JP2000254486A - Device and method for electron beam irradiation and material to be treated - Google Patents

Device and method for electron beam irradiation and material to be treated

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JP2000254486A
JP2000254486A JP11061327A JP6132799A JP2000254486A JP 2000254486 A JP2000254486 A JP 2000254486A JP 11061327 A JP11061327 A JP 11061327A JP 6132799 A JP6132799 A JP 6132799A JP 2000254486 A JP2000254486 A JP 2000254486A
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Japan
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electron beam
gas
powder
transport
irradiation
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JP11061327A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Kato
健治 加藤
Toshiro Nishikimi
敏朗 錦見
Mutsumi Mizutani
睦 水谷
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Nissin High Voltage Co Ltd
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Nissin High Voltage Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To sterilize granular substances by containing a conveying mechanism for floating granular substances to convey them and an electron beam generating mechanism fixed outside a easing surrounding the conveying mechanism and for generating electron beams to accelerate them, holding the granular substances in a floated state by gas, and irradiating the electron beams while mixing and agitating. SOLUTION: Granular substances H are fed from a feeding hopper 11 and are introduced into a conveying path 10, and are advanced while they are energized forward by conveying gas jetted from a pre-gas chamber 25 to float them. After electron beams 'e' are irradiated to the granular substances H below an irradiation window 4 to sterilize them, they are brought out to the outside from a discharge hopper 12. At this time, since when a filament 3 is energized and heated, the filament 3 is negatively biased and an electrode 2 is positively biased to discharge thermions from the filament 3, they are made electron beams 'e' accelerated to irradiate them into the easing 8 through a window foil 5 of the irradiation window 4. The conveying gas is pressurized by a blower 30 to feed it to the conveying mechanism 9.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、不定形或いはいび
つ形状の固体や、粉粒体に電子線を照射する方法と装置
に関する。その目的は、樹脂硬化、塗膜硬化、殺菌など
である。例えば茶葉、米、麦、大豆、小豆などの食品を
殺菌したいという場合などである。さらにプラスチック
のペレットなどに被膜塗布して硬化させたいという場合
もある。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method and an apparatus for irradiating an amorphous or distorted solid or a granular material with an electron beam. Its purpose is resin curing, coating film curing, sterilization and the like. For example, it is desirable to sterilize foods such as tea leaves, rice, wheat, soybeans, and red beans. Further, there is a case where it is desired to apply a coating to a plastic pellet or the like and to cure it.

【0002】このような不定形固体、粉粒体に電子線を
照射するという目的自体が新規である。これらの不定形
固体は、電子線照射以外の何らかの方法によって処理さ
れているからである。国内産の茶葉、穀物などは殺菌さ
れない場合が多い。国内産の作物であって収穫から消費
までの時間が短くて保存期間に変質するおそれが少ない
からである。しかし、輸入された穀物、豆類は殺菌され
ることが多い。細菌などによって汚染されている可能性
があるからである。国内産の農産物でも保存期間の長い
ものは殺菌処理されることもある。本発明はその目的に
応えるものである。
The purpose of irradiating such amorphous solids and powders with an electron beam is novel. This is because these amorphous solids have been treated by some method other than electron beam irradiation. Domestic tea leaves and grains are often not sterilized. This is because it is a domestic crop, and the time from harvest to consumption is short and there is little risk of deterioration during the storage period. However, imported grains and legumes are often sterilized. This is because they may be contaminated by bacteria and the like. Even domestically produced agricultural products that have a long shelf life may be sterilized. The present invention meets that objective.

【0003】[0003]

【従来の技術】食品の殺菌は従来化学的な手段によって
なされていた。穀類の場合は、エチレンオキサイドガス
(EOG)や臭化メチルなどのガスでいぶすようにす
る。燻蒸法は有毒のガスの殺菌作用によって食品を殺菌
するものである。殺菌作用があるガスが粉粒体の周囲に
接触し、表面から内部に浸透して表面や表面近くにある
細菌を死滅させる。流動性のあるガスを使うので粉粒体
の全面に接触し全面を処理できる。その点は好都合であ
る。しかし、有毒のガスであるから処理自体危険であ
る。また食品にこれらのガスが残留してはいけない。処
理後これらのガスが残らず、許容残留濃度以下にしなけ
ればならない。許容濃度以下であっても食品にガス殺菌
を用いるということに抵抗感が高まりつつある。それに
これらのガスによって殺菌処理すると変質するものもあ
る。匂い、味などが劣化する場合もある。
2. Description of the Prior Art Sterilization of foods has hitherto been performed by chemical means. In the case of cereals, gasses such as ethylene oxide gas (EOG) and methyl bromide are used. The fumigation method sterilizes food by sterilizing toxic gas. A gas having a bactericidal action comes into contact with the periphery of the granular material and penetrates from the surface to the inside to kill bacteria on and near the surface. Since a fluid gas is used, it can be in contact with the entire surface of the granular material and can process the entire surface. That is an advantage. However, the treatment itself is dangerous because it is a toxic gas. Also, these gases must not remain in food. After the treatment, these gases do not remain and must be below the allowable residual concentration. There is an increasing sense of resistance to using gas sterilization for food even below the permissible concentration. In addition, some of them are altered when sterilized by these gases. Smell, taste, etc. may deteriorate.

【0004】茶葉の場合は殺菌処理しないことも多い
が、殺菌が必要な場合もある。その場合加熱水蒸気によ
って殺菌される。加熱水蒸気が茶葉の全面に接触し、こ
れを加熱して細菌を死滅させる。化学ガスを使わないか
ら臭気が残留しない。しかし、加熱によって成分が変動
したり、色合いが変化することもある。加熱が茶葉の品
質に影響を及ぼすこともあり、最上の方法とは言えな
い。
[0004] In the case of tea leaves, sterilization is often not performed, but sterilization may be required in some cases. In that case, it is sterilized by heated steam. The heated steam contacts the entire surface of the tea leaves and heats them to kill bacteria. No odor remains because no chemical gas is used. However, the components may fluctuate or the color may change due to heating. Heating can affect the quality of tea leaves and is not the best method.

【0005】本発明は、茶葉、穀物などの不定形の食品
などを電子線によって殺菌する方法と装置を提供するこ
とを目的の一つとする。この発明は、ペレット状プラス
チックの硬化処理、塗膜硬化処理にも利用する事ができ
る。だから、電子線照射によるプラスチックの硬化、塗
膜硬化も本発明の目的の一つである。
An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for sterilizing irregular-shaped foods such as tea leaves and grains with an electron beam. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can also be used for curing treatment of pellet-shaped plastic and coating film curing treatment. Therefore, curing of plastic and coating film by irradiation with an electron beam are also one of the objects of the present invention.

【0006】電子線照射装置は、真空中で加速された電
子線を窓箔を通して大気中に取り出し、定形固体の被処
理物に照射して、高分子架橋、塗膜硬化、殺菌などの処
理を行う物である。電子線照射装置は、真空中で負にバ
イアスされたフィラメントを加熱し、熱電子を発生させ
る熱電子発生部分、電子に電圧をかけて加速する部分、
照射窓部分、被処理物を大気中で搬送する部分などから
なる重厚な装置である。この発明は搬送系の発明に関す
るが、全体の関連を明らかにするため電子線照射装置の
全体を簡単に説明する。
The electron beam irradiator takes out an electron beam accelerated in a vacuum into the atmosphere through a window foil, irradiates the solid object to be processed, and performs processes such as polymer crosslinking, coating film hardening, and sterilization. Is what you do. The electron beam irradiator heats a filament that is negatively biased in vacuum to generate thermoelectrons, a thermoelectron generator that accelerates by applying voltage to the electrons,
It is a heavy device consisting of an irradiation window part, a part for transporting an object to be processed in the atmosphere, and the like. Although the present invention relates to the invention of a transport system, the entire electron beam irradiation apparatus will be briefly described in order to clarify the overall relationship.

【0007】熱電子発生部分は負電圧が印加されたフィ
ラメントに通電して熱電子を発生する。加速部分は高電
圧を印加して電子線を加速するものであるが、加速電圧
は目的によって異なる。MeV以上に加速する場合もあ
るが、MeV以下〜数百keVのこともある。ビーム電
流も目的によって異なる。電子線照射装置にはビームを
走査する走査型のものと、ビームを走査しない非走査型
のものがある。走査型の装置は細い電子線ビームを交番
磁界によって右に左に振って広い範囲に電子線を分配す
るものである。走査型のものは、加速や走査に充分な距
離を必要とするので大型の装置となる。これは加速エネ
ルギーの高いものに適する装置である。非走査型(エリ
ア型)は蛇行型フィラメントから断面積の大きい電子線
を発生させ、そのまま加速するだけで走査しない。非走
査型は走査のための距離を不要とするから小型の装置と
なる。電子線エネルギーも低いものが多い。
The thermoelectron generating portion generates thermoelectrons by energizing the filament to which a negative voltage is applied. The accelerating portion accelerates the electron beam by applying a high voltage, but the accelerating voltage differs depending on the purpose. In some cases, the acceleration may be accelerated to MeV or more, but in some cases, it may be accelerated to MeV or less to several hundred keV. The beam current also depends on the purpose. The electron beam irradiation apparatus includes a scanning type that scans a beam and a non-scanning type that does not scan a beam. The scanning type device distributes an electron beam over a wide range by deflecting a thin electron beam right and left by an alternating magnetic field. The scanning type requires a sufficient distance for acceleration and scanning, and thus is a large device. This is a device suitable for high acceleration energy. The non-scanning type (area type) generates an electron beam having a large cross-sectional area from a meandering filament and only accelerates the beam without scanning. Since the non-scanning type does not require a distance for scanning, it is a small device. Many have low electron beam energies.

【0008】電子線を発生し加速する部分は真空であ
る。被処理物は大気圧中にある。照射窓というのは真空
と大気を仕切る部分である。矩形の窓枠にTi、Alな
どの箔を張ったものである。窓箔は真空と大気を分離す
るために不可欠である。窓箔には大気圧×面積に等しい
力が掛かる。窓箔は幾つもの桟によって押さえ破損しな
いようにしている。電子線が窓箔を通過する時にエネル
ギー損失があり窓箔はその熱で加熱される。その熱をと
るため、風冷、水冷などの手段で窓箔が冷却される。窓
箔の上が電子線発生加速部であり、下方が搬送部であ
る。搬送部は無端周回コンベアと、これを囲み入口、出
口を有する重い筐体よりなる。入口から固体被処理物を
搬入する。コンベアに乗せられて被処理物は照射窓の直
下に至り、ここで電子線を浴びる。コンベアに運ばれて
被処理物は出口から排出される。搬送機構の全体を重い
金属板の筐体によって包囲するのは、電子線が被処理物
やコンベアに当たることによってX線が発生するからで
ある。有害なX線が出るので箱で囲む必要がある。
The part that generates and accelerates an electron beam is a vacuum. The object is at atmospheric pressure. The irradiation window is the part that separates the vacuum from the atmosphere. A rectangular window frame is covered with a foil of Ti, Al, or the like. Window foil is indispensable for separating vacuum and atmosphere. A force equal to atmospheric pressure × area is applied to the window foil. The window foil is held down by several bars to prevent damage. There is an energy loss when the electron beam passes through the window foil and the window foil is heated by the heat. To take the heat, the window foil is cooled by means such as air cooling or water cooling. The upper part of the window foil is the electron beam generation and acceleration part, and the lower part is the transport part. The transport section is composed of an endless orbiting conveyor and a heavy casing surrounding the conveyor and having an entrance and an exit. The solid workpiece is carried in from the entrance. The object to be processed is placed on the conveyor and reaches right below the irradiation window, where it is exposed to an electron beam. The workpiece is conveyed to the conveyor and discharged from the outlet. The entire transport mechanism is surrounded by a heavy metal plate case because X-rays are generated when an electron beam hits a workpiece or a conveyor. Harmful X-rays are emitted and must be enclosed in a box.

【0009】搬送機構の雰囲気は空気であることもある
が、窒素、アルゴンのこともある。空気の場合は、X線
によって酸素がオゾンに変化して、環境や被処理物に影
響を及ぼすこともある。雰囲気が空気の場合はオゾンを
排出するための送気系排気系を設け、外部にオゾンが出
ないようにする。外部に出なくてもオゾン自体が被処理
物と反応するような場合は、空気を使ってはならない。
その場合は窒素とかアルゴンガスを雰囲気とする。
The atmosphere of the transport mechanism may be air, but may be nitrogen or argon. In the case of air, oxygen changes to ozone by X-rays, which may affect the environment and the object to be treated. When the atmosphere is air, an air supply / exhaust system for exhausting ozone is provided so that ozone does not escape to the outside. If the ozone itself reacts with the material to be treated without going outside, air should not be used.
In that case, nitrogen or argon gas is used as the atmosphere.

【0010】以上のような電子線照射装置で定形の被処
理物を処理するということはこれまでにも頻繁に行われ
ている。コンベアで定形被処理物が運ばれて、窓箔に向
かう面だけに電子線が照射される。
[0010] Processing of a fixed object to be processed by the electron beam irradiation apparatus as described above has been frequently performed so far. The fixed object is carried on the conveyor, and only the surface facing the window foil is irradiated with the electron beam.

【0011】ところが、このような装置では、不定形の
粉体や粒状物(粉粒体)を処理するのは難しい。穀物な
どの場合は先に述べたように臭化メチルやエチレンオキ
サイドによる化学的殺菌法が有力で電子線処理がなされ
るという事はなかった。
However, with such an apparatus, it is difficult to treat irregularly shaped powders or granular materials (granules). In the case of grains and the like, as described above, the chemical sterilization method using methyl bromide or ethylene oxide was effective and the electron beam treatment was not performed.

【0012】その理由は粉粒体の全体に電子線を等しく
当てるということが難しいからである。例えば豆のよう
に厚みのあるものであるとコンベア上でひっくり返らな
いから全厚みを貫通する程に高いエネルギーの電子線を
当てる必要がある。豆や麦、米のような場合表面だけを
殺菌すればよいのであるが、一方の面だけが上を向き、
他方の面は電子線に対して影になるから、全体を貫通す
る高エネルギー電子線が必要になるのである。豆が一層
だけならいいが、何層にも積み重なっている場合は数m
m〜数十mmの厚みを貫通する電子線が必要になる。
[0012] The reason is that it is difficult to apply an electron beam equally to the whole of the granular material. For example, if the material is thick, such as a bean, it will not be turned over on the conveyor, so it is necessary to apply an electron beam of high energy enough to penetrate the entire thickness. In the case of beans, wheat or rice, only the surface needs to be sterilized, but only one side faces up,
Since the other surface is shadowed by the electron beam, a high-energy electron beam penetrating the entire surface is required. A single bean is good, but a few meters if there are many layers
An electron beam penetrating a thickness of m to several tens mm is required.

【0013】粉体の場合はコンベアによって搬送し上か
ら電子線を当てることができようが、粉体の厚みが数m
m〜数十mmとばらつくので、最も厚い部分をも貫通で
きるエネルギーを電子線に与える必要がある。被処理物
の物性にもよるが、数mm〜数十mmの厚みを貫通する
電子線はMeV程度の高エネルギーが必要になる。この
ような高エネルギー電子線を当てる装置となると大型で
高価額の装置にならざるをえない。
[0013] In the case of powder, it can be conveyed by a conveyor and irradiated with an electron beam from above.
Since it varies from m to several tens of mm, it is necessary to give the electron beam energy that can penetrate even the thickest part. Although depending on the physical properties of the object to be processed, an electron beam penetrating through a thickness of several mm to several tens mm requires high energy of about MeV. Such a device for applying a high energy electron beam has to be a large and expensive device.

【0014】問題はそれだけではない、食品の場合電子
線が内部を貫通すると、化学結合を切断したりするので
風味、品質が落ちるということがある。穀物などの殺菌
であれば表面近くだけに電子線が当たれば良い。反面内
部に電子線が入らないようにしたい。そのためには被処
理物が回転して全ての面が電子線照射方向を向くように
すればよい。しかし、被処理物を回転させるような搬送
機構は存在しない。そのような訳で、不定形の被処理物
を電子線照射装置で処理するということはいまだに実施
されていない、といってよい。
The problem is not limited to this. In the case of foods, when an electron beam penetrates the inside, the flavor and quality may be reduced because chemical bonds are broken. In the case of sterilizing cereals and the like, the electron beam only needs to be irradiated near the surface. On the other hand, I want to prevent the electron beam from entering inside. For that purpose, the object to be processed may be rotated so that all surfaces face the electron beam irradiation direction. However, there is no transport mechanism for rotating the workpiece. For that reason, it can be said that the processing of the amorphous workpiece with the electron beam irradiation apparatus has not been implemented yet.

【0015】実施はされていないが、思いつき程度の提
案は幾つかなされている。 特開平1−192362号「粉体の放射線処理装置」
発明者和田誠一、石原正和、神山典之、出願人三菱化工
機株式会社は「遮蔽壁で包囲した室内に立設され下方か
ら上方へ気体を送風して粉体を浮遊させる粉体浮遊室
と、該粉体浮遊室に対向して放射線照射装置を設けた粉
体の放射線処理装置。」を提案している。これは小麦
粉、香辛料などの粉体を放射線(γ線、X線、電子線)
によって殺菌する新規な装置を提案している。コンベア
によって粉体を運ぶと、表層と内層で照射ムラが生じて
望ましくないから、気体によって粉体を浮遊させて運
び、浮遊状態の粉体にγ線、X線、電子線などの放射線
を当てるというものである。室内に垂直部分を持つダク
トを縦に「立設」して、下側からポンプで空気と粉体を
送り込み下から上へと舞い上げておき、ダクトで密封さ
れた粉体に横から放射線を当てる。放射線照射を受けた
粉体は上方でフィルタを通り外部に排出される。下から
上へ舞い上がる粉体に放射線を当てるから粉体の全面に
放射線があたり、照射ムラ(照射量不均一)が起こらな
い、という。
Although not implemented, some suggestions have been made to the extent of the idea. JP-A-1-192362 "Powder radiation processing apparatus"
Inventors Seiichi Wada, Masakazu Ishihara, Noriyuki Kamiyama, applicant Mitsubishi Kakoki Co., Ltd. `` a powder floating chamber that stands up in a room surrounded by a shielding wall and blows gas from the bottom upward to float powder, A powder radiation processing apparatus provided with a radiation irradiation device facing the powder floating chamber. " This is a method for irradiating powders such as flour and spices (γ-ray, X-ray, electron beam)
A new device for sterilization is proposed. When the powder is transported by the conveyor, irradiation unevenness occurs on the surface layer and the inner layer, which is undesirable. Therefore, the powder is floated and transported by the gas, and the floating powder is irradiated with radiation such as γ-rays, X-rays, and electron beams. That is. Vertically `` stand '' a duct with a vertical part inside the room, pump air and powder from the bottom and fly up from the bottom, and radiate radiation from the side to the powder sealed in the duct. Hit it. The powder that has been irradiated is discharged upward through a filter. Radiation is applied to the powder that rises from the bottom up, so that the radiation hits the entire surface of the powder and irradiation unevenness (irradiation dose non-uniformity) does not occur.

【0016】特開平8−52201号「粉体の電子線
殺菌装置」発明者和田誠一、石原正和、栗原英雄、特許
出願人三菱化工機株式会社はコンクリートの厚い壁をも
つ処理室に、少し傾斜した管部を設け、管部の半ばに平
行に多孔板を設けその下に空気を吹き込み、多孔板の上
に粉体を落とし込み、沢山の微細孔から噴出する空気に
よって粉体を持ち上げて斜め下向きに(4度〜10度)
粉体を運び(エアスライドコンベア)その途中で横から
電子線を浴びせるようになっている。粉体と空気は終端
の排出口から共通に引き出され、サイクロンによって粉
体と空気が分離されるようになっている。粉体を空気で
舞上げて斜め下向きに空気輸送するから粉体は回転し、
全ての面に電子線が当たるようになっている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-52201, "Electron Beam Sterilizer for Powder" Inventors Seiichi Wada, Masakazu Ishihara, Hideo Kurihara, Patent Applicant Mitsubishi Kakoki Co., Ltd. has a slightly inclined processing chamber with a thick concrete wall. A perforated plate is provided in parallel with the middle of the tube, air is blown underneath, the powder is dropped on the perforated plate, and the powder is lifted diagonally downward by air ejected from many micro holes. (4 degrees to 10 degrees)
The powder is carried (air slide conveyor), and electron beams can be exposed from the side along the way. The powder and the air are commonly extracted from the terminal outlet, and the powder and the air are separated by the cyclone. Since the powder is sowed by air and pneumatically transported diagonally downward, the powder rotates,
An electron beam hits all surfaces.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】粉粒体のような不定形
で全面を処理しなければならない被処理物を殺菌する場
合、従来はエチレンオキサイドや臭化メチルガスと接触
させていた。しかし、これらのガスは殺菌作用があるだ
けに有毒である。食品などの場合ガスが残留すると人体
に有害である。ガスとの接触によって風味、品質が劣化
することもある。有毒のガスは殺菌のために利用しにく
いという環境になりつつある。加熱水蒸気を使った殺菌
も、茶葉の香りや風味を損なう恐れがある。
In the case of sterilizing an object to be treated which has to be treated in its entirety in an irregular shape such as a granular material, it has hitherto been brought into contact with ethylene oxide or methyl bromide gas. However, these gases are toxic because of their bactericidal action. Residual gas in foods is harmful to the human body. Flavor and quality may be degraded by contact with gas. Toxic gases are becoming increasingly difficult to use for sterilization. Sterilization using heated steam can also impair the aroma and flavor of the tea leaves.

【0018】これらの方法と全く違う電子線照射によっ
て殺菌処理できれば、そのような問題は無くなるはずで
ある。しかし、電子線照射装置によって粉粒体を殺菌処
理する装置は未だ実際には利用されていない。いろいろ
な理由がある。まず大型の装置が必要になるだろうとい
うことである。被処理物をコンベアで静的に運んでいる
のでは、底部にまで電子線を貫通させる必要がある。そ
のため高いエネルギーが必要である。高いエネルギーの
電子線を発生させるには大型装置が必要である。高価格
になるし、据え付け面積も広く、コスト高になる。それ
に内部まで電子線が貫通すると品質を損なうという愁い
がある。粉粒体である被処理物を回転撹拌して、全面に
電子線を当てるようにすればいちばん良い。しかし、こ
れが難しいのである。粉粒体をコンベアで運びつつ回転
撹拌するのは困難である。
If sterilization treatment can be performed by electron beam irradiation which is completely different from these methods, such a problem should be eliminated. However, an apparatus for disinfecting powder and granules by an electron beam irradiation apparatus has not been actually used yet. There are various reasons. First, you'll need a large device. When the object is statically transported by the conveyor, it is necessary to penetrate the electron beam to the bottom. Therefore, high energy is required. Large devices are required to generate high energy electron beams. The price is high, the installation area is large, and the cost is high. In addition, there is a sorrow that quality is lost if an electron beam penetrates into the inside. It is best if the object to be treated, which is a powdery substance, is rotated and stirred so that an electron beam is applied to the entire surface. But this is difficult. It is difficult to carry out rotary stirring while transporting the powder and granules on a conveyor.

【0019】空気で粉体を輸送しつつ放射線を照射する
の場合、空気の流れは上昇流だけである。管の内部に
粉体を空気輸送し、管の外部からγ線、X線、電子線を
照射する。この装置の第1の問題は、放射線が管壁を通
過するときに放射線の損失が大きくなりすぎるというこ
とである。空気輸送の為のダクトの場合プラスチックで
も2mm〜5mm程度の厚みは必要である。金属管でも
1mm程度の厚みは要るだろう。そのような場合質量も
電荷もなくエネルギーの高いγ線は管壁を透過できるか
もしれない。X線も電荷質量がないので管壁をまあまあ
透過できよう。しかし、電子線は電子のビームであり質
量と電荷がある。2mm〜5mmの管壁を電子線が通り
抜けるのは難しい。殆ど通り抜けできない。だからの
方法はγ線には使えるが、電子線には利用できない。電
子線は数μm〜数十μmの窓箔をかろうじて通過できる
が、数mmもある壁を抜ける事は不可能に近い。
In the case of irradiating radiation while transporting powder by air, the flow of air is only an upward flow. The powder is pneumatically transported inside the tube, and γ-rays, X-rays, and electron beams are irradiated from outside the tube. The first problem with this device is that the radiation loss becomes too great as the radiation passes through the tube wall. In the case of a duct for pneumatic transportation, a thickness of about 2 mm to 5 mm is required even for plastic. A metal tube would require a thickness of about 1 mm. In such a case, high energy gamma rays without mass or charge may be able to penetrate the tube wall. Since X-rays also have no charge mass, they can be transmitted through the tube wall. However, an electron beam is a beam of electrons and has both mass and charge. It is difficult for an electron beam to pass through a tube wall of 2 mm to 5 mm. I can hardly get through. This method can be used for gamma rays, but not for electron beams. Although the electron beam can barely pass through a window foil of several μm to several tens of μm, it is almost impossible to pass through a wall as large as several mm.

【0020】底部の多孔板から空気を噴出して粉体を舞
い上げるエアスライドコンベアによって粉体を搬送する
は側方から電子線を照射する。これはコンベア管に設
けた多孔板の下に空気を送り込み、粉体を舞い上げるも
のであるから制御性が悪い。粉体といっても嵩比重、粒
子径、組成、粘度などがまちまちである。は多孔板下
へ送給する空気量を調整するだけであるから、多様な性
質、比重の粉体に対応する事は難しい。空気流分布を自
在に調整できないということだけではない。
The powder is conveyed by an air slide conveyor which blows up air from the perforated plate at the bottom and soars the powder, and irradiates an electron beam from the side. This is because air is blown under the perforated plate provided on the conveyor tube to blow up the powder, so that controllability is poor. Even powders vary in bulk specific gravity, particle size, composition, viscosity, and the like. Only adjusts the amount of air sent below the perforated plate, so it is difficult to handle powders of various properties and specific gravities. It is not only that the airflow distribution cannot be freely adjusted.

【0021】は全体を厚いコンクリートの壁で囲まな
くてはいけない構造である。図1によると、コンクリー
ト壁は、エアスライドコンベアの高さの2倍以上の厚み
を持っている。壁で仕切られた内部にエアスライドコン
ベア、粉体入り口、粉体出口、エア送給口、電子線発生
加速照射装置が全部収容されている。広い処理室を完全
にコンクリートで囲んだ極めて重厚な装甲を持つ装置で
ある。重厚な壁が放射線の漏れを防いでいる。安全性は
高いが、分厚いコンクリート壁が必要であるので建設費
は極めて高い。据え付け面積も広大なものが要求される
であろう。そのため高コストの処理装置になってしま
う。そのようなコスト高では、従来の臭化メチルやエチ
レンオキサイドガスを利用する化学的処理法には取って
替わることはできない。
Is a structure which must be surrounded by a thick concrete wall. According to FIG. 1, the concrete wall has a thickness of at least twice the height of the air slide conveyor. An air slide conveyor, a powder inlet, a powder outlet, an air supply port, and an electron beam generating accelerated irradiation device are all housed in a wall-partitioned interior. This equipment has extremely heavy armor that completely surrounds a large processing room with concrete. Heavy walls prevent radiation leakage. Although safe, construction costs are extremely high due to the need for thick concrete walls. A large installation area will be required. This results in a high-cost processing device. At such a high cost, conventional chemical treatment methods using methyl bromide or ethylene oxide gas cannot be replaced.

【0022】電子線によって粉体、粒状体を殺菌できる
ような装置を提供する事が本発明の第1の目的である。
低エネルギーの電子線によって不定形、粉体、粒状物の
全面を電子線処理できる装置を提供する事が本発明の第
2の目的である。粉粒体を回転させながら運ぶことので
きる搬送機構を備えた電子線照射装置を提供することが
本発明の第3の目的である。多様な形態、比重の粉粒体
に対応できる制御性に優れた電子線照射装置を提供する
ことが本発明の第4の目的である。
It is a first object of the present invention to provide an apparatus capable of sterilizing powders and granules by an electron beam.
It is a second object of the present invention to provide an apparatus capable of treating the entire surface of irregular shapes, powders, and granules with a low energy electron beam. It is a third object of the present invention to provide an electron beam irradiation apparatus provided with a transport mechanism capable of transporting the powder while rotating the powder. It is a fourth object of the present invention to provide an electron beam irradiation apparatus which is excellent in controllability and can cope with powders having various forms and specific gravities.

【0023】[0023]

【課題を解決するための手段】本発明の電子線照射装置
は、粉粒体の投入口と搬送路と被処理物の排出口と搬送
路の始端と上部と下部に設けた多孔板を有し、始端、上
部、下部の多孔板の穴から流量を独立に制御できる機構
によって3方向に気体を吹き込む事によって粉粒体を浮
上させて運搬する搬送機構と、搬送機構を包囲する筐体
と、筐体の外部に固定され電子線を発生し加速する電子
線発生機構とを含み、搬送機構において粉粒体を気体に
よって浮遊状態にし、混合撹拌しながら電子線を照射す
るようにした。
The electron beam irradiation apparatus according to the present invention has a perforated plate provided at the entrance of the granular material, the transfer path, the discharge port of the object to be processed, the start end of the transfer path, and the upper and lower parts. A transport mechanism for floating and transporting the granular material by blowing gas in three directions by a mechanism capable of independently controlling the flow rate from the holes of the perforated plates at the start, upper, and lower sides, and a housing surrounding the transport mechanism. And an electron beam generating mechanism fixed to the outside of the housing for generating and accelerating an electron beam, wherein the powder is suspended in a gas in a transport mechanism, and the electron beam is irradiated while mixing and stirring.

【0024】多孔板が搬送路の少なくとも3方(始端、
上部、下部)にあって、独立に制御できる機構によって
3方の多孔板から気体を吹き込む搬送機構を持つという
ところが重要である。始端の多孔板から吹き込まれる気
体は主に搬送速度を決める。単位時間あたりの処理量が
多いときは始端流入量を増やす。処理量が少ないときは
始端流入量を減らす。下部から吹き込まれる気体は被処
理物である粉粒体を持ち上げる作用がある。嵩比重の大
きい対象物に対しては下部流入気体量を増やす。嵩比重
の小さい対象物に対しては下部流入気体量を減らす。上
部から吹き込む気体は粉粒体の飛散を防ぐものである。
上部流入気体と下部流入気体の分布と流量を調整する
と、粉粒体を搬送路の空間に浮いた状態で、壁面に接触
することなく運ぶことができる。
The perforated plate is at least three sides of the transport path (starting end,
It is important to have a transport mechanism that blows gas from three perforated plates by a mechanism that can be controlled independently at the top and bottom. The gas blown from the perforated plate at the beginning mainly determines the transport speed. When the processing amount per unit time is large, the starting end inflow amount is increased. When the processing amount is small, the starting end inflow amount is reduced. The gas blown from the lower portion has an action of lifting the powdery material as the object to be processed. For an object having a large bulk specific gravity, the lower inflow gas amount is increased. For an object having a small bulk specific gravity, the lower inflow gas amount is reduced. The gas blown from the upper part prevents scattering of the granular material.
By adjusting the distribution and flow rate of the upper inflow gas and the lower inflow gas, the powder can be carried in a state of floating in the space of the conveyance path without contacting the wall surface.

【0025】3方から吹き込まれる気体の流量を独立に
制御するため、ブロワー自体を3つ独立に設けることが
できる。ブロワーは共通であっても分岐した3方向の配
管系に独立の流量制御弁を取り付けるようにしてもよ
い。さらに搬送路が長い場合、上部多孔板、下部多孔板
が長くなり場所によって圧力が不均一になる恐れがあ
る。その場合は下部気体用、上部気体用のブロワー自体
を複数にすることもできる。下部気体供給系だけで、上
流部用、中流部用、下流部用とするとかである。上部気
体供給系でも同様である。搬送路の進行方向をz方向、
電子線の方向を−y方向とする。始端多孔板から吹き込
むガス流はz方向に流れる。上部から吹き込むガス流は
−y方向に流れる。下部から吹き込むガスは+y方向に
流れる。
In order to independently control the flow rate of the gas blown from three sides, three blowers themselves can be provided independently. An independent flow control valve may be attached to the branching three-way piping system even if the blower is common. Further, when the transport path is long, the upper and lower perforated plates become longer, and the pressure may become uneven depending on the location. In that case, a plurality of blowers for the lower gas and the upper gas may be provided. It is said that only the lower gas supply system is used for the upstream part, the middle part, and the downstream part. The same applies to the upper gas supply system. The traveling direction of the transport path is the z direction,
The direction of the electron beam is defined as the −y direction. The gas flow blown from the starting end perforated plate flows in the z direction. The gas flow blown from above flows in the -y direction. The gas blown from below flows in the + y direction.

【0026】3方から気体を吹き込むから上下(y方
向)に薄く側方に(x方向)は広がった形態で前方(z
方向)に進行する。搬送路の途中に照射窓が近接して設
けてある。照射窓の上には電子線を発生させ加速する電
子線発生加速機構が設けてある。電子線は照射窓を経て
搬送路の一部に照射される。照射窓直下を通過する粉粒
体は電子線を浴びる。
Since gas is blown in from three directions, it is thin in the vertical direction (y direction) and spread laterally (x direction) in a forward (z
Direction). An irradiation window is provided close to the middle of the transport path. An electron beam generation and acceleration mechanism for generating and accelerating an electron beam is provided above the irradiation window. The electron beam is applied to a part of the transport path through the irradiation window. The powder passing directly below the irradiation window receives an electron beam.

【0027】粉粒体が空中に浮遊しながら搬送されるか
ら微視的には粉粒体の粒子が常時回転している。照射窓
の直下で電子線を浴びるときも粒子が回転するので粒子
の全面に電子線が当たる。殺菌の場合は表面近くだけに
電子線があたればよいのであるから極めて好都合であ
る。食品の場合は殺菌が目的であるから、粒子を回転さ
せて全面に電子線を当てることのできる本発明は有効で
ある。
Since the particles are conveyed while floating in the air, the particles of the particles are constantly rotating microscopically. Even when the particle is exposed to an electron beam just below the irradiation window, the particle rotates, so that the entire surface of the particle is irradiated with the electron beam. In the case of sterilization, it is very convenient because the electron beam only needs to be irradiated near the surface. In the case of foods, the purpose is sterilization, so that the present invention, in which the particles can be rotated and the entire surface is irradiated with an electron beam, is effective.

【0028】食品以外にプラスチックのペレットのよう
な粒状物にも有効である。柔軟なペレット自体の電子線
による硬化処理に利用できる。またペレット表面に塗膜
を形成したときにおいて電子線照射による塗膜硬化処理
にも使うことができる。
In addition to food, the present invention is also effective for granular materials such as plastic pellets. It can be used for hardening treatment of flexible pellets by electron beam. Further, when a coating film is formed on the pellet surface, it can be used for coating film curing treatment by electron beam irradiation.

【0029】[0029]

【発明の実施の形態】電子線照射装置は非走査型であっ
ても走査型であってもよい。電子線加速エネルギーは目
的によるが、粉粒体の表面の殺菌が目的であれば低エネ
ルギーでよい。その場合は非走査型の装置で充分であ
る。非走査型(エリア型)の場合、筐体に直接に照射窓
を設け、その上に電子線発生加速部を取り付ける。フィ
ラメントと照射窓の間で電子線が加速される。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An electron beam irradiation apparatus may be a non-scanning type or a scanning type. The electron beam acceleration energy depends on the purpose, but may be low as long as the purpose is to sterilize the surface of the granular material. In that case, a non-scanning type device is sufficient. In the case of a non-scanning type (area type), an irradiation window is provided directly on the housing, and an electron beam generation and acceleration unit is mounted thereon. The electron beam is accelerated between the filament and the irradiation window.

【0030】殺菌が目的としても対象物の種類や処理量
などによってビーム電流、加速電圧は異なる。例えば加
速電圧は50keV〜500keV程度である。ビーム
電流は数mA〜500mA程度とする。処理量は1時間
あたり数t〜10tである。
Even for the purpose of sterilization, the beam current and the accelerating voltage differ depending on the type of the object and the throughput. For example, the acceleration voltage is about 50 keV to 500 keV. The beam current is about several mA to 500 mA. The processing amount is several t to 10 t per hour.

【0031】搬送路の最初にある投入ホッパより粉粒体
である被処理物が投入される。投入された被処理物は、
始端(z方向)、下方(+y方向)、上方(−y方向)
より導入された気体によって混合撹拌されつつ搬送され
る。その途中の照射窓下において電子線照射を受ける。
An object to be processed, which is a granular material, is charged from a charging hopper at the beginning of the transport path. The object to be processed is
Start end (z direction), downward (+ y direction), upward (-y direction)
It is transported while being mixed and stirred by the introduced gas. An electron beam is irradiated under the irradiation window on the way.

【0032】浮遊搬送のために使用する気体は、例えば
空気である。排出口では空気と被処理物が混合されて出
るからサイクロンなどによって固気分離する。空気の場
合は循環使用してもよいし、循環利用しなくてもよい。
浮遊搬送気体として空気を使う時はフィルタでゴミを除
き、湿度も適当に調整する必要がある。空気の場合は、
電子線によって発生するX線のためにオゾンが出る。オ
ゾン臭が被処理物について品質、風味を損ねるという場
合もある。その場合空気は使用しない方が良い。
The gas used for the floating conveyance is, for example, air. At the discharge port, the air and the material to be processed are mixed and discharged, so that they are separated into solid and gas by a cyclone or the like. In the case of air, it may or may not be circulated.
When using air as a floating carrier gas, it is necessary to remove dust with a filter and adjust the humidity appropriately. In the case of air,
Ozone is emitted due to X-rays generated by the electron beam. In some cases, the ozone odor impairs the quality and flavor of the object. In that case, it is better not to use air.

【0033】空気の使用が、被処理物に望ましくない影
響を与えるときは、窒素やアルゴンなどの不活性な気体
を使用する。窒素やアルゴンであるとオゾンが生じな
い。オゾン臭が食品、食材に付着するということはな
い。窒素、アルゴンなどのガスを使う場合は、気体を循
環使用することが好ましい。
When the use of air has an undesirable effect on the object to be treated, use an inert gas such as nitrogen or argon. If it is nitrogen or argon, no ozone is generated. Ozone odor does not adhere to foods and foodstuffs. When a gas such as nitrogen or argon is used, the gas is preferably circulated.

【0034】三方向から導入される気体の主な役割は 1.前端流入気体(+z方向)…搬送用 2.下方流入気体(+y方向)…浮遊混合撹拌 3.上方流入気体(−y方向)…飛散防止 である。それぞれに独立の送風装置(ブロワー)を設け
るか、独立の流量制御弁を設ける。ここでは流量制御弁
によって制御する場合を述べる。
The main roles of the gas introduced from three directions are as follows. 1. Front-end inflow gas (+ z direction) ... for transport 2. Downward inflow gas (+ y direction): floating mixing and stirring Upper inflow gas (-y direction) ... scattering prevention. Each is provided with an independent blower (blower) or an independent flow control valve. Here, the case where the control is performed by the flow control valve will be described.

【0035】三系統独立の流量制御弁を調整する事によ
り、搬送速度、揚力(浮遊力)、飛散防止力などを変え
る事ができる。多様な被処理物の搬送状態を実現できる
ので適用性が広い。例えば搬送速度(照射エリアでの滞
留時間)や混合撹拌の状態を容易に制御することができ
る。
By adjusting three independent flow control valves, it is possible to change the transport speed, lift (floating force), scattering prevention force, and the like. It can be applied to a wide variety of transfer states of the object to be processed. For example, the transport speed (residence time in the irradiation area) and the state of mixing and stirring can be easily controlled.

【0036】さらに制御性を向上させる必要がある場合
は、各気体導入部への経路を増加させることが好まし
い。つまり下部流入気体導入部を複数個設けるとか、上
部流入気体導入部を複数個設けるのである。
When it is necessary to further improve the controllability, it is preferable to increase the number of paths to each gas inlet. That is, a plurality of lower inflow gas introduction sections are provided or a plurality of upper inflow gas introduction sections are provided.

【0037】搬送量を増加させるために、ケーシングを
出口に向けて下方に幾分傾斜させて搬送路を設置しても
良い。
In order to increase the transport amount, the transport path may be provided with the casing slightly inclined downward toward the outlet.

【0038】[0038]

【実施例】図面によって本発明の実施例にかかる電子線
照射装置を説明する。図1は全体構造の縦断面図を示
す。図2は搬送路の断面図、図3は照射窓の部分の搬送
路の断面図である。これは非走査型(エリア型)のもの
を示すが、走査型の電子線照射装置にも適用する事がで
きる。円筒形の真空チャンバ1の内部は真空に引く事が
できる。真空チャンバ1の中には円筒形のシールド電極
2があり、その中心部には蛇行するフィラメント3(カ
ソード)が設けられる。フィラメント3に通電し加熱す
る。フィラメント3は負に、電極2は正にバイアスさ
れ、フィラメント3から熱電子が放出される。真空チャ
ンバ1の端は開口しており、これが照射窓4となってい
る。照射窓4は薄い窓箔5が張られている。窓箔5はチ
タン、アルミの箔である。数十μm程度の薄いもので電
子線が透過できるようになっている。窓箔5の4辺は窓
箔フランジ6と窓箔押さえ7によって押さえられる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An electron beam irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a longitudinal sectional view of the entire structure. FIG. 2 is a cross-sectional view of the transport path, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the transport path at the irradiation window. This shows a non-scanning type (area type), but can also be applied to a scanning type electron beam irradiation apparatus. The inside of the cylindrical vacuum chamber 1 can be evacuated. A cylindrical shield electrode 2 is provided in the vacuum chamber 1, and a meandering filament 3 (cathode) is provided in the center of the shield electrode 2. The filament 3 is energized and heated. The filament 3 is negatively biased and the electrode 2 is positively biased, and thermions are emitted from the filament 3. The end of the vacuum chamber 1 is open, and serves as an irradiation window 4. The irradiation window 4 is covered with a thin window foil 5. The window foil 5 is a foil of titanium or aluminum. An electron beam can be transmitted through a thin material of about several tens of μm. The four sides of the window foil 5 are held down by a window foil flange 6 and a window foil holder 7.

【0039】電子線はフィラメント3とシールド電極2
の間で適当なエネルギーに加速される。加速された電子
eは照射窓4の窓箔5を通って筐体8の内部に入る。金
属板よりなる筐体8は搬送機構9の全体を包囲してい
る。筐体8は中央に開口部があって、ここに電子線加速
機構の照射窓4がある。被処理物を搬送する機構を厚い
金属の筐体によって囲むのは電子線照射装置では普通に
行われることである。電子線照射によってX線が発生す
るので、これが外部に漏れないように筐体8によって囲
むのである。
The electron beam is applied to the filament 3 and the shield electrode 2
Between being accelerated to the appropriate energy. The accelerated electrons e enter the housing 8 through the window foil 5 of the irradiation window 4. A housing 8 made of a metal plate surrounds the entire transport mechanism 9. The housing 8 has an opening in the center, where the irradiation window 4 of the electron beam acceleration mechanism is located. It is common in an electron beam irradiation apparatus to surround a mechanism for transporting an object to be processed by a thick metal casing. Since X-rays are generated by electron beam irradiation, the X-rays are surrounded by the housing 8 so as not to leak to the outside.

【0040】通常の定形固体を処理する場合搬送機構は
無端周回コンベアであるが、本発明は無端周回コンベア
を用いない。本発明は、気体によって粉粒体を浮遊搬送
する。本発明の第1の特徴は搬送機構9にある。搬送路
10は横に長い矩形状の空間となっている。搬送路10
の前端には投入ホッパ11の下端が連続している。搬送
路10の後端(終端)には排出ホッパ12が続いてい
る。被処理物は投入ホッパ11から供給され、搬送路1
0を前から(上流側)後ろへ(下流側)へ通り抜けて、
排出ホッパ12から外部へ取り出される。
In the case of processing a normal fixed solid, the transport mechanism is an endless orbiting conveyor, but the present invention does not use an endless orbiting conveyor. The present invention floats and transports a granular material by gas. The first feature of the present invention resides in the transport mechanism 9. The transport path 10 is a rectangular space that is long horizontally. Conveyance path 10
Is connected to the lower end of the charging hopper 11 at the front end. A discharge hopper 12 continues to the rear end (end) of the transport path 10. The object to be processed is supplied from the input hopper 11, and
Pass through 0 from the front (upstream) to the back (downstream),
It is taken out from the discharge hopper 12 to the outside.

【0041】搬送路10は金属によって仕切られた空間
である。搬送路底板13と搬送路上板14、搬送路前板
15、搬送路後板16、搬送路側板17、18よりなる
直方体の区切られた搬送路となっている。しかもその一
部は多孔板との2重壁になっている。搬送路底板13の
すぐ上にはこれと平行な下多孔板20が固定される。下
多孔板20はパンチングメタル、メッシュなどで構成で
きる。板状であるが微小な穴を多数有する。搬送路上板
14のすぐ下にはこれに平行に上多孔板21が取り付け
られる。これもパンチングメタルや網目である。搬送路
前板15の直前にも前多孔板22がある。搬送路底板1
3と下多孔板20の間は気体が流通できる下気体室23
となっている。ここへ外部から搬送用の気体が送り込ま
れ、多孔板20の夥しい穴から搬送路の内部に向けて噴
出する。これは上向きの流れを作る。上向き流は被処理
物である粉粒体を浮遊させる作用がある。搬送路上板1
4と上多孔板21の間も気体が流通できる上気体室24
となっている。ここへ導入された気体は下向きの流れと
なって搬送路に吹き込まれる。下向き流は粉粒体の飛散
を防止する作用がある。
The transport path 10 is a space partitioned by metal. The transport path is a rectangular parallelepiped transport path including a transport path bottom plate 13, a transport path upper plate 14, a transport path front plate 15, a transport path rear plate 16, and transport path side plates 17 and 18. Moreover, a part thereof is a double wall with the perforated plate. Immediately above the transport path bottom plate 13, a lower perforated plate 20 parallel to this is fixed. The lower perforated plate 20 can be composed of a punched metal, a mesh, or the like. It is plate-shaped but has many small holes. An upper perforated plate 21 is attached immediately below the transport path upper plate 14 in parallel thereto. This is also perforated metal or mesh. There is also a front perforated plate 22 immediately before the front plate 15 of the transport path. Transport path bottom plate 1
A lower gas chamber 23 through which a gas can flow between the lower perforated plate 20 and the lower perforated plate 20.
It has become. A gas for transportation is sent from outside to this, and is blown out from a large number of holes of the perforated plate 20 toward the inside of the transportation path. This creates an upward flow. The upward flow has the effect of suspending the granular material that is the object to be processed. Upper plate of transport path 1
The upper gas chamber 24 through which gas can flow between the upper perforated plate 4 and
It has become. The gas introduced here is blown into the transport path as a downward flow. The downward flow has an effect of preventing scattering of the granular material.

【0042】搬送路前板15の直前には前多孔板22が
設けられる。搬送路前板15と前多孔板22の間は前気
体室25となっており、外部から搬送用気体が導入され
る。前多孔板22の穴を通り抜けた気体は前向きの流れ
(z方向)となり粉粒体を運ぶ作用がある。このように
3面に気体を噴出するような機構が設けられる。
A front perforated plate 22 is provided immediately before the transport path front plate 15. A front gas chamber 25 is provided between the front plate 15 of the transfer path and the front perforated plate 22, and a transfer gas is introduced from outside. The gas that has passed through the hole of the front perforated plate 22 becomes a forward flow (z direction), and has an action of transporting the granular material. In this way, a mechanism for ejecting gas to the three surfaces is provided.

【0043】搬送路側板17、18は図2、図3に示す
ように気体室を持たない。だから搬送路と直交する方向
(x方向,−x方向)には積極的なガス流が形成されな
い。だから粉粒体は上下方向(y方向)には薄く、横方
向(x方向)には広がった分布になる。薄い層になって
粉粒体Hが運ばれ、照射窓4の直下に至る。ここで電子
線eを浴びて殺菌などの処理を受ける。電子線の方向は
定まった一方向である(−y方向)。粉体の微粒子、粒
子それぞれは自由に空間を浮遊しているからランダムに
回転する。であるから粒子の全ての面は電子線の照射方
向を向く時がある。その時に表面に電子線を浴びる。だ
から粒子の全面に電子線がほぼ等しく当たることにな
る。上方からの気体流と下方からの気体流のバランスに
よって偏平に広がった帯状の粉流となるから全ての粒子
がほぼ等しく効率よく電子線を浴びるようになる。つま
り、ひとつひとつの粒子の表面の電子線量が平均化さ
れ、全ての粒子についても電子線照射量が平均化され
る。2様の意味において照射量が均一に近くなる。理想
的な電子線処理が実現できる。帯状に粉体を保持するに
は、下降流、上昇流、推進流の3つの気体流のバランス
が重要である。そのために3種類の気体流は独自に制御
できるようにしている。
The transport side plates 17 and 18 have no gas chamber as shown in FIGS. Therefore, no positive gas flow is formed in the direction (x direction, -x direction) orthogonal to the transport path. Therefore, the powder has a distribution that is thin in the vertical direction (y direction) and spread in the horizontal direction (x direction). The granular material H is carried as a thin layer and reaches directly below the irradiation window 4. Here, it is subjected to a treatment such as sterilization by being exposed to the electron beam e. The direction of the electron beam is one fixed direction (−y direction). Since the fine particles and particles of the powder are freely floating in the space, they rotate randomly. Therefore, all the surfaces of the particles may face the electron beam irradiation direction. At that time, the surface is exposed to an electron beam. Therefore, the electron beam impinges almost equally on the entire surface of the particle. Because the gas flow from above and the gas flow from below become balanced, the powder flow becomes flat and spreads, so that all the particles are almost equally and efficiently exposed to the electron beam. That is, the electron dose on the surface of each particle is averaged, and the electron beam irradiation amount is also averaged for all particles. In two ways, the irradiation dose becomes nearly uniform. Ideal electron beam processing can be realized. In order to hold the powder in a band shape, it is important to balance the three gas flows of the downward flow, the upward flow, and the propulsion flow. For this purpose, the three types of gas flows can be independently controlled.

【0044】ブロワー30は搬送用気体(空気、窒素、
アルゴン)に圧力を掛け、搬送機構9に気体を供給する
ものである。ブロワー30からの気体の流量を独立に制
御するため流量制御弁31、32、33が設けられる。
ブロワー30と第1流量制御弁31は配管34によって
連結される。ブロワー30と第2流量制御弁32は配管
36によって連結される。ブロワー30と第3流量制御
弁33は配管38によって結合される。
The blower 30 is provided with a carrier gas (air, nitrogen,
(Argon) to supply gas to the transport mechanism 9. Flow rate control valves 31, 32, and 33 are provided to independently control the flow rate of the gas from the blower 30.
The blower 30 and the first flow control valve 31 are connected by a pipe 34. The blower 30 and the second flow control valve 32 are connected by a pipe 36. The blower 30 and the third flow control valve 33 are connected by a pipe 38.

【0045】第1流量制御弁31につながる配管35は
下気体室23に連絡している。第2流量制御弁32につ
ながる配管37は上気体室24に連絡する。第3流量制
御弁33につながる配管39は前気体室25に続いてい
る。ブロワー30によって賦性された気体の一部は、配
管34、第1流量制御弁31、配管35を経て下気体室
23に入り上向き流となって搬送路10に進入する。上
向き流は被処理物を持ち上げる(揚力)作用がある。ブ
ロワー30によって賦性された気体の他の一部は、配管
36、第2流量制御弁32、配管37を経て上気体室2
4に入り、下向き流となって搬送路10に進入する。下
向き流は粉粒体の飛散防止作用がある。
A pipe 35 connected to the first flow control valve 31 is connected to the lower gas chamber 23. A pipe 37 connected to the second flow control valve 32 communicates with the upper gas chamber 24. A pipe 39 connected to the third flow control valve 33 continues to the front gas chamber 25. Part of the gas activated by the blower 30 enters the lower gas chamber 23 via the pipe 34, the first flow control valve 31, and the pipe 35, and enters the transport path 10 as an upward flow. The upward flow has the effect of lifting (lifting) the workpiece. Another part of the gas activated by the blower 30 passes through the pipe 36, the second flow control valve 32, and the pipe 37 to the upper gas chamber 2
4 and enter the transport path 10 as a downward flow. The downward flow has the effect of preventing the powder from scattering.

【0046】ブロワー30によって賦性された気体の残
りは、配管38、第3流量制御弁33、配管39を経て
前気体室25に入り、前向き流となって搬送路10に進
入する。前向き流は粉粒体の搬送の速度を制御する。
The remainder of the gas activated by the blower 30 enters the front gas chamber 25 via the pipe 38, the third flow control valve 33, and the pipe 39, and enters the transport path 10 as a forward flow. The forward flow controls the speed of transport of the granules.

【0047】この図では上昇流気体配管35、下降流気
体配管37、推進流気体配管39がそこぞれに気体室2
3、24、25につながるのは1箇所のように書いてあ
るが、これに限らない。気体室内部での圧力が不均一に
なる場合は、気体室23、24に入る入口管を複数にし
てもよい。上気体室24、下気体室23は流れ方向に長
いから、2箇所或いは3箇所の流入口を設けると有効で
あろう。気体室23、24での圧力が均一になれば穴か
ら吹き出す流量も流れ方向にそってほぼ一定になって、
上下の気体流のバランスを保ちつつ粉粒体を流すことが
できる。
In this figure, an upflow gas pipe 35, a downflow gas pipe 37, and a propulsion flow gas pipe 39 are provided in the gas chamber 2 respectively.
The connection to 3, 24, and 25 is written as one place, but is not limited to this. When the pressure inside the gas chamber becomes uneven, a plurality of inlet pipes entering the gas chambers 23 and 24 may be provided. Since the upper gas chamber 24 and the lower gas chamber 23 are long in the flow direction, it is effective to provide two or three inlets. If the pressure in the gas chambers 23 and 24 becomes uniform, the flow rate blown out from the holes becomes almost constant along the flow direction,
The powder can flow while maintaining the balance between the upper and lower gas flows.

【0048】照射窓4はTi、Al箔があるが、そのさ
らに下に上多孔板21がある。これの穴を通った電子線
のみが有効である。板面に衝突した電子線は熱損失にな
る。窓箔だけでなく多孔板21も加熱される。多孔板2
1、20、搬送路底板13を冷却する機構が設けられ
る。ここでは冷却機構は図示を略している。
The irradiation window 4 has Ti and Al foils, and further below the upper perforated plate 21. Only the electron beam passing through this hole is effective. An electron beam hitting the plate surface causes heat loss. Not only the window foil but also the perforated plate 21 is heated. Perforated plate 2
1, 20, a mechanism for cooling the transport path bottom plate 13 is provided. Here, the cooling mechanism is not shown.

【0049】以上の構成において作用を述べる。投入ホ
ッパ11から粉粒体Hが投入される。重力によって次第
に下降した粉粒体Hは、搬送路10に入る。これが前気
体室25からの気体によって前方(z方向)に賦勢され
る。下からの上昇流の揚力と上からの下降流の抑制力を
受けて、搬送路10を浮遊しながら進行する。照射窓4
の下にくると電子線eを浴びる。自由に回転し全面均一
に電子線を受ける。電子線処理を終えた粉粒体はさらに
進んで排出ホッパ12から外部へ取り出される。
The operation of the above configuration will be described. The granular material H is introduced from the introduction hopper 11. The granular material H that has gradually descended due to gravity enters the transport path 10. This is urged forward (z direction) by the gas from the front gas chamber 25. Receiving the lifting force of the upward flow from below and the suppressing force of the downward flow from above, it travels while floating on the transport path 10. Irradiation window 4
When it comes under, it is exposed to the electron beam e. It rotates freely and receives the electron beam uniformly over the entire surface. After the electron beam treatment, the powdered particles are further advanced and taken out of the discharge hopper 12 to the outside.

【0050】[0050]

【発明の効果】エチレンオキサイドや臭化メチルガスの
食品への使用は制限される方向にあり、将来的には禁止
される可能性が濃い。本発明は、茶葉、麦、米、豆など
粉粒体の食品などを有毒ガスを使わないで殺菌できる。
残留ガスがなく衛生的に優れた有望な殺菌方法である。
しかも粉粒体を浮遊させながら搬送し、自由な運動を許
す状態で電子線を当てるから被処理物の全表面に電子線
を照射できる。表層のみに電子線が当たれば良いのであ
るから、全面一様に浅く電子線を照射できる本発明は最
適の処理法である。
The use of ethylene oxide and methyl bromide gas in foods is being restricted, and there is a strong possibility that it will be banned in the future. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can sterilize powdery foods such as tea leaves, wheat, rice, and beans without using toxic gas.
It is a promising sterilization method with no residual gas and excellent hygiene.
In addition, since the particles are transported while floating, and the electron beam is applied while allowing free movement, the entire surface of the object can be irradiated with the electron beam. Since the electron beam only needs to be applied to the surface layer, the present invention is an optimal processing method that can uniformly irradiate the entire surface with a shallow electron beam.

【0051】被処理物が回転しないと全体を貫通するほ
どの高エネルギー電子線を使わなければならない。穀
物、豆類などの全体を電子線が貫通する程のエネルギー
を与えるには大型の装置となる。ところが本発明は被処
理物が自由回転するから貫通エネルギーは不要で表層だ
けに浸透する程度の低エネルギー電子線でよい。エネル
ギーが低いので装置全体を小型にすることができる。こ
れによって処理コストを下げることができる。
If the object to be processed does not rotate, it is necessary to use a high energy electron beam that penetrates the whole object. A large-sized device is required to supply energy such that an electron beam penetrates the whole of grains, beans and the like. However, in the present invention, since the object to be processed rotates freely, penetrating energy is unnecessary and a low energy electron beam that penetrates only into the surface layer may be used. Since the energy is low, the whole device can be made compact. This can reduce the processing cost.

【0052】粒子が自由に浮遊してランダムに回転し電
子線を受けるから粒子間でも電子線照射量が一定にな
る。粒子間で照射ムラができない。まことに優れた方法
である。
Since the particles freely float and rotate at random and receive an electron beam, the irradiation amount of the electron beam is constant even between the particles. Irradiation unevenness between particles cannot be achieved. It's a really good way.

【0053】気体搬送は微妙なバランスが必要である。
ただに上昇流を使うだけでは粉体が舞い上がるだけで一
様流にならない。本発明は、少なくとも3方向から独立
制御できる気体流を供給するから、対象によって最適の
条件を与えることができる。制御性が高いので、さまざ
まの粉粒体に対して適用できる。適用範囲が広い。全表
面から電子線を当てることができ、貫通レベルの高エネ
ルギーが不要になる。設備小型化、低価額化が可能とな
る。
The gas transport requires a delicate balance.
Simply using the upward flow does not result in a uniform flow, only the powder soars. Since the present invention supplies a gas flow that can be independently controlled from at least three directions, optimal conditions can be given to the target. Because of its high controllability, it can be applied to various powders. Wide application range. An electron beam can be irradiated from all surfaces, and high energy of a penetration level is not required. Equipment downsizing and cost reduction are possible.

【0054】3方向流の微妙なバランスによって、被処
理物のかけら、カスまで搬送され尽くすのでコンタミが
発生しない。食材の殺菌の他に、樹脂ペレットの硬化、
塗膜硬化などにも利用できる。
Due to the delicate balance of the three-way flow, pieces of the object to be processed and scum are completely conveyed, so that no contamination occurs. In addition to sterilizing food ingredients, curing resin pellets,
It can also be used for coating film curing.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施例に係る電子線照射装置の中央縦
断正面図。
FIG. 1 is a front view of a central longitudinal section of an electron beam irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1の装置の搬送路の部分の縦断側面図。FIG. 2 is a vertical sectional side view of a portion of a conveyance path of the apparatus of FIG.

【図3】図1の装置の照射窓を含む搬送路部分の縦断側
面図。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional side view of a transport path portion including an irradiation window of the apparatus of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 真空チャンバ 2 シールド電極 3 フィラメント 4 照射窓 5 窓箔 6 窓箔フランジ 7 窓箔押さえ 8 筐体 9 搬送機構 10 搬送路 11 投入ホッパ 12 排出ホッパ 13 搬送路底板 14 搬送路上板 15 搬送路前板 16 搬送路後板 17、18 搬送路側板 20 下多孔板 21 上多孔板 22 前多孔板 23 下気体室 24 上気体室 25 前気体室 30 ブロワー 31 第1流量制御弁 32 第2流量制御弁 33 第3流量制御弁 34 配管 35 配管 36 配管 37 配管 38 配管 39 配管 H 粉粒体 e 電子線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 2 Shield electrode 3 Filament 4 Irradiation window 5 Window foil 6 Window foil flange 7 Window foil holder 8 Housing 9 Transport mechanism 10 Transport path 11 Input hopper 12 Discharge hopper 13 Transport path bottom plate 14 Upper plate of transport path 15 Front plate of transport path DESCRIPTION OF SYMBOLS 16 Back plate of conveyance path 17, 18 Side plate of conveyance path 20 Lower perforated plate 21 Upper perforated plate 22 Front perforated plate 23 Lower gas chamber 24 Upper gas chamber 25 Front gas chamber 30 Blower 31 First flow control valve 32 Second flow control valve 33 Third flow control valve 34 Piping 35 Piping 36 Piping 37 Piping 38 Piping 39 Piping H Particles e Electron beam

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 水谷 睦 京都府京都市右京区梅津高畝町47番地日新 ハイボルテージ株式会社内 Fターム(参考) 4C058 AA21 BB06 EE22 EE23 KK03 4G075 AA22 AA30 AA61 BB10 CA03 CA39 EB31 EC02 ED11 FB02 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Mutsui Mizutani F-term (reference) 4C058 AA21 BB06 EE22 EE23 KK03 4G075 AA22 AA30 AA61 BB10 CA03 CA39 EB31 in Nisshin High Voltage Co., Ltd. EC02 ED11 FB02

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 粉粒体の投入口と搬送路と被処理物の排
出口と搬送路の始端と上部と下部に設けた多孔板を有
し、始端、上部、下部の多孔板の穴から流量を独立に制
御できる機構によって、少なくとも3方向に気体を吹き
込む事によって粉粒体を浮上させて運搬する搬送機構
と、搬送機構を包囲する筐体と、筐体の外部に固定され
電子線を発生し加速する電子線発生機構とを含み、搬送
機構において粉粒体を気体によって浮遊状態にし混合撹
拌しながら電子線を照射するようにしたことを特徴とす
る電子線照射装置。
1. A porous plate provided at an input port of a granular material, a transfer path, a discharge port of an object to be processed, a start end, an upper part, and a lower part of a transfer path. By a mechanism that can independently control the flow rate, a transport mechanism that lifts and transports the powder and granules by blowing gas in at least three directions, a housing that surrounds the transport mechanism, and an electron beam fixed outside the housing An electron beam irradiating apparatus, comprising: an electron beam generating mechanism for generating and accelerating, wherein the electron beam is radiated while mixing and agitating the powder and granules in a transport mechanism.
【請求項2】 筐体に囲まれた搬送路の中で少なくとも
3方向からの気体流によって粉粒体を浮遊させて搬送
し、搬送の途中で電子線を照射することによって、粉粒
体を電子線処理することを特徴とする電子線照射方法。
2. The method according to claim 1, wherein the particles are suspended and transported by a gas flow from at least three directions in a transport path surrounded by a housing, and irradiated with an electron beam during the transport, whereby the particles are removed. An electron beam irradiation method comprising performing electron beam treatment.
【請求項3】 筐体に囲まれた搬送路の中で少なくとも
3方向からの気体流によって浮遊搬送され、搬送の途中
で電子線照射を受けたことを特徴とする被処理物。
3. An object to be processed, which is floated and conveyed by a gas flow from at least three directions in a conveyance path surrounded by a housing, and is irradiated with an electron beam during the conveyance.
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