(57)【要約】【課題】粒状の被照射物表面全体に確実且つ均一に電子線が照射され、被照射物の殺菌と滅菌処理を確実に行うことができる電子線照射装置を提供することを課題とする。【解決手段】被照射物が通過する照射空間３を有し、被照射物が通過する直交方向に位置して複数の照射窓４を有する真空容器２と、真空容器の照射窓に対応して配置してなる電子線発生部１０と、真空容器の照射空間に被照射物を所定の間隔で通過させる搬送機構２０を有して構成してある。また複数の電子線発生部５から被照射物に対して均一な電子線が照射されるように構成してある。被照射物は球形の他、変形粒状物でも処理し得るように構成してある。【選択図】          図１
2004283379.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被照射物が通過する照射空間を有し、被照射物が通過する直交方向に位置して複数の照射窓を有する真空容器と、同真空容器の照射窓に対応して配置してなる電子線発生部と、真空容器の照射空間に被照射物を所定の間隔で通過させる搬送機構を有し、複数の電子線発生部から被照射物に対して均一な電子線が照射されるように構成したことを特徴とする電子線照射装置。
【請求項２】
複数の照射窓により構成される照射空間は円筒状に構成され、被照射物は球形及び変形粒状物であることを特徴とする請求項１記載の電子線照射装置。
【請求項３】
照射窓から被照射物までの距離を５ｍｍから５０ｍｍに設定したことを特徴とする請求項１及び請求項２記載の電子線照射装置。
【請求項４】
照射窓は１２０度の間隔で配置し、同照射窓に対応して電子線発生部を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の電子線照射装置。
【請求項５】
複数の照射窓により構成される円筒状の照射空間の被照射物が送出される方向に気流が流れるように構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項４記載の電子線照射装置。
【請求項６】
搬送機構は、被照射物を真空吸着する搬送部と、真空容器の照射空間に被照射物を通過させる案内機構を有して構成したことを特徴とする請求項１乃至請求項５記載の電子線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、植物や野菜の種子等の粒状物に平均的に電子線を照射し、殺菌・滅菌処理することができる電子線照射装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、植物や野菜の種子等の粒状物を殺菌・滅菌処理するには、例えば特許文献１乃至特許文献３に記載の発明がある。
特許文献１の特開２００３−３６５４００号には、気流搬送された被照射物をサイクロンの内部で旋回し、旋回する被照射物にサイクロンの周壁に設けた電子線照射手段により電子線を照射する技術が開示されている。
また特許文献３の特開２００２−９５４５１号には、穀類、香辛料、豆類等の粒状物を単粒の配列になるように整流して空中に落下させ、落下する粒状物の各粒に回転を付与し、回転しながら落下する粒状物の各粒に水平又は斜め方向から電子線を照射する技術が開示されている。
また特許文献２の特開２００１−３２１１３６号には、麦、米、豆等の粒状物より大きい開口を有する篩を振動させ、篩の穴から回転しつつ落下する粒状物に電子線を照射する技術が開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−３６５４００
【特許文献２】特開２００１−３２１１３６
【特許文献３】特開２００２−９５４５１
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した特許文献１乃至特許文献３に記載の発明によると、電子線は一方向からのみ照射されるため、粒状被照射物の回転方向、単位時間あたりの回転数によっては、照射空間内を通過する間に、回転が不十分で粒状被照射物の表面全体に電子線を照射することを保証できないという問題があった。また粒状被照射物の形状が扁平な場合は均一な照射が難しく、被照射物の殺菌・滅菌処理が不十分となる課題がある。
【０００５】
本発明は上記の点に鑑み発明したもので、粒状の被照射物の表面全体に確実且つ均一に電子線が照射され、被照射物の殺菌・滅菌処理を確実に行うことができる電子線照射装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、被照射物が通過する照射空間を有し、被照射物が通過する直交方向に位置して複数の照射窓を有する真空容器と、同真空容器の照射窓に対応して配置してなる電子線発生部と、真空容器の照射空間に被照射物を所定の間隔で通過させる搬送機構を有して構成してある。
また複数の電子線発生部から被照射物に対して均一な電子線が照射されるように構成してある。
【０００７】
請求項１に記載の電子線照射装置によると、粒状の被照射物の表面全体に確実に電子線が照射され、被照射物の殺菌・滅菌処理を確実に行うことができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の電子線照射装置における複数の照射窓により構成される照射空間は円筒状に構成され、また被照射物は球形及び変形粒状物も処理できるように構成してある。
【０００９】
請求項２に記載の電子線照射装置によると、被照射物が球形の他、扁平等の変形粒状物であっても全体に電子線を照射することができ、殺菌・滅菌処理を確実に行うことができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１及び請求項２に記載の電子線照射装置における照射窓から被照射物までの距離を５ｍｍから５０ｍｍに設定し構成してある。
【００１１】
照射窓から取り出された電子線は、被照射物を照射するまで、大気中を通過するが、この間にわずかずつではあるが電子線のエネルギーが減衰する。したがって、照射窓から被照射物までの距離は適切に設定しなければならない。請求項３に記載の電子線照射装置によると、電子線は減衰して完全にエネルギーを失うことなく、被照射物を確実に殺菌・滅菌処理することができる。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至請求項３に記載の電子線照射装置における照射窓は１２０度の間隔で配置し、同照射窓に対応して電子線発生部を設けて構成してある。
【００１３】
請求項４に記載の電子線照射装置によると、多種の形状の被照射物に均一な電子線を照射することができる。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至請求項４に記載の電子線照射装置における複数の照射窓により構成される円筒状の照射空間の被照射物が送出される方向に気流が流れるように構成してある。
【００１５】
請求項５に記載の電子線照射装置によると、照射空間に侵入した被照射物と同方向の気流を円筒状の照射空間に生じせしめることにより、被照射物は空気抵抗によって、速度が低下したり、あるいは進行方向とは垂直の方向に揺動することなく、安定して照射空間を通過することができる。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至請求項５に記載の電子線照射装置における搬送機構は、被照射物を真空吸着する搬送部と、真空容器の照射空間に被照射物を通過させる案内機構を有して構成してある。
【００１７】
請求項６に記載の電子線照射装置によると、粒状の被照射物が所定の間隔で照射空間に送出されるので、重なりあうことがなく、各被照射物には全方向から電子線が照射されるので、被照射物は確実に殺菌・滅菌処理される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図１乃至図３について説明する。図１は本発明に係る電子線照射装置の正面図、図２は図１の平面図である。図１及び図２において、１は電子線照射装置を構成する真空容器であって、例えばステンレス材で筒状に構成してある。２は真空容器１の内部に構成された内側壁２であって、被照射物が通過する照射空間３を形成し、被照射物が通過する直交方向に位置して複数の照射窓４を有して構成してある。５は内側壁２の照射窓４に対応して配置してなる電子線発生部である。真空容器１の外側の縦寸法は例えば６０ｃｍ、直径は例えば７０ｃｍの大きさで構成してある。また内側壁２の縦寸法は例えば６０ｃｍ、内径は例えば１０ｃｍの大きさで構成してある。また複数の照射窓４を内側壁２に配置することにより構成される照射空間３は円筒状に構成される。内側壁２の内径が１０ｃｍである場合、照射空間３の直径も同じく１０ｃｍである。
【００１９】
電子線発生部５は照射窓４に対応して真空容器１の内部に配置してあって、例えば内側壁２に設けられた照射窓４に対応した１２０度の間隔で配置して構成してある。電子線発生部５を１２０度の間隔で配置すると、照射窓４を通過した電子線は拡散し、照射空間３内にほぼ均一に分布するようになるので、球形の他、扁平形、流線形、紡錘形等多種の形状の被照射物を処理することができる。
被照射物は変形粒状物であって、例えば表１に記載のとおりである。重量と寸法は種子１０粒の平均値を示すものである。
【００２０】
【表１】
2004283379.tif 000003
（単位    重量：ｇ  ，  寸法  ：ｍｍ）
【００２１】
また電子線照射装置における照射物から被照射物までの距離を５ｍｍから５０ｍｍに設定し構成してある。５ｍｍから５０ｍｍの距離は、真空容器１の一部である内側壁２を交換することにより、容易に換えることができる。例えば被照射物がトマト種子のように、寸法が小さいものについては、５ｍｍ程度のものを使用し、カボチャ種子のように寸法が大きいものについては５０ｍｍ程度のものを用いる。照射物から被照射物までの距離を５ｍｍから５０ｍｍに設定すると、電子線は減衰し過ぎるすることなく、被照射物を確実に殺菌・滅菌処理することができる。種子の大きさに対して、照射物から被照射物までの距離が小さいと種子が照射窓４に当たり、照射窓４を傷める危険性がある。
【００２２】
被照射物を殺菌するための電子線照射装置の加速電圧は、この実施例では最大１８０キロボルトである。しかし種子の種類と形状、あるいは種皮の厚さなどによっては、加速電圧が高い場合に、電子線が表面部の殺菌だけではなく、種子の内部にも到達し、種子そのものにダメージを与える可能性がある。したがって電子線の加速電圧は、被照射物により、適切に設定しなければならない。電子線照射装置の加速電圧としては８０キロボルトあるいはそれ以下にまで、連続的に可変し設定することができる。加速電圧を適切に設定することにより、種子の表面付近の殺菌を達成することができる。
【００２３】
被照射物が円筒状の照射空間３を通過する際に、電子線を照射されるが、被照射物が受けるエネルギーの量は吸収線量という値で表される。種子の表面全体を殺菌する場合、吸収線量は例えば５キログレイから１００キログレイという範囲である。ただし最適な照射条件は、種子の種類と形状、種皮の厚さ、殺菌対象となる微小生物の種類や性質、あるいは電子線照射装置の加速電圧などに依存するため、種子に与えられる吸収線量は上記範囲に限られない。また、被照射物が種子以外のものである場合にも、吸収線量は上記範囲に限られない。
【００２４】
適切な吸収線量を被照射物に与えるために、具体的には電子線照射装置のビーム電流を制御することになるが、これは被照射物に与える吸収線量、被照射物が照射空間を通過する際の速度、加速電圧などに依存する。一般的に、電子線照射装置のビーム電流の範囲は数ミリアンペアから１アンペア程度である。
【００２５】
また複数の照射窓４により構成される円筒状の照射空間３には、被照射物が送出される方向に気流が流れるように構成してある。円筒状の照射空間３の片側から、被照射物の進行方向と同じ方向になるように圧縮空気を吹き込むことで、照射空間３内に気流を発生させる。圧縮空気の代わりに窒素ガスなどを用いてもよい。さらに、圧縮空気の流量や圧力を変化させ、照射空間３内の気流の速度を、照射空間内にほぼ等しいか、あるいは速く調節することで、被照射物は、進行方向とは垂直方向に揺動することなく、安定して照射空間３内を通過することができる。
【００２６】
２０は搬送機構であり、種子１１をホッパー２７から照射空間３に搬送する。２１は種子搬送部であり、種子搬送部２１に対して一定の間隔を空けて種子吸引搬送部２２が設けられている。種子吸引搬送部２２は、種子１１を吸着するための微小な穴が設けられているベルトコンベアである。２３は種子吸引搬送部２２の内部空間に接続されている吸引機構である。種子吸引搬送部２２の内部空間は、吸引機構２３によってその内部が減圧されているので、種子搬送部２１上にある種子１１は、種子吸引搬送部２２の微小な穴に吸着され、搬送される。
種子吸引搬送部２２で搬送した種子１１は、案内通路２４を通って、電子線照射装の照射空間３に所定の間隔で落下され、電子線により滅菌・殺菌処理される。
２６は種子の返流機構であって、種子吸引搬送部２２で吸着せず、照射空間３の内部に入り込まなかった種子１１は、返流通路２９を通って、いったん未照射種子貯め２５に送られ、種子返送コンベア２６により、再度種子搬送部２１に戻される。
２８は種子吸引搬送部２２に接続されたスピードコントロールモータである。スピードコントロールモータ２８で種子吸引搬送部２２の移動速度を可変することにより、種子吸引搬送部２２に吸着される種子１１の搬送量を調整することができる。また種子搬送部２１と種子吸引搬送部２２の角度や間隔を可変することにより、種子１１の流れを制御することができる。さらに電子線のビーム電流あるいは加速電圧を制御することにより、種子１１に照射される電子線量を制御することができる。
【００２７】
▲１▼搬送機構２０によると、種子搬送部２１により搬送された種子の一部は、種子吸引搬送部２２に吸着され、照射空間３内に所定の間隔で落下され、電子線により滅菌・殺菌処理される。照射空間３内に、種子が所定の間隔で落下され、重なって落下することがなく、落下する全ての種子の全面に電子線が照射される。
▲２▼また照射空間３に入り込まなかった種子は返流機構２６により、再度種子搬送部２４のベルトコンベアに戻されるので、未処理の種子が発生することはない。
▲３▼また種子の種類により、種子搬送部２１と種子吸引搬送部２２の角度や間隔を可変したり、種子吸引搬送部２２の速度をコントロールすることにより、所定量の種子を搬送し、処理することができる。
【００２８】
【発明の効果】
上記した請求項１の本発明によると、粒状の被照射物の表面全体に確実且つ平均的に電子線が照射され、被照射物の殺菌・滅菌処理を確実に行うことができる特別な効果がある。
【００２９】
請求項２に記載の本発明によると、被照射物が球形の他、扁平等の変形粒状物であっても種子の表面全体に電子線を照射することができ、殺菌・滅菌処理を確実に行うことができる特別な効果がある。
【００３０】
請求項３に記載の本発明によると、電子線は減衰することなく、被照射物を確実に殺菌・滅菌処理することができる特別な効果がある。
【００３１】
請求項４に記載の本発明によると、多種の形状の被照射物を電子線により処理することができる特別な効果がある。
【００３２】
請求項５に記載の本発明によると、表面積に対して重量の軽い被照射物、空気の抵抗を受けやすい被照射物であっても、円筒状の照射空間を揺動することなく通過できるため、一定量の電子線の照射が確実に行われる特別な効果がある。
【００３３】
請求項６に記載の本発明によると、粒状の被照射物が所定の間隔で照射空間に送出されるので、重なりあうことがなく、各被照射物は確実に殺菌・滅菌処理される特別な効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電子線照射装置の正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】本発明に係る電子線照射装置の搬送機構部分の正面図である。
【符号の説明】
１  真空容器
２  内側壁
３  照射空間
４  照射窓
５  電子線発生部
２０  搬送機構
２１  種子搬送部
２２  種子吸引搬送部
２３  吸引機構
２４  案内通路
２５  未照射種子溜め
２６  種子返送コンベア
２７  ホッパー
２８  スピードコントロールモータ
２９  返流通路
【図１】
2004283379.tif 000004
【図２】
2004283379.tif 000005
【図３】
2004283379.tif 000006