JP2022154467A - 感染防止システム - Google Patents

Abstract

【課題】天井面に沿ったスペースを利用して抗菌処理を行う。【解決手段】感染防止システム１は、吸排気ユニット２及び殺菌処理手段３を有する。吸排気ユニット１は、天井１００に取り付けられており、床側から天井１００に向かう上昇気流を発生させるファン２２と、上昇気流の空気を取り込む吸気口２１ａと、天井１００に沿った方向に空気を排出させる排気口２１ｂとを備える。殺菌処理手段３は、天井１００に設けられており、排気口２１ｂから排出されて天井１００に滞留する空気に対して殺菌処理を行う。【選択図】図２

Description

本発明は、空気中で浮遊し、ウイルスなどを含む飛沫核を介した人への飛沫核感染を防止する感染防止システムに関する。

近年、ウイルスや細菌の感染対策として、マスクを着用することが多くなっている。ここで、食事等を行う場合には、マスクを外さなければならないため、飛沫の拡散によって飛沫感染が発生するおそれがある。また、マスクを着用していたとしても、顔及びマスクの隙間から飛沫が拡散するおそれがあり、飛沫感染が危惧される。

飛沫が机などの物体に付着した場合には、除菌剤を吹きかけた後に布巾などで拭き取ったり、除菌シートを用いて拭き取ったりすることにより、飛沫に含まれるウイルスなどを取り除くことができる。これにより、飛沫感染を抑制することができる。一方、飛沫に含まれる水分が蒸発すると飛沫核が生成されるが、この飛沫核は空気中を浮遊するため、拭き取ることができない。

特許文献１には、天井に取り付けられる空気清浄機能付き照明器具が開示されており、この照明器具によれば、飛沫核が浮遊する空気を清浄することができる。具体的には、照明器具は、上シェード及び下シェードを有しており、上シェード及び下シェードによって囲まれた空間にファンが配置されている。ファンを駆動することにより、下シェードに形成された下貫通口から室内の空気が吸い込まれ、上シェード及び下シェードの境界に形成された排気路から空気が排出される。ここで、ファンの下方（空気の吸い込み側）には、殺菌効果を有するフィルタが配置されている。

特許第６６２６５３４号公報

特許文献１によれば、ウイルスなどをフィルタに吸着させるようにしているが、ウイルスなどを吸着する効果は、フィルタの吸着性能に依存するため、ウイルスなどがフィルタに吸着されないおそれがある。一方、本願発明者は、天井面に沿ったスペースを、ウイルスなどの抗菌処理を行うためのスペースとして有効活用できることを見いだし、本発明を完成するに至った。

本発明は、空気中で浮遊する飛沫核による飛沫核感染を防止する感染防止システムである。この感染防止システムは、吸排気ユニット及び殺菌処理手段を有する。吸排気ユニットは、天井に取り付けられており、床側から天井に向かう上昇気流を発生させるファンと、上昇気流の空気を取り込む吸気口と、天井に沿った方向に空気を排出させる排気口とを備える。殺菌処理手段は、天井に設けられており、排気口から排出されて天井に滞留する空気に対して殺菌処理を行う。

殺菌処理手段としては、天井の隅部に向かって紫外線を照射する紫外線照射装置、天井面に沿った方向に紫外線を照射する紫外線照射装置、天井の隅部に向かって殺菌水を噴霧する噴霧装置、少なくとも天井面に抗菌剤が塗布された抗菌層が挙げられる。これらの殺菌処理手段のうち、１つの殺菌処理手段を用いることもできるし、複数の殺菌処理手段を任意に組み合わせて用いることもできる。

本発明によれば、吸排気ユニットによって上昇気流を発生させることにより、空気中に浮遊しているウイルス等を人から離れる方向（天井側）に移動させることができ、ウイルス等の感染リスクを低減することができる。また、吸排気ユニットの排気口から天井に沿った方向に空気を排出させることにより、天井の表面に沿って空気を滞留させやすくなり、この滞留している空気に対して殺菌処理を行うことができる。

建物内において上昇気流を発生させる吸排気ユニットを説明する概略図である。 紫外線の照射による殺菌処理を説明する概略図である。 空気を滞留させる場所を説明する図である。 紫外線の照射による殺菌処理を説明する概略図である。 紫外線の照射による殺菌処理を説明する概略図である。 抗菌水の噴霧による殺菌処理を説明する概略図である。 抗菌層を用いた殺菌処理を説明する概略図である。

本実施形態である感染防止システム１について、図１及び図２を用いて説明する。感染防止システム１は、建物の部屋などの仕切られた空間で用いられる。図１に示すように、建物は、天井１００と、床１０１と、天井１００及び床１０１を繋ぐ壁１０２とを有する。図１に示す例（飲食店等）では、床１０１にテーブル及び椅子が設置され、椅子に二名の人Ｐが座って会話している。

感染防止システム１は、天井１００にそれぞれ取り付けられる吸排気ユニット２及び紫外線照射装置３を有する。なお、図１では、吸排気ユニット２だけを示しており、紫外線照射装置３は省略している。

吸排気ユニット２は、建物の床面１０１側から空気を吸い込むとともに、吸い込んだ空気を天井１００の表面に沿って排気する。吸排気ユニット２の数は、建物内のスペース、言い換えれば、天井１００の広さに応じて適宜決めることができる。ここで、複数の吸排気ユニット２を用いる場合には、建物内のスペース全体において、吸排気ユニット２による吸気が極端に偏ってしまわないように、吸排気ユニット２の総数や、各吸排気ユニット２を取り付ける位置を決めることができる。

吸排気ユニット２は、外装ケース２１と、外装ケース２１の内部に配置されるファン２２とを有する。外装ケース２１は、外装ケース２１の下面に形成された吸気口２１ａと、外装ケース２１の側面に形成された排気口２１ｂとを有する。吸気口２１ａは、下方（床１０１が位置する方向）に向かって開口しており、排気口２１ｂは、天井１００に沿った方向に向かって開口している。

吸気口２１ａは、外装ケース２１の下面に形成されていればよく、吸気口２１ａの数は、１つであってもよいし、複数であってもよい。排気口２１ｂは、外装ケース２１の側面に形成されていればよく、排気口２１ｂの数は、１つであってもよいし、複数であってもよい。また、吸気口２１ａや排気口２１ｂの開口形状は、適宜決めることができる。

ファン２２が回転することにより、建物内の空気が天井１００に向かって上昇し、図２の矢印Ｄ１で示す上昇気流が発生する。天井１００に向かって上昇した空気は、吸気口２１ａから外装ケース２１の内部に取り込まれ、外装ケース２１の内部に取り込まれた空気は、ファン２２を通過した後、排気口２１ｂから排出される。ファン２２としては、クロスフローファンを用いることができる。

ファン２２の回転数を制御することにより、床面１０１から天井１００に向かう上昇気流を発生させることができる。この上昇気流を利用することにより、建物内で浮遊する飛沫核を吸排気ユニット２に導くことができる。これにより、飛沫核が建物内で拡散することを抑制でき、飛沫感染を抑制することができる。例えば、図１における点線の矢印で示すように、一方の人Ｐの飛沫から発生した飛沫核が他方の人Ｐに到達する前に、飛沫核を上昇させて吸排気ユニット２に導くことができる。

吸排気ユニット２では、吸気口２１ａから吸い込まれた空気が、この移動方向を変えて排気口２１ｂから排出されるだけである。このため、吸気口２１ａから吸い込まれる空気に飛沫核が含まれている場合には、排気口２１ｂから排出された空気にも飛沫核が含まれることになる。排気口２１ｂから排出された空気は、図２の矢印Ｄ２に示すように、天井１００の表面に沿って移動した後、天井１００の隅部で滞留しやすくなる。

図２に示すように、天井１００の隅部には、紫外線照射装置３が取り付けられている。紫外線照射装置３は、図２の矢印Ｄ３に示すように、天井１００に隅部（具体的には、天井１００及び壁１０２の境界部分）に向かって紫外線を照射する。紫外線照射装置３は、紫外線を照射することができるものであればよく、様々な構造を採用することができる。上述したように、排気口２１ｂから排出された空気を天井１００の隅部で滞留させるようにしているため、天井１００の隅部に向かって紫外線を照射することにより、滞留した空気中の飛沫核に含まれるウイルス等を殺菌することができる。ここで、空気の滞留時間を利用することにより、紫外線によるウイルス等の殺菌を効率良く行うことができる。

紫外線照射装置３から照射された紫外線は、天井１００の隅部に向かうようになっており、床面１０１には向かわない。したがって、床面１０１側に位置する人Ｐに対して、紫外線が照射されることはない。

排気口２１ｂから排出された空気を滞留させる場所（上述した天井１００の隅部）は、図３に示すように、天井１００及び１つの壁１０２によって形成されたペースＳ１であってもよいし、天井１００及び２つの壁１０２によって形成されたスペースＳ２であってもよい。紫外線照射装置３は、スペースＳ１やスペースＳ２に対して紫外線を照射できればよい。

紫外線の照射によってウイルス等の殺菌が行われた空気は、天井１００から床１０１に向かって移動させることができる。上述したように、吸排気ユニット２によって上昇気流を発生させているため、殺菌が行われた空気を天井１００から床１０１に向かって移動させる空気の流れを発生させることができる。これにより、建物の内部において、飛沫核を含む空気を上昇させる空気の流れと、殺菌が行われた空気を下降させる空気の流れとを形成することができる。

本実施形態によれば、吸排気ユニット２によって上昇気流を発生させることにより、空気中に浮遊しているウイルス等（飛沫核）を人から離れる方向（天井側）に移動させることができ、ウイルス等の感染リスクを低減することができる。また、吸排気ユニット２の排気口２１ｂから天井１００に沿った方向に空気を排出させることにより、天井１１の表面に沿って空気を滞留させやすくなり、この滞留している空気に対して殺菌処理を行うことができる。

（変形例）
上述した実施形態では、紫外線照射装置３が天井１００の隅部に向かって紫外線を照射しているが、これに限るものではない。以下、具体的に説明する。

図４に示すように、紫外線照射装置３は、天井１００の表面に沿って紫外線を照射することができる。なお、図４では、吸排気ユニット２を省略して示している。ここで、天井１００の隅部に向かって紫外線を照射する代わりに、天井１００の表面に沿って紫外線を照射することもできるし、天井１００の隅部に向かって紫外線を照射することに加えて、天井１００の表面に沿って紫外線を照射することもできる。

上述したように吸排気ユニット２の排気口２１ｂからは、天井１００に沿って空気が排出されるため、天井１００の表面上で空気を滞留させることができる。紫外線照射装置３から天井１００の表面に沿って紫外線を照射すれば、天井１００の表面上で滞留している空気に紫外線を照射することができ、空気中の飛沫核に含まれるウイルス等を殺菌することができる。ここで、紫外線照射装置３から紫外線を照射するとき、紫外線が一方向に向かうように照射することもできるし、紫外線が放射方向に広がるように照射することもできる。

図４に示す構成では、一対の壁１０２に紫外線照射装置３がそれぞれ配置されており、各壁１０２から天井１００の中央に向かって紫外線を照射しているが、これに限るものではない。具体的には、図５に示すように、１つの壁１０２に紫外線照射装置３を取り付けておき、１つの壁１０２から他方の向かい合う壁１０２に向かって紫外線を照射することができる。なお、図５では、吸排気ユニット２を省略して示している。

上述した構成では、空気が滞留している場所に向かって紫外線を照射しているが、これに限るものではない。ウイルス等を殺菌するために、紫外線照射の代替手段を用いることができる。代替手段としては、次亜塩素酸水やオゾン水といった殺菌水を噴霧することや、空気を滞留させる場所（天井１００や壁１０２）に抗菌剤を塗布することが挙げられる。これらの代替手段は、紫外線を照射する手段の代わりに用いられるだけでなく、紫外線を照射する手段とともに用いることができる。

図２に示すように、天井１００の隅部に空気を滞留させる場合には、この隅部に向かって殺菌水を噴霧することができる。具体的には、図６に示すように、天井１００の隅部に向かって殺菌水を噴霧することができる位置に噴霧装置４を配置する。ここで、噴霧装置４は、天井１００に取り付けることができる。なお、図６では、吸排気ユニット２を省略して示している。

噴霧装置４は、殺菌水を収容するためのタンク（不図示）と、タンク内の殺菌水を噴霧させる機構（不図示）を有していればよい。噴霧装置４の噴霧動作については、予め決められた周期で殺菌水を噴霧させてもよいし、外部からの無線通信によって殺菌水を噴霧させるようにしてもよい。ここで、殺菌水は、天井１００に向かって噴霧されて蒸発するようになっているため、殺菌水が床１０１に向かって落下することを抑制できる。

次に、図７に示すように、空気を滞留させる場所（天井１００や壁１０２）に抗菌剤を塗布することにより、抗菌層５を形成することができる。なお、図７では、吸排気ユニット２を省略して示している。

上述したように、吸排気ユニット２から排出された空気は、天井１００に沿って移動するため、抗菌層５は、少なくとも天井１００に形成することができる。図７では、天井１００の全面に抗菌層５を形成しているが、これに限るものではなく、空気が滞留しやすい位置（例えば、天井１００の隅部）だけに抗菌層５を形成することができる。

抗菌剤としては、公知の組成を有する抗菌剤を適宜採用することができる。これにより、空気が滞留している間に、空気中の飛沫核に含まれるウイルス等が抗菌剤と接触することにより、ウイルス等を殺菌することができる。

１：感染防止システム、２：吸排気ユニット、２１：外装ケース、２１ａ：吸気口、
２１ｂ：排気口、３：紫外線照射装置、４：噴霧装置、５：抗菌層、１００：天井、
１０１：床、１０２：壁

Claims (5)

1. 空気中で浮遊する飛沫核による飛沫核感染を防止する感染防止システムであって、
   天井に取り付けられており、床側から天井に向かう上昇気流を発生させるファンと、前記上昇気流の空気を取り込む吸気口と、天井に沿った方向に空気を排出させる排気口とを備えた吸排気ユニットと、
   天井に設けられており、前記排気口から排出されて天井に滞留する空気に対して殺菌処理を行う殺菌処理手段と、を有することを特徴とする感染防止システム。
2. 前記殺菌処理手段は、天井の隅部に向かって紫外線を照射する紫外線照射装置であることを特徴とする請求項１に記載の感染防止システム。
3. 前記殺菌処理手段は、天井面に沿った方向に紫外線を照射する紫外線照射装置であることを特徴とする請求項１又は２に記載の感染防止システム。
4. 前記殺菌処理手段は、天井の隅部に向かって殺菌水を噴霧する噴霧装置であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の感染防止システム。
5. 前記殺菌処理手段は、少なくとも天井面に抗菌剤が塗布された抗菌層であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の感染防止システム。

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