前回は、空調設備と省エネルギーについて紹介しました。今回は、空調設備の汚染状況と、それに対する保守管理の重要性について説明します。
第8回「空調設備の汚染状況」を解説していきます。
1. 空調機・ダクトにおける汚染
細菌感染症のレジオネラ症に代表されるように、空調設備に関連した健康被害のほとんどは、微生物由来のものです。微生物は、外気などの環境中から空調機を介して室内に侵入し、時には空調機自体が微生物の温床となることもあります。特に、空調機内の温湿度条件は微生物の増殖にとって好環境であるため、適切な管理を行わなければ微生物の汚染が顕著になってしまいます。ここでは、空調機内の各部位における注意点を説明します。
・フィルタ
フィルタは、空調機の空気入口部に設置されており、外気に含まれる侵入物をろ過することで、室内に取り込む粒子状汚染物質の低減を行います。比色法（フィルタの捕集効率試験方法のひとつ）で50%捕集率を有するフィルタであればほとんどの微生物粒子を除去でき、また、中性能フィルタは浮遊細菌と真菌に対して80%以上の捕集率を示すことが明らかにされています。空調機への微生物の侵入を防ぐためにも、適切なフィルタを選定することが重要です。
・冷却コイル
冷却コイルとは、管内を流れる低温の水や冷媒によって、管の外側の流体を冷却する熱交換部をいいます。室内からの還気と外気による混合空気は、フィルタを通過した後に冷却コイルへ到達します。冷却コイルでは、冷房と同時に除湿も行われるため、冷却コイル表面は空気中の水分が結露して高湿度環境となります。そのため、冷却コイルから吹き出し口までの間は相対湿度が高くなり、微生物の増殖に好環境となってしまいます。実際、多くの細菌と真菌が生息していることが分かっています。また、冷却コイルの容量が冷房負荷に対して大きすぎると、冷房コイルが頻繁に停止してしまい、混合空気が十分に除湿されないことがあります。このように、冷却コイルの適切な設計と管理は、良好な室内空気質を維持するためにも重要となります。
・ドレンパン（排水受け）
ドレンパンとはエアコンの内部にあるパーツで、内部の結露水を受け止める皿です。冷却コイル表面に付着した水分はドレンパンが受け、ドレン配管を経由して排水されます（冷房時に家庭用エアコンの室外機から水が流れ出ていることと同じです）。ドレンパンに溜（た）まった水の中でもバクテリアやカビなどの微生物の増殖が報告されているため、水が溜まらない構造にしたり定期的な清掃を行うことが必要となります。
・加湿器
空調設備に加湿器が搭載されている場合、暖房時においても、水を扱う加湿器では注意が必要となります。表1に、代表的な加湿方式における殺菌作用や、停止中の微生物増殖の有無を示します。近年では気化方式の採用例が多くなっており、加湿器内で増殖した微生物が原因となって加湿器病を引き起こすことがあるため、加湿器の状態も常に管理することが大切です。
・ダクト
ダクトとは、気体が通る管で、給気や排気などを目的としてビル内や屋外に設置されています。大気中の空気とともに侵入した微生物や、空調機内で発生した微生物は、空気とともにダクトを通過するため、空調用ダクト内に付着・堆積する微生物粒子量は使用年数の経過とともに増加していきます。特に、還気（RA）ダクト内の細菌量・真菌量は、給気（SA）ダクト内のものと比較して5 ～ 10倍程度高くなる傾向が明らかになっています。給気ダクトを介して菌類が室内に侵入しなくても、その臭いが居住者の不快感を招くことがあるため、必要に応じてダクト清掃を実施することが重要です。
2. 冷却塔における汚染とレジオネラ症
冷却塔は、冷却水を外気で冷やすことで、熱を大気中に放熱する設備です（第3回）。室内の熱を室外に放出(放熱)する役割をもっており、主に、ビルやショッピングモールなど大型施設の屋上に設置されています。冷却塔の冷却水は、冷凍機の凝縮器において冷媒から熱を奪うことで、夏期は25℃～ 35℃程度になって冷却塔に戻ってきます。冷却塔内は微生物の増殖に適した温湿度環境となるため、レジオネラ属菌を含めた微生物や藻類が繁殖しやすくなります。特にレジオネラ属菌は、肺に入ると「レジオネラ症」を引き起こすことがあります。そのため、これらが冷却水とともに大気中に飛散する可能性を考慮して、冷却塔を空調機の外気取り入れ口や窓などと10m以上離して計画するなどの対策が必要となります。
・レジオネラ症
レジオネラ症とは、レジオネラ属菌による細菌感染症のことです。1976年に、フィラデルフィア（アメリカ）のホテルで起きた集団感染により発見されました。これは、冷却塔に繁殖したレジオネラ属菌がエアロゾル化し、冷却塔の近くにあった空調機の外気取り入れ口から室内に侵入したことが原因といわれています。患者の多くが在郷軍人であったことから、在郷軍人病とも呼ばれています。
3. 空調設備の保守管理
全9回で下記の内容を解説しています。
- 第1回 空調設備とは
- 第2回 空調設備の種類
- 第3回 中央空調方式について
- 第4回 個別空調方式について
- 第5回 空調図面について
- 第6回 特殊な空調設備について
- 第7回 空調設備と省エネルギー
- 第8回 空調設備の汚染状況
- 第9回 空調設備の維持管理
