抗 菌 加 工 クリーン 空 調 システム 新 晃 工 業 ( 株 ) 技 術 本 部 朝 田 満 1.はじめに MRSA(メチシリン 耐 性 黄 色 ブドウ 球 菌 )やレジオネラ 菌 などによる 院 内 感 染 O-157 や 大 腸 菌 などによる 集 団 食 中 毒 など ウィルス 細 菌 による 被 害 を 最 小 限 に 抑 えるため 徹 底 した 抗 菌 対 策 が 望 まれています 本 来 は 清 潔 な 空 間 であるべき 病 院 の 待 合 室 高 齢 者 の 集 合 スペース ホテル やレストランなどは 有 害 菌 や 臭 気 を 持 ち 込 まれ 易 い 空 間 でもあります 人 が 接 触 する 部 分 につい ては 消 毒 などの 方 法 で 解 決 することが 可 能 ですが 空 気 自 体 や 空 気 にさらされている 部 分 につい ては 空 気 そのものを 清 潔 にすることが 効 果 的 です 2. 空 気 清 浄 への 対 応 病 院 や 高 齢 者 養 護 施 設 等 の 医 療 施 設 や 生 物 薬 品 施 設 食 品 工 場 の 室 内 空 気 中 に 存 在 する 細 菌 やウ ィルス 不 快 な 臭 いの 軽 減 排 除 を 目 的 とした 各 種 のシステムが 開 発 されており 本 章 では 空 気 清 浄 化 への 対 応 として 空 調 機 に 利 用 されている 一 部 を 紹 介 します 又 その 中 の 抗 菌 対 応 システム となる 弊 社 の 抗 菌 加 工 クリーン 空 調 システムについて 次 章 で 紹 介 します 2-1. 抗 菌 対 応 システム 抗 菌 剤 をユニット 組 込 機 器 ( 本 体 送 風 機 コイル ドレンパン フィルタ 等 )にコーティング 塗 料 への 添 加 素 材 の 混 入 により 空 調 機 内 での 有 害 菌 の 増 殖 を 防 止 する 2-2. 殺 菌 対 応 システム 酸 化 チタン 系 の 光 触 媒 システムや 酵 素 フィルタの 採 用 により 空 調 システム 中 の 有 害 菌 を 殺 菌 する 1 光 触 媒 システム 酸 化 チタン 系 の 金 属 を 使 用 した 光 触 媒 フィルタに 紫 外 線 を 照 射 させる 事 により 活 性 酸 素 を 発 生 し バクテリア 等 の 菌 増 殖 を 抑 制 すると 同 時 に フィルタ 捕 集 面 での 空 気 中 の 浮 遊 菌 を 殺 菌 するシステムです ( 図 1 2) 本 体 紫 外 線 紫 外 線 ランプ 光 触 媒 清 浄 空 気 汚 染 空 気 ドレンパン 加 湿 器 細 菌 カビ ( 滅 菌 ) 正 孔 (h+) 臭 い 成 分 ( 無 臭 化 ) コイル 部 材 フィルタ 部 材 フィルタ 部 材 酸 化 チタン 系 光 触 媒 フィルタ 紫 外 線 照 射 ランプ 図 1 光 触 媒 システム 組 込 時 のレイアウト 図 2 光 触 媒 システムの 殺 菌 原 理
2 酵 素 フィルタ 細 菌 の 外 皮 を 構 成 している 細 胞 膜 を 加 水 分 解 し 細 胞 内 の 浸 透 圧 により 圧 力 破 壊 され 細 菌 を 死 滅 するメカニズムを 応 用 したフィルタです ( 図 3) 図 3 酵 素 による 殺 菌 メカニズム 2-3.エアーワッシャ+ケミカルフィルタ 半 導 体 生 産 工 場 や 幹 線 道 路 の 沿 線 や 工 場 地 帯 において 硫 黄 酸 化 物 (SOx)や 窒 素 酸 化 物 (NOx) 等 のケミカルガスの 除 去 への 対 応 が 求 められ これらの 清 浄 環 境 に 適 した 製 品 開 発 が 進 み エアー ワッシャユニット 組 込 みの 機 器 が 製 品 化 されています 又 それらに 特 定 成 分 を 除 去 するケミカル フィルターを 組 込 んだ 機 器 もあります ( 図 4) スフ レータイフ トラッフ 型 エアーワッシャ 図 4 エアーワッシャ 組 込 空 調 機 2-4. 電 解 水 循 環 システム 医 療 施 設 向 けの 加 湿 ではこれまで カビ 雑 菌 の 繁 殖 を 抑 えるため100 を 超 える 高 温 蒸 気 を 使 った 蒸 気 式 加 湿 を 主 流 としていましたが 水 気 化 式 加 湿 器 の 加 湿 エレメントに 電 解 水 ( 次 亜 塩 素 酸 )を 循 環 供 給 する 電 解 水 循 環 システムを 採 用 した 空 気 調 和 機 が 製 品 化 されています 電 解 水 の 除 菌 効 果 によりカビ 雑 菌 を 効 果 的 に 抑 制 することで 清 浄 度 の 高 い 加 湿 を 実 現 しています さらに 機 器 が 停 止 している 間 も 加 湿 エレメントを 電 解 水 で 定 期 的 に 洗 浄 するクリーニングモードを 搭 載 し ており 年 間 を 通 して 加 湿 エレメントを 清 浄 に 保 つ 機 能 を 有 しています また 水 道 水 を 使 用 する 一 般 的 な 水 式 加 湿 器 では 衛 生 的 な 理 由 から 加 湿 エレメントを 通 過 した 水 をそのまま 機 外 へ 廃 棄 して いましたが 適 切 な 除 菌 効 果 を 維 持 した 電 解 水 を 循 環 供 給 するため 加 湿 分 だけの 給 水 でよく 水 道 料 金 の 大 幅 な 削 減 も 実 現 しています ( 図 5)
水 気 化 式 加 湿 器 電 解 水 ユニット 図 5 電 解 水 ユニット 組 込 空 調 機 2-5. Cu + マーク Cu + マークは その 製 品 が 銅 の 殺 菌 特 性 を 生 かした 製 品 であることを 世 界 共 通 で 明 確 にする 品 質 の 証 です 一 般 社 団 法 人 日 本 銅 セン ターでは ICA( 国 際 銅 協 会 )とCDA( 銅 開 発 協 会 )が 定 めた 要 項 に 則 り このマークの 使 用 を 許 可 する 認 定 許 可 書 を 発 行 しています 弊 社 の 空 調 機 をはじめ 幅 広 い 用 途 の 製 品 に 展 開 されて います ( 図 6) 図 6 Cu+ マークと 認 定 許 可 書 3. 抗 菌 加 工 クリーン 空 調 システム 3-1. 抗 菌 剤 の 種 類 無 機 系 抗 菌 剤 と 有 機 系 抗 菌 剤 および 天 然 系 抗 菌 剤 ( 有 機 系 に 含 まれる 場 合 がある)があり 母 材 の 種 類 や 加 工 方 法 使 用 する 環 境 によって 検 討 する 必 要 があります 弊 社 で 主 に 利 用 している 銀 など の 無 機 系 抗 菌 剤 は 毒 性 が 低 い 事 耐 牲 菌 を 作 らない 事 耐 熱 性 が 高 い 事 耐 久 性 が 良 い 事 などの 利 点 があります 3-2. 抗 菌 剤 の 比 較 抗 菌 性 耐 熱 性 無 機 系 抗 菌 剤 遅 効 性 細 菌 カビ 酵 母 の 広 範 囲 で 効 果 を 発 揮 樹 脂 成 形 温 度 でも 分 解 変 質 が 無 く 抗 菌 性 を 発 揮 有 機 系 抗 菌 剤 速 攻 性 効 果 の 発 揮 される 種 類 が 限 定 される 物 が 多 い 耐 性 菌 が 出 来 効 果 が 出 なくなる 場 合 がある 一 般 に 樹 脂 成 形 温 度 で 一 部 が 揮 散 か 分 解 を おこす 持 続 性 水 有 機 溶 媒 等 による 溶 出 はなく 長 期 にわたり 抗 菌 性 を 発 揮 水 熱 等 により 蒸 発 分 解 を 生 じやすく 有 効 成 分 が 減 少 し 効 果 が 低 下 する 加 工 性 粉 体 形 状 で 従 来 の 顔 料 等 と 同 様 に 扱 える 分 散 性 に 注 意 は 必 要 加 工 時 に 熱 がかかる 方 法 では 蒸 発 分 解 のお それがあり 注 意 が 必 要
3-3.システムの 特 長 1 広 範 囲 の 抗 菌 性 MRSA 大 腸 菌 などの 細 菌 類 や 黒 コウジカビ 青 カビなどのカビ 類 に 対 しても 広 範 囲 に 抗 菌 効 果 を 発 揮 するとされている 銀 イオンによる 効 果 を 活 用 しています また 悪 臭 を 発 する 菌 類 の 育 成 を 抑 制 することによる 防 臭 効 果 も 期 待 できます 2 多 様 な 部 材 に 適 用 含 浸 コーティング 塗 料 への 添 加 素 材 自 体 への 混 合 など さまざまな 方 法 で 抗 菌 効 果 が 生 か せます そのため パネル フィルタ 部 材 コイル 部 材 加 湿 器 送 風 機 ドレンパンなど 多 様 な 部 材 に 利 用 できます ( 図 8 9) 図 8 適 用 箇 所 図 9 運 転 イメージ 3 優 れた 耐 熱 性 無 機 系 の 銀 イオン 抗 菌 剤 においては 約 550 まで 抗 菌 効 果 が 安 定 しており 耐 熱 性 において 使 用 範 囲 が 限 定 される 有 機 系 抗 菌 剤 に 比 べて 大 きなメリットを 発 揮 します 3-4.システムの 概 要 フィルタや 加 湿 器 等 に 付 着 した 菌 が 増 殖 して 再 び 室 内 に 飛 散 しないように 加 工 を 施 しており 空 調 機 ベースのシステムとファンコイルベースのシステムがあります 1 空 調 機 ベースシステム 空 調 機 は 小 風 量 から 大 風 量 まで 使 用 用 途 目 的 により 様 々な 構 成 部 品 を 組 合 わせて 対 応 する 機 器 であり ターミナル 型 空 調 機 はビル 空 間 のデットスペースや 天 井 内 など 機 械 室 スペースの 縮 小 お よび 機 械 室 レスが 可 能 です また 低 騒 音 化 や 制 御 機 器 の 組 込 による 省 エネルギー 性 等 のハイグレ ードな 空 気 環 境 に 対 応 しています 空 調 機 を 使 用 した 清 浄 システムには 用 途 やグレードに 合 わせ て 数 々のシステムが 考 えられますが 最 も 一 般 的 で 広 く 使 用 できるのが 空 調 機 に 抗 菌 加 工 を 施 した 機 器 除 菌 ユニットを 組 込 んだシステムです
2 天 吊 ファンコイルユニットベースシステム ファンコイルユニットは 一 般 にペリメータゾーン( 窓 際 付 近 )および 室 内 顕 熱 の 熱 負 荷 処 理 を 目 的 にオフィスビル 病 院 ホテル 等 に 多 く 使 用 されています 居 住 域 に 設 置 するため 低 騒 音 低 振 動 を 求 められたユニットであったが 近 年 快 適 性 の 向 上 省 エネルギー 性 高 効 率 化 信 頼 性 の 向 上 省 メンテナンス 化 集 中 制 御 管 理 等 が 求 められ これに 対 応 できる 機 能 を 付 加 したユニ ットの 製 品 化 が 進 んでいます その 機 能 の 一 つであるファンコイルユニットを 使 用 した 清 浄 システ ムは すべての 空 間 が 同 じレベルの 清 潔 さを 求 められている 訳 では 無 いという 事 から 清 潔 度 のレ ベルに 応 じて 効 果 的 に 清 浄 空 間 を 個 別 に 作 り 出 すというシステムです 図 9 空 調 機 ベース 図 10 天 吊 ファンコイルベース 3-5. 抗 菌 処 理 部 分 の 考 え 方 先 にも 述 べたが 含 浸 コーティング 塗 料 への 添 加 素 材 自 体 への 混 合 などさまざまな 方 法 で 抗 菌 加 工 を 施 すことが 可 能 ですが コスト 面 から 見 た 場 合 すべてに 抗 菌 加 工 を 施 すのではなく 必 要 部 分 のみに 抗 菌 加 工 を 施 すのが 一 般 的 と 思 われます 弊 社 では 抗 菌 処 理 の 加 工 部 分 を 病 院 空 調 設 備 の 設 計 管 理 指 針 に 基 づいて 清 浄 度 クラスに 応 じてグレード 分 けして 抗 菌 加 工 の 目 安 とし ています また 長 期 の 効 果 維 持 の 為 には 表 面 の 清 掃 はこまめに 行 ったほうが 良 い 表 1 抗 菌 のグレード 分 け 抗 菌 グレード 抗 菌 効 果 の 範 囲 抗 菌 処 理 の 範 囲 グレード3 フィルタで 除 去 した 菌 カビの 増 殖 制 御 フィルタ グレード2 グレード1 フィルタで 除 去 した 菌 カビおよびドレンパンでの 菌 カビの 増 殖 制 御 フィルタで 除 去 した 菌 カビおよび 通 風 路 を 形 成 する 主 要 な 部 品 での 菌 カビの 増 殖 制 御 フィルタ ドレンパン 製 品 内 部 の 通 風 路 を 形 成 する 主 要 な 部 品
3-6. 抗 菌 処 理 の 範 囲 1フィルタ ろ 材 に 抗 菌 剤 を 添 着 した 抗 菌 フィルター(HEPA 中 性 能 粗 シ ン)を 使 用 する 2ドレンパン 空 調 機 ドレンパンの 抗 菌 塗 装 は ステンレス 製 ドレンパンの 表 面 に 下 記 の 塗 装 を 施 す ( 下 塗 り) 赤 錆 色 エポキシ 樹 脂 塗 料 : 膜 厚 25μm 以 上 ( 上 塗 り)グレー 色 エポキシ 樹 脂 塗 料 + 抗 菌 剤 : 膜 厚 30μm 以 上 3コイル アルミフィンの 場 合 抗 菌 仕 様 ( 高 耐 食 + 抗 菌 処 理 )のフィン 材 を 使 用 する 4 仕 切 板 貼 付 用 断 熱 材 抗 菌 剤 入 りパッキン( 難 燃 性 )を 使 用 する 5 鋼 材 鋼 板 部 品 の 塗 装 抗 菌 剤 入 り 塗 料 を 使 用 する 4.おわりに 抗 菌 加 工 クリーン 空 調 システムは 病 院 や 老 人 医 療 施 設 などに 求 められる 消 臭 清 潔 空 間 を 空 調 機 ファンコイルで 実 現 したものです 今 後 とも 医 療 福 祉 施 設 をはじめ 様 々な 業 種 分 野 を 対 象 に よりよい 製 品 システムの 提 供 提 案 を 継 続 し 常 にワンランク 上 の 質 の 良 い 空 気 を 供 給 し て 行 きたいと 思 います