尿失禁治療用磁気刺激装置
【課題】発熱に対し、簡単な構成で適切な冷却を行う共に、振動により発生する騒音を低減させる。
【解決手段】コア４１に第１の空隙６１、６２を挟んでコイル４２が巻回された磁気刺激機構部４０と、前記コア４１及び前記コイル４２の上端部外周に第２の空隙４６ａができるように前記磁気刺激機構部４０を収納する空冷箱３０と、該空冷箱３０との間に上面部空隙２６、側面部空間２４を形成するように前記空冷箱３０を収納する座面取付箱２０と、空気取入口２５、前記上面部空隙２６、前記第１、第２の空隙６１、６２、４６ａを通って空気排出口３４から空気を排出するファン３５とを備え、前記第１、第２の空隙６１、６２、４６ａの流通断面積の合計が、前記空気取入口２５の流通断面積の合計よりも小さいように構成されている。
【解決手段】コア４１に第１の空隙６１、６２を挟んでコイル４２が巻回された磁気刺激機構部４０と、前記コア４１及び前記コイル４２の上端部外周に第２の空隙４６ａができるように前記磁気刺激機構部４０を収納する空冷箱３０と、該空冷箱３０との間に上面部空隙２６、側面部空間２４を形成するように前記空冷箱３０を収納する座面取付箱２０と、空気取入口２５、前記上面部空隙２６、前記第１、第２の空隙６１、６２、４６ａを通って空気排出口３４から空気を排出するファン３５とを備え、前記第１、第２の空隙６１、６２、４６ａの流通断面積の合計が、前記空気取入口２５の流通断面積の合計よりも小さいように構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外部から患者の患部に磁界を印加して尿失禁を治療する磁気刺激装置に関するものであり、特に、磁気発生部の発熱を効率良く冷却すると共に、装置外部への騒音漏れを低減することができる尿失禁治療用磁気刺激装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、尿失禁治療法として、刺激用電極を生体に装着し、電気的パルスを与える電気刺激療法が周知であり、また、パルス状の磁界を繰り返し患者に与えて体内の所定部位に渦電流を発生させ、治療を行う磁気刺激療法も周知である。
【０００３】
前者の電気刺激療法においては、電極を直接患者の皮膚に装着する必要があるため、患者にとって不快感、羞恥心を伴う。一方、後者の磁気刺激療法は、着衣のまま、非侵襲で行えるため、患者にとっては治療を受けやすいが、磁界を発生させるために、磁気刺激コイルに大電流を流す必要があり、コイル及びコアが発熱する。また、ローレンツ力によりコイルは力を受けるが、コイルに流す電流がパルス電流であるために、コイルが振動し、騒音が発生する。
【０００４】
上記磁気刺激療法におけるコイル及びコアの発熱の問題を解決するために、本出願人は、ブロワを用いて強制冷却を行うようにした尿失禁治療用コイルの空冷装置を提案した（特許文献１参照）。この装置は、ボックス上板が電気絶縁性及び非磁性であるボックス内に、前後に前記ボックス上板に向かう側脚部を有し、かつコイルが巻回されたコアを収納し、前記ボックス底板に第１の通気口を形成すると共に、この通気口にブロワを取付け、前記ボックス側板に第２の通気口を形成し、前記コイル及び前記コアを経由して前記第１の及び前記第２の通気口間に空気流路を形成したものである。これによれば、コイル及びコアをボックス内でブロワにより発生される外気流に曝すことにより、コイル及びコアに対して効率よく強制空冷が行われる。
【０００５】
また、上記の騒音の問題を解決するために、本出願人は、磁気刺激コイルの周辺あるいはコイルの外表面に設けられ、この磁気刺激コイルから発生する音を遮断あるいは防止する手段を備えた尿失禁治療用具を提案した（特許文献２、特に、段落００１４、図１参照）。具体的には、刺激コイルを、遮音材を内部に収容した防音箱に収容して、刺激コイルから発生する音が外部に及ぶのを抑えている。なお、特許文献２には、刺激コイル内を冷却水やその他の冷媒が循環するようにして、刺激コイルが高温になることを防止する構成も示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パルス電流を流すコア付きコイルの場合、コイルの温度上昇以上に、コイルが巻回されているコアの温度が上昇する。それは、コアを流れる渦電流により発熱するため、及びコアが発熱するコイルに囲まれているので、熱が逃げにくいためである。
【０００７】
特許文献１に記載の装置は、同文献の図３に示されるように、ボックス側部の通気口から流入した空気は、コアの端面を冷却すると共に、コイルとコアとの間の空間を通ってコイル及びコアを冷却するが、通気口から流入した空気の大部分は、流通抵抗が小さいコイルとボックス側板との間を通って下側に逃げてしまい、発熱の大きいコアの冷却が不足するという問題点を有する。
【０００８】
防音、防振に関しては、コイルが発生する騒音が、ボックス側部及び底部の通気口を通って直に外部に発散されるため、また、コア端面とボックス上板との間のスペーサを介してコイルの振動がボックス上板、着座部に伝わるため、考慮されているとは言い難い。
【０００９】
特許文献２に記載の装置は、コイルの冷却と騒音の低減とを考慮しているが、コイルの冷却に関しては、コイル内に冷媒を循環させる構成のため、コイルの形状が複雑となり、また冷却ユニットが必要となるなど、冷却装置が大掛かりになって、実用的でない。
【００１０】
防音に関しては、刺激コイルを、遮音材を内部に収容した防音箱に収容しているが、上記のコイル内に冷媒を循環させる冷却装置との組み合わせのため、これも実用的でない。また、具体的な構成も記載されていない。
【００１１】
また、特許文献２に記載されているコイルの防音構造を特許文献１に記載されているコイル及びコアの空冷装置に適用することも考えられるが、特許文献１に記載されているコイル及びコアを、特許文献２に記載されている防音箱に入れただけでは、冷却効果を得ることはできない。
【００１２】
本発明は、尿失禁治療用磁気刺激装置における上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、コイル及びコアによる発熱に対し、簡単な構成で適切な冷却を行うことができると共に、磁気刺激の際における振動により発生する騒音を低減させることが可能な尿失禁治療用磁気刺激装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、コイル及びコアの発熱に対して、大掛かりとならない、ファンによる強制空冷を採用した。冷却効果をあげるためには、冷却空気の流量を多くし、流速を速くすることが必要であり、そのために、大型のファンを用いて、空気取入口、空気取出口を大きくすればよいが、コイルから発生する騒音が直に外部に漏れてしまう。また、ファンの騒音も無視できない。したがって、本発明は、コイル及びコアを二重箱で覆って、発熱する部分の空気の流速を上げて冷却効果を高め、かつ騒音が外に漏れるのを極力抑えるようにしたものである。
【００１４】
本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置は、コア端部が上方を向いたコアに第１の空隙を挟むようにコイルが巻回され、前記コア端部から上方に磁束を生じさせ得る磁気刺激機構部と、該磁気刺激機構部の全体を覆うように配置され、非磁性体の材料からなる、上面部、側面部、及び底面部を備え、前記上面部は、前記コア端部に対向して配置されると共に、前記第１の空隙を外部に連通させるように開口されており、更に、前記磁気刺激機構部と前記側面部との間の空間を外部に連通させるように開口されている第２の空隙を備えた、前記磁気刺激機構部を収納する第１の筐体と、前記第１の筐体の全体を覆うように配置され、非磁性体の材料からなる、患者の患部に当接させる上面部、側面部、及び底面部を備え、前記上面部と前記第１の筐体の上面部とは対向して上面部空隙を形成し、前記側面部と前記第１の筐体の側面部とは対向して側面部空間を形成し、前記上面部空隙と前記側面部空間とを連通させるように構成した、前記第１の筐体を収納する第２の筐体と、前記第１の筐体の底面部及び前記第２の筐体の底面部に形成され、前記第１の空隙及び前記磁気刺激機構部と前記第１の筐体の側面部との間の空間に連通し、前記第１の筐体内の空気を排出するための空気排出口と、前記第１の筐体の外側であって、前記第２の筐体に形成されて外部の空気を取り入れ、前記上面部空隙と連通する空気取入口と、前記空気取入口、前記上面部空隙、及び前記第１の空隙、第２の空隙を通って前記空気排出口から空気を排出するように設けられたファンと、を具備し、前記第１の狭い空隙及び前記第２の狭い空隙の流通断面積の合計が、前記空気取入口の流通断面積の合計よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする（請求項１）。
【００１５】
本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置では、前記第２の筐体の上面部が、剛性及び遮音性を有する材料により構成されていることを特徴とする（請求項２）。
【００１６】
本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置では、前記側面部空間が、前記空気取入口と前記上面部空隙との間の経路に音の進行を妨げる曲角部を有していることを特徴とする（請求項３）。
【００１７】
本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置は、前記ファンにより排出された空気を導くダクトを有し、このダクトは折れ曲る屈曲部を備えること特徴とする（請求項４）。
【００１８】
本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置では、前記磁気刺激機構部と前記第１の筐体の側面部との間の空間、及び、前記側面部空間には、通風を妨げない吸音材が充填されていることを特徴とする（請求項５）。
【００１９】
本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置は、更に、前記空気排出口の下流側に設けられた放熱手段と、前記コアに熱的に結合して該コアの熱を前記放熱手段に伝達する伝熱手段とが設けられていることを特徴とする（請求項６）。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によれば、下記の効果を奏する。
（イ）第１の空隙及び第２の空隙の流通断面積の合計が空気取入口の流通断面積の合計よりも小さくなるように構成したため、第１及び第２の空隙を通過する空気の流速が早くなって、特にコイルを巻回してあるコアの温度上昇を効率よく抑えることができる。
（ロ）第２の空隙を設け、上面部空隙から磁気刺激機構部ヘ空気を流すようにしたため、磁気刺激機構部と第１の筐体の側面部との間を流れる空気が制限され、第１の空隙を流れる空気の流量が十分に確保されて、コイルを巻回してあるコアの温度上昇を効率よく抑えることができる。
（ハ）上面部空隙を設けたため、そこを通過する空気の流速が速くなって、コア端部及びコイル上端部を効率よく冷却することができると共に、磁気刺激機構部と患者との距離を小さく取ることができるため、患者に有効に磁束を及ぼすことができる。
（ニ）騒音発生源である磁気刺激機構部を、第１の筐体及び第２の筐体で覆った二重箱構造としたため、外部に漏れる騒音を低減することができる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、騒音、振動が患者側に漏れるのを極力抑制することができる
【００２２】
請求項３の発明によれば、曲角部で騒音が減衰するため、空気取入口から外部に漏れる騒音を低減させることができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、屈曲部で騒音が減衰するため、空気を外部に排出する側からの騒音を低減させることができる。
【００２４】
請求項５の発明によれば、吸音材により通風が妨げられることなく、磁気刺激機構部が効率よく冷却されると共に、吸音材により騒音が吸収されて、外部に漏れる騒音を有効に抑制できる。
【００２５】
請求項６の発明によれば、コアの熱を放熱手段に伝達して放熱するため、より効果的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置の第１の実施形態を示す一部断面の正面図である。
【図２】本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置の第１の実施形態を示す一部断面の側面図である。
【図３】本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置の第１の実施形態を示す一部分の平面図である。
【図４】本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置の第１の実施形態における第２の空隙の変形例を示す図であり、（ａ）は一部平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置の第１の実施形態における回路構成を示す電気回路図である。
【図６】本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置の第２の実施形態を示す一部断面の側面図である。
【図７】本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置の第２の実施形態を示す一部断面の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置を実施するための実施形態について説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。第１の実施形態に係る尿失禁治療用磁気刺激装置は、図１、図２に示すように構成されており、図１は一部断面の正面図、図２は一部断面の側面図を示す。尿失禁治療用磁気刺激装置は椅子形状であり、患者が椅子に座った状態で治療することができるように、背もたれ部１１と肘掛け部１２と座部１３とを備えている。
【００２８】
肘掛け部１２における先端側と座部１３との間は、前支柱１４により結合されて、前支柱１４が肘掛け部１２を支持している。前支柱１４の床面側は椅子の前脚部１５となっている。肘掛け部１２における後端側と座部１３との間は、後支柱１６により結合されて、後支柱１６が肘掛け部１２を支持している。後支柱１６の床面側は椅子の後脚部１７となっている。
【００２９】
座部１３の下側には、第２の筐体である座面取付箱２０が設けられており、座面取付箱２０は上面部である蓋２１、側面部である側板２０ａ、及び底面部であるベース板３１から成っている。なお、ベース板３１は、後述する空冷箱３０と共通の底面部を構成している。蓋２１は患者が座る座板であり、例えば、ガラス繊維強化樹脂やカーボン材或いは木材などの、患者の体重を十分に支えることができる程度の剛性を有し、非導電性、非磁性で、断熱性及び遮音性に優れた材料で構成されている。また、側板２０ａ及びベース板３１は、木質ボード等の、非磁性かつ非導電性で、断熱性及び遮音性に優れた材料で構成されている。この座面取付箱２０内には、第１の筐体である空冷箱３０が収納されている。また、蓋２１の上側には、クッション材２２が載置されて固定されている。
【００３０】
空冷箱３０は、上面部である空冷箱カバー４５、側面部である側板３０ａ、及び底面部であるベース板３１から成り、空冷箱カバー４５及び側板３０ａは、木質ボード等の、非磁性かつ非導電性で、遮音効果の高い材料で構成されている。空冷箱３０には、磁気刺激機構部４０が収納されており、図２に示すように、Ｅ型コア４１の中央脚４１ｃにコイル４２が巻回され、後述するようにしてコイル４２へ通電することにより、コア中央脚端部４１ｂとコア側脚端部４１ａとの間に磁界を発生させるようになっている。空冷箱３０内には、コア側脚端部４１ａ、コア中央脚端部４１ｂ、及びコイル４２の上端部が、空冷箱カバー４５に設けられている上部開口部４６において露出した状態で、上記磁気刺激機構部４０が収納されている。
【００３１】
コイル４２は、コイルカバー４２ａにより包装されてボビン４７に保持された状態で、ボビン４７とコア中央脚４１ｃとの間に空隙部６２を、コイルカバー４２ａとコア側脚４１ｄとの間に空隙部６１を備えるように、Ｅ型コア４１の中央脚４１ｃを囲繞して配置されている（図２）。前記空隙部６１、６２は、第１の空隙に相当する。ボビン４７は、防振ゴム４８が介装されたネジ４９によって支持台４３に固定されている（図１）。なお、空隙部６１及び６２の幅は、必ずしも同一でなくても良い。
【００３２】
空冷箱カバー４５の上部開口部４６は、空冷箱カバー４５を空冷箱３０に設置した時に、上部開口部４６の周縁とコア側脚端部４１ａ及びコイル４２の上端部の外側周縁との間に、空隙部４６ａができるように形成されている。この空隙部４６ａは、第２の空隙に相当し、磁気刺激機構部４０と空冷箱３０の内壁との間の空間部へ流れる空気を制限するものである。図３には、蓋２１を取り外した状態の平面図が示されており、前記空隙部６１、６２（第１の空隙）及び空隙部４６ａ（第２の空隙）が示されている。
【００３３】
第２の空隙は、図４に示すように構成することもできる。図４には、第２の空隙の変形例が示されている。同図の（ａ）は蓋２１を取り外した状態の一部平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図を示す。第２の空隙は、コア側脚端部４１ａの外側周縁においては前述の例と同様であるが、コイル４２の上端部においては、前述の例と異なる。すなわち、空冷箱カバー４５がコイル４２の上端部を覆っており、上部開口部４６の周縁は、ボビン４７の真上に位置するように設定されている。したがって、空隙部は、図４の（ｂ）に示すように、空冷箱カバー４５とコイルカバー４２ａもしくはボビン４７の上端部との間になる。また、これに限定することなく、要は、磁気刺激機構部４０と空冷箱３０の内壁との間の空間部を冷却すると同時に、前記空間部へ流れる空気を制限する構成であれば良い。
【００３４】
この構成により、空冷箱カバー４５の上部と空気排出口３４（後述）との間は、空隙部６１、６２、及び４６ａのみを介して連通することになる。空隙部６１、６２、及び４６ａの流通断面積の合計は、後述する空気取入口２５の流通断面積の合計よりも小さくなるように設定されている。
【００３５】
Ｅ型コア４１は、支持台４３上にボルト４４により固定されている。支持台４３は、座面取付箱２０及び空冷箱３０の共通の底面部を構成するベース板３１に、防振ゴム３２が介装されたネジ３３によって固定されている。
【００３６】
ベース板３１のほぼ中央部であって、Ｅ型コア４１及び支持台４３の垂直下方には、空気排出口３４が形成されており、この空気排出口３４の下側にはファン３５が設けられている。また、空冷箱３０の外側面３６と座面取付箱２０の内側面２３との間には、側面部空間２４が形成されており、この側面部空間２４の底面ベース板３１には、空気取入口２５が穿設されている。
【００３７】
空冷箱カバー４５に対向して、蓋２１が近接配置されており、蓋２１と空冷箱カバー４５との間に上面部空隙２６が形成されている。上面部空隙２６は、患者が座部１３に座った状態で、蓋２１が空冷箱カバー４５に接触しない範囲で、十分に狭く構成されている。
【００３８】
上記側面部空間２４には、通気性があって通風を妨げないグラスウールやウレタンフォームなどにより構成される柔軟な吸音材２７ａが充填されており、この吸音材２７ａの一部によって、空気の流通路２８が形成されている。流通路２８には、音の進行を妨げる曲角部２９が形成されており、これにより、騒音が空気取入口２５を通って外部に漏れるのを抑制している。また、空冷箱３０の内壁面には、ウレタンフォームなどにより構成される吸音材２７ｂが貼着されており、空冷箱３０の内壁と磁気刺激機構部４０との間の空間部にも、グラスウールやウレタンフォームなどにより構成される柔軟な吸音材２７ｃが充填されている。
【００３９】
ファン３５の下方には、ダクト５１が配置されており、このダクト５１は縦方向から椅子の背面方向へ折れ曲る屈曲部５２を備え、ダクト口５４を介して筐体状の機器設置部５３に接続されている。
【００４０】
機器設置部５３には、コンデンサなどにより構成され、コイル４２へ電流を与える電源回路などの電気機器５５が固定設置される。機器設置部５３における椅子の背面側には、排気口５６が形成されている。この排気口５６は、例えば複数条のスリットにより構成される通風口を有する背面カバー５７により塞がれている。ダクト５１及び機器設置部５３の内壁にもグラスウールやウレタンフォームなどにより構成される柔軟な吸音材２７ｄが貼着されている。
【００４１】
一方、電気機器５５やファン３５を含めた電気的構成は、図５に示されるようである。即ち、商用交流電源７１から得られる交流を直流化して必要な電位を作り出す直流電源部７２を備える。この直流電源部７２は、スイッチ７３を介してファン３５へ電力供給を行うと共にコンデンサ７４に対し、操作部７０からの制御信号に応じて１００Ｖから３ＫＶの範囲の電圧を印加して充電するものである。
【００４２】
コンデンサ７４に充電された電荷は、保護抵抗７５を介してサイリスタ７６ａからリード７７ａを介してコイル４２へ供給されるように構成されている。また、スイッチオフ時における逆電圧を吸収するサイリスタ７６ｂが、リード７７ａ、７７ｂ間に接続されている。これらのサイリスタ７６ａ、７６ｂは、トランス７８を介してスイッチング制御部７９により所要周波数で点弧制御される。
【００４３】
操作部７０はオペレータの操作に応じて、上記直流電源部７２の出力電圧を制御する制御信号を出力し、スイッチング制御部７９が点弧制御する周波数の制御信号を出力し、更に、電源オンの際にスイッチ７３を閉成してファン３５を動作させる制御信号を出力する。また、操作部７０にはタイマが設けられ、上記の電源オン時間を設定可能となっている。
【００４４】
このような構成の尿失禁治療用磁気刺激装置は、電源オン及び操作部７０の操作により、コイル４２に設定周波数による電流が流される。座部１３に座った患者においては、その体内に磁束が入り込み、骨盤底筋群等が渦電流で刺激され、尿失禁の治療がなされる。
【００４５】
このとき、ファン３５が回転して空気をダクト５１方向へ排出する。この結果、空気の流れは図１、図２の矢印により示すようになる。即ち、空気取入口２５から側面部空間２４へ入り込み、蓋２１の裏面に当たって、蓋２１と空冷箱カバー４５との間に形成される幅狭の上面部空隙２６へと到り、速度を上げて空冷箱カバー４５が備える上部開口部４６において露出した状態のコア側脚端部４１ａ、コア中央脚端部４１ｂ、及びコイル４２を強力に冷却する。このコア中央脚端部４１ｂ及びコイル４２は発熱が激しく、上記により効率の良い冷却がなされる。
【００４６】
露出した状態のコア側脚端部４１ａ、コア中央脚端部４１ｂ、及びコイル４２を通過した空気は、狭い空隙部４６ａ、６１、及び６２を通り、空冷箱３０の底面に形成されている空気排出口３４からファン３５へ到る。
【００４７】
前述したように、空隙部４６ａ、６１、及び６２のみを通って空気排出口３４へ空気が流れるように構成されているため、狭い空隙部４６ａにより磁気刺激機構部４０と空冷箱３０の内壁との間の空間部へ空気が流れるのが制限される。したがって、空隙部６２及び６１を通って多量の空気が流れて、内部に熱がこもるのを妨げ、特に発熱が激しいコア中央脚４１ｃ及びコア側脚４１ｄを効率よく冷却する。
【００４８】
また、空隙部４６ａ、６１、及び６２の流通断面積の合計は、空気取入口２５の流通断面積の合計よりも小さくなるように構成しているため、空隙部４６ａ、６１、６２を通る空気の流速が速くなり、効率良く冷却することができる。
【００４９】
ファン３５が回転してダクト５１方向へ排出した空気は、機器設置部５３へと到り、電気機器５５を冷却して、背面カバー５７の通風口から装置外部へ排出される。
【００５０】
このように、本実施形態の尿失禁治療用磁気刺激装置によれば、最も発熱が激しい部位において、風量を確保し、かつ風速が早まる構成を採用し、効率良く適切な冷却効果をあげることができる。また、空気の排気口を椅子の背面側に設置したため、排出された熱い空気を吸い込むことがなく、効率の良い冷却ができる。更に、排出された熱い空気が患者に直接当たらず、不快感を与えることがない。
【００５１】
また、ローレンツ力により生じる騒音は、空冷箱３０及び座面取付箱２０の二重箱構造により閉じ込められて減衰し、その低減が図られる。また、蓋２１が断熱性及び遮音性に優れるものであるから、治療中の患者に有害な程度まで熱が伝わることはなく、また、空冷箱カバー４５と協同して蓋体となり、音を空冷箱３０及び座面取付箱２０内に閉じ込めることにより遮音もなされる。更に、吸音材２７ａの一部によって形成される空気の流通路２８には、音の進行を妨げる曲角部２９が形成され、更にまた、ダクト５１が折れ曲る屈曲部５２を備えることから、装置の外部へ向かう騒音はこの曲角部２９や屈曲部５２において向きを変えられて、相当程度減衰させられる。また、各部に充填され或いは貼着されている吸音材２７ａ〜２７ｄによっても騒音が相当程度減衰させられる。更に、空気取入口２５を椅子の下側に設置し、空気を外部に排出する通風口を椅子の背面側に設置したため、空気取入口２５や前記通風口から排出される騒音が、直接患者や看護士等に影響を与えることがない。なお、空気取入口２５は、患者や看護士等に直接正対せず、かつ排出された熱い空気を吸い込むことがない、たとえば椅子の背面側等に設けても良い。
【００５２】
図６、図７に、第２の実施形態に係る尿失禁治療用磁気刺激装置の構成図を示す。第１の実施形態と同一な構成は同一の符号を付して説明を省略する。この尿失禁治療用磁気刺激装置においては、空冷箱３０の底面部に形成された空気排出口３４より下流側に、放熱手段であるヒートシンク８０が設けられている。ヒートシンク８０はアルミニウムや銅などの、熱伝導性が高く、かつ非磁性体の材料により構成されている。
【００５３】
Ｅ型コア４１の両側面には、アルミニウムや銅などの、熱伝導性が高く、かつ非磁性体の材料で構成される一対の伝熱板（伝熱手段）８４が、ボルト４４により支持台４３と共に固定されている。一対の伝熱板８４の上端は、コア中央脚端部４１ｂ及びコア側脚端部４１ａよりも下方に位置するようになっており、これにより、磁束が伝熱板８４に対してできるだけ鎖交しないようにして、渦電流の発生を抑え、伝熱板８４の温度上昇を抑制している。Ｅ型コア４１の側面と伝熱板８４との間には、シリコングリースなどの放熱グリースが塗布されて、熱伝達を高めている。
【００５４】
ヒートシンク８０の支柱部８１の上端部は横方向に広がった固定板８３となっており、この固定板８３は、伝熱板８４の下端部に接続されている。この接続もまた、放熱グリースを塗布することにより熱伝達を高めている。ヒートシンク８０の支柱部８１は、空気排出口３４を介してダクト５１方向へ延びており、支柱部８１の下端側には、多数のフィン８２が横方向に張り出すように設けられて、ファン３５による通風で効率よく放熱されるように構成されている。
【００５５】
ファン３５は、ダクト５１と機器設置部５３との境界位置のダクト口５４に設置されており、空気をダクト５１側から機器設置部５３へと流す。これらの構成以外は、第１の実施形態に係る尿失禁治療用磁気刺激装置と同じ構成を有している。
【００５６】
以上の通りに構成された第２の実施形態に係る尿失禁治療用磁気刺激装置は、第１の実施形態と同様に作動する。作用においては、第１の実施形態の作用に加えて、伝熱板８４及びヒートシンク８０による作用が加わる。すなわち、冷却作用においては、コア中央脚４１ｃの熱が伝熱板８４を介してヒートシンク８０へ伝わり、多数のフィン８２から放熱される。そのため、放熱効果が向上する。防音作用においては、ダクト５１等の空気の流通通路にヒートシンク８０等が設けられるため、音が通過しにくくなる。したがって、背面カバー５７の通風口から外部に漏れる騒音が低減する。
【００５７】
この第２の実施形態に係る尿失禁治療用磁気刺激装置においては、前述の通りのヒートシンク８０が設けられているので、熱的に結合しているＥ型コア４１の熱を効率よく放熱して冷却することができ、また、騒音もヒートシンク８０等に邪魔されて外部に漏れにくくなり、したがって、第１の実施形態よりも優れた冷却、防音効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１３ 座部 ２０ 座面取付箱
２１ 蓋 ２４ 空室
２５ 空気取入口 ２７ 吸音材
２９ 曲角部 ３０ 空冷箱
３１ ベース板 ３４ 空気排出口
３５ ファン ４０ 磁気刺激機構部
４１ Ｅ型コア ４１ａ コア側脚端部
４１ｂ コア中央脚端部 ４１ｃ コア中央脚
４１ｄ コア側脚 ４２ コイル
４５ 空冷箱カバー ４６ 上部開口部
４６ａ 第２の空隙部 ５１ ダクト
５２ 屈曲部 ５３ 機器設置部
５５ 電気機器 ５６ 排気口
６１ 第１の空隙部 ６２ 第１の空隙部
８０ ヒートシンク ８１ 支柱部
８２ フィン
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５９】
【特許文献１】特開２００１−１６１８３０号公報
【特許文献２】特開平１１−３３３００３号公報
【技術分野】
【０００１】
この発明は、外部から患者の患部に磁界を印加して尿失禁を治療する磁気刺激装置に関するものであり、特に、磁気発生部の発熱を効率良く冷却すると共に、装置外部への騒音漏れを低減することができる尿失禁治療用磁気刺激装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、尿失禁治療法として、刺激用電極を生体に装着し、電気的パルスを与える電気刺激療法が周知であり、また、パルス状の磁界を繰り返し患者に与えて体内の所定部位に渦電流を発生させ、治療を行う磁気刺激療法も周知である。
【０００３】
前者の電気刺激療法においては、電極を直接患者の皮膚に装着する必要があるため、患者にとって不快感、羞恥心を伴う。一方、後者の磁気刺激療法は、着衣のまま、非侵襲で行えるため、患者にとっては治療を受けやすいが、磁界を発生させるために、磁気刺激コイルに大電流を流す必要があり、コイル及びコアが発熱する。また、ローレンツ力によりコイルは力を受けるが、コイルに流す電流がパルス電流であるために、コイルが振動し、騒音が発生する。
【０００４】
上記磁気刺激療法におけるコイル及びコアの発熱の問題を解決するために、本出願人は、ブロワを用いて強制冷却を行うようにした尿失禁治療用コイルの空冷装置を提案した（特許文献１参照）。この装置は、ボックス上板が電気絶縁性及び非磁性であるボックス内に、前後に前記ボックス上板に向かう側脚部を有し、かつコイルが巻回されたコアを収納し、前記ボックス底板に第１の通気口を形成すると共に、この通気口にブロワを取付け、前記ボックス側板に第２の通気口を形成し、前記コイル及び前記コアを経由して前記第１の及び前記第２の通気口間に空気流路を形成したものである。これによれば、コイル及びコアをボックス内でブロワにより発生される外気流に曝すことにより、コイル及びコアに対して効率よく強制空冷が行われる。
【０００５】
また、上記の騒音の問題を解決するために、本出願人は、磁気刺激コイルの周辺あるいはコイルの外表面に設けられ、この磁気刺激コイルから発生する音を遮断あるいは防止する手段を備えた尿失禁治療用具を提案した（特許文献２、特に、段落００１４、図１参照）。具体的には、刺激コイルを、遮音材を内部に収容した防音箱に収容して、刺激コイルから発生する音が外部に及ぶのを抑えている。なお、特許文献２には、刺激コイル内を冷却水やその他の冷媒が循環するようにして、刺激コイルが高温になることを防止する構成も示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
パルス電流を流すコア付きコイルの場合、コイルの温度上昇以上に、コイルが巻回されているコアの温度が上昇する。それは、コアを流れる渦電流により発熱するため、及びコアが発熱するコイルに囲まれているので、熱が逃げにくいためである。
【０００７】
特許文献１に記載の装置は、同文献の図３に示されるように、ボックス側部の通気口から流入した空気は、コアの端面を冷却すると共に、コイルとコアとの間の空間を通ってコイル及びコアを冷却するが、通気口から流入した空気の大部分は、流通抵抗が小さいコイルとボックス側板との間を通って下側に逃げてしまい、発熱の大きいコアの冷却が不足するという問題点を有する。
【０００８】
防音、防振に関しては、コイルが発生する騒音が、ボックス側部及び底部の通気口を通って直に外部に発散されるため、また、コア端面とボックス上板との間のスペーサを介してコイルの振動がボックス上板、着座部に伝わるため、考慮されているとは言い難い。
【０００９】
特許文献２に記載の装置は、コイルの冷却と騒音の低減とを考慮しているが、コイルの冷却に関しては、コイル内に冷媒を循環させる構成のため、コイルの形状が複雑となり、また冷却ユニットが必要となるなど、冷却装置が大掛かりになって、実用的でない。
【００１０】
防音に関しては、刺激コイルを、遮音材を内部に収容した防音箱に収容しているが、上記のコイル内に冷媒を循環させる冷却装置との組み合わせのため、これも実用的でない。また、具体的な構成も記載されていない。
【００１１】
また、特許文献２に記載されているコイルの防音構造を特許文献１に記載されているコイル及びコアの空冷装置に適用することも考えられるが、特許文献１に記載されているコイル及びコアを、特許文献２に記載されている防音箱に入れただけでは、冷却効果を得ることはできない。
【００１２】
本発明は、尿失禁治療用磁気刺激装置における上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、コイル及びコアによる発熱に対し、簡単な構成で適切な冷却を行うことができると共に、磁気刺激の際における振動により発生する騒音を低減させることが可能な尿失禁治療用磁気刺激装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、コイル及びコアの発熱に対して、大掛かりとならない、ファンによる強制空冷を採用した。冷却効果をあげるためには、冷却空気の流量を多くし、流速を速くすることが必要であり、そのために、大型のファンを用いて、空気取入口、空気取出口を大きくすればよいが、コイルから発生する騒音が直に外部に漏れてしまう。また、ファンの騒音も無視できない。したがって、本発明は、コイル及びコアを二重箱で覆って、発熱する部分の空気の流速を上げて冷却効果を高め、かつ騒音が外に漏れるのを極力抑えるようにしたものである。
【００１４】
本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置は、コア端部が上方を向いたコアに第１の空隙を挟むようにコイルが巻回され、前記コア端部から上方に磁束を生じさせ得る磁気刺激機構部と、該磁気刺激機構部の全体を覆うように配置され、非磁性体の材料からなる、上面部、側面部、及び底面部を備え、前記上面部は、前記コア端部に対向して配置されると共に、前記第１の空隙を外部に連通させるように開口されており、更に、前記磁気刺激機構部と前記側面部との間の空間を外部に連通させるように開口されている第２の空隙を備えた、前記磁気刺激機構部を収納する第１の筐体と、前記第１の筐体の全体を覆うように配置され、非磁性体の材料からなる、患者の患部に当接させる上面部、側面部、及び底面部を備え、前記上面部と前記第１の筐体の上面部とは対向して上面部空隙を形成し、前記側面部と前記第１の筐体の側面部とは対向して側面部空間を形成し、前記上面部空隙と前記側面部空間とを連通させるように構成した、前記第１の筐体を収納する第２の筐体と、前記第１の筐体の底面部及び前記第２の筐体の底面部に形成され、前記第１の空隙及び前記磁気刺激機構部と前記第１の筐体の側面部との間の空間に連通し、前記第１の筐体内の空気を排出するための空気排出口と、前記第１の筐体の外側であって、前記第２の筐体に形成されて外部の空気を取り入れ、前記上面部空隙と連通する空気取入口と、前記空気取入口、前記上面部空隙、及び前記第１の空隙、第２の空隙を通って前記空気排出口から空気を排出するように設けられたファンと、を具備し、前記第１の狭い空隙及び前記第２の狭い空隙の流通断面積の合計が、前記空気取入口の流通断面積の合計よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする（請求項１）。
【００１５】
本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置では、前記第２の筐体の上面部が、剛性及び遮音性を有する材料により構成されていることを特徴とする（請求項２）。
【００１６】
本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置では、前記側面部空間が、前記空気取入口と前記上面部空隙との間の経路に音の進行を妨げる曲角部を有していることを特徴とする（請求項３）。
【００１７】
本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置は、前記ファンにより排出された空気を導くダクトを有し、このダクトは折れ曲る屈曲部を備えること特徴とする（請求項４）。
【００１８】
本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置では、前記磁気刺激機構部と前記第１の筐体の側面部との間の空間、及び、前記側面部空間には、通風を妨げない吸音材が充填されていることを特徴とする（請求項５）。
【００１９】
本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置は、更に、前記空気排出口の下流側に設けられた放熱手段と、前記コアに熱的に結合して該コアの熱を前記放熱手段に伝達する伝熱手段とが設けられていることを特徴とする（請求項６）。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によれば、下記の効果を奏する。
（イ）第１の空隙及び第２の空隙の流通断面積の合計が空気取入口の流通断面積の合計よりも小さくなるように構成したため、第１及び第２の空隙を通過する空気の流速が早くなって、特にコイルを巻回してあるコアの温度上昇を効率よく抑えることができる。
（ロ）第２の空隙を設け、上面部空隙から磁気刺激機構部ヘ空気を流すようにしたため、磁気刺激機構部と第１の筐体の側面部との間を流れる空気が制限され、第１の空隙を流れる空気の流量が十分に確保されて、コイルを巻回してあるコアの温度上昇を効率よく抑えることができる。
（ハ）上面部空隙を設けたため、そこを通過する空気の流速が速くなって、コア端部及びコイル上端部を効率よく冷却することができると共に、磁気刺激機構部と患者との距離を小さく取ることができるため、患者に有効に磁束を及ぼすことができる。
（ニ）騒音発生源である磁気刺激機構部を、第１の筐体及び第２の筐体で覆った二重箱構造としたため、外部に漏れる騒音を低減することができる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、騒音、振動が患者側に漏れるのを極力抑制することができる
【００２２】
請求項３の発明によれば、曲角部で騒音が減衰するため、空気取入口から外部に漏れる騒音を低減させることができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、屈曲部で騒音が減衰するため、空気を外部に排出する側からの騒音を低減させることができる。
【００２４】
請求項５の発明によれば、吸音材により通風が妨げられることなく、磁気刺激機構部が効率よく冷却されると共に、吸音材により騒音が吸収されて、外部に漏れる騒音を有効に抑制できる。
【００２５】
請求項６の発明によれば、コアの熱を放熱手段に伝達して放熱するため、より効果的に冷却することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置の第１の実施形態を示す一部断面の正面図である。
【図２】本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置の第１の実施形態を示す一部断面の側面図である。
【図３】本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置の第１の実施形態を示す一部分の平面図である。
【図４】本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置の第１の実施形態における第２の空隙の変形例を示す図であり、（ａ）は一部平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図５】本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置の第１の実施形態における回路構成を示す電気回路図である。
【図６】本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置の第２の実施形態を示す一部断面の側面図である。
【図７】本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置の第２の実施形態を示す一部断面の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、添付図面を参照して、本発明に係る尿失禁治療用磁気刺激装置を実施するための実施形態について説明する。各図において、同一の構成要素には同一の符号を付して重複する説明を省略する。第１の実施形態に係る尿失禁治療用磁気刺激装置は、図１、図２に示すように構成されており、図１は一部断面の正面図、図２は一部断面の側面図を示す。尿失禁治療用磁気刺激装置は椅子形状であり、患者が椅子に座った状態で治療することができるように、背もたれ部１１と肘掛け部１２と座部１３とを備えている。
【００２８】
肘掛け部１２における先端側と座部１３との間は、前支柱１４により結合されて、前支柱１４が肘掛け部１２を支持している。前支柱１４の床面側は椅子の前脚部１５となっている。肘掛け部１２における後端側と座部１３との間は、後支柱１６により結合されて、後支柱１６が肘掛け部１２を支持している。後支柱１６の床面側は椅子の後脚部１７となっている。
【００２９】
座部１３の下側には、第２の筐体である座面取付箱２０が設けられており、座面取付箱２０は上面部である蓋２１、側面部である側板２０ａ、及び底面部であるベース板３１から成っている。なお、ベース板３１は、後述する空冷箱３０と共通の底面部を構成している。蓋２１は患者が座る座板であり、例えば、ガラス繊維強化樹脂やカーボン材或いは木材などの、患者の体重を十分に支えることができる程度の剛性を有し、非導電性、非磁性で、断熱性及び遮音性に優れた材料で構成されている。また、側板２０ａ及びベース板３１は、木質ボード等の、非磁性かつ非導電性で、断熱性及び遮音性に優れた材料で構成されている。この座面取付箱２０内には、第１の筐体である空冷箱３０が収納されている。また、蓋２１の上側には、クッション材２２が載置されて固定されている。
【００３０】
空冷箱３０は、上面部である空冷箱カバー４５、側面部である側板３０ａ、及び底面部であるベース板３１から成り、空冷箱カバー４５及び側板３０ａは、木質ボード等の、非磁性かつ非導電性で、遮音効果の高い材料で構成されている。空冷箱３０には、磁気刺激機構部４０が収納されており、図２に示すように、Ｅ型コア４１の中央脚４１ｃにコイル４２が巻回され、後述するようにしてコイル４２へ通電することにより、コア中央脚端部４１ｂとコア側脚端部４１ａとの間に磁界を発生させるようになっている。空冷箱３０内には、コア側脚端部４１ａ、コア中央脚端部４１ｂ、及びコイル４２の上端部が、空冷箱カバー４５に設けられている上部開口部４６において露出した状態で、上記磁気刺激機構部４０が収納されている。
【００３１】
コイル４２は、コイルカバー４２ａにより包装されてボビン４７に保持された状態で、ボビン４７とコア中央脚４１ｃとの間に空隙部６２を、コイルカバー４２ａとコア側脚４１ｄとの間に空隙部６１を備えるように、Ｅ型コア４１の中央脚４１ｃを囲繞して配置されている（図２）。前記空隙部６１、６２は、第１の空隙に相当する。ボビン４７は、防振ゴム４８が介装されたネジ４９によって支持台４３に固定されている（図１）。なお、空隙部６１及び６２の幅は、必ずしも同一でなくても良い。
【００３２】
空冷箱カバー４５の上部開口部４６は、空冷箱カバー４５を空冷箱３０に設置した時に、上部開口部４６の周縁とコア側脚端部４１ａ及びコイル４２の上端部の外側周縁との間に、空隙部４６ａができるように形成されている。この空隙部４６ａは、第２の空隙に相当し、磁気刺激機構部４０と空冷箱３０の内壁との間の空間部へ流れる空気を制限するものである。図３には、蓋２１を取り外した状態の平面図が示されており、前記空隙部６１、６２（第１の空隙）及び空隙部４６ａ（第２の空隙）が示されている。
【００３３】
第２の空隙は、図４に示すように構成することもできる。図４には、第２の空隙の変形例が示されている。同図の（ａ）は蓋２１を取り外した状態の一部平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図を示す。第２の空隙は、コア側脚端部４１ａの外側周縁においては前述の例と同様であるが、コイル４２の上端部においては、前述の例と異なる。すなわち、空冷箱カバー４５がコイル４２の上端部を覆っており、上部開口部４６の周縁は、ボビン４７の真上に位置するように設定されている。したがって、空隙部は、図４の（ｂ）に示すように、空冷箱カバー４５とコイルカバー４２ａもしくはボビン４７の上端部との間になる。また、これに限定することなく、要は、磁気刺激機構部４０と空冷箱３０の内壁との間の空間部を冷却すると同時に、前記空間部へ流れる空気を制限する構成であれば良い。
【００３４】
この構成により、空冷箱カバー４５の上部と空気排出口３４（後述）との間は、空隙部６１、６２、及び４６ａのみを介して連通することになる。空隙部６１、６２、及び４６ａの流通断面積の合計は、後述する空気取入口２５の流通断面積の合計よりも小さくなるように設定されている。
【００３５】
Ｅ型コア４１は、支持台４３上にボルト４４により固定されている。支持台４３は、座面取付箱２０及び空冷箱３０の共通の底面部を構成するベース板３１に、防振ゴム３２が介装されたネジ３３によって固定されている。
【００３６】
ベース板３１のほぼ中央部であって、Ｅ型コア４１及び支持台４３の垂直下方には、空気排出口３４が形成されており、この空気排出口３４の下側にはファン３５が設けられている。また、空冷箱３０の外側面３６と座面取付箱２０の内側面２３との間には、側面部空間２４が形成されており、この側面部空間２４の底面ベース板３１には、空気取入口２５が穿設されている。
【００３７】
空冷箱カバー４５に対向して、蓋２１が近接配置されており、蓋２１と空冷箱カバー４５との間に上面部空隙２６が形成されている。上面部空隙２６は、患者が座部１３に座った状態で、蓋２１が空冷箱カバー４５に接触しない範囲で、十分に狭く構成されている。
【００３８】
上記側面部空間２４には、通気性があって通風を妨げないグラスウールやウレタンフォームなどにより構成される柔軟な吸音材２７ａが充填されており、この吸音材２７ａの一部によって、空気の流通路２８が形成されている。流通路２８には、音の進行を妨げる曲角部２９が形成されており、これにより、騒音が空気取入口２５を通って外部に漏れるのを抑制している。また、空冷箱３０の内壁面には、ウレタンフォームなどにより構成される吸音材２７ｂが貼着されており、空冷箱３０の内壁と磁気刺激機構部４０との間の空間部にも、グラスウールやウレタンフォームなどにより構成される柔軟な吸音材２７ｃが充填されている。
【００３９】
ファン３５の下方には、ダクト５１が配置されており、このダクト５１は縦方向から椅子の背面方向へ折れ曲る屈曲部５２を備え、ダクト口５４を介して筐体状の機器設置部５３に接続されている。
【００４０】
機器設置部５３には、コンデンサなどにより構成され、コイル４２へ電流を与える電源回路などの電気機器５５が固定設置される。機器設置部５３における椅子の背面側には、排気口５６が形成されている。この排気口５６は、例えば複数条のスリットにより構成される通風口を有する背面カバー５７により塞がれている。ダクト５１及び機器設置部５３の内壁にもグラスウールやウレタンフォームなどにより構成される柔軟な吸音材２７ｄが貼着されている。
【００４１】
一方、電気機器５５やファン３５を含めた電気的構成は、図５に示されるようである。即ち、商用交流電源７１から得られる交流を直流化して必要な電位を作り出す直流電源部７２を備える。この直流電源部７２は、スイッチ７３を介してファン３５へ電力供給を行うと共にコンデンサ７４に対し、操作部７０からの制御信号に応じて１００Ｖから３ＫＶの範囲の電圧を印加して充電するものである。
【００４２】
コンデンサ７４に充電された電荷は、保護抵抗７５を介してサイリスタ７６ａからリード７７ａを介してコイル４２へ供給されるように構成されている。また、スイッチオフ時における逆電圧を吸収するサイリスタ７６ｂが、リード７７ａ、７７ｂ間に接続されている。これらのサイリスタ７６ａ、７６ｂは、トランス７８を介してスイッチング制御部７９により所要周波数で点弧制御される。
【００４３】
操作部７０はオペレータの操作に応じて、上記直流電源部７２の出力電圧を制御する制御信号を出力し、スイッチング制御部７９が点弧制御する周波数の制御信号を出力し、更に、電源オンの際にスイッチ７３を閉成してファン３５を動作させる制御信号を出力する。また、操作部７０にはタイマが設けられ、上記の電源オン時間を設定可能となっている。
【００４４】
このような構成の尿失禁治療用磁気刺激装置は、電源オン及び操作部７０の操作により、コイル４２に設定周波数による電流が流される。座部１３に座った患者においては、その体内に磁束が入り込み、骨盤底筋群等が渦電流で刺激され、尿失禁の治療がなされる。
【００４５】
このとき、ファン３５が回転して空気をダクト５１方向へ排出する。この結果、空気の流れは図１、図２の矢印により示すようになる。即ち、空気取入口２５から側面部空間２４へ入り込み、蓋２１の裏面に当たって、蓋２１と空冷箱カバー４５との間に形成される幅狭の上面部空隙２６へと到り、速度を上げて空冷箱カバー４５が備える上部開口部４６において露出した状態のコア側脚端部４１ａ、コア中央脚端部４１ｂ、及びコイル４２を強力に冷却する。このコア中央脚端部４１ｂ及びコイル４２は発熱が激しく、上記により効率の良い冷却がなされる。
【００４６】
露出した状態のコア側脚端部４１ａ、コア中央脚端部４１ｂ、及びコイル４２を通過した空気は、狭い空隙部４６ａ、６１、及び６２を通り、空冷箱３０の底面に形成されている空気排出口３４からファン３５へ到る。
【００４７】
前述したように、空隙部４６ａ、６１、及び６２のみを通って空気排出口３４へ空気が流れるように構成されているため、狭い空隙部４６ａにより磁気刺激機構部４０と空冷箱３０の内壁との間の空間部へ空気が流れるのが制限される。したがって、空隙部６２及び６１を通って多量の空気が流れて、内部に熱がこもるのを妨げ、特に発熱が激しいコア中央脚４１ｃ及びコア側脚４１ｄを効率よく冷却する。
【００４８】
また、空隙部４６ａ、６１、及び６２の流通断面積の合計は、空気取入口２５の流通断面積の合計よりも小さくなるように構成しているため、空隙部４６ａ、６１、６２を通る空気の流速が速くなり、効率良く冷却することができる。
【００４９】
ファン３５が回転してダクト５１方向へ排出した空気は、機器設置部５３へと到り、電気機器５５を冷却して、背面カバー５７の通風口から装置外部へ排出される。
【００５０】
このように、本実施形態の尿失禁治療用磁気刺激装置によれば、最も発熱が激しい部位において、風量を確保し、かつ風速が早まる構成を採用し、効率良く適切な冷却効果をあげることができる。また、空気の排気口を椅子の背面側に設置したため、排出された熱い空気を吸い込むことがなく、効率の良い冷却ができる。更に、排出された熱い空気が患者に直接当たらず、不快感を与えることがない。
【００５１】
また、ローレンツ力により生じる騒音は、空冷箱３０及び座面取付箱２０の二重箱構造により閉じ込められて減衰し、その低減が図られる。また、蓋２１が断熱性及び遮音性に優れるものであるから、治療中の患者に有害な程度まで熱が伝わることはなく、また、空冷箱カバー４５と協同して蓋体となり、音を空冷箱３０及び座面取付箱２０内に閉じ込めることにより遮音もなされる。更に、吸音材２７ａの一部によって形成される空気の流通路２８には、音の進行を妨げる曲角部２９が形成され、更にまた、ダクト５１が折れ曲る屈曲部５２を備えることから、装置の外部へ向かう騒音はこの曲角部２９や屈曲部５２において向きを変えられて、相当程度減衰させられる。また、各部に充填され或いは貼着されている吸音材２７ａ〜２７ｄによっても騒音が相当程度減衰させられる。更に、空気取入口２５を椅子の下側に設置し、空気を外部に排出する通風口を椅子の背面側に設置したため、空気取入口２５や前記通風口から排出される騒音が、直接患者や看護士等に影響を与えることがない。なお、空気取入口２５は、患者や看護士等に直接正対せず、かつ排出された熱い空気を吸い込むことがない、たとえば椅子の背面側等に設けても良い。
【００５２】
図６、図７に、第２の実施形態に係る尿失禁治療用磁気刺激装置の構成図を示す。第１の実施形態と同一な構成は同一の符号を付して説明を省略する。この尿失禁治療用磁気刺激装置においては、空冷箱３０の底面部に形成された空気排出口３４より下流側に、放熱手段であるヒートシンク８０が設けられている。ヒートシンク８０はアルミニウムや銅などの、熱伝導性が高く、かつ非磁性体の材料により構成されている。
【００５３】
Ｅ型コア４１の両側面には、アルミニウムや銅などの、熱伝導性が高く、かつ非磁性体の材料で構成される一対の伝熱板（伝熱手段）８４が、ボルト４４により支持台４３と共に固定されている。一対の伝熱板８４の上端は、コア中央脚端部４１ｂ及びコア側脚端部４１ａよりも下方に位置するようになっており、これにより、磁束が伝熱板８４に対してできるだけ鎖交しないようにして、渦電流の発生を抑え、伝熱板８４の温度上昇を抑制している。Ｅ型コア４１の側面と伝熱板８４との間には、シリコングリースなどの放熱グリースが塗布されて、熱伝達を高めている。
【００５４】
ヒートシンク８０の支柱部８１の上端部は横方向に広がった固定板８３となっており、この固定板８３は、伝熱板８４の下端部に接続されている。この接続もまた、放熱グリースを塗布することにより熱伝達を高めている。ヒートシンク８０の支柱部８１は、空気排出口３４を介してダクト５１方向へ延びており、支柱部８１の下端側には、多数のフィン８２が横方向に張り出すように設けられて、ファン３５による通風で効率よく放熱されるように構成されている。
【００５５】
ファン３５は、ダクト５１と機器設置部５３との境界位置のダクト口５４に設置されており、空気をダクト５１側から機器設置部５３へと流す。これらの構成以外は、第１の実施形態に係る尿失禁治療用磁気刺激装置と同じ構成を有している。
【００５６】
以上の通りに構成された第２の実施形態に係る尿失禁治療用磁気刺激装置は、第１の実施形態と同様に作動する。作用においては、第１の実施形態の作用に加えて、伝熱板８４及びヒートシンク８０による作用が加わる。すなわち、冷却作用においては、コア中央脚４１ｃの熱が伝熱板８４を介してヒートシンク８０へ伝わり、多数のフィン８２から放熱される。そのため、放熱効果が向上する。防音作用においては、ダクト５１等の空気の流通通路にヒートシンク８０等が設けられるため、音が通過しにくくなる。したがって、背面カバー５７の通風口から外部に漏れる騒音が低減する。
【００５７】
この第２の実施形態に係る尿失禁治療用磁気刺激装置においては、前述の通りのヒートシンク８０が設けられているので、熱的に結合しているＥ型コア４１の熱を効率よく放熱して冷却することができ、また、騒音もヒートシンク８０等に邪魔されて外部に漏れにくくなり、したがって、第１の実施形態よりも優れた冷却、防音効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１３ 座部 ２０ 座面取付箱
２１ 蓋 ２４ 空室
２５ 空気取入口 ２７ 吸音材
２９ 曲角部 ３０ 空冷箱
３１ ベース板 ３４ 空気排出口
３５ ファン ４０ 磁気刺激機構部
４１ Ｅ型コア ４１ａ コア側脚端部
４１ｂ コア中央脚端部 ４１ｃ コア中央脚
４１ｄ コア側脚 ４２ コイル
４５ 空冷箱カバー ４６ 上部開口部
４６ａ 第２の空隙部 ５１ ダクト
５２ 屈曲部 ５３ 機器設置部
５５ 電気機器 ５６ 排気口
６１ 第１の空隙部 ６２ 第１の空隙部
８０ ヒートシンク ８１ 支柱部
８２ フィン
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５９】
【特許文献１】特開２００１−１６１８３０号公報
【特許文献２】特開平１１−３３３００３号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コア端部が上方を向いたコアに第１の空隙を挟むようにコイルが巻回され、前記コア端部から上方に磁束を生じさせ得る磁気刺激機構部と、
該磁気刺激機構部の全体を覆うように配置され、非磁性体の材料からなる、上面部、側面部、及び底面部を備え、前記上面部は、前記コア端部に対向して配置されると共に、前記第１の空隙を外部に連通させるように開口されており、更に、前記磁気刺激機構部と前記側面部との間の空間を外部に連通させるように開口されている第２の空隙を備えた、前記磁気刺激機構部を収納する第１の筐体と、
前記第１の筐体の全体を覆うように配置され、非磁性体の材料からなる、患者の患部に当接させる上面部、側面部、及び底面部を備え、前記上面部と前記第１の筐体の上面部とは対向して上面部空隙を形成し、前記側面部と前記第１の筐体の側面部とは対向して側面部空間を形成し、前記上面部空隙と前記側面部空間とを連通させるように構成した、前記第１の筐体を収納する第２の筐体と、
前記第１の筐体の底面部及び前記第２の筐体の底面部に形成され、前記第１の空隙及び前記磁気刺激機構部と前記第１の筐体の側面部との間の空間に連通し、前記第１の筐体内の空気を排出するための空気排出口と、
前記第１の筐体の外側であって、前記第２の筐体に形成されて外部の空気を取り入れ、前記上面部空隙と連通する空気取入口と、
前記空気取入口、前記上面部空隙、及び前記第１の空隙、第２の空隙を通って前記空気排出口から空気を排出するように設けられたファンと、
を具備し、
前記第１の空隙及び前記第２の空隙の流通断面積の合計が、前記空気取入口の流通断面積の合計よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする尿失禁治療用磁気刺激装置。
【請求項２】
前記第２の筐体の上面部は、剛性及び遮音性を有する材料により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の尿失禁治療用磁気刺激装置。
【請求項３】
前記側面部空間は、前記空気取入口と前記上面部空隙との間の経路に音の進行を妨げる曲角部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の尿失禁治療用磁気刺激装置。
【請求項４】
前記ファンにより排出された空気を導くダクトを有し、このダクトは折れ曲る屈曲部を備えること特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の尿失禁治療用磁気刺激装置。
【請求項５】
前記磁気刺激機構部と前記第１の筐体の側面部との間の空間、及び、前記側面部空間には、通風を妨げない吸音材が充填されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の尿失禁治療用磁気刺激装置。
【請求項６】
更に、前記空気排出口の下流側に設けられた放熱手段と、前記コアに熱的に結合して該コアの熱を前記放熱手段に伝達する伝熱手段とが設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の尿失禁治療用磁気刺激装置。
【請求項１】
コア端部が上方を向いたコアに第１の空隙を挟むようにコイルが巻回され、前記コア端部から上方に磁束を生じさせ得る磁気刺激機構部と、
該磁気刺激機構部の全体を覆うように配置され、非磁性体の材料からなる、上面部、側面部、及び底面部を備え、前記上面部は、前記コア端部に対向して配置されると共に、前記第１の空隙を外部に連通させるように開口されており、更に、前記磁気刺激機構部と前記側面部との間の空間を外部に連通させるように開口されている第２の空隙を備えた、前記磁気刺激機構部を収納する第１の筐体と、
前記第１の筐体の全体を覆うように配置され、非磁性体の材料からなる、患者の患部に当接させる上面部、側面部、及び底面部を備え、前記上面部と前記第１の筐体の上面部とは対向して上面部空隙を形成し、前記側面部と前記第１の筐体の側面部とは対向して側面部空間を形成し、前記上面部空隙と前記側面部空間とを連通させるように構成した、前記第１の筐体を収納する第２の筐体と、
前記第１の筐体の底面部及び前記第２の筐体の底面部に形成され、前記第１の空隙及び前記磁気刺激機構部と前記第１の筐体の側面部との間の空間に連通し、前記第１の筐体内の空気を排出するための空気排出口と、
前記第１の筐体の外側であって、前記第２の筐体に形成されて外部の空気を取り入れ、前記上面部空隙と連通する空気取入口と、
前記空気取入口、前記上面部空隙、及び前記第１の空隙、第２の空隙を通って前記空気排出口から空気を排出するように設けられたファンと、
を具備し、
前記第１の空隙及び前記第２の空隙の流通断面積の合計が、前記空気取入口の流通断面積の合計よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする尿失禁治療用磁気刺激装置。
【請求項２】
前記第２の筐体の上面部は、剛性及び遮音性を有する材料により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の尿失禁治療用磁気刺激装置。
【請求項３】
前記側面部空間は、前記空気取入口と前記上面部空隙との間の経路に音の進行を妨げる曲角部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の尿失禁治療用磁気刺激装置。
【請求項４】
前記ファンにより排出された空気を導くダクトを有し、このダクトは折れ曲る屈曲部を備えること特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の尿失禁治療用磁気刺激装置。
【請求項５】
前記磁気刺激機構部と前記第１の筐体の側面部との間の空間、及び、前記側面部空間には、通風を妨げない吸音材が充填されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の尿失禁治療用磁気刺激装置。
【請求項６】
更に、前記空気排出口の下流側に設けられた放熱手段と、前記コアに熱的に結合して該コアの熱を前記放熱手段に伝達する伝熱手段とが設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の尿失禁治療用磁気刺激装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−１６２２０４（Ｐ２０１０−１６２２０４Ａ）
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７７３０（Ｐ２００９−７７３０）
【出願日】平成２１年１月１６日（２００９．１．１６）
【出願人】（０００２３０９６２）日本光電工業株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月１６日（２００９．１．１６）
【出願人】（０００２３０９６２）日本光電工業株式会社 (179)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]