JP2020146471A - Ozone gas sterilizer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、オゾンガスを放出させて、消毒を行う装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for disinfecting by releasing ozone gas.
手術室における定期消毒時、動物実験施設における動物入れ替え時、医薬製造施設における製造薬剤切り替え時、再生医療施設における培養物切り替え時などにおいては従来、微生物の殺菌およびウイルスの不活化などの消毒のため、ホルムアルデヒドを室内に充満させて、室内の全表面を殺菌する方法が用いられていた。しかしホルムアルデヒドは近年、発がん性など、人体への影響が指摘されている。 Conventionally, for disinfection such as sterilization of microorganisms and inactivation of viruses during regular disinfection in operating rooms, replacement of animals in animal experiment facilities, switching of manufactured drugs in pharmaceutical manufacturing facilities, switching of cultures in regenerative medical facilities, etc. , A method of sterilizing the entire surface of the room by filling the room with formaldehyde has been used. However, in recent years, formaldehyde has been pointed out to have carcinogenic effects on the human body.
ホルムアルデヒド以外を用いる代替の殺菌方法としては、オゾン、過酢酸系除菌剤、二酸化塩素、過酸化水素を用いる方法が提唱されている。このなかでもオゾンは、強力な酸化力を有し、殺菌、消毒等の作用を有するため、浄水場をはじめ、幅広い分野で利用されており、オゾンガス燻蒸による消毒方法が、手術室の定期消毒時などにおいて用いられるようになってきている。 As an alternative sterilization method using other than formaldehyde, a method using ozone, a peracetic acid-based disinfectant, chlorine dioxide, and hydrogen peroxide has been proposed. Of these, ozone has strong oxidizing power and has sterilizing and disinfecting actions, so it is used in a wide range of fields including water purification plants. The disinfection method using ozone gas fumigation is used for regular disinfection of operating rooms. It has come to be used in such cases.
オゾンガス燻蒸による消毒のための従来のオゾンガス消毒器は、空気中のオゾン濃度を高めて消毒能力を確保するために、空間循環後のオゾンガス含有再吸入空気におけるオゾン濃度を維持したままオゾンガス発生器に通過させることにより、より高濃度のオゾンガスを含む空気を空間内に再放出するようになっている。特許文献1には、医療施設等の空間内でより短時間に消毒を行い、消毒後のオゾンガスは、オゾンガス発生器とは別に備えられるオゾンガス分解用のユニットを用いて分解し、除去するプロセスおよびシステムが開示されている。 The conventional ozone gas disinfectant for disinfection by fumigation of ozone gas is used as an ozone gas generator while maintaining the ozone concentration in the ozone gas-containing re-inhaled air after space circulation in order to increase the ozone concentration in the air and secure the disinfection ability. By passing it through, air containing a higher concentration of ozone gas is re-emitted into the space. Patent Document 1 describes a process of disinfecting in a space such as a medical facility in a shorter time, and decomposing and removing the disinfected ozone gas using a unit for decomposing ozone gas provided separately from the ozone gas generator. The system is disclosed.
しかしオゾンガスも毒性を有しており、ヒトは0.01〜0.02ppm程度でオゾンの臭気を感じ、0.1ppm程度から鼻、のどの刺激、0.2〜0.5ppmで視力の低下、0.4〜0.5ppmで上部気道の刺激、0.6〜0.8ppmで胸痛、せき、1〜2ppmで疲労感、頭痛、頭重、呼吸機能の変化、5〜10ppmで呼吸困難、脈拍増加、50ppm以上で生命の危険がそれぞれ起こるため、作業環境基準(日本産業衛生学会、許容濃度 0.1ppm〔労働者が1日8時間、週40時間程度、肉体的に激しくない労働強度で有害物質に曝露される場合に、当該有害物質の平均曝露濃度がこの数値以下であれば、ほとんどすべての労働者に健康上の悪い影響がみられないと判断される濃度〕、提案年度 1963年)、室内環境基準(0.05ppm〔24h 最大許容濃度、アメリカ合衆国食料医薬品局(FDA)、1992年〕;最高0.1ppm、平均0.05ppm〔オゾンを発生する器具による室内ガスの許容濃度〕、設計基準、暫定(1967年)、日本空気清浄協会)などが定められている。またエアコンや冷蔵庫など、家電製品においてもオゾンは広く利用されているが、安全性への配慮もされており、基本的にはオゾンが室内には漏れ出ないような構造となっており、万が一漏れ出した場合にも、0.05ppm以下となるように設計されている(非特許文献1)。 However, ozone gas is also toxic, and humans feel the odor of ozone at about 0.01 to 0.02 ppm, irritate the nose and throat from about 0.1 ppm, and reduce eyesight at 0.2 to 0.5 ppm. 0.4-0.5 ppm for upper airway irritation, 0.6-0.8 ppm for chest pain, cough, 1-2 ppm for fatigue, headache, head weight, changes in respiratory function, 5-10 ppm for respiratory distress, increased pulse , 50ppm or more can be life-threatening, so work environment standards (Japan Society of Industrial Health, permissible concentration 0.1ppm [8 hours a day, 40 hours a week for workers, toxic substances with a work intensity that is not physically intense If the average exposure concentration of the toxic substance is less than this value when exposed to, it is judged that almost all workers will not have any adverse health effects], Proposal Year 1963), Environmental quality standards for indoors (0.05ppm [24h maximum allowable concentration, United States Food and Drug Administration (FDA), 1992]; maximum 0.1ppm, average 0.05ppm [allowable concentration of indoor gas by equipment that generates ozone], design standards , Provisional (1967), Japan Air Purification Association), etc. have been established. Ozone is also widely used in home appliances such as air conditioners and refrigerators, but safety is also taken into consideration, and the structure is basically such that ozone does not leak into the room. Even if it leaks, it is designed to be 0.05 ppm or less (Non-Patent Document 1).
従来のオゾンガス消毒器は、空間内のオゾン濃度を高くすることが可能である一方、時間的および空間的にオゾン濃度を調節することが難しく、空間内のオゾン濃度は不安定である。例えば医療施設などにおいて1つの部屋を消毒する場合、従来のオゾンガス消毒器では、消毒中のオゾン濃度を消毒期間にわたって一定に維持することが困難であった。また、部屋の四隅、天井と床、オゾンガス消毒器の近辺とその遠方など、消毒を行う部屋の中の位置に応じて、オゾンガスの濃度にばらつきが生じるという問題があった。さらに、オゾンガスは人体に対して有毒であり、オゾンガス消毒器に不具合が生じた場合、意図した消毒時間以外にオゾンガスを発生したり、必要以上に空気中のオゾン濃度が高くなったりして、人体に悪影響を与えるという危険性があった。 While the conventional ozone gas disinfectant can increase the ozone concentration in the space, it is difficult to adjust the ozone concentration in time and space, and the ozone concentration in the space is unstable. For example, when disinfecting one room in a medical facility or the like, it is difficult to maintain a constant ozone concentration during disinfection with a conventional ozone gas disinfectant. Further, there is a problem that the concentration of ozone gas varies depending on the position in the room to be disinfected, such as the four corners of the room, the ceiling and the floor, the vicinity of the ozone gas disinfectant and its distance. Furthermore, ozone gas is toxic to the human body, and if a malfunction occurs in the ozone gas disinfectant, ozone gas may be generated outside the intended disinfection time, or the ozone concentration in the air may become higher than necessary. There was a risk of adversely affecting the.
また近年においては、病院、診療所、クリニック、介護・福祉施設等の医療施設内での緑膿菌やMRSA(メチシリン耐性黄色ブドウ球菌(Methicillin-resistant Staphylococcus aureus))などによる汚染を原因とする日和見感染症だけでなく、2002年のSARS(重症急性呼吸器症候群(Severe Acute Respiratory Syndrome))、2009年の新型インフルエンザ、2014年のエボラ出血熱、2015年のMERS(中東呼吸器症候群(Middle East respiratory syndrome))など、新型または未知の微生物やウイルスなどによる感染の大流行の際に、上記医療施設などだけではなく、公共交通機関、例えば鉄道の車両内もしくは航空機の機内および/または待合室内など、輸送コンテナ内、学校、役所、図書館などの公共施設など、不特定多数の人間が行き交うさまざまな空間において、徹底的な消毒に対する必要性が突然生じたりする可能性がある。 In recent years, optimism caused by contamination by Staphylococcus aureus (Methicillin-resistant Staphylococcus aureus) in medical facilities such as hospitals, clinics, clinics, and nursing / welfare facilities Not only infectious diseases, but also SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) in 2002, new influenza in 2009, Ebola hemorrhagic fever in 2014, MERS (Middle East respiratory syndrome) in 2015. ), Etc., in the event of an outbreak of infection by new or unknown microorganisms or viruses, not only in the above medical facilities, but also in public transportation, such as in railroad vehicles or in airplanes and / or in waiting rooms, etc. There is a possibility that the need for thorough disinfection may suddenly arise in various spaces where an unspecified number of people come and go, such as inside, schools, government offices, and public facilities such as libraries.
また手術室などにおいてだけではなく、医療施設内の他の場所や、介護・福祉施設、公共交通機関、公共施設などにおいて使用する際には、オゾンガス消毒器を消毒を行う場所に移動させる必要があるため、その構造は移動可能にコンパクトであるのが好ましい。 In addition to operating rooms, it is necessary to move the ozone gas disinfectant to a place where disinfection is performed when using it in other places in medical facilities, nursing / welfare facilities, public transportation, public facilities, etc. Therefore, it is preferable that the structure is movable and compact.
すなわち本発明の課題は、オゾンガスを空間の全体にわたって一定濃度となるように放出できる、オゾン消毒器を提供することにある。 That is, an object of the present invention is to provide an ozone disinfectant capable of releasing ozone gas at a constant concentration throughout the space.
本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねる中で、オゾンガス消毒器において、オゾンガス発生器の上流にオゾンガス分解フィルタを配置させることにより、上記課題が解決されることを見出し、さらに研究を進めた結果、本発明を完成するに至った。以下、「オゾンガス消毒器」と「オゾンガス消毒装置」、および、「オゾンガス分解フィルタ」と「オゾンガス分解触媒フィルタ」は、それぞれ互換的に用いる。 While conducting diligent studies to solve the above problems, the present inventors have found that the above problems can be solved by arranging an ozone gas decomposition filter upstream of the ozone gas generator in the ozone gas disinfectant, and further research has been conducted. As a result of advancing the above, the present invention has been completed. Hereinafter, the "ozone gas disinfectant" and the "ozone gas disinfectant", and the "ozone gas decomposition filter" and the "ozone gas decomposition catalyst filter" are used interchangeably.
すなわち、本発明は以下に関する:
(a) 所定の空間内に設置され、該空間を消毒するオゾンガス消毒装置であって、
該オゾンガス消毒装置の筐体の外表面に備え付けられ、該筐体の内部で連通してなる、1または2以上の吸気口および排気口、
該吸気口と該排気口の間に備えられてなる、オゾンガス発生器、ならびに
該吸気口と該オゾンガス発生器との間に備えられてなる、オゾンガス分解フィルタを含む、前記オゾンガス消毒装置。
(b) オゾンガス発生器が、紫外線方式によるものである、(a)に記載のオゾンガス消毒装置。
(c) オゾンガス分解フィルタがオゾン分解金属触媒を含む、(a)または(b)に記載のオゾンガス消毒装置。
(d) 2ppmのオゾン濃度の空気に対するオゾンガス分解フィルタのオゾンガス分解効率が70%以上である、(a)〜(c)のいずれかに記載のオゾンガス消毒装置。
(e) オゾンガス発生器の上流および/または下流に1または2以上の除塵フィルタを備える、(a)〜(d)のいずれかに記載のオゾンガス消毒装置。
(f) 除塵フィルタがHEPAフィルタである、(e)に記載のオゾンガス消毒装置。
(g) オゾンガス発生器から発生したオゾンガスを空間内において循環させるための送風部を備えた、(a)〜(f)のいずれかに記載のオゾンガス消毒装置。
That is, the present invention relates to:
(A) An ozone gas disinfecting device installed in a predetermined space to disinfect the space.
One or more intake and exhaust ports, which are provided on the outer surface of the housing of the ozone gas disinfecting device and communicate with each other inside the housing.
The ozone gas disinfecting apparatus including an ozone gas generator provided between the intake port and the exhaust port, and an ozone gas decomposition filter provided between the intake port and the ozone gas generator.
(B) The ozone gas disinfectant according to (a), wherein the ozone gas generator is of an ultraviolet method.
(C) The ozone gas disinfection device according to (a) or (b), wherein the ozone gas decomposition filter contains an ozone decomposition metal catalyst.
(D) The ozone gas disinfection apparatus according to any one of (a) to (c), wherein the ozone gas decomposition efficiency of the ozone gas decomposition filter for air having an ozone concentration of 2 ppm is 70% or more.
(E) The ozone gas disinfection apparatus according to any one of (a) to (d), comprising one or more dust removing filters upstream and / or downstream of the ozone gas generator.
(F) The ozone gas disinfection device according to (e), wherein the dust removal filter is a HEPA filter.
(G) The ozone gas disinfection device according to any one of (a) to (f), further comprising a blower for circulating ozone gas generated from the ozone gas generator in the space.
本発明のオゾンガス消毒装置は、オゾン濃度が意図する濃度を超えて放出することなくオゾンガスを空間の全体にわたって一定濃度となるように放出し、かつ移動させるのに便利なコンパクトな大きさを実現し、ひいては安全に、かつ所望の任意の場所で、簡便かつ安全なオゾンガスによる消毒を実現するものである。 The ozone gas disinfection device of the present invention realizes a compact size that is convenient for releasing ozone gas at a constant concentration throughout the space without releasing the ozone concentration exceeding the intended concentration and for moving the ozone gas. As a result, it is possible to safely and safely disinfect with ozone gas at any desired place.
本発明をより詳細に理解するために、以下の図面について参照する。
本発明は、所定の空間内に設置され、該空間を消毒するオゾンガス消毒装置に関する。特定の態様においてオゾンガス消毒装置は、該オゾンガス消毒装置の筐体の外表面に備え付けられ、該筐体の内部で連通してなる、1または2以上の吸気口および排気口、該吸気口と該排気口の間に備えられてなる、オゾンガス発生器、ならびに該吸気口と該オゾンガス発生器との間に備えられてなる、オゾンガス分解フィルタを含む。好ましい態様において、該1または2以上の吸気口からの空気の実質的に全て、例えば80%、90%、95%、98%、99.5%、99.9%、最も好ましくは全ての空気が、該オゾンガス分解フィルタを通過する。また、好ましい態様において本発明の装置は、上記特許文献1におけるようなオゾンガス分解用の追加のユニットは含まず、かつ/または吸気口において空気の流れを開閉により切り替えるスイッチング機構を有さない。本発明の装置はその単純な機構のため、持ち運び可能なコンパクトなサイズを実現することができる。 The present invention relates to an ozone gas disinfecting device installed in a predetermined space and disinfecting the space. In a particular embodiment, the ozone gas disinfectant is provided on the outer surface of the housing of the ozone gas disinfectant and communicates within the housing to include one or more intakes and exhausts, the intakes and the like. It includes an ozone gas generator provided between the exhaust ports and an ozone gas decomposition filter provided between the intake port and the ozone gas generator. In a preferred embodiment, substantially all of the air from the one or more inlets, such as 80%, 90%, 95%, 98%, 99.5%, 99.9%, most preferably all air. Passes through the ozone gas decomposition filter. Further, in a preferred embodiment, the apparatus of the present invention does not include an additional unit for decomposing ozone gas as in Patent Document 1, and / or does not have a switching mechanism for switching the air flow at the intake port by opening and closing. Due to its simple mechanism, the device of the present invention can realize a compact size that can be carried.
本発明の他の態様において、オゾンガス発生器は、紫外線方式、放電方式、その他のいかなるオゾン発生方式を採用してもよいが、好ましくは紫外線方式によるものである。放電方式は、酸素からオゾンを放電により生成する方式であり、濃度の高いオゾンガスを発生させ得る。しかし、温度や湿度等の環境の影響を受けやすく、有毒な窒素酸化物が発生し得、またオゾンガス発生器のサイズは相対的に大きなものとなる。一方、紫外線方式は、波長が180nmの紫外線に酸素を暴露することによりオゾンを生成する方式であり、温度や湿度等の環境の影響を受けにくく、有毒な窒素酸化物が発生しない。なおオゾンガス産生能力が相対的に低い紫外線方式のオゾンガス発生器を採用したり、オゾンガス分解フィルタをオゾンガス発生器の上流に設けると、排気口からの空気において十分な濃度のオゾンガスを実現できないとも考えられるが、驚くべきことに以下の実施例において実証されるとおり、本発明の装置は消毒に適切なオゾン濃度の維持を実現しており、かつ濃度は過剰には高くならないようになっている。 In another aspect of the present invention, the ozone gas generator may adopt an ultraviolet method, a discharge method, or any other ozone generation method, but is preferably an ultraviolet method. The discharge method is a method of generating ozone from oxygen by electric discharge, and can generate ozone gas having a high concentration. However, it is easily affected by the environment such as temperature and humidity, toxic nitrogen oxides can be generated, and the size of the ozone gas generator becomes relatively large. On the other hand, the ultraviolet method is a method of generating ozone by exposing oxygen to ultraviolet rays having a wavelength of 180 nm, which is not easily affected by the environment such as temperature and humidity, and does not generate toxic nitrogen oxides. If an ultraviolet ozone gas generator with a relatively low ozone gas production capacity is used, or if an ozone gas decomposition filter is installed upstream of the ozone gas generator, it may not be possible to achieve a sufficient concentration of ozone gas in the air from the exhaust port. However, surprisingly, as demonstrated in the following examples, the apparatus of the present invention has achieved the maintenance of ozone concentration suitable for disinfection, and the concentration is not excessively high.
本発明の他の態様において、オゾンガス消毒装置は、オゾンガス分解フィルタがオゾン分解金属触媒を含む。オゾンガス分解触媒フィルタにおける分解触媒は、金属触媒、活性炭、その他の材料であってもよいが、分解触媒としてオゾン分解金属触媒を含むのが好ましく、分解触媒が実質的にオゾン分解金属触媒からなり、例えばオゾン分解触媒の70重量%以上、85%重量%以上、95%重量%以上、98%重量%以上、99.5%重量%以上、99.9%以上でオゾン分解金属触媒を含むのが好ましく、最も好ましくはオゾン分解触媒は完全にオゾン分解金属触媒からなる。また、オゾンガス分解触媒フィルタは、フェルト状に製作されてもよい。さらに、オゾンガス分解触媒フィルタは、ハニカム構造で製作されてもよい。 In another aspect of the present invention, in the ozone gas disinfection device, the ozone gas decomposition filter includes an ozone decomposition metal catalyst. The decomposition catalyst in the ozone gas decomposition catalyst filter may be a metal catalyst, activated carbon, or other material, but preferably contains an ozone decomposition metal catalyst as the decomposition catalyst, and the decomposition catalyst is substantially composed of the ozone decomposition metal catalyst. For example, 70% by weight or more, 85% by weight or more, 95% by weight or more, 98% by weight or more, 99.5% by weight or more, 99.9% or more of the ozone decomposition catalyst contains an ozone decomposition metal catalyst. Preferably, most preferably the ozone decomposition catalyst consists entirely of an ozone decomposition metal catalyst. Further, the ozone gas decomposition catalyst filter may be manufactured in a felt shape. Further, the ozone gas decomposition catalyst filter may be manufactured with a honeycomb structure.
オゾンガス分解フィルタのオゾン分解効率、つまり該フィルタ通過前の空気中のオゾン濃度に対する、該フィルタ通過後の空気中のオゾン濃度の比率は、通過前のオゾン濃度により変動し、一般に通過前のオゾン濃度が高くなると該分解効率は低下するが、本発明の他の態様において、オゾンガス分解フィルタは、2ppmのオゾン濃度の空気に対し分解効率が70%以上、好ましくは80%以上、より好ましくは90%以上、最も好ましくは95%以上である。なお、2ppmのオゾン濃度の空気に対するオゾンガス分解フィルタの分解効率が95%である場合、オゾンガス分解フィルタ通過後の空気のオゾン濃度は、作業環境基準の0.1ppmとなる。 The ozone decomposition efficiency of the ozone gas decomposition filter, that is, the ratio of the ozone concentration in the air after passing through the filter to the ozone concentration in the air before passing through the filter varies depending on the ozone concentration before passing through, and generally, the ozone concentration before passing through. However, in another aspect of the present invention, the ozone gas decomposition filter has a decomposition efficiency of 70% or more, preferably 80% or more, more preferably 90% with respect to air having an ozone concentration of 2 ppm. As mentioned above, it is most preferably 95% or more. When the decomposition efficiency of the ozone gas decomposition filter with respect to the air having an ozone concentration of 2 ppm is 95%, the ozone concentration of the air after passing through the ozone gas decomposition filter is 0.1 ppm of the working environment standard.
本発明の他の態様において、オゾンガス消毒装置は、オゾンガス発生器の上流および/または下流に1または2以上の除塵フィルタを備え、好ましくは除塵フィルタはHEPAフィルタである。 In another aspect of the invention, the ozone gas disinfection device comprises one or more dust removal filters upstream and / or downstream of the ozone gas generator, preferably the dust removal filter is a HEPA filter.
本発明の他の態様において、オゾンガス消毒装置は、オゾンガス発生器から発生したオゾンガスを空間内において循環させるための送風部を備える。該送風部は好ましくは筐体内の吸気口と排気口との間の空気連通部に設けられるが、オゾンガス分解フィルタの上流、オゾンガス発生器の下流、またはオゾンガス分解フィルタとオゾンガス発生器の間のいずれに設けられていてもよいが、より好ましくは吸気口または排気口に隣接して設けられる。なお送風部は、吸気口のさらなる上流または排気口のさらなる下流に設けられていてもよい。送風部は1つであってもよく、または2つもしくは3つ以上であってもよい。送風部が2つ以上設けられる場合は好ましくは、吸気口、オゾンガス分解フィルタ、オゾンガス発生器、吸気口の位置関係において、それぞれ異なる位置に配置されるのが好ましいが、2つ以上が同じ位置に配置されていてもよい。また該送風部の風量は、2つ以上の送風部が設けられる場合はそれぞれが、または合計して、0.1〜10m3/min、好ましくは0.5〜5m3/min、より好ましくは1〜3m3/min、最も好ましくはおよそ2m3/minである。 In another aspect of the present invention, the ozone gas disinfection device includes a blower for circulating ozone gas generated from the ozone gas generator in the space. The blower is preferably provided in the air communication section between the intake port and the exhaust port in the housing, but either upstream of the ozone gas decomposition filter, downstream of the ozone gas generator, or between the ozone gas decomposition filter and the ozone gas generator. It may be provided in, but more preferably it is provided adjacent to the intake port or the exhaust port. The blower may be provided further upstream of the intake port or further downstream of the exhaust port. The number of blowers may be one, or may be two or three or more. When two or more blowers are provided, it is preferable that they are arranged at different positions in the positional relationship between the intake port, the ozone gas decomposition filter, the ozone gas generator, and the intake port, but the two or more are at the same position. It may be arranged. The air volume of the blower is 0.1 to 10 m 3 / min, preferably 0.5 to 5 m 3 / min, more preferably 0.5 to 5 m 3 / min, respectively or in total when two or more blowers are provided. It is 1 to 3 m 3 / min, most preferably about 2 m 3 / min.
本発明によるオゾンガス消毒装置は、吸気口とオゾンガス発生器との間にオゾンガス分解フィルタを備えることにより、空間内のオゾン濃度を時間的および空間的に調節可能とし、安定したオゾン濃度を実現し、消毒を行う空間において、その位置によるオゾンガスの濃度のばらつきを防ぐ。また、オゾンガス消毒装置に不具合が生じた場合であっても、意図した消毒時間以外に発生し続けるオゾンガスを分解フィルタが分解することにより、人体などへの悪影響は低減する。 The ozone gas disinfection device according to the present invention is provided with an ozone gas decomposition filter between the intake port and the ozone gas generator, so that the ozone concentration in the space can be adjusted temporally and spatially, and a stable ozone concentration is realized. In the space to be disinfected, prevent the concentration of ozone gas from fluctuating depending on the position. Further, even if a malfunction occurs in the ozone gas disinfection device, the decomposition filter decomposes the ozone gas that continues to be generated outside the intended disinfection time, so that the adverse effect on the human body and the like is reduced.
本発明によるオゾンガス消毒装置は原則的には、無人の閉鎖空間において動作させるものであるが、装置動作中の空間中の空気中のオゾン濃度は消毒能力を保持しつつも、ある程度の安全性を有する濃度であるのがよく、好ましくはオゾン発生とオゾン分解を同時に行う機構を採用する。この場合、オゾン発生濃度の安定性およびオゾンガス分解フィルタの分解処理能力の安定性から、オゾン発生とオゾン分解処理の平衡が取れた時点で、ある時間以降のオゾン濃度の上昇が止まり、安定した濃度が維持され、動作中に例えば0.1〜10ppmの、好ましくは0.5〜5ppmの、より好ましくは1〜3ppmの、なおより好ましくは1.5〜2.5ppmの、最も好ましくはおよそ2ppmの、空気中オゾン濃度を空間において維持するのが好ましい。 In principle, the ozone gas disinfection device according to the present invention is operated in an unmanned closed space, but the ozone concentration in the air in the space during the operation of the device maintains the disinfection ability and provides a certain degree of safety. The concentration is preferably possessed, and preferably a mechanism that simultaneously generates ozone and decomposes ozone is adopted. In this case, due to the stability of the ozone generation concentration and the stability of the decomposition processing capacity of the ozone gas decomposition filter, the increase of the ozone concentration after a certain period of time stops when the ozone generation and the ozone decomposition treatment are balanced, and the concentration is stable. Is maintained, for example 0.1-10 ppm, preferably 0.5-5 ppm, more preferably 1-3 ppm, even more preferably 1.5-2.5 ppm, most preferably about 2 ppm during operation. It is preferable to maintain the ozone concentration in the air in the space.
本発明のオゾンガス消毒装置は、任意の容積の空間において、例えば1〜1000m3の、好ましくは10〜100m3の、より好ましくは20〜80m3の、最も好ましくは30〜60m3の空間において、動作開始後2時間程度で、好ましくは1時間程度で、空間全体を2ppm程度の空気中オゾン濃度とする性能を有するのが好ましく、また空気中オゾン濃度が2ppm程度の空間において、オゾンガス発生器動作停止後2時間程度で、好ましくは1時間程度で、空間全体の空気中オゾン濃度を0.1ppmにまで低減させる性能を有するのが好ましい。 The ozone gas disinfectant of the present invention is used in a space of arbitrary volume, for example, in a space of 1 to 1000 m 3 , preferably 10 to 100 m 3 , more preferably 20 to 80 m 3 , and most preferably 30 to 60 m 3 . It is preferable that the entire space has an air ozone concentration of about 2 ppm in about 2 hours, preferably about 1 hour after the start of operation, and the ozone gas generator operates in a space having an air ozone concentration of about 2 ppm. It is preferable to have the ability to reduce the ozone concentration in the air of the entire space to 0.1 ppm in about 2 hours, preferably about 1 hour after stopping.
本発明によるオゾンガス消毒装置は、病院、診療所、クリニック、介護・福祉施設等の医療施設内、特に術後の手術室内など、および/または、鉄道の車両内もしくは航空機の機内等の公共機関の利用空間内および/または待合室内、その他の空間において、床、壁、空間内に設置されたテーブル等の人の手が触れ得る場所だけでなく、天井、空間の隅等まで、空間全体を均一に消毒するために使用され得る。 The ozone gas disinfection device according to the present invention can be used in medical facilities such as hospitals, clinics, clinics, nursing / welfare facilities, especially in postoperative operating rooms, and / or in public institutions such as railroad vehicles or aircraft. In the used space and / or in the waiting room and other spaces, the entire space is uniform not only in places that can be touched by humans such as floors, walls, and tables installed in the space, but also in the ceiling, corners of the space, etc. Can be used to disinfect.
以下において、本発明の一態様によるオゾンガス消毒装置の構成について、図1および図2を参照しながら詳述する。 Hereinafter, the configuration of the ozone gas disinfection device according to one aspect of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
図1には、本発明の一態様によるオゾンガス消毒装置の概略ブロック図が示される。図1において、オゾンガス消毒装置100は、ベース部101、オゾン発生/分解部102、表示部103および送風部104を備える。また、オゾンガス消毒装置100は、制御用電源部110、制御用基板112、オゾンランプ安定器(点灯用電源)114、点灯用グローランプ116、オゾンガスランプ118、集塵用プレフィルタ120、集塵用HEPAフィルタ122、オゾンガス分解触媒フィルタ124、循環用ファン126および電源ケーブル128から構成される。 FIG. 1 shows a schematic block diagram of an ozone gas disinfection device according to an aspect of the present invention. In FIG. 1, the ozone gas disinfection device 100 includes a base unit 101, an ozone generation / decomposition unit 102, a display unit 103, and a blower unit 104. Further, the ozone gas disinfection device 100 includes a control power supply unit 110, a control substrate 112, an ozone lamp ballast (lighting power supply) 114, a lighting glow lamp 116, an ozone gas lamp 118, a dust collecting pre-filter 120, and a dust collecting device. It is composed of a HEPA filter 122, an ozone gas decomposition catalyst filter 124, a circulation fan 126, and a power cable 128.
図2には、図1で示された本発明の一態様によるオゾンガス消毒装置のオゾン発生/分解部102について、オゾンガスランプ118、集塵用プレフィルタ120、集塵用HEPAフィルタ122およびオゾンガス分解触媒フィルタ124の配置の例が示される。図2において、空気は左から右に流れる。そして、左から流入する空気に含まれる塵埃等は、集塵用プレフィルタ120および集塵用HEPAフィルタ122において取り除かれる。なお、該フィルタの配置はこれに限定されず、オゾンガスランプ118およびオゾンガス分解触媒フィルタ124との関係で他の位置に置かれてもよい。つまり本発明の他の態様において、集塵用プレフィルタ120および集塵用HEPAフィルタ122は別個に、空気の流れに対してオゾンガスランプ118およびオゾンガス分解触媒フィルタ124の上流、間または下流に配置されてもよいが、好ましくは図2に示されるように、ともにオゾンガス分解触媒フィルタの上流に配置される。本明細書において「上流」とは、オゾンガス消毒装置筐体内部における空気の流れの吸気口の側のことに言及し、吸気口のさらなる上流もまた包含し、それに対し「下流」とは排気口の側のことに言及し、排気口のさらなる下流もまた包含する。 FIG. 2 shows the ozone gas lamp 118, the pre-filter 120 for dust collection, the HEPA filter 122 for dust collection, and the ozone gas decomposition catalyst for the ozone generation / decomposition unit 102 of the ozone gas disinfection device according to one aspect of the present invention shown in FIG. An example of the arrangement of the filter 124 is shown. In FIG. 2, air flows from left to right. Then, dust and the like contained in the air flowing in from the left are removed by the dust collecting pre-filter 120 and the dust collecting HEPA filter 122. The arrangement of the filter is not limited to this, and may be arranged at another position in relation to the ozone gas lamp 118 and the ozone gas decomposition catalyst filter 124. That is, in another aspect of the present invention, the dust collecting pre-filter 120 and the dust collecting HEPA filter 122 are separately arranged upstream, between, or downstream of the ozone gas lamp 118 and the ozone gas decomposition catalyst filter 124 with respect to the air flow. However, both are preferably arranged upstream of the ozone gas decomposition catalyst filter, as shown in FIG. In the present specification, the term "upstream" refers to the side of the intake port of the air flow inside the ozone gas disinfection device housing, and further upstream of the intake port is also included, whereas "downstream" is the exhaust port. It refers to the side of the exhaust and also includes further downstream of the exhaust.
前記空気の流れにおいて、流入した空気のオゾン濃度は、オゾンガス分解触媒フィルタ124において所望の濃度にまで分解される。本発明の一態様において、流入した空気に含まれるオゾンガスは、オゾンガス分解触媒フィルタ124において70%が分解され、該オゾンガス分解触媒フィルタ124を通過した後の空気のオゾン濃度は、30%に低減する。本発明の好ましい一態様においては、流入した空気に含まれるオゾンガスは、オゾンガス分解触媒フィルタ124により95%が分解され、該オゾンガス分解触媒フィルタ124を通過した後の空気のオゾン濃度は、5%に低減する。さらに前記空気の流れにおいて、オゾンガス分解触媒フィルタ124を通過した空気のオゾン濃度は、オゾンガスランプ118において所望の濃度にまで上昇し得る。 In the flow of air, the ozone concentration of the inflowing air is decomposed to a desired concentration by the ozone gas decomposition catalyst filter 124. In one aspect of the present invention, 70% of the ozone gas contained in the inflowing air is decomposed by the ozone gas decomposition catalyst filter 124, and the ozone concentration of the air after passing through the ozone gas decomposition catalyst filter 124 is reduced to 30%. .. In a preferred embodiment of the present invention, 95% of the ozone gas contained in the inflowing air is decomposed by the ozone gas decomposition catalyst filter 124, and the ozone concentration of the air after passing through the ozone gas decomposition catalyst filter 124 becomes 5%. Reduce. Further, in the air flow, the ozone concentration of the air that has passed through the ozone gas decomposition catalyst filter 124 can be increased to a desired concentration in the ozone gas lamp 118.
本発明の一態様において、オゾンガスランプ118は、紫外線方式を採用するオゾンガス発生器として示される。また、オゾンガスランプ118の本数は、1本、2本またはそれ以上であってもよい。 In one aspect of the present invention, the ozone gas lamp 118 is shown as an ozone gas generator that employs an ultraviolet system. Further, the number of ozone gas lamps 118 may be one, two or more.
以下では、本発明の一態様における動作原理を示す。 In the following, the operating principle in one aspect of the present invention will be shown.
オゾンガスは、オゾンガスランプ118が点灯することによって発生し、循環用ファン126によって空間内に拡散し、オゾンの酸化還元作用によって設備表面に存在する微生物やウイルスなどを不活性化する。一方、空間内循環後のオゾンガスは、循環用ファン126によって装置内に取り込まれ、オゾンガス解触媒フィルタ124を通過することによって分解される。また、空間に存在する浮遊菌については、集塵用プレフィルタ120および/または集塵用HEPAフィルタ122によって捕捉され、オゾンガスの通過時に同時に殺菌および消毒され、不活性化する。 Ozone gas is generated when the ozone gas lamp 118 is turned on, diffuses into the space by the circulation fan 126, and inactivates microorganisms and viruses existing on the surface of the equipment by the redox action of ozone. On the other hand, the ozone gas after circulation in the space is taken into the apparatus by the circulation fan 126 and decomposed by passing through the ozone gas decatalyst filter 124. In addition, the airborne bacteria existing in the space are captured by the dust collecting pre-filter 120 and / or the dust collecting HEPA filter 122, and are simultaneously sterilized and disinfected and inactivated when the ozone gas passes through.
以下では、本発明の一態様によるオゾンガス消毒装置におけるオゾン発生およびオゾン分解の原理を記載する。 The principle of ozone generation and ozone decomposition in the ozone gas disinfection device according to one aspect of the present invention will be described below.
本発明の一態様によるオゾンガス消毒装置におけるオゾン発生について、オゾン発生方式のうち紫外線方式が採用される。オゾンガスランプ118により、180nmの波長の紫外線が発生し、その紫外線は大気中の酸素に吸収され、励起状態の酸素原子O(1D)と基底状態の酸素原子O(3P)が発生する(式(1)を参照)。そして、基底状態の酸素原子O(3P)は、酸素O2と結合し、オゾンO3を生成する(式(2)を参照)。
O2+hv(180nm) → O(1D)+O(3P) (1)
O(3P)+O2 → O3 (2)
Regarding ozone generation in the ozone gas disinfection device according to one aspect of the present invention, the ultraviolet method is adopted among the ozone generation methods. The ozone gas lamp 118 generates ultraviolet rays having a wavelength of 180 nm, which is absorbed by oxygen in the atmosphere, and oxygen atoms O ( 1 D) in the excited state and oxygen atoms O ( 3 P) in the ground state are generated ( See equation (1)). Then, the oxygen atom O ( 3 P) in the ground state combines with oxygen O 2 to generate ozone O 3 (see equation (2)).
O 2 + hv (180 nm) → O ( 1 D) + O ( 3 P) (1)
O ( 3 P) + O 2 → O 3 (2)
次に、本発明の一態様によるオゾンガス消毒装置におけるオゾン分解について、オゾンガス分解触媒フィルタ124による反応過程は以下のとおりとなる。なお、Mはオゾンガス分解触媒を表すものとする。
O3+M → M−O+O2 (3)
M−O+O3 → M+2O2 (4)
Next, regarding ozone decomposition in the ozone gas disinfection device according to one aspect of the present invention, the reaction process by the ozone gas decomposition catalyst filter 124 is as follows. In addition, M represents an ozone gas decomposition catalyst.
O 3 + M → MO + O 2 (3)
M-O + O 3 → M + 2O 2 (4)
上記式(3)の式の反応の結果オゾンが分解され酸素分子と触媒の余った腕に酸素分子が結合したもの(M−O)が生成される。M−OはさらにO3と反応し、式(4)のように2つの酸素分子が生成される。 As a result of the reaction of the above formula (3), ozone is decomposed to produce oxygen molecules and oxygen molecules bonded to the surplus arm of the catalyst (MO). MO further reacts with O 3 to generate two oxygen molecules as shown in formula (4).
本発明の一態様によるオゾンガス消毒装置の微生物学的性能について、JIS T7328:2005 4.5(消毒器の微生物学的性能)および5.5(消毒器の微生物学的性能)を参考に、バイオロジカルインジケータ(生物学的指標、以下「BI」と記す)における生存数の減少を測定した。BIは、寒天培地プレートとした。 Regarding the microbiological performance of the ozone gas disinfectant according to one aspect of the present invention, biotechnology is performed with reference to JIS T7328: 2005 4.5 (microbiological performance of disinfectant) and 5.5 (microbiological performance of disinfectant). The decrease in the number of survivors on the logical indicator (biological index, hereinafter referred to as "BI") was measured. The BI was an agar medium plate.
試験方法
GL−16型(合成石英オゾンランプ)を2本組み込んだ、本発明の一態様におけるオゾンガス消毒装置を部屋1(部屋容積約30m3)、部屋2(部屋容積約60m3)、部屋3の(部屋容積約45m3)入り口付近に設置し、運転した。
Test method Room 1 (room volume about 30 m 3 ), room 2 (room volume about 60 m 3 ), room 3 are the ozone gas disinfecting device according to one aspect of the present invention incorporating two GL-16 type (synthetic quartz ozone lamp). It was installed near the entrance (room volume of about 45m 3 ) and operated.
オゾン濃度測定は、装置吹き出し口及び部屋の奥側、天井の3か所で測定した。ただし、天井については60m3の部屋容積のみ測定した。装置風量は2m3/minとした。対象菌は下記の4菌種とした(実施例1、4、5のみ大腸菌を除く3菌種)。
1) P.aeruginosa(NBRC 3080:緑膿菌)
2) S.aureus(NBRC 12732:MSSA)
3) S.aureus(IID 1677:MRSA)
4) E.coli(NBRC 3972:大腸菌)
Ozone concentration was measured at three locations: the outlet of the device, the back of the room, and the ceiling. However, for the ceiling, only the room volume of 60 m 3 was measured. The air volume of the device was 2 m 3 / min. The target bacteria were the following 4 bacterial species (only 3 bacterial species excluding Escherichia coli in Examples 1, 4 and 5).
1) P. aeruginosa (NBRC 3080: Pseudomonas aeruginosa)
2) S. aureus (NBRC 12732: MSSA)
3) S. aureus (IID 1677: MRSA)
4) E. coli (NBRC 3772: Escherichia coli)
滅菌水に懸濁させた菌体を無希釈及び10倍希釈し、その菌液0.1mlを寒天培地に滴下して、塗抹した(107〜108/プレート)。寒天培地は処理後にトリプトソイ寒天培地を重層して、35℃、48時間培養後の生菌数を測定した。なおコントロールとして、オゾンガス消毒装置を設置した空間に隣接する通常の空間に配置したプレートを、同様に培養し、生菌数を測定した。 The cells suspended in sterilized water were diluted undiluted and 10-fold, and 0.1 ml of the bacterial solution was added dropwise to the agar medium and smeared (10 7 to 10 8 / plate). After the treatment, the agar medium was overlaid with a trypto-soy agar medium, and the viable cell count was measured after culturing at 35 ° C. for 48 hours. As a control, a plate placed in a normal space adjacent to the space where the ozone gas disinfection device was installed was similarly cultured and the viable cell count was measured.
部屋の容積に関するオゾン消毒モード別に各1回検証し、消毒の再現性としてモード1(部屋容積10〜30m3)に関し、総計3回検証した。また、実施例1〜5の計5回にて信頼性評価も含め評価した。 The ozone disinfection mode regarding the room volume was verified once, and the reproducibility of disinfection was verified three times in total for mode 1 (room volume 10 to 30 m 3 ). In addition, evaluation was performed including reliability evaluation in a total of 5 times in Examples 1 to 5.
図3で、部屋1におけるサンプリング位置を示す。aは、天井付近(床面より2.7m)のオゾン濃度測定位置を示す。ただし、天井については60m3の部屋容積のみ測定した。bは、作業テーブル上面(床面より1.2m)のオゾン濃度測定位置を示す。cは、装置吹出口(床面より約0.7m)のオゾン濃度測定位置を示す。オゾン濃度測定は、EG−2001R、EG−3000(ともに荏原実業株式会社)などを用いて行い、シャ−レ(寒天平板)処理位置は、〔1〕〜〔5〕に各2枚とした。 FIG. 3 shows a sampling position in room 1. a indicates the ozone concentration measurement position near the ceiling (2.7 m from the floor surface). However, for the ceiling, only the room volume of 60 m 3 was measured. b indicates the ozone concentration measurement position on the upper surface of the work table (1.2 m from the floor surface). c indicates the ozone concentration measurement position of the device outlet (about 0.7 m from the floor surface). The ozone concentration was measured using EG-2001R, EG-3000 (both by Ebara Jitsugyo Co., Ltd.), and the share (agar plate) processing positions were set to 2 sheets each in [1] to [5].
〔実施例1〕
消毒モード1、部屋1(部屋容積30m3)にて実施した。オゾン濃度の推移を図4に示す。また、殺菌効果は以下の表のとおりとなった(殺菌効率:log(N/N0)、N:それぞれの処理プレートにおける生菌数、N0:コントロールにおける生菌数)。
It was carried out in disinfection mode 1 and room 1 (room volume 30 m 3 ). The transition of ozone concentration is shown in FIG. The bactericidal effects are as shown in the table below (bactericidal efficiency: log (N / N 0 ), N: viable cell count in each treatment plate, N 0 : viable cell count in control).
〔実施例2〕
消毒モード1、部屋1(部屋容積30m3)にて実施した。オゾン濃度の推移を図5に示す。また、殺菌効果は以下の表のとおりとなった(殺菌効率:log(N/N0))。
It was carried out in disinfection mode 1 and room 1 (room volume 30 m 3 ). The transition of ozone concentration is shown in FIG. The bactericidal effect is as shown in the table below (sterilization efficiency: log (N / N 0 )).
〔実施例3〕
消毒モード1、部屋1(部屋容積30m3)にて実施した。オゾン濃度の推移を図6に示す。また、殺菌効果は以下の表のとおりとなった(殺菌効率:log(N/N0))。
It was carried out in disinfection mode 1 and room 1 (room volume 30 m 3 ). The transition of ozone concentration is shown in FIG. The bactericidal effect is as shown in the table below (sterilization efficiency: log (N / N 0 )).
〔実施例4〕
消毒モード3、部屋2(部屋容積60m3)にて実施した。オゾン濃度の推移を図7に示す。また、殺菌効果は以下の表のとおりとなった(殺菌効率:log(N/N0))。
It was carried out in disinfection mode 3 and room 2 (room volume 60 m 3 ). The transition of ozone concentration is shown in FIG. The bactericidal effect is as shown in the table below (sterilization efficiency: log (N / N 0 )).
〔実施例5〕
消毒モード2、部屋3(部屋容積45m3)にて実施した。オゾン濃度の推移を図8に示す。また、殺菌効果は以下の表のとおりとなった(殺菌効率:log(N/N0))。
It was carried out in disinfection mode 2 and room 3 (room volume 45 m 3 ). The transition of ozone concentration is shown in FIG. The bactericidal effect is as shown in the table below (sterilization efficiency: log (N / N 0 )).
試験結果
3菌種(初回は4菌種)を寒天培地上に固定しオゾン曝露を行った結果、測定箇所によらず6桁以上の殺菌効率であることを確認した。またいずれの実施例においても、装置の排気口付近においてはオゾン発生器動作開始後30分以内に、部屋の隅部においては動作開始後約1時間程度に達し、オゾン濃度は2ppm程度に達し、それ以降に動作停止時にまでほぼ一定した濃度を維持していた。また動作停止後は、0.1ppm程度へのオゾン濃度の低減を、装置の排気口付近においてはオゾン発生器停止後約30分後において、部屋の隅部においては約1時間後に達成した。
Test Results As a result of fixing 3 bacterial strains (4 strains at the first time) on an agar medium and exposing them to ozone, it was confirmed that the sterilization efficiency was 6 digits or more regardless of the measurement location. Further, in each of the examples, the ozone generator reached about 1 hour after the start of operation in the vicinity of the exhaust port of the apparatus and about 1 hour after the start of operation in the corner of the room, and the ozone concentration reached about 2 ppm. After that, the concentration was maintained almost constant until the operation was stopped. After the operation was stopped, the ozone concentration was reduced to about 0.1 ppm in the vicinity of the exhaust port of the device about 30 minutes after the ozone generator was stopped and in the corner of the room about 1 hour later.
以上のように、本発明のオゾンガス消毒装置は、オゾン発生器の上流にオゾン分解フィルタを配置し、かつ、その大きさを移動させるのに便利なコンパクトな大きさとすることにより、消毒を行う空間内のオゾン濃度を安定化し、徹底的な消毒に対する必要性が突然生じた場合であっても、当該オゾンガス消毒装置を移動させて消毒を行うことが可能となる。よって、本発明のオゾンガス消毒装置が実用化されれば、安全に、かつ所望の任意の場所で、簡便かつ安全なオゾンガスによる消毒を実現し、従来のオゾンガス消毒の限界を大きくブレイクスルーして、ひいては豊かな社会発展の基盤となる。 As described above, the ozone gas disinfection device of the present invention is a space for disinfecting by arranging an ozone decomposition filter upstream of the ozone generator and making it a compact size convenient for moving its size. Even if the ozone concentration in the room is stabilized and the need for thorough disinfection suddenly arises, the ozone gas disinfection device can be moved to disinfect. Therefore, if the ozone gas disinfection device of the present invention is put into practical use, it will be possible to safely and safely disinfect with ozone gas at any desired place, and to greatly break through the limits of conventional ozone gas disinfection. As a result, it becomes the basis of prosperous social development.
100 オゾンガス消毒装置
101 ベース部
102 オゾン発生/分解部
103 表示部
104 送風部
110 制御用電源部
112 制御用基板
114 オゾンランプ安定器(点灯用電源)
116 点灯用グローランプ
118 オゾンガスランプ
120 集塵用プレフィルタ
122 集塵用HEPAフィルタ
124 オゾンガス分解触媒フィルタ
126 循環用ファン
128 電源ケーブル
100 Ozone gas disinfection device 101 Base 102 Ozone generation / decomposition 103 Display 104 Blower 110 Control power supply 112 Control board 114 Ozone lamp ballast (power supply for lighting)
116 Glow lamp for lighting 118 Ozone gas lamp 120 Pre-filter for dust collection 122 HEPA filter for dust collection 124 Ozone gas decomposition catalyst filter 126 Circulation fan 128 Power cable
Claims (7)
該オゾンガス消毒装置の筐体の外表面に備え付けられ、該筐体の内部で連通してなる、1または2以上の吸気口および排気口、
該吸気口と該排気口の間に備えられてなる、オゾンガス発生器、ならびに
該吸気口と該オゾンガス発生器との間に備えられてなる、オゾンガス分解フィルタを含む、前記オゾンガス消毒装置。 An ozone gas disinfection device that is installed in a predetermined space and disinfects the space.
One or more intake and exhaust ports, which are provided on the outer surface of the housing of the ozone gas disinfecting device and communicate with each other inside the housing.
The ozone gas disinfecting apparatus including an ozone gas generator provided between the intake port and the exhaust port, and an ozone gas decomposition filter provided between the intake port and the ozone gas generator.
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