JP4971317B2 - 車両用の統合型汚染除去／通気システム - Google Patents

Description

本発明は、車両（ｖｅｈｉｃｌｅ）内に効率的且つ速やかに（短いサイクル時間で）抗菌性気体を散布し、該気体を速やかに除去することのできる統合型のダクトシステムに関する。

従来、車両の汚染除去には、種々の方法、例えば車両の床を電気掃除機で清掃し、排気、ほこり、屑などをフィルターに通し、粒体物を補足し、および／または無害化する方法などが用いられている。他の一般的に用いられている方法としては、車両の様々な部分を殺菌剤などで洗浄して殺菌する方法などがある。
このような方法は、種々のタイプの抗菌性化合物を無効化または無害化するものではないし、車両の様々な部分は単に処理がなされない場合もあり、極めて効率的であるとはいえない。

２００３年７月２４日に公開された米国特許公開２００３／０１３８３４４号明細書は、モジュラー装置形態であり、周囲環境から独立しうる郵便物取扱システムに関する。モジュラー装置は、到来する郵便物を受け取り区分けする囲い領域ないし区分け領域を有する。汚染除去装置は区分けされた郵便物を受け取り、その郵便物を酸化エチレンの如き抗菌性ガスで汚染除去する。囲い領域から独立し、囲い領域から汚染除去システムによって離隔した清浄室が処理後の郵便物を汚染除去システムから受領し、そして郵便物は配達用に仕分けされる。気化した過酸化水素の如き汚染除去用のガス源は、区分け室が病原性細菌もしくは化学薬品に汚染されまたは汚染が疑われるときに囲い領域に汚染除去ガスを供給するよう、囲い領域に流体疎通するように接続される。

２００４年９月２３日に公開された米国特許公開第２００４／０１８４９５０号明細書は、ビルの如き囲われた領域が細菌で汚染された場合における供給配管および戻り配管を有するＨＶＡＣシステムの過酸化水素気体による汚染除去に関する。汚染除去制御装置は、出口扉の制御可能なバッフル、入口扉の一時的に制御可能となるバッフルおよび過酸化水素気体を過酸化水素気体発生器から供給方向と戻り方向の双方の配管を通して循環する送風システムを操作する。さらに、少なくとも一部のバッフルを閉止し、過酸化水素気体が配管内にごく僅かの流れまたは乱流として存在する滞留時間を設ける。

本発明のひとつの観点によると、車両の汚染除去をするための統合型ダクトシステムが提供される。汚染除去ダクトは、車両に抗菌性気体を供給し、車両内の種々の微生物による汚染を除去する。これら微生物の破壊速度を増大するため、抗菌性気体を速やかに拡散し、効果的な乱流などを生成し、そして上記気体が車両内のすべての内容物、部品および表面に到達し、接触するように、空気などの大量のガスを供給し得る補助循環ダクトが提供される。ある実施態様では、菌性気体、例えば水および酸素中の気体状過酸化水素（ＶＨＰ）を無害化するために触媒コンバーターが利用される。抗菌性気体をパージして車両内の残存気体のレベルを低く、安全な量に下げるために、車両に空気などのガスを供給する通気ダクトも提供される。

本発明の別の観点によると、車両の汚染除去方法が提供される。本方法の工程は、車両に汚染除去ダクトを備え、車両内に抗菌性気体を導入することを含む。車両には、車両内にガスを導入して抗菌性気体を拡散するための補助循環ダクトも備えられる。車両には、未反応の抗菌性気体を排気するための通気ダクトも備えられる。車両から排気される前に抗菌性気体を破壊するために、触媒コンバーターも備えられる。

本発明の有利な点は、汚染を除去する抗菌性気体により、車両内の隅々まで効果的に処理ができることである。別の有利な点は、気体状過酸化水素発生器などの抗菌剤発生器を車両内に収容できることである。さらに別の有利な点は、汚染除去サイクルの間、抗菌性気体をリサイクルすることができ、車両の端から端まですべての表面を確実にカバーできることである。さらに別の有利な点は、車両は速やかに汚染除去され、通気されることである。

本発明の統合型ダクトシステムにより処理することのできる車両としては、患者を扱うために利用され得るいかなる車両をも包含し、救急車および患者搬送者を含む緊急医療安全（ｅｍｅｒｇｅｎｃｙ ｍｅｄｉｃａｌ ｓａｆｅｔｙ：ＥＭＳ）車両；輸送車、緊急処理車、車両型病院などの種々の軍用車；種々の航空機、を包含する。
図を参照すると、車両１０は、患者を収容する領域１２および運転席ないしコックピット領域１４を有する。これら二つの領域は、一般に、障壁１６で隔離されている。障壁１６は、一つの領域から他方へ行き来できるようにするためのドア（図示せず）を有していてもよい。

統合型ダクトシステムは、車両の速やかな汚染除去を実現するために、複数の統合型ダクトを有する。空気調節（ａｉｒ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｉｎｇ）／加熱ダクト２０は、任意的だが存在することが望ましい。かかる空気調節／加熱ダクトは、一般に、製造された車両の当初備品であり、同様のダクトネットワークは当業界および文献により知られている。患者搬送領域の如き車両内の空気は、抗菌性気体の効果を高めるため、湿度の低いことが望ましい。従って一般に、湿度を下げるために車両の空気調節がはじめに用いられる。任意的に患者領域の温度をヒーターにより上昇する。空気調節および／または加熱ダクトの排気部分は、一般に、コックピット領域１４のダッシュボード上ならびに屋根上および／または患者搬送領域１２の車両の側面に位置する。空気調節／加熱システムは、一般に残余のダクトネットワークとは独立して操作される。

本発明の本質的な構成要素は、抗菌性気体を車両内に供給する汚染除去ダクトネットワーク３０の存在である。補助循環ダクトネットワーク５０および通気ダクトネットワーク７０の如き他のダクトネットワークと同様に、それぞれがネットワークの長さに沿ってその初めの部分からその終わりの部分までに複数の放出口を有する。ダクトネットワークのそれぞれには、壁１６の近くに、供給される領域を患者搬送領域１２またはこれに加えて運転者領域１４に制限する二方向バルブが備えられている。各ダクトネットワークは、一般に車両の長さに沿って導管ないしチャンバーを一つだけ有することができ、または、主導管から分岐した導管もしくは例えば二つないし三つといった複数の導管が存在していてもよい。これら導管は車両の屋根もしくはその側壁に沿って伸びることができ、またはその双方である。

汚染除去ダクトネットワーク３０は、抗菌性気体を提供ないし供給する。抗菌性化合物は液体状であることができ、車両内の容器（図示せず）中に保存することができ、必要なときに加熱されて気体を発生する。これに代えて、気体は車両内に備えられた抗菌剤発生器４０により発生することができ、こちらが望ましいことも多い。かかる発生器は、当業界および文献で知られている。車両の患者領域または患者および運転者領域に使用される抗菌性気体は、過酢酸または好ましくは過酸化水素の如き過酸化物、ホルムアルデヒド気体の如き種々のアルデヒド、種々のフェノールおよびその誘導体の気体などを含有する。上記フェノールの例としては、カテコール、レゾルシノールおよびヒドロキノン；アルキルジヒドロベンゼン；クロロフェノール、アルキルおよび／または芳香環置換クロロフェノールの如きハロゲン化フェノール；ニトロフェノール、ジニトロフェノール、トリニトロフェノールならびにアルキルまたは芳香環置換ニトロフェノール；アミノフェノール；芳香環、アルキル化芳香環および芳香環化アルキル置換フェノール；ヒドロキシ安息香酸；ビスフェノール、ビス（ヒドロキシフェニル）アルカンおよび８−ヒドロキシキノリンの如きヒドロキシキノリンなどを挙げることができる。気体のタイプおよび量は、例えば殺菌、衛生化などの所望の汚染除去のレベルによって選択することができる。言い換えると、本発明の装置およびプロセスは、細菌の対数減少値を一般に少なくとも約３、好ましくは少なくとも約４およびより好ましくは少なくとも約６とすることができる。対数減少値６とは、気体曝露後に、微生物１００万個中１個以下しか残存していないことを意味する。本発明の抗菌性気体は、内生胞子、菌類、ミコバクテリウム、植物状態のバクテリア、原生動物などを含む種々の微生物を破壊するために用いられる。気体は、他の有害な微生物サイズの生物学的種およびそれよりも小さいレプリカ種（ｒｅｐｌｉｃａｔｉｎｇ ｓｐｅｃｉｅｓ）、特にプリオンの如き構造的変化をしうるレプリカ種を不活性化ないし破壊するためにも用いられる。使用できる種々の抗菌性気体のうち、環境適合的であり、一般に気体状態では車両内に存在する種々の表面、部品、繊維または物質に良からぬ影響を及ぼさない物質適合性を有する点で過酸化水素が好ましい。

抗菌性化合物は、それが容器から得たものかまたは発生器４０から得たものかによらず、一般に、汚染除去ダクトネットワーク３０に供給される前に、予備調節ユニット４１で複数の処理が施される。例えば図１に示したように、抗菌性化合物ははじめに乾燥器４２に送られ、化合物から湿気および溶媒などを除去される。次いで化合物はブロワー４３に送られ、予備加熱器４５およびほこりなどの微粒子を除去するためのＨＥＰＡフィルター４７の如きフィルターに押しやられる、などである。最後に、気化器４９が、抗菌性化合物を沸点を超える温度に加熱する。抗菌剤発生器４０および予備調節ユニット４１は、図示されたように車両中に備えることができ、または車両外に備えることができる。

予備調節ユニット４１からの抗菌性気体は、次いで入口バルブ３１を通って汚染除去ダクトネットワーク３０に供給される。入口バルブ３１は、どんな気体もダクトシステムに入らないようブロックし、あるいは気体がダクトシステムを自由に通り得るようにする。ひとたびバルブ３１が開けられると、ブロワー４３はその上にある汚染除去ダクト３０を通して気体を押しやり、気体はダクトの長さに沿って移動し、患者領域１２の種々の放出口からリリースされる。運転席ないしコックピット領域１４に気体を導入することを要する場合には、二方向のコックピットバルブ３２が開けられる。このように、抗菌性気体は少なくとも患者領域１２に入って浸透し、そこに収納された種々の表面、部品、装置などの汚染を除去する。コックピットバルブ３２が開けられた場合には、気体はコックピット領域の汚染も除去するが、追加の領域の汚染をも除去するため、汚染除去サイクルの時間は長くなろう。

汚染除去サイクルの時間を短縮するために、補助循環ダクトネットワーク５０が使用される。図に示したように、補助循環ダクト５０は、周辺空気を取り入れて高容量の補助ブロワー５３に通過させる導入バルブ５１を有する。空気は、循環ネットワーク５０に供給され、患者領域１２に、および循環ダクトのコックピットバルブ５５が開けられている場合にはコックピット領域１４にも導入される。空気、望ましくはないが任意的には他のガス、の流速は、汚染除去ダクト３０を通過する気体の速度に比べて極めて大きい。補助循環ダクト５０を通過する空気と抗菌性気体との比は、容量比で一般に約１よりも大きく、約２０または５０倍までである。このような高い流速により、抗菌性気体は患者領域および任意的にコックピット領域の隅々まで循環し拡散して、気体は異なる領域に進入し到達することとなる。

車両への追加的な空気の供給を相殺するため、吸入ダクト６０が空気および気体を車両の隅々まで再循環し、もしくは車両の外部環境へ排気し、またはその双方を行なう。したがって、吸入ダクト６０は、ＨＥＰＡフィルター６２の如きフィルター、再循環バルブ６４および触媒コンバーター６６を有する。閉鎖ループ構成では、二方バルブ６４は、空気および気体がライン６８から予備調節ユニット４１を通って再循環することを可能とする。予備調節ユニット４１は、空気を吸引し、これを再加熱し、空気および任意的に追加の液体殺菌剤を気化し、これらを汚染除去ダクト３０中に吹き込む。実質的にすべての再循環空気および気体がリサイクルされるならば、補助循環ダクト５０は導入バルブ５１まで閉鎖しておいてもよい。一方、再循環空気および気体の一部をリサイクルする場合には、残りの部分は触媒コンバーター６６に供給され、地球環境に放たれる前に抗菌性気体を無害化する。このように、気体および再循環空気が部分的にリサイクルされるときには、補助循環ダクト５０を通して導入される追加分の再循環空気の量は、一般に触媒コンバーター６６を通って放出される空気の量と等しい。一般に、患者領域および任意的にコックピット領域のすべての空気が吸入ダクト６０を通して大気中に放出される開放ループ構成では、再循環バルブ６４は開放位置にあり、気体は触媒コンバータ６６により無害化される。

汚染除去サイクルは、存在すると考えられるあるいは存在を予期される微生物を効果的に破壊ないし不活性化するのに計算された所定の時間継続される。この時間の経過後、汚染除去ダクトのバルブ３１は閉じられる。補助循環用の導入バルブ５１が開いている場合には、これも閉じられ、補助ブロワー５２は停止される。

種々の微生物を不活性化ないし破壊するのに使用されず、残存した抗菌性気体をパージするため、通気ダクトネットワーク７０が用いられる。図１に示したように、通気ダクトネットワークは、車両の外部から空気を導入する導入バルブ７２ならびにブロワー７４を有する。ブロワー７４は、空気を通気ダクトネットワーク７０を通して押しやり、車両の患者領域１２と、必要に応じて開放されたコックピットバルブ７３を通してコックピット領域１４とから抗菌性気体をパージする。パージされた気体は、吸入ダクト６０からフィルターを通り、リサイクルバルブ６４が閉じられているので触媒コンバーター６６を通過して無害化される。触媒コンバーターは、当業界および文献において知られており、抗菌性気体が過酸化水素の場合、水および酸素に変換される。通気ダクトネットワークは、車両中の気体レベルが安全レベルを下回るとして決められた値、例えば気体状過酸化水素などのリアルタイムセンサーによる測定値が１ｐｐｍ、となるまで継続される。抗菌性気体の換気をさらに最適とするため、導入される通気用の空気を加熱してもよい。

上記の統合型ダクトシステムは、迅速、効果的な汚染除去サイクルとするため、さらにモディファイすることができる。例えば囲まれた領域中において種々のファンを利用することにより気体をすべての領域に効果的に拡散し、あるいは発泡体のシートクッションの如き微生物を容易に吸着しない材料を用いること、隔離状態などである。

本発明の別の観点は、車両内に導入する抗菌性気体の量、汚染除去サイクルの時間および温度、補助的な循環サイクルの時間、通気サイクルの時間および温度などの種々のサイクルを自動化するための種々の装置を利用することである。例えば気体の濃度を決定する遠隔式の過酸化水素センサーを車両内に設置することができる。気体濃度は、統合型フィードバックシステムを通じて車両外の場所またはステーションに伝えられる。従って、操作員は、循環ダクトネットワーク５０が使用される前もしくは後またはその双方において気体濃度を制御することができる。同様に操作員は、通気システムの稼働中、気体濃度が安全で低いレベルに落ちた車両内の場所を知ることができる。
特許法規に従って、ベストモードおよび好ましい実施態様を述べた。本発明の射程はこれらに限定されるものではなく、添付した特許請求の範囲によって画される。

唯一の図は、車両の図であり、抗菌性気体を導入しこれを除去するために利用される統合型ダクトシステムを示す。

Claims (20)

1. 抗菌性気体発生器、
   車両内に配置された複数のダクト、ただしこれら複数のダクトは
   前記抗菌性気体発生器に接続され、抗菌性気体を車両に供給する汚染除去ダクト、
   上記抗菌性気体を含有する車両内に空気を追加する補助循環ダクト、
   車両内へ空気を導入し、車両から抗菌性気体および上記空気を除去する通気ダクト
   を含み、上記汚染除去ダクト、上記補助循環ダクトおよび上記通気ダクトは、それぞれ、上記車両の内部に配置されており、上記複数のダクトは互いに分離されている、ならびに
   抗菌気体を無害化する触媒コンバーター
   を含む、車両の汚染除去をするための統合型ダクトシステム。
2. 上記循環ダクトに空気を供給しうる補助ブロワーおよび空気を通気ダクトに供給しうる通気ブロワーを有する、請求項１に記載の車両の汚染除去をするための統合型ダクトシステム。
3. 上記抗菌性気体が、過酸化物、アルデヒドまたはフェノールもしくはその誘導体、またはこれらのうちのいずれかの組み合わせであり、上記車両から空気および上記気体を排気しうる吸入ダクトを有する、請求項２に記載の車両の汚染除去をするための統合型ダクトシステム。
4. 抗菌性気体発生器を車両内に備える、請求項３に記載の車両の汚染除去をするための統合型ダクトシステム。
5. 上記抗菌性気体が過酸化水素を含有し、
   上記吸入ダクトは、上記触媒コンバータに接続されることができ、そして循環ラインに接続されることができ、
   上記吸入ダクトは、上記空気および上記過酸化水素気体の少なくとも一部を上記触媒コンバータに排気することができるか、もしくは上記空気および上記過酸化水素気体の少なくとも一部を上記循環ラインに排気することができるか、またはこれらの双方である、請求項３に記載の車両の汚染除去をするための統合型ダクトシステム。
6. 上記気体が、対数減少値が少なくとも３の汚染除去をしうるものである、請求項１に記載の車両の汚染除去をするための統合型ダクトシステム。
7. 上記気体が、対数減少値が少なくとも４の汚染除去をしうるものである、請求項４に記載の車両の汚染除去をするための統合型ダクトシステム。
8. 上記気体が、対数減少値が少なくとも６の汚染除去をしうるものである、請求項５に記載の車両の汚染除去をするための統合型ダクトシステム。
9. 抗菌性気体を発生するための抗菌性気体発生器、
   車両内に配置された複数のダクト、ただしこのダクトは
   前記抗菌性気体発生器に接続され、抗菌性気体を車両に供給する汚染除去ダクト、
   上記抗菌性気体を含有する車両内に空気を追加する補助循環ダクト、
   車両内への空気を導入し、車両から抗菌性気体および上記空気を除去する通気ダクト
   を含み、上記汚染除去ダクト、上記補助循環ダクトおよび上記通気ダクトは、それぞれ、上記車両の内部に配置されており、上記複数のダクトは互いに分離されている、ならびに
   車両から上記空気および上記気体を排気しうる吸入ダクト
   を含む、車両の汚染除去をするための統合型ダクトシステム。
10. 上記吸入ダクトは、上記触媒コンバータに接続されることができ、そして循環ラインに接続されることができ、
    上記吸入ダクトは、上記空気および上記抗菌性気体の少なくとも一部を上記触媒コンバータに排気することができるか、もしくは上記空気および上記抗菌性気体の少なくとも一部を上記循環ラインに排気することができるか、またはこれらの双方である、請求項９に記載の車両の汚染除去をするための統合型ダクトシステム。
11. 上記抗菌性気体が、過酸化物、アルデヒドまたはフェノールもしくはその誘導体、またはこれらのうちのいずれかの組み合わせであり、上記循環ダクトに空気を供給しうる補助ブロワーおよび空気を通気ダクトに供給しうる通気ブロワーを有する、請求項１０に記載の車両の汚染除去をするための統合型ダクトシステム。
12. 上記気体が、対数減少値が少なくとも３の汚染除去をしうるものである、請求項９記載の車両の汚染除去をするための統合型ダクトシステム。
13. 上記気体が、対数減少値が少なくとも４の汚染除去をしうるものである、請求項１０に記載の車両の汚染除去をするための統合型ダクトシステム。
14. 下記工程：
    車両の内部に統合型抗菌性気体発生器および統合型ダクトシステムを備える工程；
    車両に汚染除去ダクトを備え、抗菌性気体を上記ダクトを通じて上記車両に導入する工程；
    上記車両に補助循環ダクトを備え、上記抗菌性気体を含有する上記車両内に補助循環ダクトを通じてガスを導入する工程；
    上記車両に通気ダクトを備え、上記抗菌性気体および上記ガスを上記車両の内部に備えた吸入ダクトに排気する工程；
    を含む、車両の汚染除去をするための方法であって、ただし
    上記汚染除去ダクト、上記補助循環ダクトおよび上記通気ダクトは、それぞれ、上記車両の内部に配置されており、これらのそれぞれはその他のダクトから分離されており、ならびに
    上記吸入ダクトは、循環ラインに接続されることができ、そして上記触媒コンバータに接続されることができ、そして上記ガスおよび上記抗菌性気体の少なくとも一部を上記汚染除去ダクトへ循環させるか、あるいは上記ガスおよび上記抗菌性気体の少なくとも一部を上記抗菌性気体を無害化する触媒コンバーターに排気する、
    前記方法。
15. 上記気体が、過酸化物、アルデヒドまたはフェノールもしくはその誘導体である、請求項１４に記載の方法。
16. 上記気体が過酸化水素であり、循環ダクトに導入される上記ガスが空気であり、上記空気を上記循環ダクトに供給する補助ブロワーを有し、そして空気を通気ダクトに供給する通気ブロワーを有する、請求項１５に記載の方法。
17. 上記抗菌性気体発生器が過酸化水素発生器であり、そして加熱空気を上記車両内に導入する加熱ダクトを有する、請求項１６に記載の方法。
18. 上記気体が、対数減少値が少なくとも３の汚染除去を達成するものである、請求項１４に記載の方法。
19. 上記気体が、対数減少値が少なくとも４の汚染除去を達成するものである、請求項１６に記載の方法。
20. 上記気体が、対数減少値が少なくとも６の汚染除去を達成するものである、請求項１７に記載の方法。

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