JP2009082886A - 空気浄化装置におけるフィルタ交換方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フィルタ内蔵空気浄化装置の安全且つ操作の容易なフィルタ交換システムを提供する。
【解決手段】フィルタを内蔵する空気浄化装置を停止した後、該装置内を減圧にし、次いで該装置内に滅菌用気体を流し、該装置を出た滅菌用気体を直接又は気流処理した後放出し、次いで該装置を換気処理した後使用済フィルタを取り外し新規フィルタを装着する。
【選択図】図１

Description

本発明は空気浄化装置におけるフィルタの交換方法及び同装置に関する。

病原菌やウィルスを含む空気を浄化する場合、通常、フィルタを内蔵する空気浄化装置が使用される。空気浄化装置に内蔵されるフィルタの典型例は、活性炭フィルタ及び高性能除じんフィルタ（ＨＥＰＡフィルタ、ＵＬＰＡフィルタ等）から構成されており、外部で空気汚染があった場合にはこの２種類のフィルタにより汚染空気の浄化を行う。
空気浄化装置は病原菌やウィルスを含む汚染空気の処理を行うが、内蔵されているフィルタは一定の浄化処理が終了した後に交換が必要である。交換は作業員により行われることが多いが、この作業中に使用済フィルタ及び装置内に付着した病原菌やウィルスに２次曝露される危険性が高い。このため、フィルタ交換は密閉状態（バッグイン・バッグアウト方式等）で行うが、この方法でも２次曝露される危険性は払拭できない。また、この作業は非常に重労働になる場合が多い。バックイン・バックアウト方式のフィルタ交換方法は特許文献１及び特許文献２に記載されているが、上記した問題点を伴うものである。
特開２００６−７５６８９号公報 特開平７−１９１１８９号公報

本発明の目的は、空気浄化装置のフィルタ交換作業において、使用済みフィルタ及び装置内に付着した病原菌やウィルスによる２次曝露の危険なしに、フィルタ交換を安全且つ簡単に行う方法及び装置を提供することにある。

本発明は、第１に、フィルタを内蔵する空気浄化装置を停止した後、該装置内を減圧にし、次いで該装置内に滅菌用気体を流し、該装置を出た滅菌用気体を必要に応じ分解処理した後放出し、次いで該装置を換気処理した後使用済フィルタを取り外し新規フィルタを装着することを特徴とする空気浄化装置におけるフィルタ交換方法である。

本発明は、第２に、汚染空気導入用配管と清浄空気排出用配管とを備えたフィルタ内蔵空気浄化装置の汚染空気導入用配管に滅菌気体貯蔵装置、大気導入装置及び加湿装置を接続し、清浄空気排出用配管に減圧装置及び必要に応じ分解処理装置を接続したことを特徴とするフィルタ交換機能つき空気浄化装置である。

この空気浄化装置は、さらにフィルタ内蔵空気浄化装置内の汚染空気側から空気をサンプリングし、病原菌やウィルスの残存の有無を確認できる機構を備えていることが好ましく、更には、滅菌気体の残存の有無も確認できる機構も備えていることが好ましい。

本発明により、空気浄化装置のフィルタ交換作業において、病原菌やウィルスによる２次曝露が、密閉状態での作業といった繁雑な作業を要することなく、容易に防止することが可能となる。

以下、図面を用いて本発明を説明する。
図１は本発明の方法及び装置即ち本発明のシステムを示す説明図である。図では、滅菌用気体として酸化エチレンガス（ＥＯＧ）を用いる例を示している。

空気浄化装置を停止した後に汚染空気側及び清浄空気側配管のバルブを閉じる。清浄空気側配管に接続されている減圧ポンプラインを稼動させ装置内を減圧する。減圧状態の装置内に、汚染空気側配管に接続されている加湿装置ラインより加湿を行い、ＥＯＧ発生装置ラインよりＥＯＧを導入し滅菌を行う。滅菌が終了後、清浄空気側配管に接続されている減圧ポンプラインを稼動させると共に汚染空気側配管に接続されている大気導入ラインより大気を導入し、装置内の空気洗浄を行う。ここで排気されたＥＯＧはＥＯＧ処理装置を用いガス処理を行う。装置内ＥＯＧ濃度が十分に低減した後、使用済フィルタの取り外し及び新規フィルタの取り付けを行い、再度稼動を行う。

ＥＯＧは多くの分野で滅菌用に用いられている周知のガスであり、ＥＯＧ発生装置（滅菌気流貯蔵装置）としては、通常用いられている適宜の装置を用いることができる。装置の滅菌処理を終わったＥＯＧには生きた病原菌やウィルスは含まれていないが、ＥＯＧそのものが大気汚染の原因となることからこれを分解処理した後、系外に放出する。この排ガスＥＯＧ処理装置は周知であり、ＥＯＧ含有排ガスの処理に用いられている通常の触媒燃焼式排ガス処理装置を適宜用いることができる。

図では、滅菌用気体としてＥＯＧを用いた態様を示したが、ＥＯＧに代えてオゾンガスや加熱蒸気等の他の滅菌用気体も用いることができる。オゾンは通常２０００ｐｐｍ以上の濃度のものを湿度９０％以上の条件で用いることが好ましい。
オゾンもＥＯＧと同様そのまま放出すると大気汚染の原因となることから、これを分解処理して系外に放出させる。この排ガスオゾン処理装置も周知であり、オゾン触媒やオゾン分解剤（活性炭）を用いた通常の排ガスオゾン処理装置を適宜用いることができる。また、オゾンは強い腐食性があることから接ガス部については耐食性を有する材質の部材を使用する必要がある。
尚、本発明においてオゾンにはオゾンと同様の効果を示す気体も包含される。

加熱蒸気は病原菌やウィルスが死滅するに十分な温度（たとえば１５０℃以上）に加熱（過熱）した蒸気（空気、水蒸気等）であり、装置としては、ＥＯＧ発生装置の代りに、オートクレーブを接続すればよい。排出された蒸気には大気汚染物質は含まれていないので、特段の処理を行うことなく系外に放出することができる。

尚、滅菌用気体としてはＥＯＧが最も好ましい。
次に、実施例によって本発明を例証する。

シェルター及びシェルター構造を有する施設に設置する空気浄化装置に対するＥＯＧ滅菌システム。
生物兵器等の汚染に対して空気浄化を行った後に滅菌を行う。装置の概要を図２に示す。空気浄化装置は汚染空気側よりプレフィルタ、ＨＥＰＡフィルタ、活性炭フィルタが配置されている。汚染空気側に汚染空気導入用配管及び開閉バルブ１、清浄空気側に清浄空気排出用配管及び開閉バルブ２が接続されている。ＥＯＧ発生装置ライン及び大気導入ライン、加湿装置ラインは汚染空気導入用配管−開閉バルブ１間に開閉バルブ３及び４、５を介して接続されている。減圧ポンプラインは清浄空気排出用配管−開閉バルブ２間に開閉バルブ６を介して接続されている。また、排ガスＥＯＧガス処理装置が接続されている。運転時には開閉バルブ１、２は常時開放されており、開閉バルブ３、４、５、６、７、８は常時閉鎖されている。

・ 空気浄化装置の運転を停止する。
・ 開閉バルブ１、２を閉鎖し、開閉バルブ６を開放し減圧ポンプの運転を開始する。
・ −０．１ｋｇ／ｃｍ^２程度（−０．８〜−０．９ｋｇ／ｃｍ^２程度の減圧状態が最適な条件）の減圧状態になったら開閉バルブ６を閉鎖し減圧ポンプを停止する。
・ 開閉バルブ５を開放し加湿装置から装置内への加湿を行い９０％以上の湿度状態にする。加湿終了後に開閉バルブ５を閉鎖する。
・ 開閉バルブ３を開放して酸化エチレン（ＥＯＧ）発生装置ラインから１０〜３０％酸化エチレン（＋ＣＯ_２）を導入し０．１ｋｇ／ｃｍ^２程度（０．７〜０．８ｋｇ／ｃｍ^２程度の加圧状態が最適な条件）まで加圧する。
・ 開閉バルブ３を閉鎖し４〜５時間放置し滅菌を行う。
・ 所定の時間を滅菌した後、モニタリングシステムにより病原菌やウィルスの残存を確認する。残存している場合は繰り返し滅菌を行ない、残存が無い場合は滅菌を終了する。
・ 滅菌終了後、開閉バルブ６、７を開放し、減圧ポンプラインにより空気浄化装置内のＥＯＧガスの排気を行う。次に開閉バルブ４を開放して大気導入ラインから空気浄化装置内に大気を導入し内部の空気洗浄（エアレーション）を行う。
この工程をＥＯＧガスが１．０ｐｐｍ以下の濃度になるまで行う（１０時間程度）。排ガスはＥＯＧガス処理装置を用いて分解し０．１ｐｐｍ以下として屋外へ排気する。
・ 装置内ＥＯＧ濃度が十分に低減した後、使用済フィルタの取り外し及び新規フィルタの取り付けを行い、再度稼動を行う。

シェルター及びシェルター構造を有する施設に設置する空気浄化装置に対するオゾン滅菌システム。
生物兵器等の汚染に対して空気浄化を行った後に滅菌を行う。装置の概要を図３に示す。空気浄化装置は汚染空気側よりプレフィルタ、ＨＥＰＡフィルタ、活性炭フィルタが配置されている。汚染空気側に汚染空気導入用配管及び開閉バルブ１、清浄空気側に清浄空気排出用配管及び開閉バルブ２が接続されている。オゾン発生装置ライン及び大気導入ラインは汚染空気導入用配管−開閉バルブ１間に開閉バルブ３及び４を介して接続されている。オゾン循環ライン戻りは清浄空気排出用配管−開閉バルブ２間に開閉バルブ５を介して接続されている。また、排ガスオゾン処理装置が接続されている。運転時には開閉バルブ１、２は常時開放されており、開閉バルブ３、４、５、６、７は常時閉鎖されている。

・ 空気浄化装置の運転を停止する。
・ 開閉バルブ１、２を閉鎖し、開閉バルブ３、５を開放しオゾン循環ポンプの運転を開始する。
・ 開閉バルブ７を開放しオゾン発生装置ラインから２０００ｐｐｍ以上のオゾンを導入する。
・ 空気浄化装置内のオゾン濃度が２０００ｐｐｍ以上になるようオゾン発生装置から発生させるオゾン濃度を調整し数分間滅菌を行う。
・ 所定の時間を滅菌した後、モニタリングシステムにより病原菌やウィルスの残存を確認する。残存している場合は繰り返し滅菌を行ない、残存が無い場合は滅菌を終了する。
・ 滅菌終了後、オゾン循環ポンプを停止し開閉バルブ３、５を閉鎖した後に開閉バルブ６を開放し、空気浄化装置内のオゾンガスの排気を行う。次に開閉バルブ４を開放して大気導入ラインから空気浄化装置内に大気を導入し内部の空気洗浄（エアレーション）を行う。
この工程をオゾンガスが０．１ｐｐｍ以下の濃度になるまで行う（数十分程度）。排ガスオゾン処理装置を用いて分解し大気に放出する排ガス濃度を許容濃度の１／１０の０．０１ｐｐｍ以下として屋外に排気する。
・ 装置内オゾンガス濃度が十分に低減した後、使用済フィルタの取り外し及び新規フィルタの取り付けを行い、再度稼動を行う。

シェルター及びシェルター構造を有する施設に設置する空気浄化装置に対する高圧蒸気滅菌システム。
生物兵器等の汚染に対して空気浄化を行った後に滅菌を行う。装置の概要を図４に示す。空気浄化装置は汚染空気側よりプレフィルタ、ＨＥＰＡフィルタ、活性炭フィルタが配置されている。汚染空気側に汚染空気導入用配管及び開閉バルブ１、清浄空気側に清浄空気排出用配管及び開閉バルブ２が接続されている。高圧蒸気装置ラインは汚染空気導入用配管−開閉バルブ１間に開閉バルブ３を介して接続されている。高圧蒸気装置ライン戻りは清浄空気排出用配管−開閉バルブ２間に開閉バルブ５を介して接続されている。開閉バルブ１、２は常時開放されており、開閉バルブ４、５、６は常時閉鎖されている。

・ 空気浄化装置の運転を停止する。
・ 開閉バルブ１、２を閉鎖し、開閉バルブ３、５を開放し高圧蒸気発生装置の運転を開始する。
・ 空気浄化装置内の温度が１２０℃以上となるよう高圧蒸気発生装置を調整し数分間滅菌を行う。
・ 所定の時間を滅菌した後、モニタリングシステムにより病原菌やウィルスの残存を確認する。残存している場合は繰り返し滅菌を行ない、残存が無い場合は滅菌を終了する。
・ 滅菌終了後、高圧蒸気発生装置を停止し開閉バルブ３、５を閉鎖した後に開閉バルブ６を開放し、空気浄化装置内の高圧蒸気の排気を行う。次に開閉バルブ４を開放して大気導入ラインから空気浄化装置内に大気を導入し内部の空気洗浄（エアレーション）を行う。この工程を装置内のフィルタ取り外し等が可能な温度に低下するまで行う。
・ 装置内の温度が十分に低下した後、使用済フィルタの取り外し及び新規フィルタの取り付けを行い、再度稼動を行う。

モニタリングシステム。
空気浄化装置内に病原菌やウィルス及びガスが残存していないかどうかをモニタリングする装置の概要を図５に示す。

〔病原菌やウィルスのモニタリング〕
・ 空気浄化装置内、ＨＥＰＡフィルタ上流側の空気をサンプリングポンプにより吸引し、密閉ケース内に導入する。
・ 導入した空気を培地シャーレに低速で吹き付ける。病原菌やウィルスが存在する場合は、培地で培養される。
・ 病原菌やウィルスが培地で増えたか、全く確認できないかについては培地シャーレ表面の状態を密閉ケースの除き窓から確認する。
・ サンプリングした空気は、空気浄化装置と密閉ケースの間を密閉状態で循環させる。
・ サンプリングした空気は、最終的に空気浄化装置内に放出する。その際に空気浄化装置のフィルタ面を含めた内部に付着している病原菌やウィルスを自動可変吹出攪拌ノズルより吹き出す気流により巻き上げて吸引させやすくする。尚、用いた自動可変吹出攪拌ノズルはノズルからの吹き出し空気量は変わらず、空気圧力によってノズル吹き出し方向が前方９０度扇状に回転し、ＨＥＰＡフィルタ上流側の内壁面及びＨＥＰＡフィルタ面に気流を当てて沈着した病原菌及びウィルスを巻き上げてサンプリング口に吸引することができるノズルである。

〔ガスモニタリング〕
・ 空気浄化装置内、ＨＥＰＡフィルタ上流側の空気をサンプリングポンプにより吸引し、密閉ケース内に導入する。
・ 密閉ケース内に取り付けた採取部で空気を採取しガス分析を行う。
・ その結果をガスモニタ表示部により表示させる。

本発明の空気清浄化装置のフィルタ交換システムを示す説明図。 実施例１で用いたフィルタ交換システムを示す説明図。 実施例２で用いたフィルタ交換システムを示す説明図。 実施例３で用いたフィルタ交換システムを示す説明図。 実施例４で用いたモニタリングシステムを示す説明図。

Claims (6)

1. フィルタを内蔵する空気浄化装置を停止した後、該装置内を減圧にし、次いで該装置内に滅菌用気体を流し、該装置を出た滅菌用気体を必要に応じ分解処理した後放出し、次いで該装置を換気処理した後使用済フィルタを取り外し新規フィルタを装着することを特徴とする空気浄化装置におけるフィルタ交換方法。
2. 滅菌用気体が、酸化エチレン、オゾン又は加熱蒸気である請求項１に記載の方法。
3. フィルタが活性炭フィルタとＨＥＰＡフィルタをもつ請求項１又は２に記載の方法。
4. 汚染空気導入用配管と清浄空気排出用配管とを備えたフィルタ内蔵空気浄化装置の汚染空気導入用配管に滅菌気体貯蔵装置、大気導入装置及び加湿装置を接続し、清浄空気排出用配管に減圧装置及び必要に応じ分解処理装置を接続したことを特徴とするフィルタ交換機能つき空気浄化装置。
5. フィルタ内蔵空気浄化装置内の汚染空気側から空気をサンプリングし、病原菌やウィルスの残存の有無を確認できる機構を備えた請求項４に記載の装置。
6. 滅菌気体の残存の有無も確認できる機構も備えた請求項５に記載の装置。