JP2009056023A - 医療機器熱履歴検出スイッチ、医療機器熱履歴検出システム、および内視鏡 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリを用いること無く、加熱回数を数える。
【解決手段】熱履歴検出スイッチ４０は、第１、第２の永久磁石４２ａ、４２ｂ、感温フェライト４３、第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂ、スイッチ体４５、第１、第２の電極４７ａ、４７ｂを有する。第１、第２の永久磁石４２ａ、４２ｂは感温フェライト４３を挟持する。第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂは第１、第２の永久磁石４２ａ、４２ｂに対向する。第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂの自由端は感温フェライト４３と対向する。スイッチ体４５を第１の方向に沿って移動自在に支持する。キュリー点より低い温度のときは第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂがスイッチ体４５を第１の方向に引張る。キュリー点より高いときに、バネ４６がスイッチ体４５を第２の方向に移動させる。スイッチ体４５が第２の方向に移動するときに第１、第２の電極４７ａ、４７ｂと接触する。
【選択図】図４

Description

本発明は、内視鏡などの医療機器に組込まれ、滅菌処理のための加熱回数を数えるために用いられる医療機器熱履歴検出スイッチに関する。

繰り返し使用される医療機器、例えば、スコープ内視鏡は、診断や治療に用いるたびに洗滌、消毒、および滅菌などの処理をする必要がある。このような滅菌処理のためにスコープ内視鏡はオートクレーブなどを用いて全体が加熱される。加熱によりスコープ内視鏡には、熱によるダメージが蓄積される。スコープ内視鏡の故障を防ぐために、加熱回数が所定の許容回数に達する前に補修することが望まれる。

スコープ内視鏡の故障を防ぐためには、加熱回数をスコープ内視鏡毎に把握することが不可欠である。そこで、従来は、スコープ内視鏡にセンサやカウンタを設け、バッテリの電力によってこれらのセンサやカウンタを駆動して、加熱回数を測定することが考えられていた。しかし、このようなセンサやカウンタを駆動する電力の消費量が多く、長時間使用することが困難であった。

この問題に対し、一部を弾性膜で密閉した気室を設け、一対の電極の一方を弾性膜の外表面に設け、他方を一方の電極と相対するように設けるオートクレーブカウント装置が提案されている（特許文献１参照）。しかし、特許文献１におけるオートクレーブカウント装置でもバッテリを用いることが想定されている。従来の構成に比べて消費電力が低くても、バッテリを用いる場合には耐熱性を備えさせる必要がある。また、機械的なカウンタを用いることも想定されているが、構成が大型化するなどの問題が生じる。さらには、オートクレーブを行うときの減圧行程を利用して気室が膨張して一対の電極を接触させる構成であるため、十分な減圧が行われないときや他の滅菌方法において減圧を行なわず加圧のみを行なう場合には適用できなかった。
特開２００６−１８０９３５号公報

したがって、本発明では、医療機器に搭載されるスイッチであって、バッテリを搭載すること無く加熱回数を計測することを可能にする医療機器熱履歴検出スイッチの提供を目的とする。

本発明の医療機器熱履歴検出スイッチは、第１のＮ、Ｓ極を有する第１の永久磁石と、第１のＮ極と対向する位置に配置される第２のＳ極と第２のＮ極とを有する第２の永久磁石と、第１のＮ極と第２のＳ極との間に挟まれ所定の温度より低いときに強磁性体として機能することにより第２のＮ極から第１のＳ極に向かう第１の環状磁場を形成させ所定の温度より高いときには非磁性体として機能することにより第１のＮ極から第１のＳ極および第２のＮ極から第２のＳ極に向かう第２の環状磁場を形成させる感温フェライトと、第１のＮ、Ｓ極に沿って感温フェライトに相対する位置まで延びるように形成され感温フェライトに相対する位置に第１の端部を有し軟磁性である第１の磁性体と、第２のＮ、Ｓ極に沿って第１の端部に相対する位置まで延びるように形成され第１の端部に相対する位置に第２の端部を有し軟磁性であって第２の端部は感温フェライトとともに第１の端部を挟むようにかつ第１の環状磁場の形成が停止されている状態において第１の端部と離間するように支持される第２の磁性体と、第２の端部より感温フェライトから離れた位置において感温フェライト向きの方向である第１の方向に沿って移動自在であり軟磁性であって第１の環状磁場が形成されるときの磁力により第１の方向に引張られ互いに電気を伝導しあう第１、第２の電極を有するスイッチ体と、スイッチ体が第１の方向と逆方向の第２の方向に向かって第１の位置まで引寄せられるときに第１、第２の電極とそれぞれ接触する第３、第４の電極と、第１の環状磁場が形成されるときに第１の位置より第１の方向に寄った第２の位置においてスイッチ体にかかる磁力より弱く第１の環状磁場が形成されるときに第１の位置においてスイッチ体にかかる磁力より強い力でスイッチ体を第１の方向の逆方向である第２の方向に付勢し第１の環状磁場の形成が解除されるときに第２の位置にあるスイッチ体を第２の方向に移動させる付勢体とを備えることを特徴としている。

なお、第２の磁性体は弾性を有し、第１の環状磁場が形成されるときに第２の端部にかかる磁力により第２の端部が第１の端部側に近付くように第２の磁性体が弾性変形することが好ましい。

また、第１の環状磁場の形成が解除されるときに、弾性変形から復元する第２の磁性体がスイッチ体を第２の方向に付勢することが好ましい。

また、第１の環状磁場が形成されるときに第２の端部が第１の端部に接触することが好ましい。

また、スイッチ体は第２の位置に引寄せられたときに、第１の磁性体および第２の磁性体の少なくとも一方と接触することが好ましい。

本発明の医療機器熱履歴検出システムは、第１のＮ、Ｓ極を有する第１の永久磁石と、第１のＮ極と対向する位置に配置される第２のＳ極と第２のＮ極とを有する第２の永久磁石と、第１のＮ極と第２のＳ極との間に挟まれ所定の温度より低いときに強磁性体として機能することにより第２のＮ極から第１のＳ極に向かう第１の環状磁場を形成させ所定の温度より高いときには非磁性体として機能することにより第１のＮ極から第１のＳ極および第２のＮ極から第２のＳ極に向かう第２の環状磁場を形成させる感温フェライトと、第１のＮ、Ｓ極に沿って感温フェライトに相対する位置まで延びるように形成され感温フェライトに相対する位置に第１の端部を有し軟磁性である第１の磁性体と、第２のＮ、Ｓ極に沿って第１の端部に相対する位置まで延びるように形成され第１の端部に相対する位置に第２の端部を有し軟磁性であって第２の端部は感温フェライトとともに第１の端部を挟むようにかつ第１の環状磁場の形成が停止されている状態において第１の端部と離間するように支持される第２の磁性体と、第２の端部より感温フェライトから離れた位置において感温フェライト向きの方向である第１の方向に沿って移動自在であり軟磁性であって第１の環状磁場が形成されるときの磁力により第１の方向に引張られ互いに電気を伝導しあう第１、第２の電極を有するスイッチ体と、スイッチ体が第１の方向と逆方向の第２の方向に向かって第１の位置まで引寄せられるときに第１、第２の電極とそれぞれ接触する第３、第４の電極と、第１の環状磁場が形成されるときに第１の位置より第１の方向に寄った第２の位置においてスイッチ体にかかる磁力より弱く第１の環状磁場が形成されるときに第１の位置においてスイッチ体にかかる磁力より強い力でスイッチ体を第１の方向の逆方向である第２の方向に付勢し第１の環状磁場の形成が解除されるときに第２の位置にあるスイッチ体を第２の方向に移動させる付勢体とを有する医療機器熱履歴検出スイッチと、第３の電極に接続されスイッチ体が第１の位置まで引寄せられて第１、第２の電極と第３、第４の電極とが接触することにより第３、第４の電極が導通状態となることを検出する制御装置とを備えることを特徴としている。

また、スイッチ体が第１の位置に引寄せられた状態で制御装置に駆動され、スイッチ体を第２の位置に移動させるアクチュエータを備えることが好ましい。

また、医療機器熱履歴検出システムが加熱された回数である加熱回数を記憶するメモリと、制御装置が前記第３、第４の電極が導通状態であることを検出するときにメモリに記憶されていた加熱回数に１を加算して新たな加熱回数としてメモリに記憶させるメモリ制御部とを備えることが好ましい。

本発明の第１の内視鏡は、第１のＮ、Ｓ極を有する第１の永久磁石と、第１のＮ極と対向する位置に配置される第２のＳ極と第２のＮ極とを有する第２の永久磁石と、第１のＮ極と第２のＳ極との間に挟まれ所定の温度より低いときに強磁性体として機能することにより第２のＮ極から第１のＳ極に向かう第１の環状磁場を形成させ所定の温度より高いときには非磁性体として機能することにより第１のＮ極から第１のＳ極および第２のＮ極から第２のＳ極に向かう第２の環状磁場を形成させる感温フェライトと、第１のＮ、Ｓ極に沿って感温フェライトに相対する位置まで延びるように形成され感温フェライトに相対する位置に第１の端部を有し軟磁性である第１の磁性体と、第２のＮ、Ｓ極に沿って第１の端部に相対する位置まで延びるように形成され第１の端部に相対する位置に第２の端部を有し軟磁性であって第２の端部は感温フェライトとともに第１の端部を挟むようにかつ第１の環状磁場の形成が停止されている状態において第１の端部と離間するように支持される第２の磁性体と、第２の端部より感温フェライトから離れた位置において感温フェライト向きの方向である第１の方向に沿って移動自在であり軟磁性であって第１の環状磁場が形成されるときの磁力により第１の方向に引張られ互いに電気を伝導しあう第１、第２の電極を有するスイッチ体と、スイッチ体が第１の方向と逆方向の第２の方向に向かって第１の位置まで引寄せられるときに第１、第２の電極とそれぞれ接触する第３、第４の電極と、第１の環状磁場が形成されるときに第１の位置より第１の方向に寄った第２の位置においてスイッチ体にかかる磁力より弱く第１の環状磁場が形成されるときに第１の位置においてスイッチ体にかかる磁力より強い力でスイッチ体を第１の方向の逆方向である第２の方向に付勢し第１の環状磁場の形成が解除されるときに第２の位置にあるスイッチ体を第２の方向に移動させる付勢体とを有する医療機器熱履歴検出スイッチと、第３の電極に接続されスイッチ体が第１の位置まで引寄せられて第１、第２の電極と第３、第４の電極とが接触することにより第３、第４の電極が導通状態となることを検出する制御装置とを有する医療機器熱履歴検出システムを備えることを特徴としている。

また、医療機器熱履歴検出システムは、内視鏡プロセッサに接続するためのコネクタを有することが好ましい。

本発明の第２の内視鏡は、第１のＮ、Ｓ極を有する第１の永久磁石と、第１のＮ極と対向する位置に配置される第２のＳ極と第２のＮ極とを有する第２の永久磁石と、第１のＮ極と第２のＳ極との間に挟まれ所定の温度より低いときに強磁性体として機能することにより第２のＮ極から第１のＳ極に向かう第１の環状磁場を形成させ所定の温度より高いときには非磁性体として機能することにより第１のＮ極から第１のＳ極および第２のＮ極から第２のＳ極に向かう第２の環状磁場を形成させる感温フェライトと、第１のＮ、Ｓ極に沿って感温フェライトに相対する位置まで延びるように形成され感温フェライトに相対する位置に第１の端部を有し軟磁性である第１の磁性体と、第２のＮ、Ｓ極に沿って第１の端部に相対する位置まで延びるように形成され第１の端部に相対する位置に第２の端部を有し軟磁性であって第２の端部は感温フェライトとともに第１の端部を挟むようにかつ第１の環状磁場の形成が停止されている状態において第１の端部と離間するように支持される第２の磁性体と、第２の端部より感温フェライトから離れた位置において感温フェライト向きの方向である第１の方向に沿って移動自在であり軟磁性であって第１の環状磁場が形成されるときの磁力により第１の方向に引張られ互いに電気を伝導しあう第１、第２の電極を有するスイッチ体と、スイッチ体が第１の方向と逆方向の第２の方向に向かって第１の位置まで引寄せられるときに第１、第２の電極とそれぞれ接触する第３、第４の電極と、第１の環状磁場が形成されるときに第１の位置より第１の方向に寄った第２の位置においてスイッチ体にかかる磁力より弱く第１の環状磁場が形成されるときに第１の位置においてスイッチ体にかかる磁力より強い力でスイッチ体を第１の方向の逆方向である第２の方向に付勢し第１の環状磁場の形成が解除されるときに第２の位置にあるスイッチ体を第２の方向に移動させる付勢体とを有する医療機器熱履歴検出スイッチと、第３の電極に接続されスイッチ体が第１の位置まで引寄せられて第１、第２の電極と第３、第４の電極とが接触することにより第３、第４の電極が導通状態となることを検出する制御装置と、医療機器熱履歴検出システムが加熱された回数である加熱回数を記憶するメモリと、制御装置が第３、第４の電極が導通状態であることを検出するときにメモリに記憶されていた加熱回数に１を加算して新たな加熱回数としてメモリに記憶させるメモリ制御部とを有する医療機器熱履歴検出システムと、加熱回数をメモリから制御装置を介して読出し内視鏡プロセッサに伝送する通信手段を備えることを特徴としている。

本発明によれば、通常の使用状態において２端子間が非導通状態であり、加熱後に２端子間は導通し、そのまま導通状態を維持することが可能になる。したがって、滅菌処理を実施しているときはバッテリを要さず、処理の終了後に電力を供給して加熱処理回数を数えることが可能となる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施形態を適用した医療機器熱履歴検出スイッチを有する電子内視鏡の概略的な外観図である。

電子内視鏡１０は、挿入管１１、操作部１２、ケーブル１３、およびコネクタ１４により構成される。挿入管１１は可撓性を有しており、体内に挿入される。挿入管１１の先端には撮像素子（図示せず）が設けられており、先端付近の被写体像が撮像される。操作部１２には、電子内視鏡１０の各種操作入力を行なうためのボタン（図示せず）、レバー（図示せず）などが設けられる。ケーブル１３には撮像素子が生成した画像データの伝送および撮像素子を駆動するための信号を伝送するための配線（図示せず）や、光源が発した光を挿入管１１の先端部まで伝達するためのライトガイド（図示せず）などが設けられる。

コネクタ１４には、後述する熱履歴検出システム（図１において図示せず）や、電子内視鏡１０固有のデータを格納したメモリ（図示せず）などが設けられる。なお、コネクタ１４を内視鏡プロセッサ（図示せず）に接続することにより、内視鏡プロセッサから電子内視鏡１０に電力が供給され、配線が内視鏡プロセッサの電子回路（図示せず）に接続され、またライトガイドが内視鏡プロセッサの光源に光学的に接続される。

図２に示すように、電子内視鏡１０に滅菌処理を施すときには、内視鏡プロセッサからコネクタ１４が離脱され、電子内視鏡１０全体がオートクレーブ装置２０に収納される。オートクレーブ装置２０内部が一旦減圧された後、高圧水蒸気により電子内視鏡１０は加熱され、滅菌が行なわれる。滅菌処理後、電子内視鏡１０は冷却され、再度使用可能となる。

次にコネクタ１４に設けられる熱履歴検出システムの構成や機能について、図３を用いて説明する。図３は熱履歴検出システム３０の概略構成を示すためのブロック図である。熱履歴検出システム３０は、熱履歴検出スイッチ４０、コネクタピン３１、熱履歴検出制御部３２、および不発揮性メモリ３３によって構成される。

後述するように、熱履歴検出スイッチ４０は８０℃未満の温度雰囲気下では第１の端子３４と第２の端子３５との電気的な非導通状態、すなわちオフ状態を維持する。また、後述するように、熱履歴検出スイッチ４０は８０℃を超えると、第１、第２の端子３４、３５とを電気的に導通させる。さらに、後述するように、熱履歴検出スイッチ４０において、一旦電気的に導通されると、８０℃未満に温度が下がっても導通状態、すなわちオン状態が維持される。

コネクタピン３１は第１の端子３４に接続され、コネクタ１４の先端に設けられる。コネクタ１４を内視鏡プロセッサに接続するときに、コネクタピン３１は内視鏡プロセッサ内に設けられる電源回路（図示せず）に接続され、第１の端子３４にはプルアップ抵抗３９を介して電源電圧Ｖｃｃが印加される。なお、第２の端子３５は接地される。

熱履歴検出制御部３２は第１の端子３４に接続される。熱履歴検出スイッチ４０がオフのとき、第１の端子３４は電源電圧Ｖｃｃと同レベルの電位になり、熱履歴検出制御部３２は滅菌処理が施されていないことを確認する。一方、熱履歴検出スイッチ４０がオンのときには第１の端子３４はＧＮＤと同レベルの電位になり、熱履歴検出制御部３２は滅菌処理が施されたことを検出し、不発揮性メモリ３３に記録された加熱回数に１を加算して、新たな加熱回数として不発揮性メモリ３３に記録する。また、加熱回数の更新を終えると、熱履歴検出制御部３２は熱履歴検出スイッチ４０をリセットさせるための駆動電力を熱履歴検出スイッチ４０に供給する。

リセットのための駆動電力が供給されると、熱履歴検出スイッチ４０における第１、第２の端子間の導通状態が再び解除される。

次に、図４、図５を用いて、熱履歴検出スイッチ４０の構造について詳細に説明する。図４は低温雰囲気下における熱履歴検出スイッチ４０の側面図である。図５は高温雰囲気下における熱履歴検出スイッチ４０の側面図である。

熱履歴検出スイッチ４０は、筐体４１に、第１、第２の永久磁石４２ａ、４２ｂ、感温フェライト４３、第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂ、スイッチ体４５、バネ４６、第１、第２の電極４７ａ、４７ｂ、およびソレノイド（アクチュエータ）４８を設けることによって形成される。なお、筐体４１は熱伝導性を有する部材により形成される。また、筐体４１には、複数の孔部が設けられており、筐体４１内部の温度は筐体４１外部の温度変化に迅速に追従する。

感温フェライト４３は、第１、第２の永久磁石４２ａ、４２ｂによって挟持される。第１の永久磁石４２ａのＮ極である第１のＮ極と、第２の永久磁石４２ｂのＳ極である第２のＳ極とが感温フェライト４３を挟んで対向する。また、第１のＮ極から第１の永久磁石４２ａのＳ極である第１のＳ極に向かう方向と、第２の永久磁石４２ｂのＮ極である第２のＮ極から第２のＳ極に向かう方向とが同一直線上に並ぶように、第１、第２の永久磁石４２ａ、４２ｂは感温フェライト４３とともに筐体４１に固定される。

感温フェライト４３はキュリー点より低い温度雰囲気下において強磁性体として機能する。したがって、図６に示すように、キュリー点より低い温度雰囲気下において、第１、第２の永久磁石４２ａ、４２ｂと感温フェライト４３は単一の磁石として、第２のＮ極から第１のＳ極に向かう第１の環状磁場を形成する。

一方、感温フェライト４３はキュリー点より高い温度雰囲気下において磁性を失い、非磁性体として機能する。したがって、図７に示すように、キュリー点より高い温度雰囲気下において、第１、第２の永久磁石４２ａ、４２ｂは別々の磁石として、第１のＮ極から第１のＳ極に向かう第２の環状磁場と第２のＮ極から第２のＳ極に向かう第２の環状磁場を形成する。

キュリー点は、感温フェライト４３に混入する亜鉛の比率を変えることにより調整される。本実施形態ではキュリー点が８０℃となるように、混入比率が調整される。なお、第１、第２の永久磁石４２ａ、４２ｂには、感温フェライトよりキュリー点が十分に高い磁石が選択される。

第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂは弾性および軟磁性を有する部材によって形成される。また、第１、第２の磁性体４４ａ、４４ｂは、長手形状であって、一方の端部が湾曲するように形成される（図５参照）。後述するように、第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂは磁力の影響により弾性変形することがある（図４参照）。

第１の軟磁性体４４ａの湾曲した端部である第１の端部が自由端となるように、他方の端部が第１のＳ極側において筐体４１に固定される。また、第１の軟磁性体４４ａは、第１のＳ極側から第１のＮ極に沿って延び、感温フェライト４３と第１の端部が相対し、さらに第１の端部の湾曲方向が感温フェライト４３方向となるように固定される。

第２の軟磁性体４４ｂの湾曲した端部である第２の端部が自由端となるように、他方の端部が第２のＮ極側において筐体４１に固定される。また、第２の軟磁性体４４ｂは、第２のＮ極側から第２のＳ極に沿って延び、第１の端部と第２の端部が相対し、第２の端部の湾曲方向が感温フェライト４３とは逆方向となって、第２の端部と感温フェライト４３とにより第１の端部を挟み、さらに第１の環状磁場による磁力を受けないときに第１の端部から第２の端部が離間するように、固定される。

スイッチ体４５は軟磁性を有する部材によって形成される。また、スイッチ体４５は、図８に示すように、本体部４５ｂ、片部４５ｐ、および第３、第４の電極４７ｃ、４７ｄによって構成される。

本体部４５ｂの長手方向の一方の端において、磁場の影響を受けやすいように長手方向とは垂直な方向に突出する片部４５ｐが形成される。また、本体部４５ｂの長手方向の両端において、片部４５ｐとは反対側に第３、第４の電極４７ｃ、４７ｄが設けられる。第３、第４の電極４７ｃ、４７ｄ間は電気的に接続される。

スイッチ体４５は、バネ４６を介して筐体４１に支持される。スイッチ体４５と感温フェライト４３とによって第１、第２の端部を挟む位置において、感温フェライト４３向きの方向である第１の方向（図４参照）に沿って移動自在に支持される。なお、スイッチ体４５は、バネ４６によって第１の方向と逆の方向である第２の方向（図４参照）に付勢される。

スイッチ体４５を第１の方向に移動させると、本体部４５ｂが第２の軟磁性体４４ｂに当接し、また、片部４５ｐが第１の軟磁性体４４ａに当接するように、片部４５ｐの高さが調整される。

筐体４１内部における第１、第２の永久磁石４２ａ、４２ｂおよび感温フェライト４３が固定された面とは反対側の面に、第１、第２の台座４９ａ、４９ｂが形成される。また、第１、第２の台座４９ａ、４９ｂはそれぞれ第１、第２の永久磁石４２ａ、４２ｂと対向するように形成される。スイッチ体４５の第２方向への移動は、第１、第２の台座４９ａ、４９ｂに当接する位置に制限される。第１、第２の台座４９ａ、４９ｂに、第１、第２の電極４７ａ、４７ｂが設けられる。第１の電極４７ａは、第２の端子３５に接続される。第２の電極４７ｂは第１の端子３４に接続される。

スイッチ体４５が第１、第２の台座４９ａ、４９ｂに当接するとき、第１、第３の電極４７ａ、４７ｃが互いに接触し、第２、第４の電極４７ｂ、４７ｄが互いに接触する。したがって、スイッチ体４５が第１、第２の台座４９ａ、４９ｂに当接するとき、第１の端子３４が、第３の電極４７ｃ、第１の電極４７ａ、第２の電極４７ｂ、および第４の電極４７ｄを介して、第２の端子３５と導通状態となる。

第１、第２の台座４９ａ、４９ｂの間に、スイッチ体４５を第１の方向に移動させるためのソレノイド４８が設けられる。ソレノイド４８は熱履歴検出制御部３２によって制御され、スイッチ体４５は第１の方向に移動させられる。

次に熱履歴検出スイッチ４０の動作について説明する。通常の診断などにおいてキュリー点以下の温度雰囲気下で電子内視鏡１０が使用されている第１の状態において、熱履歴検出スイッチ４０の温度も外気温と同程度の温度となる。前述のように、キュリー点未満の温度において感温フェライト４３は強磁性を有し、第１、第２の永久磁石４２ａ、４２ｂおよび感温フェライト４３により第１の環状磁場が形成される（図６参照）。

第１の環状磁場が形成されると、第１、第２の端部はそれぞれＳ極、Ｎ極の極性を持ち（図９参照）、互いに引合う磁力が発生する。前述のように、湾曲した第１、第２の端部は発生した磁力により弾性変形して、接合する（図４、図９参照）。接合した第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂは単一の磁石となる。

単一の磁石となった第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂにより、スイッチ体４５を第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂに引く磁力が発生する。スイッチ体４５を第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂに接触するまで第１の方向に移動させた位置において、バネ４６による第２の方向への張力より第１の方向の磁力の方が大きい。そのため、スイッチ体４５と第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂとの接触状態が維持される。

電子内視鏡１０の使用後に、オートクレーブ装置２０による加熱滅菌処理において、電子内視鏡１０は所定の温度の高圧水蒸気に晒される。なお、所定の温度は滅菌行程の時間などにより異なるが、１１５℃〜１３８℃程度の間になるように設定される。

電子内視鏡１０がオートクレーブ装置２０において高圧水蒸気に晒される第２の状態において、電子内視鏡１０および熱履歴検出スイッチ４０は感温フェライト４３のキュリー点を越える温度まで加熱される。

熱履歴検出スイッチ４０がキュリー点を越えて加熱すると、感温フェライト４３は強磁性を失い、第１、第２の永久磁石４２ａ、４２ｂそれぞれが第２の環状磁場を形成する（図７参照）。

第２の環状磁場が形成されると、第１の軟磁性体４４ａにおける第１のＮ極、Ｓ極に対向する位置がＳ極、Ｎ極に磁化される（図１０参照）。同様に、第２の軟磁性体４４ｂにおける第２のＮ極、Ｓ極に対向する位置にＳ極、Ｎ極の磁性が発生する。

したがって、第１、第２の端部を互いに引合う磁力が弱まるため第１、第２の端部は再び離間する。第１、第２の端部が離間すると、第１、第２の端部が重なる付近においてスイッチ体４５を引く磁力も弱められる。また、弾性変形していた第２の端部が復元するときに第２の端部によりスイッチ体４５は第２の方向に付勢される。さらに、スイッチ体４５はバネ４６に付勢されて第２の方向に引寄せられる。

スイッチ体４５は第１、第２の台座４９ａ、４９ｂに当接するまで、第２の方向に引寄せられる。前述のようにスイッチ体４５が第１、第２の台座４９ａ、４９ｂに当接すると、第１の端子３４と第２の端子３５との間が導通状態となる。

ここで、高圧水蒸気による加熱が終わると電子内視鏡１０は熱履歴検出スイッチ４０とともに冷却される。冷却により感温フェライト４３がキュリー点未満の温度に下がった第３の状態において、第１の状態と同じく再び第１の環状磁場が形成される。第１の環状磁場が形成されると、第１の状態と同様に、第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂは磁力により弾性変形して単一の磁石となる。

このときに、スイッチ体４５には第１の方向の磁力がかかるが、第１の状態のときと異なり、スイッチ体４５が第１、第２の台座４９ａ、４９ｂに当接した位置においてバネ４６がスイッチ体４５を第２の方向に引く張力がスイッチ体４５にかかる第１の方向の磁力より大きいため、スイッチ体４５と第１、第２の台座４９ａ、４９ｂの当接状態が維持される。

第１、第２の端子３４、３５間の導通状態が維持されたまま、電子内視鏡１０が内視鏡プロセッサに接続されると、熱履歴検出制御部３２に電力が供給され、熱履歴検出制御部３２によって導通状態が検出される。

前述のように、熱履歴検出制御部３２により不発揮性メモリ３３に記録された加熱回数に１が加算されて、新たな加熱回数として記録される。さらに加熱回数の更新を終えると、熱履歴検出制御部３２からソレノイド４８に駆動指示の信号が出力され、ソレノイド４８によりスイッチ体４５が第１の方向に付勢される。スイッチ体４５が第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂ側に近付くと、バネ４６による第２の方向の張力より第１の方向の磁力の方が大きくなり、スイッチ体４５は第１、第２の台座４９ａ、４９ｂから離間して第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂに引寄せられた状態が維持される。

以上のように、本実施形態の医療機器熱履歴検出スイッチによれば、バッテリを搭載すること無く加熱回数を計測することが可能になる。

なお、本実施形態の医療機器熱履歴検出スイッチでは、第１のＮ極から第１のＳ極へ向かう方向と、第２のＮ極から第２のＳ極へ向かう方向とが同一直線上に並ぶように、第１、第２の永久磁石４２ａ、４２ｂは筐体４１に固定される構成である。

しかし、同一直線上に並ばなくてもよい。例えば、図１１に示すように、第１のＳ極と第２のＮ極とが対向し、第２のＮ極と第１のＳ極とが対向するように第１、第２の永久磁石４２ａ、４２ｂが配置される構成であってもよく、第１のＮ極と第２のＳ極との間に感温フェライト４３が挟まれればよい。このような構成であっても、キュリー点未満の温度雰囲気下において第２のＮ極から第１のＳ極に向かう環状磁場が形成され、キュリー点を越える温度雰囲気下において第２のＮ極から第２のＳ極に向かう環状磁場と第１のＮ極から第１のＳ極に向かう環状磁場が形成される。

また、本実施形態において、第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂは弾性を有する構成であるが、弾性を有さなくてもよい。弾性を有さなくても、離間するように支持された第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂが、第１の環状磁場を形成したときに、磁石として機能してスイッチ体４５を第１の方向に引く磁力を発生させることが可能である。弾性を有することで、第１の環状磁場が解除され、第２の環状磁場が形成されるときに復元する第２の軟磁性体４４ｂによりスイッチ体４５を確実に第２の方向に付勢することが可能となる。

また、本実施形態において、バネ４６を用いてスイッチ体４５を感温フェライト４３から遠ざける方向に付勢する構成であるが、他のいかなる手段によってスイッチ体４５を付勢してもよい。ただし、スイッチ体４５が第３、第４の電極４７ｃ、４７ｄと接する位置において第２の方向に付勢する力が、第１の環状磁場が形成されるときの第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂにより発生する第１の方向への磁力より大きくなることが求められる。また、スイッチ体４５が第１、第２の環状磁場が形成されるときの第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂに引寄せられた位置において、第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂにより発生する磁力より小さい力で第２の方向に付勢することが求められる。

また、本実施形態において、スイッチ体４５では、本体部４５ｂに片部４５ｐが形成される構成であるが、スイッチ体４５が感温フェライト４３側に引寄せられたときに、第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂ両者に接触可能ないかなる形態であってもよい。

また、本実施形態において、スイッチ体４５は、感温フェライト４３側に引寄せられたときに、第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂに接触される構成であるが、接触しなくてもよい。ただし、第１、第２の軟磁性体４４ａ、４４ｂに接触させることにより、スイッチ体４５に対して第１の方向により大きな磁力を受けることが可能となる。

また、本実施形態において、感温フェライト４３のキュリー点が８０℃になるように調整されるが、８０℃に限定されない。滅菌のために用いることが想定される外部加熱処理機（図示せず）による加熱を検出可能となる温度であればいかなる温度に定められてもよい。例えば、オートクレーブ装置では、一般的に１３７℃の高圧水蒸気により内視鏡の滅菌が行なわれる。そこで、オートクレーブ装置で滅菌処理される場合は、キュリー点がおおよそ８０℃〜１１０℃の範囲に入るように調整してもよい。さらに、ＥＯＧ滅菌装置では、一般的に５５℃まで温度が上がるため、キュリー点を４０℃から５０℃までの間に調整することが好ましい。また、洗滌消毒の過熱タイプの滅菌装置では、洗滌処理において４０℃、消毒処理において６０℃まで温度が上がるものもあり、このような場合には、キュリー点を４５℃から５５℃までの間に調整することが好ましい。

また、本実施形態において、第２の軟磁性体４４ｂが弾性変形から復元するときに、スイッチ体４５を第２の方向に付勢する構成であるが、付勢しなくてもよい。前述のように、第２の軟磁性体４４ｂが弾性を有さずにスイッチ体４５が第２の軟磁性体４４ｂに付勢されなくても、バネ４６によりスイッチ体４５が第２の方向に移動することが可能である。

また、本実施形態において、ソレノイド４８を用いて、スイッチ体４５を第１の方向に移動させる構成であるが、他のいかなるアクチュエータを用いてもよい。

また、本実施形態において、不発揮性メモリ３３および熱履歴検出制御部３２は、電子内視鏡１０に設けられる構成であるが、電子内視鏡１０外部の機器、例えば内視鏡プロセッサなどに設けられてもよい。

また、本実施形態において、熱履歴検出システム３０は、電子内視鏡１０のコネクタ１４に設けられる構成であるが、電子内視鏡１０のいかなる部位に設けられてもよい。例えば、操作部１２に設けられてもよい。

また、本実施形態において、熱履歴検出システム３０は、電子内視鏡１０に設けられる構成であるが、加熱処理が施される他のいかなる医療機器に設けても、本実施形態と同様の効果を得ることが可能である。

本発明の一実施形態を適用した熱履歴検出スイッチを有する電子内視鏡の外観図である。 電子内視鏡に滅菌処理を施すオートクレーブの外観図である。 熱履歴検出システムの概略構成を示すブロック図である。 キュリー点未満の温度雰囲気下における熱履歴検出スイッチの内部構成を示す側断面図である。 キュリー点を越える温度雰囲気菓子における熱履歴検出スイッチの内部構成を示す側断面図である。 第１の環状磁場を構成する磁束を示す状態図である。 第２の環状磁場を構成する磁束を示す状態図である。 スイッチ体の側面図である。 第１の環状磁場により第１、第２の軟磁性体に形成される磁極を説明するための状態図である。 第２の環状磁場により第１、第２の軟磁性体に形成される磁極を説明するための状態図である。 熱履歴検出スイッチの変形例の一部の構成を示す構成図である。

符号の説明

１０ 電子内視鏡
１４ コネクタ
３０ 熱履歴検出システム
３１ コネクタピン
３２ 熱履歴検出制御部
３３ 不発揮性メモリ
４０ 熱履歴検出スイッチ
４２ａ、４２ｂ 第１、第２の永久磁石
４３ 感温フェライト
４４ａ、４４ｂ 第１、第２の軟磁性体
４５ スイッチ体
４６ バネ
４７ａ、４７ｂ、４７ｃ、４７ｄ 第１、第２、第３、第４の電極
４８ ソレノイド

Claims (11)

1. 第１のＮ、Ｓ極を有する第１の永久磁石と、
   前記第１のＮ極と対向する位置に配置される第２のＳ極と、第２のＮ極とを有する第２の永久磁石と、
   前記第１のＮ極と前記第２のＳ極との間に挟まれ、所定の温度より低いときに強磁性体として機能することにより前記第２のＮ極から前記第１のＳ極に向かう第１の環状磁場を形成させ、前記所定の温度より高いときには非磁性体として機能することにより前記第１のＮ極から前記第１のＳ極および前記第２のＮ極から前記第２のＳ極に向かう第２の環状磁場を形成させる感温フェライトと、
   前記第１のＮ、Ｓ極に沿って前記感温フェライトに相対する位置まで延びるように形成され、前記感温フェライトに相対する位置に第１の端部を有し、軟磁性である第１の磁性体と、
   前記第２のＮ、Ｓ極に沿って前記第１の端部に相対する位置まで延びるように形成され、前記第１の端部に相対する位置に第２の端部を有し、軟磁性であって、前記第２の端部は前記感温フェライトとともに前記第１の端部を挟むように、かつ前記第１の環状磁場の形成が停止されている状態において前記第１の端部と離間するように支持される第２の磁性体と、
   前記第２の端部より前記感温フェライトから離れた位置において前記感温フェライト向きの方向である第１の方向に沿って移動自在であり、軟磁性であって、前記第１の環状磁場が形成されるときの磁力により前記第１の方向に引張られ、互いに電気を伝導しあう第１、第２の電極を有するスイッチ体と、
   前記スイッチ体が前記第１の方向と逆方向の第２の方向に向かって第１の位置まで引寄せられるときに、前記第１、第２の電極とそれぞれ接触する第３、第４の電極と、
   前記第１の環状磁場が形成されるときに前記第１の位置より前記第１の方向に寄った第２の位置において前記スイッチ体にかかる磁力より弱く、前記第１の環状磁場が形成されるときに前記第１の位置において前記スイッチ体にかかる磁力より強い力で前記スイッチ体を前記第１の方向の逆方向である第２の方向に付勢し、前記第１の環状磁場の形成が解除されるときに前記第２の位置にある前記スイッチ体を前記第２の方向に移動させる付勢体とを備える
   ことを特徴とする医療機器熱履歴検出スイッチ。
2. 前記第２の磁性体は弾性を有し、前記第１の環状磁場が形成されるときに前記第２の端部にかかる磁力により前記第２の端部が前記第１の端部側に近付くように前記第２の磁性体が弾性変形することを特徴とする請求項１に記載の医療機器熱履歴検出スイッチ。
3. 前記第１の環状磁場の形成が解除されるときに、弾性変形から復元する前記第２の磁性体が前記スイッチ体を前記第２の方向に付勢することを特徴とする請求項２に記載の医療機器熱履歴検出スイッチ。
4. 前記第１の環状磁場が形成されるときに前記第２の端部が前記第１の端部に接触することを特徴とする請求項２または請求項３に記載の医療機器熱履歴検出スイッチ。
5. 前記スイッチ体は、前記第２の位置に引寄せられたときに、前記第１の磁性体および前記第２の磁性体の少なくとも一方と接触することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の医療機器熱履歴検出スイッチ。
6. 請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の医療機器熱履歴検出スイッチと、
   前記第３の電極に接続され、前記スイッチ体が前記第１の位置まで引寄せられて前記第１、第２の電極と前記第３、第４の電極とが接触することにより前記第３、第４の電極が導通状態となることを検出する制御装置とを備える
   ことを特徴とする医療機器熱履歴検出システム。
7. 前記スイッチ体が前記第１の位置に引寄せられた状態で前記制御装置に駆動され、前記スイッチ体を前記第２の位置に移動させるアクチュエータを備えることを特徴とする請求項６に記載の医療機器熱履歴検出システム。
8. 前記医療機器熱履歴検出システムが加熱された回数である加熱回数を記憶するメモリと、
   前記制御装置が前記第３、第４の電極が導通状態であることを検出するときに前記メモリに記憶されていた加熱回数に１を加算して、新たな前記加熱回数として前記メモリに記憶させるメモリ制御部とを備える
   ことを特徴とする請求項６または請求項７に記載の医療機器熱履歴検出システム。
9. 請求項６〜請求項８のいずれか１項に記載の前記医療機器熱履歴検出システムを備えることを特徴とする内視鏡。
10. 前記医療機器熱履歴検出システムは、内視鏡プロセッサに接続するためのコネクタを有することを特徴とする請求項９に記載の内視鏡。
11. 請求項８に記載の前記医療機器熱履歴検出システムと、
    前記加熱回数を前記メモリから前記制御装置を介して読出し、内視鏡プロセッサに伝送する通信手段とを備える
    ことを特徴とする内視鏡。

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