CN104114194B

CN104114194B - 粉粒体杀菌装置

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Publication number: CN104114194B
Application number: CN201280050052.9A
Authority: CN
Inventors: 齐藤润二; 二宫弘文; 松本和宪; 永越茂治; 内山英史; 能岛信行; 织田诚二; 大堀康司
Original assignee: FU SHANXIAN; Mitsubishi Chemical Foods Corp; Mitsubishi Chemical Engineering Corp; Tateyama Machine Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Chemical Corp; Tateyama Machine Co Ltd
Priority date: 2011-10-12
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2017-04-05
Anticipated expiration: 2032-08-31
Also published as: KR20140077194A; JPWO2013054606A1; JP6142119B2; WO2013054606A1; CN104114194A; KR101712712B1

Abstract

本发明的目的在于提供一种能够均等一致地并且有效地对大量的粉粒体进行杀菌的粉粒体杀菌装置。粉粒体杀菌装置1具备：杀菌用输送管23，该杀菌用输送管23具有导入粉粒体的导入口29、用于使从该导入口29导入的粉粒体流W1与杀菌性电磁波接触而进行杀菌处理的杀菌处理空间37、以及用于排出在该杀菌处理空间37中进行了杀菌处理的所述粉粒体的排出口31；产生空气流的气流产生装置9，该空气流9从所述导入口29向所述排出口31流经所述杀菌处理空间37内，用于将所述粉粒体流W1从所述导入口29输送至所述排出口31；气流调整结构39，该气流调整结构39用于调整通过该气流产生装置9产生的空气流在杀菌用输送管23内的流动方向。

Description

粉粒体杀菌装置

技术领域

本发明涉及一种对食品、食品添加物、医药品等的粉粒物照射紫外线等进行杀菌的粉粒体杀菌装置。

背景技术

以往，作为杀灭细菌、霉菌、酵母等的方法，已知有使用环氧乙烷、臭氧等的气体的方法、使用射线的方法、通过加热的方法、使用紫外线的方法，根据杀菌对象物的性状和要求的杀菌程度选择采用适当的杀菌方法。

进行食品和食品添加物等的杀菌时，有必要特别注意杀菌方法的选择。例如，即使想要使用环氧乙烷和臭氧等的气体和射线进行食品等的杀菌，从确保安全性的观点考虑，有时禁止使用气体和射线，或者在使用方面有一定的限制。在通过加热进行杀菌时，有时导致构成粉粒状食品等的蛋白质发生变性，而且在进行湿热杀菌时，有时导致杀菌对象物吸收湿气而发生变性。并且，通过加热杀菌时，有时对于耐热性菌(芽孢菌等)的杀菌效果不充分。

另一方面，通过紫外线杀菌虽然没有上述的问题，但是存在不容易对大量的粉粒体均等一致地杀菌的问题。这是因为，即使对托盘等上装载的厚厚的粉粒体照射紫外线，因为只有表层部分接触到紫外线，所以只能进行表层部分的杀菌，不能进行存在于块状内部的粉粒体的杀菌。因此，通过紫外线杀菌限定使用在水杀菌、空气杀菌、食品包装材料等的表面杀菌用途中。

近年，提出了为了解决对上述粉粒体进行紫外线杀菌时的问题而有效地对大量的粉粒体进行杀菌的各种方法。例如，专利文献1中记载了具备向旋转轴方向倾斜设置旋转筒和在旋转筒内的旋转轴位置设置紫外线灯的粉体物杀菌装置。该粉体物杀菌装置的构成如下：从旋转筒高处侧的一端连续投入杀菌对象物的粉体，在旋转桶内机械地搅拌投入的杀菌对象物的同时就会对杀菌对象物照射紫外线。

专利文献2中记载了具备具有螺旋状叶片的螺旋式输送机和紫外线灯等的杀菌性射线发生源的杀菌装置。螺旋式输送机为在由紫外线透过性材料作成的管道部分的内侧形成螺旋状的叶片，紫外线灯配置在管道部分的外侧。该杀菌装置的构成如下：从螺旋式输送机的开始端一侧连续投入杀菌对象物的粉体，在通过螺旋搅拌杀菌对象物的同时就会对杀菌对象物照射紫外线。

专利文献3中公开了具备圆筒容器、设置在其底部内侧中央的涡流叶轮和设置在圆筒容器内的涡流叶轮上方空间的多个紫外线灯的粉粒体紫外线杀菌装置。涡流叶轮会产生出向上方流动的空气流(涡流)。这样，粉粒体紫外线杀菌装置的构成如下：在涡流叶轮的上方投入杀菌对象物的粉粒体，在通过涡流转子产生的涡流使杀菌对象物在空间内分散的同时就会对杀菌对象物照射紫外线杀菌。

并且，专利文献4中记载了具备圆筒状的套管、设置在套管内侧并沿着套管的轴螺旋状延伸的搬运管和对搬运管照射紫外线杀菌灯的紫外线灯的紫外线杀菌装置。搬运管由紫外线透过材料形成，在管内会透过从紫外线灯照射的紫外线。这样，紫外线杀菌装置的构成如下：在搬运管中连续投入作为杀菌对象物的粉体，通过空气在搬运管内搬运杀菌对象物的同时就会对杀菌对象物照射紫外线。此外，为了防止搬运管的表面以及搬运管内搬运的粉体带电，搬运管接地。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2005-318816号公报

专利文献2：日本专利特开平5-57001号公报

专利文献3：日本专利特开2000-116758号公报

专利文献4：日本专利特开平10-127737号公报

发明内容

发明需要解决的课题

但是，因为专利文献1、2中记载的各杀菌装置是对块状存在的粉粒体进行机械搅拌而构成的，所以为了充分搅拌粉粒体，有必要进行长时间的搅拌作业。

此外，在使用专利文献3中记载的粉粒体紫外线杀菌装置时，有必要在一次作业中在粉粒体紫外线杀菌装置中投入一定量的粉粒体，对投入的粉粒体杀菌后，收集杀菌的粉粒体并从粉粒体紫外线杀菌装置中搬出的分批作业。从而，专利文献3的粉粒体紫外线杀菌装置不能连续处理粉粒体，存在作业效率低的问题。并且，一般地，由于通过紫外线杀菌的效果与杀菌对象物和紫外线光源距离的2倍的倒数成比例，因此优选使所有的杀菌对象物和紫外线光源的距离保持均匀。但是，专利文献3的粉粒体紫外线杀菌装置中，由于在比较大的空间内边散布粉粒体边照射紫外线，因此不能使粉粒体和紫外线光源的距离保持均匀，存在不能对粉粒体均匀杀菌的问题。并且，专利文献3中记载的粉粒体紫外线杀菌装置中，通过由涡流叶轮产生的涡流的离心力，在圆筒容器的侧壁附近形成粉粒体的高浓度区域。这样，由于高浓度区域形成在离紫外线灯最远的位置，因此在高浓度区域的杀菌效果就变低了。此外，由于在高浓度区域和紫外线灯之间形成低浓度低区域，因此该低浓度区域遮挡了紫外线，进一步降低了高浓度区域的杀菌效果。此外，专利文献3中记载的粉粒体紫外线杀菌装置的涡流叶轮具备与马达连接的旋转轴，涡流叶轮的旋转轴贯通圆筒容器与马达连接。这样，为了确保圆筒容器的密封性，有必要在旋转轴贯穿的地方设置机械密封等，一旦设置了这样的密封结构，则粉粒体会侵入旋转轴的间隙中，就会有粉粒体因旋转轴与密封结构之间的摩擦热而变性、因摩擦而导致部件损伤的情况，还容易发生粉粒体中混入异物的问题和设备安全上的问题。

使用专利文献4中记载的紫外线杀菌装置时，虽然粉体流通过搬运管内时流经管壁附近的粉体容易接触紫外线，但由于流经中心的粉体很难接触紫外线，因此存在很难均等一致地对粉体杀菌的问题。

本发明是为了解决上述课题而完成的，其目的在于提供一种能够均等一致地并且有效地对大量的粉粒体进行杀菌的粉粒体杀菌装置。

解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明具备：杀菌用输送管，该杀菌用输送管具有导入粉粒体的导入口、用于使从该导入口导入的粉粒体与杀菌性电磁波接触而进行杀菌处理的杀菌处理空间、以及用于排出在该杀菌处理空间中进行了杀菌处理的所述粉粒体的排出口；产生空气流的气流产生装置，该空气流从所述导入口向所述排出口流经所述杀菌处理空间内，用于将所述粉粒体从所述导入口输送至所述排出口；气流调整结构，该气流调整结构用于调整通过该气流产生装置产生的空气流在所述杀菌用输送管内的流动方向，所述气流调整结构为配置在所述杀菌处理空间内的调整部件，该调整部件上具有从所述调整部件的导入口一侧向所述调整部件的排出口一侧延伸的螺旋状凹槽。

根据这样构成的本发明，通过气流调整装置，可以调整流经沿杀菌用输送管的轴方向延伸的杀菌处理空间内的空气流方向。这样，通过调整空气流的方向，可以调整随着空气流输送的粉粒体的输送路径，据此，能够调整在杀菌处理空间内停留的时间。据此，可以对在杀菌处理空间内移动的粉粒体长时间接触杀菌性电磁波，能够均匀地对粉粒体进行杀菌处理。此外，根据本发明，可以在从导入口将粉粒体导入杀菌用输送管内，并且从排出口排出杀菌处理的粉粒体的同时在杀菌处理空间内进行杀菌处理。据此，可以连续地进行杀菌处理，能够有效地进行杀菌处理。

此外，在本发明中，优选杀菌用输送管具有用于抑制流经杀菌处理空间内的粉粒体以及该杀菌用输送管带电的带电抑制结构。

根据这样构成的本发明，通过带电抑制结构，可以抑制流经杀菌处理空间内的粉粒体以及杀菌用输送管的带电，据此，能够防止杀菌处理空间内粉尘爆炸的发生。在这种情况下，优选带电抑制结构将杀菌用输送管表面的带电量抑制在4kV以下。此外，在这种情况下，带电抑制结构具备设置在杀菌用输送管的内侧并与大地电位相接的导电体。

此外，在本发明中，优选气流调整结构调整空气流的方向，使通过气流产生装置产生的空气流通过导入口后，沿着杀菌用输送管的内周面的切线方向流动。

根据这样构成的本发明，空气流从导入口流入杀菌用输送管内后，可以使空气流沿着杀菌用输送管的内周面流动。据此，使空气流沿着杀菌用输送管的内周面在杀菌处理空间内螺旋状旋转的同时能够向排出口的方向流动。

此外，在本发明中，优选其中，所述气流调整结构为配置在所述杀菌处理空间内的调整部件，该调整部件上具有从所述调整部件的导入口一侧向所述调整部件的排出口一侧延伸的螺旋状凹槽。

这种情况下，调整部件的凹槽以使空气流的轴方向速度比进入该调整部件的凹槽时减慢并且使从凹槽出来的空气流沿着杀菌用输送管的内周面的方向流动的方式来确定形状。

根据这样构成的本发明，通过杀菌用处理空间内配置的调整部件，可以使空气流的轴方向速度比进入该调整部件的凹槽时减慢，并且能够朝向沿杀菌用输送管的内周面的方向。这样，通过使用调整部件使空气流的轴方向速度减慢，从调整部件的凹槽向杀菌处理空间内放出空气流，可以使空气流的螺旋的间隔比流入调整部件的凹槽时狭窄。这样，通过使空气流形成间隔狭窄的螺旋状，可以延长空气流在杀菌处理空间内停留的时间。据此，可以延长跟随空气流的粉粒体在杀菌处理空间内停留的时间，能够提高粉粒体的杀菌处理效率。

此外，本发明中，优选杀菌用输送管内配置有沿杀菌用输送管的轴方向延伸的棒状部件，该棒状部件的外周面施以镜面处理。

根据这样构成的本发明，从杀菌用输送管的外部照射的杀菌性电磁波不会因棒状部件的外周面而产生漫反射，而是可以选择性地向棒状部件的径方向反射。据此，能够更加有效地对粉粒体进行杀菌处理。

此外，本发明中，优选棒状部件的至少外表面由导电体形成，该导电体与大地电位相接。

根据这样构成的本发明，通过棒状部件，可以抑制流经杀菌处理空间内的粉粒体以及杀菌用输送管的带电，据此，能够防止杀菌处理空间内粉尘爆炸的发生。

此外，本发明中，优选杀菌性电磁波为紫外线。

发明的效果

综上所述，根据本发明，能够均等一致地并且有效地对大量的粉粒体进行杀菌。

附图说明

图1为表示本发明实施形态的粉粒体杀菌装置的正视图。

图2为表示本发明实施形态的杀菌处理部的平面图。

图3为图2的Ⅲ-Ⅲ截面的截面图。

图4为图3的Ⅳ-Ⅳ截面的截面图。

图5为表示本发明实施形态的杀菌用输送管的内部结构的截面图。

图6为表示本发明实施形态的调整部件的三面图。

图7为表示本发明实施形态的流经调整部件凹槽的粉粒体流的位移、速度以及加速度的图。

图8为表示本发明实施形态的杀菌用输送管的内部结构变形例的截面图。

图9为表示本发明实施形态的杀菌用输送管的内部结构进一步变形例的截面图。

符号说明

1 粉粒体杀菌装置

3 粉粒体供给部

5 杀菌处理部

7 粉粒体回收部

9 气流发生部

19 搬入用输送管

23 杀菌用输送管

25 紫外线照射灯

29 导入口

31 排出口

33 棒状部件

37 杀菌处理空间

39 调整部件

41 凹槽

具体实施方式

以下，参照图面对本发明实施形态的粉粒体杀菌装置进行说明。

图1为表示本发明实施形态的粉粒体杀菌装置的正视图。如图1所示，粉粒体杀菌装置1具备：粉粒体供给部3，用于供给需要杀菌处理的粉粒体W；杀菌处理部5，其对由粉粒体供给部3供给的粉粒体W进行杀菌处理；粉粒体回收部7，其回收杀菌处理的粉粒体W；气流发生部9，其用于产生在粉粒体供给部3、杀菌处理部5以及粉粒体回收部7内搬运粉粒体W的气流。各个部分按照该顺序通过所规定的输送管连接。

粉粒体供给部分3具备投入杀菌对象物的粉粒体W的主仓斗11和将收进主仓斗11的粉粒体W定量地供给辅助仓斗13的定量供给装置15。辅助仓斗13上安装有除菌用的HEPA过滤器(High Efficiency Particulate Air Filter)17，通过气流发生部9产生的吸引力，通过HEPA过滤器17在辅助仓斗13内吸入空气而构成。此外，辅助仓斗13内设置有用于防止粉粒体W阻塞的电磁振动器(图中未显示)。这样，从主仓斗11内搬入辅助仓斗13的粉粒体W通过在粉粒体供给部3和杀菌处理部5之间延伸的搬入用输送管19被搬入杀菌处理部5。进入搬入用输送管19内的粉粒体W随着由来自气流发生部9的吸引力产生的空气流在搬入用输送管19内扩散，作为粉粒体流W1流入杀菌处理部5。

搬入用输送管19为连接辅助仓斗13和杀菌处理部5的管体，其一端安装了HEPA过滤器21。这样，搬入用输送管19通过气流发生部9的吸引力，就会在辅助仓斗13的上游侧经由HEPA过滤器21吸入外面空气，向下游侧流动。

此外，也可以在主仓斗11的入口附近设置可拆卸的除菌过滤器，防止主仓斗11内杂菌进入。通过在主仓斗11的入口附近设置过滤器，吸引空气的情况也好，吐出空气的情况也好，都能够更有效地防止异物和菌的混入。

用于搬运粉粒体W而使用的气体种类不限定于空气，可以进行适当选择。例如，作为用于搬运粉粒体W而使用的气体，在可容易使用的空气之外，也可使用氮气、氩气等。

本实施形态中的粉粒体W包括粉体和粒体。此处，粉体是指最长直径在1mm以下的粒子的集合体，其形态没有限定。此外，粒体是指包含颗粒状、小丸状、碎屑状、纤维状以及薄片状等形态，大小没有特别限定，只要能够在搬入用输送管19内搬运，何种形态均可。

此外，粉粒体W的种类和组成也没有特别限定。作为粉粒体W，例如，有小麦粉、米粉、大豆粉、淀粉、咖啡粉末·颗粒、粉末乳制品、干燥蔬菜、干燥海藻、干燥水果、冻干的食品等的粉粒状食品；从天然物得到的粉粒状健康食品；盐、砂糖、调味品、香辛料等的固体调味品；瓜尔胶、角叉菜胶、果胶、刺槐豆胶、阿拉伯胶、黄原胶、塔拉胶、刺梧桐胶、琼脂、葡甘露聚糖、罗望子胶、车前子胶等的食品添加物；粉粒状的医药品；粉粒状的医药外用品；米、小麦、大豆、蔬菜、胡椒等的种子等。

图2为表示本发明实施形态的杀菌处理部的平面图，图3为图2Ⅲ-Ⅲ截面的截面图，图4为图3Ⅳ-Ⅳ截面的截面图。如图2至4所示，杀菌处理部5具备从搬入用输送管19传送的粉粒体流W1通过的杀菌用输送管23和从杀菌用输送管23的外部向杀菌用输送管23照射紫外线的多个紫外线照射灯25。杀菌用输送管23的一端与搬入用输送管19连接，另一端与搬出用输送管27连接，由直线延伸的管状体形成。杀菌用输送管23具有从一端到另一端大致相同直径的圆形截面。此外，杀菌用输送管23在一端侧具备接收粉粒体流W1的导入口29，在另一端侧具备排出粉粒体流W1的排出口31。这样，杀菌用输送管23的排出口31经由搬出用输送管27连接于粉粒体回收部7。杀菌用输送管23由透过从紫外线照射灯25照射的紫外线的材料形成，作为杀菌用输送管23，例如可以使用石英玻璃管、紫外线透过性氟树脂管、特氟隆(注册商标)管等。此外，采用石英玻璃管作为杀菌用输送管23时，优选使用紫外线透过率70％以上的石英玻璃管。此外，杀菌用输送管23也可以由导电体形成，与大地电位相接。据此，能够抑制粉粒体W以及杀菌用输送管23的带电。杀菌用输送管23的管内部的容量和厚度可根据粉粒体杀菌装置1的规模等适当选择。特别地，杀菌用输送管23的厚度有必要设定成能够确保对由吸引产生的负压或者由吐出气体产生的加压的机械强度。

此外，杀菌用输送管23大致在垂直方向延伸，其一端(下端)连接大致在水平方向延伸的搬入用输送管19。据此，从搬入用输送管19搬入的粉粒体流W1就会从杀菌用输送管23的一端被搬入到杀菌用输送管23内部。搬入用输送管19沿杀菌用输送管23的水平截面的切线方向延伸，连接于杀菌用输送管23，在俯视搬入用输送管19和杀菌用输送管23的连接部位时(图4)，搬入用输送管19的内壁与杀菌用输送管23的内周面平滑相接地进行连接。这样，通过搬入用输送管19和杀菌用输送管23，气流进入导入口29后，粉粒体流W1的方向调整为杀菌用输送管23内周面的切线方向。据此，粉粒体流W1从搬入用输送管19内向杀菌用输送管23内流动时，含有大量的粉粒体W的粉粒体流W1在杀菌用输送管水平截面的切线方向流动。通过来自杀菌用输送管23的排出口31一侧的吸入力和向水平截面切线方向的推进力的合力，粉粒体流W1沿着杀菌用输送管19的内周面螺旋状旋转上升。

此外，杀菌用输送管23的周围配置了多个紫外线照射灯25。多个紫外线照射灯25为，例如与杀菌用输送管23平行延伸的直管型灯，以形成与杀菌用输送管23同心状环的方式在杀菌用输送管23的周围等间隔地排列。作为紫外线照射灯25，可以使用一般的低压汞杀菌灯、中压汞杀菌灯等。紫外线照射灯25的形状以及个数可根据粉粒体杀菌装置1的规模等适当选择，使其能够充分地对粉粒体W杀菌处理。此外，照射紫外线的强度也可根据粉粒体杀菌装置1的规模、作为杀菌处理对象的粉粒体W的种类和量等适当选择。

此外，杀菌用输送管23在其内部具有与杀菌用输送管23同心状配置的棒状部件33。

图5为表示杀菌用输送管内部结构的截面图。

如图5所示，棒状部件33具有与杀菌用输送管23大致相同的长度，以沿着杀菌用输送管23的全长延伸的方式配置在杀菌用输送管23的内部。此棒状部件33为具有比杀菌用输送管23内径更小的直径的圆筒状部件或者圆柱状部件，通过支持部件35保持在与杀菌用输送管23的内周面分离的位置。这样，通过在杀菌用输送管23内部配置棒状部件33，在杀菌用输送管23的内周面和棒状部件33的外周面之间形成圆筒形状的杀菌处理空间37。棒状部件33优选由金属等的导电体形成的，优选例如通过支持部件35与大地电位相接。据此，能够抑制粉粒体W以及杀菌用输送管23的带电。此外，优选棒状部件33的外周面施以镜面处理。据此，不会使从紫外线照射灯25照射的紫外线发生漫反射，而是可以选择性地向棒状部件33的直径方向反射，能够更加有效地对粉粒体W进行杀菌处理。

此外，棒状部件33可以由1根部件形成，也可以将几根部件连接而成。用于调整杀菌用输送管23内的圆筒状杀菌处理空间37内气流方向的调整部件39也可以设置在1根棒状部件的一处或者多处。本实施形态中，棒状部件33将3根圆筒状部件或者圆柱状部件33a、33b、33c连接而成。各个圆筒状部件或者圆柱状部件33a、33b、33c的连接部位通过用于调整杀菌用输送管23内的圆筒状杀菌处理空间37内气流方向的调整部件39连接。

图6为表示调整部件的三面视图。调整部件39通过调整粉粒体流W1从搬入用输送管19流入杀菌用输送管23时产生的螺旋状气流方向，使螺旋的幅度变窄，据此延伸在杀菌用输送管内的气流停留时间。调整部件39在具有与杀菌用输送管23的内径大致相同的外径的圆柱状体外周面上切割所定形状的螺旋状凹槽41而形成。调整部件39由金属等的导电体形成，调整部件39例如使用螺丝钉固定在构成棒状部件33的圆筒状部件或者圆柱状部件33a、33b、33c的端部，据此，就会将邻接的圆筒状部件或者圆柱状部件33a、33b、33c连为一体。据此，通过调整部件39，也能够抑制粉粒体W以及杀菌用输送管23的带电。这样，通过在杀菌用输送管23内配置调整部件39，杀菌用输送管23内的圆筒状杀菌处理空间37实质上被调整部件39分割，分割的空间仅通过调整部件39上形成的凹槽41连接。

下面，对调整部件39的凹槽41的形状进行详细描述。

凹槽41具有沿着调整部件39的外周部、绕圆柱状的调整部件39周围2周的一根螺旋状形状。该凹槽41以通过使气流的轴方向速度减慢而使螺旋状气流的间隔变窄来增加在杀菌处理空间37内的旋转次数的方式来确定形状。此外，凹槽41以在其内部使气流的轴方向速度以及轴方向加速度暂时增加后减少的方式来确定形状，据此，就会防止粉粒体W在凹槽41内的停滞·蓄积。具体地，调整部件39具备在底面形成的入口41a和在顶层形成的出口1b，使杀菌处理空间37内螺旋状旋转上升的气流从凹槽41的入口41a流入。该入口41a为在调整部件39的底面上形成的大致环状的开口，如图6所示，除了以调整部件39的凹槽41的入口41a为起始点的调整部件39的围绕轴的角度0度附近以外，进行了开口。从而，入口41a具有与杀菌处理空间37的水平截面大致相同的大小，就会接收大量的气流。另一方面，凹槽41的出口41b为在调整部件39的顶层上形成的半环状的开口，如图6所示，在180度(540度)至360度(720度)范围内开口。从而，出口41b的面积比入口41a小。凹槽41在从入口41a进入凹槽后不久(从360度到450度)急剧地变窄，在此之后暂时(至540度附近)沿大致水平方向延伸。据此，使流入凹槽41内的气流在垂直方向减速而使垂直方向速度大致为零，并且使其在水平方向加速。在出口41b附近(540度以后)，凹槽41的底面向上倾斜，据此，使气流在垂直方向稍微加速。此时的垂直方向速度比气流流入凹槽41内时的变慢。据此，从凹槽41向杀菌处理空间37内放出的气流，在比流入调整部件39时更狭窄的间隔的螺旋状旋转的同时在杀菌处理空间37内上升。

回到图1，粉粒体回收部7具备具有主容纳部43的主回收部45和具有辅助容纳部47的辅助回收部49。主回收部45将从杀菌用输送管23传送的粉粒体流W1分离为粉粒体W和空气，回收粉粒体W至主容纳部43，传送空气至后段的辅助回收部49。粉粒体流W1中含有的粉粒体W虽然其大部分回收至主容纳部43，但由于一部分细微的粉粒体W没有回收完全而残留在空气中，因此再次使用辅助回收部49分离细微的粉粒体W，收纳至辅助容纳部47。此外，辅助回收部49的下游侧连接了气流发生部9。

气流发生部9由吸引空气的风箱构成，产生在粉粒体供给部3、杀菌处理部5以及粉粒体回收部7内从上游侧向下游侧流动的气流。这样，气流发生部9通过集尘用空气过滤器51将位于粉粒体回收部7最下游的辅助回收部49内的空气排到外部。

本实施形态中，列举风箱作为气流发生部9，但根据本发明，可以通过在搬运路径的最下游设置风箱吸引空气来搬送粉粒体W，也可以通过在搬运路径的最上游设置吐出空气的装置送入空气等来搬运粉粒体W。

下面，对粉粒体杀菌装置1的运行进行详细描述。

当粉粒体W投入粉粒体供给部3中时，通过气流产生装置9的吸引力，粉粒体W在空气中扩散的粉粒体流W1通过搬入用输送管19被送至杀菌用输送管23的导入口29。因为搬入用输送管19以沿杀菌用输送管23水平截面的切线方向延伸的方式连接于杀菌用输送管23，所以从杀菌用输送管23的导入口29流入杀菌用输送管23内的粉粒体流W1，在螺旋状加圆筒状的杀菌处理空间37内旋转的同时向排出口31的方向流动，到达调整部件39的上游侧。下面，对粉粒体流W1流经调整部件39内时的作用详细描述。

图7为表示流经调整部件凹槽的粉粒体流W1的位移、速度以及加速度的图。在该图中，位移s表示粉粒体流W1在调整部件内的轴方向的位移，速度v表示粉粒体流W1的轴方向的速度，加速度a表示粉粒体流W1的轴方向的加速度，角度θ表示以调整部件的螺旋状流路的入口为起始点的调整部件的围绕轴的角度。

如图7所示，流经调整部件39的粉粒体流W1进入凹槽41内时(角度θ＝0度)，大致水平方向流动，粉粒体流W1的轴方向的速度v以及加速度a大致为零。之后，直到粉粒体流W1绕调整部件39的周围半周以上(角度θ＝225度)速度v缓慢地持续增加。这样，加速度a连续并且平滑地从零暂且增加至最大值，然后再次回到零地进行变化。之后，粉粒体流W1绕调整部件39的周围一周以上，速度v持续减慢(角度θ＝450度)直至速度v变为大致为零为止。在此期间加速度a也连续并且平滑地从零暂且增加至最大值，然后再次回到零地进行变化。据此能够防止凹槽41内粉粒体W的停滞、蓄积。之后，粉粒体流W1在轴方向的速度v大致为零的状态下绕调整部件39内仅流动4分之1周(角度θ＝540度)。之后，加速度a以及速度v稍稍持续增加直至粉粒体流W1从凹槽41出去为止，从调整部件39的出口流出至圆筒状的杀菌处理空间37内。这样通过调整部件39，可以使气流的轴方向速度减慢，能够使螺旋状的气流的间隔变窄，增加在杀菌处理空间37内的旋转次数。

接着，放出至圆筒状的杀菌处理空间37的粉粒体流W1接收从紫外线照射灯25照射的紫外线进行杀菌处理。此时的粉粒体流W1因为通过经过调整部件39成为理想的螺旋流而使杀菌处理空间37内移动的粉粒体W在空气中无偏倚地良好地扩散，所以紫外线容易接触每个粉粒体W。此外，杀菌处理空间37因棒状部件33的存在而为圆筒形状，对于紫外线照射，粉粒体流W1的厚度变薄且大致均匀，以及通过棒状部件33的表面被施以镜面处理成能反射紫外线而可多面地进行对于粉粒体W的紫外线照射，由此每个粉粒体W可以均等且有效地接触紫外线，从而能够有效地进行杀菌处理。

流经圆筒状的杀菌处理空间37内的粉粒体流W1在杀菌处理空间37内上升时，虽然粉粒体流W1的周方向的速度变慢、螺旋的间隔扩大，但不久到达下一个调整部件39，又通过经过调整部件39再次调整为螺旋间隔狭窄的理想的螺旋流。从而，通过在轴方向空出适当的间隔配置多个调整部件39，无论在杀菌用输送管23内的哪个位置，粉粒体流W1都可以成为理想的螺旋流，能够有效地进行杀菌。

此外，棒状部件33由金属等的导体构成，与大地电位相接。从而，能够抑制流经杀菌用输送管23内侧的粉粒体流W1以及杀菌用输送管23的带电，可以确实地防止导致粉尘爆炸的沿面放电的发生。

然后，通过经过杀菌用输送管23而进行了杀菌处理的粉粒体流W1被送至后段的粉粒体回收部7，从粉粒体流W1分离回收成为商品的粉粒体W。

如上所述，在杀菌对象的粉粒体W投入粉粒体供给部分3中至杀菌处理的粉粒体W在粉粒体回收部7中回收之间，本实施形态的粉粒体杀菌装置1可以在密闭空间内连续地搬运粉粒体W并对其进行杀菌处理。据此，没有了粉粒体W向粉粒体杀菌装置1外部飞散或者从外部混入异物的担心，而且对粉粒体W的操作变得容易。此外，因为与搬运粉粒体W时使用螺旋传送机等的情况相比较驱动部少，所以能够更加提高安全性。

此外，通过搬入用输送管19和杀菌用输送管23在切线方向连接并在杀菌用输送管23内设置多个调整部件39，可以增加流入杀菌用输送管23的粉粒体流W1在杀菌处理空间37内的停留时间，据此，可以对每个粉粒体W无偏倚地照射紫外线照射灯25的紫外线，从而能够更有效地进行杀菌处理。

并且，因为此处由杀菌用输送管23和棒状部件33形成了圆筒状的杀菌处理空间37，使粉粒体流W1经过圆筒状的杀菌处理空间37内，粉粒体进而由离心力沿着杀菌用输送管23的内壁移动，所以能够减小每个粉粒体W与紫外线照射灯25之间的距离的偏差。此外，因为棒状部件33的表面施以镜面处理，可以选择性地向棒状部件的直径方向反射紫外线，所以能够提高对于粉粒体W的紫外线照射效率。从而，能够更加均匀并且有效地对粉粒体W进行杀菌处理。

此外，虽然使用绝缘体的石英玻璃管作为杀菌用输送管23，但是因为通过金属制的棒状部件33与大地电位相接的结构能够确实抑制粉粒体流W1以及杀菌用输送管23的带电，所以能够确实防止来自玻璃管表面的沿面放电。

此外，本发明的粉粒体杀菌装置1不限定于上述实施形态。例如，调整部件39的凹槽41的形状也可以是与图示的形状不同的形状，只要螺旋状环绕杀菌用输送管23的中心轴的周围，使经过内部的粉粒体流W1在轴方向上减速就可以。

此外，调整部件39的数量，只要使粉粒体流W1的螺旋状流动持续而设置必要的数量就可以，可根据杀菌用输送管23的长度等适当增减。杀菌用输送管23的长度短时，如果是以在杀菌用输送管23的水平截面的切线方向延伸的方式连接搬入用输送管19、使粉粒体流W1螺旋状流动的结构，也可以不使用调整部件39。此外，通过在杀菌用输送管23的导入口29附近形成调整部件39，没有必要使搬入用输送管19和杀菌用输送管23的连接方向设为杀菌用输送管23的水平截面的切线方向。

图8为表示杀菌用输送管的内部结构变形例的截面图。

在杀菌用输送管23由绝缘体形成的情况下，如图8所示在杀菌用输送管23的内部卷有带状的导电体53，该导电体53也可以与大地电位相接。该情况下，通过将导电体53设置成螺旋状，在各个卷之间设置间隔，能够确保紫外线通过的间隙。

图9为表示杀菌用输送管的内部结构进一步变形例的截面图。

如图9所示，通过合用图5的接地结构和图8的接地结构，能够进一步提高带电抑制性。

无论在何种情况下，用于抑制粉粒体流W1以及杀菌用输送管23带电的带电抑制结构，优选将杀菌用输送管23表面的带电量抑制在4kV以下，优选在3kV以下，进一步优选在2kV以下。

此外，关于本发明的粉粒体供给装置以及粉粒体回收部的构成也不限定于上述的构成，可根据杀菌对象物的粉粒体的种类和性状，自由组合已知的定量供给装置、旋风器等。

本发明的粉粒体杀菌装置中使用的紫外线发生器没有限制，但一般可以使用低压汞杀菌灯和中压汞杀菌灯。除此以外，作为紫外线发生器，也可利用使用弱电离低温等离子体的紫外线源(例如，WO2009/123258号中公开的装置)和利用发光二极管或外部电极稀有气体灯等的紫外线源等。

此外，上述的实施形态中，作为气流调整结构，在例子中举出了搬入用输送管19和杀菌用输送管23的接合部的结构以及调整部件39，但作为气流调整装置，只要是能够调整杀菌用输送管内气流方向的结构，可以是任意结构，例如也可使用日本专利特开平08-108935号公报中所述的从管外部调整气流方向的结构。

实施例

下面，试制上述的粉粒体杀菌装置，对实际地对各种粉粒体进行了杀菌处理实验(实验1～实验7)的内容和结果进行说明。

首先，对试制的粉粒体杀菌装置的主要部件的材料和尺寸等进行说明。杀菌处理部的杀菌用输送管采用下面的任一个。

1)由紫外线透过率85％的石英玻璃制的外径65mm、内径58mm、厚度3.5mm的圆筒管

2)由紫外线透过型氟树脂制的内径58mm、厚度0.4mm的圆筒管紫外线透过率(换算计算值70％)的圆筒管

杀菌用输送管内侧的圆柱状棒状部件为金属制、外径为38mm。这样，在杀菌用输送管和棒状部件之间形成了厚度约10mm的圆筒状空间。

作为紫外线照射灯，使用发射以约254nm波长为中心的紫外线的紫外线照射灯，其有效发光长度约为900mm。此外，从紫外线照射灯的外周到棒状部件的外周面的距离，即从紫外线照射灯到粉粒体流W1的最长距离约为20mm。这样，因为相互邻接的3根紫外线照射灯的紫外线照射在杀菌用输送管，加之紫外线透过石英玻璃时衰减约15％，所以在棒状部件外周面处的紫外线照度约为17mW/cm²。但是，考虑来自棒状部件外周面的反射光，可知实际的紫外线照度约比17mW/cm²更高。

设置在杀菌用输送管内侧的2个调整部件为直径约57mm的圆柱状金属材料，其凹槽的深度约为9.5mm。此外，作为抑制粉粒体流W1以及杀菌用输送管带电的接地结构，采用如图9所示的接地结构。

下面，对粉粒体中残存菌数的评价方法进行说明。关于普通菌数的评价方法，将1g粉粒体稀释分散在99mL生理盐水中后，取1mL混合稀释在标准琼脂培养基中，36℃下培养48小时并对产生的菌落数计数，该菌落数乘以100倍作为每1g的菌数。

关于芽孢菌数，采用以下的评价方法。首先，关于耐热性菌数，将1g粉粒体稀释分散在99mL生理盐水中，取本稀释液5mL混合稀释在标准琼脂培养基中，在沸水浴中加热处理10分钟后，36℃下培养48小时并对产生的菌落数计数，该菌落数乘以20倍作为每1g的菌数。

此外，关于高温性需氧菌，将1g粉粒体稀释分散在99mL蒸馏水中，取本稀释液10mL混合稀释在葡萄糖胰蛋白胨琼脂培养基中，在沸水浴中加热处理20分钟后，55℃下培养48小时并对产生的菌落数计数，该菌落数乘以10倍作为每1g的菌数。此外，关于耐热性嗜酸菌数，将2g粉粒体稀释分散在198mL生理盐水中，使用稀硫酸调整本稀释液的pH至3.6～3.8，75℃水浴中加热处理10分钟。之后，与使用稀硫酸调整pH至3.6～3.8的200mL的马铃薯葡萄糖琼脂培养基混合稀释。然后，将本混合稀释液每20mL注入灭菌皮氏培养皿中，49～51℃下培养5天并对产生的菌落数计数。重复实施该操作5次，总计产生的全部的菌落数作为每10g的菌数。

首先，使用石英玻璃管作为杀菌用输送管进行实验1～5。

(1)实验1

将15kg食品添加物(增稠稳定剂)瓜尔胶(MRC POLYSACCHARIDE(MRCポリサッカライド)株式会社制造：RG500平均粒径82μm)的粉粒体作为杀菌对象物投入粉粒体杀菌装置1中，在杀菌处理速度15kg/小时、排风量0.52m³/分的条件下进行杀菌处理，进行杀菌前后的普通菌数以及耐热性菌数的评价。评价结果如表1所示。此外，杀菌用输送管23的石英玻璃表面的带电在本杀菌时间内被抑制在1kV以下的低电压。假如产生超过4kV的高电压，则有可能产生导致粉尘爆炸的沿面放电，而如果是1kV以下则完全没有问题。

[表1]

实验1的评价结果

	杀菌处理前	杀菌处理后	杀菌率(％)
				普通菌数(cfu/g)	3,950	100	97.5
耐热性菌数(cfu/g)	980	30	97.0

(2)实验2

将10kg食品添加物(增稠稳定剂)角叉菜胶(MRC POLYSACCHARIDE株式会社制造：MV220：平均粒径54μm)的粉粒体作为杀菌对象物投入粉粒体杀菌装置1中，在杀菌处理速度20kg/小时、排风量0.52m³/分的条件下进行杀菌处理，进行杀菌前后的普通菌数以及高温性需氧菌数的评价。评价结果如表2所示。此外，杀菌用输送管23的石英玻璃表面的带电在本杀菌时间内能够抑制在1kV以下的低电压。

[表2]

实验2的评价结果

	杀菌处理前	杀菌处理后	杀菌率(％)
				普通菌数(cfu/g)	800	60	92.5
高温性需氧菌数(cfu/g)	60	<5	>91.6

(3)实验3

将15kg食品添加物(增稠稳定剂)果胶的粉粒体(丹尼斯克(ダニスコ)公司制造果胶：85μm)投入粉粒体杀菌装置1中，在杀菌处理速度15kg/小时、排风量0.52m³/分的条件下进行杀菌处理，进行杀菌前后的耐热性嗜酸菌数的评价。评价结果如表3所示。此外，杀菌用输送管23的石英玻璃表面的带电在本杀菌时间内能够抑制在1kV以下的低电压。

[表3]

实验3的评价结果

	杀菌处理前	杀菌处理后	杀菌率(％)
				耐热性嗜酸菌数(cfu/10g)	17	0	>94.1

正如以上，在任一个实验中都能够得到具有良好杀菌率的结果，通过对粉粒体杀菌装置各部分的紫外线照射量和杀菌用输送管等的设定进行最优化，也可进一步提高杀菌性能。

(4)实验4

将1kg作为食品粉体的市售的小麦粉·米粉·黄豆粉作为杀菌对象物投入粉粒体杀菌装置1中，在杀菌处理速度15kg/小时、排风量0.52m³/分的条件下进行杀菌处理，进行杀菌前后的普通菌数的评价。评价结果如表4所示。此外，杀菌用输送管23的石英玻璃表面的最大带电分别抑制在：小麦粉2.0kV、米粉1.5kV、黄豆粉1.3kV的低电压。假如产生超过4kV的高电压，则有可能产生导致粉尘爆炸的沿面放电，但如果是2kV以下则完全没有问题。

[表4]

实验4的评价结果

(5)实验5

将1kg作为食品粒体、薄片状物的市售的免洗米·绿茶作为杀菌对象物投入粉粒体杀菌装置1中，在杀菌处理速度15kg/小时、排风量0.52m³/分的条件下进行杀菌处理，进行杀菌前后的普通菌数的评价。评价结果如表5所示。此外，关于杀菌用输送管23的石英玻璃表面的最大带电被抑制在免洗米为无、绿茶为0.5kV的低电压，尽管由于粒体以及薄片状物的原因，即使发生沿面放电也没有导致粉尘爆炸的担心。

[表5]

实验5的评价结果

接着，作为杀菌用输送管将石英玻璃管变换成氟树脂(厚0.4mm)管，进行实验6～7。

(6)实验6

将10kg食品添加物(增稠稳定剂)角叉菜胶(MRC POLYSACCHARIDE株式会社制造：MV220：平均粒径52μm)作为杀菌对象物投入粉粒体杀菌装置1中，在杀菌处理速度15kg/小时、排风量0.57m³/分的条件下进行杀菌处理，进行杀菌前后的普通菌数和耐热性菌数的评价。评价结果如表6所示。此外，杀菌用输送管23的氟树脂表面的带电在本杀菌时间内能够抑制在0.6～2kV的低电压。

[表6]

实验6的评价结果

	杀菌处理前	杀菌处理后	杀菌率(％)
				普通菌数(cfu/g)	7,000	500	92.9
耐热性菌数(cfu/g)	760	40	94.7

(7)实验7

将1kg作为食品粉末的市售的小麦粉作为杀菌对象物投入粉粒体杀菌装置1中，在杀菌处理速度15kg/小时、排风量0.60m³/分的条件下进行杀菌处理，进行杀菌前后的普通菌数的评价。评价结果如表7所示。此外，杀菌用输送管23的氟树脂表面的带电在本杀菌时间内能够抑制在0.2～1.2kV的低电压。

[表7]

实验7的评价结果

Claims

1.一种粉粒体杀菌装置，具备：

杀菌用输送管，该杀菌用输送管具有导入粉粒体的导入口、用于使从该导入口导入的粉粒体与杀菌性电磁波接触而进行杀菌处理的杀菌处理空间、以及用于排出在该杀菌处理空间中进行了杀菌处理的所述粉粒体的排出口；

产生空气流的气流产生装置，该空气流在所述杀菌处理空间内从所述导入口向所述排出口流动，该空气流用于将所述粉粒体从所述导入口输送至所述排出口；

气流调整结构，该气流调整结构用于调整通过该气流产生装置产生的空气流在所述杀菌用输送管内的流动方向，其中，所述气流调整结构为配置在所述杀菌处理空间内的调整部件，该调整部件上具有从所述调整部件的导入口一侧向所述调整部件的出口一侧延伸的螺旋状凹槽，并且，调整空气流的方向，使从凹槽出来的所述空气流，在沿着杀菌用输送管的内周面的方向上流动；

作为用于抑制在所述杀菌处理空间内流动的粉粒体以及杀菌用输送管带电的带电抑制结构，具备设置在所述杀菌用输送管的内侧并与大地电位相接的导电体。

2.如权利要求1中所述的粉粒体杀菌装置，其中，所述带电抑制结构将杀菌用输送管表面的带电量抑制在4kV以下。

3.如权利要求1中所述的粉粒体杀菌装置，其中，所述气流调整结构调整空气流的方向，使通过所述气流产生装置产生的空气流通过所述调整部件的导入口后，沿着所述杀菌用输送管的内周面的切线方向流动。

4.如权利要求1中所述的粉粒体杀菌装置，其中，所述调整部件的凹槽以使空气流的轴方向速度比进入该调整部件的凹槽时减慢并且使从凹槽出来的所述空气流沿着杀菌用输送管的内周面的方向流动的方式来确定形状。

5.如权利要求1中所述的粉粒体杀菌装置，其中，所述杀菌用输送管内配置有沿杀菌用输送管的轴方向延伸的棒状部件，该棒状部件的外周面施以镜面处理。

6.如权利要求5中所述的粉粒体杀菌装置，其中，所述棒状部件的至少外表面由导电体形成，该导电体与大地电位相接。

7.如权利要求1中所述的粉粒体杀菌装置，其中，所述杀菌性电磁波为紫外线。