(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器と空気循環手段とからなるインフルエンザウイルスの失活装置において、
前記容器が、次亜塩素酸溶液の貯留部と、空気循環部と、空気取入口と、空気放出口とを備え、
前記貯留部と前記空気循環部とは、断面形状が円断面形状をなし、夫々が同一軸芯に配され、
前記空気循環手段が、前記同一軸芯の周りに軸動される円盤を有し、
前記貯留部において、前記次亜塩素酸溶液が、前記円盤の軸動に連れて、前記空気と前記次亜塩素酸溶液との面摩擦により、液滴・液体微粒子を発生させない液相状態のまま旋回揺動され、前記次亜塩素酸溶液から前記空気の中に次亜塩素酸ガスが発生され、
前記円盤の軸動による前記空気取入口と前記空気放出口との気圧差により、空気が前記空気循環部の中に導入されると共に前記次亜塩素酸ガスを含んだ空気が前記空気循環部から放出され、前記容器の外部に、水分放出量を抑制させた状態で次亜塩素酸ガスが放出される、
ことを特徴とするインフルエンザウイルスの失活装置。
【請求項２】
前記円盤の中心軸から垂設され、前記次亜塩素酸溶液の中に浸入する軸体を有し、
前記軸体の先端が閉塞されており、
前記軸体の軸動に連れて、前記液相状態のまま、前記次亜塩素酸溶液の中において、前記軸体の周囲に渦流が発生される、
ことを特徴とする請求項１のインフルエンザウイルスの失活装置。
【請求項３】
前記容器が、上部本体と下部本体とからなる球体とされ、
前記下部本体が、前記貯留部とされ、
前記上部本体が、前記空気循環部とされると共に、前記空気循環手段と、前記空気取入口と、前記空気放出口とを備え、
前記円盤が、天面に突設された放射状に伸びる突設片を有し、
前記円盤の軸動に伴った前記突設片の軸動により、円盤周辺部の気圧が円盤中央部の気圧より高くされ、前記円盤中央部に前記空気取入口から空気が導入され、前記空気放出口に前記円盤周辺部から次亜塩素酸ガスを含んだ空気が放出される、
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のインフルエンザウイルスの失活装置。
【請求項４】
インフルエンザウイルスの失活方法において、
水平に旋回させた空気との面摩擦により、液滴・液体微粒子が発生されない液相状態で、次亜塩素酸溶液を前記空気に連れて旋回揺動させ、
前記液相状態のまま、水分放出量を抑えて次亜塩素酸ガスを放散させ、インフルエンザウイルスを失活させる空間に０．００７ｐｐｍ以上の次亜塩素酸ガスを充満させることにより、相対湿度が３０％以上５０％以下の湿度環境においてもインフルエンザウイルスを失活させることが可能とされている、
ことを特徴とするインフルエンザウイルスの失活方法。
【請求項５】
インフルエンザウイルスの失活方法において、
旋回揺動されている前記次亜塩素酸溶液の内部において、前記液相状態のまま、渦流が発生されている、
ことを特徴とする請求項４に記載のインフルエンザウイルスの失活方法。
【請求項６】
前記水平に旋回された空気の旋回流の径方向内外の気圧差により、前記旋回流の径方向内方部から空気を導入し旋回させ、前記空気に次亜塩素酸ガスを含んだ空気を、前記旋回流の径方向外方部を経由して前記空間に放出させる、
ことを特徴とする請求項４又は請求項５に記載のインフルエンザウイルスの失活方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次亜塩素酸ガスによってインフルエンザウイルスを失活させる失活装置及び失活方法に関する。
【０００２】
従来、室温において浮遊したインフルエンザウイルスを失活させるには、二酸化塩素ガスにより失活させる場合、相対湿度を５０％以上に保つことが重要であるとされていた。本発明は、次亜塩素酸ガスを使うことにより、二酸化塩素ガスではインフルエンザウイルスの失活が困難とされていた相対湿度３０％〜５０％においても、インフルエンザウイルスを失活させることができるインフルエンザウイルスの失活装置及び失活方法に関する。詳細には、次亜塩素酸ガスを継続的に発生させるために、失活装置を連続運転させても相対湿度の上昇を抑えることができるインフルエンザウイルスの失活装置及び失活方法に関する。
【０００３】
具体的には、旋回流とされた空気との面摩擦により次亜塩素酸溶液を旋回揺動させ、次亜塩素酸溶液の濃度むらを抑制し、次亜塩素酸溶液の液滴・液体微粒子を飛散させないように次亜塩素酸ガスを発生させ、連続運転を可能にし、水分放出量を抑えて次亜塩素酸ガスを放散させるようにした。
【背景技術】
【０００４】
従来から、対象空間の相対湿度を高くすることにより浮遊ウイルスを失活させる方法や、対象空間の相対湿度を所定値以上とさせた状態において、二酸化塩素ガスを放散させて浮遊ウイルスを失活させる技術が知られている。これまで、浮遊ウイルスを失活させるためには相対湿度を所定値以上の湿度環境に保つことが重要であるとされてきた。
【０００５】
一方、相対湿度が高くなると、真菌類が繁殖しやすくなる。アスペルギルスやクリプトコッカス等の真菌を吸い込むと、高齢者や免疫力が低下している患者は肺炎を発症しやすいという問題があった。また、肺炎にかかると、高齢者ほど死亡割合が高くなるため、高齢者の割合が増大しつつある現代においては、真菌による肺炎の発症を抑えるために、相対湿度を高くしないでも浮遊ウイルスの感染症を予防することができる技術の開発が喫緊の課題となっている。
【０００６】
１９６１年に発表された非特許文献１には、浮遊インフルエンザウイルスを温湿度のみによって失活させる実験としてHarper氏が行った実験結果が開示されている。非特許文献１には、常温において相対湿度が５０％以上の湿度環境でウイルスが失活されることが開示されていた。
【０００７】
非特許文献１から１５年後の１９７６年には、Schaffer氏らにより浮遊ウイルスの感染性に関する非特許文献２が発表されている。それによると、Ａ型インフルエンザの浮遊ウイルスが、２０℃以上の室温、相対湿度４５％〜５５％の範囲で感染性を失うように失活されやすく、それよりも相対湿度が大きくなると逆に失活効果が低下することが判明した。その実験の信頼性の高さにより、非特許文献２は、インフルエンザ専門家の間で「インフルエンザと相対湿度の関係」を解明した文献として高く評価されている。また、相対湿度を、例えば７０〜８０％にあげすぎると、失活効果が著しく減少するだけでなく、現代において広く知られている真菌類の繁殖を促し、肺炎を発症させやすいという課題がある。
【０００８】
更に、浮遊ウイルスを失活させる研究が重ねられ、濃度が体積比で１０億分の１単位の極めて低い濃度の二酸化塩素ガスを室内に放散することや、同様な濃度の次亜塩素酸ガスを室内に放散することも提案されている。非特許文献３には、二酸化塩素ガスを放散させて浮遊ウイルスを失活させる方法についての技術が記載されている。その場合においても、ガス濃度、暴露した時間、所定の湿度環境が重要であるとされているが、その中でも特に相対湿度を５０％以上に保つことが重要であるとされている。
【０００９】
特許文献１には、次亜塩素酸ガスを放散させ、黄色ブドウ球菌を対象とする空間除菌装置の技術が開示されている。特許文献１に記載の技術は、相対湿度を８０％以上とさせるように事前加湿して次亜塩素酸ガスを発生させ、従来よりも短時間で除菌効果が得られるようにしている。また事前加湿後の殺菌工程においても、結露させないように常に加湿を続けて次亜塩素酸ガスを発生させることにより、殺菌性能が十分に得られるとしている。
【００１０】
しかし、特許文献１に記載の空間除菌装置は、空気と次亜塩素酸溶液との接触面積を大きくし次亜塩素酸ガスのみならず水も水蒸気として空気中に放散させるようにしている。具体的には、室内の相対湿度を８０％にあげるため、加湿過多となりやすく、真菌類の繁殖を促しやすいという問題があった。そのため、特許文献１に記載の空間除菌装置は、衛生的空気環境下でインフルエンザウイルスを失活させるという目的には適していなかった。
【００１１】
また特許文献２に記載の除菌・消臭装置には、薬液供給槽から供給された次亜塩素酸液を貯留させた薬液槽の液面に、加圧装置により空気を直接送り込んで、動いていない次亜塩素酸液に空気流を接触させて次亜塩素酸ガスを放散させる技術が開示されている。しかしこの技術による場合においても、空気と次亜塩素酸溶液との接触面積を大きくしているため、湿度過多になりやすいという課題があった。また、次亜塩素酸液の有効塩素濃度が７時間でほぼ半減する（特許文献２の図４参照）ことが示され、長時間の運転をさせるためには、次亜塩素酸液の濃度を維持させるために、薬液供給槽から濃度の高い次亜塩素酸液を供給させることが必要であった。
【００１２】
また特許文献３には、本願の発明者等が発明した二酸化塩素ガス発生装置の技術が開示されている。この文献には、円柱状容器の軸芯を中心軸として、垂下された垂直孔付き軸体を付設させた円盤を軸動手段により軸動させて、安定化二酸化塩素水を吸い上げて拡散飛散させて微細な液滴とさせ、二酸化塩素ガスを発生させる装置が開示されている。しかし、この装置により、相対湿度を５０％以上に高めることは困難であることから、二酸化塩素ガスを発生させた場合にはインフルエンザウイルスを失活させることができないという問題があった。
【００１３】
そこで、本願の発明者は、鋭意研究を重ね、室温において、相対湿度を高くさせないでインフルエンザウイルスを失活させ、また、次亜塩素酸溶液の濃度管理が容易な装置及び方法の発明に至った。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2134455/              The Journal of Hygiene, Cambridge University Press,(英),1961,Vol.59, p.479〜86.
【非特許文献２】Archives of Virology,(米),1976,Vol.51,p.263〜273.
【非特許文献３】日本環境感染学会誌,2017,Vol.32, p.243〜249
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２０１９−０６３０５４号
【特許文献２】特開２０１１−０５０７０２号
【特許文献３】国開２０１４-１７０９７１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
本発明が解決しようとする課題は、二酸化塩素ガスでインフルエンザウイルスの失活が困難とされていた相対湿度３０％〜５０％の湿度雰囲気において、次亜塩素酸ガスを使ってインフルエンザウイルスを失活させ、また、次亜塩素酸溶液の濃度管理が容易な装置及び方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の第１の発明は、容器と空気循環手段とからなるインフルエンザウイルスの失活装置において、前記容器が、次亜塩素酸溶液の貯留部と、空気循環部と、空気取入口と、空気放出口とを備え、前記貯留部と前記空気循環部とは、断面形状が円断面形状をなし、夫々が同一軸芯に配され、前記空気循環手段が、前記同一軸芯の周りに軸動される円盤を有し、前記貯留部において、前記次亜塩素酸溶液が、前記円盤の軸動に連れて、前記空気と前記次亜塩素酸溶液との面摩擦により、液滴・液体微粒子を発生させない液相状態のまま旋回揺動され、前記次亜塩素酸溶液から前記空気の中に次亜塩素酸ガスが発生され、前記円盤の軸動による前記空気取入口と前記空気放出口との気圧差により、空気が前記空気循環部の中に導入されると共に前記次亜塩素酸ガスを含んだ空気が前記空気循環部から放出され、前記容器の外部に、水分放出量を抑制させた状態で次亜塩素酸ガスが放出されることを特徴としている。
【００１８】
第１の発明のインフルエンザウイルスの失活装置は、容器に備えられた次亜塩素酸溶液の貯留部と、次亜塩素酸ガスを発生させる空気循環部とが同一軸芯に配され、夫々の断面形状が円断面形状をなし接しあっている。空気循環部において配された円盤が軸動すると、空気循環部の空気が円盤の軸動に連れて水平方向に旋回される。そうすると旋回される空気と次亜塩素酸溶液との面摩擦のみにより、次亜塩素酸溶液が液滴・液体微粒子を発生させない液相状態のまま旋回揺動される。
【００１９】
ここで旋回揺動とは、中心軸の周りに旋回するだけではなく、液面の周囲の一方が高く、軸芯を挟んで他方が低い傾斜された液面状態とされ、更に傾斜された液面状態のままで、軸芯の周りを周回するように、液面が揺れ動きながら旋回されることをいう。貯留部の中で次亜塩素酸溶液が旋回揺動されるため、次亜塩素酸溶液の濃度が均一になりやすいと共に、容器の周囲内面の所定の高さまでの範囲が次亜塩素酸溶液に湿潤された状態となり、次亜塩素酸ガスが発生されやすい。
【００２０】
また、円盤の軸動により発生された、空気取入口と空気放出口との気圧差により、空気循環部の中に空気が導入されると共に、次亜塩素酸ガスを含んだ空気が前記空気循環部から放出されるため、次亜塩素酸ガスを含んだ空気の放出量が極めて緩やかとなる。これにより、水分放出量を抑制させた状態で次亜塩素酸ガスが放出され、常温の室内空間を０．００７ｐｐｍ以上の次亜塩素酸ガスで充満させると共に相対湿度３０％〜５０％の湿度環境とさせることが可能となる。
【００２１】
また、次亜塩素酸溶液が蒸発して発生する次亜塩素酸ガスは不安定であり、殺菌・消毒させる性質が維持されにくいため、連続して発生させることが重要であるとされている。なお、従来、加湿のみまたは二酸化塩素ガスを加えたとしてもウイルス失活が有効でないとされていた相対湿度３０％〜５０％の湿度環境において、著しいインフルエンザウイルスの失活効果が得られた。このことは、後述の実施例（図１参照）において示す。
【００２２】
第１の発明の失活装置によれば、乾燥雰囲気中であっても、連続して次亜塩素酸ガスを発生させ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可能であるという従来にない有利な効果を奏する。本発明の第１の発明の失活装置によれば、時間あたりの加湿量が毎時１６ｃｃ以下である（表２のType B参照）。一方、２５ｍ３の大きさの部屋に適用される汎用加湿器は、定格加湿能力が毎時３００ｃｃとされている。
【００２３】
本発明の第１の発明の失活装置は、汎用加湿器と比較して約１／２０と極めて少ないため、閉鎖性の高い空間でも加湿しすぎることがないため、連続して運転することができ、真菌を発生させにくいという有利な効果を奏する。また、次亜塩素酸溶液の液体微粒子を室内空間に放出しないため、室内空間に存在する金属材料表面の腐食や電気回路部品の絶縁不良、着色繊維素材の脱色などの障害を発生させない。また、次亜塩素酸溶液の液体微粒子を室内空間に放出しないため、室内空間に存在する金属材料表面の腐食や電気回路部品の絶縁不良、着色繊維素材の脱色などの障害を発生させない。
【００２４】
本発明の第２の発明は、第１の発明のインフルエンザウイルスの失活装置において、前記円盤の中心軸から垂設され、前記次亜塩素酸溶液の中に浸入する軸体を有し、前記軸体の先端が閉塞されており、前記軸体の軸動に連れて、前記液相状態のまま、前記次亜塩素酸溶液の中において、前記軸体の周囲に渦流が発生されることを特徴としている。
【００２５】
第２の発明の失活装置は、円盤の中心から、垂下されている軸体の下端部が閉塞されている。円盤が旋回すると、次亜塩素酸溶液の中に浸入されている軸体が軸動するが、軸体の下端部が閉塞されていることにより、次亜塩素酸溶液が軸体の下端部から円盤まで、気圧差等により吸い上げられて飛散されることがない。これにより次亜塩素酸溶液が、液滴・液体微粒子を発生させない液相状態で旋回揺動される。
【００２６】
また、軸体が次亜塩素酸溶液の中に浸入された状態で軸動されるため、次亜塩素酸溶液の中において、次亜塩素酸溶液を攪拌させるように、軸体の周囲に渦流が発生される。渦流は、次亜塩素酸溶液の中において、軸体の周囲のいずれかの位置に順に発生と消滅が繰り返される。これにより、次亜塩素酸溶液が均一に攪拌されやすい。
【００２７】
空間内に存在する次亜塩素酸ガスは、空間内壁面や空間内に存在する物体表面に吸着されて濃度を減じていくが、第２の発明によれば、次亜塩素酸溶液の濃度管理も不要で、次亜塩素酸ガスを定常的、持続的に補給させやすく（図７のType A参照）、室内空間のインフルエンザウイルスの失活効果を長時間維持させることができるという従来にはない有利な効果を奏する。
【００２８】
本発明の第３の発明は、第１又は第２の発明のインフルエンザウイルスの失活装置において、前記容器が、上部本体と下部本体とからなる球体とされ、前記下部本体が、前記貯留部とされ、前記上部本体が、前記空気循環部とされると共に、前記空気循環手段と、前記空気取入口と、前記空気放出口とを備え、前記円盤が、天面に突設された放射状に伸びる突設片を有し、前記円盤の軸動に伴った前記突設片の軸動により、円盤周辺部の気圧が円盤中央部の気圧より高くされ、前記円盤中央部に前記空気取入口から空気が導入され、前記空気放出口に前記円盤周辺部から次亜塩素酸ガスを含んだ空気が放出されることを特徴としている。
【００２９】
第３の発明の失活装置は、上部本体と下部本体とからなる球体とされている。容器が球体とされていることにより、液面の周囲の一方が高く、軸芯を挟んで他方が低い傾斜された液面状態とされるように、底面に沿って次亜塩素酸溶液が滑らかに揺動されやすく、更に傾斜された液面状態のままで、軸芯の周りを周回するように、液面が旋回揺動されやすい。
【００３０】
また、円盤が軸動されるに連れて、円盤の天面に放射状に伸びている突設片が軸動されることにより、突設片近傍の空気に遠心力が作用しやすく、円盤周辺部の気圧が円盤中心部の気圧より高くされる。空気取入口から円盤中央部に外部空気を取入れさせ、空気放出口に円盤周辺部から内部空気を放出させることにより、気体を直接加圧する加圧装置を使わないで、空気を取入れ、水分放出量を抑制させた状態で次亜塩素酸ガスを放出させやすい。
【００３１】
第３の発明によれば、容器内面を広く次亜塩素酸溶液で湿潤させやすく、次亜塩素酸ガスを発生させやすく、次亜塩素酸溶液を旋回揺動させる円盤とは別の加圧装置を必要とせず、加圧装置を使って空気を流入させる場合に比べて、液滴・液体微粒子を発生させにくいという効果を奏する。
【００３２】
本発明の第４の発明は、インフルエンザウイルスの失活方法において、水平に旋回させた空気との面摩擦により、液滴・液体微粒子が発生されない液相状態で、次亜塩素酸溶液を前記空気に連れて旋回揺動させ、前記液相状態のまま、水分放出量を抑えて次亜塩素酸ガスを放散させ、インフルエンザウイルスを失活させる空間に０．００７ｐｐｍ以上の次亜塩素酸ガスを充満させることにより、相対湿度が３０％以上５０％以下の湿度環境においてもインフルエンザウイルスを失活させることが可能とされていることを特徴としている。
【００３３】
第４の発明の失活方法によれば、乾燥雰囲気中であっても、連続して次亜塩素酸ガスを発生させ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可能であるという従来にない有利な効果を奏する。また、空気と次亜塩素酸溶液との接液表面積を限定したままとし、水分放出量を抑えて次亜塩素酸ガスを放散させているため、閉鎖性の高い空間でも加湿しすぎることがないため、連続して運転することができ、真菌を発生させにくいという有利な効果を奏する。
【００３４】
本発明の第５の発明は、第４の発明のインフルエンザウイルスを失活させる失活方法において、旋回揺動されている前記次亜塩素酸溶液の内部において、前記液相状態のまま、渦流が発生されていることを特徴としている。
【００３５】
第５の発明によれば、次亜塩素酸溶液の濃度管理も不要で、次亜塩素酸ガスを定常的、持続的に補給させやすく、室内空間のインフルエンザウイルスの失活効果を長時間維持させることができるという従来にはない有利な効果を奏する。
【００３６】
本発明の第６の発明は、第４又は第５の発明のインフルエンザウイルスの失活方法において、前記水平に旋回された空気の旋回流の径方向内外の気圧差により、前記旋回流の径方向内方部から空気を導入し旋回させ、前記空気に次亜塩素酸ガスを含んだ空気を、前記旋回流の径方向外方部を経由して前記空間に放出させることを特徴としている。
【００３７】
第６の発明によれば、空気を取入れ、次亜塩素酸ガスを含んだ空気を放出させるための専用の加圧装置が不要である。ファンを備えた加圧装置を使って空気を吹き込む場合に比べて、液滴・液体微粒子を発生させにくいという効果を奏する。
【発明の効果】
【００３８】
・第１の発明の失活装置および第４の発明の失活方法によれば、乾燥雰囲気中であっても、連続して次亜塩素酸ガスを発生させ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可能であるという従来にない有利な効果を奏する。また、水分放出量を抑えて次亜塩素酸ガスを放散させているため、閉鎖性の高い空間でも加湿しすぎることがないため、連続して運転することができ、真菌を発生させにくいという有利な効果を奏する。
・第２の発明の失活装置および第５の発明の失活方法によれば、次亜塩素酸溶液の濃度管理も不要で、次亜塩素酸ガスを定常的、持続的に補給させやすく、室内空間のインフルエンザウイルスの失活効果を長時間維持させることができるという従来にはない有利な効果を奏する。
・第３の発明の失活装置によれば、容器内面を広く次亜塩素酸溶液で湿潤させやすく、次亜塩素酸ガスを発生させやすく、次亜塩素酸溶液を旋回揺動させる円盤とは別の加圧装置を必要とせず、加圧装置を使って空気を流入させる場合に比べて、液滴・液体微粒子を発生させにくいという効果を奏する。
【００３９】
・第６の発明の失活方法によれば、空気を取入れ、次亜塩素酸ガスを含んだ空気を放出させるための専用の加圧装置が不要である。ファンを備えた加圧装置を使って空気を吹き込む場合に比べて、液滴・液体微粒子を発生させにくいという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】乾燥雰囲気におけるインフルエンザウイルスの失活状態を説明する図。
【図２】連続運転による湿度の変化の状態を説明する図。
【図３】実施例１の説明図。
【図４】実施例２の説明図。
【図５】実施例３の説明図。
【図６】比較例１の説明図。
【図７】各実施例の次亜塩素酸ガスの発生量の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
「乾燥雰囲気中においても、次亜塩素酸ガスを連続して発生させることによりインフルエンザウイルスを失活させるようにする」という目的を、水平に旋回された空気との面摩擦により、空気に連れて次亜塩素酸溶液を旋回揺動させ、空気と次亜塩素酸溶液との接触面積を限定させると共に液滴・液体微粒子を発生させないようにして、水分放出量を抑えて次亜塩素酸ガスを放散させるようにした。
【００４２】
まず、二酸化塩素ガス発生装置に貯留させる安定化二酸化塩素水に替えて次亜塩素酸溶液を適用し、国立病院機構仙台医療センターにおいて、気積が１０ｍ3の試験室に、下記に示すＯ型装置を使用して、ｐＨ４．１４、濃度９７ｐｐｍとさせた次亜塩素酸溶液から次亜塩素酸ガスを放散させ、インフルエンザウイルスの失活効果を検証した。
【００４３】
予め前記試験室に次亜塩素酸ガスを１時間放散させガス濃度を０．００７ｐｐｍとさせておき、インフルエンザウイルスの試験液を噴霧し失活装置を運転継続させ、その１時間後のインフルエンザウイルスの浮遊量の感染価の減少率を検証した。その結果、図１に示したように、６０分後には、２０℃の温度環境において、相対湿度が３０％〜３５％の場合には約１７００分の１（図１（Ａ）参照）、相対湿度が５０％〜５１％の場合には約９０００分の１（図１（Ｂ）参照）に感染価の減少を確認することができた。１時間の実験終了後のガス濃度は０．０１２ｐｐｍであった。
【００４４】
また、３０ｍ3の空調されている居室において、換気ルーバのある扉を閉じた状態で、後述する実施例１のＯ型装置を、約１０時間連続運転させた。その温度・湿度の変化は、図２に示したように、温度は約２３℃が維持され、湿度は、換気ルーバから廊下の空気が導入されているだけでも、Ｏ型装置による加湿は認められず、一般的な用途の居室においては湿度過多となる可能性がないことを確認した。
【００４５】
以下、本発明の出発点となった実施例と、２つの実施例と、１つの比較例とによる、次亜塩素酸溶液を旋回・揺動させながら発生させた次亜塩素酸ガス（以下、ガスという。）の発生量、発生時間、それに伴う水分放出量の測定結果を示しつつ、インフルエンザウイルスの失活効果を説明する。理解を容易にするために、実施例１、実施例２、実施例３、比較例1の形態・作用を具体的に説明してから、それらの効果を比較して説明する。
【実施例１】
【００４６】
実施例１の装置として、図３を参照して、インフルエンザウイルスの失活装置１（以下、Ｏ型装置という）を説明する。Ｏ型装置は、全体形状が直径１７ｃｍの球体形状をなし、分割可能な上部本体１０と下部本体２０とからなっている。上部本体には、空気循環手段として、図示していない電源から電力を供給された駆動手段としてモータ１１が備えられている。モータの下方部には、モータの駆動軸の周りに軸動される直径９ｃｍの円盤１２が装着され、円盤の下方が空気循環部１３とされている。円盤の天面には、放射状に伸びる突設片１４が付設されている。円盤１２の回転数は、１分間３００回転とされている。下部本体２０は、次亜塩素酸溶液の貯留部とされている。次亜塩素酸溶液は、顆粒剤（株式会社ＴＭＴシステム：商品名「ジアウォータ・ホワイトサンド」）を蒸留水に溶解して作成したｐＨ４．１４、濃度９７ｐｐｍの次亜塩素酸溶液を使用した。
【００４７】
円盤１２が軸動されると、円盤に接した空気循環部１３の空気が旋回される（矢印Ａ参照）。空気が旋回されると空気に接している次亜塩素酸溶液が空気との面摩擦により旋回されるようになる。次亜塩素酸溶液は旋回されるに連れて、失活装置１の場合には、円盤を軸動させてから約１０秒経過すると、液面の周囲の一方が高く、軸芯を挟んで他方が低い傾斜された液面状態とされるようになる。そして、傾斜された液面状態のままで、軸芯の周りを周回するように、液面が揺れ動くように旋回され、液面の頂部がＢ（一点鎖線頂部）、Ｃ（鎖線頂部）、Ｄ（実線頂部）（図３参照）と巡回するように旋回揺動される。
【００４８】
円盤の軸芯の下方には下方端部が開放された逆円錐形状の軸体１５が付設されている。円盤１２の軸動に伴い軸体１５が軸動されると、下方端部の内部に接している次亜塩素酸溶液が軸体内面の傾斜面に沿って上昇し、円盤と軸体の接続部に設けられた散布孔１６から、周囲に次亜塩素酸溶液が放射状に散布される。散布された次亜塩素酸溶液は、容器内面に衝突し、大部分は容器内面に沿って滴り落ちるが、一部の液滴が円盤の周囲に飛散し容器の壁に衝突した液滴が微細化し、円盤の上方にも微細な液滴を放散させ、空気放出口からも液体微粒子の一部が発生されていることが計測された（表１のType O参照）。
【００４９】
上部本体１０には、空気取入口１７と空気放散口１８が形成されている。円盤天面の突設片１４の旋回により、円盤周辺部の気圧は円盤中央部の気圧より高くされる。Ｏ型装置においては、空気循環部１３に対して、空気取入口からの経路と空気放散口への経路とは分離されている。空気取入口１７からの円盤中央部への経路が空気導入経路（図３の白塗り矢印参照）とされ、空気循環部の円盤周辺部から空気放出口１８への経路が空気放出経路（図３の黒塗り矢印参照）とされている。円盤１２の軸動だけで、容器外部から導入した空気にガスを含ませ、容器外部に放散させるため、専用の加圧装置が備えられていない。専用の加圧装置により、空気を次亜塩素酸溶液の液面に噴きつけていないため、液滴・液体微粒子が発生しにくい。
【実施例２】
【００５０】
実施例２のインフルエンザウイルスの失活装置２（以下、Ａ型装置という）を、図４を参照して説明する。失活装置１と同じ構成については、図面に同一の符号を付して説明を省略している。Ａ型装置は、Ｏ型装置の円盤の軸芯の下方に設けられた軸体の開放された下方端部がない点を除き、Ｏ型装置と共通であるが、軸体が逆円錐形状でなくてもよく、円盤と軸体の接続部に散布孔がなくてもよいのは勿論のことである。
【００５１】
図４においては液面の頂部の一つの態様（Ｄ）しか示していないが、頂部が旋回揺動されるのはＯ型装置と同様である。Ａ型装置においては、空気との面摩擦による次亜塩素酸溶液の全体の旋回揺動の速さよりも、軸体の周囲に接している次亜塩素酸溶液の部分の旋回の速さが速い。そのため次亜塩素酸溶液の旋回揺動に連れて、次亜塩素酸溶液のいずれかの位置に、位置を変えて渦流１９が発生・消滅するようになり、次亜塩素酸溶液が均一に攪拌されやすく全体の濃度が均一とされやすい。
【実施例３】
【００５２】
実施例３のインフルエンザウイルスの失活装置３（以下、Ｂ型装置という）を、図５を参照して説明する。Ｂ型装置は、Ｏ型装置の円盤の軸芯の下方に設けられた軸体を撤去させている。Ｂ型装置においては、次亜塩素酸溶液の旋回揺動は、空気との面摩擦のみにより発生されている。
【００５３】
そのため次亜塩素酸溶液が旋回されることによる、液面の周囲の一方が高く、軸芯を挟んで他方が低い液面の傾斜面の勾配は、Ｏ型装置、Ａ型装置と比べて小さくなっており、次亜塩素酸溶液の旋回揺動の速さも、Ｏ型装置、Ａ型装置と比べて緩やかである。これにより、空気循環部に液滴・液体微粒子が発生されず、容器の外部への水分放散量は、極めて小さくなるという特徴がある。
【比較例１】
【００５４】
比較例１のインフルエンザウイルスの失活装置４（以下、Ｃ型装置という）を、図６を参照して説明する。Ｃ型装置は、Ａ型装置の円盤の軸芯の下方に設けられた軸体の下端部の両側方に攪拌板体２１を付設させている。Ｃ型装置においては、Ａ型装置の次亜塩素酸溶液の旋回揺動の動きに加えて、攪拌板体２１の軸動により次亜塩素酸溶液が激しく攪拌される。そのため、軸体の接液部の近傍において、次亜塩素酸溶液の表面から溶液の中に空気が引き込まれ、溶液を泡立たせるような状態２２を伴いながら旋回揺動された。ただし円盤の天面は次亜塩素酸溶液に濡れた状態とはされておらず、容器外への液滴・液体微粒子の放散は認められなかった。
【００５５】
ここで、Ｏ型装置とＡ型装置の失活装置の外部に飛散させる粒子径別の液体微粒子数の濃度について説明する。液体微粒子数濃度は、１．２ｍ３のグローブボックス内に、Ｏ型装置とＡ型装置のいずれか一方を設置し、６０分間運転させて、吹き出し空気口から３０ｃｍ離れた位置の１リットルの１リットルの気体中に含まれていた液体微粒子数の濃度を半導体レーザ式パーティクルカウンタにより、粒子径別に測定した。Ｏ型装置とＡ型装置の２種の装置について、夫々１０回測定を実施し、その平均値を求めた。その結果は、表１に示している。
【００５６】
【表１】
0006654276.tif 000002
【００５７】
表１によればＯ型装置の場合には比較的粒子径の小さな直径０．３μｍ〜０．５μｍについては１７３０の液体微粒子数濃度が認められた。また、腐食や脱色をさせやすいとされている直径１μｍ以上についても僅かな量の液体微粒子数濃度が認められた。これは円盤から容器の内面に飛散した次亜塩素酸溶液の粒子が細粒化することが原因によると認められる。一方、粒子径の大きな直径５μｍを超える液体微粒子の発生は認められなかった。図２に示したように一般居室であれば、居室内の湿度の増加をさせるほどの量の液体微粒子数濃度はＯ型装置によっても発生されていない。
【００５８】
一方、Ａ型装置の場合には、Ｏ型装置に比較して、すべての粒子径において、ほとんど液体微粒子の発生は認められなかった。Ｂ型装置及びＣ型装置は、Ａ型装置と同様に、円盤により次亜塩素酸溶液の粒子を飛散させないため、すべての粒子径についてＡ型装置と同様に、装置外には、液体微粒子をほとんど発生させないと推定できる。
【００５９】
また、運転開始から約１２時間を目途として、表２には、各失活装置からの水分放出速度とガスの総発生量の比較表を示し、図７には、各失活装置からの各時間までのガスの総発生量をグラフで示している。なおＢ型装置とＣ型装置は、４時間経過後にはガスの発生がほとんど認められなくなったため、４時間で計測を打ち切っている。実験は１．２５ｍ３の気流が発生しない２０℃の密閉空間内において、それぞれの失活装置を駆動させて行った。
【００６０】
具体的には、１２時間の１時間毎について、時間毎のガス発生量を把握できるように、ガス発生速度の勾配が描ける測定数の測定を行い、ガス発生速度の関数式を演算した。そして各時間のガス発生速度の関数式により時間毎のガス発生量を演算し、それらを合算してガスの総発生量を求めている。装置外への水分放出速度は次亜塩素酸溶液の減少量を計測時間で除して求めている。
【００６１】
【表２】
0006654276.tif 000003
【００６２】
まず、図７を参照して、各実施例に示した失活装置からの次亜塩素酸ガス発生速度について説明する。図７において△印を付した破線はＢ型装置のガスの総発生量（その破線の勾配はガス発生速度：他の失活装置についても同じ）を示し、□印を付した一点鎖線はＣ型装置、○印を付した直線はＡ型装置、×印を付した破線はＯ型装置のガスの総発生量を示している。図７において、夫々の印を付した点が測定点を示している。
【００６３】
運転初期２時間におけるガス発生量の大きさは、概ね、Ｂ型装置（図７のType B）、Ｃ型装置（図７のType C）、Ｏ型装置（図７のType O）、Ａ型装置（図７のType A）の順に小さくなっている。しかし、運転時間が２時間以上になると、Ｃ型装置とＢ型装置は、折れ線の勾配が小さくなりガス発生速度が減少すると共に、４時間以上はガスの発生がほとんど認められなかった。運転時間が８時間までＡ型装置がＯ型装置よりもガス発生速度が大きい。８時間以上になるとＡ型装置はＯ型装置よりもガス発生速度がやや小さくなる。
【００６４】
表２、図７に示したようにガス発生量の大きさ、ガス発生速度、ガス発生の持続性の点では、Ｏ型装置とＡ型装置は、ほぼ同等の性能と判定できる。しかし、Ｏ型装置は、表２に示したように円盤の下面が著しく次亜塩素酸溶液に濡れた状態となり、表１に示したように装置外部に所定の粒子径の液体微粒子の放散が認められた。一方、Ａ型装置、Ｂ型装置、Ｃ型装置は、容器内面下方部を除いては、次亜塩素酸溶液に濡れた状態となっておらず、装置外部へ出るような液体微粒子の発生はほとんどないと認められる。これは表１によっても裏付けられている。
【００６５】
総合的には、ガス発生量が最も大きく、ガス発生の持続時間も長いＡ型装置が最も良いインフルエンザウイルスの不活化効果を有すると判定できる。また、Ｏ型装置の場合でも、Ａ型装置と同様に、水分放出量が少なく、Ａ型装置に次いでガス発生量が最も大きく、ガス発生の持続時間も長い点から、僅かな液体微粒子の発生を許容すれば、次にインフルエンザウイルスの不活化効果を有すると判定できる。なお、Ｂ型装置は、４時間を経過すると急激にガス発生量が減少する反面、初期のガス発生速度が速いことから、例えば、短時間単位で診療される診療所などへの適用は好適であると判断される。比較例１のＣ型装置については、２時間を過ぎた時点から急激にガス発生量が減少し、ガスの総発生量も少ないという課題を残した。
【００６６】
（その他）
・本発明に適用される次亜塩素酸溶液の酸性度はｐＨ３．５から４．２が好適であるが限定されず、次亜塩素酸溶液の溶液濃度との関係において決定されればよい。例えば、溶液濃度が１００ｐｐｍである場合に、ｐＨ値が小さくなると次亜塩素酸ガスの発生量が多くなる代わりに塩素ガスの発生のリスクが増す。一方、ｐＨ値を大きくすると塩素ガス発生のリスクがなくなる代わりに次亜塩素酸ガスの発生が少なくなる。次亜塩素酸溶液の濃度は臭いがしない範囲で適宜決定されればよい。
・実施例１から実施例３は、小型の失活装置の実施例を説明したが、その大きさは限定されない。空気との接液表面積を限定して、空気の旋回により次亜塩素酸溶液を旋回揺動させる失活装置であればよく、建物の空調手段の一部に本発明を適用してもよいことは勿論のことである。
・上記の実施例では、球体形状の失活装置を示したが、次亜塩素酸溶液が旋回揺動されればよく、容器の形状は円筒形状であってもよいことは勿論のことである。
【００６７】
・本発明は、高齢者住宅、一般住宅のほか、診療所、病院、学習塾等の種々の用途に適用できることは勿論のことである。例えば、学習塾等の営業時間が短い用途の場合には、４時間程度のガス発生時間であっても運転初期にガスを発生させやすい失活装置を適用すればよく、高齢者用の個室の場合には、就寝時に備えて、長時間ガスを発生させ続ける失活装置を適用すればよい。
・空間の大きさが変われば、それに応じて失活装置の数を変更すればよいこと、容器の大きさを変更すればよいことは勿論のことである。
・今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の技術的範囲は、上記した説明に限られず、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００６８】
１，２，３，４…失活装置、
１０…上部本体、２０…下部本体、
１１…モータ、１２…円盤、１３…空気循環部、１４…突設片、
１５…軸体、１６…散布孔、１７…空気取入口、１８…空気放散口、
２１…攪拌板体、２２…泡立たせるような状態
【要約】
【課題】二酸化塩素ガスではインフルエンザウイルスの失活が困難とされていた相対湿度３０％〜５０％においても、インフルエンザウイルスを失活させる。
【解決手段】
容器と空気循環手段とからなるインフルエンザウイルスの失活装置において、次亜塩素酸溶液の貯留部と次亜塩素酸ガスを発生させる空気循環部とは、断面形状が円断面形状をなし、夫々が同一軸芯に配され、空気循環部の空気と次亜塩素酸溶液との面摩擦により、液滴・液体微粒子を発生させない液相状態のまま次亜塩素酸溶液を旋回揺動させて次亜塩素酸ガスを発生させ、空気取入口と空気放出口との気圧差により、空気を導入させると共に次亜塩素酸ガスを含んだ空気を放出させ、水分放出量を抑制させた状態で次亜塩素酸ガスが放出されるようにした。
【選択図】図１【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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