JP2001318200A - Electron beam irradiator - Google Patents
Electron beam irradiatorInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は粉粒体を回転させな
がら電子線を照射するための電子線照射装置に関する。
特に停止時、起動時に搬送機構に発生する不規則な大振
幅の問題を解決できるような工夫に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electron beam irradiation apparatus for irradiating an electron beam while rotating a granular material.
In particular, the present invention relates to a device that can solve the problem of irregular large amplitude generated in the transport mechanism at the time of stopping and starting.
【0002】電子線照射装置は、真空中で熱電子を発生
させ加速し照射窓の窓箔を通して大気中に取り出し被処
理物に照射するものである。窓箔はTi、Alの金属箔
であるが、電子線発生加速部の真空を維持するために必
要である。窓箔の下面には大気圧がかかるから強い張力
が働く。電子線は窓箔を突き抜けるが、その時に運動エ
ネルギーを失う。窓箔は加熱されるので水冷、風冷等の
手段によって冷却される。An electron beam irradiator generates thermoelectrons in a vacuum, accelerates the electrons, takes them out into the atmosphere through a window foil of an irradiation window, and irradiates an object to be processed. Although the window foil is a metal foil of Ti or Al, it is necessary to maintain a vacuum in the electron beam generation acceleration part. A strong tension acts on the lower surface of the window foil because atmospheric pressure is applied. The electron beam penetrates the window foil, at which time it loses kinetic energy. Since the window foil is heated, it is cooled by means such as water cooling or air cooling.
【0003】電子線照射の用途は多様である。電線被覆
やゴムに照射して高分子架橋を促す。印刷物や塗膜に照
射してキュアする。医療機器部材に照射して殺菌する。
高分子架橋、塗膜キュア、医療部材殺菌等についてはす
でに実績がある。本発明は粉粒体の電子線処理のための
搬送系の工夫を提案する。従来技術を後に述べるが粉粒
体の表面だけに電子線照射するのは難しくて工業的な規
模で実施されていない。粉粒体の全ての面に電子線を当
てるためには粉粒体を回転させなければならない。振動
コンベヤによって粉粒体を搬送すると粉粒体を回転させ
ることができる。本発明は振動コンベヤで粉粒体を搬送
する際の停止時、起動時の異常な振幅を問題にする。[0003] Applications of electron beam irradiation are diverse. Irradiates wire coating and rubber to promote polymer crosslinking. Irradiate printed materials and coatings to cure. Irradiate and sterilize medical device components.
We have a track record of polymer cross-linking, coating curing, and sterilization of medical components. The present invention proposes a contrivance for a transport system for electron beam processing of powder and granules. The prior art will be described later, but it is difficult to irradiate only the surface of the granular material with an electron beam, and it has not been practiced on an industrial scale. In order to apply an electron beam to all surfaces of the granule, the granule must be rotated. When the granular material is transported by the vibrating conveyor, the granular material can be rotated. The present invention has a problem of abnormal amplitude at the time of stopping and at the time of starting when the granular material is conveyed by the vibrating conveyor.
【0004】[0004]
【従来の技術】電子線照射装置は主に電線や印刷物など
有形固体を被処理物としていた。電子線照射装置の有望
な用途として粉粒体処理がある。粉粒体は有形固体とは
違った不定形の微小固体である。搬送系もこれまでの有
形固体とは異なったものが必要である。粉粒体というの
は、穀物、プラスチックペレット、食材、薬剤、肥料な
ど多様である。2. Description of the Related Art An electron beam irradiation apparatus mainly treats a tangible solid such as an electric wire or a printed material as an object to be processed. A promising application of the electron beam irradiation device is powder processing. Granules are amorphous solids that are different from tangible solids. The transport system also needs to be different from conventional tangible solids. There are various types of powders such as grains, plastic pellets, foodstuffs, drugs, and fertilizers.
【0005】粒状物を電子線処理するという思想はある
が先述のように実施された物は殆どない。実績はないが
穀物などの電子線照射について幾つかの提案がなされて
いる。何れも粒状物の表面だけに電子線を当てるため粒
状物を転動回転させる。風や振動によって粒状物を回転
させるものである。[0005] Although there is a concept of treating particles with an electron beam, there is almost no object implemented as described above. Although there is no track record, some proposals have been made for electron beam irradiation of grains and the like. In each case, the granular material is rolled and rotated in order to irradiate only the surface of the granular material with an electron beam. The granular material is rotated by wind or vibration.
【0006】(1) 特開平10−215765号「穀
物の殺菌方法およびそれに用いる穀物回動装置」は、振
動器と振盪器の上にトレー戴置台を置き、その上に電子
線照射装置を設けた穀物殺菌装置を提案する。玄米、小
麦、小豆、大豆などの穀物をトレーに薄く入れる。振動
器は縦方向(z方向)に振動し、振盪器は横方向(xy
方向)に振動する。(1) Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-215765 discloses a method of sterilizing grain and a grain rotating device used for the same. A tray mounting table is placed on a vibrator and a shaker, and an electron beam irradiation device is provided thereon. We propose a grain sterilizer. Put cereals such as brown rice, wheat, red beans and soybeans in a tray. The vibrator vibrates in the vertical direction (z direction) and the shaker moves in the horizontal direction (xy
Direction).
【0007】(2) 特願平10−142873号「電
子線照射装置」は、水冷された平坦表面の振動コンベヤ
に穀物を乗せて振動によって運びながら弱い電子線を当
てるようにした電子線照射装置を提案している。(2) Japanese Patent Application No. 10-142873 "Electron beam irradiation apparatus" is an electron beam irradiation apparatus in which a grain is placed on a water-cooled vibrating conveyor having a flat surface and a weak electron beam is applied while being carried by vibration. Has been proposed.
【0008】(3) 特開平1−192362号「粉体
の放射線処理装置」は、小麦粉、香辛料など粉粒体状食
品を気体搬送し浮遊させ放射線によって殺菌するための
装置を提案する。(3) Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-192362 discloses a device for radiation treatment of powder, such as flour and spices, for conveying and suspending powdered and granular foods and sterilizing it with radiation.
【0009】(4) 特開平8−52201号「粉体の
電子線殺菌装置」は、コンクリートの厚い壁をもつ巨大
な処理室に少し傾斜した管部を設け、管部の半ばに軸方
向平行に多孔板を設け、その下から空気を吹き込み、多
孔板の上から粉体被処理物を投入して、被処理物を空気
で持ち上げて斜め下向きに被処理物を運びつつ横から電
子線を浴びせる。(4) Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-52201 "Electron Beam Sterilizer for Powder" is provided with a slightly inclined pipe section in a huge processing chamber having a thick concrete wall, and is axially parallel to the middle of the pipe section. A perforated plate is provided, air is blown in from underneath, a powdered object is charged from above the perforated plate, the object is lifted by air, and the object is conveyed obliquely downward and an electron beam is emitted from the side. Bathe.
【0010】(5) 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、横型の
搬送空間の下部と上部に、横方向に延びる多孔板を前端
部に縦の多孔板を設け、下多孔板から気体を吹き上げ、
上多孔板から気体を吹き下げ、前多孔板から気体を吹き
送るようにして粉体の被処理物を気体輸送する。気体輸
送しながら電子線を照射するという巧みな物である。(5) Japanese Patent Application No. 11-61327, entitled "Electron Beam Irradiation Apparatus, Electron Beam Irradiation Method and Object to Be Treated", has a horizontally extending perforated plate at the front end and at the bottom and top of a horizontal transfer space. Provide a vertical perforated plate, blow up gas from the lower perforated plate,
The gas is transported by blowing down the gas from the upper perforated plate and blowing the gas from the front perforated plate. It is a skillful method of irradiating an electron beam while transporting gas.
【0011】(6) 特願平11−114312号「電
子線照射装置と粒状体殺菌方法」は、多数の突起凹凸の
ある振動コンベヤによって穀物を搬送する。突起や凹凸
によって穀物の粒子をひっくり返し転がし弾き変えす。
全ての表面が上を向く確率があり全面に薄く電子線が照
射されるから表面を殺菌することができる。(6) In Japanese Patent Application No. 11-14312, "Electron Beam Irradiation Apparatus and Granule Sterilization Method", grains are conveyed by a vibrating conveyor having a large number of projections and depressions. The grains of the grain are turned over and flipped by the projections and irregularities.
Since all surfaces are likely to face upward and the entire surface is thinly irradiated with electron beams, the surfaces can be sterilized.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】振動コンベヤによって
粉粒体を搬送しながら電子線を照射すると粉粒体を回転
させ全表面に電子線を当てることができる。前記従来例
の(2)と(6)は振動コンベヤを使うものである。振
動コンベヤ自体は周知の搬送機構である。板面(トラ
フ)を上下前後に微小振動させることによって物体を一
方向に進ませる。傾斜したトラフを使った振動コンベヤ
もある。水平のトラフを用いた振動コンベヤもある。水
平であっても振動の異方性によって一方向へ選択的に送
る事ができる。上下の運動(y方向運動)と前後の運動
(x方向運動)を組み合わせて、例えば45度の方向に
トラフを運動させる。すると、その方向にトラフの上の
被処理物が漸進する。単に漸進するだけでなくて転がり
飛び上がりながら進むので表面の全部が電子線のやって
くる方向を向く瞬間がある。だから粉粒体の全面が電子
線を浴びるようにできる。When an electron beam is irradiated while conveying a granular material by a vibrating conveyor, the granular material is rotated, and the entire surface can be irradiated with the electron beam. The conventional examples (2) and (6) use a vibrating conveyor. The vibrating conveyor itself is a well-known transport mechanism. The object moves in one direction by slightly vibrating the plate surface (trough) up and down and back and forth. Some vibratory conveyors use inclined troughs. Some vibratory conveyors use horizontal troughs. Even in the horizontal direction, it can be selectively sent in one direction due to the anisotropy of vibration. The trough is moved in a direction of, for example, 45 degrees by combining the up-down movement (y-direction movement) and the back-and-forth movement (x-direction movement). Then, the workpiece on the trough advances in that direction. There is a moment when the whole surface is directed in the direction from which the electron beam comes because it advances while rolling and jumping, not just progressive. Therefore, the entire surface of the powder can be exposed to the electron beam.
【0013】振動コンベヤの上下方向の振幅をDとす
る。定常運転時の振幅より、停止時の振幅、起動時の振
幅が大きい事が問題である。停止時というのは振動コン
ベヤモータの電力供給を切ってから振動が停止するまで
の遷移を言う。動から静への変化の時を意味する。じっ
と静止している時という意味でない。以後もそのような
使い方をするので注意すべきである。停止動作時と言っ
てもよいが簡便に停止時と言う。停止時には振動コンベ
ヤの振幅が大きくなる。例えば定常運転時の振動コンベ
ヤの上下方向の振幅を3mm〜4mmとする。同じ振動
コンベヤで停止時は30mm〜40mmもの振幅にな
る。起動時も大きくて20mm〜30mm程度の振幅に
なる。停止起動時の振幅異常は振動コンベヤにはよく起
こることである。It is assumed that the vertical amplitude of the vibration conveyor is D. The problem is that the amplitude at the time of stop and the amplitude at the time of start-up are larger than the amplitude at the time of steady operation. The term “stop” refers to a transition from when the power supply to the vibration conveyor motor is turned off to when the vibration stops. It means the time of change from movement to stillness. It does not mean when you are still. It should be noted that such usage will be continued thereafter. It may be referred to as a stop operation, but simply referred to as a stop operation. When stopped, the amplitude of the vibrating conveyor increases. For example, the vertical amplitude of the vibration conveyor during steady operation is 3 mm to 4 mm. When stopped by the same vibration conveyor, the amplitude becomes as large as 30 to 40 mm. At startup, the amplitude is as large as about 20 mm to 30 mm. Amplitude abnormalities at the time of stop and start are common in vibrating conveyors.
【0014】その原因ははっきりしないが共振のためで
はないかと思われる。60Hz、50Hzの商用電源で
振動コンベヤの交流モータを回転させる。2ポールのモ
ータなら定常回転数f0は60Hz、50Hz、4ポー
ルのモータなら定常回転数f0は30Hz、25Hzと
いうことになる。錘を偏心回転させて振動を得るので振
動コンベヤの振動の周波数fはモータの回転数に等し
い。Although the cause is not clear, it is thought to be due to resonance. The AC motor of the vibration conveyor is rotated by a commercial power supply of 60 Hz and 50 Hz. In the case of a two-pole motor, the steady speed f 0 is 60 Hz and 50 Hz, and in the case of a four-pole motor, the steady speed f 0 is 30 Hz and 25 Hz. Since the vibration is obtained by eccentrically rotating the weight, the vibration frequency f of the vibration conveyor is equal to the number of rotations of the motor.
【0015】トラフはバネによって弾性的に支持され
る。トラフ質量をMとしてバネ定数をKとすると固有振
動数Fは(1/2π)(K/M)1/2によって与えられ
る。錘をモータによって偏心回転させることによってト
ラフを強制振動させる。固有振動数Fcが定常時の回転
数よりも低い場合、停止時には振動数が定常値f0から
0に下がるので、fが一瞬であるがf=Fcとなる場合
がある。その時に振幅が異常に大きくなる。起動時も同
様でf=0から出発してfが徐々に増加してゆくが一瞬
f=Fcとなるから、その時に異常に大きい振幅とな
る。そのような訳で停止、起動時に振幅が異常に増加す
るのであろうと推定される。The trough is elastically supported by a spring. If the trough mass is M and the spring constant is K, the natural frequency F is given by (1 / 2π) (K / M) 1/2 . The trough is forcibly vibrated by rotating the weight eccentrically by a motor. If the natural frequency F c is lower than the rotational speed of the steady state, at the time of stop since frequency drops to zero from the steady value f 0, there is a case where although f is momentarily becomes f = F c. At that time, the amplitude becomes abnormally large. Since startup also slide into increased gradually f starting from same a f = 0 becomes a moment f = F c, the abnormally large amplitude at that time. For this reason, it is estimated that the amplitude will abnormally increase at the time of stopping and starting.
【0016】このような振幅の異常が起こるのは停止、
起動のほんの瞬時だけである。例えば起動の時間が5
秒、定常運転が1日〜1週間、停止の時間が15秒〜2
0秒といった時間配分である。停止時の方が起動時より
も振幅異常が顕著なのは停止に要する時間が長いためで
あろうと思われる。The occurrence of such abnormal amplitude is stopped,
It's just a moment of startup. For example, start time is 5
Seconds, steady operation 1 day to 1 week, stop time 15 seconds to 2
Time distribution such as 0 seconds. It is considered that the abnormal amplitude is more remarkable at the time of stopping than at the time of starting, probably because the time required for stopping is longer.
【0017】振動コンベヤのトラフと電子線照射装置の
照射窓が接触してはいけない。接近させてもいけない。
もし接近させると停止時の異常振動によって窓箔がトラ
フ、被処理物に当たって破れる恐れがある。窓箔は薄く
て弱い金属箔であり、上下に1気圧(0.1MPa)も
の圧力差が掛かっており加熱されており、すこぶる脆弱
な状態である。これにトラフなどが当たるというのは極
めて危険である。異常振動をも考慮に入れて、照射窓下
端とトラフを、30mm〜40mmも離さなければなら
ない。照射窓では窓箔を枠体で押さえて固定するように
している。窓箔押さえ枠体の厚みも必要だから窓箔とト
ラフの間隙Gは50mmもの広いものになってしまう。The trough of the vibrating conveyor and the irradiation window of the electron beam irradiation device must not be in contact with each other. Don't let them approach.
If they are approached, the window foil may be broken by hitting the trough and the object to be processed due to abnormal vibration at the time of stop. The window foil is a thin and weak metal foil, is heated by a pressure difference of 1 atm (0.1 MPa) above and below, and is in a very weak state. It is extremely dangerous that a trough hits this. Taking into account abnormal vibrations, the lower end of the irradiation window and the trough must be separated by 30 to 40 mm. In the irradiation window, the window foil is fixed by holding it with a frame. Since the thickness of the window foil holding frame is also required, the gap G between the window foil and the trough becomes as large as 50 mm.
【0018】電子線は真空中を走行する場合はエネルギ
ーを失わないが、大気中に出ると空気中のガス(窒素、
酸素)によって散乱され急速にエネルギーを喪失する。
空気中での被処理物までの飛程ができるだけ短い方がよ
い。上の振動コンベヤの場合、大気中での電子線の飛程
は約50mmということになる。粉粒体の処理のために
は所定のエネルギーが必要である。そのエネルギーに大
気でのエネルギー損失、窓箔での損失を加えた速度にな
るように電子線を加速している。An electron beam does not lose energy when traveling in a vacuum, but when it goes out into the atmosphere, the gas (nitrogen,
Oxygen) and quickly loses energy.
It is better that the range to the object to be processed in the air is as short as possible. In the case of the above vibrating conveyor, the range of the electron beam in the atmosphere is about 50 mm. Predetermined energy is required for the treatment of the granular material. The electron beam is accelerated to a speed that is the sum of the energy lost in the atmosphere and the loss in the window foil.
【0019】電子線が大気中で50mmもの飛程を持つ
というのは無駄なことである。単に加速エネルギーが無
駄ということの他にさらに微妙な問題がある。加速エネ
ルギー(電子運動エネルギー)によって大気中での損失
が異なるという問題がある。速い電子は気体原子と相互
作用する時間が短いから損失も少ない。1MeVに加速
した電子線は50mm程度の空気中飛程では殆どロスが
ない。300keVだとかなり遅いので損失は大きい。
120keVの低いエネルギーの電子線の場合、窓箔で
の通過損失もあるから、空気中飛程が50mmもあると
対象物にまで到達しない事がある。処理の種類によって
加速エネルギーが異なるが、粉粒体処理の場合、表面だ
けに電子線を照射したいという事が多いのでエネルギー
は低いのである。低いエネルギーの場合に大気中の損失
は著しい。低いエネルギーの電子線が吸収され被処理物
までに消滅する恐れがあるというのでは不都合である。
低エネルギー電子線が大気に吸収されて無効になるとい
うのは困る。It is wasteful that an electron beam has a range of 50 mm in the atmosphere. There are more subtle problems besides simply wasting acceleration energy. There is a problem that the loss in the atmosphere differs depending on the acceleration energy (electron kinetic energy). Fast electrons have less loss because they interact with gas atoms for a short time. The electron beam accelerated to 1 MeV has almost no loss in the air range of about 50 mm. 300 keV is quite slow, so the loss is large.
In the case of an electron beam having a low energy of 120 keV, there is also a passage loss in the window foil, so that if the range in air is as large as 50 mm, it may not reach the target. Although the acceleration energy varies depending on the type of treatment, in the case of powder and granular material treatment, it is often desired to irradiate only the surface with an electron beam, so the energy is low. At low energies, atmospheric losses are significant. It is inconvenient that the low energy electron beam may be absorbed and disappear by the object to be processed.
It is troublesome that low-energy electron beams are absorbed by the atmosphere and become ineffective.
【0020】窓箔を出てすぐに被処理物(粉粒体)に遭
遇するというのが望ましい。窓箔と振動コンベヤの距離
を短くして電子線エネルギーの大気中での損失を減らす
ようにした電子線照射装置を提供する事が本発明の第1
の目的である。低エネルギーの電子線を粉粒体に安定し
て照射できる電子線照射装置を提供することが本発明の
第2の目的である。It is desirable that the object to be treated (granules) be encountered immediately after leaving the window foil. It is a first object of the present invention to provide an electron beam irradiation apparatus in which the distance between the window foil and the vibration conveyor is shortened to reduce the loss of electron beam energy in the atmosphere.
Is the purpose. It is a second object of the present invention to provide an electron beam irradiation apparatus capable of stably irradiating a granular material with a low energy electron beam.
【0021】[0021]
【課題を解決するための手段】本発明の電子線照射装置
は、電子線を生ずる電子線発生部と、粉粒体を搬送する
振動コンベヤと、振動コンベヤを昇降可能に保持する昇
降保持機構とを含む。昇降保持機構によって最適の高さ
に振動コンベヤのトラフを保持するようにできる。According to the present invention, there is provided an electron beam irradiation apparatus comprising: an electron beam generator for generating an electron beam; a vibrating conveyor for transporting a powdery material; including. The trough of the vibrating conveyor can be held at an optimum height by the lifting and lowering mechanism.
【0022】定常運転時はトラフを高く、停止動作時、
起動時にはトラフを低くすることによって電子エネルギ
ーロスを防ぎつつ、窓箔、トラフ等の破損を回避するこ
とができる。During normal operation, the trough is set high.
By lowering the trough at the time of startup, loss of electron energy can be prevented, and damage to the window foil, the trough, and the like can be avoided.
【0023】[0023]
【発明の実施の形態】本発明の電子線照射装置は、振動
コンベヤのトラフ高さを自在に調整できるようにしたと
ころに特徴がある。だから本発明の電子線照射装置は、
電子線発生部、振動コンベヤ、昇降保持機構を含む装置
だということができる。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The electron beam irradiation apparatus of the present invention is characterized in that the trough height of a vibrating conveyor can be freely adjusted. Therefore, the electron beam irradiation apparatus of the present invention
It can be said that the device includes an electron beam generator, a vibration conveyor, and a lifting and lowering mechanism.
【0024】電子線発生部というのは熱電子を放射する
熱フィラメントや電子を加速する加速電極などを含む。
電子線照射装置には電子線発生部に関して2種類あって
一つは走査型、もう一つはエリア型と言う。走査型は細
い電子線ビームを交番磁界によって走査するものであ
る。エリア型(非走査型)というのは実効面積の広いフ
ィラメントから大面積の電子ビームを発生させ1段加速
するものである。いずれも真空中で熱電子を発生させ適
当な電圧で加速する。本発明は走査型でも非走査型でも
同様に適用できる。The electron beam generator includes a hot filament for emitting thermoelectrons and an accelerating electrode for accelerating electrons.
There are two types of electron beam irradiators regarding the electron beam generator, one of which is a scanning type and the other is an area type. The scanning type scans a thin electron beam with an alternating magnetic field. The area type (non-scanning type) is a type in which a large-area electron beam is generated from a filament having a large effective area and accelerated by one stage. In each case, thermoelectrons are generated in a vacuum and accelerated by an appropriate voltage. The present invention can be similarly applied to a scanning type and a non-scanning type.
【0025】電子線発生部の終端開口部が照射窓であ
り、ここには窓箔が張られている。窓箔は冷却水、冷却
風によって冷却される。照射窓の外側は大気圧で被処理
物に電子線を照射する部分になる。照射部の全体は放射
線を防止するための厚い金属壁からなる筐体によって囲
まれている。電子線照射によってX線が発生するのでX
線が外部に漏れないように筐体で囲むのである。The terminal opening of the electron beam generator is an irradiation window, and a window foil is stretched here. The window foil is cooled by cooling water and cooling air. The outside of the irradiation window is a portion for irradiating an object to be processed with an electron beam at atmospheric pressure. The entire irradiating section is surrounded by a housing made of a thick metal wall for preventing radiation. X-rays are generated by electron beam irradiation.
Enclose it in a housing so that the wires do not leak outside.
【0026】筐体の中を被処理物が動くので搬送機構が
必要になる。搬送機構は入口−照射窓−出口の間で被処
理物を運ぶものである。被処理物が有形固体の場合は無
端周回コンベヤを用いる。しかし本発明は粉粒体を対象
とするから静的な無端周回コンベヤは不適である。全面
に電子線を浴びせる必要があるから振動コンベヤを用い
る。振動コンベヤは上下方向の振動と前後方向の振動を
同期させておこすことによりコンベヤ上の物体を前進さ
せることができる。コンベヤを傾けることによって速度
を調整することもできる。コンベヤが水平であっても一
定方向に送ることができる。静的に送るのでなくて弾き
飛ばして前進させるので粉粒体が回転して全ての面に電
子線が当たるようになる。Since the object to be processed moves in the housing, a transport mechanism is required. The transport mechanism transports the workpiece between the entrance, the irradiation window, and the exit. When the object to be processed is a tangible solid, an endless orbiting conveyor is used. However, since the present invention is intended for granular materials, a static endless orbiting conveyor is not suitable. Since it is necessary to expose the entire surface to electron beams, a vibrating conveyor is used. The vibrating conveyor can advance an object on the conveyor by synchronizing the vertical vibration and the front-back vibration. Speed can also be adjusted by tilting the conveyor. Even if the conveyor is horizontal, it can be fed in a certain direction. Instead of being sent statically, it is flipped and moved forward, so that the particles rotate and the electron beam hits all surfaces.
【0027】本発明において最も特徴的なのは振動コン
ベヤを昇降可能に保持する昇降保持機構である。これに
よって窓箔とコンベヤトラフの距離を最適の間隙に調整
することができる。停止時と起動時に共振してコンベヤ
の振幅が異常に大きくなる。そこで停止時と起動時は昇
降保持機構によって振動コンベヤを下げ、定常運転時は
昇降保持機構によって振動コンベヤを上げる。The most characteristic feature of the present invention is a lifting and lowering holding mechanism for holding the vibrating conveyor so as to be able to move up and down. Thereby, the distance between the window foil and the conveyor trough can be adjusted to an optimum gap. At the time of stop and start, resonance occurs, and the amplitude of the conveyor becomes abnormally large. Therefore, at the time of stopping and starting, the vibration conveyor is lowered by the lifting and lowering mechanism, and at the time of steady operation, the vibration conveyor is raised by the lifting and lowering mechanism.
【0028】停止時・起動時は、照射窓枠体とトラフの
間隙が30mm〜50mmになるようにする。広い間隙
があるから共振してもトラフ、被処理物が照射窓の枠体
や窓箔に当たらない。At the time of stopping and starting, the gap between the irradiation window frame and the trough is set to 30 mm to 50 mm. Because of the wide gap, even when resonated, the trough and the object do not hit the frame or window foil of the irradiation window.
【0029】定常状態に入ると振動コンベヤトラフを上
げ、トラフ・照射窓の間隙を10mm〜20mm程度に
狭くする。定常振動では振幅は3〜4mmであるから1
0mm開いているとトラフが照射窓に当たるということ
はない。窓箔を出てからの空気中の飛程が短くなるから
電子線エネルギー損失が減少する。エネルギー損失が軽
減されるから効率が向上する。このように停止・起動時
と定常時でトラフの高さを変えるというのが本発明の特
徴である。昇降保持機構はエアシリンダ、油圧シリンダ
などの流体圧シリンダを用いることができる。その他に
モータと減速器(ウオーム、ウオームギヤ)を組み合わ
せた機械的な昇降装置であってもよい。スプリングと磁
石を組み合わせた昇降装置であってもよい。昇降保持機
構の種類や機構は任意である。In the steady state, the vibrating conveyor trough is raised, and the gap between the trough and the irradiation window is reduced to about 10 mm to 20 mm. In the case of steady vibration, the amplitude is 3 to 4 mm.
If the opening is 0 mm, the trough does not hit the irradiation window. Since the range in the air after exiting the window foil is shortened, electron beam energy loss is reduced. Efficiency is improved because energy loss is reduced. The feature of the present invention is to change the height of the trough between the stop / start and the steady state. A hydraulic cylinder such as an air cylinder or a hydraulic cylinder can be used as the lifting and lowering mechanism. In addition, a mechanical elevating device combining a motor and a speed reducer (worm, worm gear) may be used. An elevating device combining a spring and a magnet may be used. The type and mechanism of the lifting and lowering holding mechanism are arbitrary.
【0030】[0030]
【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。電子線発生部は、フィラメント
1、シールド2、真空チャンバ3などよりなる。図示し
ていないが加速電源、フィラメント電源などがあってフ
ィラメントは負電圧にバイアスされフィラメントに電流
を流して熱電子を発生しフィラメントと電極間で電子線
を加速するようになっている。加速された電子は平行な
下向きビーム(電子線)EBとなる。真空チャンバ3の
下側の開口部が照射窓4である。照射窓4に窓箔5が張
ってある。電子線発生部の直下に搬送機構としての振動
コンベヤが設けられる。FIG. 1 shows an electron beam irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention. The electron beam generator includes a filament 1, a shield 2, a vacuum chamber 3, and the like. Although not shown, there is an acceleration power supply, a filament power supply, and the like. The filament is biased to a negative voltage, a current flows through the filament to generate thermoelectrons, and an electron beam is accelerated between the filament and the electrode. The accelerated electrons become parallel downward beams (electron beams) EB. The lower opening of the vacuum chamber 3 is the irradiation window 4. A window foil 5 is attached to the irradiation window 4. A vibration conveyor as a transport mechanism is provided directly below the electron beam generator.
【0031】振動コンベヤの上部にはトラフ6があり振
動源7によって斜め前方に振動するようになっている。
この例では矢印14によって示すように斜め前方45度
の方向に振幅を持つようにしている。トラフ6はいくつ
かの足11によって支持される。足11の途中にスプリ
ング8が設けられる。スプリング8はトラフの振動を可
能にするために不可欠の部材である。スプリング8はト
ラフの上下動前後動を許す。振動源7が振動のパワーを
与える。振動源7は斜め方向に振動を与えるものであれ
ば良いのであって圧電現象を利用するものであってもよ
い。ここでは偏心した錘をモータで廻すような振動源を
用いている。振動コンベヤ自体は公知であり、振動源自
体もいくつも知られている。コンベヤのトラフは傾いて
いても良いし、このように水平でもよい。前方に傾ける
と加速できるし、後方に傾けると減速することができ
る。トラフが水平であっても粉粒体(対象物)を一定方
向に移動させることができる。A trough 6 is provided above the vibrating conveyor, and is vibrated diagonally forward by a vibration source 7.
In this example, as shown by an arrow 14, the amplitude is set to be 45 degrees diagonally forward. The trough 6 is supported by several feet 11. A spring 8 is provided in the middle of the foot 11. The spring 8 is an essential member for enabling the trough to vibrate. The spring 8 allows the trough to move up and down and back and forth. A vibration source 7 provides vibration power. The vibration source 7 only needs to apply vibration in an oblique direction, and may use a piezoelectric phenomenon. Here, a vibration source that turns an eccentric weight by a motor is used. Vibrating conveyors are known per se, and a number of vibration sources are also known. The trough of the conveyor may be inclined or, as such, may be horizontal. Tilt forward can accelerate, lean backward can slow down. Even if the trough is horizontal, the granular material (object) can be moved in a certain direction.
【0032】足11の途中に昇降装置9が設けられる。
昇降装置9によって足11が伸長したり収縮したりする
ことができる。つまりトラフ6が上がったり下がったり
する。トラフの高さ調整のために昇降装置9がある。昇
降装置9によって振動コンベヤの高さを制御するという
ところに本発明の骨子がある。停止時(停止に向かう過
渡運動時)と起動時には振動コンベヤの振幅が異常に増
大するから、トラフを下げる。定常運動時になって振幅
が安定すると、トラフを上げて照射窓にトラフを接近さ
せる。安定な定常時には振幅が3mm〜4mmに過ぎな
いから、トラフと照射窓の間隙を10mm程度にでき
る。An elevating device 9 is provided in the middle of the foot 11.
The foot 11 can be extended and contracted by the lifting device 9. That is, the trough 6 goes up and down. There is an elevating device 9 for adjusting the height of the trough. The gist of the present invention lies in that the height of the vibrating conveyor is controlled by the lifting device 9. At the time of stop (at the time of transient movement toward stop) and at the time of start-up, the trough is lowered because the amplitude of the vibration conveyor abnormally increases. When the amplitude is stabilized during the steady motion, the trough is raised to bring the trough closer to the irradiation window. Since the amplitude is only 3 mm to 4 mm in a stable steady state, the gap between the trough and the irradiation window can be set to about 10 mm.
【0033】昇降保持装置9というのは例えばエアシリ
ンダであって圧縮空気を送る事によってピストンを上下
に動かすようになっている。エアシリンダといえば長い
円筒状のものが想起されるが、それは長いストロークを
要する場合である。ここでは昇降のストロークが50m
mもあれば良いから長いシリンダである必要はない。こ
こで用いたのは100mm×100mm×100mm程
度の角型のエアシリンダを用いている。箱型シリンダの
内部に上下動できるピストンがあり、ピストンの上部の
空間と、下部の空間のいずれかに空気を送り込み他方か
ら空気を抜けばピストンを自在に昇降させることができ
る。上部空間と下部空間に圧縮空気を導入し排出するた
めに、昇降装置9には圧縮空気配管12、13が設けら
れる。何れかの配管から圧縮空気を導入し他方から排除
することによってピストンを昇降できる。The lifting and lowering device 9 is, for example, an air cylinder, which moves the piston up and down by sending compressed air. A long cylinder is reminded of an air cylinder, which is a case where a long stroke is required. Here, the lifting stroke is 50m
It is not necessary to use a long cylinder because m is sufficient. Here, a square air cylinder of about 100 mm × 100 mm × 100 mm is used. There is a piston that can move up and down inside the box-shaped cylinder. If air is sent into one of the upper space and the lower space of the piston and the air is removed from the other space, the piston can be moved up and down freely. The lifting device 9 is provided with compressed air pipes 12 and 13 for introducing and discharging compressed air into the upper space and the lower space. The piston can be moved up and down by introducing compressed air from one of the pipes and removing it from the other.
【0034】定常状態では図1のようにトラフを上に上
げてトラフ・照射窓間の距離を狭くする。それによって
電子線が空気によって散乱され難くする。停止動作時と
起動時は図2のようトラフを下げて振動コンベヤと電子
線発生装置が接触しないようにする。In the steady state, the trough is raised upward to reduce the distance between the trough and the irradiation window as shown in FIG. Thereby, the electron beam is hardly scattered by the air. At the time of the stop operation and the start-up, the trough is lowered as shown in FIG. 2 so that the vibration conveyor and the electron beam generator do not come into contact with each other.
【0035】[0035]
【発明の効果】振動コンベヤを用いるから粉粒体を舞い
上げ転がしながら電子線を当てることができる。粉粒体
の表面だけに一様に電子線を当てることができるので粒
状食品などの殺菌に電子線照射を利用できる。振動コン
ベヤにおいては、振動源が止まるとき(停止時)と、動
き出すとき(起動時)には異常に大きな振幅になるが、
本発明は昇降機構があるので自在に振動コンベヤのトラ
フの高さを調整することができる。振幅の大きい停止時
と起動時には、トラフを下降させてトラフと照射窓の間
隙を広くする。振幅の小さい定常運動時にはトラフを上
げて照射窓とトラフの間隙を狭くする。電子線が空気中
を飛行する距離(飛程)が短くなるからエネルギーロス
が小さくなる。エネルギーロス分だけ余計に加速すると
いう必要もなくなるから、加速エネルギーを下げること
ができる。電子線照射のための電力を節減できて効率が
向上する。According to the present invention, since the vibrating conveyor is used, the electron beam can be irradiated while the granular material is sowed and rolled. Since the electron beam can be uniformly applied only to the surface of the granular material, electron beam irradiation can be used for sterilization of granular foods and the like. In a vibration conveyor, when the vibration source stops (when stopped) and when it starts moving (when started), the amplitude becomes abnormally large.
In the present invention, the height of the trough of the vibrating conveyor can be freely adjusted because of the lifting mechanism. At the time of stopping and starting with a large amplitude, the trough is lowered to widen the gap between the trough and the irradiation window. During steady motion with small amplitude, the trough is raised to narrow the gap between the irradiation window and the trough. Since the distance (range) in which the electron beam flies in the air is shortened, energy loss is reduced. Since there is no need to accelerate further by the energy loss, the acceleration energy can be reduced. The power for electron beam irradiation can be saved and the efficiency is improved.
【図1】トラフが上昇位置にある時の本発明の実施例に
かかる電子線照射装置の概略断面図。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an electron beam irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention when a trough is at a raised position.
【図2】トラフが下降位置にある時の本発明の実施例に
かかる電子線照射装置の概略断面図。FIG. 2 is a schematic sectional view of the electron beam irradiation apparatus according to the embodiment of the present invention when the trough is at a lowered position.
1 フィラメント 2 シールド 3 真空チャンバ 4 照射窓 5 窓箔 6 トラフ 7 振動源 8 スプリング 9 昇降装置 10 ベース板 11 足 12 圧縮空気配管 13 圧縮空気配管 14 振動方向 B 粉粒体 EB 電子線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Filament 2 Shield 3 Vacuum chamber 4 Irradiation window 5 Window foil 6 Trough 7 Vibration source 8 Spring 9 Lifting device 10 Base plate 11 Feet 12 Compressed air piping 13 Compressed air piping 14 Vibration direction B Particles EB Electron beam
Claims (1)
を搬送する振動コンベヤと、振動コンベヤを昇降可能に
保持する昇降保持装置とを含む事を特徴とする電子線照
射装置。1. An electron beam irradiation apparatus comprising: an electron beam generator for generating an electron beam; a vibrating conveyor for transporting powdery and granular materials; and a lifting and lowering holding device for holding the vibrating conveyor up and down.
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