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2014 年度 実績報告書

個別分散型空調機における微生物汚染の低減と省エネ両立の方策

研究課題

研究課題/領域番号 25289198
研究機関工学院大学

研究代表者

柳 宇  工学院大学, 公私立大学の部局等, 教授 (50370945)

研究分担者 鎌田 洋一  岩手大学, 農学部, 教授 (20152837)
鍵 直樹  東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (20345383)
野部 達夫  工学院大学, 公私立大学の部局等, 教授 (40338273)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード個別空調 / 微生物汚染 / マイコトキ シン / エンドトキシン / DNA解析 / 汚染対策 / 省エネ / 両立方策
研究実績の概要

これまで,実態調査と実験的な研究を行い,その成果を発表している(詳細について業績リストを参照)。平成26年度では,下記に示す研究を実施し,所期の成果が得られた。
【個別方式空調機内微生物汚染の実態調査と洗浄効果の検証】10ビルに備えられている空調機(エアハンドリングユニット+ダクト:4件,パッケージ型エアコン:6件の9台)について,付着細菌・真菌汚染の実態を調査した。また,付着微生物から空中への飛散についてその対応粒子の粒径との関連を検討し,再飛散した付着微生物は2μm以上の浮遊粒子との対応がよいことを明らかにした。また,4件の対象において,微生物汚染の対策としてのクリーニングの効果を評価し、クリーニングによって付着微生物の顕著な低減が確認された。
【真菌由来のマイコトキシンと細菌由来のエンドトキシンの解析】上記のダクトや空調機内の付着細菌についてエンドトキシン,真菌についてマイコトキシンの定量を行った。ダクト内,空調機内のフィルタ・コイル・ファンのすべてにおいて,エンドトキシンとマイコトキシンが高い頻度で検出され、これまでにない知見が得られた。現在エンドトキシンとマイコトキシンの量と付着細菌量と付着真菌量の関係について検討を行っており,その成果を平成27年度の学会で発表する予定である。
【付着菌のDNA解析】次世代シーケンスを用いたDNA解析においては,その試料抽出とPCRによる前処理のプロットコールを検討し,その手法を確立した。
【空調機クリーニングによる省エネ効果】1ビルを対象に,同じ環境に使用されているパッケージ型エアコン2台を洗浄し,対照区の2台との消費電力の比較を行った。しかし,洗浄を行ったエアコンはそれほど微生物に汚染されていないため,その省エネ効果の確認までに至っていない。平成27年度では,その結果を踏まえて,適切な物件を選択し,再度実証を行う予定である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

これまでの研究の実施状況と得られた主な成果は以下のとおりである。
【個別方式空調機内微生物汚染の実態調査と洗浄効果の検証】研究計画の通り,10ビルに備えられた空調機の汚染実態とクリーニング効果の検証を所期の成果が得られた。関連して,これまで原著論文2件,著書3件,学術雑誌の総説・論説・解説2件,国内学会10件の発表を行っている。
【エンドトキシンとマイコトキシンの解析】これまで,空調機内の付着微生物のエンドトキシンとマイコトキシンの抽出に関するプロットコールがなかった。平成26年度では,その抽出方法を検討することによって,分析に使用できる試料の抽出方法を確立した。また,そのエンドトキシンとマイコトキシンの量と付着微生物汚染量の関係を解析し,これまでにない成果を得ることが期待できる。
【付着菌のDNA解析】次世代のシーケンスによるDNA解析が可能になった近年では,空調機内の付着微生物のDNA解析の前処理において,その抽出法のプロットコールが存在していない。そこで,平成26年度では,カビ臭の出た空調機に備えられた気化式加湿器のエレメントからDNA解析できる試料を抽出に成功した。今後そのDNA解析を行い,これまでにない成果を得ることが期待できる。
【省エネ効果】個別方式空調機のエネルギ消費量の測定方法を確立した(成果:原著論文1編)。しかし、空調機のクリーニングによる省エネ効果について,まだ所期の成果が得られておらず,平成27年度に再度チャレンジする予定である。

今後の研究の推進方策

最終年度の平成27年ン度では,下記に示す検討を行う予定である。
【個別方式空調機内微生物汚染の対策】これまで得られた成果,すなわち,汚染実態の解明・微生物生育環境の定量・クリーニングの効果,に関する要素とエンドトキシン・マイコトキシンの関係を解明する。
【付着菌のDNA解析】エンドトキシン・マイコトキシンに加え,次世代シーケンスを用いたDNA解析を行い,これまで知られていない空調機内微生物汚染の実態を新しい視点から検討を行う。
【クリーニングにおる洗浄効果の検証】ある程度汚染が進んでいる空調機を選択し,その洗浄効果を微生物汚染の低減と省エネ効果の両面から検証する。

次年度使用額が生じた理由

(理由)
個別方式空調機内における微生物汚染の実態と消費電力の検証において、昨年度の結果ではその明白な差が見られなかった。また、このような検証は夏季か冬期しかできないため、繰り越した費用を平成27年度で再度検証試験を行うためである。

次年度使用額の使用計画

(使用計画)
現在物件を調整中であり、順調にいけば、夏季の7~9月間において検証を行う予定。また,2016年冬季において,加湿器の洗浄による省エネ効果の検証も行う。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] 高齢者福祉施設における室内環境に関する研究、第1報―遺伝子解析法を用いた微生物汚染実態詳細調査の結果2015

    • 著者名/発表者名
      柳  宇、四本瑞世、杉山順一、緒方浩基、鍵直樹、大澤元毅
    • 雑誌名

      空気調和・衛生工学会論文集

      巻: No.215 ページ: 19-26

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Prevalence and risk factors associated with nonspecific building-related symptoms in office employees in Japan : relationships among work environment2014

    • 著者名/発表者名
      Kenichi Azuma,Koichi Ikeda, Naoki Kagi, U Yanagi and Haruki Osawa
    • 雑誌名

      Indoor Air

      巻: 2014 ページ: 1-13

    • DOI

      DOI: 10.1111/ina.12158

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 室内環境と微生物2014

    • 著者名/発表者名
      柳 宇
    • 雑誌名

      空気清浄

      巻: 52 ページ: 44-54

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 新たな健康阻害要因-生物汚染2014

    • 著者名/発表者名
      柳 宇
    • 雑誌名

      保健医療科学

      巻: 63 ページ: 342-349

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison between Conventional and Improved Gas Engine-Driven VRF under Same Climate Conditions2014

    • 著者名/発表者名
      Taku Shimizu, Kyosuke Yamada, Shigeki Kametani and Tatsuo Nobe
    • 雑誌名

      Jounal of Energy and Power Engineering

      巻: 8-2 ページ: 326-330

    • 査読あり
  • [学会発表] 空調システムクリーニング効果に関する考察2014

    • 著者名/発表者名
      鈴木拓斗、柳 宇、渡辺陸
    • 学会等名
      平成26年室内環境学会学術大会
    • 発表場所
      工学院大学
    • 年月日
      2014-12-05 – 2014-12-06
  • [学会発表] パッケージ型空調機に用いられる機材表面でのカビ増殖特性2014

    • 著者名/発表者名
      渡辺陸、柳 宇
    • 学会等名
      平成26年室内環境学会学術大会
    • 発表場所
      工学院大学
    • 年月日
      2014-12-05 – 2014-12-06
  • [学会発表] 共存状態でのカビ生育特性に及ぼす競争原理の影響に関する検討2014

    • 著者名/発表者名
      柳 宇、鍵直樹,鎌田洋一
    • 学会等名
      日本防菌防黴学会 第41 回年次大会
    • 発表場所
      きゅうりあん
    • 年月日
      2014-09-24 – 2014-09-25
  • [学会発表] 個別方式空調機内での微生物増殖の特性2014

    • 著者名/発表者名
      柳 宇,鍵直樹,大澤元毅
    • 学会等名
      空気調和・衛生工学会平成26年度大会
    • 発表場所
      秋田大学
    • 年月日
      2014-09-03 – 2014-09-05
  • [学会発表] 建築環境における微生物の汚染・健康影響・改善対策2014

    • 著者名/発表者名
      柳 宇
    • 学会等名
      第23回日本臨床環境医学会学術集会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-06-14 – 2014-06-15
    • 招待講演
  • [学会発表] 真菌の生育特性に及ぼすマイコトキシンの影響に関する基礎研究2014

    • 著者名/発表者名
      山谷芙紗子、柳 宇、鍵直樹
    • 学会等名
      第23回日本臨床環境医学会学術集会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-06-14 – 2014-06-15
  • [学会発表] 個別空調方式における微生物の生育特性に与える温湿度環境の影響2014

    • 著者名/発表者名
      渡辺 陸、柳 宇
    • 学会等名
      第23回日本臨床環境医学会学術集会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-06-14 – 2014-06-15
  • [学会発表] 設備の汚染レベル調査と評価ガイドラインの提案(5)2014

    • 著者名/発表者名
      清水晋、柳 宇、狩野文雄、高鳥浩介、山﨑省二、吉田正広
    • 学会等名
      第31回空気清浄とコンタミネーションコントロール研究大会予稿集
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2014-05-20 – 2014-05-21
  • [学会発表] リブパイプを用いたアースチューブにおける真菌・細菌実態とその対策方法2014

    • 著者名/発表者名
      岡部優志,柳 宇,吾孫子正和,菅野昇平,松本英志,蔦尾友重
    • 学会等名
      第48回空気調和・冷凍連合講演会
    • 発表場所
      東京海洋大学
    • 年月日
      2014-04-16 – 2014-04-18
  • [学会発表] 施設内環境における微生物汚染の防止に関する研究 その1 数種の施設における遺伝子解析法を利用した微生物汚染の実態評価2014

    • 著者名/発表者名
      四本瑞世,柳 宇,緒方浩基
    • 学会等名
      第48回空気調和・冷凍連合講演会
    • 発表場所
      東京海洋大学
    • 年月日
      2014-04-16 – 2014-04-18
  • [図書] 建築物の微生物環境衛生、知っておきたい-新公衆衛生学2015

    • 著者名/発表者名
      柳 宇
    • 総ページ数
      146
    • 出版者
      日本環境衛生センター
  • [図書] ビル用マルチ型空調システム計画・設計から性能評価まで2014

    • 著者名/発表者名
      柳 宇
    • 総ページ数
      188
    • 出版者
      空気調和・衛生工学会
  • [図書] 建築設計テキスト・医療施設2014

    • 著者名/発表者名
      柳 宇
    • 総ページ数
      213
    • 出版者
      市ヶ谷出版社

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公開日: 2016-06-01  

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