(57)【要約】【課題】病室内における病原体の拡散を防止することができる空調システムを提供する。【解決手段】空調システム１は、病室Ｒの天井Ｃに設けられた輻射式空調機１０と、前記病室Ｒに配されたベッドＢの上方の前記天井Ｃに設けられた排気口２２と、前記ベッドＢに隣接して設けられ、周囲の空間を仕切る仕切部材３０とを備えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
病室の天井に設けられた輻射式空調機と、
前記病室に配されたベッドの上方の前記天井に設けられた排気口と、
前記ベッドに隣接して設けられ、周囲の空間を仕切る仕切部材とを備えることを特徴とする空調システム。
【請求項２】
請求項１に記載の空調システムにおいて、
前記ベッドは、前記病室に複数配され、
前記仕切部材は、複数の前記ベッド間に配されていることを特徴とする空調システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の空調システムにおいて、
前記排気口は、前記ベッドの枕側に対向する前記天井に設けられていることを特徴とする空調システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の空調システムにおいて、
前記天井に設けられた給気口をさらに備えることを特徴とする空調システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空調システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、病院の病室においては、例えば結核等の空気を介して感染する感染症の患者が、咳やくしゃみをすると、病原体が拡散してしまう可能性がある。そこで、感染症の感染を低減させるために、給排気用送風機、全熱交換機及びエアフィルタを一体として、病室の天井に設けた給排気処理システムが提案されている（下記特許文献１参照）。
【０００３】
この給排気処理システムでは、外気の給気口から給気された外気と、病室からの排気とが全熱交換機にて熱交換される。そして、熱交換された空気が、エアフィルタを介してろ過されて、給排気用送風機から病室に給気される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０６９０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、上記の特許文献1に記載の給排気処理システムでは、給気された空気が病室内を循環して空調が行われるため、一の患者の病原体が病室内を循環してから排気される。このため、病室内に他の患者がいる場合には、他の患者に病原体が感染してしまう虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、病室内における病原体の拡散を防止することができる空調システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る空調システムは、病室の天井に設けられた輻射式空調機と、前記病室に配されたベッドの上方の前記天井に設けられた排気口と、前記ベッドに隣接して設けられ、周囲の空間を仕切る仕切部材とを備えることを特徴とする。
【０００８】
このような空調システムでは、病室内に病原体を有する患者がいる場合には、ベッドにいる患者から発せられる病原体は、仕切部材により水平方向への移動が規制されて、ベッドの上方の天井に設けられた排気口から排気される。さらに、輻射式空調機により、空気の流れを抑えた状態で、病室内の空気の温度が調整されるため、病原体の移動を抑えることができる。よって、病室内における病原体の拡散を防止することができる。
【０００９】
また、本発明に係る空調システムは、前記ベッドは、前記病室に複数配され、前記仕切部材は、複数の前記ベッド間に配されていることが好ましい。
【００１０】
このような空調システムでは、一のベッドの患者から発せられる病原体が仕切部材により水平方向への移動が規制されるため、隣接するベッドの患者に対する病原体の拡散を防止することができる。
【００１１】
また、本発明に係る空調システムは、前記排気口は、前記ベッドの枕側に対向する前記天井に設けられていてもよい。
【００１２】
このような空調システムでは、ベッドに横たわる患者が病原体を噴出する口元の上方に排気口があるために、噴射された病原体を速やかに排気することができる。
【００１３】
また、本発明に係る空調システムは、前記天井に設けられた給気口をさらに備えていてもよい。
【００１４】
このような空調システムでは、天井から給気された空気は、ベッドの周りを通ってベッドの上方に設けられた排気口から排気されるため、病室内の空気を換気することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る空調システムによれば、病室内における病原体の拡散を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係る病室の一部を切断した斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る病室の（ａ）床面図であり、（ｂ）天井伏図である。
【図３】本発明の実施例に係る空調システムの模式的な上面図である。
【図４】本発明の実施例に係る空調システムの構成を示す図である。
【図５】本発明の比較例に係る空調システムの模式的な上面図である。
【図６】本発明の比較例に係る空調システムの構成を示す図である。
【図７】本発明の実施例のパターンＡにおける汚染物質の汚染濃度分布を表したものであり、（ａ）は汚染濃度分布の平面図であり、（ｂ）は汚染濃度分布の図７（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図８】本発明の実施例のパターンＢにおける汚染物質の汚染濃度分布を表したものであり、（ａ）は汚染濃度分布の平面図であり、（ｂ）は汚染濃度分布の図８（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図９】本発明の実施例のパターンＣにおける汚染物質の汚染濃度分布を表したものであり、（ａ）は汚染濃度分布の平面図であり、（ｂ）は汚染濃度分布の図９（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図１０】本発明の比較例のパターンＤにおける汚染物質の汚染濃度分布を表したものであり、（ａ）は汚染濃度分布の平面図であり、（ｂ）は汚染濃度分布の図１０（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の一実施形態である空調システムについ説明する。
【００１８】
図１及び図２に示すように、本実施形態に係る空調システム１は、病院の病室Ｒに設けられるものである。
まず、病室Ｒについて説明する。
病室Ｒは、床Ｆと、床Ｆから立設された４枚の壁Ｗと、床Ｆと対向する天井Ｃとを有している。
ここで、便宜上、壁Ｗのうち壁Ｗ１の延在方向をＸ方向とし、壁Ｗ１と直交する壁Ｗ２の延在方向をＹ方向とする。この壁Ｗ２には、Ｘ方向に向かって開口可能な窓Ｍが設けられている。また、壁Ｗ２と対向する壁Ｗ３の室外側は、他の病室に通じる廊下（不図示）とされている。
【００１９】
また、この病室Ｒには、４個のベッドＢが配されている。
詳細には、壁Ｗ１には、Ｘ方向に離間してベッドＢ１，Ｂ２が設けられている。このベッドＢ１，Ｂ２の壁Ｗ１側には、それぞれ枕Ｈが配置されている。また、壁Ｗ１と対向する壁Ｗ４にも壁Ｗ１と同様に、Ｘ方向に離間してベッドＢ３，Ｂ４が設けられている。このベッドＢ３，Ｂ４の壁Ｗ４側にも、それぞれ枕Ｈが配置されている。
【００２０】
次に、空調システム１について、説明する。
空調システム１は、病室Ｒの天井Ｃに設けられた輻射式空調機１０（図２（ｂ）参照）、給気口２１及び排気口２２と、隣接するベッドＢ間に設けられた仕切部材３０とを備えている。
【００２１】
輻射式空調機１０は、例えば天井Ｃの上方に設けられた熱交換器（不図示）と、熱交換器と配管（不図示）で接続された複数の輻射パネル１１とを有している。この輻射パネル１１の内部には、熱交換器で熱交換された温水又は冷水が流通する流通管（不図示）が埋設されている。本実施形態では、輻射パネル１１は、４個のベッドＢの上方の天井に配された４枚の第一輻射パネル１２と、ベッドＢ１の上方の第一輻射パネル１２とベッドＢ３の上方の第一輻射パネル１２との間に配された第二輻射パネル１３とで構成されている。
なお、本実施形態では、第二輻射パネル１３は、Ｘ方向のうち壁Ｗ２側の第一輻射パネル１２，１２間に配されているが、Ｘ方向のうち壁Ｗ３側の第一輻射パネル１２，１２間にも配されていてもよい。
【００２２】
給気口２１は、天井Ｃの平面視略中央に設けられ、外気を病室Ｒ内に供給可能とされている。
排気口２２は、各ベッドＢの上方の天井Ｃの枕Ｈ側に設けられており、病室Ｒ内の空気を外部に排出可能とされている。本実施形態では、排気口２２は、ベッドＢの個数に対応して４個設けられている。
【００２３】
また、仕切部材３０は、周囲の空間を仕切るようにベッドＢに隣接して設けられている。換言すると、仕切部材３０により、ベッドＢ１の周りの空間とベッドＢ２の周りの空間とが仕切られている。同様に、仕切部材３０により、ベッドＢ３の周りの空間とベッドＢ４の周りの空間とが仕切られている。
【００２４】
この仕切部材３０は、床Ｆから立設された板状のパネル部３６と、パネル部３６に設けられた衣類（不図示）や医療ガスの配管（不図示）を収納可能とする収納部３７とを有している。なお仕切部材３０の上端は天井Ｃまで達することなく、仕切部材３０と天井Ｃとの間には間隙が設けられている。
【００２５】
この仕切部材３０は、ベッドＢ１とベッドＢ２との間に設けられた第一パネル３１と、ベッドＢ３とベッドＢ４との間に設けられた第二パネル３２とで構成されている。
【００２６】
次に、上記のように構成された病室Ｒにおける空調システム１の動作について説明する。
なお、ベッドＢ１を使用する患者が病原体を有しているとする。
ここで、この患者自身の熱により、患者の周りでは上昇気流が生じている。また、ベッドＢ１の周りには床Ｆから第一パネル３１及び壁Ｗ１，Ｗ２が立設しているため、空気の水平方向の移動はこれらの第一パネル３１及び壁Ｗ１，Ｗ２により規制される。
よって、この患者から発せられた病原体は、第一パネル３１及び壁Ｗ１，Ｗ２により水平方向の移動が規制されるとともに、上昇気流にしたがって上方に向かって移動する。そして、ベッドＢ１の上方の排気口２２から、病室Ｒ外に排気される。
【００２７】
また、輻射式空調機１０の輻射パネル１１の流通管内に温水が流通する場合には、輻射パネル１１が温められて、輻射パネル１１の表面から病室Ｒ内に向かって輻射熱が伝わる。これにより、病室Ｒ内の空気が温められる。
【００２８】
一方、輻射式空調機１０の輻射パネル１１の流通管内に冷水が流通する場合には、輻射パネル１１が冷やされて、輻射パネル１１が病室Ｒ内の熱を奪う。これにより、病室Ｒ内の空気が冷やされる。
【００２９】
このように構成された空調システム１では、一のベッドＢの患者から発せられる病原体が仕切部材３０及び壁Ｗにより水平方向への移動が規制され、ベッドＢの上方の天井Ｃに設けられた排気口２２から排気される。よって、一のベッドＢに横たわる患者の口元の上方に位置する排気口２２から病原体を速やかに排出することができるため、隣接するベッドＢの患者に対する病原体の拡散を防止することができる。
例えば、病室Ｒに複数のベッドＢが配されていて、気付かないうちに病原体を排菌している場合には、未然に多数の患者への病原体の感染を防止することができるため、発明は有効である。
【００３０】
このように空気感染リスクや飛沫感染リスクが低減されるため、より安全な病室空間を提供することができる。
さらに、病原体に感染すると、その後の看病に膨大な人的コストや治療コストがかかるところ、感染を未然に防ぐことによりこれらのコストを抑えることができる。
【００３１】
さらに、輻射式空調機１０は、空気の流れを抑えた状態で病室Ｒ内の空気の温度を調整するため、病室Ｒ内における病原体の拡散を防止しつつ、病室Ｒ内の温度を快適に保つことができる。
【００３２】
また、天井Ｃに設けられた給気口２１から給気された空気は、ベッドＢの周りを通ってベッドＢの上方に設けられた排気口２２から排気されるため、病室Ｒ内の空気を換気することができる。
【００３３】
また、ベッドＢの周りには壁Ｗ及び仕切部材３０により囲まれた空間が形成される。よって、仕切部材３０は、患者のプライバシーを確保することができるとともに、収納部３７に衣類や医療ガスの配管を収納することができる。さらに、仕切部材３０は、病原体が他のベッドＢ側に移動することを規制することもできる。したがって、患者のプライバシーを確保するパネルと、病原体が他のベッドＢ側に移動することを規制するパネルとを別々に設ける必要がないために、部品点数を抑えることができる。
【００３４】
（実施例、比較例）
以下、上記の空調システム１を使用して実験した実施例と、対流空調方式を採用した比較例と比較して説明する。
図３及び図４に示すように、実施例は、上記に示す病室Ｒ及び空調システム１と同一の構成で形成されている。各ベッドＢの上方に設けられた排気口２２は、病室Ｒ内の空気を、ダクト２３を介して外部に排気する。また、給気口２１は、外部に設けられた給気部２５とダクト２４で接続され、外気を病室Ｒ内に供給する。
なお、図３及び図４におけるＥＡは排気を、ＳＡは給気を、ＳＯＡは給気（外気）を、ＶＡＶは変風量装置を、ＯＡは外気をそれぞれ表している。
【００３５】
図５及び図６に示すように、比較例は、実施例と同一の病室Ｒである。
また、天井ＣのベッドＢの枕Ｈ（図１参照）側には、排気口５１が設けられている。この排気口５１は、病室Ｒ内の空気を、ダクト５２を介して外部に排気する。
また、天井ＣのベッドＢの枕Ｈ（図１参照）側には、循環口５３も設けられている。この循環口５３は、病室Ｒ内の空気を、ダクト５４を介して空調機５５に導入する。また、空調機５５には、外部に設けられた給気部５９から供給された空気がダクト５６を介して導入されている。空調機５５は、循環口５３からの空気（還気）と給気部５９からの空気（給気）とを熱交換して、熱交換した空気をダクト５７を介して給気口５８から病室Ｒ内に給気する。なお、外気を１時間につき２回取り入れている。
なお、図５及び図６におけるＥＡは排気を、ＳＡは給気を、ＳＯＡは給気（外気）を、ＶＡＶは変風量装置を、ＲＡは還気を、ＯＡは外気を、ＦＣＵはファンコイルユニットをそれぞれ表している。
【００３６】
実施例、比較例ともに、以下の条件においてシミュレーションを行った。
夏季冷房時の北側４床室を想定する。
ベッドＢを利用する患者からの発熱量は、１人当たり６４Ｗで、４人で合計２５６Ｗとする。また、ベースライトに用いられる枕元照明のからの発熱量は、１個当たり６０Ｗで、４個で合計２４０Ｗとする。また、手元照明に用いられる枕元照明のからの発熱量は、１個当たり７．７Ｗで、４個で合計３０．８Ｗとする。また、コンセントのからの発熱量は、１個当たり４０Ｗで、４個で合計１６０Ｗとする。
【００３７】
また、汚染物質の条件は、粒子径が０．３μｍ、発生温度が３７℃、発生量が１時間当たり６０，０００個とする。
【００３８】
実施例の空調方式は、設定温度を２７℃とし、天井面温度を２０℃とする。パターンＡとして、１時間当たり２回外気を取り入れて、給気口２１からの吹出温度を２１．４℃とする。また、パターンＢとして、１時間当たり３回外気を取り入れて、給気口２１からの吹出温度を２３．４℃とする。また、パターンＣとして、１時間当たり４回外気を取り入れて、給気口２１からの吹出温度を２４．３℃とする。
【００３９】
一方、比較例の空調方式は対流空調方式であり、１時間当たり２回外気を取り入れて、循環風量を１時間当たり最大６回とし、設定温度を２６℃とし、天井面温度を２６℃とし、吹出温度を１９．６℃とし、フィルタの捕集効率を１５％とする。この条件をパターンＤとする。
【００４０】
上記の条件の下、ベッドＢ１から汚染物質が発生したとして実施したシミュレーションの結果について説明する。
図７〜図９に示すように、実施例において、外気の取入量が多くなるほど、汚染物質の平均汚染濃度が下がり、汚染物質の拡散が抑えられていることが分かる。
また、実施例のパターンＡと比較例のパターンＤとを比較すると、汚染物質の拡散はパターンＡの方がパターンＤよりも抑えられていることが分かる。
【００４１】
次に、ランニングコストのシミュレーションを行った。
ランニングコストは、空調システムの運転コストとフィルタの交換を含むメンテナンスコストとの合計とする。また、上記の病室Ｒが１階に７室あるとして、９階建ての病院を想定する。
【００４２】
この結果、実施例のパターンＡ〜Ｃ及び比較例のパターンＤのランニングコストを算出した。
実施例のパターンＡのランニングコストは、比較例のパターンＤのランニングコストよりも１年間につき１２０万円の減額となった。また、実施例のパターンＢのランニングコストは、比較例のパターンＤのランニングコストと同等となった。また、実施例のパターンＣのランニングコストは、比較例のパターンＤのランニングコストよりも多少増額した。
【００４３】
以上の結果から、実施例のパターンＡは、比較例のパターンＤよりも汚染物質の拡散が抑えられるとともに、ランニングコストも抑えることができることが分かる。また、実施例のパターンＢは、比較例のパターンＤと同等のランニングコストでありながら、汚染物質の拡散を効果的に抑えることができることが分かる。
よって、コスト等の条件に応じて、実施例のパターンＡ〜Ｃを適宜選択することにより、比較例よりも汚染物質の拡散の抑制を調整することができる。
【００４４】
なお、上述した実施の形態において示した組立手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４５】
例えば、本実施形態では、仕切部材３０の上端は天井Ｃまで達せず、仕切部材３０の上端と天井Ｃとの間には間隙がある例を挙げて説明したが、仕切部材３０の上端が天井Ｃまで達していても良い。この場合には、空気の水平方向の移動を床Ｆから天井Ｃまでの上下方向にわたって抑制することができるため、病原体の水平方向の移動をより確実に遮断することができる。
【００４６】
また、本実施形態では、仕切部材３０は床Ｆから立設された部材で構成されているが、他にも例えば天井Ｃから垂下するカーテンのような部材であってもよい。
【符号の説明】
【００４７】
１…空調システム
１０…輻射式空調機
２１…給気口
２２…排気口
３０…仕切部材
Ｂ…ベッド
Ｃ…天井
Ｆ…床
Ｈ…枕
Ｒ…病室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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