JP5788478B2

JP5788478B2 - 多床室用空調システム

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Publication number: JP5788478B2
Application number: JP2013259136A
Authority: JP
Inventors: 正一森本; 懐鵬湯; 賢堀; 田辺　新一; 新一田辺
Original assignee: Waseda University; Shinryo Corp; Juntendo University
Current assignee: Waseda University; Shinryo Corp; Juntendo University
Priority date: 2013-12-16
Filing date: 2013-12-16
Publication date: 2015-09-30
Anticipated expiration: 2033-12-16
Also published as: JP2015112455A

Description

本発明は、病院や福祉施設などの一室内に複数のベッドが設置される多床室において感染リスクを低減するための多床室用空調システムに関する。

一般に、空気感染する虞のある感染症を発症している患者は個室に隔離する必要があるが、入院時に発症していなくても入院中に病気や治療で免疫が低下することで感染症を発症する場合もある。そのような場合には、本来、個室に隔離すべき感染症の患者を多床室に入院させてしまう虞があるため、従来、多床室において感染リスクを低減させるための研究が行われている。

例えば、非特許文献１では、プッシュプル気流による局所排気システムにおいて、多床室のベッド間に家具等の間仕切りを設けて半個室化とすると共に吹出し口と吸込み口の配置を適切に行うことで、多床室内における病原体の拡散防止と濃度低減に関する検討を行なっている。

また、非特許文献２では、放射空調システムにおいて、吹出し口及び吸込み口の配置の工夫やパーテーションを組み合わせることで、４床病室内における空気感染リスクの低減に関する検討を行なっている。

さらに、非特許文献３では、全外気方式またはＨＥＰＡフィルターを使用した病室空調システムにおいて、気流挙動に関するシミュレーションを行なっている。

森本正一らによる「医療・福祉施設における感染制御に関する研究（第１１報）多床室の病原体濃度低減の検討」、空気調和・衛生工学会大会学術講演論文集（２０１２）、１４５５〜１４５８頁町田晃一らによる「４床病室における放射空調をベースとした感染リスク低減に関する研究」、日本建築学会大会学術講演梗概集（北海道）（２０１３）、７４７〜７５０頁「結核を想定した感染症指定医療機関の施設基準に関する研究」、我が国における一類感染症の患者発生時の臨床的対応に関する研究分担研究報告書、２００９

しかしながら、上記した非特許文献１の局所排気システムでは、多床室内の必要な換気回数が隔離病室の最低風量基準である１２回／ｈより多いため、エネルギーの消費量が多くなり、エネルギー効率の向上が図り難いという問題がある。また、間仕切りによって多床室内の病原体濃度を低下させることはできるが、感染リスクの低減効果が小さいという問題がある。さらに、プッシュプル気流で局所排気することによって多床室内の病原体濃度を９０％以上低減することはできるが、プッシュプル気流の範囲が狭いため、患者がベッドに寝ている時にしか効果がないという問題や、陽圧に維持された共用エリアがないため、漏洩した汚染物質が各ベッドに拡散してしまうという問題がある。さらにまた、ベッド脇にプッシュプル装置を設置する必要があるため、その騒音や気流感及び圧迫感により患者の療養環境を損なう虞があるという問題もある。

また、上記した非特許文献２の放射空調システムでは、多床室内における空気の流れによる汚染物質の拡散を抑制するため、従来の一般的な対流式空調システムより多床室内の換気風量を削減しているが、換気風量が削減されるほど換気による汚染物質の希釈が行われないため、室内の汚染物質濃度が低下しにくくなるという問題がある。また、陽圧に維持された共用エリアがないため、汚染物質の拡散が起こり、時間経過と共に病原体が多床室内全体に拡散する虞があるという問題がある。さらに、仮に多床室内の換気風量を増加させたとしても、空気の拡散が増え、放射空調システムの特徴がなくなり、パーテーションのみの効果となるため、多床室内の汚染物質濃度を低減させる効果が小さいという問題や、陽圧に維持された共用エリアがないため、多床室内全体へ汚染物質が拡散し易くなるという問題がある。

また、上記した非特許文献３の病室空調システムでは、全外気方式を基本としているため、病室内に導入する外気量が多くなり、外気の温度を調整するエネルギーも多く必要となる。そのため、エネルギー効率を高めることが難しいという問題がある。また、病室から排出される空気の再循環を行なう場合には、ＨＥＰＡフィルターの使用が推奨されているため、空気の搬送エネルギーが多くなり、エネルギー効率の向上が図り難いという問題がある。

本発明は、上記した各種課題を解決すべくなされたものであり、エネルギー効率の向上を図ると共に、多床室内の病原体濃度を低減し、感染リスクの低減を図ることのできる多床室用空調システムを提供することを目的とするものである。

上記した目的を達成するため、本発明は、一室内に複数のベッドが設置される多床室において感染リスクを低減するための多床室用空調システムであって、前記多床室には、前記ベッドがそれぞれ一台ずつ設置される個別エリアが複数形成されていると共に、該個別エリアの間に共用エリアが形成されており、該個別エリアにおいて、前記ベッドの頭部側が前記共用エリアの反対側に向けられ、該ベッドの頭部側及び両側方が全仕切り体によりそれぞれ床から天井まで仕切られ、該ベッドの足元側と前記共用エリアとの間が部分仕切り体により少なくとも床上に隙間を形成するように仕切られており、前記共用エリアの天井には前記部分仕切り体に沿って個別吹出し口が設けられ、前記個別エリアの前記ベッドの頭部側上方の天井には個別吸込み口が設けられており、前記個別吹出し口から前記共用エリアに供給された空気が前記部分仕切り体の下方の前記隙間を通って前記個別吸込み口から排出される気流が形成されることを特徴とする。

このように部分仕切り体と個別吹出し口を設置することにより、多床室内の病原体等の汚染物質濃度を大幅に低減することができるため、感染リスクの低減効果を増大させることができる。また、共用エリアに個別吹出し口を設置することにより、共用エリアを陽圧に維持することができるため、共用エリアから各個別エリアへの気流が形成され、各ベッド上で発生した病原体等の汚染物質が拡散し難い。

また、本発明に係る多床室用空調システムにおいて、前記共用エリアの天井には、前記部分仕切り体から離間した位置に共用吹出し口が設けられていてもよい。

このように共用エリアに共用吹出し口を設置することにより、共用吹出し口による共用エリアの淀み防止効果と、個別吹出し口による拡散防止効果と、を程良くバランスさせることができ、多床室内における汚染物質の低減効果をより高めることができる。

本発明に係る多床室用空調システムは、前記共用吹出し口から前記共用エリアに外気が供給されるように構成されていてもよい。

これにより、所定の温湿度に調整した外気を多床室内に供給することができる。

本発明に係る多床室用空調システムは、前記個別吸込み口から排出された空気中の汚染物質を除去するフィルター設備を備え、該フィルター設備で汚染物質を除去された空気が前記個別吹出し口に送出され、前記多床室内を循環する気流が形成されてもよい。

このように多床室内を循環する気流を形成することにより、外気の導入量を減らすことができ、外気の温湿度等を調整するためのエネルギーを削減することができる。また、多くの種類のフィルターから適切なフィルターを選定することで、病原体の除去効果と空気の搬送エネルギーのバランスを良好に保持することができる。

本発明によれば、エネルギー効率の向上を図ると共に、多床室内の汚染物質濃度を低減し、感染リスクの低減を図ることができる等、種々の優れた効果を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る多床室用空調システムを示す平面図である。図１のＡ−Ａ矢視図である。本発明の実施の形態に係る多床室用空調システムを示す平面図である。本発明の実施の形態に係る多床室用空調システムを示す立面図である。本発明の実施の形態に係る多床室用空調システムの変形例を示す平面図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態に係る多床室用空調システムについて説明する。ここで、図１は本発明の実施の形態に係る多床室用空調システムを示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視図、図３は本発明の実施の形態に係る多床室用空調システムを示す平面図、図４は本発明の実施の形態に係る多床室用空調システムを示す立面図である。

この多床室用空調システム１０は、一室内に複数（本実施の形態では４床）のベッド１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄが設置される多床室１２用の空調システムである。

図１に示されているように、多床室１２は、平面視矩形状を成し、周囲を四つの第１〜第４固定壁１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄにより囲まれている。第１〜第４固定壁１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄは床１４から少なくとも天井１５まで形成された全仕切り体であり、第１固定壁１３ａと第３固定壁１３ｃ及び第２固定壁１３ｂと第４固定壁１３ｄとはそれぞれ互いに平行を成している。多床室１２には、ベッド１１がそれぞれ一台ずつ設置される第１〜第４個別エリア１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄと、第１〜第４各個別エリア１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄへの出入り時に通行する１箇所の共用エリア１７と、が形成されている。

第１〜第４個別エリア１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、多床室１２の四隅においてそれぞれ矩形平面形状に形成されている。第１個別エリア１６ａは第１固定壁１３ａと第２固定壁１３ｂとにより形成される入隅部分に形成され、第２個別エリア１６ｂは第２固定壁１３ｂと第３固定壁１３ｃとにより形成される入隅部分に形成され、第３個別エリア１６ｃは第３固定壁１３ｃと第４固定壁１３ｄとにより形成される入隅部分に形成され、第４個別エリア１６ｄは第１固定壁１３ａと第４固定壁１３ｄとにより形成される入隅部分に形成されている。

共用エリア１７は、第１個別エリア１６ａと第４個別エリア１６ｄとの間及び第２個別エリア１６ｂと第３個別エリア１６ｃとの間を通って直線状に形成されている。共用エリア１７のいずれか一方の端部には多床室１２への出入り口１８が形成されている。

第１個別エリア１６ａには、ほぼ中央に第１ベッド１１ａが第１固定壁１３ａに平行を成すように配置されている。第１ベッド１１ａは、その頭部側が共用エリア１７の反対側に向けられ、第２固定壁１３ｂに接するように配置されている。第１ベッド１１ａの頭部側上方の天井１５には矩形状の第１個別吸込み口１８ａが設けられている。

第１ベッド１１ａの側方であって第１固定壁１３ａの反対側には家具等の第１全仕切り体１９が配置されており、第１個別エリア１６ａと第２個別エリア１６ｂの間はこの第１全仕切り体１９によって床１４から天井１５まで仕切られている。

第１ベッド１１ａの足元側と共用エリア１７との間は第１部分仕切り体２０ａによって仕切られている。図２に良く示されているように、第１部分仕切り体２０ａは、天井１５から垂下される、例えばカーテンやロールスクリーン等により構成されており、少なくとも床上に所定高さの隙間２１を形成するように設けられている。

第２個別エリア１６ｂには、ほぼ中央に第２ベッド１１ｂが第３固定壁１３ｃに平行を成すように配置されている。第２ベッド１１ｂは、その頭部側が共用エリア１７の反対側に向けられ、第２固定壁１３ｂに接するように配置されている。第２ベッド１１ｂの頭部側上方の天井１５には矩形状の第２個別吸込み口１８ｂが設けられている。

第２ベッド１１ｂの側方であって第３固定壁１３ｃの反対側には前記第１全仕切り体１９が配置されている。第２ベッド１１ｂの足元側と共用エリア１７との間は第２部分仕切り体２０ｂによって仕切られている。図２に良く示されているように、第２部分仕切り体２０ｂは、天井１５から垂下される、例えばカーテンやロールスクリーン等により構成されており、少なくとも床上に所定高さの隙間２１を形成するように設けられている。

第３個別エリア１６ｃには、ほぼ中央に第３ベッド１１ｃが第３固定壁１３ｃに平行を成すように配置されている。第３ベッド１１ｃは、その頭部側が共用エリア１７の反対側に向けられ、第４固定壁１３ｄに接するように配置されている。第３ベッド１１ｃの頭部側上方の天井１５には矩形状の第２個別吸込み口１８ｃが設けられている。

第３ベッド１１ｃの側方であって第３固定壁１３ｃの反対側には第２全仕切り体２２が配置されており、第３個別エリア１６ｃと第４個別エリア１６ｄの間はこの第２全仕切り体２２によって床１４から天井１５まで仕切られている。

第３ベッド１１ｃの足元側と共用エリア１７との間は第３部分仕切り体２０ｃによって仕切られている。図２に良く示されているように、第３部分仕切り体２０ｃは、天井１５から垂下される、例えばカーテンやロールスクリーン等により構成されており、少なくとも床上に所定高さの隙間２１を形成するように設けられている。

第４個別エリア１６ｄには、ほぼ中央に第４ベッド１１ｄが第１固定壁１３ａに平行を成すように配置されている。第４ベッド１１ｄは、その頭部側が共用エリア１７の反対側に向けられ、第４固定壁１３ｄに接するように配置されている。

第４ベッド１１ｄの頭部側上方の天井１５には矩形状の第４個別吸込み口１８ｄが設けられている。第４ベッド１１ｄの側方であって第１固定壁１３ａの反対側には前記第２全仕切り体２２が配置されている。第４ベッド１１ｄの足元側と共用エリア１７との間は第４部分仕切り体２０ｄによって仕切られている。図２に良く示されているように、第４部分仕切り体２０ｄは、天井１５から垂下される、例えばカーテンやロールスクリーン等により構成されており、少なくとも床上に所定高さの隙間２１を形成するように設けられている。

共用エリア１７の天井１５には、第１〜第４部分仕切り体２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄに沿ってそれぞれ第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２ｅ３ｃ，２３ｄが配置されている。第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２ｅ３ｃ，２３ｄは、ライン型吹出し口であり、第１及び第３固定壁１３ａ，１３ｃから第１及び第２全仕切り体１９，２２までの間隔とほぼ同じ長さを有している。

また、共用エリア１７の天井１５には、第１〜第４部分仕切り体２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄから離間した中央位置の１箇所に共用吹出し口２４が配置されており、この共用吹出し口２４は、矩形状のアネモ型吹出し口により構成されている。

図３及び図４に示されているように、多床室１２の天井裏スペース３０には、共用エリア１７の天井１５上方にフィルター設備３１と外調機３２とが設置されている。

フィルター設備３１は、フィルター及びファン（いずれも図示省略）を備えている。前記フィルターは、除去する汚染物質の種類に応じて任意に交換可能に設けられ、例えば、該汚染物質が細菌やカビの場合には中性フィルター以上の捕集性能を有するフィルターが装着され、該汚染物質がウィルスの場合にはＨＥＰＡフィルター以上の捕集性能を有するフィルターが装着される。

フィルター設備３１の吸込み側及び吹出し側にはそれぞれダクト３３，３４が接続されている。吸込側ダクト３３は、天井裏スペース３０を通って第１〜第４個別吸込み口１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄにそれぞれ接続されており、フィルター設備３１の近接位置の吸込み側ダクト３３から排気ダクト３５が分岐接続されている。排気ダクト３５の途中には排気フィルター（図示省略）が設置されており、排気ダクト３５の末端は外部に開放されている。また、吹出し側ダクト３４は、天井裏スペース３０を通って第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２ｅ３ｃ，２３ｄにそれぞれ接続されている。

外調機３２の吸込み側及び吹出し側にはそれぞれダクト３６，３７が接続されている。吸込側ダクト３６は、天井裏スペース３０を通って外気取り入れ口（図示省略）に接続されており、吹出し側ダクト３７は、天井裏スペース３０を通って共用吹出し口２４に接続されている。

次に、図１〜図４を参照しつつ、上記した構成を備えた多床室用空調システム１０の作用について説明する。

第１〜第４個別エリア１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ内の患者から病原体が発生した場合、この病原体を含む汚染空気はそれぞれの個別エリア１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ内において第１〜第４個別吸込み口１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄによって吸い込まれる。この時、患者は、通常、第１〜第４ベッド１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄに横たわっており、また、第１〜第４個別吸込み口１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄが第１〜第４ベッド１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの頭部側上方の天井１５に設置されているため、患者の口Ｐから発生した病原体を含む汚染空気は、個別エリア１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの内外に拡散することなく、患者の体温による上昇気流に乗ってそれぞれ確実に第１〜第４個別吸込み口１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄに吸い込まれる。

このように第１〜第４個別吸込み口１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄに吸込まれた汚染空気は、吸込み側ダクト３３を通ってフィルター設備３１に吸い込まれ、前記排気フィルターにおいて汚染空気中の病原体が除去された後、一部の空気は排気ダクト３５を通り、外部に排出される。

フィルター設備３１では、前記フィルターによって汚染空気中の病原体が除去され、清浄空気となる。その後、この清浄空気は、吹出し側ダクト３４を通り、第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄから共用エリア１７内に吹出される。

さらに、共用エリア１７内では、吸込み側ダクト３６を介して取り入れられた外気が外調機３２で温湿度調整等された後、吹出し側ダクト３７を通り、共用吹出し口２４から共用エリア１７内に吹出される。

このように共用エリア１７に吹出された清浄空気と外気は、共用エリア１７内において混合される。この混合空気は、第１〜第４部分仕切り体２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの下方の各隙間２１を通り、第１〜第４個別エリア１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ内に流入する。

以降、既に上記したように、第１〜第４個別エリア１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ内の患者の口Ｐから発生した病原体を含む汚染空気は、それぞれ第１〜第４個別吸込み口１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄによって吸い込まれ、これにより、多床室１２内を循環する気流が形成される。

上記した本発明の実施の形態に係る多床室用空調システム１０において、第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２ｅ３ｃ，２３ｄをライン型吹出し口とすることによる病原体濃度低減効果と、第１個別エリア１６ａと第２個別エリア１６ｂの間及び第３個別エリア１６ｃと第４個別エリア１６ｄとの間にそれぞれ第１及び第２全仕切り体１９，２２を設置することによる病原体濃度低減効果と、について検証するため、第１のシミュレーションを行なった。

この第１のシミュレーションでは、第１個別エリア１６ａ内の患者の口の位置Ｐ（図１及び図２参照）から１，０００個／ｍｉｎで３３３，３３３個／ｍ^３の病原体を発生させ、発生時の患者の体温を３７℃、多床室１２内の換気量を１，０８０ｍ^３／ｈ（多床室１２内の天井高さを２．５ｍ、換気回数を１２回／ｈと設定）、多床室１２内の設定温度を２６℃とした。但し、この第１のシミュレーションでは、第１部分仕切り体２０ａのみを設置し、第２〜第４部分仕切り体２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを設置していない。

表１は、以上の条件で第１のシミュレーションを行なった結果を示している。この表１によれば、第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２ｅ３ｃ，２３ｄをライン型吹出し口とし、第１個別エリア１６ａと第２個別エリア１６ｂの間及び第３個別エリア１６ｃと第４個別エリア１６ｄとの間にそれぞれ第１及び第２全仕切り体１９，２２を設置することによって、特に、第２及び第３個別エリア１６ｂ，１６ｃと、第２個別エリア１６ｂと第３個別エリア１６ｃとの間の共用エリア１７において、病原体の濃度を著しく低減できることが分かる（表１の最下段のデータ参照）。

これに対して、第４個別エリア１６ｄと、第１個別エリア１６ａと第４個別エリア１６ｄとの間の共用エリア１７では、病原体の濃度があまり低減していないが、これは、第４個別エリア１６ｄと、第１個別エリア１６ａと第４個別エリア１６ｄとの間の共用エリア１７が、病原体発生場所である第１個別エリア１６ａと近接しているにも拘らず、第４部分仕切り体２０ｄを設置しない条件でシミュレーションを行なったためであると考えられる。

第１のシミュレーションに引き続き、上記した本発明の実施の形態に係る多床室用空調システム１０において、第１〜第４部分仕切り体２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを設置することによる病原体濃度低減効果について検証するため、第２のシミュレーションを行なった。

この第２のシミュレーションの条件は、第１のシミュレーション時に設置した第１の部分仕切り体２０ａに加えて第２〜第４部分仕切り体２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを設置すること以外、上記した第１のシミュレーションと同一とした。

表２は、以上の条件で第２のシミュレーションを行なった結果を示している。ここで、表２の左側１列目の部分仕切り体の高さとは、多床室１２の天井高さを２．５ｍと設定した時の高さを示しており、例えば、０．５〜２．５ｍとは、部分仕切り体下方の床１４との間に０．５ｍの高さの隙間２１を有し、部分仕切り体上方に天井１５との間には隙間を有していないことを意味する。

この表２によれば、さらに第２〜第４部分仕切り体２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを設置することによって、病原体濃度をさらに低減できることが分かる。特に、部分仕切り体下方の床１４との間の隙間２１を０．５ｍ以下とし、部分仕切り体上方の天井１５との間の隙間を０．１ｍ以下とした場合には、第２〜第４個別エリア１６ｂ，１６ｃ，１６ｄにおける病原体濃度の低減効果が顕著であることが分かる。

上記した本発明の実施の形態に係る多床室用空調システム１０において、第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２ｅ３ｃ，２３ｄと共用吹出し口２４との風量バランスの違いによる病原体濃度低減効果の違いについて検証するため、実験を行なった。

この実験では、第１個別エリア１６ａ内の患者の口の位置Ｐ（図１及び図２参照）からベビーパウダーを発生させ、多床室１２内の換気量を１，０８０ｍ^３／ｈ（多床室１２内の天井高さを２．５ｍ、換気回数を１２回／ｈと設定）、多床室１２内の設定温度を２５℃とし、第１及び第２全仕切り体１９，２２を設置している。

表３は、以上の条件の下、第１部分仕切り体２０ａのみを設置し、第２〜第４部分仕切り体２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを設置しない状態で実験を行なった結果を示している。この場合、第１部分仕切り体２０ａと第１固定壁１３ａ及び第１全仕切り体１９との間にはそれぞれ側方に０．３５ｍの隙間を設け、第１部分仕切り体２０ａの下方には床１４との間に０．６ｍの隙間２１を設け、第１部分仕切り体２０ａの上方には隙間を設けていない。また、表４は、以上の条件の下、第１〜第４部分仕切り体２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄをすべて設置しない状態で実験を行なった結果を示している。

なお、表３及び表４の最下段のデータは、病院設備設計ガイドライン（空調設備編）（ＨＥＡＳ−０２−２０１３）による一般病室の基準に基づき、多床室１２内の換気回数を６回／ｈに設定し、換気量を上記条件の１／２の５４０ｍ^３／ｈとした場合のデータである。

表３によれば、全体として、第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ（ライン型吹出し口）からの吹出し風量の比率を上げる程、第２〜第４個別エリア１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの病原体濃度が低減する傾向にあることが分かる。特に、第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ（ライン型吹出し口）からの吹出し風量の比率を全体風量の７５％（２０２．５ｍ^３／ｈ×４＝８１０ｍ^３／ｈ）とした場合には病原体濃度の低減効果が高くなることが分かる。また、共用吹出し口２４（アネモ型吹出し口）からの吹出し風量をゼロにすると、１８０ｍ^３／ｈ（全体風量の約１７％）とした場合と比べて、第２及び第３個別エリア１６ｂ，１６ｃでは、病原体濃度が僅かであるが却って増加している。これは、共用吹出し口２４（アネモ型吹出し口）からの吹出し風量をゼロにした場合、個別エリアから共用エリアへの漏洩を防止する効果は大きくなるが、共用吹出し口２４（アネモ型吹出し口）による共用エリア１７の淀み防止効果が得られなくなり共用エリアに漏洩した汚染物質が拡散しやすくなるためと考えられる。

すなわち、表３によれば、総吹出し風量の７５〜１００％を第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ（ライン型吹出し口）の吹出し風量とし、残りの０〜２５％を共用吹出し口２４（アネモ型吹出し口）の吹出し風量とするのが好ましいことが分かる。さらに、共用吹出し口２４（アネモ型吹出し口）による共用エリア１７の淀み防止効果と、第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ（ライン型吹出し口）による拡散防止効果と、をより程良くバランスさせるためには、総吹出し風量の約８３％を第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ（ライン型吹出し口）の吹出し風量とし、残りの約１７％を共用吹出し口２４（アネモ型吹出し口）の吹出し風量とするのが最も好ましいことも分かる。このように、本発明の実施の形態に係る多床室用空調システム１０によれば、第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ（ライン型吹出し口）から吹き出された空気が床１４まで到達し、ベッド１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの足元から頭部への気流、及び天井１５から床１４への気流がそれぞれ淀みなく形成されるため、病原体を効果的に排出させることができる。

また、表３及び表４の最下段のデータと比較して風量を２倍に設定しているため、病原体濃度は１／２に低減されることが期待されるが、第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ（ライン型吹出し口）と第１〜第４部分仕切り体２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄとを設置すると共に、第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ（ライン型吹出し口）の吹出し風量と共用吹出し口２４（アネモ型吹出し口）との比率を適切に調整することで、第２〜第４個別エリア１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ及び共有エリア１７において病原体濃度を１／１０以下に低減させることができる。

さらに、表３と表４の結果を比較すると、第１部分仕切り体２０ａの両側にそれぞれ０．３５ｍの隙間があった場合でも、第１部分仕切り体２０ａの設置によりほとんどすべてのエリアで病原体濃度を低減させることができることが分かる。したがって、第２〜第４部分仕切り体２０ｂ，２０ｃ，２０ｄをさらに設置した場合には、第１〜〜第４個別エリア１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄに対する共用エリア１７からの圧力が高まり、病原体の発生場所である第１個別エリア１６ａから共用エリア１７への病原体の漏洩が抑制されるため、第２〜第４個別エリア１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ内の病原体濃度もさらに低減させることができる。また、第１〜第４部分仕切り体２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの両側の隙間をより狭くすることにより、第１〜第４個別エリア１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄと共用エリア１７間での病原体の漏洩をさらに低減させることができる。

上記したように本発明の実施の形態に係る多床室用空調システム１０によれば、第１〜第４部分仕切り体２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ（ライン型吹出し口）を設置することで、多床室１２内の病原体濃度を大幅に低減することができるため、感染リスクの低減効果を高めることができる。

また、第１〜第４部分仕切り体２０，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄと第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ（ライン型吹出し口）等により、ベッド１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄを含む第１〜第４個別エリア１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄを囲んでいるため、患者がベッド１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ上で、起き上がる等、日常の動作を行ったとしても、感染リスクの低減効果を維持することができる。

さらに、共用エリア１７に第１〜第４個別吹出し口２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ（ライン型吹出し口）が設置されているため、共用エリア１７が陽圧に維持される。そのため、共用エリア１７から各個別エリア１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄへの気流が形成され、各ベッド１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ上で発生した病原体の拡散を防止することができる。

さらにまた、ベッド１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄの近くに、プッシュプル装置等の空気や音を発生したりする装置がなく、各個別エリア１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ内で形成される前記気流も静穏なため、患者の療養環境の向上を図ることができる。

また、多床室１２内の換気風量（換気回数を１２回／ｈと設定））が、病院設備設計ガイドライン（空調設備編）（ＨＥＡＳ−０２−２０１３）による隔離病室の基準の最低風量と一致しているため、エネルギー効率を高めることができる。

さらに、ベッド１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ周辺の気流分布を改善することができ、淀みがなくなり、従来よりも換気効率が高くなるため、希釈による病原体濃度の低減効果を高めることができる。

さらにまた、病原体を除去して空気を循環させることで、外気の導入量を減らすことができ、外気の温湿度等を調整するためのエネルギーを削減することができる。

また、多くの種類のフィルターから適切なフィルターを選定することで、病原体の除去効果と空気の搬送エネルギーのバランスを良好に保持することができる。

なお、上記した実施の形態に係る多床室用空調システム１０では、フィルター設備３１を有する室内循環系統と外調機３２を有する外気処理系統とを別々に設けた場合について説明したが、本発明に係る多床室用空調システムは必ずしもこの形態に限定されるものではなく、各種変更が可能である。

例えば、図５に示すように、１台の空調機３９にフィルター設備３１と外調機３２の機能を持たせて、前記室内循環系統と前記外気処理系統とを一系統とした空調システム４０を採用することもできる。この空調システム４０によれば、多床室１２内における機器発熱等の熱負荷によって冬期でも冷房運転が必要となる可能性がある場合にも対応することができる。

また、上記した実施の形態では、本発明に係る空調システムを４床室に適用した場合について説明したが、これは単なる例示に過ぎず、本発明は２床室や６床室等、４床室以外の多床室全般に適用可能であることは言う迄もない。

さらに、上記した本発明の実施の形態の説明は、本発明に係る多床室用空調システムにおける好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。

１０多床室用空調システム
１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ第１〜第４ベッド
１２多床室
１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ第１〜第４固定壁（全仕切り体）
１４床
１５天井
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ第１〜第４個別エリア
１７共用エリア
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ第１〜第４個別吸込み口
１９第１全仕切り体
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ第１〜第４部分仕切り体
２１隙間
２２第２全仕切り体
２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ第１〜第４個別吹出し口
２４共用吹出し口
３１フィルター設備

Claims

一室内に複数のベッドが設置される多床室において感染リスクを低減するための多床室用空調システムであって、
前記多床室には、前記ベッドがそれぞれ一台ずつ設置される個別エリアが複数形成されていると共に、該個別エリアの間に共用エリアが形成されており、
該個別エリアにおいて、前記ベッドの頭部側が前記共用エリアの反対側に向けられ、該ベッドの頭部側及び両側方が全仕切り体によりそれぞれ床から天井まで仕切られ、該ベッドの足元側と前記共用エリアとの間が床上に高さ０．５ｍ以下且つ天井下に高さ０．５ｍ以下の隙間を形成するように部分仕切り体により仕切られており、
前記共用エリアの天井には前記部分仕切り体に沿って前記両側方の全仕切り体の間隔に相当する長さを有するライン型の個別吹出し口が設けられ、前記個別エリアの前記ベッドの頭部側上方の天井には個別吸込み口が設けられており、前記個別吹出し口から前記共用エリアに供給された空気が前記部分仕切り体の下方の前記隙間を通って前記個別吸込み口から排出される気流が形成されることを特徴とする多床室用空調システム。
前記共用エリアの天井には、前記部分仕切り体から離間した位置に前記個別吹出し口とは別に共用吹出し口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の多床室用空調システム。
前記共用吹出し口から前記共用エリアに外気が供給されるように構成されていることを特徴とする請求項２に記載の多床室用空調システム。
前記個別吸込み口から排出された空気中の汚染物質を除去するフィルター設備を備え、該フィルター設備で汚染物質を除去された空気が前記個別吹出し口に送出され、前記多床室内を循環する気流が形成されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１の請求項に記載の多床室用空調システム。