JPS642765Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は、無菌室、殊に手術室のような、常時
使用する必要のないクリーンルームの構成に関す
る。

【従来の技術】

（背景） 微生物学的に無菌化されたクリーンルームは、
微生物汚染のない安全な外科手術、免疫抑制剤の
投与を受けている患者の予後保護、無菌的な注射
薬の生産、無菌動物の飼育その他の目的のため不
可欠の設備である。このため、本室の構築につい
ては、従来、以下の各手段が綜合的に用いられて
きた。 (a) 室の壁や天井をタイル張りとすると共に目地
をできるだけ平滑に埋めるか又は壁や天井を殺
カビ剤入り塗料で平滑に塗装する。 (b) 室の壁や天井及び床を消毒剤でこまめに洗浄
する。 (c) 室内に殺菌ランプを多数取り付ける。 (d) 室内の空気を与圧し、人の出入口からの塵埃
や微生物の侵入を防ぐ。 (e) 室内への空気の取入口に対細菌及び対塵埃用
の前置フイルター及び主フイルターを取り付け
る。 (f) 室内への取り入れ空気を予め水洗する。 (g) 室内の人や物からの細菌や塵埃の放散をでき
るだけ制限する。 （従来技術の問題点） しかし上記のような手段を講じても、NASA
クラス100（空気1ft³当たりの菌数100以下）の規
格に適合させるのは容易なことではない。特に最
も設計者を悩ますのは、送風用ダクトに取り付け
られたフイルターを通してカビの胞子や細菌の芽
胞が侵入することである。殊にカビ類は菌糸が風
上側から風下側へ濾材を通して伸張して再び胞子
を形成するので、HEPAフイルターの如き高性
能の濾材を使用しても、時々フイルターを交換す
る以外カビ胞子の透過を防ぐ手段は存しない。し
かるに、高性能のフイルターは高価であり、かつ
交換時に塵埃や微生物がダクトから飛散する結
果、定常状態に達するまでに時間がかかり、この
間、部屋の使用を中断しなければならない。 以上の理由から、多数の殺菌灯を設置して迷入
した胞子等を補足的に殺滅する手段が採られてい
るが、殺菌灯の作用は比較的弱く、しかも装置の
影になる部分には作用が及ばない。そこで、これ
までオゾン、エチレンオキサイド、窒素酸化物等
の殺菌性ガスによるガス滅菌が一部行われてきた
が、これには特別のガス発生設備やポンベなどの
設備を必要とする。

【考案が解決しようとする課題】

そこで本発明が解決しようとする課題は、病院
の手術室等の常時使用する必要のない場所に適し
た簡単、かつ確実な無菌室構造を提供することで
ある。

【課題を解決するための手段】

（概念） しかるに本発明者は研究の結果、通常の無菌室
に除菌の目的で付設されている電気集塵器を殺菌
の目的で利用することを着想した。この電気集塵
器は、本来オゾンを発生する性質を持つている
が、オゾンの毒性を考慮し、通常は集塵効率の低
下を忍んで正コロナ放電状態で使用し、これによ
る集塵効率の低下を集塵器内に流路の延長により
カバーする工夫が凝らされていた。本発明は、こ
のように従来開始厄介視されていた電気集塵器の
オゾン発生能を活用し、これを本来の姿である負
コロナ放電乃至アーク放電状態で動作させること
によつて、発生するオゾンを、例えば病院の手術
室のような常時使用する必要のない室内の殺菌目
的に有効に利用しようとするものである。 （概要） よつて本考案に係る無菌室は、病院の手術室の
ような常時使用する必要のない無菌室であつて、
該無菌室は、清浄空気送風用ダクト内に取り付け
られた放電極性可変型電気集塵器と、該集塵器よ
り下手の送風ダクトに並列し、内部にオゾン処理
剤が充填されたバイパス経路と、該バイパス経路
の入口部及び出口部の夫々に、該バイパス経路と
対応する送風ダクト（本経路）又は本バイパス経
路の入口部及び出口部を夫々択一的に遮断しうる
シヤツターとを備え、前記電気集塵器の放電極性
の変更及びシヤツターの遮断動作が、夫々室の不
使用、使用準備及び使用の各状態に応じて任意に
切り替えられることができるように構成されてい
ることを特徴とする。以下、考案に関連する諸事
項につき分説する。 （電気集塵器） 本案無菌室においては、空気循環系内に組みこ
まれた電気集塵器極性変更用スイツチを付加する
必要がある。即ち、室内の減菌に利用するときは
静電集塵用直流電源の（−）側を中心のコロナ線
に接続し、（＋）側を接地電極側に接続する。一
方オゾンの発生を抑えながら電気収塵を行わせる
目的、即ち室を使用するときには、電源の（＋）
側を中心のコロナ線に、（−）側を接地電極につ
なぐ。これらの切り替えは簡単な切り替えスイツ
チを介して簡単に行われる。但し、前者の場合は
火花放電による電極の焼損を避けるため、自動放
電調整装置を付加しておくのが好ましい。今日ま
でのところ、電気収塵器の設計については理論的
基礎が殆ど確立していないので、小型のミニエチ
ユアによる実験を基礎に設計を進めるのが適当で
ある。使用電圧は絶縁材料の性能さえ許せば成る
べく高い方が好ましく、通常10〜1000KVの高圧
が用いられる。イオン化室と電着室とを別個にす
る二段階集塵方式は、収塵効率増強のため有力な
方法である。因に、電気収塵器の消費電力は少な
く、100m³の室内空気を毎時100回まで循環させた
場合でも、10時間につき８〜17KVA程度で済む。
空気のオゾン化及び収塵の両面を考慮して、流路
は可及的長く、かつ流速は可及的遅いのが好まし
い。 （バイパス経路） 本考案の重要な特徴として、上記電気収塵器よ
り風下側に、送風ダクト（経路）に平行して内部
にオゾン処理剤が充填されたバイパス経路を備え
る。このバイパス経路は、その入口及び出口部に
夫々シヤツターを備え、本シヤツターは、好まし
くは該入口部及び出口部に揺動可能に取り付けら
れ、必要に応じ本バイパス経路と対応する送風ダ
クト（本経路）又は本バイパス経路の入口部及び
出口部を夫々択一的に遮断しうる。なお、本バイ
パス経路内に充填されるオゾン処理剤としては、
例えば苛性アルカリ液のようなオゾン吸収剤、塩
化マンガン、白金等の分解触媒又はテレピン油、
活性炭などの吸収剤が利用される。

【作用】

本案無菌室は、以下の如く使用される。 ［準備］ シヤツターを動作させてバイパス経路を閉ざすと
共に、主経路を開き、収塵器を負コロナ放電又は
アーク放電状態にして室内にオゾンを循環させる
と、発生する充分な量のオゾンにより、短時間内
に室内空気が滅菌される。 ［使用］ 次いで収塵器を正コロナ放電状態に切り替える
と共に、再びシヤツターを動作させてバイパス経
路を開く一方、主経路を閉ざし過剰のオゾンを分
解又は吸収させて室内のオゾン濃度を安全限界値
以下にまで低下させた後、無菌室を使用する。 以上の方式によれば、収塵器から副生物として
発生するオゾンを利用して経済的に無菌化できる
のみでなく、別個にオゾン発生器を設置したりす
るのに比べて、全体の構造及び設備を簡素化する
ことが可能である他、以下の如き作用硬化を奏す
る。 無菌室本来の閉鎖方式を実現できる。 除塵が完全に行われる結果、フイルターの寿
命が大幅に延長する。 常時フアンを運転する必要が無いため、省エ
ネルギー的にも有効である。 電気収塵器の収塵効率を飛躍的に向上する。

【実施例】

以下、考案を具体化した一実施例を中心に考案
の詳細を説明するが、例示は単に説明用のもの
で、発明思想の限定を意図したものではない。 添付図面は、考案を手術用無菌室に適用した例
を示す模型的な側断面図である。 ［構造］ 無菌室１は、気密ドア２により外界と遮断さ
れ、天井部分一面にHEPAフイルター３が展張
されている。 床４はグレーテイング材により構成され、下方
ダクト５に通じる。 ダクト５は、部屋１の側面へ延びて側方ダクト
６を形成し、該６は、さらに天井３上方の上部ダ
クト７に通じる。 側方ダクト６の下方には、プレフイルター８及
びフアン９が設けられ、またダクト６の中程に電
気収塵機（EP）１０が設けられる。このEP１０
の各電極の極性は、切り換えスイツチ２２により
自由に切り換えることができる。 EP１０より上方の側方ダクト６には、内部に
オゾン用分解吸着剤１４が充たされたバイパス経
路１１が設けられ、該経路は、夫々揺動自在のシ
ヤツター１２，１３により、任意に主経路６，７
から遮断されうる。 空気取り入れパイプ１８は、フアン９の直前に
開口し、根元から先端へ向け夫々シヤツター１
９、HEPAフイルター２０及びプレフイルター
２１を備える。 なお図示を省略したが、オゾン減菌中及び減菌
後、ガス濃度が安全限界の上限値以下に低下する
までの間に誤つて部屋に入室するのを避けるた
め、成るべく表示灯、ブザー、ドアの自動ロツク
などにより、入室を制限できるような安全装置を
設けておくのが好ましい。 ［使用法］ 先ずシヤツター１２，１３及び１９を図示の状
態にしたまま、かつスイツチ２２を負コロナ放電
側１２ａに倒した状態でフアン９及びEP１０を
運転し、室１内にオゾンを循環させる。減菌所要
時間を短くするため、室内のオゾン濃度は50ppm
以上であることが好ましい。なお、室内のオゾン
濃度は検知器１５を介して室外から常時観測でき
る。 以上のオゾン含有空気の循環により、室内に存
した微生物やその胞子などは、プレフイルター、
EP及びHEPAフイルターの三重の防壁により完
全に除かれるのみでなく、フイルターに付着した
胞子や芽胞の発芽が阻止されるので（又は胞子等
自体も死滅するので）、清浄化のため特に重要な
HEPAフイルターの汚染が防止される。因に、
HEPAフイルター３の背面は、常時殺菌灯１６，
１６……の照射を受けているので、その汚染は一
層確実に抑制される。 以上の如くして室内の無菌化が終われば、スイ
ツチ２２を正コロナ放電側２２ｂに倒してEPを
正コロナ放電状態に切り換えると同時に、シヤツ
ター１２，１３を点線の位置に揺動させてバイパ
ス経路１１を開くと共に主経路６を閉じ、オゾン
を含む空気を、分解吸着剤層１４を経て上部ダク
ト７へ通して除く。そして検知器１５によりオゾ
ン濃度が安全限界以下まで低下したことが確かめ
られた後、シヤツター１２，１３を再び実線位置
に戻し、ドア２から医師、患者等が室内に入室し
た上、直ちにドア２を閉めて手術を始める。 なお、EPにおける正コロナ放電も微量ながら
オゾンを発生させるので、室内の空気に静菌的性
質を与えるのには使用中にも運転を継続するのが
望ましい。 ［作用］ 以上の装置によれば、手術台１７に対しては上
方のHEPAフイルター３を通つて層流状態の気
流が流下し、この気流に乗つて医師や患者から放
出される微生物や塵埃が絶えず下方のダクト５へ
吸引され、吸塵及び再炉過された上、再び手術台
へ吹き出すので、最も重要な手術台１７近辺は殆
ど無菌に近い状態に保たれる。下表は、５ｍ×４
ｍの大きさの模擬手術室において、オゾン減菌後
の中心部及び四隅の各点における径0.5μｍ以上の
塵埃数をダストカウンターを用いて実測した結果
であるが、考案の効果がよく示されている。な
お、径10μｍ以上の塵埃は検出されなかつた。

【表】 因に、本実験では0.5μｍ未満のダストは測定さ
れていないが、手術台部分では概ねNASAクラ
ス100程度のクリーン度が達成されているものと
考えられる。 なお、部屋を完全に閉鎖系とした場合は、呼吸
による酸素の減少を防ぐため酸素の補給が不可欠
であり、かつ炭酸ガスや水分などの排出物を吸収
又は排出する手段が必要である。これに反し、部
屋を完全に閉鎖系とせず、図示の如く一部づつ外
気を採り入れる方法を用いると酸素の補給や炭酸
ガスを考慮する必要がない。但し、この場合は吸
気の採り入れ口に必ずフイルターを設け、かつ、
要すれば殺菌灯をその付近に配置して、取り入れ
た空気中の細菌や塵埃を極力除去しておく考慮が
必要である。

【考案の効果】

以上説明した通り、本考案によれば、病院の手
術室等の常時使用する必要のない場所に適した簡
単、かつ経済的な無菌室構造を提供できることに
より、無菌化技術乃至外科技術の発展に寄与しう
る。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案手段を外科用バイオクリーンル
ームに応用した場合の例を示す模型的な側断面図
である。 図中の主要な符号の意味は以下の通り：１……
無菌室、２……ドア、３，２０……HEPAフイ
ルター、４……グレーチイング、５……下方ダク
ト、６……側方ダクト、７……上部ダクト、８，
２１……プレフイルター、９……フアン、１０…
…電気集塵器（EP）、１１……バイパス経路、１
２，１３，１９……シヤツター、１４……分解吸
着剤、１５……オゾン検知器、１６……殺菌灯、
１７……手術台、２２……極性変更用スイツチ、
２３……手術台。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 病院の手術室のような常時使用する必要のない
   無菌室であつて、該無菌室は、清浄空気送風用ダ
   クト内に取り付けられた放電極性可変型電気集塵
   器と、該集塵器より下手の送風ダクトに並列し、
   内部にオゾン処理剤が充填されたバイパス経路
   と、該バイパス経路の入口部及び出口部の夫々
   に、該バイパス経路と対応する送風ダクト（本経
   路）又は本バイパス経路の入口部及び出口部を
   夫々択一的に遮断しうるシヤツターとを備え、前
   記電気集塵器の放電極性の変更及びシヤツターの
   遮断動作が、夫々室の不使用、使用準備及び使用
   の各状態に応じて任意に切り替えられることがで
   きるように構成されていることを特徴とする無菌
   室。