(57)【要約】  本発明は紛粒状素材を紫外線によって消毒するための装置に関するものである。モジュールユニットは連なって配置されるモジュールで構成されている。モジュールは長方形の基本構造部で構成されており、前記基本構造部の中には、紫外線ランプが互いに対する位置が調節可能な状態で、水平に等間隔で配置されている。ランプには透明な紫外線用のフッ素樹脂の保護塗装が施されており、前記保護塗装はランプのガラスに隙間なく接しており、ランプの上部にはプロテクタが装備されている。モジュール内には、ランプの紫外線強度計およびランプの汚れに対する清浄装置が設置されている。モジュールは支柱に取り付けられており、前記支柱は振動機構を搭載したフレームに固定されている。本発明を利用することで、紛粒状素材の有害微生物の清浄作業において、粒子の流動速度を調節し、紫外線の強度を監視することが可能となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
紛粒状穀物製品の紫外線処理のためのモジュールユニットであって、連続して配置されたモジュールで構成されており、前記モジュールが長方形の基本構造部からなっており、前記基本構造部の内部には互いに等間隔で水平に紫外線ランプが設置されており、前記紫外線ランプは互いに対する位置を調節することが可能な状態であり、前記紫外線ランプは透明な紫外線用のフッ素樹脂保護塗装を施されており、前記フッ素樹脂保護塗装はランプのガラスに隙間なく接しており、前記紫外線ランプには上部にプロテクタが装備されており、各モジュールにはランプの紫外線強度計が設置されており、前記紫外線強度計はランプのうちの一つに向けられており、また前記各モジュールにはランプの汚れに対する清浄装置が設置されており、その際に前記モジュールは、モジュール同士の間隔が調節可能な状態で支柱に設置されており、前記支柱がフレームに固定されており、前記フレームが振動機構を搭載していることを特徴とするモジュールユニット。
【請求項２】
請求項１に記載のモジュールユニットであって、ランプの清浄装置が空気圧継手を含み、前記空気圧継手がモジュールの基本構造部の孔に取り付けられていることを特徴とするモジュールユニット。
【請求項３】
請求項１に記載のモジュールユニットであって、赤外線発生源を含むことを特徴とするユニット。
【請求項４】
請求項１に記載のモジュールユニットであって、各モジュールから静電気を除去するための双極性イオナイザを含むことを特徴とするモジュールユニット。
【請求項５】
請求項１に記載のモジュールユニットであって、プロテクタが角型またはＵ字型の形状であり、金属または複合材料で作られていることを特徴とするモジュールユニット。
【請求項６】
請求項１に記載のモジュールユニットであって、振動機構が基部と振動モータを含み、その際にフレームがダンパーを介して前記基部に設置され、前記振動モータが前記フレームに固定されていることを特徴とするモジュールユニット。
【請求項７】
請求項１に記載のモジュールユニットであって、隣り合ったモジュールのランプ同士が互いに対して交差するように配置されていることを特徴とするモジュールユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、紛粒状素材、特に穀物や穀物製品の、紫外線を使用した消毒装置に関するものである。本発明の技術は、食品産業、微生物産業、医薬品産業、薬理学、化粧品産業、農業、畜産業、養禽業、自然食品産業において利用することができる。
【背景技術】
【０００２】
消毒および殺菌を目的とした紫外スペクトル線による素材の処理方法や、消毒及び殺菌を目的とした紫外スペクトル線によるさまざまな設備は広く知られており、特に穀物の種子に対する有害細菌の殺菌を目的とした紫外スペクトル線照射は広く知られており、導入されている（ロシア国特許出願公開第２３１８３０５号  特許文献１）。シャフト型装置（ロシア国特許出願公開第９５１４号  特許文献２、ロシア国特許出願公開第２２２８１２０号  特許文献３）、ドラム型装置（ロシア国特許出願公開第８２５１０号  特許文献４、ロシア国特許出願公開第２５３７５００号  特許文献５）、コンベア型装置（ロシア国特許出願公開第２４７５０１０号  特許文献６）が知られている。
【０００３】
小麦の種への紫外線（放射）処理を含む、播種前の種処理の方法［特許文献１］として、種への照射および処理のための装置について記述されている。種への照射および処理のための装置は種を入れるタンク、照射室（本体部分）を含み、前記照射室の中には、向かい合う壁面に種（紛粒状素材）が落ちる傾斜板（プロテクタ）および紫外領域線の照射器（紫外線ランプ）が備え付けられており、前記複数の傾斜板（プロテクタ）が互いに下方に重なるように配置されている。
【０００４】
記述されている装置［特許文献１］にはランプの汚れに対する清浄装置がないため、放射が妨げられることや放射線量の低下を招くおそれがある。また、紫外線の強度計も考慮されていない。ランプの機械的破損を防止するための保護部材も備え付けられていない。本体部分の全体的構造において、処理すべき素材の性質に合わせてランプの数や距離、粒子の落下速度を変更することによって紫外線放射処理の強度を調節することは想定されていない。傾斜板（プロテクタ）同士の間隔を変えることにより紛粒状素材が通過する速度を調節することができない。紛粒状素材を全方向から同時に処理することができない。ランプのソケットが固定されている基部の予熱をすることができず、紛粒状素材の粒子の摩擦により生じる静電気を除去することもできない。
【０００５】
穀物を乾燥させるための装置［特許文献２］であって、水平に配置された穀物反射板（保護板）がある乾燥室（本体部分）、発熱源（ランプ）、穀物を乾燥室へ装入するためのバケットエレベーター（装入機構）、そして傾斜板を含む装置はよく知られている。水平の穀物反射板は互いに角度をつけて装備されており、その際に下列における反射板の角度は前のものより大きくなっており、乾燥のための熱源であり有害生物に対する照射源は電気ランプである。ランプは反射板のすべての列に取り付けられてはいない。一部の列に、有害生物に対して有毒となる照射を行う電気ランプが取り付けられている。
【０００６】
この装置［特許文献２］では、紫外線ランプを保護するフッ素樹脂塗装は想定されておらず、放射される線の種類も明記されていない。本体部分は一体となった構造であり、ランプを取り付けたり、外したり、移動させることで照射線量を調節することはできない。照射の強度を監視する部材もランプの汚れを清掃するための部材も含んでいない。穀物反射板（プロテクタ）同士の間隔を調節することもできない。ランプのソケットが固定されている基部の予熱をすることができず、素材の粒子の摩擦により生じる静電気を除去することもできない。
【０００７】
紛粒状製品の紫外線（ＵＶ）処理のためのユニットであって、装入および搬出装置、紫外線処理を行う機構およびＵＶランプを含み、前記ＵＶランプが透明なＵＶ線用のカバーに覆われており、前記ＵＶランプが紫外線照射処理を行う機構の内部に配置されているユニット［特許文献３］も知られている。ＵＶランプが水平方向および垂直方向の列に沿って互いに平行になるように配置されており、水平方向へは互いに等間隔に配置されており、垂直方向へは少し狭い間隔で規則正しく配置されている。前記装入装置は閉鎖的に搬出配管に接続されている。前記ＵＶランプには清浄装置が搭載されている。前記紫外線照射処理を行う機構内にはＵＶ線強度計が設置されており、前記ＵＶ線強度計は複数のランプのうちの一つに向けられている。
【０００８】
この装置［特許文献３］は本質的に最も近いものであり、プロトタイプとして選んだものである。装置の構造において不足していることを以下に挙げる。
【０００９】
前記装置の構造は取り外しのできないものであり、すべてのランプが一つの本体に強固に固定されている。必要に応じて、多様な紛粒状製品の種類に合わせた調節をすることができない。本体を改造しなければ装置の生産能力を変更することが困難である。紛粒状製品の落下速度を遅くすることができないため、装置内に取り付けるＵＶランプの数が多くなることにつながる。一回分の紛粒状製品を複数回処理するためには付属機構および付属機械を取りける必要があるため、装置の限界寸法がかなり大きい。一部のブロックに取り付けられている紫外線ランプは、交換したり取り付けたりする方法でランプの数を変更することができない。処理する素材に合わせて、ランプが取り付けられたモジュールを簡単に増やしたり減らしたりする方法で紫外線照射の強度を選ぶことができない。プロテクタが上列のランプの上にしか装備されておらず、ランプの損傷を防ぐ保護が不十分である。クォーツのカバーは壊れやすいため、ランプの保護能力は十分ではない。プロテクタ同士の間隔を調節することができない。紛粒状素材の粒子の摩擦により生じる静電気を除去する装備がない。カバーの清掃装置はカバーの表面に機械的作用を加えることを前提としているため、粒子の摩擦がカバーに損傷を与える可能性がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】ロシア国特許出願公開第２３１８３０５号
【特許文献２】ロシア国特許出願公開第９５１４号
【特許文献３】ロシア国特許出願公開第２２２８１２０号
【特許文献４】ロシア国特許出願公開第８２５１０号
【特許文献５】ロシア国特許出願公開第２５３７５００号
【特許文献６】ロシア国特許出願公開第２４７５０１０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明が解決しようとしている技術的課題は、紛粒状素材、特に穀物製品の紫外線による処理において照射の強度調節が可能であり、紛粒状素材の重力による動きにおいて速度の調節が可能であり、紛粒状素材の粒子に対し全方向から同時に均等な照射をすることが可能であり、ユニットの移動、据え付け、修理および起動の利便性を確保されており、静電気の中和が可能であることである。ユニットは構造的に複雑でないものでなければならず、標準的な部材を組み立てることで生産能力を上げる調節が可能でなければならない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の技術的結果により、紛粒状素材、とりわけ穀物製品が重力の作用の下で紫外線ランプの間を確実に通過し、それにより有害微生物が殺菌され、その際に紛粒状素材の粒子の流れの速さを調節することができ、また照射強度を監視することができる。
【００１３】
上記の技術的結果は、紛粒状穀物製品の紫外線処理ためのモジュールユニットが、連続して上方に重なるように配置された複数の同一のモジュールで構成され、前記モジュールが長方形の本体部分からなり、前記本体部分の内部には、等間隔で水平方向に、互いに対する位置が調節可能な状態で紫外線放射ランプが取り付けられ、前記紫外線放射ランプが透明な紫外線用のフッ素樹脂保護塗装を施され、前記フッ素樹脂保護塗装がランプのガラスに隙間なく接するものであり、前記紫外線照射ランプの上部には落下する紛粒状製品から保護するためのプロテクタが装備され、前記モジュールにランプの紫外線強度計が搭載され、前記紫外線強度計は複数のランプのうちの一つに向けられて、またランプの汚れを清掃する装置が搭載され、同時に前記モジュールが、モジュール同士の間隔が調節可能な状態で支柱に取り付けられ、前記支柱が振動機構を搭載したフレームに固定されていることにより可能となる。
【００１４】
上記のような特質により前述の技術的結果に到達できる。
【００１５】
プロテクタは、角型またはＵ字型に作られており、金属または複合材料で作られることが想定されている。
【００１６】
モジュール内の紛粒状製品による詰まりを除去するために、各プロテクタ（角部分）に対して個別に、またはユニット全体的にわずかな振動を与える必要がある。
【００１７】
ユニット全体の振動機構は基部および振動モータからなっており、同時に基部にはダンパーを介してフレームが取り付けられており、振動モータはフレームに固定されている。
【００１８】
外気温が低い時のユニットの稼働のために、赤外線を使用してＵＶランプのソケットを予熱できるよう想定されている。ＵＶランプは交差しながら、つまり互いに十字を組むように隣り合ったモジュールに配置される。
【００１９】
ランプを清掃するための装置は空気圧継手を含んでおり、前記空気圧継手はモジュール本体の孔に取り付けられている。本ユニットは、各モジュールから静電気を除去するための双極性イオナイザを含んでいる。
【００２０】
本発明は次の図によって説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】フレームがない状態の装置全体の写真であり、支柱に設置された三つのモジュールが見えている。
【図２】プロテクタ側からの装置全体の写真であり、支柱に設置された三つのモジュールが見えている。
【図３】プロテクタ側からの装置全体の写真であり、支柱に設置された三つのモジュールが見えており、上列のモジュールの二つのプロテクタが取り外されたものである。
【図４】フレームがない状態の本装置全体の写真であり、二つのモジュールの一部が切り取られたものである。
【図５】二つの単独モジュールの写真であり、豆作物用のＵ字型のプロテクタが付いている。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明の特質は以下の記述に限定されるものではない。
【００２３】
紛粒状穀物製品の紫外線処理用のモジュールユニットでは、三つのモジュール１（図１、図２、図３、図４、図５）を含んでおり、前記モジュール１は六つの支柱２（図１、図２、図３、図４）に設置されている。支柱２は垂直方向に設置されており、モジュール１は連なって配置されている。支柱２およびモジュール１の数は、必要とされる生産能力および処理される紛粒状素材の種類によって調節することができる。モジュール１は四角い基本構造部３（図１、図２、図３、図４）からなり、前記基本構造部３の内部では、互いに等間隔（１０ｃｍ）で水平方向に列をなして紫外線ランプ４（図１、図３、図４）がある。−３５度から＋４０度までの幅広い外気の温度帯で使用できるＵＶＣタイプの紫外線を放射する特別なランプも使用可能である。各ランプ４にはプロテクタ５（図２、図３、図４、図５）が装備されており、前記プロテクタはモジュール１の上部にあるランプ４の上に配置されている。プロテクタ５は角型（図１、図２、図３、図４）またはＵ字型（図５）をしている。プロテクタ５は金属製である。プロテクタ５は、カーボンプラスチック製にすることも可能である。プロテクタ５は、上方からの穀物製品の粒子による打撃からランプ４を保護するものである。また、各ランプ４の上にあるプロテクタ５によって、本ユニットのモジュール１を通る紛粒状製品の落下速度を一定に保つことができる。ランプ４およびプロテクタ５は一体の部材を形成し、調節が可能な状態で基本構造部に設置されている。プロテクタ５と一体となった各ランプ４と、プロテクタ５と一体になった隣接するランプ４との位置関係は、基本構造部３の中で動かすことができる。ランプ４にはフッ素樹脂の保護塗装が施されており、前記保護塗装はランプ４の球面（ガラス）に隙間なく接している。フッ素樹脂塗装は紫外線用の透明なものであり、ランプ４のガラス（球面）を機械的な損傷から保護し、同時に圧縮空気によりランプの表面に付着した埃や汚れを除去しやすくする。モジュール１にはランプ４の紫外線の強度計６（図中には示されていない）が設置されており、前記強度計６は複数のランプ４のうちの一つに向けられている。支柱２はフレーム７（図中には示されていない）に固定されており、前記フレーム７には振動機構８（図中には示されていない）が搭載されている。振動機構８は基部９（図中には示されていない）および振動モータ１０（図中には示されていない）を含む。フレーム７は、たとえばスプリングサポートのように作られたダンパー１１（図中には示されていない）および車輪（示されていない）を介して基部９に設置されている。振動モータ１０はフレーム７に固定されている。このようにしてモジュール１に振動が加えられ、この振動により紛粒状素材（穀物製品）の粒子を均等に流すことができ、詰まりがなくなる。基部９に固定された電動機（示されていない）からも、またフレーム７に連結しているピストンクランク機構からも、本装置に対して振動を加えることができる。各モジュール１には、ランプ４のソケットを予熱するための赤外線のチューブ型発熱体１２（図中には示されていない）が設置されている。隣り合ったモジュール１のランプ４は互いに対して交差するように配置されている。モジュール１は、ランプ４の清浄装置１３（図中には示されていない）を搭載している。ランプ４の清浄装置１３は空気圧継手１４（図中には示されていない）を含み、前記空気圧継手１４はモジュール１の基本構造部３の孔１５（図中には示されていない）に設置されている。本ユニットは、各モジュール１から静電気を除去するための双極性イオナイザ１６（図中には示されていない）を含んでいる。モジュール１の基本構造部３は骨組み１７（図４）および平らな仕切り板１９（図４）からなり、前記骨組み１７は横断面が長方形となるパイプ１８（図４）でできている。支柱２は、孔２０（図４）のあるＵ字型の形状になっている。基本構造部３はスタッドボルト２１（図４）によって支柱２に固定され、前記スタッドボルト２１はパイプ１８の孔２２（図４）に取り付けられる。ランプ４は平らな仕切り板１９の孔に取り付けられる。紛粒状素材の粒子の流れに方向を与えるために、各モジュール１の上部に傾斜板２３（図４）が備わっていることもある。フレーム７は非円形管でできた骨組みであり、前記フレーム７の上に前記支柱２が設置され、前記支柱２にモジュール１が設置されており、前記フレーム７はユニットの生産能力や出力の範囲、および紛粒状素材の種類に合わせて個別に製造される。
【００２４】
紛粒状穀物製品の紫外線照射処理のためのモジュールユニットの機能は、紛粒状素材がモジュール１を通って上から下へと落下するプロセスに基づいており、前記モジュール１はランプ４を有しており、前記ランプ４は紫外線を放射するものである。ランプ４は電源に接続される。ランプ４は紫外スペクトル線を放射する。振動機構８を始動させるために、振動モータ１０を作動させる。振動モータ１０はフレーム７に固定され、前記振動モータ１０はフレーム７に振動を伝え、前記フレーム７は基部９にきつく固定されてはおらず、前記フレーム７はダンパー１１上で振動し（揺れ）始める（スプリングにより保持されながら、車輪で前後に移動する）。フレーム７および支柱２の振動はモジュール１に伝わる。例えば小麦の穀粒といった紛粒状素材が、上部からモジュール１へと落下する。本ユニットで処理される素材の装入と搬出のために、例えばスクリューコンベア、バケットエレベータ、ベルトコンベアのような形態の装入搬出機構がユニットに装備されることもある。重力の作用の下で、紛粒状素材、小麦の穀粒の粒子はプロテクタ５の上に落下し、重さと振動の作用により隣り合ったプロテクタ５の隙間に落下する。傾斜板２３が紛粒状素材の粒子の流れを前記隙間に向けることができる。紛粒状素材の性質に合わせて、粒子の流れを必要な速さに保ちつつ、隣り合ったプロテクタ５の端部と端部の隙間のうち最適なものを選んで、プロテクタ５とその下に取り付けられているランプの位置を調節することができる。プロテクタ５および隣り合ったプロテクタ５の隙間が調節可能であることにより、製品の落下速度および製品の量の調節が可能となり、同様に紫外線量も調説が可能となる。紛粒状素材の粒子はプロテクタ５の隙間を通り、その際に振動があることにより、粒子が詰まりを起こして隙間に留まることはない。プロテクタ５の隙間を通った後、粒子は落下し回転するが、その際にランプ４からの紫外線が粒子に照射される。プロテクタ５は、上部から落下する紛粒状素材の粒子の衝撃からランプ４を保護する。粒子は上下に連なるように設置された各モジュールを規則的に通過する。ランプ４のフッ素樹脂塗装は紫外線を通し、ランプ４のガラス（球面）を機械的損傷から保護する。ランプ４の紫外線は紛粒状素材の粒子の表面に作用して消毒、殺菌し、ウイルス、バクテリア、胞子、カビその他の有害微生物を清浄する。ランプ４の紫外線の強度計６（図中には示されていない）がランプ４のうちの一つに向けられていることで、紫外線の強度を監視することができる。紫外線の強度の低下、特にランプ４のフッ素樹脂塗装の汚れによる強度の低下が起こり、強度計６の数値に強度の低下が表示されている場合は、埃や汚れの清掃の必要があると判断される。ランプ４のフッ素樹脂塗装の清掃のために、清浄装置１３が使用される。空気圧継手１４（図中には示されていない）には空気圧用スリーブ（表示されていない）が接続され、コンプレッサーまたはレシーバーからの圧縮空気が前記空気圧スリーブを通って供給される。圧縮空気がランプ４のフッ素樹脂塗装の汚れを清掃する。ユニット全体の出力およびユニットの上部から落とされる紛粒状素材の清浄レベルは、上下に連なるように設置されたモジュール１の数、支柱２の数、およびモジュール１の総数により決まる。隣り合ったモジュールのランプ４は交差するように、つまり互いに十字を組むように配置され、このことにより粒子が動く方向を変更すること、そして照射の均一性を高めることが可能となる。ユニットが稼働する過程で発生する静電気は双極性イオナイザ１６により除去される。双極性イオナイザ１６は、各モジュール１に対し一つずつ、ユニットの支柱２に設置することができる。各モジュール１には、ランプ４のソケットを予熱する赤外線のチューブ型発熱体１２（図中には示されていない）が設置されている。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の技術的利用可能性は、ユニットが単純な構造をしており、製造が複雑でなく、複雑な技術的設備を必要とせず、現代の産業設備においてユニットを製造することができ、農業においても播種前の穀物種子の処理や穀物の有害微生物の清浄のために利用することができることにある。本発明の利用により、人体に無害な方法で、少量であろうと工業的規模であろうと化学物質を使用することなく、処理される製品の表面から必要に応じて２０％から９９．９９％までのバクテリア、菌類、胞子を除去することが可能となる。農業において本ユニットを播種前の穀物種子の処理のために導入することにより、穀物の発芽率を上昇させ、発芽から収穫までの成長において作物がかかる疫病を低減させる。養禽業において本ユニットを導入することにより、疫病が飼料によって伝染する可能性を低下させ、それにより家禽および家畜の疫病死の可能性を低減させることができる。また、本ユニットを穀物食品の処理に導入することにより化学薬品および抗生剤の使用を低減させることや、化学薬品や抗生剤を全く使用しない方法が可能となる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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