JP2003029000A

JP2003029000A - 電子線照射装置における酸素濃度低減時間短縮方法および電子線照射装置

Info

Publication number: JP2003029000A
Application number: JP2001215233A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kato; 健治加藤
Original assignee: Nissin High Voltage Co Ltd
Current assignee: Nissin High Voltage Co Ltd
Priority date: 2001-07-16
Filing date: 2001-07-16
Publication date: 2003-01-29

Abstract

(57)【要約】【課題】電子線照射装置の搬送機構へ窒素を導入して
酸素濃度を所定濃度以下へ低減するための時間（酸素濃
度低減時間）を短縮すること。【解決手段】電子線発生部と振動コンベヤと昇降保持
装置と振動コンベヤの継ぎ目に設けた柔軟被覆材とより
なる電子線照射装置の昇降保持装置を作動させ振動コン
ベヤを３回以上昇・下降させるようにして帆布や隅部に
残留する酸素を強制的に追い出して酸素低減を促進し、
酸素低減にかかっていた時間を短縮させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、粉粒体を回転さ
せながら電子線を照射するための電子線照射装置におい
て酸素濃度を下げるための時間を著しく短縮でき装置の
利用効率を高揚する機構と方法に関する。電子線照射装
置は、真空中で熱電子を発生させ加速電圧を与えて加速
し照射窓の窓箔を通して大気中に取り出して被処理物に
照射する装置である。高電圧電源、フィラメント、真空
チャンバ、搬送機構、Ｘ線遮蔽機構、照射窓などがあ
る。

【０００２】電子線照射装置には二つのタイプがあっ
て、高電圧で大型のものはビームを走査する走査型とい
う。低電圧で小型のものはビーム非走査でありフィラメ
ントの実効面積を広くすることによって広い面積のビー
ムを発生する。これは非走査型あるいはエリア型と呼ば
れる。

【０００３】電子線照射装置の用途は多様である。電線
被覆、ゴム被覆などの高分子架橋、印刷物、塗膜のキュ
ア、医療用機器部材の殺菌などに用いられる。

【０００４】真空中で熱電子を発生させるものが真空チ
ャンバ、電源、フィラメントなどである。熱電子を加速
するために走査型の場合は多段の電極を設ける。エリア
型の場合加速電圧は５００ｋｅＶ以下であるのでフィラ
メントと照射窓の間で加速する。照射窓は真空と大気を
区切る窓であって照射窓の内部は真空、外部は大気圧で
ある。窓箔はＴｉ箔やアルミ箔であるが大気圧が掛かる
から大きい張力が発生している。電子線が窓箔を通過す
るときにジュール熱損失を受けるが、その分の熱が窓箔
に移動し窓箔が加熱される。そのままでは張力と熱によ
って破断する。そこで水冷、風冷によって窓箔を冷却す
るようになっている。

【０００５】搬送機構というのは、被処理物を入口から
入れ照射窓下を経由して出口へ送るための機構である。
無端周回コンベヤが用いられることが多い。電子線が被
処理物やコンベヤに当たると熱とＸ線を発生する。Ｘ線
は危険であるから照射部分の周囲を鉄の板などで厳重に
包囲する必要がある。そのためにも搬送機構が不可欠に
なる。入口から出口にいたるコンベヤの道筋は平坦でな
く上下動を繰り返しており強いＸ線が外部へ出ないよう
になっている。

【０００６】Ｘ線が酸素に当たるとオゾンを生成する。
オゾンは危険なガスであるし被処理物に匂いが付いたり
して望ましくない。それで大気中にある被処理物をその
まま電子線処理するのではなくて、窒素ガスによって空
気を置換した状態で電子線照射を行うようにしている。
搬送経路にガス出口とガス入口を設け、ガス入口から窒
素ガス（Ａｒガスのこともある）を吹き込み空気を置換
する。酸素濃度がある規定値より低下してから電子線照
射を開始する。空気を窒素置換するのは従来の電子線照
射装置でも行われてきたことである。

【０００７】

【従来の技術】有形定型固体が被処理物の場合は無端周
回コンベヤであってよいのであるが、最近電子線照射装
置の用途が広がり被処理物の種類も広がりつつある。本
出願人によって穀物の殺菌処理にも電子線照射装置を用
いる試みが行われている。穀物の場合皮の部分だけに電
子線をあてて殺菌すれば良いのである。それも全面に当
てる必要がある。

【０００８】そのために穀物を貫通するような高いエネ
ルギーの電子線を当てるというのが一つのあり方であ
る。高いエネルギーの電子線だから穀物の上側から中を
通り裏面側へ突き抜ける。その場合搬送機構は無端周回
コンベヤであって良い。それは穀物の全体を殺菌でき
る。しかしそのような内部を貫通する電子線処理は被処
理物を食品とした場合、風味を殺ぎ好ましいものではな
い、ということが分かってきた。

【０００９】それより穀物を回転、転動、旋回させて、
穀物粒の全表面に低エネルギーの電子線を当てる方が良
い。内部にまで電子線が入らないから風味低下・変質な
どの恐れがない。しかし従来から利用されたきた無端周
回コンベヤでは穀物を回転させることはできない。

【００１０】本発明者らは風力や振動などによって穀粒
を反転・回転・旋回・転動させる機構を考案した。多様
な候補が挙げられたが穀物の全周面に薄くまんべんなく
電子線を当てるのは難しい。

【００１１】そのようなものとして唯一実現できている
のは振動コンベヤを使うものである。金属薄板よりなる
振動板を斜め上下に振動させて粒体を飛び上がらせなが
ら前進させるようにしている。振動板は水平であっても
非対称性振動によって粒体を一方向へ進めることができ
る。これを使うと麦のように細かい穀物粒体を舞い上げ
回転させながら搬送できる。だから電子線を全面に薄く
照射するようにできる。振動コンベヤは公知であって様
々な様式のものがある。粉粒体を突き上げ舞い上げ転が
し押し進めてゆく事ができる。無端周回コンベヤに代え
て電子線照射装置の搬送機構として採用することによっ
て穀物の殺菌処理に電子線照射装置を有効利用する端緒
を開くことができよう。

【００１２】しかしそのままではなかなか振動コンベヤ
を電子線照射装置の搬送機構に用いるのは難しい。振動
コンベヤの原動機構によって異なるが、ここで問題にす
るのは起動時と停止時に異常振幅を生ずるものである。
偏心した弾み車をモータによって回転させることによっ
て斜め上下振動を生成するような原動機構の場合、起動
時と停止時に振動板が異常に大きく動く。定常状態では
上下方向振幅は３ｍｍ〜４ｍｍで一定であるが、停止時
には３０ｍｍ〜４０ｍｍもの異常振幅をもって振動する
ようになる。起動時にも異常があって２０ｍｍ〜３０ｍ
ｍもの大きい振幅をもって動き始める。

【００１３】停止・起動時の異常振幅は原因がいまだハ
ッキリしない。それも原動機構によるのであって、どの
ような振動コンベヤでも起こるというものではないよう
である。或いは共振によるものではないかと思われる。
振動板が斜め上下動をするため、スプリングによって弾
性的に支持され、偏心弾み車を持つモータで振動を与え
られる。交流モータであるから、振動数は商用周波数
（６０Ｈｚ、５０Ｈｚ）か、その約数である。スプリン
グのバネ定数を振動板質量で割った値の平方根が固有角
振動数を与える。固有振動数が定常振動数より低い場
合、停止時・起動時に共振周波数を通るので異常な振幅
が起こるのではないか？と思われる。振動板はかなり重
くスプリングが弱いとそういう事もあろう。

【００１４】起動時、停止時のほんの一時的な異常振幅
である。例えば起動の時間が５秒、それに続く定常運転
が１日〜１週間、最後の停止の時間が１５秒〜２０秒と
いった配分である。これは連続して１日〜１週間運転す
る場合であり、起動、停止というのは全体から見ればほ
んの一瞬である。

【００１５】停止、起動時の異常振幅を見込んで照射窓
と振動コンベヤ面の距離を決めるというのが一つの可能
性であろう。異常振幅が最大４０ｍｍだとすると、照射
窓と振動コンベヤ面を４０ｍｍ以上離隔するということ
である。しかし電子線は空気中で空気分子と衝突して減
衰する。空気中での飛程（エアパスという）はできるだ
け短くすべきである。それは電子線照射装置の鉄則であ
る。定常状態で、振動コンベヤ振幅が３ｍｍ〜４ｍｍに
過ぎないのに、４０ｍｍ以上も距離をとるというのは無
駄である。

【００１６】そこで振動コンベヤに昇降装置を取り付け
て、起動時と停止時には振動コンベヤトラフ（振動板）
を下げ（Ｌ位置という）、定常運転時にはトラフを上げ
る（Ｈ位置という）ようにしたものを本発明者らが発明
した。

【００１７】(1) 特願２０００−１３６４０「電子線
照射装置」これは穀物の電子線処理のため振動コンベヤを用いてお
り穀物粒が振動によって飛び上がり舞い上がり回転して
全周面に電子線が当たるようになっている。またエアシ
リンダ、油圧シリンダなどによって振動板を昇降するよ
うにしている。起動時には振動板を下げ異常振動によっ
ても照射窓に振動板や穀物が接触しないようにし、定常
時には振動板を上げて電子線のエアパスを短くし、停止
時には振動板を下げ異常振動があっても照射窓窓箔に振
動板、穀物が接触しないようにする。

【００１８】(1)の装置は従来の電子線照射装置と異な
り振動コンベヤを用いるので固定部と振動部の結合に特
別の工夫が必要である。両者を固結してしまうと振動コ
ンベヤが振動できない。(1)の明細書には明記していな
いが、固定部（投入ホッパ、排出ホッパ、照射窓）と、
振動部（振動トラフ）の間の継ぎ目には帆布を巻いて覆
うようにしている。振動トラフ側の筒と、ホッパ側の筒
を内外同心に組み合わせ外側をひだひだのある筒状の帆
布によって覆う。帆布はひだひだの余裕があり繰り返し
伸縮可能である。

【００１９】固定部は静止し振動コンベヤはしきりと上
下斜めに振動しているが帆布が柔軟に対応して隙間や裂
け目なく常に内外の空間を仕切ることができる。従来の
電子線照射装置の場合と異なるのは振動コンベヤを使う
ということと可動の継ぎ目をひだひだの帆布によって覆
ったということである。

【００２０】先述のように、空気中でＸ線が発生すると
オゾンが生じるので、これを避けるため空気を窒素置換
しなければならない。従来の電子線照射装置はひだひだ
のある帆布によって継ぎ目を囲むというような構造でな
いから窒素置換に時間がかからない。短時間で窒素置換
できる。窒素置換してから被処理物に電子線を照射す
る。

【００２１】振動コンベヤを搬送機構に用いた先述の装
置は、帆布によって可動継ぎ目を覆うという構造から窒
素置換に時間がかかるということがわかった。帆布は折
り重なっており奥行きがある空間を含むので空気が隙間
に含まれ易い。単に窒素ガスを流しただけでは容易に空
気を窒素置換できない。それでかなり長い間窒素を流し
て空気を排除しなければならない。それは窒素ガスを無
駄に消費することになる。これは新しい装置の新たな欠
点である。

【００２２】振動コンベヤをもつ電子線照射装置の運転
の手順を述べる。初めコンベヤは低い位置にある（Ｌ位
置という。例えば照射窓より５０ｍｍ下方にある）。１．振動コンベヤスタート２．照射部へＮ_２ガス導入開始３．昇降保持装置上昇４．酸素濃度が低減するまで待つ５．酸素濃度が低減した後、電子照射開始６．被処理物が投入され、処理開始

【００２３】１の工程では、最下位置にある（５０ｍｍ
下にある）振動コンベヤを起動する。異常に大きい振幅
で動き始める。被処理物は流さない。空で振動させる。
異常振幅はすぐに消える。すぐにの工程になり、窒素
ガス導入管から窒素ガス（Ｎ _２）を導入する。空気出口
は特別にないが被処理物入口、被処理物出口から空気が
排除される。異常振動が終わっているから昇降保持装置
によって振動コンベヤを持ち上げる（Ｈ位置という：工
程３）。

【００２４】出口または入口あるいは装置内部で酸素濃
度を測定し酸素濃度が所定閾値（Ｏ _ｃ）以下になるまで
待つ（工程４）。帆布にまとわりついた空気がなかなか
抜けないからここでの待ち時間Ｔ_ｗが長くなる。酸素濃
度Ｏが閾値以下になる（Ｏ≦Ｏ_ｃ）と、電子線を発生さ
せる（工程５）。そして被処理物である穀物を被処理物
入口から投入し始める（工程６）。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】被処理物の品質劣化を
避けるため、窒素を装置内に吹き込み酸素を排除し照射
雰囲気をＮ_２に置換する。トラフ内の特にコーナー部
や、昇降吸収用の帆布製継ぎ手に酸素が滞留する。ため
にＮ_２置換に時間が掛かる。従って、生産からみて非効
率的であり、この間（待ち時間；Ｔ_ｗ）に使用されるＮ
_２ガスが無駄となっている。Ｎ_２ガスを節約する必要が
ある。酸素を除去する窒素置換をより迅速に行うことが
望まれる。

【００２６】酸素がコーナー部に滞留しやすいというの
は箱型のトラフを含む振動コンベヤを用いているからで
ある。通常の無端周回コンベヤの場合コーナー部ができ
ないから窒素置換は容易であった。

【００２７】さらに帆布製継ぎ手に酸素が滞留するとい
うのはまさしく振動コンベヤを用いることによって発生
した難点である。ひだを多く取った帆布製継ぎ手の隙間
に酸素が付着して窒素を流したぐらいでは簡単に取れな
いのである。

【００２８】酸素が閾値以下になる（Ｏ≦Ｏ_ｃ）までに
流れた窒素は処理に役立っていない。窒素置換の時間が
長いと高価な窒素を浪費することになる。なんとか窒素
置換の時間Ｔ_ｗを短縮しなければならない。振動コンベ
ヤを有する電子線照射装置において、窒素置換時間を短
縮できる方法と装置を提供するのが本発明の目的であ
る。

【００２９】

【課題を解決するための手段】(1)特願２０００−１３
４６４０は停止時、起動時に振動コンベヤが異常振動を
するので、起動時と停止時にはトラフ（振動コンベヤの
本体）を下げ、定常時にはトラフを上げてエアパス（ａ
ｉｒｐａｔｈ）を短くする装置を提案する。トラフを
持ち上げたり下げたりするために昇降保持装置を新たに
設けている。

【００３０】本来は、昇降保持装置は起動時・停止時の
異常振幅の問題を解決するためのものであった。昇降保
持装置は、起動時・停止時に照射窓よりトラフを３０ｍ
ｍ〜５０ｍｍ離し（Ｌ位置）、定常時はトラフを照射窓
の下１０ｍｍ程度にまで接近した高さで保持する（Ｈ位
置）ものである。

【００３１】本発明は、この昇降保持装置を有効に利用
して酸素を有効に排除し窒素置換時間Ｔ_ｗを短縮するも
のである。本発明は、窒素ガスを導入しつつ振動コンベ
ヤを昇降可能に保持する昇降保持装置を少なくとも３回
（Ｌ→Ｈ→Ｌ→Ｈ）以上動作させる、というものであ
る。

【００３２】振動コンベヤは初めＬ位置にあるが、これ
を一度上げるだけでなくて（Ｌ→Ｈ；工程３）、さらに
下げまた上げる、あるはこれを繰り返すようにする。た
とえばＬ→Ｈ→Ｌ→Ｈというようにする。あるいはＬ→
Ｈ→Ｌ→Ｈ→Ｌ→Ｈとする。またはＬ→Ｈ→Ｌ→Ｈ→Ｌ
→Ｈ→Ｌ→Ｈというようにする。

【００３３】昇降の繰り返しは幾らでも良い。一般式はＬ→（Ｈ→Ｌ）^ｎ→Ｈ（ｎ＝１、２、３、…）（１）によって示すことができる。

【００３４】このような昇降動作によって、酸素が排除
され窒素置換時間が短縮されるということが分かった。
もともと異常振動によって照射窓にトラフが衝突するの
をさけ定常時にエアパスを短くするため昇降保持装置を
設けたのであるが別の効果が発見されたということであ
る。

【００３５】振動コンベヤのトラフは大面積をもつ。大
気圧下でトラフが上下に動くと装置全体に強いガス流れ
を引き起こす。これが付着酸素を剥取り滞留酸素を引き
出す。振動コンベヤを上げ下げすると帆布が変形し気体
の流れが発生し帆布に滞留した酸素が剥取られる。コー
ナー部に滞留した酸素もコンベヤの上下動にともなう空
気流れによって動き入口、出口から排除される。このよ
うなトラフ上下動によって引き起こされる旺盛な擾乱空
気流によって酸素を排除し、窒素置換時間を縮減する。
Ｔ_ｗが短縮化され窒素量をおおいに節減することができ
る。昇降保持装置のもたらす意外な作用であった。

【００３６】

【発明の実施の形態】昇降保持装置の上昇・下降に伴う
広範囲の気流によってトラフ内の帆布製継ぎ手部に滞留
していた酸素が強制的に排出され短時間で酸素濃度の低
減をすることが可能になる。図面によって本発明の電子
線照射装置を説明する。図１は本発明の電子線照射装置
の概略構成図である。

【００３７】これはエリア型の電子線照射装置であって
低エネルギーの電子線（数百ｋｅＶ以下）を発生するの
に適している。穀物の表面だけに薄く電子線を照射する
のが目的であるから加速エネルギーは１００ｋｅＶ程度
である。それでエリア型を用いる。電子線発生部は真空
に保持される。フィラメント１、それを囲む円筒形のシ
ールド２、それらを包囲する真空チャンバ３などよりな
る。図には現れないが加速電源、フィラメント電源など
があり、負にバイアスされたフィラメントから熱電子が
出るようになっている。真空チャンバ３の下側開口部が
照射窓４である。照射窓４には大気と真空を区切るため
の窓箔５が張ってある。熱電子は下向きに加速され窓箔
５を突き抜けて大気中へ出る。照射窓の直下を横切るよ
うに搬送機構としての振動コンベヤが設けてある。

【００３８】振動コンベヤは金属板を折り曲げて筒状に
したトラフ６と、トラフ６を斜め上下に振動させる振動
源７と、振動を可能にするスプリング８、スプリング８
を垂直に保持する足１１、足１１を支持するベース板１
０などを含む。振動源７は斜め上下振動を発生するもの
なら何でもよいのであるが、ここでは交流モータによっ
て偏心ホイールを回転させることによって振動を発生さ
せている。振動方向１４が斜め前を向いているからトラ
フは水平であっても粒状の被処理物は舞い上がり回転し
ながら前進してゆく。足１１の一部に昇降保持装置９が
設けられる。これは例えば１００ｍｍ×１００ｍｍ×１
００ｍｍ程度の箱型のエアシリンダである。圧縮空気配
管１２、１３がエアシリンダに接続されており圧縮空気
の送給の方向を切り換えることによってエアシリンダを
延ばしたり縮めたりすることができる。これによってト
ラフ６を上昇下降できる。

【００３９】トラフ６へＮ_２ガスを導入するためのＮ_２
ガス導入ポート１６が電子線照射部より下流側に設けら
れる。酸素を排除し窒素雰囲気で電子線を照射するため
に窒素ガスは搬送機構を逆流するようになっている。逆
流した窒素ガスは被処理物入口から排出される。電子線
照射部直前での雰囲気を検出するために電子線照射部直
前に照射部ガスサンプリングポート１８が設けられる。
サンプリングポンプ１９によって照射部ガスサンプリン
グポート１８から雰囲気ガスが引き出される。酸素濃度
計２０によって雰囲気ガスの酸素濃度を測定する。酸素
濃度が閾値以下になるまで電子線照射できないが、酸素
濃度計２０によって酸素濃度が閾値以下（Ｏ≦Ｏ_ｃ）に
なったかどうかを求めることができる。

【００４０】固定部材である垂直の被処理物入口２１
は、可動部材であるトラフ流入端２２に差し込まれてい
る。継ぎ目は塞ぐ必要があるが固定的に包囲できない。
そこでひだのある帆布製継ぎ手１５（柔軟被覆材）によ
って継ぎ手部分を囲んでいる。帆布製継ぎ手１５はこの
実施例では帆布を使っているが、ウレタンやゴムなどの
柔軟被覆材を使用してもよい。

【００４１】可動部材であるトラフ流出端２３は固定部
材である垂直の被処理物出口２４に上から差し込まれて
いる。継ぎ目の周囲を筒状の帆布製継ぎ手１５が囲んで
いる。

【００４２】固定部材である電子線照射装置の照射窓４
は、振動部材であるトラフ中間開口部２５に差し込まれ
る。継ぎ目は変動するからこれも筒状の余裕をもったひ
だのある大きい帆布１５によって取り巻かれている。

【００４３】トラフ６は筒状の空間であるが３つの開口
部がある。開口部は固定部材とつながっているが振動を
さまたげないため継ぎ手は帆布でゆるく覆われるのであ
る。帆布継ぎ手に空気が入り込み、Ｎ_２ガスを吹き込ん
でも酸素が残留して酸素濃度がなかなか下がらない。

【００４４】しかし圧縮空気配管１２、１３に交互に空
気を送給して昇降保持装置９を上げ下げすると酸素濃度
は急激に減少する。トラフ６の昇降によって広範囲に擾
乱空気流が生じ、これが酸素を剥取るのである。だから
酸素濃度が急減し短時間で閾値以下の濃度になる（Ｏ≦
Ｏ_ｃ）。そうなると電子線照射を開始し、被処理物を投
入し処理を開始する。以後は定常状態になる。トラフと
照射窓の距離は短く（Ｈ位置に）する。穀物の殺菌処理
が終わると、昇降保持装置９によってトラフ６を引き下
げる（Ｌ位置）。振動コンベヤが異常振動して停止す
る。

【００４５】

【実施例】図１の振動コンベヤを搬送装置としてもつ電
子線照射装置において工程１のように起動時にＬ→Ｈの
動きをしただけの場合（従来例）と、トラフを９回上下
動させた場合（本発明）での酸素濃度の時間変化を測定
した。その結果を図２に示す。初めの酸素濃度は空気中
での酸素濃度に等しいから２０００００ｐｐｍである
が、ここで用いる酸素濃度計では計れない。基準の酸素
濃度はＯ_ｃ＝５００ｐｐｍである。

【００４６】ここで用いる酸素濃度計の測定上限は１０
０００ｐｐｍである。１００００ｐｐｍにプロットされ
た点の値は１００００ｐｐｍ以上である。初めの酸素濃
度は２０００００ｐｐｍだが、ここでは１００００ｐｐ
ｍと表示される。

【００４７】［Ａ．試験条件］振動コンベヤ運転条件：振動数２０Ｈｚ、振幅１．５ｍｍＮ_２ガス流量：４０ｍ^３／ｈｒ目標酸素濃度、時間：５００ｐｐｍ以下、２０分以内（従来例では到達できなかった）昇降装置変位量：５０ｍｍ（上昇時、下降時共）

【００４８】［Ｂ．試験方法］装置構成は図１に示すと
おりである。先ほど述べた運転の手順に比べて昇降保持
装置の複数回の上下動を追加している。

【００４９】１．振動コンベヤスタート２．照射部へＮ_２ガス導入開始３．昇降保持装置上昇（昇降保持装置上昇を１回のみ行
ったものが従来例である。）４．昇降保持装置下降５．昇降保持装置上昇

【００５０】工程３、４、５を繰り返し行ったものが本
実施例である。酸素濃度計２０によって電子線照射部の
直前でのガス中（大気圧）での酸素濃度を測定した。

【００５１】その結果を図２に示す。横軸はＮ_２ガス導
入開始からの時間（分）である。縦軸は酸素濃度で対数
表示している。×の点が従来法(1)であり、Ｌ→Ｈの上
昇運動を１回しただけのものである。○が９回の昇降を
する実施例の測定結果である。

【００５２】［Ｃ．従来例の方法（×；(1)）］図２で
上向きの矢印によって振動コンベヤの上昇運動（Ｌ→
Ｈ）を、下向きの矢印によって振動コンベヤの下降運動
（Ｈ→Ｌ）を示す。（１）異常振動は数秒持続するだけで１分以内に終了す
る。Ｎ_２ガス導入後ｔ＝２分３０秒でトラフを持ち上げ
る。これは従来例でも本発明でも共通である。相違する
のはその後もトラフを下げたり上げたりすることであ
る。ｔ＝１５分までＯ＝１００００ｐｐｍである。これ
は２０００００ｐｐｍから１００００ｐｐｍの間を漸減
しているということである。ｔ＝２０分でもＯ＝９００
０ｐｐｍである。３０分でもＯ＝７０００ｐｐｍであ
る。２０分以内に５００ｐｐｍ（Ｏ_ｃ）以下になるとい
う要求を満足できない。

【００５３】［Ｄ．本発明の方法（○）］図２で上向き
の矢印によって振動コンベヤの上昇運動（Ｌ→Ｈ）を、
下向きの矢印によって振動コンベヤの下降運動（Ｈ→
Ｌ）を示す。

【００５４】（１）Ｎ_２ガス導入後ｔ＝２分３０秒でト
ラフを持ち上げるがこれは従来例でも本発明でも共通で
ある。（２）ｔ＝５分でトラフを下げる。するとそれまで１０
０００ｐｐｍ以上であったのに酸素濃度が急減し、６分
後には１１０ｐｐｍに下がる。帆布の纏付き酸素やコー
ナー部酸素が取れるからである。（３）ｔ＝６分でトラフを上げる。酸素濃度は急増し、
７分には１００００ｐｐｍになる。これも厳密に１００
００というのではなくてそれ以上ということである。照
射窓・中間開口部を包む帆布から酸素が出てくるためで
ある。（４）ｔ＝７分でトラフを下げる。酸素濃度は急減し、
８分には７０ｐｐｍに減少する。帆布の纏付き酸素やコ
ーナー部酸素が取れるからである。（５）ｔ＝８でトラフを上げる。酸素濃度は急増し、９
分には７０００ｐｐｍに上がる。これも照射窓・中間開
口部を包む帆布から酸素が出てくるためである。

【００５５】（６）ｔ＝９分でトラフを下げる。酸素濃
度は急減し、１０分には５０ｐｐｍに減少する。帆布の
纏付き酸素やコーナー部酸素が取れるからである。（７）ｔ＝１０分でトラフを上げる。酸素濃度は急増
し、１３分には２５００ｐｐｍに上がる。これも照射窓
・中間開口部を包む帆布、入口側の帆布から酸素が出て
くるためである。（８）ｔ＝１３分でトラフを下げる。酸素濃度は急減
し、１４分には４０ｐｐｍに減少する。帆布の纏付き酸
素やコーナー部酸素が取れるからである。（９）ｔ＝１４分でトラフを上げる。酸素濃度は急増
し、１５分には１０００ｐｐｍに上がる。これも照射窓
・中間開口部を包む帆布、入口側の帆布から酸素が出て
くるためである。

【００５６】以後振動コンベヤはＨ位置を保つようにす
る。従来法ではｔ＝１５分でも１００００ｐｐｍ以上で
あったが、本発明のように９回の昇降（８回の余分の昇
降）によってｔ＝１５分で１０００ｐｐｍに下がってい
る。つまり１／１０以上の差が生じている。

【００５７】実施例の場合ｔ＝１８分で７００ｐｐｍに
下がる。１５分から１８分の３分で１０００ｐｐｍから
７００ｐｐｍに下がっている。

【００５８】ｔ＝２０分では５００ｐｐｍに下がり、ｔ
＞２０でＯ＜Ｏ_ｃ＝５００ｐｐｍとなっている。だから
ｔ＝２０分で５００ｐｐｍまでに下げるという所定の目
的を達成することができたのである。

【００５９】このあと電子線照射を開始し、麦などの穀
物を被処理物として被処理物入口２１から投入し殺菌処
理することができる。定常運転時は、トラフは照射窓に
接近したＨ位置にある。

【００６０】ｔ＝２０分での従来例と実施例を比較する
と、従来例ではＯ＝９０００ｐｐｍ、実施例でＯ＝５０
０ｐｐｍである。従来例の場合もこれ以後も漸減してゆ
くが、閾値を５００ｐｐｍとすると、それに到達するま
で２時間以上かかる。

【００６１】窒素ガスの送給量を４０ｍ^３／ｈｒとして
いるが、これが同一ならば無限大時間後の平衡における
酸素濃度は従来例でも実施例でも同一である。しかし平
衡に到達するまでの時間が違う。

【００６２】実施例では２０分でＯ_ｃに達し、従来例は
２時間かかるのであるから、１００分の相違がある。４
０ｍ^３／ｈｒの窒素ガス送給なので６７ｍ^３の窒素ガス
を節減することができる。

【００６３】この実施例では昇降の回数を９回としてい
るが、これは窒素送給量が４０ｍ^３／ｈｒでＯ_ｃ＝５０
０ｐｐｍとし、Ｔ_ｗ＝２０分としているからである。よ
り緩やかな条件であれば昇降回数をもっと少なくするこ
ともできる。Ｌ→Ｈへ遷移するから昇降回数は奇数でな
ければならない。従来例は１回であるが、３回以上であ
ればそれなりの効果がある。

【００６４】

【発明の効果】大気圧下で大面積のトラフが上下に動く
と装置全体に強いガス流れを引き起こす。これが付着酸
素を剥取り滞留酸素を引き出す。振動コンベヤを上げ下
げすると帆布が変形し気体の流れが発生し帆布に滞留し
た酸素が剥取られる。コーナー部に滞留した酸素もコン
ベヤの上下動にともなう空気流れによって動き、入口、
出口から排除される。このようなトラフ上下動によって
引き起こされる旺盛な擾乱空気流によって酸素を排除
し、窒素置換時間を縮減する。Ｔ_ｗが短縮化され窒素量
をおおいに節減することができる。

【００６５】酸素濃度低減に要する時間が短縮されるの
で、生産効率を上げることができる。また従来無駄とな
っていたＮ_２ガスを生産に使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】振動コンベヤを搬送装置として用い振動コンベ
ヤを昇降保持できる機構を備えた電子線照射装置の構成
図。

【図２】トラフ１回上昇だけの従来例とトラフ９回昇降
の実施例において、昇降のタイミンングと、照射窓直前
の位置での酸素濃度の時間変化の計測結果を示すグラ
フ。横軸は窒素ガス導入時よりの時間（分）。縦軸は、
酸素濃度を対数表示したものである。×は従来例、○は
実施例の計測値を示す。

【符号の説明】

１フィラメント２シールド３真空チャンバ４照射窓５窓箔６トラフ７振動源８スプリング９昇降装置１０ベース板１１足１２圧縮空気配管１３圧縮空気配管１４振動方向１５帆布製継ぎ手１６Ｎ_２ガス導入ポート１７Ｎ_２ガス流量調整バルブ１８照射部ガスサンプリングポート１９サンプリングポンプ２０酸素濃度計２１被処理物入口２２トラフ流入端２３トラフ流出端２４被処理物出口２５トラフ中間開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ２１Ｋ 5/04 Ｇ２１Ｋ 5/04 Ｅ // Ａ２３Ｌ 3/26 Ａ２３Ｌ 3/26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子線を生ずる電子線発生部と、粉粒体を
搬送する振動コンベヤと、振動コンベヤを昇降可能に保
持する昇降保持装置とを含む電子線照射装置において、
昇降保持装置を少なくとも３回以上動作させ振動コンベ
ヤを３回以上昇降させることを特徴とする電子線照射装
置における酸素濃度低減時間短縮方法。
【請求項２】電子線を生ずる電子線発生部と、粉粒体を
搬送する振動コンベヤと、振動コンベヤを昇降可能に保
持する昇降保持装置と、振動コンベヤの中央開口部と電
子線発生部の照射窓の継ぎ手に設けた柔軟被覆材と、振
動コンベヤの流入端と被処理物入口の継ぎ手に設けた柔
軟被覆材と、振動コンベヤの流出端と被処理物出口の継
ぎ手に設けた柔軟被覆材とを含み、起動時に振動コンベ
ヤを昇降保持装置によって３回以上昇降させ、停止時に
振動コンベヤを下げるようにしたことを特徴とする電子
線照射装置。