JP2022518873A - 大麻を含む農産物の、紫外線、温度、ガスを制御した殺菌、キュアリングおよび処理のための処理・攪拌装置、ならびに処理の方法 - Google Patents

Abstract

植物材料を処理するための紫外線殺菌装置を提供する。該装置は、回転軸と少なくとも1つの機械的攪拌要素とを有する回転処理チャンバと、回転処理チャンバ内に配置され、さらに回転軸と概ね平行に、かつ一致して配置された紫外線装置とを備え、紫外線装置および回転処理チャンバは、回転処理チャンバが、紫外線装置が回転せずに回転軸の周りを回転するように、回転軸受を介して相互に接続され、紫外線装置は、回転軸受の開口部を通る電気ケーブルを介して電源と電気的に結合される。

Description

記載された発明の実施形態は、一般に、大麻を含むがこれに限定されない農産物の殺菌および／または人工的なキュアリング（curing）の目的で、紫外線への制御された人工的な暴露、その紫外線への人工的な暴露の波長と期間の変化、温度変化および／またはガス環境を提供するために、農産物を収容して攪拌する処理装置に関する。

食用の農産物は、消費される前に種々の方法で処理されることが多い。例えば、葉物の農作物では、病気の原因となる可能性のある、または農産物の望ましさ、市場性や外観を損なわせる細菌、ウイルス、カビ、胞子、うどん粉菌、ダニ、虫などを除去・減少させる処理が必要となる場合がある。

さらに、農産物のキュアリングまたは特性を改変する目的で、農産物を処理することが望ましい場合がある。このようなキュアリングまたは改変には農産物の水分量や化学成分の改良が含まれる。このようなキュアリングや改変は、例えば、紫外線や自然光の種々の波長、熱、酸素、その他のガスを適用することにより、特定の自然な劣化プロセスを人工的に加速、または停止させたりすることを目的としている。

本願の目的のために、最も広くは10～400ナノメートルとして定義されている紫外線照射（UVR）の電磁スペクトルは、ISO規格ISO-21348によって推奨される複数の範囲に細かく分けることができる。紫外線A、または「UVA」は、波長が315～400nm、光子エネルギーが3.10～3.94eV（0.497～0.631aJ）の放射線である。また、UVAは一般に「長波紫外線 」または「ブラックライト」とも称される。UVAは一般的にオゾン層で吸収されず、通常の太陽光と共に地表に到達する。

紫外線Bまたは「UVB」は、波長が280～315nm、光子エネルギーが3.94～4.43eV（0.631～0.710aJ）の放射線である。またUVBは一般に「中波紫外線」としても知られている。UVBはほとんどがオゾン層によって吸収される。そのため、UVBへの暴露によって農産物にある種の自然過程が起こるが、効果は自然環境におけるそのような暴露の量やタイミングによって制限され得る。

紫外線Cまたは「UVC」は、波長が100～280nm、光子エネルギーが4.43～12.4eV（0.710～1.987aJ）の放射線である。UVCは一般に「短波紫外線」または「殺菌紫外線」として知られている。核酸を破壊し、DNAを破壊することによって、ほとんどの細菌、ウイルス、カビおよびその他の病原体を破壊し、細胞の生体機能を果たせないようにすることができる。しかし、UVCはオゾン層や大気によって完全に吸収されてしまうため、農産物に対して自然に発生することはない。最も効果的な殺菌特性は240～280 nmの範囲で発生し、ピークDNA吸収は約260nmであると一般的に報告されている。

UVRは種々の形態のガラスやプラスチックによって遮断されるか、またはそれらを通過することができる。例えば、一般的なソーダ石灰ガラスはUVAを一部通すが、波長が短くなると通さない。一方、石英ガラスは、品質にもよるが、UVC波長でさえもある程度通すことができる。通常の窓ガラスは、350nm以上の光の約90％を通すが、300nm以下の光の90％以上を遮断する。ウッドガラスは、ほとんどの可視光を遮断して紫外線を通す、濃い青紫色の、ニッケルを含んだガラスである。

消毒用の殺菌ＵＶは、最も典型的には、水銀灯によって生成される。低圧水銀灯は254nmに強い輝線があり、これは強い消毒効果を示す波長の範囲内である。消毒に最適な波長は270nmに近い。種々の病原体の殺菌に必要なUVC光の投与量はまだ研究中であるが、必要な投与量の有用な参照表は、UV Dose Required to Achieve Incremental Log Inactivation of Bacteria, Protozoa and Viruses, Gabriel Chevrefils, et. al., IUVA News / Vol. 8 No. 1, pp. 38-45（March 2006）（以下、「Chevrefils」）に記載されており、これを本明細書に参照として援用する。

UV Dose Required to Achieve Incremental Log Inactivation of Bacteria, Protozoa and Viruses, Gabriel Chevrefils, et. al., IUVA News / Vol. 8 No. 1, pp. 38-45（March 2006）

典型的に、ＵＶランプはアマルガムランプまたは中圧ランプのいずれかである。低圧ＵＶランプは高効率（約３５％UVC）を提供するが、電力は低く、通常は１Ｗ／ｃｍの出力密度（単位アーク長あたりの電力）である。アマルガムＵＶランプは低圧ランプの高出力バージョンである。これらは高温で作動し、寿命は最大16,000時間である。その効率は従来の定圧ランプ（約３３％UVC出力）よりもわずかに低く、出力密度は約２～３Ｗ／ｃｍである。中圧ＵＶランプは広くて顕著なピークラインスペクトルと高い放射出力を有するが、UVC効率は１０％以下と低い。典型的な出力密度は３０Ｗ／ｃｍ^３以上である。

ランプ本体に使用される石英ガラスに応じて、低圧およびアマルガムＵＶは254nmおよび185nmで放射し、化学的効果を有する。185nmでのＵＶ放射はオゾンの生成に利用される。

近年のLED技術の発展により、UVC LEDが市販されるようになった。UVC LEDは半導体を使用して255nm～280nmの光を発する。半導体材料を調整することで、波長の放射を調整することができる。半導体の低消費電力化はまた、小さな太陽電池を動力源とするＵＶ消毒システムをもたらすこともできる。

紫外線を使って農産物を殺菌する先行技術の例が知られている。しかし、それぞれに欠点がある。

従来のいくつかの装置は、ランプの下に農産物を移動させるための、紫外線の下で動く１つまたは複数のコンベヤベルトを含んでいる。また、農産物を回転させて転がすドラムや、ねじ錐を使用したドラムを備えるものもある。そのような装置では、典型的に、農産物の収容されたドラムの外部に紫外線が設けられている。そして紫外線は１つまたは複数の反射板を介してドラム内に向けられる。このような装置の欠点は、ＵＶ光源から農産物が存在する装置のところまで紫外線が通過する際に、ガラス、プラスチック、酸素、周囲の空気、および反射板を通る紫外線の減衰により、農産物が十分な紫外線に暴露できないことである。さらにこのような装置は、不規則な形状の表面を有する葉物農産物を十分かつ均一に殺菌するには不十分な転がりや回転を提供することが多い。さらに既知の装置は、殺菌を強化したり、または特定のキュアリングプロセスを人工的に引き起こしたり加速させるための、種々の温度環境やガス環境への暴露を制御する能力が限られている。

農産物とは、広義には、葉、花、苞、果実、木の実、茎、根、塊茎、および商品価値のある植物のその他の部分を含むが、これらに限定されるものではないと理解されたい。

本開示の特定の実施形態が対象とするそのような農産物の一つは大麻である。一般的にはマリファナとしても知られる大麻は顕花植物であり、３つの種または亜種、すなわち、サティバ、インディカおよびルデラリスを含む。「大麻」とも呼ばれる近縁の農作植物は、「麻」または「産業用麻」としても知られている。大麻植物は、中央アジアやインド亜大陸固有の植物である。大麻は古くから、麻の繊維、油、医療目的および快楽を得るための麻薬として利用されてきた。大麻植物はカンナビノイドと呼ばれる化学物質のグループを生成する。これらの化合物の大部分は、雌の大麻植物の花萼や苞に多く生じる腺性トリコームから分泌される。人間が薬用や娯楽用に使用する場合、大麻は、乾燥した花芽や葉の部分、樹脂、抽出オイルやワックスを気化させたり、喫煙したりするなど、種々の方法で摂取することができる。

最もよく知られているカンナビノイドはテトラヒドロカンナビノールで、しばしば「THC」と略される。THCの化学式はC₂₁H₃₀O₂で、化学構造は以下の通りである

THCは大麻の主な精神活性成分として広く認識されている。THCの水への溶解度は非常に低いが、ほとんどの有機溶媒、特に脂質やアルコールにはよく溶ける。

大麻植物は、他にも何百ものカンナビノイドやテルペノイドなどの化合物を生成するが、これらの化合物の同定、研究、分類はまだ始まったばかりである。医療効果があると一般的に認められているカンナビノイドは、カンナビジオール（「CBD」）である。これはTHCに次ぐ植物の主要成分であり、その抽出物において最大で重量４０％である。THCと比べると、CBDは健康な人に対する向精神作用はなく、てんかん、多発性硬化症による痙攣、不安障害、双極性障害、統合失調症、吐き気、痙攣、炎症などの他、がん細胞の増殖を抑制するなど、医療への応用範囲が広いと考えられている。

もう一つの既知のカンナビノイドは、カンナビノール（「CBN」）である。CBNは、成長中の大麻や収穫されたばかりの大麻には微量しか見られないが、ほとんどの熟成した大麻に含まれている、非精神活性性カンナビノイドである。薬理学的に重要な量のCBNは、テトラヒドロカンナビノールTHCの代謝物として生成される。CBNはCB1受容体のパーシャルアゴニスト（partial agonist）として作用するが、CB2受容体への親和性は高い。しかしTHCと比べると親和性は低い。逸話として、CBNは睡眠を誘うと信じられている。

他のカンナビノイドとは異なり、CBNは、カンナビゲロール（「CBG」）またはカンナビゲロール酸（「CBGA」）に直接由来するのではなく、テトラヒドロカンナビノール酸（「THCA」）の分解生成物である。収穫された大麻が酸素や紫外線（日光など）に長時間さらされると、THCAはカンナビノール酸（「CBNA」）に変わる。次にCBNAの脱炭酸によってCBNが形成される。種々の波長の光がカンナビノイドの化学的変換にどのような影響を与えるかについては、これまで包括的な調査は知られていない。しかし、これらのプロセスの一部には、種々の波長の光が関与しているのではないかと考えられている。

また、多くの研究者は、他のカンナビノイド、テルペノイドなどの化合物の多くが、重要な健康上の利点を有し、および/または、特定の人間の病気を治療することができると信じている。

２０世紀初頭、世界のほとんどの国で大麻の栽培や所持が違法となった。しかし、ここ１０年の間に、いくつかの州や国では、医療目的での大麻の栽培、所持、使用を合法化し始めてきている。現在、米国の多くの州では医療用マリファナの使用が非犯罪化または合法化されている。大麻は、化学療法中の吐き気や嘔吐の軽減、HIV/AIDS患者の食欲増進、慢性的な痛みの治療、筋肉痙攣に使用されている。時々議論されるその他の医療用途として、多発性硬化症、AIDS消耗症候群、癲癇、関節リウマチ、緑内障、PTSD、鬱病、全般性不安症の治療などがある。

さらに、過去５年間で、米国のいくつかの州では、娯楽目的での大麻の栽培、所持、使用が合法化または非犯罪化された。そのため、多くの専門家は、医療目的および娯楽目的での大麻の消費量が今後数年間で増加すると推測している。

従って、上述した先行技術の装置の問題点や欠点に対処する、大麻を含む農産物の紫外線、温度およびガスを制御した殺菌、キュアリングならびに処理を行うための処理・撹拌装置が必要とされている。

本発明の実施形態は、上述のニーズに対処し、種々のＵＶ波長を提供することができる中央ＵＶ光源を使用し、さらにガスおよび温度制御を使用し、またさらに農作物の機械的攪拌およびガス攪拌を提供して処理、エイジング(aging)、キュアリング(curing)または殺菌プロセスを補助する、農産物の処理、エイジング、キュアリングまたは殺菌を行う装置および使用方法に関するものである。

以下の説明では、本明細書および図面において、同様の部品またはステップには、それぞれ同じ数字を付した。図面は必ずしも縮尺通りに描かれているわけではなく、明確かつ簡潔にするために、特定の図を誇張または一般的な形式で示している場合がある。しかし、本開示自体、ならびに好適な使用態様、さらなる目的および利点は、添付の図面と併せて読む際に、以下の例示的な実施形態の詳細な説明を参照することで最もよく理解することができるだろう。

一部は種々の波長の光への暴露を伴う可能性のある、種々のカンビノイドを合成するいくつかの疑わしい経路を示す図である。 本明細書に記載された紫外線処理装置の第１実施形態の側面斜視図である。 本明細書に記載された紫外線処理装置の一実施形態における中央光カラムの一実施形態を示す側面斜視図である。 本明細書に記載された紫外線処理装置の一実施形態における中央光カラムの分解側面斜視図であり、紫外線装置を軸受マウントから取り外した状態を示している。 本明細書に記載された紫外線処理装置の一実施形態における中央光カラムの軸受マウントの側面斜視図である。 中央光カラム、エンドキャップ付きドラム、および本明細書で開示された特定のガス注入処理実施形態で使用することのできるオプションの穴あきドラムエンドキャップを含む、本明細書に記載された紫外線処理装置の一実施形態におけるコンポーネントの略図である。 本明細書に記載された紫外線処理装置の第２実施形態の側面斜視図である。 機械的撹拌機構の第１の構成を備えた、本明細書に記載された紫外線処理装置の第２実施形態の略側面図である。 機械的攪拌機構の代替構成を備えた、本明細書に記載された紫外線処理装置の第２実施形態の略側面図である。 攪拌バレルの外側に構成された補助紫外線アレイを備えた、本明細書に記載された紫外線処理装置の第２実施形態の側面斜視図である。 機械的攪拌機構の第１構成を備えた、本明細書に記載された補助紫外線アレイを備えた紫外線処理装置の第２実施形態の略側面図である。 機械的攪拌機構の第２構成を備えた、本明細書に記載された補助紫外線アレイを備えた紫外線処理装置の第２実施形態の略側面図である。 中央ＵＶ光源から発せられる紫外線のインジケータを備えた、本明細書に記載された紫外線処理装置の第３実施形態の斜視図である。 本明細書に記載された紫外線処理装置の第３実施形態の側面図であり、点線は反射された紫外線を示している。 第３実施形態による装置の撹拌ドラムとベースとの間で上方に突出する接続点の断面詳細図であり、回転可能なプロペラの側面図を示し、矢印は回転可能なプロペラによって生成されたガスの流れを示している。 攪拌ドラムが上方に突出する接続点から取り外された、第３実施形態による装置の撹拌ドラムとベースとの間の接続点のもう一つの断面詳細図である。 本明細書に記載された紫外線処理装置における第４実施形態の斜視図であり、矢印は攪拌ドラムの回転軸を示している。 本明細書に記載された紫外線処理装置の第４実施形態の正面図である。 本明細書に記載された紫外線処理装置の第４実施形態における断面略側面図であり、矢印は攪拌ドラムの回転軸と、小径の駆動スピンドルにおける反対方向の回転軸とを示している。 装置のベース内における、攪拌ドラムの外側の補助ＵＶ光源（または別の波長の他の補助光源）をさらに示す、本明細書に記載された紫外線処理装置の第４実施形態の斜視図であり、破線は中央ＵＶ光源および攪拌ドラムの外側の補助ＵＶ光源から発せられる紫外線を示し、矢印は攪拌ドラムの回転軸を示している。 装置のベース内における、攪拌ドラムの外側の補助ＵＶ光源を備える、本明細書に記載された紫外線処理装置の第４実施形態の正面図であり、破線の断面は補助ＵＶ光源の位置を示し、別の破線は中央ＵＶ光源および攪拌ドラムの外側の補助ＵＶ光源から発せられる紫外線を示している。 本明細書に記載された補助ＵＶ光源を備える紫外線処理装置の第４実施形態の側面略断面図であり、破線は中央ＵＶ光源および攪拌ドラムの外側の補助ＵＶ光源から発せられる紫外線を示し、矢印は攪拌ドラムの回転軸と、小径の駆動スピンドルにおける反対方向の回転軸とを示している。 強制ガス攪拌機構を備える紫外線処理装置の第５実施形態の斜視図である。 強制ガス攪拌機構を備える装置の第５実施形態の側面図であり、小さな点線はドラムに入ってくる強制ガスを示している。 ドラムをベースから取り外した状態を示す、装置の第５実施形態の側面図である。 部分的にドラムから離された、一体化されたドラムの蓋／電灯／強制攪拌ガス経路を示す装置の第６実施形態の斜視図である。 装置の第６実施形態の側面図であり、破線は中央ＵＶ光源から発せられる紫外線を示し、点線はカラムの底から排出される攪拌のための強制ガスを示している。 カラムのクローズアップされた側面斜視図であり、点線は強制攪拌ガス経路を示している。 装置の作動部に取り付けるために、複数の同一形状のドラムに予め農産物を用意した様子を示す図である。 装置の第７実施形態の斜視図であり、矢印はドラムの回転軸を示している。 装置の第７実施形態の側面図であり、破線は中央光源から発せられる紫外線を示し、らせん状の点線はドラムに引き込まれる空気を示している。 強制空気のない装置の第７実施形態の側面図である。 回転による機械的攪拌、強制空気による攪拌を行う装置の第８実施形態の側面図であり、ドラムは取り外された位置にあり、破線はベースの右側にある内部回転機構を示している。 装置の第８実施形態の側面図であり、矢印はドラムの回転軸を示し、破線は中央光源から発せられる紫外線と、強制ガス攪拌／ドラムの底に入ってくる処理ガスを示している。 装置の第９実施形態の側面図であり、矢印はドラムの回転軸を示し、破線は中央光源から発せられる紫外線を示している。 ドラムの回転による撹拌およびガス撹拌に加えて、ドラムをその長手方向に沿って前後に傾けることができるように取り付け、農産物のさらなる撹拌を提供することを示す、装置の一実施形態の斜視図である。 ドラムを取り外した状態の、装置の第１０実施形態の斜視図である。 装置の第１０実施形態の斜視図であり、点線の矢印はドラムの回転軸を示し、破線は中央光源から発せられる紫外線を示している。 開示された実施形態のいずれかで使用することができる、排出ガスの捕捉システムを備えた、強制ガス注入および温度制御システムの略図である。 強制ガス注入および温度制御システムのクローズアップ略図である。 開示された実施形態のいずれかで使用することができる、強制ガス注入および温度制御システムの代替実施形態の略図である。 開示された実施形態のいずれかで使用することができる、強制ガス注入および温度制御システムの別の代替実施形態の略図である。 開示された実施形態のいずれかで使用することができる、強制ガス注入および温度制御システムのさらなる代替実施形態の略図である。 開示された実施形態のいずれかで使用することができる、強制ガス注入および温度制御システムのさらなる代替実施形態の略図である。 植物材料の回転処理装置における中央スピンドルの代わりに使用することができる、中央環境制御ユニットの一実施形態を示す斜視図である。 図４５の中央環境制御ユニットの組付け図である。 中央環境制御ユニットの回転ドラムへの組付けを示す、図４５の中央環境制御ユニットの組付け図である。

以下の説明は、当業者が本発明を実施し、そして本発明を用いることができるように提示するものであり、特定の用途およびその要件という観点から提供する。開示された実施形態に対する種々の変更は当業者には明らかであり、議論された一般原則は、本発明の範囲および精神から逸脱することなく、他の実施形態および用途に適用することができる。従って、本発明は、開示された実施形態に限定されるものではなく、本明細書に記載された原理および特徴と一致する可能な限り広い範囲が与えられるべきものである。

本明細書に開示される実施形態は、UVA、UVBおよびUVCを含む種々の異なる波長の紫外線への暴露により、農産物の殺菌、消毒および／またはキュアリングを行う装置に関する。農産物が加工前、あるいは加工後に、一定の時間や環境条件にさらされると、キュアリング（および／またはエイジング）が起こることがわかっている。例えば、タバコはキュアリングされ、香辛料は乾燥され、ワインとチーズはエイジングされる。これらのプロセスは、プロセッサに制限された制御を与える環境条件への暴露に依存している。空気、酸素、窒素、温度、紫外線または通常光への暴露（または暴露の防止）が全て関与している。開示された装置の実施形態は、これらの環境条件の正確な制御を可能にし、どの要因がプロセスにとって重要であるかを判断することができる。本装置の実施形態では、処理される農業材料の環境を操作して、どの要因がプロセスにとって重要であるかを判断することができる。本装置の実施形態を用いて、光の波長（可視光、紫外光、赤外光など）、あるいは波長や光の組み合わせ、光の強さ、ガスの種類、必要な露光時間、制御可能なその他の潜在的な要因など、種々の農産物のエイジングやキュアリングのための改良プロセスを決定するために、さらなる調査や実験が行われることが期待される。

収穫した大麻に関して、紫外線や酸素に曝されるとTHCがCBNに変化することが知られている。本装置の実施形態によって、ユーザは、光の波長、酸素の濃度、必要な時間、および種々の波長の光や他のガスへのその後の暴露、または温度の変化がTHCからCBNへの変換プロセスを変化させる（向上させるまたは遅らせる）か否かを判断することができる。特定の実施形態においてＵＶ光源は調整可能なので、ユーザは特定の周波数を選択して、処理される農産物の殺菌、または水分含有量あるいは化学成分の変更などの処理目標を達成することができる。

農産物のキュアリングは種々のステップまたは段階を含み得ると理解されたい。本明細書に開示された実施形態は、ユーザが農産物を、全て同じ装置内で、様々な期間にわたって、種々の形態の放射（例えば、X線、マイクロ波、紫外線、可視光、赤外線および／または電波）、種々の温度、または煙などの微粒子を含有するガスを含む種々のガス（例えば、空気、酸素、窒素、二酸化炭素）に暴露する場合の制御を可能にし、そのため、任意の特定のキュアリング方法の全てのステップを同じ装置内で行うことができ、加工中に農産物を機械から機械に移動させる必要がない。

また、本明細書に開示された実施形態において、以下の説明は一般に中央ＵＶ光源に関するものであるが、この中央ＵＶ光源を、X線、マイクロ波、紫外線、可視光、赤外線、電波、またはそれらの組み合わせを生成する他の種々の波長の放射源に置き換えて、望ましい処理やキュアリング方法を実現することができると理解されたい。例えば、身体の様々な部分を照射する放射線装置として、電球および／またはLEDがあるが、これらは電球容器に収容して本明細書で開示された実施形態に含めることができる。さらに、電子レンジで使用できるマイクロ波電球があり、これを他の記載された中央ＵＶ光源の代わりに使用することができる。

本明細書に記載された実施形態では、空気、紫外線、煙とは無関係に熱を加えることができるようになっている。キュアリングに必要な種々のステップは同時に、または連続して行うことができる。各ステップまたはプロセスに対して最適な時間を決めることができる。ステップを自動化することで、材料を動かさずに１つの容器で全てのプロセスを行うことができる。

種々の香辛料やその他の植物製品のキュアリングは、時間的な経験に基づいており、数値化されていない。開示された実施形態では植物材料の制御された「キュアリング」または「エイジング」を可能とし、最大の効率と効果のためのこれらの植物材料製品の最適な処理を決定することができる。

大麻製品の現在の実験室認証には、細菌（そして将来的にはウイルス性）試験が必要である。消費者製品の処理では細菌汚染を排除する必要がある。

開示された実施形態の主な焦点は、典型的には、農産物が置かれ得るドラムの内部に配置された中央ＵＶ光源の使用である。この中央ＵＶ光源によって紫外線へのよりよい暴露が可能となり、ＵＶ光源と処理される農産物との間の距離にわたるＵＶ照射の減衰が低減される。これは、ＵＶ光源が中央に配置されているため、従来の装置に比べてＵＶ光源が農産物に近い位置に置かれるために達成される。また、このように配置することで、従来の装置では紫外線が処理対象の農産物に到達するまでに通過しなければならなかったガラス、プラスチック、空気などの層を減らすことができる。本明細書に開示された特定の実施形態では、中央ＵＶ光源が軸受レースの内径に取り付けられているか、またはそれを貫通しており、これにより、光源が撹拌ドラムの軸に沿って中央に配置され、装置のベースに対して固定された位置に保持されたまま、撹拌ドラムは中央ＵＶ光源の周りを回転することができる。回転ドラム内の中央光源に電力を送達するための他の構成が先行技術に存在することが知られているが、それらは一般に、本明細書に開示された軸受レースの構成よりもコストが高い。とはいえ、本明細書に開示された実施形態は、開示された軸受レース構成以外の中央光源に電力を供給する他の構成を含むように変更することができる。

さらに、軸受レースを備えた中央スピンドルを使用して光源を取り付けて格納する構成は、中央光源の迅速かつ容易な変更を可能にする。例えば、本明細書に開示された各実施形態では、中央ＵＶ光源（ＵＶ電球や一連のUV LEDなど）を取り除き、可視光や赤外線、またはそれらの組み合わせなどの異なる周波数の光を生成する光源と置き換えることも可能である。光源とそこから放射される光とを迅速かつ容易に変更することができるため、装置を農産物の処理やキュアリングなどの幅広い多くのプロセスに利用することができ、さらには農産物の人工的なエイジング、キュアリング、殺菌および他の処理などを実現する新しいプロセスの開発も期待することができる。

本明細書に開示された実施形態、特に調整可能なUV LEDを使用する実施形態も、全て一般的に、農産物のエイジング、キュアリング、処理および殺菌のプロセスを達成および／または開発するために、送達される紫外線の波長およびその光の強度を変化させることを可能にする。

また、本明細書に記載された軸受レース／中央スピンドルの構成は、農産物を処理するためのガスの効率的な送達を提供する。例えば、本明細書に開示された特定の実施形態において、酸素（または他の処理ガス）をキャニスターに供給する最も簡単な方法は、中央光源に電力を供給するための電線と同じルートに沿って、軸受レース／中央スピンドル構造体に酸素チューブを通すことである。いくつかの実施形態において、スリップリング（電気工学用語）を使用し、軸受レースの回転アセンブリを介して電気的接続を行うことができる。

本明細書に開示された特定の実施形態は、農産物の全ての部分または面へのより良い紫外線の暴露を確実にするための、農産物を撹拌する能力を含んでいる。これは特に、葉物農産物、花、苞または他の不規則な形の、シワのある、多形の農産物の処理に役立つ。

攪拌は、機械的攪拌、ガス攪拌、またはその両方によって達成することができる。機械的攪拌は任意の数のパドル、ねじ錐またはドラムもしくはＵＶ光源を含む中央カラムから突出した他の要素で行うことができ、これらは回転されると、ドラム内の農産物を移動させ、その表面全体が中央ＵＶ光源からの紫外線に暴露されるようにする。本明細書に開示された実施形態は一般に、ドラムを全３６０°回転できるようにする能力を持っているが、ドラムはより小さな弧で回転させてもよく、時計回りに４５°、反時計回りに４５°など、２つの異なる方向に回転させてもよいと理解されたい。

ガス攪拌には、ファンによって駆動される強制空気、圧縮空気、または圧力のかかった他のガスによるものが含まれる。図面では、ほとんどの実施形態において、ガスのシステムへの制御された圧入を表すためにプロペラが使用されている。ガス注入のためのいずれの機構を使用してもよく、これには、固定された、または可変のピッチ角を有する加圧噴射が含まれるが、これに限定されない。

いくつかの実施形態において、農産物を収容したドラムは気密性が高く、酸素、窒素、アルゴン、二酸化炭素などの特定の処理ガスの注入を可能にし、農産物における特定の既知の生物学的プロセスを防止または促進することができる。例えば、収穫したての大麻の花が紫外線と酸素に曝されると、大麻に含まれるTHCとTHCAはCBNに分解されるが、これに限定されない。このキュアリングプロセスは自然に任せると数か月かかる。さらに、このような自然のプロセスは均一な結果を達成するように制御するのは困難である。しかし、数時間または数日で目的のCBN濃度を達成するため、本明細書に記載された装置の実施形態を用いてこれらのプロセスを加速させることが望ましい場合もある。

別の例では、収穫された大麻植物材料中のTHCの量を制御する、または低減させることが望ましい場合がある。大麻のいくつかの株では、THCの割合は３％である。しかし、現在の連邦法と州法の理解では、大麻（または抽出オイル）をCBD市場で販売するには、THC含有量が０．３％以下でなくてはならない。本装置の実施形態を使用することで、ユーザは大麻製品を本明細書で述べたような制御された環境に曝すことができ、THC含有量をCBD製品として販売するための閾値以下に低減することができる。

別の例では、娯楽用の大麻市場において、THCの含有量が高いほど製品の需要は高まる。しかし、医療大麻市場では、THCの量を制御することは、患者に適切な投与量を与えるために重要である。本明細書で開示された装置の実施形態を使用することで、ユーザはTHCの濃度をどうにか制御して、より一貫性のある製品を得ることができる。例えば、あるマリファナ製品のTHC含有量が６０％の場合、その製品を一定期間曝すことでTHC含有量を５０％に低減することができる。

本明細書に開示された特定の実施形態は、攪拌ドラムに注入されるガスの温度と湿度を制御する能力を含んでいる。例えば、腐敗を防ぐために、ユーザは冷たく湿った空気を使うように装置を設定して、葉物野菜のシャキッとした食感を保つことができる。別の状況において、ユーザは、温められて乾燥した空気を使用するように装置を設定して、収穫されたばかりの大麻の花を迅速にキュアリングすることができる。

図１を参照すると、大麻植物の処理に伴って生じる特定の既知の化学反応および同定されたカンナビノイドの変換が示されている。これらの変換の一部には光が関与していると考えられるが、本出願の時点で、出願人は強度、波長、露光時間の変化する光がこれらの化学変換にどのように影響を与えるかに関する広範な調査のことを知らない。本明細書で開示された装置の実施形態を継続的に研究・実験していくことで、変化する光の強さや波長、および本明細書に記載された他の条件によって、植物材料にこれらの変換やその他の変換を人工的に起こすプロセスの開発が可能になると期待されている。

図２には、紫外線処理装置１０の第１実施形態の側面斜視図が示されている。紫外線処理装置１０は、ベース１２、ドラム１４、中央ＵＶ光源１６および軸受レース１８を含んでいる。ドラム１４はベースのマウント２０に取り付けられている。ドラム１４はプレキシグラス、アルミニウム、その他の金属、または装置１０による回転や熱に耐えることのできる任意の適切な材料で作成することができる。軸受レース１８はドラム１４に固定されている。軸受レース１８は内側レース２２および外側レース２４を含み、これらは連結されて多数の潤滑された玉軸受（図示せず）を収容している。中央ＵＶ光源１６は内側レース２２に固定されている。軸受レース１８は中央開口部２６を提供するように構成され、この開口部を通して中央ＵＶ光源１６に電力を供給する配線を這わせることができる。この中央開口部２６はドラム１４の内部にガスを送達するための配管を這わせるためにも使用することができる。いくつかの実施形態において、気密シールが中央開口２６に取り付けられており、ガスをドラムに送達するためのポートまたはバルブが付いている。

ドラム１４はマウント２０から取り外し可能であってもよいが、図示するように取り付け位置にある場合、ドラム１４は中央開口部２６の中心から形成された線に沿って、そして中央ＵＶ光源１６に沿って画定された軸の周りを回転可能である。この回転は、ベース１２に取り付けられたモータ（図示せず）、ハンドクランク（図示せず）などの任意の従来の手段によって達成することができ、ドラム１４内に置かれた任意の農業材料の適切な攪拌を達成するために必要な任意の所望の速度または方向、あるいは速度と方向の組み合わせによって達成することができる。ドラム１４は気密性を保つように密封可能であってもよい。ドラム１４は機械的攪拌装置、この場合は複数のパドル２８を備えている。使用時には、中央ＵＶ光源１６の高さまで農産物をドラム内に置くことができる。ドラム１４が回転すると、複数のパドル２８はドラム１４の回転と共に、従来の衣服乾燥機と同じ様に、農産物をドラムの中で転がす。転がすことにより、農産物は中央ＵＶ光源１６によって照射された紫外線、およびドラム１４に導入された処理ガスにより良く暴露される。

図３～５には中央ＵＶ光源１６および軸受レース１８の実施形態のさらなる詳細を示している。本実施形態において、中央ＵＶ光源１６は２本のＵＶ電球３０，３２を含み、それぞれバラスト・パワーアセンブリ３４に固定されている。図示しない代替実施形態において、ＵＶ電球は、中央PCB、または複数のＵＶ発光ダイオードが取り付けられた他の実装基板と交換することができる。バラスト・パワーアセンブリ３４は軸受レース２２の内側に取り付けられた中央コア照明ソケット３６に取り付けられる。バラスト・パワーアセンブリ３４は、バラスト・パワーアセンブリから延びる１つまたは複数のワイヤ３８を有し、アセンブリ３４に電力を供給する。ワイヤ３８は中央開口部２６を通り抜け、適切な(図示しない)電源に動作可能に接続させることができる。図３～５に示された実施形態は、機械的軸受を使って光源を固定させ、電球に簡単に配線して光の強度と持続時間を制御する方法を示している。機械的軸受を使用することにより、農産物の充填されたドラムは電源に触れずに回転することができる。この構成はまた、農産物の攪拌中に材料が中央ＵＶ光源１６に落下するのを防ぐための、中央ＵＶ光源１６の上部を覆う固定カバーを設けることができる。このカバーは反射材料で構成し、光の強度および任意の方向への暴露を増加させ、制御することができる。

図６は紫外線処理装置４０の一実施形態のコンポーネントの略図である。コンポーネントは、中央光カラム４２、エンドキャップ４６付き格納容器４４、およびオプションの穿孔５０付き穴開きエンドキャップ４８を含み、これは片側または両側のエンドキャップ４６の代わりに格納容器４４に取り付けることができ、本明細書に記載された特定のガス注入処理実施形態で使用することができる。制御された周波数、持続時間および強度で空気またはガスを格納容器４４に送り込む制御ポンプの下で、1本または複数本のチューブ（図示せず）を使用し、穴開きエンドキャップ４８に取り付けることができる。そうすることで、ユーザは、円筒状の格納容器４４内に装填された農産物を転がすための、格納容器４４内の農産物の攪拌レベルと攪拌方向を制御することができる。一実施形態として、穴の開いたエンドキャップ４８の穿孔に空気を向けるファン（図示せず）が設けられる。空気またはガスの流れを方向付けるように製造することで、各穿孔の方向（入口の角度およびサイズ）を制御することができる。このそれぞれの穿孔のサイズは、各穿孔にそれぞれ空気源が取り付けられていない限り、強度を制御することができる。１つのポンプの空気の流れを制限する（弱める）、または個々のポンプ、バルブあるいは他のガス源を使用することにより、制御を行うことができる。

図７～９は、紫外線処理装置５２の第２実施形態を示す。紫外線処理装置５２は、ベース５４、ベース５４のマウント５８に取り付けられた回転可能なドラム５６、中央ＵＶ光源６０およびモータ（図示せず）を収容したモータハウジング６２を含む。電源コード６４はモータハウジング６２から延び、モータに電源を供給する。中央ＵＶ光源６０は本願によって説明された様に取り付けられ、電源が供給される。ドラム５６の回転は、モータによって電源供給されるローラ（図示せず）を使ってベース５４の底部から、またはドラム５６全体を回転させるドラム５６のモータ側端部６４の制御によって達成することができる。ドラム５６は処理される農産物の積み下ろしを可能にするドア６６を備えている。ハンドルとラッチ７０の付いたドア６６の上部にはヒンジ６８が設けられ、ドラム５６をマウント５８から取り外すことなく、ドアを開けて農産物を取り出したり、ドラム５６に挿入したりすることができる。

図８に示す様に、紫外線処理装置５２の第２実施形態は、中央ＵＶ光源６０の周りを回転するねじまたはパドル７４の形態の、機械的攪拌機構７２の第１構造で構成することができる。図９は、ドラム５６の内側から内に向かって突出するパドル７６の形態における、機械的攪拌機構７２の代替構造を示している。

図１０～１２は、本明細書に記載された紫外線処理装置の第２実施形態を、ドラムの外側に構成された補助紫外線アレイ７８と共に示している。この構成により、ユーザは光の波長を組み合わせて、特定の光源を組み合わせることで、プロセスや結果が１つの光源や１つの光の波長と比べて変化するか否かを調べることができる。電球は、端から端まで、または並べて配置することができる。同様の、または異なる放射線源を備えたドラムの両端に1つずつ、２つの軸受を使用することができる。

図１３～１６は紫外線処理装置８０の第３実施形態を示し、中央ＵＶ光源８４から発せられる紫外線８２のインジケータが付いている。図１４において、この発せられる紫外線８２は、ドラム９２の内部の反射板９０でさらに反射されている様子８６が示されている。ドラム９２はベース９４に取り付けられ、ベースはモータなどの（図示しない）回転機構を備え、中央ＵＶ光源８４の線によって画定された軸上においてドラム９２の回転を可能にする。反射板は、本願に示されたいずれの構成においても、ドラム９２の壁において使用することができる。

図１５は第３実施形態における装置８０のドラム９２とベース９４との間で上方向に突出する接続点９６を示している。この接続点９６により、開口部を通して、そして接続カラー９８からドラム９２内に、破線で示す空気または他の処理ガスが注入できるようになる。この空気または他の処理ガスは、プロペラモータ１０２によって動作される回転可能なプロペラ１００の動作、または圧縮空気タンクや他のポンプまたは圧力発生装置などのガス推進システムによって、ドラム９２内に入れられてもよい。図１６は上方に突出する接続点９６から取り外されたドラム９２を示している。また、図１６は、特定の実施形態において、ドラムあるいは装置全体を傾けて、ドラム内の農産物の撹拌量を増加させることができることを示している。

図１７～２２は紫外線処理装置１１０の第４実施形態を示している。紫外線処理装置１１０の第４実施形態は、ベース１１２、ドラム１１４、中央ＵＶ光源１１６、ドラム１１４用マウント１１８、制御装置１２０、モータ（図示せず）、およびドラム１１４を回転させる駆動スピンドル１２２を含み、矢印はドラム１１４および駆動スピンドル１２２の回転軸を示している。ドラム１１４の内部にプラスチックのインサート１２６を追加して、ドラム１１４を回転させながら農産物の移動を制御できるようにしている。インサート１２６は、ドラム１１４の表面の隆起またはドラム１１４に付加された突起部を含むことができる。フィン、障害物、およびその他のインサートも同様に使用でき、そのようなインサート１２６は、所望のレベルの撹拌を可能にするために、取り外し可能、または再配置可能である。

中央ＵＶ光源１１６はドラム１１４の中心にあるので、ドラム１１４の表面を変えることができる。レタスなどの湿った材料を使用する場合は、格納容器の表面を畝状にする、波状にする、ポックマークを付ける、またはコーティングするなどして、材料が回転したり、ガスが格納容器内に注入されたりする際に、材料が格納容器の壁に付着するのを防ぐように構成することができる。

図２０～２２は、装置のベース１１２内の、ドラム１１４の外側に補助電源１２８を備える第４実施形態の構成を示しており、破線は中央ＵＶ光源１１６およびドラム１１４の外側の補助電源１２８から発せられる紫外線を示し、矢印はドラム１１４の回転軸を示している。補助電源１２８は紫外線、可視光または赤外線を放射する。このように、補助電源は、ドラム１１４内部の環境の紫外線照射、光照射および／または温度、従ってドラム１１４内部の農産物のエイジング、キュアリング、殺菌または他の処理をさらに変更および制御するために使用することができる。いくつかの代替実施形態において、補助電源１２８はドラム１１４の材料を通過することのできる波長を放射する補助ＵＶ光源であり、中央ＵＶ光源１１６によって照射される紫外線の波長と異なるため、ドラム１１４内の農産物を同時に異なる波長と強度の紫外線に暴露することができる。ドラムの外側に位置する任意の放射線源の方向および強度は、ドラム表面の凹凸によって実質的に変化し、減少する。中央の放射線源の強度は影響を受けない。

開示されたほとんどの実施形態において、ドラムは３６０°回転可能に示されている。すなわち、時計回りに４５°、反時計回りに４５°というように、任意の角度で前後に回転することができる。この構成では、そのような回転のため、完全に回転せずに攪拌することが可能である。

図２３～２５は、紫外線処理装置１３０の第５実施形態を示している。装置１３０は、ベース１３２、ドラム１３２、中央ＵＶ光源１３６および強制ガス攪拌機構１３８を含んでいる。装置１３０は、中央ＵＶ光源１３６が回転しながらドラム１３４がベース１３２に対して固定されて保持されている点で、上述の実施形態と異なっている。図示しないいくつかの代替実施形態において、パドルまたは他の機械的攪拌装置を中央ＵＶ光源１３６に取り付けてもよいし、またはこれと一体化させてもよい。図示するように、装置１３０は、ファンまたは加圧ガス用のレギュレータなどのガス押し出し機構1４０と、開口部１４６まで続き、ドラム１３４内のガス侵入口１４４と気密に連通するダクト１４２とを含む強制ガス攪拌機構１３８を含んでいる。ガス侵入口１４４は、ドラム１３４にガスを侵入させ、入ってきたガスの力を方向付けてドラム１３４内の農業材料を攪拌するための穴１４８、スラット、ルーバーまたは他の開口部を有してもよい。いくつかの実施形態において、ドラム１３４は気密であり、精製された窒素、アルゴン、酸素、二酸化炭素などの非大気ガスを保存し、１気圧を超えるガス圧下に農産物を置くことができる。他の実施形態において、ドラム１３４は半ガス透過、または「漏れやすい」ので、一部のガスを逃がすことができ、圧力の上昇を防ぐことができる。

図２６～２８は装置１５０の第６実施形態であり、一体化されたドラム蓋／照明器具／強制攪拌ガス経路を示している。装置１５０は蓋機構１５２とドラム１５４とを含んでいる。蓋機構１５２は、ラッチ機構／ハンドル１５６と、保護カラム１６０内に収容された中央ＵＶ光源１５８と、モータまたはレギュレータおよび／もしくはファンを含む通気機構１６２とを含んでいる。動作において、通気機構１６２は、ガスまたは空気を点線矢印で示す方向に保護カラム１６０内を下降させ、保護カラム１６０の遠位端に位置するガス侵入口１６４からドラム１５４内へと抜けさせ、ドラム１５４内の農産物を撹拌および／または処理することができる。また、装置１５０の本実施形態は、複数の蓋機構１５２と農産物の準備されたドラム１５４との組み合わせを迅速に変更することができるので、任意の特定の処理やエイジングプロセスを実現するために、必要に応じてドラムを迅速に処理したり、または交換したりすることができる。また、中央ＵＶ光源１５８および通気機構１６２は、アクセスキャップ１６６を開くことにより、メンテナンスまたは変更のために簡単にアクセスすることができる。図２９は、装置の作動部に取り付けるために、複数の同一形状のドラムに予め農産物を準備している様子を示す図である。

この装置１５０、および／または本明細書に開示された他の多くの実施形態に関連して、ランプが収容される中央スピンドルに複数のランプを取り付けることによって、長い装置を作ることができる。ランプを順番に配線することで、最初の電球からエネルギーが渡され、ランプを作動させる電気が中央スピンドルを通り、必要に応じて複数の追加されたランプに送られる。中央スピンドルは多くのワイヤを含み、それぞれのワイヤが次のランプにつながっているため、各ランプにはそれぞれ電源がある。金属、プラスチックまたは他の硬い材料でできた硬い中央ロッドを設けてもよい。ロッドに沿って各ランプの電気配線が通される。ランプをロッドに取り付けてもよい。多くのランプを連続して取り付けることで、長い格納容器を作ることができる。

図３０～３２は装置１６８の第７実施形態の３つの変形例を示しており、矢印はベース１７２に固定または設置されたドラム１７０の回転軸を示し、中央ＵＶ光源１７４と種々の機械的ガス攪拌機構およびガス攪拌機構とを有している。図３１は装置１６８の第７実施形態の側面図であり、破線は中央光源１７４から発せられる紫外線を示し、らせん状の点線はドラム１７０から引き出される空気を示している。図３２は強制空気が示されていない装置１６８の第７実施形態の側面図である。

図３３～３４は装置１８０の第８実施形態を示しており、ベース１８１に取り外し可能に取り付けられたドラム１８２の回転によって機械的攪拌を行い、ドラム１８２のガス侵入口１８４を介して強制空気攪拌を行うものである。装置１８０の本実施形態において、ガス侵入口１８４がドラム１８２を備えたベースのガス開口部と一列に並んだときに、攪拌のためのガスが注入される。これは、ドラム１８２が連続的な回転運動を続けたまま、回転が発生した場合に発生し得る。あるいは、ドラム１８２を一定時間固定させてガス撹拌を行い、その後（またはその前、または断続的に）、ドラム１８２の回転による機械的撹拌を行うこともできる。

図３５は装置の第９実施形態の側面図であり、矢印はドラムの回転軸を示し、破線は中央光源から発せられる紫外線を示している。

図３６は装置の一実施形態を示し、材料を回転させるだけでなく、キャニスターを前後に傾けて材料を攪拌することを示している。よって、シリンダが回転すると、機構全体の一部または全てがその縦軸に沿って揺動され、ドラム内の材料をさらに分散させることができる。

図３７～３８は装置の第１０実施形態を示し、点線矢印はドラムの回転軸を示し、破線は中央光源から発せられる紫外線を示しており、他の開示された実施形態と同様に、処理ガスはガス侵入口から入る。

図３９は、開示された実施形態のいずれかの実施形態で使用することができる、排出ガスの捕捉システムを備えた、強制ガス注入および温度制御システムの略図である。この捕捉システムは、エイジングや処理中に揮発性化合物や芳香性化合物を生成または放出する種々の農産物に有用であり、これらの揮発性化合物や芳香性化合物は価値のあるものである。例えば、大麻の処理中、特に温度の制御中、植物からテルペンが放出される。本実施形態は放出ガスを捕捉するシステムを示しており、放出ガスは凝縮システムに通され、処理中に植物材料から放出されるテルペンやその他のガス状物質を捕捉することができる。

図４０～４４は種々のガス注入および温度制御構造の略図である。実際に示されている流入部は、単一の流入部であってもよいし、流入部を複数の流入部に分割して、図６に示す装置の底部に取り付けてもよい。これらの実施形態は加熱要素の有無にかかわらず、ガスの供給が制御されていることを示している。加熱要素は追加することができる。また、ガスは中央スピンドルを通して導入し、排出することができる。図４４は液体導入システムを示している。液体は、材料の化学成分を変化させるように意図された別の化学化合物を表す場合もあれば、洗浄や種々の昆虫を殺すための材料、または他の適用である場合もある。

図４５～４７は環境制御ユニットおよびドラム装置のさらなる実施形態を示している。軸受２４やマウントは金属製で、付属のモータ（図示せず）による２４時間の連続回転など、長時間の使用に耐えるようになっている。また、装置はＵＶ電球用オプションのメタルシールド２００を含んでいる。シールド２００は、装置が作動中で、植物材料が他の実施形態で説明したような機械的撹拌要素またはガスあるいはファンの撹拌要素のいずれかによって撹拌される際に、電球３０，３２の上部が植物材料のシャワーを浴びないように保護する役割を果たす。シールド２００の上部は、シールド２００に浴びせられた植物材料を落とすことができるように、湾曲しているか、または角度をつけてあるのが好ましい。また、金属シールド２００は反射板としても機能し、上向きに進む紫外線を下向きに戻すことで、ドラム４４の底部で撹拌されている植物材料に、より多く、より効率的に紫外線を送達することができる。

本明細書では多数の異なる実施形態が図示および開示されてきたが、図４５に示すようなコア環境制御ユニットは、植物材料を処理するための多くの種々の回転装置と共に使用することができる、またはその変更設計に含めることができることを理解されるであろう。一般に、中央スピンドルを含む任意の回転処理装置は、本明細書に示す環境制御ユニットを収容するように変更することができ、環境制御ユニットを中央スピンドルの一部として使用し、他の方法で処理されている植物材料に光またはガスの暴露を提供することができる。そのような使用の例として、コア環境制御ユニットを大麻産業で使用される種々の回転「トリマ」に追加することができる。

開示された環境制御ユニットの実施形態は、それぞれが複数の処理容器を有する回転軸受を備えた複数の紫外線／ガス処理カラムとして接続して使用することができる。この複数の処理チャンバの実施形態において、装置は処理容器（または本明細書においてはドラムまたはシリンダと称される）の複数のコピーからなり、治療容器の一端または両端に、回転軸受を挿入させることのできる中心穴がある。軸受は、軸受の最も内側のリングが静止したままの状態で、処理容器を回転させることができる。環境制御ユニットは軸受に取り付けられており、環境制御ユニットが静止したままの状態で処理容器を回転させることができる。

各環境制御ユニットは、紫外線または他の光源とガス源の両方を含み得る。ガスと光の組み合わせは１つのユニットで行うことができる。オゾンは、例えば光とガスの混合において紫外線を遮断することが問題になる可能性がある。さらに、種々の波長の光への連続暴露または同時暴露が違いを生じさせるかどうかはわからない。そのため、本装置は１つの環境制御ユニットおよび複数の連続したユニットの両方のために構築されている。

１つまたは複数の処理容器を連結することにより、シリンダの中央に沿って環境制御装置が通過できる中央通路が設けられる。あるいは、複数のシリンダおよび複数の環境制御ユニットを相互につなげて取り付けてもよい。

このマルチユニット装置の第１実施形態では、シリンダは相互に連結されている。中央環境制御装置は、光、ガス、または他の大気制御装置の暴露のために第１シリンダに入る。一定期間経過後、第２環境制御装置が第１装置に取り付けられる。この環境制御装置は第１シリンダから第２シリンダに渡される。一定期間経過後、第３装置に入ることができる。これは全てのシリンダが大気制御に曝されるまで延々と続き得る。プロセス中に切断された第１装置内を前進する中央装置は再開させることができる。

各シリンダは次のシリンダに取り付けられる。各環境制御装置は相互に取り付けることができる。第１環境制御装置は第１シリンダに挿入される。いくつかのシリンダはローラシステムを使用して個々に回転させることも、一緒に回転させることもできる。一定時間経過後、次の環境制御装置が第１シリンダに取り付けられ、前進し、最初の２つのシリンダに装置が配置される。第１環境制御装置はシリンダチェーンの終わりに達すると、取り外される。環境制御装置はシステム全体を前進し、各シリンダを各環境制御装置に曝す。

シリンダは表面全体に小さな穴を有し得る。穴を通して空気を送り込み、チャンバ内の材料の攪拌を促進させる。

最後に、参照として援用するCheverfilsのチャートを参照すると、ウイルス、細菌、または他の汚染物質を破壊するために必要な紫外線量は病原体によって異なっている。本実施形態において、紫外線量は処理容器内で測定することができる。紫外線量は特定の距離の特定の電球について知られている。その情報を使用して、処理された植物材料上の任意の病原体を破壊するために必要な暴露時間と回転とを計算することができる。いずれにしても、本実施形態は金属で作成することができ、信頼性の高い電気モータを組み込んでいるので、このように頑丈な設計により、本装置は最も殺菌するのが困難な菌類を破壊するために、２４時間以上連続して作動させることができる。

特定の電球からの光は波長によって異なる。容器が大きいほど、電球と材料の間の距離は大きくなる。電球の長さは限られている。大量の材料の場合、複数の小さな容器をつなげて、容器サイズの制限を克服することができる。中央コアを使用すると、一端で容器を加え、もう一端で取り外すことができる。電球は波長も異なる。

さらに、実施形態は、より長い樽型の処理容器で使用するため、両端にライトを有することができる両面環境制御コアを含む。

本発明の特定の実施形態を開示したが、当業者であれば、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく特定の実施形態に変更を行うことが可能であることを理解するだろう。従って本発明の範囲は開示された特定の実施形態に制限されない。

上述の記載が下記の特許請求の範囲に含まれない追加の主題を開示している限り、本発明は公衆に開示されたものではなく、そのような追加の発明を主張する１つまたは複数の出願を行う権利が留保される。

Claims (20)

1. 農産物を処理する紫外線処理装置であって、
   環境制御ユニットと
   農産物を置くことができる処理チャンバとを備え、
   前記環境制御ユニットが、
   内側レースと、外側レースと、該内側レースと該外側レースの間にはめ込まれた複数の回転軸受要素とを備える軸受と
   前記内側レースに固定されたマウントと
   紫外線装置を配置し、電力を供給する電気素子と
   前記電気素子と電気的に接続されている電気ケーブルとを備え、
   前記軸受は回転軸を有し、
   前記内側レースは開口部を含み、
   前記電気素子は、前記紫外線装置が配置されると、該紫外線装置が前記回転軸と概ね平行になり、前記軸受の第１側面から突出するように前記マウントに固定され、
   前記電気ケーブルは前記開口部を通って前記軸受の第２側面から離れ、
   前記環境制御ユニットは前記処理チャンバに取り付けられ、
   前記軸受の前記第１側面は前記処理チャンバの内側に向けて配置され、前記軸受の前記第２側面は前記処理チャンバの外側に向けて配置され、取り付けられた前記軸受が、前記処理チャンバが前記回転軸に沿って回転しながら前記環境制御ユニットが固定位置にとどまるようにして、前記農産物の攪拌を可能にし、これにより、前記紫外線装置が取り付けられて電力が供給されると、前記処理チャンバ内の前記農産物は、前記処理チャンバ内で攪拌されながら紫外線に曝される、紫外線処理装置。
2. 前記紫外線装置がＵＶ電球である、請求項１に記載の紫外線処理装置。
3. 前記紫外線装置が複数のUV LEDである、請求項１に記載の紫外線処理装置。
4. 請求項１に記載の紫外線処理装置において、前記開口部に配置されたガス注入ポートをさらに備え、前記処理チャンバが概ね気密であり、前記ガス注入ポートが前記開口部の概ね気密なシールを作り、前記ガス注入ポートを通して前記処理チャンバへガスが注入できるようにする、紫外線処理装置。
5. 前記処理チャンバが機械的攪拌要素をさらに備える、請求項１に記載の紫外線処理装置。
6. 前記機械的攪拌要素がパドル、ねじ錐、タイン、またはスクープの中の１つ以上を備える、請求項１に記載の紫外線処理装置。
7. 前記処理チャンバがプレキシグラスからなる、請求項１に記載の紫外線処理装置。
8. 紫外線殺菌装置であって、
   回転軸と少なくとも１つの機械的攪拌要素とを有する回転処理チャンバと
   前記回転処理チャンバ内に配置され、さらに前記回転軸と概ね平行にかつ一致して配置された紫外線装置とを備え、
   前記紫外線装置および前記回転処理チャンバが回転軸受を介して相互に接続され、前記紫外線装置が回転せずに前記回転処理チャンバが前記回転軸の周りを回転するようにし、
   前記紫外線装置が前記回転軸受の開口部を通る電気ケーブルを介して電源と電気的に接続された、紫外線殺菌装置。
9. 前記紫外線装置はＵＶ電球である、請求項８に記載の紫外線処理装置。
10. 前記紫外線装置は複数のUV LEDである、請求項８に記載の紫外線処理装置。
11. 請求項８に記載の紫外線処理装置において、
    前記開口部に配置されたガス注入ポートをさらに備え、
    前記処理チャンバは概ね気密であり、
    前記ガス注入ポートは前記開口部の概ね気密なシールを作り、前記ガス注入ポートを通して前記処理チャンバへのガスの注入を可能にする、紫外線処理装置。
12. 前記処理チャンバが機械的攪拌要素をさらに備える、請求項１に記載の紫外線処理装置。
13. 前記機械的攪拌要素が、パドル、ねじ錐、 タイン、またはスクープの中の１つ以上を備える、請求項１に記載の紫外線処理装置。
14. 前記処理チャンバがプレキシグラスからなる、請求項１に記載の紫外線処理装置。
15. 回転処理チャンバ用の環境制御ユニットであって、
    内側レースと、外側レースと、該内側レースと該外側レースの間にはめ込まれた複数の回転軸受要素とを備える軸受と
    前記内側レースに固定されたマウントと
    紫外線装置を配置し、電力を供給する電気素子と
    前記電気素子と電気的に接続されている電気ケーブルとを備え、
    前記軸受は回転軸を有し、
    前記内側レースは開口部を含み、
    前記電気素子は、前記紫外線装置が配置されると、該紫外線装置が前記回転軸と概ね平行になり、前記軸受の第１側面から突出するように前記マウントに固定され、
    前記電気ケーブルは前記開口部を通って前記軸受の第２側面から離れる、環境制御ユニット。
16. 農産物を除染する方法であって、
    農産物を除染装置の処理チャンバに置載するステップであって、
    前記除染装置は、
    回転軸と少なくとも１つの機械的攪拌要素とを有する回転処理チャンバと
    前記回転処理チャンバ内に配置され、さらに前記回転軸に概ね平行にかつ一致して配置された紫外線装置とを備え、
    前記紫外線装置および前記回転処理チャンバは回転軸受を介して相互に接続され、前記回転処理チャンバが、前記紫外線装置は回転せずに、前記回転軸の周りを回転するようにし、
    前記紫外線装置は、前記回転軸受の開口部を通る電気ケーブルを介して電源と電気的に結合されるステップと、
    紫外線が前記回転処理チャンバ内で放射されるように、前記電源から前記紫外線装置に電力を提供するステップと、
    前記農産物が前記機械的攪拌要素によって攪拌され、よって前記農産物が前記紫外線装置によって放射される紫外線に概ね均一に曝されるように前記処理チャンバを回転させるステップとを含む方法。
17. 前記農産物の回転および紫外線暴露を３０分から２４時間の間継続するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
18. 前記処理チャンバは概ね気密であり、前記回転軸受の前記開口部を通して前記処理チャンバに処理ガスを導入するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
19. 前記処理チャンバは処理ガスを放出させることのできる排出口を有し、放出された前記処理ガスを加工して揮発性有機化合物を捕捉するステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記農産物を加熱するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。

Images