(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空調システムを備えた手術室であって、
前記空調システムは、天井から手術台に向かって下方へ流れる第１温度の清浄空気を供給する第１空調部と、コアンダ効果により天井面から壁面に沿って下方へ流れる、前記第１温度よりも低い第２温度の清浄空気を供給する第２空調部とを備え、
前記天井面と前記壁面との間には、前記天井面から前記壁面に沿って下方へ流れる清浄空気のコアンダ効果を高めるための案内面が形成され、前記案内面は室内側に向かって凹状に湾曲していることを特徴とする手術室。
【請求項２】
前記第２空調部は、前記天井の高さ位置において前記手術台を包囲するように設けられたチャンバと、該チャンバに形成された吐出口から排出される清浄空気を案内して前記天井面に沿って導く案内部材とを有することを特徴とする請求項１に記載の手術室。
【請求項３】
前記第１空調部は、前記チャンバの下端よりも高い位置において前記チャンバの内側に設けられたＨＥＰＡフィルタを有することを特徴とする請求項２に記載の手術室。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手術室、並びにその空調システムおよび空調方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、手術室では、所定の温度および湿度に調整された清浄な空気を、天井から床面に向かって層流を形成するように供給するのが一般的である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
この場合、医師や看護師（以下、「施術者」という）と、施術される患者とは、互いにほぼ同じ環境下にある。したがって、手術台上の患者に合わせて清浄空気の温度を設定すると、無影灯などの発熱体からの熱の作用により施術者にとって暑過ぎる環境になり易い。一方、施術者に合わせて清浄空気の温度を設定すると、患者にとって寒過ぎる環境になり易く、ひいては患者が低体温に陥り易い。
【０００４】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたものであり、手術室において患者および施術者の双方に快適な環境を実現することのできる空調システムおよび空調方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記課題を解決するために、本発明では、空調システムを備えた手術室であって、
前記空調システムは、天井から手術台に向かって下方へ流れる第１温度の清浄空気を供給する第１空調部と、コアンダ効果により天井面から壁面に沿って下方へ流れる、前記第１温度よりも低い第２温度の清浄空気を供給する第２空調部とを備え、
前記天井面と前記壁面との間には、前記天井面から前記壁面に沿って下方へ流れる清浄空気のコアンダ効果を高めるための案内面が形成され、前記案内面は室内側に向かって凹状に湾曲していることを特徴とする手術室を提供する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明では、患者にとって快適な環境を実現するための所要の温度（第１温度）の清浄空気を、天井から手術台に向かって下方へ流れるように供給する。また、施術者にとって快適な環境を実現するための所要の温度（第１温度よりも低い第２温度）の清浄空気を、コアンダ効果により天井面から壁面に沿って下方へ流れるように供給する。その結果、本発明では、手術室において患者および施術者の双方に快適な環境を実現することができ、ひいては患者の低体温化を防止するとともに施術者の暑熱感を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態にかかる手術室およびその空調システムの構成を概略的に示す上面図である。
【図２】図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【図３】本実施形態にかかる空調システムの要部構成を概略的に示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の実施形態を、添付図面に基づいて説明する。図１は、本発明の実施形態にかかる手術室およびその空調システムの構成を概略的に示す上面図である。図２は、図１の線Ａ−Ａに沿った断面図である。
【００１１】
図１および図２を参照すると、本実施形態にかかる手術室１は、主として手術台３１上の患者３２にとって快適な環境を実現するために用いられる一対のタスク空調機１１と、主として施術者３３にとって快適な環境を実現するために用いられる一対のアンビエント空調機２１とを備えている。一例として、一対のタスク空調機１１および一対のアンビエント空調機２１は、手術室１のほぼ矩形状の床面２ａの対角線上においてそれぞれ対向するように配置されている。
【００１２】
なお、説明の理解を容易にするために、図２中右側に示す１台のタスク空調機１１が、図１中左下側および右上側にある一対のタスク空調機１１を表しているものとする。同様に、図２中左側に示す１台のアンビエント空調機２１は、図１中左上側および右下側にある一対のアンビエント空調機２１を表しているものとする。
【００１３】
タスク空調機１１から供給された空気、すなわち外部から取り込まれて所定の温度および湿度に調節された新鮮な空気は、ダクト１２を介して、ほぼ天井３の高さ位置において手術台３１を覆うように配置された複数のＨＥＰＡフィルタ１３に達する。一例として、図１に示すように、６つの矩形状のＨＥＰＡフィルタ１３が縦横に整列配置されている。
【００１４】
図１中左側の列の３つのＨＥＰＡフィルタ１３には、図１中左下側のタスク空調機１１からの空気が供給される。図１中右側の列の３つのＨＥＰＡフィルタ１３には、図１中右上側のタスク空調機１１からの空気が供給される。なお、図２では、説明の理解を容易にするために、図２中右側に示す１台のタスク空調機１１からのダクト１２が６つのＨＥＰＡフィルタ１３に接続しているように描かれている。
【００１５】
ＨＥＰＡフィルタ１３を経て清浄化された空気は、天井３の位置から手術台３１に向かって鉛直方向に吹き出される。さらに詳細には、ＨＥＰＡフィルタ１３を経た清浄空気は、図２において矢印で示すように、いわゆる層流を形成しつつ、手術台３１上の患者３２に向かって供給される。層流を形成した清浄空気は、周囲の塵埃や粒子を実質的に巻き込むことなく患者３２まで達する。患者３２を経て床面２ａの近傍に達した空気は、壁４の下端に設けられた開口部（不図示）を介してタスク空調機１１へ還流する。
【００１６】
ＨＥＰＡフィルタ１３から手術台３１に向かって供給される清浄空気は、主として手術台３１上の患者３２に作用し、手術台３１の周囲の施術者３３にはあまり影響を及ぼさない。したがって、ＨＥＰＡフィルタ１３から室内へ吹き出される清浄空気は、患者３２にとって快適な環境を実現するための所要の温度（第１温度）を有する。なお、ＨＥＰＡフィルタ１３の数およびその配置については、様々な変形例が可能である。また、タスク空調機１１の数およびその配置、ダクト１２とＨＥＰＡフィルタ１３との接続形態などについても、様々な変形例が可能である。
【００１７】
アンビエント空調機２１から供給された空気、すなわち外部から取り込まれて所定の温度および湿度に調節された新鮮な空気は、ダクト２２およびその経路の途中に配設されたＨＥＰＡフィルタ２３を介して清浄化された後、ほぼ天井３の高さ位置において手術台３１を包囲するように設けられたチャンバ２４に達する。一例として、チャンバ２４は、図１に示すように、縦横に整列配置された６つのＨＥＰＡフィルタ１３を包囲するような矩形枠状の形態を有する。
【００１８】
チャンバ２４は、その下端面が６つのＨＥＰＡフィルタ１３の下側面の位置よりも低くなるように構成され且つ設置されている。別の表現をすると、６つのＨＥＰＡフィルタ１３は、チャンバ２４の下端よりも高い位置において、チャンバ２４の内側に設けられている。矩形枠状のチャンバ２４において、図１中鉛直方向に延びる左側部分に図１中左上側のアンビエント空調機２１からのダクト２２が接続され、図１中鉛直方向に延びる右側部分に図１中右上側のアンビエント空調機２１からのダクト２２が接続されている。なお、図２では、説明の理解を容易にするために、図２中左側に示す１台のアンビエント空調機２１からのダクト２２がチャンバ２４の２箇所に接続しているように描かれている。
【００１９】
チャンバ２４は、図３に明瞭に示すように、全体的に矩形状の断面を有し、その下側且つ内側の隅角部は室内側に向かって凸状に湾曲している。その結果、図３において参照符号Ｄで示す寸法、すなわちチャンバ２４の下端面とＨＥＰＡフィルタ１３の下側面との間の鉛直方向に沿った寸法Ｄをある程度大きく確保することにより、ＨＥＰＡフィルタ１３から手術台３１に向かって吹き出される清浄空気の流れを理想的な層流に近づけることができる。
【００２０】
天井面３ａと壁面４ａとの間には、室内側に向かって凹状に湾曲した案内面５ａが形成されている。図２および図３に示すように、チャンバ２４の吐出口２４ａから吹き出された清浄空気は、案内部材２５により案内され、所要の流速で天井面３ａに沿って導かれる。案内部材２５は、例えばチャンバ２４の下側面を天井面３ａと平行に延長して得られる平面プレート状の形態を有する。
【００２１】
案内部材２５により案内されて所要の流速で天井面３ａに沿って導かれた清浄空気は、図２において矢印で示すように、コアンダ効果（気流が物体の表面に沿って流れようとする現象）により天井面３ａから案内面５ａを経て壁面４ａに沿って下方へ流れる。室内側に向かって凹状に湾曲した案内面５ａは、天井面３ａから壁面４ａに沿って下方へ流れる清浄空気のコアンダ効果を高める効果を有する。
【００２２】
ただし、コアンダ効果を高めるための案内面は、凹状の湾曲面に限定されることなく、その面形状については様々な変形例が可能である。例えば、天井面から壁面に向かって斜めに延びる平面形状の案内面を用いることもできる。必要に応じて、案内面を透明板または半透明板により形成し、その室外側に適当な照明器具を配置しても良い。図３において参照符号１３ａで示す部材、すなわちＨＥＰＡフィルタ１３の支持部材１３ａに、複数のＬＥＤ照明器具などを取り付けても良い。
【００２３】
チャンバ２４から供給され、天井面３ａから案内面５ａを経て壁面４ａに沿って床面２ａの近傍に達した空気は、壁４の下端に設けられた開口部（不図示）を介してアンビエント空調機２１へ還流する。天井面３ａから案内面５ａを経て壁面４ａに沿ったコアンダ気流により天井面３ａおよび壁面４ａが冷却され、いわゆる放射冷房が起こる。この放射冷房は、主として手術台３１の周囲の施術者３３に作用し、手術台３１上の患者３２にはあまり影響を及ぼさない。
【００２４】
したがって、チャンバ２４から吹き出される清浄空気は、施術者３３にとって快適な環境を実現するための所要の温度、すなわちＨＥＰＡフィルタ１３から供給される清浄空気の温度（第１温度）よりも低い温度（第２温度）を有する。なお、チャンバ２４の外形形状については、様々な変形例が可能である。また、アンビエント空調機２１の数および配置、ダクト２２とチャンバ２４との接続形態などについても、様々な変形例が可能である。
【００２５】
手術室１は、１つまたは複数のシーリングペンダント３４を備えている。シーリングペンダント３４は、例えば、麻酔器や内視鏡装置、モニターなどの医療機器を搭載し、手術に応じてこれらを最適なポジションに正確に配置することにより施術者の作業をスムーズにし、患者の治療環境を最適化する機構である。あるいは、シーリングペンダント３４は、例えばケーブルやホース類を集約するための機構である。シーリングペンダント３４のベース３４ａは天井面３ａよりも高い位置に取り付けられ、ベース３４ａから延びるアーム３４ｂは天井面３ａを貫通して延びている。
【００２６】
このように、タスク空調機１１、ダクト１２、およびＨＥＰＡフィルタ１３は、天井３から手術台３１に向かって下方へ流れる第１温度の清浄空気を供給する第１空調部を構成している。また、アンビエント空調機２１、ダクト２２、ＨＥＰＡフィルタ２３、チャンバ２４、および案内部材２５は、コアンダ効果により天井面３ａから案内面５ａを経て壁面４ａに沿って下方へ流れる、第１温度よりも低い第２温度の清浄空気を供給する第２空調部を構成している。
【００２７】
本実施形態では、第１空調部（１１〜１３）が、患者３２にとって快適な環境を実現するための所要の温度の清浄空気を、天井３から手術台３１に向かって鉛直方向に流れるように供給する。第１空調部（１１〜１３）が供給する清浄空気は、主として手術台３１上の患者３２に作用し、施術者３３にはあまり影響を及ぼさない。したがって、第１空調部（１１〜１３）の作用により、患者３２にとって快適な環境が実現される。
【００２８】
第２空調部（２１〜２５）は、施術者３３にとって快適な環境を実現するための所要の温度の清浄空気を、コアンダ効果により天井面３ａから案内面５ａを経て壁面４ａに沿って下方へ流れるように供給する。第２空調部（２１〜２５）が供給する清浄空気による放射冷房は、主として施術者３３に作用し、手術台３１上の患者３２にはあまり影響を及ぼさない。したがって、第２空調部（２１〜２５）の作用により、施術者３３にとって快適な環境が実現される。
【００２９】
以上のように、本実施形態では、第１空調部（１１〜１３）と第２空調部（２１〜２５）との協働作用により、手術室１において患者３２および施術者３３の双方に快適な環境を実現することができる。具体的に、本実施形態では、患者３２の低体温化を防止するとともに、放射冷房作用により施術者３３の暑熱感を軽減することができる。
【００３０】
また、本実施形態では、第２空調部（２１〜２５）からの清浄空気が、コアンダ効果により天井面３ａから案内面５ａを経て壁面４ａに沿って下方へ流れる。したがって、このコアンダ気流による換気効果が期待される。また、コアンダ気流により、壁面４ａの結露を防止する効果が得られる。
【００３１】
また、本実施形態では、シーリングペンダント３４のベース３４ａが天井面３ａよりも高い位置に取り付けられ、ベース３４ａから延びるアーム３４ｂが天井面３ａを貫通して延びている。したがって、シーリングペンダント３４に起因するコアンダ気流の乱れを小さく抑えることができ、ひいては所望の放射冷房効果が得られる。
【符号の説明】
【００３２】
１  手術室
２ａ  床面
３（３ａ）  天井（天井面）
４（４ａ）  壁（壁面）
５ａ  案内面
１１  タスク空調機
１２，２２  ダクト
１３，２３  ＨＥＰＡフィルタ
２１  アンビエント空調機
２４  チャンバ
２５  案内部材
３１  手術台
３２  患者
３３  施術者
３４  シーリングペンダント
【図１】
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【図２】
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【図３】
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