JP2019092835A - Virus inactivation system and virus inactivation method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ウイルス不活化システム及びウイルス不活化方法に関する。 The present invention relates to a virus inactivation system and a virus inactivation method.
病原体を消毒する技術は高圧蒸気滅菌、乾熱滅菌、アルコール液体の噴霧などが知られている。また、非特許文献1ではインフルエンザウイルスの流行と温度及び湿度との関連性についての議論が開示されている。
Techniques for disinfecting pathogens are known, such as high-pressure steam sterilization, dry heat sterilization, and spray of alcohol liquid. Further, Non-Patent
病原体の一つであるウイルスを不活化する技術の1つとして高圧蒸気滅菌および乾熱滅菌が知られている。しかしながら、それらの技術は病原体によって汚染された閉鎖空間内の空気を高温状態まで加熱するため、人間が入る閉鎖空間のウイルス不活化のためには適していない。エタノール(以下、単にアルコールと称す)液体の汚染表面へのミスト噴霧消毒は人体への影響が少なく、人間が入る閉鎖空間の消毒のために適している。しかしながら、アルコール液体は水と比較して揮発性が高い液体であるため、水ミストよりも蒸発しやすく噴霧されたアルコール液体の浮遊ミスト量は、噴霧元から離れた汚染表面には到達しにくい。つまり、アルコールミストは長い距離を移動するがゆえにそれだけ長時間を要して汚染表面に到達するため、その間に蒸発によってミスト量そのものが著しく減少する。つまり、アルコール液体による消毒効果は閉鎖空間全体に及ばず噴霧元周辺に限定される。 Autoclaving and dry heat sterilization are known as one of the techniques for inactivating a virus which is one of pathogens. However, these techniques are not suitable for virus inactivation of the enclosed space that humans enter because the air in the enclosed space contaminated with pathogens is heated to a high temperature. Mist spray disinfection of contaminated surfaces with ethanol (hereinafter simply referred to as alcohol) liquid is less harmful to the human body and is suitable for disinfecting a closed space where humans can enter. However, since the alcohol liquid is a liquid having higher volatility than water, it is more likely to evaporate than the water mist, and the floating mist amount of the sprayed alcohol liquid is less likely to reach the contaminated surface remote from the spray source. That is, since the alcohol mist travels a long distance and thus takes a long time to reach the contaminated surface, the amount of mist itself is significantly reduced by evaporation during that time. That is, the disinfecting effect by the alcohol liquid is limited to the periphery of the spray source without reaching the entire enclosed space.
そこで本願は人間が入る閉鎖空間全体に存在するウイルスの不活化を促す技術を提供することを課題とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a technique for promoting the inactivation of a virus existing in the entire closed space where human beings enter.
上記課題を解決するため、本発明は、人間が入る閉鎖空間内の雰囲気温度及び雰囲気湿度を所定の範囲内に制御することによって閉鎖空間全体を消毒することとした。 In order to solve the above-mentioned subject, the present invention disinfected the whole closed space by controlling the atmosphere temperature and the atmosphere humidity in the closed space which a person enters into within a predetermined range.
詳細には、本発明は、人間が入る閉鎖空間全体に存在するウイルスの不活化を促すシステムであって、閉鎖空間内の雰囲気温度を30度から40度の範囲内に制御する温度制御装置と、閉鎖空間内の雰囲気湿度を40%RHから51%RHの範囲内に制御する湿度制御装置と、を備える。 In particular, the present invention is a system for promoting the inactivation of a virus present in the entire enclosed space where human beings enter, and controlling the atmosphere temperature in the enclosed space within a range of 30 to 40 degrees. And a humidity control device for controlling the ambient humidity in the enclosed space within a range of 40% RH to 51% RH.
このようなウイルス不活化システムは、閉鎖空間内の温度を高温まで上昇させることなく人間の生活環境に近い温湿度においてウイルス不活化を行うため、人間が入る閉鎖空間全体に存在するウイルスを不活化するために適している。また、温度及び湿度を制御することによってウイルス不活化を行うため、その効果は閉鎖空間内全体に及ぶ。 Such a virus inactivation system inactivates viruses present in the entire enclosed space where humans enter because it performs virus inactivation at a temperature and humidity close to human living environment without raising the temperature in the enclosed space to a high temperature. Suitable for Also, because the virus inactivation is performed by controlling temperature and humidity, the effect extends to the entire enclosed space.
また、ウイルス不活化システムは閉鎖空間の床面近傍を30度から40度までの温度範囲まで加熱する加熱装置を備えてもよい。このような加熱装置は、床面近傍の温度が所定の温度範囲の下限よりも低下した場合、床面近傍を加熱して床面近傍の消毒効果を高める。 The virus inactivation system may also include a heating device for heating the vicinity of the floor surface of the enclosed space to a temperature range of 30 degrees to 40 degrees. Such a heating device heats the vicinity of the floor surface to enhance the disinfecting effect in the vicinity of the floor surface when the temperature in the vicinity of the floor surface is lower than the lower limit of the predetermined temperature range.
また、ウイルス不活化システムは、閉鎖空間内に温度制御装置及び湿度制御装置によって温湿度が制御された空気を送る送風装置と、閉鎖空間の床の縁に設けられた吹出口と、を備え、吹出口は閉鎖空間の上面の縁を向き、送風装置によって送られた空気を閉鎖空間の内面に沿って吹出してもよい。 In addition, the virus inactivation system includes a blower that sends air whose temperature and humidity are controlled by a temperature controller and a humidity controller into the enclosed space, and an outlet provided at the edge of the floor of the enclosed space, The outlet may face the edge of the upper surface of the enclosed space, and the air delivered by the blower may be blown out along the inner surface of the enclosed space.
このような送風装置及び吹出口は、温湿度が制御された空気を閉鎖空間の内面に沿って流すことができるため、閉鎖空間の内面に付着した病原体の消毒を行うために効果的である。 Such an air blower and an air outlet can flow air whose temperature and humidity are controlled along the inner surface of the enclosed space, and thus are effective for disinfecting pathogens attached to the inner surface of the enclosed space.
また、消毒システムは閉鎖空間内の空気を撹拌する撹拌装置を備えてもよい。このような撹拌装置は、閉鎖空間内の温湿度を均一にし、閉鎖空間全体を満遍なく消毒する効果を有する。 The disinfection system may also comprise a stirring device for stirring the air in the enclosed space. Such a stirring device makes the temperature and humidity in the enclosed space uniform, and has the effect of disinfecting the entire enclosed space evenly.
また、不活化されるウイルスはエンベロープウイルスであってもよい。エンベロープはその大部分が脂質から成るため、エンベロープウイルスの消毒のためには、その脂質を容易に破壊することのできるアルコール液体の噴霧が効果的である。しかし、アルコール液体は揮発性が高い液体であるため、消毒効果は閉鎖空間全体に及ばず噴霧元に限定される。本発明に係るウイルス不活化システムは温度及び湿度を制御することによってウイルスの不活化を行うためエンベロープウイルスに汚染された閉鎖空間全体を不活化するために効果的である。 Also, the virus to be inactivated may be an enveloped virus. Since the envelope consists mostly of lipids, spraying of an alcoholic liquid that can easily destroy the lipids is effective for disinfecting the envelope virus. However, since the alcohol liquid is a highly volatile liquid, the disinfecting effect is limited to the spray source without reaching the entire enclosed space. The virus inactivation system according to the present invention is effective for inactivating the whole enclosed space contaminated with the envelope virus, by performing temperature inactivation and controlling the virus.
また、本発明は、方法の側面から捉えることもできる。すなわち、本発明は、例えば、人間が入る閉鎖空間全体に存在するウイルスを不活化する方法であって、閉鎖空間内の雰囲気温度を30度から40度の範囲内に制御する温度制御工程と、閉鎖空間内の雰囲気湿度を40%RHから51%RHの範囲内に制御する湿度制御工程と、を備える。 The present invention can also be grasped from the aspect of the method. That is, the present invention is, for example, a method of inactivating a virus existing in the entire enclosed space where human beings enter, and controlling the atmosphere temperature in the enclosed space within a range of 30 to 40 degrees; And a humidity control step of controlling the atmospheric humidity in the enclosed space in the range of 40% RH to 51% RH.
上記ウイルス不活化システム及びウイルス不活化方法は人間が入る閉鎖空間全体に存在するウイルスの不活化を促す技術を提供する。 The above-described virus inactivation system and virus inactivation method provide a technique for promoting the inactivation of a virus present in the entire closed space where human beings enter.
以下、本発明の実施形態について説明する。以下に示す実施形態は、本発明の実施形態の一例であり、本発明の技術的範囲を以下の態様に限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described. The embodiment shown below is an example of an embodiment of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the following modes.
<ウイルス不活化実験>
閉鎖空間内の温度及び相対湿度を制御することによるウイルス不活化効果を実験した。図1はウイルス不活化実験装置を示している。実験には実効内容積1.325m3のグローブボックスを使用した。そしてグローブボックス自体は温度を10℃から35℃の範囲に、相対湿度を20%RHから100%RHの範囲に変化できる10m3の冷蔵室に収容される。まず、効果を測定する際の目標温湿度付近で冷蔵室を運転する。その後、グローブボックス内に設置したヒーター、加湿器、送風機によってグローブボックス内の温湿度を目標温湿度に対して±1度、±3%RHの範囲内に制御した。そしてウイルスサンプルをグローブボックス内に入れ、一定時間経過後取り出し、入れる前と取り出した後でのウイルス感染価を比較した。
<Virus inactivation experiment>
The virus inactivation effect was controlled by controlling the temperature and relative humidity in the enclosed space. FIG. 1 shows a virus inactivation experimental apparatus. A glove box with an effective internal volume of 1.325 m 3 was used for the experiment. The glove box itself in the range of 35 ° C. The temperature of 10 ° C., is accommodated in the refrigerating chamber of 10 m 3 the relative humidity can vary in the range of 20% RH for
ウイルス不活化実験に用いたウイルスは、例えば代表的なエンベロープウイルスである、A型インフルエンザウイルス(A/Aichi/2/68(H3N2))とヒト呼吸器コロナウイルス(229E)である。ここで、ウイルスの代表的な構造は、カプシドを有し、ゲノムとしてDNAまたはRNAを持つ。カプシドは蛋白質の殻であり、ゲノムを包む。ゲノムとカプシドを併せて、ヌクレオカプシドと呼ぶ。このヌクレオカプシドを包む脂質二重膜からなる膜、つまりエンベロープの保有の有無によって、ウイルスは、エンベロープウイルスと非エンベロープウイルスに大別される。 Viruses used for virus inactivation experiments are, for example, typical envelope viruses, influenza A virus (A / Aichi / 2/68 (H3N2)) and human respiratory coronavirus (229E). Here, a typical structure of the virus has a capsid and has DNA or RNA as a genome. The capsid is a protein shell and wraps the genome. The genome and capsid together are called nucleocapsid. Viruses are roughly classified into enveloped viruses and non-enveloped viruses depending on the presence or absence of the membrane consisting of a lipid bilayer membrane that encloses this nucleocapsid, ie, the envelope.
エンベロープはその大部分が脂質から成るためエタノールや有機溶媒、石けんなどで処理すると容易に破壊することができる。一般的にエンベロープを持つウイルスは、消毒用アルコールで不活化される。逆にエンベロープを持たないウイルスはアルコールなどで不活化されにくいか不活化されない。また、インフルエンザウイルスやコロナウイルスは高温多湿の環境中で失活しやすい特性を有する。 The envelope is composed mainly of lipids and can be easily destroyed by treatment with ethanol, an organic solvent, soap or the like. In general, enveloped viruses are inactivated with disinfecting alcohol. Conversely, viruses that do not have an envelope are difficult or not inactivated by alcohol etc. Furthermore, influenza virus and coronavirus have the property of being easily inactivated in a hot and humid environment.
ウイルス不活化実験に用いたA型インフルエンザウイルスを培養するために用いた培養液は鶏卵奨尿液であり、滴下したウイルス液には約1重量%のアルブミンを主成分とする蛋白質を含み、これは以降のウイルス不活化効果検証実験でも同じである。一方、コロナ
ウイルスを培養するために用いた培養液は、約1重量%のアルブミンを主成分とする蛋白質を含んでいる場合と、蛋白質を含まない場合の2通りを準備した。前者のコロナウイルスは後者に比べて、同等の温度湿度条件下では、著しく不活化しにくい。後述する図4、5、6の測定結果は、蛋白質を含まない培養液によるコロナウイルスに対しての結果であり、図8(b)の測定結果は、蛋白質を含む培養液によるコロナウイルスに対しての結果である。サンプルは図2のようにドロップ形状(D)とスメア形状(S)の2種類の形状となるように作成された。サンプルの作成は冷蔵室外の23度、30%RHの温湿度に制御された安全キャビネット内で行われた。作成したサンプルはすぐに温湿度が10℃から35℃、20%から100%RHの範囲内に制御された冷蔵室内部のグローブボックス(本体W120cm×L100cm×H100cm、パスルーム50cm立方)内に入れられ、所定の時間だけ暴露、放置された。
The culture solution used to culture the influenza A virus used in the virus inactivation experiment is a chicken egg urinary fluid, and the dropped virus solution contains approximately 1% by weight of a protein consisting mainly of albumin, The same applies to the subsequent virus inactivation effect verification experiments. On the other hand, the culture solution used to culture the coronavirus was prepared in two ways, one containing proteins containing about 1% by weight of albumin as the main component and the other containing no protein. The former coronavirus is significantly less susceptible to inactivation under the same temperature and humidity conditions than the latter. The measurement results in FIGS. 4, 5 and 6 to be described later are the results for coronavirus in a culture solution containing no protein, and the measurement results in FIG. 8B are for coronavirus in a culture solution containing a protein The result is The sample was prepared to have two types of shapes, a drop shape (D) and a smear shape (S) as shown in FIG. The samples were prepared in a safety cabinet controlled at a temperature of 23 ° C. and 30% RH outside the cold room. The prepared sample is immediately placed in a glove box (body W 120 cm x
図3はグローブボックス内の一定の温湿度環境に入れたA型インフルエンザウイルスのウイルス液0.5μlを2滴付着させたガラスプレートサンプルの感染価を一日経過後に測定した結果を示している。10℃、20%RHの環境下では1日経過後の感染値は滴下直後の感染価と差異はなく、この値を感染価のコントロール値とみなす。(a)は温度が10℃、相対湿度が20%RHの時の感染価を基準とし、様々な温度及び相対湿度条件における感染価のlogarithmic reduction value(以降、LRVという)を表したグラフである。(b)は、1日経過後にLRVが4(ウイルス減少率99.99%)以上となる温度および相対湿度範囲を表したグラフである。この範囲内に閉鎖空間内の温湿度を制御することはA型インフルエンザウイルスをウイルス不活化する効果を有すると言える。もちろん、例えば経過時間が1日ではなく4時間に短くなれば、後の図8(a)で図示するように、図3(b)のLRVが4以上となる30℃、50%RHの温湿度条件でも、LRVは1.56に過ぎなくなる。しかし、1日経過の失活の著しい図3(b)の温湿度範囲は、やはり4時間経過においても他の温湿度範囲と比較すると相対的に失活が著しく大きな範囲を示すと仮定することは妥当である。要は図3(b)の温湿度範囲は、経過時間に依らずA型インフルエンザウイルスの失活が特に顕著な領域を示すと考えられる。(1a)式から(1c)式はこの範囲を数式化したものである。ただし、温度はX[度]、相対湿度はY[%RH]である。
−3.409X+127.7≦Y≦5.0X−64.0 (22.8≦X<25.0のとき)・・・(1a)
−0.5X+55.0≦Y≦0.8X+41.0 (25.0≦X<30.0のとき)・・・(1b)
40.0≦Y≦65.0 (30.0≦X≦35.0)・・・(1c)
FIG. 3 shows the results of measuring the infectivity titer of a glass plate sample to which two drops of 0.5 μl of influenza A virus virus solution placed in a constant temperature and humidity environment in a glove box were attached after one day. In an environment of 10 ° C. and 20% RH, the infection value after 1 day is not different from the infectivity titer immediately after the dropping, and this value is regarded as a control value of infectivity titer. (A) is a graph showing the logarithmic reduction value (hereinafter referred to as LRV) of infectivity titer under various temperature and relative humidity conditions based on the infectivity titer at a temperature of 10 ° C. and a relative humidity of 20% RH. . (B) is a graph showing the temperature and relative humidity range in which LRV becomes 4 (virus reduction rate 99.99%) or more after one day. It can be said that controlling the temperature and humidity in the enclosed space within this range has the effect of inactivating the influenza A virus. Of course, if, for example, the elapsed time is shortened to 4 hours instead of one day, the temperature at 30 ° C. and 50% RH at which the LRV in FIG. Even under humidity conditions, the LRV is only 1.56. However, it is assumed that the temperature and humidity range in FIG. 3 (b) where the inactivation of one day is remarkable shows a relatively large range of inactivation in comparison with other temperature and humidity ranges also after 4 hours. Is reasonable. The important point is that the temperature and humidity range in FIG. 3 (b) is considered to indicate a region where the inactivation of influenza A virus is particularly remarkable regardless of the elapsed time. The equations (1a) to (1c) are mathematical expressions of this range. However, the temperature is X [degrees] and the relative humidity is Y [% RH].
-3. 409X + 127.7 <Y <5.0 X-64.0 (when 22.8 <X <25.0) ... (1a)
−0.5X + 55.0 ≦ Y ≦ 0.8X + 41.0 (when 25.0 ≦ X <30.0) (1b)
40.0 ≦ Y ≦ 65.0 (30.0 ≦ X ≦ 35.0) (1c)
また、上述のA型インフルエンザウイルスの失活の著しい温湿度範囲(図3(b))内の温湿度条件におけるヒト呼吸器コロナウイルスのウイルス不活化効果を実験した。図4は25度のグローブボックス内に入れられてから1時間経過後のヒト呼吸器コロナウイルスの感染価の相対湿度依存性を示している。ただし、(原液・C)は冷凍庫に保存してあったウイルス液を解凍した直後の状態での原液5μl、(D・C)は同原液のドロップサンプルを表す。A型インフルエンザウイルスの失活の著しい温湿度範囲(図3(b))内である25度、50%RHにおけるヒト呼吸器コロナウイルスのドロップ(D)サンプルの感染価は、(原液・C)、(D・C)及び30%RHのサンプルと比較すると明らかに低かった。
In addition, the virus inactivation effect of human respiratory coronavirus in temperature and humidity conditions within the temperature and humidity range where the inactivation of the above-mentioned influenza A virus was remarkable (Fig. 3 (b)) was examined. FIG. 4 shows the relative humidity dependence of the infectivity titer of human
図5は相対湿度50%RHのグローブボックス内に入れられてから1時間経過後のヒト呼吸器コロナウイルスの感染価の温度依存性を示している。ただし、(原液・C)は冷凍庫に保存してあったウイルス液を解凍した直後の状態での原液5μl、(D・C)は同原液の滴下直後のドロップサンプルを表す。図3(b)に示したA型インフルエンザウイルスのLRVが4以上となる35度、50%RHにおけるヒト呼吸器コロナウイルスのドロ
ップ(D)サンプルの感染価は15度のサンプルと比較して2桁以上低かった。
FIG. 5 shows the temperature dependence of the infectivity titer of human
図6は図3(b)に示したA型インフルエンザウイルスの失活の著しい温湿度範囲内である温度25度、相対湿度50%RHの空間内に置かれて1時間経過後のヒト呼吸器コロナウイルスの感染価のサンプル形状依存性を示している。スメア形状(S)サンプルはドロップ形状(D)サンプルよりも早く失活している。なお、(原液・C)は冷凍庫に保存してあったウイルス液を解凍した直後の状態での原液5μl、(S・C)は同原液の滴下直後のスメアサンプルを表す。
FIG. 6 shows the human respiratory tract after one hour of passage under the condition of
以上の実験によりA型インフルエンザウイルスの失活の著しい温湿度範囲(図3(b))に閉鎖空間内の温湿度を制御することはヒト呼吸器コロナウイルスのウイルス不活化効果も有すると言える。 From the above experiment, it can be said that controlling the temperature and humidity in the enclosed space to the temperature and humidity range where the influenza A virus inactivation is remarkable (FIG. 3 (b)) also has the virus inactivating effect of human respiratory coronavirus.
<システム構成>
図7は、本発明の実施形態にかかるウイルス不活化システムの構成図である。図7に示すようにウイルス不活化システム100は人間が入る閉鎖空間の一例として、バリフード(登録商標)などの院内感染防止用隔離フード2内のウイルスを不活化する。この他に人間が入る閉鎖空間は例えばバリフロー(登録商標)などの院内感染防止用隔離ブース、あるいは感染症患者隔離室などがある。ウイルス不活化システム100は感染症患者が横臥し、多くのエンベロープウイルスが付着するベッド1に設けられた院内感染防止用隔離フード2の内の空気の温度を加熱するヒーター3と、ヒーター3に接続される温度センサ付きサーモスタット4と、湿度制御装置5と、送風機6と、隔離フード2内の空気を吸引してフード外へ排出するファンフィルタユニット7とを備える。
<System configuration>
FIG. 7 is a block diagram of a virus inactivation system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the
隔離フード2内の温度はヒーター3によって加熱される。そしてヒーター3に接続される温度センサ付きサーモスタット4により隔離フード2内の温度が所定の範囲内になるようにヒーター3の運転は制御される。同時に、湿度制御装置5により隔離フード2内の湿度は所定の範囲内に制御される。送風機6は隔離フード2内の空気の温湿度を均一にする効果を有する。
The temperature in the
このウイルス不活化システム100のウイルス不活化効果を検証した。ウイルス不活化対象は例えばエンベロープウイルスの一種であるA型インフルエンザウイルス及びヒト呼吸器コロナウイルスである。ただし、コロナウイルスの培養液は蛋白質を含み、以降のウイルス不活化効果の検証においても同じである。これらのウイルスのドロップサンプルとスメアサンプルを隔離フード2内に設置し、ヒーター3及びサーモスタット4によってフード内の温度を30±1度、湿度制御装置5によって相対湿度を45%RHから55%RHの範囲に4時間制御した。ここで、このフード内の温湿度は上述のA型インフルエンザウイルス不活化実験において失活の著しい温湿度範囲(図3(b))内におおよそ収まるように決定された。そして初期の感染価に対する残存ウイルス感染価比率の経時変化を観察した。
The virus inactivation effect of this
図8はウイルス不活化システム100のウイルス不活化効果の検証結果を表すグラフである。図8(a)にA型インフルエンザウイルス、図8(b)にコロナウイルスの結果を示す。なお、図8(a)よりA型インフルエンザウイルスの場合、ウイルスサンプルを設置してから3時間経過後のドロップサンプルの残存ウイルス感染価比率は従来例よりも70分の1以上低い。スメアサンプルの残存ウイルス感染価比率は1時間経過後において従来例よりも1000分の1以上低い。図8(b)よりコロナウイルスの場合、3時間経過後のドロップサンプルとスメアサンプルの残存ウイルス感染価比率は各々従来例よりも10分の1以上および100分の1以上低い。以上の結果よりウイルス不活化システム100はウイルスを不活化する効果を有することが確認された。また、フード内の温度は30
±1度、相対湿度は45%RHから55%RHに制御されているのでウイルス不活化システム100は人体への影響が少ない。さらに、ヒーター3、サーモスタット4及び湿度制御装置5によって閉鎖空間の温度及び湿度を制御するため、ウイルス不活化システム100はアルコール液体の噴霧とは異なり空間全体をウイルス不活化することができる。よってウイルス不活化システム100は人間が入る閉鎖空間全体に存在するウイルスを不活化するために効果的であると言える。
FIG. 8 is a graph showing the verification result of the virus inactivation effect of the
Since the relative humidity is controlled to 45% RH to ± 1 ° C., the
<変形例>
また、ウイルス不活化システムは空調システムの一機能として備えられていてもよい。例えば、ウイルス不活化システム101は図9に示されるように患者が横臥するベッド1及び隔離フード2が搬入された広さ40m3程度の感染症患者隔離室8からの排気や外気の不純物を除去するフィルタ9と、フィルタ9を通り不純物が除去された空気を一旦冷却する冷却コイル10と、冷却コイル10によって冷却された空気を加熱する加熱コイル11と、加熱コイル11によって加熱された空気を加湿する加湿装置12と、感染症患者隔離室8へ加湿装置12によって加湿された空気を給気する給気ファン13と、感染症患者隔離室8へ給気ファン13によって給気された空気を通す給気口14と、感染症患者隔離室8の外へ室内の空気を排出する排気ファン15と、感染症患者隔離室8から排気ファン15へ室内の空気を通す排気口16とを備える。また、給気ファン13から給気口14に至る配管と、排気口16から排気ファン15へ至る配管とを有する。空調システムの通常モードではウイルス不活化システム101は加熱コイル11及び加湿装置12によって隔離室8内に所望の温湿度の空気を給気しているが、ウイルス不活化モードでは隔離室8内に給気される空気の温度は加熱コイル11によって35度に制御され、相対湿度は加湿装置12によって38%RHに制御される。また、排気口16から隔離室8外へ排気される空気の温度を30度、相対湿度を50%RHとし、給気流量及び排気流量を80m3/hとする。なお、この変形例では空調システムによる加熱加湿によりウイルスの失活を図るものであるが、給気ファンや排気ファンに風量調整及び封止・開放を目的としたダンパを付属させることも可能である。ダンパを密閉すれば、感染症患者隔離室8を室外空間と完全に遮断できて、ウイルスの外部への漏洩を防ぐと共に、この密閉状態で、過酸化水素ガスや二酸化塩素ガスを利用した滅菌レベルのウイルス不活化作業の追加も実施可能になる。
<Modification>
Also, the virus inactivation system may be provided as a function of the air conditioning system. For example, as shown in FIG. 9, the
ここで、ウイルス不活化システム101がウイルス不活化モードの際に、隔離室8内全体の温湿度はA型インフルエンザウイルスの失活の著しい温湿度範囲(図3(b))内におおよそ収まっているか確認を行った。図10は隔離室8内の中央付近に床面から20cm、1m、1.8mの高さに設置された温度計によって測定された隔離室8内の温度の経時変化を示している。図10より高さ1m、1.8mでの温度はおおよそ30度から35度の範囲内に収まっていた。また、それらの高さでの湿度は38%RHから50%RHの範囲内であると推定される。一方で高さ20cmでの温度は最初20度程度と低く、その後26.5℃程度まで緩やかに上昇した。それでもなお、目標温度30℃までに3.5℃低い温度に留まる。床面近傍の温度が低い理由は夜間における外気冷え込みによるコンクリート床冷却効果によるものと推定される。また、この高さにおける相対湿度は温度低下に伴う相対湿度の変化を表した図11より(a)近傍の値であると推定される。よって、コンクリート床冷却効果により温度計が設置された高さによって温度のばらつきが計測されたものの、隔離室8内全体の温湿度は失活の著しい温湿度範囲(図3(b))内におおよそ収まっていることが確認された。従って、隔離室8内部の床面から離れた空間であり、温湿度が略一定に維持された空間のみならず、温度が低下した床面を含む、隔離室8内の全体に存在するウイルスが不活化される。
Here, when the
また、以下のように、床面近傍のこの温度低下を最初から見込んで、隔離室8内部の床面から離れた空間であり、温湿度が略一定に維持された空間に浮遊するウイルスのみなら
ず、温度が低下した床面付近に付着したウイルスをも不活化することを狙って、隔離室8内へ給気する空気の温湿度を決定してもよい。
Also, as described below, it is a space separated from the floor surface inside the
表1は、失活の著しい温湿度範囲(図3(b))内におおよそ収まっている3通りの温度30℃、32.5℃、35℃の空気が、床面付近で図10に示したように、各々3.5℃低下して26.5℃、29℃、31.5℃に変化した場合、温度低下後の床面付近の温湿度がなお失活の著しい温湿度範囲(図3(b))内に収まるためには、低下前の温度における相対湿度はどのような範囲に入る必要があるかを、図11のような空気線図を用いて解析した結果を示す。
表1より、例えば、ウイルス不活化モード時の閉鎖空間の温度が30度から35度の場合、相対湿度が40%RHから51%RHの範囲内であれば、それらは失活の著しい温湿度範囲(図3(b))内であり、またコンクリート床冷却効果の影響により床面近傍温度が3.5℃低い床面近傍の温湿度も失活の著しい温湿度範囲(図3(b))内に存在する。従って、隔離室8内部の床面から離れた空間であり、温湿度が略一定に維持された空間のみならず、温度が低下した床面を含む、隔離室8内の全体に存在するウイルスが不活化される。
From Table 1, for example, when the temperature of the enclosed space in the virus inactivation mode is 30 to 35 degrees, if the relative humidity is in the range of 40% RH to 51% RH, they have remarkable temperature and humidity inactivation. Temperature and humidity in the range (Fig. 3 (b)) and temperature and humidity in the vicinity of the floor where the temperature near the floor is lower by 3.5 ° C due to the effect of cooling the concrete floor is also remarkable temperature and humidity range (Fig. 3 (b) Exists in). Therefore, the virus is present in the whole inside of the
また、図9の変形例のウイルス不活化効果も検証した。隔離室8内の壁面近く、かつ床面から20cm、1m、1.8mの高さに5μlのA型インフルエンザウイルスのドロップサンプルを上述のウイルス不活化モードの給気と同時に設置し、設置してから3時間経過後の残存ウイルス感染価を測定した。表2にその結果を示す。
表2に示すように、床面から高さ1m、1.8mに設置されたウイルスサンプルの感染価は3時間経過後、検出限界未満となった。ただし、検出限界は3.3PFUである。また、床面から高さ20cmに設置されたウイルスサンプルの感染価は3時間経過後、初期状態よりも100分の1以上低かった。つまりウイルス不活化システム101は、空調システムの一機能として患者が横臥したベッド1や隔離フード2を搬入できる程度の広さを有する人間が入る閉鎖空間全体をウイルス不活化することができる。
As shown in Table 2, the infectivity titer of the virus sample placed at a height of 1 m and 1.8 m from the floor surface was below the detection limit after 3 hours. However, the detection limit is 3.3 PFU. In addition, the infectivity titer of the virus sample placed at a height of 20 cm from the floor surface was at least 100 times lower than the initial condition after 3 hours. That is, the
また、ウイルス不活化システム101は、夜間における外気冷え込みによる床冷却効果を抑制する電熱パネル17を備えてもよい(図12)。図13は電熱パネル17による床
面近傍(床からの高さ20cm)の温度低下防止効果を示しており、電熱パネル17を備えていない場合の温度を示した図10と比較するとその防止効果は顕著である。また、表3にこの変形例のウイルス不活化効果検証結果を示す。ただし、検証条件は表2のそれと同じである。
Moreover, the
またウイルス不活化システム101は、図14に示すように感染症患者隔離室8内の床の縁に設けられ、感染症患者隔離室8の上面の縁へ向いている吹出口18と、吹出口18へ所定の温度及び相対湿度に制御された空気を送る高圧ブロワ19と、断熱床20とを備えてもよい。給気口14と吹出口18からそれぞれ温度が35度、相対湿度が38%RH、流量が40m3/hの空気が給気される。また、排気口16から隔離室8外へ排気される空気の温度は30度、相対湿度は50%RH、流量は80m3/hである。
In addition, the
ここで、ウイルス不活化システム101がウイルス不活化モードの際に、隔離室8内の温湿度はLRV≧4となる範囲におおよそ収まっているか確認を行った。図15は隔離室8内の中央付近に床面から20cm、1m、1.8mの高さに設置された温度計によって測定された隔離室8内の温度を示している。それぞれの高さの温度はおおよそ25度から35度程度であった。また、その時の湿度は上述の給排気により38%RHから50%RHの範囲内と推定される。つまり、隔離室8内の全体の温湿度はA型インフルエンザウイルスの失活の著しい温湿度範囲(図3(b))内におおよそ収まっていることが確認された。
Here, when the
この変形例のウイルス不活化効果の検証結果を表4に示す。ただし、検証条件は表2のそれと同じである。
表4に示すように、吹出口18および高圧ブロワ19が備わっていない場合に3時間経過後に検出されていた20cmの高さに設置されたA型インフルエンザウイルスサンプルの感染価(表1の結果)は検出限界未満となった。この理由は、吹出口18を通って隔離
室8内へ吹出された空気が図16に示されるコアンダ効果により室内の側壁に引き寄せられて側壁に沿って室内上面まで上昇するために壁面に付着したウイルスにその空気が直接吹きかかるからであると考えられる。つまり、吹出口18と高圧ブロワ19は隔離室8内の側壁に付着したウイルスを不活化するために効果的である。
As shown in Table 4, the infectivity titer of the influenza A virus sample installed at a height of 20 cm which was detected after 3 hours without the
またウイルス不活化システム101は、図17に示すように感染症患者隔離室8内に撹拌装置21を備えてもよい。撹拌装置21が無い場合、隔離室8内の温度は図15のように給気から3時間経過後に約30度から35度までばらつきが生じていたが、撹拌装置21を備えることにより隔離室8内の温度は、図示しないが床面からの高さに関わらず33.5度±0.5度の範囲内に均一化された。よって撹拌装置21は閉鎖空間内全体をより満遍なくウイルス不活化する効果を有する。
Moreover, the
1・・感染症患者が横臥したベッド;2・・院内感染防止用隔離フード;3・・ヒーター;4・・温度センサ付きサーモスタット;5・・湿度制御装置;6・・送風機;7・・ファンフィルタユニット;8・・感染症患者隔離室;9・・フィルタ;10・・冷却コイル;11・・加熱コイル;12・・加湿装置;13・・給気ファン;14・・給気口;15・・排気ファン;16・・排気口;17・・電熱パネル;18・・吹出口;19・・高圧ブロワ;20・・断熱床;21・・撹拌装置;100、101・・ウイルス不活化システム
1 ... Bed on which infected patient lays down; 2 ... Isolation hood for preventing nosocomial infection; 3 ... Heater; Filter unit; 8 · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · · ·
Claims (6)
前記閉鎖空間内の雰囲気温度を30度から40度の範囲内に制御する温度制御装置と、
前記閉鎖空間内の雰囲気湿度を40%RHから51%RHの範囲内に制御する湿度制御装置と、を備える、
ウイルス不活化システム。 A system for inactivating viruses present throughout a closed space where human beings enter,
A temperature control device for controlling the ambient temperature in the enclosed space within a range of 30 degrees to 40 degrees;
A humidity control device for controlling the atmospheric humidity in the enclosed space within a range of 40% RH to 51% RH;
Virus inactivation system.
請求項1に記載のウイルス不活化システム。 The heating apparatus has a heating device for heating the vicinity of the floor surface of the closed space to a temperature range of 30 degrees to 40 degrees.
The virus inactivation system according to claim 1.
前記閉鎖空間の床の縁に設けられた吹出口と、を備え、
前記吹出口は前記閉鎖空間の上面の縁を向き、前記送風装置によって送られた空気を前記閉鎖空間の内面に沿って吹出す、
請求項1又は2に記載のウイルス不活化システム。 A blower for delivering air whose temperature and humidity are controlled by the temperature controller and the humidity controller into the enclosed space;
And an outlet provided at the edge of the floor of the closed space,
The blower outlet faces the edge of the upper surface of the closed space, and blows off the air sent by the blower along the inner surface of the closed space.
The virus inactivation system according to claim 1 or 2.
請求項1から3のうちいずれか1項に記載のウイルス不活化システム。 It comprises an agitator for agitating the air in the enclosed space,
The virus inactivation system according to any one of claims 1 to 3.
請求項1から4のうちいずれか1項に記載のウイルス不活化システム。 The inactivated virus is an enveloped virus,
The virus inactivation system according to any one of claims 1 to 4.
前記閉鎖空間内の雰囲気温度を30度から40度の範囲内に制御する温度制御工程と、
前記閉鎖空間内の雰囲気湿度を40%RHから51%RHの範囲内に制御する湿度制御工程と、を備える、
ウイルス不活化方法。 A virus inactivation method for inactivating viruses present in a whole enclosed space where human beings enter,
A temperature control step of controlling the ambient temperature in the enclosed space within a range of 30 degrees to 40 degrees;
Controlling the ambient humidity in the enclosed space to a range of 40% RH to 51% RH.
Method of virus inactivation.
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