紫外線照射殺菌／ウイルス不活化の最適なプロセスをシミュレーションで予測可能に！照明・流体解析技術によるウイルス対策・殺菌装置開発支援のお知らせ

新型コロナウイルス感染症予防のため、非接触型のウイルス不活化技術が国内外で注目されています。特に、波長100-280 nm（ナノメートル）の紫外線「UV-C」を使った殺菌は、消毒液散布と異なり人的作業に頼らず有害物質を残さないというメリットがあり、すでに幅広く使われています。
人体への影響を最小限に抑えた222nm紫外線で新型コロナウイルスの不活化効果が得られたという報告^※２も広く報道されており、今後は関連機器の供給が更に増えることが予測されます。

サイバネットは、照明機器やディスプレイの照射分布評価から設計まで多くの場面で活用できる照明解析ソフトウェアを1995年から提供しており、照明解析技術を基にした設計や解析の代行サービスも数多く手掛けてきました。また、光学系だけでなく、多様な物理現象をモデル化して空気や水の流れを計算できる流体解析も得意としており、輸送機器製造、半導体製造、クリーンルーム設計、排水処理プラントといった多くの分野へのツール納入実績があります。

こうした照明解析技術や流体解析技術を利用することで、物質表面や空間、流体における紫外線照射量の予測に留まらず、空気や水の中を漂う細菌／ウイルスそのものへの照射量および不活化率も算出することが可能となります。設計時の解析技術活用により、紫外線殺菌／ウイルス不活化機器・装置の開発にかかる時間やコストの削減が見込まれます。

ここでは、商業施設や個人の住宅での利用が広まることを想定した「紫外線を利用した物質表面および空間殺菌効率のシミュレーション技術」、また近年需要が拡大している浄水設備の紫外線LEDランプ活用を加速させる「紫外線流水殺菌装置の性能評価シミュレーション技術」についてご紹介します。

紫外線による殺菌はすでに医療施設などで広く利用されていますが、今後は日常生活におけるあらゆるシーンで関連機器・装置の利用が広がることが予想されます。世の中に安心を届ける一助となれるよう、サイバネットは今後も最新のシミュレーション技術を使ったソリューションを提供していきます。

紫外線による殺菌技術は、すでに様々な製品として実用化されていますが、陰になる部分があると殺菌漏れが生じたり、光の当たりやすさによって必要な照射時間が異なったりなどの課題があります。サイバネットが提供するシミュレーション技術により、充分な照射量があるか、また殺菌漏れ箇所が無いかなどを、設計段階の早いうちから予測することが可能です。そのため、殺菌装置の製品化にかかるコストおよび開発期間の短縮が期待できます。

【想定利用場所】医療施設、タクシー車両、列車車両、銭湯、ロッカー、一般個人住宅内（浴室、クローゼットなど）

「物質表面および空間殺菌効率のシミュレーション技術」および上記事例の詳細については、下記Webサイトをご覧ください。
https://www.cybernet.co.jp/optical/solution_case/list/326.html

近年のLED技術の進歩と2015年の「水銀汚染防止法^※４」公布の流れから、従来水銀ランプ製品が使われていた水の殺菌処理に紫外線LEDを活用する動きが広まっています^※５。今後は浄水場でも紫外線LEDへの置換が進むことが予測されますが、非常に規模が大きな装置である上、供試微生物^※６を用いた試作実験を繰り返すと膨大な工数およびコストがかかります。

サイバネットが提供するシミュレーション技術により、複雑な流路構造内における最適な光源の取り付け個数や照射の位置を設計段階で検討可能となります。試作を繰り返す前に、光源の位置や個数、管の太さや長さを変えたときの殺菌効率、さらに設計を変えずにどの程度の流量まで処理できるかなどの事前予測ができるため、開発にかかるコストや開発期間を大幅に短縮した流路設計が実現できます。

「紫外線LEDを利用した流水殺菌装置の性能評価シミュレーション技術」および上記事例の詳細については、下記Webサイトをご覧ください。 
https://www.cybernet.co.jp/ansys/download/mn/202009/mcmnp202009-0270.html

お客様の目的や環境によってご提供価格が異なるため、詳細はお問い合わせください。また、経験豊富なエキスパートによる様々なエンジニアリングサービスも提供しています。紫外線殺菌装置・機器に関する設計および解析支援、その他ものづくりに関して課題をお持ちの方は、下記お問い合わせ先までご連絡ください。

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