JP7474677B2 - 医療用シェルター設備及び船舶 - Google Patents

Description

本開示は、医療用シェルター設備及び船舶に関する。

特許文献１には、医療用シェルターの一種として、医療設備が収容された医療用コンテナが開示されている。医療用コンテナは患者を収容する居室として機能する。医療用コンテナは医療設備の不足する地域に陸上輸送又は海上輸送される。

特開２０１７－１２５７７号公報

ところで、医療用コンテナ内の居室は、患者や医師、看護師等の快適性を担保する観点から室内空調が必要となる。特に船舶上に医療用コンテナを設置した場合には、エネルギー供給手段が制限されるために空調負荷の大きさが問題となる。
また、医療用コンテナでは、患者を収容して医療行為が行われるため、衛生性を担保する必要がある。

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであって、省エネルギー化を図りながら衛生性を担保することができる医療用シェルター及び船舶を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本開示に係る医療用シェルター設備は、シェルター本体と、前記シェルター本体内に空気を導入する空気導入部と、海水を熱源として、前記空気導入部から導入される空気の温度を調整する第一熱交換器と、前記シェルター本体に設けられ、海水が流通する海水流通ラインと、前記シェルター本体内に設けられて、医療物資を収容可能な収容部と、前記第一熱交換器よりも前記海水流通ラインの下流側で、該海水流通ラインを流通する前記海水と前記収容部内とを熱交換させる第二熱交換器と、前記海水流通ラインにおける前記第二熱交換器の下流側の前記海水を、前記海水流通ラインにおける前記第一熱交換器の上流側に還流させる還流ラインと、を備え、前記第一熱交換器は、前記空気導入部から導入される前記空気と前記海水流通ラインを流通する前記海水とを熱交換させることで、前記空気の温度を調整する。

本開示に係る船舶は、上記の医療用シェルター設備と、該医療用シェルター設備のシェルター本体が設置される船舶本体と、を備え、前記船舶本体は、前記海水流通ラインに前記海水を導入可能な海水供給ラインと、前記海水流通ラインから前記海水を排出可能な海水排出ラインと、を有する。
本開示に係る船舶は、医療用設備を収容するシェルター本体と、前記シェルター本体内に空気を導入する空気導入部と、海水を熱源として、前記空気導入部から導入される空気の温度を調整する第一熱交換器と、前記シェルター本体に設けられ、海水が流通する海水流通ラインと、を有する医療用シェルター設備と、該医療用シェルター設備の前記シェルター本体が設置される船舶本体と、を備え、前記第一熱交換器は、前記空気導入部から導入される前記空気と前記海水流通ラインを流通する前記海水とを熱交換させることで、前記空気の温度を調整し、前記船舶本体は、前記海水流通ラインに前記海水を導入可能な海水供給ラインと、前記海水流通ラインから前記海水を排出可能な海水排出ラインと、前記海水流通ラインに導入される前記海水の温度を調整可能な熱源機器と、を有する。

本開示によれば、省エネルギー化を図りながら衛生性を担保することができる。

本開示の第一実施形態に係る船舶の側面図である。 本開示の第一実施形態に係る船舶の要部を示す縦断面図である。 本開示の第二実施形態に係る船舶の要部を示す縦断面図である。 本開示の第二実施形態に係る船舶の医療用シェルター設備における冷凍サイクルの模式図である。 本開示の第一実施形態の第一変形例に係る船舶の医療用シェルター設備を示す模式図である。 本開示の第一実施形態の第二変形例に係る船舶の医療用シェルター設備を示す模式図である。

＜第一実施形態＞
（船舶）
以下、本開示の第一実施形態に係る船舶１について図１及び図２を参照して詳細に説明する。船舶１は、船舶本体２、及び医療用シェルター設備としての医療用コンテナ設備３０を備えている。船舶１は、医療用コンテナ設備３０を海上輸送するための病院船である。また、船舶１は、医療用コンテナ設備３０を備えることで、船舶１上で医療行為を行うことが可能である。

（船舶本体）
図１に示すように、船舶本体２は、船体１０、主機１１、プロペラ１２及び居住施設１３を有している。
船体１０は、舷側１０ａ、船底１０ｂ及び上甲板１０ｃを有している。舷側１０ａは、船舶１の側部を構成するように左右に一対が設けられている。船底１０ｂは、左右一対の舷側１０ａ同士を下部で接続している。上甲板１０ｃは、船底１０ｂよりも上方で左右一対の舷側１０ａ同士を接続している。上甲板１０ｃは、船首から船尾にわたって延びる暴露甲板である。上甲板１０ｃは、水平方向に延びている。

主機１１は船体１０内における船尾側の部分に設けられている。プロペラ１２は、船尾に設けられており、主機１１によって回転駆動される。居住施設１３は、船体１０の上甲板１０ｃの船尾側の部分から上方に立ち上がるように設けられている。

図２に示すように、船舶本体２は、海水供給ライン１４、海水排出ライン１６、海水タンク１７及び熱源機器２０をさらに有している。

海水供給ライン１４は、船体１０内に配置されたパイプであって海水が流通可能とされている。海水供給ライン１４の一端は船体１０の外面における喫水線よりも下方に開口する取水口とされている。海水供給ライン１４の一端は、例えば舷側１０ａ又は船底１０ｂに開口している。海水供給ライン１４の他端は、例えば上甲板１０ｃに開口しており、他のパイプと接続可能に構成されている。海水供給ライン１４の一端は上流端であり、海水供給ライン１４の他端は下流端である。

海水供給ライン１４の一端側の部分には、第一供給弁１４ａが設けられている。海水供給ライン１４の他端側の部分には、第二供給弁１４ｂが設けられている。これら第一供給弁１４ａ及び第二供給弁１４ｂは、任意に開閉できるように構成されている。

海水供給ライン１４の中途には、海水供給ポンプ１５が設けられている。海水供給ポンプ１５は、海水供給ライン１４における第一供給弁１４ａと第二供給弁１４ｂとの間に設けられている。海水供給ポンプ１５の駆動によって海水供給ライン１４の一端から他端に向かって一端から取り入れられた海水が流通する。

海水排出ライン１６は、船体１０内に配置されたパイプである。海水排出ライン１６の一端は、例えば上甲板１０ｃに開口しており、他のパイプと接続可能に構成されている。海水排出ライン１６の他端は、舷側１０ａ又は船底１０ｂに開口する排水口とされている。海水排出ライン１６の一端は上流端であり、他端は下流端である。

海水排出ライン１６の一端側の部分には、第一排出弁１６ａが設けられている。海水排出ライン１６の他端側の部分には、第二排出弁１６ｂが設けられている。これら第一排出弁１６ａ及び第二排出弁１６ｂは、任意に開閉できるように構成されている。

海水タンク１７は、船体１０内に設けられている。海水タンク１７は海水を貯留可能に構成されている。海水タンク１７は、船体１０内に構成された図示しないラインを介しての海水の導入・排出が可能とされている。なお、船体１０内に設けられているバラストタンク等の他の用途のタンクを海水タンク１７として用いてもよい。

海水タンク１７は、第一タンクライン１８を介して海水供給ライン１４と接続されている。第一タンクライン１８は、海水供給ライン１４における第一供給弁１４ａと第二供給弁１４ｂとの間の部分であって、海水供給ポンプ１５よりも一端側の部分に接続されている。第一タンクライン１８には、第一タンク弁１８ａが設けられている。第一タンク弁１８ａは、任意に開閉できるように構成されている。

海水タンク１７は、第二タンクライン１９を介して海水排出ライン１６と接続されている。第二タンクライン１９は、海水排出ライン１６における第一排出弁１６ａと第二排出弁１６ｂの間の部分に接続されている。第二タンクライン１９には、第二タンク弁１９ａが設けられている。第二タンク弁１９ａは、任意に開閉できるように構成されている。

熱源機器２０は、船体１０に設けられたヒータ又は冷却器である。熱源機器２０として、船体１０内に設けられた主機１１、補機等の内燃機関や発熱する機器を用いてもよい。熱源機器２０として、船体１０内に設けられた冷凍機を用いてもよい。

熱源機器２０は、第一機器ライン２１を介して海水供給ライン１４に接続されている。第一機器ライン２１は、海水供給ライン１４における海水供給ポンプ１５と第二供給弁１４ｂとの間に接続されている。第一機器ライン２１には、第一機器弁２１ａが設けられている。第一機器弁２１ａは任意に開閉できるように構成されている。

熱源機器２０は、第二機器ライン２２を介して海水供給ライン１４に接続されている。第二機器ライン２２は、海水供給ライン１４における第一機器ライン２１との接続箇所と第二供給弁１４ｂとの間に接続されている。第二機器ライン２２には、第二機器弁２２ａが設けられている。第二機器弁２２ａは任意に開閉できるように構成されている。

海水供給ライン１４における第一機器ライン２１の接続箇所と第二機器ライン２２の接続箇所との間には、バイパス弁２３が設けられている。バイパス弁２３は任意に開閉できるように構成されている。

（医療用コンテナ設備（医療用シェルター設備））
図１に示すように、医療用コンテナ設備３０は船舶本体２に複数設けられている。医療用コンテナ設備３０は、船舶本体２に着脱可能に構成されている。即ち、医療用コンテナ設備３０は、船舶１に対して別途搭載できるように船舶本体２とは独立して構成されている。

図２に示すように、医療用コンテナ設備３０は、シェルター本体としてのコンテナ本体３１、空気導入部４０、空気排出部５０、第一熱交換器６０、収容部７０、第二熱交換器８０、温度調整部９０、海水流通ライン１００及び還流ライン１１０を有している。

（コンテナ本体（シェルター本体））
コンテナ本体３１は、船体１０の上甲板１０ｃ上に設けられている。コンテナ本体３１は、底板３１ａ、側壁３１ｂ及び天板３１ｃから構成された直方体状をなしている。コンテナ本体３１には、例えばコンテナが用いられる。コンテナ本体３１内の空間には、例えばベッド等の医療設備３２が設けられている。即ち、コンテナ本体３１内の空間は、患者が収容されて医療行為が行われる居室として機能する。コンテナ本体３１の側壁３１ｂは、４つの壁部から構成されている。４つの壁部のうちの一つには、人がコンテナ内に出入りするための出入口が設けられている。出入口は、扉によって開放・閉塞されるようになっている。

（空気導入部）
空気導入部４０は、外部からコンテナ本体３１内に空気を導入する。空気導入部４０は、コンテナ本体３１の側壁３１ｂに形成された空気導入口４１、ケーシング４２及びファン４３から構成されている。
空気導入口４１は、コンテナ本体３１の側壁３１ｂの上部に形成されている。空気導入口４１は、側壁３１ｂの他の部分や天板３１ｃに形成されていてもよい。本実施形態では、空気導入口４１は、側壁３１ｂを構成する４つの壁部のうち出入口が設けられた壁部に形成されている。

ケーシング４２は、コンテナ本体３１内の空間で空気導入口４１を囲うように設けられている。ケーシング４２の一部には、ケーシング内外を連通する吹出口４２ａが形成されている。
ファン４３は、ケーシング４２内に設けられている。ファン４３は、空気導入口４１から吹出口４２ａに向かって送風可能に設けられている。

（空気排出部）
空気排出部５０は、コンテナ本体３１内から外部に空気を排出する。空気排出部５０は、コンテナ本体３１の側壁３１ｂに形成された空気排出口５１及びフィルタ５２から構成されている。空気排出部５０は、側壁３１ｂを構成する４つの壁部のうち上記の出入口が設けられた壁部の反対側に位置する壁部（コンテナ本体３１への出入口が設けられた壁部に対向する壁部）に設けられている。
空気排出口５１は、空気導入口４１に対向するようにコンテナ本体３１の側壁３１ｂの上部に形成されている。空気排出口５１は、側壁３１ｂの他の部分や天板３１ｃに形成されていてもよい。

フィルタ５２は、空気排出口５１に設けられている。フィルタ５２は、空気排出口５１の空気の流通を確保しつつ該空気排出口５１を閉塞するように設けられている。フィルタ５２としては、例えばＨＥＰＡフィルタが用いられている。フィルタ５２は、ウイルスや細菌を捕捉可能な感染症対策構造を有することが好ましい。

空気排出部５０には、コンテナ本体３１の空気を排出するための排気ダクトを備えていてもよい。排気ダクトは、コンテナ本体３１から水平方向に延びた後、垂直方向に屈曲し、排気ダクトの排出口が海面に対面するように構成される。コンテナ本体３１内の空気を外部に排出するために、排気ダクト内又はコンテナ本体３１内にブロワ等を設置してもよい。

（第一熱交換器）
第一熱交換器６０は、コンテナ本体３１内における空気導入部４０のケーシング４２内に設けられている。第一熱交換器６０は、例えばフィンチューブ型の熱交換器である。第一熱交換器６０の内部、即ち、チューブ内には海水が導入される。第一熱交換器６０における海水と接触する部分は、海水に対して耐食性を有する材料から構成されている。
第一熱交換器６０は、該第一熱交換器６０の周囲の空気と該第一熱交換器６０内に導入される海水との熱交換を行えるように構成されている。即ち、第一熱交換器６０は、海水を熱源として、コンテナ本体３１内に導入される空気の温度を調整する。

（収容部）
収容部７０は、コンテナ本体３１内の居室に設けられている。収容部７０は、底板３１ａ上に設置されている。収容部７０の内部は収容空間とされている。収容空間は、例えば薬剤や血液、臓器等の医療物資７１が収容可能とされている。収容部７０の側面には、例えば開閉可能な扉が設けられており、該扉を介して収容空間にアクセス可能とされている。

（第二熱交換器）
第二熱交換器８０は、収容部７０内に設けられている。第二熱交換器８０は、第一熱交換器６０と同様、例えばフィンチューブ型の熱交換器である。第二熱交換器８０の内部、即ち、チューブ内には海水が導入される。第二熱交換器８０における海水と接触する部分は、海水に対して耐食性のある材料から構成されている。
第二熱交換器８０は、収容部７０内と該第二熱交換器８０内に導入される海水との熱交換を行えるように構成されている。すなわち、収容部７０内の空気又は医療物資７１と海水との熱交換を行うことができる。

（温度調整部）
温度調整部９０は、収容部７０内に設けられている。温度調整部９０は、例えばヒータ及び冷却器の少なくとも一方から構成されている。温度調整部９０は、収容部７０内の温度（収容空間の空気の温度、第二熱交換器８０の周囲の空気の温度）を調整可能に構成されている。なお、収容部７０内にて温度調整部９０と第二熱交換器８０とが直接的に温度交換する構成であってもよい。

（海水流通ライン）
海水流通ライン１００は、海水が流通するパイプであって、一部がコンテナ本体３１内を通過するようにコンテナ本体３１に設けられている。海水流通ライン１００の内面は、海水に対して耐食性を有する材料から構成されている。
海水流通ライン１００は、上流側から下流側に向かって順次接続された上流側ライン１０１、中間ライン１０２及び下流側ライン１０３を有している。

上流側ライン１０１は、コンテナ本体３１内外にわたって延びている。上流側ライン１０１の上流端となる一端はコンテナ本体３１外に位置している。上流側ライン１０１の一端は、海水供給ライン１４の他端に接続されている。上流側ライン１０１の一端から上流側ライン１０１内に海水が導入される。これによって、上流側ライン１０１の一端には、海水供給ライン１４を介して海水が供給される。上流側ライン１０１の一端は、海水流通ライン１００の上流端とされている。

上流側ライン１０１の下流端となる他端は、コンテナ本体３１内のケーシング４２内の空間に位置している。上流側ライン１０１の他端は、第一熱交換器６０に接続されている。これによって、第一熱交換器６０内には、上流側ライン１０１を介して海水が導入される。
上流側ライン１０１には上流側弁１０１ａが設けられている。上流側弁１０１ａは任意に開閉できるように構成されている。

中間ライン１０２は、上流側ライン１０１の下流側に位置する。中間ライン１０２は、第一熱交換器６０を介して上流側ライン１０１に接続されている。中間ライン１０２の上流端となる一端は、第一熱交換器６０のチューブに接続されている。上流側ライン１０１を介して第一熱交換器６０に導入された海水は、第一熱交換器６０を通過した後に中間ライン１０２に導入される。
中間ライン１０２の下流端となる他端は、収容部７０内の第二熱交換器８０に接続されている。中間ライン１０２を介して第二熱交換器８０に海水が導入される。

下流側ライン１０３は、コンテナ本体３１内外にわたって延びている。下流側ライン１０３の上流端となる一端は、第二熱交換器８０のチューブに接続されている。中間ライン１０２を介して第二熱交換器８０に導入された海水は、第二熱交換器８０を通過した後に下流側ライン１０３に導入される。

下流側ライン１０３の下流端となる他端は、コンテナ本体３１外で海水排出ライン１６の一端に接続されている。これによって、下流側ライン１０３を流通した海水が海水排出ライン１６に導入される。下流側ライン１０３の他端は、海水流通ライン１００の下流端とされている。
下流側ライン１０３には下流側弁１０３ａが設けられている。下流側弁１０３ａは任意に開閉できるように構成されている。

（還流ライン）
還流ライン１１０は、海水流通ライン１００における第二熱交換器８０の下流側の海水を、海水流通ライン１００における第一熱交換器６０の上流側に還流させる。還流ライン１１０は、海水流通ライン１００における第二熱交換器８０の下流側の部分と該海水流通ライン１００における第一熱交換器６０の上流側の部分とを接続しているパイプである。還流ライン１１０の上流端となる一端は、下流側ライン１０３における下流側弁１０３ａよりも上流側の部分に接続されている。還流ライン１１０の下流端となる他端は、上流側ライン１０１における上流側弁１０１ａよりも下流側の部分に接続されている。

還流ライン１１０には、還流ポンプ１１０ａが設けられている。還流ポンプ１１０ａが駆動されることによって、還流ライン１１０の一端から他端に向かって、該還流ライン１１０内の海水が流通する。
還流ライン１１０には、還流ポンプ１１０ａを挟むようにして第一還流弁１１０ｂ、第二還流弁１１０ｃが設けられている。第一還流弁１１０ｂは、還流ライン１１０における還流ポンプ１１０ａよりも一端側の部分に設けられている。第二還流弁１１０ｃは、還流ライン１１０における還流ポンプ１１０ａよりも他端側の部分に設けられている。第一還流弁１１０ｂ及び第二還流弁１１０ｃはそれぞれ任意に開閉できるように構成されている。

（作用効果）
次に上記医療用コンテナ設備３０を有する船舶１の作用効果について図２を用いて説明する。医療用コンテナ設備３０では、海水を熱源としてコンテナ本体３１内の居室の空調及び収容部７０内の温度調整を行う。
通常時、海水供給ライン１４の第一供給弁１４ａ、第二供給弁１４ｂ及びバイパス弁２３、海水排出ライン１６の第一排出弁１６ａ、第二排出弁１６ｂ、海水流通ライン１００の上流側弁１０１ａ及び下流側弁１０３ａは開状態とされている。一方、第一タンクライン１８の第一タンク弁１８ａ、第二タンクライン１９の第二タンク弁１９ａ、第一機器ライン２１の第一機器弁２１ａ、第二機器ライン２２の第二機器弁２２ａ、還流ライン１１０の第一還流弁１１０ｂ及び第二還流弁１１０ｃは閉状態とされている。

そして、海水供給ライン１４の海水供給ポンプ１５が駆動されると、海水供給ライン１４の一端から海水が取水され、海水供給ライン１４、上流側ライン１０１、第一熱交換器６０、中間ライン１０２、第二熱交換器８０及び下流側ライン１０３及び海水排出ライン１６の順で海水が流通し、該海水排出ライン１６の下流端から海に海水が排出される。

そして、医療用コンテナ設備３０の空気導入部４０におけるファン４３が駆動することによって、コンテナ本体３１のケーシング４２内に空気導入口４１を介して空気が導入される。当該空気は、第一熱交換器６０を通過する際に該第一熱交換器６０内を流れる海水と熱交換をし、その後、吹出口４２ａからコンテナ本体３１内の居室に吹き出される。

ここで、海水の温度が空気の温度より低い場合、第一熱交換器６０で空気の熱が海水に移動する。これによって、空気の温度が下がり、海水の温度が上がる。そのため、居室には冷たい空気が吹き出され、居室内を冷房することができる。
また、海水の温度が空気の温度よりも高い場合、第一熱交換器６０で海水の熱が空気に移動する。これによって、空気の温度が上がり、海水の温度が下がる。そのため、居室には暖かい空気が吹き出され、居室内を暖房することができる。

居室内に吹き出された空気は、該居室内を空調した後に、空気排出部５０の空気排出口５１から外部に排出される。即ち、コンテナ本体３１内では、ファン４３によってコンテナ本体３１を貫くような空気の流れが形成される。そして、空気排出部５０のフィルタ５２では、例えば居室内の患者に起因するウイルスや細菌等の汚染物質が捕捉される。そのため、船舶１の上甲板１０ｃ上に不用意に汚染物質が拡散してしまうことを回避できる。

第一熱交換器６０を流通した海水は、その後、中間ライン１０２を介して収容部７０内の第二熱交換器８０に導入される。第二熱交換器８０では、該第二熱交換器８０を流通する海水と該第二熱交換器８０の周囲の空気との間で熱交換が行われる。その結果、収容部７０内の温度が変化する。
ここで収容部７０内に収容される医療物資７１が薬剤や血液、臓器等の場合、これら医療物資７１を適温に保つことが好ましい。本実施形態では、第一熱交換器６０で空気と熱交換し、加熱又は冷却されることで適温となった海水によって、収容部７０内の温度が調整される。具体的には、冷房時には、第一熱交換器６０を流通した海水は、空気と熱交換することで加熱され温度が上昇しているため、収容部７０内の温度を体温程度に保温することができる。暖房時には、第一熱交換器６０を流通した海水は、空気と熱交換することで冷却され温度が低下しているため、収容部７０内の温度を低下させることができる。
そして、第二熱交換器８０を通過した海水は、下流側ライン１０３、海水排出ライン１６を経由して海に排出される。

以上のように本実施形態によれば、空気導入部４０及び空気排出部５０によって空気がコンテナ本体３１を貫くように流れるため、コンテナ本体３１の空気を常に入れ替えることができる。その結果、例えば患者がウイルス、細菌に感染している場合であっても、当該ウイルス、細菌がコンテナ本体３１に滞留することを回避することができ、コンテナ本体３１内の居室の雰囲気の衛生状態を常に清潔に維持することができる。また、出入口と空気排出部５０が対向する側壁にそれぞれ設けられているため、コンテナ本体３１を出入りする人が、排気を媒介してウイルス、細菌に感染することを防ぐことができる。

また、本実施形態では、空気導入口４１が、コンテナ本体３１の側壁３１ｂの上部に形成されているため、気流の死角を少なくすることができ、コンテナ本体３１内の温度や湿度をむらなく調整することできる。

排気ダクトを設け、さらに排出口を海面に対向させることで、排出口と上甲板１０ｃとの距離を確保し、また、海面に対向する排出口を介してコンテナ本体３１からの排気を海面に向かって放出することができる。そのため、汚染された空気が上甲板１０ｃに流入するのを抑制することができる。これによって、作業者の感染リスクを低減することができる。

また、本実施形態では第一熱交換器６０を介して外部からコンテナ本体３１内に導入される空気と海水とが熱交換されることで、コンテナ本体３１内の居室に供給される空気の温度を調整している。即ち、熱容量の大きい海水を熱源として居室内の空気の温度を調整することで空調全体としてのエネルギー消費を抑えることができる。特に本実施形態では、外部から取り入れた海水とコンテナ本体３１内に導入される空気とを直接的に熱交換させる構成のため、より熱交換を効率よく行うことができる。したがって、エネルギー供給手段が制限される船舶上であっても、省エネルギー化を図りながら衛生性を担保することができる。

また、第一熱交換器６０で熱交換することで温度が変化した海水は、第二熱交換器８０を介して収容部７０内の温度調整に用いることができる。そのため、収容部７０内の温度を適温に維持することができ、医療物資７１を適温に保つことができる。暖房時には、収容部７０内の温度を体温程度に保温することができるため、医療物資７１が生理食塩水などの場合、好適に保管できる。冷房時には、収容部７０内の温度を低下させることができるため、医療物資７１が、低温保存が必要な薬剤、血液、臓器などの場合、好適に保管できる。

ここで、本実施形態では、第二熱交換器８０を通過した海水を、第一熱交換器６０に再度導入させることができる。即ち、海水流通ライン１００に海水が流通している状態で、上流側弁１０１ａ及び下流側弁１０３ａを閉状態とするとともに第一還流弁１１０ｂ及び第二還流弁１１０ｃを開状態とする。そして、還流ポンプ１１０ａを駆動させると、下流側ライン１０３の海水は、還流ライン１１０を流通して上流側ライン１０１に導入される。これによって、海水流通ライン１００と還流ライン１１０とにわたって海水が循環する流れが生じる。
なお、上流側弁１０１ａ及び下流側弁１０３ａを開状態として、海水流通ライン１００と還流ライン１１０とにわたって海水を循環させてもよい。

この際、第二熱交換器８０で熱交換が行われることで海水の温度が上がった場合、当該海水が第一熱交換器６０に再度導入されることで室内の暖房を行うことができる。一方、第二熱交換器８０で熱交換が行われることで海水の温度が下がった場合、当該海水が第一熱交換器６０に再度導入されることで室内の冷房を行うことができる。このようにして、医療用コンテナ設備３０内で海水を循環させながら、医療物資７１を適温に保ちつつ居室の空調を行うことができる。

また、本実施形態では、収容部７０内の温度調整部９０によって、第二熱交換器８０に導入される海水とともに医療物資７１の温度調整を行うことができる。即ち、温度調整部９０によって収容部７０内の温度を加熱又は冷却することによって、海水とともに補助的に医療物資７１の温度調整を行うことができる。

また、温度調整部９０によって、第二熱交換器８０に導入される海水の温度を調整することもできる。即ち、温度調整部９０を熱源として海水の温度を任意に調整することで、上記還流ライン１１０を用いた場合には、第一熱交換器６０に空調に適した温度の海水を導入することができる。その結果、室内空調をより適切に行うことが可能となる。

さらに、船舶１内の熱源機器２０を用いて、海水流通ライン１００に導入される海水の温度を調整してもよい。この場合、バイパス弁２３が閉状態とされ、第一機器弁２１ａ及び第二機器弁２２ａが開状態とされる。これによって、海水供給ライン１４を流通する海水は、第一機器ライン２１、熱源機器２０、第二機器ライン２２を経由してから医療用コンテナ設備３０の海水流通ライン１００に導入される。
ここで、熱源機器２０が主機１１や内燃機関等の発熱する機器の場合、海水は加熱される。そのため、コンテナ本体３１内の居室を適切に暖房することができる。一方で、熱源機器２０が冷凍機等の場合、海水は冷却される。そのため、コンテナ本体３１内の居室を適切に冷房することができる。

また、海水タンク１７に貯留した海水を医療用コンテナ設備３０に導入してもよい。この場合、海水供給ライン１４の第一供給弁１４ａを閉状態とし、第一タンクライン１８の第一タンク弁１８ａを開状態として海水供給ポンプ１５を駆動させる。これによって、海水タンク１７内の海水を用いてコンテナ本体３１内の空調を行うことができる。
なお、海水供給ライン１４の第一供給弁１４ａを開状態として、海洋からの海水と海水タンク１７内の海水の双方を医療用コンテナ設備３０に供給してもよい。

さらに、下流側ライン１０３から海水排出ライン１６に導入された海水を海水タンク１７に再度貯留してもよい。この場合、海水排出ライン１６の第二排出弁１６ｂを閉状態とし、第二タンクライン１９の第二タンク弁１９ａを開状態とすればよい。これによって、船舶１内で海水を循環させてコンテナ本体３１内の空調を行うことができる。特に、海洋が汚染されている場合等、海洋から海水を取水できない場合には、海水タンク１７に貯留した海水を用いることが好ましい。

なお、空気排出部５０にファン４３が設けられていてもよい。この場合、空気導入部４０のファン４３を設けなくてもよい。これによっても、コンテナ本体３１を貫くように空気を常に流通させることができる。
また、空気導入部４０と空気排出部５０の両方にファン４３が設けられていてもよい。この場合、コンテナ本体３１の空気を入れ替える能力を高めることができる。
また、空気排出口５１と、空気導入部４０を形成する空気導入口４１の両方にフィルタ５２が設けられていてもよい。

＜第二実施形態＞
次に本開示の第二実施形態について図３及び図４を用いて説明する。図３では第一実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
図３及び図４に示すように、第二実施形態の船舶本体２に設けられる医療用コンテナ設備２００は、コンテナ本体３１、空気導入部４０、空気排出部５０に加えて、海中モジュール２１０及び冷凍サイクル２３０を有している。

（海中モジュール）
海中モジュール２１０は、海中に位置するように船舶本体２に設けられている。海中モジュール２１０は、モジュールケース２１１及び海中ポンプ２１２を有する。

モジュールケース２１１は、船舶１の喫水線よりも下方に設けられており、海中に浸漬されている。モジュールケース２１１は船体１０の船底１０ｂに設けられている。モジュールケース２１１は、直方体の箱型形状をなしている。モジュールケース２１１は、長手方向を水平方向に一致させた状態で該モジュールケース２１１の上端が船底１０ｂに固定されている。モジュールケース２１１には、該モジュールケース２１１内外を貫通する海水導入口２１１ａ及び海水排出口２１１ｂが形成されている。これら海水導入口２１１ａ及び海水排出口２１１ｂは、互いに対向する位置に形成されている。モジュールケース２１１が海中に位置する際には、該モジュールケース２１１内に海水が充填されている。

海中ポンプ２１２は、モジュールケース２１１内に設けられている。海中ポンプ２１２が駆動されることで、モジュールケース２１１の海水導入口２１１ａから海水排出口２１１ｂに向かって海水が圧送される。これによって、モジュールケース２１１内には、海水導入口２１１ａから海水排出口２１１ｂへと向かって該モジュールケース２１１を貫くように海水が流通する。

（冷凍サイクル）
図３及び図４に示すように、冷凍サイクル２３０は、第一熱交換器２３１、第三熱交換器２３２、圧縮機２４４、膨張弁２４５、四方弁２４６の各機器、及びこれら機器を接続して冷媒回路を構成するパイプとしての冷媒ライン２３３を有する。

第一熱交換器２３１は、コンテナ本体３１内における空気導入部４０のケーシング４２内に設けられている。第一熱交換器２３１は、例えばフィンチューブ型の熱交換器である。第一熱交換器２３１の内部、即ち、チューブ内には冷媒が導入される。
第一熱交換器２３１は、該第一熱交換器２３１に導入される冷媒とファン４３によってコンテナ本体３１内に導入された空気とで熱交換を行えるように構成されている。第一熱交換器２３１は、コンテナ本体３１内を冷房する冷房運転時には蒸発器として用いられ、コンテナ本体３１内を暖房する暖房運転時には凝縮器として用いられる。

第三熱交換器２３２は、海中モジュール２１０におけるモジュールケース２１１内に設けられている。本実施形態では、モジュールケース２１１内における海中ポンプ２１２よりも海水排出口２１１ｂ側に設けられている。第三熱交換器２３２は、例えばフィンチューブ型の熱交換器である。第三熱交換器２３２の内部、即ち、チューブ内には冷媒が導入される。
第三熱交換器２３２は、モジュールケース２１１内が海水で充填されることから該海水に浸漬されている。第三熱交換器２３２は、海中ポンプ２１２によって導入される周囲の海水と該第三熱交換器２３２内に導入される冷媒との熱交換を行えるように構成されている。第三熱交換器２３２は、冷房運転時には凝縮器として用いられ、暖房運転時には蒸発器として用いられる。

圧縮機２４４は、冷媒を圧縮し、圧縮した冷媒を冷媒回路に供給する。
膨張弁２４５は、液化した高圧の冷媒を膨張させて低圧化する。
四方弁２４６は、暖房運転時と冷房運転時とで冷媒の流通する方向を切り替える。これによって、冷房運転時には、圧縮機２４４、第三熱交換器２３２、膨張弁２４５及び第一熱交換器２３１の順に、冷媒ライン２３３を冷媒が循環する。一方、暖房時には、圧縮機２４４、第一熱交換器２３１、膨張弁２４５及び第三熱交換器２３２の順に、冷媒ライン２３３を冷媒が循環する。
これら圧縮機２４４、膨張弁２４５及び四方弁２４６は、上甲板１０ｃ上に配置された機器箱２６０内に収容されている。

（作用効果）
以上のような構成の船舶１及び医療用コンテナ設備２００では、第一実施形態同様、空気導入部４０及び空気排出部５０によってコンテナ本体３１の空気を常に入れ替えることができる。そのため、コンテナ本体３１内の居室の雰囲気の衛生状態を常に清潔に維持することができる。

また、海水は熱容量が大きいため、第三熱交換器２３２では効率良く熱交換を行うことができる。第三熱交換器２３２で海水と熱交換をした冷媒が第一熱交換器２３１に導入されることから、第一熱交換器２３１では、海水を熱源としてコンテナ本体３１内に導入される空気の温度を調整することになる。そのため、エネルギー消費を抑えた空調を行うことができる。

さらに、本実施形態では、第一熱交換器２３１には、海水と熱交換をした冷媒のみが導入される構成とされている。そのため、海水が患者の居室であるコンテナ本体３１内に持ち込まれることはない。したがって、コンテナ本体３１内の居室の衛生状態をより清潔に維持することができる。即ち、万が一、冷媒ライン２３３を構成するパイプが破損した場合であっても、海洋からの海水が居室内に導入されることを回避することができる。

また、本実施形態では、第一熱交換器２３１、第三熱交換器２３２、圧縮機２４４、膨張弁２４５、四方弁２４６及び冷媒ライン２３３によって冷凍サイクル２３０が構成されているため、コンテナ本体３１内に導入される空気の温度を任意に調整することができる。したがって、より居室の快適性を向上させることができる。

さらに、海中モジュール２１０内では海水が流通している状態にあるため、第三熱交換器２３２での冷媒と海水の熱交換を促すことができる。これによって、効率良く熱交換を行うことができる。

なお、本実施形態では、例えば海中モジュール２１０を船体１０に対して任意に移動させる移動機構が設けられていてもよい。これによって、海中の障害物を避けて海中モジュール２１０を海中に位置させることができる。また、移動機構によって海中モジュール２１０の水深位置を変化させる構成としてもよい。例えば、海中モジュール２１０を船底１０ｂよりも深く位置させることによって、第三熱交換器２３２に導入される冷媒をより冷たい海水とで熱交換させることができる。これによって、熱交換をより効率良く行うことができる。

さらに、本実施形態の医療用コンテナ設備２００は、空気導入部４０及び空気排出部５０を有さない構成であってもよい。即ち、コンテナ本体３１内の居室が閉空間とされていてもよい。この場合であっても、海水をコンテナ本体３１内に導入する必要がないため、コンテナ本体３１内の衛生性を担保することができる。

なお、第二実施形態では、必ずしも冷凍サイクル２３０を有する構成でなくともよく、圧縮機２４４、膨張弁２４５及び四方弁２４６を有さない構成であってもよい。即ち、第一熱交換器２３１、第三熱交換器２３２及び冷媒ライン２３３を有していればよく、冷媒ライン２３３を流通する冷媒が第一熱交換器２３１と第三熱交換器２３２との間で循環する構成であればよい。これによっても、海水を熱源としてコンテナ本体３１内の居室の温度を調整することができる。

（その他の実施形態）
以上、本開示の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

第一、第二実施形態では、コンテナ本体３１を有する医療用コンテナ設備３０について説明したが、コンテナ本体３１に代えて例えばテントやドームハウス等の他のシェルター本体を有する医療用シェルター設備に本発明を適用してもよい。即ち、コンテナ本体３１に代えて、雨風をしのげる居室を形成可能なシェルターであれば、他の構成を用いてもよい。

例えば、第一、第二実施形態では、医療用コンテナ設備３０、２００が複数設けられている場合について説明したが、単一の医療用コンテナ設備３０、２００が設けられていてもよい。
第一実施形態では、複数の医療用コンテナ設備３０のそれぞれに対応するように、船舶本体２に海水供給ライン１４及び海水排出ライン１６が設けられていてもよい。

さらに、図５の第一変形例に示すように、第一実施形態の医療用コンテナ設備３０が複数のコンテナ本体３１を備えていてもよい。この場合、海水流通ライン１００の上流側ライン１０１が各コンテナ本体３１に共通して設けられた構成を採用することができる。即ち、上流側では一本の上流側ライン１０１が途中で複数に分岐して各コンテナ本体３１内に海水を導入する構成であってもよい。

また、図６の第二変形例に示すように、一のコンテナ本体３１の還流ライン１１０が他のコンテナ本体３１の上流側ライン１０１に接続された構成であってもよい。この場合、あるコンテナ本体３１から還流ライン１１０を通じて別のコンテナ本体３１に海水を還流させることができる。これによって、第二熱交換器８０で熱交換が行われることで温度が上昇又は低下した海水を、別のコンテナ本体３１内の第一熱交換器６０に導入できるため、別のコンテナ本体３１内の冷房又は暖房を行うことができる。また、該海水を、別のコンテナ本体３１内の収容部７０内に設けられた第二熱交換器８０に導入できるため、別のコンテナ本体３１内の収容部７０内の温度を好適に保つことができる。さらに、収容部７０に多くの医療物資７１が収容されている等の理由から、多くの熱交換が必要な別のコンテナ本体３１に多くの海水を流通させることができる。

第一実施形態では、海水流通ライン１００が海水供給ライン１４を介さずに直接的に海から海水を取水する構成であってもよい。また、海水流通ライン１００が海水排出ライン１６を介さずに直接的に海に海水を排出する構成であってもよい。また、海水供給ライン１４の一端は、海中で任意に移動できる構成であってもよい。これによって海中の障害物を避けながら海水を取水することができる。また、海洋の所望の場所から海水を取水することができる。例えば、水深の深い箇所から海水を取水することで、より冷たい海水を用いてコンテナ本体３１内の空調を行うことができる。

第二実施形態では、複数のコンテナ本体３１のそれぞれに第一熱交換器２３１が設けられ、これら複数の第一熱交換器２３１に対して、単一の第三熱交換器２３２、圧縮機２４４、膨張弁２４５及び四方弁２４６が設けられた冷凍サイクル２３０を構成してもよい。
第一、第二実施形態では、第一熱交換器６０、２３１、第二熱交換器８０、第三熱交換器２３２が、それぞれ直列又は並列に複数設けられていてもよい。

＜付記＞
各実施形態に記載の医療用シェルター設備３０、２００及び船舶１は、例えば以下のように把握される。

（１）第１の態様に係る医療用シェルター設備３０は、シェルター本体３１と、前記シェルター本体３１内に空気を導入する空気導入部４０と、海水を熱源として、前記空気導入部４０から導入される空気の温度を調整する第一熱交換器６０と、を備える。

これによって、シェルター本体３１にシェルター外から清潔な空気を導入することができる。海水を熱源として空気の温度の調整を行うため、エネルギー消費を抑えることができる。

（２）第２の態様に係る医療用シェルター設備３０は、（２）の態様の医療用シェルター設備３０であって、前記シェルター本体内から空気を排出する空気排出部をさらに備える。

これによって、シェルター本体３１の空気を常に入れ替えることができるため、シェルター本体３１内の衛生状態を常に清潔に維持することができる。

（３）第３の態様に係る医療用シェルター設備３０は、（１）又は（２）の態様の医療用シェルター設備３０であって、前記シェルター本体３１に設けられ、海水が流通する海水流通ライン１００をさらに備え、前記第一熱交換器６０は、前記空気導入部４０から導入される空気と前記海水流通ライン１００を流通する海水とで熱交換することで、前記空気の温度を調整する。

シェルター本体３１内に導入される空気と海水とが直接的に熱交換されることで、効率良く空気の温度調整を行うことができる。

（４）第４の態様に係る医療用シェルター設備３０は、（３）の態様の医療用シェルター設備３０であって、前記シェルター内に設けられて、医療物資７１を収容可能な収容部７０と、前記第一熱交換器６０よりも前記海水流通ライン１００の下流側で、該海水流通ライン１００を流通する海水と前記収容部７０内とで熱交換する第二熱交換器８０と、をさらに備える。

これによって、空気と熱交換することによって加熱又は冷却された海水によって、収容部７０内の温度調整を行うことができる。その結果、医療物資７１を適温に保つことができる。

（５）第５の態様に係る医療用シェルター設備３０は、（４）の態様の医療用シェルター設備３０であって、前記海水流通ライン１００における前記第二熱交換器８０の下流側の海水を、前記海水流通ライン１００における前記第一熱交換器６０の上流側に還流させる還流ライン１１０をさらに備える。

これによって、収容部７０と熱交換することで温度が上昇又は下降した海水が第一熱交換器６０に再度導入される。したがって、医療用シェルター設備３０内で海水を循環させながら再度空気の温度を調整することができる。

（６）第６の態様に係る医療用シェルター設備３０は、（４）又は（５）の態様の医療用シェルター設備３０であって、前記収容部７０内に設けられて、該収容部７０内の温度を調整可能な温度調整部９０をさらに備える。

温度調整部９０によって、海水流通ライン１００の海水とともに収容部７０内の医療物資７１の温度調整を行うことができる。また、海水流通ライン１００を流通する海水の温度も任意に調整することができる。

（７）第７の態様に係る船舶１は、（３）から（６）のいずれかの態様の医療用シェルター設備３０と、該医療用シェルター設備３０が設置される船体１０を有する船舶本体２と、を備え、前記船舶本体２は、前記海水流通ライン１００に前記海水を導入可能な海水供給ライン１４と、前記海水流通ライン１００から前記海水を排出可能な海水排出ライン１６と、を有する。

これによって、船舶本体２の海水供給ライン１４及び海水排出ライン１６を介して、海水流通ライン１００に円滑に海水を流通させることができる。

（８）第８の態様に係る船舶１は、（７）の態様の医療用シェルター設備３０であって、前記船体１０に設けられて、前記海水流通ライン１００に導入される海水の温度を調整可能な熱源機器２０をさらに備える。

海水流通ライン１００に導入される海水を、予め船舶１の熱源機器２０を利用して加熱又は冷却することで、海水流通ライン１００を流れる海水と熱交換する空気の温度を任意に調整することができる。

（９）第９の態様に係る医療用シェルター設備２００は、（１）又は（２）の態様の医療用シェルター設備３０であって、海水に接するように前記船体１０に設けられて、前記海水と導入される冷媒とを熱交換させる第三熱交換器２３２と、前記第一熱交換器２３１及び第三熱交換器２３２を前記冷媒が循環するように接続する冷媒ライン２３３と、を備え、前記第一熱交換器２３１は、前記空気導入部４０から導入される空気と該第一熱交換器２３１に導入される前記冷媒とを熱交換することで、前記空気の温度を調整する。

これによって、海水がシェルター本体３１に持ち込まれることはないため、シェルター本体３１内の衛生状態をより適切に清潔に維持することができる。

（１０）第１０の態様に係る医療用シェルター設備２００は、シェルター本体３１と、前記シェルター本体３１内の空気と導入される冷媒とを熱交換することで該空気の温度を調整する第一熱交換器２３１と、海水に接するように前記船体１０に設けられて、前記海水と導入される冷媒とで熱交換する第三熱交換器２３２と、前記第一熱交換器２３１及び第三熱交換器２３２を前記冷媒が循環するように接続する冷媒ライン２３３と、を備える。

上記同様、海水がシェルター本体３１に持ち込まれることはないため、シェルター本体３１内の衛生状態をより適切に清潔に維持することができる。

（１１）第１１の態様に係る医療用シェルター設備２００は、前記冷媒ライン２３３に設けられた圧縮機２４４及び膨張弁２４５をさらに備え、前記第一熱交換器２３１、前記第三熱交換器２３２、前記圧縮機２４４、及び前記膨張弁２４５によって冷凍サイクル２３０が構成されている。

これによって、海水を熱源としてシェルター本体３１内に導入される空気の温度を任意に調整することができる。

（１２）第１２の態様に係る船舶１は（９）から（１１）のいずれかの態様の医療用シェルター設備２００と、該医療用シェルターが設置される船体１０を有する船舶本体２と、を備え、前記医療用シェルター設備２００は、前記船体１０の船底１０ｂの下方に設けられて、前記第三熱交換器２３２を内部に収容するとともに内部を海水が流通する海中モジュール２１０をさらに備える。

これによって、第三熱交換器２３２に導入される冷媒と、該第三熱交換器２３２の周囲の海水との熱交換を促すことができる。

１ 船舶
２ 船舶本体
１０ 船体
１０ａ 舷側
１０ｂ 船底
１０ｃ 上甲板
１１ 主機
１２ プロペラ
１３ 居住施設
１４ 海水供給ライン
１４ａ 第一供給弁
１４ｂ 第二供給弁
１５ 海水供給ポンプ
１６ 海水排出ライン
１６ａ 第一排出弁
１６ｂ 第二排出弁
１７ 海水タンク
１８ 第一タンクライン
１８ａ 第一タンク弁
１９ 第二タンクライン
１９ａ 第二タンク弁
２０ 熱源機器
２１ 第一機器ライン
２１ａ 第一機器弁
２２ 第二機器ライン
２２ａ 第二機器弁
２３ バイパス弁
３０ 医療用コンテナ設備（医療用シェルター設備）
３１ コンテナ本体（シェルター本体）
３１ａ 底板
３１ｂ 側壁
３１ｃ 天板
３２ 医療設備
４０ 空気導入部
４１ 空気導入口
４２ ケーシング
４２ａ 吹出口
４３ ファン
５０ 空気排出部
５１ 空気排出口
５２ フィルタ
６０ 第一熱交換器
７０ 収容部
７１ 医療物資
８０ 第二熱交換器
９０ 温度調整部
１００ 海水流通ライン
１０１ 上流側ライン
１０１ａ 上流側弁
１０２ 中間ライン
１０３ 下流側ライン
１０３ａ 下流側弁
１１０ 還流ライン
１１０ａ 還流ポンプ
１１０ｂ 第一還流弁
１１０ｃ 第二還流弁
２００ 医療用コンテナ設備（医療用シェルター設備）
２１０ 海中モジュール
２１１ モジュールケース
２１１ａ 海水導入口
２１１ｂ 海水排出口
２１２ 海中ポンプ
２３０ 冷凍サイクル
２３１ 第一熱交換器
２３２ 第三熱交換器
２３３ 冷媒ライン
２４４ 圧縮機
２４５ 膨張弁
２４６ 四方弁
２６０ 機器箱

Claims (5)

1. 医療用設備を収容するシェルター本体と、
   前記シェルター本体内に空気を導入する空気導入部と、
   海水を熱源として、前記空気導入部から導入される空気の温度を調整する第一熱交換器と、
   前記シェルター本体に設けられ、海水が流通する海水流通ラインと、
   前記シェルター本体内に設けられて、医療物資を収容可能な収容部と、
   前記第一熱交換器よりも前記海水流通ラインの下流側で、該海水流通ラインを流通する前記海水と前記収容部内とを熱交換させる第二熱交換器と、
   前記海水流通ラインにおける前記第二熱交換器の下流側の前記海水を、前記海水流通ラインにおける前記第一熱交換器の上流側に還流させる還流ラインと、
   を備え、
   前記第一熱交換器は、前記空気導入部から導入される前記空気と前記海水流通ラインを流通する前記海水とを熱交換させることで、前記空気の温度を調整する医療用シェルター設備。
2. 前記シェルター本体内から空気を排出する空気排出部をさらに備える請求項１に記載の医療用シェルター設備。
3. 前記収容部内に設けられて、該収容部内の温度を調整可能な温度調整部をさらに備える請求項１又は２に記載の医療用シェルター設備。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の医療用シェルター設備と、
   該医療用シェルター設備の前記シェルター本体が設置される船舶本体と、
   を備え、
   前記船舶本体は、
   前記海水流通ラインに前記海水を導入可能な海水供給ラインと、
   前記海水流通ラインから前記海水を排出可能な海水排出ラインと、
   を有する船舶。
5. 医療用設備を収容するシェルター本体と、
   前記シェルター本体内に空気を導入する空気導入部と、
   海水を熱源として、前記空気導入部から導入される空気の温度を調整する第一熱交換器と、
   前記シェルター本体に設けられ、海水が流通する海水流通ラインと、
   を有する医療用シェルター設備と、
   該医療用シェルター設備の前記シェルター本体が設置される船舶本体と、
   を備え、
   前記第一熱交換器は、前記空気導入部から導入される前記空気と前記海水流通ラインを流通する前記海水とを熱交換させることで、前記空気の温度を調整し、
   前記船舶本体は、
   前記海水流通ラインに前記海水を導入可能な海水供給ラインと、
   前記海水流通ラインから前記海水を排出可能な海水排出ラインと、
   前記海水流通ラインに導入される前記海水の温度を調整可能な熱源機器と、
   を有する船舶。

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