JP6189228B2 - Scalp cooling device - Google Patents
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Description
本発明は、頭皮を冷却するための頭皮冷却装置に関する。 The present invention relates to a scalp cooling device for cooling the scalp.
癌治療において用いられる化学療法では、脱毛を伴うことが多く、患者の心理的苦痛などQOLを著しく低下させることが問題となっている。こうした脱毛は、頭皮を低温に維持して毛根が化学療法のための治療薬を吸収することを抑制することにより、防止又は抑制できることが知られている。このため、化学療法による脱毛を防止することを目的とした頭皮冷却装置が提案されている(特許文献1等を参照)。特許文献1に開示されている頭皮冷却装置は、頂部に出口を有し且つ縁部に入口を有する流路が形成されている頭部カバーを備え、頭部カバーの流路が縁部から頂部に向かって延在する線によって分割して画成された複数のセクションチャンバによって構成されている。 Chemotherapy used in cancer treatment often involves hair loss, and it is a problem that the QOL is significantly reduced, such as psychological distress of patients. It is known that such hair loss can be prevented or suppressed by maintaining the scalp at a low temperature and suppressing the hair root from absorbing a therapeutic agent for chemotherapy. For this reason, a scalp cooling device aimed at preventing hair loss due to chemotherapy has been proposed (see Patent Document 1 and the like). The scalp cooling device disclosed in Patent Document 1 includes a head cover in which a flow path having an outlet at the top and an inlet at the edge is formed, and the flow path of the head cover extends from the edge to the top. It is constituted by a plurality of section chambers divided and defined by a line extending toward.
頭皮冷却装置では、頭皮を均等に冷却することが重要となる。このため、特許文献1に記載の頭皮冷却装置では、流路の複数のセクションチャンバの各々に冷却液を供給するための入口が設けられ、冷却液が各セクションチャンバの縁部の入口から供給されてセクションチャンバ内を流動した後に頂部に設けられた出口に集められて排出されるようになっている。しかしながら、頭部カバーに複数の入口を設けると、冷却液を入口に供給するための配管が頭部カバーに複数接続されることになり、頭部にかかる負荷が大きくなるという問題や、配管が複雑になり頭部への頭部カバーの装着の妨げとなるという問題が生じる。 In the scalp cooling device, it is important to cool the scalp evenly. For this reason, in the scalp cooling device described in Patent Document 1, an inlet for supplying a cooling liquid to each of the plurality of section chambers of the flow path is provided, and the cooling liquid is supplied from an inlet at an edge of each section chamber. Then, after flowing in the section chamber, it is collected and discharged at an outlet provided at the top. However, if the head cover is provided with a plurality of inlets, a plurality of pipes for supplying the coolant to the inlets are connected to the head cover, and the load on the head increases, There arises a problem that it becomes complicated and obstructs the mounting of the head cover on the head.
一方、冷却液は、流路を流れる間に患者の体温によって暖められて、流路の出口に近くなるほど冷却液の温度が高くなる。したがって、頭部カバーに接続される配管を少なくするために、冷却液を供給する入口と冷却液を排出する出口とを固定頭部カバーに一つずつのみ設けて頭部カバー全体に延びる流路を形成すると、入口から出口までの流路の長さが長くなって流路の出口に近い部分と入口に近い部分とにおける冷却液の温度の差が大きくなり、温度の不均一が生じやすくなる問題が生じる。 On the other hand, the coolant is warmed by the patient's body temperature while flowing through the flow path, and the temperature of the coolant increases as it approaches the outlet of the flow path. Therefore, in order to reduce the number of pipes connected to the head cover, a flow path that extends to the entire head cover by providing only one inlet for supplying the coolant and one outlet for discharging the coolant to the fixed head cover. The length of the flow path from the inlet to the outlet becomes longer, and the difference in temperature of the coolant between the portion near the outlet of the flow channel and the portion near the inlet becomes large, and temperature non-uniformity is likely to occur. Problems arise.
よって、本発明の目的は、従来技術に存する問題を解決して、冷却キャップ内の冷却媒体流路が長い場合でも、冷却キャップ内の領域による温度の差を低減させることにある。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the problems in the prior art and reduce the temperature difference due to the region in the cooling cap even when the cooling medium flow path in the cooling cap is long.
上記目的に鑑み、本発明は、使用者の頭皮を冷却するための頭皮冷却装置であって、使用者の頭部に装着するための冷却キャップと、前記冷却キャップの内部に形成されており、第1の冷却媒体ポートと第2の冷却媒体ポートとの間に延びる冷却媒体流路と、冷却媒体を冷却する冷却媒体冷却装置と、前記冷却媒体冷却装置によって冷却された冷却媒体を前記第1の冷却媒体ポート及び前記第2の冷却媒体ポートの一方に選択的に供給し且つ前記冷却媒体流路を流れた冷却媒体を前記第1の冷却媒体ポート及び前記第2の冷却媒体ポートの他方から排出させる冷却媒体流れ方向反転機構と、前記冷却媒体流れ方向切換機構の動作を制御する制御装置とを備え、前記制御装置が前記冷却媒体流れ方向反転機構によって前記冷却キャップ内の前記冷却媒体流路を流れる冷却媒体の流れ方向を反転させることができるようになっている頭皮冷却装置を提供する。 In view of the above object, the present invention is a scalp cooling device for cooling the user's scalp, which is formed inside the cooling cap, a cooling cap for mounting on the user's head, A cooling medium flow path extending between the first cooling medium port and the second cooling medium port, a cooling medium cooling device for cooling the cooling medium, and the cooling medium cooled by the cooling medium cooling device as the first cooling medium. The cooling medium port that selectively supplies one of the cooling medium port and the second cooling medium port and flows through the cooling medium flow path from the other of the first cooling medium port and the second cooling medium port. A cooling medium flow direction reversing mechanism for discharging, and a control device for controlling the operation of the cooling medium flow direction switching mechanism, wherein the control device uses the cooling medium flow direction reversing mechanism to move the cooling medium in the cooling cap. Providing in that scalp cooling device making it possible to reverse the flow direction of the cooling medium flowing through the 却媒 fluid flow passage.
上記頭皮冷却装置では、第1の冷却媒体ポート及び第2の冷却媒体ポートの一方に冷却媒体を供給し、第1の冷却媒体ポート及び第2の冷却媒体ポートの他方から冷却媒体を排出させて、第1の冷却媒体ポートと第2の冷却媒体ポートとの間に延びる冷却媒体流路に冷却媒体を流通させる。このような構造において、第1の冷却媒体ポートと第2の冷却媒体ポートとの間に延びる冷却媒体流路に常に同じ方向に冷却媒体を流通させると、冷却媒体は冷却キャップの冷却媒体流路内において頭皮との熱交換により温められて、冷却媒体の温度が冷却媒体を供給する側のポートから冷却媒体を排出する側のポートに近くなるほど高くなる。上記頭皮冷却装置では、制御装置が、冷却媒体流れ方向反転機構により、冷却媒体が供給されるポートと冷却媒体が排出されるポートとを選択的に切り換えて、冷却媒体流路を流れる冷却媒体の流れ方向を反転させることができるので、冷却媒体の温度が第1の冷却媒体ポート及び第2の冷却媒体ポートのうちの一方側において他方側よりも常に高くなる状態を回避することができる。 In the scalp cooling device, the cooling medium is supplied to one of the first cooling medium port and the second cooling medium port, and the cooling medium is discharged from the other of the first cooling medium port and the second cooling medium port. The cooling medium is circulated through the cooling medium flow path extending between the first cooling medium port and the second cooling medium port. In such a structure, when the cooling medium always flows in the same direction through the cooling medium flow path extending between the first cooling medium port and the second cooling medium port, the cooling medium flows through the cooling medium flow path of the cooling cap. The temperature of the cooling medium is increased by the heat exchange with the scalp, and the temperature of the cooling medium increases from the port on the side supplying the cooling medium to the port on the side discharging the cooling medium. In the scalp cooling device, the control device selectively switches between a port to which the cooling medium is supplied and a port to which the cooling medium is discharged by the cooling medium flow direction reversing mechanism, so that the cooling medium flowing through the cooling medium flow path is changed. Since the flow direction can be reversed, it is possible to avoid a state in which the temperature of the cooling medium is always higher on one side of the first cooling medium port and the second cooling medium port than on the other side.
一つの実施形態では、前記冷却媒体流れ方向反転機構は、前記第1の冷却媒体ポート及び前記第2の冷却媒体ポートの何れか一方を冷却媒体供給流路と選択的に連通させる第1の流路切換器と、前記第1の冷却媒体ポート及び前記第2の冷却媒体ポートの何れか一方を冷却媒体回収流路と選択的に連通させる第2の流路切換器とを含み、前記制御装置は、前記第1の流路切換器において前記冷却媒体供給流路と前記第1の冷却媒体ポートとを連通させ且つ第2の流路切換器において前記冷却媒体回収流路と前記第2の冷却媒体ポートとを連通させることにより、前記冷却媒体供給流路から供給される冷却媒体を前記第1の冷却媒体ポートから前記冷却媒体流路へ流通させて前記第2の冷却媒体ポートから排出させ、前記第1の流路切換器において前記冷却媒体供給流路と前記第2の冷却媒体ポートとを連通させ且つ前記第2の流路切換器において前記冷却媒体回収流路と前記第1の冷却媒体ポートとを連通させることにより、前記冷却媒体供給流路から供給される冷却媒体を前記第2の冷却媒体ポートから前記冷却媒体流路へ流通させて前記第1の冷却媒体ポートから排出させるように制御する。 In one embodiment, the cooling medium flow direction reversing mechanism includes a first flow for selectively communicating one of the first cooling medium port and the second cooling medium port with the cooling medium supply channel. And a second flow path switch that selectively communicates one of the first cooling medium port and the second cooling medium port with the cooling medium recovery flow path, and the control device. Communicates the cooling medium supply flow path and the first cooling medium port in the first flow path switching device, and the cooling medium recovery flow path and the second cooling medium in the second flow path switching device. By communicating with the medium port, the cooling medium supplied from the cooling medium supply flow path is circulated from the first cooling medium port to the cooling medium flow path and is discharged from the second cooling medium port. In the first flow path switch Communicating the cooling medium supply flow path with the second cooling medium port and communicating the cooling medium recovery flow path with the first cooling medium port in the second flow path switching device, Control is performed so that the cooling medium supplied from the cooling medium supply flow path flows from the second cooling medium port to the cooling medium flow path and is discharged from the first cooling medium port.
また、上記頭皮冷却装置では、前記冷却キャップに温度センサが設けられており、前記制御装置は、前記温度センサによって測定された温度に基づいて、冷却媒体を前記第1の冷却媒体ポートへ供給して前記第2の冷却媒体ポートから排出させる状態と冷却媒体を前記第2の冷却媒体ポートへ供給して前記第1の冷却媒体ポートから排出させる状態とを切り換えるようにすることができる。また、前記制御装置は、予め定められた時間間隔で、冷却媒体を前記第1の冷却媒体ポートへ供給して前記第2の冷却媒体ポートから排出させる状態と冷却媒体を前記第2の冷却媒体ポートへ供給して前記第1の冷却媒体ポートから排出させる状態とを切り換えるようにしてもよい。 In the scalp cooling device, the cooling cap is provided with a temperature sensor, and the control device supplies a cooling medium to the first cooling medium port based on the temperature measured by the temperature sensor. Thus, the state of discharging from the second cooling medium port and the state of supplying the cooling medium to the second cooling medium port and discharging from the first cooling medium port can be switched. Further, the control device supplies a cooling medium to the first cooling medium port at a predetermined time interval and discharges the cooling medium from the second cooling medium port, and the cooling medium is supplied to the second cooling medium. The state of supplying to the port and discharging from the first cooling medium port may be switched.
さらに、上記頭皮冷却装置では、第1の冷却媒体ポートと第2の冷却媒体ポートとの間が一本の冷却媒体流路によって接続されており、前記冷却媒体流路は、前記冷却キャップの前頭領域内に形成され且つ前記第1の冷却媒体ポートに接続される前頭部分と、前記冷却キャップの後頭領域に形成され且つ第2の冷却媒体ポートに接続される後頭部分と、前記前頭領域と前記後頭領域との間に位置する中間領域に形成され前記前頭部分と前記後頭部分との間を接続する中間部分とを含むようにすることが好ましい。 Further, in the scalp cooling device, the first cooling medium port and the second cooling medium port are connected by a single cooling medium flow path, and the cooling medium flow path is connected to the front of the cooling cap. A frontal portion formed in the region and connected to the first cooling medium port; a occipital portion formed in the occipital region of the cooling cap and connected to the second cooling medium port; the frontal region and the It is preferable to include an intermediate portion formed in an intermediate region located between the occipital region and connecting the frontal portion and the occipital portion.
前記冷却媒体は、液体又は気体とすることができる。 The cooling medium can be a liquid or a gas.
本発明の頭皮冷却装置によれば、冷却媒体の温度が第1の冷却媒体ポート及び第2の冷却媒体ポートのうちの一方側において他方側よりも常に高くなることを回避することができるので、冷却キャップの第1の冷却媒体ポート側と冷却キャップの第2の冷却媒体ポート側との間で生じる温度差を低減させることができ、したがって、冷却キャップに接続される配管構造を簡素化するためなどの目的のために、冷却媒体流路を長くした場合でも、温度分布の均等化を図ることが可能となる。 According to the scalp cooling device of the present invention, it is possible to avoid that the temperature of the cooling medium is always higher than the other side on one side of the first cooling medium port and the second cooling medium port. In order to reduce a temperature difference generated between the first cooling medium port side of the cooling cap and the second cooling medium port side of the cooling cap, and thus simplify the piping structure connected to the cooling cap. For purposes such as the above, even when the cooling medium flow path is lengthened, it is possible to equalize the temperature distribution.
以下、図面を参照して、本発明による頭皮冷却装置の実施の形態を説明する。
最初に、図1から図5を参照して、頭皮冷却装置11の全体構成を説明する。
Hereinafter, embodiments of a scalp cooling device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
Initially, the whole structure of the
頭皮冷却装置11は、冷却媒体タンク13と、冷却器15と、ポンプ17と、冷却キャップ19と、冷却媒体流れ方向切換機構21と、制御装置23と、操作パネル25とを備え、冷却媒体タンク13から冷却キャップ19へ冷却媒体を供給することによって冷却キャップ21を装着した使用者の頭皮を冷却する。冷却媒体としては、液体(冷却液)を用いることが好ましいが、空気などの気体(冷却ガス)を用いることも可能である。
The
冷却媒体タンク13内には冷却媒体が貯留されている。冷却媒体タンク13は、温度が上昇した冷却媒体が外部から流入しても内部に貯留される冷却媒体の温度の上昇が十分に抑えられるような量の冷却媒体を貯留することができる容量を有している。冷却媒体タンク13には、冷却器15が接続されており、操作パネル25によって、頭皮冷却装置11の電源が投入されると、冷却媒体タンク13内に貯留される冷却媒体が冷却器15によって冷却される。すなわち、冷却媒体タンク13と冷却器15とが冷却媒体冷却装置を構成している。冷却媒体タンク13内にタンク温度センサ27を配置し、冷却媒体が操作パネル25によって設定された温度となるように、制御装置23が、タンク温度センサ27によって測定された冷却媒体の温度に基づいて、冷却器15の動作を制御することが好ましい。この場合、例えば、制御装置23は、操作パネル25によって設定された温度に基づいて上限温度及び下限温度を求め、上限温度を越えると冷却器15を作動させ、下限温度を下回ると冷却器15を停止させるように冷却器15の動作を制御すればよい。冷却器15として、例えばヒートポンプを使用することができる。冷却器15によって冷却された冷却媒体タンク13内の冷却媒体は、制御装置23によって制御されるポンプ17を用いて冷却キャップ19に供給され、冷却キャップ19内を流通した後、冷却キャップ19から排出されて冷却媒体タンク13に回収される。
A cooling medium is stored in the
冷却キャップ19は、使用者の頭部への装着が容易となるように図2に示されているようなヘルメット形状となっている。冷却キャップ19には、第1の冷却媒体ポート31と第2の冷却媒体ポート33が設けられており、これらのポート31,33にそれぞれ冷却媒体を供給及び排出するための配管35,37が接続される。なお、図2において、図中の冷却キャップ19の手前側が装着時の前側となっており、配管35,37が装着動作や装着時の視界などの妨げとならないように、第1の冷却媒体ポート31及び第2の冷却媒体ポート33は冷却キャップ19の後側に設けられている。しかしながら、第1の冷却媒体ポート31及び第2の冷却媒体ポート33は冷却キャップ19の前側や側部に設けることもできる。
The
冷却キャップ19内には、第1の冷却媒体ポート31と第2の冷却媒体ポート33との間に延びる冷却媒体流路39が形成されており、冷却キャップ19に供給される冷却媒体が冷却媒体流路39内を流通できるようになっている。冷却媒体が冷却媒体流路39内を流通することによって冷却キャップ19が冷却され、冷却キャップ19を装着する使用者の頭皮との熱交換によって使用者の頭皮が冷却される。第1の冷却媒体ポート31と第2の冷却媒体ポート33とが冷却媒体流路39によって連通されるようになっていれば、冷却媒体流路39は、途中に分岐流路を含んでいてもよく、分岐のない一本の流路によって構成されていてもよい。また、冷却キャップ19に複数組の第1の冷却媒体ポート及び第2の冷却媒体ポートを設け、各組の間にそれぞれ冷却媒体流路を形成することも可能である。しかしながら、冷却キャップ19に一組のみの第1の冷却媒体ポート31及び第2の冷却媒体ポート33を設け、その間に冷却媒体流路39を形成することが好ましい。これは、冷却キャップ19に一組のみの第1の冷却媒体ポート31及び第2の冷却媒体ポート33を設ければ、冷却キャップ19に接続される配管は、2本(すなわち冷却媒体を供給するための一本と冷却媒体を排出するための一本)のみとなるので、配管構造が簡略化されて冷却キャップ19の軽量化を図ることができ、冷却キャップ19を装着した時の使用者の負荷を軽減させることができるからである。
A cooling
図3は、冷却キャップ19内に形成される冷却媒体流路39のパターンの一例を示している。冷却媒体流路39は、冷却キャップ19の前頭領域に形成される前頭部分41と、冷却キャップの後頭領域に形成される後頭部分43と、前頭領域と後頭領域との間に位置する中間領域、すなわち頭頂領域、に形成される中間部分45とによって構成されている。なお、冷却キャップ19の説明で使用される用語「前頭領域」、「後頭領域」及び「中間領域」は、冷却キャップ19を頭部に装着したときの頭部の各領域に対応して用いられている。脱毛は、頭頂部で発生しやすく、冷却も頭頂部を重点的に行うことが効果的であることから、図3に示されているように、冷却キャップ19の前頭領域及び後頭領域よりも中間領域において密に冷却媒体流路39を形成することが好ましい。
FIG. 3 shows an example of the pattern of the
なお、図3に示されている冷却媒体流路39のパターンは一例に過ぎず、冷却媒体流路39のパターンは、図3に示されているものに限定されるものではない。例えば、第1の冷却媒体ポート31及び第2の冷却媒体ポート33は冷却キャップ19の後頭領域に配置されているが、前頭領域や中間領域に設けてもよい。また、図3に示されている冷却媒体流路39のパターンでは、一組の第1の冷却媒体ポート31と第2の冷却媒体ポート33が分岐のない一本の冷却媒体流路39によって接続されているが、二つのポート31,33の間を途中に分岐流路を含む冷却媒体流路によって接続するようにしてもよく、複数組の第1の冷却媒体ポート31と第2の冷却媒体ポート33を設け、それぞれの組の第1の冷却媒体ポートと第2の冷却媒体ポートの間に冷却媒体流路39が延びるようにしてもよい。
Note that the pattern of the
図4は、冷却キャップ19の使用形態の一例を示している。冷却キャップ19の外側に配置されるアウターキャップ49が配置されると共に、冷却キャップ19の内側にインナーキャップ51が配置されている。アウターキャップ49は、ウレタンなどの断熱材料から形成されており、冷却キャップ19内の冷却媒体の温度が外気温の影響によって上昇することを抑制できるようになっている。また、冷却キャップ19を頭皮に向けて付勢し冷却キャップ19を頭部に密着させ冷却効果を向上させる効果も奏する。インナーキャップ51は、冷却キャップ19と頭皮との間の隙間を埋め、熱伝導性を高める効果を奏する。インナーキャップ51は、使用者の頭部の形状への適合を容易にする目的ために、スポンジ状材料や繊維などの柔軟性を有する材料によって形成されることが好ましい。また、インナーキャップ51は、直接的に使用者の頭部に接触する部分であるので、衛生上の観点から、交換や洗浄などを可能とさせるために、冷却キャップ19に対して着脱可能となっていることが好ましい。なお、これらアウターキャップ49及びインナーキャップ51は必須の構成ではなく、省略することも可能である。
FIG. 4 shows an example of how the cooling
冷却キャップ19は、図5に示されているように、アウターシェル19aとインナーシェル19bとによって構成されている。アウターシェル19aの内側表面には冷却媒体流路39と同一のパターンの溝19cが形成されており、アウターシェル19aの内側表面とインナーシェル19bの外側表面を接着剤等によって接合することによって、アウターシェル19aの溝の壁面とインナーシェル19bの外側表面とによって囲まれた空間が冷却媒体流路39を形成する。アウターシェル19a及びインナーシェル19bは、例えばシリコーンゴムなどの樹脂材料の成形によって製造されることが好ましい。
As shown in FIG. 5, the
冷却媒体流れ方向切換機構21は、冷却媒体タンク13と冷却キャップ19との間に設けられており、冷却キャップ19の冷却媒体流路39内における冷却媒体の流れの方向を切り換える機能を果たす。詳細には、冷却媒体流れ方向切換機構21は、ポンプ17によって冷却媒体タンク13から冷却キャップ19に冷却媒体を供給するための冷却媒体供給管53及び冷却キャップ19から排出された冷却媒体を冷却媒体タンク13に回収するための冷却媒体回収管55、並びに、冷却キャップ19の第1の冷却媒体ポート31及び第2の冷却媒体ポート33のそれぞれから延びる配管35,37、と接続されており、第1の冷却媒体ポート31及び第2の冷却媒体ポート33の一方を冷却媒体供給管53に選択的に連通させると共に第1の冷却媒体ポート31及び第2の冷却媒体ポート33の他方を冷却媒体回収管55に連通させることにより、第1の冷却媒体ポート31に冷却媒体を供給して第2の冷却媒体ポート33から排出する第1の冷却媒体流れ方向と第2の冷却媒体ポート33に冷却媒体を供給して第1の冷却媒体ポート31から排出する第2の冷却媒体流れ方向とを選択的に切り換えることができるようにしている。
The cooling medium flow
図6及び図7は、冷却媒体流れ方向切換機構21の構成例を示している。
図6に示されている第1の構成例では、二つの流路切換器57,59によって冷却媒体流れ方向切換機構21を実現している。流路切換器57は、冷却媒体供給管53と第1の冷却媒体ポート31に連通する配管35及び第2の冷却媒体ポート33に連通する配管37とに接続されており、制御装置23からの指令に基づいて、冷却媒体供給管53を配管35及び配管37のうちの一方と選択的に連通させる。また、流路切換器59は、冷却媒体回収管55と第1の冷却媒体ポート31に連通する配管35及び第2の冷却媒体ポート33に連通する配管37とに接続されており、制御装置23からの指令に基づいて、冷却媒体回収管55を配管35及び配管37のうちの一方と選択的に連通させる。例えば、図6に示されているように、冷却媒体供給管53と配管35とに接続される二方弁(開閉弁)61と冷却媒体供給管53と配管37とに接続される二方弁(開閉弁)63とによって流路切換器57を構成し、冷却媒体回収管55と配管35とに接続される二方弁(開閉弁)65と冷却媒体回収管55と配管37とに接続される二方弁(開閉弁)67とによって流路切換器59を構成することができる。また、冷却媒体供給管53と配管35,37とに接続される三方弁によって流路切換器57を構成し、冷却媒体回収管55と配管35,37とに接続される三方弁によって流路切換器59を構成してもよい。
6 and 7 show a configuration example of the cooling medium flow
In the first configuration example shown in FIG. 6, the cooling medium flow
図7に示されている第2の構成例では、四方弁69によって冷却媒体流れ方向切換機構21を実現している。四方弁69は、冷却媒体供給管53、冷却媒体回収管55、配管35、配管37に接続されており、制御装置23からの指令に基づいて、冷却媒体供給管53及び冷却媒体回収管55の一方と配管35及び配管37の一方とを選択的に連通させると同時に残りの二つを連通させる。
In the second configuration example shown in FIG. 7, the coolant flow
冷却キャップ19には、後述するように、冷却キャップ19の温度に基づいて冷却媒体流れ方向切換機構21の動作を制御するために、キャップ温度センサ29を設けてもよい。この場合、複数のキャップ温度センサ29を冷却キャップ19に設けることが好ましく、キャップ温度センサ29を冷却キャップ19の前頭部及び後頭部に設けることがさらに好ましい。キャップ温度センサ29としては、白金温度センサ、赤外線温度センサなどを使用することができる。また、冷却キャップ19の温度の上昇により頭皮の温度が上昇して頭皮の血流量が増加するため、頭皮の温度と頭皮の血流量とに相関関係があることから、頭皮の血流量を測定することができる血流量センサをキャップ温度センサ29として使用することも可能である。
As will be described later, the
次に、図6に示されている四つの二方弁61,63,65,67によって構成された冷却媒体流れ方向切換機構21を採用した頭皮冷却装置11を例にして、頭皮冷却装置11の動作を説明する。
Next, the
操作パネル25によって頭皮冷却装置11の電源が投入されると、冷却媒体タンク13内に貯留されている冷却媒体が冷却器15によって冷却される。このとき、制御装置23は、冷却媒体が所定の温度範囲内になるように、例えば操作パネル25によって設定された温度及び許容値に基づいて下限温度(設定温度−許容値)及び上限温度(設定温度+許容値)を定め、タンク温度センサ27によって測定される冷却媒体の温度が上限温度を越えると冷却器15を作動させ、タンク温度センサ27によって測定される冷却媒体の温度が下限温度を下回ると冷却器15を停止させるように冷却器15の動作を制御する。もちろん、操作パネル25によって上限温度及び下限温度を直接的に設定してもよい。冷却媒体タンク13内の冷却媒体の温度が所定範囲内となった後に操作パネル25を用いて冷却開始指示が入力されると、ポンプ17が作動し、冷却キャップ19への冷却媒体の供給が開始される。一方、冷却を停止させるときには、操作パネル25を用いて冷却停止指示を入力し、ポンプ17を停止させる。
When the
ポンプ17が作動すると、冷却媒体タンク13の冷却媒体は、冷却媒体供給管53及び冷却媒体流れ方向切換機構21を経て冷却キャップ19へ供給され、冷却媒体流路39内を流通した後、冷却キャップ19から排出され、冷却媒体流れ方向切換機構21及び冷却媒体回収管55を経て冷却媒体タンク13に回収される。制御装置23は、冷却媒体流れ方向切換機構21の動作を制御して、第1の冷却媒体ポート31に接続される配管35及び第2の冷却媒体ポート33の一方を冷却媒体供給管53と連通させ且つ他方を冷却媒体回収管55と連通させることにより、冷却媒体流路39における冷却媒体の流れ方向の選択的な切り換え、すなわち、冷却媒体が第1の冷却媒体ポート31から冷却媒体流路39に供給されて第2の冷却媒体ポート33から排出させる流れ方向と冷却媒体が第2の冷却媒体ポート33から冷却媒体流路39に供給されて第1の冷却媒体ポート31から排出される流れ方向との選択的な切り換えを行うことができる。例えば図6に示されている構成によって冷却媒体流れ方向切換機構21を実現する場合、制御装置23は、二方弁61を開き且つ二方弁63を閉じると共に二方弁65を閉じ且つ二方弁67を開くことにより、冷却媒体供給管53を配管35に連通させ、冷却媒体回収管55を配管37に連通させることができる。逆に、制御装置23は、二方弁61を閉じ且つ二方弁63を開くと共に二方弁65を開き且つ二方弁67を閉じることにより、冷却媒体供給管53を配管37に連通させ、冷却媒体回収管55を配管35に連通させることができる。
When the
冷却媒体流れ方向切換機構21による冷却媒体流路39内における冷却媒体の流れ方向の切り換えは、操作パネル25を通して設定された時間間隔(例えば秒単位)で行われてもよく、冷却キャップ19に設けられたキャップ温度センサ29によって測定された温度に基づいて行われてもよい。後者の場合、例えば操作パネル25を用いて設定された温度及び許容値に基づいて下限温度(設定温度−許容値)及び上限温度(設定温度+許容値)を定め、キャップ温度センサ29によって測定される温度が下限温度を下回るとき及び上限温度を上回るときに冷却媒体流路39内における冷却媒体の流れ方向を切り換えるようにすればよい。上限温度及び下限温度は、操作パネル25を用いて直接的に設定できるようにしてもよい。
Switching of the flow direction of the cooling medium in the cooling
このように、頭皮冷却装置11では、冷却媒体流れ方向切換機構21によって冷却媒体流路39内における冷却媒体の流れ方向を選択的に切り換えるので、第1の冷却媒体ポート31及び第2の冷却媒体ポート33の一方が供給側で他方が排出側である状態に固定されなくなる。したがって、冷却キャップ19において、第1の冷却媒体ポート31及び第2の冷却媒体ポート33の一方の近傍部分が他方の近傍部分よりも常に高温となることが回避されるので、冷却キャップ19の第1の冷却媒体ポート31の近傍部分と第2の冷却媒体ポート33の近傍部分との間で生じる温度差を低減させることができ、温度分布の均等化を図ることが可能となる。この結果、頭皮全体をより均等に冷却することが可能となる。
As described above, in the
以上、図示されている実施形態を参照して、本発明の頭皮冷却装置11を説明したが、本発明の頭皮冷却装置11は図示されている実施形態に限定されるものではない。例えば、図示されている実施形態では、四つの二方弁61,63,65,67や一つの四方弁69によって冷却媒体流れ方向切換機構21を実現しているが、冷却媒体流れ方向切換機構21は、第1の冷却媒体ポート31及び第2の冷却媒体ポート33の一方を冷却媒体供給管53に選択的に連通させると共に第1の冷却媒体ポート31及び第2の冷却媒体ポート33の他方を冷却媒体回収管55に連通させることができれば、他の流体要素の組み合わせによって実現してもよい。また、冷却媒体と別に冷却キャップ19にエア(空気)を供給し、冷却媒体によって冷却されたエアを冷却キャップ19から頭皮へ向けて吹き付けるようにしてもよい。
The
11 頭皮冷却装置
19 冷却キャップ
21 冷却媒体流れ方向切換機構
23 制御装置
29 キャップ温度センサ
31 第1の冷却媒体ポート
33 第2の冷却媒体ポート
39 冷却媒体供給管
53 冷却媒体供給管
55 冷却媒体回収管
57 流路切換器
59 流路切換器
DESCRIPTION OF
Claims (6)
使用者の頭部に装着するための冷却キャップと、
前記冷却キャップの内部に形成されており、第1の冷却媒体ポートと第2の冷却媒体ポートとの間に延びる冷却媒体流路と、
冷却媒体を冷却する冷却媒体冷却装置と、
前記冷却媒体冷却装置によって冷却された冷却媒体を前記第1の冷却媒体ポート及び前記第2の冷却媒体ポートの一方に選択的に供給し且つ前記冷却媒体流路を流れた冷却媒体を前記第1の冷却媒体ポート及び前記第2の冷却媒体ポートの他方から排出させる冷却媒体流れ方向切換機構と、
前記冷却媒体流れ方向切換機構の動作を制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置が前記冷却媒体流れ方向切換機構によって前記冷却キャップ内の前記冷却媒体流路を流れる冷却媒体の流れ方向を反転させることができるようになっており、
前記冷却媒体流路は、前記冷却キャップの前頭領域および後頭領域各々よりも前記前頭領域と前記後頭領域との間に位置する中間領域の方が密となるように形成されていることを特徴とする頭皮冷却装置。 A scalp cooling device for cooling a user's scalp,
A cooling cap for mounting on the user's head;
A cooling medium passage formed inside the cooling cap and extending between the first cooling medium port and the second cooling medium port;
A cooling medium cooling device for cooling the cooling medium;
The cooling medium cooled by the cooling medium cooling device is selectively supplied to one of the first cooling medium port and the second cooling medium port, and the cooling medium flowing through the cooling medium flow path is the first. A cooling medium flow direction switching mechanism for discharging from the other of the cooling medium port and the second cooling medium port;
A control device for controlling the operation of the cooling medium flow direction switching mechanism;
With
The control device can reverse the flow direction of the cooling medium flowing through the cooling medium flow path in the cooling cap by the cooling medium flow direction switching mechanism ;
The cooling medium flow path is formed so that an intermediate region located between the frontal region and the occipital region is denser than each of the frontal region and the occipital region of the cooling cap. Scalp cooling device.
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