JP6567247B2 - 空調設備 - Google Patents

Description

本発明は、手術室の天井と壁との境界部近傍の空気を吸引して、フィルタによって清浄化できる空調設備に関する。なお本明細書において「空調」は、空気調和と同義である。

手術室を清浄環境に維持するため、手術室内に清浄化した適温の空気を供給する空調設備が用いられる。手術室の空調設備は、日本医療福祉施設協会規格の「病院設備の設計管理指針ＨＥＡＳ−０２−２００４」に適合するように設計される。前記指針によれば、「一般手術室は、室内の空気清浄度や温度及び湿度に留意するとともに、周囲の諸室より陽圧を維持しなければならない」とされる。

図１０に、従来の手術室１０１の空調設備１１０を示す。このような空調設備１１０は、たとえば特許文献１に記載されている。

手術室１０１は、床１０２、天井１０３、壁１０４によって囲まれた空間であり、床１０２のほぼ中央に手術台１０５が設けられている。図面には、手術台１０５上に患者１０６が仰向けに配置され、手術台１０５周囲の術者１０７，１０８，１０９によって、患者１０６の手術が行われている状態を示している。

図１０に示す従来の空調設備１１０は、天井１０３から手術台１０５の周囲に向かって空気を吹き出す空調系統１３０を備える。空調系統１３０は、吹出口１３１を有するフィルタボックス１３２と、壁１０４に近接させて室外に設置され、吸込口１３３が壁１０４の下部に配設された空調機１３４と、この空調機１３４とフィルタボックス１３２とを接続するダクト１３５とを備える。フィルタボックス１３２内には、空気中の微粒子捕捉用のフィルタ１３９が吹出口１３１の近傍に設けられ、吹出口１３１には、たとえばパンチングメタルから成るカバーが装着される。空調機１３４は、送風機１３６および冷却コイル１３８を内蔵する。

空調系統１３０は、空調機１３４の送風機１３６を駆動して吸込口１３３から空気を吸い込み、吸い込んだ空気を冷却コイル１３８で冷却し、冷却後に、ダクト１３５を通じ、フィルタボックス１３２へ供給し、吹出口１３１から手術台１０５の周囲へ向けて吹き出させる。その際、空気中に含まれる塵埃、細菌、ウィルスなどをフィルタ１３９によって捕捉し、除去して清浄空気とする。

前記空調設備１１０は、吹出口１３１から空気を吹き出し、壁１０４の第２吸込口１３３から空気を吸い込むので、天井１０３から床１０２に向かって降下し、床１０２に沿って壁１０４へ向かう空気流が形成される。手術中に発生し空気中に飛散する塵埃や粒子などは、吹出口１３１から吹き出される下向きの空気流によって床１０２へ向かって押し流されたのち、上方へ飛散することなく壁１０４まで搬送され、吸込口１３３から室外へ吸い出される。

前記従来の空調設備１１０は、空調系統１３０の吹出口１３１から清浄化した空気を吹き出させることによって、手術台１０５の周囲を清浄な環境に保つことができる効果を発揮する。

特開２０１３−１４８２４１号公報

前記従来の空調設備１１０は、天井１０３に設置されたフィルタボックス１３２から空気を手術台１０５およびその周囲へ向かって吹き出し、空調機１３４が、壁１０４の下部に配設した吸込口１３３から空気を吸い込む構成であるから、手術室１０１における空気の主な流れは、天井１０３から、床１０２へ向かい、床１０２に沿って壁１０４に至るものである。このため、天井１０３と壁１０４との境界部１４０の近傍領域は、空気があまり流動しない停滞領域となる。停滞領域の空気中に含まれる塵埃や細菌などの微粒子は、除去されずに手術室１０１内に長期間留まる可能性がある。したがって、前記従来の空調設備１１０は、手術室１０１内に空気の停滞領域が存在するから、手術室１の清浄度を高めるのが難しいという問題がある。

本発明の目的は、天井と壁との境界部近傍の空気を吸引し、吸引した空気をフィルタユニットへ送給することによって、手術室の清浄度を高めることができる空調設備を提供することである。

本発明は、壁と天井と床とによって規定され、天井の各辺と壁との境界部に沿って天井における壁の近傍に貫通孔が設けられ、床に手術台が設置される手術室の空調設備であって、
天井の中央に設置されるフィルタユニットであって、
第１吸込口と、手術台に臨んで配設される第１吹出口とを有する、天井に取り付けられる第１筐体と、
第１筐体内に設けられ、第１吸込口から空気を吸引し、かつ吸引した空気を第１吹出口へ排出する第１送風機と、
第１吹出口を覆うフィルタとを備えるフィルタユニットと、
手術室の壁の各入隅部に設置される空調ユニットであって、
手術台に臨んで配設される第２吸込口と、第２吹出口とを有する、床上に設置される第２筐体と、
第２筐体内に設けられ、第２吸込口から空気を吸引し、かつ吸引した空気を第２吹出口へ排出する第２送風機と、
第２筐体内に設けられ、第２吸込口から第２吹出口へ流れる空気を昇温または冷却して、該空気の温度を予め定める温度に調節する温度調節手段とを備える空調ユニットと、
一端部が前記空調ユニットの第２吹出口に接続され、他端部が前記フィルタユニットの第１吸込口に接続される第１ダクトと、
手術室の室外に配置される中空の吸気部材であって、前記貫通孔に臨んで配設され、前記境界部に沿って延びる吸気口と、該吸気口から吸引した空気を排出するための排気口とを有する吸気部材と、
一端部が吸気部材の排気口に接続され、他端部が第１筐体に接続され、該他端部に、第１筐体内の空気の流れによって、前記空気の流れの方向に内部の空気を引き出す吸引力が生じる第２ダクトとを含むことを特徴とする空調設備である。

また本発明は、壁と天井と床とによって規定され、天井の各辺と壁との境界部に沿って壁における天井の近傍に貫通孔が設けられ、床に手術台が設置される手術室の空調設備であって、
天井の中央に設置されるフィルタユニットであって、
第１吸込口と、手術台に臨んで配設される第１吹出口とを有する、天井に取り付けられる第１筐体と、
第１筐体内に設けられ、第１吸込口から空気を吸引し、かつ吸引した空気を第１吹出口へ排出する第１送風機と、
第１吹出口を覆うフィルタとを備えるフィルタユニットと、
手術室の壁の各入隅部に設置される空調ユニットであって、
手術台に臨んで配設される第２吸込口と、第２吹出口とを有する、床上に設置される第２筐体と、
第２筐体内に設けられ、第２吸込口から空気を吸引し、かつ吸引した空気を第２吹出口へ排出する第２送風機と、
第２筐体内に設けられ、第２吸込口から第２吹出口へ流れる空気を昇温または冷却して、該空気の温度を予め定める温度に調節する温度調節手段とを備える空調ユニットと、
一端部が前記空調ユニットの第２吹出口に接続され、他端部が前記フィルタユニットの第１吸込口に接続される第１ダクトと、
手術室の室外に配置される中空の吸気部材であって、前記貫通孔に臨んで配設され、前記境界部に沿って延びる吸気口と、該吸気口から吸引した空気を排出するための排気口とを有する吸気部材と、
一端部が吸気部材の排気口に接続され、他端部が第１筐体に接続され、該他端部に、第１筐体内の空気の流れによって、前記空気の流れの方向に内部の空気を引き出す吸引力が生じる第２ダクトとを含むことを特徴とする空調設備である。

また本発明は、前記フィルタユニットおよび前記空調ユニットの少なくとも起動および停止を含む予め定める動作を制御する制御手段をさらに含み、前記制御手段が、接触によって前記予め定める動作に対する指令を入力するためのタッチパネル入力部を備えることを特徴とする。

また本発明は、前記フィルタユニットおよび前記空調ユニットの予め定める動作を制御する制御手段をさらに備え、前記制御手段が、音声によって前記予め定める動作に対する指令を入力するための音声認識入力部を備えることを特徴とする。

また本発明は、前記フィルタユニットおよび前記空調ユニットの少なくとも起動および停止を含む予め定める動作を制御する制御手段と、前記手術室内を撮像する撮像手段とをさらに含み、前記制御手段が、前記撮像手段によって撮像された画像に基づいて、前記予め定める動作に対する指令を入力するための画像認識入力部を備えることを特徴とする。

本発明に係る空調設備によれば、天井の中央に設置されたフィルタユニットが、第１吹出口から手術台へ向かって空気を吹き出す。第１吹出口から吹き出される空気は、フィルタによって清浄化された空気であるから、手術台の周囲を清浄な状態に保持することができる。第１吹出口から手術台へ向かって吹き出された空気は、手術台の下方へ降下したのち、床に沿って壁へ向かって流動する。壁の各入隅部に設置された空調ユニットが、手術台から床に沿って流れてくる空気を第２吸込口から吸引し、第２吹出口から第１ダクトへ排出する。空調ユニットは、空気が第２吸込口から第２吹出口まで流れる間に、空気の温度が予め定める温度となるように、温度調節手段によって空気を昇温または冷却する。温度調節され、第２吹出口から吹き出された空気は、第１ダクトを通じて、フィルタユニットの第１吸込口に至る。フィルタユニットは、空気を第１吸込口から吸引し、フィルタを通過させて清浄化し、第１吹出口から吹き出す。このように、フィルタユニットと空調ユニットとの間で空気を循環させる間に、空気を清浄化するとともに、空気の温度を調節する。

本発明の空調設備は、手術室の室外に中空の吸気部材を配置し、天井の各辺と壁との境界部に沿って、天井における壁の近傍または壁における天井の近傍に設けた貫通孔に臨むように吸気部材の吸気口を配設し、吸気部材の排気口に第２ダクトの一端部を接続するとともに、第２ダクトの他端部を第１筐体に接続し、該他端部に、第１筐体内の空気の流れによって、該空気の流れの方向に内部の空気を引き出す吸引力が生じる構成としたので、空調設備を運転して第１送風機を駆動させると、第１筐体に発生する空気を吸引する吸引力が、第２ダクトの他端部を通じて、吸気部材に作用する。その結果、吸気部材が、天井と壁との境界部近傍の空気を、天井または壁の貫通孔を通じて、吸気口から吸引し、排気口から第２ダクトへ排出し、第２ダクトを通じて、第１筐体内の空気の流れに混入させる。混入された空気は、フィルタユニットのフィルタで清浄化処理されたのち、第１吹出口から手術室内へ吹き出される。このように、本発明によれば、従来の空調設備では清浄化するのが困難であった手術室の天井の各辺と壁との境界部近傍の空気を、確実に清浄化することができるので、手術室の清浄度を高めることができる。よって本発明の空調設備は、高い清浄度が要求されるクラス１００の手術室への適用が可能である。

第２ダクトの他端部に生じさせる吸引力は、第１筐体内の空気の流れによって発生する吸引力を利用するものであるから、吸気部材で空気を吸引するために送風機などの新たな負圧源を用意する必要がなく、低コストで、天井と壁との境界部近傍の空気を吸引する手段を提供することができる。また、第２ダクトの他端部に生じさせる吸引力は、フィルタユニットの第１送風機によって発生する吸引力を利用するから、第２ダクトの他端部に強い吸引力を発生させることが可能である。

また本発明によれば、フィルタユニットおよび空調ユニットの動作を制御する制御手段が、接触によって動作指令を入力できるタッチパネル入力部を備えるので、空調設備に対する動作指令の入力を容易に行える。

また本発明によれば、フィルタユニットおよび空調ユニットの動作を制御する制御手段が、音声によって動作指令を入力できる音声認識入力部を備えるので、操作者は、入力部に触れることなく、言葉を発声することによって、空調設備に対し動作指令を入力することができる。

また本発明によれば、フィルタユニットおよび空調ユニットの動作を制御する制御手段が、画像認識によって動作指令を入力できる画像認識入力部を備えるので、操作者は、入力部に触れることなく、身体の動きによって、空調設備に対し動作指令を入力することができる。

本発明の一実施形態に係る空調設備１０を適用した手術室１の一部を、透視図法で示す図である。 本発明の一実施形態に係る空調設備１０を適用した手術室１を、天井３を省略して示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る空調設備１０を適用した手術室１を、壁４の一部を省略して示す正面図である。 吸気部材４１の一例を示す斜視図である。 吸気部材４１の他の例を示す斜視図である。 図５（Ａ）はフィルタユニット２０の平面図、図５（Ｂ）はフィルタユニット２０の正面図、図５（Ｃ）はフィルタユニット２０の底面図、図５（Ｄ）はフィルタユニット２０の側面図である。 図６（Ａ）は空調ユニット３０の正面図、図６（Ｂ）は空調ユニット３０の側面図である。 本発明に係る空調設備１０の単線結線図である。 本発明に係る空調設備１０の動作を制御する制御手段Ｒの入力部Ｓの一例を示す正面図である。 制御手段Ｒの入力部Ｓの他の例を示すものであって、図９（Ａ）は入力部Ｓの初期画面を示す正面図，図９（Ｂ）は運転スケジュールを記憶させるときの入力部Ｓの表示画面を示す正面図、図９（Ｃ）は記憶させた運転スケジュールを再現させるときの入力部Ｓの表示画面を示す正面図である。 従来の手術室１０１の空調設備１１０を示す正面図である。

以下、本発明に係る空調設備１０の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る空調設備１０を適用した手術室１の一部を、透視図法で示す図、図２は、本発明の第１の実施形態に係る空調設備１０を適用した手術室１を、天井３を省略して示す平面図、図３は、本発明の一実施形態に係る空調設備１０を適用した手術室１を、天井３を省略して示す平面図、図４Ａは吸気部材４１の一例を示す斜視図、図４Ｂは吸気部材４７の一例を示す斜視図、図５（Ａ）はフィルタユニット２０の平面図、図５（Ｂ）はフィルタユニット２０の正面図、図５（Ｃ）はフィルタユニット２０の底面図、図５（Ｄ）はフィルタユニット２０の側面図、図６（Ａ）は空調ユニット３０の正面図、図６（Ｂ）は空調ユニット３０の側面図である。

手術室１は、床２、天井３、壁４によって規定される空間であり、床２のほぼ中央に手術台５が設置されている。手術室１は、床２と天井３との間に、隣接する壁４によって形成される入隅部６を有している。本例の手術室１のように、平面視形状が長方形の場合、４箇所に入隅部６が形成される。手術室１は、平面視形状が五角形または六角形に形成される場合もあり、そのような場合、入隅部６の形成個数は５または６となる。

空調設備１０は、手術室１に適温の清浄空気を供給して、手術室１を清浄環境に保つものである。本実施形態の空調設備１０は、手術室１の天井３に設置され、天井３から手術台５へ向けて清浄空気を供給するフィルタユニット２０と、手術室１の壁４に設置され、手術室１の空気を吸い込む空調ユニット３０と、フィルタユニット２０と空調ユニット３０とを接続する第１ダクトＤ１と、天井３の裏面側における天井３と壁４との境界部８の近傍に配置される吸気部材４１と、吸気部材４１とフィルタユニット２０とを接続する第２ダクトＤ２と、フィルタユニット２０および空調ユニット３０の動作を制御する制御手段Ｒとを含んで構成される。制御手段Ｒの入力部Ｓは、壁４に配設される。

本例では、室外に配置した吸気部材４１によって手術室１内の空気を吸引するため、手術室１の天井３における壁４の近傍に、天井３と壁４との境界部８に沿って延びる細長い長方形状の貫通孔９が設けられる。貫通孔９は、円形のものを、境界部８に沿って複数形成してもよい。

本例では、４台のフィルタユニット２０と４台の空調ユニット３０とが用いられる。４台のフィルタユニット２０は、手術台５の直上となる天井３の中央部に集合させて配置される。４台の空調ユニット３０は、手術室１の４つの入隅部６の床２上にそれぞれ設置される。なお本例では、各入隅部６に壁パネル７を配置し、この壁パネル７の裏面側に空調ユニット３０を配設する構造としている。

フィルタユニット２０は、直方体状の第１筐体２１と、第１筐体２１内に設けられる第１送風機２４と、第１吹出口２３を覆うフィルタ２５とを含む。第１筐体２１は、上面２１ａが天井３の裏面側へ突出するように天井３に取り付けられ、側面２１ｂに第１吸込口２２および補助吸込口２６が配設され、底面２１ｃに手術台５に臨む第１吹出口２３が配設される。第１吸込口２２および補助吸込口２６に、塵埃などを吸引するのを防止するためのフィルタを装着してもよい。第１吸込口２２および補助吸込口２６は、それぞれ異なる側面２１ｂに配設してもよく、両方を上面２１ａに配設してもよく、一方を上面２１ａに他方を側面２１ｂに配設してもよい。第１筐体２１内の第１送風機２４を駆動することによって、第１吸込口２２および補助吸込口２６の両方に、吸引力が発生する。また本例では、第１筐体２１の底面２１ｃのほぼ半分の領域を、第１吹出口２３としている。第１吹出口２３には、たとえばパンチングメタルなどから成るカバー２３ａを装着するのが好ましい。

第１送風機２４は、第１吸込口２２から空気を吸引し、吸引した空気を第１吹出口２３へ排出するものである。第１送風機２４の種類は、特に限定されないが、手術室１の容積に基づいて、送風能力が選定される。

フィルタ２５は、第１送風機２４から送られる空気中の塵埃などの微粒子、細菌、ウィルスなどの不純物を捕捉して除去するための高性能フィルタであって、たとえばＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタが用いられる。

空調ユニット３０は、手術室１の各入隅部６または入隅部６に近接する位置において、床２上に設置されるものである。空調ユニット３０は、ほぼ直方体状の第２筐体３１を有し、第２筐体３１の内部に、第２送風機３４と、温度調節手段３５と、ヒータ３６とが設けられている。第２筐体３１は、正面３１ａの下部に、手術台５に臨むように第２吸込口３２が配設され、上面３１ｂに第２吹出口３３が配設される。第２吸込口３２には、塵埃などを吸引するのを防止するためのフィルタが装着される。

第２送風機３４は、第２吸込口３２から空気を吸引し、吸引した空気を第２吹出口３３へ排出するものである。第２送風機３４の種類は、特に限定されないが、手術室１の容積に基づいて、送風能力が選定される。

温度調節手段３５は、第２筐体３１内を、第２吸込口３２から第２吹出口３３へ流れる空気を昇温または冷却して、該空気の温度を予め定める温度に調節するものである。図４には、第２送風機３４を空気の流路の下流側に、温度調節手段３５を空気の流路の上流側に配置した例を示すが、第２送風機３４を流路の上流側に配置し、温度調節手段３５を下流側に配置することも可能である。

ヒータ３６は、第２送風機３４の下流側に配設され、必要に応じ、空気を第２吹出口３３から吹き出させる直前に加熱するものである。ヒータ３６は、空調設備１０の設置状況に応じ、省略してもよい。

空調ユニット３０には、空調ユニット３０との間で熱交換媒体の循環を行って熱交換を行うための室外機４０が接続される。室外機４０は、手術室１の外側に設置される。本例では２台の室外機４０を用い、１台の室外機４０に、２台の空調ユニット３０を接続する構成としている。室外機４０を１台だけとし、１台の室外機４０に４台すべての空調ユニット３０を接続することも可能であるが、万一、手術中に室外機４０が故障する場合を考慮して、２台以上の室外機４０を使用するのが望ましい。

第１ダクトＤ１は、フィルタユニット２０と空調ユニット３０とを接続するものであって、一端部が前記空調ユニット３０の第２吹出口３３に接続され、他端部がフィルタユニット２０の第１吸込口２２に接続される。

吸気部材４１は、手術室１の室外に配置され、天井３の貫通孔９から、天井３と壁４との境界部８近傍の空気を吸引するためのものである。

本例の吸気部材４１は、図４Ａに示すように、境界部８に沿って延びる、断面Ｕ字形のノズルであり、天井３の貫通孔９に臨む側に、長さおよび幅が、貫通孔９の長さおよび幅よりも大きい長方形状の吸気口４２が設けられ、他方の側に排気口４３が設けられている。なお排気口４３は、背面に突設した接続管部４４の先端部に設けてもよい。本例では、吸気部材４１が、天井３裏において、吸気口４２で貫通孔９を隙間なく覆うように配設されている。

図４Ｂに示すように、吸気口４８と排気口４９とを有する吸気部材４７と、第２ダクトＤ２とを一体に成形することもできる。このように、吸気部材４７の形態は、様々に変更することが可能である。

本例では、第２ダクトＤ２は、一端部が吸気部材４１の排気口４３に接続され、他端部がフィルタユニット２０の第１筐体２１の補助吸込口２６に接続される。第１送風機２４を駆動することによって、第１筐体２１内に、空気の流れ方向に、外部から内部へ空気を吸い込む吸引力が生じ、これによって、第２ダクトＤ２の他端部に吸引力が生じるように構成されている。

本例の空調設備１０は、以下のように動作する。制御手段Ｒの入力部Ｓから起動指令を入力することによって、フィルタユニット２０および空調ユニット３０の運転を開始させる。図１に示すように、フィルタユニット２０は、第１送風機２４が駆動されることによって、第１筐体２１内の空気を、フィルタ２５を通過させて、第１吹出口２３から手術台５へ向けて吹き出させる（Ｆ１）。第１吹出口２３から吹き出された空気は、床２に沿って壁４へ向かって流動する（Ｆ２）。

空調ユニット３０は、制御手段Ｒの起動指令によって、第２送風機３４が駆動され、床２近傍の空気を第２吸込口３２から第２筐体３１内に吸引し、吸引した空気を、第１ダクトＤ１へ排出する。第２吸込口３２は、手術台５に臨むように配設されているから、手術台５の方から流動してくる空気を主として吸引する。第２吹出口３３から吹き出された空気は、第１ダクトＤ１内を、フィルタユニット２０まで流動する。

第２筐体３１内に吸引された空気は、第２吸込口３２から第２吹出口３３まで流動する間に、温度調節手段３５によって、予め指定された温度となるように昇温または冷却される。空調ユニット３０は、室外機４０との間で熱交換媒体を循環させることによって、温度調節手段３５の昇温動作または冷却動作が維持される。

第１ダクトＤ１内をフィルタユニット２０まで流れた空気は、第１吸込口２２から、第１筐体２１内に吸引され、フィルタ２５を通過させて、第１吹出口２３から手術台５へ向けて吹き出される。

本例の空調設備１０は、室外に配置される吸気部材４１とフィルタユニット２０とが、天井３の裏面側において、第２ダクトＤ２によって接続される。すなわち、第２ダクトＤ２は、一端部が吸気部材４１の排気口４３に接続され、他端部が第１筐体２１の補助吸込口２６に接続される。

本例では、フィルタユニット２０の第１筐体２１の側面２１ｂに、第１吹出口２３に隣接させて、第２ダクトＤ２の他端部を接続させる補助吸込口２６が設けられる。空調設備１０は、第１筐体２１内の第１送風機２４を駆動することによって、第１吸込口２２および補助吸込口２６の両方に、第１筐体２１内の空気の流れによって、該空気の流れの方向に内部の空気を引き出す吸引力が生じ、これによって第２ダクトＤ２の他端部に吸引力が発生するように構成されている。

空調設備１０の運転を開始して、フィルタユニット２０の第１送風機２４を駆動すると、第１筐体の第１吸込口２２および補助吸込口２６に吸引力が発生する。これによって、補助吸込口２６に接続された第２ダクトＤ２の他端部に吸引力が発生し、その結果、吸気部材４１内が負圧になって、吸気口４２から、天井３の貫通孔３を通じて、天井３と壁４との境界部８近傍の空気を吸引する。吸気部材４１が吸引した空気は、排気口４３から排
出され、第２ダクトＤ２を通じて、第１筐体２１内に流入し、第１ダクトＤ１から供給される空気とともに、フィルタ２５を通過して、手術台５に向かって吹き出される。

空調ユニット３０が吸引する空気、および、吸気部材４１が吸引する空気には、塵埃や細菌などの微粒子が混入している可能性がある。この空気は、第１ダクトＤ１を通じてフィルタユニット２０へ送給され、フィルタユニット２０において、フィルタ２５を通過させることによって微粒子が捕捉される。よって、清浄化された状態の空気のみが手術台５へ向けて排出されるから、手術台５の周囲を常に清浄な状態に維持することができる。

本実施形態の空調設備１０は、天井３と壁４との境界部８近傍の空気を吸気部材４１で吸引して、これをフィルタユニット２０を通過させて清浄化するから、手術室１内に空気の停滞領域が形成されるのが解消されるので、手術室１の清浄度を高めることができる効果が発揮される。

なお本例では、図２に示すように、手術室１の４箇所の各入隅部６に配設した空調ユニット３０と、天井３の中央に配設した４台のフィルタユニット２０との間で空気の循環を行うとともに、天井３の４辺の境界部８近傍に吸気部材４１を配設したので、手術室１の広範囲の空気を効率よく循環流動させて、清浄化を確実に行うことができる。

図７は、本発明に係る空調設備１０の単線結線図、図８は、本発明に係る空調設備１０の動作を制御する制御手段Ｒの入力部Ｓの一例を示す正面図である。図７に示すように、フィルタユニット２０および空調ユニット３０は、電圧調整器６０を介して直列に接続されて組み合わされた４組が設けられ、各組は空調ユニット３０どうしが電気的に接続され、また、いずれか１つの空調ユニット３０に、制御手段Ｒが、インターフェース回路５０を介して接続され、この空調ユニット３０を介して、他の３組のフィルタユニット２０および空調ユニット３０を連動させて制御する構成となっている。制御手段Ｒは、マイクロコンピュータを用いることによって実現される。

室外機４０は、２つの空調ユニット３０に対し、１つを共有させる。なお、電圧調整器６０とは、電源環境が相違しても、フィルタユニット２０に印加される電圧を、予め定める電圧に調整するためのものである。またリモコン（バックアップ用）７０は、制御手段Ｒが故障した場合に備えるものである。

制御手段Ｒによって空調設備１０の動作を制御する項目は、空調設備１０の起動および停止、空気温度、運転時間、風量などが挙げられる。制御手段Ｒが、空調設備１０の運転開始時間や運転終了時間を設定するタイマー機能を有してもよい。

図８に示すように、制御手段Ｒは、入力部Ｓに手術の術式を選択するボタン８０が設けられるとともに、術式の種類に対応する空調設備１０の最適な運転スケジュールを記憶させておき、手術に際し、術式をボタン８０で選択すると、術式に応じた最適な運転スケジュールで、空調設備１０が運転されるように設定することも可能である。運転スケジュールの内容としては、経過時間に応じて空気の温度や風速を変化させる制御などが挙げられる。

さらに、入力部Ｓに登録ボタン８１を設け、登録ボタン８１を押すと、手術中に入力部Ｓに入力された過去の指令情報に基づいて、空調設備１０の運転状況を再現する機能や、入力された指令情報に基づいて、術者ごとに最適な運転スケジュールを設定する学習機能を備えてもよい。

図９（Ａ）は、制御手段Ｒの入力部Ｓの初期画面を示す正面図，図９（Ｂ）は運転スケ
ジュールを記憶させるときの入力部Ｓの表示画面を示す正面図、図９（Ｃ）は記憶させた運転スケジュールを再現させるときの入力部Ｓの表示画面を示す正面図である。

図９に示す制御手段Ｒの入力部Ｓは、タッチパネルを設けた液晶などの表示画面を備え、表示画面の表面に触れることによって予め定める動作に対する指令を入力できるタッチパネル入力部に構成されたものである。タッチパネル入力部に触れるだけで動作指令を入力できるから、手術中に術者が空調設備１０の操作を行える。このような制御手段Ｒの入力部Ｓは、壁４に設置されるもの以外に、タブレット端末を利用することが可能である。

本実施形態では、図９（Ａ）に示すように、入力部Ｓの初期画面には、整形（整形外科）、心外（心臓外科）、外科、脳外（脳外科）など予め定められた術式を選択する術式選択ボタン８０ａ〜８０ｄと、後述する学習によって記憶された運転スケジュールを再現するための再生ボタンＡ８１ａ、再生ボタンＢ８１ｂと、運転スケジュールの記憶・再生画面を呼び出すためのメモリボタン８２とが表示される。なお選択ボタン８０ａ〜８０ｄおよび再生ボタン８１ａ、８１ｂに対応させる術式および運転スケジュールは、後で変更可能としてもよい。たとえば、整形ボタン８０ａの表示を、パターンＣに対応する「Ｃ」の表示に変更するなど、ユーザーの要望に応じたボタン表示に変更可能としてもよい。

図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のメモリボタン８２をタッチしたときに表示されるメモリ設定画面を示すものである。メモリ設定画面は、空調設備１０の運転、制御を手動で行ったときの運転スケジュールを記憶するためのものであり、運転スケジュールを記憶するメモリ設定画面を選択するメモリ設定タグ８３と、記憶した運転スケジュールを再現するメモリ再生画面を選択するためのメモリ再生タグ８４と、運転スケジュールの記憶動作を開始させる記憶運転スタートボタン８５と、記憶運転を停止させる記憶運転ストップボタン８６と、記憶した運転スケジュールを術式パターンに対応させて登録する登録パターン選択ボタン８７と、記憶された術式パターンにおける時間経過にともなう温度変化をグラフ化して表示するパターン表示部８８とが表示される。登録パターン選択ボタン８７は、右端の矢印に触れると、術式の種類名がプルダウンメニューによって表示される。

図９（Ｃ）は、図９（Ｂ）のメモリ再生タグ８４に触れたときに表示されるメモリ再生画面を示すものである。メモリ再生画面は、記憶させた空調設備１０の運転スケジュールを再現するためのものであり、メモリ設定タグ８３と、メモリ再生タグ８４と、記憶した運転スケジュールのうちから再現する術式パターンを選択するパターン選択ボタン８９と、選択した術式パターンの時間経過にともなう温度変化とをグラフ化して表示するパターン表示部９０と、選択した術式パターンの再現を指令する実行ボタン９１と、動作の停止を指令するキャンセルボタン９２と、動作の一時停止を指令する一時停止ボタン９３とが表示される。パターン選択ボタン８９は、右端の矢印に触れると、登録されている術式パターンがプルダウンメニューによって表示される。

本例では、図９（Ａ）の入力部Ｓの初期画面において、メモリボタン８２に触れて、図９（Ｂ）のメモリ設定画面を表示させ、記憶運転スタートボタン８５に触れて、運転スケジュールの記憶を開始させる。これにより、制御装置Ｒは、手術中において、術者または補助者によって入力部Ｓに動作指令が入力されて制御された空調装置１０の運転スケジュールを記憶する。

制御装置Ｒが記憶した運転スケジュール基づく時間経過に伴う温度変化の様子は、パターン表示部８８にグラフとして表示される。使用者は、表示されている運転スケジュールを確認して、これを、登録パターン選択ボタン８７で選択した術式または登録名Ａ，Ｂに対応させて登録する。

手術の際に、制御部Ｒに記憶させた運転スケジュールを再現するときは、図９（Ａ）の選択ボタン８０ａ〜８０ｄまたは再生ボタン８１ａ，８１ｂに触れるか、または図９（Ｂ）のメモリ設定画面において、メモリ再生タグ８４に触れて、メモリ再生画面を表示させる。そして、パターン選択ボタン８９から、実施しようとする手術に術式に応じた運転スケジュールの登録パターンを選択する。選択した登録パターンの時間経過に伴う温度変化の様子は、パターン表示部９０にグラフ表示される。使用者は、グラフ表示された登録パターンの内容を確認した後、実行ボタン９１に触れる。これによって、選択された登録パターンの運転スケジュールで、空調設備１０の運転が実行される。

本例によれば、術式の種類や術者の要望に応じた空調設備１０の運転を、過去の運転例に基づいて再現できるから、最適な運転スケジュールとなるように空調設備１０を制御して、手術室１に、良好な空調環境を実現できる効果が発揮される。

制御手段Ｒは、他の実施形態が考えられる。制御手段Ｒがマイクロフォンなどの音声入力手段を備えるものとし、入力部Ｓを、音声によって予め定める動作に対する指令を入力できる音声認識入力部とすれば、入力部Ｓに触れることなく空調設備１０の動作指令を与えることができるから、手術中の術者でも、空調設備１０を制御することが可能になる。

そのほか、制御手段Ｒがカメラなどの撮像手段を備えるものとし、入力部Ｓを、画像認識によって予め定める動作に対する指令を入力できる画像認識入力部として、入力部Ｓに触れることなく、空調設備１０を制御可能とすることもできる。さらに、制御手段Ｒの操作者にマーカや位置センサを取り付け、入力部Ｓを、操作者の動作に応じたマーカや位置センサの変位に基づいて指令を入力するジェスチャ入力部とする態様も考えられる。

本発明の実施形態は、前述のほか、様々な応用が可能である。吸気部材４１の吸気口４２を望ませる貫通孔は、壁４における天井３の近傍に設けてもよい。空調ユニット３０に加湿器を組み込んでもよい。手術室１を周囲よりも陽圧に保つため、外気を取り込むための外気導入ダクトを、たとえばフィルタユニット２０に接続してもよい。さらに空調ユニット３０は、手術室１の各入隅部６に配設するほか、各壁４の中央部に配設してもよい。

１ 手術室
２ 床
３ 天井
４ 壁
５ 手術台
６ 入隅空間部
１０ 空調設備
２０ フィルタユニット
２１ 第１筐体
２２ 第１吸込口
２３ 第１吹出口
２４ 第１送風機
２５ フィルタ
３０ 空調ユニット
３１ 第２筐体
３２ 第２吸込口
３３ 第２吹出口
３４ 第２送風機
３５ 温度調節手段
３６ ヒータ
４０ 室外機
４１ 吸気部材
４２ 吸気口
４３ 排気口
Ｄ１ 第１ダクト
Ｄ２ 第２ダクト
Ｊ 接続部
Ｋ 接続部
Ｒ 制御手段
Ｓ 入力部

Claims (5)

1. 壁と天井と床とによって規定され、天井の各辺と壁との境界部に沿って天井における壁の近傍に貫通孔が設けられ、床に手術台が設置される手術室の空調設備であって、
   天井の中央に設置されるフィルタユニットであって、
   第１吸込口と、手術台に臨んで配設される第１吹出口とを有する、天井に取り付けられる第１筐体と、
   第１筐体内に設けられ、第１吸込口から空気を吸引し、かつ吸引した空気を第１吹出口へ排出する第１送風機と、
   第１吹出口を覆うフィルタとを備えるフィルタユニットと、
   手術室の壁の各入隅部に設置される空調ユニットであって、
   手術台に臨んで配設される第２吸込口と、第２吹出口とを有する、床上に設置される第２筐体と、
   第２筐体内に設けられ、第２吸込口から空気を吸引し、かつ吸引した空気を第２吹出口へ排出する第２送風機と、
   第２筐体内に設けられ、第２吸込口から第２吹出口へ流れる空気を昇温または冷却して、該空気の温度を予め定める温度に調節する温度調節手段とを備える空調ユニットと、
   一端部が前記空調ユニットの第２吹出口に接続され、他端部が前記フィルタユニットの第１吸込口に接続される第１ダクトと、
   手術室の室外に配置される中空の吸気部材であって、前記貫通孔に臨んで配設され、前記境界部に沿って延びる吸気口と、該吸気口から吸引した空気を排出するための排気口とを有する吸気部材と、
   一端部が吸気部材の排気口に接続され、他端部が第１筐体に接続され、該他端部に、第１筐体内の空気の流れによって、前記空気の流れの方向に内部の空気を引き出す吸引力が生じる第２ダクトとを含むことを特徴とする空調設備。
2. 壁と天井と床とによって規定され、天井の各辺と壁との境界部に沿って壁における天井の近傍に貫通孔が設けられ、床に手術台が設置される手術室の空調設備であって、
   天井の中央に設置されるフィルタユニットであって、
   第１吸込口と、手術台に臨んで配設される第１吹出口とを有する、天井に取り付けられる第１筐体と、
   第１筐体内に設けられ、第１吸込口から空気を吸引し、かつ吸引した空気を第１吹出口へ排出する第１送風機と、
   第１吹出口を覆うフィルタとを備えるフィルタユニットと、
   手術室の壁の各入隅部に設置される空調ユニットであって、
   手術台に臨んで配設される第２吸込口と、第２吹出口とを有する、床上に設置される第２筐体と、
   第２筐体内に設けられ、第２吸込口から空気を吸引し、かつ吸引した空気を第２吹出口へ排出する第２送風機と、
   第２筐体内に設けられ、第２吸込口から第２吹出口へ流れる空気を昇温または冷却して、該空気の温度を予め定める温度に調節する温度調節手段とを備える空調ユニットと、
   一端部が前記空調ユニットの第２吹出口に接続され、他端部が前記フィルタユニットの第１吸込口に接続される第１ダクトと、
   手術室の室外に配置される中空の吸気部材であって、前記貫通孔に臨んで配設され、前記境界部に沿って延びる吸気口と、該吸気口から吸引した空気を排出するための排気口とを有する吸気部材と、
   一端部が吸気部材の排気口に接続され、他端部が第１筐体に接続され、該他端部に、第１筐体内の空気の流れによって、前記空気の流れの方向に内部の空気を引き出す吸引力が生じる第２ダクトとを含むことを特徴とする空調設備。
3. 前記フィルタユニットおよび前記空調ユニットの少なくとも起動および停止を含む予め定める動作を制御する制御手段をさらに含み、
   前記制御手段は、接触によって前記予め定める動作に対する指令を入力するためのタッチパネル入力部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の空調設備。
4. 前記フィルタユニットおよび前記空調ユニットの予め定める動作を制御する制御手段をさらに備え、
   前記制御手段は、音声によって前記予め定める動作に対する指令を入力するための音声認識入力部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の空調設備。
5. 前記フィルタユニットおよび前記空調ユニットの少なくとも起動および停止を含む予め定める動作を制御する制御手段と、前記手術室内を撮像する撮像手段とをさらに含み、
   前記制御手段は、前記撮像手段によって撮像された画像に基づいて、前記予め定める動作に対する指令を入力するための画像認識入力部を備えることを特徴とする請求項１または２に記載の空調設備。

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