2020 Fiscal Year Research-status Report
在宅ケア・生活支援に向けた殺菌消毒液生成装置の開発と普及
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18K12155
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| Research Institution | Osaka Electro-Communication University |
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Principal Investigator |
海本 浩一 大阪電気通信大学, 医療健康科学部, 教授 (90340637)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鎌田 亜紀 大阪電気通信大学, 医療福祉工学部, 講師 (90782590) [Withdrawn]
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 在宅ケア / 殺菌消毒 / 電解水 / オゾン水 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
在宅ケア・生活支援に向けた殺菌消毒液生成装置として、これまで強い殺菌作用を有する電解水の生成装置を中心に開発してきたが、昨年度より同様に強い殺菌作用を有するオゾン水に焦点を当て、水道水を電気分解してオゾン水を生成する方法により在宅用のコンパクトなオゾン生成装置を試作した。装置はバッチ式で容量１L、DC20Vで20分電気分解すると1.0ppmのオゾン水が生成する仕様とした。これは、水容量と電圧出力との関係について検討したところ、殺菌効果を示すオゾン水濃度1.0ppmを目標としたとき、得られるオゾン水が１Lとすると、水道水１L、DC20V、20分という条件が最適であった。また、この試作装置で作成したオゾン水の殺菌効作用を数種類の細菌を用いて観察したところ、いずれの細菌に対しても強い殺菌効果が確認できた。
今年度は最終年度であり、電気分解によるオゾン水の生成効率について、電極材料の検討および試作した電解水生成装置、オゾン水生成装置の在宅での使用とアンケート調査を行う予定であったが、コロナ禍のなか電極材料の調達が困難となり、また、学生各家庭への装置の運搬、使用、アンケート調査は行えていない。現在のオゾン水生成装置の電極はダイアモンド電極を使用している。
なお、本研究課題は３年計画であったが、このようなコロナ禍の状況下、予定どおりの計画は遂行することが困難となり、最終年度を１年延長し研究計画を変更した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
当該年度はコロナ禍の影響で予定していた電極調達が困難となり、電極材料の研究は進まなかったが、これまでに試作したダイアモンド電極を用いた１L仕様のバッチ式オゾン水生成装置を在宅ケア・生活支援に向けた殺菌消毒液生成装置とする。これで昨年度完成した電解水生成装置と共に研究課題の試作品は一応の完成とし、次に、これら２つの装置を学生の家庭で使用してもらい、アンケート調査を実施する予定であったが、学生家庭での器材の持ち込み、使用、アンケート調査も困難な状況となっている。
そこで、研究協力者と今後の研究計画を見直しコロナ禍の現状でも研究が遂行できるように、バッチ式から流水式のオゾン水生成装置の開発へと変更することとした。これはバッチ式では必要な時にオゾン水１Lを作成できるだけで、在宅にて感染対策を考慮すると、バッチ式よりは流水型の方が利用しやすいと考えたためである。現在、市販のダイアモンド電極を用いて、装置の形状、電極スペースを検討中で、流水型のため水漏れ対策も検討し、研究計画変更後はやや遅れてはいるものの進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
在宅ケア・生活支援に向けた殺菌消毒液生成装置の開発と普及と題して取り組んできたが、在宅仕様の電解水生成装置とオゾン水生成装置の開発では、オゾン水生成装置の電極材料の検討はできていないものの、一応の現試作品で完成とした。しかし、各装置の一般家庭への普及に関しては、コロナ禍の下、学生家庭にこれら試作装置を持ち込み、使用、アンケート調査を実施することは困難な状況となっている。
この現状を鑑みて、研究協力者と研究計画を見直しオゾン水生成装置をバッチ式から水流式にすることにした。これまでにバッチ式に使用したダイアモンド電極を用いて流水式オゾン水生成装置を試作してみたところ、生成したオゾン水濃度がやや低く、また容器内に一定以上の圧力が掛かかると水漏れの問題もあり、今後、この２点を改良し殺菌効果についても検証していく予定である。現在、研究協力者と共に本研究を遂行しているが、コロナ禍が落ち着いてくると、卒業研究を行う予定の卒研生２名も加わり、研究が加速するものと思われる。
また、普及に関しては、試作した２種類の装置の特徴、仕様を記載したアンケート調査を各学生家庭に実施する予定である。実施方法は紙媒体ではなくデジタル（Web）にて実施しを考えており、卒研生２名が担当する。
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| Causes of Carryover |
電気分解法によるオゾン水生成装置では電極材料がオゾン水生成効率に大きく影響する。現在はダイモンド電極を使用しているが、二酸化鉛、ステンレス、グラファイトなど、溶液の電気分解法に使用される電極材料は他にも多くあり、それぞれの通電効率や耐久性などを調べる予定であったが、コロナ禍の影響で我々が求めるサイズの電極材料の入手が困難となり、また、研究協力者や卒研生の出校規制時期も長く、遠隔での検討会は可能であったものの、実験そのものが進まなかった。一方、これまでに試作した装置の普及に関しては、学生各家庭に持ち込み使用しアンケート調査を実施、その成果をパンフレット、小冊子等にする予定であったが、これらも困難となった。このような状況下、電極材料（白金コーティングを含む）や殺菌効果検証等の消耗品、学会発表や機器移動等に関するの旅費、パンフレット・小冊子作製費、論文投稿や英文チェック費等が支出できなかった。本研究を１年延長し、消耗品は電極材料に代わりバッチ式オゾン水生成装置の試作とその殺菌効果検証に向けた消耗品となるが、他は計上どおりの計画である。
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