JPH03143442A - 医療器具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、医療器具に関する。

［従来技術］ 従来の氷枕は氷を防水の袋に収納して頭部に当てていた
。又、湿布を行なうには薬品等を塗った布を患部に当て
ていた。

［本発明が解決しようとするＦ’１題点コ従来の氷枕は
、氷が溶けると氷を交換する必要があった。又、従来の
４布は効果の持続時間に限りがあり、定期的に交換する
必要があった。

一方、異種の金属を輪状に接続し、電流を流せば、接続
箇所の一方で発熱が起こり、接続箇所の他方で熱の吸収
つまり冷却が起こることが、ベルチェ効果として知られ
ている。

本発明はこのベルチェ効果を有する素子（以下ペルチェ
効果素子という）を用いて加塩と冷却を行なう医療器具
である。

［問題点を解決するための手段］ 第１の請求項は、人体の頭部の冷却を目的とする医療器
具に於いて、 ａ、冷却を行なう部分に、温度検出手段と、ベルチェ効
果を有する素子の冷却部分と、を有し、ｂ、冷却を行な
う部分と分離して設けられた放熱部に、ベルチェ効果を
有する素子の発熱部分、を有し、 Ｉ且度検出手段で冷却を行なう部分の温度を検出して、
冷却を行なう部分の温度を設定値に保つようベルチェ効
果を有する素子に流す電流の大きさ、又は電流のデユー
ティサイクルを制御することを特徴とする、医療器具で
ある。

第２の請求項は、一つ又は複数の加塩冷却片と、熱の拡
散手段と、を有する人体の加温又は冷却を目的とする医
療器具に於いて、 ａ、加温冷却片に、温度検出手段と、ベルチェ効果を有
する素子の一方の異種金属接合部分と、を有し、 ｂ、熱の拡散手段に、ベルチェ効果を有する素子の他方
の異種金属接合部分、を有し、 ｃ．加温冷却片の目標温度を段窓する手段、を有し、 濃度検出手段で加温冷却片の温度を検出して、加温冷却
片の温度を目標温度に保つようベルチェ効果を有する素
子に流す電流の方向と大きさ、又は電流の方向とデユー
ティサイクルを制御することを特徴とする、医療器具で
ある。

［実施例］ ［第１の請求項の実施例］ 第１図は第１の請求項の実施例であり、冷却を行なう部
分（以下柱部という）■と、制御器２、と放熱部３で構
成される。第１図では柱部１と放熱部３は内部が見える
よう一部を欠けて表している。

柱部１を枕と患者の頭部の間に敷き、頭部を冷却する。

或いは柱部ｌを患者の頭部に乗せ、冷却する。

制御器２は柱部１内に組み込むこともできる。

柱部ｌはベルチェ効果素子の冷却部分４と１Ｍ度検出手
段であるｌ只度センサ５と伝熱体６と保護器７と緩衝材
８で構成される。尚、各部品の間の配線は第１図では省
略しである。

放熱部３はベルチェ効果素子の発熱部分１０と温度セン
サ１１と放熱板１２とファン１３で構成される。

ベルチェ効果素子の冷却部分４とベルチェ効果素子の発
熱部分１０とが対となっていて、両者に定められた方向
の電流を流すことにより、冷却部分４は冷却され、発熱
部分１０では発熱する。

柱部ｌの冷却部分４は伝熱体６から熱を奪い、冷却する
。伝熱体６の温度は温度センサ５で検出され、伝熱体６
の温度が設定値になるよう、制御器２に於いてベルチェ
効果素子の冷却部分４と発熱部分１０に流す電流の大き
さを制御する。

温度の設定値は制御器２で自動を選択すれば、既定の温
度に定まる。制御器２て特定の温度を段窓すればその温
度が設定値となる。

保護器７は伝熱体６の温度が下限許容温度を越えないよ
う監視する温度検出手段で、もし下限許容温度を越えた
ならば強制的にベルチェ効果素子に流す電流をオフにし
、警報を発する。

放熱部３の発熱部分１０で発生する熱は放熱板１２に伝
えられ、ファン１３によって送出される空気に放熱され
る。放熱板１２には温度センサ１１が取付けられていて
、放熱板１２の温度が異常に上昇するとペルチュ効果素
子に流す電流を減少又は停止する。

制御部２はベルチェ効果素子に流す電流の大きさを制御
し、５と１１の温度センサて検出した温度を表示し、保
護器７で検出した異常の警報を表示と音で知らせる。

上記の実施例ではベルチェ効果素子に流す電流の大きさ
を制御して、柱部１の温度を設定値に保ったが、ベルチ
ェ効果素子に流す電流の大きさは一定にしておき、流す
電流をパルス状にして、電流のデユーティサイクルを制
御して、柱部１の温度を設定値に保つこともできる。

例えばパルス状の電流の周期は一定とし、パルス幅を増
減することにより７量度を制御したり、或いはパルス状
の電流のパルス幅は一定で、周期を長短に変化させ、電
流の凍れない時間を゛増減させて温度を制御する。

このようにベルチェ効果素子に流す電流の単位時間当た
りの量を制御して、柱部ｌの温度を設定値に保つ。

［第２の請求項の実施例コ 第１の請求項は患者の頭部を冷却する医療器具であった
が、第２の請求項は冷却と加温の両方を行なう。

一般にベルチェ効果素子の二つの異種金属接合部分は、
接合部分に流す電流の向きによって、方の接合部分では
発熱し、他方の接合部分では冷却する。電流の向きによ
って発熱か冷却か選択できる。

第２の請求項ではこの特性を利用し、患部を冷却する場
合と加温する場合でベルチェ効果素子に流す電流の向き
を変え、−台の器具で冷却と加温を兼用している。

第２図は第２の請求項の実施例であり、加温と冷却を行
なう部分（以下加温冷却片という）３１〜３３と、目標
温度を設定する手段である制御器３４と、熱の拡散手段
である拡散器３５で構成される。第２図では加温冷却片
３１と拡散器３５は内部が見えるよう一部を欠けて表し
ている。

加温冷却片３１〜３３を患者の患部に当て、加温又は冷
却する。

制御器３４は拡散器３５内に組み込むこともできる。

加温冷却片３１〜３３は同一の構成なので加温冷却片３
１を例にとって説明する。

加温冷却片３１はベルチェ効果素子の一方の接合部分４
０と温度検出手段である温度センサ４１と伝熱体４２と
保護器４３と緩衝材４４で構成される。尚、各部品の間
の配線は第２図では省略しである。

拡散器３５はベルチェ効果素子の他方の接合部分５０〜
５２と温度センサ５３と放熱板５４とファン５５で構成
される。

ベルチェ効果素子の接合部分４０とベルチェ効果素子の
接合部分５０とが対となっていて、両者に定められた方
向の電流を流すことにより、接合部分４０は冷却され、
接合部分５０では発熱する。

又、逆方向の電流を流すことにより、接合部分４０は発
熱し、接合部分５０では冷却する。

従って拡散器３５では熱の放散と冷気の放散を行なう。

制御部３４で目標温度を設定すると、温度センサ４１で
検出した加温冷却片３１の温度と目標温度を比較し、目
標温度より検出温度が低ければ、接合部分４０が発熱し
接合部分５０が検知する方向の電流をベルチェ効果素子
に流す０反対に目標温度より検出温度が高ければ、接合
部分４０が冷却し接合部分５０が発熱する方向の電流を
ベルチェ効果素子に流す。

こうして常に加温冷却片３１の温度が目標濃度に保たれ
る。

伝熱体４２は接合部分４０の温度を加温冷却片３１の全
体に均等に伝える。伝熱体４２と緩衝材４４は、患部を
刺激しないため、柔られくある程度の折り曲げが可能な
材質で作られる。

保護器４３は加温冷却片３１の温度が上限許容温度と下
限許容温度を越えないよう監視する温度検出手段で、も
し上限か又は下限の許容温度を越えたならば強制的にベ
ルチェ効果素子に流す電流をオフにし、警報を発する。

拡散器３５の接合部分５０て発生する熱又は冷気は、放
熱板５４に伝えられ、ファン５５によって送出される空
気に放散される。放熱板５４には温度センサ５３が取付
けられていて、放熱板５４の温度が異常に上昇すると、
温度センサ５３で検出し、ベルチェ効果素子に流す電流
を減少又は停止する。

又、放熱板５４の温度が氷点下の温度宿下がると、拡散
器３５に取付けられたヒータ（第２図には表していない
）が自動的に発熱し、放熱板５４が氷結するのを防ぐ。

制御部３４は、ベルチェ効果素子に流す電流の方向と大
きさを制御し、４１と５３の温度センナで検出した温度
を表示し、保護器４３で検出した異常の警報を表示と音
で知らせる。

以上のように加温冷却片３１は温度を制御される。

加温冷却片３１と同様に、加温冷却片３２と加温冷却片
３３も動作する。

但し、加温冷却片３２内のベルチェ効果素子の接合部分
と拡散器３５の接合部分５１とが対となっている。又、
加温冷却片３３内のベルチェ効果素子の接合部分と接合
部分５２とが対となっている。

各加温冷却片は目標温度を個別に設定することが可能で
、温度制御も個別に行なえる。

又、患者の身体の何処にどの加塩冷却片を設定したか容
易に分かるように、加温冷却片に発光手段とブザーのよ
うな発音手段を取付けることもできる。

これらの手段を用いれば、制御器３４て加温冷却片を指
定することにより、指定した加温冷却片が発光し、音を
出すので、例えばギプスの中に加温冷却片を設定しても
外部から容易に位置を知ることができる。

上記の実施例ではベルチェ効果素子に流す電流の方向と
大きさを制御して、加塩冷却片を目標温度に保ったが、
ベルチェ効果素子に流す電流の大きさは一定にしておき
、流す電流をパルス状にして、電流のデユーティサイク
ルと電流の方向を制御して、加温冷却片を目標温度に保
つこともできる。

例えばパルス状の電流の周期は一定とし、パルス幅を増
減することによりｌ豆炭を制御したり、或いはパルス状
の電流のパルス幅は一定で、周期を長短に変化させ、電
流の流れない時間を増減させて温度を制御する。

このようにベルチェ効果素子に流す電流の方向と単位時
間当たりの量を制御して、加温冷却片の温度を目標温度
に保つ。

制御器３４に各加温冷却片の動作時間を計数する時間計
と時間計によって自動的に動作開始や停止を行なう制御
手段を備えることもてきる。

例えば５分毎に冷却と休止を繰り返したり、２４時間後
に動作を停止する。

更に、体温に対して加温又は冷却した温度と、動作時間
とを乗じて積算し、経過時間で除算して一定時間当たり
（例えば半日当たり）の患部への熱量の出入りを求め、
表示することもできる。

又、一定時間当たりに患部へ出入りした熱量が一定値に
達した場合に警報を発し、注意を促すこともできる。

これらの手段により、患部の長時間加温による火傷の発
生や、冷やし過ぎによる障害を防くことができる。

尚、加塩冷却片を温めるのにベルチェ効果素子の接合部
分の発熱を用いず、別に設けたヒータによって加熱する
こともてきるが、加温冷却片内の部品点数が増すので、
ベルチェ効果素子の接合部分の発熱を利用するのが好ま
しい。

［発明の効果］ 第１の請求項の医療器具は、従来の氷枕のように水を使
用しないので、氷の交換が必要なく、継続して使用でき
る。

又、第２の請求項の医療器具は、従来の温布のように薬
品等を使用しないので、定期的な交換は必要なく、継続
して加温或いは冷却できる。このためギプスのような固
定具の内部に設置することかできる。

又、温度を調整でき、冷却することも加温することもて
きるので任意性が坩す。

【図面の簡単な説明】

第１図は第１の請求項の実施例を示す図、第２図は第２
の請求項の実施例を示す図である。 １−一柱部　　２−一制御器　　３−一放か部４−−ペ
ルチェ効果素子の冷却部分 ５．１１−一温度センサ　　　　６一一伝熱体７−−保
護器　　　　　　　　　８−一緩衝材１０−−ベルチェ
効果素子の発熱部分 １２−一放熱板　　　　　　　　】３−−ファン３１〜
３３−一加温冷却片　　　３４−一制御器３５−−拡散
器 ４０−−ペルチェ効果素子の接合部分 ４１．５３−一温度センサ　　　４２−一伝熱体４３−
−保護器　　　　　　　　４４−一緩衝材５０〜５２−
−ペルチェ効果素子の接合部分５４−一放熱板　　　　
　　　　５５−−ファン第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）人体の頭部の冷却を目的とする医療器具に於いて
   、 ａ．冷却を行なう部分に、温度検出手段と、ペルチェ効
   果を有する素子の冷却部分と、を有し、ｂ．冷却を行な
   う部分と分離して設けられた放熱部に、ペルチェ効果を
   有する素子の発熱部分、を有し、 温度検出手段で冷却を行なう部分の温度を検出して、冷
   却を行なう部分の温度を設定値に保つようペルチェ効果
   を有する素子に流す電流の大きさ、又は電流のデューテ
   ィサイクルを制御することを特徴とする、医療器具。
2. （２）一つ又は複数の加温冷却片と、熱の拡散手段と、
   を有する人体の加温又は冷却を目的とする医療器具に於
   いて、 ａ．加温冷却片に、温度検出手段と、ペルチェ効果を有
   する素子の一方の異種金属接合部分と、を有し、 ｂ．熱の拡散手段に、ペルチェ効果を有する素子の他方
   の異種金属接合部分、を有し、 ｃ．加温冷却片の目標温度を設定する手段、を有し、 温度検出手段で加温冷却片の温度を検出して、加温冷却
   片の温度を目標温度に保つようペルチェ効果を有する素
   子に流す電流の方向と大きさ、又は電流の方向とデュー
   ティサイクルを制御することを特徴とする、医療器具。