2019 Fiscal Year Research-status Report

Study on Improvement of Air Quality in a Nursing Space by Portable Local Ventilation System

Research Project

Project/Area Number	19K04735
Research Institution	Nippon Institute of Technology
Principal Investigator	吉野一日本工業大学, 建築学部, 教授 (60792554)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	介護空間 / 空気環境 / におい / 換気 / 局所換気装置 / CFD / 捕集率
Outline of Annual Research Achievements	特別養護老人ホームでは加齢による体臭、糞便臭と尿臭が発生するが、特に気になるのはおむつ交換時の糞便臭である。介護者や在所者の快適性維持や省エネルギーの観点からこのような臭いを効率的に除去することが重要である。現状の臭い対策としては換気扇や空気清浄機あるいは芳香・防臭剤などが行われているが、おむつ交換時の糞便臭は局所的に発生することから、発生源近くで捕捉・排出する局所換気が有効な手段である。本研究では可搬型局所換気装置を開発し、介護空間においてこれを適用する方法を提案する。今年度は、本研究の研究対象である介護空間の調査を実施し、平均的な空間スケールと一般的な空調・換気システムの情報を取得した。また、介護士に対するヒアリングを行い、おむつ交換時における作業時間や現状の臭い対策に関して情報を得た。さらに、おむつ交換時における介護士の姿勢およびベッド高さに関して文献調査し、おむつ交換時ではベッド高さを48cmとし、高度前屈姿勢(頸椎角度30から70度)であることが明らかになった。既往研究で検討されている産業換気分野の各種局所換気システムを数値解析で再現し、捕集性状が概ね一致した。また、捕集性状が向上する高効率な局所換気システムについて数値解析で検討し、装置形状や風速条件などの適正化が図れた。さらに、上述する平均的な介護空間スケールと一般的な空調・換気システムを考慮した介護空間内に介護士の人体モデル(姿勢)とベッド(高さ)を設置し、これに産業換気分野の各種局所換気システムと高効率な局所換気システムをモデル化し、数値解析で捕集率や介護空間内の臭いの移流・拡散の検討を行い、高効率な局所換気システムが最も良い捕集率(90％)となった。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 既存介護空間の空間スケールと一般的な空調・換気システムが明らかになった。また、おむつ交換時の介護士の姿勢およびベッド高さも明らかにすることができた。既往研究の産業換気分野における各種局所換気システムを数値解析で再現し、モデル化手法の妥当性の確認ができた。このモデル化手法に基づき検討した高効率な局所換気システムの装置形状や風速条件などの適正化が図れた。介護空間の空間スケールと一般的な空調・換気システムや人体モデルなどに基づき再現した介護空間モデルにおいて各種局所換気システムにおけるにおいの捕集率について比較検討などができたことから、本研究はおおむね順調に進展していると判断した。
Strategy for Future Research Activity	今年度数値解析で実施した各種局所換気システムについて介護空間を再現した実験室において捕集率の測定を行う。ここでは、においを見立てたCO2ガスによって高応答のCO2測定器を用いて捕集率測定を実施する予定である。また、実験室を数値解析でモデル化し、各種局所換気システムの捕集性状などの詳細を検討する予定である。
Causes of Carryover	物品費では数値解析用PC、その他では非構造格子系CFD解析ソフトが当初の予定額より安価になったことにより生じたものである。