ブリティッシュコロンビア大学オカナガンキャンパスのエンジニアが、新しい空気流装置を設計し、呼出エアロゾールをほぼ即座に捕捉してシミュレーションでの空気感染性病原体への曝露を急激に低減します。初期結果から、このシステムは共有室内空間での従来の換気アプローチを大幅に上回ることが示唆されています。
冬の到来とともに人々が室内で過ごす時間が増える中、呼吸する空気の質がますます重要になります。特に風邪やインフルエンザの季節にはそうです。UBC Okanaganの研究者らは、空気清浄装置を調査しており、空気中の病原体を捕捉し、閉鎖空間での呼吸器疾患の広がりを減らす新たなツールを提供します。
UBCの空気感染伝播研究クラスターと協力する機械エンジニアのチームは、誘導除去型、または「jet-sink」と呼ばれる空気流コンセプトを開発しました。これは、居住者の周囲の空気流をリダイレクトし、汚染粒子を部屋全体に広がる前に局所的な浄化ゾーンに引き込むことを目的としています。
研究共同著者のSunny Li博士（工学部教授）は、感染リスクを下げる伝統的な取り組みは、建物全体の換気を強化して大規模空気流を管理することに焦点を当てる場合が多いと述べます。旅客機で使用されるような個人用換気システムは、固定距離から清浄空気を個人に向けますが、人々がその位置に留まる必要があり、連続した空気流による不快感（目や肌の乾燥を含む）を引き起こす可能性があります。「室内での高品質な空気確保は、空気感染症の伝播を緩和する上で極めて重要であり、特に共有環境ではその通りです」とLi博士。「多くのカナダ人が時間の約90％を室内で過ごすため、室内空気質は健康と福祉の重要な要素です。」
研究ファーストオーサーのポスドク研究員Mojtaba Zabihi博士は、部屋のレイアウトの違いや既存の暖房・換気・空調システムにより、統一的なアップグレードが難しい点が、個人用換気オプションの価値を強調すると述べます。「居住者が汚染空気を吸い込まないようにしつつ、長時間快適に個人用換気システムを使用できる革新的なシステムを開発したかったのです」と説明します。
利用者が動くと効果が低下する高速空気流に依存する従来の個人用換気システムとは異なり、新デザインは拡散前に呼出エアロゾールを捕捉することを目指します。「私たちのデザインは快適さと制御を組み合わせています」とZabihi博士。「標的空気流を作成し、呼出エアロゾールをほぼ即座に捕捉・除去します—広がる機会を与える前に。」
チームの研究（Building and Environment掲載、2025; 286: 113569, DOI: 10.1016/j.buildenv.2025.113569）によると、研究者らは30分間の相談シナリオで呼吸、体熱、空気流をコンピュータシミュレーションでモデル化し、新システムを標準的な個人用および部屋レベル換気と比較しました。シミュレーションでは、装置が感染確率を9.5％に低減（典型的な個人設定47.6％、排気設計付き個人換気38％、標準部屋換気91％と比較）。
モデルシナリオで最適位置に配置された場合、曝露最初の15分間病原体吸入を防ぎました。シミュレーションで放出された540,000個の粒子中、わずか10個が他者に到達すると推定され、システムは空気中病原体の最大94％を除去しました。
共同著者Joshua Brinkerhoff博士は、これらの結果が濾過に加え空気流工学が室内空気質と居住者安全を向上させることを示すと述べます。「従来の個人用換気システムは人々が動いたり交流したりすると適応できません」と指摘。「クリニック、教室、オフィスなどの近接接触が避けられない空間に適したスマートで応答性の高い解決策です。」
研究者らは、今後の作業で大規模部屋向けデザインの洗練と臨床・公共設定での物理プロトタイプテストに焦点を当てます。カナダ国家モデルコード委員会室内環境メンバーであるZabihi博士は、この研究が最終的に室内空間をより安全で健康的な換気基準を形成する助けになると期待しています。
