JP5028311B2 - 内視鏡用送水液の加温装置 - Google Patents

Description

本発明は、内視鏡スコープが接続されるプロセッサ装置や光源装置を積載する内視鏡用カートに取り付けて使用する内視鏡用送水液の加温装置に係り、更に詳細には、省エネルギを図ると共に送水液の温度を患者に対し違和感や刺激を与えない温度にまで精度良く加温して調節することができる内視鏡用送水液の加温装置に関する。

内視鏡スコープは、消化器官等の体腔内に挿入して使用されるが、体腔内で内視鏡の対物レンズを洗浄したり被写体となる体腔内を洗浄したりするために、内視鏡スコープには、外部から送水液を取り込みスコープ先端部から吐出する送水機能が搭載されている。

しかし、送水液の温度が、体腔の温度に対して低すぎたり高すぎたりすると、患者に違和感や刺激，不快感を与えることになってしまう。そこで従来から、下記の特許文献１，２に記載されている様に、送水液を加温して体腔内に供給する様にしている。

特許文献１記載の従来技術では、送水タンク内の送水液を取り出し、これを熱交換器において高温の空気と熱交換することで、３６℃程度（体温程度）に加温している。熱交換する空気の熱源として、通常は、内視鏡スコープが接続して使用される光源装置の排気熱が利用され、省エネルギ化が図られる。

特許文献２記載の従来技術では、送水液を入れておく送水ボトルを光源装置の排気孔（放熱口）に置き、排気熱を直接的に送水ボトルに当てることで、送水液の加温を図っている。

特開平７―３１５８４号公報 特開２００４―６５４８７号公報

特許文献１記載の従来技術の場合、熱交換器や送水タンクその他の配管，流路切換弁等が必要になり、システム構成が大型化してしまう。送水液が体温程度に加温されるシステムでは、雑菌も繁殖しやすい温度となるため、システムの洗浄消毒が不可欠となる。このため、特許文献１記載の従来技術の場合には、送水液加温システムの洗浄消毒が大がかりとなり、システム管理にコストが嵩んでしまうという問題がある。

これに対し、特許文献２記載の従来技術の場合には、加温システム構成が簡単で、洗浄消毒する主な対象は送水ボトルとなるため、少ない手間，コストで洗浄消毒が行えるという利点があり、送水ボトル内の送水液を内視鏡に送る送水ポンプや送水チューブ等は内視鏡に通常設けられているものが利用できるため、好適である。

しかしながら、光源装置の排気孔に送水ボトルを設置するため、送水ボトルが排気孔を塞ぎ、光源装置の放熱を阻害してしまう虞がある。また、送水ボトルの容量や送水液容量によって加温される温度が異なったり、昇温速度が異なり、更に、送水ボトルの一側面に対してだけ直接的に高温の排気熱が当たるため、送水ボトル内の送水液全体が平均的に昇温されるまで、時間がかかるという問題もある。更に、緊急の場合に昇温が間に合わないという問題や、体温以上に加温されてしまう虞があるという問題もある。

本発明の目的は、光源装置等の放熱性能を阻害することなく、送水ボトル内の送水液全体を平均的に且つ比較的高速に加温でき、また、必要以上の温度にまで加温することがなく、また、緊急時には高速に加温することができる内視鏡用送水液の加温装置を提供することにある。

本発明の内視鏡用送水液の加温装置は、内視鏡で使用する送水液を入れる送水ボトルを着脱自在に収納する二重構造の有底円筒体で形成されるボトル保持体と、該ボトル保持体の側部に一体に連設され前記二重構造の内側の前記有底円筒体と外側の前記有底円筒体との間に形成される円筒状流路に接続部が設けられたダクトと、該ダクトの開口部と前記接続部との間に設けられ該開口部から取り込まれた温風を前記接続部を介して前記円筒状流路に流す風量制御を行う第１の開閉手段と、前記ダクトの側部に設けられた排気孔と前記開口部との間の風量制御を行う第２の開閉手段と、前記ボトル保持体の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の検出温度に応じて前記第１，第２の開閉手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明の内視鏡用送水液の加温装置は、前記円筒状流路には大気開放孔が設けられていることを特徴とする。

本発明の内視鏡用送水液の加温装置は、前記円筒状流路内には保温材が収納されていることを特徴とする。

本発明の内視鏡用送水液の加温装置の前記制御手段は、前記第１の開閉手段を開けたとき前記第２の開閉手段を閉じ、前記第１の開閉手段を閉じたとき前記第２の開閉手段を開けることを特徴とする。

本発明の内視鏡用送水液の加温装置の前記ボトル保持体にはヒータが設けられ、前記制御手段は、前記温度検出手段が所定温度を検出するまで該ヒータに通電して前記送水液の加温を行うことを特徴とする。

本発明の内視鏡用送水液の加温装置の前記制御手段は、タイマ装置で設定された時間前から前記送水液の加温制御を始めることを特徴とする。

本発明の内視鏡用送水液の加温装置は、前記内視鏡を使用するときに該内視鏡が接続される光源装置，プロセッサ装置を積載する内視鏡用カートの支柱あるいは棚に着脱自在に前記内視鏡用送水液の加温装置を取り付ける取付手段を備えることを特徴とする。

本発明の内視鏡用送水液の加温装置の前記制御手段が、前記ボトル保持体及び前記ダクトと一体に設けられることを特徴とする。

本発明の内視鏡用送水液の加温装置の前記制御手段が、前記ボトル保持体及び前記ダクトと別体に設けられ該ボトル保持体の前記温度検出手段及び該ダクト内の前記第１，第２の開閉手段と配線にて接続されることを特徴とする。

本発明によれば、光源装置等の放熱性能を阻害することなく、送水ボトル内の送水液全体を平均的に且つ比較的高速に加温でき、また、必要以上の温度にまで加温することがなく、しかも緊急時には高速に昇温することが可能になる。

以下、本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る内視鏡用送水液の加温装置を取り付けた内視鏡用カートの外観斜視図である。この内視鏡用カート１は、底部の四隅に設けられた４つのキャスタ２により移動可能になっており、下から順に、５段の棚３，４，５，６，７が設けられている。

一番下の棚３の下部にはカート用電源部８が設けられている。このカート用電源部８が、図示を省略した電源ケーブルを介して商用電源に接続される。

各棚３，４，５，６，７には、夫々、電源コンセントが設けられており、これらの電源コンセントは、カート用電源部８を通して商用電源に配線される。

図示する例の内視鏡用カート１の棚４には、ビデオプロセッサ１１が搭載されている。ビデオプロセッサ１１の電源は棚４に設けられた上記の電源コンセントから供給され、図示を省略した内視鏡スコープは、このビデオプロセッサ１１に接続されて使用され、内視鏡スコープを通して得られた消化器等の体腔内撮影画像データが画像処理される。

内視鏡用カート１の各棚４〜７を上下方向調節可能に左右で支え固定する支柱１２の最上部に、アーム１３を介して液晶等の表示パネル１４が棚７の上方で支持される。表示パネル１４の電源は棚７に設けられた上記の電源コンセントから供給され、ビデオプロセッサ１１で画像処理された映像が表示パネル１４に表示される。

棚５には、光源装置１５が搭載される。内視鏡スコープは光源装置１５にも接続され、光源装置１５からの照明光が内視鏡スコープ内に導入され、スコープ先端部から照射される。この光源装置１５の電源は、棚５に設けられた上記の電源コンセントから供給される。

光源装置１５やビデオプロセッサ１１の左側面部には、放熱用の排気孔が設けられており、夫々から、温風の排気熱が放熱される様になっている。

図示する本実施形態の内視鏡用送水液の加温装置２０は、ビデオプロセッサ１１の排気孔に面する位置に取り付けられる。勿論、光源装置１５の排気孔に面する位置に取り付けることでも良い。

加温装置２０には、図示しない周知の固定手段により、着脱自在に、左側の支柱１２や棚４の縁部を把持する様に取り付けられる。この固定手段には、加温装置２０の取付位置をカート１の前後方向および／または上下方向に調整できる機構が設けられており、加温装置２０の後述の開口部２３がビデオプロセッサ１１の排気孔に正対する位置に取り付けられる。

加温装置２０は、内視鏡用送水液が入れられる送水ボトル２１を着脱自在に収納するボトル保持体２２と、このボトル保持体２２に一体に連設されたダクト部２３と、コントローラ（制御装置）２４とを備える。

本実施形態のコントローラ２４は、ボトル保持体２２及びダクト部２３と別体に設けられ、これらと配線２５により電気的に接続されるが、コントローラ２４をボトル保持体２２及びダクト部２３と一体に設けることでも良い。図示する例のコントローラ２４は、最下段の棚３上に設置され、電源ケーブル２６により棚３に設けられた上記の電源コンセントに接続される。

図２は、加温装置２０の横断面模式図であり、図３は、加温装置２０の縦断面模式図である。この加温装置２０は、ビデオプロセッサ１１の排気孔１１ａの位置に取り付けられ、ボトル保持体２１と、このボトル保持体２１に一体に連設されたダクト部２３とを備える。

ダクト部２３の開口部２３ａは、排気孔１１ａに正対する位置に取り付けられ、ビデオプロセッサ１１の排気ファン１１ｂにより送風される温風を取り込む構造になっている。

ボルト保持体２２は、大径の有底円筒体２２ａとその中に設けられた小径の有底円筒体２２ｂの二重構造になっており、両者間に円筒状流路２２ｃが形成される。この円筒状流路２２ｃは、上端部に大気開放孔２２ｄが設けられている。

有底円筒体２２ａ，２２ｂは、例えば合成樹脂製でなり、内側の有底円筒体２２ｂの側面にはサーミスタ等の温度検出手段２８が設けられている。また、有底円筒２２ｂの底面裏側には、加熱用のヒータ２９が設けられている。

ダクト部２３には、ファン１１ｂに正対する位置に、ボトル保持体２２の円筒状流路２２ｃに連通する接続部２３ｂが設けられている。接続部２３ｂの内部空洞（送風通路）は、開口部２３ａより絞られた形状になっており、その接続部２３ｂの手前側（開口部２３ａ側）に、ダクト部２３内の送風通路を開閉する、或いは送風通路の通路面積の広狭を制御する第１のシャッタ部材（開閉手段）３１が設けられている。

また、ダクト部２３の側面には側面開口部（ダクト部２３の排気孔）２３ｃが設けられており、ダクト部２３内の側面開口部２３ｃの手前側には、この側面開口部２３ｃを開閉する、或いは側面開口部２３ｃの開口面積の広狭を制御する第２のシャッタ部材（開閉手段）３２が設けられている。

第１，第２のシャッタ部材３１，３２は、夫々、図示しないモータによって開閉駆動される。

図４は、コントローラ２４の機能ブロック図である。このコントローラ２４は、演算処理装置（ＣＰＵ）３３と、温度検出手段２８の検出温度ｔを配線２５を通して取り込むインタフェース３４と、第１のシャッタ部材３１のモータに配線２５を介してドライブ電流を供給するモータドライバ３５と、第２のシャッタ部材３２のモータに配線２５を介してドライブ電流を供給するモータドライバ３６と、ヒータ２９に配線２５を介して加熱用電流を供給するヒータドライバ３７と、これらを相互に接続するバス３８とを備える。

また、コントローラ２４は、電源ケーブル２６及び棚３に設けられた電源コンセントを介して商用電源に接続される電源回路３９を備え、電源回路３９で生成された各種電圧がＣＰＵ３３，ドライバ３５，３６，３７に供給される。この電源回路３９にはスイッチ４０が設けられており、スイッチ４０が投入されたとき、このコントローラ２４すなわち加温装置２０が動作する。

図５は、コントローラ２４のＣＰＵ３３が実行する加温処理手順を示すフローチャートである。ボトル保持体２２の内側の有底円筒体２２ｂの中心孔内に、送水液を入れた送水ボトル２１を挿入し、このボルト２１を有底円筒体２２ｂの底面に置く。そして、スイッチ４０を投入する（ステップＳ１）と、ＣＰＵ３３は、温度検出手段２８の検出温度ｔをインタフェース３４を介して取り込む（ステップＳ２）。スイッチ４０は、例えばカート１に別配置したタイマなどを用い、内視鏡を使用する時間より所要時間前に投入する構成としても良い。

そして次に、検出温度ｔが第１所定温度（例えば、３０℃とする。）未満であるか否かを判定する（ステップＳ３）。夜間で温度が低かったり冬場等では、新たに送水液を入れた送水ボトル２１の内部温度は低いため、ステップＳ３における判定結果は肯定（Ｙｅｓ）となる。この場合には、ステップＳ３からステップＳ４に進み、ヒータ２８をオンして通電を行う。これにより、ボルト２１内の送水液は、ヒータ２８の発熱によって高速に昇温される。

また、ステップＳ４の次にステップＳ５に進み、第１シャッタ部材３１を「開」、第２シャッタ部材３２を「閉」とする。これにより、図６に示す様に、ビデオプロセッサ１１のファン１１ｂから送風された温風（図６中に矢印で示す。）が、「開」となったシャッタ部材３１を通ってボルト保持体２２の円筒状流路２２ｃ内に入って流れ、大気開放孔２２ｄから大気中に放出される。

これにより、送水ボトル２１はビデオプロセッサ１１の排気熱によっても加温され、ステップＳ５の次にステップＳ２に戻る。

温度検出手段２８が検出した温度ｔが３０℃に達した場合には、ステップＳ３の判定結果が否定となる。この場合には、ステップＳ３からステップＳ６に進み、先ず、ヒータ２８をオフとしてヒータ２８への通電を遮断する。そして、次に、ステップＳ７に進み、検出温度ｔが体温程度の第２所定温度（例えば、温度３７℃とする。）に達しているか否かを判定する。

この判定の結果、３７℃に達していない場合には、上述したステップＳ５に進み、ビデオプロセッサ１１の排気熱を利用した送水液の昇温動作を継続する。

ステップＳ７の判定の結果、３７℃に達した場合には、ステップＳ７からステップＳ８に進み、第１のシャッタ部材３１を「閉」、第２のシャッタ部材３２を「開」にして、ステップＳ２に戻る。

この結果、図７に示す様に、ボルト保持体２２の円筒状流路２２ｃへの排気熱の流入が遮断され、送水液のこれ以上の昇温が阻止される。また、第２シャッタ部材３２が「開」となるため、ダクト部２３内に流入したビデオプロセッサ１１の排気熱は、ダクト部２３の側面開口部２３ｃから大気に排出され、ビデオプロセッサ１１の放熱性が劣化することが回避される。

以上述べた様に、本実施形態に係る加温装置２０によれば、ビデオプロセッサ１１や光源装置１５の排気熱を利用して送水液の加温を行うため、省エネルギで加温が可能となり、また、送水ボルト２１の温度を検出しながら加温制御を行うため、精度の高い温度制御が可能となる。

更に、ヒータを設けて高速昇温を可能にしたため、冬場等での緊急時にも容易に対処可能となり、また、取り込んだ温風（ビデオプロセッサ等の排気）の排出先を確保する構造のため、ビデオプロセッサ等の排熱に支障を来すことがない。

尚、上述した実施形態では、温度が低い場合には必ずヒータを用いた加温を行ったが、昇温までの時間をとることができる場合には、ヒータを用いずに送水液の加温を行う構成とすることも可能である。例えば、図５のステップＳ３，Ｓ４，Ｓ５の処理を行うか、それともこれらの処理ステップをスキップするかの判断を、コントローラ２４に設けた別のスイッチでユーザが選択できるようにし、スキップする場合にはステップＳ２の次にステップＳ７に進むようにすればよい。

また、上述した実施形態では、ステップＳ３の第１所定温度とステップＳ７の第２所定温度を別温度としたが、同じ温度とすることも可能であり、ヒータで体温程度まで高速昇温しても良いことはいうまでもない。この場合には、ヒータで送水液の高速昇温を行い、ビデオプロセッサ等の排気熱で送水液の保温を行うことになる。

更に、上述した実施形態では、第１，第２の開閉手段の「開」「閉」の制御を行ったが、開口面積の広狭の制御を行い、第１の開閉手段を「開」としてビデオプロセッサの排気熱をボルト保持体２２に導入している最中でも、第２の開閉手段を中程度や小程度に開き、排気熱の外部への排出路確保を積極的に図っても良い。

また、上述した実施形態では、円筒状流路２２ｃは全くの空洞として説明したが、円筒状流路２２ｃ内に、保温材たとえばグラスウール等を入れても良い。保温材を入れておくと、送水ボトルの温度変化が抑制され、送水液の温度を一定温度に保つことが容易となる。この場合には、円筒状流路２２ｃの流路抵抗が高くなるため、第２の開閉手段を制御し、ダクト部２３内に流入した排気熱の排出路確保を積極的に行うのが良い。

本発明に係る加温装置は、送水液の温度を精度良く制御可能となり、また、洗浄消毒も容易且つ確実に行えるため、感染リスクの非常に少ない内視鏡システムとして有用である。

本発明の一実施形態に係る内視鏡用送水液の加温装置を取り付けた内視鏡用カートの外観斜視図である。 図１に示す加温装置の横断面模式図である。 図１に示す加温装置の縦断面模式図である。 図１に示すコントローラの機能構成図である。 図４に示すＣＰＵが実行する加温処理手順を示すフローチャートである。 加温装置のボルト保持体に排気熱を導入したときの説明図である。 加温装置のボトル保持体に排気熱を導入しないときの説明図である。

符号の説明

１ 内視鏡用カート
２ キャスタ
３，４，５，６，７ 各種装置を積載する棚
８ 電源部
１１ ビデオプロセッサ
１１ａ 排気孔
１１ｂ 排気ファン
１５ 光源装置
２０ 送水液の加温装置
２１ 送水ボルト
２２ ボルト保持体
２２ａ 外側の有底円筒体
２２ｂ 内側の有底円筒体
２２ｃ 円筒状流路
２２ｄ 大気開放孔
２３ ダクト部
２３ａ 開口部
２３ｂ 接続部
２３ｃ 側面開口部（ダクトの排気孔）
２４ コントローラ（制御手段）
２５ 配線
２６ 電源線
２８ 温度検出手段
２９ ヒータ
３１ 第１の開閉手段
３２ 第２の開閉手段

Claims (9)

1. 内視鏡で使用する送水液を入れる送水ボトルを着脱自在に収納する二重構造の有底円筒体で形成されるボトル保持体と、該ボトル保持体の側部に一体に連設され前記二重構造の内側の前記有底円筒体と外側の前記有底円筒体との間に形成される円筒状流路に接続部が設けられたダクトと、該ダクトの開口部と前記接続部との間に設けられ該開口部から取り込まれた温風を前記接続部を介して前記円筒状流路に流す風量制御を行う第１の開閉手段と、前記ダクトの側部に設けられた排気孔と前記開口部との間の風量制御を行う第２の開閉手段と、前記ボトル保持体の温度を検出する温度検出手段と、該温度検出手段の検出温度に応じて前記第１，第２の開閉手段を制御する制御手段とを備えることを特徴とする内視鏡用送水液の加温装置。
2. 前記円筒状流路には大気開放孔が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の内視鏡用送水液の加温装置。
3. 前記円筒状流路内には保温材が収納されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の内視鏡用送水液の加温装置。
4. 前記制御手段は、前記第１の開閉手段を開けたとき前記第２の開閉手段を閉じ、前記第１の開閉手段を閉じたとき前記第２の開閉手段を開けることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の内視鏡用送水液の加温装置。
5. 前記ボトル保持体にはヒータが設けられ、前記制御手段は、前記温度検出手段が所定温度を検出するまで該ヒータに通電して前記送水液の加温を行うことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の内視鏡用送水液の加温装置。
6. 前記制御手段は、タイマ装置で設定された時間前から前記送水液の加温制御を始めることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の内視鏡用送水液の加温装置。
7. 前記内視鏡を使用するときに該内視鏡が接続される光源装置，プロセッサ装置を積載する内視鏡用カートの支柱あるいは棚に着脱自在に前記内視鏡用送水液の加温装置を取り付ける取付手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の内視鏡用送水液の加温装置。
8. 前記制御手段が、前記ボトル保持体及び前記ダクトと一体に設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の内視鏡用送水液の加温装置。
9. 前記制御手段が、前記ボトル保持体及び前記ダクトと別体に設けられ該ボトル保持体の前記温度検出手段及び該ダクト内の前記第１，第２の開閉手段と配線にて接続されることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の内視鏡用送水液の加温装置。

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