(57)【要約】      （修正有）【課題】金属の溶出量を容易に管理することが可能な加工システムを提供する。【解決手段】電解液Ｌを吐出する電解ノズル１２と、除染対象材Ｍを電解するための電力を供給するＤＣ電源１６と、電流計１５と、電流値、電解時間および電解除去量の関係を示す演算式を用いて、除染システム１００を制御するための値を算出する制御装置２０と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の対象物の表面を電解により加工する加工システムであって、
電解液を上記対象物に対して吐出すると共に電極として機能する電解ノズルと、
上記対象物を電解するための電力を供給する直流電源と、
上記電解ノズル、当該電解ノズルから上記対象物に対して吐出された電解液、上記対象物および上記直流電源を構成要素として含む電気回路を流れる電流を計測する電流計と、
上記電流計によって得られた電流値と、上記対象物の電解時間と、上記対象物の電解除去量との関係を示す下記（１）式または当該（１）式から導かれる演算式を用いて、上記加工システムを制御するための値を算出する算出部と、を備えることを特徴とする加工システム。
（上記電解除去量（ｍｇ））＝（定数）×（上記電流値（Ａ））×（上記電解時間（秒））・・・（１）
【請求項２】
上記（１）式における上記定数は、０．１２５以上０．２５以下であることを特徴とする請求項１に記載の加工システム。
【請求項３】
上記算出部は、上記対象物を所望の深さで電解するための上記電解時間を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の加工システム。
【請求項４】
上記電流値が一定になるように上記直流電源の電圧を制御する電圧制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の加工システム。
【請求項５】
上記対象物と上記電解ノズルとの間の距離を計測する変位計測部と、
上記変位計測部によって計測された距離が所定の範囲内に収まるように上記対象物と上記電解ノズルとの相対位置を調整する位置調整部と、をさらに備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の加工システム。
【請求項６】
金属製の対象物の表面を電解により加工する加工システムを制御する制御装置であって、
上記加工システムは、
電解液を上記対象物に対して吐出すると共に電極として機能する電解ノズルと、
上記対象物を電解するための電力を供給する直流電源と、
上記電解ノズル、当該電解ノズルから上記対象物に対して吐出された電解液、上記対象物および上記直流電源を構成要素として含む電気回路を流れる電流を計測する電流計とを備え、
上記電流計によって得られた電流値と、上記対象物の電解時間と、上記対象物の電解除去量との関係を示す下記（１）式または当該（１）式から導かれる演算式を用いて、上記加工システムを制御するための値を算出する算出部を備えていることを特徴とする制御装置。
（上記電解除去量（ｍｇ））＝（定数）×（上記電流値（Ａ））×（上記電解時間（秒））・・・（１）
【請求項７】
請求項６に記載の制御装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記算出部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属製の対象物の表面を電解により加工する加工システム、特に、放射線に汚染された金属製の対象物の表面を電解により除染するシステム、その制御装置および制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所で使用され、放射線により汚染された金属部材に対する除染の方法として、電解により表面を溶出除去する方法がある。そのような方法の例として、特許文献１には、電極に研磨剤を装着した電極工具を汚染部材に押し当て、電極工具を往復運動または回転運動させると同時に電極に直流または交流の電圧を印加することで金属部材の表面を除去する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭６２−１０７９２０号公報（１９８７年５月１９日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
除染対象である金属を電解により除染する場合、金属の溶出量を管理することが重要である。しかし、電解による除染は、一般に除染対象の表面から数１０μｍ程度の深さで行われることが多い。このため、金属の溶出量は微量であり、溶出した部分の深さまたは溶出量を直接的に測定すること、または除染の前後における除染対象の質量の変化を測定することによって金属の溶出量（電解除去量）を管理することは困難である。また、除染対象が複雑な形状をしている場合には、電解除去量の算出はより難しくなる。
【０００５】
特許文献１には、このような金属の電解除去量の管理方法については何ら記載されていない。
【０００６】
本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、金属製の対象物の電解除去量を容易に管理することが可能な加工システムおよびその制御装置を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、本発明に係る加工システムは、金属製の対象物の表面を電解により加工する加工システムであって、電解液を上記対象物に対して吐出すると共に電極として機能する電解ノズルと、上記対象物を電解するための電力を供給する直流電源と、上記電解ノズル、当該電解ノズルから上記対象物に対して吐出された電解液、上記対象物および上記直流電源を構成要素として含む電気回路を流れる電流を計測する電流計と、上記電流計によって得られた電流値と、上記対象物の電解時間と、上記対象物の電解除去量との関係を示す下記（１）式または当該（１）式から導かれる演算式を用いて、上記加工システムを制御するための値を算出する算出部と、を備えている。
【０００８】
（上記電解除去量（ｍｇ））＝（定数）×（上記電流値（Ａ））×（上記電解時間（秒））・・・（１）
上述の構成によれば、算出部は、電流値と、電解時間と、電解除去量との関係を示す（１）式または当該（１）式から導かれる演算式を用いて、加工システムを制御するための値を算出する。したがって、上記電気回路を流れる電流の値を一定にすれば、所望の電解除去量を実現するための電解時間が定まる。このような技術的思想は、本発明の発明者らが見出したものである。
【０００９】
このように、電流値を含む少ないパラメータから電解除去量を算出することができるため、金属の電解除去量を容易に管理することができる。
【００１０】
また、本発明に係る加工システムにおいて、上記式（１）における定数は、０．１２５以上０．２５以下であることが好ましい。
【００１１】
本願発明者は実験を繰り返し、上記式（１）における定数が０．１２５以上０．２５以下である場合に、電解除去量に関わる、加工システムを制御するための値を適切に算出できることを見出した。
【００１２】
また、本発明に係る加工システムにおいて、上記算出部は、上記対象物を所望の深さで電解するための上記電解時間を算出することが好ましい。
【００１３】
上記の構成によれば、算出部が算出した電解時間以上電解することで、対象物を所望の深さ以上に電解することができる。さらに、対象物とノズルとの相対位置を変化させながら電解を行う場合には、算出した電解時間に基づいて対象物またはノズルの好ましい移動速度を算出することができる。
【００１４】
また、本発明に係る加工システムは、上記電流値が一定になるように上記直流電源の電圧を制御する電圧制御部をさらに備えることが好ましい。
【００１５】
上記の構成によれば、直流電源の電圧を制御して電流値を一定とすることで、単位時間当たりの電解除去量を一定にすることができる。
【００１６】
また、本発明に係る加工システムは、上記対象物と上記電解ノズルとの間の距離を計測する変位計測部と、上記変位計測部によって計測された距離が所定の範囲内に収まるように上記対象物と上記電解ノズルとの相対位置を調整する位置調整部と、をさらに備えることが好ましい。
【００１７】
上記の構成によれば、位置調整部は、変位計測部によって計測された対象物と電解ノズルとの間の距離が所定の範囲内に収まるように対象物と電解ノズルとの相対位置を調整する。対象物と電解ノズルとの間の距離が所定の範囲内に収まることで、対象物と電解ノズルとの間を流れる電解液において生じる電気抵抗の変動が小さくなる。したがって電流値の変動を所定の範囲内に収めることができ、単位時間当たりの電解除去量を所定の範囲内に収めることができる。
【００１８】
本発明に係る制御装置は、金属製の対象物の表面を電解により加工する加工システムを制御する制御装置であって、上記加工システムは、電解液を上記対象物に対して吐出すると共に電極として機能する電解ノズルと、上記対象物を電解するための電力を供給する直流電源と、上記電解ノズル、当該電解ノズルから上記対象物に対して吐出された電解液、上記対象物および上記直流電源を構成要素として含む電気回路を流れる電流を計測する電流計とを備え、上記制御装置は、上記電流計によって得られた電流値と、上記対象物の電解時間と、上記対象物の電解除去量との関係を示す下記（１）式または当該（１）式から導かれる演算式を用いて、上記加工システムを制御するための値を算出する算出部を備えている。
【００１９】
（上記電解除去量（ｍｇ））＝（定数）×（上記電流値（Ａ））×（上記電解時間（秒））・・・（１）
上記の構成によれば、電流値を含む少ないパラメータから電解除去量を算出することができるため、金属の電解除去量を容易に管理することができる。
【００２０】
また、上記制御装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記算出部としてコンピュータを機能させるための制御プログラムも本発明の技術的範囲に含まれる。
【発明の効果】
【００２１】
金属製の対象物の電解除去量を容易に管理することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る除染システムの構成を示す図である。
【図２】上記除染システムの制御装置の構成を示すブロック図である。
【図３】上記除染システムにおける処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【図４】電流と電解除去量との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。
【００２４】
（除染システム１００の全体構成）
図１は、本発明の実施形態に係る除染システム１００（加工システム）の構成を示す図である。除染システム１００は、除染対象材Ｍ（対象物）の表面を電解により溶出させる表面加工システムである。なお、本発明は、除染のための表面加工システムのみならず、対象物の表面を電解により溶出させることで加工する表面加工システム全般に適用可能である。
【００２５】
図１に示すように、除染システム１００は、除染対象材Ｍに対して電解加工を行う本体部１と、電解液Ｌが貯留される貯留部２と、貯留部２内の電解液Ｌを本体部１に供給すると共に、本体部１から電解液Ｌを回収する循環経路部３とを備えている。
【００２６】
除染対象材Ｍは、例えば原子力発電所の配管系で使用されたＳＵＳ（Steel Use Stainless）製のパイプなど、放射線で表面およびその近傍が汚染されている金属製（例えば、炭素鋼、ステンレス鋼）の部材である。除染対象材Ｍは、汚染された表面およびその近傍が除去されることによって、非汚染材料（クリアランス材）となり、再利用または通常の産業廃棄物としての処分などを行うことが可能となる。これにより、放射線により汚染された材料として特別な処分を行う必要のある材料の総量を減少させることが可能である。
【００２７】
また、電解液Ｌは、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）の水溶液、硝酸カリウム（ＫＮＯ３）の水溶液、または硝酸ナトリウム（ＮａＮＯ３）など中性の水溶液であり、約１０ｗｔ％以上約２０ｗｔ％以下の重量パーセント濃度であるのが好ましい。除染システム１００においては、電解液Ｌとして中性の水溶液を用いることによって、強アルカリ性または強酸性の水溶液を用いるシステムなどと比べて、液漏れおよび液の飛散などを綿密に防ぐ必要がない。
【００２８】
（本体部１の構成）
本体部１は、電解槽１１と、電解ノズル１２と、移動機構１３（位置調整部）と、変位計測部１４と、電流計１５と、ＤＣ（直流）電源１６と、配線１７ａ、１７ｂと、制御装置２０と、操作部３０とを備えている。このうち、制御装置２０については後述する。
【００２９】
電解槽１１内には、除染対象材Ｍが配置されていると共に、電解ノズル１２から吐出され、除染対象材Ｍから流れ落ちた電解液Ｌが貯留されている。
【００３０】
電解ノズル１２は、電解液Ｌを除染対象材Ｍに対して吐出すると共に電極として機能する。本実施形態の電解ノズル１２は、円筒形状の金属で構成されており、導電性を有している。電解ノズル１２には、後述するＤＣ電源１６の負極側が接続されている。
【００３１】
電解ノズル１２は、電解ノズル１２の長手方向の一方端部から他方端部まで延び、電解液Ｌが流通する中空部１２ａと、除染対象材Ｍ側の一方端部に設けられた吐出口１２ｂと、他方端部に設けられた供給口１２ｃとを有している。
【００３２】
吐出口１２ｂは、電解液Ｌが除染対象材Ｍ側に吐出されるように構成されている。供給口１２ｃは循環経路部３に接続されており、供給口１２ｃを介して電解液Ｌが中空部１２ａ内に供給される。電解ノズル１２において供給口１２ｃが複数設けられていてもよく、複数の電解ノズル１２が設けられていてもよい。
【００３３】
移動機構１３は、除染対象材Ｍを電解ノズル１２に対して相対的に移動させる機構である。本実施形態では、移動機構１３は、電解槽１１の内部に収容され、除染対象材Ｍが載置される移動式の台であり、電解ノズル１２の吐出口１２ｂと除染対象材Ｍとの相対位置（上記台の水平方向の位置および高さ）を変更可能である。移動機構１３の電解ノズル１２に対する水平方向の位置および高さを変更することで、除染対象材Ｍの電解ノズル１２に対する水平方向の位置および高さを変更することができる。
【００３４】
なお、除染システム１００は、電解ノズル１２を移動させる移動機構を備えていてもよく、除染対象材Ｍおよび電解ノズル１２の両方を移動させる移動機構を備えていてもよい。
【００３５】
変位計測部１４は、除染対象材Ｍと電解ノズル１２との間の距離を計測する計測器である。変位計測部１４は、電解ノズル１２に対して固定されている。したがって、変位計測部１４と除染対象材Ｍとの間の距離を測定することで、除染対象材Ｍと電解ノズル１２との間の距離を間接的に計測することができる。変位計測部１４は、例えば光または超音波を用いた公知の測距装置であってよい。
【００３６】
電流計１５は、電解ノズル１２、電解ノズル１２から除染対象材Ｍに対して吐出された電解液Ｌ、除染対象材ＭおよびＤＣ電源１６を構成要素として含む電気回路を流れる電流を計測する計測器である。変位計測部１４および電流計１５による計測結果は、制御装置２０へ送られる。
【００３７】
ＤＣ電源１６は、除染対象材Ｍを電解するための電力を供給するための電源である。具体的には、ＤＣ電源１６は、除染対象材Ｍに直流電流（ＤＣ）を流す。ＤＣ電源１６の負極側と電解ノズル１２とは、配線１７ａにより接続されている。ＤＣ電源１６の正極側と導電性の除染対象材Ｍとは、配線１７ｂにより接続されている。これにより、ＤＣ電源１６からの電流は、電解ノズル１２および除染対象材Ｍに供給される。なお、ＤＣ電源１６は、３０Ｖ程度の電圧を供給可能であればよい。
【００３８】
操作部３０は、除染システム１００の操作に関するユーザの入力を受け付ける。また、本体部１は、制御装置２０による制御に関する情報をユーザに提供するための出力部（例えば、表示装置）を備えていてもよい。
【００３９】
（貯留部２、循環経路部３）
貯留部２は、電解液Ｌが貯留される容器である。本実施形態において、貯留部２は、電解槽１１より低い位置に設けられる。循環経路部３は、本体部１と貯留部２との間で電解液Ｌを循環させるための管路であり、供給路３１と、回収路３２とを有する。
【００４０】
供給路３１は、貯留部２から電解ノズル１２へ電解液Ｌを供給する管路である。供給路３１の一端は貯留部２の底部近傍に接続され、他端は電解ノズル１２の供給口１２ｃに接続されている。供給路３１には、電解液Ｌを貯留部２から電解ノズル１２へ向けて流通させるポンプ３１ａ、および供給路３１を流通する電解液Ｌの流量を調整する流量調整弁３１ｂが設けられている。
【００４１】
電解ノズル１２からの電解液Ｌの供給は、貯留部２内の電解液Ｌをポンプ３１ａにより圧送することで行われる。ポンプ３１ａは、電解加工の開始前にユーザが手動で始動させ、電解加工の終了後にユーザが手動で停止させるものであってよい。または、制御装置２０がポンプ３１ａの動作を制御するポンプ制御部を備えていてもよい。
【００４２】
回収路３２は、電解槽１１から貯留部２へ電解液Ｌを回収する管路である。回収路３２の一端は電解槽１１の底部近傍に接続され、他端は貯留部２に接続されている。回収路３２には、電解加工により発生した電解液Ｌ中の反応生成物などの異物を除去するためのフィルタ３２ａが設けられている。フィルタ３２ａによる不純物を除去された電解液Ｌは、貯留部２に流入し、供給路３１を経由して、除染対象材Ｍの電解に再利用される。
【００４３】
（除染システム１００の原理）
除染システム１００による除染の原理について、以下に説明する。除染システム１００においては、電解ノズル１２から除染対象材Ｍに電解液Ｌを供給しながら、ＤＣ電源１６により、電解ノズル１２と除染対象材Ｍとの間に、電解液Ｌを介して電圧を印加する。これにより、電解ノズル１２と除染対象材Ｍとの間に電流経路が形成されて電解加工が行われる。ここで、電解ノズル１２と除染対象材Ｍとの間の距離が十分に近接していることによって、電解ノズル１２と除染対象材Ｍとの間に大きな電圧（例えば、約１０００Ｖ以上）を印加しなくても、小さな電圧（例えば、約１５Ｖ）で十分に電解加工を行うことが可能である。
【００４４】
この時、ＤＣ電源１６の正極側に接続された除染対象材Ｍでは、電解液Ｌに接する除染対象材Ｍの表面に存在する鉄（Ｆｅ）がイオン化して２価の鉄イオン（Ｆｅ２＋）となり、電解液Ｌに溶出する。これにより、除染対象材Ｍの表面およびその近傍に位置する汚染された鉄が除去される。そして、除染対象材Ｍを所定の深さまで電解し、汚染された鉄を十分に除去することにより、除染対象材Ｍが非汚染材料（クリアランス材）となる。一方、電解液Ｌ内に溶出したＦｅ２＋は、電解液Ｌ中の水酸化物イオン（ＯＨ−）と反応して、水酸化鉄（ＩＩ）（Ｆｅ（ＯＨ）２）、または、水酸化鉄（ＩＩ）が酸化した水酸化鉄（ＩＩＩ）（Ｆｅ（ＯＨ）３）として捕集される。
【００４５】
（制御装置２０）
図２は、制御装置２０の構成を示す機能ブロック図である。図２に示すように、制御装置２０は、算出部２１、電圧制御部２２および移動機構制御部２３（位置調整部）を備える。
【００４６】
算出部２１は、電流計１５によって得られた電流値と、除染対象材Ｍの電解時間と、除染対象材Ｍの電解除去量との関係を示す下記の式（１）または当該式（１）から導かれる演算式を用いて、除染システム１００を制御するための制御値を算出する。
（電解除去量）＝（定数）×（電流値）×（電解時間）・・・（１）
上記電解除去量は、電解された金属の重量（ｍｇ）を示す値であり、電解重量と称することもできる。電流値の単位はＡであり、電解時間の単位は秒である。式（１）において、定数は０．１２５以上０．２５以下の範囲で設定され、特に、０．２５が好ましい。この理由については後述する。
【００４７】
算出部２１が算出する制御値としては、移動機構１３の移動速度、所望の深さで除染対象材Ｍの表面を削るための好ましい電流値および電解時間などが挙げられる。
【００４８】
例えば、上記制御値が、移動機構１３の移動速度である場合を考える。この場合、算出部２１は、電流値および除染対象材Ｍの表面をどれだけ削るかという電解深さの値をユーザから受け付け、ユーザが指定した電流値を用いて、ユーザが指定した電解深さで除染対象材Ｍの表面を削るために好ましい移動機構１３の移動速度を算出する。
【００４９】
そのために、まず算出部２１は、指定された電解深さで除染対象材Ｍの単位面積を、指定された電流値の電流を用いて削るために必要な時間（電解時間）を算出する。所定の除染対象材Ｍの単位面積（例えば、１ｃｍ２）を単位深さ（例えば、１μｍ）削った場合の除染対象材Ｍの重量の変化量（ｍｇ）、すなわち、単位面積当たりの電解除去量（ｍｇ）は、予め定められており、算出部２１が利用可能な不揮発性の記憶部（図示せず）に格納されている。単位面積当たりの電解除去量および電流値が得られれば、上記式（１）から電解時間が得られる。
【００５０】
そして、算出部２１は、単位面積を有する第１の面に対して、算出した電解時間以上電解が行われた後、第１の面に隣接し、単位面積を有する第２の面に対する電解が開始されるように、移動機構１３の移動速度を算出する。移動機構１３の移動は段階的であっても、連続的であってもよい。
【００５１】
なお、除染システム１００の設定上、電流値が固定されている場合には、算出部２１は、所定の電流値を用いて上述の演算を行えばよく、ユーザから電流値の入力を受け付ける必要はない。
【００５２】
また、移動機構１３の移動速度が固定されていれば、ユーザが指定した電解深さで除染対象材Ｍの表面を削るための好ましい電流値を算出部２１が算出してもよい。この場合には、算出部２１は、移動機構１３の移動速度から、電解液が除染対象材Ｍの単位面積の面に対して吐出される時間（電解時間）を求め、その時間内に、ユーザが指定した電解深さに対応する電解除去量を得ることができる電流値を算出する。
【００５３】
また、ユーザが所望する時間内に、所望の電解深さで除染対象材Ｍの電解を完了するための電流値および対応する移動機構１３の移動速度を算出部２１が求めてもよい。この場合には、算出部２１は、電解の対象となる除染対象材Ｍの面積（特に、長さ）の情報を取得する。
【００５４】
上述した演算を算出部２１が行うためのプログラムおよび各種の設定値は、上記記憶部に予め格納されており、算出部２１は、これらのプログラムおよび設定値をユーザの入力操作に応じて読み出し、利用する。
【００５５】
電圧制御部２２は、電流計１５によって得られる電流値（すなわち、上記電気回路を流れる電流）が一定になるように、ＤＣ電源１６の電圧を制御する。
【００５６】
移動機構制御部２３は、移動機構１３の位置を制御する。特に、移動機構制御部２３は、変位計測部１４によって計測された距離が所定の範囲内に収まるように、除染対象材Ｍと電解ノズル１２との相対位置を調整する。ここで、所定の範囲とは、例えば、当該範囲内で上記距離が変動することによる、電流計１５により計測される電流値の変動が、中央値から±数％以内となる範囲である。
【００５７】
また、移動機構制御部２３は、移動機構１３の移動速度を制御することにより、電解ノズル１２に対する除染対象材Ｍの相対移動速度を制御する。
【００５８】
（除染システム１００による電解加工の流れ）
図３は、除染システム１００における処理の流れの一例を示すフローチャートである。ここでは、算出部２１が、所定の電流値を用いて、ユーザが指定した電解深さで除染対象材Ｍの表面を削るために好ましい移動機構１３の移動速度を算出する場合の処理の流れについて説明する。
【００５９】
まず、操作部３０は、除染対象材Ｍに対する電解深さの値の、ユーザによる入力を受け付け、受け付けた値を制御装置２０の算出部２１へ出力する（Ｓ１）。
【００６０】
次に、算出部２１は、上述したように、入力された電解深さを達成するための単位面積当たりの電解時間を算出し、算出した電解時間をもとに移動機構１３の移動速度を算出する（Ｓ２）。算出部２１は、算出した移動速度を移動機構制御部２３へ出力する。
【００６１】
除染を開始する指示を、操作部３０を介してユーザから受け付けると、制御装置２０は、ポンプ３１ａを稼働させることにより電解液を除染対象材Ｍへ供給すると共に、ＤＣ電源１６を稼働させることにより、電解のための電力の供給を開始する。そして、移動機構制御部２３は、算出部２１が算出した移動速度で移動機構１３が移動するよう移動機構１３を制御する（Ｓ３）。
【００６２】
電解が開始されると、制御装置２０は、電解のための電流の値が一定になるよう当該電流値を調整する（Ｓ４）。具体的には、電圧制御部２２は、電流計１５によって計測される電流値が一定となるように、ＤＣ電源１６の電圧を制御する。また、移動機構制御部２３は、変位計測部１４により計測された、除染対象材Ｍと電解ノズル１２との間の距離が、所定の範囲内に収まるように移動機構１３を制御し、除染対象材Ｍと電解ノズル１２との相対位置を調整する。電圧制御部２２による制御と移動機構制御部２３による制御との両方を行う必要は必ずしもなく、一方のみでもよい。また、その他の方法により電流値を一定に制御してもよい。
【００６３】
その後、制御装置２０は、所定の電解時間にわたって電解を行ったか判定する（Ｓ５）。所定の電解時間にわたって電解を行っていない場合（Ｓ５にて、ＮＯ）、制御装置２０は電解処理を継続する。一方、所定の電解時間にわたって電解を行った場合（Ｓ５にて、ＹＥＳ）、制御装置２０は、ＤＣ電源１６の電圧を０にすると共に、電解液の供給を停止する。これにより、除染システム１００による除染対象材Ｍの電解加工が終了する。なお、電解処理を終了するタイミングは、ユーザがリアルタイムに指定してもよい。
【００６４】
（変更例）
算出部２１は、式（１）それ自体ではなく、式（１）から導かれる演算式を用いて、除染システム１００を制御するための値を算出してもよい。式（１）から導かれる演算式とは、式（１）を変形した式であってもよく、式（１）に含まれる変数を数学的に同義の別の変数に置き換えたものであってもよい。また、式（１）から導かれる演算式は、別の数式に含まれる変数を、式（１）を利用して別の変数に置き換えた式であってもよい。例えば、上述したように、除染対象材Ｍの好ましい移動速度を求める演算式も式（１）から導かれる演算式の一例である。
【００６５】
また、算出部２１は、電解深さ値に加えて、除染対象材Ｍの電解対象となる面の面積の入力を受け付け、入力された電解深さおよび面積から電解除去量を算出し、算出した電解除去量を達成できる電流値および電解時間の組み合わせを複数算出してもよい。
【００６６】
また、算出部２１は、電解除去量および電流値をユーザからの入力により受け付け、入力された電解除去量および電流値から電解時間を算出してもよい。この場合、制御装置２０は、図３に示したＳ５のように、算出した電解時間以上に電解を行った時点で電解処理を終了させる。
【００６７】
（式（１）の導出の経緯）
図４は、除染対象材Ｍに流れる電流と除染対象材Ｍの電解除去量との関係を示すグラフである。図４に示すグラフにおいて、横軸は電流値を示し、縦軸は除染対象材Ｍの１秒当たりの電解除去量（除去量）を示している。
【００６８】
本願発明者らは、電解加工における種々のパラメータと電解除去量との関係について、鋭意実験を繰り返した。パラメータの例としては、電解ノズル１２の形状（除染対象材Ｍに対して電解液を吐出する孔の数）、電解ノズル１２−除染対象材Ｍ間電圧、電解液種および濃度、電解液流量、電解ノズル１２−除染対象材Ｍ間距離、ならびに液流の方向が挙げられる。具体的には、これらのパラメータを以下の通り変化させて実験を行った。除染対象材Ｍとして、ステンレス鋼を用いた。
・ノズル形状：１孔、３孔
・電圧：２０Ｖ〜２００Ｖ
・電解液種（濃度）：ＮａＣｌ（５％〜２０％）またはＮａＮＯ３（５％〜２０％）
・電解液流量：１ｌ／ｍｉｎ．〜４ｌ／ｍｉｎ．
・電解ノズル１２−除染対象材Ｍ間距離：１０ｍｍ〜５０ｍｍ
・電解液の吐出方向：０°、４５°、９０°、１３５°、１８０°（鉛直下方に向かって流れる時の角度を０°とする）。
【００６９】
図４に示すグラフにおける各データ点は、上述したパラメータを考慮せず、除染対象材Ｍに流れる電流と除染対象材Ｍの１秒当たりの電解除去量との関係をプロットしたものである。その結果、上述したパラメータに関わらず、除染対象材Ｍの１秒当たりの電解除去量が、除染対象材Ｍに流れる電流に対して比例関係にあることが見いだされた。
【００７０】
したがって、除染対象材Ｍの電解除去量（ｍｇ）と、除染対象材Ｍに流れる電流（Ａ）と、電解時間（秒）との関係は、次の式（１）によって表される。
【００７１】
（電解除去量）＝（定数）×（電流値）×（電解時間）・・・（１）
この式（１）を用いれば、除染対象材Ｍの重量変化を直接測定することなく、除染対象材Ｍの電解除去量を算出できる。
【００７２】
また、図４には式（１）における定数（ａ）が０．１２５または０．２５である場合のグラフが、それぞれ実線で示されている。図４に示すグラフにおいて、ほとんどのデータ点は、実線で示した２つのグラフの間に位置する。これらの実験により、本願発明者は、式（１）における定数が０．１２５以上、かつ０．２５以下である場合に除染システム１００を制御するための値を適切に算出できることを見出した。
【００７３】
この定数は、除染システム１００のユーザが初期設定として入力する値であり、除染の機会ごとに変更する必要はない。そのため、ユーザは、上記定数を意識することなく除染処理を行うことができる。
【００７４】
なお、上記定数は、使用する電流の電流密度によって、その好ましい値が変化することが考えられる。図４に示す例では、電流が約４Ａ以下（電流効率が８０％より小さい）の場合には、定数ａは０．１２５であることが好ましく、電流が約４Ａより大きい（電流効率が８０％以上）場合には、定数ａは０．２５であることが好ましい。通常の除染処理では、４Ａより大きい電流を流すため、定数ａは０．２５であることが好ましい。
【００７５】
また、上記定数は、除染対象材Ｍの材質の電気化学当量によっても変わる可能性が考えられる。図４に示す例では、除染対象材Ｍとしてステンレス鋼を用いているが、その他の金属を除染対象とする場合には、上記定数の好ましい値は変わる可能性がある。
【００７６】
このような不確定要素を考慮すると、上記定数の好ましい範囲は、０．１以上０．３以下となることが想定される。
【００７７】
（除染システム１００の効果）
上述のように、算出部２１は、式（１）を用いて、除染システム１００を制御するための値を算出する。式（１）を用いることにより、電流値を管理すれば、電解除去量を管理することができる。そのため、除染システム１００における電解除去量の管理が容易になる。
【００７８】
また、算出部２１は、ユーザが入力した電解深さ値に基づいて電解時間を算出することができる。除染システム１００は、算出部２１が算出した電解時間以上除染対象材Ｍを電解することで、除染対象材Ｍを所望の深さ以上に電解することができる。さらに、除染対象材Ｍと電解ノズル１２との相対位置を変化させながら電解を行う場合には、算出した単位面積当たりの電解時間に基づいて除染対象材Ｍの好ましい移動速度を算出することができる。
【００７９】
また、電圧制御部２２は、ＤＣ電源１６の電圧を制御して、電流計１５により計測される電流値を一定にする。これにより、単位時間当たりの電解除去量を一定にすることができる。
【００８０】
また、移動機構制御部２３は、変位計測部１４によって計測された、除染対象材Ｍと電解ノズル１２との間の距離が所定の範囲内に収まるように、移動機構１３を制御する。上記距離が所定の範囲内に収まることで、除染対象材Ｍと電解ノズル１２との間の電気抵抗の変動が小さくなる。したがって、上記抵抗の変動に起因する電流値の変動が所定の範囲内に収まり、単位時間当たりの電解除去量を所定の範囲内に収めることができる。
【００８１】
〔ソフトウェアによる実現例〕
除染システム１００の制御装置２０が備える各部（特に算出部２１）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。
【００８２】
後者の場合、制御装置２０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。
【００８３】
上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。
【００８４】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８５】
１２  電解ノズル
１３  移動機構（位置調整部）
１４  変位計測部
１５  電流計
１６  ＤＣ電源（直流電源）
２０  制御装置
２１  算出部
２２  電圧制御部
２３  移動機構制御部（位置調整部）
１００  除染システム（加工システム）
Ｌ  電解液
Ｍ  除染対象材（対象物）
【図１】
2017202539.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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