JP7201229B2 - 除染装置 - Google Patents

Description

本発明は、クリーンルームやアイソレーター装置などの内部を除染する除染装置に関するものであり、特にミスト循環分散機構を備えた除染装置に関するものである。

医薬品或いは食品などを製造する製造現場、或いは、手術室などの医療現場においては、室内の無菌状態を維持することが重要である。特に医薬品製造の作業室である無菌室の除染においては、ＧＭＰ（Ｇｏｏｄ Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ Ｐｒａｃｔｉｃｅ）に即した高度な除染バリデーションを完了させる必要がある。

近年、無菌室などの作業室（以下、除染対象室という）の除染には、過酸化水素（ガス又はミスト）が広く採用されている。この過酸化水素は、強力な滅菌効果を有し、安価で入手しやすく、且つ、最終的には酸素と水に分解する環境に優しい除染ガスとして有効である。

この過酸化水素による除染効果は、除染対象部位の表面に凝縮する過酸化水素水の凝縮膜によるものであることが下記特許文献１に記載されている。従って、除染対象室の除染効果の完璧を図るには、過酸化水素の供給量を多くして発生する過酸化水素水の凝縮膜を厚く或いは高濃度にすればよい。

特公昭６１－４５４３号公報

ところで、除染対象室に過剰量の過酸化水素を供給すると過度な凝縮が起こり、除染対象室の内部に設置されている各種製造設備や精密測定機器或いは除染対象室の壁面などが発生した高濃度の過酸化水素水の凝縮膜により腐食されるという不具合が生じる。また、過酸化水素による除染の後には、除染対象室の内部に残留した過酸化水素や凝縮膜を清浄空気で除去するエアレーションを行う。しかし、過剰量の過酸化水素を供給した場合には、除染対象室の壁面などに発生した高濃度の過酸化水素水の凝縮膜を除去するエアレーションに多くに時間を要するという問題があった。

そこで、本発明は、上記の諸問題に対処して、ミスト循環分散機構を採用することにより、除染対象室に対する適正量の除染剤の供給で除染効果の完璧を図ると共に、エアレーションなどの作業時間を短縮して除染作業の効率化を図ることのできる除染装置を提供することを目的とする。

上記課題の解決にあたり、本発明者らは、鋭意研究の結果、ミスト循環分散機構に超音波振動を採用し、除染対象室に供給した過酸化水素水のミストを微細化すると共に除染対象室内で効率よく循環することにより適正な凝縮膜の生成を図ることができるものと考え本発明の完成に至った。

即ち、本発明に係る除染装置は、請求項１の記載によれば、
作業室（１０）の内部に配備される除染装置（２０）であって、
ミスト供給手段（３０）とミスト循環分散機構（４０）とを備え、
前記ミスト供給手段は、除染用薬液を除染用ミストに変換し、これを当該作業室の内部に供給し、
前記ミスト循環分散機構は、前記作業室の内部壁面近傍に配置した震動盤（４１、４２）を具備し、当該震動盤を超音波振動させて盤面から垂直方向に超音波による音響流を発生させ、
前記作業室内に供給された前記除染用ミストに音響放射圧による押圧を作用させることにより、当該除染用ミストを前記作業室内に循環分散させることを特徴とする。

また、本発明は、請求項２の記載によれば、請求項１に記載の除染装置であって、
前記ミスト循環分散機構は、複数の震動盤（２４１、２４２、２４３、２４４）を具備し、
前記複数の震動盤は、互いにその盤面を対向させることなく配置することにより、各震動盤から発生する超音波から定在波音場を発生させることがないので、
前記除染用ミストは、前記作業室の内部を旋回するように移動することを特徴とする。

また、本発明は、請求項３の記載によれば、請求項１又は２に記載の除染装置であって、
前記震動盤は、基盤（４５）と複数の送波器（４６）とを具備し、
前記基盤の平面（４５ａ）上に前記複数の送波器の送波方向を統一して配置すると共にこれらの送波器を同位相で作動させることにより、
前記複数の送波器の正面方向の超音波を互いに強め合うと共に、当該複数の送波器の横方向の超音波を互いに打ち消し合うようにして、前記震動盤の盤面から垂直方向に指向性の強い超音波による音響流を発生させることを特徴とする。

また、本発明は、請求項４の記載によれば、請求項１～３のいずれか１つに記載の除染装置であって、
前記作業室内に供給された前記除染用ミストは、前記震動盤から発生する超音波振動により更に微細化することを特徴とする。

また、本発明は、請求項５の記載によれば、請求項１～４のいずれか１つに記載の除染装置であって、
前記震動盤から発生する超音波の周波数と出力を可変とする、及び／又は、超音波を断続的に送波する制御手段を具備し、前記作業室内を循環分散する前記除染用ミストの移動速度を制御することを特徴とする。

上記構成によれば、本発明に係る除染装置は、ミスト供給手段とミスト循環分散機構とを備えている。ミスト供給手段は、除染用薬液を除染用ミストに変換し、これを当該作業室の内部に供給する。ミスト循環分散機構は、作業室の内部壁面近傍に配置した震動盤を具備し、当該震動盤を超音波振動させて盤面から垂直方向に超音波による音響流を発生させる。このことにより、作業室内に供給された除染用ミストを超音波振動により微細化すると共に、音響放射圧による押圧を作用させ、当該除染用ミストを作業室内に循環分散させることができる。

このように、ミスト循環分散機構を採用することにより、除染対象室に対する適正量の除染剤の供給で除染効果の完璧を図ると共に、エアレーションなどの作業時間を短縮して除染作業の効率化を図ることのできる除染装置を提供することができる。

また、上記構成によれば、ミスト循環分散機構は、複数の震動盤を具備してもよい。この複数の震動盤は、互いにその盤面を対向させることなく配置することにより、各震動盤から発生する超音波から定在波音場を発生させることがない。このことにより、除染用ミストは、作業室の内部を旋回するように移動する。よって、上記作用効果をより具体的に発揮することができる。

また、上記構成によれば、震動盤は、基盤と複数の送波器とを具備し、基盤の平面上に複数の送波器の送波方向を統一して配置すると共にこれらの送波器を同位相で作動させる。その結果、複数の送波器の正面方向の超音波を互いに強め合うと共に、当該複数の送波器の横方向の超音波を互いに打ち消し合うようになる。このことにより、震動盤の盤面から垂直方向に指向性の強い超音波による音響流を発生させることができる。よって、上記作用効果をより具体的に発揮することができる。

また、上記構成によれば、作業室内に供給された除染用ミストは、震動盤から発生する超音波振動により更に微細化される。このことにより、上記作用効果をより具体的に発揮することができる。

また、上記構成によれば、震動盤から発生する超音波の周波数と出力を可変とする制御手段を具備してもよい。また、超音波を断続的に送波する制御手段を具備してもよい。このことにより、作業室内を循環分散する除染用ミストの微細化及び移動速度を制御することができる。よって、上記作用効果をより具体的に発揮することができる。

第１実施形態に係る除染装置を配置したアイソレーターの内部を側面から見た概要断面図である。 図１の除染装置が具備する震動盤においてスピーカー基盤に複数の超音波スピーカーを配置した状態を示す概要斜視図である。 図１の変形例を示すアイソレーターの内部を側面から見た概要断面図である。 従来のアイソレーターの内部を側面から見た概要断面図である。 第２実施形態に係る除染装置を配置したアイソレーターの内部を側面から見た概要断面図である。

本発明において「ミスト」とは、広義に解釈するものであって、微細化して空気中に浮遊する除染剤の液滴の状態、除染剤のガスと液滴が混在した状態、除染剤がガスと液滴との間で凝縮と蒸発との相変化を繰り返している状態などを含むものとする。また、粒径に関しても、場合によって細かく区分されるミスト・フォグ・液滴などを含んで広義に解釈する。

よって、本発明に係るミストにおいては、場合によってミスト（１０μｍ以下と定義される場合もある）或いはフォグ（５μｍ以下と定義される場合もある）と呼ばれるもの、及び、それ以上の粒径を有するものも含むものとする。なお、本発明においては、超音波振動の作用により、ミスト・フォグ・液滴などの３μｍ～１０μｍ或いはそれ以上の液滴であっても、３μｍ以下の超微細粒子に均一化されて高度な除染効果を発揮するものと考えられる（後述する）。

以下、本発明に係る除染装置を各実施形態により詳細に説明する。なお、本発明は、下記の各実施形態にのみ限定されるものではない。

《第１実施形態》
本第１実施形態においては、除染対象である作業室としてアイソレーターを例にして説明する。図１は、第１実施形態に係る除染装置を配置したアイソレーターの内部を側面から見た概要断面図である。

図１において、アイソレーター１０は、その内部に除染装置２０を配置している。除染装置２０は、ミスト供給装置３０とミスト循環分散装置４０と制御装置（図示せず）とから構成されている。本第１実施形態においては、ミスト供給装置３０として二流体スプレーノズル３０を使用し、アイソレーター１０の底壁面１１に設置されている。また、本第１実施形態においては、除染剤として過酸化水素水（Ｈ_２Ｏ_２水溶液）を使用した。

二流体スプレーノズル３０は、コンプレッサー（図示せず）からの圧縮空気により過酸化水素水をミスト化して過酸化水素水ミスト３１とし、アイソレーター１０の内部に供給する。なお、本発明においては、ミスト供給装置に関しては二流体スプレーノズルに限るものではなく、ミスト発生機構及び出力等について特に限定するものではない。

ここで、ミスト循環分散装置４０について説明する。本第１実施形態においては、ミスト循環分散装置４０は、２台の震動盤４１、４２を具備している。２台の震動盤４１、４２は、アイソレーター１０の内部の図示右壁面下部及び図示左壁面上部の２か所に側壁面１２、１３を背にして震動面４１ａ、４２ａをアイソレーター１０の内部に水平方向に向けて配置されている。これら２台の震動盤４１、４２は、互いに盤面（震動面）を対向（盤面同士が互いに正面に向き合うこと）させることなく配置されている。２台の震動盤４１、４２を対向させずに配置する理由、及び、過酸化水素水ミスト３１の挙動については後述する。

ここで、震動盤４１（４２も同じ）について説明する。図２は、図１の除染装置が具備する震動盤においてスピーカー基盤に複数の超音波スピーカーを配置した状態を示す概要斜視図である。図２において、震動盤４１は、基盤と複数の送波器とを具備している。本第１実施形態においては、基盤としてスピーカー基盤４５を使用し、送波器として超音波スピーカー４６を使用した。本第１実施形態においては、スピーカー基盤４５の平面４５ａ上に２５個の超音波スピーカー４６をそれらの震動面４６ａの送波方向（図示正面左方向）を統一して配置されている。なお、超音波スピーカーの個数は、特に限定するものではない。

本第１実施形態においては、超音波スピーカー４６として超指向性の超音波スピーカーを使用した。具体的には、周波数４０ＫＨｚ付近の超音波を送波する周波数変調方式の超音波スピーカー（ＤＣ１２Ｖ、５０ｍＡ）を使用した。なお、超音波スピーカーの種類、大きさと構造、出力等に関しては、特に限定するものではない。また、本発明においては、ミスト循環分散装置が具備する震動盤に関しては超音波スピーカーに限るものではなく、超音波の発生機構、周波数域及び出力等について特に限定するものではない。

本第１実施形態において、複数（２５個）の超音波スピーカー４６の震動面４６ａの送波方向を統一すると共にこれらの送波器を同位相で作動させることにより、各超音波スピーカー４６の正面方向の超音波が互いに強め合うと共に、各超音波スピーカー４６の横方向の超音波が互いに打ち消し合うようになる。その結果、スピーカー基盤４５に配置された超音波スピーカー４６が超音波振動すると、各震動面４６ａから垂直方向に空気中を進行する指向性の強い音響流が発生する。なお、制御装置（図示せず）により超音波スピーカー４６の周波数と出力を制御することにより、効率的な除染操作が可能となる。

次に、上記構成に係る除染装置２０を配置したアイソレーター１０の内部における過酸化水素水ミスト３１の挙動について説明する。なお、図１においては、アイソレーター１０の内部の図示右下に配置した震動盤４１は、その震動面４１ａ（超音波スピーカー４６の震動面４６ａの方向と同じ）を図示左方向に向けている。

この状態で超音波スピーカー４６が超音波振動すると、震動面４１ａから垂直方向（図示左方向）に進行する指向性の強い音響流４１ｂが二流体スプレーノズル３０から放出された過酸化水素水ミスト３１を取り込んで、音響放射圧による押圧を作用させ、音響流４１ｂの進行方向（図示左方向）に移動させる。この際に過酸化水素水ミスト３１は、音響流４１ｂによる超音波振動の作用により微細化された微細ミスト３１ａとなりアイソレーター１０の内部に循環分散される。

一方、アイソレーター１０の内部の図示左上に配置した震動盤４２は、その震動面４２ａ（超音波スピーカー４６の震動面４６ａの方向と同じ）を図示右方向に向けている。この状態で、超音波スピーカー４６が超音波振動すると、震動面４２ａから垂直方向（図示右方向）に進行する指向性の強い音響流４２ｂが音響流４１ｂの作用により微細化され送られてきた微細ミスト３１ａに音響放射圧による押圧を作用させ、音響流４２ｂの進行方向（図示右方向）に移動させる。この際に微細ミスト３１ａは、音響流４２ｂによる超音波振動の作用により更に安定した微細ミスト３１ｂとなりアイソレーター１０の内部に循環分散される。

このように、アイソレーター１０の内部では、震動盤４１と震動盤４２とが互いの震動面４１ａ、４２ａを正面から対向させずに配置されている。震動盤４１の震動面４１ａと震動盤４２の震動面４２ａが正面から対向した場合には、各震動盤４１、４２から発生する超音波が互いに作用して定在波音場を発生させる。定在波音場が発生した場合には、微細ミスト３１ａ、３１ｂが音響放射圧による押圧を受けることがなく移動できないからである。

このように、アイソレーター１０の内部では、音響流４１ｂ及び音響流４２ｂにより微細安定化された微細ミスト３１ａ、３１ｂが、図示矢印方法（図示右回り）に旋回するように循環する。なお、音響流４１ｂ及び音響流４２ｂは、平面上で伝わる安定した定常波の縦波であって、ミストノズルからの直接方式やファン方式に比べ、風速差のない気流として伝搬する。

このとき、微細ミスト３１ａ、３１ｂは、超音波振動の作用で微細化され粒径が小さく表面積が大きくなることから、ミストの蒸発効率が高く蒸発と凝縮とを繰り返しているものと考えられる。また、微細ミスト３１ａ、３１ｂは、高度に微細化されたミストでありアイソレーター１０の内壁面に均一且つ薄層の凝縮膜を形成する。従って、従来の除染操作に比べアイソレーター１０の内壁面に部分的でムラ及び厚みのある凝縮膜を生じさせることがない。

このように、過酸化水素の微細ミスト３１ａ、３１ｂは、超音波振動の作用を常に受けながらアイソレーター１０の内部で蒸発と凝縮と微細化を繰り返しながら循環する。また、アイソレーター１０の内壁面においても、超音波振動の作用を常に受け均一且つ薄層の凝縮膜の再蒸発と凝縮とが繰り返される。これらのことにより、アイソレーター１０の内部には過酸化水素の３μｍ以下の超微細粒子と過酸化水素ガスとが相変化しながら共存して高度な除染環境を発現するものと考えられる。

また、アイソレーター１０の内壁面に均一且つ薄層で形成された凝縮膜が再蒸発と凝縮とを繰り返すことにより、除染ミスト中の除染剤濃度を上げることが可能で、少量の除染剤で効率の良い除染を可能にする。また、少量の除染剤で効率よく除染できるので、除染後のエアレーションの効率も向上し除染操作の短時間化も可能である。更に、副次的効果であるが、音響流４１ｂ及び音響流４２ｂによる超音波振動及び音響放射圧によって、アイソレーター１０の内壁面への付着物の除去効果も得られる。

ここで、本第１実施形態の変形例について説明する。これまで説明した図１において、２台の震動盤４１、４２は、アイソレーター１０の内部の図示右壁面下部及び図示左壁面上部の２か所に側壁面１２、１３を背にして（側壁面と平行に）震動面４１ａ、４２ａをアイソレーター１０の内部に水平方向に向けて配置されている。本第１実施形態の変形例においては、震動盤４１、４２の方向に変化を持たせるものである。図３は、図１の変形例を示すアイソレーターの内部を側面から見た概要断面図である。

図３の変形例において、２台の震動盤４１、４２は、アイソレーター１０の内部の図示右壁面下部及び図示左壁面上部の２か所に側壁面１２、１３を背にし、且つ、側壁面１２、１３と所定の角度でもって傾斜した方向に震動面４１ａ、４２ａを向けて配置されている。具体的には、図示右壁面下部に配置された震動盤４１は、その震動面４１ａを側壁面１２から底壁面１１に傾斜した方向に向けて配置されている。一方、図示左壁面上部に配置された震動盤４２は、その震動面４２ａを側壁面１３から上壁面１４に傾斜した方向に向けて配置されている。

このように２台の震動盤４１、４２を配置した図３において、アイソレーター１０の内部の図示右下に配置した震動盤４１は、その震動面４１ａを図示左下方向の底壁面１１に向けて傾斜している。この状態で超音波スピーカー４６が超音波振動すると、震動面４１ａから垂直方向（図示左下方向）に進行する指向性の強い音響流４１ｂが二流体スプレーノズル３０から放出された過酸化水素水ミスト３１を取り込んで、音響放射圧による押圧を作用させ、音響流４１ｂの進行方向（図示左下方向）に底壁面１１に沿って移動させる。この際に過酸化水素水ミスト３１は、音響流４１ｂによる超音波振動の作用により微細化された微細ミスト３１ａとなりアイソレーター１０の内部、特に底壁面１１近傍に循環分散される。

一方、アイソレーター１０の内部の図示左上に配置した震動盤４２は、その震動面４２ａを図示右上方向の上壁面１４に向けて傾斜している。この状態で、超音波スピーカー４６が超音波振動すると、震動面４２ａから垂直方向（図示右上方向）に進行する指向性の強い音響流４２ｂが音響流４１ｂの作用により微細化され送られてきた微細ミスト３１ａに音響放射圧による押圧を作用させ、音響流４２ｂの進行方向（図示右上方向）に上壁面１４に沿って移動させる。この際に微細ミスト３１ａは、音響流４２ｂによる超音波振動の作用により更に安定した微細ミスト３１ｂとなりアイソレーター１０の内部、特に上壁面１４近傍に循環分散される。

このように、アイソレーター１０の内部では、震動盤４１と震動盤４２とが互いの震動面４１ａ、４２ａを底壁面１１又は上壁面１４に向けて傾斜して配置されている。このことにより、アイソレーター１０の内部では、音響流４１ｂ及び音響流４２ｂにより微細安定化された微細ミスト３１ａ、３１ｂが、図示矢印方法（図示右回り）に旋回すると共に、特に各壁面に沿うようにして循環する。よって、各壁面近傍のミストの密度が増して除染効率が更に向上するものと考えられる。

ここで、本第１実施形態に対して、従来の除染作用を比較する。図４は、従来のアイソレーターの内部を側面から見た概要断面図である。図４においても、図１と同様にアイソレーター内部のクリーン領域のみ記載し、給排気ファン、ＨＥＰＡフィルタ、制御装置、及び、内部に配備された機器類等は省略する。

図４において、アイソレーター１１０は、底壁面１１１に除染剤ミストを内部に供給するミスト供給装置１３０と２台の循環ファン１４１、１４２を備えている。ここで、ミスト供給装置には図１と同じ二流体スプレーノズル１３０を使用し、除染剤には過酸化水素水（Ｈ_２Ｏ_２水溶液）を使用した。二流体スプレーノズル１３０は、コンプレッサー（図示せず）からの圧縮空気により過酸化水素水をミスト化して過酸化水素水ミスト１３１とし、アイソレーター１１０の内部に供給する。

２台の循環ファン１４１、１４２は、アイソレーター１１０の内部の図示右壁面下部及び図示左壁面上部の２か所に側壁面を背にして送風面１４１ａ、１４２ａをアイソレーター１１０の内部に水平方向に向けて配置されている。これら２台の循環ファン１４１、１４２は、互いに送風面１４１ａ、１４２ａを対向させることなく配置されている。

次に、上記構成に係るアイソレーター１１０の内部における過酸化水素水ミスト１３１の挙動について説明する。なお、図４においては、アイソレーター１１０の内部の図示右下に配置した循環ファン１４１は、その送風面１４１ａを図示左方向に向けている。

この状態で循環ファン１４１が作動すると、送風面１４１ａから垂直方向（図示左方向）に進行する送風が二流体スプレーノズル１３０から放出された過酸化水素水ミスト１３１を取り込んで、その進行方向（図示左方向）に移動させる。この際に過酸化水素水ミスト１３１は微細化されることなく、またミスト合一による粗大ミストを形成しながらミスト１３１ａとしてアイソレーター１１０の内部を移動する。

一方、アイソレーター１１０の内部の図示左上に配置した循環ファン１４２は、その送風面１４２ａを図示右方向に向けている。この状態で、循環ファン１４２が作動すると、送風面１４２ａから垂直方向（図示右方向）に進行する送風が発生する。この際に循環ファン１４１から送られてきたミスト１３１ａ微細化されることなく、またミスト合一による粗大ミストを形成しながらミスト１３１ｂとしてアイソレーター１１０の内部を移動する。

このように、アイソレーター１１０の内部では、循環ファン１４１、１４２によりミスト１３１ａ、１３１ｂが、図示矢印方法（図示右回り）に旋回するように循環する。しかし、循環ファン１４１、１４２による送風は、安定した定常波となることなく風速差及び風速変化のある気流として伝搬する。また、ミスト１３１ａ、１３１ｂは、微細化されることがなく、またミスト合一による粗大ミストを形成しながらアイソレーター１１０の内壁面に部分的でムラのある凝縮を引き起こす。

また、ミスト１３１ａ、１３１ｂは、微細化されておらず粒径が大きく表面積が小さいことから、ミストの蒸発効率が低くアイソレーター１１０の内部空間全域を均一加湿及び均一除染することが難しい。このことにより、除染ミストの濃度を上げることができず除染剤の量を削減することは難しい。また、従来の除染操作では、除染後のエアレーションの効率も悪く除染操作の短時間化も難しい。よって、従来の除染操作に比べ、本第１実施形態に係る除染装置を使用することの意義が大きいことが分かる。

次に、実施例により本第１実施形態に係る除染装置２０を配置したアイソレーター１０の除染作用を具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施例にのみ限定されるものではない。

本実施例においは、模擬アイソレーターとして容積０．４ｍ^３の閉鎖空間（内壁面はステンレス板）を使用し、本実施形態１と同様に２台の震動盤を配置した（図１参照）。なお、過酸化水素水（３５W／V％）をミスト化するミスト供給装置としては、二流体スプレーノズルに替えて超音波加湿器（ネブライザー）を使用した。閉鎖空間への過酸化水素水の投入量は、投入速度０．４ｇ／分として１０分間投入した（１０ｇ／ｍ^３に相当）。除染中の閉鎖空間の状態は、温度２３℃、湿度５０％であった。その後、２５分間のエアレーションにより閉鎖空間内の過酸化水素を除去した。

閉鎖空間内の除染効果は、酵素インジケーター：ＥＩ（Ｅｎｚｙｍｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）で確認した。ＥＩは、試験後に残存酵素活性を蛍光測定し除染効果を確認するものであり、従来のＢＩ（Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）に比べ、培養操作が不要で短時間で効果を確認することができる。近年、ＢＩとの比較同等性が確認され、普及が進んでいる。除染後のＥＩの蛍光強度から菌数の対数減少によるＬＲＤ値（Ｌｏｇ Ｓｐｏｒｅ Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ）を計算し、アイソレーター内部の充分な除染効果として認められる４～６ＬＲＤ又はそれ以上を合格と判断した。

模擬アイソレーターとしての閉鎖空間におけるＥＩの配置を図１に示す。図１において、図示左上手前にＥＩ－１、図示左上奥にＥＩ－２を配置した。また、図示左下手前にＥＩ－３、図示左下奥にＥＩ－４を配置した。また、図示右上手前にＥＩ－５、図示右上奥にＥＩ－６を配置した。また、図示右下手前にＥＩ－７、図示右下奥にＥＩ－８を配置した。なお、閉鎖空間内に配置した２台の震動盤を作動させた場合を実施例とし、２台の震動盤を作動させない場合を比較例として試験した。除染操作後の実施例及び比較例のＥＩ－１～８のＬＲＤ値を表１に示す。

表１から分かるように、２台の震動盤を作動により閉鎖空間内のＬＲＤ値は、いずれの位置においても十分な効果を確認し、均一に除染されていることが分かる。これに対して比較例のＬＲＤ値は、４ＬＲＤに達しない除染不十分領域が多く認められた。また、今回は試験を行っていないが、この容量の閉鎖空間を循環ファンによる方式（図４参照）で完全に除染するには、経験値として投入速度０．７ｇ／分で２５分間（４４ｇ／ｍ^３に相当）の過酸化水素水が必要であり、その後に必要なエアレーションの時間は４５分間である。これらのことから、本実施形態１に係る除染装置の効果として、過酸化水素水投入量の大幅削減が明らかである。また、これに伴い、除染後のエアレーションの時間も短縮されることが分かる。

よって、本第１実施形態によれば、ミスト循環分散機構を採用することにより、除染対象室に対する適正量の除染剤の供給で除染効果の完璧を図ると共に、エアレーションなどの作業時間を短縮して除染作業の効率化を図ることのできる除染装置を提供することができる。

《第２実施形態》
上記第１実施形態が２台の震動盤を具備した除染装置に関するものであることに対して、本第２実施形態においては、４台の震動盤を具備した除染装置をアイソレーターに配置して説明する。図５は、本第２実施形態に係る除染装置を配置したアイソレーターの内部を側面から見た概要断面図である。

図５において、アイソレーター２１０は、その内部に除染装置２２０を配置している。除染装置２２０は、ミスト供給装置２３０とミスト循環分散装置２４０と制御装置（図示せず）とから構成されている。本第２実施形態においては、ミスト供給装置２３０として上記第１実施形態と同じ二流体スプレーノズル２３０を使用し、アイソレーター２１０の底壁面２１１に設置されている。また、本第２実施形態においては、除染剤として上記第１実施形態と同じ過酸化水素水（Ｈ_２Ｏ_２水溶液）を使用した。

二流体スプレーノズル２３０は、コンプレッサー（図示せず）からの圧縮空気により過酸化水素水をミスト化して過酸化水素水ミスト２３１とし、アイソレーター２１０の内部に供給する。なお、本発明においては、ミスト供給装置に関しては二流体スプレーノズルに限るものではなく、ミスト発生機構及び出力等について特に限定するものではない。

ここで、ミスト循環分散装置２４０について説明する。本第２実施形態においては、ミスト循環分散装置２４０は、４台の震動盤２４１、２４２、２４３、２４４を具備している。４台の震動盤２４１、２４２、２４３、２４４は、アイソレーター２１０の内部の図示右壁面下部、図示左壁面下部、図示左壁面上部、及び、図示右壁面上部の４か所に配置されている。

震動盤２４１、２４３は、それぞれ図示右壁面下部及び図示左壁面上部に配置され、左右の側壁面を背にして震動面２４１ａ、２４３ａをアイソレーター２１０の内部に水平方向に向けて配置されている。一方、震動盤２４２、２４４は、それぞれ図示左壁面下部及び図示右壁面上部に配置され、底壁面及び上壁面を背にして震動面２４２ａ、２４４ａをアイソレーター２１０の内部に垂直方向に向けて配置されている。これら４台の震動盤２４１、２４２、２４３、２４４は、互いに盤面（震動面）を対向させることなく配置されている。

ここで、震動盤２４１、２４２、２４３、２４４について説明する。これらの震動盤２４１、２４２、２４３、２４４は、上記第１実施形態の震動盤４１、４２と同様の構造をしたものを使用した（図２参照）。また、これらの震動盤２４１、２４２、２４３、２４４の周波数及び出力も上記第１実施形態の震動盤と同様のものを使用した。

次に、上記構成に係る除染装置２２０を配置したアイソレーター２１０の内部における過酸化水素水ミスト２３１の挙動について説明する。なお、図５においては、アイソレーター２１０の内部の図示右下に配置した震動盤２４１は、その震動面２４１ａを図示左方向に向けている。

この状態で超音波スピーカー４６が超音波振動すると、震動面２４１ａから垂直方向（図示左方向）に進行する指向性の強い音響流２４１ｂが二流体スプレーノズル２３０から放出された過酸化水素水ミスト２３１を取り込んで、音響放射圧による押圧を作用させ、音響流２４１ｂの進行方向（図示左方向）に移動させる。この際に過酸化水素水ミスト２３１は、音響流２４１ｂによる超音波振動の作用により微細化された微細ミスト２３１ａとなりアイソレーター２１０の内部に循環分散される。

次に、アイソレーター２１０の内部の図示左下に配置した震動盤２４２は、その震動面２４２ａを図示上方向に向けている。この状態で、超音波スピーカー４６が超音波振動すると、震動面２４２ａから垂直方向（図示上方向）に進行する指向性の強い音響流２４２ｂが音響流２４１ｂによる超音波振動の作用により微細化され送られてきた微細ミスト２３１ａに音響放射圧による押圧を作用させ、音響流２４２ｂの進行方向（図示上方向）に移動させる。この際に微細ミスト２３１ａは、音響流２４２ｂによる超音波振動の作用により更に安定した微細ミスト２３１ｂとなりアイソレーター２１０の内部に循環分散される。

次に、アイソレーター２１０の内部の図示左上に配置した震動盤２４３は、その震動面２４３ａを図示右方向に向けている。この状態で、超音波スピーカー４６が超音波振動すると、震動面２４３ａから垂直方向（図示右方向）に進行する指向性の強い音響流２４３ｂが音響流２４２ｂによる超音波振動の作用により微細化され送られてきた微細ミスト２３１ｂに音響放射圧による押圧を作用させ、音響流２４３ｂの進行方向（図示右方向）に移動させる。この際に微細ミスト２３１ｂは、音響流２４３ｂによる超音波振動の作用により更に安定した微細ミスト２３１ｃとなりアイソレーター２１０の内部に循環分散される。

次に、アイソレーター２１０の内部の図示右上に配置した震動盤２４４は、その震動面２４４ａを図示下方向に向けている。この状態で、超音波スピーカー４６が超音波振動すると、震動面２４４ａから垂直方向（図示下方向）に進行する指向性の強い音響流２４４ｂが音響流２４３ｂによる超音波振動の作用により微細化され送られてきた微細ミスト２３１ｃに音響放射圧による押圧を作用させ、音響流２４４ｂの進行方向（図示下方向）に移動させる。この際に微細ミスト２３１ｃは、音響流２４４ｂによる超音波振動の作用により更に安定した微細ミスト２３１ｄとなりアイソレーター２１０の内部に循環分散される。

このように、アイソレーター２１０の内部では、音響流２４１ｂ、２４２ｂ、２４３ｂ、２４４ｂにより微細安定化された微細ミスト２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄが、図示矢印方法（図示右回り）に旋回するように循環する。なお、音響流２４１ｂ、２４２ｂ、２４３ｂ、２４４ｂは、平面上で伝わる安定した定常波の縦波であって、ミストノズルからの直接方式やファン方式に比べ、風速差のない気流として伝搬する。このとき、微細ミスト２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄは、高度に微細化されたミストでありアイソレーター２１０の内壁面に部分的でムラのある凝縮を起こすことがない。

また、微細ミスト２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄは、超音波振動の作用で微細化され粒径が小さく表面積が大きいことから、ミストの蒸発効率が高くアイソレーター２１０の内部空間全域の均一加湿及び均一除染を可能にする。このことにより、除染ミストの濃度を上げることが可能で少量の除染剤で効率の良い除染を可能にする。また、少量の除染剤で効率よく除染できるので、除染後のエアレーションの効率も向上し除染操作の短時間化も可能である。更に、副次的効果であるが、音響流２４１ｂ、２４２ｂ、２４３ｂ、２４４ｂによる超音波振動及び音響放射圧によって、アイソレーター２１０の内壁面への付着物の除去効果も得られる。

よって、本第２実施形態によれば、ミスト循環分散機構を採用することにより、除染対象室に対する適正量の除染剤の供給で除染効果の完璧を図ると共に、エアレーションなどの作業時間を短縮して除染作業の効率化を図ることのできる除染装置を提供することができる。

なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限らず、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）上記各実施形態においては、除染対象である作業室としてアイソレーターを例にして説明した。しかし、これに限るものではなく、クリーンルーム、ＬＡＢＳ、パスボックスなどの除染を行うようにしてもよい。また、除染装置のミスト供給装置やミスト循環分散装置（震動盤）は、作業室内に固定してもよく、或いは、除染の際にのみ投入するようにしてもよい。
（２）上記各実施形態においては、ミスト循環分散装置の震動盤の台数が２台及び４台のものについて説明した。しかし、これに限るものではなく、本発明においては震動盤の台数を限定するものではない。従って、１台の震動盤で除染対象室内に除染剤ミストを循環するようにしてもよい。また、５台以上の震動盤を所定に位置に配置するようにしてもよい。
（３）上記各実施形態においては、ミスト供給装置として二流体スプレーノズルを使用した。しかし、これに限るものではなく、実施例で使用した超音波加湿器（ネブライザー）や一流体スプレーノズルなどを使用するようにしてもよい。また、複数種類のミスト供給装置を組み合わせて使用するようにしてもよい。
（４）上記各実施形態においては、ミスト循環分散装置の震動盤としてスピーカー基盤に複数の超音波スピーカーを配置したものを使用した。しかし、これに限るものではなく、震動盤として一定面積を有するステンレス板にランジュバン型震動子を固定した震動盤やその他の超音波振動する盤面を有するものであればどのような震動盤を使用するようにしてもよい。
（５）上記各実施形態においては、ミスト循環分散装置の震動盤としてスピーカー基盤に複数の超音波スピーカーを配置したものを使用し、超音波スピーカーの送波方向を統一して配置すると共にこれらの超音波スピーカーを同位相で作動させるようにした。しかし、これに限るものではなく、複数の超音波スピーカーを異なる位相で作動させるようにしてもよい。
（６）上記各実施形態においては、除染剤として過酸化水素水（Ｈ_２Ｏ_２水溶液）を使用した。しかし、これに限るものではなく、除染剤として使用される液体状の除染剤であればどのようなものを使用するようにしてもよい。
（７）上記各実施形態においては、除染剤ミストが垂直方向に循環するものについて説明した。しかし、これに限るものではなく、除染剤ミストが水平方向に循環するようにしてもよい。

１０、１１０、２１０…アイソレーター、
１１、１１１、２１１…底壁面、１２、１３…側壁面、１４…上壁面、
２０、２２０…除染装置、
３０、１３０、２３０…ミスト供給手段（二流体スプレーノズル）、
３１、１３１、２３１…過酸化水素水ミスト、１３１ａ、１３１ｂ…ミスト、
３１ａ、３１ｂ、２３１ａ、２３１ｂ、２３１ｃ、２３１ｄ…微細ミスト、
４０、２４０…ミスト循環分散機構、
４１、４２、２４１、２４２、２４３、２４４…震動盤、
４１ａ、４２ａ、２４１ａ、２４２ａ、２４３ａ、２４４ａ…震動面、
４１ｂ、４２ｂ、２４１ｂ、２４２ｂ、２４３ｂ、２４４ｂ…音響流、
４５…スピーカー基盤、４５ａ…スピーカー基盤の平面、
４６…超音波スピーカー、４６ａ…超音波スピーカーの震動面、
１４１、１４２…循環ファン、１４１ａ、１４２ａ…送風面、
ＥＩ－１～ＥＩ－８…酵素インジケーター（Ｅｎｚｙｍｅ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）。

Claims (5)

1. 作業室の内部に配備される除染装置であって、
   ミスト供給手段とミスト循環分散機構とを備え、
   前記ミスト供給手段は、除染用薬液を除染用ミストに変換し、これを当該作業室の内部に供給し、
   前記ミスト循環分散機構は、前記作業室の内部壁面近傍に配置した震動盤を具備し、当該震動盤を超音波振動させて盤面から垂直方向に超音波による音響流を発生させ、
   前記作業室内に供給された前記除染用ミストに音響放射圧による押圧を作用させることにより、当該除染用ミストを前記作業室内に循環分散させることを特徴とする除染装置。
2. 前記ミスト循環分散機構は、複数の震動盤を具備し、
   前記複数の震動盤は、互いにその盤面を対向させることなく配置することにより、各震動盤から発生する超音波から定在波音場を発生させることがないので、
   前記除染用ミストは、前記作業室の内部を旋回するように移動することを特徴とする請求項１に記載の除染装置。
3. 前記震動盤は、基盤と複数の送波器とを具備し、
   前記基盤の平面上に前記複数の送波器の送波方向を統一して配置すると共にこれらの送波器を同位相で作動させることにより、
   前記複数の送波器の正面方向の超音波を互いに強め合うと共に、当該複数の送波器の横方向の超音波を互いに打ち消し合うようにして、前記震動盤の盤面から垂直方向に指向性の強い超音波による音響流を発生させることを特徴とする請求項１又は２に記載の除染装置。
4. 前記作業室内に供給された前記除染用ミストは、前記震動盤から発生する超音波振動により更に微細化することを特徴とする請求項１～３のいずれか１つに記載の除染装置。
5. 前記震動盤から発生する超音波の周波数と出力を可変とする、及び／又は、超音波を断続的に送波する制御手段を具備し、前記作業室内を循環分散する前記除染用ミストの移動速度を制御することを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載の除染装置。

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