[0001] 本发明涉及具备用于对洁净室或隔离器装置等的内部进行除污的雾循环分散单元的除污装置，尤其涉及具备检测该雾循环分散单元的工作的超声波检测单元的除污装置。

[0002] 在制造医药品或食品等的制造现场或手术室等医疗现场，维持室内的无菌状态是重要的。尤其是，在医药品制造的作业室即无菌室的除污中，需要完成符合GMP(Good Manufacturing Practice：良好生产规范)的高度的除污验证。

[0003] 近年来，在无菌室等作业室(以下，称作除污对象室)的除污中，广泛地采用过氧化氢(气体或雾)。该过氧化氢具有强力的杀菌效果，廉价且容易入手，且作为最终分解成氧和水的对环境友好的除污气体是有效的。

[0004] 基于该过氧化氢的除污效果由在除污对象部位的表面冷凝的过氧化氢水的冷凝膜实现，这记载于下述专利文献1。因此，为了谋求除污对象室的除污效果的完美，增多过氧化氢的供给量来使产生的过氧化氢水的冷凝膜变厚或成为高浓度即可。

[0005] 当向除污对象室供给过剩量的过氧化氢时，发生过度的冷凝，回产生设置于除污对象室的内部的各种制造设备、精密测定设备或除污对象室的壁面等被产生的高浓度的过氧化氢水的冷凝膜腐蚀这一不良状况。

[0006] 另外，在通过过氧化氢进行除污后，进行利用清洁空气去除残留于除污对象室的内部的过氧化氢和冷凝膜的通风。但是，在供给了过剩量的过氧化氢的情况下，存在去除在除污对象室的壁面等产生的高浓度的过氧化氢水的冷凝膜的通风需要很多时间这一问题。

[0007] 于是，本发明人在下述专利文献2中提出了通过采用基于超声波的雾循环分散单元而能够通过供给对于除污对象室的适当量的除污剂来谋求除污效果的完美并且缩短通风等的作业时间而谋求除污作业的高效化的除污装置。

[0008] 现有技术文献

[0009] 专利文献1：日本特公昭61‑4543号公报

[0010] 专利文献2：日本特开2020‑156970号公报

[0038] 在本发明中，“雾”广义地解释，包含微细化而浮游于空气中的除污剂的液滴的状态、除污剂的气体和液滴混合存在的状态、除污剂在气体与液滴之间反复进行冷凝与蒸发的相变化的状态等。另外，关于粒径，也包含根据情况而细微地划分的雾、浓雾、液滴等地广义地解释。

[0039] 由此，在本发明的雾中，包括根据情况不同而被称作雾(也存在被定义为10μm以下的情况)或浓雾(也存在被定义为5μm以下的情况)的物体及具有其以上的粒径的物体。需要说明的是，在本发明中认为：通过超声波振动的作用，即使是雾、浓雾、液滴等3μm～10μm或其以上的液滴，也被均匀化为3μm以下的超微细粒子而发挥高度的除污效果。

[0040] 以下，通过实施方式来对本发明的除污装置详细地进行说明。需要说明的是，本发明并非仅限定于下述的实施方式。

[0041] 在本实施方式中，作为除污对象即作业室，以隔离器为例来说明。图1是从侧面观察配置有本发明人提出的上述专利文献2的发明的除污装置的隔离器的内部时的概要剖视图。需要说明的是，在本发明的除污装置中，除了上述专利文献2的发明具备的雾供给装置和雾循环分散装置以外，还具备检测超声波发送器的工作的超声波检测装置。需要说明的是，关于超声波检测装置的详情将后述。

[0042] 首先，对上述专利文献2的发明的除污装置进行说明。在图1中，隔离器10在其内部配置有除污装置20。除污装置20由雾供给装置30、雾循环分散装置40及第一控制装置(未图示)构成。在本实施方式中，作为雾供给装置30而使用双流体喷雾嘴30，设置于隔离器10的底壁面11。另外，在本实施方式中，作为除污剂而使用了过氧化氢水(H2O2水溶液)。

[0043] 双流体喷雾嘴30通过来自压缩机(未图示)的压缩空气使过氧化氢水雾化而使其成为过氧化氢水雾31，并向隔离器10的内部供给。需要说明的是，在本发明中，关于雾供给装置，不限于双流体喷雾嘴，关于雾产生机构及输出等不特别限定。

[0044] 在此，对雾循环分散装置40进行说明。在本实施方式中，雾循环分散装置40具备两台振动盘41、42。两台振动盘41、42在隔离器10的内部的图示右壁面下部及图示左壁面上部这两处以背对侧壁面12、13而将振动面41a、42a向隔离器10的内部朝向水平方向的方式配置。这两台振动盘41、42不相互使盘面(振动面)相向(盘面彼此相互正面面对)地配置。需要说明的是，在本发明中，也可以不将两台振动盘相互使盘面(振动面)相向地配置，而在一个面配置一台或多台。

[0045] 在此，对振动盘41(42也相同)进行说明。图2是示出在图1的除污装置具备的振动盘中在扬声器基盘配置有多个超声波扬声器(对应于超声波发送器)的状态的概要立体图。在图2中，振动盘41具备基盘和多个超声波发送器。在图2的振动盘41中，作为基盘而使用了扬声器基盘45，作为发送器而使用了超声波扬声器46。另外，在扬声器基盘45的平面45a上将25台超声波扬声器46以使它们的振动面46a的发送方向(图示正面左方向)统一的方式配置。需要说明的是，超声波扬声器的台数不特别限定。

[0046] 在本实施方式中，作为超声波扬声器46而使用了超指向性的超声波扬声器。具体而言，使用了发送频率为40KHz附近的超声波的频率调制方式的超声波扬声器(DC12V、50mA)。需要说明的是，关于超声波扬声器的种类、大小和构造、输出等，不特别限定。另外，在本发明中，关于雾循环分散装置具备的振动盘，不限于超声波扬声器，关于超声波的产生机构、频率范围及输出等不特别限定。

[0047] 在本实施方式中，通过使多个(25台)超声波扬声器46的振动面46a的发送方向统一并且使这些发送器以相同相位工作，各超声波扬声器46的正面方向的超声波相互加强，并且各超声波扬声器46的横向的超声波相互抵消。其结果是，当配置于扬声器基盘45的超声波扬声器46进行超声波振动时，产生从各振动面46a向垂直方向在空气中行进的指向性较强的声流。需要说明的是，通过利用第一控制装置(未图示)控制超声波扬声器46的频率和输出，能够实现高效的除污操作。

[0048] 接着，对配置有上述结构的除污装置20的隔离器10的内部的过氧化氢水雾31的行为进行说明。需要说明的是，在图1中，配置于隔离器10的内部的图示右下的振动盘41使其振动面41a(与超声波扬声器46的振动面46a的方向相同)朝向图示左方向。

[0049] 当在图1的状态下超声波扬声器46进行超声波振动时，从振动面41a向垂直方向(图示左方向)行进的指向性较强的声流41b将从双流体喷雾嘴30放出的过氧化氢水雾31取入，使基于声辐射压的按压作用，使其向声流41b的行进方向(图示左方向)移动。此时，过氧化氢水雾31成为通过基于声流41b的超声波振动的作用而被微细化的微细雾31a，并向隔离器10的内部循环分散。

[0050] 另一方面，配置于隔离器10的内部的图示左上的振动盘42将其振动面42a(与超声波扬声器46的振动面46a的方向相同)朝向图示右方向。当在该状态下超声波扬声器46进行超声波振动时，从振动面42a向垂直方向(图示右方向)行进的指向性较强的声流42b使基于声辐射压的按压作用于通过声流41b的作用而被微细化且被输送来的微细雾31a，使其向声流42b的行进方向(图示右方向)移动。此时，微细雾31a通过基于声流42b的超声波振动的作用而成为进一步稳定的微细雾31b，并向隔离器10的内部循环分散。

[0051] 这样，在隔离器10的内部，振动盘41和振动盘42以不使彼此的振动面41a、42a从正面相向的方式配置。这是因为在振动盘41的振动面41a和振动盘42的振动面42a从正面相向的情况下，从各振动盘41、42产生的超声波相互作用而产生驻波声场，在产生了驻波声场的情况下，微细雾31a、31b不会受到基于声辐射压的按压，无法移动。需要说明的是，如上所述，也可以在一个面配置一台或多台振动盘来使除污剂雾在隔离器10的内部循环。

[0052] 这样，在隔离器10的内部，通过声流41b及声流42b而微细稳定化的微细雾31a、31b以向图示箭头方向(图示顺时针)回旋的方式循环。需要说明的是，声流41b及声流42b是在平面上传导的稳定的定常波的纵波，与来自雾喷嘴的直接方式和风扇方式相比，作为没有风速差的气流而传播。

[0053] 此时，微细雾31a、31b通过超声波振动的作用而被微细化，粒径变小且表面积变大，因此可认为雾的蒸发效率高且反复进行蒸发与冷凝。另外，微细雾31a、31b是高度地微细化的雾，在隔离器10的内壁面形成均匀且薄层的冷凝膜。因此，与以往的除污操作相比，不会在隔离器10的内壁面局部地产生存在不均及厚度的冷凝膜。

[0054] 这样，过氧化氢的微细雾31a、31b一边始终受到超声波振动的作用一边在隔离器10的内部反复进行蒸发、冷凝及微细化一边循环。另外，在隔离器10的内壁面处，也始终受到超声波振动的作用而反复进行均匀且薄层的冷凝膜的再蒸发与冷凝。由此，可认为在隔离器10的内部，过氧化氢的3μm以下的超微细粒子和过氧化氢气体一边进行相变化一边共存而显现高度的除污环境。

[0055] 另外，通过在隔离器10的内壁面均匀且薄层地形成的冷凝膜反复进行再蒸发与冷凝，能够提高除污雾中的除污剂浓度，能够以少量的除污剂实现效率高的除污。另外，因为能够以少量的除污剂高效地进行除污，所以除污后的通风的效率也提高，也能够实现除污操作的短时间化。而且，虽然是次要效果，但通过基于声流41b及声流42b的超声波振动及声辐射压，也可得到隔离器10的内壁面上的附着物的去除效果。

[0056] 接着，对本发明的中心技术即超声波检测装置进行说明。首先，对超声波发送器和超声波接收器进行说明。图3是示出超声波发送器与超声波接收器之间的关系的概念图。在图3(1)中，超声波发送器51的发送面51a与超声波接收器52的接收面52a相互相向(表面彼此相互正面面对)。

[0057] 在该状态下，来自第一控制装置(未图示)的电信号51b由超声波发送器51变换为超声波，从发送面51a发送超声波53a。接着，发送出的超声波53a由超声波接收器52的接收面52a接收并被变换为电信号52b。变换后的电信号52b由超声波检测装置具有的第二控制装置(未图示)识别，确认超声波发送器51是否在正确地工作。

[0058] 另一方面，在图3(2)中，超声波发送器51的发送面51a和超声波接收器52的接收面52a不相互相向，都朝向相同的方向而与反射面54相向。

[0059] 在该状态下，来自第一控制装置(未图示)的电信号51b由超声波发送器51变换为超声波，从发送面51a发送超声波53a。接着，发送出的超声波53a由反射面54反射(根据情况而一部分衰减)而成为超声波53b。接着，超声波53b由超声波接收器52的接收面52a接收并变换为电信号52b。变换后的电信号52b由超声波检测装置具有的第二控制装置(未图示)识别，确认超声波发送器51是否在正确地工作。

[0060] 需要说明的是，如上所述，超声波发送器不限于超声波扬声器，只要是能够将电信号变换为超声波的机构即可，不特别限定。另外，超声波接收器在构造上与超声波发送器是相同的，也能够使用超声波扬声器。另外，不限于超声波扬声器，只要是能够将超声波变换为电信号的机构即可，不特别限定。

[0061] 接着，对具备多个超声波发送器的雾循环分散装置和具备超声波接收器的超声波检测装置的其他例子进行说明。图4是雾循环分散装置和超声波检测装置一体化而得到的装置的结构图。在图4中，雾循环分散装置60a和超声波检测装置60b一体化而得到的装置60(以下称作“一体化装置60”)由雾循环分散装置60a具备的振动盘61、第一控制装置62及多个超声波发送器63(在图4中是48台)及超声波检测装置60a具备的第二控制装置64和超声波接收器65构成。需要说明的是，48台超声波发送器63均匀地配置于振动盘61的表面，在它们的中央位置配置有1台超声波接收器65。另外，在振动盘61的一侧的端部配置有用表示一体化装置60的工作的LED指示灯66。

[0062] 在这样的结构中，第一控制装置62控制48台超声波发送器63各自独立的工作及48台超声波发送器63的作为整体的工作。另一方面，第二控制装置64控制1台超声波接收器65的工作。需要说明的是，在一体化装置60中，因为声波发送器63和超声波接收器65配置于相同的振动盘61的表面，所以超声波接收器65如在上述的图3(2)中说明那样检测超声波发送器63发送出的超声波的反射波。与此相对，也可以将超声波发送器63和超声波接收器65配置于不同的位置，如在上述的图3(1)中说明的那样，超声波接收器65直接检测超声波发送器63发送出的超声波。

[0063] 在此，对使用本实施方式的一体化装置60来确认超声波发送器63的工作的检测操作进行说明。图5是确认超声波发送器的工作的检测操作的概念图。首先，在图5(操作1)中，在除污前单独地确认全部超声波发送器的工作。操作1的结果是在确认了全部的超声波发送器的工作后，进行除污操作。关于进行除污操作前的工作的确认，也可以对工作状态设置阈值来进行。

[0064] 接着，在图5(操作2)中，在除污中确认振动盘(全部超声波发送器)的工作。操作2的结果是确认全部超声波发送器进行了工作，而进行除污操作。若在除污中未检测到振动盘的工作的停止，则可认为正常地进行了除污。需要说明的是，在操作2中，不单独地确认超声波发送器的工作。

[0065] 于是，最后，在图5(操作3)中，在除污后进行与除污前相同的操作而单独地确认全部超声波发送器的工作。操作3的结果是，能够通过确认全部超声波发送器的工作，来视为在除污中超声波发送器也正常地工作了。此时。也可以对超声波发送器的工作状态设置阈值来进行。通过这样在操作1～3中确认全部超声波发送器的工作，能够保证作为除污装置的工作。

[0066] 以下，关于图5所示的操作1～3，具体说明超声波发送器的工作的确认。在此，以在隔离器的内部将一体化装置60(参照图4)在一面的侧壁面配置两台而进行除污操作的情况为例来进行说明，但不限定于此。需要说明的是，以下的说明对超声波发送器的工作的确认进行说明，关于除污装置的雾供给装置的说明省略。

[0067] 图6是从顶棚面侧观察隔离器的内部时的内部剖视图，是示出确认除污前的超声波发送器的工作的情形的概念图。图6中的(1)和(2)示出了在相同的隔离器中切换了两台一体化装置60的工作确认的状态。在图6中，在隔离器70的内部，两台一体化装置60A、60B配置于一面的侧壁面70a。另外，示意性地记载了在隔离器70的内部的中央部分在除污后的作业中使用的多个设备71～77载置于下壁面或者从顶棚面由支撑件78吊设的状态。

[0068] (操作1)

[0069] 在该状态下，首先，在图6(1)中，通过第一控制装置62的控制而使一体化装置60A的48台超声波发送器63逐台地依次(例如，从1号到48号)工作(参照图4)。另外，与此同时，通过第二控制装置64的控制而使一体化装置60A的超声波接收器65工作。在图6(1)中，以箭头示出从一台超声波发送器63发送出的超声波。从图6(1)可知，发送出的超声波由多个设备71～77的表面和隔离器70的其他的侧壁面70b反射，向各种各样的方向行进。超声波接收器65检测这些反射波的一部分而确认是否在从工作中的一台超声波发送器63发送超声波。

[0070] 这样，逐台地依次确认一体化装置60A的48台超声波发送器63的工作。另一方面，在确认了一体化装置60A的48台超声波发送器63全部的工作后，接着切换为一体化装置60B而确认48台超声波发送器63的工作(参照图6(2))。在确认了两台一体化装置60A及60B的全部的超声波发送器63的工作后，进行隔离器70的内部的除污并且移向(操作2)。需要说明的是，此时也可以对超声波发送器63的工作状态设置阈值来进行。

[0071] (操作2)

[0072] 图7是示出确认除污中的超声波发送器的工作的情形的概念图。在图7中，在隔离器70的内部，与图6相同地配置有两台一体化装置60A、60B和多个设备71～77。

[0073] 在该状态下，向隔离器70的内部供给过氧化氢水雾而开始除污。在该情况下，为了使过氧化氢水雾循环分散而两台一体化装置60A及60B的全部的超声波发送器63工作。在图7中，以箭头示出从全部的超声波发送器63发送出的超声波。从全部的超声波发送器63发送出的超声波使过氧化氢水雾微细化并且使其在隔离器70的内部循环分散而一部分衰减。从图7可知，衰减后的超声波由多个设备71～77的表面、隔离器70的其他的侧壁面70b反射，向各种各样的方向行进。

[0074] 两台一体化装置60A及60B这两方的超声波接收器65检测这些反射波的一部分而确认两台一体化装置60A及60B的工作。需要说明的是，衰减后的超声波在隔离器70的内部复杂地反复反射，因此不进行至确认了两台一体化装置60A及60B中的一方停止了的状态。另外，不进行至确认了两台一体化装置60A及60B的全部的超声波发送器63(在此是96台)中的一台或数台停止了的状态。

[0075] 即，在(操作2)中，能够确认两台一体化装置60A及60B这两方全面停止了的状态。这样，在两台一体化装置60A及60B这两方未全面停止的情况下，作为最终确认操作而移向(操作3)。

[0076] (操作3)

[0077] 在结束了除污及通风的各工序的阶段中，在除污后进行与除污前的(操作1)相同的操作而分别确认全部的超声波发送器63的工作。在上述的(操作1)及(操作2)正常地成功确认且在该(操作3)中两台一体化装置60A及60B的全部的超声波发送器63的工作成功确认了的情况下，能够保证作为除污装置的工作，能够判断为刚才进行的隔离器70的内部的除污是正确地进行的。需要说明的是，此时也可以对超声波发送器63的工作状态设置阈值来进行。

[0078] 接着，也对在隔离器附设有传递箱的情况下的传递箱的内部的除污进行说明。图8是从顶棚面侧观察附设于隔离器的传递箱的内部时的内部剖视图，是示出确认(1)除污前及(2)除污中的超声波发送器的工作的情形的概念图。在图8中，在传递箱80的内部，一台一体化装置60A配置于一面的侧壁面80a。另外，示意性地记载了在传递箱80的内部的中央部分多个设备81～83载置于下壁面的状态。

[0079] (操作1)

[0080] 在该状态下，首先，在图8(1)中，通过第一控制装置62的控制而使一体化装置60A的48台超声波发送器63逐台地依次(例如，从1号到48号)工作(参照图4)。另外，与此同时，通过第二控制装置64的控制而使一体化装置60A的超声波接收器65工作。在图8(1)中，以箭头示出从一台超声波发送器63发送出的超声波。从图8(1)可知，发送出的超声波由多个设备81～83的表面、传递箱80的其他的侧壁面80b反射，向各种各样的方向行进。超声波接收器65检测这些反射波的一部分而确认在从工作中的1台超声波发送器63发送超声波。

[0081] 这样，逐台地依次确认一体化装置60A的48台超声波发送器63的工作。在确认了一体化装置60A的48台超声波发送器63的全部的工作后，进行传递箱80的内部的除污并且移向(操作2)。需要说明的是，此时也可以对超声波发送器63的工作状态设置阈值来进行。另外，传递箱80的内部的除污与上述的隔离器70的内部的除污同时进行即可。

[0082] (操作2)

[0083] 在图8(2)中，在传递箱80的内部，与图8(1)相同地配置有一台一体化装置60A和多个设备81～83。在该状态下，向传递箱80的内部供给过氧化氢水雾而开始除污。在该情况下，为了使过氧化氢水雾循环分散而一体化装置60A的全部的超声波发送器63工作。在图8(2)中，以箭头示出从全部的超声波发送器63发送出的超声波。从全部的超声波发送器63发送出的超声波使过氧化氢水雾微细化并且使其向传递箱80的内部循环分散而一部分衰减。从图8(2)可知，衰减后的超声波由多个设备81～83的表面和传递箱80的其他的侧壁面80b反射，向各种各样的方向行进。

[0084] 一体化装置60A的超声波接收器65检测这些反射波的一部分而确认一体化装置60A的工作。需要说明的是，衰减后的超声波在传递箱80的内部复杂地反复反射，因此不进行至确认到一体化装置60A的全部的超声波发送器63(在此是48台)中的一台或数台停止了的状态。即，在(操作2)中，能够确认一体化装置60A全面停止了的状态。这样，在一体化装置
60A未全面停止的情况下，作为最终确认操作而移向(操作3)。

[0085] (操作3)

[0086] 在结束了除污及通风的各工序的阶段中，在除污后进行与除污前的(操作1)相同的操作而单独地确认全部的超声波发送器63的工作。在上述的(操作1)及(操作2)正常地成功确认且在该(操作3)中一体化装置60A的全部的超声波发送器63的工作成功确认了的情况下，能够保证作为除污装置的工作，能够判断为刚才进行的传递箱80的内部的除污是正确地进行的。需要说明的是，此时也可以对超声波发送器63的工作状态设置阈值来进行。

[0087] 如以上说明的那样，根据本实施方式，能够提供能够在除污操作的前后或除污中确认雾循环分散单元正确地工作且能够保证作为除污装置的工作的除污装置。

[0088] 附图标记说明

[0089] 10、70…隔离器，80…传递箱，

[0090] 11…底壁面，12、13、70a、70b、80a、80b…侧壁面，14…上壁面，[0091] 20…除污装置，30…雾供给装置(双流体喷雾嘴)，

[0092] 31…过氧化氢水雾，31a…微细雾，

[0093] 40、60a…雾循环分散装置，60、60A、60B…一体化装置，

[0094] 60b…超声波检测装置，41、42、61…振动盘，41a、42a…振动面，[0095] 41b、42b…声流，45…扬声器基盘，45a…扬声器基盘的平面，

[0096] 46、51、63…超声波发送器(超声波扬声器)，

[0097] 46a、51a…超声波发送器的波送面(振动面)，51b、52b…电信号，[0098] 52、65…超声波接收器(超声波扬声器)，52a…超声波接收器的接收面(振动面)，[0099] 53a、53b…超声波，62…第一控制装置，64…第二控制装置，

[0100] 66…LED指示灯，71～77、81～83…设备，78…支撑件。