JPH0622544B2 - 室内滅菌設備 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は，病院の手術室，実験動物の飼育室，各種試験
室，特別用途のクリーンルーム等の滅菌を行なう設備に
関する。

〔従来の技術〕

従来の最も一般的な室内滅菌はホルマリン消毒によって
行われている。これは，室内にホルマリン液を入れた容
器を置き，通常は熱を加えることによって該ホルマリン
からホルムアルデヒドを蒸発させ，その蒸気を室内に充
満させることによって室内を消毒するものである。第１
図に従来の代表例を示した。第１図において，１は滅菌
対象の実質上閉塞された室内空間，２は空気調和器，３
はHEPAフイルタ層を示しており，空気調和器２からの給
気が給気ダクト４を経てHEPAフイルタ層３の背後の天井
裏給気プレナム５に供給され，HEPAフイルタ層３を経て
清浄空気が室内空間に供給されたあと，床下の排気プレ
ナム６から還気ダクト７を経て空気調和器２に戻される
一般的な垂直層流型クリーンルームを示しているが，か
ような閉鎖空間のホルマリン消毒を行なう場合には，室
内はホルムアルデヒド発生器８を置いて行なう。すなわ
ち，滅菌するゾーンを閉鎖したうえ，ホルマリン液を入
れたホルムアルデヒド発生器８からホルムアルデヒドを
蒸気を発生させ，所定の濃度（一般的には400〜1000pp
m）で所定の時間（例えば４〜５時間）保持することに
よって消毒する。この消毒が終えたら，ホルムアルデヒ
ド発生器８の稼働を止めるかまたは室内に除外したう
え，送風機９および排風機10を稼働して室内空気を強制
的に系外に放出する。この場合，排気の刺激臭の緩和殺
菌作用の緩和のために，外気取入れ口11から取入れた外
気を排気中に混入させるような対策も取られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ホルムアルデヒド蒸気によって室内滅菌操作を行った場
合にその排気を外気に放出するとホルムアルデヒド特有
のいやな臭いが大気に拡散し，近隣住民の環境を損なう
ばかりでなく植物が枯れたりする問題がある。また，前
述の従来例のように排気のために排風機10や送風機９を
別途設置する場合にはそのための費用が必要であり，特
に病院や実験室などのように滅菌を必要とするゾーンを
多数有しているような建物ではそのゾーン毎にこれらの
送排風設備が必要となるのでイニシャルコストが高額に
なるという問題があった。

〔問題点を解決する手段〕

前記のような問題点を解決せんとする本発明の要旨とす
るところは，空調設備を備えた室内（滅菌対象室）の空
気を室外に取り出したうえ再び室内に戻す空気の循環経
路に，ホルムアルデヒド発生装置とホルムアルデヒド捕
集装置とを切換え可能に接続してなる室内滅菌設備であ
って，ホルムアルデヒド発生装置がホルムアルデヒド蒸
気を該空気循環経路に供給する装置からなり，ホルムア
ルデヒド捕集装置が該空気循環経路から取入れたホルム
アルデヒド含有空気を反応液と気液接触させるための反
応器と，この反応器を通過した空気を冷却して凝縮液を
生成させる冷却器とからなり，この冷却器を通過した空
気を前記の室内に戻すようにしたことを特徴とする。

すなわち本発明は，滅菌対象室から取り出した空気流れ
にホルムアルデヒド蒸気を供給しこのホルムアルデヒド
含有空気を室内に給気するという空気処理の循環を行な
うことによって室内にホルムアルデヒド蒸気を飽和さ
せ，この消毒操作が終えたあとは，該循環空気路中の空
気をホルムアルデヒド捕集装置に通気させることによっ
て，ホルムアルデヒドを回収するものであり，空気の循
環経路中でホルムアルデヒドの供給とホルムアルデヒド
の回収を行なうという操作を行なうことにより系外（大
気）にはホルムアルデヒドを放散させないようにしたも
のである。そして，このホルムアルデヒドの回収のため
の装置として、反応液によるホルムアルデヒドの捕集と
熱的な操作によって補集液の採取を合理的に行なうよう
にしたものである。

〔実施例〕

第２図は，本発明設備の全体を図解的に示したものであ
り，第１図と同様の滅菌対象室１に対して本発明に従う
ホルムアルデヒド発生−捕集ユニット12を設置した状態
を示している。第２図中の数字１〜７で示すものは第１
図で説明したのと同様の内容である。すなわち，滅菌対
象室１の空気を還気ダクト７によって空気調和器２に取
入れ，ここで調和された空気を給気ダクト４を経て室内
に給気（HEPAフィルタ層３を経て給気）するようにした
通常のクリーンルームに対し，空気調和器２への空気循
環路を利用して，ホルムアルデヒド発生−捕集ユニット
12を，空気調和器２と並列−直列切替可能に接続したも
のである。

第３図はホルムアルデヒド発生−捕集ユニット12に収納
された機器を系統図的に示したものであり，13は空気取
入れ口，14はフィルター，15はホルムアルデヒド発生装
置，16はホルマリン容器，17は送風機，18はホルムアル
デヒド捕集装置，19は空気取り出し口を表している。こ
れらの機器は一つのケーシング内に収納され，可搬式ユ
ニット12として一体化されている。

このユニット12は，第２図の接続例に示すように，その
空気取入れ口13が，主フレキシブルダクト20を介して，
空気調和器２への還気ダクト７と空気調和器２の給気ダ
クト４に，分岐フレキシブルダクト21と22によって切替
可能に接続され，その空気取り出し口19が，フレキシブ
ルダクト23によって，給気ダクト４に接続されている
（前記分岐フレキシブルダクト22の接続点よりも下流側
に接続されている）。このようにユニット12と空気調和
器２と並列−直列切替可能な接続を行なうことによっ
て，空気調和器２も積極的に消毒操作を行ったりまたは
回避したりすることができる。この切替操作はダンパー
25,26,27,28,29の動作によって行えばよい。

ユニット12内には第３図に示すように送風機17が収納さ
れ，空気取入れ口13から強制的に空気を取入れ且つ空気
取り出し口19から強制的に排出する。ユニット12内に収
納するホルムアルデヒド発生装置15は空気流れにホルム
アルデヒド蒸気を同伴させるようなものであればよく、
容器内に収容したホルマリン30を例えば加熱器31で加熱
し，容器内を通過する空気中にホルムアルデヒドを蒸発
させるようなものを使用することができる。

ホルムアルデヒド捕集装置18は，ユニット12内の主送気
路32から分かれる分岐路33に介装され，分岐路34によっ
て主送気路32に接続される。そして各分岐路33と34には
ダンパー35と36が取付けられ，これらのダンパー35と36
並びに37の動作によって，ユニット12内を通過する空気
をホルムアルデヒド捕集装置18を通過させる場合と通過
させない場合の切替を行なう。

第４図はホルムアルデヒド捕集装置18の全体を示したも
のである。この装置は，第一の気液接触器40と第二の気
液接触器41とからなり，ホルムアルデヒドを同伴する空
気が先ず第一の気液接触器40を通過したあと第二の気液
接触器41を通過するように接続される。

第一の気液接触器40はホルムアルデヒドと反応して反応
生成物を生成する反応液とホルムアルデヒド同伴空気と
を接触させる反応器であり，容器内を通過する該空気に
対して該反応液が散液されるように，容器上部に該反応
の散液装置43が取付けられ，容器下部には液溜44が設け
てある。反応液としては例えばアンモニア水が使用され
る。散液装置43には反応液槽45からポンプ46によって反
応液が供給され，該空気との接触を終えた液と反応生成
物（ホルムアルデヒドとの反応生成物；一種の塩）は液
溜44から落液管47を経て反応液槽45に戻される。48はオ
ーバフロー管である。

第二の気液接触器41は第一の気液接触器40（以下，反応
器40と呼ぶ）を通過した空気を強制冷却する冷却器であ
り，容器内を通過する該空気に対して洗浄水（前記反応
液が溶解していてもよい）が散水されるように，容器上
部に洗浄水の散水装置49が取付けられ，容器下部には液
溜50が設けてある。そして，この容器内を通過する空気
路に冷却コイル51が設置されている。また，この冷却コ
イル51の前後の空気通路にはエリミネータ52，53が配置
してある。散水装置49には洗浄水槽54からポンプ46によ
って洗浄水が供給され，空気を洗浄したあとの液は液溜
50から落液管55を経て洗浄水槽50に戻される。56はオー
バフロー管である。

第二気液接触器41（以下，冷却器41と呼ぶ）の冷却コイ
ル51には低温の冷媒が冷媒ポンプ58によって循環供給さ
れる。この冷媒は，ヒートポンプユニット59の蒸発器60
でヒートポンプの冷媒と熱交換することによって冷却さ
せる。ヒートポンプユニット59は，圧縮機61，凝縮器6
2，膨張弁63および該蒸発器60を冷媒配管することによ
って冷凍サイクルを形成したものであるが，凝縮器62で
発生する熱は，他の熱媒に放熱する。そのさい，この熱
を空気の再熱に利用することができる。すなわち，分岐
路34の接続点より下流側における主送気路32に再熱用熱
交換器66を介装し，この再熱器66の熱源としてヒートポ
ンプユニット59の凝縮器62で発生する凝縮熱を利用する
ようにする。このため，凝縮器62と再熱器66との間を循
環する熱媒配管67およびポンプ68を設ける。なお，前記
の例ではヒートポンプ59の蒸発器60と冷却コイル51との
間を冷媒が循環するいわゆる間接熱交換によって冷却コ
イル51に冷熱を供給する態様を示したが，ヒートポンプ
の蒸発器自身が冷却コイル51を構成するものであっても
よい。

以上のように構成した設備の運転態様を次に説明する。

第２図において，滅菌対象室１とホルムアルデヒド発生
−捕集ユニット12との間を空気が循環する閉鎖回路，若
しくは滅菌対象室１，空気調和器２およびユニット12の
間を空気が循環する閉鎖回路を形成し，ユニット12の送
風機17を駆動する。まず，ホルムアルデヒド発生装置15
を稼働し，循環空気中にホルムアルデヒド蒸気を供給し
続ける（消毒操作立上り期）。そして循環空気のホルム
アルデヒド濃度が所定の濃度に達したら，ホルムアルデ
ヒド発生装置15の稼働を停止した状態で一定の時間，送
風機17を駆動し続けてホルムアルデヒドを系内のすみず
みまでゆきわたらせる（保持期）。これまでの段階で
は，ホルムアルデヒド捕集装置18は休止しており，ユニ
ット12内のダンパー35および36は閉じている。

次いで，ホルムアルデヒドの回収モードに入るが，これ
は，送風機17を駆動したままで，ホルムアルデヒド捕集
装置18を駆動し，ユニット12内のダンパー37を閉じると
同時にダンパー35および36を閉成してホルムアルデヒド
捕集装置18ホルムアルデヒド含有空気を導入する。

ホルムアルデヒド捕集装置18，第４図に示すポンプ46の
駆動とヒートポンプユニット59および冷媒ポンプ58（場
合によってはさらに冷媒ポンプ68）の駆動によって稼働
される。反応器40では反応液としてアンモニア水が散液
され，ここで，空気中のホルムアルデヒドはアンモニア
と反応して沈澱状の生成物を形成する。その一部は液溜
44に反応液と共に落下するが，一部は空気に同伴して冷
却器49に向かう。冷却器41ではエリミネータ52および53
によって，ミスト状の液滴や反応生成物はここで一部が
捕集され，これが集積すると液溜50に自然に落下する。
一方，ヒートポンプユニット59と冷媒ポンプ58の駆動に
よって，冷却器41内の冷却コイル51のコイル表面が低温
に保持されるので，ここを通過する空気が強制冷却さ
れ，空気中の湿分がコイル表面で凝縮し，この凝縮水中
に反応液および反応生成物が含有されてくる。そしてこ
の凝縮水はこれが集積するとコイル表面から液溜50に自
然に落下し，ミスト状の微粒のものは下流側エリミネー
タ53で捕集される。このようにして，空気中に存在する
ホルムアルデヒドは，反応器40において反応生成物とし
て一次捕集され，冷却器41において強制冷却による凝縮
水の生成によってこれに同伴する形で捕集される。この
動作により，循環空気中のホルムアルデヒド濃度は急激
に低下し，所定の時間これを行えば，系内空気中のホル
ムアルデヒド濃度を実質上零にすることができる。この
ようにしてホルムアルデヒドの回収が終わったあと，冷
却コイル51のコイル表面に付着していた生成物を散液装
置49が洗浄水を散液することによって洗い落として回収
動作が終了する。

第５図は，消毒操作立上り期，保持期，回収期の循環空
気中のホルムアルデヒド濃度の経時変化の一例を示した
ものである。保持期を５時間としたような場合に，回収
期の時間は２時間前後でホルムアルデヒド濃度を零にす
ることができ，本発明設備によると，ホルムアルデヒド
の回収を非常に効率よく行なうことができる。

〔発明の効果〕 本発明設備によると，室内にホルムアルデヒドを充満さ
せて消毒する操作と，ホルムアルデヒドの捕集操作を行
なうことができるので，系外にホルムアルデヒドを全く
放散させないで消毒滅菌操作を完了することができる。
そして，ホルムアルデヒドの捕集は，循環空気を反応液
と気液接触させる段階と結露水生成段階の二段階によっ
て行なうのでその捕集効率が良好であり，短時間に且つ
完全にホルムアルデヒドの補集が行なえる。また本発明
設備ではホルムアルデヒド発生装置とホルムアルデヒド
捕集装置を一体的に組み込んだ可搬式ユニットを構成
し，これを消毒が必要な室に必要な時に接続して消毒操
作を行うようにすることができ，消毒滅菌が必要な室毎
に予めそのための設備を組み込んでおくことは必要でな
くなる。したがって，消毒滅菌が必要な建物の設備費用
が廉価に済む。

【図面の簡単な説明】 第１図は従来の室内消毒の方式を説明するための略断面
図，第２図は本発明設備の機器配置図，第３図は第２図
のユニット12の内部機器配置系統図，第４図は本発明に
従うホルムアルデヒド捕集装置の機器配置系統図，第５
図は本発明設備による空気中ホルムアルデヒド濃度の経
時変化の一例を示す図である。 １……消毒滅菌対象室，２……空気調和器，３……HEPA
フィルタ層，４……給気ダクト，７……還気ダクト，12
……ホルムアルデヒド発生−捕集ユニット，15……ホル
ムアルデヒド発生装置，16……ホルマリン容器，17……
送風機，18……ホルムアルデヒド捕集装置，40……反応
器，41……冷却器，43……反応液の散液装置，45……反
応液槽，46……ポンプ，49……洗浄水の散水装置，51…
…冷却コイル，54……洗浄水槽，59……ヒートポンプユ
ニット，66……再熱器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】空調設備を備えた室内の空気を室外に取り
   出したうえ再び室内に戻す空気の循環経路に，ホルムア
   ルデヒド発生装置とホルムアルデヒド捕集装置とを切換
   え可能に接続してなる室内滅菌設備であって， 前記のホルムアルデヒド発生装置がホルムアルデヒド蒸
   気を該空気循環経路に供給する装置からなり， 前記のホルムアルデヒド捕集装置が，該空気循環経路か
   ら取入れたホルムアルデヒド含有空気を反応液と気液接
   触させるための反応器と，この反応器を通過した空気を
   冷却して凝縮液を生成させる冷却器とからなり，この冷
   却器を通過した空気を前記の室内に戻すようにしたこと
   を特徴とする室内滅菌設備。