JP4697250B2 - 地下式電子線照射設備 - Google Patents

Description

本発明は、電子線照射装置を遮蔽体で遮蔽し、被照射物を遮蔽体内に搬送しながら電子線照射装置で照射するための地下式電子線照射設備に関するものである。

段ボールなどに梱包された状態の医療用器具や野菜などの殺菌や滅菌する手段として、電子線照射装置が使用されてきている。この殺菌乃至滅菌などの照射処理は、被照射物をコンベアなどで連続的に電子線照射装置に搬送して被照射物に電子線を照射するものである。

高エネルギー電子を発生する電子線照射装置では、照射部から透過力の高い制動Ｘ線が二次的に発生するため、漏洩Ｘ線を十分に遮断できる厚みを有したコンクリートや重金属などを用いた遮蔽体で電子線照射装置を遮蔽した照射設備を必要とする。

電子線照射設備は、電子線照射装置を内蔵し、建屋としての機能も兼ね備えていることが多い。また、多くの場合、被照射物はコンベアなどで連続的に搬送されて効率的に照射する必要があることから、Ｘ線の漏洩を防ぐため、電子線照射設備の搬送経路は迷路構造となっている。
電子線照射装置の設置は、垂直置きと水平置きがある。垂直置きの場合、電子線照射装置の高さが高く、遮蔽建屋の高さがその部分だけ極端に高くなるが、漏洩放射線は下向きに最も強く放射されるため、水平置きに比べ横方向の遮蔽強化の程度は小さい。一方水平置きの場合は、建屋高さは低く施工できるが、部分的に横壁の遮蔽強化が必要となるため、垂直置きが採用されている。

図４〜図６は、垂直置きの電子線照射設備を示したもので、図４は平断面図、図５は図４のＣ−Ｃ線断面図、図６は図４のＤ−Ｄ線断面図である。

この電子線照射設備４０は、コンクリート床版４１上に設けられ、被照射物Ｓを搬送する搬送装置４２と、搬送装置４２で搬送される被照射物に電子線を照射する電子線照射装置４３と、搬送装置４２と電子線照射装置４３を覆うコンクリート躯体で形成された建屋４４とで構成される。

建屋４４は、被照射物Ｓを搬出入する搬出入室４５，４６と、電子線照射装置４３を収容する細長な照射室４７と、電子線照射装置４３に高電圧や高周波を供給する電源装置４８が収容される電源室４９に区画形成されている。

照射室４７と電源室４９とは、発生した制動Ｘ線が漏洩しないように厚さの十分厚いコンクリート壁で形成され、照射室４７の前面が厚さ３ｍの前壁５０で形成され、照射室４７と電源室４９とは厚さ１ｍの中間壁５１で区画され、電源室４９の後面が厚さ２ｍの後壁５２で形成され、照射室４７の左右が厚さ２．７ｍの横壁５３，５４で形成され、天井が厚さ２ｍの天井壁５５で形成される。この横壁５３，５４間の距離は２５ｍに形成される。

照射室４７の天井壁５５の高さは、約４ｍにされるが、中央部は、電子線照射装置４３の高さが約４．５ｍであるため、電子線照射装置４３の覆うように天井部５５ａの高さが７．７ｍとなるような凸形状に形成される。

搬出入室４５，４６は、前壁５０から前方に延出される天井壁５６と、横壁５３，５４から延出され天井壁５６を支持すべく断面鉤状に形成された側壁５７，５８とで形成される。搬入室４５と搬出室４６は、仕切壁５９で仕切られ、その側壁５７，５８間の前面に出入口６０，６１が形成される。また照射室４７の前壁５０の両側には、搬出入室４５，４６と連通する連通路６２，６３が形成される。

搬送装置４２は、搬入室４５の入口６０と入口側連通路６２を結んで鉤状に形成された搬入用コンベア４２ｉと、照射室４７を通る直線状の照射用コンベア４２ｒと、搬出室４６の出口側連通路６３と出口６１を結んで鉤状に形成された搬出用コンベア４２ｏとから形成される。

被照射物Ｓは、搬送装置４２の搬入用コンベア４２ｉから搬入室４５に搬入され、入口側連通路６２を通して照射室４７に入り、照射用コンベア４２ｒで電子線照射装置４３に搬送され、そこで電子線が照射されて、滅菌などの処理がなされた後、出口側連通路６３を通して、搬出室４６の搬出用コンベア４２ｏに移送され、搬出室４６から建屋４４外に排出される。

電子線照射装置４３では、電子線の照射によりＸ線等が発生するが、この発生源の周りは、分厚いコンクリート壁で囲われ、また出入口側連通路６２，６３も照射源から十分に離れた位置に形成されると共に搬出入室４５，４６の出入口６０，６１も連通路６２，６３から離れるように形成されて、全体に迷路状に形成されているため外部に放射線が漏洩することはない。

特開２００３−１２１５９７号公報 特開平０８−１３６６９４号公報 特開平０４−５２５９８号公報

しかしながら、垂直置きの場合も水平置きの場合も、照射部がグランドレベルから上にあるので、漏洩放射線を遮蔽するために、広範囲に渡って、コンクリートの壁厚を厚くする必要がある。それにより、建屋は巨大化し、建設コストが嵩む問題がある。

この場合、照射部を地下に設置すれば、漏洩放射線はそのまま地下に漏洩し、建屋自体も低くできるが、照射部まで被照射物を搬送するためには、エレベータ等の昇降装置が必要となり、建屋の建設コストは低くできるものの、搬送設備のコストが増大する問題がある。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、照射部での漏洩放射線を極力地下に漏洩させることができる地下式電子線照射設備を提供することにある。

上記の目的を達成するために請求項１の発明は、コンクリート壁で遮蔽した細長の照射室の中央部に、垂直置きの電子線照射装置を設置し、被照射物を搬送する照射用コンベアを照射室に沿って設けた電子線照射設備において、
前記電子線照射装置が設置される前記照射室の中央の底面の高さは、グランドレベルより低くなっており、
前記照射用コンベアは、
前記照射室の中央の底面上に設置されると共に、前記電子線照射装置により電子線が照射される照射部となる中央部と、
前記中央部の両側に上向きに傾斜して形成された第１及び第２の傾斜部と、
前記第１の傾斜部の上流側に続いて延びる搬入部と、
前記第２の傾斜部の下流側に続いて延びる搬出部とを有し、
前記中央部の高さは、グランドレベルより低くなっており、
前記搬入部及び搬出部の高さはグランドレベルより高くなっている
ことを特徴とする地下式電子線照射設備である。

請求項２の発明は、照射位置の照射用コンベアの中央部のコンベア面がグランドレベルに対して１ｍ前後低くなるように形成される請求項１記載の地下式電子線照射設備である。

請求項３の発明は、照射室の両側の底面を、グランドレベルから、中央部がグランドレベルに対して１．５〜２ｍ低くなるように逆台形状に形成し、その逆台形状の底面に沿って照射用コンベアを設けた請求項１又は２記載の地下式電子線照射設備である。

請求項４の発明は、照射室の前後のコンクリート壁をグランドレベルに設けた底版上に立設し、その間を逆台形状溝として照射室の底面を形成した請求項１〜３のいずれかに記載の地下式電子線照射設備である。

請求項５の発明は、照射用コンベアの第１及び第２の傾斜部の傾斜角度が２０度前後となるようにした請求項１〜３のいずれかに記載の地下式電子線照射設備である。

本発明によれば、照射部が、グランドレベルより低い位置に形成されるため横壁方向の漏洩放射線レベルが低減できると共にその壁厚を薄くできると共に、建屋の高さを低くでき建設コストを低減できるという優れた効果を発揮するものである。

以下、本発明の好適な一実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。

図１〜図３は、本発明の垂直置きの電子線照射設備を示したもので、図１は平断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面図である。

この電子線照射設備１０は、コンクリート床版１１上に設けられ、被照射物Ｓを搬送する搬送装置１２と、搬送装置１２で搬送される被照射物Ｓに電子線を照射する電子線照射装置１３と、搬送装置１２と電子線照射装置１３を覆うコンクリート躯体で形成された建屋１４とで構成される。

建屋１４は、被照射物Ｓを搬出入する搬出入室１５，１６と、電子線照射装置１３を収容する細長な照射室１７と、電子線照射装置１３に高電圧や高周波を供給する電源装置１８が収容される電源室１９に区画形成されている。

照射室１７は、前壁２０と横壁２３，２４と電源室１９を仕切る中間壁２１で形成され、また電源室１９の後面が後壁２２で形成される。

さて、本発明においては、搬出入室１５，１６と電源室１９は、グランドレベルＧＬのコンクリート床版１１上に形成され、照射室１７の底面中央部１７ａをグランドレベルＧＬより１．５〜２ｍ程度低くなるように形成され、その左右底面１７ｂが傾斜面で形成されて、照射室１７の底面が逆台形状の溝になるように形成される。

この照射室１７の底面中央部１７ａには、垂直置きの電子線照射装置１３が設置される。電子線照射装置１３は、電子銃と加速器とスキャンホーンとで構成され、１０ＭｅＶの電子線を被照射物Ｓに照射するようになっており、また被照射物Ｓの大きさに合わせて電子線の走査幅が変えられるようになっている。

搬送装置１２は、搬出入室１５、１６に設けられる搬出入用コンベア１２ｉ，１２ｏと照射室１７に設けられる照射用コンベア１２ｒで形成される。

搬出入用コンベア１２ｉ，１２ｏは、搬出入室１５、１６でグランドレベルＧＬの床版１１上に設置され、照射用コンベア１２ｒは、照射室１７の底面形状に沿って、搬送面がグランドレベルＧＬより低い中央部１２ｒcと、その両側中央部の両側に上向きに２０度前後傾斜して形成された第１の傾斜部１２ｒ1と第２の傾斜部１２ｒ2と、第１の傾斜部１２ｒ1の上流側に続いて延びる搬入部１２ｒiと、第２の傾斜部１２ｒ2の下流側に続いて延びる搬出部１２ｒoとを有し、中央部１２ｒcの高さは、グランドレベルＧＬより低くなっており、搬入部１２ｒi及び搬出部１２ｒoの高さはグランドレベルＧＬより高くなるように構成される。

照射室１７と電源室１９とは、発生した制動Ｘ線が漏洩しないように厚さの十分厚いコンクリート壁で形成される。

この場合、照射室１７の照射用コンベア１２ｒの照射部Ｉとなる中央部の高さが、グランドレベルＧＬより低い位置にあるため、前壁２０は、２．９ｍ、また横壁２３，２４は、２．６５ｍ、後壁２２は、１．８ｍと薄くできる。

また天井壁２５の高さは、全体に約４ｍにされ、電子線照射装置１３を覆う天井部２５ａの高さは６．０５ｍに形成される。

なお、搬出入室１５，１６は、前壁２０から前方に延出される天井壁２６と横壁２３，２４から前方に延びる側壁２７，２８で形成されると共に、仕切壁２９で搬入室１５と搬出室１６に仕切られて、前部に出入口３０，３１が形成される。また前壁２０の両側には、搬出入室１５，１６と連通する連通路３２，３３が形成される。

搬送装置１２は、搬入室２５の入口３０と入口側連通路３２を結んで鉤状に形成された搬入用コンベア１２ｉと、照射室１７を通る直線状の照射用コンベア１２ｒと、搬出室１６の出口側連通路３３と出口３１を結んで鉤状に形成された搬出用コンベア１２ｏから形成される。

次ぎに本発明の作用を説明する。

被照射物Ｓは、搬送装置１２の搬入用コンベア１２ｉから搬入室１５に搬入され、入口側連通路３２を通して照射室１７に入り、照射用コンベア１２ｒで電子線照射装置１３に搬送され、そこで電子線が照射されて、滅菌などの処理がなされた後、出口側連通路３３を通して搬出室１６の搬出用コンベア１２ｏに搬送され、搬出室１６から建屋１０外に排出される。

電子線照射装置１３では、電子線の照射によりＸ線等が発生するが、この電子線照射装置１３の照射用コンベア１２ｒの中央部１２ｒcのコンベア面となる照射部Ｉは、グランドレベルＧＬより低い位置に形成されるため、大部分が照射室１７の底面に放射される。また、横方向に拡散する放射線のうち、照射室１７に沿った放射線Ｒは、図２に図示の点線で示したように斜め上方に放射して横壁２３，２４で、その漏洩が防止され、また前後方向の放射線Ｒは、図３に点線で示したように放射されるが、コンクリート底版１１と前後の壁２０，２２で、その漏洩が防止されるため、これらコンクリート壁の厚さを図４〜図６で説明したコンクリート壁より薄くすることが可能となると共に、天井壁２５の天井部２５ａの高さを低くでき、これにより建設コストを低く抑えることが可能となる。

また、照射用コンベア１２ｒは、中央部１２ｒcの両側から第１の傾斜部１２ｒ1と第２の傾斜部１２ｒ2を２０度前後傾斜させることで、中央部１２ｒcの照射部ＩをグランドレベルＧＬより低い位置にすることができると共に、第１の傾斜部１２ｒ1と第２の傾斜部１２ｒ2を２０度前後傾斜させても被照射物Ｓが照射用コンベア１２ｒのベルトなどの搬送面を滑ることがなく、被照射物Ｓを支障なく連続搬送することができる。

このように本発明は、電子線照射装置１３の照射部ＩをグランドレベルＧＬより低い位置に設置することにより、地下方向の漏洩線量レベルを低減できると共に、照射室１７を遮蔽するコンクリート壁の厚さを薄くできる。また電子線照射装置１３もグランドレベルＧＬより低い位置に設置できるため建屋１４を低くすることが可能となり建設コストを低減できる。

なお上述の実施の形態では、被照射物Ｓを電子線照射で滅菌乃至殺菌する例で説明したが、この他に、半導体ウェハや各種の物質を電子線照射で改質する場合にも適用できる。

本発明の一実施の形態を示す平断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 従来の電子線照射設備の平断面図である。 図４のＣ−Ｃ線断面図である。 図４のＤ−Ｄ線断面図である。

符号の説明

１２ 搬送装置
１２ｒ 照射用コンベア
１３ 電子線照射装置
１７ 照射室
１７ａ 底面中央部
Ｓ 被照射物

Claims (5)

1. コンクリート壁で遮蔽した細長の照射室の中央部に、垂直置きの電子線照射装置を設置し、被照射物を搬送する照射用コンベアを照射室に沿って設けた電子線照射設備において、
   前記電子線照射装置が設置される前記照射室の中央の底面の高さは、グランドレベルより低くなっており、
   前記照射用コンベアは、
   前記照射室の中央の底面上に設置されると共に、前記電子線照射装置により電子線が照射される照射部となる中央部と、
   前記中央部の両側に上向きに傾斜して形成された第１及び第２の傾斜部と、
   前記第１の傾斜部の上流側に続いて延びる搬入部と、
   前記第２の傾斜部の下流側に続いて延びる搬出部とを有し、
   前記中央部の高さは、グランドレベルより低くなっており、
   前記搬入部及び搬出部の高さはグランドレベルより高くなっている
   ことを特徴とする地下式電子線照射設備。
2. 照射位置の照射用コンベアの中央部のコンベア面がグランドレベルに対して１ｍ前後低くなるように形成される請求項１記載の地下式電子線照射設備。
3. 照射室の両側の底面を、グランドレベルから、中央部がグランドレベルに対して１．５〜２ｍ低くなるように逆台形状に形成し、その逆台形状の底面に沿って照射用コンベアを設けた請求項１記載の地下式電子線照射設備。
4. 照射室の前後のコンクリート壁をグランドレベルに設けた底版上に立設し、その間を逆台形状溝として照射室の底面を形成した請求項１又は２に記載の地下式電子線照射設備。
5. 照射用コンベアの第１及び第２の傾斜部の傾斜角度が２０度前後となるようにした請求項１〜３のいずれかに記載の地下式電子線照射設備。