JP3237370U

JP3237370U - 空気清浄装置

Info

Publication number: JP3237370U
Application number: JP2022000680U
Authority: JP
Inventors: 秀夫谷口
Original assignee: 秀夫谷口
Priority date: 2022-03-07
Filing date: 2022-03-07
Publication date: 2022-05-11
Anticipated expiration: 2031-09-02

Abstract

【課題】コロナウイルス等のウイルス感染者が自宅療養する場合であっても家庭内感染を防止するのに適した空気清浄装置を提供する。【解決手段】据え置きタイプの空気清浄装置１であって、縦長の筐体２の下部側面に設けられた吸気口３から吸い込んだ空気を、該空気中に含まれるウイルスを不活化、無毒化もしくは除去するために筐体内部の吸気口より上側の部分に設けられた空気清浄部、空気清浄部で清浄された空気を排出する排気口６、及び空気を吸気口から吸引し空気清浄部を介して排気口から外部へ排気するために空気清浄部と排気口との間に設けられたファン５を備え、空気清浄部は一般的な呼気量の２倍以上の量である１２リットル／分以上の処理能力を有し、吸気口が円、楕円、又は多角形状の断面を有する筒状とされている。【選択図】図１

Description

本考案は、コロナウイルス等のウイルスによる空気感染を防止する空気感染防止方法及びこれに用いる空気清浄装置に関し、特に家庭内感染の防止に有効な空気感染防止方法及び空気清浄装置に関する。

コロナウイルス（ＣＯＶＩＤ１９）においては、感染者は本来医療機関での入院治療が必要なところ、感染者が急増してくると病床や医療従事者の数等の関係から、医療機関での治療が困難となり自宅療養を余儀なくされる。自宅療養となると、感染者の看病を行うのが主に家族ということになるのであるが、そうすると感染者から家族への家庭内感染が危惧される。

一方で、コロナウイルスによる感染は、これまで飛沫感染・接触感染が主なように考えられてきた。そして、その感染防止対策としては、飛沫拡散を防止するためのアクリル板などの仕切り板を人と人との間に立てたり、隣の人と距離をとったり、十分な換気をすることが主体であった。しかしながら、ウイルスの変異が重ねられ感染の程度が大きくなったことで、軽視されていたエアゾル感染・空気感染もウイルスの浮遊状態によって感染を拡大させることとなり、換気状態が十分な屋外であっても、また近接していなくてもウイルスが浮遊していれば感染するようになってきた。このことを受けてか、直近になって、感染対策の研究者から、空気感染が主な感染経路という前提の感染防止対策が必要と提言されている。

このようなことから、感染者や濃厚接触者が自宅療養をする場合においても、家庭内感染を防止するため、空気感染までも効果的に防止できる手段が要望されるところである。

そこで、特許文献１には、屋内空間において空気中のウイルスを効率的に浄化し無毒化する為の浄化ユニットとして、呼気消毒装置と該呼気消毒装置に呼気を誘導するように繋がれた呼気誘導部材とを備えるか、空気の流れを遮りあるいは空気の流れる方向を限定することが可能な壁状の面を備えた感染防止遮壁部材を呼気消毒装置の吸気口側または上側または側方側に設けるようにすることが提案されている。

特許第６８２９５３３号公報

しかしながら、前者の場合、上記呼気誘導部材が筒の先端に人の口覆い部材が取付けられたものであり、これにより呼気のすべてを空気中に拡散させることなく呼気消毒装置に導入できるものの、人の口を覆うために酸素吸入等医療機関等において処置、治療や看護を行う場合にも適していないし、家庭でも酸素マスクを用いることが困難であり、食事や水分補給の際にはウイルスが空気中に拡散することとなる。また、後者の場合、上記感染防止遮壁部材で人を完全に囲むものであり、謂わば、個室ブースの中に感染者を入れておくのと遜色なく、家庭内に感染防止遮壁部材を設置することは極めて煩わしいことから家庭用には使用できず、結局は空気感染を防止できるものではない。

このように、従来の感染防止方法は、空気感染を防止するとともに、コロナウイルス感染者の治療、処置、自宅療養を行うには適していないものである。

本考案は、コロナウイルス等のウイルス感染者が自宅療養する場合であっても空気感染、エアゾル感染を効果的に防止でき、特に家庭内感染を防止するのに適した空気感染防止方法及び空気清浄装置を提供することを目的とする。

本考案者は、ウイルスを死滅または除去することができる空気清浄装置を利用し、感染者または濃厚接触者のウイルスを含む呼気の流れをコントロールして、ウイルスが室内（空気中）に拡散させる前にすべて清浄化して室内に放出するようにすれば、空気中に否コントロールされたウイルスは存在しないことになるから空気感染やエアゾル感染を効果的に防止できることに注目し、空気清浄装置の吸気口に臨む空気の流れを常時発生させておき、感染者の呼気を空気のカーテンで包むようにして吸気口へ吸入するようにしたときには、感染者の呼気を空気中に拡散させずにコントロールできることを見出した。

すなわち、本考案は、ウイルスを不活化、無毒化もしくは除去することができる空気清浄装置により当該空気清浄装置の吸気口へと吸い込まれる空気の流れを、前記吸気口と陽性者との間に発生させることを特徴とする空気感染防止方法に係る。また、下側部に設けられた吸気口から吸引した空気に含まれるウイルスを不活化、無毒化もしくは除去し、上部に設けられた排気口から排気することができる空気清浄装置により当該空気清浄装置の前記吸気口へと吸い込まれる空気の流れを、前記吸気口と横たわった陽性者との間に、前記横たわった陽性者の身長方向に沿うように発生させることを特徴とする空気感染防止方法に係る。

本考案において空気の流れは、陽性者（感染者、濃厚接触者等）の少なくとも頭が空気の流れの中に位置するように発生させればよい。

この考案によれば、陽性者が室内に居ても、陽性者の呼気は常に空気の流れに合流して空気清浄装置の吸気口から吸入され、吸入されたウイルスを含む空気は空気清浄装置内で清浄化されたのち室内に排気（放出）されることになる。この室内に放出された空気にはウイルスが含まれない清浄化されたものであるから、陽性者の居る室内に家族、医師、看護士等の陰性者が出入りしたとしてもこれらのものが感染することを防止できる。

本考案において、空気の流れの中に陽性者の少なくとも頭が位置するために、空気の流れは呼気（頭）よりも広い幅の流れとされる。一般的な人の呼気量は約６～８リットル／分であることから、その倍以上の空気の流れとしておけば十分である。例えば、約２０リットル／分の空気の流れがあれば、陽性者が動いたとしても頭の位置が空気の流れの中から逸脱して呼気が空気の流れから外れることをなくせる。また、陽性者の頭の位置が、例えば吸気口から約１ｍ以内にあれば、呼気量の上記２倍程度の空気の流れによって十分に呼気が空気の流れから外れることはない。

また、本考案は、据え置きタイプの空気清浄装置であって、下部側面に設けられた吸気口、該吸気口から吸い込んだ空気を、該空気中に含まれるウイルスを不活化、無毒化もしくは除去することにより清浄するための空気清浄部、上部に設けられ前記空気清浄部で清浄された空気を排出する排気口、及び前記空気を前記吸気口から吸引し前記空気清浄部を介して前記排気口から外部へ排気するためのファン（送風装置）を備え、前記空気清浄部は一般的な呼気量の２倍以上の量の処理能力を有し、前記吸気口が筒状とされていることを特徴とする空気清浄装置に係るものである。また、据え置きタイプの空気清浄装置であって、縦長の筐体の下部側面に設けられた吸気口、該吸気口から吸い込んだ空気を、該空気中に含まれるウイルスを不活化、無毒化もしくは除去することにより清浄するために前記筐体内部の前記吸気口より上側の部分に設けられた空気清浄部、前記筐体の上部に設けられ前記空気清浄部で清浄された空気を排出する排気口、及び前記空気を前記吸気口から吸引し前記空気清浄部を介して前記排気口から外部へ排気するために前記空気清浄部と前記排気口との間に設けられたファンを備え、前記空気清浄部は一般的な呼気量の２倍以上の量である１２リットル／分以上の処理能力を有し、前記吸気口が円、楕円、又は多角形状の断面を有する筒状とされていることを特徴とする空気清浄装置に係る。

この考案によれば、空気清浄装置の吸気口は筒状とされるので、好ましい空気の流れを発生させて吸気口から空気を吸引することができる。また、吸気口を筒状とすることで、ファンの省エネルギー化、小型化を図ることができる。そして、吸気口を陽性者の居る方向に向かって空気清浄装置を室内に設置することで、吸気口と陽性者との間に空気の流れを形成することができ、その結果、陽性者の呼気を室内に漏らすことなく空気の流れの中に囲まれて空気清浄装置の吸気口から吸引され、清浄化された空気となって排気口から室内に還流され得る。

本考案において、ファン（送風装置）は空気清浄装置の吸気口側（入口側）や排気口側（出口側）、あるいはその両方に設けられ、両方に設ける場合には、それぞれ独立して制御することによって目的に合った多様な空気の流れを作ることができる。例えば、入口側では空気の粗密の流れを作り出したり、出口側では入口側と同等の量あるいは多量の排気をしたりすることができる。

本考案の空気清浄部における空気清浄化手段としては、ウイルスを死滅（不活化、無毒化）もしくは除去することにより清浄することができる公知の方式、方法を広く用いることができる。例えば、ＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particle Air Filter）等の約０．１μｍの粒子をろ過できるフィルタを用いる方法、ウイルスをコロナ帯電、電気帯電させた後、電極で吸引させる電気集塵方法、ウイルスをイオン化して吸着フィルタで除去する集塵フィルタを用いる方法等によりウイルスを除去したり、紫外線や熱を照射する方法、加熱する方法、アルコール等の薬剤を噴霧する方法等によってウイルスを不活化または無毒化したりできればよい。勿論、これら方式、方法を併用しても構わない。

また、本考案の空気清浄装置において、前記吸気口が開口を異なる方向に向けて複数設けられることもできる。このように複数の吸気口を設けておくことで、複数の陽性者の呼気を清浄化することができ、１人で複数の陽性者を看護することができる。

さらに、本考案の空気清浄装置において、前記筒状の吸気口は、外側ほど拡張した円錐状または角錐状とするのがより好ましい。このようにすることで、空気の流れにより角度をつけることができ、陽性者が動くことにより呼気が空気の流れから逸脱するのをより効果的に防止することができる。

さらに、本考案の空気清浄装置において、吸気口から吸入される空気中の呼気量が多い場合には、排気口から排気される空気中の酸素濃度が低くなっている場合が考えられる。そこで、必要に応じて、例えば、二酸化炭素濃度測定手段で酸素（二酸化炭素）濃度が低くなっているか測定し、酸素補給手段（小型の酸素ボンベ）から酸素を追加したうえで空気清浄装置の排気口から排気することができる。つまり、本考案の空気清浄装置は、酸素補給手段を備えていてもよい。

本考案によれば、陽性者のウイルスを含む呼気を室内に拡散させることなく空気清浄装置に取り込んで、ウイルスが死滅もしくは除去された空気として室内に廃棄することができるので、陽性者の居る室内に陰性者が出入りしたとしてもこれらのものが空気感染及びエアゾル感染を被ることを効果的に防止できる。

また、本考案の空気清浄装置の吸気口を筒状としたので、ファンの小型化を図れるとともにファンの駆動電力の省電力化を図っても好ましい空気の流れを発生させることができる。よって、空気清浄装置のポータブル化を図ることができる。

本考案の一実施形態を説明するための模式図である。本考案の他の実施形態を説明するための模式図である。本考案の別の実施形態を説明するための模式図である。

以下に、図面を参照しながら本考案の空気清浄装置及び空気感染防止方法について説明する。図１に本考案の一実施形態を説明する模式図を示す。

空気清浄装置１は、直方体形状の筐体２、筐体２の下部側面に設けられた吸気口３、筐体２の内部中央に設置されたフィルタ４（空気清浄部）、筐体２の内部上部に配置されたファン５、及び筐体２の上面に設けられた排気口６を備えている。

空気清浄装置１は、据え置きタイプとされるのが、家庭や病院、宿泊施設の室内に簡単に設置するので、利便性がよくなり好ましい。

筐体２の形状は特に限定されず、例えば、円筒状、台形状、多角形筒状等であってもよい。

吸気口３は、横長矩形状の開口とされた筒状体からなり、筐体２の下部側面から突出して設けられている。吸気口３の開口形状は、特に限定されず、例えば、円、楕円、正方形、縦長矩形等とすることができる。また、吸気口３は、筐体２の側面から突出させておく必要はなく、筐体２の内側に突出するように設けてもよい。吸気口３の筒長は、適宜決定すればよく、長くするほど空気の流れＡの指向性が強くできる。

フィルタ４は、約０．１μｍの粒子を通過させないろ過能力を備え、例えば、ＨＥＰＡフィルタとすることができる。ＨＥＰＡフィルタは、標準品であれば捕捉する粒子の大きさが約０．３μｍとされているが、層の数を増やしたり、通過孔の大きさが異なるフィルタを重ねたりして使用することで、粒子の通過に対する空気抵抗、衝突確率等を変化させて、約０．１μｍの粒子をほぼ通過させないようにすることができる。

ファン５としては、例えば、軸流ファン、遠心ファン、プロアファン、シロッコファン、プロペラファン、クロスフローファン等公知のものを広く使用することができる。ファン５によって、吸気口３と陽性者Ｐとの間に空気の流れＡを発生させることができる。

排気口６は、筐体２の上面から清浄した空気を上方へ排気するように設けられているが、空気の流れＡを乱さなければ、どの方向に排気しても構わない。

本考案において、空気の流れＡは、陽性者Ｐの呼気を流れの中に取り込んで、吸気口３から筐体２の中に吸引される。つまり、室内で吐かれた陽性者Ｐの呼気は、空気清浄装置１（ファン５）によって発生させられた気流内を通って、吸気口３から空気清浄装置１の内部へと誘導される。このとき、気流Ａの流れる量（吸気口３から吸い込まれる空気量）は、呼気量の約２倍以上、例えば、約３倍の２０リットル／分とされることで、陽性者の吐いた呼気は気流Ａから逸脱して室内に漏れることはない。

図２に、吸気口３を３方向に向けて設けた空気浄化装置１１を上から見た平面図を示す。つまり、筐体２の４つの側面のうち３つの側面の下部のそれぞれに吸気口３が設けられている。そして、各吸気口３の先には、陽性者Ｐが横になっている。このように、１台の空気清浄装置で、複数の陽性者Ｐの呼気を同時に処置、治療、看護することができる。

次に、図３に、陽性者Ｐが椅子Ｃに座し、空気清浄装置２１を机Ｔ上に配置したときの例を示す。ここで、吸気口１３は、外側（筐体２と反対側）ほど上方に拡口（拡張）した角錐状または円錐状とされている。そして、陽性者Ｐの胸部よりも上部が空気の流れＡ内に入っている。このように、吸気口の入り口を拡張することで、空気の流れの角度や幅を調整することができる。

本考案では、陽性者ＰがテーブルＴに向かって座って状態においても使用可能であるので、陽性者Ｐが食事等を行って室内で過ごすこともできる。

以上、本考案の実施形態について説明したが、本考案の空気清浄装置において、吸気口の筒状の内面を螺旋状としたり、捻りを加えたりして竜巻状または錐揉み状の空気の流れを発生させることもできる。

また、空気中の酸素濃度は約２１％であるところ、吐き出した呼気中では約１６％（空気中の炭酸ガス（二酸化炭素）濃度は約０．０４％で吐き出した呼気中は約３．８４％）になることが知られている。そこで、陽性者が比較的近距離で空気清浄装置の吸気口に呼気を吸引させたり、空気清浄装置の吸引量（処理量）を比較的少なくして呼気を吸引したりした場合に、一時的に清浄処理される空気中の呼気の割合が大きくなり、空気清浄装置の排気口から排気される空気の酸素量が低くなることが想定される。そこで、本考案においては、空気清浄装置に例えば酸素ボンベ等の酸素補給部を設け、酸素を補給し、酸素濃度を高めたうえで、処理空気を排気口から室内に排気するようにしてもよい。この時、必要に応じて、例えば二酸化炭素濃度測定器を用い、その測定結果に応じて、自動的に酸素補給部から酸素補給を行うようにしてもよい。

また、実施形態として説明した空気清浄装置１ではファン５をフィルタ４（空気清浄部）よりも排気口６側（出口側）に設けるようにしたが、ファン５を空気清浄装置のフィルタ４よりも吸気口３側（入口側）に設けてもよいし、入口側及び出口側の両方に設けるようにしてもよい。両方に設けた場合には、それぞれ独立して制御することによって、目的に合った多様な空気の流れを作ることができる。例えば、入口側では空気の粗または密の流れを作り出したり、出口側では入口側と同等の量あるいは多量の排気をしたりすることができる。

１、１１、２１空気清浄装置
２筐体
３、１３吸気口
４フィルタ
５ファン
６排気口
Ａ空気の流れ
Ｐ陽性者（感染者、濃厚接触者）
Ｃ椅子
Ｔテーブル

Claims

据え置きタイプの空気清浄装置であって、縦長の筐体の下部側面に設けられた吸気口、該吸気口から吸い込んだ空気を、該空気中に含まれるウイルスを不活化、無毒化もしくは除去することにより清浄するために前記筐体内部の前記吸気口より上側の部分に設けられた空気清浄部、前記筐体の上部に設けられ前記空気清浄部で清浄された空気を排出する排気口、及び前記空気を前記吸気口から吸引し前記空気清浄部を介して前記排気口から外部へ排気するために前記空気清浄部と前記排気口との間に設けられたファンを備え、前記空気清浄部は一般的な呼気量の２倍以上の量である１２リットル／分以上の処理能力を有し、前記吸気口が円、楕円、又は多角形状の断面を有する筒状とされていることを特徴とする空気清浄装置。
前記吸気口が開口を異なる方向に向けて複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の空気清浄装置。
前記吸気口が外側ほど拡張した筒状とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の空気清浄装置。