| 研究課題/領域番号 |
21H01492
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分23020:建築環境および建築設備関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
山中 俊夫 大阪大学, 大学院工学研究科, 教授 (80182575)
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| 研究分担者 |
崔 ナレ 東洋大学, 理工学部, 助教 (10826481)
小林 典彰 大阪大学, 大学院工学研究科, 技術職員 (60880656)
小林 知広 大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (90580952)
山澤 春菜 大阪大学, 大学院工学研究科, 助教 (80982305)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2021年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
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| キーワード | 感染防止 / 飛沫核 / 診察室 / 置換換気 / 呼吸域給気 / 実験室実験 / CFD解析 / 事務室 / 局所排気 / 全面床吹出し空調 / 旋回流型床吹き出し空調 / 置換換気型床吹き出し空調 / トレーサーガス / 実大室実験 / 新型コロナウイルス / 感染症予防 / 床吹出し空調 / 感染症感染防止 / 呼吸域吸気 / 呼吸域吸気型置換換気 / 診療室 / 局所排気フード / 全面床吹き出し空調 / 感染モデル / 室内気流 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
感染リスクを予測するモデルとして有名なWells-Riley感染確率モデルは、一定の実用性もあるものと考えられるが、(1)ウイルスなどの微生物の寿命が考慮されていない。(2)室内気流によって決まる室内での飛沫核濃度の分布と時系列変化が考慮されていない、という2つの大きな問題点がある。本研究はこれらの問題点を、パルス応答関数と寿命関数の導入により解決することを目的しており、CFD解析と実験データにより、応答関数解析を行い、置換換気をはじめとする高効率換気を行う室内での感染リスクを行う。本研究により、感染者を収容する病院や、飲食店などでの、感染者数を劇的に減少させることができると考えられる。
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| 研究成果の概要 |
本研究により、対面での会話が行われる病院の診察室においては、全面床吹き空調システムと局所排気システムの併用により、患者の会話に起因する感染性の飛沫核による医者や医療従事者の感染リスクを極めて低く維持することが可能であり、加えて、フランジ形の局所排気装置を患者の頭上に設置し、咳に対する防御策としては、局所排気装置の直下に透明なアクリル製パーティションを設けることが有効であることがわかった。また、一般的な事務室においては、置換換気に加えて、居住者の呼吸域に清浄な空気を供給する居住域給気併用置換換気方式が有効であり、通常の置換換気よりも省エネルギーで在室者数の変化にも対応できる可能性が確認できた。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究によって、病院の診察室において、新型コロナ感染症やインフルエンザなどに感染している可能性のある患者と対面で会話を行う医者や看護師などの医療技術者の感染リスクを低減し、エセッシャルワーカーを守ることが可能となる。また、一般の事務室においても、通常の置換換気に感染リスク低下に加えて、在室者の呼吸域に安定して清浄な空気を供給でき、かつ省エネルギーにも貢献できる手法として呼吸域給気型置換換気の特性を明らかにすることができ、今後の事務室空調の一つの空調換気手法としての有用性を明らかにすることができた。以上の成果により、本研究は学術的かつ社会的に大きな貢献ができるものと言える。
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