室内除染システム
【課題】第１に、ダクトの量を必要最小限にして省スペース化及び低コスト化を図り、第２に、少量の過酸化水素投入量で所望の除染性能を発揮させ、除染性能を向上させることを可能にした室内除染システムを提供する。
【解決手段】過酸化水素を用いて除染対象室１を除染するための室内除染システムＢであって、過酸化水素発生装置１１から放出した過酸化水素ガスを含む空気を除染対象室１と過酸化水素発生装置１１の間で循環させる放出ラインと、空気に含まれる過酸化水素を順次過酸化水素分解装置１２で分解させるように除染対象室１と過酸化水素分解装置１２の間で空気を循環させる分解ラインとを、同一の循環ダクト６、８、１５を利用して構成する。
【解決手段】過酸化水素を用いて除染対象室１を除染するための室内除染システムＢであって、過酸化水素発生装置１１から放出した過酸化水素ガスを含む空気を除染対象室１と過酸化水素発生装置１１の間で循環させる放出ラインと、空気に含まれる過酸化水素を順次過酸化水素分解装置１２で分解させるように除染対象室１と過酸化水素分解装置１２の間で空気を循環させる分解ラインとを、同一の循環ダクト６、８、１５を利用して構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば無菌製剤クリーンルーム等の除染対象室内を除染するための室内除染システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、無菌製剤クリーンルームでは、無菌保証水準（ＳＡＬ）が１０−６（製品１００万個中、非無菌製品１個以下）となる無菌環境に保持することが求められる。このため、除染を行って増殖可能な芽胞菌数を指定されたレベルまで減少させるようにしている。
【０００３】
一方、除染剤には、ホルムアルデヒド（ホルムアルデヒドガス燻蒸）が多用されていたが、ホルムアルデヒドは発ガン性物質であり、低濃度でもシックハウス原因物質になることが知られ、ＧＭＰ（医薬品の製造・品質管理基準)ではその使用が規制されている。これに対し、ホルムアルデヒドの代替除染剤として、過酸化水素、オゾン、二酸化塩素、過酢酸などが検討され、このうち、過酸化水素は、クリーンルームの温湿度（２０〜２５℃、４０〜６０％）で使用可能（除染可能）、且つ加湿・除湿などが不要であり、さらに、他の除染剤に比べてデメリットが少なく扱いやすいという利点を有している。このため、従来、主にアイソレータやグローブボックスの除染に使用されてきた過酸化水素を、近年、クリーンルームの除染に適用することが提案・実用化されている。
【０００４】
また、除染剤として過酸化水素を使用する場合には、過酸化水素発生装置によって過酸化水素をガス化し、この過酸化水素ガスをクリーンルーム内に供給しつつ循環させて除染を行う。そして、除染が完了した段階で、過酸化水素分解装置でクリーンルーム内の内気を吸引しつつ内気中の過酸化水素を分解してゆく。すなわち、順次クリーンルームと、過酸化水素発生装置あるいは過酸化水素分解装置との間で空気を循環させながら過酸化水素の供給、分解を行うようにしている。また、クリーンルームへの適用事例では、過酸化水素発生装置からクリーンルーム内へ過酸化水素ガスを直接放出する方式で運用することが多い（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１３７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、除染剤として過酸化水素を使用した従来の室内除染システムでは、除染時循環系統の過酸化水素放出ラインと過酸化水素分解ラインに対し、それぞれ個別のダクトを設けて構成されている。すなわち、過酸化水素発生装置と過酸化水素分解装置がそれぞれ個別に設けたダクトでクリーンルームに繋げられている。このため、ダクトスペースの確保が必要になるとともに、ダクト分のコストがかかるという問題があった。
【０００７】
また、従来の室内除染システムでは、クリーンルームの内気を過酸化水素発生装置あるいは過酸化水素分解装置に戻すダクト（戻りダクト、給気ダクト）が断熱されていないため、この戻りダクト内で過酸化水素の結露が生じる場合がある。そして、特に過酸化水素発生装置に繋がる戻りダクト内で過酸化水素の結露が生じると、例えば、所要の室内過酸化水素濃度を達成するために、結露なしを仮定して求めた予定過酸化水素投入量に対して約５倍の実質過酸化水素投入量が必要になる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、第１に、ダクトの量を必要最小限にして省スペース化及び低コスト化を図り、第２に、少量の過酸化水素投入量で所望の除染性能を発揮させ、除染性能を向上させることを可能にした室内除染システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１０】
本発明の室内除染システムは、過酸化水素を用いて除染対象室を除染するための室内除染システムであって、前記除染対象室に設けられた吸込口と吹出口との間に設けられ、前記除染対象室内の空気を吸い込んで、ふたたび除染対象室内へ吹き出す循環ダクトと、前記循環ダクトに接続された第１給気ダクトと第１排気ダクトとの間に配置されるとともに、過酸化水素水を気化させて過酸化水素ガスを発生させる過酸化水素発生装置と、前記循環ダクトに接続された第２給気ダクトと第２排気ダクトとの間に配置されるとともに、空気中に含まれる過酸化水素を分解する過酸化水素分解装置とを備え、前記過酸化水素発生装置と前記過酸化水素分解装置を、前記循環ダクトに沿って切替機構を介して直列に配置したことを特徴とする。
【００１１】
この発明においては、過酸化水素発生装置と過酸化水素分解装置を、循環ダクトに沿って切替機構を介して直列に配置し、放出ラインと分解ラインが同一の循環ダクトを利用して構成されているため、放出ラインと分解ラインにそれぞれ個別のダクトを設けるようにした従来の室内除染システムと比較して、ダクトの量を少なくすることができる。
【００１２】
また、本発明の室内除染システムにおいては、前記循環ダクトに外気と連通する空調システムの第３給気ダクトと第３排気ダクトとを切替可能に接続するとともに、前記第３給気ダクトと第３排気ダクトとの間に位置する循環ダクトに前記第１給気ダクト及び前記第２給気ダクトと前記第１排気ダクト及び前記第２排気ダクトを接続することが望ましい。
【００１３】
この発明においては、建築空調システムのダクトを循環ダクトに利用することで、この空調システムの除染対象室に設けられた吹出口と吸込口を活かして、過酸化水素を均一に除染対象室に供給することが可能になる。また、このように空調システムのダクトを循環ダクトに利用することで、除染対象室だけでなく、空調システムのダクト（循環ダクト）、ファン、吹出口及び吸込口に設けたＨＥＰＡフィルタなど、循環系統全体を除染することが可能になる。これにより、効率的且つ確実に除染を行うことが可能になる。
【００１４】
さらに、本発明の室内除染システムにおいては、前記第１給気ダクトと前記第２給気ダクトの少なくとも一方の給気ダクトから前記吸込口までの循環ダクトが断熱処理されていることがより望ましい。
【００１５】
この発明においては、除染前に、すなわち過酸化水素を供給する前に、除染対象室から過酸化水素発生装置及び／又は過酸化水素分解装置に空気を戻すダクト内を加温しておくことで、この断熱処理したダクト内の温度を高めて保持することができる。これにより、放出ラインや分解ラインで過酸化水素を含む空気が循環した場合であっても、ダクト内に結露が発生することを防止できる。よって、従来の室内除染システムと比較し、所要の室内過酸化水素濃度を達成するための過酸化水素投入量が少なくて済み、除染性能を向上させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の室内除染システムによれば、過酸化水素発生装置と過酸化水素分解装置を、循環ダクトに沿って切替機構を介して直列に配置し、放出ラインと分解ラインが同一の循環ダクトを利用して構成されているため、放出ラインと分解ラインにそれぞれ個別のダクトを設けるようにした従来の室内除染システムと比較して、ダクトの量を少なくすることができる。これにより、ダクトの量を必要最小限にして省スペース化及び低コスト化を図り、効率的且つ確実に除染を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る室内除染システムを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る室内除染システムの通常空調運転時の状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る室内除染システムの注入運転時の状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る室内除染システムの保持運転時の状態を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る室内除染システムの分解運転（エアレーション分解運転）時の状態を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る室内除染システムの外気導入運転時の状態を示す図である。
【図７】実証実験の説明（実施例）で用いたクリーンルーム及びＢＩ設置箇所を示す図である。
【図８】実証実験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１から図８を参照し、本発明の一実施形態に係る室内除染システムについて説明する。本実施形態は、無菌製剤クリーンルーム内に過酸化水素を供給して除染する室内除染システムに関するものである。
【００１９】
本実施形態のクリーンルーム（除染対象室）１は、図１に示すように、従来周知の空調システムＡを備えている。この空調システムＡは、クリーンルーム１に設けられ、ＨＥＰＡフィルタ２が設置された吹出口３及び吸込口４と、吹出口３とクリーンルーム１の外側の外調機５とに繋がる給気ダクト６と、吸込口４とクリーンルーム１の外側の排気ファン７とに繋がる還気ダクト８とを備えて構成されている。また、給気ダクト６と還気ダクト８にはそれぞれ開閉弁（第１開閉弁９、第２開閉弁１０）が設けられている。
【００２０】
そして、このクリーンルーム１の空調システムＡによれば、第１開閉弁９を開いた状態で外調機５を駆動すると、外気が給気ダクト６を通じて吹出口３に送気され、ＨＥＰＡフィルタ２を通過するとともに吹出口３からクリーンルーム１内に供給される。また、第２開閉弁１０を開いた状態で排気ファン７を駆動すると、クリーンルーム１内の空気（還気）が還気ダクト８を通じて外部に送気され、外調機５に送られる。このとき、還気ダクト８を通じて外部に送気された空気の一部は、外部に排気される。これにより、空調システムＡによる通常空調運転時には、図２に示すように、クリーンルーム１内に清浄化した空気が通常空調ラインＳ１で流通して循環する。
【００２１】
一方、本実施形態の室内除染システムＢは、除染剤に過酸化水素を使用してクリーンルームを除染するシステムであり、図１に示すように、過酸化水素発生装置１１と過酸化水素分解装置１２を備えて構成されている。過酸化水素発生装置１１は、例えば、過酸化水素水を貯留するタンクから送水ポンプの駆動とともに過酸化水素水を吸引し、これとともに過酸化水素水を加熱面に滴下してフラッシュ蒸発させて、過酸化水素ガス（過酸化水素蒸気）を発生させるように構成されている。また、過酸化水素分解装置１２は、触媒として白金触媒などを備え、過酸化水素ガスを含む空気から過酸化水素を白金触媒などで分解して除去するように構成されている。
【００２２】
また、本実施形態の室内除染システムＢでは、空調システムＡの給気ダクト６と還気ダクト８に繋げて連絡ダクト１５が架設されている。この連絡ダクト１５は、一端を給気ダクト６の第１開閉弁９と吹出口３の間に、他端を還気ダクト８の第２開閉弁１０と吸込口４の間にそれぞれ繋げて設けられている。すなわち、給気ダクト６と還気ダクト８と連絡ダクト１５とで循環ダクトが構成されている。
【００２３】
そして、過酸化水素発生装置１１は、連絡ダクト１５に第１排気ダクト１６と第１給気ダクト１７を介して接続されている。また、過酸化水素分解装置１２は、連絡ダクト１５に第２排気ダクト１８と第２給気ダクト１９を介して接続されている。さらに、連絡ダクト１５には、第１排気ダクト１６と第１給気ダクト１７のそれぞれの接続部の間に循環ファン２０が設けられ、過酸化水素分解装置１２の第２排気ダクト１８と第２給気ダクト１９のそれぞれの接続部の間に第３開閉弁（切替機構）２１が設けられている。
【００２４】
また、過酸化水素発生装置１１と連絡ダクト１５を繋ぐ第１排気ダクト１６と第１給気ダクト１７には、第４開閉弁（切替機構）２２と第５開閉弁（切替機構）２３がそれぞれ設けられ、過酸化水素分解装置１２と連絡ダクト１５を繋ぐ第２給気ダクト１９には、第６開閉弁（切替機構）２４が設けられている。
【００２５】
さらに、本実施形態では、連絡ダクト１５、第１給気ダクト１７、第２給気ダクト１９、還気ダクト８の外側にグラスウール等の断熱材が巻かれており、これらダクト１５、１７、１９、８に断熱処理が施されている。
【００２６】
そして、上記構成からなる本実施形態の室内除染システムＢでクリーンルーム１の除染作業を行う際には、はじめに、注入運転を行う。通常空調運転から注入運転に切り替える際には、空調システムＡの第１開閉弁９と第２開閉弁１０を閉じ、第３開閉弁２１、第４開閉弁２２、第５開閉弁２３を開くとともに循環ファン２０を駆動する。これにより、図３に示すように、循環ファン２０の駆動によって、過酸化水素発生装置１１の第１排気ダクト１６から連絡ダクト１５、連絡ダクト１５から給気ダクト６、給気ダクト６からクリーンルーム１、クリーンルーム１から還気ダクト８、還気ダクト８から連絡ダクト１５、連絡ダクト１５から過酸化水素発生装置１１の第１給気ダクト１７に空気が流通して循環し、通常空調運転時の通常空調ラインＳ１から注入運転時の放出ラインＳ２に切り替わる。
【００２７】
また、本実施形態では、通常空調ラインＳ１から放出ラインＳ２に切替えるとともに（除染前に）、断熱処理を施したダクト１５、１７、１９、８内を加温しておく。
【００２８】
このように放出ラインＳ２に切替えた段階で、過酸化水素発生装置１１を駆動し、この過酸化水素発生装置１１で発生した過酸化水素ガスを放出ラインＳ２に放出する。これにより、放出ラインＳ２によって過酸化水素ガスを含む空気が循環し、過酸化水素ガスがクリーンルーム１に供給される。また、過酸化水素発生装置１１から所定の過酸化水素投入量の過酸化水素を投入した段階で過酸化水素発生装置１１の駆動を停止する。そして、本実施形態では、ダクト１５、１７、１９、８に断熱処理が施されるとともに、これらダクト１５、１７、１９、８内が加温されているため、放出ラインＳ２で過酸化水素ガスを含む空気が循環する際に、過酸化水素がダクト１５、１７、１９、８で結露することがない。このため、従来の室内除染システムと比較し、過酸化水素投入量が少なくて済む。
【００２９】
また、このように注入運転によって所定の過酸化水素投入量の過酸化水素を投入した段階で、保持運転を行う。この保持運転では、図４に示すように、第４開閉弁２２と第５開閉弁２３を閉じ、連絡ダクト１５と給気ダクト６とクリーンルーム１と還気ダクト８の放出ラインＳ２’で過酸化水素ガスを含む空気を循環させる。これにより、所定濃度の過酸化水素を含む空気が確実にクリーンルーム１に供給され、クリーンルーム１内の増殖可能な芽胞菌が殺滅されてクリーンルーム１が除染される。また、このとき、クリーンルーム１だけでなく、空調システムＡの給気ダクト６、吹出口３及び吸込口４、ＨＥＰＡフィルタ２、還気ダクト８に過酸化水素ガスを含む空気が流通して循環するため、連絡ダクト１５、循環ファン２０を含む放出ラインＳ２、Ｓ２’の循環系統全体がクリーンルーム１を除染すると同時に除染される。さらに、空調システムＡ（空調システムＡの吹出口３、吸込口４等）を利用して過酸化水素ガスをクリーンルーム１に供給することで、クリーンルーム１内に均一に過酸化水素が供給される。このため、好適且つ確実にクリーンルーム１内が除染されることになる。
【００３０】
ついで、クリーンルーム１の除染が完了した段階で分解運転を行う。この分解運転（エアレーション分解）では、第３開閉弁２１を閉じるとともに第６開閉弁２４を開く。これにより、図５に示すように、過酸化水素分解装置１２の第２排気ダクト１８から連絡ダクト１５、連絡ダクト１５から給気ダクト６、給気ダクト６からクリーンルーム１、クリーンルーム１から還気ダクト８、還気ダクト８から連絡ダクト１５、連絡ダクト１５から過酸化水素分解装置１２の第２給気ダクト１９に過酸化水素ガスを含む空気が流通して循環し、保持運転時の放出ラインＳ２’から分解運転時の分解ラインＳ３に切り替わる。
【００３１】
このように分解ラインＳ３に切替えることで、順次クリーンルーム１から過酸化水素分解装置１２に過酸化水素ガスを含む空気が導入され、過酸化水素分解装置１２によって過酸化水素が分解・減衰される。そして、この分解運転は、循環空気中の過酸化水素が安全な濃度レベル（例えば１ｐｐｍ以下）になるまで行われる。なお、本実施形態の過酸化水素分解装置１２は、過酸化水素を分解するための触媒として白金触媒を使用するようにしているが、他の触媒を使用することも可能であり、他の触媒の候補としては、二酸化マンガン、ニッケル、銅などの金属や、酵素類、活性炭等がある。
【００３２】
ついで、分解運転によって空気中の過酸化水素を安全な濃度レベルまで分解された段階で外気導入運転を行う。この外気導入運転では、第６開閉弁２４を閉じて循環ファン２０の駆動を停止する。また、これとともに、第１開閉弁９と第２開閉弁１０を開き、外調機５を駆動する。これにより、通常空調ラインＳ１と同様の外気導入ラインＳ４でクリーンルーム１内に清浄化した空気が流通し、過酸化水素濃度の減衰速度が低下する低濃度域でこの外気導入運転に切り替えることによって、クリーンルーム１内の過酸化水素濃度低下を促進する。なお、この外気導入運転時には、クリーンルーム１から還気ダクト８を通じて排出された全ての空気を外部に排気する。また、この外気導入運転は、使用者の判断で適宜選択的に行えばよい。
【００３３】
そして、上記のように通常空調運転から、注入運転、保持運転、分解運転、外気導入運転を行うことで、クリーンルーム１の除染作業が完了する。また、このとき、空調システムＡと室内除染システムＢを統合制御し、注入運転、保持運転、分解運転の除染の一連動作を自動化するようにしてもよい。また、この場合には、除染全自動運転への切替を空調制御盤タッチパネルで操作するようにしてもよい。なお、このように除染の一連動作を自動化する場合において、外気導入運転は手動で行えるようにしてもよい。
【実施例】
【００３４】
ここで、本実施形態に係る室内除染システムＢによってクリーンルーム１の除染を行った実証実験について説明する。
【００３５】
本実証実験のクリーンルーム１は、バイオロジカルクリーンルームであり、室容積が約５１ｍ３（２．７ｍ×７．０ｍ×２．７ｍ（Ｗ×Ｄ×Ｈ））、ダクト等の設備を含めた除染時循環系の系内容積が約５３ｍ３である。
【００３６】
また、過酸化水素発生装置１１は、澁谷工業株式会社製のＨＹＤＥＣ２１００を使用し、過酸化水素分解装置１２には白金触媒で過酸化水素を分解する装置を使用している。
【００３７】
また、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）は３５％重量濃度で安定剤の少ない電子用を使用し、過酸化水素発生装置１１の注入速度を２０ｇ／ｍｉｎ、送風量を４０ｍ３／ｈに設定した。そして、実験パラメータは、注入量（過酸化水素投入量）、保持時間、循環風量、初期相対湿度の４項目で検討を行っている。
【００３８】
ここで、ＢＩ（バイオロジカル・インジケーター）の定義では、対象とする滅菌法に対して最抵抗性菌（最も生存しやすい強い菌）を用いることになっており、ＶＰＨＰ（過酸化水素蒸気）の場合には、Geobacillus stearothermophilusの芽胞でステンレス担体のものがＢＩとして使用される。このため、本実証実験において、ＢＩには、Apex Laboratories社製のGeobacillus stearothermophilus ATCC12980 芽胞をステンレス製ディスク担体に接種したものを使用している。また、このＢＩは、高密度ポリエチレン製のタイベックで作られた小さな袋（２８ｍｍ×６４ｍｍ）内に収められている。そして、ＢＩは、図１及び図７に示すように、除染が容易と予想されるテーブル２５の上（ＢＩ−１）と、除染しにくいと予想されるテーブル２５の下の床上（ＢＩ−２）と、吹出口３の直下でない床上（４つの吹出口３から等距離の床面上）（ＢＩ−３）と、隅角部の床上（ＢＩ−４）とに設置した。
【００３９】
ここで、過酸化水素濃度の測定は、除染循環系各部での濃度の同時多点計測によって行っており、純水インピンジャーに捕集した過酸化水素を、過マンガン酸カリウムを用いて酸化滴定することによって濃度を求めた。また、このインピンジャーへの捕集時間は、昇温・注入・保持の時間帯（約１時間）で、吸引流量を１Ｌ／ｍｉｎとした。さらに、濃度の経時変化測定は、過酸化水素濃度センサー（ポリトロン７０００、ドレーゲル社製、１３×１３×１６ｃｍ）で測定した。
【００４０】
本実施例のＢＩ試験結果を表１に示す。実験Ｎｏ．１〜３では、投入量を４００ｇで一定とし、初期相対湿度を変化させている。そして、この結果、初期相対湿度が高いほど到達濃度（室内における最高濃度）が低くなることが確認された。これは、ダクト内表面などでの過酸化水素の結露に伴う濃度低下、さらに水蒸気結露に伴う濃度低下が起こりやすくなるなどが考えられる。なお、過酸化水素の露点温度は水蒸気の露点温度より高いため、過酸化水素の結露は水蒸気の結露より先に起こると考えられる。また、実験Ｎｏ．１〜３の全てのケースでテーブル下床（ＢＩ−２）のＢＩが陽性を示した。これは、気流が到達しにくいためと考えられる。
【００４１】
ついで、実験Ｎｏ．４〜７では、投入量と保持時間の効果を検討した。この結果、５００ｇ投入すれば、保持時間が２０分でも（実験Ｎｏ．１〜３の３０分より短くても）、ＢＩは全て陰性となった。また、実験Ｎｏ．６で４００ｇ投入し保持時間を４０分とした場合でもＢＩは全て陰性となった。
【００４２】
一方、実験Ｎｏ．７で３００ｇ投入し保持時間を６０分とした場合、ＢＩは２箇所で陽性となった。このことから、投入量の方が保持時間よりも除染効果に対して大きく影響することが確認された。
【００４３】
ついで、実験Ｎｏ．８〜１２では、投入量を５００ｇ、保持時間を２０分とした条件で、循環風量を変化させた。この結果、循環風量の大小に関係なくＢＩは全て陰性になることが確認された。
【００４４】
【表１】
【００４５】
そして、図８は、好成績をあげた実験Ｎｏ．４と実験Ｎｏ．５におけるエアレーション（分解運転）を含めた全時間帯について、過酸化水素濃度センサーで測定した過酸化水素濃度の経時変化を示している。なお、この過酸化水素濃度の経時変化は、吹出口３と吸込口４の２箇所で計測している。
【００４６】
この結果から、注入・保持時では、吹出口３と吸込口４の濃度はほぼ等しく、システムＢが順調に稼動しており、室内での過酸化水素の分解は殆んどないことが確認できる。また、エアレーション分解時では、白金触媒フィルタで分解された循環空気（還気）が出る吹出口３の濃度は急激に低下しているが、吸込口４の濃度は徐々に低下していた。これは、吸込口４に入る空気には、室内空気に蓄積された過酸化水素に加えて、室内表面から再放出した過酸化水素残留分（結露分、吸着分）が含まれているためであると考えられる。
【００４７】
以上の結果から、過酸化水素の除染と分解が円滑に稼動し、現状でもシステムとして十分に施設へ展開できることが実証された。また、検討した４項目のパラメータのうち、過酸化水素溶液（３５％）投入量が最も除染に影響があることが実証された。さらに、室内相対湿度が高いと室内の過酸化水素濃度が低下する傾向が見られ、ダクト内表面などでの水蒸気結露や、室内表面での過酸化水素結露が影響することが確認された。
【００４８】
したがって、本実施形態の室内除染システムＢにおいては、過酸化水素発生装置１１と過酸化水素分解装置１２を、循環ダクトに沿って切替機構２２、２３、２４を介して直列に配置し、放出ラインＳ２（Ｓ２’）と分解ラインＳ３が同一の循環ダクト（連絡ダクト１５、空調システムＡの給気ダクト６及び還気ダクト８）を利用して構成されているため、放出ラインＳ２と分解ラインＳ３にそれぞれ個別のダクトを設けるようにした従来の室内除染システムと比較して、ダクトの量を少なくすることができる。これにより、ダクトの量を必要最小限にして省スペース化及び低コスト化を図り、効率的且つ確実に除染を行うことが可能になる。
【００４９】
また、建築空調システムＡのダクト（給気ダクト６、還気ダクト８）を循環ダクトに利用することで、この空調システムＡのクリーンルーム（除染対象室）１に設けられた吹出口３と吸込口４を活かして、過酸化水素を均一にクリーンルーム１に供給することが可能になる。さらに、このように空調システムＡのダクト６、８を循環ダクトに利用することで、クリーンルーム１だけでなく、空調システムＡのダクト６、８、循環ファン２０、吹出口３及び吸込口４に設けたＨＥＰＡフィルタ２など、循環系統全体を除染することが可能になる。これにより、効率的且つ確実に除染を行うことが可能になる。
【００５０】
さらに、除染前に、すなわち過酸化水素を供給する前に、クリーンルーム１から過酸化水素発生装置１１及び／又は過酸化水素分解装置１２に空気を戻すダクト１５、１７、１９、８内を加温しておくことで、この断熱処理したダクト１５、１７、１９、８内の温度を高めて保持することができる。これにより、放出ラインＳ２や分解ラインＳ３で過酸化水素を含む空気が循環した場合であっても、ダクト１５、１７、１９、８内に結露が発生することを防止できる。よって、従来の室内除染システムと比較し、所要の室内過酸化水素濃度を達成するための過酸化水素投入量が少なくて済み、除染性能を向上させることが可能になる。
【００５１】
以上、本発明に係る建物の室内除染システムの一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、除染対象室を無菌製剤クリーンルームであるものとして説明を行ったが、本発明の室内除染システムは、他のクリーンルームに適用してもよい。
【００５２】
また、本発明に係る建物の室内除染システムは、過酸化水素発生装置１１と過酸化水素分解装置１２を各種センサーと連動させて制御することも可能である。このため、各種センサーによってセンシングした種々の物理量の値を反映させて、室内除染システムを最適運転させるようにしてもよい。そして、この場合、センサーとしては、結露センサー、温湿度センサー、過酸化水素センサー、差圧センサーなどを適用でき、特に結露センサーを用いると有効である。
【００５３】
具体的に、過酸化水素のある程度の結露は、除染に有効であり、一般に、これを「マイクロコンデンセーション理論」と呼んでいる。そして、過酸化水素の蒸気圧は水の蒸気圧より低いため、すなわち、過酸化水素の露点温度は水蒸気の露点温度よりも高いため、過酸化水素の結露は水蒸気の結露より先に起こると考えられる。例えば、３５ｗｔ％（３０℃）の過酸化水素水の飽和蒸気圧は２３ｍｍＨｇであり、そのときの過酸化水素分圧は０．３６ｍｍＨｇ、水分圧は２２．６４ｍｍＨｇである。なお、水のみ（３０℃）の飽和蒸気圧は３２ｍｍＨｇである。このため、水が結露する温湿度条件では過酸化水素も当然結露することになる。一方、過酸化水素の過剰な結露は、薬液（過酸化水素水溶液）の無駄であり、また、除染系内（室内の内装材、機器類、循環ダクト等）への腐食負荷が大きくなる。以上のことを勘案すると、除染時循環系内では、過酸化水素を過剰にならないように結露させ、水を結露させないようにすることで、過酸化水素の結露を除染に有効に活用することが可能になる。
【００５４】
そして、本発明に係る建物の室内除染システムにおいては、結露センサー、温湿度センサー、過酸化水素センサー、差圧センサーなどによって循環空気の温湿度と室内内表面・循環ダクトの内表面をセンシングし、その結果を空調制御にフィードバックし、過酸化水素を過剰にならないように結露させ、水を結露させないように循環空気の温湿度コントロールと循環ダクト内の加熱を適宜行うようにすることで、過酸化水素の結露を除染に有効に活用することが可能になる。
【符号の説明】
【００５５】
１ クリーンルーム（除染対象室）
２ ＨＥＰＡフィルタ
３ 吹出口
４ 吸込口
５ 外調機
６ 給気ダクト
７ 排気ファン
８ 還気ダクト
９ 第１開閉弁
１０ 第２開閉弁
１１ 過酸化水素発生装置
１２ 過酸化水素分解装置
１５ 連絡ダクト
１６ 第１排気ダクト
１７ 第１給気ダクト
１８ 第２排気ダクト
１９ 第２給気ダクト
２０ 循環ファン
２１ 第３開閉弁（切替機構）
２２ 第４開閉弁（切替機構）
２３ 第５開閉弁（切替機構）
２４ 第６開閉弁（切替機構）
２５ テーブル
Ａ 空調システム
Ｂ 室内除染システム
Ｓ１ 通常空調ライン
Ｓ２ 放出ライン
Ｓ２’ 放出ライン
Ｓ３ 分解ライン
Ｓ４ 外気導入ライン
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば無菌製剤クリーンルーム等の除染対象室内を除染するための室内除染システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、無菌製剤クリーンルームでは、無菌保証水準（ＳＡＬ）が１０−６（製品１００万個中、非無菌製品１個以下）となる無菌環境に保持することが求められる。このため、除染を行って増殖可能な芽胞菌数を指定されたレベルまで減少させるようにしている。
【０００３】
一方、除染剤には、ホルムアルデヒド（ホルムアルデヒドガス燻蒸）が多用されていたが、ホルムアルデヒドは発ガン性物質であり、低濃度でもシックハウス原因物質になることが知られ、ＧＭＰ（医薬品の製造・品質管理基準)ではその使用が規制されている。これに対し、ホルムアルデヒドの代替除染剤として、過酸化水素、オゾン、二酸化塩素、過酢酸などが検討され、このうち、過酸化水素は、クリーンルームの温湿度（２０〜２５℃、４０〜６０％）で使用可能（除染可能）、且つ加湿・除湿などが不要であり、さらに、他の除染剤に比べてデメリットが少なく扱いやすいという利点を有している。このため、従来、主にアイソレータやグローブボックスの除染に使用されてきた過酸化水素を、近年、クリーンルームの除染に適用することが提案・実用化されている。
【０００４】
また、除染剤として過酸化水素を使用する場合には、過酸化水素発生装置によって過酸化水素をガス化し、この過酸化水素ガスをクリーンルーム内に供給しつつ循環させて除染を行う。そして、除染が完了した段階で、過酸化水素分解装置でクリーンルーム内の内気を吸引しつつ内気中の過酸化水素を分解してゆく。すなわち、順次クリーンルームと、過酸化水素発生装置あるいは過酸化水素分解装置との間で空気を循環させながら過酸化水素の供給、分解を行うようにしている。また、クリーンルームへの適用事例では、過酸化水素発生装置からクリーンルーム内へ過酸化水素ガスを直接放出する方式で運用することが多い（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１３７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、除染剤として過酸化水素を使用した従来の室内除染システムでは、除染時循環系統の過酸化水素放出ラインと過酸化水素分解ラインに対し、それぞれ個別のダクトを設けて構成されている。すなわち、過酸化水素発生装置と過酸化水素分解装置がそれぞれ個別に設けたダクトでクリーンルームに繋げられている。このため、ダクトスペースの確保が必要になるとともに、ダクト分のコストがかかるという問題があった。
【０００７】
また、従来の室内除染システムでは、クリーンルームの内気を過酸化水素発生装置あるいは過酸化水素分解装置に戻すダクト（戻りダクト、給気ダクト）が断熱されていないため、この戻りダクト内で過酸化水素の結露が生じる場合がある。そして、特に過酸化水素発生装置に繋がる戻りダクト内で過酸化水素の結露が生じると、例えば、所要の室内過酸化水素濃度を達成するために、結露なしを仮定して求めた予定過酸化水素投入量に対して約５倍の実質過酸化水素投入量が必要になる。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、第１に、ダクトの量を必要最小限にして省スペース化及び低コスト化を図り、第２に、少量の過酸化水素投入量で所望の除染性能を発揮させ、除染性能を向上させることを可能にした室内除染システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１０】
本発明の室内除染システムは、過酸化水素を用いて除染対象室を除染するための室内除染システムであって、前記除染対象室に設けられた吸込口と吹出口との間に設けられ、前記除染対象室内の空気を吸い込んで、ふたたび除染対象室内へ吹き出す循環ダクトと、前記循環ダクトに接続された第１給気ダクトと第１排気ダクトとの間に配置されるとともに、過酸化水素水を気化させて過酸化水素ガスを発生させる過酸化水素発生装置と、前記循環ダクトに接続された第２給気ダクトと第２排気ダクトとの間に配置されるとともに、空気中に含まれる過酸化水素を分解する過酸化水素分解装置とを備え、前記過酸化水素発生装置と前記過酸化水素分解装置を、前記循環ダクトに沿って切替機構を介して直列に配置したことを特徴とする。
【００１１】
この発明においては、過酸化水素発生装置と過酸化水素分解装置を、循環ダクトに沿って切替機構を介して直列に配置し、放出ラインと分解ラインが同一の循環ダクトを利用して構成されているため、放出ラインと分解ラインにそれぞれ個別のダクトを設けるようにした従来の室内除染システムと比較して、ダクトの量を少なくすることができる。
【００１２】
また、本発明の室内除染システムにおいては、前記循環ダクトに外気と連通する空調システムの第３給気ダクトと第３排気ダクトとを切替可能に接続するとともに、前記第３給気ダクトと第３排気ダクトとの間に位置する循環ダクトに前記第１給気ダクト及び前記第２給気ダクトと前記第１排気ダクト及び前記第２排気ダクトを接続することが望ましい。
【００１３】
この発明においては、建築空調システムのダクトを循環ダクトに利用することで、この空調システムの除染対象室に設けられた吹出口と吸込口を活かして、過酸化水素を均一に除染対象室に供給することが可能になる。また、このように空調システムのダクトを循環ダクトに利用することで、除染対象室だけでなく、空調システムのダクト（循環ダクト）、ファン、吹出口及び吸込口に設けたＨＥＰＡフィルタなど、循環系統全体を除染することが可能になる。これにより、効率的且つ確実に除染を行うことが可能になる。
【００１４】
さらに、本発明の室内除染システムにおいては、前記第１給気ダクトと前記第２給気ダクトの少なくとも一方の給気ダクトから前記吸込口までの循環ダクトが断熱処理されていることがより望ましい。
【００１５】
この発明においては、除染前に、すなわち過酸化水素を供給する前に、除染対象室から過酸化水素発生装置及び／又は過酸化水素分解装置に空気を戻すダクト内を加温しておくことで、この断熱処理したダクト内の温度を高めて保持することができる。これにより、放出ラインや分解ラインで過酸化水素を含む空気が循環した場合であっても、ダクト内に結露が発生することを防止できる。よって、従来の室内除染システムと比較し、所要の室内過酸化水素濃度を達成するための過酸化水素投入量が少なくて済み、除染性能を向上させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の室内除染システムによれば、過酸化水素発生装置と過酸化水素分解装置を、循環ダクトに沿って切替機構を介して直列に配置し、放出ラインと分解ラインが同一の循環ダクトを利用して構成されているため、放出ラインと分解ラインにそれぞれ個別のダクトを設けるようにした従来の室内除染システムと比較して、ダクトの量を少なくすることができる。これにより、ダクトの量を必要最小限にして省スペース化及び低コスト化を図り、効率的且つ確実に除染を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る室内除染システムを示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る室内除染システムの通常空調運転時の状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る室内除染システムの注入運転時の状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る室内除染システムの保持運転時の状態を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る室内除染システムの分解運転（エアレーション分解運転）時の状態を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る室内除染システムの外気導入運転時の状態を示す図である。
【図７】実証実験の説明（実施例）で用いたクリーンルーム及びＢＩ設置箇所を示す図である。
【図８】実証実験の結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図１から図８を参照し、本発明の一実施形態に係る室内除染システムについて説明する。本実施形態は、無菌製剤クリーンルーム内に過酸化水素を供給して除染する室内除染システムに関するものである。
【００１９】
本実施形態のクリーンルーム（除染対象室）１は、図１に示すように、従来周知の空調システムＡを備えている。この空調システムＡは、クリーンルーム１に設けられ、ＨＥＰＡフィルタ２が設置された吹出口３及び吸込口４と、吹出口３とクリーンルーム１の外側の外調機５とに繋がる給気ダクト６と、吸込口４とクリーンルーム１の外側の排気ファン７とに繋がる還気ダクト８とを備えて構成されている。また、給気ダクト６と還気ダクト８にはそれぞれ開閉弁（第１開閉弁９、第２開閉弁１０）が設けられている。
【００２０】
そして、このクリーンルーム１の空調システムＡによれば、第１開閉弁９を開いた状態で外調機５を駆動すると、外気が給気ダクト６を通じて吹出口３に送気され、ＨＥＰＡフィルタ２を通過するとともに吹出口３からクリーンルーム１内に供給される。また、第２開閉弁１０を開いた状態で排気ファン７を駆動すると、クリーンルーム１内の空気（還気）が還気ダクト８を通じて外部に送気され、外調機５に送られる。このとき、還気ダクト８を通じて外部に送気された空気の一部は、外部に排気される。これにより、空調システムＡによる通常空調運転時には、図２に示すように、クリーンルーム１内に清浄化した空気が通常空調ラインＳ１で流通して循環する。
【００２１】
一方、本実施形態の室内除染システムＢは、除染剤に過酸化水素を使用してクリーンルームを除染するシステムであり、図１に示すように、過酸化水素発生装置１１と過酸化水素分解装置１２を備えて構成されている。過酸化水素発生装置１１は、例えば、過酸化水素水を貯留するタンクから送水ポンプの駆動とともに過酸化水素水を吸引し、これとともに過酸化水素水を加熱面に滴下してフラッシュ蒸発させて、過酸化水素ガス（過酸化水素蒸気）を発生させるように構成されている。また、過酸化水素分解装置１２は、触媒として白金触媒などを備え、過酸化水素ガスを含む空気から過酸化水素を白金触媒などで分解して除去するように構成されている。
【００２２】
また、本実施形態の室内除染システムＢでは、空調システムＡの給気ダクト６と還気ダクト８に繋げて連絡ダクト１５が架設されている。この連絡ダクト１５は、一端を給気ダクト６の第１開閉弁９と吹出口３の間に、他端を還気ダクト８の第２開閉弁１０と吸込口４の間にそれぞれ繋げて設けられている。すなわち、給気ダクト６と還気ダクト８と連絡ダクト１５とで循環ダクトが構成されている。
【００２３】
そして、過酸化水素発生装置１１は、連絡ダクト１５に第１排気ダクト１６と第１給気ダクト１７を介して接続されている。また、過酸化水素分解装置１２は、連絡ダクト１５に第２排気ダクト１８と第２給気ダクト１９を介して接続されている。さらに、連絡ダクト１５には、第１排気ダクト１６と第１給気ダクト１７のそれぞれの接続部の間に循環ファン２０が設けられ、過酸化水素分解装置１２の第２排気ダクト１８と第２給気ダクト１９のそれぞれの接続部の間に第３開閉弁（切替機構）２１が設けられている。
【００２４】
また、過酸化水素発生装置１１と連絡ダクト１５を繋ぐ第１排気ダクト１６と第１給気ダクト１７には、第４開閉弁（切替機構）２２と第５開閉弁（切替機構）２３がそれぞれ設けられ、過酸化水素分解装置１２と連絡ダクト１５を繋ぐ第２給気ダクト１９には、第６開閉弁（切替機構）２４が設けられている。
【００２５】
さらに、本実施形態では、連絡ダクト１５、第１給気ダクト１７、第２給気ダクト１９、還気ダクト８の外側にグラスウール等の断熱材が巻かれており、これらダクト１５、１７、１９、８に断熱処理が施されている。
【００２６】
そして、上記構成からなる本実施形態の室内除染システムＢでクリーンルーム１の除染作業を行う際には、はじめに、注入運転を行う。通常空調運転から注入運転に切り替える際には、空調システムＡの第１開閉弁９と第２開閉弁１０を閉じ、第３開閉弁２１、第４開閉弁２２、第５開閉弁２３を開くとともに循環ファン２０を駆動する。これにより、図３に示すように、循環ファン２０の駆動によって、過酸化水素発生装置１１の第１排気ダクト１６から連絡ダクト１５、連絡ダクト１５から給気ダクト６、給気ダクト６からクリーンルーム１、クリーンルーム１から還気ダクト８、還気ダクト８から連絡ダクト１５、連絡ダクト１５から過酸化水素発生装置１１の第１給気ダクト１７に空気が流通して循環し、通常空調運転時の通常空調ラインＳ１から注入運転時の放出ラインＳ２に切り替わる。
【００２７】
また、本実施形態では、通常空調ラインＳ１から放出ラインＳ２に切替えるとともに（除染前に）、断熱処理を施したダクト１５、１７、１９、８内を加温しておく。
【００２８】
このように放出ラインＳ２に切替えた段階で、過酸化水素発生装置１１を駆動し、この過酸化水素発生装置１１で発生した過酸化水素ガスを放出ラインＳ２に放出する。これにより、放出ラインＳ２によって過酸化水素ガスを含む空気が循環し、過酸化水素ガスがクリーンルーム１に供給される。また、過酸化水素発生装置１１から所定の過酸化水素投入量の過酸化水素を投入した段階で過酸化水素発生装置１１の駆動を停止する。そして、本実施形態では、ダクト１５、１７、１９、８に断熱処理が施されるとともに、これらダクト１５、１７、１９、８内が加温されているため、放出ラインＳ２で過酸化水素ガスを含む空気が循環する際に、過酸化水素がダクト１５、１７、１９、８で結露することがない。このため、従来の室内除染システムと比較し、過酸化水素投入量が少なくて済む。
【００２９】
また、このように注入運転によって所定の過酸化水素投入量の過酸化水素を投入した段階で、保持運転を行う。この保持運転では、図４に示すように、第４開閉弁２２と第５開閉弁２３を閉じ、連絡ダクト１５と給気ダクト６とクリーンルーム１と還気ダクト８の放出ラインＳ２’で過酸化水素ガスを含む空気を循環させる。これにより、所定濃度の過酸化水素を含む空気が確実にクリーンルーム１に供給され、クリーンルーム１内の増殖可能な芽胞菌が殺滅されてクリーンルーム１が除染される。また、このとき、クリーンルーム１だけでなく、空調システムＡの給気ダクト６、吹出口３及び吸込口４、ＨＥＰＡフィルタ２、還気ダクト８に過酸化水素ガスを含む空気が流通して循環するため、連絡ダクト１５、循環ファン２０を含む放出ラインＳ２、Ｓ２’の循環系統全体がクリーンルーム１を除染すると同時に除染される。さらに、空調システムＡ（空調システムＡの吹出口３、吸込口４等）を利用して過酸化水素ガスをクリーンルーム１に供給することで、クリーンルーム１内に均一に過酸化水素が供給される。このため、好適且つ確実にクリーンルーム１内が除染されることになる。
【００３０】
ついで、クリーンルーム１の除染が完了した段階で分解運転を行う。この分解運転（エアレーション分解）では、第３開閉弁２１を閉じるとともに第６開閉弁２４を開く。これにより、図５に示すように、過酸化水素分解装置１２の第２排気ダクト１８から連絡ダクト１５、連絡ダクト１５から給気ダクト６、給気ダクト６からクリーンルーム１、クリーンルーム１から還気ダクト８、還気ダクト８から連絡ダクト１５、連絡ダクト１５から過酸化水素分解装置１２の第２給気ダクト１９に過酸化水素ガスを含む空気が流通して循環し、保持運転時の放出ラインＳ２’から分解運転時の分解ラインＳ３に切り替わる。
【００３１】
このように分解ラインＳ３に切替えることで、順次クリーンルーム１から過酸化水素分解装置１２に過酸化水素ガスを含む空気が導入され、過酸化水素分解装置１２によって過酸化水素が分解・減衰される。そして、この分解運転は、循環空気中の過酸化水素が安全な濃度レベル（例えば１ｐｐｍ以下）になるまで行われる。なお、本実施形態の過酸化水素分解装置１２は、過酸化水素を分解するための触媒として白金触媒を使用するようにしているが、他の触媒を使用することも可能であり、他の触媒の候補としては、二酸化マンガン、ニッケル、銅などの金属や、酵素類、活性炭等がある。
【００３２】
ついで、分解運転によって空気中の過酸化水素を安全な濃度レベルまで分解された段階で外気導入運転を行う。この外気導入運転では、第６開閉弁２４を閉じて循環ファン２０の駆動を停止する。また、これとともに、第１開閉弁９と第２開閉弁１０を開き、外調機５を駆動する。これにより、通常空調ラインＳ１と同様の外気導入ラインＳ４でクリーンルーム１内に清浄化した空気が流通し、過酸化水素濃度の減衰速度が低下する低濃度域でこの外気導入運転に切り替えることによって、クリーンルーム１内の過酸化水素濃度低下を促進する。なお、この外気導入運転時には、クリーンルーム１から還気ダクト８を通じて排出された全ての空気を外部に排気する。また、この外気導入運転は、使用者の判断で適宜選択的に行えばよい。
【００３３】
そして、上記のように通常空調運転から、注入運転、保持運転、分解運転、外気導入運転を行うことで、クリーンルーム１の除染作業が完了する。また、このとき、空調システムＡと室内除染システムＢを統合制御し、注入運転、保持運転、分解運転の除染の一連動作を自動化するようにしてもよい。また、この場合には、除染全自動運転への切替を空調制御盤タッチパネルで操作するようにしてもよい。なお、このように除染の一連動作を自動化する場合において、外気導入運転は手動で行えるようにしてもよい。
【実施例】
【００３４】
ここで、本実施形態に係る室内除染システムＢによってクリーンルーム１の除染を行った実証実験について説明する。
【００３５】
本実証実験のクリーンルーム１は、バイオロジカルクリーンルームであり、室容積が約５１ｍ３（２．７ｍ×７．０ｍ×２．７ｍ（Ｗ×Ｄ×Ｈ））、ダクト等の設備を含めた除染時循環系の系内容積が約５３ｍ３である。
【００３６】
また、過酸化水素発生装置１１は、澁谷工業株式会社製のＨＹＤＥＣ２１００を使用し、過酸化水素分解装置１２には白金触媒で過酸化水素を分解する装置を使用している。
【００３７】
また、過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）は３５％重量濃度で安定剤の少ない電子用を使用し、過酸化水素発生装置１１の注入速度を２０ｇ／ｍｉｎ、送風量を４０ｍ３／ｈに設定した。そして、実験パラメータは、注入量（過酸化水素投入量）、保持時間、循環風量、初期相対湿度の４項目で検討を行っている。
【００３８】
ここで、ＢＩ（バイオロジカル・インジケーター）の定義では、対象とする滅菌法に対して最抵抗性菌（最も生存しやすい強い菌）を用いることになっており、ＶＰＨＰ（過酸化水素蒸気）の場合には、Geobacillus stearothermophilusの芽胞でステンレス担体のものがＢＩとして使用される。このため、本実証実験において、ＢＩには、Apex Laboratories社製のGeobacillus stearothermophilus ATCC12980 芽胞をステンレス製ディスク担体に接種したものを使用している。また、このＢＩは、高密度ポリエチレン製のタイベックで作られた小さな袋（２８ｍｍ×６４ｍｍ）内に収められている。そして、ＢＩは、図１及び図７に示すように、除染が容易と予想されるテーブル２５の上（ＢＩ−１）と、除染しにくいと予想されるテーブル２５の下の床上（ＢＩ−２）と、吹出口３の直下でない床上（４つの吹出口３から等距離の床面上）（ＢＩ−３）と、隅角部の床上（ＢＩ−４）とに設置した。
【００３９】
ここで、過酸化水素濃度の測定は、除染循環系各部での濃度の同時多点計測によって行っており、純水インピンジャーに捕集した過酸化水素を、過マンガン酸カリウムを用いて酸化滴定することによって濃度を求めた。また、このインピンジャーへの捕集時間は、昇温・注入・保持の時間帯（約１時間）で、吸引流量を１Ｌ／ｍｉｎとした。さらに、濃度の経時変化測定は、過酸化水素濃度センサー（ポリトロン７０００、ドレーゲル社製、１３×１３×１６ｃｍ）で測定した。
【００４０】
本実施例のＢＩ試験結果を表１に示す。実験Ｎｏ．１〜３では、投入量を４００ｇで一定とし、初期相対湿度を変化させている。そして、この結果、初期相対湿度が高いほど到達濃度（室内における最高濃度）が低くなることが確認された。これは、ダクト内表面などでの過酸化水素の結露に伴う濃度低下、さらに水蒸気結露に伴う濃度低下が起こりやすくなるなどが考えられる。なお、過酸化水素の露点温度は水蒸気の露点温度より高いため、過酸化水素の結露は水蒸気の結露より先に起こると考えられる。また、実験Ｎｏ．１〜３の全てのケースでテーブル下床（ＢＩ−２）のＢＩが陽性を示した。これは、気流が到達しにくいためと考えられる。
【００４１】
ついで、実験Ｎｏ．４〜７では、投入量と保持時間の効果を検討した。この結果、５００ｇ投入すれば、保持時間が２０分でも（実験Ｎｏ．１〜３の３０分より短くても）、ＢＩは全て陰性となった。また、実験Ｎｏ．６で４００ｇ投入し保持時間を４０分とした場合でもＢＩは全て陰性となった。
【００４２】
一方、実験Ｎｏ．７で３００ｇ投入し保持時間を６０分とした場合、ＢＩは２箇所で陽性となった。このことから、投入量の方が保持時間よりも除染効果に対して大きく影響することが確認された。
【００４３】
ついで、実験Ｎｏ．８〜１２では、投入量を５００ｇ、保持時間を２０分とした条件で、循環風量を変化させた。この結果、循環風量の大小に関係なくＢＩは全て陰性になることが確認された。
【００４４】
【表１】
【００４５】
そして、図８は、好成績をあげた実験Ｎｏ．４と実験Ｎｏ．５におけるエアレーション（分解運転）を含めた全時間帯について、過酸化水素濃度センサーで測定した過酸化水素濃度の経時変化を示している。なお、この過酸化水素濃度の経時変化は、吹出口３と吸込口４の２箇所で計測している。
【００４６】
この結果から、注入・保持時では、吹出口３と吸込口４の濃度はほぼ等しく、システムＢが順調に稼動しており、室内での過酸化水素の分解は殆んどないことが確認できる。また、エアレーション分解時では、白金触媒フィルタで分解された循環空気（還気）が出る吹出口３の濃度は急激に低下しているが、吸込口４の濃度は徐々に低下していた。これは、吸込口４に入る空気には、室内空気に蓄積された過酸化水素に加えて、室内表面から再放出した過酸化水素残留分（結露分、吸着分）が含まれているためであると考えられる。
【００４７】
以上の結果から、過酸化水素の除染と分解が円滑に稼動し、現状でもシステムとして十分に施設へ展開できることが実証された。また、検討した４項目のパラメータのうち、過酸化水素溶液（３５％）投入量が最も除染に影響があることが実証された。さらに、室内相対湿度が高いと室内の過酸化水素濃度が低下する傾向が見られ、ダクト内表面などでの水蒸気結露や、室内表面での過酸化水素結露が影響することが確認された。
【００４８】
したがって、本実施形態の室内除染システムＢにおいては、過酸化水素発生装置１１と過酸化水素分解装置１２を、循環ダクトに沿って切替機構２２、２３、２４を介して直列に配置し、放出ラインＳ２（Ｓ２’）と分解ラインＳ３が同一の循環ダクト（連絡ダクト１５、空調システムＡの給気ダクト６及び還気ダクト８）を利用して構成されているため、放出ラインＳ２と分解ラインＳ３にそれぞれ個別のダクトを設けるようにした従来の室内除染システムと比較して、ダクトの量を少なくすることができる。これにより、ダクトの量を必要最小限にして省スペース化及び低コスト化を図り、効率的且つ確実に除染を行うことが可能になる。
【００４９】
また、建築空調システムＡのダクト（給気ダクト６、還気ダクト８）を循環ダクトに利用することで、この空調システムＡのクリーンルーム（除染対象室）１に設けられた吹出口３と吸込口４を活かして、過酸化水素を均一にクリーンルーム１に供給することが可能になる。さらに、このように空調システムＡのダクト６、８を循環ダクトに利用することで、クリーンルーム１だけでなく、空調システムＡのダクト６、８、循環ファン２０、吹出口３及び吸込口４に設けたＨＥＰＡフィルタ２など、循環系統全体を除染することが可能になる。これにより、効率的且つ確実に除染を行うことが可能になる。
【００５０】
さらに、除染前に、すなわち過酸化水素を供給する前に、クリーンルーム１から過酸化水素発生装置１１及び／又は過酸化水素分解装置１２に空気を戻すダクト１５、１７、１９、８内を加温しておくことで、この断熱処理したダクト１５、１７、１９、８内の温度を高めて保持することができる。これにより、放出ラインＳ２や分解ラインＳ３で過酸化水素を含む空気が循環した場合であっても、ダクト１５、１７、１９、８内に結露が発生することを防止できる。よって、従来の室内除染システムと比較し、所要の室内過酸化水素濃度を達成するための過酸化水素投入量が少なくて済み、除染性能を向上させることが可能になる。
【００５１】
以上、本発明に係る建物の室内除染システムの一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態では、除染対象室を無菌製剤クリーンルームであるものとして説明を行ったが、本発明の室内除染システムは、他のクリーンルームに適用してもよい。
【００５２】
また、本発明に係る建物の室内除染システムは、過酸化水素発生装置１１と過酸化水素分解装置１２を各種センサーと連動させて制御することも可能である。このため、各種センサーによってセンシングした種々の物理量の値を反映させて、室内除染システムを最適運転させるようにしてもよい。そして、この場合、センサーとしては、結露センサー、温湿度センサー、過酸化水素センサー、差圧センサーなどを適用でき、特に結露センサーを用いると有効である。
【００５３】
具体的に、過酸化水素のある程度の結露は、除染に有効であり、一般に、これを「マイクロコンデンセーション理論」と呼んでいる。そして、過酸化水素の蒸気圧は水の蒸気圧より低いため、すなわち、過酸化水素の露点温度は水蒸気の露点温度よりも高いため、過酸化水素の結露は水蒸気の結露より先に起こると考えられる。例えば、３５ｗｔ％（３０℃）の過酸化水素水の飽和蒸気圧は２３ｍｍＨｇであり、そのときの過酸化水素分圧は０．３６ｍｍＨｇ、水分圧は２２．６４ｍｍＨｇである。なお、水のみ（３０℃）の飽和蒸気圧は３２ｍｍＨｇである。このため、水が結露する温湿度条件では過酸化水素も当然結露することになる。一方、過酸化水素の過剰な結露は、薬液（過酸化水素水溶液）の無駄であり、また、除染系内（室内の内装材、機器類、循環ダクト等）への腐食負荷が大きくなる。以上のことを勘案すると、除染時循環系内では、過酸化水素を過剰にならないように結露させ、水を結露させないようにすることで、過酸化水素の結露を除染に有効に活用することが可能になる。
【００５４】
そして、本発明に係る建物の室内除染システムにおいては、結露センサー、温湿度センサー、過酸化水素センサー、差圧センサーなどによって循環空気の温湿度と室内内表面・循環ダクトの内表面をセンシングし、その結果を空調制御にフィードバックし、過酸化水素を過剰にならないように結露させ、水を結露させないように循環空気の温湿度コントロールと循環ダクト内の加熱を適宜行うようにすることで、過酸化水素の結露を除染に有効に活用することが可能になる。
【符号の説明】
【００５５】
１ クリーンルーム（除染対象室）
２ ＨＥＰＡフィルタ
３ 吹出口
４ 吸込口
５ 外調機
６ 給気ダクト
７ 排気ファン
８ 還気ダクト
９ 第１開閉弁
１０ 第２開閉弁
１１ 過酸化水素発生装置
１２ 過酸化水素分解装置
１５ 連絡ダクト
１６ 第１排気ダクト
１７ 第１給気ダクト
１８ 第２排気ダクト
１９ 第２給気ダクト
２０ 循環ファン
２１ 第３開閉弁（切替機構）
２２ 第４開閉弁（切替機構）
２３ 第５開閉弁（切替機構）
２４ 第６開閉弁（切替機構）
２５ テーブル
Ａ 空調システム
Ｂ 室内除染システム
Ｓ１ 通常空調ライン
Ｓ２ 放出ライン
Ｓ２’ 放出ライン
Ｓ３ 分解ライン
Ｓ４ 外気導入ライン
【特許請求の範囲】
【請求項１】
過酸化水素を用いて除染対象室を除染するための室内除染システムであって、
前記除染対象室に設けられた吸込口と吹出口との間に設けられ、前記除染対象室内の空気を吸い込んで、ふたたび除染対象室内へ吹き出す循環ダクトと、
前記循環ダクトに接続された第１給気ダクトと第１排気ダクトとの間に配置されるとともに、過酸化水素水を気化させて過酸化水素ガスを発生させる過酸化水素発生装置と、
前記循環ダクトに接続された第２給気ダクトと第２排気ダクトとの間に配置されるとともに、空気中に含まれる過酸化水素を分解する過酸化水素分解装置とを備え、
前記過酸化水素発生装置と前記過酸化水素分解装置を、前記循環ダクトに沿って切替機構を介して直列に配置したことを特徴とする室内除染システム。
【請求項２】
請求項１記載の室内除染システムにおいて、
前記循環ダクトに外気と連通する空調システムの第３給気ダクトと第３排気ダクトとを切替可能に接続するとともに、前記第３給気ダクトと第３排気ダクトとの間に位置する循環ダクトに前記第１給気ダクト及び前記第２給気ダクトと前記第１排気ダクト及び前記第２排気ダクトを接続したことを特徴とする室内除染システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の室内除染システムにおいて、
前記第１給気ダクトと前記第２給気ダクトの少なくとも一方の給気ダクトから前記吸込口までの循環ダクトが断熱処理されていることを特徴とする室内除染システム。
【請求項１】
過酸化水素を用いて除染対象室を除染するための室内除染システムであって、
前記除染対象室に設けられた吸込口と吹出口との間に設けられ、前記除染対象室内の空気を吸い込んで、ふたたび除染対象室内へ吹き出す循環ダクトと、
前記循環ダクトに接続された第１給気ダクトと第１排気ダクトとの間に配置されるとともに、過酸化水素水を気化させて過酸化水素ガスを発生させる過酸化水素発生装置と、
前記循環ダクトに接続された第２給気ダクトと第２排気ダクトとの間に配置されるとともに、空気中に含まれる過酸化水素を分解する過酸化水素分解装置とを備え、
前記過酸化水素発生装置と前記過酸化水素分解装置を、前記循環ダクトに沿って切替機構を介して直列に配置したことを特徴とする室内除染システム。
【請求項２】
請求項１記載の室内除染システムにおいて、
前記循環ダクトに外気と連通する空調システムの第３給気ダクトと第３排気ダクトとを切替可能に接続するとともに、前記第３給気ダクトと第３排気ダクトとの間に位置する循環ダクトに前記第１給気ダクト及び前記第２給気ダクトと前記第１排気ダクト及び前記第２排気ダクトを接続したことを特徴とする室内除染システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の室内除染システムにおいて、
前記第１給気ダクトと前記第２給気ダクトの少なくとも一方の給気ダクトから前記吸込口までの循環ダクトが断熱処理されていることを特徴とする室内除染システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１０８９２（Ｐ２０１１−１０８９２Ａ）
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１５８０１５（Ｐ２００９−１５８０１５）
【出願日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（０００２５３０１９）澁谷工業株式会社 (503)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１月２０日（２０１１．１．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２日（２００９．７．２）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（０００２５３０１９）澁谷工業株式会社 (503)
【Ｆターム（参考）】
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