(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粉粒体を投入し一時滞留する入口側ホッパと、処理済みの粉粒体を一時滞留する出口側ホッパと、入口側ホッパから出口側ホッパへと粉粒体を回転させながら搬送する搬送機構と、搬送機構の途中に設けられ粉粒体に電子線を照射する電子線照射部と、入口側ホッパに設けた第１の不活性ガス吹込口と、入口側ホッパの直後の経路に設けられた不活性ガス排出口と、搬送機構の照射窓の下流側に設けた第２の不活性ガス吹込口と、不活性ガス排出口から排出された不活性ガスから酸素を除去する機構と、不活性ガス排出口から不活性ガスを回収しこれに賦勢して不活性ガス吹込口に戻す循環機構とを含み、不活性ガスを循環使用することを特徴とする電子線照射装置。
【請求項２】
粉粒体を投入し一時滞留させる入口側ホッパと、処理済みの粉粒体を一時滞留する出口側ホッパと、入口側ホッパから出口側ホッパへと粉粒体を回転させながら搬送する搬送機構と、搬送機構の途中に設けられ粉粒体に電子線を照射する電子線照射部と、入口側ホッパに設けた第１の不活性ガス吹込口と、入口側ホッパの直後の経路に設けられた第１の不活性ガス排出口と、搬送機構の照射窓の下流側に設けた第２の不活性ガス吹込口と、出口側ホッパ又はそのの直後の経路に設けた第２の不活性ガス排出口と、不活性ガス排出口から排出された不活性ガスから酸素を除去する機構と、不活性ガス排出口から不活性ガスを回収しこれに賦勢して不活性ガス吹込口に戻す循環機構とを含み、不活性ガスを循環使用することを特徴とする電子線照射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、穀物、香辛料など粉粒体を殺菌処理する電子線照射装置の改良に関する。電子線照射装置は真空中で電子線を発生させ加速して窓箔を通して大気中に取り出し被処理物に照射する装置である。電子線の加速エネルギーは５ＭｅＶ〜数十ｋｅＶにわたる。被処理物や処理目的によって適当な加速エネルギーが異なる。
【０００２】
例えば電線被覆の架橋反応の促進のために用いられる。高分子被膜の硬化にも電子線照射が利用される。印刷物、塗膜硬化にも有効である。医療器具、医療用材料の殺菌にも用いられる。これらは定型固体の被処理物に電子線を浴びせて何らかの反応を引き起こすものである。
【０００３】
医療器具、材料の放射線による殺菌はコバルト６０の放射線によって行われていたが、放射性物質は供給、輸送、保管などに細心の注意を払わなければならず使いやすい物でない。そこで医療材料など定型固体の殺菌に電子線照射装置が使われるようになってきた。
【０００４】
電子線照射装置は電子線を発生・加速する部分と、これを被処理物に照射する部分からなっている。前者は高圧電源、フィラメント電源、真空チャンバ、フィラメント、加速電極等よりなり、真空チャンバ内において熱フィラメントから電子線を発生させ電圧を掛けて加速する。後者は、遮蔽筐体、搬送装置などよりなる。
【０００５】
遮蔽筐体というのはＸ線を遮蔽するための重厚な箱体である。搬送装置は被処理物を遮蔽筐体入口から遮蔽筐体出口まで搬送し途中で電子線照射を受けるようにするものである。定型固体が被処理物の場合は搬送機構は無端周回コンベヤを用いる事が多い。電子線発生加速部分と被処理物の搬送経路の境界にあるのが電子線照射窓である。照射窓には窓箔が張ってあり、被処理物側の大気圧と、フィラメント側の真空を仕切っている。
【０００６】
窓箔には気圧差が掛かるだけでなくて、電子線が通過することによって加熱される。電子線による加熱によって窓箔が破れないように窓箔は冷却水や冷却風によって強力に冷却される。冷却水の場合は窓箔を押さえる枠桟に冷却パイプを取り付けて真空側から冷やすようになっている。冷却風の場合は大気圧側から斜めに窓箔に吹き付けるようになっている。
【０００７】
冷却風は乾燥空気を用いることもあるが窒素ガスを用いることもある。その理由は次のようである。電子線を固体に当てるのでＸ線が出る。Ｘ線は危険な放射線である。Ｘ線を遮蔽するために搬送系の全体を遮蔽筐体によって覆うのである。雰囲気が酸素を含む場合Ｘ線は酸素を酸化してオゾンを生ずる。冷却風として乾燥空気を使うとオゾンが発生する。オゾンも有害な気体であるのでガス排出系から強制排気する必要がある。被処理物自体がオゾンによって何らかの悪影響を受ける場合はオゾンの発生自体を抑制しなければならない。その場合は窒素ガスや希ガスを冷却風として強制的に吹き込むようにする。窒素ガスや希ガスならＸ線によってオゾンを発生する恐れはない。
【０００８】
【従来の技術】
定型固体の処理に用いられていた電子線照射装置を穀物、香辛料の殺菌に利用しようという試みが本出願人らの手によって推進されている。小麦、米、大豆、大麦などの穀物や胡椒などの香辛料などは殺菌しないのが普通である。が、生で食べる可能性がある場合とか、輸入食材である場合殺菌することがある。穀物の殺虫には臭化メチルやエチレンオキサイドなどによる燻蒸を行うこともある。しかし化学薬品による処理は有毒ガスが残留する恐れもあり必ずしも安全でない。それに比べると電子線による処理は安全であって好ましい。電子線には殺菌作用があり、これを利用すれば良いはずである。コストの点で未だ問題はあるが、やがて克服されるであろう。
【０００９】
コストの他にも穀物、香辛料の電子線処理には解決すべきいろいろな問題がある。一つは表面だけに薄く電子線を当てることが必要だ、ということである。小さい粒子であるから加速エネルギーを高めて粒子全体に電子線を貫通させるということは可能である。しかし内部に電子線を貫通させるとタンパク質や炭水化物を変性させ風味が低下する。好ましくないことである。それに細菌によって汚染されている可能性があるのは穀物などの粒子の表面だけである。だから表面だけに貫通力の弱い電子線を薄く当てることが望まれる。
【００１０】
これは搬送系の問題になる。従来の定型固体を被処理物とする場合、搬送系として無端周回コンベヤが用いられてきた。一面だけに電子線を照射すればよいから静的な無端周回コンベヤで搬送すればよかった。しかし全表面に薄く電子線を当てる必要がある被処理物の場合、静的な搬送手段である無端周回コンベヤでは役に立たない。裏側に電子線を当てることができないからである。
【００１１】
そこで本出願人等は振動コンベヤを搬送系に用いる、或いは風力搬送系を用いることを思い付いた。振動コンベヤは金属板よりなるトラフを斜め方向に振動させることによって粒子を前進させるコンベヤ装置である。振動トラフによって粒子が舞い上げられるから強く回転し全ての表面が電子線側を向く瞬間が必ずある。全面に薄く電子線を浴びることが可能になる。本出願人は例えば次のような提案をしている。
【００１２】
（１）特願平１０−１４２８７３号「電子線照射装置」は振動コンベヤで穀物を搬送する電子線照射装置を提案する。
【００１３】
（２）特願平１１−６１３２７号「電子線照射装置と電子線照射方法及び被処理物」は風力によって被処理物粒子を持ち上げて搬送する風力コンベヤを持つ電子線照射装置を提案する。
【００１４】
（３）特願２０００−１３４６４０号「電子線照射装置」は振動コンベヤによる搬送系を持つ電子線照射装置を提案している。振動コンベヤの停止時の振幅が異常に大きくなるから振動コンベヤの高さを調整可能にして振動コンベヤが電子線発生機構部と衝突しないようにする。
【００１５】
次の問題はオゾンの事である。先に窓箔が加熱されるから冷却風が必要だという事を説明した。酸素はＸ線によってオゾンになるからオゾン発生を嫌う場合は、冷却風に窒素ガス希ガスなどの不活性ガスを用いるということを述べた。雰囲気ガス中に酸素があってオゾンが発生すると強烈なオゾン臭が被処理物に付着する。穀物などにオゾン臭が付着しては食品にならない。ところが粒子状であるから、内部に入り組んだ空隙部を有し実効的な空洞部容積は広い。それに空隙部が狭いから表面に付着した空気は簡単には取れない。静的な状態に堆積した穀物に窒素ガスを吹き付けても表面をかするだけで、内部に含まれる空気を完全に置換することは困難である。穀物、香辛料など微粒子の表面に強く付着した空気をはぎ取るのは難しい。
【００１６】
だから単に窓箔を冷却するという目的だけでなく、被処理物粒子から酸素を無理に剥取るためにも不活性ガスを被処理物に対して吹き付ける必要がある。酸素をはぎ取って周囲のガスを全部窒素ガスなどの不活性ガスによって置換しなければならない。だから冷却風のように窓箔の近くから窓箔に向けて吹き付けるとは限らない。そのためのガスは冷却風と区別するため、例えば酸素剥取りガスというように表現することができよう。オゾン発生を防止するための工夫は食品を電子線殺菌使用とする場合に不可欠のものである。本出願人はそのような工夫についても幾つかの提案をしている。
【００１７】
（４）特願２０００−１３４６９１号「電子線照射装置」は入口側のホッパに不活性ガスを吹き込み酸素を剥取るようにしている。この出願には発明者による空想の先願が記載されている。それは窓箔の近くから不活性ガス（窒素ガス、希ガス）を粒体に向けて吹き込み酸素を不活性ガスによって置換するというものである。ガスは被処理物入口や被処理物出口から外部に出るようになっている。広く開口した出口と入口から排出されるのであるからコンダクタンスが大きい。つまりガス消費量は膨大になる。それでは困るので、（４）は被処理物入口側、被処理物出口側をホッパとして粒体が滞留するようにし、入口側のホッパに側方から不活性ガスを導入するようにしている。被処理物は大量の酸素ガスを帯びているが入口側ホッパに滞留している間に不活性ガスによって酸素を剥取られて照射部に至り、ここで電子線処理を受けるようになっている。酸素を含んだガスは出口側ホッパから被処理物とともに排出されることになる。
【００１８】
穀物、香辛料などの食材を電子線殺菌するため酸素剥取り用不活性ガスを導入するという従来技術は（４）以外にはないようである。本発明者の調査によっては発見できなかった。被処理物が食品でなく、殺菌が目的でないが、ガス流れに関する本出願人による電子線照射装置の先行技術がある。コ−ティング材、印刷インク、接着剤などを電子線によって硬化させるための技術である。
【００１９】
（５）特開平９−２６２５２８号「電子線照射処理装置」は、紙、フィルム、金属などにコ−ティング、印刷、接着剤塗布した時にこれを硬化させるため、紙、フィルム、金属に電子線を当てる装置の改良を提案する。コ−ティング剤、インク、接着剤などの高分子材料に電子線を当てるとラジカルが生成し、これが硬化反応を推進する。酸素雰囲気であると折角できたラジカルが酸素と反応し硬化反応が著しく阻害される。これは困るので酸素を排除した窒素雰囲気で電子線照射する。照射窓の近傍下流側のガス吹込口から窒素ガスを吹き込み、照射窓近傍上流側のガス引き出し口からガスを引き出す。引き出した窒素ガスは印刷インク、有機溶剤などで汚染されている。引き出した使用済み窒素ガスは冷却水で冷やし、液体窒素のコールドトラップでガスを冷却固化して有機物（溶剤、インク、接着剤）等の成分を除去する。そして窒素ガスを再び電子線照射装置の照射窓下流側のガス吹込口から吹き込むようにする。ガスを循環使用するので窒素ガスを節約することができる、という訳である。
【００２０】
しかし従来例（５）は粉粒体状の食材が被処理物でない。シートや板部材、紙など定型固体が被処理物である。酸素がラジカル反応を妨害するのを防ぐことが目的である。酸素がオゾンになると風味を損なうので酸素を排除するというのではない。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】
従来例として挙げたものは不活性ガスを使い捨てるようになっている。高価な不活性ガス（窒素ガスや希ガス）の使用量が多くランニングコストが高価である。
これが最大の難点であるが、それ以外にもガス浪費の原因がある。
【００２２】
従来例では入口開口、出口開口からのガスの大量の漏れが存在する。結局は絶えずガスを流し続けた状態とならざるをえない。これは入口、出口でのガスの逃げを防ぐものがないからである。
【００２３】
粉粒体の場合、通常の無端周回コンベヤを使えないから振動コンベヤまたは風力搬送を行う。振動搬送を行う例の場合、トラフ振動によって周辺空気を吸い込む作用が顕著に働く。外部の空気を吸い込み易くて、通常の電子線照射装置に比べ酸素濃度が高くなる傾向がある。だから余計に酸素除去を完全にしなければならない。
【００２４】
穀物や香辛料のような粒体、粉体を被処理物とする場合、実効的な空洞容積が大きく、穀物などに付随する持ち込み空気が多く、置換ガスが余分に必要である。大量の不活性ガスが必要になる。それだけ余計にガスに掛かるコストを引き下げる工夫が希求される。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、粒状の食品を殺菌する電子線照射装置において、入口側ホッパと出口側ホッパを設け、オゾン発生を防止するための不活性ガスを、入口側ホッパと照射部下流から電子線照射装置に吹き込む。また入口側ホッパ直後の経路或いは入口側ホッパ直後及び出口側ホッパにおいて不活性ガスを引き出し酸素を除き不足分を補充し再び電子線照射装置に吹き込み不活性ガスを循環使用する。
【００２６】
これは不活性ガスを引き出す点が入口側ホッパ近傍点だということと、入口側ホッパに不活性ガスを吹き込むという点、不活性ガスを循環使用するという点が優れて新規である。
【００２７】
上に述べたものは照射部下流から不活性ガスを吹き入れるものであるが、それに加えて、入口側ホッパへも不活性ガスを吹き込むようにしてもよい。それは次のように表現できる。
【００２８】
粒状の食品を殺菌する電子線照射装置において、オゾン発生を防止するため照射部下流及び入口側ホッパから不活性ガスを電子線照射装置に吹き込み、入口側ホッパと電子線照射装置を結ぶ経路及び出口側ホッパにおいて不活性ガスを引き出し酸素を除き不足分を補充し再び電子線照射装置に吹き込み、不活性ガスを循環使用する。
【００２９】
これは不活性ガスを引き出す点が入口側ホッパ近傍点と出口側ホッパだという点、不活性ガスを吹き込む点が照射部下流点に加えて入口側ホッパだという点、不活性ガスを循環使用するという点が新規である。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本発明のガス循環型の電子線照射装置にするために、次の改良がなされなければならない。
（１）入口側に粉粒体被処理物を溜め電子線照射装置に供給するためのホッパを設ける（入口側ホッパと呼ぶ）。粉粒体が搬送系へ一挙に供給されると粒子が重なって下積みになった粉粒体には電子線が当たらないようになる。これではいけない。振動コンベヤのトラフに一層程度の厚みになるような速度で搬送系へ被処理物粒体を供給する必要がある。粉粒体の供給系として新規ではない。しかし、それらは飛び散りやすい被処理物粒体を飛散させず搬送系に乗せるためである。本発明では、入口側ホッパはガスの入口側への抜けを防ぐ役割もあり、その役割は新規である。
【００３１】
（２）出口側に処理済みの粉粒体被処理物を溜め、外部へ粉粒体を適当な速度で排出するためのホッパを設ける（出口側ホッパと呼ぶ）。出口側ホッパは、ガスの出口側へのガス漏れを粉粒体自身の作用によって防ぐという目的もある。粉粒体処理において出口側にホッパを設けるのは前記の（４）特願２０００−１３４６９１号以外にない。これも粉粒体排出を遅延させ、出口側からのガス漏れを防ぐものであった。
【００３２】
（３）照射窓のすぐ下流側にガス吹込口を設ける。この下流側吹込口は通常の電子線照射装置にも設けられているものである。窒素ガスを照射窓のすぐ下流側から搬送系に吹き込む。このガスの殆どは上流側に流れて照射窓近傍での酸素を排除し、搬送系上流での酸素を取り去り、入口側ホッパから細い経路を落下する処理前粉粒体の隙間を抜けて頑固に張り付いている酸素を剥取る。このガスの流れが酸素置換のため最も重要である。
【００３３】
（４）入口側ホッパの直後の搬送系直前の細い経路にガス排出口を設け、搬送系外部へ酸素含有ガスを排出する。従来の電子線照射装置では照射窓のすぐ上流にガス排出口を設けたものである。それだと照射窓直下だけで酸素を奪うことになり不完全である。ガス排出口が照射部より遥か上流にあるから、排出されるガスは、照射窓下流から照射窓上流、搬送系の上流、細径路などの広い範囲にある粉粒体から酸素を剥取ってしまう。つまり粒体との接触時間・接触長さが長いので、より完全に酸素置換できるようになるのである。
【００３４】
（５）入口側ホッパの内部へ不活性ガスのガス吹込口を設ける。入口側ホッパの内部に停留している粉粒体の内部に不活性ガスを吹き込むから、粒体の空隙へ入り込んで付着酸素を奪い去り有効に酸素置換することができる。殆ど静止状態にある粉粒体の内部へガスを吹き込むのであるから不活性ガスの量が少なくても付着酸素を取り除くことができる。入口側ホッパでの酸素濃度が最も高いのであるから、入口側ホッパに不活性ガスを吹き込み酸素置換するというのは極めて有効である。酸素を含んだ不活性ガスは（４）の細径路のガス排出口が排除され照射窓まで持ち込まれない。入口側ホッパにある初期の段階で酸素を除くというのは甚だ優れた着想である。
【００３５】
（６）出口側ホッパ或いは出口側ホッパに続く細径路にもガス排出口を設ける。ここからもガスの一部を排出する。先述のように出口側ホッパを設ける目的の一つは不活性ガスの出口からの漏れを防ぐためである。出口側からガスが排除されたのでは大量のガスが浪費されてしまう。ところが出口側ホッパで粉粒体を滞留させてもガスの一部は出口側ホッパにたまった粉粒体間隙内部に入り込む。それで出口側ホッパ内部のガスを排除しなければならない事もある。そのために出口側（出口側ホッパまたは出口側ホッパ近傍細径路）にもガス排出口を設けるのである。
【００３６】
（７）入口側ホッパ近傍から排出された不活性ガスと出口側ホッパ近傍から排出された不活性ガスをコールドトラップを通して水分、不純物、酸素を除去する。乾燥した不活性ガスが得られる。
【００３７】
（８）不足分の不活性ガスを追加して、乾燥不活性ガスを再び、照射部下流側のガス吹込口と、入口側ホッパのガス吹込口から吹き込む。このように循環使用ということが本発明の顕著な特徴である。不活性ガスは高価なガスであるから従来例のようにガスをそのまま空気中に飛散させていたのではガスコストが高くつく。それで本発明は一旦使用された不活性ガスをコールドトラップに通して再生して循環的に利用する。これによってガスに関するランニングコストを大幅に削減することができる。
【００３８】
【実施例】
図１によって本発明の実施例にかかる電子線照射装置を説明する。これはエリア型（非走査型）の電子線照射装置を例示する。
【００３９】
円筒形の真空チャンバ１の内部には同心のシールド電極２が設けられる。シールド電極２の中には平行フィラメント３がある。真空中において、フィラメント３には負電圧が印加されフィラメント電流が流される。電流によって加熱されてフィラメント３から熱電子が出る。これが負電圧によって加速されて電子線ｅとなる。真空チャンバ１の底部の開口部が照射窓４となる。これは電子線を大気中へ引き出すための窓である。真空と大気圧を仕切るために照射窓４には窓箔５が張ってある。窓箔５には先述のように適当な冷却機構が設けられる。照射窓４の直下には被処理物を搬送するための搬送機構６がある。この搬送機構６は先に述べたように粒子状の被処理物を回転させる必要があるから振動コンベヤ等が適する。ここでは振動源やトラフを支持するスプリングなどの図示を略した。
【００４０】
横長の搬送機構であり被処理物である粉粒体Ｓは図中左から右へと搬送される。入口側ホッパ７から導入された被処理物が搬送機構６によって出口側ホッパ８まで運ばれ途中で電子線処理を受ける。照射窓４の近傍下流側には第２不活性ガス吹込口９が設けられる。ここから吹き込まれたガスは風向板１０によって上流側に賦勢される。不活性ガスは照射窓下流側の第２不活性ガス吹込口９から上流側に進む。
【００４１】
入口側ホッパ７が細径路１１を経て搬送機構６の前方につながっている。入口側細径路１１には不活性ガス排出口１２が設けられる。不活性ガス吹込口９から上流側に進んできた不活性ガスは粉粒体に付着した酸素を奪い去って不活性ガス排出口１２から外部へ出る。搬送機構６後方の出口側ホッパ８の細径路１３にも不活性ガス排出口１４が設けられる。これは処理済み粉粒体から不活性ガスを引き出すものである。ここで酸素を抜き出すというよりもガスをここから引き抜く事によって粉粒体の下降運動を調整加減することができる。粉粒体Ｓは細径路１３の下端のロータリバルブ１５を通って搬出コンベヤ１６の上へ落下する。搬出コンベヤ１６は処理済みの被処理物を適当な部位へ搬送してゆく。
【００４２】
最も重要な不活性ガス吹込口は照射部１７（照射窓４の直下）のすぐ下流に設けた第２不活性ガス吹込口９である。それだけでも良いのであるが、酸素除去をさらに完全にするためには、入口側ホッパ７の側方からも不活性ガス吹き込みを行うようにするとよい。
【００４３】
この図では入口側ホッパ７の上方に第１の不活性ガス吹込口１８を設けている。入口側ホッパについては、より下方の破線によって示した部位に第１の不活性ガス吹込口１９を設けるようにしてもよい。これは択一的であって、いずれか一方にあれば良い。
【００４４】
粉粒体Ｓは投入コンベヤ２０によって電子線照射装置上部まで運ばれる。投入コンベヤ２０から投入口２１に粉粒体Ｓが落下しロータリバルブ２２を経て入口側ホッパ７の中へ落下してゆく。粉粒体Ｓは入口側ホッパ７の内部に暫く滞留する。ロータリバルブ２２は投入量を加減する。
【００４５】
細径路１１の不活性ガス排出口１２と、細径路１３の不活性ガス排出口１４にはスクリーンメッシュ２３、２４が設けられる。スクリーンメッシュ２３、２４はガスを通し粉粒体Ｓを通さない。
【００４６】
入口側ホッパ７の内部には不活性ガス吹込口１８から不活性ガスが吹き込まれる。これは滞留している粉粒体の間隙を縫って進み酸素を擦り取ってゆく。酸素や水分を含んだ不活性ガスは細径路１１の不活性ガス排出口１２から引き出される。入口側ホッパ７の中での不活性ガスの流通によって酸素や水分、軽い不純物などが除かれる。
【００４７】
入口側の不活性ガス排出口１２から引き抜かれた不活性ガスは経路ａを通り排出口流量調整バルブ２５を経て経路ｂからブロワ２６にいたる。出口側の不活性ガス排出口１４から引き抜かれた不活性ガスは経路ｃを通り排出口流量調整バルブ２７を経て経路ｄからブロワ２６にいたる。ブロワ２６は両方の不活性ガス排出口から排出された不活性ガスを纏めて圧力を与え経路を循環するようにする。
【００４８】
不活性ガスはブロワ２６から経路ｇを通りコールドトラップ２８に入り、ここで液体窒素によって冷却される。トラップ面に水分、不純物などが捕獲される。それだけでなくて、ここで酸素もトラップされる。前記の従来例（５）もコールドトラップは印刷インク、接着剤等を捕獲して除去したのであるが、本発明のコールドトラップは水分、不純物、酸素を取り除く事が出来る。コールドトラップは液体窒素や液体ヘリウムによって容器壁面を冷やして蒸気圧を下げガス中の揮発成分、不純物などを除くものである。水分や軽い不純物（粉末）を除去できるのは当然である。
【００４９】
酸素をどうして排除できるのか？液体窒素によって冷やすから容器の内面温度は液体窒素温度７７Ｋまで下がっている。酸素の沸点は９０Ｋである。であるから酸素も液化してコールドトラップ２８の壁面に液滴として付着する。だから酸素も捕集できるのである。コールドトラップ２８を通過したガスは純粋な不活性ガス（窒素ガス、希ガス）に戻っている。コールドトラップ２８で純化精製されたガスは経路ｈを通り混合器２９にいたる。新しい不活性ガスは経路ｐ、流量調整バルブ３２、経路ｉを経て混合器２９に導かれる。先述のコールドトラップ２８で再生されたガスは混合器２９で新しい不活性ガスの補充を受ける。
【００５０】
不活性ガスは経路ｊを通り、吹込口流量調整バルブ３０を経て第２不活性ガス吹込口９から下流側搬送機構６に再度吹き込まれる。同時に吹込口流量調整バルブ３１を経て第１不活性ガス吹込口１８から入口側ホッパ７へと吹き込まれる。このように不活性ガスを浄化し循環使用する点が本発明の特徴である。
【００５１】
循環使用するのであるが、経路は単一でない。ガスの出口はＢとＤの二つがある。ガスの入口はＡとＣの二つがある。だからブロワ２６、コールドトラップ２８、混合器２９を含む経路ｆ−２６−ｇ−２８−ｈ−２９−ｊまでは共通であるがその前後では二つに分岐する。ブロワ２６を心臓とみなせば、
Ｂ→２６（Ｂ−ａ−２５−ｂ−ｆ−２６）
Ｄ→２６（Ｄ−ｃ−２７−ｄ−ｆ−２６）
の二つの静脈流が存在する。静脈流の流量は流量調整バルブ２５、２７によって自在に調整することができる。
【００５２】
同様に
２６→Ｃ（２６−ｇ−２８−ｈ−２９−ｊ−ｋ−ｎ−３０−ｒ−Ｃ）
２６→Ａ（２６−ｇ−２８−ｈ−２９−ｊ−ｋ−ｌ−３１−ｍ−Ａ）
の二つの動脈流が存在することになる。動脈流の流れの大きさは流量調整バルブ３０、３１によって自由に制御することができる。
【００５３】
いずれもコールドトラップで水分、酸素が除かれ再生され循環する。これらは電子線照射装置の外部でのガス流れを見たものである。電子線照射装置内部ではそれとは別の複雑なガス流れが形成される。内部を流れるガス流量も前記の流量調整バルブ２５、２７、３０、３１によって間接的に制御することができる。これらのガス流はそれぞれ異なった役割を持っている。
【００５４】
（１）ガス流Ｃ→Ｂ
照射部１７の下流から吹き込まれた不活性ガスが照射部１７を通り粉粒体Ｓに接触しながら酸素を剥取ってゆき、入口側ホッパ７下の不活性ガス排出口１２から排除される流れである。これが最も基本的なガスの流れである。照射窓４を下流側から上流側へと流れるから酸素が照射窓を通る事がないようにするのである。搬送系に落ちた粉粒体は一層程度の薄い層になっており不活性ガスとの接触は盛んであって付着酸素を取り除く作用は大きい。細径路１１を遡るからここでも粒子の落下に逆らって粒子を分離して酸素や水分を取り除き易い。
【００５５】
（２）ガス流Ａ→Ｂ
第１不活性ガス吹込口１８から入口側ホッパ７に吹き込まれた不活性ガスは堆積した静的な粉粒体の中へ潜り込んで細い経路を通過して付着した酸素、空気を取り込み細径路１１を上から下へと流れ不活性ガス排出口１２（Ｂ）から排除される。入口側ホッパ７には空気をたっぷりと含んだ粉粒体Ｓが存在するから、ここで空気を取り去り不活性ガスによって置き換えるということは有効である。照射窓より遥か以前に空気・酸素・水分を除去しようするものである。準備的なものであるが、ここで殆どの酸素を不活性ガスによって置き換えることができる。しかも入口側ホッパ７の内部にある被処理物Ｓは静止に近い状態であるからガス消費量が少なくても酸素置換効果は大きい。そして酸素や水分不純物を含むガスは第１の不活性ガス排出口１２から出てゆき照射窓４、照射部１７に至らない。
【００５６】
（３）ガス流Ｃ→Ｄ
第２不活性ガス吹込口９から入ったガスは殆どが上流側へ遡行してゆく。風向板１０はそれを賦勢する。上流側に流れて酸素が照射窓４に来るのを防ぐ。これは前記のＣ→Ｂの流れである。しかし一部のガスは出口側の不活性ガス排出口１４から引き出される。この流れは酸素や水分除去のためというよりも、粉粒体の出口側ホッパでの流れを制御する一つの手段として有用である。出口側ホッパ８の細径路１３の粉粒体の目詰まりを防止し粉粒体の降下速度を調整することができる。酸素を置換するという本来の目的からいえば第２不活性ガス排出口１４（Ｄ）は省くこともできる。
【００５７】
（４）ガス流Ａ→Ｄ
第１不活性ガス吹込口１８（Ａ）から、入口側ホッパ７、搬送経路を通り出口側ホッパに至って第２不活性ガス排出口１４（Ｄ）から排出されるというものである。しかしこのようなガスは殆どなくて、重要でない。このガス流が存在するということは酸素含有粉粒体が照射窓４の直下を通過する可能性があるということで望ましい事ではない。だからこの流れは殆どないと言える。
【００５８】
ガス入口が２つ、ガス出口が２つあるから、ガス経路は４つあるが、このうち重要なのは前の二つ（１）Ｃ→Ｂと（２）Ａ→Ｂである。もとより第２不活性ガス排出口１４は酸素排除という点では役に立たない排出口であって、これはガス流の制御のためにある。この排出口１４は省くこともできる。
【００５９】
搬送機構６を振動コンベヤとした場合、振動に起因するポンプ作用によって入口側ホッパ７、出口側ホッパ８からガスを搬送路６経路中に吸引する場合がある。この際に、搬送経路中の酸素濃度を上昇させないように、
Ｖ１，Ｖ２＞Ｖ３        （１）
としておくことが好ましい。
【００６０】
ここでＶ１は入口側ホッパ７の容積、Ｖ２は出口側ホッパ８の容積、Ｖ３は搬送経路６の容積である。入口側ホッパ容積、出口側ホッパ容積（Ｖ１，Ｖ２）は搬送経路Ｖ３の緩衝層の役割を果たす。
【００６１】
【発明の効果】
本発明においては、不活性ガス排出口１２を入口側ホッパのすぐの直下（Ｂ点）に設けている。これが重要な点である。さらに入口側ホッパに不活性ガスの吹込口を設けている。これによって搬送系へ入る前の入口側ホッパにある被処理物から酸素を剥取って排除することができる。
【００６２】
これだけでも被処理物に付着した酸素を排除できるのであるが、さらに照射窓より下流側（Ｃ）にも不活性ガス吹込口９を設けている。これによってＣ→Ｂのガス流を作り出し、被処理物Ｓから二重に酸素を排除するような念入りの構造となっている。
【００６３】
さらに一度使用した不活性ガスを再生して循環使用するようにしている。これによってガスコストを削減することができる。液体窒素のコールドトラップを用いるので窒素より沸点が高い酸素を捕集することができる。
【００６４】
入口側に入口側ホッパを設け被処理物を滞留させ入口側からの不活性ガスの逃げを防ぐようにしている。出口側に出口側ホッパを設け被処理物を滞留させ出口側からの不活性ガスの逃げを防ぐようにしている。不活性ガスの浪費を防ぎガスコストを大きく削減している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例にかかる電子線照射装置の概略構成図。
【符号の説明】
１  真空チャンバ
２  シールド電極
３  フィラメント
４  照射窓
５  窓箔
６  搬送機構
７  入口側ホッパ
８  出口側ホッパ
９  第２不活性ガス吹込口
１０  風向板
１１  細径路
１２  第１不活性ガス排出口
１３  細径路
１４  第２不活性ガス排出口
１５  ロータリバルブ
１６  搬出コンベヤ
１７  照射部
１８  第１不活性ガス吹込口
１９  不活性ガス吹込口
２０  投入コンベヤ
２１  投入口
２２  ロータリバルブ
２３  スクリーンメッシュ
２４  スクリーンメッシュ
２５  排出口流量調整バルブ
２６  ブロワ
２７  排出口流量調整バルブ
２８  コールドトラップ
２９  混合器
３０  吹込口流量調整バルブ
３１  吹込口流量調整バルブ
３２  流量調整バルブ
ｅ  電子線
Ｓ  粉粒体
【図１】
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