方、放熱側金属基板２３側に移動した熱
は、その外表面に沿って流れる熱移送媒体（本実施例で
は水を使用）２６に吸収され、温まった熱移送媒体２６
は循環用ホース１０ａを通って放熱器８に送られ、ファ
ン７からの送風で冷却されて循環用ホース１０ｂを通っ
て再び冷気発生パネル３に送られる。なお図示していな
いが、この熱移送媒体２６の循環系統中にポンプが設け
られている。

【００１８】冷気の発生によって冷気発生パネル３の表
面に露結した水滴は集められ、ドレン２７としてドレン
ホース１１を通して室外へ排出され、手術室１内の湿度
も下げることができる。

【００１９】また本実施例の場合、前述のほぼ水平に配
置した冷気発生パネル３の他に図１に示すように床面か
ら垂直または傾斜して立てられた冷輻射パネル１５が移
動可能に設けられ、冷気発生パネル３と共働して部分的
な空間の冷却を行っている。この冷輻射パネル１５の具
体的な構成は図１０に示されているように、金属板４０
の裏面に低温の熱移動媒体（例えば水や不凍液）が循環
するパイプ３１が蛇管状または渦巻き状に取りつけら
れ、その表面が断熱層４１で覆われた構造になってい
る。前記パイプ３１内に低温の熱移動媒体を流通させる
ことにより金属板４０の全体が冷やされ、その金属板４
０から冷気も発生するが冷輻射によって周囲が冷却され
る。

【００２０】図４ならびに図５はドレン２７の捕集例を
示す図で、図４は冷気発生パネル３を角度θ（例えば５
〜１５度程度）傾けて、一方向にドレン２７を集める例
を示している。図５は空間部１２を塞がないようにパネ
ル本体３０の下方に樋部材２８を設けて、ドレン２７を
集める例を示している。この例の場合も樋部材２８に
は、若干の傾斜が付けられている。

【００２１】この実施例では照明灯４の下方に冷気発生
パネル３を設けたが、冷気発生パネル３と照明灯４を隣
合わせて配置することもでき、このように冷気発生パネ
ル３と照明灯４を接近して設ければ照明灯４から発生す
る熱によって周囲の温度が上がるのを冷気発生パネル３
で防止している。

【００２２】前述のように放熱器８は室内あるいは屋外
に設置されていると説明したが、病院の待合室や廊下な
どのエアコンがきいる場所は温度が比較的低いため、そ
の場所に放熱器８を設置すれば放熱効率がよく、放熱器
８の小型化が図れる。また放熱器８に付設されたファン
７を回転することによって生じる風が待合室などの空気
のサーキュレーターを兼ねることもできる。

【００２３】図６ならびに図７は、第２実施例に係る冷
気発生装置を説明するための構成図ならびにパネル本体
の平面図である。この実施例の場合、パネル本体３０の
平面形状は円形をしており、その内側にスリット状の空
間部１２が多数形成され、パネル本体３０の外周部３０
ａは全体の熱伝達を良好にするため肉厚に形成されてい
る。なお、この外周部３０ａを下方に延ばして、冷気１
３の降下ガイド部材として機能させることもできる。

【００２４】パネル本体３０の外周にはパイプ３１が巻
装され、それの両端は壁６を貫通して隣の部屋あるいは
屋外に設置されているジャケット３２に接続され、途中
にポンプ３３が設けられてパイプ３１ならびにジャケッ
ト３２内を水または不凍液などからなる熱移動媒体２６
が循環するようになっている。図示していないが、パイ
プ３１の前記巻装部以外の部分は断熱層によって被覆さ
れている。

【００２５】前記ジャケット３２の外側には熱電変換装
置１４を介して放熱器８が配置され、放熱器８の近傍に
ファン７が設けられて強制放熱がなされる。

【００２６】この実施例の場合、熱電変換装置１４の働
きによりジャケット３２内で極く低温の熱移動媒体２６
ができ、それがパネル本体３０側に搬送されて、パネル
本体３０の全体を冷却して冷気１３を生成する。パネル
本体３０の外周を通過した熱移動媒体２６は再びジャケ
ット３２に戻される。

【００２７】図８は、第３実施例に係る冷気発生装置を
説明するための構成図である。この実施例で前記第２実
施例と相違する点は、パイプ３１をパネル本体３０から
その上方に配置されている照明灯（無影灯）の金属製反
射鏡３４の上にかけて巻装した点である。

【００２８】照明灯からの発熱もかなりあるため、この
ように反射鏡３４の上にパイプ３１を巻装して、照明灯
から発生する熱も吸収して室外に放出することにより、
冷却効果をより高めることができる。

【００２９】図９は、第４実施例に係る冷気発生装置を
説明するための構成図である。この実施例で前記第３実
施例と相違する点は、既設の反射鏡３４の上にそれと同
じ傘型をしてパイプ３１を巻装した金属製の吸熱部材３
５を被せた点である。この吸熱部材３５は反射鏡３４に
対して着脱可能になっている。

【００３０】図１０は、第５実施例に係る冷気発生装置
を説明するための構成図である。この実施例で前記第３
実施例と相違する点は、床面から垂直または傾斜して立
てられた冷輻射パネル１５を設け、この冷輻射パネル１
５からパネル本体３０ならびに反射鏡３４にかけてパイ
プ３１が直列または並列（本実施例では直列）に延びた
点である。

【００３１】この冷輻射パネル１５は、金属板４０の裏
面に低温の熱移動媒体が循環するパイプ３１を蛇管状ま
たは渦巻き状に取りつけ、その上に断熱層４１を形成し
た構造になっている。パイプ３１内に低温の熱移動媒体
を流通させることにより金属板４０の全体が冷やされ、
その金属板４０から冷輻射を生じて部分的な冷房に関与
している。

【００３２】図１１は、第６実施例に係る冷気発生装置
を説明するための構成図である。この実施例は熱電変換
装置１４の代わりにコンプレッサー３７を使用して冷気
を発生する例を示している。

【００３３】コンプレッサー３７から延びた蛇管３８が
ジャケット３２の外周に巻装され、蛇管３８内を循環す
る冷媒によってジャケット３２内の熱移動媒体２６が冷
却されるシステムになっている。

【００３４】なお、蛇管３８を直接パネル本体３０に巻
装して、冷気１３を発生させることも可能である。

【００３５】前記実施例で熱電変換装置１４を使用した
ものにおいて、熱電変換装置１４に流す電流の向きを冷
却時と逆にすれば暖房装置として使用することもでき
る。

【００３６】図示していないが各実施例において、冷気
発生パネル３の付近に温度センサが設けられ、そのセン
サからの出力に基づいて例えばポンプ３３の回転数を調
整するなどの機能を備えた温度制御器が設置されてい
る。

【００３７】前記実施例では手術室に冷気発生装置を配
置した場合について説明したが、本発明の冷気発生装置
は例えば歯や耳鼻咽喉などの治療台の近くに配置するこ
ともできる。

【００３８】前記実施例では自然対流だけで冷気を移動
させているが、床上の雑菌などの舞い上がりが少ない程
度に極低速でファンを回転させて冷気の循環を良好にす
ることも可能である。

【００３９】

【発明の効果】本発明は前述のように、冷気発生パネル
から発生する冷気を自然対流で流下させて、冷気発生パ
ネルの下方空間部を冷却する構成になっており、送風を
伴わないから床上の雑菌などの舞い上がりが少なく、衛
生的であり、手術に適した環境で部分的に冷却でき、そ
のため執刀医師、患者、看護婦らへの疲労感が軽減でき
る。

【００４０】また、冷気発生パネルは、バネル本体と、
それを冷却する熱電変換装置やコンプレッサーなどから
簡単に構成でき、安価な医療用冷気発生装置が提供でき
る。

【００４１】請求項２記載のように、冷気発生パネルの
位置が変更できるように冷気発生パネルが移動可能に支
持されておれば、冷気発生パネルを医師や患者に近づけ
たりあるいは遠ざけたり任意に位置が変更できて便利で
ある。

【００４２】請求項３記載のように、冷気発生パネルが
照明灯の付近に設けられていれば、照明灯から発生する
熱による温度上昇を冷気発生パネルで防止することがで
きる。

【００４３】請求項４記載のように、冷気発生パネルに
上下に貫通した空間部が設けられていれば、空気の自然
対流がスムーズに行われる。

【００４４】請求項５記載のように、空間部を設けた冷
気発生パネルの上方に照明灯が配置されていれば、その
空間部を通して冷気発生パネルの下方を照らすことがで
きる。

【００４５】請求項６記載のように、冷気発生パネルに
露結した水滴を室外に排出するドレン排出手段が設けら
れていれば、室の除湿ができるとともに、冷気発生パネ
ルに露結した水滴が手術台や治療台の上に落ちたりする
ことがない。請求項７記載のように、熱電変換装置を付
設した冷気発生パネルの場合、コンプレッサー式のもの
よりも薄型化、軽量化が可能で、しかもフロンなどの冷
媒を使用する必要がなく、騒音もない。

【００４６】請求項８記載のように、冷気発生パネルに
内蔵される熱電変換装置の放熱側に熱移送媒体が流通す
る流路が設けられ、その流路と室外に設置された放熱器
とが循環経路で接続され、その循環経路を介して前記流
路と放熱器の間で熱移送媒体を循環させるように構成さ
れておれば、前記放熱器による強制放熱で冷却効果を上
げることができ、しかも放熱器は室外に配置されている
から、室内での雑菌などの舞い上がりが少なく、衛生的
である。

【００４７】請求項９記載のように、熱電変換装置の放
熱側基体が、表面に電気絶縁膜を有する金属基体で構成
されいれば、アルミナセラミックなどからなる基体を用
いたものに比較して熱伝導性に優れているため冷却効率
が高い。

【００４８】請求項１０記載のように、冷気発生パネル
の下部に冷気の流下を案内するためのガイド部材が設け
られていれば、冷気の流れ方向が定まり、部分的な冷却
が効率よく行われる。

【００４９】請求項１１記載のように、冷気発生パネル
が、熱良導体からなるパネル本体と、そのパネル本体に
巻装されて熱移動媒体が循環するパイプとから構成され
ておれば、冷気発生パネルが軽量となり、冷気発生パネ
ルの位置の移動が容易で取扱性がよい。

【００５０】請求項１２記載のように、パネル本体から
延びたバイプによって照明灯の反射鏡が冷却されるよう
に構成されておれば、照明灯から発生する熱による温度
上昇を有効にで防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る医療用冷気発生装置
の構成図である。

【図２】その医療用冷気発生装置に用いる冷気発生パネ
ルの斜視図である。

【図３】その冷気発生パネルに用いる熱電変換装置付近
の拡大断面図である。

【図４】本発明のドレンの捕集例を示す冷気発生パネル
の側面図である。

【図５】本発明の他のドレンの捕集例を示す冷気発生パ
ネルの一部断面図である。

【図６】本発明の第２実施例における医療用冷気発生装
置の構成図である。

【図７】その冷気発生パネルの平面図である。

【図８】本発明の第３実施例における医療用冷気発生装
置の構成図である。

【図９】本発明の第４実施例における医療用冷気発生装
置の一部構成図である。

【図１０】本発明の第５実施例における医療用冷気発生
装置の構成図である。

【図１１】本発明の第６実施例における医療用冷気発生
装置の構成図である。

【符号の説明】

１ 手術室 ２ スタンド ３ 冷気発生パネル ４ 照明灯 ６ 壁 ７ ファン ８ 放熱器 １０ａ．１０ｂ 循環ホース １１ ドレンホース １２ 空間部 １３ 冷気 １４ 熱電変換装置 ２４ 流路 ２５ 流路形成部材 ２６ 熱移送媒体 ２７ ドレン ２８ 桶部材 ３０ パネル本体 ３１ パイプ ３２ ジャケット ３３ ポンプ ３４ 反射鏡 ３５ 吸熱部材 ３７ コンプレッサー

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室内に冷気発生パネルを配置し、その冷
   気発生パネルから発生する冷気を自然対流で流下させ
   て、その冷気発生パネルの下方空間部を冷却するように
   構成されていることを特徴とする医療用冷気発生装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、前記冷気発生パ
   ネルの位置が変更できるように冷気発生パネルが移動可
   能に支持されていることを特徴とする医療用冷気発生装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１記載において、前記冷気発生パ
   ネルが照明灯の付近に設けられていることを特徴とする
   医療用冷気発生装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載において、前記冷気発生パ
   ネルに上下に貫通した空間部が設けられていることを特
   徴とする医療用冷気発生装置。
5. 【請求項５】 請求項４記載において、前記冷気発生パ
   ネルの上方に照明灯が配置されていることを特徴とする
   医療用冷気発生装置。
6. 【請求項６】 請求項１記載において、前記冷気発生パ
   ネルに露結した水滴を室外に排出するドレン排出手段が
   設けられていることを特徴とする医療用冷気発生装置。
7. 【請求項７】 請求項１記載において、前記冷気発生パ
   ネルが熱電変換装置を付設していることを特徴とする医
   療用冷気発生装置。
8. 【請求項８】 請求項７記載において、前記熱電変換装
   置の放熱側に熱移送媒体が流通する流路が設けられ、そ
   の流路と室外に設置された放熱器とが循環経路で接続さ
   れ、その循環経路を介して前記流路と放熱器の間で熱移
   送媒体を循環させるように構成されていることを特徴と
   する医療用冷気発生装置。
9. 【請求項９】 請求項７記載において、前記熱電変換装
   置の放熱側基体が、表面に電気絶縁膜を有する金属基体
   で構成されていることを特徴とする医療用冷気発生装
   置。
10. 【請求項１０】 請求項１記載において、前記冷気発生
    パネルの下部に前記冷気の流下を案内するためのガイド
    部材が設けられていることを特徴とする医療用冷気発生
    装置。
11. 【請求項１１】 請求項１記載において、前記冷気発生
    パネルが熱良導体からなるパネル本体と、そのパネル本
    体に巻装されて熱移動媒体が循環するパイプとから構成
    され、そのパイプを流通する低温の熱移動媒体によって
    パネル本体が冷却されて、パネル本体から冷気が発生す
    るように構成されていることを特徴とする医療用冷気発
    生装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載において、前記パネル
    本体の付近に照明灯が配置され、そのパネル本体から延
    びたバイプによって照明灯の反射鏡が冷却されるように
    構成されていることを特徴とする医療用冷気発生装置。