JP6475044B2 - 除菌装置及び除菌方法 - Google Patents

Description

本発明は、除菌装置及び除菌方法に関する。

医療用途、食品製造加工用途等のクリーンルームは、病原性微生物の侵入又は漏出の防止が要求されることがあり、着衣に付着した微生物等を死滅させるため、出入口に除菌装置が設けられる場合がある。

従来の除菌装置として、例えば、エアシャワー室（処理空間）内において利用者等（被処理体）に対して高速気流を噴射して除塵を行った後、除菌液を噴霧することにより除菌を行うエアシャワー装置がある（特許文献１、２参照）。
特許文献１，２の除菌装置には、除菌液を収容するタンクとコンプレッサが設けられており、除菌液、およびコンプレッサで圧縮した空気、をそれぞれノズルに供給して、ノズル孔から、空気を分散媒とした除菌液のエアロゾルを噴出させる。

特開２０１３−７４９６号公報 特開２０１４−２３８３５０号公報

特許文献１、２の除菌装置は、コンプレッサを用いて除菌液の噴霧を行っているため、下記の問題を生じさせる。
圧縮空気をつくるためにコンプレッサを稼働させるため、電力消費量が大きい。
除菌装置内に、コンプレッサを配置するためのスペースを確保する必要があるため、除菌装置の省スペース化を図ることが困難である。
コンプレッサの稼働に伴って振動、騒音が生じる。
除菌液が充填されたタンクとノズルとを接続する配管に除菌液が詰まる場合がある。
除菌液は、圧縮空気と混合されてノズル孔から噴霧されるため、噴霧される除菌液の量が相対的に少なくなって（薄まって）十分な除菌効果を得られない場合がある。
一方で、コンプレッサを用いずに除菌液を一流体として噴霧させると、除菌液の液滴のサイズが大きいために除菌液が処理空間内に十分に拡散されず、十分な除菌効果が得られない場合がある。

本発明は、省電力および省スペース化を図りつつ、十分な除菌効果が得られる除菌装置及び除菌方法を提供することを目的とする。

本発明の一態様は、除菌装置であって、
被処理体が配置される処理空間を取り囲む内壁と、
除菌液および圧縮ガスを収容し、前記圧縮ガスの圧力を前記除菌液に作用させて前記処理空間に前記除菌液を噴霧する、前記内壁に取り付けられたノズル付き容器と、
前記処理空間に、前記被処理体に向けて流れる気流を形成する気流形成装置と、を備え、
前記除菌液が噴霧される範囲と前記気流が通る範囲とが重なっており、
前記処理空間は、一方向に延びる形状を有し、
前記気流形成装置は、前記処理空間の長手方向の両端と接する前記内壁の部分であって互いに対向する２つの部分のうちの一方の部分に、前記処理空間内に気体を吹き出す吹出口を有し、前記２つの部分のうちの他方の部分に、前記処理空間内の気体を吸引する吸気口を有し、
前記ノズル付き容器は、前記内壁の前記一方の部分に取り付けられ、
前記圧縮ガスは、内圧１０ｋＰａ未満となるよう前記ノズル付き容器に収容されている、ことを特徴とする。

前記吹出口は、前記内壁に取り付けられた状態の前記ノズル付き容器のノズル孔が向く方向と同じ方向を向いていることが好ましい。

前記ノズル付き容器は、前記除菌液が充填される内袋を有し、
前記内袋は、充填された前記除菌液を前記ノズル付き容器のノズル孔に供給するための外圧を受ける外表面を含み、
前記ノズル付き容器には、前記内袋の外表面に接するよう前記圧縮ガスが充填されていてもよい。
前記除菌装置は、前記気流形成装置が、前記被処理体に付着した塵埃を除去するよう前記被処理体に気体を吹き付けることで前記気流を形成する場合に好適である。
前記除菌装置は、さらに、前記除菌液が噴霧されるよう前記ノズル付き容器を操作する操作装置と、
前記操作装置および前記気流形成装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記気流が形成された後に前記除菌液が噴霧されるよう前記操作装置を制御することが好ましい。

前記ノズル付き容器は、一方向に延びる形状を有し、前記ノズル付き容器の長手方向が水平方向と一致するよう配置されていてもよい。

前記内袋に充填された除菌液は、前記ノズル孔側の前記内袋の端に形成された開口部を通って前記ノズル孔に供給されてもよい。

本発明の別の一態様は、除菌装置であって、
被処理体が配置される処理空間を取り囲む内壁と、
除菌液および圧縮ガスを収容し、前記圧縮ガスの圧力を前記除菌液に作用させて前記処理空間に前記除菌液を噴霧する、前記内壁に取り付けられたノズル付き容器と、
前記処理空間に、前記被処理体に向けて流れる気流を形成する気流形成装置と、を備え、
前記除菌液が噴霧される範囲と前記気流が通る範囲とが重なっており、
さらに、前記ノズル付き容器から噴霧される前記除菌液を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知結果に応じて、前記ノズル付き容器内の前記除菌液の残量が少なくなったことあるいはなくなったことを知らせる報知装置と、を備えることを特徴とする。

前記除菌液の噴霧は、前記被処理体が前記処理空間に配置されるごとに、目標噴霧量の除菌液が噴霧されるよう所定時間継続して行われ、
検知された前記除菌液の噴霧量が、前記目標噴霧量を下回った場合に、前記報知装置は、前記除菌液の残量が少なくなったことを知らせることが好ましい。

本発明の一態様は、除菌方法であって、
除菌液および圧縮ガスを収容するノズル付き容器において前記圧縮ガスの圧力を前記除菌液に作用させて、被処理体が配置された処理空間に前記除菌液を噴霧するステップと、
前記処理空間に、前記被処理体に向けて流れる気流を形成するステップと、を備え、
前記除菌液が噴霧される範囲と前記気流が通る範囲とが重なっており、
前記処理空間は、一方向に延びる形状を有し、
前記気流を形成するステップでは、前記処理空間を取り囲む内壁の、前記処理空間の長手方向の両端と接する部分であって互いに対向する２つの部分のうちの一方の部分において、前記処理空間内に気体を吹き出し、前記２つの部分のうちの他方の部分において、前記処理空間内の気体を吸引し、
前記ノズル付き容器は、前記内壁の前記一方の部分に取り付けられ、
前記圧縮ガスは、内圧１０ｋＰａ未満となるよう前記ノズル付き容器に収容されている、
ことを特徴とする。

本発明によれば、省電力および省スペース化を図りつつ、十分な除菌効果が得られる。

第１実施形態のエアシャワー装置の斜視図である。 図１のII−II矢視断面図である。 図２のIII−III矢視断面図である。 図２のIV−IV矢視断面図である。 図２のV−V矢視断面の要部拡大図である。 図２において、ノズル付き容器を示す要部拡大図である。 ノズル付き容器の内部構造を示す図である。 エアシャワー装置の手洗装置のノズル付き容器を示す図である。 第２の実施形態のパスボックスの正面図である。 パスボックスの側面図である。 パスボックスの上面図である。

（第１の実施形態）
第１の実施形態の除菌装置として、エアシャワー装置について説明する。
本実施形態のエアシャワー装置は、内側のエアシャワー室（処理空間）に入った利用者（被処理体）に空気を吹き付けて、利用者の衣服に付着した粒子やそれよりも小さな微粒子、および、これらに付着した微生物を除去し捕集する装置である。エアシャワー装置は、例えば、医療用途、食品製造加工用途等のクリーンルームの出入口に設けられる。
図１〜図４に、本実施形態のエアシャワー装置１を示す。図１は、本実施形態のエアシャワー装置１の入口側扉１５が開いた状態を示す斜視図である。図２は図１のエアシャワー装置１のII−II矢視断面図である。また、図３は図２のIII−III矢視断面図であり、図４は図２のIV−IV矢視断面図である。
図１〜図４に示すように、エアシャワー装置１は、筐体１０と、除電手段３０と、除塵装置（気流形成装置）５０と、除菌液を噴霧する噴霧装置７０と、から概略構成される。

筐体１０は、床部１１と、天井部１２と、第１側壁部１３と、第２側壁部１４と、入口側扉１５と、出口側扉１６と、を備える。エアシャワー室１７は、これらの各部および各扉に囲まれてなる空間である。エアシャワー室１７を取り囲むこれらの各部および各扉の部分は、筐体１０の内壁を構成する。エアシャワー室１７は、図２の上下方向に延びる形状を有しており、利用者が立った状態で入ることができる。エアシャワー室１７の上下方向の上端は天井部１２と接し、下端は床部１１と接している。
なお、床部１１、天井部１２、第１側壁部１３、第２側壁部１４により形成される２つの開口の一方はエアシャワー室１７への入口１８であり、他方は出口１９である。入口１８側は、図２の紙面に対して手前側、図３の下側、図４の右側であり、出口１９側は、図２の紙面に対して奥側、図３の上側、図４の左側である。図３及び図４において、入口側扉１５及び出口側扉１６は閉じた状態で示される。

入口側扉１５は、図３に示すように複数（例えば４枚）の板状部材が幅方向（図３の左右方向）に連結されてなる引き戸であり、開くときは第１側壁部１３側に移動して、第２側壁部１４側の端部を除いて第１側壁部１３の内壁に沿うように配置される。入口側扉１５は、片方の方向に移動する引き戸に代えて、第１側壁部１３および第２側壁部１４のそれぞれの側に開く左右一対の引き戸であってもよい。入口側扉１５は、天井部１２に設けられた人感センサ２１が利用者を検知すると、図示しない制御装置によって制御される駆動装置によって開く。なお、エアシャワー室１７内に、利用者を検出する光センサ等の検知手段（図示せず）を設け、検知手段により利用者を検知したときに入口側扉１５を閉じてもよい。出口側扉１６は、第１側壁部１３の出口１９側の端部に例えば蝶番１６ａ（図３参照）により開閉可能に取付けられている。なお、出口側扉１６を入口側扉１５と同様に自動ドアとしてもよい。また、出口側扉１６を、天井部１２および床部１１のそれぞれの側に開く上下一対のシートシャッターとしてもよい。

第２側壁部１４の前面（入口１８側の面）には、警告灯２３（報知装置）、ディスプレイ（報知装置）２４、および手洗装置２５、が設けられている。警告灯２３は、エアシャワー装置１に生じた異常を知らせるためのものであり、例えば、除塵装置５０、入口側扉１５の動作に異常が生じたとき、除菌液の残量がなくなったとき、等に点灯する。ディスプレイ２４は、エアシャワー装置１の利用者に動作（手洗装置に手をかざして除菌すること、エアシャワー室１７に入ること、等）を促すメッセージを表示するほか、エアシャワー装置１に生じた異常を、文字、色彩等によって知らせる。

手洗装置２５は、利用者の手に除菌液を噴霧する装置であり、カバー部材２２と、カバー部材に装着されるノズル付き容器７１（図８参照）、および、操作装置２６と、を有している。以降の説明では、ノズル付き容器として、スプレー缶を例に、参照符号７１を付して説明する。なお、ノズル付き容器は、スプレー缶に限定されるものではなく、例えば、容器本体がアルミニウム、ＳＵＳ、プラスチックを材質とするもの等、他の態様のものであってもよい。カバー部材２２は、図８に示されるように、エアシャワー装置１の手前側に開くよう第２側壁部１４に設けられている。カバー部材２２の開いた状態は、カバー部材２２とカバー部材が装着される部分とを接続するよう設けられた玉鎖２７が張ることで維持される。スプレー缶７１には、除菌液が収容されている。操作装置２６は、スプレー缶７１のノズルを押し込んで除菌液を噴霧させる装置である。スプレー缶７１および操作装置２６は、天井部１２に設けられるスプレー缶（ノズル付き容器）７１および操作装置２６と同様に構成されており、ここでの詳細な説明は省略する。手洗装置２５には、図示しない光センサ等の検知手段が設けられており、検知手段が利用者の手を検知すると、操作装置２６が駆動してスプレー缶７１を操作し、利用者の手に対して除菌液を噴霧させる。なお、手洗装置２５における利用者の手の検出および除菌液の噴霧は、入口側扉１５の開閉動作および後述するジェットエア用ファン５２の駆動と連動していてもよい。

（除電手段）
除電手段３０は、天井部１２の下面であって入口側扉１５側よりもエアシャワー室１７内側の端部に設けられている。除電手段３０は、被処理体に導電性の素材を接触させることで直接、被処理体の静電気を除去する。例えば、除電手段３０は、導電性繊維を含む複数の紐体３１の上端部を、天井部１２の下面であって入口側扉１５側よりもエアシャワー室１７内側の端部に所定の間隔で固定し、吊り下げることで、のれん状のものであってもよい。紐体３１の一端は、エアシャワー室１７への入口に固定され、他端はエアシャワー室１７へ入る被処理体に接触することができる。紐体３１は、導電性繊維を含む糸であってもよいし、導電性繊維を含む短冊状の織布、不織布であってもよいし、テープ状であってもよい。また、紐体３１を上下方向に所定の間隔を空けて水平方向に配置することで、すだれ状に設けてもよい。このように、各紐体３１を吊り下げることで、被処理体が各紐体３１に接触する確率を高くし、被処理体の静電気を確実に除去することができる。このような接触型の導電性素材を用いることで、被処理体に帯電した電荷が導電性素材を通じて放電されるため、非接触型のイオナイザを用いる場合よりも短時間で被処理体の帯電量を減衰させることができる。なお、除電手段３０として、紐体３１に代えて、非接触型のイオナイザを用いてもよい。イオナイザは、コロナ放電により空気を電離してイオンを生成し、帯電した被処理体に対して生成したイオンを放出することで、被処理体の静電気を除去する装置である。

各紐体３１の上端部は接地することが好ましい。例えば、天井部１２への固定部において紐体３１を接地することができる。紐体３１を接地することで、紐体３１が被処理体から除去した静電気を速やかに紐体３１の外部へ放電することができる。
なお、塵埃を含む微粒子の被処理体への付着力には、一般に、静電気力のほか、ファンデルワールス力（ロンドン分散力）が寄与するが、粒径が大きい粒子ほど静電気力が支配的となる。このため、除電により大きい粒子を自然落下させることができる。

（除塵装置）
除塵装置５０は、吸気口５１と、ジェットエア用ファン５２と、エアフィルタ５３と、送気ダクト５４と、吹出口５５と、を備える。なお、以降の説明では、吹出口として、パンカールーバを例に、参照符号５５を付して説明する。
吸気口５１は、床部１１の上面に設けられている。吸気口５１からは、エアシャワー室１７内の空気が床部１１内に吸引される。吸気口５１は、被処理体の落下を防ぐために、格子状の蓋５６（例えば、グレーチング）により塞がれている。

吸気口５１には、蓋５６の下部に、プレフィルタ５７が設けられている。プレフィルタ５７は、蓋５６を通過した空気中の微粒子の一部を除去する。プレフィルタ５７には、例えば対象粒径５μｍ以下で粒子捕集率（質量法）（ＪＩＳ Ｂ ９９０８形式３、ＪＩＳ Ｚ ８９０１ １５種粉塵）が２０〜９０％のもの、具体的には、太いガラス繊維や太い合成繊維の乾式フェルト、マット、不織布を、平板状あるいはプリーツ状にしたものを用いることができる。

ジェットエア用ファン５２は、第２側壁部１４内に設けられ、図示しない制御装置により駆動され、床部１１内の空気を吸引し、空気をエアフィルタ５３に送気する。これにより床部１１内の圧力がエアシャワー室１７内の圧力よりも低くなり、エアシャワー室１７内の空気が吸気口５１から床部１１内に吸引される。ジェットエア用ファン５２として、例えば多翼ファン（シロッコファン）を用いることができる。エアシャワー室１７内に利用者を検出する光センサ等の検知手段（図示せず）を設け、検知手段により利用者を検知したときにジェットエア用ファン５２の駆動を開始してもよい。これによって、ジェットエア用ファン５２は、利用者がエアシャワー室１７内に入るごとに稼働し、エアシャワー室１７内に、利用者に向けて流れる気流を形成する。なお、除塵装置５０は、被処理体に付着した塵埃が除去された後もジェットエア用ファン５２を継続して駆動することで、除菌のための送風運転を続けて行う。以降の説明では、ジェットエア用ファン５２が駆動を開始してから停止するまでに行われる除塵装置５０の動作をまとめて除塵という。

エアフィルタ５３は、第２側壁部１４内に設けられ、プレフィルタ５７を通過しジェットエア用ファン５２より送気された空気中の塵埃を除去し清浄化する。エアフィルタ５３には、例えばＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）等を用いることができる。ＨＥＰＡフィルタは、定格流量で粒径０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の粒子捕集率をもち、かつ、初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を持つエアフィルタである（ＪＩＳ Ｚ ８１２２）。
エアフィルタ５３の濾材には、例えば、微細ガラス繊維で抄紙したガラス繊維紙、微細合成繊維にエレクトレット処理して構成された帯電不織布、あるいは、ＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)樹脂のフィルムを延伸加工したＰＴＦＥ多孔質膜に不織布を積層したもの、を用いることができる。これらの濾材は、例えばプリーツ加工が施され、折り返された濾材の部分に挿入されるセパレータ、折り目と交差するよう濾材の表面に形成されるスペーサ（ホットメルト樹脂）、あるいはエンボス加工によって濾材に形成された突起、を用いてプリーツ形状が維持され、さらに、樹脂あるいは金属製のフィルタ枠にウレタン樹脂等のシール剤で固定されてエアフィルタ５３として用いられる。

送気ダクト５４は、第２側壁部１４及び天井部１２の内部に設けられている。送気ダクト５４には、エアフィルタ５３を通過し清浄化された空気が供給され、送気ダクト５４に供給された空気は天井部１２のパンカールーバ５５からエアシャワー室１７内に供給される。

パンカールーバ５５は、エアフィルタ５３を通過し清浄化された空気をエアシャワー室１７内へ吹き出す吹出口である。パンカールーバ５５は、例えば、図４および図５に示されるように、第２側壁部１４のエアシャワー室１７側の面の５箇所、及び、天井部１２のエアシャワー室１７側の面（すなわち、下面）の２箇所、の計７箇所に設けられている。図５は、図２のV−V矢視断面を拡大して示す図である。これらのパンカールーバ５５のうち、天井部１２の下面に設けられたパンカールーバ５５は、エアシャワー室１７を挟んで、床部１１の吸気口５１と対向して配置されていることによって、天井部１２に設けられたスプレー缶７１から噴霧される除菌液を、エアシャワー室１７の長手方向（図２の上下方向）の広い領域に拡散させることができる。

なお、パンカールーバ５５の噴射口は絞られており、一方で、ジェットエア用ファン５２が稼働すると、ジェットエア用ファン５２により送気され、エアフィルタ５３を通過し清浄化された、送気ダクト５４内に供給された空気の圧力はエアシャワー室１７内の圧力よりも高くなる。このため、清浄化された空気はパンカールーバ５５からエアシャワー室１７内へ勢いよく噴出される。この空気をエアシャワー室１７内に入った被処理体に吹き付けることで、被処理体に向けて流れる気流が形成され、被処理体に付着した塵埃等の微粒子や微粒子に付着した微生物を除去することができる。除去された微粒子や微生物はエアシャワー室１７内の空気とともに吸気口５１より吸引され、プレフィルタ５７及びエアフィルタ５３により捕集される。

なお、パンカールーバ５５は、空気を吹き出す向きを変えられるようになっており、スプレー缶７１の後述するノズル孔が向く向き（例えば図２の下方向）と同じ方向を向くよう調整されることが好ましい。これにより、後で説明するように、除菌液が噴霧される範囲が、パンカールーバ５５によって形成される気流の通る範囲と重なりやすくなる。なお、一部のパンカールーバ５５は、除電手段３０が位置する上下方向位置以上の高さ位置に設けられていることが好ましい。これによって、除電手段３０に空気を吹き付けて除電手段３０に付着した塵埃を除去することができる。

（噴霧装置）
噴霧装置７０は、スプレー缶７１と、操作装置２６と、を備えている。
スプレー缶７１は、除菌液を収容し、除菌液を吹き出すノズルを有する容器である。スプレー缶７１は、図４および図６に示されるように、天井部１２の一部を構成する２つのカバー部材２２のそれぞれに装着されている。図６は、一方のカバー部材２２を開いて示す、図２の拡大図である。カバー部材２２は、図４に示すように、一端を支点として回動するよう設けられ、図４および図６に示されるように開くことで、スプレー缶７１を装着し、取り外すことができる。カバー部材２２には、スプレー缶７１から噴霧される除菌液がエアシャワー室１７に供給されるよう、開口された窓２２ａが設けられている。カバー部材２２は、図４および図６に示されるように、開いた状態で、スプレー缶７１のノズルが下方を向いてスプレー缶７１が装着されるよう構成されていることが好ましい。これにより、スプレー缶７１の装着時に、カバー部材２２が閉じた状態でノズル孔（後述）が所定の方向（例えば図２の下方向）を向くようにノズルまたはスプレー缶７１を回して調整できる。

また、カバー部材２２には、図４に示されるように、スプレー缶７１から噴霧される除菌液を検知するセンサ（検知手段）４１が設けられている。センサ４１には、例えば、透過型の光電センサが用いられ、センサ４１は、互いに対向して配置された投光部と受光部との間を通過する除菌液の液滴を検出する。除菌液が検知されなくなった場合、ディスプレイ２４に除菌液の残量がなくなったことが表示され、警告灯が点灯する。なお、センサ４１が透過型の光電センサである場合、センサ４１は、受光部が受光した光量に基づいて、所定時間あたりの除菌液の液滴の量（除菌液の噴霧１回あたりの噴霧量）を検知することができる。この場合、噴霧量が、例えば予め定めておいた目標噴霧量を下回った場合に、ディスプレイ２４に、除菌液の残量が少なくなったことを表示し、警告灯を点灯するようにしてもよい。目標噴霧量は、特に制限されないが、例えば、内袋７４に充填された除菌液の量（例えば３００ｍＬ）を、予定する噴霧回数（例えば１００回）で割って計算される１回あたりの噴霧量（３ｍＬ）を含む噴霧量の範囲（例えば２〜４ｍＬ）に定めることができる。

操作装置２６は、図４および図６に示されるように、天井部１２に設けられている。操作装置２６は、カバー部材２２が閉じた状態で、スプレー缶７１のノズル７２に隣接する位置に配置されている。操作装置２６は、具体的に、図示されない、ソレノイドおよびプランジャを備える。プランジャは、ノズル７２を容器本体７３（図７参照）側に押圧するための部材である。図７は、スプレー缶７１の内部構造を示す図である。プランジャは、除塵装置５０によって気流が形成された後、制御装置の指示を受けてソレノイドが通電されることで、スプレー缶７１側に移動する。これにより、プランジャは、ノズル７２に当接し、さらにノズル７２を容器本体７３側に押しこみ、このとき、スプレー缶７１の弁機構７５による除菌液の逆流防止機能が解除され、内袋７４内の除菌液がノズル孔７２ａに供給され、液滴となって噴霧される。また、プランジャは、ソレノイドが通電されなくなることで、スプレー缶７１から離反するよう移動し、このとき、弁機構７５の逆流防止機能が復活し、除菌液の噴霧が停止される。

ここで、スプレー缶７１の構造をより詳細に説明する。
スプレー缶７１は、図７に示すように、ノズル７２と、容器本体７３と、内袋７４と、弁機構７５と、を備える。
ノズル７２は、除菌液を吹き出すノズル孔７２ａを有している。ノズル７２は、容器本体７３に対して長手方向（図７の上下方向）に動くことができる。ノズル７２は、図示しない付勢部材によって、容器本体７３から離れる側に付勢されている。
容器本体７３内には、内袋７４が配置されており、内袋７４の内側には除菌液が充填され、内袋７４の外側には圧縮空気（圧縮ガス）が充填される。例えば、スプレー缶７１は、内袋に充填される液体の量は３００ｍＬである。スプレー缶７１内に充填される圧縮空気は、例えば１０ｋＰａ未満の内圧となるよう充填される。容器本体７３は、一方向（図７の上下方向）に延びる形状を有しており、カバー部材２２が閉じた状態では、その長手方向が水平方向と一致している。スプレー缶７１は、後述するように、内袋７４の外側に充填される圧縮空気（圧縮ガス）の外圧を受けて変形することにより、除菌液をノズル７２から吹き出すため、水平方向を向くよう配置されていても、除菌液が内袋７４内に残ることなく噴出される。スプレー缶７１は、除菌液と圧縮空気とを別々の空間に収容していることで、スプレー缶７１の姿勢が制限されることなく、除菌液を内袋７４内に残すことなく噴出できる。

内袋７４に充填される除菌液には、例えば、次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌＯ）水溶液が用いられる。次亜塩素酸ナトリウムを水中に安定化させるために、除菌液をアルカリ性にすることが好ましく、除菌液のｐＨを７．５〜１２．８にすることが好ましい。また、除菌液をアルカリ性にすることで、除菌液による腐食を抑えることができる。内袋７４には、例えば、アルミニウム等の金属フィルムと、ポリプロピレン等の樹脂フィルムとをラミネートして形成したパウチを用いることができる。内袋７４は、内袋７４の外側に充填される圧縮空気の圧力を受ける外表面７４ａを有している。外表面７４ａは、図７の紙面手前側および奥側の２箇所に設けられている。圧縮空気は、除菌液をノズル孔７２ａに供給するための圧力（外圧）を内袋７４に対し作用させるためのものである。
また、ノズル孔７２ａ側の内袋７４の端には、内袋７４の開口部７４ｂが形成されている。開口部７４ｂは、弁機構７５に取り付けられた管部材７６に接着により固定されており、内袋７４内の除菌液は、開口部７４ｂを通ってノズル孔７２ａに供給される。スプレー缶７１は、上述のように、除菌液と圧縮ガスとを異なる空間に収容する二重構造を有していることで、除菌液が内袋７４内に残りにくいため、例えば、ノズル孔７２ａから離反した内袋７４の端の付近まで延びるチューブを配し、このチューブ内に除菌液が流れてノズル孔７２ａに供給されるよう構成する必要がなく、開口部７４ｂを通過させて直接ノズル孔７２ａに供給することができる。なお、充填されるガスは、空気に限定されず、窒素、希ガス等の不活性ガス等であってもよい。

弁機構７５は、内袋７４内の除菌液がノズル孔７２ａ側に流れるのを防止する逆止弁であり、ノズル７２が容器本体７３側に押し込まれることで、逆流防止機能が解除され、内袋７４内の除菌液がノズル側に流れる。弁機構７５には、従来公知のものを採用できる。

噴霧装置７０による除菌液の噴霧は、除塵装置５０による除塵を開始後、所定時間経過後に開始される。なお、除菌液の噴霧は、除塵の終了と同時に終了することが好ましい。

以上のエアシャワー装置１では、利用者の手を検出すると、手洗装置２５が利用者の手に除菌液を噴射し、除菌する。除菌液の噴射は１回当たり、所定量（例えば、０．２〜０．５ｍＬ／秒）で、所定時間（例えば０．５〜２秒間）継続する。利用者の手への除菌液の噴射が終了すると、入口側扉１５が開く。その後、利用者がエアシャワー室１７に入る際に、除電手段３０の紐体３１が利用者の表面（衣服）に接触することで表面の静電気が除去される。図示しない検知手段により利用者がエアシャワー室１７に入ったことを検出すると、入口側扉１５を閉じる。入口側扉１５を閉じた後、制御装置がジェットエア用ファン５２を作動させる。これにより、パンカールーバ５５から空気が噴射される。利用者の表面から離脱しエアシャワー室１７の床面に落下した微粒子は、吸気口５１から空気とともに吸引される。空気中に含まれる微粒子の一部は、プレフィルタ５７によって除去される。プレフィルタ５７を通過した空気は、ジェットエア用ファン５２を通過してエアフィルタ５３により濾過される。この際、プレフィルタ５７を通過した微粒子がエアフィルタ５３により捕捉され、清浄な空気が送気ダクト５４に供給され、パンカールーバ５５からエアシャワー室１７内に噴射される。利用者は、空気の噴射中、必要に応じてエアシャワー室１７内で向きを変えながら、噴射した空気を浴びる。こうして、利用者の衣服あるいは頭髪に付着した微粒子を除去する。空気の噴射は１回当たり、風速２５ｍ／秒以上で、数秒（例えば５〜１０秒）間継続する。

ジェットエア用ファン５２が作動し、パンカールーバ５５に清浄な空気が供給されるのに充分な所定時間（例えば、５〜１０秒）が経過すると、制御装置が噴霧装置７０を作動させる。
噴霧装置７０では、具体的に、操作装置２６のソレノイドが通電されてプランジャが移動することで、天井部１２に配置されたスプレー缶７１のノズル７２が押し込まれ、除菌液の液滴がエアシャワー室１７内に噴霧される。除菌液の噴射は１回当たり、所定量（例えば、０．２〜０．５ｍＬ／秒）で、所定時間（例えば１秒〜１０秒間）継続する。こうして、利用者の衣服の除菌が行われる。なお、粒径が小さいほど拡散効果が高いと考えられることから、除菌液の液滴の粒径は、好ましくは１０〜３０μｍである。

噴霧装置７０による除菌液の噴霧が行われているとき、除菌液が噴霧される範囲と、気流の通る範囲とは、図２において符号Ａで示す斜線領域のように重なっている。このため、噴霧された除菌液はエアシャワー室１７内に拡散されて、被処理体のより広い範囲に付着される。特に、天井部１２にスプレー缶７１が配置され、かつ、天井部１２と対向する床部１１に吸気口５１が設けられていることによって、除菌液がエアシャワー室１７の長手方向の広い範囲に拡散され、被処理体のより広い領域に付着されやすくなる。また、除菌液の拡散効果が高められていることによって、除菌液の噴霧時間を短くする、あるいは、噴霧量を少なくすることもできる。
また、スプレー缶７１から噴霧される除菌液は、圧縮空気による比較的弱い圧力によって押し出され、しかも、圧縮空気と混合されずに噴出されるために、コンプレッサを用いて圧縮空気と除菌液を混合して噴霧を行う場合と比べ、ノズル孔から吹き出る速さが小さい。このため、単にスプレー缶７１から除菌液を噴霧させるだけでは、エアシャワー室１７内で除菌液が十分に拡散されず、十分な除菌効果が得られないおそれがある。しかし、本実施形態では、上記したように、除菌液が噴霧される範囲と、気流が通る範囲とが重なっているために、気流の助けを借りて除菌液を、効果的に拡散させ、被処理体のより広い範囲に付着させることができ、十分な除菌効果を得ることができる。
なお、除菌液の噴霧される範囲は、図２の符号Ｂで示す斜線領域のように、第２側壁部１４に設けられたパンカールーバ５５によって形成される気流の方向と重なっていてもよい。このように、除菌液の噴霧される方向と、気流の通る方向とが交差していることで、噴霧された除菌液がより拡散されやすくなる。なお、除菌液の噴霧される範囲と、気流の通る範囲とは、符号Ａ，Ｂで示す斜線領域のように、一部が重なっていればよい。

また、エアシャワー装置１は、コンプレッサを用いずに、スプレー缶７１を用いて除菌液の噴霧を行うことで、下記の効果を奏する。
スプレー缶７１の交換が簡単であるため、除菌液の補給を容易に行える。
コンプレッサの稼働に必要な動力源が不要であるため、省電力化を図ることができる。
コンプレッサは一般に床部１１付近の位置に載置されるのに対し、スプレー缶７１は比較的軽量であるため天井部１２に設けることができる。しかも、内袋７４を有する二重構造のスプレー缶７１を採用した場合には、スプレー缶７１を水平方向を向くよう（横置きにして）配置できる。このため、エアシャワー装置１の省スペース化を図ることができる。
エアシャワー装置１の稼働に伴って発生する振動、騒音が低減される。
除菌液が充填されたタンクとノズルとを接続する配管が不要であるため、配管に除菌液が詰まって除菌液の噴霧を行えなくなることがない。
内袋７４を有する二重構造のスプレー缶７１を採用した場合には、除菌液を使い切った後に、新たに除菌液を内袋７４に充填することで、スプレー缶７１内の圧縮空気はそのままで、スプレー缶７１を再利用することができる。また、二重構造のスプレー缶７１は、膨張性のある可燃性ガスを用いずに、除菌液を噴霧させることができる。このため、除菌液と可燃性ガスを１つの空間に収容する二流体式のスプレー缶のように、可燃性ガスの膨張によって爆発するおそれがなく、安全性に優れる。また、二重構造のスプレー缶７１からは、除菌液のみが噴霧されるため、コンプレッサを用いて噴霧する場合のように除菌液が空気と混ざって噴出されるエアロゾル中の除菌液の濃度が低くなることがない。
したがって、本実施形態によれば、コンプレッサを用いて除菌液の噴霧を行う場合の問題を解消しつつ（少なくとも省電力および省スペース化を図りつつ）、十分な除菌効果が得られる。

上記説明したエアシャワー装置１において、天井部１２に設けられたスプレー缶７１に代えて、あるいは、天井部１２に設けられたスプレー缶７１と併用して、スプレー缶７１を第２側壁部１４に設け、側方（図２の左方向）に噴霧するよう構成してもよい。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態の除菌装置として、パスボックスについて説明する。
図９〜１１はそれぞれ、本実施形態のパスボックス８１の正面図、側面図、上面図である。なお、図９〜１１では、第１の実施形態で用いた要素と同様に構成される要素を、第１の実施形態と同じ参照符号を用いて示す。
パスボックス８１は、例えばクリーンルームとその外部空間との間で、被処理体である物品（例えば、原材料、器具、装置）を、利用者を介さずに直接受け渡しするための装置である。パスボックス８１は、例えばクリーンルームと外部空間とを仕切る壁の一部を構成するよう設けられる。パスボックス８１は、内側の空間（処理空間）を取り囲む内壁を有する筐体として、底部９１、天井部９２、側壁部９３，９４、入口側扉９５、および出口側扉９６、を有している。
また、天井部９２には、パンカールーバ５５が４箇所に設けられている。また、天井部９２には、スプレー缶７１が装着されたカバー部材が１つ設けられるとともに、操作装置２６が設けられている。底部９１には、ジェットエア用ファン５２が設けられており、ジェットエア用ファン５２は、処理空間内の空気を吸気口５１から吸引し、プレフィルタ５７を通過させた空気を側壁部９３の内側を上昇させ、天井部９２に設けられたエアフィルタ５３を通過させ、パンカールーバ５５から吹き出させる。

パスボックス８１においても、スプレー缶７１から除菌液が噴霧される範囲と、パンカールーバ５５によって形成される気流の通る範囲が、図９の符号Ａで示す斜線領域のように重なっているため、スプレー缶７１から噴霧された除菌液を効果的に拡散させ、被処理体の広い範囲に付着させることができ、十分な除菌効果を得ることができる。
なお、パスボックス８１において、底部９１の前面（図９の紙面手前側の面）には、エアシャワー装置１の手洗装置２５と同様に、カバー部材、スプレー缶、操作機構が設けられてもよい。

以上、本発明の除菌装置および除菌方法について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更をしてもよいのはもちろんである。例えば、被処理体に向けて流れる気流は、被処理体に付着した塵埃を除去するためのものでなくてもよく、除菌のためだけに形成されたものであってもよい。

（実施例）
以下、実施例を示して、本発明を具体的に説明する。
第１の実施形態で説明したエアシャワー装置１を用いて、天井部１２に２つのスプレー缶７１を設けるとともに、エアシャワー室１７に被処理体としてテストピースを配置して、除菌液の噴霧を行い、テストピースに付着した除菌液の付着量を調べた。
なお、エアシャワー室１７の寸法は、縦（図２の上下方向長さ）２０００ｍｍ、横（図２の左右方向長さ）８００ｍｍ、奥行き（図２の紙面奥行方向）１０００ｍｍであった。テストピースは、天井部１２の下面から下方に８６０ｍｍ離れた縦方向位置であって、かつ、２つのスプレー缶７１のノズル孔の中間位置と同じ横方向位置に配置されるよう、床部１１から上方に延びるよう床部１１に固定した支持棒の先端に取り付けた。２つのスプレー缶７１のノズル孔の間隔は、２５０ｍｍであった。テストピースには、１００ｍｍ×２００ｍｍの矩形状の不織布に、６．４×１０^５ＣＦＵ／ｍＬの黄色ブドウ球菌溶液（菌液）０．２ｍＬを滲み込ませたものを用いた。
除菌液の噴霧は、ジェットエア用ファンを駆動し、７個のパンカールーバ５５から２５ｍ／秒の風速の空気を吹き出して気流を形成するとともに、ジェットエア用ファンの駆動開始から１０秒後に、０．５ｍＬ／秒の噴霧量で、１０秒間および３０秒間の２種類の噴霧時間で行った（実施例）。なお、ジェットエア用ファンは、除菌液の噴霧を終了するのと同時に停止した。噴霧される除菌液の液滴の大きさは、約１０μｍとした。噴霧終了後、テストピースに付着した除菌液の量を、秤量することにより確認した。結果を、表１に示す。
一方、ジェットエア用ファンを駆動させずに除菌液の噴霧を行った点を除いて、実施例と同様に除菌液の噴霧を行い、テストピースに付着した除菌液の量を確認した。
次に、上記の要領で除菌液を付着させた各テストピースを、生理食塩水に浸漬し、振動撹拌して回収した溶液０．１ｍＬを寒天培地に塗布し、３５℃で２日間培養した。培養後、寒天培地のコロニー数を計測し、下記式に従って除菌率（％）を計算した。なお、除菌率が９８．０％以上である場合を、十分な除菌効果が得られていると評価した。結果を、表１に示す。
除菌率（％）＝（１−計測されたコロニー数（ＣＦＵ））／対照コロニー数（ＣＦＵ）×１００
なお、実施例の除菌率の計算には、ジェットエア用ファンを駆動させつつ除菌液の噴霧を行わず、その他の点に関して実施例と同様に実験を行って計測されたコロニー数を対照コロニー数として用いた。比較例の除菌率の計算には、ジェットエア用ファンの駆動および除菌液の噴霧のいずれも行わず、その他の点に関して比較例と同様に実験を行って計測されたコロニー数を対照コロニー数として用いた。

表１から分かるように、実施例の除菌液の付着量は、比較例の約５倍であり、除菌液が噴霧される範囲と気流の通る範囲とを重ねることで、除菌液をより広い範囲に拡散させることができた。
また、表１から分かるように、実施例の除菌率は比較例の除菌率よりも高く、除菌液が噴霧される範囲と気流の通る範囲とを重ねて除菌液の噴霧を行ったことで、十分な除菌効果が得られることが分かった。

１ エアシャワー装置
１０ 筐体
１１ 床部
１２ 天井部
１３ 第１側壁部
１４ 第２側壁部
１５ 入口側扉
１６ 出口側扉
１７ エアシャワー室
１８ 入口
１９ 出口
２１ 人感センサ
２２ スプレー缶
２３ 警告灯
２４ ディスプレイ
２５ 手洗装置
２６ 操作装置
３０ 除電手段
３１ 紐体
４１ センサ
５０ 除塵装置
５１ 吸気口
５２ ジェットエア用ファン
５３ エアフィルタ
５４ 送気ダクト
５５ パンカールーバ
５６ 蓋
５７ プレフィルタ
７０ 噴霧装置
７１ スプレー缶
７２ ノズル
７２ａ ノズル孔
７３ 容器本体
７４ 内袋
７５ 弁機構
８１ パスボックス
９１ 底部
９２ 天井部
９３ 側壁部
９５ 入口側扉
９６ 出口側扉

Claims (10)

1. 被処理体が配置される処理空間を取り囲む内壁と、
   除菌液および圧縮ガスを収容し、前記圧縮ガスの圧力を前記除菌液に作用させて前記処理空間に前記除菌液を噴霧する、前記内壁に取り付けられたノズル付き容器と、
   前記処理空間に、前記被処理体に向けて流れる気流を形成する気流形成装置と、を備え、
   前記除菌液が噴霧される範囲と前記気流が通る範囲とが重なっており、
   前記処理空間は、一方向に延びる形状を有し、
   前記気流形成装置は、前記処理空間の長手方向の両端と接する前記内壁の部分であって互いに対向する２つの部分のうちの一方の部分に、前記処理空間内に気体を吹き出す吹出口を有し、前記２つの部分のうちの他方の部分に、前記処理空間内の気体を吸引する吸気口を有し、
   前記ノズル付き容器は、前記内壁の前記一方の部分に取り付けられ、
   前記圧縮ガスは、内圧１０ｋＰａ未満となるよう前記ノズル付き容器に収容されている、ことを特徴とする除菌装置。
2. 前記吹出口は、前記内壁に取り付けられた状態の前記ノズル付き容器のノズル孔が向く方向と同じ方向を向いている、請求項１に記載の除菌装置。
3. 前記ノズル付き容器は、前記除菌液が充填される内袋を有し、
   前記内袋は、充填された前記除菌液を前記ノズル付き容器のノズル孔に供給するための外圧を受ける外表面を含み、
   前記ノズル付き容器には、前記内袋の外表面に接するよう前記圧縮ガスが充填される、請求項１又は２に記載の除菌装置。
4. 前記ノズル付き容器は、一方向に延びる形状を有し、前記ノズル付き容器の長手方向が水平方向と一致するよう配置される、請求項３に記載の除菌装置。
5. 前記内袋に充填された除菌液は、前記ノズル孔側の前記内袋の端に形成された開口部を通って前記ノズル孔に供給される、請求項３または４に記載の除菌装置。
6. 前記気流形成装置は、前記被処理体に付着した塵埃を除去するよう前記被処理体に気体を吹き付けることで前記気流を形成する、請求項１から５のいずれか１項に記載の除菌装置。
7. さらに、前記除菌液が噴霧されるよう前記ノズル付き容器を操作する操作装置と、
   前記操作装置および前記気流形成装置の動作を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記気流が形成された後に前記除菌液が噴霧されるよう前記操作装置を制御する、請求項１から６のいずれか１項に記載の除菌装置。
8. 被処理体が配置される処理空間を取り囲む内壁と、
   除菌液および圧縮ガスを収容し、前記圧縮ガスの圧力を前記除菌液に作用させて前記処理空間に前記除菌液を噴霧する、前記内壁に取り付けられたノズル付き容器と、
   前記処理空間に、前記被処理体に向けて流れる気流を形成する気流形成装置と、を備え、
   前記除菌液が噴霧される範囲と前記気流が通る範囲とが重なっており、
   さらに、前記ノズル付き容器から噴霧される前記除菌液を検知する検知手段と、
   前記検知手段の検知結果に応じて、前記ノズル付き容器内の前記除菌液の残量が少なくなったことあるいはなくなったことを知らせる報知装置と、を備える、ことを特徴とする除菌装置。
9. 前記除菌液の噴霧は、前記被処理体が前記処理空間に配置されるごとに、目標噴霧量の除菌液が噴霧されるよう所定時間継続して行われ、
   検知された前記除菌液の噴霧量が、前記目標噴霧量を下回った場合に、前記報知装置は、前記除菌液の残量が少なくなったことを知らせる、請求項８に記載の除菌装置。
10. 除菌液および圧縮ガスを収容するノズル付き容器において前記圧縮ガスの圧力を前記除菌液に作用させて、被処理体が配置された処理空間に前記除菌液を噴霧するステップと、
    前記処理空間に、前記被処理体に向けて流れる気流を形成するステップと、を備え、
    前記除菌液が噴霧される範囲と前記気流が通る範囲とが重なっており、
    前記処理空間は、一方向に延びる形状を有し、
    前記気流を形成するステップでは、前記処理空間を取り囲む内壁の、前記処理空間の長手方向の両端と接する部分であって互いに対向する２つの部分のうちの一方の部分において、前記処理空間内に気体を吹き出し、前記２つの部分のうちの他方の部分において、前記処理空間内の気体を吸引し、
    前記ノズル付き容器は、前記内壁の前記一方の部分に取り付けられ、
    前記圧縮ガスは、内圧１０ｋＰａ未満となるよう前記ノズル付き容器に収容されている、
    ことを特徴とする除菌方法。

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