No.197

技 術 情 報 お お い た

Oita Industrial Research Institute
事業紹介2021.6

http://www.oita-ri.jp/

ものづくりの DX 化を支援する 2D/3D-CAD システムを導CAE を用いた換気の有効性検証について～コロナウィルス

入しました～デザイン開発用プラットフォーム～-----4

機器紹介

感染防止に役立つ検証事例～ ---------------- 1

お知らせ

微小異物のサンプリングテクニック ------------- 5

着任のご挨拶----------------------------- 3

おおいた食品オープンラボに「露点制御式食品乾燥機」が研究紹介導入されました！------------------------- 5

開催報告

NEDO プロジェクト「ドローン飛行空域の環境調査およびEMC 試験」～中間報告～ ------------------- 3「パワエレ機器の電力・高調波測定装置と評価装置の基お知らせ

礎研修」開催報告 ------------------------ 6

技術研修「顕微鏡観察・硬さ測定等の評価試料作製およ

企業技術研修「イオンクロマトグラフ操作研修」開催報告6

お知らせ

び評価技術の研修（精密切断機などの活用研修）」受講者募集 -------------------------------- 4

新採用職員の紹介① ②-------------------

7

事業紹介

CAE を用いた換気の有効性検証について～コロナウィルス感染防止に役立つ検証事例～
機械担当 主任研究員 橋口智和 hashiguchi@oita-ri.jp
研究員 阿部衣吹ibu-abe@oita-ri.jp

１．はじめにをとった呼び名です。直訳すると、コンピュータで支援されたエ新型コロナウィルスの感染拡大によって、全国的に建物内ンジニアリングとなります。これを私なりに表現すると、コンピュでの感染が社会問題化しました。そこで、建物内の空気を外ータ上で作ったものと同じようなモデルを作り、様々な物理現の空気と入れ替える「換気」をすることの重要性が認識されま象を解く各種理論方程式を使って数値解析し、結果を見えるした。

形で検証することです。例えば、図 1 のように設計した椅子に通常の事務所や個人宅などで換気する場合には部屋の窓100kg の人が座った時に、椅子が曲がるか確かめたい場合にを開けて換気をすると思います。私も、家の掃除をするときには、コンピュータ上でこの椅子と加わる力（荷重言います）をモ

は、外の空気が通る入口である窓や玄関口を開けて換気をしデル化し、数値解析することで、椅子がどのような変形をするます。ここで、ふと疑問が湧きました。私の家系では、「外に通のかを見ることができます。

ずる入口はすべて開けて換気すべし！！」と教えられていて、はたして正しいのだろうか。という疑問です。
そこで、CAE を用いて屋内の窓の大きさや数を変えると、空気の流れがどれくらい変わるのか解析をしてみました。空気のような小さな粒子がある程度自由に移動できる状態のものを流体と呼び、この流体を解析することを流体解析と呼びます。
２. CAE について
CAE とは、英語で Computer-Aided Engineering の頭文字

大分県産業科学技術センターニュース

No197

図 1 ＣＡＥの簡単なイメージ

1

従来、ものを作るときには、まず、図面を書き（設計）、そののついた太い線は、空気の流れを示しています（流線と呼びま

図面を基に材料を加工・組立（製造）し、動作の確認（検査）す）。また、色は流れの速さを表していて、寒色（青、水色）はにより完成品の不具合を判断する流れになっていました。この

ゆっくり流れていることを示し、暖色（黄色、橙、赤）になるにつような手順だと、時間もお金も多くかかっていました。そこで、れて早く流れているという意味です。結果をみると、玄関口と時間やお金をできるだけ少なくするために、設計の時におかし開けた対面の窓を結んだ箇所は、空気の流れが速く換気されい部分を見つけることができないかという発想から、ＣＡＥの活ていますが、両隣の締めている窓側の空気はゆっくり流れてい用が工業の分野で進んできました。て、あまり換気されていないこともわかります。

昨今では、設計もコンピュータ上で行えるようになってきており、ＣＡＥの活用は今まで以上に行いやすくなっています。当センターでは、H27 年に CAE を行うためのソフトウェア ANSYS
Mechanical, CFD-Flo とワークステーション（ハイスペックなパソコンのことです。）を導入しました。構造や流体、伝熱といった現象の解析を行うことができます。

図 3 玄関口と対面している窓のみ開けた時（①）

本機器は公益財団法人 JKA(競輪)の補助事業により導入しました

続いて、②の時の結果を図 4 に示します。①の時に比べて、２.1 モデルの設定

流線が全体的に暖色の色に変わっていることがわかります。こ

解析をするために、まず部屋のモデルを作りました。モデルのことから、部屋全体の空気の流れが速くなり、空気が淀みなとは日本語で模型のことで、コンピュータ上に作ったモデルをく部屋を流れてよく換気されているということがわかりました。私

基に、流体解析であれば、流体の種類、流量、流体の温度、が教えてもらったことはあながち間違っていなかったようです。

流体の出入り箇所など各種条件を設定して解析を行います。
今回は、図 2 のように横５ｍ×縦４ｍ×高さ２.5ｍの部屋に玄関口と側 面 3 か所窓がある部屋としました。玄関口から0.5m/s の風が入り、以下のように各窓を開けた時の解析を行いました。
①玄関口と対面している窓のみ開けた時②すべての窓を開けた時
これ以外にも、メッシュのサイズ、外気の圧力や温度、部屋の中の圧力などの解析に最小限必要な設定を行いました。

図 4 すべての窓を開けた時（②）
４．おわりに
今回、換気ができているかどうかを簡単なモデルと条件で流体解析をしてみました。弊所のＣＡＥでは、流体解析以外に、物体に力を加えた時にどのように変形するか、どのような力が加わるかを解析する構造解析、熱を加えた時にどのような温図 2 部屋のモデル

度分布になるかを解析する熱解析が行えます。ご活用をお考

３. 解析結果

えの方、ご興味のある方はお気軽にご相談ください。

まず、①の時の結果を図 3 に示します。部屋の中にある色

大分県産業科学技術センターニュース

No.1972

お知らせ着任のご挨拶
参事監兼次長 緒方 雄二 y-ogata@oita-ri.jp
令和３年４月１日付けで、大分素社会へ向けて大規模太陽光発電や風力発電等により再生

県産業科学技術センター参事

可能エネルギーの転換が進んでいますが、残念ながら十分に監兼次長に着任しました緒方雄

再生可能エネルギーが普及していなのが現状です。

二です。着任前は、茨城県つく再生可能エネルギーが普及しない理由は、コスト、立地、イば市にある国立研究開発法人ンフラ等の問題がありますが、昨年、世界に向けて菅首相が、産業技術総合研究所に勤務し2050年には、再生可能エネルギーが普及し日本にはカーボンていました。産業技術総合研究所では、エネルギー・環境領域ニュートラル社会が実現させることを目標にしました。このために所属し、産業安全、鉱山保安、特に、火薬類や可燃性ガス

今後は、産業の大きな転換が来ると予測できます。化石燃料の安全性評価や利用技術、エネルギー評価に関する研究開を依存しない社会で、自動車や船舶・航空機等の電動化も急発に従事していました。これらの研究は、派手な研究ではありま速に進み、再生可能エネルギーが主力電源となり、同時に省せんが、産業基盤を支える重要な研究で、安全・安心で持続エネ技術と蓄エネ技術の革新的な発展に発展することが期待的発展が可能な社会の実現を目指しています。

されます。カーボンニュートラル社会の実現に向けは、まだまだ出身地は、熊本県です。また、社会人として最初の勤務地は、大きな課題がありますが、産官学で取り組む必要があります。

福岡県でしたので、約３０年ぶりの九州での勤務になりました。

これまでの研究経験が、持続発展可能な社会の実現に向けてこの３０年を考えるとエネルギー産業は大きく変化し、九州から大分県の産業発展と産業イノベーションに貢献できればと思い石炭産業はなくなり、化石燃料に依存する産業構造から脱炭ますのでよろしくお願いします。

研究紹介

NEDOプロジェクト「ドローン飛行空域の環境調査およびEMC試験」～中間報告～
電子・情報担当 主幹研究員 幸 嘉平太 ka-yuki@oita-ri.jp

NEDOでは5年計画として、「ロボット・ドローン機体の性能評価基準等の開発（通称DRESSプロジェクト）」を推進しています 。 当セ ンタ ー は 、 同 プロ ジェ クト から の 受 託 研 究（JPNP17004）として、(1)ドローンアナライザーを活用した電費や安全性の研究と、(2)高度150m以下における電波状況・地磁気特性・風況などの環境評価およびEMC試験に取り組んでいます。
環境計測ドローン

ドローンアナライザー

環境計測の様子

環境評価と EMC 試験
EMＣ試験の様子(2)の環境計測に用いる機器として、3種類の同時センシング（無線スペアナ・地磁気テスラメータ・風況計）を搭載し（NEDO：国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開た専用ドローンを開発しました。センター内外のさまざまな発機構）（DRESS プロジェクトページ：https://nedo-dress.jp/）

空域で特性を計測、標本数を増やし、EMC試験としてドローンの通信・磁気・風況への耐性を調査する予定です。

大分県産業科学技術センターニュースNo.197

3

お知らせ

技術研修「顕微鏡観察・硬さ測定等の評価試料作製および評価技術の研修（精密切断機などの活用研修）」受講者募集
金属担当 主幹研究員 園田 正樹 m-sonoda@oita-ri.jp

材料や部品の研究開発、品質判定等を行う上で、顕微鏡所要時間（日数）は異なりますので、担当者との事前の打ち合観察、硬さ測定等は重要な評価となっています。これらの評わせが必要です。開催日時も事前の打ち合わせにより調整し価試験には、切断による採取、研磨による評価面平滑化等のます。研修 1 回につき定員は 6 名以内で、受講料は無料です。

前処理が求められますが、その前処理方法は材料の種類、評価試料作製や評価試験に関する興味、課題をお持ちでし評価目的等により異なります。したがって、適切な前処理方法たら、是非この機会にお問い合わせください。の選択が重要になります。
そこで、当センターでは「顕微鏡観察・硬さ測定等の評価試料作製および評価技術の研修（精密切断機などの活用研修）」を開催します。本研修では、当センター職員が評価試料作製と評価技術の基本事項について説明するとともに、公益財団法人 JKA の補助により導入した精密切断機、自動研磨装置等を用いて、受講者の皆様から持ち込まれた材料や部品の評価試料の作製と、金属顕微鏡や硬さ試験機等を用い精密切断機た評価試験の実習を個別に行います。
本研修は令和 4 年 2 月 28 日（月）までの間、随時開催し顕微鏡観察（粒径測定）ます。お持ち込みいただく試料や評価目的により、作製方法や機器紹介

ものづくりの DX 化を支援する 2D/3D-CAD システムを導入しました～デザイン開発用プラットフォーム～
製品開発支援担当 研究員 疋田 武士 t-hikida@oita-ri.jp

ものづくりの DX 化を支援する 2D/3D-CAD システム「デザインる迅速で効果的なものづくりを支援します。

開発用プラットフォーム」を導入しました。

●主な 2D/3D データの編集ソフトウエア

高速 GPU 搭載の PC と 2D/3D データの編集ソフトウェア群に

2D-CAD システム：Adobe CC

よって、2D/3D データを活用した企画・設計・試作を迅速かつ効

3D-CAD システム：Solidworks, Rhinoceros,率的に行うことが可能になりました。

KeyShot. Flamingo, ZBrush 影

2D-CAD システムでは、図面、写真、動画等の 2D データの編集機能により、高品質な商品企画ツール、販促ツール等の作成が可能です。
3D-CAD システムでは 3D 形状データの作成、形状データ間の組立確認、3D レンダリングによる質感確認、3D スキャナで取得したポリゴンデータの編集などができます。それらの 3D データを 3D プリンター等で活用することで、試作や最終製品の検討をより迅速・簡易に行うラピッドプロトタイピングや、金型レスでのダイレクト生産等のラピッドマニュファクチャリングが可能です。
製品開発支援担当ではデザイン開発用プラットフォームによデザイン開発用プラットフォーム

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4微小異物のサンプリングテクニック

機器紹介

工業化学担当 主幹研究員 谷口 秀樹 taniguchi@oita-ri.jp
センターでは異物に関する相談をよくお受けしています。微ます(図 2)。サンプリング例として直径 3μm のマイクロプラスチ

小な異物は実体顕微鏡下でニードルやナイフ等のツールを用ックをサンプリングした様子を図 3 に示します。また、異物の種いてサンプリングして顕微赤外分光や X 線顕微鏡、走査電子類によりこのプローブのほか、微小超音波ミリングツールやナイ顕微鏡（SEM）で分析を行い、異物の性状や混入経路を解析

フツール、ガラスツール等を用います。
このように手では採取困難であきらめていた異物採取が可していきます。
このとき、手で扱うツールではサンプリングすることが難しいよ

能になります。マニュピレータは PC 画面上でマウスを使って操り微小な異物のサンプリングには、マイクロサンプリングマシン作します。慣れは必要ですが難しくはありません。詳細はお問（MSM）を用います（図 1）。MSM の PC 制御の両腕マニュピレい合わせください。異物解析にぜひご利用ください。

ータにプローブ等が装着されており、マイクロスコープ下で微細なサンプリング作業をすることができます。
MSM では通常のツールより細いタングステンプローブを用い

図1
マイクロサンプリングマシン

機器
紹介

図2
上：MSM 用プローブ(先端径φ0.5μm)
下：通常のニードル

図 図3
φ φ3μm のマイクロプラスチックをプローブで採取したところ

おおいた食品オープンラボに「露点制御式食品乾燥機」が導入されました！
食品産業担当 主幹研究員 徳田 正樹 tokuda-masaki@oita-ri.jp

当センターにある「おおいた食品オープンラボ」（平成２５年

型式：ＳＨＴ-４Ｎ

おおいた食品産業企業会開設）には、食品製造に関連する１

内寸：３４６×２９７×２５ ステンレス製金網トレイ×４枚収容６種類の機器が設置されており、県内企業の皆様は無料でごおおいた食品オープンラボ内に設置している機器の詳細に利用いただけます。この度、同ラボ内に新たに「露点制御式食ついては、おおいた食品産業企業会ＨＰ品乾燥機」が導入されました。

（http://oita-shokusankai.jp/）でご覧いただけます。

「露点制御式乾燥」とは乾燥庫内の水蒸気を飽和状態近く機器の利用にはご予約が必要です。ご希望の方はメール、に保ったまま乾燥させる方法です。従来の冷風や温風によるお電話等で事前に当センターまでお問い合わせください。

乾燥では食品表面が急激に乾燥してしまい、食品内部の水分が抜けにくくなってしまうのに対して、露点制御式では表面の急激な乾燥を防ぐため内部からの水分の移動が円滑になり、効率良く乾燥させることができます。
＜導入機器の紹介＞
装置名：露点制御式食品乾燥機（（株）木原製作所製）
露点制御式乾燥機乾燥させた試料（鶏皮，サツマイモ）

大分県産業科学技術センターニュース

No.1975

開催
報告「パワエレ機器の電力・高調波測定装置と評価装置の基礎研修」開催報告
電磁力担当 主幹研究員 沓掛 暁史 kutukake@oita-ri.jp

自動車や家電製品、産業機器を構成するモータや電力変ワーアンプ（電力増幅器）の基礎と活用と題して、パワーアンプ換器・素子等のパワーエレクトロニクス技術の開発に有用なパの種類と特長、活用事例について解説がありました。また、パワーアナライザと、開発機器や素子の評価等に活用できるパワーアンプを用いた B-H アナライザによる磁性体材料の実例

ワーアンプについての技術解説「パワエレ機器の電力・高調波を、多数紹介しだきました。

測定装置と評価装置の基礎」研修を、令和 3 年 3 月 18 日に受講者アンケートでは、すべての参加者から全体的に満足開催しました。新型コロナウイルス感染拡大防止のため、オン度の高い研修内容だった、との高評価をいただきました。

ライン形式で実施、県内の企業 6 社と大学 1 校から計 14 名

今回の研修で対象としたパワーアナライザ（WT5000）とパワが参加されました。

ーアンプ（SY-5001）は、（公財）JKA の 2020 年度 機械振興

研修は 2 部構成で、研修の前半では、横河計測(株)の中補助事業で当センターに導入した機器です。導入機器の仕込征仁 様より、パワーアナライザ（電力測定器）の基礎と活様の照会や製品開発等での利用希望等は、電磁力担当まで用と題して、パワーアナライザを使った電力測定と解析機能、お知らせください。

電力計測のアプリケーション事例をご紹介いただきました。また、パワーアナライザを用いた高調波規格試験（ IEC61000-3-2 ） と 電 圧 変 動 / フ リ ッ カ 規 格 試 験（IEC61000-3-3）についての解説がありました。
研修の後半では、岩崎通信機(株)の成田芳正 様より、パ開催
報告

導入したパワーアナライザ（横河計測製 WT5000）

企業技術研修「イオンクロマトグラフ操作研修」開催報告
工業化学担当 主幹研究員 柳 明洋 a-yanagi@oita-ri.jp

令和２年８月に大分県環境保全協力金により導入したイオ＜イオンクロマトグラフの概要＞

ンクロマトグラフについて、具体的な操作研修をマンツーマンで

型式： サーモフィッシャーサイエンティフィック製

随時開催しました。計７回の開催で 5 社 9 名の方にご参加いIntegrion（インテグリオン）

ただきました。「今後利用する上で必要な知識を得ることがで陽イオン、陰イオン完全独立方式

きました」や「大変わかりやすく新しい装置の特徴も教えて頂き測定イオン種：勉強になりました」などの感想をいただき、おおむね好評でし・陽イオン（リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、た。

カルシウムイオン、マグネシウムイオン、アンモニウムイオンな

イオンクロマトグラフは、水溶液中のイオン成分を分離して、ど）定性・定量する装置です。廃プラスチック中塩素の定量や廃・陰イオン（フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、水中フッ素の定量などに活用しています。その他、環境分野、亜硝酸イオン、硝酸イオン、リン酸イオン、硫酸イオン など）

工業分野、食品分野などでの水質分析や工業製品等の表面測定範囲： 0.01 ppm～数十 ppm

付着物の分析などでも使用されています。

検出器： 電気伝導度

このイオンクロマトグラフを有効にご活用いただくために、今機器利用料： 陽イオン 1,410 円/時間、陰イオン 1,380 円

年度も引き続き具体的な操作方法に関するマンツーマンの技術研修を随時行っています。詳細は、当センターホームペー
ジ等でご案内しています。本機器をご利用される方は、是非、この技術研修をご活用ください。
また、基本原理や具体的な利用例を紹介する研修を新型コロナ終息後に予定しています。皆様のご利用をお待ちしています。
大分県産業科学技術センターニュース

No.197

6

新採用職員の紹介①

お知らせ

食品産業担当 研究員 山本 優

y-yamamoto@oita-ri.jp

みなさまはじめまして！

いるのではないかと私は考えています。「発酵」という古来の技術と、本年度 4 月 1 日より食品産ミクロな世界で繰り広げられる微生物の力には、まだまだ研究対象業担当として採用されましとして魅力があふれています。それらを研究することはヒトに有益た山本 優（ヤマモト ユウ）性をもたらし、食品としての可能性を拡げる大変やりがいのある仕と申します。

事だと感じております。食品産業担当としてそのような点に注目し、これまでの経歴を簡単に研究に取り組みたいと思います。

ご紹介しますと、中津南高

さしあたって、センターをご利用になる企業の方々に信頼される校→鹿児島大学農学部→

職員になるように、また大分県内の食品産業の発展に役立てるよ

酒造会社勤務→現在に至りうに自分自身も成長していきたいと思っておりますので、どうぞよろます。お分かりいただけますように鹿児島という土地柄と大学生としくお願いいたします。

いう年頃も重なって、すっかり焼酎の虜になってしまいました。
お酒に限らず、味噌、醤油、酢、漬物など発酵食品は現代社会
でもヒトの健康に大きく寄与しており、自然免疫の向上に役立ってお知らせ

新採用職員の紹介②
計量検定担当 主事 島袋 恵一

はじめまして。令和３年度

shimabukuro-keiichi@pref.oita.lg.jp

た。この恩を大分県民の皆様に還元していきたいと思いました。

４月より計量検定担当となりまた、県職員を志すきっかけの一つとなりました。

ました、島袋恵一です。

大学時代は、機械系の学科でしたが、卒論ではニッケル触媒

経歴を簡単に記します。の研究を行っておりました。

大分舞鶴高等学校→宮実験は楽しく行っておりましたが、研究というものに自分の才能

崎大学工学部→産業科学を感じなかったため、別の分野の仕事をしようと思い、事務職に技術センター計量検定担当チャレンジしてみることにしました。現在の業務は楽しいので、正高校時代は、カヌー部にしい選択をしたと思っています。

所属しており、毎日大分川でカヌーを漕いでいました。

これからたくさんの経験を積み重ねていこうと考えています。そ大分県からの支援もあり、たくさん遠征にも行かせていただいして、県民のための努力を忘れずに日々精進していきます。

たことで、高校最後の大会では良い成績を収めることができまし

みなさま、御指導御鞭撻のほどよろしくお願い致します。

技術情報おおいた 〔大分県産業科学技術センター ニュース〕 No197 発行 2021 年 6 月 8 日〒870-1117 大分県大分市高江西 1 丁目 4361-10
大分県産業科学技術センター 企画連携担当 Tel. 097-596-7101 E-mail：info@oita-ri.jp

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