JP7245398B1 - 除染強度センサ、除染システム、除染強度の検出方法、除染強度の検出プログラム - Google Patents

Abstract

除染強度センサは、過酢酸によって除染される微生物およびウイルスの少なくとも一方に対する除染の程度を検出する除染強度センサであって、前記過酢酸によって腐食する金属によって構成され、前記金属が曝露している曝露部を含む。

Description

本発明は、除染強度センサ、除染システム、除染強度の検出方法、および、除染強度の検出プログラムに関する。

特許文献１は、除染対象の一例としてのセーフティキャビネットの内部を過酢酸によって除染するように構成される除染システムを開示している。この除染システムでは、除染が完了した否かが、セーフティキャビネット内に配置されるバイオロジカルインジケータを用いて判定される。

特許第６０６７３８４号公報

上記除染システムでは、バイオロジカルインジケータに付着した菌等を培養液中で培養させ、培養液の色の変化によって、除染対象の除染が完了したか否かを判定する。菌等を培養させるためには、少なくとも１週間程度の時間を要する。このため、上記除染システムでは、除染対象の除染が完了したか否かを短時間で判定することができない。

本発明は、除染対象の除染が完了したか否かを短時間で判定できる除染強度センサ、除染システム、除染強度の検出方法、および、除染強度の検出プログラムを提供することを目的とする。

本発明の第１観点に係る除染強度センサは、過酢酸によって除染される微生物およびウイルスの少なくとも一方に対する除染の程度を検出する除染強度センサであって、前記過酢酸によって腐食する金属によって構成され、前記金属が曝露している曝露部を含む。

本願発明者（ら）は、過酢酸によって除染される微生物およびウイルスの少なくとも一方が存在する除染対象が過酢酸によって除染される場合、除染強度が高くなるにつれて金属の腐食が進行し、電気抵抗値が増加することを見出した。上記除染強度センサによれば、除染対象の除染強度が高くなるにつれて曝露部の腐食が進行するため、曝露部の電気抵抗値が増加する。このため、例えば、除染が開始される前の曝露部の電気抵抗値と除染が開始された後の曝露部の電気抵抗値との関係が、予め定められる除染が完了したと判定できる条件を満たした場合に除染が完了したと判定できる。このため、除染対象の除染が完了したことを短時間で判定できる。

本発明の第２観点に係る除染強度センサは、第１観点に係る除染強度センサであって、前記腐食は、前記金属が酢酸塩に変化する化学反応を含む。

酢酸塩は、水に可溶である。上記除染強度センサによれば、曝露部が腐食した場合に腐食した部分を例えば、純水で湿らせた不織布で拭くことによって、腐食した部分を除去できる。

本発明の第３観点に係る除染強度センサは、第１観点または第２観点に係る除染強度センサであって、前記金属は、銅および亜鉛の少なくとも一方を含む。

上記除染強度センサによれば、過酢酸によって曝露部の腐食が好適に進行する。

本発明の第４観点に係る除染強度センサは、第３観点に係る除染強度センサであって、前記金属は、前記銅および前記亜鉛を含む合金である。

上記除染センサによれば、過酢酸によって曝露部の腐食が特に好適に進行する。

本発明の第５観点に係る除染強度センサは、第１観点～第４観点のいずれか１つに係る除染強度センサであって、前記曝露部を含む第１センサ部と、前記金属によって構成され、前記金属が腐食しないようにマスキングされている第２センサ部と、を備える。

上記除染強度センサによれば、除染対象の除染強度が高くなるにつれて第１センサ部の曝露部の腐食が進行するため、第１センサ部の電気抵抗値が増加する。一方、第２センサ部は、マスキングされているため、除染対象の除染強度が高くなった場合でも腐食しない。このため、第２センサ部の電気抵抗値は、実質的に変化しない。このため、第１センサ部の電気抵抗値と第２センサ部の電気抵抗値との関係が、予め定められる除染が完了したと判定できる条件を満たした場合に除染が完了したと判定できる。このため、除染対象の除染が完了したことを短時間で判定できる。

本発明の第６観点に係る除染システムは、第１観点～第５観点のいずれか１つ係る除染強度センサと、前記微生物および前記ウイルスの少なくとも一方が存在する除染対象に前記過酢酸を噴出する除染装置と、を備える。

上記除染システムによれば、第１観点に係る除染強度センサによって得られる効果と同様の効果が得られる。

本発明の第７観点に係る除染システムは、第６観点に係る除染システムであって、前記除染装置は、前記曝露部の腐食の進行が、予め定められる除染が完了したと判定できる条件を満たした場合に、前記過酢酸の噴出を停止するように構成される。

上記除染システムによれば、過酢酸の噴出量が多くなることを抑制できる。

本発明の第８観点に係る除染強度の検出方法は、除染強度センサを用いて、過酢酸によって除染される微生物およびウイルスの少なくとも一方に対する除染の程度を検出する除染強度の検出方法であって、前記除染強度センサは、前記過酢酸によって腐食する金属によって構成され、前記金属が曝露している曝露部を含み、前記曝露部の腐食の進行が予め定められる除染が完了したと判定できる条件を満たしているか否かを判定するステップを含む。

上記除染強度の検出方法によれば、第１観点に係る除染強度センサによって得られる効果と同様の効果が得られる。

本発明の第９観点に係る除染強度の検出プログラムは、除染強度センサを用いて、過酢酸によって除染される微生物およびウイルスの少なくとも一方に対する除染の程度を検出する除染強度の検出プログラムであって、前記除染強度センサは、前記過酢酸によって腐食する金属によって構成され、前記金属が曝露している曝露部を含み、前記曝露部の腐食の進行が予め定められる除染が完了したと判定できる条件を満たしているか否かを判定するステップをコンピュータに実行させる。

上記除染強度の検出プログラムによれば、第１観点に係る除染強度センサによって得られる効果と同様の効果が得られる。

本発明に関する除染強度センサ、除染システム、除染強度の検出方法、および、除染強度の検出プログラムによれば、除染対象の除染が完了したか否かを短時間で判定できる。

実施形態の除染システムの概略構成を示す図。 図１の噴出装置の概略構成を示す図。 図１の除染強度センサの概略構成を示す図。 基準比率ＲＡＸの算出方法の一例を示すフローチャート。 除染手順の一例を示すフローチャート。 第１試験に用いられる除染システムの概略構成を示す図。 第１試験の試験例１～７の試験結果を示す表。 第１試験の試験例６の試験結果を示すグラフ。 第１試験の試験例８、９の試験結果を示す表。 第２試験に用いられる除染システムの概略構成を示す図。 第２試験の試験例１０の試験結果を示す表。 第３試験に用いられる金属のサンプルの諸元を示す表。 第３試験の結果を示す表。

以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る除染システムについて説明する。なお、本実施形態において、除染とは、空間に浮遊していたり、任意の物体の表面に付着している微生物およびウイルスに対して薬剤等を用いて損傷を与え、生存する微生物およびウイルスの数を減らすこと、死滅させること、および、無害化することの少なくとも１つを含む。

＜１．除染システムの構成＞
図１は、本実施形態の除染システム１０の概略構成を示す図である。除染システム１０は、過酢酸を用いて除染対象１００の除染を実施する。除染対象１００は、例えば、安全キャビネット、インキュベータ装置、アイソレータ装置、無菌ボックス、培養器、遠心分離機、保管庫、空調機器、クリーンベンチ、クリーンルームまたは、ダクト等である。除染対象１００は、密閉されていてもよいし、準密閉状態であってもよい。準密閉状態とは、密閉に近いが完全な密閉ができてない状態をいう。例えば、除染対象１００の内部と外部との空気が一定レベルで遮断され、過酢酸の漏洩によって過酢酸の濃度が極端に低下しない程度の状態をいう。本実施形態では、除染対象１００は、安全キャビネットである。以下では、除染対象１００を安全キャビネット１００と称する場合がある。除染システム１０は、除染装置２０と、除染強度センサ６０とを含む。

除染システム１０においては、管９１、９２を介して除染装置２０が安全キャビネット１００に接続されている。除染装置２０によって、例えば、安全キャビネット１００の内部に存在する微生物およびウイルスの少なくとも一方が除染される。本実施形態においては、除染装置２０は、安全キャビネット１００の外部に配置されている。

安全キャビネット１００は、バイオハザードを抑制するための箱状の実験設備である。実験者は、ワークエリアＷＡに手を挿入し、例えば、生物材料を用いた実験を行なう。安全キャビネット１００は、ファン１１０と、ＨＥＰＡ（High Efficiency Particulate Air）フィルタ１２０、１３０と、シャッタ１４０とを含んでいる。実験時には、ファン１１０が作動することによって気流が生じ、ＨＥＰＡフィルタ１２０を通じて清浄な空気が外部に排出されるとともに、ＨＥＰＡフィルタ１３０を通じて清浄な空気がワークエリアＷＡに供給される。シャッタ１４０は、開閉可能に構成されている。フィルタ１２０は、ＵＬＰＡ（Ultra Low Penetration Air）フィルタであってもよい。なお、フィルタ１２０は、例えば、安全キャビネット１００に取り付けられるカバー部１００Ｚによって覆われる。カバー部１００Ｚは、例えば、除染の開始時に安全キャビネット１００に取り付けられる。

安全キャビネット１００には、例えば、連通孔１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄが形成されている。連通孔１００Ａ～１００Ｄは除染専用に設置されたものであってもよいし、例えば、一般的な安全キャビネットに設けられているドレーン部、バキューム、および、ＤＯＰサンプリングポートが連通孔１００Ａ～１００Ｄとして用いられてもよい。連通孔１００Ａ～１００Ｄの各々は、開閉可能になっている。連通孔１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは、安全キャビネット１００の使用時は、密閉されていることが好ましい。連通孔１００Ａ、１００Ｂ、１００Ｃ、１００Ｄは、安全キャビネット１００の除染時において、除染装置２０と接続されている場合以外は、密閉されていることが好ましい。図１に示される例では、管９２を介して連通孔１００Ｂに除染装置２０が接続されており、管９１を介して連通孔１００Ｄに除染装置２０が接続されている。すなわち、安全キャビネット１００の天井部の連通孔１００Ｄと、安全キャビネット１００の底部の連通孔１００Ｂとに除染装置２０が接続されている。管９２を接続する連通孔は、１つであってもよく、２つ以上であってもよい。

除染中は、シャッタ１４０が閉められる。シャッタ１４０が閉められた状態であっても、安全キャビネット１００の内部と外部との間は完全には遮断されない場合があり、そのような場合には僅かな隙間が形成される。除染中において、隙間は、除染ガスの漏れの程度によっては、除染ガスの漏れを防ぐために、養生テープ２００によって養生される。また、連通孔１００Ａ、１００Ｃの各々は閉鎖されることが好ましい。

＜２．除染装置の構成＞
除染装置２０は、記憶装置３０、制御装置４０、および、噴出装置５０を有する。記憶装置３０および制御装置４０は、バス（図示略）を介して通信できるように接続される。記憶装置３０は、例えば、ハードディスクまたはソリッドステートドライブである。記憶装置３０は、噴出装置５０の動作の制御に関する１または複数のプログラム（以下では、「噴出プログラム３０Ｐ」という）を記憶する。

制御装置４０は、ＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ(Read Only Memory)等を含み、後述する機能を実行する。制御装置４０は、ユーザからの要求に応じて記憶装置３０に記憶されている噴出プログラム３０Ｐを実行する。制御装置４０が噴出プログラム３０Ｐを実行することによって、除染装置２０には、噴出装置５０の動作を制御する１または複数の機能ブロックが構築される。１または複数の機能ブロックは、噴出制御部４０Ｘを含む。

図２は、噴出装置５０の概略構成を示す図である。噴出装置５０は、ポンプ５１と、蒸気発生部５２とを含んでいる。ポンプ５１には、管９３、９４が接続されている。管９３は、管９１（図１参照）に接続されている。ポンプ５１は、管９３側から空気を吸引し、管９４側に空気を供給するように構成されている。

本実施形態では、蒸気発生部５２は、薬液５０Ｘを加熱することなく、かつ、ミストを放出することなく、過酢酸を含む蒸気のみを発生させるように構成されている。蒸気発生部５２は、容器５２Ａ、吸湿部材５２Ｂ、および、薬液５０Ｘを含んでいる。容器５２Ａは、例えば筒状の密閉容器である。容器５２Ａには、吸湿部材５２Ｂと、薬液５０Ｘとが収容されている。薬液５０Ｘは、過酢酸を含む液体状の薬剤である。より詳細には、薬液５０Ｘは、過酢酸製剤である。

吸湿部材５２Ｂは、薬液５０Ｘにより湿潤し、通風により薬液５０Ｘを効率良くガス化（気化）できれば、構造や部材は特に限定されない。例えば、吸湿部材５２Ｂは、織物、編み物、不織布、または、フィルム等のシート状のものをそのまま使用してもよく、ひだ折り状、コルゲート状に加工することによって形成されていてもよい。シリカゲル、ゼオライト等の多孔質材料が織物、編み物、不織布又はフィルム等の中に内包されていてもよい。本実施形態では、吸湿部材５２Ｂは、例えば、多孔質材料によって構成されている。吸湿部材５２Ｂは、薬液５０Ｘに浸漬されている。吸湿部材５２Ｂには、薬液５０Ｘが染み込んでいる。吸湿部材５２Ｂは、毛細管現象により容器５２Ａ内の薬液５０Ｘを吸い上げる。別の例では、蒸気発生部５２は、薬液５０Ｘを吸い上げる等して吸湿部材５２Ｂの上部から薬液５０Ｘを注ぐ機構を有していてもよく、薬液５０Ｘの気化を促すために、攪拌用のファンを有していてもよい。

容器５２Ａには、管９４および管９５が接続されている。管９５は、管９２（図１参照）に接続されている。容器５２Ａに接続される管９４、９５の容器５２Ａ内での位置および長さは特に限定されない。管９４、９５が薬液５０Ｘ内に入り、薬液５０Ｘが泡立たない方が好ましいため、管９４、９５の容器５２Ａ内での位置および長さはそのようなことを実現できる構成、例えば、管９４、９５の先端が薬液５０Ｘ内に入らない構成であることが好ましい。また、エアを導入する管９４の先端とエアを排気する管９５の先端とが離れており、エアの流路が長く、吸湿部材５２Ｂの過酢酸蒸気の発生を促進する位置に管９４、９５の先端が存在することが好ましい。

除染装置２０によれば、薬液５０Ｘが加熱されないため、過酢酸の分解を抑制して効率良く過酢酸蒸気を発生させることができる。また、除染装置２０によれば、過酢酸を含む薬液５０Ｘの温度が除染対象のＨＥＰＡフィルタ１２０、１３０が配置された空間内の温度と同程度に維持されるため、空間内で結露が発生する可能性を抑制することができる。

管９４を介してポンプ５１から空気の供給を受け、吸湿部材５２Ｂに染み込んでいる薬液５０Ｘの気化が促進される。このため、過酢酸を含む蒸気（以下、「過酢酸蒸気」という）が発生する。過酢酸蒸気は、管９５を介して安全キャビネット１００の内部に供給される。本実施形態の除染装置２０は、過酢酸蒸気を噴出する、いわゆる気化式であるが、除染装置２０は、過酢酸のミストを噴出する、いわゆる霧化式であってもよい。

従来の除染システムでは、除染に先立って、例えば、ＨＥＰＡフィルタ１２０の上方の空間に、ＢＩ（Biological Indicator）１５０が配置される。また、ワークエリアＷＡに、ＢＩ１６０が配置される。除染の終了後に、ＢＩ１５０、１６０の培養を行い、ＢＩ１５０、１６０に付着している菌等の死滅状況に基づいて、除染効果が確認される。

ユーザは、ＢＩ１５０、１６０の培養が完了し、安全キャビネット１００の除染が完了したこと、換言すれば、ＢＩ１５０、１６０に付着していた菌等が完全に死滅したことが確認された場合、安全キャビネット１００を使用できる。しかし、ＢＩ１５０、１６０の培養には、通常、少なくとも１週間程度の時間を要するため、ユーザは、少なくとも１週間程度、安全キャビネット１００を使用できない。本実施形態の除染システム１０は、除染対象１００の除染が完了したか否かを短時間で判定できるように、除染強度センサ６０を備える。

＜３．除染強度センサの構成＞
図３は、除染強度センサ６０の概略構成を示す図である。除染強度センサ６０の基本的な構成は、従来の電気抵抗式腐食センサと同様であるが、測定感度として０．０１μｍ程度の金属の腐食を検出することが好ましい。電気抵抗の測定方法としては、例えば、二端子測定法、四端子測定法等があるが、より測定感度の良い四端子測定法が好ましい。

本実施形態の除染強度センサ６０は、センサ部７０および本体部８０を備える。センサ部７０と本体部８０とは、ケーブル６０Ｘによって電気的に接続される。センサ部７０は、安全キャビネット１００内の任意の箇所に配置される。センサ部７０は、例えば、図１に示されるようにワークエリアＷＡの任意の位置に配置される。センサ部７０は、ＨＥＰＡフィルタ１２０の上方の空間、換言すれば、ＨＥＰＡフィルタ１２０に対して二次側に配置されてもよい。複数のセンサ部７０が、安全キャビネット１００内に配置されてもよい。本体部８０は、安全キャビネット１００の外部に配置される。本体部８０は、後述する電気抵抗値の比率ＲＡを表示する出力装置と接続されてもよい。出力装置は、例えば、液晶ディスプレイである。ケーブル６０Ｘは、例えば、シャッタ１４０の下部の隙間に配置されるチューブ１７０（図１参照）を介してワークエリアＷＡに挿入される。除染中において、シャッタ１４０の下部のチューブ１７０を除く隙間は養生テープ２００によって養生される。なお、ケーブル６０Ｘは、例えば、連通孔１００Ａまたは連通孔１００Ｃを介してワークエリアＷＡに挿入されてもよい。

センサ部７０は、第１センサ部７１および第２センサ部７２を含む。第１センサ部７１は、過酢酸によって腐食する金属によって構成され、バー状である。第１センサ部７１の腐食は、金属が酢酸塩に変化する化学反応を含む。金属の酢酸塩への反応を用いているため、センサ部７０のうちの後述する曝露部７１Ａの腐食が速やかに進行する。電気抵抗値が変化しやすいため、感度よく腐食を計測することができ、除染の進行を感度良く測定することができる。酢酸塩は、水に可溶であるため、第１センサ部７１が腐食した場合に腐食した部分を例えば、純水で湿らせた不織布で拭くことによって、腐食した部分を除去できる。別の例では、第１センサ部７１の腐食した部分をアルミナ等を用いた金属磨きで擦ることによって、腐食した部分を除去できる。第１センサ部７１が腐食すると、腐食によって第１センサ部７１の感度は低下するが、腐食した部分を除去することで、第１センサ部７１を感度よく使用することができる。

第１センサ部７１は、金属が曝露している曝露部７１Ａを有する。第２センサ部７２は、第１センサ部７１と同様のバー状であり、第１センサ部７１を構成する金属と同じ金属によって構成される。第２センサ部７２は、金属が腐食しないように表面の概ね全体がマスキングされている。第１センサ部７１および第２センサ部７２を構成する金属は、過酢酸によって腐食する金属であれば、任意に選択可能である。第１センサ部７１および第２センサ部７２を構成する金属は、例えば、銅および亜鉛の少なくとも一方を含むことが好ましい。銅と亜鉛とは、同条件における過酢酸による腐食の進行の程度が異なる。同条件において、亜鉛は、銅よりも、過酢酸による腐食が進行しやすい。センサ部７０を繰り返し利用する観点から、第１センサ部７１および第２センサ部７２は、後述する電気抵抗値の比率ＲＡの変化が把握できる範囲で腐食が進行すればよい。このため、第１センサ部７１および第２センサ部７２を構成する金属は、除染強度に応じて腐食の進行が所望の程度となるように、銅および亜鉛を含む合金であることが好ましい。除染強度が高い環境下でセンサ部７０が使用される場合、センサ部７０を構成する金属は、腐食の進行を抑制するために、銅および亜鉛のうちの銅の比率が高い合金であることが好ましい。除染強度が低い環境下でセンサ部７０が使用される場合、センサ部７０を構成する金属は、腐食の進行を促進するために、銅および亜鉛のうちの亜鉛の比率が高い合金であることが好ましい。第１センサ部７１および第２センサ部７２を構成する金属は、例えば、真鍮（Ｃ２６８０）を好適に用いることができる。

第１センサ部７１および第２センサ部７２の大きさは、任意に選択可能である。本実施形態では、第１センサ部７１および第２センサ部７２の長さは、９０ｍｍであり、厚さは、５０μｍである。

本体部８０は、記憶装置８１および制御装置８２を有する。記憶装置８１および制御装置８２は、バス（図示略）を介して通信できるように接続される。記憶装置８１は、例えば、ハードディスクまたはソリッドステートドライブである。記憶装置８１は、除染強度の検出に関する１または複数のプログラム（以下では、「除染強度の検出プログラム８１Ｐ」という）を記憶する。

制御装置８２は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等を含み、後述する機能を実行する。制御装置８２は、ユーザからの要求に応じて記憶装置８１に記憶されている除染強度の検出プログラム８１Ｐを実行する。制御装置８２が除染強度の検出プログラム８１Ｐを実行することによって、本体部８０には、除染強度を検出する１または複数の機能ブロックが構築される。１または複数の機能ブロックは、除染強度検出部８２Ｘを含む。

本願発明者（ら）は、除染対象１００が過酢酸によって除染される場合、除染強度が高くなるにつれて第１センサ部７１を構成する金属の腐食が進行し、電気抵抗値が増加することを見出した。第１センサ部７１を構成する金属の腐食の程度は、金属の抵抗値を測定する除染強度センサ６０によって数値として表すことができる。除染強度センサ６０によれば、除染対象１００の除染強度が高くなるにつれて第１センサ部７１の曝露部７１Ａの腐食が進行するため、第１センサ部７１の電気抵抗値が増加する。一方、第２センサ部７２は、マスキングされているため、除染対象１００の除染強度が高くなった場合でも腐食しない。このため、第２センサ部７２の電気抵抗値は、実質的に変化しない。このため、第１センサ部７１の電気抵抗値と第２センサ部７２の電気抵抗値との関係が予め定められる除染が完了したと判定できる関係を満たした場合に除染が完了したと判定できる。このため、除染システム１０によれば、除染対象の除染が完了したことを短時間で判定できる。本実施形態では、例えば、第２センサ部７２の電気抵抗値に対する第１センサ部７１の電気抵抗値の比率ＲＡが、予め定められる除染が完了したと判定できる基準比率ＲＡＸ以上となった場合に除染が完了したと判定される。除染強度検出部８２Ｘは、除染装置２０による除染が実施されている間、電気抵抗値の比率ＲＡを第１センサ部７１の電気抵抗値Ｒ１および第２センサ部７２の電気抵抗値Ｒ２を用いた以下の式（１）に基づいてリアルタイムで算出する。

ＲＡ＝Ｒ１／Ｒ２・・・（１）

なお、本実施形態では、曝露部７１Ａの腐食の進行にともなう電気抵抗値Ｒ１の増加は微小である。本実施形態の制御装置８２は、０．０１％の電気抵抗値の変化を測定することができる。

＜４．基準比率ＲＡＸの算出方法＞
図４は、基準比率ＲＡＸの算出方法の手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される各工程は、作業者によって行なわれる。

ステップＳ１１では、作業者は、安全キャビネット１００内に、ＢＩ１５０、１６０、および、除染強度センサ６０のセンサ部７０を配置する。ステップＳ１２では、作業者は、管９１、９２を用いて、安全キャビネット１００に除染装置２０を接続する。ステップＳ１３では、作業者は、必要に応じて安全キャビネット１００に開口を設けたり、隙間を養生テープ２００によって養生する。ステップＳ１４では、作業者は、除染装置２０を駆動させ、安全キャビネット１００内の除染を開始する。

ステップＳ１５では、作業者は、所定時間ＴＸが経過したか否かを判断する。ステップＳ１５が否定判定の場合、すなわち、所定時間ＴＸが経過していない場合、作業者は、ステップＳ１５の判定を繰り返し実行する。ステップＳ１５が肯定判定の場合、すなわち、所定時間ＴＸが経過した場合、作業者は、ステップＳ１６において、本体部８０によって算出される電気抵抗値の比率ＲＡを記録し、除染装置２０の駆動を停止する。

ステップＳ１７では、作業者は、ＢＩ１５０、１６０を培養液で培養させる。ステップＳ１８では、作業者は、培養液の色に基づいて、ＢＩ１５０、１６０に付着していた菌等が完全に死滅したか、すなわち、安全キャビネット１００の除染が完了したか否かを判定する。ステップＳ１８が肯定判定の場合、すななわち、安全キャビネット１００の除染が完了していた場合、作業者は、ステップＳ１６で記録した比率ＲＡを除染が完了したと判定できる基準比率ＲＡＸとして設定する。ステップＳ１８が否定判定の場合、すなわち、除染対象１００の除染が完了していない場合、作業者は、本算出方法を終了し、所定時間ＴＸを変更して、本算出方法を再び実行する。典型的な例では、作業者は、再び実行する本算出方法では、ステップＳ１５において、所定時間ＴＸよりも長い所定時間ＴＹが経過したか否かを判定する。

＜５．除染手順＞
図５は、安全キャビネット１００内の除染手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される各工程は、作業者によって行なわれる。なお、図５に示されるステップＳ２１～ステップＳ２４は、図４に示されるステップＳ１１～ステップＳ１４と同じ手順であるため、その説明を省略する。

ステップＳ２５では、作業者は、電気抵抗値の比率ＲＡが、予め定められる除染が完了したと判定できる基準比率ＲＡＸ以上となったか否かを判定する。ステップＳ２５が否定判定の場合、すなわち、電気抵抗値の比率ＲＡが基準比率ＲＡＸ未満である場合、作業者は、ステップＳ２５の判定を繰り返し実行する。ステップＳ２５が肯定判定の場合、すなわち、電気抵抗値の比率ＲＡが基準比率ＲＡＸ以上となった場合、ステップＳ２６において、作業者は、除染装置２０の駆動を停止する。

＜６．除染システムの作用および効果＞
除染システム１０では、第２センサ部７２の電気抵抗値に対する第１センサ部７１の電気抵抗値の比率ＲＡが、基準比率ＲＡＸ以上となった場合に除染が完了したと判定できる。このため、除染対象１００の除染が完了したことを短時間で判定できる。また、除染を完了するために、必要以上に高濃度の過酢酸を噴出すること、および、長時間にわたり除染することで除染対象１００に存在する機器に過度の負荷がかかることを抑制できる。なお、噴出装置５０による過酢酸蒸気の噴出流量、過酢酸蒸気の濃度、および、所定時間ＴＸが同じ場合でも、除染が完了するか否かは、ワークエリアＷＡの温度、湿度等の様々な要因に依存する。このため、基準比率ＲＡＸの算出方法を繰り返し実施して基準比率ＲＡＸを算出することによって、ワークエリアＷＡの温度、湿度等が変化した場合であっても、除染対象１００の除染が完了したか否かを精度よく判定できる。

＜７．変形例＞
上記実施形態は本発明に関する除染強度センサ、除染システム、除染強度の検出方法、および、除染強度の検出プログラムが取り得る形態の例示であり、その形態を制限することを意図していない。本発明に関する除染強度センサ、除染システム、除染強度の検出方法、および、除染強度の検出プログラムは、実施形態に例示された形態とは異なる形態を取り得る。その一例は、実施形態の構成の一部を置換、変更、もしくは、省略した形態、または、実施形態に新たな構成を付加した形態である。以下に実施形態の変形例の幾つかの例を示す。なお、以下の変形例は、技術的に矛盾しない範囲において、互いに組み合わせることができる。

＜７－１．第１変形例＞
上記実施形態において、除染強度センサ６０から第２センサ部７２を省略することもできる。この変形例では、例えば、除染が開始される前の曝露部７１Ａの電気抵抗値を第２センサ部７２の電気抵抗値の代わりとして用いることによって、除染が開始される前の曝露部７１Ａの電気抵抗値と除染が開始された後の曝露部７１Ａの電気抵抗値との関係が、予め定められる除染が完了したと判定できる条件を満たした場合に除染が完了したと判定できる。

＜７－２．第２変形例＞
上記実施形態において、曝露部７１Ａの腐食した部分の厚さＨＡが、予め定められる除染が完了したと判定できる厚さＨＡＸ以上となった場合に除染が完了したと判定されてもよい。

＜７－３．第３変形例＞
センサ部７０は、未使用状態または除染開始前において、第１センサ部７１の電気抵抗値と第２センサ部７２の電気抵抗値とが一致しない場合がある。換言すれば、センサ部７０は、未使用状態または除染開始前において、比率ＲＡが「１」とならない場合がある。このため、上記実施形態において、下記の式（２）のように、補正係数Ｋを用いて比率ＲＡを補正することが好ましい。補正係数Ｋは、未使用状態または除染開始前における第２センサ部７２の電気抵抗値に対する第１センサ部７１の電気抵抗値の比率ＲＡＳの逆数である。例えば、未使用状態または除染開始前における第１センサ部７１の電気抵抗値が１．１０００であり、第２センサ部７２の電気抵抗値が１．００００である場合、比率ＲＡＳは、１．１０００であるため、補正係数Ｋは、０．９０９１となる。

ＲＡ＝Ｋ・（Ｒ１／Ｒ２）・・・（２）

＜７－４．第４変形例＞
上記実施形態において、除染強度検出部８２Ｘは、例えば、第１センサ部７１の電気抵抗値に対する第２センサ部７２の電気抵抗値の比率ＲＢが、予め定められる除染が完了したと判定できる基準比率ＲＢＸ以下となった場合に除染が完了したと判定してもよい。除染強度検出部８２Ｘは、除染装置２０による除染が実施されている間、電気抵抗値の比率ＲＢを第１センサ部７１の電気抵抗値Ｒ１および第２センサ部７２の電気抵抗値Ｒ２を用いた以下の式（３）に基づいてリアルタイムで算出する。基準比率ＲＢＸは、例えば、図４に示される基準比率ＲＡＸを算出するためのフローチャートと同様の考え方に基づいて算出することができる。

ＲＢ＝Ｒ２／Ｒ１・・・（３）

＜７－５．第５変形例＞
上記実施形態において、除染強度検出部８２Ｘは、以下の式（４）で示されるように、比率ＲＡと、除染開始前における第２センサ部７２の電気抵抗値に対する第１センサ部７１の電気抵抗値の比率ＲＡＳとの差ΔＲＡに基づいて、除染が完了したか否かを判定してもよい。この変形例では、除染強度検出部８２Ｘは、差ΔＲＡが、予め定められる除染が完了したと判定できる基準差ΔＲＸ以上となった場合に除染が完了したと判定する。

ΔＲＡ＝ＲＡ－ＲＡＳ・・・（４）

＜７－６．第６変形例＞
上記実施形態において、除染強度検出部８２Ｘは、以下の式（５）に示されるように、除染開始前における第１センサ部７１の電気抵抗値に対する第２センサ部７２の電気抵抗値の比率ＲＢＳと、第４変形例の比率ＲＢとの差ΔＲＢに基づいて、除染が完了したか否かを判定してもよい。この変形例では、除染強度検出部８２Ｘは、差ΔＲＢが、予め定められる除染が完了したと判定できる基準差ΔＲＹ以上となった場合に除染が完了したと判定する。

ΔＲＢ＝ＲＢＳ－ＲＢ・・・（５）

＜７－７．第７変形例＞
上記実施形態において、除染強度センサ６０の本体部８０を除染装置２０に搭載することもできる。また、除染強度センサ６０から本体部８０を省略し、除染強度の検出プログラム８１Ｐを除染装置２０の記憶装置３０に記憶させることもできる。この変形例では、除染装置２０の制御装置４０が除染強度の検出プログラム８１Ｐを実行することによって、除染装置２０に除染強度検出部８２Ｘが構築される。また、この変形例では、図５に示される除染手順のステップＳ２５の判定処理を除染強度検出部８２Ｘが実行し、ステップＳ２５が肯定判定の場合、噴出制御部４０Ｘが噴出装置５０の駆動を停止するようにしてもよい。

＜７－８．第８変形例＞
上記実施形態において、除染強度検出部８２Ｘは、第１センサ部７１の電気抵抗値と第２センサ部７２の電気抵抗値との差ΔＲＣに基づいて、除染が完了したか否かを判定してもよい。この変形例では、除染強度検出部８２Ｘは、差ΔＲＣが、予め定められる除染が完了したと判定できる基準差ΔＲＺ以上となった場合に除染が完了したと判定する。

＜７－９．第９変形例＞
上記実施形態において、安全キャビネット１００内に配置される粒子除去用フィルタは、ＨＥＰＡフィルタ１２０、１３０であったが、安全キャビネット１００内に配置される粒子除去用フィルタは、これに限定されない。除染対象の粒子除去用フィルタは、例えば、中性能フィルタであってもよいし、ＵＬＰＡフィルタであってもよい。

＜７－１０．第１０変形例＞
上記実施形態において、除染装置２０は、エアの流れが安全キャビネット１００、ポンプ５１、蒸気発生部５２、安全キャビネット１００という順であったが、エアの流れる順序はこれに限定されない。例えば、エアは、安全キャビネット１００、蒸気発生部５２、ポンプ５１、安全キャビネット１００という順に流れてもよい。

＜８．試験＞
本願発明者（ら）は、本発明の効果を確認するために、試験用の除染システムを用いて以下の第１試験および第２試験を実施した。また、本願発明者（ら）は、センサ部７０に好適に用いることができる金属を確認するための第３試験を実施した。なお、以下では、説明の便宜上、試験用の除染システムを構成する要素のうち、実施形態と同じ要素には、実施形態と同様の符号を付して説明する。

＜８－１．第１試験＞
図６は、第１試験に用いられる除染システム１０Ｘの概略構成を示す図である。除染システム１０Ｘは、除染対象１００Ｘ、除染装置２０Ｘ、ＢＩ１５０Ｘ、温湿度計３１０、過酢酸濃度計３２０、および、除染強度センサ６０を有する。

除染対象１００Ｘは、アクリルボックスである。アクリルボックスのサイズは、横７８ｃｍ×奥行き５７ｃｍ×高さ７８ｃｍである。アクリルボックスは、全面に開閉可能な扉（図示略）を有する。アクリルボックスは、左右、および、天面に開口１００ＸＡを有する。開口１００ＸＡの直径は、３０ｍｍである。天面の開口１００ＸＡから温湿度計３１０のセンサ部３１１、過酢酸濃度計３２０のセンサ部３２１、および、除染強度センサ６０のセンサ部７０が、アクリルボックス内の空間に挿入される。温湿度計３１０のセンサ部３１１は、ＨＩＯＫＩ社製のＬＲ９５０２である。温湿度計３１０の本体部３１２は、ＨＩＯＫＩ社製のＬＲ５００１である。過酢酸濃度計３２０のセンサ部３２１は、ＡＴＩ社製の過酢酸ガスセンサーモジュール００－１７０５である。過酢酸濃度計３２０の本体部３２２は、ＡＴＩ社製のＦ１２シリーズガス検知器である。

ＢＩ１５０Ｘは、アクリルボックス内の空間に配置される。ＢＩ１５０Ｘは、ＭｅｓａＬａｂ社製のＨＭＶ－０９１ 菌数１０⁶である。ＢＩ１５０Ｘの培養液は、ＭｅｓａＬａｂ社製のＰＭ／１００である。

除染装置２０Ｘは、アクリボックス内の空間に配置される。除染装置２０Ｘは、過酢酸系薬剤、酢酸、または、過酸化水素を収容する容器、ならびに、容器に取り付けられるファンを有する。ファンは、過酢酸系薬剤、酢酸、または、過酸化水素が蒸気化するように、これらの液面に送風する。

試験例１～７では、除染装置２０Ｘの容器に過酢酸系薬剤が収容される。過酢酸系薬剤は、Ｍｅｄｉｖａｔｏｒｓ社製のミンケアである。ミンケアは、過酸化水素の含有率が、２２．０％、酢酸の含有率が、４．５％、過酢酸の含有率が、９．０％である。ミンケアは、純水で希釈され、希釈液５００ｍｌが除染装置２０Ｘの容器に収容される。

試験例８では、除染装置２０Ｘの容器に酢酸を０．４５％に純水で希釈した希釈液５００ｍｌが収容される。試験例９では、除染装置２０Ｘの容器に過酸化水素を純水で１．１％に希釈した希釈液５００ｍｌが収容される。

第１試験では、除染装置２０Ｘの駆動中、除染強度センサ６０によって、センサ部７０の電気抵抗値の比率ＲＡを測定した。本試験では、所定時間、除染装置２０Ｘを駆動させ、除染装置２０Ｘの駆動の停止後、アクリルボックスの左右の開口１００ＸＡからＢＩ１５０Ｘを取り出し、ＢＩ１５０Ｘを培養液で培養させた。

図７は、試験例１～７の試験結果を示す表である。図８は、試験例６の試験結果を示すグラフである。図９は、試験例８、９の試験結果を示す表である。本試験では、第５変形例に示される電気抵抗値の差ΔＲＡが０．００２１以上の場合に、ＢＩ１５０Ｘが死滅して除染が完了することが確認された。また、試験例２、３、７より、湿度が同程度であっても、過酢酸の濃度が異なる場合、電気抵抗値の差ΔＲＡが異なることが確認された。試験例１、３より、過酢酸の濃度が同程度であっても、湿度が異なる場合、電気抵抗値の差ΔＲＡが異なることが確認された。除染対象１００Ｘの除染が完了するか否かは、温度、湿度、および、除染時間等の様々な要因に依存するが、除染強度センサ６０によって検出される電気抵抗値の比率ＲＡを用いることで、除染対象１００Ｘの除染が完了したか否かを短時間で精度よく判定できることが確認された。試験例８、９より、酢酸または過酸化水素では、ＢＩ１５０Ｘが死滅しないこと、および、第１センサ部７１の曝露部７１Ｘが腐食しないことが確認された。

＜８－２．第２試験＞
図１０は、第２試験に用いられる除染システム１０Ｙの概略構成を示す図である。除染システム１０Ｙは、第１試験に用いられる除染システム１０Ｘと比較して、除染装置２０Ｙの構成が異なり、その他の構成は、除染システム１０Ｘと同じである。除染装置２０Ｙは、超音波式ミスト発生装置である。超音波式ミスト発生装置は、ニッタ株式会社製のＦＯＧＡＣＴである。第２試験の試験方法は、第１試験と同様である。

図１１は、第２試験の試験結果を示す表である。第２試験では、試験例９より、第５変形例に示される電気抵抗値の差ΔＲＡが０．００１２以上である場合に、ＢＩ１５０Ｘが死滅して除染が完了することが確認された。除染装置２０Ｙが超音波式ミスト発生装置であっても、電気抵抗値の比率ＲＡを測定することによって、除染対象１００Ｘの除染が完了したか否かを短時間で精度よく判定できることが確認された。

また、第１試験および第２試験の結果より、過酢酸による金属の腐食の進行の程度と、微生物およびウイルスが除染により死滅または損傷する程度とが関連していることが確認された。これにより、微生物およびウイルスが除染により死滅または損傷する程度がどこまで進行したかについて、除染強度センサ６０が示す数値、換言すれば、除染強度として表すことができる。さらに、微生物およびウイルスの死滅した時の除染強度センサ６０が示す除染強度によって、除染を終了すべきタイミングを把握できる。

＜８－３．第３試験＞
図１２は、第３試験で用いられたセンサ部７０を構成する金属の諸元を示す表である。第３試験では、図１２に示されるサンプルＮо.１～Ｎо.７の金属を図６に示される除染システム１０Ｘの除染対象１００Ｘ内に収容し、除染装置２０Ｘによって過酢酸を噴出した。第３試験では、除染対象１００Ｘの開口１００ＸＡは、密閉されている。ＢＩ１５０Ｘは、第１試験のＭｅｓａＬａｂ社製のＨＭＶ－０９１ 菌数１０⁶に加えて、ＭｅｓａＬａｂｓ社製ＬＣＤ－４０４ 菌数１０⁴を使用した。２つのＢＩ１５０Ｘの培養液は、ＭｅｓａＬａｂ社製のＰＭ／１００である。サンプルＮо.１～Ｎо.７の金属は、ＪＩＳ Ｈ ３１００ 「銅及び銅合金の板及び条」によって規定されるサンプルである。

第３試験では、除染開始後、２時間、３時間、および、４時間の経過時にそれぞれ、ＢＩ１５０Ｘを取り出し、死滅しているか否かを確認した。第３試験では、２時間、３時間、および、４時間の経過時の全てで、２つのＢＩ１５０Ｘが死滅していること、換言すれば、陰性であることが確認された。

第３試験では、サンプルＮо.１～Ｎо.７の金属の腐食の進行の程度を確認するために、除染開始前と除染終了後の金属の光沢を光沢計（株式会社堀場製作所製 グロスチェッカー ＩＧ－４１０）を用いて測定した。図１３は、その結果である。なお、図１３中の金属の欄の数値は、各サンプルの金属の含有割合を示している。

図１３に示されるように、サンプルＮо.１～Ｎо.５の金属は、除染終了後に光沢度が大きく低下していることから、腐食が好適に進行していることが把握できる。サンプルＮо.６の金属は、光沢度がほとんど低下していない。このことから、センサ部７０を構成する金属にスズまたはリンが含まれる場合、過酢酸によっては、腐食が実質的に進行しないことが確認された。サンプルＮо.７の金属は、光沢度が低下していない。このことから、センサ部７０を構成する金属にニッケルが含まれる場合、過酢酸によっては、腐食が実質的に進行しないことが確認された。

１０ ：除染システム
２０ ：除染装置
６０ ：除染強度センサ
７１ ：第１センサ部
７１Ａ：曝露部
７２ ：第２センサ部
８１Ｐ：除染強度の検出プログラム

Claims (10)

1. 除染対象中に配置されるセンサ部の電気抵抗値に基づいて、前記除染対象中の過酢酸によって除染される微生物およびウイルスの少なくとも一方に対する除染の進行の程度を検出する除染強度センサにおける前記センサ部として用いられる電極であって、
   前記過酢酸によって腐食する金属によって構成され、かつ、除染強度が高くなるにつれて前記金属の腐食が進行することによって、前記電気抵抗値が増加するように構成される
   電極。
2. 前記腐食は、前記金属が酢酸塩に変化する化学反応を含む
   請求項１に記載の電極。
3. 前記金属は、銅および亜鉛の少なくとも一方を含む
   請求項１または２に記載の電極。
4. 前記金属は、前記銅および前記亜鉛を含む合金である
   請求項３に記載の電極。
5. 請求項１または２に記載の電極を前記センサ部とする、
   除染強度センサ。
6. 前記センサ部は、第１センサ部と第２センサ部とを含み、
   前記第１センサ部は、前記金属が前記除染対象中に曝露している前記電極であり、
   前記第２センサ部は、前記金属の表面が腐食しないようにマスキングされている前記電極である、
   請求項５に記載の除染強度センサ。
7. 請求項５に記載の除染強度センサと、
   前記除染対象中に前記過酢酸を噴出する除染装置と、を備える除染システム。
8. 前記除染装置は、前記除染強度センサから前記除染の完了を示す情報を取得すると、前記過酢酸の噴出を停止するように構成される
   請求項７に記載の除染システム。
9. 除染対象中の過酢酸によって除染される微生物およびウイルスの少なくとも一方に対する除染の進行の程度を検出する除染強度の検出方法であって、
   前記過酢酸によって腐食する金属によって構成され、かつ、除染強度が高くなるにつれて前記金属の腐食が進行することによって、電気抵抗値が増加するように構成される電極を含むセンサ部であって、前記除染対象中に配置された前記センサ部から、前記電極の前記電気抵抗値を取得するステップと、
   取得した前記電気抵抗値が所定の条件を満たすと、前記除染が完了したと判定するステップと、を含む
   除染強度の検出方法。
10. 除染対象中の過酢酸によって除染される微生物およびウイルスの少なくとも一方に対する除染の進行の程度を検出する除染強度の検出プログラムであって、
    前記過酢酸によって腐食する金属によって構成され、かつ、除染強度が高くなるにつれて前記金属の腐食が進行することによって、電気抵抗値が増加するように構成される電極を含むセンサ部であって、前記除染対象中に配置された前記センサ部から、前記電極の前記電気抵抗値を取得するステップと、
    取得した前記電気抵抗値が所定の条件を満たすと、前記除染が完了したと判定するステップと、をコンピュータに実行させる
    除染強度の検出プログラム。
    

Images