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JP3822426B2 - Electron beam irradiation device - Google Patents

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JP3822426B2
JP3822426B2 JP2000269490A JP2000269490A JP3822426B2 JP 3822426 B2 JP3822426 B2 JP 3822426B2 JP 2000269490 A JP2000269490 A JP 2000269490A JP 2000269490 A JP2000269490 A JP 2000269490A JP 3822426 B2 JP3822426 B2 JP 3822426B2
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Japan
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gas
electron beam
oxygen
path
irradiation
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健治 加藤
睦 水谷
敏朗 錦見
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Japan Science and Technology Agency
NHV Corp
National Institute of Japan Science and Technology Agency
Original Assignee
Japan Science and Technology Agency
NHV Corp
National Institute of Japan Science and Technology Agency
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Publication date
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  • Food Preservation Except Freezing, Refrigeration, And Drying (AREA)
  • Apparatus For Disinfection Or Sterilisation (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子線照射装置による粉粒体の殺菌処理においてオゾン発生を抑制する機構に関する。電子線照射装置は真空中で熱電子を発生し加速して電子線とし窓箔を通して大気中に取り出し被処理物に照射して様々の処理を行うものである。電子線を発生させるために真空チャンバ、熱フィラメント、フィラメント電源、加速(高圧)電源などを持つ。電子線ビームを走査する装置と走査しない装置がある。走査型の場合は電子線発生装置に続いて走査装置がある。これは三角形状の走査管と走査コイルよりなる。非走査型の場合は走査装置はない。真空チャンバと大気の間を照射窓という。照射窓は開口部であるが窓箔が張ってあり大気圧と真空を遮断する。
【0002】
加速エネルギーによって処理の目的、作用が異なる。従来は、電線被覆の架橋など高分子反応を促進するためなどに用いられることが多かった。これは内部まで電子線が進入するから比較的高いエネルギーで電子線を加速することが多かった。その他に印刷物の硬化、塗膜の硬化、プラスチック被覆の硬化などで使われることもある。厚さによるが、これらの被膜、塗膜硬化のためのエネルギーは比較的低い。また医療道具、医療材料などの殺菌に用いられることもある。殺菌の場合も対象物により所望の浸透深さによって必要なエネルギーが異なる。
【0003】
高いエネルギーの電子線を扱う場合は細いビームにして走査することが多い。低いエネルギーの場合はいきなり実効面積の大きいビームを作る非走査型とすることが多い。
【0004】
いずれにしても従来は定型大型の固体が被処理物であった。ところが最近になって、穀物、香辛料などの食材の殺菌にも利用しようという試みがなされている。通常の場合、食材は殺菌処理しない。しかし輸入穀物や生で食べる食材は殺菌した方がよい。臭化メチル、エチレンオキサイドなどのガスによって穀物、香辛料などを薫浄するということはあった。ガス状の化学薬品によって殺虫するのである。有毒な化学薬品による処理は残留ガスの問題があり必ずしも好ましいものではない。
【0005】
そこで無害の電子線処理が有望な技術として期待される。電子線には殺菌作用があり医療用の定型の器具、材料にはすでに実績がある。電子線の殺菌技術を食材にも応用したいものである。ところが、いくつもの問題があり、食材への電子線殺菌はいまだ実用化されていない。
【0006】
まずコストの問題がある。大量の処理ができないのでコスト高になってしまう。穀物でも香辛料でも極小さい粒子であり殺菌すべき部位はごく表層部に限られる。粒子状の食材の表面だけを殺菌すれば良い。難しいのは、内部まで電子線が入る必要がないということでなく内部まで電子線が進入してはいけないということである。穀物、香辛料の内部まで電子線が到達すると内部の炭水化物やタンパク質を変性させる。ために風味が著しく落ちる。食品としての価値が低下し販売できなくなる可能性もある。表面だけで留まるような弱いエネルギーの電子線を発生させて照射する。搬送系に薄く粒体を積み、舞い上げ回転させながら全部の粒体の表層だけにまんべんなく電子線を当てる。言うのは簡単だが実際には難しいことである。表層だけに電子線照射するため搬送系には沢山のものを積むことができない。多層に積み上げると下層のものが未照射になる。これがコスト削減を阻む可能性がある。
【0007】
粒体を回転させながら表層だけに電子線を当てることは難しいことであるが、ここでは触れない。本発明は別の課題を問題にする。照射窓の下は大気圧であり空気が存在する。電子線が搬送系、被処理物などの固体に当たるとエネルギーを失い熱に変わる。電子線は搬送系や対象物の構成原子の内殻電子を励起し内殻電子が元の状態に復帰するときにX線を発生する。このX線は有害であるから搬送系は厳重なX線遮断構造としなければならない。そのために厚い金属の筐体によって搬送系を重厚に覆うようになっている。これも問題であるが本発明はこれを取り上げない。X線が外部に洩れないとしてもなお問題がある。酸素雰囲気で電子線やX線で物体が加熱される。粉体のような食材の場合は熱によって発火することがある。酸素が存在すると燃焼が持続して爆発の可能性もある。さらにもっと困ったことはX線が酸素を励起してオゾンを発生するということである。X線はエネルギーが高いので酸素からオゾンを作ることができる。
【0008】
オゾンが発生すると、それ自身有害で作業環境を損なうという問題がある。対象が食品の場合は、それだけでなくオゾン臭が食品に付着するという問題がある。オゾンの匂いは強烈であって風味を著しく損なう。オゾン発生は厳格に抑制しなければならない。本発明はこれを問題にする。
【0009】
【従来の技術】
オゾンが発生するのは酸素が含まれるからである。空気雰囲気だからX線によってオゾンが生ずるわけである。オゾンを嫌う対象物の場合は窒素や不活性ガスを強制的に吹き込んで酸素を追い出した状態で電子線照射する。これは従来の有形固体を被処理物とする場合も同じことである。しかしながら従来の大型の定型固体の場合と違って、食材としての粒体の場合は特別の新たな困難がある。
【0010】
大型固体の場合は、窒素ガスを照射窓の近くから被処理物に吹き付けることによって、固体に付いていた酸素を剥ぎ取り簡単に窒素に置換できた。そのため電子線照射装置の照射窓の前後には窒素ガスの吹き込み口と引き出し口がある。下流側から窒素を吹き込み逆流させて被処理物から酸素を剥ぎ取り窒素で囲むようにする。窒素によって囲まれた状態で電子線を浴びるようになっていた。酸素と窒素の混合ガスは上流側のガス引き出し口から引き出される。
【0011】
ガスを搬送系統の運動と反対にして、ガスが逆流するようにするのは、酸素を照射窓に至ることのないように押し返すためである。そのためガス出口が照射窓より以前になければならない。
【0012】
さらにまだ理由がある。相対速度を上げ接触時間を延ばすことによってガス置換を一層容易にするためである。搬送系(無端周回コンベヤ)の速度をU、ガス流速をVとすると、ガスが有形固体である被処理物に当たる相対速度は(U+V)である。あるガスが被処理物に接触する部分の長さは、ガス吹き込み口からガス引き出し口の距離Lに等しくない。そうではなくて、L(V+U)/Vである。つまりガスを逆流させることによって衝突の速度を高め滞留時間を増やしている。もしも搬送系と同じ方向にガスを流すと、相対速度が(U−V)に減少し、接触の長さもL(V−U)/Vに減ってしまう。電子線照射装置において窒素ガス逆流というのは昔から行われているが、これにも工夫があるのである。
【0013】
大型定型固体が被処理物の場合、実効的な表面積が狭いし面が開放されているからガス流通置換が速やかに進行する。だから、照射窓の極近くに窒素ガスの吹き込み口・引き出し口を設けて窒素ガス(或いは不活性ガス)が被処理物に吹き付けるようにするだけでガス置換できる。被処理物から酸素を剥ぎ取って窒素に置換すると電子線を受けX線が発生してもオゾンが生成されることはない。大型定型の固体が被処理物の場合それで良かった。
【0014】
図1は粒体処理のために本発明者らが最初に考えた電子線照射装置の概略構成図である。図2は図1のx−x断面図の一部である。これは本発明者らの試行実験装置であって公知の装置ではない。従来の定型固体を対象にするものとは搬送経路、搬送機構において違う。これは非走査型の電子線照射装置を図示している。
【0015】
電子線を発生するための円筒形の真空チャンバ1の内部は真空に引かれている。同心円筒形のカソードシールド2が真空チャンバ1の中にあり、さらにフィラメント3が設けられる。フィラメント3には電流が流され加熱される。加熱されたフィラメント3は熱電子を発生する。これは加速電圧によって加速され電子線4となる。真空チャンバ1の下部の開口が照射窓5である。被処理物を搬送するための装置はX線を遮蔽するために厚い金属の筐体によって囲まれているが、ここでは筐体など遮蔽構造の図示は略した。
【0016】
粒体の場合は表層だけに電子線を当てる必要がある。そのために粒体を舞い上げ回転させる必要があるから振動コンベヤ7を搬送機構に用いている。振動コンベヤ7は水平の板に非対称の往復運動を与えることによって板の上にある粒体を一方向に運ぶようになっている。振動発生機8は斜め前に向いた振動を発生させる装置である。スプリング9が振動コンベヤ7の板部を弾性的に支える。弾性支持することによって板部が自在に振動するようになる。斜め前の偏角はここでは45゜である。板が水平であっても、その上に置かれた粒体は飛び上がりながら前進することができる。振動発生機は例えば偏心した弾み車を回転させることによって振動を発生させることができる。その他、錘を斜め方向に往復運動させ反作用によって振動を発生させるようにもできる。振幅や周波数は振動発生機によって自在に変更できる。
【0017】
搬送経路は振動コンベヤ7の上に設けられた投入経路10と、それに続く水平経路11と、それに続く排出経路12とよりなる。これらは閉じられた空間であって、被処理物である粒体が通過して行く。水平経路11の途中にある照射部13で電子線の処理を受ける。照射部13は照射窓5の直下にある部分である。フィラメント3から出た電子線5が窓箔6を通り大気中に出て照射部13において粒体Sに当たり、粒体Sを殺菌処理する。振動コンベヤ7の搬送経路は振動する。振動しない固定搬送路との接続には注意を要する。固定搬送路と振動コンベヤの上流側の結合部はフランジ同士が固定されず、ある程度相対移動可能になっており外側を帆布14によって囲むようにしている。帆布14で囲むのはガスと粒体を閉じ込める為である。固定搬送路と振動コンベヤの下流側の結合部もフランジ同士が固定されていない。ある程度の相対移動が可能になっている。外側を帆布16によって囲むようになっている。真空チャンバ1と振動コンベヤの境界も相対移動できるような結合になっている。ここにも帆布15が巻き付けてある。そのような柔結合構造が振動コンベヤの微小振動を可能にする。
【0018】
穀物などの食物になるべき粒体Sは投入経路10に投入されるときは表面に空気の被膜を付けている。空気は酸素を含むので、そのまま電子線を受けるとオゾンができてしまう。それは困る。そこで搬送系の水平経路11の照射部13より下流側にガス入口17を設ける。これには入口側フレキシブルチューブ18が接続され、窒素ガス或いは不活性ガス(アルゴン、ネオン、ヘリウムなど)を供給するようにする。水平経路11の照射部13より上流側にガス出口19を設ける。ガス出口19には出口側フレキシブルチューブ20を接続する。窒素ガスが下流側のガス入口17から搬送系に導入され粒体の間を逆行して通り酸素ガスをはぎ取りながらガス出口19に至ってフレキシブルチューブ20から排除される。
【0019】
逆行させるのは先述のように酸素が照射部13に行かないためと、接触の衝撃を高め接触部分を長くするためである。このようにして窒素ガスを水平経路において逆行させることによって酸素を除く事ができる。大型有形固体の場合も下流からガスを吹き込み上流からガスを取り出すが、そのような場合よりもガス入口を下流側へより長くずらし、ガス出口を上流側へ引き上げている。つまりガス入口出口の間隔を従来の大型定型固体の場合よりも長くしている。接触の時間を長くし酸素を置換するチャンスを増やすためである。
【0020】
【発明が解決しようとする課題】
図1の装置は本発明者が実作して実験を行ったものであるが公知だというわけでない。ガス入口出口の間隔を長くしているが、照射窓を挟んでガス入口出口を設けガスを逆流させ酸素置換するという点で従来の有形固体を対象にするものの延長である。そのような新規な装置を作って実験をしたのであるが、食材のような細かい粒体の場合それではなお不十分であるということがわかった。穀物粒は随分と小さいので、従来の定型固体の場合とは全く異なる問題がおこる。穀物のように小さい粒体が折り重なって存在する場合は実効的な表面積が大きいしガス流通経路も狭いのでガス置換がなかなかに難しい。
【0021】
ガスを外側から吹き付けたぐらいでは穀物粒子に付着していた酸素ガスが簡単には剥ぎ取られない。粒子どうしが大きい塊になっていて内部に窒素が入るのを阻むようになっている場合もある。塊を壊す事が難しい。ために実効的な表面積の細かい粒子に付着して酸素が照射部にまで付いてくる。粉粒体が持ち込む酸素によって照射部の酸素濃度が充分に下がらない。酸素が照射部にまで持ち込まれると幾つもの問題がある。
【0022】
照射部に粉粒体が堆積した場合は電子線によって加熱されるから酸素が存在すると発火の危険がある。発火し穀物が燃えるという可能性もある。危険なことである。
【0023】
また酸素濃度が充分に下がらないとX線によって酸素が励起されオゾンが発生する。オゾンは腐食性・酸化性に富み有害であり外部に漏れると危険である。しかしオゾンによる害はそれに留まらない。被処理物が食材の場合オゾンの匂いが付着する。オゾン臭は強烈であって食欲を減殺する。オゾン臭の付いたものはとても食べられない。つまりオゾンは食品の風味を著しく損なう。
【0024】
搬送される物体が粉体や粒体の場合、簡単には酸素を取り除く事ができない。照射窓の直後に窒素を吹き込み、直前で窒素を引き出すというような窒素交換系ではとても酸素を完全に除去することができない。
【0025】
被処理物が粒体や粉体など実効的な表面が巨大である場合においても酸素を完全に除いて窒素や不活性ガスによって置換できるようにした装置を提供することが本発明の目的である。
【0026】
【課題を解決するための手段】
搬送経路の照射部より上流側の一部に粉粒体の速度を減らし粒体を分散する分散用構造物をもたせ、構造物のごく近くでガスを吸引する吸引ポートを設ける。搬送経路の上流側の一部で粉粒体が電子線照射装置の照射部に持ち込む酸素を効率的に減少させる。
【0027】
つまり本発明は粒体、粉粒体の被処理物を処理するため電子線照射装置の搬送系の照射部より上流側に
(1)粒体の流速を減速させる分散構造物(遮蔽物)
(2)分散構造物の近くに設けた粒体付着酸素の置換ガスを吸引する排気ポートを新しく設けることにより、照射部への持ち込み酸素をなくすようにしたものである。
【0028】
【発明の実施の形態】
図3によって本発明の電子線照射装置を説明する。これは、図1に示した本発明者の以前に試作実験した装置の粒体投入経路側に粒体の速度を減らし粒体を分散するための分散構造物と、ガスを吸引する吸引ポートを新たに設けたものである。その他の構造は図1のものと同様である。
【0029】
横円筒形の真空チャンバ1、カソードシールド2は同心構造である。カソードシールド2の中にフィラメント3が設けられる。フィラメントには負の高い電圧が掛かっている。フィラメント電流を流すことによってフィラメントから電子線4が発生する。真空チャンバ1の下底部の開口は照射窓5となっており、ここには大気圧と真空を分かつ窓箔6が設けられる。真空中で発生した電子線4は照射窓5に向けて進み窓箔6を通って大気中に出る。
【0030】
被処理物である粒体Sを一方向に運ぶために振動コンベヤ7が設けられる。振動コンベヤ7は水平または前傾した板に非対称の振動を加えることによって板の上の粒子を一方向へ推進させるものである。振動コンベヤ7は水平の板のすぐ下に取り付けられた振動発生機8と、板を振動可能に保持するスプリング9などよりなる。振動発生機8は例えば偏心した弾み車をモータで回転させて振動を発生させるものである。振動の方向は前上斜め方向45度の方向である。このような振動によって水平板上にある粒体を前に送ることができる。大型有形固体が被処理物の場合は無端周回コンベヤが用いられたが、ここで粒体のために振動コンベヤを用いるのは、粒体を舞い上げ突き上げて回転させて粒体の全面に電子線が薄く当たるようにするためである。表面の全周に電子線が当たって殺菌するようにしなければならないから静的な周回コンベヤは粒体の処理には不適である。
【0031】
搬送系は縦型の投入経路10、これに続き水平の水平経路11、これに続く縦型の排出経路12よりなる。搬送系は縦型の部分は重力で被処理物が降下するが、水平部分は振動コンベヤによる舞い上げ押し上げ作用によって送られる。
振動コンベヤの振動を妨げないように、振動コンベヤ7と固定部の機構とは緩やかに結合される。上流側の投入経路10の結合部のフランジは緩結合されて外周りが帆布14によって覆われている。真空チャンバ1は固定されているから、照射窓5と水平搬送路11の結合も緩結合となっており継ぎ目が帆布15によって緩やかに覆われている。下流側の排出経路12の結合部のフランジも緩結合されて外周が帆布16によって覆われている。
【0032】
水平搬送路11の照射窓の下流側にはガス入口17がある。これには入口側フレキシブルチューブ18が接続される。窒素ガス(或いは不活性ガス)がここから搬送路の内部に吹き込まれる。ガスは粒体の流れとは反対に下流側から上流側へ流れる。水平搬送路11の照射窓の上流側にはガス出口19がある。これには出口側フレキシブルチューブ20が接続されている。前述のガスの一部はここから排出される。以上の構成は本発明者が以前に試作検討した図1のものと同様である。
【0033】
以下に本発明の新規な工夫点を図3から図6によって述べる。それは投入経路10における工夫である。投入経路10の途中に下向き傾斜円錐台形状の絞り板30を設ける。絞り板30の中心部は被処理物を通す通し穴31になっている。絞り板30のすぐ下には上向き円錐形状の分散板32を放射状の支持ピン33によって設ける。絞り板30と分散板32を分散構造物36と呼ぶ。
【0034】
図4は分散構造物36の部分の断面図、図5は平面図、図6は縦断斜視図である。穀物などの被処理物Sは塊になったりして落下してくるが周辺部を落下していた粒体は初めの逆円錐台状絞り板30に衝突する。衝撃力によって塊が粉砕されて微小な粒体になる。粉砕された粒体は傾斜によって中央部に寄せられ通し穴31を通って落ちる。通し穴31から落下したものは円錐状の分散板32に衝突する。塊であったものは粉砕され細かくなる。分散板32の周りは支持ピン33で支持されているだけだから粒体Sは分散板32からすぐに落下する。分散板32、絞り板30を分散構造物36と言う。
【0035】
投入経路10において初めから中央部を落下していた粒体Sは絞り板30に当たらず通し穴31を通るが直下の分散板32を直撃してやはり分散されてしまう。つまり絞り板30と分散板32を組み合わせた分散構造物36に粒体Sが必ず衝突するから塊であったものが微細な独立の粒子に分散される。
【0036】
この例では、絞り板が上で、分散板が下になっているが、これは反対にしてもよい。上から落ちてくる粒体が必ず衝突するように上から見て板部が相互に重なり合えば良いのである。また絞り板と分散板は一つに限らない。絞り板、分散板を2組、3組上下に設けても良い。
【0037】
分散板も素直な円錐とは限らない。例えば、羽車のような形状であってもよい。その場合絞り板も逆羽車形状になる。また分散板は縦軸の周りに回転可能にしてもよい。横置き風車のような形状であれば回転力によっても粒体を打ち分散力を強化することができる。要するに投入経路を上からみて相補的な板を2枚あるいは3枚以上設ければ良いのである。
【0038】
さらに絞り板31と分散板32の間にガス引出口34を新たに設ける。ガス引出口34に出口側のフレキシブルチューブ35が接続されている。ここからも窒素ガスを引き出すようになっている。分散構造物36において、粒子の塊が粉砕されて内部に付着していた酸素が外部へ露呈する。それを窒素ガスが襲って剥ぎ取り窒素ガスが粒体に付くようにする。窒素ガス(或いは不活性ガス)は照射部の下流側のガス入口17から搬送経路に導入される。このガスは粒体の進行方向と反対に上流側に進み一部は照射窓のすぐ近くのガス出口19から出る。しかし残りのガスは分散構造物36の近くのガス引出口34にまで至る。場合によってはガス出口19は閉鎖しても良い。図1の装置に比較してガスの流路はガス出口19からガス引出口34まで延びたことになる。ガス入口17からガス引出口34までは長い経路だから、その途中で酸素があれば必ず窒素によって置き換えるということになる。
【0039】
そして分散構造物36の辺りでガスが引き出されるから残留酸素もここで引き出される。このようにガス引出口と分散構造物を投入経路に設けたから投入された初期の段階で粒体から酸素が奪われて窒素によって囲まれた粒体となり搬送経路に入るようになる。ガス引出口34を最初の投入経路に設けた利点は二つある。一つは下流側ガス入口17から投入部のガス引出口34まで距離が長いから粒体と窒素の接触時間を延長できる、ということである。もう一つは分散構造物(絞り板と分散板)によって塊が粉砕された瞬間のガスを引き出すことができ効果的だということである。
【0040】
照射部に至ると粒体に電子線が照射されて殺菌される。電子線によってX線が出るが、酸素が存在しないからオゾンが発生しない。オゾンが生じないから風味を損なう臭気が付くというような問題はなくなる。優れた工夫の発明である。
【0041】
【実施例】
本発明は、投入経路において、ガス引出口34と分散構造物36を設けたところに特徴がある。絞り板によって落下粒体を中央部に寄せ分散板によって粒体塊を分散させる。分散したときに内部ガスが飛散するし速度が落ちるから付着酸素、内部酸素を効果的に捕捉し、外部へと除去することができる。
【0042】
より効果的にするために、分散板32あるいは分散板32と絞り板30の組を2段、3段と増やしても良い。
【0043】
またガス引出口34、フレキシブルチューブ35の組の数を増加する事も効果的である。図3のように分散構造物、ガス引出口を有するものと図1のように分散構造物のないものについて下記の条件で試験を行った。図3の構造であるが、照射窓に近いガス出口19、フレキシブルチューブ20は閉鎖した。ガス入口17から窒素ガスを導入し、投入経路のガス出口34からガスを排出した。
【0044】
○ 試験条件
投入経路 φ150管
拡散板 φ100
小麦粒 500kg/hr投入
【0045】
照射部下流側のガス入口17より窒素を60Nm3/hr供給した。図3の本発明の場合は投入経路のガス引出口34から窒素ガスを引き出した。図1の装置ではガス出口19から窒素ガスを引き出した。そのような状態で照射部13での酸素濃度を測定した。
【0046】
電子線照射装置 照射部酸素濃度
図3の装置(出口19は閉鎖、出口34のみ排気) 180〜220ppm
図1の装置(出口19から排気) 1000ppm以上
【0047】
図1の装置であると照射部での酸素ガス濃度は1000ppmを越える。これはかなり大きい酸素の比率である。穀物などの場合は酸素の許容濃度の上限は500ppmである。図1の装置だと500ppm以下にはできない。だから食品の処理に電子線照射装置を用いることができない。本発明の場合は180〜220ppmに下げることができたので穀物の処理にも電子線を利用することができるようになる。
【0048】
【発明の効果】
穀物のような粒体・粉粒体の場合は外部で付着した酸素を除去するのが難しい。酸素を持った被処理物に電子線照射するとオゾンが発生し有害であるし風味が著しく劣化し食品としての価値が下がる。また酸素が含まれている被処理物に強い電子線が照射されると加熱され発火する惧れもある。本発明は投入経路に分散構造物を設けて粒体の落下速度を落とし塊を砕き内部酸素を窒素によって置換しガス引出口から引き出している。照射部において酸素が殆ど存在しなくなる。酸素がないので発火の危険がなくなる。酸素がほとんとないからオゾン発生量が減少する。被処理物にオゾンが付かないからオゾン臭もなく風味を損なわない。
【図面の簡単な説明】
【図1】穀物等の粒体の殺菌処理のために本発明者が以前に試作し実験した電子線照射装置の概略構成図。
【図2】図1のx−x断面図。
【図3】穀物等の粒体の殺菌処理のために考案した本発明の実施例にかかる電子線照射装置の概略構成図。
【図4】図3の装置の投入経路に設けた分散構造物の部分の拡大断面図。
【図5】図4に示す分散構造物の分散板の横断面図。
【図6】図3の装置の投入経路に設けた分散構造物の部分の拡大縦断斜視図。
【符号の説明】
1 真空チャンバ
2 カソードシールド
3 フィラメント
4 電子線
5 照射窓
6 窓箔
7 振動コンベヤ
8 振動発生機
9 スプリング
10 投入経路
11 水平経路
12 排出経路
13 照射部
14 帆布
15 帆布
16 帆布
17 ガス入口
18 入口側フレキシブルチューブ
19 ガス出口
20 出口側フレキシブルチューブ
30 絞り板
31 通し穴
32 分散板
33 支持ピン
34 ガス引出口
35 出口用フレキシブルチューブ
36 分散構造物
S 粒体
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a mechanism for suppressing ozone generation in a sterilization treatment of a granular material by an electron beam irradiation apparatus. The electron beam irradiation apparatus generates thermoelectrons in a vacuum and accelerates them to form electron beams through the window foil into the atmosphere and irradiates the object to be processed for various processing. In order to generate an electron beam, it has a vacuum chamber, a hot filament, a filament power supply, an acceleration (high voltage) power supply, and the like. There are devices that scan an electron beam and devices that do not. In the case of the scanning type, there is a scanning device following the electron beam generator. This consists of a triangular scanning tube and a scanning coil. In the case of the non-scanning type, there is no scanning device. The space between the vacuum chamber and the atmosphere is called an irradiation window. Although the irradiation window is an opening, a window foil is stretched to block atmospheric pressure and vacuum.
[0002]
The purpose and action of processing differ depending on the acceleration energy. Conventionally, it has often been used to promote polymer reactions such as cross-linking of electric wire coating. This often accelerated the electron beam with relatively high energy because the electron beam entered inside. In addition, it may be used for curing printed materials, coating films, and plastic coatings. Depending on the thickness, the energy for curing these coatings and coatings is relatively low. It may also be used for sterilization of medical tools and medical materials. Also in the case of sterilization, the required energy differs depending on the desired penetration depth depending on the object.
[0003]
When handling high-energy electron beams, scanning is often performed with a narrow beam. In the case of low energy, a non-scanning type that suddenly produces a beam with a large effective area is often used.
[0004]
In any case, conventionally, a large-sized solid was a workpiece. Recently, however, attempts have been made to use it for sterilization of foods such as grains and spices. Usually, foodstuffs are not sterilized. However, imported grains and raw ingredients should be sterilized. In some cases, grains, spices, etc. were purified with gases such as methyl bromide and ethylene oxide. It is killed by gaseous chemicals. Treatment with toxic chemicals is not always preferred due to residual gas problems.
[0005]
Therefore, harmless electron beam processing is expected as a promising technology. Electron beams have a bactericidal action, and there are already proven results in medical-use standard instruments and materials. I want to apply electron beam sterilization technology to foods. However, there are a number of problems, and electron beam sterilization of food materials has not yet been put into practical use.
[0006]
First, there is a cost problem. Since a large amount of processing cannot be performed, the cost becomes high. Grain and spices are extremely small particles, and the part to be sterilized is limited to the surface layer. Only the surface of the particulate food material needs to be sterilized. The difficulty is not that the electron beam does not need to enter the interior but that the electron beam must not enter the interior. When the electron beam reaches the inside of cereals and spices, it denatures the internal carbohydrates and proteins. Because of this, the flavor drops significantly. There is also a possibility that the value as a food will fall and it will become impossible to sell. Irradiate by generating an electron beam of weak energy that only stays on the surface. A thin particle is piled up on the transport system, and the electron beam is applied evenly to only the surface layer of all the particles while rolling up and rotating. It's easy to say but difficult in practice. Since only the surface layer is irradiated with an electron beam, a lot of things cannot be stacked on the transport system. When stacked in multiple layers, the lower layer becomes unirradiated. This may hinder cost savings.
[0007]
Although it is difficult to apply an electron beam only to the surface layer while rotating the granule, it is not touched here. The present invention addresses another problem. Under the irradiation window is atmospheric pressure and there is air. When an electron beam hits a solid such as a transport system or an object to be processed, it loses energy and changes to heat. The electron beam generates X-rays when the inner electrons of the atoms constituting the carrier system and the target object are excited to return to the original state. Since this X-ray is harmful, the transport system must have a strict X-ray blocking structure. Therefore, the transport system is covered with a thick metal casing. This is also a problem, but the present invention does not address this. Even if X-rays do not leak outside, there is still a problem. An object is heated by an electron beam or X-ray in an oxygen atmosphere. In the case of foodstuffs such as powder, it may be ignited by heat. In the presence of oxygen, combustion continues and there is a possibility of explosion. Even more troublesome is that X-rays excite oxygen to generate ozone. X-rays have high energy and can make ozone from oxygen.
[0008]
When ozone is generated, there is a problem that it is harmful in itself and damages the working environment. When the object is food, there is a problem that ozone odor adheres to the food as well. The smell of ozone is intense and significantly impairs the flavor. Ozone generation must be strictly controlled. The present invention makes this a problem.
[0009]
[Prior art]
Ozone is generated because it contains oxygen. Because of the air atmosphere, ozone is generated by X-rays. In the case of an object which dislikes ozone, electron beam irradiation is performed in a state where nitrogen or an inert gas is forcibly blown to expel oxygen. This is the same when a conventional tangible solid is used as a workpiece. However, unlike the case of a conventional large-sized solid, there are special new difficulties in the case of granules as food materials.
[0010]
In the case of a large solid, the oxygen attached to the solid was stripped off and easily replaced with nitrogen by blowing nitrogen gas on the object to be processed from near the irradiation window. Therefore, there are a nitrogen gas blowing port and a drawing port before and after the irradiation window of the electron beam irradiation apparatus. Nitrogen is blown backflow from the downstream side to peel off oxygen from the object to be treated and surrounded with nitrogen. He was exposed to an electron beam surrounded by nitrogen. The mixed gas of oxygen and nitrogen is drawn out from the upstream gas outlet.
[0011]
The reason that the gas is made opposite to the movement of the transport system so that the gas flows backward is to push back the oxygen so as not to reach the irradiation window. Therefore, the gas outlet must be before the irradiation window.
[0012]
There is still a reason. This is to make gas replacement easier by increasing the relative speed and extending the contact time. When the speed of the transport system (endless circular conveyor) is U and the gas flow velocity is V, the relative speed at which the gas hits the workpiece that is a tangible solid is (U + V). The length of the part where a certain gas contacts the object to be processed is not equal to the distance L from the gas inlet to the gas outlet. Instead, it is L (V + U) / V. In other words, the gas flow is reversed to increase the collision speed and increase the residence time. If gas flows in the same direction as the transport system, the relative velocity decreases to (U−V) and the contact length also decreases to L (V−U) / V. In the electron beam irradiation apparatus, the back flow of nitrogen gas has been practiced for a long time, but this is also devised.
[0013]
When the large-sized solid is an object to be treated, gas flow replacement proceeds promptly because the effective surface area is narrow and the surface is open. Therefore, it is possible to replace the gas simply by providing a nitrogen gas blowing port / drawing port near the irradiation window so that nitrogen gas (or inert gas) is blown onto the object to be processed. When oxygen is stripped from the object to be processed and replaced with nitrogen, ozone is not generated even if X-rays are generated by receiving an electron beam. That was fine when the large solid was a workpiece.
[0014]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electron beam irradiation apparatus first considered by the present inventors for particle processing. FIG. 2 is a part of an xx cross-sectional view of FIG. This is a trial experiment apparatus of the present inventors, and is not a known apparatus. It differs from conventional ones that target fixed solids in the transport path and transport mechanism. This shows a non-scanning electron beam irradiation apparatus.
[0015]
The inside of the cylindrical vacuum chamber 1 for generating an electron beam is evacuated. A concentric cylindrical cathode shield 2 is in the vacuum chamber 1 and a filament 3 is provided. The filament 3 is heated by an electric current. The heated filament 3 generates thermoelectrons. This is accelerated to an electron beam 4 by the acceleration voltage. The lower opening of the vacuum chamber 1 is an irradiation window 5. An apparatus for transporting an object to be processed is surrounded by a thick metal casing for shielding X-rays, but the shielding structure such as the casing is not shown here.
[0016]
In the case of granules, it is necessary to apply an electron beam only to the surface layer. For this purpose, the vibratory conveyor 7 is used for the transport mechanism because it is necessary to raise and rotate the particles. The vibrating conveyor 7 conveys particles on the plate in one direction by applying an asymmetric reciprocating motion to the horizontal plate. The vibration generator 8 is a device that generates vibrations directed obliquely forward. The spring 9 elastically supports the plate portion of the vibration conveyor 7. By elastically supporting, the plate portion can freely vibrate. The declination in front of the angle is 45 ° here. Even if the plate is horizontal, the particles placed on it can advance while jumping up. The vibration generator can generate vibration by rotating an eccentric flywheel, for example. In addition, the weight can be reciprocated in an oblique direction to generate vibration by a reaction. The amplitude and frequency can be freely changed by the vibration generator.
[0017]
The conveyance path is composed of an input path 10 provided on the vibration conveyor 7, a horizontal path 11 that follows, and a discharge path 12 that follows. These are closed spaces through which the particles that are the objects to be processed pass. The irradiation unit 13 in the middle of the horizontal path 11 receives an electron beam process. The irradiation unit 13 is a portion directly below the irradiation window 5. The electron beam 5 emitted from the filament 3 passes through the window foil 6 and enters the atmosphere, hits the particle S in the irradiation unit 13, and sterilizes the particle S. The conveyance path of the vibration conveyor 7 vibrates. Care must be taken when connecting to a fixed conveyance path that does not vibrate. The flanges of the fixed conveying path and the upstream side of the vibrating conveyor are not fixed to each other, and are relatively movable to some extent, so that the outer side is surrounded by the canvas 14. The reason for enclosing with canvas 14 is to confine gas and particles. The flanges are not fixed to the fixed conveyance path and the connecting portion on the downstream side of the vibrating conveyor. A certain amount of relative movement is possible. The outside is surrounded by the canvas 16. The boundary between the vacuum chamber 1 and the vibrating conveyor is also coupled so as to be able to move relatively. The canvas 15 is also wound here. Such a flexible coupling structure allows microvibration of the vibratory conveyor.
[0018]
When the granules S to be food such as cereals are put into the feeding path 10, an air film is attached to the surface. Since air contains oxygen, ozone is produced when it receives an electron beam as it is. That is a problem. Therefore, a gas inlet 17 is provided downstream of the irradiation unit 13 in the horizontal path 11 of the transport system. To this, an inlet side flexible tube 18 is connected to supply nitrogen gas or inert gas (argon, neon, helium, etc.). A gas outlet 19 is provided upstream of the irradiation unit 13 in the horizontal path 11. An outlet-side flexible tube 20 is connected to the gas outlet 19. Nitrogen gas is introduced into the transport system from the gas inlet 17 on the downstream side, passes back through the granules, reaches the gas outlet 19 while being stripped of oxygen gas, and is removed from the flexible tube 20.
[0019]
The reason for reversing is that oxygen does not go to the irradiation section 13 as described above, and that the impact of contact is increased and the contact portion is lengthened. In this way, oxygen can be removed by reversing nitrogen gas in the horizontal path. Even in the case of a large tangible solid, gas is blown in from the downstream side and gas is taken out from the upstream side. However, the gas inlet is shifted to the downstream side longer than in such a case, and the gas outlet is pulled up to the upstream side. That is, the interval between the gas inlet and outlet is made longer than that in the case of a conventional large-sized solid. This is to increase the chance of replacing oxygen by increasing the contact time.
[0020]
[Problems to be solved by the invention]
The apparatus shown in FIG. 1 has been produced and tested by the inventor, but is not known. Although the interval between the gas inlet and outlet is lengthened, this is an extension of the conventional tangible solid object in that the gas inlet and outlet are provided across the irradiation window to reverse the gas and replace oxygen. I experimented with making such a new device, but it turned out that it was still not enough for fine particles like food. Grain grains are so small that they cause a completely different problem from that of conventional solid solids. When small particles like cereals are folded and present, the effective surface area is large and the gas flow path is narrow, so gas replacement is difficult.
[0021]
The oxygen gas adhering to the grain particles cannot be easily removed by spraying the gas from the outside. In some cases, the particles form large lumps that prevent nitrogen from entering the interior. It is difficult to break up the lump. For this reason, oxygen adheres to fine particles having an effective surface area, and oxygen comes to the irradiated portion. The oxygen concentration in the irradiated area is not sufficiently lowered by the oxygen brought in by the granular material. There are a number of problems when oxygen is brought into the irradiated area.
[0022]
When powder particles accumulate on the irradiated area, they are heated by electron beams, so there is a danger of ignition if oxygen is present. There is also the possibility of igniting and burning the grain. It is dangerous.
[0023]
If the oxygen concentration does not decrease sufficiently, oxygen is excited by X-rays and ozone is generated. Ozone is highly corrosive and oxidative and harmful, and it is dangerous to leak outside. But the harm of ozone doesn't stop there. When the object to be processed is a food, an odor of ozone is attached. The ozone odor is intense and reduces appetite. I can't eat anything with an ozone smell. In other words, ozone significantly impairs the flavor of food.
[0024]
If the object being transported is powder or granules, oxygen cannot be easily removed. In a nitrogen exchange system in which nitrogen is blown immediately after the irradiation window and nitrogen is withdrawn immediately before, the oxygen cannot be completely removed.
[0025]
It is an object of the present invention to provide an apparatus capable of completely removing oxygen and replacing it with nitrogen or an inert gas even when the object to be processed has a large effective surface such as a granule or powder. .
[0026]
[Means for Solving the Problems]
A part of the conveying path upstream of the irradiation part is provided with a dispersing structure for reducing the speed of the granular material and dispersing the granular material, and a suction port for sucking gas is provided very close to the structural object. Oxygen which a granular material brings into the irradiation part of an electron beam irradiation apparatus in a part of the upstream of a conveyance path | route is reduced efficiently.
[0027]
That is, in the present invention, in order to process the processed object of the granular material and the granular material, upstream of the irradiation part of the transport system of the electron beam irradiation apparatus (1) Dispersion structure (shielding material) for reducing the flow velocity of the granular material
(2) A new exhaust port for sucking the replacement gas of the oxygen adhering to the granules provided near the dispersion structure is provided to eliminate oxygen brought into the irradiation section.
[0028]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The electron beam irradiation apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. This is because the dispersion structure for reducing the speed of the particles and dispersing the particles on the particle input path side of the apparatus experimentally tested by the inventor shown in FIG. 1 and the suction port for sucking the gas are provided. Newly provided. The other structure is the same as that of FIG.
[0029]
The horizontal cylindrical vacuum chamber 1 and the cathode shield 2 have a concentric structure. A filament 3 is provided in the cathode shield 2. A high negative voltage is applied to the filament. An electron beam 4 is generated from the filament by passing a filament current. An opening in the lower bottom portion of the vacuum chamber 1 serves as an irradiation window 5, and a window foil 6 is provided to separate atmospheric pressure and vacuum. The electron beam 4 generated in vacuum proceeds toward the irradiation window 5 and exits into the atmosphere through the window foil 6.
[0030]
An oscillating conveyor 7 is provided in order to carry the particles S to be processed in one direction. The vibration conveyor 7 pushes particles on the plate in one direction by applying asymmetric vibration to the horizontal or forward inclined plate. The vibration conveyor 7 includes a vibration generator 8 mounted immediately below a horizontal plate, and a spring 9 that holds the plate so as to vibrate. The vibration generator 8 is a device that generates vibration by rotating an eccentric flywheel by a motor, for example. The direction of vibration is a 45 ° front upper diagonal direction. Such vibration can feed the particles on the horizontal plate forward. When a large tangible solid is an object to be treated, an endless conveyor is used, but here the vibratory conveyor is used for the particles. This is to make it hit thinly. Since the entire circumference of the surface has to be sterilized by hitting an electron beam, a static orbiting conveyor is not suitable for the treatment of particles.
[0031]
The transport system includes a vertical input path 10, followed by a horizontal horizontal path 11, followed by a vertical discharge path 12. In the conveyance system, the workpiece is lowered by gravity in the vertical part, but the horizontal part is sent up by the lifting up action by the vibrating conveyor.
The vibrating conveyor 7 and the mechanism of the fixed part are loosely coupled so as not to disturb the vibration of the vibrating conveyor. The flange of the joint portion of the upstream charging path 10 is loosely coupled and the outer periphery is covered with the canvas 14. Since the vacuum chamber 1 is fixed, the coupling between the irradiation window 5 and the horizontal conveyance path 11 is also loosely coupled, and the joint is gently covered with the canvas 15. The flange of the coupling portion of the downstream discharge path 12 is also loosely coupled and the outer periphery is covered with the canvas 16.
[0032]
There is a gas inlet 17 downstream of the irradiation window of the horizontal conveyance path 11. The inlet side flexible tube 18 is connected to this. Nitrogen gas (or inert gas) is blown from here into the inside of the conveyance path. The gas flows from the downstream side to the upstream side as opposed to the flow of the particles. There is a gas outlet 19 upstream of the irradiation window of the horizontal conveyance path 11. The outlet side flexible tube 20 is connected to this. Part of the aforementioned gas is exhausted from here. The above configuration is the same as that of FIG.
[0033]
The novel device of the present invention will be described below with reference to FIGS. It is a device in the charging path 10. A downwardly inclined truncated cone shaped diaphragm plate 30 is provided in the middle of the charging path 10. A central portion of the diaphragm plate 30 is a through hole 31 through which a workpiece is passed. Immediately below the diaphragm plate 30, an upward conical dispersion plate 32 is provided by radial support pins 33. The diaphragm plate 30 and the dispersion plate 32 are referred to as a dispersion structure 36.
[0034]
4 is a cross-sectional view of a portion of the dispersion structure 36, FIG. 5 is a plan view, and FIG. 6 is a longitudinal perspective view. The object to be processed S such as grain falls as a lump or the like, but the particles that have fallen on the periphery collide with the first inverted truncated cone-shaped diaphragm plate 30. The lump is pulverized by impact force and becomes fine particles. The pulverized granules are moved toward the center by inclination and fall through the through holes 31. What dropped from the through hole 31 collides with the conical dispersion plate 32. What was a lump is crushed and made fine. Since the periphery of the dispersion plate 32 is only supported by the support pins 33, the particles S immediately fall from the dispersion plate 32. The dispersion plate 32 and the diaphragm plate 30 are referred to as a dispersion structure 36.
[0035]
The granules S that have fallen from the center in the introduction path 10 do not hit the diaphragm plate 30 but pass through the through holes 31 but are directly dispersed by the direct impact on the dispersion plate 32 directly below. That is, since the granule S always collides with the dispersion structure 36 in which the diaphragm plate 30 and the dispersion plate 32 are combined, the lump is dispersed into fine independent particles.
[0036]
In this example, the diaphragm plate is on the top and the dispersion plate is on the bottom, but this may be reversed. It is only necessary that the plate portions overlap each other when viewed from above so that the particles falling from above collide with each other. The diaphragm plate and the dispersion plate are not limited to one. Two or three aperture plates and dispersion plates may be provided above and below.
[0037]
The dispersion plate is not necessarily a straight cone. For example, the shape may be an impeller. In that case, the diaphragm plate also has a reverse impeller shape. The dispersion plate may be rotatable around the vertical axis. If it is a shape like a horizontal wind turbine, the dispersion force can be strengthened by hitting the granule by the rotational force. In short, it is only necessary to provide two or three or more complementary plates as seen from the top of the charging path.
[0038]
Further, a gas outlet 34 is newly provided between the diaphragm plate 31 and the dispersion plate 32. A flexible tube 35 on the outlet side is connected to the gas outlet 34. Nitrogen gas is also drawn from here. In the dispersion structure 36, the lump of particles is pulverized and the oxygen adhering to the inside is exposed to the outside. Nitrogen gas attacks and peels it off so that nitrogen gas adheres to the particles. Nitrogen gas (or inert gas) is introduced into the conveyance path from the gas inlet 17 on the downstream side of the irradiation unit. This gas travels upstream, opposite to the direction of travel of the granules, and part of it exits from a gas outlet 19 in the immediate vicinity of the irradiation window. However, the remaining gas reaches the gas outlet 34 near the dispersion structure 36. In some cases, the gas outlet 19 may be closed. Compared with the apparatus of FIG. 1, the gas flow path extends from the gas outlet 19 to the gas outlet 34. Since there is a long path from the gas inlet 17 to the gas outlet 34, any oxygen in the middle of the gas inlet 17 is always replaced by nitrogen.
[0039]
Since the gas is extracted around the dispersion structure 36, residual oxygen is also extracted here. In this way, since the gas outlet and the dispersion structure are provided in the charging path, oxygen is deprived from the granular material at the initial stage of charging, and becomes a granular body surrounded by nitrogen and enters the conveying path. There are two advantages of providing the gas outlet 34 in the first input path. One is that the contact time between the granule and the nitrogen can be extended because the distance from the downstream gas inlet 17 to the gas outlet 34 of the charging section is long. The other is that the gas at the moment when the lump is crushed by the dispersive structure (squeezing plate and dispersive plate) can be extracted effectively.
[0040]
When reaching the irradiation part, the particles are irradiated with an electron beam and sterilized. X-rays are emitted by the electron beam, but ozone is not generated because there is no oxygen. Since ozone is not generated, the problem of odor that impairs the flavor is eliminated. It is an invention of an excellent device.
[0041]
【Example】
The present invention is characterized in that the gas outlet 34 and the dispersion structure 36 are provided in the charging path. The falling granule is brought to the center by the squeezing plate, and the granule mass is dispersed by the dispersing plate. When dispersed, the internal gas scatters and the speed decreases, so that the attached oxygen and internal oxygen can be effectively captured and removed to the outside.
[0042]
In order to make it more effective, the dispersion plate 32 or the combination of the dispersion plate 32 and the diaphragm plate 30 may be increased to two or three stages.
[0043]
It is also effective to increase the number of gas outlets 34 and flexible tubes 35. Tests were conducted under the following conditions for a dispersion structure as shown in FIG. 3 having a gas outlet and a case without a dispersion structure as shown in FIG. Although it is the structure of FIG. 3, the gas outlet 19 near the irradiation window and the flexible tube 20 were closed. Nitrogen gas was introduced from the gas inlet 17, and the gas was discharged from the gas outlet 34 of the charging path.
[0044]
○ Test condition input path φ150 tube diffusion plate φ100
Wheat grain 500kg / hr input [0045]
Nitrogen was supplied at 60 Nm 3 / hr from the gas inlet 17 on the downstream side of the irradiation section. In the case of the present invention shown in FIG. 3, nitrogen gas was drawn from the gas outlet 34 of the charging path. In the apparatus of FIG. 1, nitrogen gas is drawn from the gas outlet 19. In such a state, the oxygen concentration in the irradiation unit 13 was measured.
[0046]
Electron beam irradiation device Irradiation part oxygen concentration Device shown in FIG. 3 (the outlet 19 is closed and only the outlet 34 is exhausted) 180 to 220 ppm
1 (exhaust from outlet 19) 1000 ppm or more
In the case of the apparatus shown in FIG. 1, the oxygen gas concentration in the irradiation section exceeds 1000 ppm. This is a fairly large oxygen ratio. In the case of cereals, the upper limit of the allowable oxygen concentration is 500 ppm. In the case of the apparatus in FIG. Therefore, an electron beam irradiation apparatus cannot be used for food processing. In the case of the present invention, since it could be lowered to 180 to 220 ppm, an electron beam can be used for grain processing.
[0048]
【The invention's effect】
In the case of grains and granules like grains, it is difficult to remove oxygen adhering to the outside. When an electron beam is irradiated to an object to be treated with oxygen, ozone is generated and harmful, the flavor is significantly deteriorated, and the value as a food is reduced. In addition, when a processing object containing oxygen is irradiated with a strong electron beam, it may be heated and ignite. In the present invention, a dispersion structure is provided in the charging path, the falling speed of the granules is reduced, the lump is crushed, the internal oxygen is replaced with nitrogen, and the gas is extracted from the gas outlet. Almost no oxygen is present in the irradiated area. Since there is no oxygen, there is no risk of ignition. Ozone generation is reduced because there is almost no oxygen. Since ozone is not attached to the object to be treated, there is no ozone smell and the flavor is not impaired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electron beam irradiation apparatus that the present inventor previously made and experimented for sterilization of grains such as grains.
FIG. 2 is a sectional view taken along line xx of FIG.
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of an electron beam irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention devised for sterilization treatment of grains such as grains.
4 is an enlarged cross-sectional view of a portion of a dispersion structure provided in a charging path of the apparatus of FIG.
5 is a cross-sectional view of a dispersion plate of the dispersion structure shown in FIG.
6 is an enlarged vertical perspective view of a portion of a dispersion structure provided in a charging path of the apparatus of FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vacuum chamber 2 Cathode shield 3 Filament 4 Electron beam 5 Irradiation window 6 Window foil 7 Vibrating conveyor 8 Vibration generator 9 Spring 10 Input path 11 Horizontal path 12 Discharge path 13 Irradiation part 14 Canvas 15 Canvas 16 Canvas 17 Gas inlet 18 Inlet side Flexible tube 19 Gas outlet 20 Outlet side flexible tube 30 Diaphragm plate 31 Through hole 32 Dispersion plate 33 Support pin 34 Gas outlet 35 Flexible tube 36 for outlet Dispersion structure S Granule

Claims (1)

粉粒体を処理する電子線照射装置において、電子線照射窓の下流側に窒素ガスを吹き込むガス入口を設け、粉粒体投入経路に粉粒体を分散させる分散構造物を設置し、分散構造物の近傍でガス引出口を設け、これによって窒素排気を行い、電子線照射部へ粉粒体が持ち込む酸素を減少させる事を特徴とする電子線照射装置。In an electron beam irradiation apparatus for processing powder particles, a gas inlet for blowing nitrogen gas is provided on the downstream side of the electron beam irradiation window, and a dispersion structure that disperses the powder particles is installed in the powder particle introduction path. An electron beam irradiation apparatus characterized in that a gas outlet is provided in the vicinity of an object, whereby nitrogen is exhausted to reduce oxygen brought into the electron beam irradiation part by the powder.
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