JP7161978B2 - 除染システム及び除染方法 - Google Patents

Description

本発明は、除染システム及び除染方法に関する。

無菌製剤（注射剤等）の工場等では、例えば、局所的に高い清浄度空間を形成するための設備としてクリーンブースが使用される。クリーンブースは例えば気流循環型クリーンブース（クローズドクリーンブース）である。クリーンブースでは、無菌性の維持、ロットの切り替え等により、除染が行われる。除染は、例えば過酸化水素を含むガス（過酸化水素含有ガス）のクリーンブースへの供給により行われる。

除染には、乾式除染及び湿式除染の２つの除染方式が知られている。乾式除染では、過酸化水素含有ガスがクリーンブースの内表面に接触することで、内表面の除染が行われる。湿式除染では、過酸化水素ガスをクリーンブースの内表面で凝縮させ、生成した過酸化水素の結露液（液体の過酸化水素）が内表面と接触することで、内表面の除染が行われる。

クリーンブースの除染に関する技術として、特許文献１に記載の技術が知られている。特許文献１には、除染において過酸化水素蒸気の室内凝縮が生じるか否かを正確に判定できるようにすることが記載されている（例えば要約書参照）。

特開２０１１－２４４８９１号公報

特許文献１に記載の技術では、除染対象空間の内表面温度に基づいた除染方式そのものの決定は行われていない。即ち、実行される除染方式（乾式除染又は湿式除染）による除染時に、除染対象空間の内表面温度に基づいて除染条件等が設定されるに過ぎない（例えば特許文献１の段落００８２、００９１参照）。このため、特許文献１に記載の技術では、内表面での過酸化水素の凝縮が生じ難い。

一方で、過酸化水素含有ガスによる乾式除染では、除染対象空間の内表面に吸着した（相変化による再凝縮はしていない）過酸化水素分子と除染対象微生物との接触により内表面の除染が行われる。このため、凝縮により生じた高密度の過酸化水素（液体）による湿式除染と比べ、除染力は低い。そこで、高い除染力を目的として高濃度の過酸化水素ガスを用いた乾式除染を行えば、除染に伴う運転コスト（過酸化水素水量、除染後のエアレーション時間蔵増大によるファン運転電気量等）が増大する。

本発明は、運転コストを抑制しながら除染対象空間の内表面を十分に除染可能な除染システム及び除染方法を提供することを課題とする。

本発明は、過酸化水素との接触により除染対象空間の除染を行う除染装置と、前記除染装置の運転を制御する運転制御装置とを備え、前記運転制御装置は、前記除染対象空間の内表面温度を決定する表面温度決定部と、前記表面温度決定部により決定された前記除染対象空間の内表面温度のうち、最も高温の部分を検出する高温検出部と、前記高温検出部により検出された最も高温の部分の温度に基づいて、過酸化水素を含む除染ガスとの接触により前記除染対象空間の内表面の除染を行う乾式除染、又は、前記除染ガスの凝縮により生じた過酸化水素の結露液との接触により前記内表面の除染を行う湿式除染の何れかの除染方式を、前記除染ガスの露点温度をＤＰ（℃）としたときに、前記内表面の温度がＤＰ－２≦Ｔ≦ＤＰ＋２を満たす基準温度Ｔ以上であれば前記乾式除染に決定し、前記内表面の温度が前記基準温度Ｔ未満であれば前記湿式除染に決定する除染方式決定部と、前記除染方式決定部により決定された除染方式となるように前記除染装置の運転を制御する制御部とを備える除染システムに関する。その他の解決手段は発明を実施するための形態において後記する。

本発明によれば、運転コストを抑制しながら除染対象空間の内表面を十分に除染可能な除染システム及び除染方法を提供できる。

第１実施形態の除染システムの系統図である。 第１実施形態の除染システムに備えられる運転制御装置のブロック図である。 乾式除染時における除染対象空間の内表面を示す模式図である。 湿式除染時における除染対象空間の内表面を示す模式図である。 湿式除染時における除染対象空間の内表面であって、局所的な高温部分を含む内表面を示す模式図である。 第１実施形態の除染方法を示すフローチャートである。 第２実施形態の除染システムに備えられる運転制御装置のブロック図である。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための形態（本実施形態）を説明する。ただし、本発明は以下の例に何ら限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変形して実施できる。また、複数の実施形態を組み合わせることもできる。同じ部材については同じ符号を付すものとし、重複する説明は省略するものとする。

図１は、第１実施形態の除染システム１００の系統図である。図１には、除染システム１００によって除染を行う除染対象空間１０が併記される。まず、除染対象空間１０について説明する。

除染対象空間１０は、例えばクリーンブース１の内部に形成されるものである。クリーンブース１は、例えば気流循環型の閉鎖系クリーンブースである。クリーンブース１は、台１６及び脚１７により、作業室（図示しない）に設置される。クリーンブース１は、内部を気密にする筐体１４を備える。筐体１４には、除染対象空間１０での作業を行うために、作業グローブ１５が備えられる。クリーンブース１の内部には、下方が開口した箱体１３が備えられる。

箱体１３の上面には、箱体１３の外部であって筐体１４の内部から箱体１３の内部に除染ガスＧ２（図１では図示しない。図３等参照）を供給する換気ユニット１２が備えられる。除染ガスＧ２は、気化器１０５（後記する）から除染対象空間１０に供給された過酸化水素含有ガスＧ１が除染対象空間１０において拡散した気体である。除染ガスＧ２は、除染対象空間１０の内表面を除染する除染剤である。

なお、本明細書において、除染対象空間１０の内表面とは、除染対象空間１０を臨む面を表す。内表面は、いずれも図示しないが例えば、クリーンブース１の壁面、箱体１３の金属製壁面、箱体１３の壁面に形成される窓ガラス、換気ユニット１２の表面、作業グローブ１５の表面等を含む。また、説明の便宜上、「内表面」を単に「表面」をいうことがあり、例えば、後記する「表面」温度決定部３０１は、除染対象空間１０の「内表面」の温度を決定するものである。

換気ユニット１２は、いずれも図示しないが、ファン、当該ファンを駆動するモータ、及びＨＥＰＡフィルタを備える。ファンの駆動により、筐体１４の内部であって箱体１３の外部の除染ガスＧ２は、ＨＥＰＡフィルタを通り、箱体１３の内部に供給される。箱体１３の内部に供給された除染ガスＧ２は、箱体１３の下方に形成された開口を通じ、再度筐体１４の内部であって箱体１３の外部に戻される。

除染対象空間１０は、除染対象空間１０の内表面温度分布を測定する温度分布測定装置１８を備える。温度分布測定装置１８は例えば赤外線カメラである。赤外線カメラにより、除染対象空間１０の全体の内表面温度分布を容易に測定できる。測定精度を高める観点から、赤外線カメラの分解能は高いことが好ましい。温度分布測定装置１８により測定された内表面温度分布は、後記する運転制御装置３００に入力される。

温度分布測定装置１８は例えば複数の温度計であってもよい。除染対象空間１０の内表面の任意の位置に温度計を複数設置することで、除染対象空間１０の内表面温度分布を測定できる。除染対象空間１０の内表面全体の内表面温度分布を知る観点からは、内表面の全体に分散して複数の温度計を設置することが好ましい。

また、例えば、内表面温度分布を直接的に評価する温度分布測定装置１８に代えて、除染対象空間１０に設置される発熱源（ポンプ、モータ等）の運転状態（出力）に基づき発熱源の温度を決定する温度決定装置（図示しない）を用いてもよい。例えば、内表面温度は、発熱源の出力に応じて変化する発熱量の変化に起因して変化する。そこで、出力から発熱量を算出することで、発熱に起因する内表面の温度上昇を評価できる。これにより、発熱源の温度を間接的に決定できる。また、温度分布に代えて、最も高温になることが想定される部位表面に一つのみの温度計（温度測定装置）を設定し、最も高温の部分のみの表面温度に基づいて以下の制御を行ってもよい。

除染対象空間１０は、除染対象空間１０の空間情報を測定する空間情報測定装置１１０を備える。ここでいう空間情報は、除染対象空間１０の過酸化水素濃度（過酸化水素ガス濃度）、湿度、及び空間温度を含む。特に、除染対象空間１０には、除染ガスＧ２が充満する。このため、空間情報測定装置１１０により、除染ガスＧ２の過酸化水素濃度（過酸化水素ガス濃度）、湿度、及び温度を測定できる。測定された空間情報は、後記する運転制御装置３００に入力され、除染ガスＧ２の露点温度が算出される。

空間情報測定装置１１０は、例えば、過酸化水素ガス濃度計、湿度計、及び温度計を含む。なお、本明細書において「湿度」は例えば相対湿度であるが、相対湿度と絶対湿度とは相互に換算できるため、本明細書における「湿度」は絶対湿度でもよい。

除染システム１００は、過酸化水素との接触により除染対象空間１０の除染を行う除染装置２００と、除染装置２００の運転を制御する運転制御装置３００とを備える。ここでいう過酸化水素との接触とは、詳細は後記するが、気体の過酸化水素（除染ガスＧ２中の過酸化水素ガス）との接触、及び、液体の過酸化水素（除染ガスＧ２に含まれる過酸化水素ガスの凝縮により生じた過酸化水素の結露液）の双方を含む。

除染装置２００は、三方弁１０１と、過酸化水素の分解触媒１０２と、除湿器１０３と、ファン１０４と、気化器１０５と、ポンプ１０６，１１３と、変圧調整器１０６ａと、タンク１０７，１１２と、予熱器１１１とを備える。これらのうち、三方弁１０１と、分解触媒１０２と、除湿器１０３と、ファン１０４と、予熱器１１１と、気化器１０５とは、除染対象空間１０の内外でガスが循環するように設置されたダクト（図示しない）に設置される。三方弁１０１と、分解触媒１０２と、除湿器１０３と、ファン１０４と、予熱器１１１と、気化器１０５とは、過酸化水素供給装置（図示しない）として、一つの装置内に内包されることがある。

三方弁１０１は、ガス流路を切り替えるものである。三方弁１０１の切り替えにより、除染ガスＧ２中の過酸化水素を分解する流路１０９ａと、流路１０９ａをバイパスする流路１０９ｂとが切り替えられる。

除染対象空間１０の乾式除染時には、三方弁１０１は、主に分解触媒１０２及び除湿器１０３を備える流路１０９ａにガスを流すように制御される。除染対象空間１０では、気化器１０５（後記する）から供給された過酸化水素含有ガスＧ１に含まれる全ての過酸化水素が除染に使用される訳ではない。従って、未使用の過酸化水素を含む過酸化水素含有ガスＧ１及び除染ガスＧ２は、ダクトを通じて内外を循環する。除染対象空間１０から排出された除染ガスＧ２は、まず、分解触媒１０２に供給される。分解触媒１０２では過酸化水素が分解され、水が生成する。生成した水は、後段の除湿器１０３により除湿される。過酸化水素を含まず乾燥したガスは、気化器１０５に供給される。

気化器１０５には、過酸化水素を溶解させた水（例えば過酸化水素水）を貯留するタンク１０７が接続される。このため、気化器１０５では、タンク１０７から供給された過酸化水素水が気化し、過酸化水素含有ガスＧ１が得られる。過酸化水素含有ガスＧ１は、ファン１０４の駆動により、除染対象空間１０に供給される。なお、過酸化水素含有ガスＧ１の除染対象空間１０での拡散により、除染ガスＧ２が生成する。

気化器１０５とタンク１０７との間には、除染ガスＧ２の過酸化水素濃度を制御するポンプ１０６（濃度制御装置）が設置される。ポンプ１０６の駆動制御により、過酸化水素含有ガスＧ１の過酸化水素濃度が制御される。これにより、除染対象空間１０での過酸化水素含有ガスＧ１の拡散により生じた除染ガスＧ２の過酸化水素濃度が制御される。ポンプ１０６では、変圧調整器１０６ａ又はインバータ（図示しない）による回転周波数制御によって回転速度が制御される。変圧調整器１０６ａの電圧制御による回転周波数制御により、タンク１０７から気化器１０５に供給される過酸化水素水の供給量が制御される。変圧調整器１０６ａの回転制御は、後記する運転制御装置３００によって行われる。

気化器１０５には、純水を貯留するタンク１１２が接続される。タンク１１２と気化器１０５との間には、除染対象空間１０の湿度を調整するために、純水供給用のポンプ１１３が備えられる。ポンプ１１３の駆動により、タンク１１２の純水が気化器１０５に供給される。気化器１０５では純水が気化し、高湿度の過酸化水素含有ガスＧ１が得られる。

ポンプ１１３では、空間情報測定装置１１０により測定された空間情報（ここでは特に湿度）によって、オンオフが切り替えられる。具体的には、湿式除染時、過酸化水素水に含まれる水分の気化だけで所望の湿度が得られない場合には、ポンプ１１３が起動する。これにより、除染対象空間１０が加湿され、除染対象空間１０での湿式除染が行われる。なお、乾式除染時には、ポンプ１１３は駆動しない。

ファン１０４は、一定の回転速度で運転できる。従って、除染は、一定の風量で行うことができる。ただし、例えばファン１０４をインバータ制御し、例えば必要に応じて、ファン１０４の回転速度を制御し、風量を変更するようにしてもよい。即ち、幾つかの実施形態では、除染システム１００は、過酸化水素を含むガス（例えば過酸化水素含有ガスＧ１）の除染対象空間１０への供給風量を制御するファン１０４（風量制御装置）を備えることができる。ファン１０４を備えることで、例えば、湿式除染から乾式除染に素早く移行したい場合には、風量を大きくすることで、除染対象空間１０の湿度を素早く低下できる。乾式除染から湿式除染に移行する場合も同様にできる。また、ファン１０４の制御によって過酸化水素含有ガスＧ１の除染対象空間１０での拡散を促進し、且つ除染対象空間１０の内表面に吹き付けられる風量を増やすことで、除染効率を高めることができる。

除染対象空間１０では、除染ガスＧ２の過酸化水素濃度が高いほど、除染力が高い。そこで、除染ガスＧ２中の過酸化水素ガス濃度は、除染対象空間１０において過酸化水素の飽和蒸気圧に近い分圧となる濃度にすることが好ましい。そこで、気化器１０５の前段に予熱器１１１が備えられる。予熱器１１１によりファン１０４から供給されるガスの温度を上げることで、飽和蒸気圧は高められ、気化器１０５における過酸化水素含有ガスＧ１中の過酸化水素量を高めることができる。除染対象空間１０での過酸化水素含有ガスＧ１の拡散により生じた除染ガスＧ２の過酸化水素量を増加できる。

一方で、三方弁１０１は、除染対象空間１０の湿式除染時には、主に分解触媒１０２及び除湿器１０３を迂回する流路１０９ｂにガスを流すように制御される。これにより、除染対象空間１０から排出された除染ガスＧ２は、分解触媒１０２により過酸化水素を分解することなく、気化器１０５に供給される。気化器１０５では、上記のように過酸化水素水が気化し、得られた過酸化水素含有ガスＧ１は、除染対象空間１０に供給される。従って、除染対象空間１０の湿式除染時には、抜き出した除染ガスＧ２の過酸化水素濃度よりも高濃度且つ高湿度の過酸化水素含有ガスＧ１が、除染対象空間１０に供給される。除染対象空間１０では、露点温度よりも低温、高湿度の部分で過酸化水素の凝集が生じる。凝集により生じた過酸化水素の結露液により、内表面の除染が行われる。

なお、三方弁１０１は、それぞれの除染方式での除染中、空間情報測定装置１１０により測定される湿度が設定湿度になるように切り替えられてもよい。例えば、湿式除染中、除染対象空間１０の湿度が設定湿度を超えた場合、ポンプ１１３の停止とともに流路１０９ａに切り替えることで、除湿を行うことができる。これにより、それぞれの除染方式での除染を継続しながら、除染対象空間１０の湿度を低下できる。

三方弁１０１による流路１０９ａ，１０９ｂの切り替えは、三方弁１０１に接続されたモータ１０１ａの駆動により行われる。モータ１０１ａの駆動制御は、後記する運転制御装置３００によって行われる。

運転制御装置３００について、図２を参照しながら説明する。

図２は、第１実施形態の除染システム１００に備えられる運転制御装置３００のブロック図である。図２には、除染対象空間１０及び除染装置２００が併記される。運転制御装置３００は、除染対象空間１０の内表面温度に基づいて、除染対象空間１０を乾式除染又は湿式除染のいずれかの除染方式で除染するように除染装置２００を制御するものである。ここでいう乾式除染は、過酸化水素を含む除染ガスＧ２との接触により除染対象空間１０の内表面の除染を行うものである。湿式除染は、除染ガスＧ２の凝縮により生じた過酸化水素の結露液との接触により、除染対象空間１０の内表面の除染を行うものである。本実施形態では、運転制御装置３００は、一例として、除染対象空間１０の内表面温度と除染ガスＧ２の露点温度とに基づいて、除染方式を決定する。そして、運転制御装置３００は、決定した除染方式で除染を行うように、過酸化水素含有ガスＧ１の湿度を制御する。

運転制御装置３００は、表面温度決定部３０１と、高温検出部３０２と、露点温度決定部３０４と、除染方式決定部３０５と、供給条件推算決定部３０６と、制御部３０７とを備える。

表面温度決定部３０１は、除染対象空間１０の内表面温度を決定するものである。決定された内表面温度に基づき、後記する高温検出部３０２は最高温度を決定する。また、決定された内表面温度に基づき、後記する低温検出部３０３は最低温度を決定する。除染対象空間１０の内表面温度は、例えば温度分布測定装置１８により決定できる。決定した内表面温度と、空間情報に基づき決定された露点温度とに基づき、除染ガスＧ２が内表面と接触した際に、当該内表面で過酸化水素ガスの凝縮が生じるか否かを判断できる。ここで、除染時の除染ガスＧ２の挙動について、図３～図５を参照しながら説明する。

図３は、乾式除染時における除染対象空間１０の内表面を示す模式図である。図３には、除染対象空間１０の内表面の一例として、モータ（図示しない）を内蔵する換気ユニット１２の表面が図示される。後記する図４及び図５においても同様である。乾式除染時、除染対象空間１０に供給される比較的高濃度（例えば数千ｐｐｍ以上）の過酸化水素ガスを含む過酸化水素含有ガスＧ１（図３では図示しない。図１参照）は、筐体１４内で拡散し、例えば数百ｐｐｍの過酸化水素ガスを含む除染ガスＧ２となる。このため、除染ガスＧ２の露点温度が除染対象空間１０の内表面最低温度以上になり、かつ除染ガスＧ２の湿度が除染ガスＧ２の過酸化水素濃度における飽和水蒸気量よりも少なくなるように、過酸化水素含有ガスＧ１での過酸化水素濃度等が設定される。

換気ユニット１２の表面には、除染ガスＧ２により構成される気体の層２１が形成される。層２１での気体の過酸化水素濃度は、通常は、除染ガスＧ２の過酸化水素濃度と同程度かそれ以上である。層２１に含まれる過酸化水素ガス分子により、換気ユニット１２の表面（除染対象空間１０の内表面）が除染される。

図４は、湿式除染時における除染対象空間１０の内表面を示す模式図である。湿式除染時、除染ガスＧ２の過酸化水素ガス成分が換気ユニット１２の表面で凝縮し、過酸化水素の結露液である層２２が換気ユニット１２の表面に生成する。このため、除染ガスＧ２の露点温度が除染対象空間１０の内表面温度以下になり、かつ除染ガスＧ２の湿度が除染ガスＧ２の過酸化水素濃度における飽和水蒸気量よりも多くなるように、過酸化水素含有ガスＧ１での過酸化水素濃度等が設定される。層２２に含まれる液体の過酸化水素により、換気ユニット１２の表面（除染対象空間１０の内表面）が除染される。

気体の層２１と液体の層２２とでは、過酸化水素の密度が大きく異なる。具体的には、液体の層２２における過酸化水素の密度は、気体の層２１における過酸化水素の密度よりも大きい。このため、層２２に含まれる液体の過酸化水素の物質量は、層２１に含まれる過酸化水素ガスの物質量よりも多くなる。従って、湿式除染時に除染ガスＧ２から層２２に移行する過酸化水素は、乾式除染時に除染ガスＧ２から層２１に移行する過酸化水素よりも多くなる。この結果、例えば同じ過酸化水素濃度の過酸化水素含有ガスＧ１が除染対象空間１０に供給された場合、湿式除染時での除染ガスＧ２の過酸化水素濃度は、乾式除染時での除染ガスＧ２の過酸化水素濃度よりも低くなる。なお、湿式除染時での気体の過酸化水素濃度は、通常は、過酸化水素の飽和蒸気圧となる濃度である。

図５は、湿式除染時における除染対象空間１０の内表面であって局所的高温部分１２ｂを含む内表面を示す模式図である。上記の図４及び図５では、換気ユニット１２の表面は均一な温度になっていた。しかし、図５に示す模式図では、他の部分と比べて局所的に高温の部分が含まれている。具体的には、換気ユニット１２の表面は、除染ガスＧ２の露点温度未満（例えば２０℃）の通常温度部分１２ａと、過酸化水素含有ガスＧ１の露点温度以上（例えば３０℃）の局所的高温部分１２ｂとを含む。局所的高温部分１２ｂは、例えば、換気ユニット１２に内蔵される発熱源（例えばモータ。図示しない）近くに存在する部分である。局所的高温部分１２ｂでは、例えば発熱源からの発熱により、通常温度部分１２ａの温度よりも高温になっている。

局所的高温部分１２ｂを含む内表面全体に除染ガスＧ２が接触すると、通常温度部分１２ａでは、上記の図４を参照して説明した場合と同様に、液体の過酸化水素を含む層２２が生成する。この結果、除染ガスＧ２の過酸化水素濃度は、通常は、過酸化水素の飽和蒸気圧となる濃度にまで低下する。

一方で、局所的高温部分１２ｂの温度は、除染ガスＧ２の露点温度よりも高いため、液体の過酸化水素を含む層２２は生成しない。このため、局所的高温部分１２ｂでは、気体の過酸化水素を含む層２１が生成する。ただし、除染ガスＧ２の過酸化水素濃度は、通常温度部分１２ａでの層２２の生成により、層２２が存在しない場合（即ち層２１のみが存在する場合）の除染ガスＧ２の過酸化水素濃度よりも低い。このため、図５に示す層２１での気体の過酸化水素濃度は、乾式除染時に形成される層２１（図３参照）での気体の過酸化水素濃度よりも低くなる。

このため、局所的高温部分１２ｂでは、除染に使用される気体の過酸化水素が不足し、過酸化水素による除染が不十分になり易い。この場合、除染対象空間１０に供給される過酸化水素含有ガスＧ１の過酸化水素濃度を上げれば、局所的高温部分１２ｂでの層２１の気体の過酸化水素濃度を高めることができる。しかし、このようにすると、通常温度部分１２ａでの層２２に含まれる液体の過酸化水素濃度が過度に増大し、運転コストが増大する。そこで、本実施形態では、以下で説明するように、除染対象空間１０の内表面温度に基づき、乾式除染又は湿式除染の何れかの除染方式が決定される。このとき、除染対象空間１０の湿度が、選択した除染方式に基いた設定湿度に制御される。このようにすることで、運転コストを抑制しながら除染対象空間１０の内表面を十分に除染できる。

図２に戻って、高温検出部３０２は、表面温度決定部３０１により決定された除染対象空間１０の内表面温度のうち、最も高温の部分（最高温度の部分）を検出するものである。本実施形態では、除染対象空間１０の湿度を、選択した除染方式に基いた設定湿度に制御しつつ、検出された最高温度の部分の温度に基づき、後記する除染方式決定部３０５が除染方式を決定するようになっている。このようにすることで、最も凝縮が生じ難い最高温度の部分であっても、乾式除染又は湿式除染の自動選択により運転コストを抑制しながら十分に除染できる。

低温検出部３０３は、表面温度決定部３０１により決定された除染対象空間１０の内表面温度のうち、最も低温の部分（最低温度の部分）を検出するものである。低温検出部３０３により検出された最低温度は、後記する除染方式決定部３０５による除染方式決定の際に使用される。

露点温度決定部３０４は、空間情報測定装置１１０により測定された空間情報に基づいて、除染対象空間１０に充満する除染ガスＧ２の露点温度を決定（推算）するものである。決定された露点温度は、除染方式決定部３０５に入力される。露点温度は、例えば、除染対象空間１０の過酸化水素濃度、湿度、及び空間温度、即ち、除染ガスＧ２の過酸化水素濃度、湿度、及び温度を用いたシミュレーションにより、決定できる。

除染方式決定部３０５は、乾式除染又は湿式除染の何れかの除染方式を、除染対象空間１０の内表面温度（本実施形態では最高温度であるがこれに限られない）に基づいて決定するものである。除染対象空間１０の内表面温度に基づいて除染方式を決定することで、運転コストを抑制しながら十分な除染を行うことができる。

除染方式決定部３０５は、除染対象空間１０の内表面温度（本実施形態では最高温度）が基準温度以上であれば、設定湿度を除染ガスＧ２の過酸化水素ガス濃度における飽和水蒸気量以下に自動設定して、除染方式を乾式除染に決定する。一方で、除染方式決定部３０５は、除染対象空間１０の内表面温度（本実施形態では最低温度）が基準温度未満であれば、設定湿度を除染ガスＧ２の過酸化水素ガス濃度における飽和水蒸気量以上に自動設定して、除染方式を湿式除染に決定する。このようにすることで、客観的な指標により除染方式を決定できる。なお、後記する制御部３０７は、ここで設定された設定湿度になるように、除染装置２００の三方弁１０１及びポンプ１１３（いずれも図１参照）を制御する。

基準温度Ｔ（℃）は、除染対象空間１０の湿度が任意の値である場合に、除染ガスＧ２の過酸化水素ガス濃度における露点温度をＤＰ（℃）としたときに、ＤＰ－２≦Ｔ≦ＤＰ＋２を満たす温度である。露点温度をＤＰは、除染ガスＧ２を冷却した際に、過酸化水素ガスの凝縮により過酸化水素の結露液が生じる温度である。このような範囲に基準温度Ｔを設定することで、基準温度Ｔを除染ガスＧ２の露点温度付近に設定できる。また、基準温度に基づく上記判定と、設定湿度への自動制御と、除染ガスＧ２の過酸化水素ガス濃度での露点温度とに基づき、過酸化水素ガスの凝縮の有無を判断できる。

上記のように、除染方式決定部３０５は、高温検出部３０２により検出された最も高温の部分の温度に基づいて、除染方式を決定する。これにより、過酸化水素ガスの凝集が最も生じ難い局所的高温部分１２ｂ（図５参照）が存在していても、乾式除染又は湿式除染を選択して実施することにより、除染対象空間１０の内表面全体を十分、かつ、少ない過酸化水素水量で除染できる。

なお、内表面のうち、最も高温の部分以外の部分全体が例えば基準温度以上の場合には、除染対象空間１０の設定湿度を除染ガスＧ２の過酸化水素ガス濃度における飽和水蒸気量以下に自動制御することで、内表面全体で過酸化水素の凝縮は生じない（図３参照）。このため、乾式除染の除染方式により、内表面全体を十分に除染できる。

供給条件推算決定部３０６は、除染方式決定部３０５により決定された除染方式で除染可能な除染条件を推算及び決定するものである。除染条件は、除染対象空間１０に供給される過酸化水素含有ガスＧ１への過酸化水素水供給量、過酸化水素含有ガスＧ１の温度、過酸化水素含有ガスＧ１の湿度、除染ガスＧ２の過酸化水素濃度、除染ガスＧ２の温度、除染ガスＧ２の湿度のうちの少なくとも一つの除染条件を含む。供給条件推算決定部３０６を備えることで、乾式除染時の除染対象空間１０での意図しない凝縮、及び、湿式除染時の除染対象空間１０での意図しない非凝縮を抑制できる。

例えば、除染方式決定部３０５が除染方式を乾式除染と決定した場合、供給条件推算決定部３０６は、除染ガスＧ２の露点温度が除染対象空間１０の内表面温度未満となるように、上記除染条件を推算して決定する。具体的には、除染ガスＧ２の露点温度が除染対象空間１０の内表面温度未満となるように除染条件が決定される。

本実施形態では、あくまで一例として、除染ガスＧ２の湿度を設定湿度にできるように、過酸化水素含有ガスＧ１の湿度が推算及び決定され制御される。従って、本実施形態では、除染条件は、過酸化水素含有ガスＧ１の湿度、及び、除染ガスＧ２の湿度を含む。ただし、除染条件は湿度に限られず、供給条件推算決定部３０６は、除染ガスＧ２の過酸化水素濃度、温度及び湿度が設定値になるように、過酸化水素含有ガスＧ１への過酸化水素供給量、温度、及び湿度を推算及び決定してもよい。

制御部３０７は、除染方式決定部３０５により決定された除染方式となるように除染装置２００の運転を制御するものである。例えば、除染方式決定部３０５が除染方式を乾式除染に決定した場合、制御部３０７は、主に分解触媒１０２及び除湿器１０３を備える流路１０９ａにガスを流すように、三方弁１０１のモータ１０１ａ（図１参照）を制御する。また、以下のようにして、制御部３０７は、過酸化水素含有ガスＧ１の湿度を、除染ガスＧ２の湿度が設定湿度になるように、制御する。

まず、上記供給条件推算決定部３０６により推算された湿度になるように、制御部３０７はポンプ１１３を駆動する。ポンプ１１３の駆動開始により、気化器１０５への供給純水量が制御され、初期駆動が開始される。初期駆動開始後には、空間情報測定装置１１０により測定される湿度が設定湿度となるように、ポンプ１１３のフィードバック制御が行われる。即ち、測定値が設定湿度よりも低い場合、制御部３０７はポンプ１１３を駆動する。これにより、湿分を高めた過酸化水素含有ガスＧ１が筐体１４に供給される。また、測定値が設定湿度よりも高い場合、制御部３０７はポンプ１１３の駆動を停止する。このようにすることで、除染ガスＧ２の露点温度を、除染方式決定部３０５により決定された除染方式（ここでは乾式除染）で除染可能な露点温度にできる。

制御部３０７は、インバータ１０４ａ及び変圧調整器１０６ａの制御により、例えば過酸化水素の供給量（過酸化水素含有ガスＧ１の過酸化水素濃度）を制御してもよい。この場合、制御部３０７は、過酸化水素含有ガスＧ１の過酸化水素濃度を調整することができる。なお、過酸化水素の供給量制御は、空間情報測定装置１１０を用いたフィードバック制御を行うことができる。

制御部３０７は、例えば過酸化水素含有ガスＧ１の温度を制御してもよい。過酸化水素含有ガスＧ１の温度制御は、例えば、気化器１０５とクリーンブース１との間に設けられ、過酸化水素含有ガスＧ１の温度を調整する温度調整装置（図示しない）又は予熱器１１１の制御によって行うことができる。温度は、通常、除染対象空間１０内の温度（即ち除染ガスＧ２の温度）よりも数十℃高めに制御される。

一方で、除染方式決定部３０５が除染方式を湿式除染に決定した場合、制御部３０７は、分解触媒１０２及び除湿器１０３を迂回する流路１０９ｂにガスを流すように、三方弁１０１のモータ１０１ａ（図１参照）を制御する。そして、制御部３０７は、上記乾式除染の場合と同様にして、空間情報測定装置１１０により測定される湿度が設定湿度となるように、ポンプ１１３のフィードバック制御を行う。このようにすることで、除染ガスＧ２の露点温度を、除染方式決定部３０５により決定された除染方式（ここでは湿式除染）で除染可能な露点温度にできる。

制御部３０７は、上記乾式除染の場合と同様に、例えば過酸化水素の供給量（過酸化水素含有ガスＧ１の過酸化水素濃度）を制御してもよい。さらに、制御部３０７は、上記乾式除染の場合と同様に、例えば温度（過酸化水素含有ガスＧ１の温度）を制御してもよい。

幾つかの実施形態では、制御部３０７は、表面温度決定部３０１により決定された内表面温度に基づき、ポンプ１０６（濃度制御装置）を制御する。このようにすることで、除染対象空間１０に供給される過酸化水素含有ガスＧ１の過酸化水素ガス濃度を、除染方式に適した過酸化水素濃度に調整できる。

具体的には、制御部３０７は、除染対象空間１０の内表面温度が高いほど、過酸化水素濃度を上昇するようにポンプ１０６（濃度制御装置）を制御する。一方で、制御部３０７は、除染対象空間１０の内表面温度が低いほど、過酸化水素濃度を低下するようにポンプ１０６（濃度制御装置）を制御する。このようにすることで、内表面温度が低い湿式除染時には過酸化水素の凝縮によって高濃度の液体過酸化水素で除染できるとともに、内表面温度が高い乾式除染時には高濃度の過酸化水素を含む除染ガスＧ２によって十分に除染できる。

運転制御装置３００は、いずれも図示しないが、ＣＰＵと、ＲＯＭと、ＲＡＭと、ＨＤＤと、Ｉ／Ｆとを備える。そして、ＲＯＭに記録されたプログラムがＣＰＵによって実行されることで、運転制御装置３００が具現化される。後記する運転制御装置３００Ａについても同様である。

図６は、第１実施形態の除染方法を示すフローチャートである。図６に示す除染方法は、図１に示す除染システム１００において図２に示す運転制御装置３００によって実行できる。そこで、図６の説明は、図１及び図２を参照しながら行う。

第１実施形態の除染方法は、過酸化水素との接触により除染対象空間１０の除染を行う除染ステップＳ２と、除染ステップＳ２を行う除染装置２００の運転を制御する運転制御ステップＳ１とを含む。運転制御ステップＳ１は、表面温度決定ステップＳ１１と、高温検出ステップＳ１２と、低温検出ステップＳ１３と、露点温度決定ステップＳ１４と、除染方式決定ステップＳ１５と、供給条件推算決定ステップＳ１６と、制御ステップＳ１７とを含む。

表面温度決定ステップＳ１１は、除染対象空間１０の内表面温度を決定するものである。表面温度決定ステップＳ１１は、表面温度決定部３０１によって実行できる。高温検出ステップＳ１２は、表面温度決定ステップＳ１１により決定された除染対象空間１０の内表面温度のうち、最も高温の部分（最高温度の部分）を検出するものである。高温検出ステップＳ１２は、高温検出部３０２によって実行できる。低温検出ステップＳ１３は、表面温度決定ステップＳ１１により決定された除染対象空間１０の内表面温度のうち、最も低温の部分（最低温度の部分）を検出するものである。低温検出ステップＳ１３は、低温検出部３０３によって実行できる。露点温度決定ステップＳ１４は、除染対象空間１０の空間情報に基づき除染ガスＧ２の露点温度を決定するものである。露点温度決定ステップＳ１４は、露点温度決定部３０４によって実行できる。

除染方式決定ステップＳ１５は、乾式除染又は湿式除染の何れかの除染方式を、内表面温度に基づいて決定するものである。除染方式決定ステップＳ１５は、除染方式決定部３０５によって実行できる。供給条件推算決定ステップＳ１６は、除染方式決定ステップＳ１５により決定された除染方式で除染可能な上記除染条件を決定するものである。供給条件推算決定ステップＳ１６は、供給条件推算決定部３０６によって実行できる。制御ステップＳ１７は、除染方式決定ステップＳ１５により決定された除染方式となるように除染装置２００の運転を制御するものである。制御ステップＳ１７は、制御部３０７によって実行できる。

以上の除染システム１００及び除染方法によれば、除染対象空間１０での表面温度に基づき、乾式除染又は湿式除染の何れかの除染方式が決定される。このとき、除染対象空間１０の空間情報が測定され、除染対象空間１０の湿度（即ち除染ガスＧ２の湿度）は、選択した除染方式に基いた設定湿度に制御される。このようにすることで、運転コストを抑制しながら除染対象空間１０の内表面を十分に除染できる。

図７は、第２実施形態の除染システム（図示しない）に備えられる運転制御装置３００Ａのブロック図である。図１に示した除染システム１００では、内表面温度に基づいて決定された除染方式により、除染対象空間１０の除染が行われていた。従って、除染対象空間１０は、除染開始から除染終了まで、同じ除染方式で除染されていた。しかし、図７に示す運転制御装置３００Ａにより実行される除染は、除染対象空間１０の内表面温度に基づき、除染中に除染方式を切り替えて行うようになっている。

運転制御装置３００Ａは、運転制御装置３００の各部に加えて、表面温度監視部３０８と、除染方式切替部３０９とを備える。表面温度監視部３０８は、制御部３０７による除染方式の制御開始後、乾式除染又は湿式除染の何れか一方の除染方式での除染中に除染対象空間１０の内表面温度を監視するものである。

除染方式切替部３０９は、表面温度監視部３０８によって監視された内表面温度に基づき決定された除染方式が実行中の除染方式から変わったときに、実行する除染方式を変更後の除染方式に切り替えるものである。即ち、第２実施形態では、除染中においても、表面温度監視部３０８によって監視された内表面温度に基づき、上記運転制御装置３００と同様に除染方式が決定される。除染方式の決定は、例えば、数分おきに行うことができる。例えば内表面温度の変化により除染方式が実行中の除染方式から変わったとき、除染方式切替部３０９は、制御部３０７を通じて、実行する除染方式を変更後の除染方式に切り替えるようになっている。

除染開始時には過酸化水素の凝縮が生じるような内表面温度のために湿式除染とした場合であっても、例えば発熱源からの発熱量が増加することで、除染対象空間１０の内表面温度が、凝縮が生じない内表面温度にまで上昇することがある。そこで、このような場合には、除染方式を湿式除染から乾式除染に変更することで、除染対象空間１０の内表面を十分に除染することができる。一方で、除染開始時には局所的高温部分１２ｂ（図５参照）の存在により乾式除染とした場合であっても、例えば発熱源からの発熱停止（例えばモータの駆動停止等）により局所的高温部分１２ｂの温度が低下し、凝縮が生じる内表面温度にまで低下することがある。そこで、このような場合には、除染方式を乾式除染から湿式除染に変更することで、除染対象空間１０の内表面を十分に除染することができる。

１ クリーンブース
１０ 除染対象空間
１００ 除染システム
１０１ 三方弁
１０１ａ モータ
１０２ 分解触媒
１０３ 除湿器
１０４ ファン（風量制御装置）
１０５ 気化器
１０６ ポンプ（濃度制御装置）
１０７ タンク
１０９ａ 流路
１０９ｂ 流路
１１０ 空間情報測定装置
１１１ 予熱器
１１２ タンク
１１３ ポンプ
１２ 換気ユニット
１２ａ 通常温度部分
１２ｂ 局所的高温部分
１３ 箱体
１４ 筐体
１５ 作業グローブ
１６ 台
１７ 脚
１８ 温度分布測定装置
２００ 除染装置
２１ 層
２２ 層
３００ 運転制御装置
３０１ 表面温度決定部
３０２ 高温検出部
３０３ 低温検出部
３０４ 露点温度決定部
３０５ 除染方式決定部
３０６ 供給条件推算決定部
３０７ 制御部
３０８ 表面温度監視部
３０９ 除染方式切替部
Ｇ１ 過酸化水素含有ガス
Ｇ２ 除染ガス
Ｓ１ 運転制御ステップ
Ｓ１１ 表面温度決定ステップ
Ｓ１２ 高温検出ステップ
Ｓ１３ 低温検出ステップ
Ｓ１４ 露点温度決定ステップ
Ｓ１５ 除染方式決定ステップ
Ｓ１６ 供給条件推算決定ステップ
Ｓ１７ 制御ステップ
Ｓ２ 除染ステップ

Claims (7)

1. 過酸化水素との接触により除染対象空間の除染を行う除染装置と、
   前記除染装置の運転を制御する運転制御装置とを備え、
   前記運転制御装置は、
   前記除染対象空間の内表面温度を決定する表面温度決定部と、
   前記表面温度決定部により決定された前記除染対象空間の内表面温度のうち、最も高温の部分を検出する高温検出部と、
   前記高温検出部により検出された最も高温の部分の温度に基づいて、過酸化水素を含む除染ガスとの接触により前記除染対象空間の内表面の除染を行う乾式除染、又は、前記除染ガスの凝縮により生じた過酸化水素の結露液との接触により前記内表面の除染を行う湿式除染の何れかの除染方式を、前記除染ガスの露点温度をＤＰ（℃）としたときに、前記内表面の温度がＤＰ－２≦Ｔ≦ＤＰ＋２を満たす基準温度Ｔ以上であれば前記乾式除染に決定し、前記内表面の温度が前記基準温度Ｔ未満であれば前記湿式除染に決定する除染方式決定部と、
   前記除染方式決定部により決定された除染方式となるように前記除染装置の運転を制御する制御部とを備える
   除染システム。
2. 前記運転制御装置は、
   前記除染方式決定部により決定された除染方式で除染可能な除染条件である、
   前記除染対象空間に供給される過酸化水素含有ガスへの過酸化水素水供給量、
   前記過酸化水素含有ガスの温度、
   前記過酸化水素含有ガスの湿度、
   前記除染ガスの過酸化水素濃度、
   前記除染ガスの温度、
   前記除染ガスの湿度、
   のうちの少なくとも一つの除染条件を推算及び決定する供給条件推算決定部を備える
   請求項１に記載の除染システム。
3. 前記除染装置は、前記除染ガスの過酸化水素濃度を制御する濃度制御装置を備え、
   前記制御部は、前記表面温度決定部により決定された内表面温度に基づき、前記濃度制御装置を制御する
   請求項１又は２に記載の除染システム。
4. 前記制御部は、前記乾式除染及び前記湿式除染の何れにおいても、
   前記内表面温度が高いほど前記過酸化水素濃度を上昇するように前記濃度制御装置を制御し、
   前記内表面温度が低いほど前記過酸化水素濃度を低下するように前記濃度制御装置を制御する
   請求項３に記載の除染システム。
5. 過酸化水素を含むガスの前記除染対象空間への供給風量を制御する風量制御装置を備える
   請求項１～４の何れか１項に記載の除染システム。
6. 前記運転制御装置は、
   前記乾式除染又は前記湿式除染の何れか一方の除染方式での除染中に前記内表面温度を監視する表面温度監視部と、
   前記表面温度監視部によって監視された内表面温度に基づき決定された除染方式が実行中の除染方式から変わったときに、実行する除染方式を変更後の除染方式に切り替える除染方式切替部とを備える
   請求項１～５の何れか１項に記載の除染システム。
7. 過酸化水素との接触により除染対象空間の除染を行う除染ステップと、
   前記除染ステップを行う除染装置の運転を制御する運転制御ステップとを含み、
   前記運転制御ステップは、
   前記除染対象空間の内表面温度を決定する表面温度決定ステップと、
   前記表面温度決定ステップにより決定された前記除染対象空間の内表面温度のうち、最も高温の部分を検出する高温検出ステップと、
   前記高温検出ステップにより検出された最も高温の部分の温度に基づいて、過酸化水素を含む除染ガスとの接触により前記除染対象空間の内表面の除染を行う乾式除染、又は、前記除染ガスに含まれる過酸化水素ガスの前記内表面での凝縮により生じた過酸化水素の結露液との接触により前記内表面の除染を行う湿式除染の何れかの除染方式を、前記除染ガスの露点温度をＤＰ（℃）としたときに、前記内表面の温度がＤＰ－２≦Ｔ≦ＤＰ＋２を満たす基準温度Ｔ以上であれば前記乾式除染に決定し、前記内表面の温度が前記基準温度Ｔ未満であれば前記湿式除染に決定する除染方式決定ステップと、
   前記除染方式決定ステップにより決定された除染方式となるように前記除染装置の運転を制御する制御ステップとを含む
   除染方法。
   

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