(57)【要約】【課題】室内の付着微生物量を迅速、的確に推定し施設管理者等に汚染状況を警告したり、推定結果を基に室内の微生物抑制・低減のための作業及び対策のコストを低減したりする。【解決手段】微生物を近似した性質の種ごとで数グループに分類し、その代表種を指標菌として温度、湿度、照度、風速及び付着している設備素材の環境因子での増殖、低減量を予め実験により求めることによりデータベースを作成し、環境因子を入力してデータベースと照合することにより各環境因子に対する変換係数を得て、該変換係数に基づいて微生物の付着量を推定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
微生物を近似した性質の種ごとで数グループに分類し、その代表種を指標菌として温度、湿度、照度、風速及び付着している設備素材の環境因子での増殖、低減量を予め実験により求めることによりデータベースを作成し、
前記環境因子を入力して前記データベースと照合することにより各環境因子に対する変換係数を得て、該変換係数に基づいて微生物の付着量を推定する付着微生物量監視方法。
【請求項２】
請求項１に記載の付着微生物量監視方法において、推定された微生物量が基準値を超えた場合、施設管理者に室内が微生物に汚染されたとして警告を発することを特徴とする付着微生物量監視方法。
【請求項３】
請求項１に記載の付着微生物量監視方法において、管理する施設室内の温湿度データを検出し、インターネットを介して検出されたデータを施設監視センターに送信し、該施設監視センターで室内環境条件及び設備素材より付着微生物量を推定し、衛生監視を行うことを特徴とする付着微生物量監視方法。
【請求項４】
請求項１に記載の付着微生物量監視方法において、推定された微生物の付着量に関連して空調機、送風機、及び殺菌装置の運転スケジュールを行うことを特徴とする付着微生物量監視方法。
【請求項５】
微生物を近似した性質の種ごとで数グループに分類し、その代表種を指標菌として温度、湿度、照度、風速及び付着している設備素材の環境因子での増殖、低減量を予め実験により求めることにより作成されたデータベースと、温度及び湿度を測定する温湿度測定器と、を備え、
測定された温度及び湿度を前記データベースと照合することにより室内の付着微生物量を推定し、推定された付着微生物量に基づいて冷房及び除湿の運転スケジュールを行うことを特徴とする空気調和機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品製造施設、医薬品製造施設等の空調されている室内に対する付着微生物量監視方法及びそれを用いた空気調和機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、食品製造施設、医薬品製造施設等では、食中毒等の微生物危害防止、施設内の微生物衛生環境向上のため、施設内部の微生物検査や微生物繁殖抑制・低減のための処置を実施している。そして、施設内の壁や床表面での付着微生物量の測定は表面の拭き取りによりサンプリングした試料を培地上に２から５日間培養し、その後、形成したコロニーを計数することにより測定し、施設管理者はその培養結果により、微生物的衛生環境の現状を把握している。
また、カビの生育速度と温湿度の関係を用い、微生物を培養しないで微生物汚染を警告することが知られ、例えば特開平６−１１３８８６号公報に記載されている。
【特許文献１】
特開平６−１１３８８６号公報
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術においては、微生物の中で、対象の微生物をカビに限定していること、微生物の生育速度は設備素材の種類、風、光を含めた多種の因子より決定されるのに温湿度だけを対象環境因子としていること、微生物は、周囲の環境条件の変化により増殖したり、低減したりすること、に関しては考慮されていない。
【０００４】
本発明の目的は、上記従来技術の課題を解決し、室内の付着微生物量を迅速、的確に推定し施設管理者等に汚染状況を警告したり、推定結果を基に室内の微生物抑制・低減のための作業及び対策のコストを低減したりすることが可能な付着微生物量監視方法及びそれを用いた空気調和機を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、微生物を近似した性質の種ごとで数グループに分類し、その代表種を指標菌として温度、湿度、照度、風速及び付着している設備素材の環境因子での増殖、低減量を予め実験により求めることによりデータベースを作成し、環境因子を入力してデータベースと照合することにより各環境因子に対する変換係数を得て、該変換係数に基づいて微生物の付着量を推定するものである。
【０００６】
また、上記のものにおいて、推定された微生物量が基準値を超えた場合、施設管理者に室内が微生物に汚染されたとして警告を発することが望ましい。
さらに、上記のものにおいて、管理する施設室内の温湿度データを検出し、インターネットを介して検出されたデータを施設監視センターに送信し、該施設監視センターで室内環境条件及び設備素材より付着微生物量を推定し、衛生監視を行うことが望ましい。
さらに、上記のものにおいて、推定された微生物の付着量に関連して空調機、送風機、及び殺菌装置の運転スケジュールを行うことが望ましい。
【０００７】
さらに、本発明は、微生物を近似した性質の種ごとで数グループに分類し、その代表種を指標菌として温度、湿度、照度、風速及び付着している設備素材の環境因子での増殖、低減量を予め実験により求めることにより作成されたデータベースと、温度及び湿度を測定する温湿度測定器と、を備え、測定された温度及び湿度を前記データベースと照合することにより室内の付着微生物量を推定し、推定された付着微生物量に基づいて冷房及び除湿の運転スケジュールを行うものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図参照して説明する。
食品製造の一部の施設では、室内の温度設定を通常の事務所等での温度設定に比べ低い温度である１５℃程度に設定して微生物の繁殖を抑制したり、施設内部を定期的に消毒・殺菌したりしている。そして、消毒・殺菌は一般的に次亜塩素酸ナトリウム等の薬剤や、ホルマリン等のガスにより行われ、その頻度は施設管理者の経験により決められることが多い。
【０００９】
室内の付着微生物汚染状況の把握および繁殖抑制に関する課題は、第一には微生物汚染状況を迅速に把握できないことにあり、微生物の培養試験により付着微生物量を測定するには、細菌で２日、カビ等の真菌で５日程度の培養期間が必要となる。そのため食品製造施設では、商品を製造している時の微生物汚染状況を製品出荷後に把握することとなり、施設管理者としては、早く汚染状況を把握したいというニーズがある。
第二には、年間を通した連続的な汚染監視が困難な点であり、一般的に室内の付着菌試験は、培地等の器材や、人件費等のコストを必要とするため、年間で数回程度しか実施できない。しかし、室内の微生物汚染は外気を含めた周囲の環境条件の変化や、室内で製造する製品の種類等により変動するため、常時の汚染状況を監視することが望ましい。
第三には、微生物試験では専門知識が必要とされることにある。微生物試験の実施には一定レベルの専門知識と訓練を受けた作業員、および培養作業を行うことができる設備が必要となる。
【００１０】
さらに、微生物の繁殖は低温環境では抑制されるため、室内の設定温度を一般的に安全性を重視して年間を通し１０〜２０℃に管理する。そのため空調のための電力コストが大きくなり、施設管理者はコスト低減のため室内の微生物汚染状況に合わせ汚染が進んでいない場合は設定温度を上げ、コストを低減する等、その時の必要とする程度の繁殖抑制のための作業および空調機等の運転とすることが良い。
さらに、製薬製造施設では、室内の付着微生物殺菌のために安全性を重視し、ホルマリンガスによる殺菌を1回／週程度定期的に実施する場合があるが、殺菌作業自体は週末等に実施するため、殺菌中は製造作業員がいないが、作業開始までガス残存することが多く、作業員は、悪臭・目への刺激等、悪い環境で作業することとなる。そのため施設管理者や作業者は室内の微生物汚染レベルを的確に把握し、過剰な殺菌を減らし、作業環境を向上させる必要がある。
【００１１】
図１は、室内の付着微生物量推定方法の系統図であり、１は微生物付着量を推定したい対象の施設、２は施設内の温度測定器、３は施設内の湿度測定器、４は施設内の風速測定器、５は施設内の照度測定器、６は室内の表面設備素材、７は付着微生物量算出の演算装置である。７での付着微生物量の演算を図２に示し、まず、温度測定器等により収集したデータを予め作成、登録されている指標菌の環境因子ごとの増殖、低減に関するデータベースと照合し、環境データを微生物の相対的増殖、抑制レベルの値である係数に変換する。次に、変換した値をもとに、（１）式に従い付着量を推定する。
【００１２】
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Sｎ：ｎ時間後の微生物の付着量
S0：初期の微生物付着量
V：基準とする環境条件での指標菌の単位時間当りでの増減倍率
Ktｎ：温度増減係数（ｎ時間経過時での温度因子により増減に影響を与えるレベルで基準温度での増減値を１とした相対値）
Khｎ：湿度増減係数（ｎ時間経過時での湿度因子により増減に影響を与えるレベルで基準湿度での増減値を１とした相対値）
Kｙｎ：風速増減係数（ｎ時間経過時での風速因子により増減に影響を与えるレベルで基準風速での増減値を１とした相対値）
Kzｎ：照度増減係数（ｎ時間経過時での照度因子により増減に影響を与えるレベルで基準照度での増減値を１とした相対値）
Km：設備素材増減係数（設備素材の種類により増減に影響を与えるレベルで基準設備素材での増減値を１とした相対値）
環境因子ごとの増殖、低減に関するデータベースは、次のように作成する。つまり、微生物は生息する周囲の環境条件の変化により増殖もしくは低減するので、関連する環境因子としては温度、湿度、風速、照度、および付着している設備素材等となる。そして、周囲環境による増殖、低減のレベルは、微生物種個々により異なるが、ここでは、微生物を近似した性質の種ごとで数グループに分類し、その代表種を指標菌として、各環境条件での増殖、低減量を予め実験により求めることによりデータベース化する。分類の方法としては例えば細菌では、グラム陰性菌とグラム陽性菌に分類でき、カビでは高湿カビ、中湿カビ、好乾カビとする。
【００１３】
増殖、低減に係るデータベースは、一定量の指標菌を設備素材に使用されるプレート上に所定の栄養源とともに置き、一定時間後の微生物の変化量を求めることにより算出して作成する。
【００１４】
ある１つの環境因子での増殖、低減レベルを求める際には他の環境因子の値は固定値とすることが良い。また、微生物量の変化を数値化する場合、大きさや長さ等の物理的指標で実施する場合、増殖方向の値は表すことが可能であるが、低減方向については、例えば、形体変化はなく細胞は死滅している場合等があり、物理的指標では低減レベルを数値化できない。そのため、一定時間での微生物の増加・低減の変化量は、ＡＴＰ（アデノシン３リン酸、細胞の持つエネルギー量）の値を実験的に測定することによりデータベース化する。さらに、上記の手法で指標菌、環境因子ごとで実験を繰り返し、データベースを作成する。
【００１５】
本方式は、単位時間経過前の微生物付着量に対し、単位時間経過後に各環境因子の影響による付着量の変化を推定するものであり、例えばｎ時間後の付着量の推定は、（１）式に示すように、初期付着量に対して1時間ごとの増減変化比率（Ktｎ、Khｎ、Kｙｎ、Kzｎ、Km）、および基準増減倍率（Ｖ）を掛け、積算することにより求める。ここで複数系統種の微生物が室内に混在する場合は、微生物系統ごと算出して、その混在する割合により合算することなどにより算出する。また、環境因子として、温度、湿度、設備素材、風速および照度を影響因子としたが、それ以外の因子の追加、もしくは一部の因子を除外することでも良い。
【００１６】
付着量を推定した具体例を以下に示し、推定量の算出は２４時間での中湿カビに分類されるクロコウジカビ単独の付着量を推定したものである。
予め各環境因子での増殖、低減のデータベース、温度および湿度のデータベースを作成する。このデータベースは、微生物量の増殖、低減のレベルをＡＴＰ（アデノシン３リン酸、細胞の持つエネルギー量）の変化を実験的に測定している。図３は、クロコウジカビの温度に関してデータベース化するためのものであり、２５℃の増殖量を１とした時の各温度での相対的な増殖、低減レベルを示す。このデータは、５〜40℃の範囲、５℃間隔で実験により得たものであり、実験データを、図３中に示すように、温度係数Ｋｔを温度ｔの多項式として近似式化し、演算可能としている。
【００１７】
また、図４はクロコウジカビの湿度に関してデータベース化するものであり、９５％ＲＨでの増殖量を１とした時の各湿度での相対的増殖・低減レベルを示す湿度係数Ｋｈを示す。このデータは３０〜９９％ＲＨの範囲で実験によりもので、実験データを、図４中に示すように関数式化することにより、演算に可能としている。同様に、風速、照度および設備素材の種類に関するデータベースを作成し、付着微生物量の推定に用いる。
【００１８】
次に、２４時間後のクロコウジカビの付着量を推定し、図５は、その時の温度、湿度の推移を示している。ここでは、他の環境因子である、風速は０（m/s），照度は０（lx）、および設備素材はＡＢＳ樹脂に固定している。また、図６は、図５のデータを、図３および図４のデータベースと照合し、係数に変換したものである。図６により得られた結果、およびクロコウジカビの標準増殖速度を（１）式に代入することにより、２４時間後の初期に対する増殖比率は０．９４倍と推定される。この値は、比較のために実験的に微生物培養により得た実測値１．２４倍と近似した値であった。
【００１９】
図７は、室内の付着微生物量推定および警告方法のフロー図であり、７の付着量演算装置により推定された値が事前に設定した危険値を上回った際に、音、光、等の手段により施設管理者に知らしめるものである。つまり、室内の付着微生物の推定結果が、施設管理者等が事前に設定した危険レベルの値に対して大きい値になった場合、施設管理者等にその危険レベルを音、光、またはパソコン画面上等で知らせる。しらされた情報により施設管理者は微生物危害を未然に防ぐため、温湿度設定の調整や薬剤による殺菌等の方法で対策を施すことができる。
【００２０】
図８は付着微生物量推定および警告方法を示す系統図であり、施設管理を専門とする一ヶ所のセンターでインターネット等の回線を利用し、複数施設の環境条件および付着微生物の増殖、低減の推定と監視を実現する。図中、９は複数の施設の管理を専門に行うセンターであり、１０は９のセンターに設置されるパソコンである。１１は管理対象施設に設置されるパソコン、１２はインターネット回線である。監視対象施設１−ａで採取したデータは、施設内のパソコン１１および１２のインターネット回線により９の監視センター内にあり、１０のパソコンに例えば1時間に1回の間隔で送信する。送信されたデータは、９の監視センター内に設けた７の付着微生物量推定演算装置により、付着微生物量を推定し算出する。監視センターは、得られた推定結果をインターネット等の手段により、対象施設の管理者に送信すると共に、結果が事前に設定した値より大きい場合には警告を併せて送信する。
【００２１】
以上のように、管理する室内の温湿度等の環境データを測定器等により採取し、そのデータを定期的にインターネット等の回線を利用して施設の管理を行う専門の施設に送り、その専門施設では送られてきたデータを監視すると共に、そのデータを基に付着微生物量推定の演算を実施し、その結果を定期的もしくは必要に応じ、監視する対象の施設管理者に迅速に連絡することにより、対象施設の微生物的衛生管理を実現する。
【００２２】
図９は、室内の付着微生物量推定および低減方法の系統図を示し、図中、１４は送風機、１５は空調機、１６は除湿機、１７はオゾンガス殺菌装置、１８は機器運転制御用配線、１９は微生物低減のための機器運転プログラム調節器である。14〜17は室内の付着微生物低減のための機器であり、通常の施設稼動中は、空調等作業環境維持のために運転し、基本的に作業終了後の夜間に付着微生物低減のための運転を行う。つまり、1日での施設稼動中に付着したレベルの微生物をその日の付着レベルに合わせ、夜間に適切な量だけ14〜17の機器を運転させる。
【００２３】
１３の環境測定センサーにより、1日の施設稼動中の環境条件を採取した後、７の付着量推定演算装置によりその日の付着レベルを推定する。1日の付着量はそれぞれの日により異なるが、予め付着推定値のレベルを、例えば表１に記す６段階程度のレベルに分類し、そのレベルごとに１４〜１７の機器を１９の機器運転調節器により運転制御させる。
【００２４】
【表１】
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表１中のＡ〜Ｆは予め定めた数値の範囲で付着レベルを設定し、その日の付着レベルが６段階のどのレベルに相当するかを判定し、Ａ〜Ｆの運転メニュー（夜間の機器運転）に従い１４〜１７の機器を運転させる。つまり、室内の付着微生物抑制を確実、省力、省コストの観点より効率的に実施するため、付着微生物の推定結果を関連する機器、例えば空調機、除湿機、送風機、照明機器およびオゾンや紫外線の殺菌機器等の設定や運転スケジュールに反映させる。例えば、付着が少ない推定結果が出た場合には空調機、除湿機の設定温度、湿度を高く、極端なケースでは殺菌装置の運転は停止させることにより、省コストを図る。
【００２５】
施設によっては施設稼動中、作業員の労働環境および生産する製品の関係で付着微生物対策だけのために、温度等の設定を変更できない場合がある。しかし、この場合は、1日ごともしくは1週間ごとの付着微生物の推定量を算出し、就業後の夜間もしくは休日に低減のために必要な量だけ関連機器を運転させる。それにより省力、省コストを図りながら付着微生物に関する衛生管理を実現できる。つまり、空調機の室内機自身に温湿度測定器以外に、付着微生物量の推定が可能な演算機器を搭載し、空調機の稼動とともに、温度、湿度のデータを採取し、例えば1時間に１回程度、付着量推定のシミュレーションを行う。推定結果が予め施設管理者等が危険レベルと設定した値を上回った場合に音、光、もしくは表示等の方法で施設管理者に対して知らしめる。さらに、温湿度のデータ採取および付着量推定の演算を行い、その結果を単に施設管理者への警告だけではなく、冷房、除湿、送風等の運転プログラムに推定結果を反映させる。それにより、空調機単体で室内の付着微生物の監視および繁殖抑制を実現する。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、施設管理者が室内の付着微生物量の的確かつ迅速に推定し、微生物低減のための処理を施すことができると共に、微生物抑制・低減のための作業及び対策が省力・省コストで可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示すブロック図。
【図２】一実施形態である付着微生物量の演算方法を示すフローチャート。
【図３】一実施形態による各温度での付着微生物量の相対的な増殖、低減レベルとの関係を示すグラフ。
【図４】一実施形態による各相対湿度での付着微生物量の相対的な増殖、低減レベルとの関係を示すグラフ。
【図５】一実施形態による温度、相対湿度に対して推定された付着微生物量の時間変化を示すグラフ。
【図６】図５より温度係数及び湿度係数を求めたグラフ。
【図７】一実施形態による付着微生物量の警告方法を示したフローチャート。
【図８】本発明の他の実施形態を示すブロック図。
【図９】本発明のさらに他の実施形態を示すブロック図。
【符号の説明】
１…監視対象施設、２…温度測定器、３…湿度測定器、４…風速測定器、５…照度測定器、６…施設表面素材、７…付着量推定演算装置、８…データ配線、９…施設管理センタ、１２…インターネット回線、１３…環境データ測定器、１４…送風機、１５…空調機、１６…除湿機、１７…オゾンガス殺菌装置、１９…機器運転調節器。
【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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