JP7004623B2

JP7004623B2 - 局所清浄化装置の解析方法、局所清浄化装置の除染方法および局所清浄化装置

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Publication number: JP7004623B2
Application number: JP2018144430A
Authority: JP
Inventors: 孝章末松; 裕光原口
Original assignee: Hitachi Plant Services Co Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Services Co Ltd
Priority date: 2018-07-31
Filing date: 2018-07-31
Publication date: 2022-02-04
Anticipated expiration: 2038-07-31
Also published as: JP2020018574A

Description

本発明は、局所清浄化装置の解析方法、局所清浄化装置の除染方法および局所清浄化装置に関する。

無菌製剤工場や食品工場、半導体製造工場などにおいて、空気中のゴミや塵埃を取り除いて清浄空気によって局所的に清浄化された作業ブース部を備えた局所清浄化装置が用いられている。このような局所清浄化装置において、近年、作業者のアクセスを物理的に遮断した気流自己循環型クローズド系の局所清浄化装置が無菌製剤工場を中心に普及しつつある。このようなクローズド系の局所清浄化装置においては、気流が周囲環境に拡散するオープン系と異なり開口部がほとんどなく、開口箇所を密封手段（気密弁など）で密封して内部に除染剤（ガスやミスト）を充満させて、除染することが可能である。クローズド系の局所清浄化装置においては、過酸化水素ガスを用いた除染（殺菌）が行われているものがある。過酸化水素ガスを用いた除染としては、例えば、前記した作業ブース部などの除染対象部内に供給した過酸化水素ガスを当該除染対象部内で凝縮させる湿式除染（ウェット法）と、除染対象部内に供給した過酸化水素ガスを凝縮させずに気相のままで除染対象部内に存在させる乾式除染（ドライ法）と、過酸化水素水のミストを噴霧して、ミストが浮遊している間に揮発させる方法（ミスト噴霧法）とがある。

ドライ法に関して、例えば、特許文献１に次の発明が開示されている。すなわち、この発明は、気液平衡を表す２つの所定の式がともに成立する解有りの状態が存在したとき、過酸化水素蒸気の室内凝縮が生じると判定するステップを備えている除染管理装置、というものである。

特許第４９７７２３３号公報

特許文献１に開示されている発明は、除染対象室の室内温度、室内湿度、室内過酸化水素濃度などをセンシングして前記したように２つの所定の式を算出して、室内の気相と液相のシミュレーションを行っている。しかしながら、特許文献１に開示されている発明においては、演算により凝縮が生じるか否かを自動判定ができ、不測に凝縮が生じることを回避するようにシステム構成がなされているが、室内過酸化水素濃度を算出、予測できるものではない。
また、気化させる過酸化水素水の量と過酸化水素水を揮発させる操作時の過酸化水素の分解率などを用い、一般的な物質収支式を用いて、室内の平均過酸化水素濃度を算出することは可能である。しかし、空気中のゴミや塵埃を取り除いて清浄空気にするＨＥＰＡフィルタ（High Efficiency Particulate Air Filter）やＵＬＰＡフィルタ（Ultra Low Penetration Air Filter）などのエアフィルタに、過酸化水素ガスを通過させて除染を実施する場合は、エアフィルタに吸着する過酸化水素成分量は室内の過酸化水素濃度に反映されない。これらのエアフィルタは主にガラス繊維が充填されて形成されているものが多く、またその表面積も大きいので、過酸化水素ガス（引用文献１における過酸化水素蒸気に相当）が多量に吸着する。そのため、従来の物質収支式を用いて、エアフィルタを備えた局所清浄化装置や除染対象室などにおける過酸化水素ガスの濃度を高い精度で推算できなかった。

本発明は前記状況に鑑みてなされたものであり、過酸化水素ガスの濃度を高い精度で推算できる局所清浄化装置の解析方法、局所清浄化装置の除染方法および局所清浄化装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため本発明に係る局所清浄化装置の解析方法は、空気中のゴミや塵埃を取り除いて清浄空気にするエアフィルタを有するプレナム部と、前記エアフィルタから前記清浄空気が供給されて局所的に清浄化される作業ブース部と、前記エアフィルタ、前記プレナム部および前記作業ブース部に結露が生じない濃度の過酸化水素ガスを発生させて前記プレナム部に導入する過酸化水素ガス発生部と、を備える局所清浄化装置における前記作業ブース部内の前記過酸化水素ガスの濃度を解析する解析方法であり、前記プレナム部および前記作業ブース部を一体とみなし、かつ前記エアフィルタを備えていないとした場合における前記過酸化水素ガスの第１の濃度を計算する第１のガス濃度計算ステップと、前記第１の濃度である場合における、前記エアフィルタに吸着する前記過酸化水素ガスの吸着量を計算する吸着量計算ステップと、前記第１の濃度から前記吸着量を差し引いて前記作業ブース部内の前記過酸化水素ガスの第２の濃度を計算する第２のガス濃度計算ステップと、を有する。

また、本発明に係る局所清浄化装置の除染方法は、空気中のゴミや塵埃を取り除いて清浄空気にするエアフィルタを有するプレナム部と、前記エアフィルタから前記清浄空気が供給されて局所的に清浄化される作業ブース部と、前記エアフィルタ、前記プレナム部および前記作業ブース部に結露が生じない濃度の過酸化水素ガスを発生させて前記プレナム部に導入する過酸化水素ガス発生部と、を備える局所清浄化装置における前記作業ブース部内を除染する除染方法であり、前記プレナム部および前記作業ブース部を一体とみなし、かつ前記エアフィルタを備えていないとした場合における前記過酸化水素ガスの第１の濃度を計算する第１のガス濃度計算ステップと、前記第１の濃度である場合における、前記エアフィルタに吸着する前記過酸化水素ガスの吸着量を計算する吸着量計算ステップと、前記第１の濃度から前記吸着量を差し引いて前記作業ブース部内の前記過酸化水素ガスの第２の濃度を計算する第２のガス濃度計算ステップと、計測された過酸化水素ガスの濃度が前記第２の濃度に近付くように前記過酸化水素ガス発生部で発生させる過酸化水素ガスの発生量を制御する発生量制御ステップと、を有する。

さらに、本発明に係る局所清浄化装置は、空気中のゴミや塵埃を取り除いて清浄空気にするエアフィルタを有するプレナム部と、前記エアフィルタから前記清浄空気が供給されて局所的に清浄化される作業ブース部と、前記エアフィルタ、前記プレナム部および前記作業ブース部に結露が生じない濃度の過酸化水素ガスを発生させて前記プレナム部に導入する過酸化水素ガス発生部と、を備えるとともに、前記作業ブース部内の前記過酸化水素ガスの濃度を解析する解析部を備え、前記解析部は、前記プレナム部および前記作業ブース部を一体とみなし、かつ前記エアフィルタを備えていないとした場合における前記過酸化水素ガスの第１の濃度を計算する第１のガス濃度計算手段と、前記第１の濃度である場合における、前記エアフィルタに吸着する前記過酸化水素ガスの吸着量を計算する吸着量計算手段と、前記第１の濃度から前記吸着量を差し引いて前記作業ブース部内の前記過酸化水素ガスの第２の濃度を計算する第２のガス濃度計算手段と、を有する。

また、本発明に係る局所清浄化装置は、空気中のゴミや塵埃を取り除いて清浄空気にするエアフィルタを有するプレナム部と、前記エアフィルタから前記清浄空気が供給されて局所的に清浄化される作業ブース部と、前記エアフィルタ、前記プレナム部および前記作業ブース部に結露が生じない濃度の過酸化水素ガスを発生させて前記プレナム部に導入する過酸化水素ガス発生部と、を備えるとともに、前記過酸化水素ガス発生部で発生させる前記過酸化水素ガスの発生量を調節して前記作業ブース部内における前記過酸化水素ガスの濃度を制御する制御部を備え、前記制御部は、前記プレナム部および前記作業ブース部を一体とみなし、かつ前記エアフィルタを備えていないとした場合における前記過酸化水素ガスの第１の濃度を計算する第１のガス濃度計算手段と、前記第１の濃度である場合における、前記エアフィルタに吸着する前記過酸化水素ガスの吸着量を計算する吸着量計算手段と、前記第１の濃度から前記吸着量を差し引いて前記作業ブース部内の前記過酸化水素ガスの第２の濃度を計算する第２のガス濃度計算手段と、計測された過酸化水素ガスの濃度が前記第２の濃度に近付くように前記過酸化水素ガス発生部で発生させる過酸化水素ガスの発生量を制御する発生量制御手段と、を有する。

本発明によれば、過酸化水素ガスの濃度を高い精度で推算できる局所清浄化装置の解析方法、局所清浄化装置の除染方法および局所清浄化装置を提供できる。

第１実施形態に係る局所清浄化装置の構成を説明する概略構成図である。作業ブース部内を除染する際の過酸化水素ガスの概念的な濃度変遷を説明する模式図である。第２実施形態に係る局所清浄化装置の構成を説明する概略構成図である。本発明に係る局所清浄化装置の解析方法の一実施形態を説明するフローチャートである。本発明に係る局所清浄化装置の除染方法の一実施形態を説明するフローチャートである。過酸化水素ガスの濃度を比較例１および実施例１でそれぞれ解析した結果を示すグラフである。図中、横軸は、経過時間［ｍｉｎ］であり、縦軸は、過酸化水素ガスの濃度［ｐｐｍ］である。本発明に係る制御方法で過酸化水素ガスの濃度を制御した場合（実施例２）と、供給量を固定して過酸化水素ガスを供給した場合（比較例２）と、を比較したグラフである。図中、横軸は、経過時間［ｍｉｎ］であり、縦軸は、過酸化水素ガスの濃度［ｐｐｍ］である。本発明の他の実施形態を示す概略構成図である。

以下、適宜図面を参照して本発明の一実施形態に係る局所清浄化装置の解析方法、局所清浄化装置の除染方法および局所清浄化装置について詳細に説明する。なお、参照する図面において共通する構成要素には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。また、部材のサイズおよび形状は、説明の便宜上、変形または誇張して模式的に表す場合がある。
本明細書では、説明の便宜上、はじめに、局所清浄化装置の実施形態について説明し、次いで、局所清浄化装置の解析方法および除染方法の実施形態について説明する。

［局所清浄化装置］
（第１実施形態）
図１は、第１実施形態に係る局所清浄化装置１０の構成を説明する概略構成図である。図２は、作業ブース部２内を除染する際の過酸化水素ガスの概念的な濃度変遷を説明する模式図である。
図１に示す局所清浄化装置１０は、例えば、アクセス制限バリアシステム（Closed-Restricted Access Barrier Systems）やアイソレータなどとして用いられる。なお、本明細書において、アクセス制限バリアシステムとは、無菌操作のためのシステムであり、その内部と周辺環境を分離するために剛性壁による閉空間および吹き出し空気を利用することで、密閉されてはいないが包囲された、ＩＳＯクラス５（グレードＡ、Ｃｌａｓｓ１００）の条件を満たす環境を実現するシステムをいう。また、本明細書において、アイソレータとは、製品充填用容器や充填後の製品を受け渡すマウスポートを除いて、環境および作業者の直接介入から物理的にほぼ完全に隔離された無菌操作区域を有する装置であって、除染した後にＨＥＰＡフィルタやＵＬＰＡフィルタなどのエアフィルタによりろ過した空気を供給し、外部環境からの汚染の危険性を防ぎながら連続して使用できる装置をいう。
なお、局所清浄化装置１０をアクセス制限バリアシステムとして用いる場合は、空気の清浄度レベルがＩＳＯクラス７（グレードＢ、Ｃｌａｓｓ１００００）以上の環境下で用いることが好ましい。一方、局所清浄化装置１０をアイソレータとして用いる場合は、空気の清浄度レベルがＩＳＯクラス８（グレードＣ、Ｃｌａｓｓ１０００００）またはグレードＤの環境下で用いることができる。

図１に示すように、局所清浄化装置１０は、プレナム部１と、作業ブース部２と、過酸化水素ガス発生部３と、を備えるとともに、解析部３１を備えている。この解析部３１は、後述するように、局所清浄化装置１０を所定の手段として機能させることで、後述する他の実施形態に係る局所清浄化装置１０の解析方法を行うことができる。
また、局所清浄化装置１０には、作業用のグローブ１０ｂが設けられている。このグローブ１０ｂは、局所清浄化装置１０の壁部１０ａと作業ブース部２とを貫通して、作業ブース部２内に到達するように設けられている。そのため、作業者は当該グローブ１０ｂを介して作業ブース部２内で各種の作業が行えるようになっている。

（プレナム部）
プレナム部１は、後記する作業ブース部２と隔壁を介して隣接して設けられている。なお、局所清浄化装置１０におけるプレナム部１の容積は問わない（特に限定されない）。プレナム部１は、エアフィルタ１１を有しており、このエアフィルタ１１によって空気中のゴミや塵埃を取り除いて清浄空気にする。なお、エアフィルタ１１は、気流において上流となる面にエアフィルタ用ファン１３が設けられており、下流となる面に吹出口１２が設けられている。プレナム部１は、エアフィルタ用ファン１３を駆動させることで、エアフィルタ１１によって得られた清浄空気を当該吹出口１２から作業ブース部２内に向けて吹き出すことができる。なお、清浄空気は温度、湿度、清浄度などが適宜調整されていることが好ましい。エアフィルタ１１としては、例えば、前記したＨＥＰＡフィルタまたはＵＬＰＡフィルタを好適に用いることができるが、これらに限定されない。エアフィルタ１１は、例えば、ガラス繊維が充填されて形成されたものを好適に用いることができる。

また、プレナム部１は、内部の気体を攪拌するファン１４を備えていることが好ましい。このようにすると、過酸化水素ガス発生部３から導入された過酸化水素ガスをプレナム部１の内部で十分に攪拌することができ、均一に分布させることができる。そして、プレナム部１内で均一に分布する過酸化水素ガスを作業ブース部２内に導入できるため、作業ブース部２内における過酸化水素ガスの濃度を均一にすることができる。

（作業ブース部）
作業ブース部２は、前記したようにプレナム部１と隣接して設けられている。作業ブース部２は、前記したエアフィルタ１１から清浄空気が供給されることにより、局所的に清浄化されている。作業ブース部２には局所清浄化装置１０の壁部１０ａに設けられているグローブ１０ｂの届く範囲に各種の作業を行う作業台１０ｃや各種の生産用装置（図示せず）などが配置されている。なお、局所清浄化装置１０における作業ブース部２の容積は問わない（特に限定されない）。

前記した吹出口１２から作業ブース部２内に導入される過酸化水素ガスの風速は０．４ｍ／ｓ以下であればよいが、０．２ｍ／ｓ以下とすることが好ましい。なお、過酸化水素ガスの風速を０．２ｍ／ｓ以下とすると、風速が十分に遅いので、プレナム部１内において過酸化水素ガスが十分均一な状態となる。そのため、局所清浄化装置１０は、作業ブース部２内における過酸化水素ガスの濃度をより均一にできる。

（過酸化水素ガス発生部）
過酸化水素ガス発生部３は、プレナム部１と連通する第１連通部３ａと、作業ブース部２の下方で連通する第２連通部３ｂと、を有する。過酸化水素ガス発生部３は、例えば、生産作業終了後や生産作業開始前などの適時に行う除染処理において、プレナム部１とエアフィルタ１１とを介して作業ブース部２内に過酸化水素ガスを導入する。したがって、過酸化水素ガス発生部３は、図２の模式図に示すように、作業ブース部２内を除湿し（除湿工程Ｓ１）、作業ブース部２内の過酸化水素ガスの濃度を上昇させ（濃度上昇工程Ｓ２）、所定時間、所定の濃度を維持して除染を行うことができる（除染工程Ｓ３）。そして、除染工程Ｓ３が終了したら、過酸化水素ガス発生部３は運転を停止し、作業ブース部２内を換気して過酸化水素ガスの濃度を低下させ、製品などに対して無害な環境にすることができる（無害化工程Ｓ４）。

つまり、過酸化水素ガス発生部３は、除染処理の濃度上昇工程Ｓ２および除染工程Ｓ３において、エアフィルタ１１を含む局所清浄化装置１０内面、具体的にはエアフィルタ１１、プレナム部１および作業ブース部２に結露が生じない濃度で過酸化水素ガスを発生させ、前記した第１連通部３ａから過酸化水素ガスをプレナム部１に導入する。なお、前記した第１連通部３ａからプレナム部１への過酸化水素ガスの吹き出し風速は、例えば、１５ｍ^３／ｈとすることができるが、これに限定されるものではなく、任意に設定することができる。

また、図示しないがエアフィルタ１１の後段に、整流用として、例えば、ポリエステル製のスクリーンを設置する場合がある。この場合、過酸化水素ガス発生部３は、このスクリーンにも結露が生じない濃度で過酸化水素ガスを発生させる。プレナム部１に導入された過酸化水素ガスは前記したように、エアフィルタ１１を介して作業ブース部２内に導入される。そして、作業ブース部２内に導入された過酸化水素ガスは、作業ブース部２を除染した後、作業ブース部２の下方に設けられた排出口２ａから排出され、大部分はレターンスペース１ａを通って排出口２ｂからプレナム部１に戻り、一部は前記した第２連通部３ｂを通って過酸化水素ガス発生部３に戻る。

また、過酸化水素ガス発生部３は、作業ブース部２内における過酸化水素ガスの濃度が予め設定された濃度となるように制御する。具体的には、過酸化水素ガス発生部３は、過酸化水素ガス発生部３に戻ってきた過酸化水素ガスを触媒３ｃで分解し、戻ってきた過酸化水素ガスに含まれている水分を除湿剤３ｄで除去する。過酸化水素ガス発生部３は、触媒３ｃと除湿剤３ｄとで処理した気体を必要に応じて図示しないヒータ等で加熱（予熱）する。そして、過酸化水素ガス発生部３は、これらの処理を行った気体と、新たに発生させた過酸化水素ガスと、を混合して第１連通部３ａからプレナム部１に導入する。ここで、作業ブース部２から戻ってきた過酸化水素ガスは、エアフィルタ１１でゴミや塵埃などが取り除かれているので装置外から新たに空気を取り入れる場合と比較すると清浄度が高く、エアフィルタ１１の負担を低減することができる（エアフィルタ１１を長期利用できる）。また、過酸化水素ガス発生部３は、過酸化水素ガスを触媒３ｃで分解するので、除湿剤３ｄとその後段のラインを保護することができる。また、過酸化水素ガス発生部３は、水分を除湿剤３ｄで除去するので、エアフィルタ１１を含む局所清浄化装置１０内面に結露が発生しないようにすることができる。

過酸化水素ガスは、過酸化水素ガス発生部３から得られる高濃度の過酸化水素ガスを含む気体が第１連通部３ａを介して局所清浄化装置１０に供給されるため、第１連通部３ａの設置位置によっては、除染対象となる作業ブース部２内でも濃度分布が生じる。そこで、本実施形態では、好ましくは、局所清浄化装置１０内における少なくとも２箇所、より具体的には、作業ブース部２の内部における少なくとも２箇所の過酸化水素ガスの濃度をセンサＳで計測する。例えば、図１に示すように、作業ブース部２の中心と作業ブース部２の下方の角部にセンサＳを設けて過酸化水素ガスの濃度を計測する。このように、局所清浄化装置１０は、装置内の少なくとも２箇所で過酸化水素ガスの濃度を計測することにより、装置内で過酸化水素ガスが均一に分布しているか否かを確認できる。なお、この態様において、少なくとも２箇所の過酸化水素ガスの濃度を計測するセンサＳによって計測されるそれぞれの過酸化水素ガスの濃度差が、例えば、２０ｐｐｍ以下であるときに、均一になったと判断することができる。

センサＳは、装置内の少なくとも２箇所で過酸化水素ガスの濃度を計測できればよく、設置形態は特に限定されない。センサＳは、装置内の所定の箇所に固定する固定式であってもよいし、アクチュエータによる駆動力を利用して計測位置を移動させる可動式であってもよい。センサＳとしては、例えば、過酸化水素ガス濃度計を用いることができる。ただし、過酸化水素ガス濃度計は一般に高価であることから、局所清浄化装置１０の立上げ時に濃度分布を確認しておき、普段の運用では１箇所の代表点に設置した過酸化水素ガス濃度計で濃度を計測するという使い方もあり得る。センサＳは、過酸化水素ガスに耐性があるものであれば、市販されているものを任意に用いることができる。

センサＳによって計測される過酸化水素ガスの濃度が所定の範囲を外れたら、過酸化水素ガス発生部３は、内蔵する気化器３ｅに滴下する過酸化水素水の液量を増減して過酸化水素ガスの濃度を調節する。

また、本実施形態においては、センサＳがプレナム部１の内部の少なくとも２箇所に備えられていてもよい（図１においてこの態様は図示せず）。このようにすると、局所清浄化装置１０は、これらのセンサＳで計測される過酸化水素ガスの濃度が均一になっていることを確認した後に、プレナム部１からエアフィルタ１１を介して過酸化水素ガスを作業ブース部２内に導入することができる。そのため、局所清浄化装置１０は、作業ブース部２内における過酸化水素ガスの濃度をより均一にすることができる。なお、この態様においても、少なくとも２箇所の過酸化水素ガスの濃度を計測するセンサＳによって計測されるそれぞれの過酸化水素ガスの濃度差が、例えば、２０ｐｐｍ以下であるときに、均一になったと判断することができる。

気化器３ｅとしては、例えば、過酸化水素水が滴下されて当該過酸化水素水と接触する接触面が９０～１５０℃に加熱できる電気ヒータなどを好適に用いることができるが、これに限定されない。気化器３ｅは、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ことができるものであれば任意のものを用いることができる。

また、過酸化水素ガス発生部３は、気化器３ｅへの過酸化水素水の供給量を測定する測定部３ｆを有していることが好ましい。過酸化水素ガス発生部３は、気化器３ｅへの過酸化水素水の供給量を測定部３ｆで測定することにより、過酸化水素ガス発生部３（気化器３ｅ）で発生させる過酸化水素ガスの発生量Ｇを正確に制御できる。なお、過酸化水素ガスの発生量Ｇについては、後述する第１のガス濃度計算手段３２で説明する。測定部３ｆとしては、例えば、質量計や流量計などを挙げることができる。測定部３ｆとして質量計を用いる場合は、当該質量計に過酸化水素水を容れた容器３ｈを載せておき、過酸化水素水を使用して過酸化水素ガスを発生させている間、その質量を計測することが好ましい。このようにすると、局所清浄化装置１０は、過酸化水素水の使用量を把握することができ、当該使用量から過酸化水素ガスの発生量Ｇを算出することもできる。なお、過酸化水素ガス発生部３において、気化器３ｅ、測定部３ｆ、容器３ｈは、解析部３１とともに過酸化水素ガス発生装置３Ａに収められている。

本実施形態においては、過酸化水素ガス発生部３は、前記したように、エアフィルタ１１を含む局所清浄化装置１０内面に結露が生じない濃度の過酸化水素ガスを発生させる。すなわち、本実施形態においてはドライ法を採用する。このようにすると、局所清浄化装置１０は、後述するシミュレーション、具体的には、解析部３１による作業ブース部２内の過酸化水素ガスの濃度の解析を好適に行うことができる。また、このようにすると、局所清浄化装置１０は、当該解析に基づいて、例えば、後記する制御部４１（図３参照）による作業ブース部２内の過酸化水素ガスの濃度の制御を好適に行うことができる。つまり、局所清浄化装置１０は、後述する実施形態に係る解析方法や除染方法を好適に行うことができる。他方、過酸化水素ガス発生部３がエアフィルタ１１を含む局所清浄化装置１０内面に結露が生じる濃度で過酸化水素ガスを発生させると、エアフィルタ１１に液体が現れるため、局所清浄化装置１０は、後述する解析（シミュレーション）や制御を正しく行うことができない。

前記したエアフィルタ１１を含む局所清浄化装置１０内面に結露が生じない濃度の過酸化水素ガスを発生させる過酸化水素ガス発生部３としては、例えば、特表２００４－５２４０８６号公報に記載されているシステムを好適に用いることができる。

（解析部）
解析部３１は、作業ブース部２内の過酸化水素ガスの濃度を解析する。当該解析を行うため、解析部３１は、第１のガス濃度計算手段３２と、吸着量計算手段３３と、第２のガス濃度計算手段３４と、を有する。解析を行う際、解析部３１は、これら第１のガス濃度計算手段３２と、吸着量計算手段３３と、第２のガス濃度計算手段３４と、による各処理をこの順で行う。そして、これらの一連の処理は、連続的に行うこともできるし、間欠的に行うこともできる。なお、本明細書において、連続的に行うとは、前回の一連のステップが全て終了し次第、続けて次回の一連のステップを行うことをいう。また、本明細書において、間欠的に行うとは、前回の一連のステップが全て終了した後、所定時間のインターバルを置いてから次回の一連のステップを行うことをいう。

解析部３１は、例えば、図示しない中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、ＣＰＵを前記した各手段として機能させるプログラムが記録された記録媒体（図示せず）と、を含んで構成される。記録媒体としては、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）などが挙げられる。すなわち、本実施形態に係る局所清浄化装置１０は、前記ＣＰＵと記録媒体とを備え、コンピュータと同様の構成・機能を有する。そのため、本実施形態に係る局所清浄化装置１０は、記録媒体に記録されたプログラムを読み出して前記した各手段として機能し、前記したように作業ブース部２内の過酸化水素ガスの濃度を解析できる。

（第１のガス濃度計算手段）
第１のガス濃度計算手段３２は、プレナム部１および作業ブース部２を一体とみなし、かつエアフィルタ１１を備えていないとした場合における過酸化水素ガスの第１の濃度Ｃ１を計算する。つまり、過酸化水素ガスの導入対象となるプレナム部１と作業ブース部２とを合わせて一つの構造物と仮定し、当該構造物の容積Ｖと、任意の運転時間Ｔと、前記任意の運転時間Ｔにおける過酸化水素ガスの発生量（具体的には、単位時間当たりの局所清浄化装置１０（プレナム部１および作業ブース部２）への過酸化水素ガス導入量Ｉ_Ｔ）と、前記任意の運転時間Ｔにおける第２連通部３ｂから排出される過酸化水素ガスの排出量（具体的には、単位時間当たりの排出量Ｅ_Ｔ）と、に基づいて、前記構造物内（プレナム部１および作業ブース部２内）の過酸化水素ガスの濃度（前記した第１の濃度Ｃ１）を計算する。なお、この計算では、エアフィルタ１１を備えていないと仮定しているので、エアフィルタ１１に吸着される過酸化水素ガスの分量を考慮する必要はない。第１の濃度Ｃ１は、例えば、局所清浄化装置１０内の過酸化水素ガスの物質収支式（式１）を解いた（式２）で求めることができる。
ｄ（Ｃ１・Ｖ）／ｄＴ＝Ｉ_Ｔ－Ｅ_Ｔ …（式１）
（式１）をＣ１について解くと、次式が得られる。
Ｃ１＝（Ｉ_Ｔ／Ｑ）（１－ｅ^{－（Ｑ／Ｖ）Ｔ}） …（式２）
Ｅ_Ｔ＝Ｃ１×Ｑ

ここで、Ｑは、第２連通部３ｂを通って過酸化水素ガス発生部３から第１連通部３ａに至るラインの気体の単位時間あたりの循環風量、すなわち、図示しない風量計で計測された単位時間あたりの循環風量である。この循環風量Ｑを計測するため、本実施形態における過酸化水素ガス発生部３は、除湿剤３ｄと気化器３ｅの間に風量計（図示せず）を備え、予め設定した風量となるよう、過酸化水素ガス発生部３内に備えた図示しないファンを制御することが好ましい。

なお、気化器３ｅで気化した過酸化水素ガスの発生量Ｇ（具体的には、単位時間あたりの発生量）と、風量計で計測された単位時間あたりの循環風量Ｑとから、プレナム部１への過酸化水素ガスの導入濃度Ｃ_Ｉを正確に計算することができる。この計算は、例えば、（式３）で行うことができる。つまり、循環風量Ｑは、図示しない過酸化水素ガス濃度計などの任意の手段によってプレナム部１への過酸化水素ガスの導入濃度Ｃ_Ｉが分かっている場合は、この（式３）から算出することができる（式３．１）。
Ｃ_Ｉ＝Ｇ／Ｑ …（式３）
Ｑ＝Ｇ／Ｃ_Ｉ …（式３．１）

ここで、本実施形態では、前記した単位時間当たりの局所清浄化装置１０への過酸化水素ガス導入量Ｉ_Ｔと、気化器３ｅで気化した過酸化水素ガスの発生量Ｇとは、Ｉ_Ｔ＝Ｇと仮定することもできる。

（吸着量計算手段）
吸着量計算手段３３は、第１のガス濃度計算手段３２で計算して得られた第１の濃度Ｃ１である場合における、エアフィルタ１１に吸着する過酸化水素ガスの吸着量ＣＡ（具体的には、フィルタ単位面積あたりの吸着量）を計算する。発明者らが鋭意検討した結果、ガラス繊維製のエアフィルタ１１については、過酸化水素ガスの吸着量ＣＡは、エアフィルタ１１周囲の過酸化水素ガスの濃度にほぼ比例して増加し、いわゆるヘンリー型の吸着特性（吸着量ＣＡが吸着成分の分圧に比例する性質）を示すことを見出した。そして、過酸化水素ガスの濃度は、８００ｐｐｍまでは少なくともこの特性を示すことが分かった。なお、エアフィルタ１１に吸着する過酸化水素ガス成分の量は、エアフィルタ１１を通過してトラップされた過酸化水素ガス成分の量になることも考えられた。しかし、ガラス繊維製のエアフィルタ１１の場合、ある濃度まではエアフィルタ１１を通過する過酸化水素ガス濃度（分圧）で吸着量ＣＡが決まることが明らかになった。本実施形態において、周辺の濃度がＣである過酸化水素ガスを通気したエアフィルタ１１の吸着量ＣＡは、温度が一定の場合、例えば、（式４）で求めることができる。なお、ＣＨは定数、Ｃはエアフィルタ１１周辺の過酸化水素ガスの濃度である。
ＣＡ＝ＣＨ×Ｃ …（式４）

ここで、局所清浄化装置１０内の湿度環境によってＣＨの値は異なり、同じ温度の場合は相対湿度が高い方がＣＨの値は大きくなることが実験的に確認されている。なお、用いるエアフィルタ１１によって吸着特性が異なってくる可能性がある。そのため、吸着量ＣＡを計算するにあたって事前に使用予定のエアフィルタ１１を用いて吸着試験を行うなどして、これらの特性を調べておくことが好ましい。本実施形態では、フィルタ特性に応じて、吸着量計算手段３３における計算にあたり、適宜の式を適用することができる。適宜の式としては、例えば、ヘンリーの吸着等温式（前記（式４）参照）のほか、ラングミュアの吸着等温式、ＢＥＴの吸着等温式、Ｆｒｅｕｎｄｌｉｃｈの吸着等温式、Ｇｉｂｂｓの吸着等温式などが挙げられる。

（第２のガス濃度計算手段）
第２のガス濃度計算手段３４は、第１のガス濃度計算手段３２で計算した過酸化水素ガスの第１の濃度Ｃ１から吸着量ＣＡを差し引いて作業ブース部２内の過酸化水素ガスの第２の濃度Ｃ２を計算する。より具体的には、第２のガス濃度計算手段３４は、第１のガス濃度計算手段３２で単位時間当たりの局所清浄化装置１０への過酸化水素ガス導入量Ｉ_Ｔを与えて計算した過酸化水素ガスの第１の濃度Ｃ１から、当該第１の濃度Ｃ１環境下でのエアフィルタ１１の過酸化水素ガスの吸着量ＣＡを差し引いて作業ブース部２を含む局所清浄化装置１０内の過酸化水素ガスの第２の濃度Ｃ２を計算する。つまり、第２のガス濃度計算手段３４によって、過酸化水素ガスがエアフィルタ１１に吸着した量を考慮に入れたプレナム部１および作業ブース部２（特に、作業ブース部２）内の過酸化水素ガスの濃度を推算する。この第２の濃度Ｃ２は、（式５）で求めることができる。なお、Ａはエアフィルタ１１の有効膜面積である。
Ｃ２＝Ｃ１－ＣＡ×Ａ …（式５）

（効果）
以上に説明したように、第１実施形態に係る局所清浄化装置１０は、過酸化水素ガスがエアフィルタ１１に吸着した量をも考慮に入れて作業ブース部２内における過酸化水素ガスの濃度を計算する。そのため、第１実施形態に係る局所清浄化装置１０は、過酸化水素ガスの濃度を高い精度で推算できる。また、第１実施形態に係る局所清浄化装置１０は、過酸化水素ガスの濃度を高い精度で推算できるので、これに基づいて、過酸化水素ガス発生部３で用いる装置の設計や運転条件の事前検討（机上検討）を行うことができる。
また、例えば、図２の模式図で示した濃度上昇工程Ｓ２では、作業ブース部２内の過酸化水素ガスの濃度を上昇させるために過酸化水素ガス発生部３を最大の能力で運転することになる。そのため、濃度上昇工程Ｓ２の過程を局所清浄化装置１０で推算できることは、適切な発生能力を持つ過酸化水素ガス発生部３を設計できることにつながる。したがって、局所清浄化装置１０は、無駄に発生能力の大きい過酸化水素ガス発生部を設計してしまうという事態を避けることができる。また、局所清浄化装置１０は、過酸化水素ガスの濃度を所望の時間までにターゲット濃度まで上昇させることができない発生能力の小さい過酸化水素ガス発生部を設計してしまうという事態を避けることができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態に係る局所清浄化装置について説明する。図３は、第２実施形態に係る局所清浄化装置２０の構成を説明する概略構成図である。
図３に示すように、局所清浄化装置２０は、プレナム部１と、作業ブース部２と、過酸化水素ガス発生部３と、を備えるとともに、制御部４１を備えている。この制御部４１は、後述するように、局所清浄化装置２０を所定の手段として機能させることで、後述する他の実施形態に係る局所清浄化装置の除染方法を行うことができる。

図３に示す第２実施形態におけるプレナム部１、作業ブース部２および過酸化水素ガス発生部３と、図１に示す第１実施形態におけるプレナム部１、作業ブース部２および過酸化水素ガス発生部３とは共通する構成要素である。そこで、これらについては説明を省略し、相違する構成要素である制御部４１について説明する。なお、過酸化水素ガス発生部３において、制御部４１は、気化器３ｅ、測定部３ｆ、容器３ｈとともに過酸化水素ガス発生装置３Ａに収められている。

制御部４１は、過酸化水素ガス発生部３で発生させる過酸化水素ガスの発生量Ｇを制御する。当該制御を行うため、制御部４１は、第１のガス濃度計算手段３２と、吸着量計算手段３３と、第２のガス濃度計算手段３４と、発生量制御手段３５と、を有する。除染処理を行う際、制御部４１は、これら第１のガス濃度計算手段３２と、吸着量計算手段３３と、第２のガス濃度計算手段３４と、発生量制御手段３５と、による各処理をこの順で行う。そして、これらの一連の処理は、連続的に行うこともできるし、間欠的に行うこともできる。

制御部４１は、前記した解析部３１と同様、ＣＰＵと記録媒体とを含んで構成される（いずれも図示せず）。すなわち、本実施形態に係る局所清浄化装置２０は、前記ＣＰＵと記録媒体とを備え、コンピュータと同様の構成・機能を有する。そのため、本実施形態に係る局所清浄化装置２０は、記録媒体に記録されたプログラムを読み出し、前記した各手段として機能して前記したように過酸化水素ガス発生部３で発生させる過酸化水素ガスの発生量Ｇを制御できる。

ここで、制御部４１の第１のガス濃度計算手段３２、吸着量計算手段３３および第２のガス濃度計算手段３４は、前述した解析部３１の第１のガス濃度計算手段３２、吸着量計算手段３３および第２のガス濃度計算手段３４と共通する構成要素である。したがって、制御部４１は、局所清浄化装置２０をこれらの手段として機能させることで前述した解析部３１と同様に、過酸化水素ガスの濃度を高い精度で推算できるが、これについての説明は省略し、相違する構成要素である発生量制御手段３５について説明する。

（発生量制御手段）
発生量制御手段３５は、計測された過酸化水素ガスの濃度Ｃ３が第２の濃度Ｃ２に近付くように過酸化水素ガス発生部３で発生させる過酸化水素ガスの発生量Ｇを制御する。より具体的には、発生量制御手段３５は、センサＳで計測した過酸化水素ガスの濃度Ｃ３が、容器３ｈから気化器３ｅへの過酸化水素水の供給量が一定であると仮定した条件で計算した前記第２の濃度Ｃ２に近付くように、過酸化水素ガスの発生量Ｇを制御する。これは例えば、過酸化水素ガス発生部３で、容器３ｈから測定部３ｆを介して気化器３ｅへの過酸化水素水の供給量を制御することによって過酸化水素ガスの発生量Ｇを制御する。この手段の対象となる第２の濃度Ｃ２は、第１実施形態で説明した第２の濃度Ｃ２と同様であるので、気化器３ｅへの過酸化水素水の供給量が一定であると仮定した場合の作業ブース部２内における過酸化水素ガスの第２の濃度Ｃ２が高い精度で推算されている。

発生量制御手段３５は、計測された過酸化水素ガスの濃度Ｃ３が第２の濃度Ｃ２に近付くように過酸化水素ガスの発生量Ｇを制御するため、次のような計算を行う。すなわち、発生量制御手段３５は、例えば、第２の濃度Ｃ２と、センサＳで計測した濃度Ｃ３と、の差分ΔＣを求める。差分ΔＣは、（式６）で求めることができる。
ΔＣ＝Ｃ３－Ｃ２ …（式６）

そして、発生量制御手段３５は、当該差分ΔＣが小さくなる発生量で過酸化水素ガスを発生させる。差分ΔＣが小さくなるとは、例えば、（式６）によって算出される値がプラスであれば、第２の濃度Ｃ２に対して、センサＳで計測した過酸化水素ガスの濃度Ｃ３が高いことになるので、この差分ΔＣを小さくするため、過酸化水素ガスの発生量Ｇを減少させる制御を行う。一方、（式６）によって算出される値がマイナスであれば、第２の濃度Ｃ２に対して、センサＳで計測した過酸化水素ガスの濃度Ｃ３が低いことになるので、この差分ΔＣを小さくするため、過酸化水素ガスの発生量Ｇを増加させる制御を行う。

発生量制御手段３５の制御で過酸化水素ガスの発生量Ｇを減少させる場合、過酸化水素ガス発生部３は、気化器３ｅへの過酸化水素水の供給量を減らせばよい。一方、発生量制御手段３５の制御で過酸化水素ガスの発生量Ｇを増加させる場合、過酸化水素ガス発生部３は、気化器３ｅへの過酸化水素水の供給量を増やせばよい。

（効果）
以上に説明したように、第２実施形態に係る局所清浄化装置２０は、第１実施形態と同様、過酸化水素ガスがエアフィルタ１１に吸着した量をも考慮に入れて作業ブース部２内における過酸化水素ガスの濃度を計算する。そのため、第２実施形態に係る局所清浄化装置２０は、過酸化水素ガスの濃度を高い精度で推算できる。また、第２実施形態に係る局所清浄化装置２０は、過酸化水素ガスの濃度を高い精度で推算できるので、これに基づいて、過酸化水素ガス発生部３で発生させる過酸化水素ガスの発生量Ｇを高い精度で制御し、作業ブース部２内の除染前準備（除染コンディションの調整）ができる。

（好適な用途）
以上に説明した実施形態に係る局所清浄化装置１０、２０は、無菌製剤工場や食品工場、半導体製造工場などで好適に用いられ、より好適にはこれらの施設におけるクリーンルーム内に設置されて用いられる。

［局所清浄化装置の解析方法］
次に、本発明に係る局所清浄化装置１０の解析方法（以下、単に「本解析方法」と呼称することがある）の一実施形態について説明する。図４は、本解析方法の一実施形態を説明するフローチャートである。ここで、本解析方法で用いられる局所清浄化装置１０は、第１実施形態で前記したものであり、前述したように、プレナム部１と、作業ブース部２と、過酸化水素ガス発生部３と、を備えている。本解析方法は、このような局所清浄化装置１０における作業ブース部２を含む局所清浄化装置１０内の過酸化水素ガスの濃度を解析する。当該解析は、第１実施形態で述べた解析部３１で行うことができる。解析部３１は前記解析のため、以下のステップを行う。

図４に示すように、本解析方法は、第１のガス濃度計算ステップＳ１１と、吸着量計算ステップＳ１２と、第２のガス濃度計算ステップＳ１３と、を順に行う。解析を行う際は、本解析方法はこれらの一連のステップを連続的に行うこともできるし、間欠的に行うこともできる。

第１のガス濃度計算ステップＳ１１では、プレナム部１および作業ブース部２を一体とみなし、かつエアフィルタ１１を備えていないとした場合における過酸化水素ガスの第１の濃度Ｃ１を計算する。第１のガス濃度計算ステップＳ１１は、第１実施形態で述べた第１のガス濃度計算手段３２に対応し、当該手段により行うことができるので、その説明は省略する。なお、このステップにおける計算は、前述した（式２）で行うことができる。
ここで、第１のガス濃度計算ステップＳ１１の計算の開始のタイミングは、運転時間Ｔにおける容器３ｈから気化器３ｅへの過酸化水素水の供給速度（測定部３ｆを用いて測定される）に応じて任意に設定できる。すなわち、前記したように連続的に行う場合は、次回の計算の開始のタイミングを前回の一連のステップが全て終了したら直ぐに行う。他方、前記したように間欠的に行う場合は、前回の一連のステップが全て終了した後、所定時間のインターバルを置いてから次回の計算を開始する。いずれによっても、過酸化水素ガスの発生量Ｇの計算を経て、過酸化水素ガスの第１の濃度Ｃ１を計算することができる。なお、第１のガス濃度計算ステップＳ１１の計算の開始のタイミングを連続的に行うようにすると、より正確で計測値に近い値が得られる。一方、第１のガス濃度計算ステップＳ１１の計算の開始のタイミングを間欠的に行うようにすると、データ容量の圧縮等を図ることができる。

次に、吸着量計算ステップＳ１２では、前記した第１の濃度Ｃ１である場合における、エアフィルタ１１に吸着する過酸化水素ガスの吸着量ＣＡを計算する。吸着量計算ステップＳ１２は、第１実施形態で述べた吸着量計算手段３３に対応し、当該手段により行うことができるので、その説明は省略する。なお、このステップにおける計算は、前述した（式４）で行うことができる。

次に、第２のガス濃度計算ステップＳ１３では、第１の濃度Ｃ１から吸着量ＣＡを差し引いて作業ブース部２内の過酸化水素ガスの第２の濃度Ｃ２を計算する。第２のガス濃度計算ステップＳ１３は、第１実施形態で述べた第２のガス濃度計算手段３４に対応し、当該手段により行うことができるので、その説明は省略する。なお、このステップにおける計算は、前述した（式５）で行うことができる。

（効果）
以上に説明した本解析方法は、前記した各ステップを行い、過酸化水素ガスがエアフィルタ１１に吸着した量をも考慮に入れて作業ブース部２内における過酸化水素ガスの濃度を計算する。そのため、本解析方法は、過酸化水素ガスの濃度を高い精度で推算できる。そして、本解析方法は、過酸化水素ガスの濃度を高い精度で推算できるので、これに基づいて、過酸化水素ガス発生部３で用いる機器の設計や運転条件の事前検討（机上検討）を行うことができる。

［局所清浄化装置の除染方法］
次に、本発明に係る局所清浄化装置２０の除染方法（以下、単に「本除染方法」と呼称することがある）の一実施形態について説明する。図５は、本除染方法の一実施形態を説明するフローチャートである。ここで、本除染方法で用いられる局所清浄化装置２０は、第２実施形態で前記したものであり、前述したように、プレナム部１と、作業ブース部２と、過酸化水素ガス発生部３と、を備えている。本除染方法は、このような局所清浄化装置２０における作業ブース部２内の除染を行う。当該除染は、第２実施形態で述べた制御部４１による制御で行うことができる。制御部４１は前記制御のため、以下のステップを行う。

図５に示すように、本除染方法は、第１のガス濃度計算ステップＳ２１と、吸着量計算ステップＳ２２と、第２のガス濃度計算ステップＳ２３と、発生量制御ステップＳ２４と、を順に行う。除染処理を行う際は、本除染方法はこれらの一連のステップを連続的に行うこともできるし、間欠的に行うこともできる。連続的に行う場合の作用・効果および間欠的に行う場合の作用・効果は、前述した解析方法と同様である。

なお、本実施形態においては、第１のガス濃度計算ステップＳ２１、吸着量計算ステップＳ２２および第２のガス濃度計算ステップＳ２３は、前述した解析方法における第１のガス濃度計算ステップＳ１１、吸着量計算ステップＳ１２および第２のガス濃度計算ステップＳ１３と同様である。つまり、本除染方法は、除染の制御の一部に前述した解析方法を含むものである。以下、本除染方法の説明にあたり、前述した解析方法と相違する発生量制御ステップＳ２４について説明する。

発生量制御ステップＳ２４では、計測された過酸化水素ガスの濃度Ｃ３が第２の濃度Ｃ２に近付くように過酸化水素ガス発生部３で発生させる過酸化水素ガスの発生量Ｇを制御する。発生量制御ステップＳ２４は、第２実施形態で述べた発生量制御手段３５に対応し、当該手段により行うことができるので、その説明は省略する。なお、このステップにおける計算は、前述した（式６）で行うことができる。

（効果）
以上に説明したように、本除染方法は、前述した解析方法と同様、過酸化水素ガスがエアフィルタ１１に吸着した量をも考慮に入れて作業ブース部２内における過酸化水素ガスの濃度を計算する。そのため、本除染方法は、過酸化水素ガスの濃度を高い精度で推算できる。そして、本除染方法は、過酸化水素ガスの濃度を高い精度で推算できるので、これに基づいて、過酸化水素ガス発生部３で発生させる過酸化水素ガスの発生量Ｇを高い精度で制御し、作業ブース部２内の除染前準備（除染コンディションの調整）ができる。

次に、本発明の効果を確認した実施例について説明する。
本発明の効果を確認するため、図３に示す態様の局所清浄化装置２０を用意した。なお、前述したように、局所清浄化装置２０は、備える手段の一部により局所清浄化装置１０を具現する。つまり、この局所清浄化装置２０は、過酸化水素ガス発生部３で発生させる過酸化水素ガスの発生量Ｇを制御する制御部４１を備えているが、当該制御部４１の一部の手段を用いることによって、作業ブース部２内の過酸化水素ガスの濃度を解析する解析部３１（図１参照）が具現される。換言すれば、制御部４１による制御の一環で前記した解析を行うことができ、図１に示す態様の局所清浄化装置１０が具現される。なお、過酸化水素ガス発生部３には、第２連通部３ｂから第１連通部３ａに至る流路を介して局所清浄化装置２０との間でガスを循環させることができるファン（図示せず）が備えられている。そして、図示しない風量計によるフィードバック制御により前記ファンの回転数を制御することで、循環風量Ｑを制御することができる。気化器３ｅで発生させた過酸化水素ガスは、この循環している気体と混合し、局所清浄化装置２０に送られる。

この局所清浄化装置２０のプレナム部１の容積は１．９ｍ^３であり、作業ブース部２の容積は２．９ｍ^３であり、これらを合計した容積（全体容積）は４．８ｍ^３であった。なお、エアフィルタ１１としてＨＥＰＡフィルタを用いた。

このような局所清浄化装置２０を用いて、作業ブース部２内における過酸化水素ガスの濃度の解析および制御を行った。作業ブース部２内における過酸化水素ガスの濃度の解析にあたり、作業ブース部２の中心と、四隅（角部）の一箇所にセンサＳを取り付けて過酸化水素ガスの濃度を計測した。解析の設定条件と結果を以下に記す。

図６は、過酸化水素ガスの濃度を比較例１および実施例１でそれぞれ解析した結果を示すグラフである。図中、横軸は、経過時間［ｍｉｎ］であり、縦軸は、過酸化水素ガスの濃度［ｐｐｍ］である。なお、比較例１および実施例１に係る解析（シミュレーション）時の設定条件は以下のようにした。実施例１に係る解析は、前述した（式２）、（式４）～（式６）を用いて計算した。第２連通部３ｂから排出される過酸化水素ガスの排出量（単位時間当たりの排出量Ｅ_Ｔ）は、風量計による実測値（設定した風量とほぼ同等）を用いた。そのため、前記した（式３）および（式３．１）は用いなかった。また、実施例１に係る解析に関して、解析を行う前に事前実験を行い、ＨＥＰＡフィルタへの過酸化水素ガスの吸着量ＣＡを確認し、これを特性として計算式に組み込んで前記計算を行った。

＜実施例１に係る解析時の設定条件＞
・過酸化水素ガスの導入対象：プレナム部１
・作業ブース部２内におけるターゲット濃度：４００ｐｐｍ
・ＨＥＰＡフィルタから作業ブース部２へのダウンフロー風速：０．２ｍ／ｓ
・容器の容積：４．８ｍ^３
・運転時間：１０分
・第２連通部３ｂから排出される過酸化水素ガスの排出量（単位時間当たりの排出量Ｅ_Ｔ）：Ｃ１×Ｑで算出
・循環風量Ｑ：１５ｍ^３／ｈ（設定風量値≒風量計実測値、プレナム部１への吹き出し風量）
・過酸化水素水供給量：３．３７ｇ／ｍｉｎ
・気化器３ｅのヒータの温度：１００℃
・ＨＥＰＡフィルタの有効濾材面積：１６ｍ^２

＜比較例１に係る解析時の設定条件＞
・過酸化水素ガスの導入対象：プレナム部
・容器の容積：４．８ｍ^３
・過酸化水素水供給量：３．３７ｇ／ｍｉｎ
・循環風量Ｑ：１５ｍ^３／ｈ（設定風量値≒風量計実測値、プレナム部への吹き出し風量）
・ＨＥＰＡフィルタの有効濾材面積：１６ｍ^２

作業ブース部２除染用の従来のシミュレーション（比較例１）は、シミュレーションにおいてＨＥＰＡフィルタへの過酸化水素ガスの吸着量を考慮しないで行った。そのため、図６に示すように、従来のシミュレーション（比較例１）は、作業ブース部２内における過酸化水素ガスの濃度が速やかに上昇する計算結果となった。そして、比較例１に係る従来のシミュレーションによる計算結果は、作業ブース部２の中心に設けられたセンサＳ（図１参照）による過酸化水素ガスの濃度の計測値Ａおよび作業ブース部２の下方の角部に設けられたセンサＳ（図１参照）による過酸化水素ガスの濃度の計測値Ｂのいずれからも乖離していることが確認された。なお、比較例１は、過酸化水素水の単位時間当たりの供給量（供給速度）を一定（実験では、供給速度は１分間隔で測定し、解析では、計測した全データの平均を供給速度としている）として計算している。そのため、比較例１は、滑らかな曲線になっている。

一方、本解析方法（実施例１）では、第１のガス濃度計算ステップＳ１１（Ｓ２１）と、吸着量計算ステップＳ１２（Ｓ２２）と、第２のガス濃度計算ステップＳ１３（Ｓ２３）と、を順に行って計算している。つまり、本解析方法（実施例１）では、ＨＥＰＡフィルタへの過酸化水素ガスの吸着量ＣＡを考慮している。そのため、本解析方法（実施例１）では、作業ブース部２内における過酸化水素ガスの濃度が緩やかに上昇する計算結果となった。なお、実施例１では、ＨＥＰＡフィルタの過酸化水素ガスの吸着量が、瞬時に第１の濃度Ｃ１における吸着量になる（系内の濃度とＨＥＰＡフィルタとの間の化学平衡に達するのが速い（吸着速度が速く、ある濃度Ｃのときの吸着量に達するのが速い））という仮定の下で計算していた。そのため、実際に起きている現象とは離れ、本解析方法による計算結果と、計測値と、が合致しないことも考えられた。しかし、図６に示すように、実施例１に係る本解析方法による計算結果は、作業ブース部２の中心に設けられたセンサＳ（図１参照）による過酸化水素ガスの濃度の計測値Ａおよび作業ブース部２の下方の角部に設けられたセンサＳ（図１参照）による過酸化水素ガスの濃度の計測値Ｂとほぼ一致していた。このことから、前記仮定は正しいことが裏付けられ、実施例１に係る本解析方法は、過酸化水素ガスの濃度を高い精度で推算できることが確認された。なお、実施例１も、過酸化水素水の単位時間当たりの供給量（供給速度）を一定（実験では、供給速度は１分間隔で測定し、解析では、計測した全データの平均を供給速度としている）として計算している。そのため、実施例１も滑らかな曲線になっている。

そして、図７は、本発明に係る制御方法で過酸化水素ガスの濃度を制御した場合（実施例２）と、供給量を固定して過酸化水素ガスを供給した場合（比較例２）と、を比較したグラフである。図中、横軸は、経過時間［ｍｉｎ］であり、縦軸は、過酸化水素ガスの濃度［ｐｐｍ］である。
なお、実施例２および比較例２は、１０分後の目標濃度が５００ｐｐｍとなるように供給量を固定して供給した場合の計測値である。

図７に示すように、比較例２では、１０分経過しても目標濃度である５００ｐｐｍに達しなかった。また、比較例２では、過酸化水素ガスの濃度の上昇が所々滑らかでない曲線となり、スムーズに行われなかった。
これに対し、実施例２は、過酸化水素ガスの濃度を高い精度で推算し、過酸化水素水の供給量を推算値に合わせられるよう制御できるので、狙い通り、１０分経過した時点での目標濃度が５００ｐｐｍとなった。

以上、本発明の一実施形態に係る局所清浄化装置の解析方法、局所清浄化装置の除染方法および局所清浄化装置について詳細に説明したが本発明の主旨はこれに限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。

例えば、前述したように、局所清浄化装置１０、２０におけるプレナム部１および作業ブース部２の容積は問わない（特に限定されない）。局所清浄化装置１０、２０の容積を大きくすると、図８に示すような除染対象室８０になる。なお、図８は、本発明の他の実施形態を示す概略構成図である。このような除染対象室８０としては、例えば、クリーンルームが挙げられる。そのため、局所清浄化装置１０、２０の容積を大きくして除染対象室８０とした場合も当然に局所清浄化装置１０、２０と同一の構成を採用できる。

すなわち、図８に示すように、除染対象室８０は、プレナム部１に相当するプレナム部８１と、作業ブース部２に相当する作業部屋８２と、過酸化水素ガス発生部３に相当する過酸化水素ガス発生部８３と、を備えたものとすることができる。この場合において、除染対象室８０は、過酸化水素ガス発生装置３Ａに相当する過酸化水素ガス発生装置３Ｂを備えており、その内部に、解析部３１に相当する解析部８３１、または、制御部４１に相当する制御部８４１を備えている。このような構成を有する除染対象室８０は、局所清浄化装置１０、２０と同様の作用・効果を奏することができる。

つまり、図８に示す除染対象室３０は、局所清浄化装置１０、２０と同様、当該除染対象室８０の備えるエアフィルタ１１に吸着した量をも考慮に入れて作業部屋８２内における過酸化水素ガスの濃度を計算できる。そのため、除染対象室８０は、局所清浄化装置１０、２０と同様、過酸化水素ガスの濃度を高い精度で推算できる。また、これにより、除染対象室８０は、局所清浄化装置２０と同様、当該除染対象室８０の内部、具体的には、作業部屋８２内を除染できる。すなわち、当該他の実施形態に係る発明は、過酸化水素ガスの濃度を高い精度で推算できる除染対象室８０の解析方法、除染対象室８０の除染方法および除染対象室８０を提供するという課題があるときに、これを解決することができる。

なお、除染対象室８０は、吹出口１２を有している。プレナム部８１は、この吹出口１２から温度、湿度、清浄度が調整された清浄空気を作業部屋８２内に向けて吹き出す。また、除染対象室８０は、排出口２ａと吸気口２ｃとを有している。作業部屋８２は、除染に使用された過酸化水素ガスをこの排出口２ａから排出し、これに続く吸気口２ｃと、これに続く第２連通部３ｂと、を順に通って当該過酸化水素ガスを過酸化水素ガス発生部８３に戻す。過酸化水素ガス発生部８３に戻った過酸化水素ガスは、触媒３ｃおよび除湿剤３ｄを順に経て処理された後、過酸化水素ガス発生装置３Ｂに供給される。

なお、除染対象室８０は、前記した構成要素以外にも、空調機８４および排気装置８５を備えている。空調機８４は、空調機用エアフィルタ８４ａと吸気モータ８４ｂとを内蔵しており、吸気モータ８４ｂを駆動させて取り込んだ外気を空調機用エアフィルタ８４ａにより清浄空気とし、除染対象室８０に給気する。空調機８４と作業部屋８２との間には、風量を一定に保つ定風量ダンパ８４ｃが設けられている。空調機８４は、生産作業などの作業中には運転が継続されて作業部屋８２内を陽圧に保つが、除染中は運転が停止される。排気装置８５は、生産作業などの作業中に作業部屋８２内の空気を外部に排気する装置である。排気装置８５としては、例えば、排気モータが挙げられる。作業部屋８２と排気装置８５との間には、図示しない差圧計で作業部屋８２内外の差圧を検知し、これに基づいて室間差圧（作業部屋８２と隣室間の差圧）を調整する差圧調整ダンパ８５ａが設けられている。なお、作業部屋８２の空調機８４などの給気系統と、排気装置８５などの排気系統とには、それぞれ気密ダンパ８４ｄ、８５ｂが設置されており、除染時にはこれらが閉止されて除染対象室８０は気密される。

以上に述べた実施形態は本発明を分かり易く説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。また、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。
また、前記した各構成、機能、処理部、処理手段、制御手段等は、それらの一部または全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリ、ハードディスク、ＳＳＤなどの記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤなどの記録媒体に置くことができる。
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際にはほとんど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。

１０、２０局所清浄化装置
１プレナム部
１１エアフィルタ
２作業ブース部
３過酸化水素ガス発生部
３１解析部
３２第１のガス濃度計算手段
３３吸着量計算手段
３４第２のガス濃度計算手段
４１制御部
３５発生量制御手段
Ｓセンサ
１４ファン
Ｓ１１、Ｓ２１第１のガス濃度計算ステップ
Ｓ１２、Ｓ２２吸着量計算ステップ
Ｓ１３、Ｓ２３第２のガス濃度計算ステップ
Ｓ２４発生量制御ステップ

Claims

空気中のゴミや塵埃を取り除いて清浄空気にするエアフィルタを有するプレナム部と、前記エアフィルタから前記清浄空気が供給されて局所的に清浄化される作業ブース部と、前記エアフィルタ、前記プレナム部および前記作業ブース部に結露が生じない濃度の過酸化水素ガスを発生させて前記プレナム部に導入する過酸化水素ガス発生部と、を備える局所清浄化装置における前記作業ブース部内の前記過酸化水素ガスの濃度を解析する解析方法であり、
前記プレナム部および前記作業ブース部を一体とみなし、かつ前記エアフィルタを備えていないとした場合における前記過酸化水素ガスの第１の濃度を計算する第１のガス濃度計算ステップと、
前記第１の濃度である場合における、前記エアフィルタに吸着する前記過酸化水素ガスの吸着量を計算する吸着量計算ステップと、
前記第１の濃度から前記吸着量を差し引いて前記作業ブース部内の前記過酸化水素ガスの第２の濃度を計算する第２のガス濃度計算ステップと、
を有することを特徴とする局所清浄化装置の解析方法。
空気中のゴミや塵埃を取り除いて清浄空気にするエアフィルタを有するプレナム部と、前記エアフィルタから前記清浄空気が供給されて局所的に清浄化される作業ブース部と、前記エアフィルタ、前記プレナム部および前記作業ブース部に結露が生じない濃度の過酸化水素ガスを発生させて前記プレナム部に導入する過酸化水素ガス発生部と、を備える局所清浄化装置における前記作業ブース部内を除染する除染方法であり、
前記プレナム部および前記作業ブース部を一体とみなし、かつ前記エアフィルタを備えていないとした場合における前記過酸化水素ガスの第１の濃度を計算する第１のガス濃度計算ステップと、
前記第１の濃度である場合における、前記エアフィルタに吸着する前記過酸化水素ガスの吸着量を計算する吸着量計算ステップと、
前記第１の濃度から前記吸着量を差し引いて前記作業ブース部内の前記過酸化水素ガスの第２の濃度を計算する第２のガス濃度計算ステップと、
計測された過酸化水素ガスの濃度が前記第２の濃度に近付くように前記過酸化水素ガス発生部で発生させる過酸化水素ガスの発生量を制御する発生量制御ステップと、
を有することを特徴とする局所清浄化装置の除染方法。
空気中のゴミや塵埃を取り除いて清浄空気にするエアフィルタを有するプレナム部と、
前記エアフィルタから前記清浄空気が供給されて局所的に清浄化される作業ブース部と、
前記エアフィルタ、前記プレナム部および前記作業ブース部に結露が生じない濃度の過酸化水素ガスを発生させて前記プレナム部に導入する過酸化水素ガス発生部と、
を備えるとともに、
前記作業ブース部内の前記過酸化水素ガスの濃度を解析する解析部を備え、
前記解析部は、
前記プレナム部および前記作業ブース部を一体とみなし、かつ前記エアフィルタを備えていないとした場合における前記過酸化水素ガスの第１の濃度を計算する第１のガス濃度計算手段と、
前記第１の濃度である場合における、前記エアフィルタに吸着する前記過酸化水素ガスの吸着量を計算する吸着量計算手段と、
前記第１の濃度から前記吸着量を差し引いて前記作業ブース部内の前記過酸化水素ガスの第２の濃度を計算する第２のガス濃度計算手段と、
を有することを特徴とする局所清浄化装置。
空気中のゴミや塵埃を取り除いて清浄空気にするエアフィルタを有するプレナム部と、
前記エアフィルタから前記清浄空気が供給されて局所的に清浄化される作業ブース部と、
前記エアフィルタ、前記プレナム部および前記作業ブース部に結露が生じない濃度の過酸化水素ガスを発生させて前記プレナム部に導入する過酸化水素ガス発生部と、
を備えるとともに、
前記過酸化水素ガス発生部で発生させる前記過酸化水素ガスの発生量を調節して前記作業ブース部内における前記過酸化水素ガスの濃度を制御する制御部を備え、
前記制御部は、
前記プレナム部および前記作業ブース部を一体とみなし、かつ前記エアフィルタを備えていないとした場合における前記過酸化水素ガスの第１の濃度を計算する第１のガス濃度計算手段と、
前記第１の濃度である場合における、前記エアフィルタに吸着する前記過酸化水素ガスの吸着量を計算する吸着量計算手段と、
前記第１の濃度から前記吸着量を差し引いて前記作業ブース部内の前記過酸化水素ガスの第２の濃度を計算する第２のガス濃度計算手段と、
計測された過酸化水素ガスの濃度が前記第２の濃度に近付くように前記過酸化水素ガス発生部で発生させる過酸化水素ガスの発生量を制御する発生量制御手段と、
を有することを特徴とする局所清浄化装置。
請求項３または４において、
前記プレナム部から前記エアフィルタを介して前記作業ブース部内への前記過酸化水素ガスを含む清浄空気の吹き出し速度が０．２ｍ／ｓ以下であることを特徴とする局所清浄化装置。
請求項３または４において、
前記プレナム部の内部および前記作業ブース部の内部における少なくとも２箇所の前記過酸化水素ガスの濃度を計測するセンサを備えていることを特徴とする局所清浄化装置。
請求項６において、
前記センサが、過酸化水素ガス濃度計であることを特徴とする局所清浄化装置。
請求項３または４において、
前記プレナム部が内部の気体を攪拌するファンを備えていることを特徴とする局所清浄化装置。
請求項６において、
前記センサが前記プレナム部の内部の少なくとも２箇所に備えられており、これらのセンサで計測される前記過酸化水素ガスの濃度が均一になったと判断されたら、前記プレナム部から前記エアフィルタを介して前記過酸化水素ガスを前記作業ブース部内に導入することを特徴とする局所清浄化装置。
請求項９において、
前記均一になったとの判断は、前記少なくとも２箇所の前記過酸化水素ガスの濃度を計測するセンサが過酸化水素ガス濃度計である場合、それぞれの箇所で計測される前記過酸化水素ガスの濃度差が２０ｐｐｍ以下であるときに行うことを特徴とする局所清浄化装置。
請求項３または４において、
前記エアフィルタがＨＥＰＡフィルタまたはＵＬＰＡフィルタであることを特徴とする局所清浄化装置。