JP7646191B2 - ガス供給機構および除染ガス循環装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、除染ガス等のガスを空間に供給して循環させるためのガス供給機構および除染ガス循環装置に関する。

従来、例えば特許文献１および特許文献２に記載されるように、除染対象の空間にガスを供給して除染（すなわち除菌又は滅菌等）を行う装置が知られている。特許文献１に記載された空間除菌脱臭システムでは、塩素系ガス供給装置と複数の部屋とがダクトおよび分配ダクトによって接続されている。ダクトに設けられた調整弁と、制御手段とが、塩素系ガスの分配量を調整する。また特許文献２に記載された滅菌装置では、液体の窒素酸化物が定量ポンプによって噴射装置に供給される。噴射装置は、窒素酸化物を気化させ、空間に向けて窒素酸化物を噴射させる。

特開２０１９－１１５４５４号公報 特開２０１３－２３６９２８号公報

上記した従来のシステム又は装置では、空間に除染ガスが供給されるが、空間内において除染ガスをいかに効率的に拡散または循環させる点について、検討が不十分である。例えば、ガスの拡散効率や循環効率が十分でないため、除染に時間を要したり、大きな装置や動力を要したりするといった問題がある。

本発明は、除染ガス等のガスを空間内に効率的に供給して循環させることができるガス供給機構および除染ガス循環装置を提供することを目的とする。

本発明は、空間内に設置され、周囲に向けてガスを供給するガス供給機構であって、ガスを上方又は側方に向けて送り出すように構成された送風装置と、送風装置を収容すると共に上方に開放された上端開口を有するガス供給筐体と、ガス供給筐体の上端開口を塞ぐように、ガス供給筐体に対して取り付けられた上面板と、を備え、上面板とガス供給筐体の上端部との間には、環状の隙間が形成されており、送風装置から送り出されたガスが、隙間を通じて周方向の全方位に向けて放出される。

このガス供給機構によれば、送風装置から送り出されたガスは、上面板の周縁部とガス供給筐体の上端部との間に形成された隙間を通じて、周方向の全方位に向けて放出される。したがって、ガスが空間内に効率的に供給される。ガス供給機構の下部から室内の空気を吸い込むことで、ガスを効率的に循環させることもできる。

ガス供給筐体は、上端部において、側方に張り出すフランジ部を有し、上面板とフランジ部との間に隙間が形成されており、上面板及び／又はフランジ部は、放出されるガスによってコアンダ効果を生じさせるように構成されていてもよい。コアンダ効果は、フランジ部の上方および下方から室内の空気を引き寄せて周方向に送り出す効果を奏する。これにより、送風装置の限られた動力をもとに、大きな空気循環量すなわちガス循環量を得ることができる。

上面板はフランジ部より高い位置に配置されており、上面板の直径はフランジ部の外径よりも大きく、上面板の周縁部はフランジ部の径方向外方に突出しており、周縁部には、コアンダ効果を生じさせるコアンダ構造部が設けられていてもよい。この構成によれば、コアンダ効果により、下方から上方に向けてのアップフロー対流を生じさせることができる。

上面板はフランジ部より高い位置に配置されており、フランジ部の外径は上面板の直径よりも大きく、フランジ部は上面板の径方向外方に突出しており、フランジ部には、コアンダ効果を生じさせるコアンダ構造部が設けられていてもよい。この構成によれば、コアンダ効果により、上方から下方に向けてのダウンフロー対流を生じさせることができる。

本発明の別の態様として、空間内において縦向きに設置され、ガスの一種としての除染ガスを発生させるガス発生装置と、ガス発生装置の上部に取り付けられた上記のいずれかのガス供給機構と、を備え、ガス発生装置によって発生させられた除染ガスがガス供給筐体の下方から取り込まれて送風装置の吸込口に案内されるように構成された除染ガス循環装置が提供されてもよい。この除染ガス循環装置によれば、ガス発生装置によって発生させられた除染ガスが、ガス供給機構のガス供給筐体内に取り込まれ、周方向の全方位に向けて放出される。よって、除染ガスを空間内に効率的に供給して循環させることができる。

ガス発生装置は、ガスの原料を気化させる原料気化器と、原料気化器の上に配置されて除染ガスを発生させる反応部と、を有し、原料気化器と反応部との間には、ガス発生装置に空気を供給するための空気供給口が形成されていてもよい。この構成によれば、供給された空気がガス供給機構に向けて効率的に送られる。

ガス供給機構がガス発生装置に取り付けられた状態で、ガス供給機構の隙間は、ガス発生装置の設置面から１．０ｍ以上の高さに位置してもよい。この構成によれば、例えば病室のベッドとベッドとの間の床面上に除染ガス循環装置を設置するだけで、ベッドの上方の空間で除染ガスを循環させることができ、除染作業を確実かつ迅速に実施することができる。

本発明によれば、除染ガス等のガスを空間内に効率的に供給して循環させることができる。

本発明の一実施形態に係る除染ガス循環装置を含む除染システムを示す図である。 本発明の一実施形態に係る除染ガス循環装置の構成を示す正面断面図である。 図２の除染ガス循環装置の背面図である。 図２の除染ガス循環装置が備えるガス供給機構を示す正面断面図である。 ガス供給機構において生じるコアンダ効果を説明するための図である。 除染ガス循環装置が病室内に設置されて稼働する状態を示す正面図である。 除染ガス循環装置が病室内に設置されて稼働する状態を示す平面図である。 変形形態に係る除染ガス循環装置の構成を示す正面断面図である。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は、ガス供給機構の変形例を示す断面図である。 図１０（ａ）及び図１０（ｂ）は、ガス供給機構の他の変形例を示す断面図である。 ガス供給機構の更に他の変形例を示す断面図である。 ガス供給機構の更に他の変形例を示す断面図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１、図２および図６を参照して、除染ガス循環装置１について説明する。本実施形態の除染ガス循環装置１は、例えば医療機関（病院等）の病室Ａに設置され、病室Ａ内の空間Ｓの除染を行うための装置である。除染ガス循環装置１は、あらゆる種類の除染に利用され得るが、例えば、病室Ａ内における滅菌またはウイルスの失活等に利用される。除染ガス循環装置１によれば、例えば図６に示されるように、病室Ａの床面（設置面）Ｆ上に除染ガス循環装置１を設置して数時間～半日程度にわたって稼働させるだけで、ウイルスの完全失活が可能であり、また除染ガス循環装置１の設置から１日程度で（例えば翌日に）病室Ａを使用開始できる。当然ながら、病室Ａ内の空間Ｓの広さ（容積）と除染ガス循環装置１の能力に基づいて、除染ガス循環装置１の台数、型式（処理能力等に応じて複数の型式が準備される場合）、および運転時間等は、適切に設定される。複数の除染ガス循環装置１が、病室Ａ内に設置されてもよい。１台または複数の除染ガス循環装置１と、必要に応じて補助的なサーキュレータ等が設置されてもよい。

除染ガス循環装置１は、以下に説明する独自の構成を備えることにより、従来の除染装置に比して優れた性能を有する。除染ガス循環装置１は、室内の空気を所定の定められた回数以上、循環させる。除染ガス循環装置１は、除染ガスの循環性能、安全性、コンパクト性、および省電力・総エネルギーの各観点で、従来の除染装置に比して優れている。なお、除染ガス循環装置１は、病室Ａ内の空間Ｓに限られず、病室Ａ以外の他の空間において利用されてもよい。

図１および図２に示されるように、除染ガス循環装置１は、除染システム２００の一部として、除染システム２００に組み込まれている。除染システム２００は、空間Ｓ内に除染ガスを供給する。除染システム２００は、ガス発生装置１０を備えた除染ガス循環装置１と、病室Ａ内の適宜の箇所に設けられた温度センサ４１、湿度センサ４２、ガスセンサ４３、および酸素センサ４４と、除染ガス循環装置１およびこれらのセンサ類との間で実測値および制御値等の上方通信を行い、除染ガス循環装置１の各部を制御するコントローラ５０とを備える。制御のためのＣＰＵを含むコントローラ５０は、除染ガス循環装置１の外部であって病室Ａ内に設置されてもよいし、又は除染ガス循環装置１の内部に設けられてもよい。あるいは、コントローラ５０は、医療機関の任意の室内に設置されてもよく、ＰＣ等のコンピュータに組み込まれていてもよい。除染システム２００が、コントローラ５０とは別に、インターネットに接続された遠隔監視装置（制御部）を備えてもよい。

除染ガス循環装置１は、縦型（竪型）の除染装置である。除染ガス循環装置１は、空間Ｓ内において縦向きに設置されたガス発生装置１０と、ガス発生装置１０の上部に取り付けられたガス供給機構１００とを備える。ガス発生装置１０は、目的に応じた除染ガスを発生させる。ガス発生装置１０の下端には４つのキャスタ１９が取り付けられており、除染ガス循環装置１の床面Ｆ上での移動を容易にしている。本実施形態のガス供給機構１００は、ガス発生装置１０によって発生させられた除染ガスを、水平方向を中心とする周囲の全方位に向けて放出する。ガス供給機構１００の構成の詳細については後述する。

ガス発生装置１０は、例えば、メタノール酸化自発反応による除染ガスを発生させる。ガス発生装置１０によって発生させられる除染ガスは、例えば、ＣＯＶＩＤ－１９で汚染された空間における除染を可能とする。除染ガスは、ウイルス内の核酸（ＲＮＡ又はＤＮＡ）における塩基配列を分断することにより、当該ウイルスを失活させる。ガス発生装置１０は、除染ガス発生部を構成するメタノール気化器（原料気化器）１２および反応炉（反応部）１３を有する。メタノール気化器１２は、メタノールタンク２１に貯留された除染ガスの原料としてのメタノールを気化させる。反応炉１３は、メタノール気化器１２の上に配置されている。反応炉１３とメタノール気化器１２とは所定の距離だけ離間しているが、これらは、円筒部１５によって接続されている。反応炉１３は、熱電対等からなる加熱ヒータを有しており、気化されたメタノールを加熱して例えば銅触媒を用いた所定の反応を生じさせることで、除染ガスを発生させる。

図１に示されるように、除染ガス循環装置１は、例えば電磁ポンプ等であるメタノールポンプ２２と、メタノール気化器１２に接続されたメタノール温度調節コントローラ２３と、反応炉１３に接続された加熱コントローラ３０とを有する。除染ガス循環装置１は、さらに、ガス発生装置１０に空気を圧縮して供給するコンプレッサ２４と、コンプレッサ２４の上流側に設けられたエアフィルタ２６と、コンプレッサ２４の下流側に設けられた、シリカゲルを含む除湿器２７及びマスフローコントローラ（ＭＦＣ）である流量調整部２８と、流量調整部２８に接続された流量コントローラ２９とを有する。除湿器２７を設置してドライな空気の湿度範囲をコントロールすることにより、触媒反応が安定化する。除湿器２７には、塩化カルシウムが用いられてもよい。流量調整部２８は、メタノールガスと空気の混合量を自動的に安定化させる。メタノール温度調節コントローラ２３、加熱コントローラ３０、コンプレッサ２４、および流量コントローラ２９には、それぞれ必要とされる電源が供給される。図２に示されるように、これらの全部または一部が、ガス発生装置１０の縦型円筒形のガス発生筐体１１内に収容されてもよい。装置内におけるこれらの配置及びレイアウトは、装置の全高を高くしたり低くしたり、調整するため、適宜に変更され得る。例えば、ガス発生装置１０の外形（高さと幅の比等を含む）は適宜に設計されてよい。

また、図３に示されるように、除染ガス循環装置１のガス発生筐体１１には、背面側において、タブレット等からなる操作パネル２０が取り付けられている。操作パネル２０は、操作者が指でタッチパネル等を操作することで、除染ガス循環装置１の操作を可能とする。また操作パネル２０は、除染ガス循環装置１の運転状況等を表示可能である。操作パネル２０における表示は、ガス濃度、温度、湿度、反応温度等を示すグラフ表示を含んでもよく、グラフ表示に加えて又はグラフ表示に代えて、運転状況を示す表示を含んでもよい。操作パネル２０はガス発生筐体１１から取り外し可能である。操作者は、操作パネル２０をガス発生筐体１１から取り外し、例えばガス発生筐体１１から離れた場所にて、除染ガス循環装置１を遠隔操作できる。なお、操作パネル２０がガス発生筐体１１に固定されていてもよい。

ガス発生筐体１１において、メタノール気化器１２と反応炉１３との間には、除染ガス循環装置１に空気を供給するための空気供給口１４が形成されている。この空気供給口１４に、図示しない配管を介してコンプレッサ２４からの圧縮空気が供給される。メタノール気化器１２で気化されたメタノールガスは、メタノール気化器１２の上部に設けられると共に円筒部１５の下端に挿入された図示しないノズルから噴射され、円筒部１５の最下部から円筒部１５内に供給される。空気供給口１４には、エアフィルタ１４ａが取り付けられてもよい。

ガス発生装置１０では、液相のメタノールを気相にする技術として、メタノールを加熱膨張させてノズルから噴射することで気化する方式が採用されている。噴射された勢いのあるメタノールガスを空気供給口１４の下側で一旦、板状部で受け、噴射の勢いを止める。そのために、メタノールガスを噴射するノズルと板状部との距離が一定に保たれている。勢いのなくなったメタノールガスに対して、空気供給口１４から流入させた空気を混合させ、自然対流させてから、上方に上昇させる。さらに、空気と混合されたメタノールガスが、多孔のバッフル板を通じて加熱した触媒層に導かれる。このように、液相のメタノールを気化した後に空気と混合するため、コンプレッサからの空気を供給するための空気供給口１４がメタノール気化器１２の上に設けられている。なお、円筒部１５が、メタノールガスの勢いを弱めるために、上方に向かうにつれて内径が小さくなる円錐台形を呈しており、緩衝筒の機能を有していてもよい。

反応炉１３の上部には除染ガス吐出口１７が取り付けられており、除染ガス吐出口１７の周囲には、円形又は矩形の開口部１８が形成されている。開口部１８を通じて空気が吸い込まれ、ガス発生筐体１１の上端面１１ａには、ガス供給機構１００のフィルタ筐体１４０が接続されている。フィルタ筐体１４０は、例えば角筒状をなしている。

図２および図４に示されるように、ガス供給機構１００のガス供給筐体１１０は、上方に開放された上端開口１１２を有する。ガス供給筐体１１０は、上方に向かうにつれて内径が大きくなる逆円錐台形の本体部１１５と、本体部１１５の上端から水平方向に張り出す円環状のフランジ部１１６とを有する。本体部１１５の上端部１１１における上端開口１１２を塞ぐようにして、円盤状の上面板１２０が取り付けられている。上面板１２０は、例えば、上端開口１１２に嵌り込むように設置されている。上面板１２０は、上端開口１１２よりも低い位置に設置されており、上端開口１１２から突出することなく本体部１１５内に収まっていてもよい。上面板１２０の上面１２１は、例えばフラット（平坦）である。

なお、フランジ部１１６の本体部１１５との境界部すなわちコーナー部（接続部）には、後述するコアンダ効果を好適に発揮するよう曲面加工（Ｒ加工等）が施されることが望ましい。上面板１２０の取付高さ（固定高さ）は、上記に限られず、適宜に変更されてよい。ガス供給筐体１１０のコーナー部と上面板１２０との隙間は、上面板１２０の取付高さを変えることにより調整される。上面板１２０の周縁部１２０ａは、フラットに（水平に）延びる場合に限られず、上側に湾曲してもよいし、下側に湾曲してもよい。周縁部１２０ａが上側に湾曲する場合に、上面板１２０の外端縁は、フランジ部１１６の外端よりも高い位置に配置されてもよい。周縁部１２０ａが下側に湾曲する場合に、上面板１２０の外端縁は、フランジ部１１６の外端よりも低い位置に配置されてもよい。

フランジ部１１６は、本体部１１５の上端から側方に張り出すが、フランジ部１１６の形状及びフランジ部１１６が延びる方向は、適宜に変更されてよい。フランジ部１１６は、本体部１１５の上端から水平方向に張り出す場合に限られない。フランジ部１１６は、本体部１１５の上端から、仰角を有した方向に張り出してもよい。

上記したコーナー部の曲面形状、周縁部１２０ａの形状、及びフランジ部１１６の形状は、混合ガスの噴射方向、及び生成される流れ（対流）に応じて、設定され得る。例えば、コーナー部にＲ加工を施し、さらにフランジ部１１６を下向きに形成することで、ダウンブローを伴う噴射が実現される。また逆に、コーナー部にＲ加工を施し、さらにフランジ部１１６を上向きに形成することで、アップブローを伴う噴射が実現される。

上面板１２０の下面１２２は、フラット（平坦）である。上面板１２０の下面１２２には、除染ガスを上方に向けて送り出すように構成されたファン（送風装置）１３０が固定されている。ファン１３０としては、特に型式は限定されないが、例えば遠心ファン、シロッコファン又は軸流ファン等が用いられる。なお、ファン１３０は、上面板１２０に取り付けられる構成に限られず、本体部１１５内の他の部分に固定されてもよい。

ガス発生装置１０によって発生させられた除染ガスは、ガス供給筐体１１０の下方から取り込まれてファン１３０の吸込口に案内されるよう、フィルタ筐体１４０の下端がガス発生筐体１１の上端面１１ａに接続されている。また、フィルタ筐体１４０の上端開口１４０ａがガス供給筐体１１０の下端開口１１０ｂに揃うように、ガス供給筐体１１０がフィルタ筐体１４０に取り付けられている。フィルタ筐体１４０内には、プレフィルタ１４１と、プレフィルタ１４１の上に配置された高性能フィルタ１４２が内蔵されている。高性能フィルタ１４２は、０．１～０．１５μｍのろ過孔径を有するＵＬＰＡフィルタであり、空中に存在するエアロゾルを効果的に捕捉する。高性能フィルタ１４２は、ＨＥＰＡフィルタであってもよく、捕集目的により適宜フィルタを選定してもよい。また、病原体やウイルスの捕集を必要としない除染の場合には高性能フィルタ１４２を使用する必要はなく、循環風量を増やして除染工程の時間短縮を図ることが出来る。

フィルタ筐体１４０の下方の部分は、開口部１８が設けられている点を除いては気密性を保った筒状の構造を有する。高性能フィルタ１４２の下方の空間には、密閉性のある筒状体を設けてもよいし、設けなくてもよい。混合ガスを確実に導入して高性能フィルタ１４２に通す構成が望ましい。なお、高性能フィルタ１４２そのものが外筒等の筐体を有する場合には、フィルタ筐体１４０を省略することも可能である。

図２、図４および図５に示されるように、上面板１２０の周縁部１２０ａとガス供給筐体１１０の上端部１１１との間には、円環状の隙間Ｇが形成されている。より詳細には、上面板１２０とフランジ部１１６との間に、半径方向に所定の幅を有する隙間Ｇが形成されている。上面板１２０およびフランジ部１１６の位置および形状が、放出される除染ガスによってコアンダ効果を生じさせる構成とされている（図５および図６参照）。隙間Ｇの幅は、一例として、１～５ｍｍ程度である。このようにガス供給機構１００を備えた除染ガス循環装置１では、ファン１３０から送り出された除染ガスが、隙間Ｇを通じて噴射され、フラットな（平坦な）上面１１６ａに沿って吹き出し、主方向の全方位に向けて放出される。図７にも示されるように、ガス供給機構１００によれば、３６０°全方位にわたって、除染ガスが放散される。

以上の構成を有する除染ガス循環装置１では、ガス供給機構１００がガス発生装置１０に取り付けられた状態で、ガス供給機構１００の隙間Ｇは、例えば、床面Ｆから１．０ｍ以上の高さに位置する。例えば、放出高さＨ（図６参照）は、１．２ｍ～２．０ｍの範囲内の高さであってよい。これにより、ガスの循環において、障害物の影響を低減することができる。

本実施形態のガス供給機構１００によれば、ファン１３０から送り出された除染ガスは、上面板１２０に当たる。そして除染ガスは、上面板１２０の周縁部１２０ａとガス供給筐体１１０の上端部１１１との間に形成された隙間Ｇを通じて、周方向の全方位に向けて放出される。したがって、除染ガスが空間Ｓ内に効率的に供給される。ガス供給機構１００の下のガス発生装置１０から室内の空気を吸い込むことで、除染ガスを効率的に循環させることもできる。除染ガスの３６０°方向への放出により、空気対流を生じさせ、室内空気を撹拌しながら、除染ガスを部屋中にむらなく輸送できる。

また、除染ガス循環装置１は、マイクロパーティクルのような微粒子（粒子径が２０μｍ程度以下）を除染ガスとして用いる場合にも使用可能である。さらに、ガス供給機構１００のみで用いることもできる。ガス供給機構１００（循環装置）単独で使用した場合には、次の効果が期待できる。
１）単独で室内で運転した場合には空気清浄機として機能する（フィルタ有りの場合）
２）除染ガスが充満した室内で単独使用することで、バクテリアやウイルス等の病原体の捕集と除染（不活化）が可能な機能を提供できる。
また、除染ガスの効能によっては、核酸（ＤＮＡ・ＲＮＡ）の分解が可能であるので、核酸飛散したエリアの核酸除染など、核酸レベルでの除染が必要な現場にも適用できる。

高性能フィルタ１４２に吸引されたウイルス等の病原体を捕集して、フィルタユニットの内部において病原体と除染ガスの接触が行われ、病原体の浄化がなされる。除染ガスは高性能フィルタ１４２を通じて、隙間Ｇ（噴射口）を通じて室内に循環される。高性能フィルタ１４２が上部に配置されているので、除染カスとの接触時間が確保される。一般的には、フィルタの外側が有効な捕集面となるが、高性能フィルタ１４２では、空気がその内部を通過するので、内側での捕集が可能となっている。高性能フィルタ１４２及びその前後における除染ガスとの接触によって病原体は不活化される。

上面板１２０およびフランジ部１１６は、放出される除染ガスによってコアンダ効果を生じさせるように構成されている。コアンダ効果は、フランジ部１１６の上方および下方から室内の空気を引き寄せて（吸い込んで）周方向に送り出す効果を奏する。コアンダ効果は、同等のファンを用いた通常のガス供給機構に比べて、ガス循環量を倍増させ得る。これにより、ファン１３０の限られた動力をもとに、大きな空気循環量すなわち除染ガス循環量を得ることができる。

逆円錐台形の本体部１１５を有するガス供給筐体１１０によれば、除染ガスがより一層効率的に空間Ｓ内に供給される。周方向の全方位に向けて、少ない抵抗で除染ガスが効果的に放出される。

ファン１３０は上面板１２０の下面１２２に取り付けられている。ファン１３０が、上面板１２０に一体化された状態で、ガス供給筐体１１０に収容される。これにより、簡易な構成が実現され、ガス供給機構１００のコンパクト化が図られる。

また本実施形態の除染ガス循環装置１によれば、ガス発生装置１０によって発生させられた除染ガスが、ガス供給機構１００のガス供給筐体１１０内に取り込まれ、周方向の全方位に向けて放出される。よって、除染ガスを空間Ｓ内に効率的に供給して循環させることができる。除染ガス循環装置１の設置面積は大変小さく、従来のガス循環装置に比して、床面積の低減が図られている。

メタノール気化器１２と反応炉１３との間には、ガス発生装置１０に空気を供給するための空気供給口１４が形成されている。この構成によれば、供給された圧縮空気が、除染ガスとなって、ガス供給機構１００に向けて効率的に送られる。

ガス供給機構１００の隙間Ｇは、ガス発生装置１０の設置面から例えば１．０ｍ以上の高さに位置する。例えば病室ＡのベッドＢとベッドＢとの間の床面Ｆ上に除染ガス循環装置１を設置するだけで、ベッドＢの上方の空間で除染ガスを循環させることができ、除染作業を確実かつ迅速に実施することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、上面板１２０の上面１２１は、上端開口１１２と同じ高さに位置してもよい。

また、図８に示されるように、逆円錐台形ではなく円筒形の（一定の内径を有する）本体部１１５Ａを有するガス供給筐体１１０Ａが採用されたガス供給機構１００Ａであってもよい。その場合に、フランジ部１１６より高い位置に配置された上面板１２０によるガス供給機構１００Ａであってもよい。上面板１２０は、上端開口１１２よりも高い位置に設置される。ガス供給機構１００Ａを備えた除染ガス循環装置１Ａによっても、円環状の隙間Ｇが形成されることで、上記除染ガス循環装置１と同等の作用・効果が奏される。

上面板１２０がフランジ部１１６よりも高い位置に配置された除染ガス循環装置１Ａでは、例えば、フランジ部１１６の外径は、上面板１２０の直径よりも大きい。フランジ部１１６は、上面板１２０の径方向外方に突出している。フランジ部１１６には、コアンダ効果を生じさせるコアンダ構造部が設けられている。コアンダ構造部の詳細については後述する。この構成によれば、コアンダ効果により、下方から上方に向けてのアップフロー対流を生じさせることができる。

コアンダ効果は、例えばフランジ部１１６に設けられたコアンダ構造部により気圧低下を生じさせる。気圧が低下した低圧領域に周囲からの対流を呼び込むことができ、ファン１３０による実際の噴射量を超える量の対流を誘導する。これにより、噴射ガスの室内空気との混合が促進され、濃度むらのないガス濃度による循環除染を実現できる。

上面板１２０の設置位置（設置高さ）を可変とする機構等により、ガス供給機構に、隙間Ｇの幅（クリアランス）を調整可能な構成が備わっていてもよい。

ガス供給機構が、ガス発生装置１０と組み合わせて用いられる形態のみならず、ガス供給機構が、単独で用いられて室内の空気（又は除染ガス等のガス）循環装置として用いられてもよい。ガス供給機構は、集塵機、空気清浄機、又は空気循環器として用いられてもよい。コアンダ効果を奏する独自の構成を有するガス供給機構によれば、低動力で、効率の良いガス循環が可能となる。ガス供給機構が、ガス発生装置１０以外の他の装置と組み合わせて用いられてもよい。

上面板１２０がフランジ部１１６よりも高い位置に配置された構成は、図２～図６に示された逆円錐台形の本体部１１５を備える構成に適用されてもよい。その場合に、上面板１２０の直径がフランジ部１１６の外径より大きくてもよく、フランジ部１１６の外径が上面板１２０の直径より大きくてもよい。上面板１２０の直径がフランジ部１１６の外径と等しく、それらの外端縁１２０ｂ及び外端縁１１６ｂがほぼ揃っていてもよい。上面板１２０及び／又はフランジ部１１６にコアンダ構造部が設けられてもよい。上面板１２０の直径がフランジ部１１６の外径と等しい場合は、ガスの噴射口（隙間Ｇ）は、コアンダ効果を意識しないものとなる。

続いて、図９～図１２を参照して、コアンダ効果を生じさせる具体的な構成例について説明する。なお、図９～図１２の各図では、上記実施形態で説明したファン１３０及びフィルタ筐体１４０等の図示は省略されている。

図９（ａ）に示されるガス供給機構１００Ｂでは、上面板１２０は、フランジ部１１６より高い位置に配置されており、上面板１２０の直径はフランジ部１１６の外径よりも大きい。上面板１２０の周縁部１２０ａは、フランジ部１１６に所定の間隔をもって対面しており、フランジ部１１６の径方向外方に突出している。上面板１２０の周縁部１２０ａには、コアンダ効果を生じさせるコアンダ構造部１５０が設けられている。コアンダ構造部１５０は、例えば円環状であり、上面板１２０の下面１２２側に取り付けられている。コアンダ構造部１５０は、例えば翼形状の断面を有する。コアンダ構造部１５０の断面形状は、周方向のどの部分で切っても一定である。コアンダ構造部１５０は、上面板１２０と同じ材料から形成されてもよい。コアンダ構造部１５０は樹脂製のパーツ（例えば成形品）であってもよい。フランジ部１１６の外端縁１１６ｂは、コアンダ構造部１５０の頂部１５５よりも内側に（手前に）配置される。コアンダ構造部１５０の翼形面１５２とフランジ部１１６の外端縁１１６ｂとの間に、隙間Ｇが形成されている。隙間Ｇの大きさは、例えば１ｍｍ～５ｍｍ程度である。この構成によれば、コアンダ効果により、下方から上方に向けてのアップフロー対流を生じさせることができる。ガス供給機構１００Ｂにおいて、ガス供給筐体１１０Ｂの本体部１１５Ａが、円錐台形の本体部１１５（図５参照）に置換されてもよい。

また図９（ｂ）に示されるガス供給機構１００Ｃでは、フランジ部１１６の外端縁１１６ｂは、コアンダ構造部１５０の頂部１５５に近接する（対面する）位置に配置される。頂部１５５は、翼形面１５２の一部であり、翼形面１５２の中でもっとも下面１２２から突出した部分（円環状の部分）である。コアンダ構造部１５０に関する説明は、図９（ａ）に示される形態に関する上記説明と同様であるので、これ以降の変形例の説明においては省略する。コアンダ構造部１５０の頂部１５５とフランジ部１１６の外端縁１１６ｂとの間に、隙間Ｇが形成されている。隙間Ｇの大きさは、例えば１ｍｍ～５ｍｍ程度である。この構成によっても、コアンダ効果により、下方から上方に向けてのアップフロー対流を生じさせることができる。ガス供給機構１００Ｃにおいて、ガス供給筐体１１０Ｃの本体部１１５Ａが、円錐台形の本体部１１５（図５参照）に置換されてもよい。

図１０（ａ）に示されるガス供給機構１００Ｄでは、上面板１２０は、フランジ部１１６より高い位置に配置されており、フランジ部１１６の外径は上面板１２０の直径よりも大きい。上面板１２０の周縁部１２０ａは、フランジ部１１６に所定の間隔をもって対面している。フランジ部１１６は上面板１２０の径方向外方に突出している。フランジ部１１６には、コアンダ効果を生じさせるコアンダ構造部１５０が設けられている。コアンダ構造部１５０は、例えば円環状であり、フランジ部１１６の上面１１６ａ側に取り付けられている。上面板１２０の外端縁１２０ｂは、コアンダ構造部１５０の頂部１５５よりも内側に（手前に）配置される。コアンダ構造部１５０の翼形面１５２と上面板１２０の外端縁１２０ｂとの間に、隙間Ｇが形成されている。隙間Ｇの大きさは、例えば１ｍｍ～５ｍｍ程度である。この構成によれば、コアンダ効果により、上方から下方に向けてのダウンフロー対流を生じさせることができる。ガス供給機構１００Ｄにおいて、ガス供給筐体１１０Ｄの本体部１１５Ａが、円錐台形の本体部１１５（図５参照）に置換されてもよい。

また図１０（ｂ）に示されるガス供給機構１００Ｅでは、上面板１２０の外端縁１２０ｂは、コアンダ構造部１５０の頂部１５５に近接する（対面する）位置に配置される。コアンダ構造部１５０の頂部１５５と上面板１２０の外端縁１２０ｂとの間に、隙間Ｇが形成されている。隙間Ｇの大きさは、例えば１ｍｍ～５ｍｍ程度である。この構成によれば、コアンダ効果により、上方から下方に向けてのダウンフロー対流を生じさせることができる。ガス供給機構１００Ｅにおいて、ガス供給筐体１１０Ｅの本体部１１５Ａが、円錐台形の本体部１１５（図５参照）に置換されてもよい。

図１１に示されるように、周縁部１２０ａが上方に向けて反り返った形状の上面板１２０Ｆと、ガス供給筐体１１０Ｆとを有するガス供給機構１００Ｆが採用されてもよい。上面板１２０Ｆとフランジ部１１６のサイズに対比については、図９（ａ）に示されるガス供給機構１００Ｂと同様であってもよく、図９（ｂ）に示されるガス供給機構１００Ｃと同様であってもよい。コアンダ構造部１５０の翼形面１５２とフランジ部１１６の外端縁１１６ｂとの間に、隙間Ｇが形成されている。隙間Ｇの大きさは、例えば１ｍｍ～５ｍｍ程度である。このように、仰角構造が付加された上面板１２０Ｆによっても、コアンダ効果により、下方から上方に向けてのアップフロー対流を生じさせることができる。ガス供給機構１００Ｆにおいて、ガス供給筐体１１０Ｆの本体部１１５Ａが、円錐台形の本体部１１５（図５参照）に置換されてもよい。フランジ部１１６に仰角構造が付加されてもよい。ガス供給機構１００Ｆにおいて、ガス供給筐体１１０Ｆの本体部１１５Ａが、円錐台形の本体部１１５（図５参照）に置換されてもよい。

図１２に示されるように、周縁部１２０ａがコアンダ構造部１５０に沿って湾曲した形状の上面板１２０Ｇと、ガス供給筐体１１０Ｇとを有するガス供給機構１００Ｇが採用されてもよい。上面板１２０Ｇとフランジ部１１６のサイズに対比については、図１０（ａ）に示されるガス供給機構１００Ｄと同様であってもよく、図１０（ｂ）に示されるガス供給機構１００Ｅと同様であってもよい。コアンダ構造部１５０の翼形面１５２とフランジ部１１６の外端縁１１６ｂとの間に、隙間Ｇが形成されている。上面板１２０Ｇの周縁部１２０ａは、コアンダ構造部１５０の翼形面１５２との間に一定の隙間Ｇを形成する。上面板１２０の外端縁１２０ｂは、コアンダ構造部１５０の頂部１５５に近接する（対面する）位置に配置される。隙間Ｇの大きさは、例えば１ｍｍ～５ｍｍ程度である。この構成によれば、コアンダ効果により、上方から下方に向けてのダウンフロー対流を生じさせることができる。ガス供給機構１００Ｇにおいて、ガス供給筐体１１０Ｇの本体部１１５Ａが、円錐台形の本体部１１５（図５参照）に置換されてもよい。

プレフィルタ１４１と高性能フィルタ１４２が存在するエリアで捕集した病原体と除染ガスの接触が行われるので、このユニット内及びその前後も除染ガスと空気の混合風が生じて循環し、病原体をフィルタに捕集しながら除染が促進され、且つ、高性能フィルタ１４２を通過して隙間Ｇから噴射される除染ガスは、気中の浮遊病原体と、付着した病原体の不活化に有効に作用する。プレフィルタ１４１と高性能フィルタ１４２の配置は、上記実施形態から適宜に変更可能である。例えば、高性能フィルタ１４２が開口部１８に設けられてもよい。高性能フィルタ１４２のサイズを短くすることで、開口部１８から流入する汚染空気と序汚染ガスの接触エリアを拡張することができる。高性能フィルタ１４２のサイズを選定することにより、風量を選定することができる。

なお、ガス供給機構１００において、プレフィルタ１４１と高性能フィルタ１４２が省略されてもよい。プレフィルタ１４１と高性能フィルタ１４２を備えない構成でも、ファン１３０の吸気によるガスと空気の撹拌により、循環機能及び除染機能を達成することができる。フィルタを設けずに除染ガス循環装置１を使用した場合には、フィルタを設けた場合と比較して、２～５倍の風量（空気循環量）を得ることができる。空気清浄機としての能力向上を図ることができる。

反応部は、気化された原料を加熱して所定の反応を生じさせることで除染ガスを発生させる形式の機構／装置に限られず、噴霧によって微粒子化された除染剤を発生させる、超音波加湿器のような装置であってもよい。

上面板１２０は円盤状に限られない。上面板１２０の形状は適宜に変更可能であり、例えば、隅部が丸みを帯びた四角形板状であってもよい。上面板１２０が円形ではない場合に、上面板１２０の直径は、上面板１２０の表面上に存在し得る線分（上面板１２０に平行な線分）のうちもっとも長い線分の長さであってもよい。

ガス供給筐体１１０の本体部１１５において、円筒体の一部が内方に向けて突出するような括れ形状が施されてもよい。その場合、混合ガスの撹拌効果（均一化効果）が高められる。

ファン１３０（送風装置）は、上面板１２０に取り付けられるのではなく、本体部１１５の方に取り付けられてもよい。送風装置として、遠心ファンが用いられてもよい。遠心ファンによれば、混合ガスは側方（９０°方向）へ送り出されて、側面（本体部１１５）に当たり、隙間Ｇから噴射される。

コアンダ構造部１５０は、翼形状ではなく、円弧状の表面を有してもよい。

上記した各種の実施形態及び変形例において、フランジ部１１６の本体部１１５との境界部すなわちコーナー部（接続部）の形状、周縁部１２０ａの形状、及びフランジ部１１６の形状は、混合ガスの噴射方向、及び生成される流れ（対流）に応じて、適宜に設定されてよい。

コアンダ構造部１５０は、上面板１２０又はフランジ部１１６とは別に用意された樹脂製のパーツ（例えば成形品）である場合に限られない。例えば、上面板１２０及び／又はフランジ部１１６の形状を曲面形状（翼面形状）に形成することにより、コアンダ構造部１５０が提供されてもよい。上面板１２０及び／又はフランジ部１１６が金属製である場合には、コアンダ構造部１５０の形成に、板金加工、絞り加工又は金型による成型が用いられてもよいし、上面板１２０及び／又はフランジ部１１６が樹脂製である場合には、コアンダ構造部１５０の形成に、射出成形等の一体成形が用いられてもよい。

１…除染ガス循環装置、１０…ガス発生装置、１１…ガス発生筐体、１２…メタノール気化器（原料気化器）、１３…反応炉（反応部）、１４…空気供給口、１００…ガス供給機構、１１０…ガス供給筐体、１１１…上端部、１１２…上端開口、１１５…本体部、１１６…フランジ部、１２０…上面板、１２０ａ…周縁部、１２２…下面、１３０…ファン（送風装置）、１４２…高性能フィルタ、１５０…コアンダ構造部、Ａ…病室、Ｆ…床面（設置面）、Ｇ…隙間、Ｈ…放出高さ、Ｓ…空間。

Claims (6)

1. 空間内に設置され、周囲に向けてガスを供給するガス供給機構であって、
   前記ガスを上方又は側方に向けて送り出すように構成された送風装置と、
   前記送風装置を収容すると共に上方に開放された上端開口を有するガス供給筐体と、
   前記ガス供給筐体の前記上端開口を塞ぐように、前記ガス供給筐体に対して取り付けられた上面板と、を備え、
   前記上面板と前記ガス供給筐体の上端部との間には、環状の隙間が形成されており、前記送風装置から送り出された前記ガスが、前記隙間を通じて周方向の全方位に向けて放出され、
   前記ガス供給筐体は、前記上端部において、側方に張り出すフランジ部を有し、
   前記上面板と前記フランジ部との間に前記隙間が形成されており、
   前記上面板及び／又は前記フランジ部は、放出されるガスによってコアンダ効果を生じさせるように構成されているガス供給機構。
2. 前記上面板は前記フランジ部より高い位置に配置されており、
   前記上面板の直径は前記フランジ部の外径よりも大きく、前記上面板の周縁部は前記フランジ部の径方向外方に突出しており、
   前記周縁部には、前記コアンダ効果を生じさせるコアンダ構造部が設けられている、請求項１に記載のガス供給機構。
3. 前記上面板は前記フランジ部より高い位置に配置されており、
   前記フランジ部の外径は前記上面板の直径よりも大きく、前記フランジ部は前記上面板の径方向外方に突出しており、
   前記フランジ部には、前記コアンダ効果を生じさせるコアンダ構造部が設けられている、請求項１に記載のガス供給機構。
4. 前記空間内において縦向きに設置され、前記ガスの一種としての除染ガスを発生させるガス発生装置と、
   前記ガス発生装置の上部に取り付けられた請求項１～３のいずれか一項に記載のガス供給機構と、を備え、
   前記ガス発生装置によって発生させられた前記除染ガスが前記ガス供給筐体の下方から取り込まれて前記送風装置の吸込口に案内されるように構成された、除染ガス循環装置。
5. 前記ガス発生装置は、
   前記ガスの原料を気化させる原料気化器と、
   前記原料気化器の上に配置されて前記除染ガスを発生させる反応部と、を有し、
   前記原料気化器と前記反応部との間には、前記ガス発生装置に空気を供給するための空気供給口が形成されている、請求項４に記載の除染ガス循環装置。
6. 前記ガス供給機構がガス発生装置に取り付けられた状態で、前記ガス供給機構の前記隙間は、前記ガス発生装置の設置面から１．０ｍ以上の高さに位置する、請求項４又は５に記載の除染ガス循環装置。

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