感染防止ブース
【課題】インフルエンザウイルスの失活に有効な相対湿度を保持し、適正な陰圧を保持し、患者を快適に収容することができる感染拡大防止ブースを提供する。
【解決手段】ベッドを覆うクリーンブースを室内に形成するための包囲体と、ブース内の空気を浄化して該ブース外に排出するための送風器と、ベッド上でのブース内の空気流のむらを解消すべく該ベッドに沿った空気循環流を生成するための補助ファンと、ブース内の湿度を調整するための加湿器とを含む感染防止ブース。包囲体により形成されるブース容量は６ｍ３〜１５ｍ３であり、包囲体にはほぼ１００ｃｍ２の空気取り入れ口が形成され、送風器は０．１ｍ３／分〜１．２８ｍ３／分の送風能力を有し、補助ファンによる循環空気風量は、１ｍ３／分〜２．５ｍ３／分であり、加湿器による加湿水分量は０．４kg／hr以下であり、ブース内の相対湿度が４５％ＲＨ〜６５％ＲＨに保持される。
【解決手段】ベッドを覆うクリーンブースを室内に形成するための包囲体と、ブース内の空気を浄化して該ブース外に排出するための送風器と、ベッド上でのブース内の空気流のむらを解消すべく該ベッドに沿った空気循環流を生成するための補助ファンと、ブース内の湿度を調整するための加湿器とを含む感染防止ブース。包囲体により形成されるブース容量は６ｍ３〜１５ｍ３であり、包囲体にはほぼ１００ｃｍ２の空気取り入れ口が形成され、送風器は０．１ｍ３／分〜１．２８ｍ３／分の送風能力を有し、補助ファンによる循環空気風量は、１ｍ３／分〜２．５ｍ３／分であり、加湿器による加湿水分量は０．４kg／hr以下であり、ブース内の相対湿度が４５％ＲＨ〜６５％ＲＨに保持される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感染防止ブースに関し、特に、インフルエンザに感染した患者を収容又は診察するのに適した感染防止ブースに関する。
【背景技術】
【０００２】
患者を収容する簡易ブースの一つとして、陽圧型の簡易ブースが知られている（例えば、特許文献１参照）。この陽圧型の簡易ブースは無菌室として使用できる。また、他の簡易ブースとして陰圧型の簡易ブースがあり、この陰圧型の簡易ブースの例として、三機工業（株）から販売されている商品名「エアロガーディアン」と称されるユニット型陰圧隔離室がある。この隔離室によれば、その包囲体に開口部が設けられ、前記包囲体の前記開口部と反対側にはＦＦＵ（ファンフィルタユニット）が設けられている。ＦＦＵは、前記開口部を経て吸引した空気をＨＥＰＡフィルタで濾過した後、隔離室すなわち前記包囲体外に放出することにより、隔離室内を陰圧が保持する。したがって、この隔離室をインフルエンザに感染した患者を収容又は診察する感染防止ブースとして使用することができる。
【０００３】
ところで、人が快適と感じる温度範囲は２０℃〜２６℃の温度範囲であり、またインフルエンザが失活し易い相対湿度範囲の研究結果に基づいて、建築物環境衛生管理基準では、４０〜７０％RHが最適相対湿度であると定められている。そこで、前記隔離室をインフルエンザ感染防止ブースとして使用する場合、隔離室内をインフルエンザが失活し易い適正な相対湿度に維持することが望ましい。
【０００４】
しかしながら、従来の前記隔離室では、前記開口部を経て吸引される空気流量を考慮すると、前記隔離室内に適正な陰圧を保持するためには、ＦＦＵに３．３ｍ３／分を超える大きな送風量が必要となる。そのため、この大送風量に対応して、適正な相対湿度の条件を満たすためには、極めて大容量の加湿器が必要となる。このような大容量の加湿器の適用は隔離室内に湿度のむらを生じ易い。また、この湿度むらを解消すべく、ＦＦＵの運転能力を増大すると、騒音問題や空気流の増大が隔離室に収容されるベッド上の患者の体感温度の低下を招くことから、患者に不快感を及ぼすおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１８０７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、インフルエンザウイルスの失活に有効な相対湿度を保持しかつ適正な陰圧を保持することができ、患者を快適に収容することができる感染拡大防止ブースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る感染拡大防止ブースは、室内に配置されたベッドの全体を覆うクリーンブースを前記室内に形成するための包囲体と、前記クリーンブース内の空気を浄化し該クリーンブース外に排出するための送風器と、前記クリーンブース内に配置され、該クリーンブース内で空気循環流を生成するための補助ファンと、前記クリーンブース内の湿度を調整するための加湿器とを含む。前記包囲体により形成される前記クリーンブース容量は６ｍ３以上かつ１５ｍ３以下であり、前記包囲体には実質的にほぼ１００ｃｍ２の空気取り入れ口が形成され、前記送風器は０．１ｍ３／分以上かつ１．２８ｍ３／分以下の送風能力で運転される。また、前記補助ファンによる循環空気風量は、１ｍ３／分以上かつ２．５ｍ３／分以下であり、前記加湿器による加湿水分量は０．４kg／hr以下であり、該加湿器により前記クリーンブース内の相対湿度が４５％RH以上かつ６５％RH以下に保持される。
【０００８】
本発明に係る感染防止ブースでは、前記したように前記クリーンブース容量は６ｍ３以上かつ１５ｍ３以下であり、前記包囲体には実質的にほぼ１００ｃｍ２の空気取り入れ口が形成されることから、前記送風器を０．１ｍ３／分以上かつ１．２８ｍ３／分以下の送風能力で運転することにより、前記ベッド上の患者に騒音や体感温度の低下を感じさせることなく、クリーンブース内を適正な陰圧に保持することができる。また、前記補助ファンによる循環空気風量を１ｍ３／分以上かつ２．５ｍ３／分以下に設定し、前記加湿器による加湿水分量を０．４kg／hr以下とすることにより、クリーンブース内に空気流のむらや湿度むらを生じさせることなく、加湿器により前記クリーンブース内の相対湿度を４５％RH以上かつ６５％RH以下に保持することができる。
【０００９】
前記補助ファンによる前記循環空気流は、前記クリーンブース内の湿度のむらを解消する。これにより、前記加湿器からのより少ない加湿水分量で最適な相対湿度の実現が可能となる。
【００１０】
前記加湿器にスチーム式加湿器を用いることにより、蒸気発生源となる水に含まれる種々の細菌を滅菌、消毒することができるので、これら細菌の放出を防止することができる。
【００１１】
前記包囲体は前記ベッドの上方を覆う矩形の頂部と、該頂部の頂部から前記室内の床に垂れ下がる周壁部とを有し、該周壁部の下縁と前記床との間の間隙により前記空気取り入れ口を形成することができる。これに代えて、周壁部の下縁と前記床との間を密閉構造とし、前記周壁の一部に前記空気取入口を形成することができる。
【００１２】
前記送風器に装着されるフィルタとして、準ＨＥＰＡ又はＨＥＰＡフィルタを装着することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、前記したように、前記ベッド上の患者に騒音や体感温度の低下を感じさせることなく、クリーンブース内に適正な陰圧を保持することができ、しかもインフルエンザウイルスの失活に有効な相対湿度を保持することができるので、患者を快適に収容することができ、インフルエンザの感染拡大を有効に阻止し得る感染拡大防止ブースが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る感染拡大防止ブースを概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明に係る感染拡大防止ブースの浮遊微粒子のリーク特性を実験結果に基づいて示すグラフである。
【図３】浮遊インフルエンザウイルスの感染価と相対湿度との関係を実験結果に基づいて示すグラフである。
【図４】測定値に基づく循環送風量と相対湿度との関係を示す表１である。
【図５】測定値に基づく循環送風量と相対湿度との関係を示す表２である。
【図６】測定値に基づく循環送風量と相対湿度との関係を示す表３である。
【図７】測定値に基づく循環送風量と相対湿度との関係を示す表４である。
【図８】測定値に基づく循環送風量と患者の顔付近の風速測定値との関係を示す表５である。
【図９】循環送風量と患者のドラフト感との関係を調査した測定結果を示す表６である。
【図１０】本発明に係る感染拡大防止ブースの他の例を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示したブースの一部を破断して示す横断面図である。
【図１２】本発明に係る感染拡大防止ブースのさらに他の例を示す正面図であり、（ａ）は出入り口の閉鎖状態を示し、（ｂ）は出入り口の開放状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る感染拡大防止ブース１０は、図１に示されているように、ベッド１２の外方を区画するための全体に矩形の枠体１４と、ベッド１２を収容する空間１６を形成するために枠体１４を覆って配置される例えば透明ビニールのような軟質合成樹脂からなる包囲体１８と、例えば、フィルタ２０ａが内蔵されたＦＦＵ（ファンフィルタユニット）からなる送風器であって、空間１６に陰圧を作用させるための送風器２０と、空間１６を加湿するための加湿器２２と、空間内に循環空気流２４を形成するための補助ファン２６とを含む。
【００１６】
ベッド１２は、例えば縦（Ｌ１）×横（Ｗ１）×高さ（Ｈ１）が１９４０ｍｍ×８４５ｍｍ×３１０ｍｍの大きさを有し、図示しないが、例えば病室の床上に設置される。枠体１４は、前記床上に設置され、ベッド１２の外方を覆うように、その縦、横及び高さに沿った縦（Ｌ２）×横（Ｗ２）×高さ（Ｈ２）が例えば２７００ｍｍ×２３００ｍｍ×２０００ｍｍの大きさの各枠寸法を有する。
【００１７】
包囲体１８は、枠体１４の天井枠部に対応した矩形形状を有し該天井枠部に配置される矩形の頂部１８ａと、該頂部の一対の長辺から前記床上に連続的に垂れ下がる一対の側壁部分１８ｂと、頂部１８ａの一対の短辺から前記床上に連続的に垂れ下がる一対の端壁部分１８ｃとを備える。各側壁部分１８ｂと各端壁部分１８ｃとの互いに隣接する縦縁には、隣接する両縦縁を解除可能に結合するファスナ１８ｄが設けられており、該ファスナの結合作用により、一対の側壁部分１８ｂ及び一対の端壁部１８ｃにより、連続する環状の周壁部（１８ｂ、１８ｃ）が形成される。
【００１８】
このファスナ１８ｄの結合により、包囲体１８はベッド１２を収容する空間１６を形成する。図１に示す例では、１２．４ｍ３の容積を有する空間１６が形成される。また、少なくとも一つのファスナ１８ｄは、隣接する両縦縁部１８ｂ及び１８ｃの結合を解除することにより、空間１６への患者２８あるいは医師の出入りを許す。図１に示す例では、包囲体１８の連続する周壁部（１８ｂ、１８ｃ）の下縁は、前記床上で空間１６の外方へ約５ｃｍの長さで折り曲げられており、この折曲げ下縁部１８ｅと前記床との間に、実質的に空隙が形成されている。
【００１９】
前記ベッド１２上の患者２８に閉塞感を与えることなく収容し得る最小寸法の包囲体１８として、該包囲体の縦（Ｌ２）×横（Ｗ２）×高さ（Ｈ２）が例えば２０００ｍｍ×１５００ｍｍ×２０００ｍｍの大きさの各枠寸法を有する包囲体１８及びそれに適する枠体１４を用いることにより、６ｍ３の最小容積の空間１６を構成することができる。
【００２０】
また、必要に応じて医療機器を空間１６内に設置するために、感染拡大防止ブース１０の縦（Ｌ２）×横（Ｗ２）×高さ（Ｈ２）を例えば３０００ｍｍ×２０００ｍｍ×２５００ｍｍに設定することができる。この場合、空間１６は１５ｍ３の最大容積となる。この最大容積と前記最小容積との間で、空間１６を所望の容積と、縦（Ｌ２）×横（Ｗ２）×高さ（Ｈ２）の所望寸法に設定することができる。
【００２１】
図１に示す例では、ＦＦＵからなる送風器２０は患者２８の足元側に位置する一方の端壁部分１８ｃに設置されている。送風器２０に設けられるフィルタ２０ａは、定格流で０．３μｍの粒径を有する粒子の捕集率が９９．９７％以上を示すＨＥＰＡフィルタが用いられている。
【００２２】
インフルエンザウイルスの単体の大きさは０．１μｍであるが、患者２８の口や鼻から放出されるとき、体液由来の蛋白質に包まれた状態でウイルスが飛散し、浮遊する。そのため、実質的にウイルスの大きさは単体よりも数倍大きなサブミクロン粒子として浮遊するので、フィルタ２０ａとして、ＨＥＰＡフィルタ及びこれよりも低精度の準ＨＥＰＡフィルタを用いても、これら粒子を除去することができる。もちろんＨＥＰＡフィルタよりも高精度のＵＰＬＡフィルタを用いることができる。しかしながら、耐久性の点で、準ＨＥＰＡフィルタ又はＨＥＰＡフィルタを採用することが望ましい。
【００２３】
送風器２０は、その作動により、空間１６内の空気を吸引し、フィルタ２０ａでインフルエンザウイルスのような粒子を捕獲した後、この浄化された空気を包囲体１８外に排出する。このとき、前記したように、包囲体１８の折曲げ下縁部１８ｅは、約５ｃｍの長さの領域に渡って前記床上に折り曲げられている。そのため、折曲げ下縁部１８ｅの一部が前記床に密着するが、その残部は前記床に密着することなく、部分的に間隙が保持されており、この間隙は総開口面積が１００ｃｍ２程度の実質的な吸引開口として作用する。この間隙について、包囲体１８の周壁部（１８ｂ、１８ｃ）の下縁がその全周にわたって前記床との間に１ｍｍの均等な間隔を生じたと仮定しても、その総開口面積は１００ｃｍ２に過ぎない。したがって、折曲げ下縁部１８ｅを設けた場合、実質的に１００ｃｍ２程度の小さな総開口面積が保持されていると考えられるからである。
【００２４】
送風器２０は、このような吸引開口を経て包囲体１８内に空気を吸引する。また、感染拡大防止ブース１０が通常設置される大部屋の病室内には、方向の定まらない１０〜１５ｃｍ／秒の熱対流や自然対流が発生する。この方向の定まらない空気流の向きの如何に拘わらず空間１６に陰圧を保持する必要がある。したがって、前記吸引開口から逆流して吹き出す１５ｃｍ／秒×１００ｃｍ２の最大風量に対して陰圧を生成するために、送風器２０には、この値を超える風量が必要になる。この積の値は、０．０９０ｍ３／分となり、前記周壁部（１８ｂ、１８ｃ）のファスナ１８ｄ等から吸引される空気流量を考慮して、送風器２０を０．１ｍ３／分以上の送風能力で運転することにより、空間１６を陰圧に確実に保持することが可能となる。
【００２５】
この陰圧により、患者２８から放出されたインフルエンザウイルスが包囲体１８外に漏れ出すことを防止することができるので、空間１６をクリーンブース空間として確実に機能させることができる。
【００２６】
周壁部（１８ｂ、１８ｃ）の各折曲げ下縁部１８ｅは、各側壁部分１８ｂ及び端壁部分１８ｃの下縁部が前記床から浮き上がることを確実に防止し、この浮き上がりによって前記実行開口が１００ｍ２を超えることを確実に防止する作用をなす。したがって、折曲げ下縁部１８ｅの長さを必要に応じて５ｃｍ以上とすることができる。また、図示のとおり、折曲げ下縁部１８ｅを空間１６外に向けて形成することに代えて、空間１６内に向けて形成することができる。
【００２７】
図２に示すグラフは、感染拡大防止ブース１０の浮遊微粒子のリーク特性を示すグラフである。感染拡大防止ブース１０として、６．３ｍ３の容積の感染拡大防止ブース１０が用いられ、該ブースには前記したと同様な吸引開口として作用する１００ｃｍ２の総開口面積が設定された。また前記感染拡大防止ブース１０を覆う実験用の覆いにより、感染拡大防止ブース１０を収容する外チャンバが形成された。フィルタ２０ａとしてＨＥＰＡフィルタが採用された。
【００２８】
感染拡大防止ブース１０内に、ネブライザを用いて患者２８の咳を模擬したウイルス粒子を１秒間噴霧した後、感染拡大防止ブース１０内及び該ブース外すなわち前記外チャンバ内のそれぞれで、レーザパーティクルカウンタを用いて、粒子径が０．３μｍ以下の浮遊粒子数濃度を測定した。
【００２９】
図２に示すグラフの横軸はウイルス粒子の噴霧後の経過時間（分）を示し、縦軸は捕獲された粒子数濃度（カウント数／１リットル空気）を示す。感染拡大防止ブース１０に設けられた送風器２０の運転流量がパラメータとして採用された。特性線３０（３０ａ、３０ｂ）、３２（３２ａ、３２ｂ）及び３４（３４ａ、３４ｂ）は、送風器２０の運転流量が０リットル／分、９７リットル／分、１９１リットル／分の場合の測定結果をそれぞれ示し、各特性線３０ａ、３２ａ、３４ａ及び３０ｂ、３２ｂ、３４ｂは、感染拡大防止ブース１０内及び外でのそれぞれの測定値である。
【００３０】
すなわち、特性線３０ａ、３０ｂは、送風器２０の運転停止状態での感染拡大防止ブース１０内外での粒子数濃度の変化を示す。粒子の噴霧直後では、前記ブース１０内の粒子数濃度が急激に増大し、その後ほぼ一定値を保つ。これに対し、前記ブース１０外では、特性線３０ｂが特性線３０ａに近づくように、時間の経過に伴って粒子数濃度が前記ブース１０内のそれに近づく。これは、感染拡大防止ブース１０に前記粒子の漏れが生じていることを示す。
【００３１】
他方、特性線３２ａ、３２ｂは、送風器２０の運転流量を９７リットル／分に設定した場合の前記ブース１０内外での粒子数濃度の変化を示す。この運転状況では、時間の経過に拘わらずブース１０外の粒子数濃度が１０カウント／リットル空気以下に保持されている。これは、前記粒子に関して前記ブース１０に実質的なリークが生じていないことを意味する。送風器２０の運転流量を１９１リットル／分に設定した場合の特性線３４ａ、３４ｂも、特性線３２ａ、３２ｂと同様な傾向を示す。
【００３２】
したがって、図２のグラフからも、前記したように、送風器２０を０．１ｍ３／分以上の送風能力で運転することにより、空間１６を陰圧に確実に保持することができ、これにより、感染拡大防止ブース１０外への０．３μｍ以下の粒子の漏れ出しが確実に防止される。その結果、空間１６は、患者２８から放出されるインフルエンザウイルスが包囲体１８の外に排出されることを防止するクリーンブース空間として機能する。
【００３３】
加湿器２２は、水蒸気を空間１６内に放出することにより、該空間の相対湿度を調整する。この相対湿度については、例えば「建築物における衛生的環境の確保に関する法律」（通称、ビル衛生管理法）では、人が快適と感じる２０〜２６℃の温度範囲で、相対湿度を４０〜７０％ＲＨとすることが定められている。また、相対湿度とインフルエンザウイルスの失活との関係について、Schafferら（F.L.Schaffer, M.E. Soergel, and D.C.Straube, Survival of Airborne Influenza Virus: Effects of Propagating Host, Relative Humidity, and Comparison of Spray Fluids, Archives of Virology 51, 263-273(1976) by Springer-Verlag 1976）は、浮遊ウイルスの失活が５０％RH〜５５％RHで特に著しいことを報告している。
【００３４】
今回、さらに相対湿度とインフルエンザウイルスの失活との関係を明らかにするために、図２に示すグラフを得たと同様な６．３ｍ３の感染拡大防止ブース１０内（温度は２５℃）でネブライザを用いてウイルス粒子を１秒間噴霧した後、所定の時間経過後、サンプリング装置としてゼラチンフィルタを用いて感染拡大防止ブース１０内の浮遊インフルエンザウイルスを捕獲し、その感染価を求めた。その実験結果が図３に示されている。なお、フィルタとしてゼラチンフィルタを用いることにより、１μｍ以下の大きさの浮遊粒子を確実に採取でき、ナノメータサイズの浮遊粒子を含めて１μｍ以下のどのような大きさの粒子をも９８％以上を捕集できた。
【００３５】
図３のグラフは、２５℃の雰囲気における経過時間をパラメータとして、横軸が相対湿度（％ＲＨ）を示し、縦軸が感染価（ＰＦＵ／４０リットル空気）を示す。特性線３６ａは経過時間が零、すなわち初期値の感染価を示す。特性線３６ｂ〜３６ｅは、それぞれ噴霧後の経過時間２、１０、２０及び３０分の感染価を示す。初期値に比較して２桁以上の感染価の減少があれば、実質的に失活状態であると判断できる。したがって、２０分経過後の特性線３６ｄから明らかなように、２０分の経過後であれば、相対湿度を４５％ＲＨ〜６５％ＲＨに維持することにより、インフルエンザウイルスを失活させることができると考えられる。
【００３６】
感染拡大防止ブース１０内の温度を２０、２２及び２６℃に変えて、それぞれで感染価と相対湿度との依存性についての関係を求めた。これらのいずれも、図３のグラフと同様な結果が得られた。
【００３７】
したがって、快適性の点から、空間１６内の温度を２０〜２６℃に保持することが望ましく、このとき、インフルエンザウイルスの失活を図り、また患者２８の早期治癒を促す上で、加湿器２２に組み込まれた湿度センサからの検出湿度に基づいて、空間１６内の相対湿度を４５％ＲＨ〜６５％ＲＨに維持される。
【００３８】
また、相対湿度を４５％ＲＨ〜６５％ＲＨに維持するための加湿器２２は、患者２８の頭部側の周壁部１８ｃの内側に床置きされ、補助ファン２６及び送風器２０の送風量との関係で、空間１６内に湿度むらを無くすために、０．４ｋｇ／時間以下の加湿水分量で運転される。
【００３９】
この加湿器２２による加湿水分量、０．４ｋｇ／時間の値の根拠について、次図４に示す表１〜図７に示す表４に沿って説明する。補助ファン２６は、図１に示すように、ベッド１２の長手方向への循環空気流２４が生成されるように、送風器２０と同様に患者２８の足元側に、加湿器２２と対角関係をなすように周壁部の１８ｃの内側の頂部１８ａの近くに天吊りして配置された。感染拡大防止ブース１０外の雰囲気は２２℃、３０％ＲＨであり、加湿器２２の制御設定値は５５％ＲＨである。
【００４０】
表１〜４には、補助ファン２６の循環送風量（ｍ３／分）を０〜２．５ｍ３／分まで、０．５ｍ３／分毎に変えたときのそれぞれについて、一点での床からの高さ位置が６０ｃｍ、１２０ｃｍ及び１８０ｃｍのそれぞれで、計測された測定値が示されている。
【００４１】
表１は、加湿器２２の加湿量を０．２ｋｇ／時間に設定した場合の測定値の結果を示す。表２〜表５は、加湿器２２の加湿量を０．３ｋｇ／時間、０．４ｋｇ／時間及び０．５ｋｇ／時間にそれぞれ設定した場合の測定値の結果を示す。ベッド１２の高さを考慮すると、１２０ｃｍ及び１８０ｃｍの高さ位置で、相対湿度にむらが見られなければ、むらが解消されていると考えられ、インフルエンザウイルスの失活に必要な相対湿度４５％ＲＨ〜６５％ＲＨは、図４に示された表１、図５に示された表２及び図６に示された表３のそれぞれに※印を付したとおり、加湿器２２の加湿量を各表についてそれぞれ０．２ｋｇ／時間、０．３ｋｇ／時間及び０．４ｋｇ／時間に設定し、補助ファン２６の送風量を１〜２．５ｍ３／分に設定したときに、実質的に相対湿度のむらが解消していると考えられる。
【００４２】
したがって、相対湿度のむらを無くすために、補助ファン２６の送風量は１〜２．５ｍ３／分に設定する必要がある。また、感染拡大防止ブース１０外の温度が２２℃である場合、発熱源となる医療機器を空間１６内に持ち込まない限り、該空間内のいずれの箇所においても温度は２３〜２６℃の快適範囲にあった。
【００４３】
また、表１〜４には、前記したように、加湿器２２の加湿量を０．２ｋｇ／時間から０．５ｋｇ／時間の間で変化させた例が示されているが、相対湿度をある値に保持するためには、送風器２０の送風量と加湿器２２の加湿水分量との間に比例関係が存在する。つまり、加湿水分量が大きいほど送風量を大きくして過剰相対湿度になるのを防ぎ、また加湿水分量が小さいほど送風量を小さくして相対湿度が不足することを防ぐ必要がある。表１〜４を求めた場合では、加湿器２２が０．２ｋｇ／時間の水分量であるとき、送風器２０には０．６４ｍ３／分の送風量が必要となる。同様に、加湿器２２が０．３ｋｇ／時間、０．４ｋｇ／時間及び０．６ｋｇ／時間の水分量であるとき、送風器２０には０．９６ｍ３／分、１．２８ｍ３／分及び１．６ｍ３／分の送風量がそれぞれ必要となる。
【００４４】
したがって、加湿器２２の加湿水分量が０．４ｋｇ／時間とは、送風器２０の送風量が１．２８ｍ３／分を意味する。表４に示すように、加湿水分量を０．５ｋｇ／時間とした場合には、送風器２０の送風量は１．６ｍ３／分となり、所望の相対湿度４５％ＲＨ〜６５％ＲＨで、むらを解消できないことから、相対湿度のむらの解消する上で、送風器２０の送風量を１．２８ｍ３／分以下に設定する必要がある。
【００４５】
その結果、送風器２０の送風量は、空間１６内に必要な陰圧を保持するための下限送風量０．１ｍ３／分と、空間１６内の相対湿度むらを解消し得る上限値である１．２８ｍ３／分との間に設定する必要がある。
【００４６】
さらに、補助ファン２６の循環送風量と、感染拡大防止ブース１０内のベッドベッド１２上の患者２８が顔で感じる体感温度の低下との関係を調べた。このときの送風器２０の送風量は上限値である１．２８ｍ３／分に設定され、加湿器２２による加湿水分量は０．４ｋｇ／時間に設定された。
【００４７】
またベッド１２の高さは５０ｃｍに設定され、このベッド１２に横臥した被検者（２８）の足元側から、斜め３０度上向きに向けられた補助ファン２６で空間１６に循環空気流２４を形成した。さらに、補助ファン２６の方向は、直進した気流が被験者（２８）の身体に直接到達しないように、補助ファン２６の中心軸延長線が被検者（２８）の身体から外れるようにした。
【００４８】
体感温度の低下すなわちドラフト感の有無を判定した被験者（２８）は５名であり、被験者の顔表面付近の気流風速測定値は、日本カノマックス製アネモマスター風速風量計6034と称される熱線風速計が用いられた。測定結果を表５に示す。
【００４９】
表６は、被験者のドラフト感の有無判定の結果である。表５及び表６の対応から明らかなように、顔面付近の最大風速が１５ｃｍ／秒を越えると、被験者（２８）は不快なドラフト感を感じた。また、顔面付近の最大風速が１５ｃｍ／秒を越えないようにするためにも、補助ファン２６の作動下での空間１６内に生じる循環空気流２４の循環風量は２．５ｍ３／分以下に保つ必要があった。さらに、補助ファン２６を足元側から斜め３０度下向き、頭側から斜め３０度上向き及び頭側から斜め３０度下向きに設置した例ついても、同様な結果が得られた。
【００５０】
前記したところから明らかなように、
１．クリーンブース容量すなわち空間１６の容量は、６ｍ３以上かつ１５ｍ３以下とし、包囲体１８には実質的にほぼ１００ｃｍ２の空気取り入れ口を形成し、
２．送風器２０を０．１ｍ３／分以上かつ１．２８ｍ３／分以下の送風能力で運転し、
３．補助ファン２６による循環空気風量２４を１ｍ３／分以上かつ２．５ｍ３／分以下に設定し、
４．加湿器２２による加湿水分量を０．４kg／hr以下とし、
５．クリーンブースすなわち空間１６内の相対湿度を４５％RH以上かつ６５％RH以下に保持する。
【００５１】
これにより、インフルエンザウイルスの失活に有効な相対湿度を保持しかつ適正な陰圧を保持することができ、送風器２０に大きな送風量を設定することなく、また大きな送風量に起因する騒音問題を引き起こすことなく、患者を快適に収容することができる感染拡大防止ブースを提供することができる。
【００５２】
騒音問題に関し、従来の前記した陰圧隔離ブースの送風器では、３．３ｍ３／分の送風量が設定されており、４０ｄBの騒音値が測定された。これに対し、感染拡大防止ブース１０では、２６ｄＢの騒音値が測定されたに過ぎず、著しい静寂化が可能になった。
【００５３】
また、本発明に係る感染拡大防止ブース１０は、空気が乾燥し易い冬期において、一層優れた効果を発揮する。
【００５４】
前記したところでは、感染拡大防止ブース１０をインフルエンザウイルス用として使用する例について説明した。しかしながら、風邪の原因となるウイルスは２００種以上もあると言われており、冬はインフルエンザウイルス（風邪とは区別するが）以外にコロナウイルスやライノウイルスが活動的になる。これらのウイルスもインフルエンザウイルスと同様に、脂質を含むエンべロープで覆われている。この構造のウイルスは空気中に浮遊すると、いずれも低温低湿の冬の環境には失活しにくく、長時間にわたり感染価を維持する。一方、高温多湿な環境である夏には、アデノウイルスやエコーウイルス（エンテロウイルス）、コクサッキーウイルスなどが活動する（小児ではこの他ヒトメタニューモウイルス（３〜６月）など）。これらのウイルスはエンベロープ膜を持たず、空気中に浮遊すると、いずれも高温多湿の夏の環境には失活しにくく、長時間にわたり感染価を維持する。
【００５５】
本発明に係る感染拡大防止ブース１０は、インフルエンザウイルスのようなエンベロープ膜を有するウイルスの加湿による失活のみならず、エンベロープ膜を持たず空気中に浮遊するといずれも高温多湿の夏の環境には失活しにくくかつ長時間にわたり感染価を維持するウイルスに対する失活をも可能にすべく、加湿器２２に加えて、あるいはこれに代えて、乾燥器又は加湿、乾燥及び温度調整機能を有する空調機を配置することができる。
【００５６】
包囲体１８のファスナ１８ｄに代えて、図１０及び１１に示すように、永久磁石３８を例えば一つの側壁部分１８ｂの両縦縁に固着し又は埋め込み、該永久磁石の磁力によって対応する枠体１４の柱部１４ａに側壁部分１８ｂの両縦縁を吸着保持することができる。この場合、枠体１４の少なくとも柱部１４ａは、磁性体で構成する必要があり、柱部１４ａは矩形の横断面形状を有することが望ましい。また、この場合、図１１に示すように、永久磁石３８が設けられる両縦縁に隣接する各端壁部分１８ｃの縦縁に前記柱部１４ａに巻きつく延長部１８ｆを設け、この延長部１８ｆの延長端を例えばマジックテープ（登録商標）１８ｇで端壁部分１８ｃの縦縁に固定することができる。
【００５７】
さらに、図１２（ａ）、（ｂ）に示されているように、一つの側壁部分１８ｂを縦方向に走る分割線に沿って分断し、その両切断縁部のそれぞれに永久磁石３８をその異磁極が相互に向き合うように、各切断縁部に沿って配列し、この永久磁石３８の磁力によって開閉可能な入口を形成することができる。
【００５８】
図１２に示す例においても、永久磁石３８に代えて、ファスナ１８ｄを適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。例えば、包囲体１８の周壁部（１８ｂ、１８ｃ）の下縁を床に密着させ、前記した間隙に代えて、例えば送風器２０が設置された一方の端壁部分１８ｃと反対側の端壁部分１８ｃに、空気取り入れ口として１００ｃｍ３程度の開口部を形成することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 感染拡大防止ブース
１２ ベッド
１４ 枠体
１６ 空間（クリーンブース空間）
１８ 包囲体
２０ 送風器
２２ 加湿器
２４ 循環空気流
２６ 補助ファン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感染防止ブースに関し、特に、インフルエンザに感染した患者を収容又は診察するのに適した感染防止ブースに関する。
【背景技術】
【０００２】
患者を収容する簡易ブースの一つとして、陽圧型の簡易ブースが知られている（例えば、特許文献１参照）。この陽圧型の簡易ブースは無菌室として使用できる。また、他の簡易ブースとして陰圧型の簡易ブースがあり、この陰圧型の簡易ブースの例として、三機工業（株）から販売されている商品名「エアロガーディアン」と称されるユニット型陰圧隔離室がある。この隔離室によれば、その包囲体に開口部が設けられ、前記包囲体の前記開口部と反対側にはＦＦＵ（ファンフィルタユニット）が設けられている。ＦＦＵは、前記開口部を経て吸引した空気をＨＥＰＡフィルタで濾過した後、隔離室すなわち前記包囲体外に放出することにより、隔離室内を陰圧が保持する。したがって、この隔離室をインフルエンザに感染した患者を収容又は診察する感染防止ブースとして使用することができる。
【０００３】
ところで、人が快適と感じる温度範囲は２０℃〜２６℃の温度範囲であり、またインフルエンザが失活し易い相対湿度範囲の研究結果に基づいて、建築物環境衛生管理基準では、４０〜７０％RHが最適相対湿度であると定められている。そこで、前記隔離室をインフルエンザ感染防止ブースとして使用する場合、隔離室内をインフルエンザが失活し易い適正な相対湿度に維持することが望ましい。
【０００４】
しかしながら、従来の前記隔離室では、前記開口部を経て吸引される空気流量を考慮すると、前記隔離室内に適正な陰圧を保持するためには、ＦＦＵに３．３ｍ３／分を超える大きな送風量が必要となる。そのため、この大送風量に対応して、適正な相対湿度の条件を満たすためには、極めて大容量の加湿器が必要となる。このような大容量の加湿器の適用は隔離室内に湿度のむらを生じ易い。また、この湿度むらを解消すべく、ＦＦＵの運転能力を増大すると、騒音問題や空気流の増大が隔離室に収容されるベッド上の患者の体感温度の低下を招くことから、患者に不快感を及ぼすおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１８０７２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、インフルエンザウイルスの失活に有効な相対湿度を保持しかつ適正な陰圧を保持することができ、患者を快適に収容することができる感染拡大防止ブースを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る感染拡大防止ブースは、室内に配置されたベッドの全体を覆うクリーンブースを前記室内に形成するための包囲体と、前記クリーンブース内の空気を浄化し該クリーンブース外に排出するための送風器と、前記クリーンブース内に配置され、該クリーンブース内で空気循環流を生成するための補助ファンと、前記クリーンブース内の湿度を調整するための加湿器とを含む。前記包囲体により形成される前記クリーンブース容量は６ｍ３以上かつ１５ｍ３以下であり、前記包囲体には実質的にほぼ１００ｃｍ２の空気取り入れ口が形成され、前記送風器は０．１ｍ３／分以上かつ１．２８ｍ３／分以下の送風能力で運転される。また、前記補助ファンによる循環空気風量は、１ｍ３／分以上かつ２．５ｍ３／分以下であり、前記加湿器による加湿水分量は０．４kg／hr以下であり、該加湿器により前記クリーンブース内の相対湿度が４５％RH以上かつ６５％RH以下に保持される。
【０００８】
本発明に係る感染防止ブースでは、前記したように前記クリーンブース容量は６ｍ３以上かつ１５ｍ３以下であり、前記包囲体には実質的にほぼ１００ｃｍ２の空気取り入れ口が形成されることから、前記送風器を０．１ｍ３／分以上かつ１．２８ｍ３／分以下の送風能力で運転することにより、前記ベッド上の患者に騒音や体感温度の低下を感じさせることなく、クリーンブース内を適正な陰圧に保持することができる。また、前記補助ファンによる循環空気風量を１ｍ３／分以上かつ２．５ｍ３／分以下に設定し、前記加湿器による加湿水分量を０．４kg／hr以下とすることにより、クリーンブース内に空気流のむらや湿度むらを生じさせることなく、加湿器により前記クリーンブース内の相対湿度を４５％RH以上かつ６５％RH以下に保持することができる。
【０００９】
前記補助ファンによる前記循環空気流は、前記クリーンブース内の湿度のむらを解消する。これにより、前記加湿器からのより少ない加湿水分量で最適な相対湿度の実現が可能となる。
【００１０】
前記加湿器にスチーム式加湿器を用いることにより、蒸気発生源となる水に含まれる種々の細菌を滅菌、消毒することができるので、これら細菌の放出を防止することができる。
【００１１】
前記包囲体は前記ベッドの上方を覆う矩形の頂部と、該頂部の頂部から前記室内の床に垂れ下がる周壁部とを有し、該周壁部の下縁と前記床との間の間隙により前記空気取り入れ口を形成することができる。これに代えて、周壁部の下縁と前記床との間を密閉構造とし、前記周壁の一部に前記空気取入口を形成することができる。
【００１２】
前記送風器に装着されるフィルタとして、準ＨＥＰＡ又はＨＥＰＡフィルタを装着することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、前記したように、前記ベッド上の患者に騒音や体感温度の低下を感じさせることなく、クリーンブース内に適正な陰圧を保持することができ、しかもインフルエンザウイルスの失活に有効な相対湿度を保持することができるので、患者を快適に収容することができ、インフルエンザの感染拡大を有効に阻止し得る感染拡大防止ブースが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る感染拡大防止ブースを概略的に示す斜視図である。
【図２】本発明に係る感染拡大防止ブースの浮遊微粒子のリーク特性を実験結果に基づいて示すグラフである。
【図３】浮遊インフルエンザウイルスの感染価と相対湿度との関係を実験結果に基づいて示すグラフである。
【図４】測定値に基づく循環送風量と相対湿度との関係を示す表１である。
【図５】測定値に基づく循環送風量と相対湿度との関係を示す表２である。
【図６】測定値に基づく循環送風量と相対湿度との関係を示す表３である。
【図７】測定値に基づく循環送風量と相対湿度との関係を示す表４である。
【図８】測定値に基づく循環送風量と患者の顔付近の風速測定値との関係を示す表５である。
【図９】循環送風量と患者のドラフト感との関係を調査した測定結果を示す表６である。
【図１０】本発明に係る感染拡大防止ブースの他の例を示す斜視図である。
【図１１】図１０に示したブースの一部を破断して示す横断面図である。
【図１２】本発明に係る感染拡大防止ブースのさらに他の例を示す正面図であり、（ａ）は出入り口の閉鎖状態を示し、（ｂ）は出入り口の開放状態を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る感染拡大防止ブース１０は、図１に示されているように、ベッド１２の外方を区画するための全体に矩形の枠体１４と、ベッド１２を収容する空間１６を形成するために枠体１４を覆って配置される例えば透明ビニールのような軟質合成樹脂からなる包囲体１８と、例えば、フィルタ２０ａが内蔵されたＦＦＵ（ファンフィルタユニット）からなる送風器であって、空間１６に陰圧を作用させるための送風器２０と、空間１６を加湿するための加湿器２２と、空間内に循環空気流２４を形成するための補助ファン２６とを含む。
【００１６】
ベッド１２は、例えば縦（Ｌ１）×横（Ｗ１）×高さ（Ｈ１）が１９４０ｍｍ×８４５ｍｍ×３１０ｍｍの大きさを有し、図示しないが、例えば病室の床上に設置される。枠体１４は、前記床上に設置され、ベッド１２の外方を覆うように、その縦、横及び高さに沿った縦（Ｌ２）×横（Ｗ２）×高さ（Ｈ２）が例えば２７００ｍｍ×２３００ｍｍ×２０００ｍｍの大きさの各枠寸法を有する。
【００１７】
包囲体１８は、枠体１４の天井枠部に対応した矩形形状を有し該天井枠部に配置される矩形の頂部１８ａと、該頂部の一対の長辺から前記床上に連続的に垂れ下がる一対の側壁部分１８ｂと、頂部１８ａの一対の短辺から前記床上に連続的に垂れ下がる一対の端壁部分１８ｃとを備える。各側壁部分１８ｂと各端壁部分１８ｃとの互いに隣接する縦縁には、隣接する両縦縁を解除可能に結合するファスナ１８ｄが設けられており、該ファスナの結合作用により、一対の側壁部分１８ｂ及び一対の端壁部１８ｃにより、連続する環状の周壁部（１８ｂ、１８ｃ）が形成される。
【００１８】
このファスナ１８ｄの結合により、包囲体１８はベッド１２を収容する空間１６を形成する。図１に示す例では、１２．４ｍ３の容積を有する空間１６が形成される。また、少なくとも一つのファスナ１８ｄは、隣接する両縦縁部１８ｂ及び１８ｃの結合を解除することにより、空間１６への患者２８あるいは医師の出入りを許す。図１に示す例では、包囲体１８の連続する周壁部（１８ｂ、１８ｃ）の下縁は、前記床上で空間１６の外方へ約５ｃｍの長さで折り曲げられており、この折曲げ下縁部１８ｅと前記床との間に、実質的に空隙が形成されている。
【００１９】
前記ベッド１２上の患者２８に閉塞感を与えることなく収容し得る最小寸法の包囲体１８として、該包囲体の縦（Ｌ２）×横（Ｗ２）×高さ（Ｈ２）が例えば２０００ｍｍ×１５００ｍｍ×２０００ｍｍの大きさの各枠寸法を有する包囲体１８及びそれに適する枠体１４を用いることにより、６ｍ３の最小容積の空間１６を構成することができる。
【００２０】
また、必要に応じて医療機器を空間１６内に設置するために、感染拡大防止ブース１０の縦（Ｌ２）×横（Ｗ２）×高さ（Ｈ２）を例えば３０００ｍｍ×２０００ｍｍ×２５００ｍｍに設定することができる。この場合、空間１６は１５ｍ３の最大容積となる。この最大容積と前記最小容積との間で、空間１６を所望の容積と、縦（Ｌ２）×横（Ｗ２）×高さ（Ｈ２）の所望寸法に設定することができる。
【００２１】
図１に示す例では、ＦＦＵからなる送風器２０は患者２８の足元側に位置する一方の端壁部分１８ｃに設置されている。送風器２０に設けられるフィルタ２０ａは、定格流で０．３μｍの粒径を有する粒子の捕集率が９９．９７％以上を示すＨＥＰＡフィルタが用いられている。
【００２２】
インフルエンザウイルスの単体の大きさは０．１μｍであるが、患者２８の口や鼻から放出されるとき、体液由来の蛋白質に包まれた状態でウイルスが飛散し、浮遊する。そのため、実質的にウイルスの大きさは単体よりも数倍大きなサブミクロン粒子として浮遊するので、フィルタ２０ａとして、ＨＥＰＡフィルタ及びこれよりも低精度の準ＨＥＰＡフィルタを用いても、これら粒子を除去することができる。もちろんＨＥＰＡフィルタよりも高精度のＵＰＬＡフィルタを用いることができる。しかしながら、耐久性の点で、準ＨＥＰＡフィルタ又はＨＥＰＡフィルタを採用することが望ましい。
【００２３】
送風器２０は、その作動により、空間１６内の空気を吸引し、フィルタ２０ａでインフルエンザウイルスのような粒子を捕獲した後、この浄化された空気を包囲体１８外に排出する。このとき、前記したように、包囲体１８の折曲げ下縁部１８ｅは、約５ｃｍの長さの領域に渡って前記床上に折り曲げられている。そのため、折曲げ下縁部１８ｅの一部が前記床に密着するが、その残部は前記床に密着することなく、部分的に間隙が保持されており、この間隙は総開口面積が１００ｃｍ２程度の実質的な吸引開口として作用する。この間隙について、包囲体１８の周壁部（１８ｂ、１８ｃ）の下縁がその全周にわたって前記床との間に１ｍｍの均等な間隔を生じたと仮定しても、その総開口面積は１００ｃｍ２に過ぎない。したがって、折曲げ下縁部１８ｅを設けた場合、実質的に１００ｃｍ２程度の小さな総開口面積が保持されていると考えられるからである。
【００２４】
送風器２０は、このような吸引開口を経て包囲体１８内に空気を吸引する。また、感染拡大防止ブース１０が通常設置される大部屋の病室内には、方向の定まらない１０〜１５ｃｍ／秒の熱対流や自然対流が発生する。この方向の定まらない空気流の向きの如何に拘わらず空間１６に陰圧を保持する必要がある。したがって、前記吸引開口から逆流して吹き出す１５ｃｍ／秒×１００ｃｍ２の最大風量に対して陰圧を生成するために、送風器２０には、この値を超える風量が必要になる。この積の値は、０．０９０ｍ３／分となり、前記周壁部（１８ｂ、１８ｃ）のファスナ１８ｄ等から吸引される空気流量を考慮して、送風器２０を０．１ｍ３／分以上の送風能力で運転することにより、空間１６を陰圧に確実に保持することが可能となる。
【００２５】
この陰圧により、患者２８から放出されたインフルエンザウイルスが包囲体１８外に漏れ出すことを防止することができるので、空間１６をクリーンブース空間として確実に機能させることができる。
【００２６】
周壁部（１８ｂ、１８ｃ）の各折曲げ下縁部１８ｅは、各側壁部分１８ｂ及び端壁部分１８ｃの下縁部が前記床から浮き上がることを確実に防止し、この浮き上がりによって前記実行開口が１００ｍ２を超えることを確実に防止する作用をなす。したがって、折曲げ下縁部１８ｅの長さを必要に応じて５ｃｍ以上とすることができる。また、図示のとおり、折曲げ下縁部１８ｅを空間１６外に向けて形成することに代えて、空間１６内に向けて形成することができる。
【００２７】
図２に示すグラフは、感染拡大防止ブース１０の浮遊微粒子のリーク特性を示すグラフである。感染拡大防止ブース１０として、６．３ｍ３の容積の感染拡大防止ブース１０が用いられ、該ブースには前記したと同様な吸引開口として作用する１００ｃｍ２の総開口面積が設定された。また前記感染拡大防止ブース１０を覆う実験用の覆いにより、感染拡大防止ブース１０を収容する外チャンバが形成された。フィルタ２０ａとしてＨＥＰＡフィルタが採用された。
【００２８】
感染拡大防止ブース１０内に、ネブライザを用いて患者２８の咳を模擬したウイルス粒子を１秒間噴霧した後、感染拡大防止ブース１０内及び該ブース外すなわち前記外チャンバ内のそれぞれで、レーザパーティクルカウンタを用いて、粒子径が０．３μｍ以下の浮遊粒子数濃度を測定した。
【００２９】
図２に示すグラフの横軸はウイルス粒子の噴霧後の経過時間（分）を示し、縦軸は捕獲された粒子数濃度（カウント数／１リットル空気）を示す。感染拡大防止ブース１０に設けられた送風器２０の運転流量がパラメータとして採用された。特性線３０（３０ａ、３０ｂ）、３２（３２ａ、３２ｂ）及び３４（３４ａ、３４ｂ）は、送風器２０の運転流量が０リットル／分、９７リットル／分、１９１リットル／分の場合の測定結果をそれぞれ示し、各特性線３０ａ、３２ａ、３４ａ及び３０ｂ、３２ｂ、３４ｂは、感染拡大防止ブース１０内及び外でのそれぞれの測定値である。
【００３０】
すなわち、特性線３０ａ、３０ｂは、送風器２０の運転停止状態での感染拡大防止ブース１０内外での粒子数濃度の変化を示す。粒子の噴霧直後では、前記ブース１０内の粒子数濃度が急激に増大し、その後ほぼ一定値を保つ。これに対し、前記ブース１０外では、特性線３０ｂが特性線３０ａに近づくように、時間の経過に伴って粒子数濃度が前記ブース１０内のそれに近づく。これは、感染拡大防止ブース１０に前記粒子の漏れが生じていることを示す。
【００３１】
他方、特性線３２ａ、３２ｂは、送風器２０の運転流量を９７リットル／分に設定した場合の前記ブース１０内外での粒子数濃度の変化を示す。この運転状況では、時間の経過に拘わらずブース１０外の粒子数濃度が１０カウント／リットル空気以下に保持されている。これは、前記粒子に関して前記ブース１０に実質的なリークが生じていないことを意味する。送風器２０の運転流量を１９１リットル／分に設定した場合の特性線３４ａ、３４ｂも、特性線３２ａ、３２ｂと同様な傾向を示す。
【００３２】
したがって、図２のグラフからも、前記したように、送風器２０を０．１ｍ３／分以上の送風能力で運転することにより、空間１６を陰圧に確実に保持することができ、これにより、感染拡大防止ブース１０外への０．３μｍ以下の粒子の漏れ出しが確実に防止される。その結果、空間１６は、患者２８から放出されるインフルエンザウイルスが包囲体１８の外に排出されることを防止するクリーンブース空間として機能する。
【００３３】
加湿器２２は、水蒸気を空間１６内に放出することにより、該空間の相対湿度を調整する。この相対湿度については、例えば「建築物における衛生的環境の確保に関する法律」（通称、ビル衛生管理法）では、人が快適と感じる２０〜２６℃の温度範囲で、相対湿度を４０〜７０％ＲＨとすることが定められている。また、相対湿度とインフルエンザウイルスの失活との関係について、Schafferら（F.L.Schaffer, M.E. Soergel, and D.C.Straube, Survival of Airborne Influenza Virus: Effects of Propagating Host, Relative Humidity, and Comparison of Spray Fluids, Archives of Virology 51, 263-273(1976) by Springer-Verlag 1976）は、浮遊ウイルスの失活が５０％RH〜５５％RHで特に著しいことを報告している。
【００３４】
今回、さらに相対湿度とインフルエンザウイルスの失活との関係を明らかにするために、図２に示すグラフを得たと同様な６．３ｍ３の感染拡大防止ブース１０内（温度は２５℃）でネブライザを用いてウイルス粒子を１秒間噴霧した後、所定の時間経過後、サンプリング装置としてゼラチンフィルタを用いて感染拡大防止ブース１０内の浮遊インフルエンザウイルスを捕獲し、その感染価を求めた。その実験結果が図３に示されている。なお、フィルタとしてゼラチンフィルタを用いることにより、１μｍ以下の大きさの浮遊粒子を確実に採取でき、ナノメータサイズの浮遊粒子を含めて１μｍ以下のどのような大きさの粒子をも９８％以上を捕集できた。
【００３５】
図３のグラフは、２５℃の雰囲気における経過時間をパラメータとして、横軸が相対湿度（％ＲＨ）を示し、縦軸が感染価（ＰＦＵ／４０リットル空気）を示す。特性線３６ａは経過時間が零、すなわち初期値の感染価を示す。特性線３６ｂ〜３６ｅは、それぞれ噴霧後の経過時間２、１０、２０及び３０分の感染価を示す。初期値に比較して２桁以上の感染価の減少があれば、実質的に失活状態であると判断できる。したがって、２０分経過後の特性線３６ｄから明らかなように、２０分の経過後であれば、相対湿度を４５％ＲＨ〜６５％ＲＨに維持することにより、インフルエンザウイルスを失活させることができると考えられる。
【００３６】
感染拡大防止ブース１０内の温度を２０、２２及び２６℃に変えて、それぞれで感染価と相対湿度との依存性についての関係を求めた。これらのいずれも、図３のグラフと同様な結果が得られた。
【００３７】
したがって、快適性の点から、空間１６内の温度を２０〜２６℃に保持することが望ましく、このとき、インフルエンザウイルスの失活を図り、また患者２８の早期治癒を促す上で、加湿器２２に組み込まれた湿度センサからの検出湿度に基づいて、空間１６内の相対湿度を４５％ＲＨ〜６５％ＲＨに維持される。
【００３８】
また、相対湿度を４５％ＲＨ〜６５％ＲＨに維持するための加湿器２２は、患者２８の頭部側の周壁部１８ｃの内側に床置きされ、補助ファン２６及び送風器２０の送風量との関係で、空間１６内に湿度むらを無くすために、０．４ｋｇ／時間以下の加湿水分量で運転される。
【００３９】
この加湿器２２による加湿水分量、０．４ｋｇ／時間の値の根拠について、次図４に示す表１〜図７に示す表４に沿って説明する。補助ファン２６は、図１に示すように、ベッド１２の長手方向への循環空気流２４が生成されるように、送風器２０と同様に患者２８の足元側に、加湿器２２と対角関係をなすように周壁部の１８ｃの内側の頂部１８ａの近くに天吊りして配置された。感染拡大防止ブース１０外の雰囲気は２２℃、３０％ＲＨであり、加湿器２２の制御設定値は５５％ＲＨである。
【００４０】
表１〜４には、補助ファン２６の循環送風量（ｍ３／分）を０〜２．５ｍ３／分まで、０．５ｍ３／分毎に変えたときのそれぞれについて、一点での床からの高さ位置が６０ｃｍ、１２０ｃｍ及び１８０ｃｍのそれぞれで、計測された測定値が示されている。
【００４１】
表１は、加湿器２２の加湿量を０．２ｋｇ／時間に設定した場合の測定値の結果を示す。表２〜表５は、加湿器２２の加湿量を０．３ｋｇ／時間、０．４ｋｇ／時間及び０．５ｋｇ／時間にそれぞれ設定した場合の測定値の結果を示す。ベッド１２の高さを考慮すると、１２０ｃｍ及び１８０ｃｍの高さ位置で、相対湿度にむらが見られなければ、むらが解消されていると考えられ、インフルエンザウイルスの失活に必要な相対湿度４５％ＲＨ〜６５％ＲＨは、図４に示された表１、図５に示された表２及び図６に示された表３のそれぞれに※印を付したとおり、加湿器２２の加湿量を各表についてそれぞれ０．２ｋｇ／時間、０．３ｋｇ／時間及び０．４ｋｇ／時間に設定し、補助ファン２６の送風量を１〜２．５ｍ３／分に設定したときに、実質的に相対湿度のむらが解消していると考えられる。
【００４２】
したがって、相対湿度のむらを無くすために、補助ファン２６の送風量は１〜２．５ｍ３／分に設定する必要がある。また、感染拡大防止ブース１０外の温度が２２℃である場合、発熱源となる医療機器を空間１６内に持ち込まない限り、該空間内のいずれの箇所においても温度は２３〜２６℃の快適範囲にあった。
【００４３】
また、表１〜４には、前記したように、加湿器２２の加湿量を０．２ｋｇ／時間から０．５ｋｇ／時間の間で変化させた例が示されているが、相対湿度をある値に保持するためには、送風器２０の送風量と加湿器２２の加湿水分量との間に比例関係が存在する。つまり、加湿水分量が大きいほど送風量を大きくして過剰相対湿度になるのを防ぎ、また加湿水分量が小さいほど送風量を小さくして相対湿度が不足することを防ぐ必要がある。表１〜４を求めた場合では、加湿器２２が０．２ｋｇ／時間の水分量であるとき、送風器２０には０．６４ｍ３／分の送風量が必要となる。同様に、加湿器２２が０．３ｋｇ／時間、０．４ｋｇ／時間及び０．６ｋｇ／時間の水分量であるとき、送風器２０には０．９６ｍ３／分、１．２８ｍ３／分及び１．６ｍ３／分の送風量がそれぞれ必要となる。
【００４４】
したがって、加湿器２２の加湿水分量が０．４ｋｇ／時間とは、送風器２０の送風量が１．２８ｍ３／分を意味する。表４に示すように、加湿水分量を０．５ｋｇ／時間とした場合には、送風器２０の送風量は１．６ｍ３／分となり、所望の相対湿度４５％ＲＨ〜６５％ＲＨで、むらを解消できないことから、相対湿度のむらの解消する上で、送風器２０の送風量を１．２８ｍ３／分以下に設定する必要がある。
【００４５】
その結果、送風器２０の送風量は、空間１６内に必要な陰圧を保持するための下限送風量０．１ｍ３／分と、空間１６内の相対湿度むらを解消し得る上限値である１．２８ｍ３／分との間に設定する必要がある。
【００４６】
さらに、補助ファン２６の循環送風量と、感染拡大防止ブース１０内のベッドベッド１２上の患者２８が顔で感じる体感温度の低下との関係を調べた。このときの送風器２０の送風量は上限値である１．２８ｍ３／分に設定され、加湿器２２による加湿水分量は０．４ｋｇ／時間に設定された。
【００４７】
またベッド１２の高さは５０ｃｍに設定され、このベッド１２に横臥した被検者（２８）の足元側から、斜め３０度上向きに向けられた補助ファン２６で空間１６に循環空気流２４を形成した。さらに、補助ファン２６の方向は、直進した気流が被験者（２８）の身体に直接到達しないように、補助ファン２６の中心軸延長線が被検者（２８）の身体から外れるようにした。
【００４８】
体感温度の低下すなわちドラフト感の有無を判定した被験者（２８）は５名であり、被験者の顔表面付近の気流風速測定値は、日本カノマックス製アネモマスター風速風量計6034と称される熱線風速計が用いられた。測定結果を表５に示す。
【００４９】
表６は、被験者のドラフト感の有無判定の結果である。表５及び表６の対応から明らかなように、顔面付近の最大風速が１５ｃｍ／秒を越えると、被験者（２８）は不快なドラフト感を感じた。また、顔面付近の最大風速が１５ｃｍ／秒を越えないようにするためにも、補助ファン２６の作動下での空間１６内に生じる循環空気流２４の循環風量は２．５ｍ３／分以下に保つ必要があった。さらに、補助ファン２６を足元側から斜め３０度下向き、頭側から斜め３０度上向き及び頭側から斜め３０度下向きに設置した例ついても、同様な結果が得られた。
【００５０】
前記したところから明らかなように、
１．クリーンブース容量すなわち空間１６の容量は、６ｍ３以上かつ１５ｍ３以下とし、包囲体１８には実質的にほぼ１００ｃｍ２の空気取り入れ口を形成し、
２．送風器２０を０．１ｍ３／分以上かつ１．２８ｍ３／分以下の送風能力で運転し、
３．補助ファン２６による循環空気風量２４を１ｍ３／分以上かつ２．５ｍ３／分以下に設定し、
４．加湿器２２による加湿水分量を０．４kg／hr以下とし、
５．クリーンブースすなわち空間１６内の相対湿度を４５％RH以上かつ６５％RH以下に保持する。
【００５１】
これにより、インフルエンザウイルスの失活に有効な相対湿度を保持しかつ適正な陰圧を保持することができ、送風器２０に大きな送風量を設定することなく、また大きな送風量に起因する騒音問題を引き起こすことなく、患者を快適に収容することができる感染拡大防止ブースを提供することができる。
【００５２】
騒音問題に関し、従来の前記した陰圧隔離ブースの送風器では、３．３ｍ３／分の送風量が設定されており、４０ｄBの騒音値が測定された。これに対し、感染拡大防止ブース１０では、２６ｄＢの騒音値が測定されたに過ぎず、著しい静寂化が可能になった。
【００５３】
また、本発明に係る感染拡大防止ブース１０は、空気が乾燥し易い冬期において、一層優れた効果を発揮する。
【００５４】
前記したところでは、感染拡大防止ブース１０をインフルエンザウイルス用として使用する例について説明した。しかしながら、風邪の原因となるウイルスは２００種以上もあると言われており、冬はインフルエンザウイルス（風邪とは区別するが）以外にコロナウイルスやライノウイルスが活動的になる。これらのウイルスもインフルエンザウイルスと同様に、脂質を含むエンべロープで覆われている。この構造のウイルスは空気中に浮遊すると、いずれも低温低湿の冬の環境には失活しにくく、長時間にわたり感染価を維持する。一方、高温多湿な環境である夏には、アデノウイルスやエコーウイルス（エンテロウイルス）、コクサッキーウイルスなどが活動する（小児ではこの他ヒトメタニューモウイルス（３〜６月）など）。これらのウイルスはエンベロープ膜を持たず、空気中に浮遊すると、いずれも高温多湿の夏の環境には失活しにくく、長時間にわたり感染価を維持する。
【００５５】
本発明に係る感染拡大防止ブース１０は、インフルエンザウイルスのようなエンベロープ膜を有するウイルスの加湿による失活のみならず、エンベロープ膜を持たず空気中に浮遊するといずれも高温多湿の夏の環境には失活しにくくかつ長時間にわたり感染価を維持するウイルスに対する失活をも可能にすべく、加湿器２２に加えて、あるいはこれに代えて、乾燥器又は加湿、乾燥及び温度調整機能を有する空調機を配置することができる。
【００５６】
包囲体１８のファスナ１８ｄに代えて、図１０及び１１に示すように、永久磁石３８を例えば一つの側壁部分１８ｂの両縦縁に固着し又は埋め込み、該永久磁石の磁力によって対応する枠体１４の柱部１４ａに側壁部分１８ｂの両縦縁を吸着保持することができる。この場合、枠体１４の少なくとも柱部１４ａは、磁性体で構成する必要があり、柱部１４ａは矩形の横断面形状を有することが望ましい。また、この場合、図１１に示すように、永久磁石３８が設けられる両縦縁に隣接する各端壁部分１８ｃの縦縁に前記柱部１４ａに巻きつく延長部１８ｆを設け、この延長部１８ｆの延長端を例えばマジックテープ（登録商標）１８ｇで端壁部分１８ｃの縦縁に固定することができる。
【００５７】
さらに、図１２（ａ）、（ｂ）に示されているように、一つの側壁部分１８ｂを縦方向に走る分割線に沿って分断し、その両切断縁部のそれぞれに永久磁石３８をその異磁極が相互に向き合うように、各切断縁部に沿って配列し、この永久磁石３８の磁力によって開閉可能な入口を形成することができる。
【００５８】
図１２に示す例においても、永久磁石３８に代えて、ファスナ１８ｄを適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
本発明は、上記実施例に限定されず、その趣旨を逸脱しない限り、種々に変更することができる。例えば、包囲体１８の周壁部（１８ｂ、１８ｃ）の下縁を床に密着させ、前記した間隙に代えて、例えば送風器２０が設置された一方の端壁部分１８ｃと反対側の端壁部分１８ｃに、空気取り入れ口として１００ｃｍ３程度の開口部を形成することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１０ 感染拡大防止ブース
１２ ベッド
１４ 枠体
１６ 空間（クリーンブース空間）
１８ 包囲体
２０ 送風器
２２ 加湿器
２４ 循環空気流
２６ 補助ファン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内に配置されたベッドの全体を覆うクリーンブースを前記室内に形成するための包囲体と、前記クリーンブース内の空気を浄化し該クリーンブース外に排出するための送風器と、前記クリーンブース内に配置され、該クリーンブース内で空気循環流を生成するための補助ファンと、前記クリーンブース内の湿度を調整するための加湿器とを含み、前記包囲体により形成される前記クリーンブース容量は６ｍ３以上かつ１５ｍ３以下であり、前記包囲体には実質的にほぼ１００ｃｍ２の空気取り入れ口が形成され、前記送風器は０．１ｍ３／分以上かつ１．２８ｍ３／分以下の送風能力で運転され、前記補助ファンによる循環空気風量は、１ｍ３／分以上かつ２．５ｍ３／分以下であり、前記加湿器による加湿水分量は０．４kg／hr以下であり、該加湿器により前記クリーンブース内の相対湿度が４５％ＲＨ以上かつ６５％RH以下に保持されることを特徴とする感染拡大防止ブース。
【請求項２】
前記補助ファンによる前記循環空気流は、前記クリーンブース内の湿度のむらを解消する請求項１に記載のブース。
【請求項３】
前記加湿器はスチーム式加湿器である、請求項１に記載のブース。
【請求項４】
前記包囲体は前記ベッドの上方を覆う矩形の頂部と、該頂部の頂部から前記室内の床に垂れ下がる周壁部とを有し、該周壁部の下縁と前記床との間の間隙により前記空気取り入れ口が形成されている、請求項１に記載のブース。
【請求項５】
前記送風器には空気浄化のための準ＨＥＰＡ又はＨＥＰＡフィルタが装着されている、請求項１に記載のブース。
【請求項１】
室内に配置されたベッドの全体を覆うクリーンブースを前記室内に形成するための包囲体と、前記クリーンブース内の空気を浄化し該クリーンブース外に排出するための送風器と、前記クリーンブース内に配置され、該クリーンブース内で空気循環流を生成するための補助ファンと、前記クリーンブース内の湿度を調整するための加湿器とを含み、前記包囲体により形成される前記クリーンブース容量は６ｍ３以上かつ１５ｍ３以下であり、前記包囲体には実質的にほぼ１００ｃｍ２の空気取り入れ口が形成され、前記送風器は０．１ｍ３／分以上かつ１．２８ｍ３／分以下の送風能力で運転され、前記補助ファンによる循環空気風量は、１ｍ３／分以上かつ２．５ｍ３／分以下であり、前記加湿器による加湿水分量は０．４kg／hr以下であり、該加湿器により前記クリーンブース内の相対湿度が４５％ＲＨ以上かつ６５％RH以下に保持されることを特徴とする感染拡大防止ブース。
【請求項２】
前記補助ファンによる前記循環空気流は、前記クリーンブース内の湿度のむらを解消する請求項１に記載のブース。
【請求項３】
前記加湿器はスチーム式加湿器である、請求項１に記載のブース。
【請求項４】
前記包囲体は前記ベッドの上方を覆う矩形の頂部と、該頂部の頂部から前記室内の床に垂れ下がる周壁部とを有し、該周壁部の下縁と前記床との間の間隙により前記空気取り入れ口が形成されている、請求項１に記載のブース。
【請求項５】
前記送風器には空気浄化のための準ＨＥＰＡ又はＨＥＰＡフィルタが装着されている、請求項１に記載のブース。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１２−１２４（Ｐ２０１２−１２４Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３４８２１（Ｐ２０１０−１３４８２１）
【出願日】平成２２年６月１４日（２０１０．６．１４）
【出願人】（０００１６９４９９）高砂熱学工業株式会社 (287)
【出願人】（５０４１３６９９３）独立行政法人国立病院機構 (37)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１４日（２０１０．６．１４）
【出願人】（０００１６９４９９）高砂熱学工業株式会社 (287)
【出願人】（５０４１３６９９３）独立行政法人国立病院機構 (37)
【Ｆターム（参考）】
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