(57)【要約】【課題】流路内を流れる含有反応物質の含有量の異なる複数の流体に対し、高効率的な電子線照射処理を行うことの可能な電子線照射システム提供すること。【解決手段】含有生菌数微生物の含有量の異なる複数の流体空気が流れるダクト１４と、このダクト１４と互いに密に密接して配置され、ダクト１４内の照射対象領域１１に存する前記複数の流体に対して電子線１５を照射する電子線照射器３とを備えるとともに、前記照射対象領域１１の上流側において、相対的に含有生菌数微生物の含有量の多い外部空気７を、含有生菌数の微生物の含有量の少ない再循環空気１０よりも電子線１５の出射部寄りに流通させる仕切板１７を配したことを特徴とする電子線照射システム。【選択図】          図２
2004290261.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子線の照射により化学的反応または物理的反応を起こす反応物質を含有する流体に対する電子線照射システムであって、含有前記反応物質の含有量のが異なる複数の流体が流れる流路と、当該流路と互いに密の周囲に配置され、流路内の照射対象領域に存する前記流体に対して電子線を照射する電子線照射器とを備え、前記電子線が照射される流路内の照射対象領域の上流側において、前記反応物質の含有量の多い流体が、前記反応物質の含有量の少ない流体よりも前記電子線の出射部寄りを流通することを特徴とする電子線照射システム。
【請求項２】
電子線の照射により化学的反応または物理的反応を起こす反応物質を含有する流体に対する電子線照射システムであって、前記反応物質の含有量が異なる複数の流体が流れる流路と、当該流路の周囲に配置され、流路内に電子線を照射する電子線照射器とを備えるとともに、前記電子線が照射される流路内の照射対象領域の上流側において、前記反応物質の含有量の多い流体を、前記反応物質の含有量の少ない流体よりも前記電子線の出射部寄りに流通させる第一仕切手段を配したことを特徴とする電子線照射システム。
【請求項３】
前記照射対象領域において、前記反応物質の量の多い流体を、前記反応物質の量の少ない流体よりも前記電子線の出射部寄りに流通させる第二仕切手段を配したことを特徴とする請求項１ないし請求項２のいずれかに記載の電子線照射システム。
【請求項４】
前記電子線照射器が複数台設けられ、それぞれ前記流路の軸中心へ向けて電子線を照射することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子線照射システム。
【請求項５】
前記含有反応物質が細菌，ウィルス，カビを含む微生物であり、前記流体が当該微生物を含有する空気であることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子線照射システム。
【請求項６】
流路内を流れる空気中の微生物に電子線を照射して死滅処理を行う電子線照射器と、系外から外部空気を取り入れて前記流路へ送出する第一ポンプユニットと、前記電子線照射器における照射処理後の清浄空気を使用後、前記流路へ再循環する第二ポンプユニットとを備えるとともに、前記流路内の前記電子線が照射される照射対象領域の上流側において、前記外部空気が前記電子線の出射部寄りを流通することを特徴とする電子線照射システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子線照射システムに関し、特に、医療施設，飲食品製造施設の空調システムにおける空気中の細菌類等微生物の増殖を殺菌等により抑制するための電子線照射システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
病院のような医療施設，飲料水メーカのような飲食品製造施設、冷暖房設備などの空調システムには、排風機，送風機による排風，送風のような空気循環のための空気ダクトが立体的に配置されている。空気中に浮遊している粉塵は、排風機，送風機が作り出す空気流に乗って強制的に隅々に散布されている。そのような粉塵の捕集，除去のために、空気ダクトにはフィルタが介設されている。
フィルタで捕集された細菌類微生物付着粉塵は低湿度環境下では乾燥しているため、細菌類微生物の増殖は有効に抑制され、院内感染のような事故は起こりにくい。すなわち、フィルタは有効に機能している。
【０００３】
しかし、湿度が極端に高くなり粉塵の乾燥が進まない高湿度環境下では、適度の栄養分と適度の水分とともに、フィルタに捕集される閾値以上の密度の細菌類微生物が急速に繁殖することが知られている。また、フィルタ構成繊維物質やフィルタ構成多孔性物質に対する衝突的捕獲、フィルタ内の拡散的捕捉である粉塵捕獲によって捕獲された粉塵は、その捕獲量の増大に伴うダクト内気圧の上昇により、フィルタを透過してフィルタから離脱し、再び室内に拡散的に散逸してしまうことが多い。このような繁殖と散逸は、施設内汚染の原因の１つになっている。
【０００４】
従って、フィルタに長期間の捕獲性能を期待することはできない。しかも、フィルタ交換頻度を高めることは、保守費用を増大させる。
そこで、フィルタに向かう気流中の細菌類微生物に対して紫外線を照射し、積極的に死滅処理する技術が知られている。しかし、空気中に浮遊している細菌類微生物の代表例はカビ類であり、紫外線はカビ類に対してＤ値が著しく高いという欠点がある。本課題を解決する手段のひとつとして電子線を用いることが考えられる。
配管中を流れる流体に電子線を照射してその流体に対して物理的・化学的処理を行う技術は、図１３（非特許文献１参照）に示されるように知られている。この公知の電子線照射技術は、ガス，粉体のような流体又は流動体に対して脱硫処理又は脱硝処理を行う処理技術として知られている。
【０００５】
【非特許文献１】
坂本良憲著「実務者のための電子線加工」高分子刊行会出版、１９８９年、１３１頁
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような電子線の利用には、盲点があったと考えられる。
図１２は、電子線の処理対象流体中の到達距離（深さ）とその深さ位置での吸収線量の関係を示している。吸収線量は、電子線が流体に触れ始める浅い領域よりもその電子線がより進んだ深い領域でより多くなり、その電子線が更により進んだ更に深い領域では逆により少なくなる。このような吸収線量の分布は、よく知られている物理的事実であるが、特に生命に係わる細菌類微生物死滅処理に電子線照射技術を流用する場合には問題点が残存している。
【０００７】
すなわち、図１２に示されるように、例えば、３００〔ｋｅＶ〕の電子線の照射始点（深さ＝０．００）の初期吸収線量と深さ０．０６〔ｇ／ｃｍ２〕強の位置の吸収線量とは同じであり、このような２点の間の吸収線量は初期吸収線量より多いが、深さ０．０６〔ｇ／ｃｍ２〕強の領域では初期吸収線量より少なくなっている。よって、ダクト内の流体通過断面積が極めて大きく、電子線の進行方向のダクト径が極めて大きい場合、吸収線量が十分に多くなく、細菌類の死滅効果が実質的にない無効領域が、深さ０．０６〔ｇ／ｃｍ２〕強の領域で生じてしまう。
そこで、電子線のエネルギー（ｋｅＶ）を大きくすることも考えられるが、この場合、電子線照射始点での初期吸収線量が低下し、且つ、非吸収電子線がダクトの対向壁に吸収される吸収量が多くなって、他の障害を惹起してしまう。逆に電子線のエネルギーを小さくすると（例えば、図１２における１５０〔ｋｅＶ〕の電子線）、場所によっては吸収線量を多くすることができるが、有効到達距離が短い。
【０００８】
従って、図１３に示すような、ダクト内への電子線の単純照射のみでは、対象処理流体に対して確実に一定量以上の電子線量を付与し、流体中を浮遊する細菌類微生物の死滅処理を行い得ない可能性があった。そこで、電子線を用いる場合、電子線エネルギーに係る電子線吸収率と電子線有効到達距離とに基づき、電子線を適正に利用することが求められ、本件発明者らは特願２００２−９７４８１号に係る発明を鋭意研究の結果創作した。
しかし、当該発明は、細菌，カビ，ウイルスを含むなどの微生物の含有量が異なる複数の流体（以下、「含有生菌数の異なる複数の流体」という）を対象とした照射処理については考慮しておらず、その効率的な照射処理体系の開発が求められていた。
【０００９】
本発明の課題は、流路内を流れる含有反応物質の含有量の異なる複数の流体に対し、高効率的な電子線の照射処理を行うことの可能な電子線照射システムを提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前述した課題を解決する第１の発明は、電子線の照射により化学的反応または物理的反応を起こす反応物質を含有する流体に対する電子線照射システムであって、含有前記反応物質の含有量の異なる複数の流体が流れる流路と、当該流路と互いに密の周囲に配置され、流路内の照射対象領域に存する前記流体に対して荷電粒子線を照射する電子線照射器とを備え、前記電子線が照射される流路内の照射対象領域の上流側において、前記反応物質の含有量の多い流体が、前記反応物質の含有量の少ない流体よりも前記電子線の出射部寄りを流通することを特徴とする荷電粒子線照射システムにある。
【００１１】
第１の発明は、より多くの吸収線量を必要とする相対的に含有反応物質の含有量の多い流体を、電子線の照射部寄りに流すことにより、当該流体に対して線量の大きい電子線を照射することが可能となる。一方、吸収線量をあまり必要としない相対的に含有反応物質の含有量の少ない流体に対しては、線量の少ない電子線が照射される。すなわち、含有反応物質の含有量の異なる各々の流体に対して適切な線量の電子線を照射することが可能となる。よって、流路を流れる複数の流体への電子線照射処理の高効率化が図られることとなる。
従って、電子線の吸収線量の過大な照射を抑制することが可能となり、電子線照射システムの設備費用やランニングコストの更なる低減化をも行い得る。
なお、「含有反応物質」とは、電子線の照射により、過不足なく一様に化学的反応又は物理的反応を起こす物質をいう。い、例えば、細菌，ウィルス，カビを含むなどの微生物や、ダイオキシン、窒素酸化物や硫黄酸化物、揮発性有機化合物などが挙げられる。
【００１２】
第２の発明は、電子線の照射により化学的反応または物理的反応を起こす反応物質を含有する流体に対する電子線照射システムであって、前記反応物質の含有量の異なる複数の流体が流れる流路と、当該流路の周囲に配置され、流路内に電子線を照射する電子線照射器とを備えるとともに、前記電子線が照射される流路内の照射対象領域の上流側において、前記反応物質の含有量の多い流体を、前記反応物質の含有量の少ない流体よりも前記電子線の出射部寄りに流通させる第一仕切手段を配したことを特徴とする。
第２の発明によれば、流路内に配された第一仕切手段により、第１の発明がより具現化され、これと同等の作用効果を奏することとなる。
【００１３】
第３の発明は、請求項１ないし請求項２に記載の電子線照射システムにおいて、前記照射対象領域において、前記反応物質の含有量の多い流体を、前記反応物質の含有量の少ない流体よりも前記電子線の出射部寄りに流通させる第二仕切手段を配したことを特徴とする。
【００１４】
第３の発明によれば、第１及び第２の発明と同等の作用に加え、反応物質の含有量の多い流体と少ない流体の各流路が照射対象領域においても仕切られ、当該照射対象領域で両流体は混合しなくなる。したがって、反応物質の含有量の多い流体に対して、確実に線量の大きい電子線を照射することが可能となる。
【００１５】
第４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の電子線照射システムにおいて、前記電子線照射器が複数台設けられ、それぞれ前記流路の軸中心へ向けて電子線を照射することを特徴とする。
【００１６】
第４の発明によれば、第１〜第３の発明と同等の作用に加え、流路内を流れる流体に対して、複数の電子線照射器から出射される各電子線の吸収線量の総和が照射されるため、より高効率な電子線の照射処理を行うことができる。
特に、電子線の飛程距離を十分に延ばす必要がある断面形状を有する流路形態である場合、複数の電子線照射器を採用することにより、第一仕切部材の最適配置と併用し、電子線照射器一台当りの電子線のエネルギ値を最小限に留めることが可能となり、電子線照射器の電源仕様の過大化を回避できる。
【００１７】
第５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の電子線照射システムにおいて、前記含有反応物質が細菌，ウィルス，カビを含む微生物であり、前記流体が当該微生物を含有する空気であることを特徴とする。
【００１８】
第５の発明によれば、空気中に含まれる細菌，ウィルス，カビなどの微生物が電子線によって死滅することとなり、高性能な空気清浄システムを構築することが可能となる。なお、本発明において「微生物」とは、酵母，カビ，キノコ，細菌，放射菌，単細胞藻類，ウィルス，原生動物の少なくとも一つを含む微小生物をいう。
【００１９】
第６の発明は、流路内を流れる空気中の微生物に電子線を照射して死滅処理を行う電子線照射器と、系外から外部空気を取り入れて前記流路へ送出する第一ポンプユニットと、前記電子線照射器における照射処理後の清浄空気を使用後、前記流路へ再循環する第二ポンプユニットとを備えるとともに、前記流路内の前記電子線が照射される照射対象領域の上流側において、前記外部空気が前記電子線の出射部寄りを流通することを特徴とする電子線照射システムにある。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、医薬品製造工場向けクリーンルーム用空調ユニットシステムに適用される電子線照射システム１を用いて説明するが、本実施形態は適用先を特に限定するものではない。
【００２１】
〔第一の実施形態〕
図１（ａ）に示すように、電子線照射システム１は、電子線照射器３と、各種配管，弁，ポンプからなるポンプユニット４，５と、フィルタ６ａ〜６ｃとを含んでなり、クリーンルーム（図示せず）を含む空調ユニットシステム２に接続されている。
【００２２】
ポンプユニット４によりフィルタ６ａを介して系外から取り入れた外部空気７は、外部空気用流路８を流れ電子線照射器３へと導かれる。当該電子線照射器３の照射対象領域１１（図２参照）において電子線照射処理を受けた外部空気７は、含有する細菌，ウィルス，カビなどの微生物が死滅し、清浄空気１２となって清浄空気用流路１３を流れ、フィルタ６ｂを介して空調ユニットシステム２へと送出される。
空調ユニットシステム２内のクリーンルーム（図示せず）を経由した清浄空気１２は、フィルタ６ｃを経由して再循環空気用流路９を流れ、再循環空気１０はポンプユニット５により電子線照射器３へと導かれ、外部空気９と同様に電子線照射処理を受ける。
なお、電子線照射処理過程での外部空気７，再循環空気１０内に含まれる酸素分子の解離・再結合により発生するオゾンは、図示しないオゾン処理システムにより分解処理が施される。
【００２３】
図２は、電子線照射器３の照射対象領域１１近傍を概念的に模した拡大断面図である。
図２に示すように、電子線１５を照射する一台の電子線照射器３が、断面形状が長方形状のダクト（流路）１４に対して互いに密に密接して配置されている。すなわち、電子線照射器３の電子線出射窓１６がダクト１４の内壁面の一部を形成している。
【００２４】
ダクト１４の上流側には、電子線照射器３へと導かれた外部空気７と再循環空気１０とが流れている。ダクト１４内において、細菌，ウィルス，カビなどの微生物（反応物質）の含有量（含有物質量）が相対的に多い外部空気７の外部空気用流路８と、相対的に反応物質の含有量が少ない再循環空気１０の再循環空気用流路９とは一枚の仕切板１７（第一仕切手段）により仕切られている。具体的には、電子線照射器３の照射対象領域１１の上流側において、外部空気７を再循環空気１０よりも電子線１５の出射部寄りに流通するよう、一枚の仕切板１７を配置している。
【００２５】
したがって、外部空気７と再循環空気１０とは照射対象領域１１において初めて合流し、ここで電子線１５が照射されることにより、含有する微生物の死滅処理が行われ、微生物の含有量（以下、単に「含有生菌数」という）が極めて少ない清浄空気１２となる。清浄空気１２は、ダクト１４のうち仕切板１７で仕切られていない下流部分（清浄空気用流路１３）を流れ、空調ユニットシステム２（図１参照）へと送出される。
【００２６】
上述の第一の実施形態に基づく作用効果について更に詳述する。
電子線出射窓１６から出射される電子線１５の電子線進行方向に対する吸収線量分布は、図１２に示したように、単調増加して一旦ピーク値を示した後に単調減少する。出射時の初期吸収線量値と同じ値を示した後も更に単調的に減少する。
この分布特性をダクト１４内を流れる外部空気７，再循環空気１０への電子線照射処理に適用した様子を図３に示す。なお、各空気の相互作用に基づく気流の乱れに伴う電子線の過照射などの影響は、説明の簡素化の割愛している。
【００２７】
再循環空気１０は、電子線照射器３によって少なくとも一度は電子線照射処理が施されているため、外部空気７に比べ含有生菌数は相対的に少ない。なぜなら、電子線照射処理後の生菌率（生存する微生物の割合）は、電子線１５の吸収線量に対して指数関数的に減衰するためである。すなわち、電子線照射処理後の含有生菌数を同程度以下に担保するための必要吸収線量は、外部空気７と再循環気体１０とではそれぞれ異なる。つまり、前者は後者に比して、含有生菌数が多いため、より大きな吸収線量の電子線を必要とする。
【００２８】
従って、図２，３に示すように、相対的に含有生菌数の多い外部空気７を、含有生菌数の少ない再循環空気１０よりも、照射対象領域１１における電子線１５の出射部寄りに流すことにより、相対的に吸収線量の大きい電子線１５を外部空気７に対して照射することが可能となる。なお、再循環空気１０の含有生菌数は相対的に少ないため、吸収線量の大きな電子線１５は必要としない。従って、ピーク値を過ぎた吸収線量値の小さい電子線１５でよく、電子線１５の出射部よりも相対的に遠方に流せばよい。
【００２９】
ところで、電子線１５の吸収線量の変化は、▲１▼電子線出射窓１６からの距離，▲２▼照射対象領域１１の通過時間，▲３▼加速電圧値および▲４▼電子線電流値に依存する。したがって、ある流体の含有生菌数を所定値以下に低減するための必要吸収線量をＤ，当該流体の流速をＶとすると、
［数１］
Ｄ＞ｋ・ｆ（ｘ）／Ｖ
の関係となる。
ここで、ｋ：係数（加速電圧値や電子線電流値に基づき決定される値），ｆ（ｘ）：電子線出射窓１６からの距離補正係数である。なお、流速Ｖは、ダクト１４の断面積や流量に依存される。
【００３０】
よって、ダクト１４の具体的断面形状（断面積）や仕切板１７の詳細な設定位置は、上記［数１］の関係をもとに適正に決定することができる。
たとえば、ダクト１４の断面形状が決定されるとともに、外部空気７，再循環空気１０の各流速を同一に設定し得る条件下で仕切板１７の位置を決定する場合、ある一定エネルギを有する電子線１５を照射した場合の、電子線出射窓１６からの所定距離における必要吸収線量Ｄ値を上記［数１］から算出することにより、仕切板１７の詳細設定位置を一義的に決定することができる。
本実施形態の場合、特に相対的に含有生菌数の多い外部空気７に対する必要吸収線量Ｄが確実に得られるよう、電子線１５のエネルギ値と仕切板１７の設置位置とを決定（図３における「一定線量確保領域」を外部空気用流路８に設定）しなければならない。
【００３１】
上述のように、ダクト１４内に含有生菌数の異なる複数の流体が流れる場合、電子線１５の照射対象領域１１の上流側において、相対的に含有生菌数の多い流体が電子線１５の出射部寄りを流通するよう、各流体を仕切板１７で仕切ることにより、それぞれの流体に対して最適な吸収線量の電子線１５を照射することが可能となる。すなわち、ダクト１４を流れる複数の流体への電子線照射処理の高効率化を図ることができる。
【００３２】
従って、電子線１５のエネルギ値を無駄なく最適に設定することが可能となり、電子線照射システム１の設備費用やランニングコストの更なる低減化を行い得る。
また、エネルギ値が適正に設定されうるため、電子線照射処理時の過剰な発生Ｘ線量も減少し、通常必要なＸ線遮蔽対策を簡素化し設備コストを低減することも可能となる。
【００３３】
なお、上記第一の実施形態においては、電子線照射システム１と空調ユニットシステム２の接続構成を図１（ａ）に基づいて説明したが、図１（ｂ）に示す構成を採用してもよい。すなわち、圧力的に均衡が取れている限り、ポンプユニット４を廃して、外部空気７を直接電子線照射器３へ導くとともに、清浄空気１２の一部を再循環空気用流路９へ流す構成としてもよい。
【００３４】
また、ダクト１４の断面形状は特に限定されるものではなく、多角形，円形など種々適用できる。ただし、製作上の容易性を考慮すれば、四角形であるのが好ましい。
また、上述の実施例では仕切板１７を用いて説明したが、板状のものに限らず、外部空気７（相対的に含有生菌数の多い流体）が再循環空気１０（相対的に含有生菌数の少ない流体）よりも電子線出射部寄りに流通するよう仕切る手段であれば、材質・形状など特に限定されない。但し、使用材質には対象流体との反応性が低いものが望ましい。
更に、前記仕切手段が当該部に接続するダクトの壁面自体であることでも本発明は同様に成り立つ。即ち、両流体を電子線照射部に移送するためのダクトのみで前記仕切手段を構成し、電子線照射部近傍まで当該ダクト端面を接近させた状態でも有効に成立する。
【００３５】
〔第二の実施形態〕
図４は第二の実施形態にかかる電子線照射器３の照射対象領域１１近傍を概念的に模した拡大断面図である。図５は、図４のＡ−Ａ矢視図である。
本実施形態の基本構成は第一の実施形態とほぼ同一であるので、重複した構造については同一符号を付してその説明は省略する。
【００３６】
本実施形態の電子線照射システム１は、第一の実施形態同様に、図１（ａ）に示す構成によって空調ユニットシステム２と接続されている。ただし、ダクト１４の断面形状が長方形状である（図５参照）とともに、図４に示すように、ダクト１４に対して互いに密に密接して配置された電子線照射器３は、鉛直方向に二台互いに対向して設けられている。すなわち、それぞれの電子線照射器３の電子線出射窓１６がダクト１４の内壁の一部をなすとともに、各々の電子線１５の出射方向ベクトルがダクト１４の軸中心に向けて対向している。
【００３７】
ダクト１４内は、第一の実施形態同様に、相対的に含有生菌数の多い外部空気７が流れる外部空気用流路８と、相対的に含有生菌数の少ない再循環空気１０が流れる再循環空気用流路９とに仕切られている。具体的には、電子線照射器３の照射対象領域１１の上流側において、外部空気７が再循環空気１０よりも電子線１５の出射部寄りに流通するよう、鉛直方向に二枚の仕切板１７ａ，１７ｂを並べて配置している。すなわち、図５に示すように、ダクト１４の鉛直方向端部を外部空気７が流れ、これに挟まれる形で中央部を再循環空気１０が流れる。
【００３８】
本実施形態では、第一の実施形態と同様の作用効果に加え、ダクト１４内の照射対象領域１１における電子線量が、二台の電子線照射器３から出射される電子線１５の吸収線量の総和であるため、ダクト１４の大きさに併せて各仕切板１７の配置位置や各電子線１５のエネルギ値を適正化することにより、より高効率な電子線照射処理を行うことができる。
例えば、ダクト１４の鉛直方向（図４，図５の紙面上下方向）の高さが大きい場合、第一の実施形態で述べた一方向からの電子線照射では、電子線１５の飛程距離を十分に延ばすために、加速電圧値（加速エネルギ）を大きくする必要があり、電源仕様を大きくしなければならない。また、電子線照射時の発生Ｘ線量が増大するという課題も生じる。だが、複数の電子線照射器３を採用した本実施形態の場合、第一の実施形態に比して、仕切板１７ａ，１７ｂの配置を最適に行うことにより一台当りの電子線１５のエネルギ値を最小限に留めることも可能となり、前記課題を回避できる。
【００３９】
なお、上述の実施形態では、装置のコンパクト化のため電子線照射器３が互いに対向配置されているが、必ずしもこれに限定するものではなく、各電子線１５の照射方向ベクトルがダクト１４の軸中心に向かって互いに対向している限り、電子線照射器３は水平方向へ非同期的に配置されていてもよい。
【００４０】
また、断面形状が長方形状のダクト１４に対し、二台の電子線照射器３が互いに対向配置された構成を用いて説明したが、これに限定するものではない。例えば、図６，図７に示すように、断面形状が円形状のダクト１４の外周に沿って、複数台（図７では３台）の電子線照射器３を互いに等間隔に設けるとともに、各電子線１５の照射方向ベクトルがダクト１４の軸中心に向かうよう配置された構成であってもよい。
このとき、照射対象領域１１の上流側には、相対的に含有生菌数が多い外部空気７が、含有生菌数の少ない再循環空気１０よりも電子線１５の出射部寄り、すなわち、ダクト１４の外環側を流れるように円環状の仕切部材１８を設ける。仕切部材１８により仕切られた内環側には、再循環空気１０が流れる。
当該構成により、上述した第二の実施形態と同様の作用効果が得られる。
なお、各位置からの電子線の出射を独立した電子線照射器で実現する旨例示しているが、複数方向へ照射可能なる同一電子線照射器単体または複数台で構成しても本発明は同様な作用効果を得ることが可能であることは自明である。
【００４１】
〔第三の実施形態〕
図８は第三の実施形態にかかる電子線照射器３の照射対象領域１１近傍を概念的に模した拡大断面図である。図９は、第一の実施形態における外部空気７と再循環空気１０の混合状況を示す図である。
本実施形態の基本構成は第一の実施形態とほぼ同一であるので、重複した構造については同一符号を付してその説明は省略する。
【００４２】
本実施形態の電子線照射システム１は、第一の実施形態同様に、図１（ａ）に示す構成によって空調ユニットシステム２と接続されている。ただし、図８に示すように、照射対象領域１１の上流側に配置された仕切板１７に加え、前記照射対象領域１１に他の仕切板１９（第二仕切手段）が設けられている。
【００４３】
図２に示したように、第一の実施形態においては、仕切板１７は照射対象領域１１の上流側にのみ配置されており、ダクト１４内の照射対象領域１１から下流側は仕切られていない。従って、図９に示すように、仕切板１１の存在しない空間では、外部空気７と再循環空気１０とは混合する。
ところで、仕切板１１出口からの混合状態（混合の進行度）は、それぞれの流速に依存する。このため、外部空気７，再循環空気１０の流速が遅い場合や、電子線１５幅が大きい場合は、外部空気７と再循環空気１０との混合がかなり進行した状態で電子線１５が照射されることもある。この場合、電子線１５の吸収線量が低い領域、すなわち電子線１５の出射部から離れた領域（図９におけるダクト１４内の鉛直方向下方側）に、相対的に含有生菌数の多い外部空気７の一部が流入することになる。したがって、当該外部空気７に含まれる微生物に対しては、所定以上の電子線照射処理（殺菌処理）を施すことが不可能となる。
【００４４】
そこで、本実施形態においては、ダクト１４内の照射対象領域１１にも他の仕切板１９を配置している。当該構成により、照射対象領域１１においても外部空気７と再循環空気１０の各流路が仕切られることとなり、照射対象領域１１では両流体が混合することはなく、含有生菌数の多い外部空気７に対して確実に大線量の電子線１５を照射することが可能である。
もちろん、照射対象領域１１に他の仕切板１９を配すことにより、電子線１５はエネルギ損失を幾分被るものの、上述のように外部空気７と再循環空気１０との混合が問題となるような条件下においては、むしろ第一の実施形態よりも効率的な電子線照射処理体系を実現し得る。
【００４５】
また、照射対象領域１１に他の仕切板１９が配されるため、当該領域１１での各流体の流路幅は狭小化されることとなる。すなわち、当該流路を通過する流体（外部空気７，再循環空気１０）の流速は増加する。このため、電子線１５と電子線出射窓１６との相互作用により発生する熱負荷は、照射対象領域１１を高速で流れる前記流体への熱伝導により除去される。つまり、電子線照射窓１６の冷却機能を付することが可能となる。
【００４６】
なお、上述では、「仕切板１７」，「他の仕切板１９」のように、両者は材質，厚み，形状等が異なる別の構成部材のように表現した。しかし、これらの諸元は各種照射条件に基づいて適宜設定可能なものであり、特に限定されるものではない。つまり、他の仕切板１９として、仕切板１７と同一諸元のものを用いてもよく、よって仕切板１７が他の仕切板１９を兼用していてもよい。
また、第一の実施形態を用いて説明したが、複数方向からの電子線照射を行う第二の実施形態にも適用可能であることは言うまでもない。
【００４７】
〔第四の実施形態〕
図１０は第四の実施形態にかかる電子線照射器３の照射対象領域１１近傍を概念的に模した拡大断面図である。図１１は、図１０の実施形態に対し、さらに多孔板２２を設置した図である。
本実施形態の基本構成は第一の実施形態とほぼ同一であるので、重複した構造については同一符号を付してその説明は省略する。
【００４８】
本実施形態の電子線照射システム１は、第一の実施形態同様に、図１（ａ）に示す構成によって空調ユニットシステム２と接続されている。ただし、図１０（ａ）に示すように、ダクト１４内に形成された照射対象領域１１前後の各流路（外部空気用流路８，再循環空気用流路９および清浄空気用流路１３）に、複数の板状の邪魔板２０が迷路状に配設されている。本実施形態では、図１０（ａ）のように隣接する各邪魔板２０を交互に上下配列することで、Ｓ字状の迷路状態を構成している。
【００４９】
第一の実施形態において、電子線照射器３からの電子線１５照射に伴い、当該電子線１５と電子線照射窓１６との相互作用により、制動放射Ｘ線が発生する。この発生Ｘ線は、人体や電子線照射システム１を構成する各機材にとって有害であるため、その漏洩前にＸ線エネルギを減衰させる必要がある。
発生Ｘ線は、▲１▼ダクト１４の壁面や電子線照射器３の壁面を通過する過程と、▲２▼ダクト１４の中空内部を通過する過程との二通りによりシステム系外へ漏洩する。
【００５０】
そこで、上記▲１▼の過程に対しては、ダクト１４や電子線照射器３の外周囲にＸ線遮蔽物（図示せず）を設置する公知技術を用いることにより、Ｘ線エネルギの減衰を図りうる。Ｘ線遮蔽物の材質としては、高原子番号または高密度のものを用いることが効果的である。また、具体的形状は、Ｘ線が発生する相対位置関係やＸ線エネルギ量によって、適宜一義的に決定される。
【００５１】
一方、上記▲２▼の過程に対しては、上述のように、ダクト１４内の各流路に複数の邪魔板２０を迷路状に設けることにより、Ｘ線エネルギの減衰を図りうる（図１０（ａ）参照）。このとき、発生Ｘ線は、各邪魔板２０を直接透過する「透過Ｘ線２２」と、各邪魔板２０により形成された迷路状開口部２１を散乱通過する「散乱Ｘ線２３」とに分類される。
【００５２】
前者（透過Ｘ線２２）の場合においては、Ｘ線発生部〜システム系外の間に設けられた各邪魔板２０を透過することにより透過Ｘ線エネルギ量を減衰させ、邪魔板２０が設置されていないシステム系外において、減衰値が所定値以下となるよう、各邪魔板２０の諸元（枚数，厚み，材質，形状など）を設定する必要がある。
【００５３】
後者（散乱Ｘ線２３）の場合においては、一回あたりの散乱でＸ線発生部〜システム系外の間で減衰する散乱Ｘ線エネルギ量は、散乱Ｘ線の散乱率（加速電圧，散乱回数，散乱角度など）や通過断面積に比例し、通過距離に反比例する。
したがって、ダクト１４内の各流路において、図１０（ａ）に示すように、各邪魔板２０によってＳ字状の迷路状開口部２１を構成することにより、通過断面積の縮小化と通過距離の長大化を同時に図りうる。よって、迷路状開口部２１を通過した際のＸ線エネルギの減衰値が所定値以下にすることが可能となる。
なお、各邪魔板２０の諸元（枚数，厚み，材質，形状など）は、上記透過Ｘ線の減衰条件や、迷路状開口部２１を形成することによる各流体（外部空気７，再循環空気１０，清浄空気１２）の圧力損失を考慮の上、決定することが肝要である。
【００５４】
また、上述では図１０（ａ）のような板状の邪魔板２０を用いて説明したが、これに限定されるものではなく、図１０（ｂ）のように、圧力損失を低減させるために角部・隅部に丸みを有する邪魔板２０´を用いてもよい。
また、図１１に示すように、照射対象領域１１近傍（前後）に二枚の多孔板２２を設けることにより、特に散乱Ｘ線の減衰量を高め、その漏洩（上記▲２▼の過程）を抑制することが可能となる。なお、多孔板２２に設ける孔形状，孔の大きさ，孔の数や、多孔板２２の材質，板厚などの各諸元は、発生Ｘ線の減衰条件によって種々変更可能である。
【００５５】
本実施形態は、第三の実施形態と同様に、ダクト１４内に邪魔板２０，多孔板２２などを配すことにより、各流体は圧力損失を被り、照射処理効率は幾分低減するものの、上述のように発生Ｘ線量が特に問題となるような条件下においては、むしろ第一の実施形態よりも効率的な電子線照射処理体系を実現し得る。
第一の実施形態を用いて説明したが、複数の電子線照射器３を用いた第二の実施形態や、他の仕切板１９を設けた第三の実施形態にも適用可能であることは言うまでもない。
【００５６】
さらには、本願発明のような含有生菌数の異なる複数の流体を照射処理対象とした場合のみならず、ダクト内を流れる単一流体を照射処理対象とした場合においても、適用可能であることはいうまでもない。
【００５７】
本発明による荷電粒子線照射装置及び荷電粒子線照射方法は、上記実施形態において詳述した細菌，ウィルス，カビなどの微生物の殺菌のような微生物反応に基づく物質除去に限られず、荷電粒子線流の照射により、過不足なく一様に物質に化学的反応又は物理的反応を起こす物質改変処理に対して効果的であり、特には、従来技術として記述した脱硫処理のような化学的処理や、ダイオキシン分解処理，揮発性有機化合物分解処理などを均一に行うことができる。
また、本発明による荷電粒子線照射装置の実施形態は、本発明の理解のしやすさのために医薬品製造工場向けクリーンルーム用空調ユニットシステムが適用対象として例示されているが、空気中に含まれる微生物が処理対象である場合には、食品製造プラント、薬品製造プラントのようなプラントが有効である適用対象である。更には、別途フィルタとの組合せにより、化学品，化学薬品の改質，改変に基づく除去が有益に行われる。
【００５８】
【発明の効果】
本発明による電子線照射システムは、流路内を流れる含有反応物質の含有量の異なる複数の各流体に対し、高効率的な電子線の照射処理を行うことことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１（ａ）（ｂ）は、本発明の実施形態に係る電子線照射システムの接続状態を示す図である。
【図２】図２は、第一の実施形態に係る電子線照射器の照射対象領域近傍を概念的に模した拡大断面図である。
【図３】図３は、第一の実施形態に係る電子線照射器の照射対象領域近傍における電子線吸収線量分布を概念的に示した図である。
【図４】図４は、第二の実施形態に係る電子線照射器の照射対象領域近傍を概念的に模した拡大断面図である。
【図５】図５は、図４のＡ−Ａ矢視図である。
【図６】図６は、第二の実施形態に係る他の形態を示す図である。
【図７】図７は、図６のＢ−Ｂ矢視図である。
【図８】図８は、第三の実施形態にかかる電子線照射器の照射対象領域近傍を概念的に模した拡大断面図である。
【図９】図９は、第一の実施形態における外部空気７と再循環空気１０の混合状況を示す図である。
【図１０】図１０は、第四の実施形態にかかる電子線照射器の照射対象領域近傍を概念的に模した拡大断面図である
【図１１】図１１は、図１０の実施形態に対し、さらに多孔板を設置した図である。
【図１２】図１２は、電子線の処理対象流体中の到達距離（深さ）とその深さ位置での吸収線量の関係を示すグラフである。
【図１３】図１３は、従来の電子線照射装置を示す斜軸投影図である。
【符号の説明】
２    電子線照射システム
３    電子線照射器
７    外部空気
１０  再循環空気
１２  清浄空気
１４  ダクト
１５  電子線
１７  仕切板
１９  仕切板
２０  邪魔板
２２  透過Ｘ線
２３  散乱Ｘ線
【図１】
2004290261.tif 000003
【図２】
2004290261.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004290261.tif 000006
【図５】
2004290261.tif 000007
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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