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電子射線照射方法、電子射線照射裝置和開口容器用電子射線照射裝置的製作方法

2023-09-09 23:28:15

專利名稱:電子射線照射方法、電子射線照射裝置和開口容器用電子射線照射裝置的製作方法
技術領域:
本發明涉及對對象物照射電子射線的電子射線照射方法和電子射線 照射裝置,特別涉及適用於將例如食品、水、醫藥品、中藥、化妝品、 飼料、肥料等或它們所使用的包裝材料等作為所述對象物並對其實施殺 菌的電子射線照射方法和電子射線照射裝置,進而,特別涉及適合於對 塑料制的開口容器的內外表面進行殺菌的開口容器用電子射線照射裝 置。
背景技術:
作為這種電子射線照射方法和電子射線照射裝置,以往一般利用高 能量的電子射線的透射作用將該電子射線照射到對象物上。但是,在這 種高能量型的電子射線照射方法和電子射線照射裝置中,具有其設施大 規模化的傾向,並且存在能量效率低的問題。所以,以簡化設施、提高 能量效率為目的,提出了如下的低能量型的電子射線照射方法和電子射 線照射裝置其使用低能量的電子射線,並且,利用磁場使電子偏轉或 利用反射板使電子反射,從而能夠儘可能均勻地對對象物照射電子射線。
例如,作為其代表性示例,公開了專利文獻1和專利文獻2所述的 技術。
在專利文獻1所述的技術中,公開了如下的電子射線照射裝置其 具有向電子射線照射區域照射電子射線的電子射線照射單元;和多個磁 場偏轉器,其配置在電子射線照射區域的周圍並產生多個磁場。而且, 該電子射線照射裝置還具有將立體對象物搬送到電子射線照射區域內的 搬送單元。
並且,在專利文獻2所述的技術中,公開了如下的電子射線照射裝置其具有對電子射線照射區域內的立體對象物照射電子射線的電子射線照射單元;配置在對象物的下方的磁場偏轉器;和搬送對象物的搬送單元。根據這些專利文獻1、專利文獻2所公開的結構,利用搬送單元將對象物搬送到電子射線照射區域內,接著,利用電子射線照射單元產生 電子射線並對電子射線照射區域內進行照射,利用各個磁場偏轉器使該 所照射的電子射線偏轉,從而能夠對對象物的各處照射電子射線。但是,最近,飲料、食品、醫藥品以及化妝品的填充多使用塑料制 的開口容器。在填充內容物前,對這些開口容器的內部進行滅菌處理, 使其成為無菌狀態,然後填充內容物並進行密封。關於開口容器的滅菌 處理,代替使得設備變大型化的使用藥劑的方法,而提出了使用電子射 線對高速搬送的開口容器的內外表面進行滅菌的方法。例如,提出了如下的電子射線照射裝置PET瓶等塑料制的開口容器以其中心軸與搬送方向垂直的方式,即在將開口容器放倒的狀態下, 通過搬送單元搬送到照射電子射線產生單元的電子射線的照射區域,利 用地板部傾斜設置的其他搬送單元以一邊旋轉一邊移動的方式搬送開口 容器,使開口容器一邊旋轉一邊通過電子射線產生單元的照射空間,由 此,對開口容器的外表面和內表面全體照射電子射線,高效進行滅菌處理(參照專利文獻3)。並且,作為其他示例,提出了如下的電子射線照射裝置縱長狀地配設電子射線產生單元,包含該電子射線產生單元的電子射線照射窗在 內,在其前後部需要的長度範圍內,通過不透射放射線的材料構成滅菌 處理室,通過容器搬送單元,以直立姿勢從滅菌處理室的入口部向出口 部搬送處理對象即開口容器,而且具有旋轉賦予單元,在從即將到達電 子射線產生單元的電子射線照射窗的前方位置到通過結束期間,對開口 容器賦予自轉,能夠實現小型化,同時提高開口容器的滅菌處理效果(參照專利文獻4)。進而,還提出了如下的容器殺菌方法和裝置為了能夠利用電子射 線照射對通過搬送單元在直立狀態下搬送到殺菌處理室內的容器的內表面進行殺菌,利用交流磁場沿容器的搬送方向掃描來自電子射線照射裝 置的低能量的電子射線,利用放射狀噴嘴將電子射線細分並依次注入到 各容器內,從而能夠利用一個電子射線照射單元對多個容器內表面進行 殺菌,能夠使裝置整體小型化(參照專利文獻5)。專利文獻1:日本特開2002-308229號公報 專利文獻2:日本特開平11-281798號公報 專利文獻3:日本特開平10-268100號公報 專利文獻4:日本特開平11-1212號公報 專利文獻5:日本特開2002-104334號公報這裡,為了對對象物的整個表面均勻地照射電子射線,需要使磁場 偏轉器的配置及其磁場強度發生各種變化。但是,因為高速發射電子, 所以用於確保這種照射的均勻性的控制非常困難,即使利用上述各專利 文獻的技術,也不能完全實現對對象物的整個表面均勻地照射電子射線。並且,在對象物例如為複雜的具有凹凸的立體物或薄片狀部件的情 況下,對於電子射線照射單元的照射部而言,即使在使電子發生了偏轉 的情況下,因為拉莫爾半徑(Larmorradius)變大且具有邊緣(fringing), 所以對對象物的相反面側的照射很困難。另外,雖然也提出了通過對象 物或反射板的二次電子來對對象物的相反面側照射電子射線的方案,但 是這種二次電子因空間距離而產生的損失很大,所以確保其照射量並均 勻地進行照射是相當困難的。進而,從這種電子射線照射裝置照射的電子射線,除了對象物以外, 還與其氛圍氣即周圍氣體和裝置的結構部產生衝撞,進一步消耗其能量。 因此,難以均勻地對對象物照射電子射線。並且,上述這種問題特別是在連續搬送對象物的連續生產線中應用 的情況下,更難以能量效率良好地、均勻地對該所搬送的對象物照射低 能量的電子射線。發明內容所以,本發明是著眼於這些問題而完成的,其目的在於,提供即使是低能量的電子射線,也能夠對對象物均勻地照射電子射線的電子射線 照射方法和電子射線照射裝置。並且,本發明的目的在於,提供即使是低能量的電子射線,也能夠 抑制電子射線的能量消耗的電子射線照射方法和電子射線照射裝置,以 及能夠抑制電子射線的能量消耗,同時連續地照射電子射線的電子射線 照射裝置。但是,在上述專利文獻3所記載的電子射線照射裝置中,將以直立 狀態搬送的開口容器臨時放倒,在該放倒移送的狀態下進行照射處理, 因此,在生產線中配置殺菌裝置時,需要放倒機構和立起機構,開口容 器的搬送速度因這些機構而顯著降低,所以,具有難以組裝到希望高速 搬送開口容器來提高生產效率的生產線中的問題。並且,專利文獻4所記載的電子射線照射裝置雖然能夠組裝到各種 產品的生產線中,但是,在連續搬送開口容器時,在通過電子射線產生 單元的一個部位的電子射線照射窗部分的過程中,利用電子射線從側面 照射各個開口容器來實施滅菌處理,所以為了對開口容器的內外表面充 分滅菌,具有要降低搬送速度或必須使用高能量的電子射線產生單元的 問題。進而,在專利文獻5所記載的電子射線照射裝置中,為了對在生產 線中連續搬送的各開口容器進行照射處理,需要在一個電子射線照射單 元中分支設置多個放射狀噴嘴,所以結構變複雜,為了利用電子射線充 分地照射到開口容器的內部,需要降低搬送速度,具有阻礙生產線效率 提高的問題。艮口,本發明的另一目的在於,提供能夠組裝到高速搬送開口容器的 生產線中,並且能夠使用低能量的電子射線產生單元,在維持負壓的照 射處理部內,通過電子射線有效地對開口容器進行滅菌處理的開口容器 用電子射線照射裝置。並且,本發明的另一目的在於,提供適當地配置多個電子射線產生 單元,能夠利用各電子射線產生單元的電子射線,適當地對以與生產線 大致相同的高速搬送中的各開口容器的內外表面進行滅菌處理的開口容器用電子射線照射裝置。為了解決上述問題,本發明的對對象物照射電子射線的方法的特徵 在於,該方法形成將在電子射線照射區域內產生的多個磁場連接起來的 磁場屏障,在該磁場屏障內對對象物照射電子射線。並且,本發明的對對象物照射電子射線的電子射線照射裝置的特徵 在於,該電子射線照射裝置具有電子射線照射單元,其對設置對象物 的電子射線照射區域內照射電子射線;以及磁場屏障形成單元,其形成 將在所述電子射線照射區域內產生的多個磁場連接起來而包圍所述對象 物的磁場屏障。這裡,在本說明書中,"磁場屏障"是指,在電子射線照射區域內產 生多個磁場,將這些多個磁場接合起來,而合成相互的磁場。另外,例 如在上述專利文獻1中,雖然在電子射線照射區域內產生多個磁場,但 是,分別形成為單一的磁場,沒有構成本發明這樣的將相互的磁場接合 起來的磁場屏障。根據本發明,通過將在電子射線照射區域內產生的多個磁場接合起 來形成磁場屏障。因此,通過在該磁場屏障內對對象物照射電子射線, 能夠將對對象物照射的電子射線封閉在磁場屏障內,並以各種角度進行 反射。因此,能夠高效且均勻地對對象物照射電子射線。這裡,優選所述磁場屏障由會切(cusp)磁場或磁鏡(mirror)場形 成。如果是這種結構,則能夠在磁場屏障內沒有能量損失地封入電子。 並且,能夠更有效地獲得電子反射方向的無序性。因此,能夠更加高效 地對對象物照射電子射線。並且,優選所述磁場屏障形成單元調整該產生的磁場的強度,改變 所述磁場屏障內的電子射線的反射距離和反射方向中的至少一方。如果 是這種結構,則能夠進一步有效地獲得電子反射方向的無序性。因此, 能夠更加高效且均勻地對對象物照射電子射線。並且,優選所述磁場屏障形成單元通過該產生的磁場的方向的調整、 和旋轉磁場的產生的有無的調整中的至少一方,來改變所述磁場屏障內 的電子射線的反射方向。如果是這種結構,則能夠進一步有效地獲得電子反射方向的無序性。因此,能夠更加高效且均勻地對對象物照射電子 射線。並且,所述磁場屏障形成單元優選採用具有多個磁場產生體的結構, 該多個磁場產生體配置成包圍所述電子射線照射區域內的對象物,分別 產生所述磁場。如果是這種結構,則在形成包圍對象物的磁場屏障方面 為優選結構。而且,能夠使用低能量的電子射線均勻地對對象物照射電 子射線。並且,這種磁場產生體優選具有永久磁鐵、電磁鐵或圓形線圈中的 任一種。如果是這種結構,則能夠根據適當的條件,效率良好地形成期 望的磁場。並且,優選該電子射線照射裝置還具有照射槽,該照射槽在內部收 納所述對象物,並且將該對象物周圍的氛圍氣管理成真空狀態、或被從 負壓到正壓的氛圍氣氣體充滿的狀態,所述氛圍氣氣體是從空氣、氧、 氮、氫、二氧化碳、氬和氦中選擇的一種或多種氣體。如果是這種結構, 則特別是通過將氛圍氣管理成真空狀態、或被負壓的氛圍氣氣體充滿的 狀態,能夠進一步降低電子的能量損失。並且,即使是常壓的氛圍氣, 如果使用比重小的氦氣等氣體作為氛圍氣氣體,則與氛圍氣氣體是空氣 等比重較大的氣體的情況相比,也能夠進一步降低電子的能量損失。並 且,即使是正壓的氛圍氣,雖然也依賴於其壓力水平,但通過使用比重 小的氦氣等氣體作為氛圍氣氣體,也能夠充分減少電子的能量損失。而 且,根據對象物的種類和照射目的,適當選擇氛圍氣氣體,能夠將對象 物周圍的氛圍氣管理成規定狀態。並且,優選所述電子射線照射單元具有能夠改變其照射的電子射線 的照射角度的照射角度變更單元。如果是這種結構,則能夠改變對電子 射線照射區域內照射的電子射線的進入角度。因此,電子以各種角度撞 擊磁場屏障,能夠從更多方向進行無序照射。因此,能夠更加高效且均 勻地對對象物照射電子射線。並且,優選該電子射線照射裝置還具有可通過所述電子射線照射區 域來搬送所述對象物的對象物搬送單元。如果是這種結構,則能夠在移動該對象物的、間歇式生產線或連續式生產線的生產線途中應用本發明。 並且,本發明優選用於所述對象物為容器或薄片狀部件,對該容器 或薄片狀部件照射電子射線,以對其進行殺菌的用途。即,根據對象物 的種類和形狀,從複雜形狀的立體物到平面狀物體都能夠應用本發明, 能夠對該對象物高效且均勻地照射電子射線,例如,本發明優選用於對 清涼飲料用等的所謂PET瓶(聚酯瓶)及其他塑料制的中空容器照射電 子射線對其進行殺菌的用途、和對組裝成牛奶飲料等用的紙容器之前的
紙制的薄片照射電子射線對其進行殺菌的用途等。
進而,為了解決上述問題,本發明的對對象物照射電子射線的方法 的特徵在於,在電子射線照射區域內產生旋轉磁場,在該旋轉磁場內對 對象物照射電子射線。
並且,本發明的對對象物照射電子射線的電子射線照射裝置的特徵 在於,該電子射線照射裝置具有照射槽,其在內部收納對象物,形成 電子射線照射區域;電子射線照射單元,其對該照射槽內照射電子射線;
以及磁場產生單元,其在所述照射槽內產生包圍所述對象物的旋轉磁場。 這裡,本發明的"旋轉磁場"是指所產生的磁場以包圍對象物的方
式旋轉的磁場,包含以下情況所產生的磁場本身繞對象物旋轉的情況;
磁場本身不旋轉,但是使該對象物在包圍對象物的磁場內旋轉,而形成
相對旋轉的磁場的情況;以及磁場本身繞對象物旋轉,並且也使該對象 物在包圍該對象物的該磁場內旋轉的情況。
根據本發明,在電子射線照射區域內產生包圍對象物的旋轉磁場。 而且,在該旋轉磁場內對對象物照射電子射線,因此,所照射的電子射 線在旋轉磁場內部向旋轉方向偏轉,所以其能量不會因衝撞對象物以外 的結構部而消耗,並且通過利用旋轉磁場使對對象物照射的電子射線偏 轉,從而尤其能夠在周向上均勻地對對象物照射電子射線。
這裡,優選所述磁場產生單元構成為在包圍所述對象物的範圍內產 生多個旋轉磁場。如果是這種結構,則能夠將多個旋轉磁場相互接合, 形成所謂的包圍對象物整體的屏障。由此,通過將電子封入,能夠良好 地抑制能量的消耗,在均勻地對對象物照射電子射線方面是更加優選的。並且,更優選的是所述磁場產生單元可分別單獨地產生所述多個旋 轉磁場。如果是這種結構,則能夠更加有效地獲得電子反射方向的無序 性。因此,能夠更加高效地對對象物照射電子射線。
並且,例如如果使單獨產生的旋轉磁場相對於對象物分段地(例如 如果是上下延伸的部件,則按照劃分為上部、中央部、下部等的每個部 分)移動並照射電子射線,則在沒有遺漏地對對象物整體進行照射的方 面是有效的。
並且,優選所述磁場產生單元通過改變該產生的旋轉磁場的旋轉方 向,來改變所述旋轉磁場內的電子射線的反射方向。如果是這種結構, 則能夠進一步有效地獲得電子反射方向的無序性。因此,能夠進一步高 效且均勻地對對象物照射電子射線。
並且,優選所述磁場產生單元具有多個磁場產生體,該多個磁場產 生體配置成包圍所述照射槽內的對象物,並分別產生磁場。如果是這種 結構,則在形成包圍對象物的旋轉磁場方面為優選結構。
並且,優選構成為所述磁場產生體由圓環狀的磁場產生線圈構成, 通過對該磁場產生線圈通電而產生所述旋轉磁場。即使是這種結構,在 形成包圍對象物的旋轉磁場方面也是優選結構。另外,作為上述通電用 的電源,能夠使用交流電源,其相數例如可以是三相交流,也可以是三 相以上的多相交流。而且,在使用低能量的電子射線均勻地對對象物照 射電子方面是優選的。並且,優選所述磁場產生單元使對所述磁場產生 線圈通電的交流電壓的例如有效值變化,來改變旋轉磁場的強度。如果 是這種結構,則電子的旋轉方向更加無序,能夠進一步高效且均勻地照 射電子射線。
並且,優選所述磁場產生體具有配置成圓環狀的多個永久磁鐵; 和磁場產生體旋轉單元,其使該配置成圓環狀的多個永久磁鐵繞其中心 軸旋轉,通過利用該磁場產生體旋轉單元使所述配置成圓環狀的多個永 久磁鐵旋轉,來產生所述旋轉磁場。如果是這種結構,則能夠根據適當 的條件,效率良好地形成期望的旋轉磁場。
並且,優選所述磁場產生體具有配置成圓環狀的多個永久磁鐵;和對象物旋轉單元,其使所述對象物繞該配置成圓環狀的多個永久磁鐵 的中心軸旋轉,通過利用該對象物旋轉單元使所述對象物在所述配置成 圓環狀的多個永久磁鐵的內側旋轉,而產生與所述對象物相對旋轉的磁 場作為所述旋轉磁場。如果是這種結構,則能夠根據適當的條件,效率 良好地形成期望的旋轉磁場。
並且,優選所述磁場產生單元還具有軸線方向移動單元,該軸線方 向移動單元使所述磁場產生體在所述磁場產生單元產生的旋轉磁場的軸 線方向上移動。如果是這種結構,則能夠進一步有效地獲得電子反射方 向的無序性。因此,能夠進一步高效且在軸向上更加均勻地對對象物照 射電子射線。
並且,優選該電子射線照射裝置還具有照射槽,該照射槽在內部收 納所述對象物,並且將該對象物周圍的氛圍氣管理成真空狀態、或被從 負壓到正壓的氛圍氣氣體充滿的狀態,所述氛圍氣氣體是從空氣、氧、 氮、氫、二氧化碳、氬和氦中選擇的一種或多種氣體。如果是這種結構, 則特別是通過將氛圍氣管理成真空狀態、或被負壓的氛圍氣氣體充滿的 狀態,能夠進一步降低電子的能量損失。並且,即使是常壓的氛圍氣, 如果使用比重小的氦氣等氣體作為氛圍氣氣體,則與氛圍氣氣體是空氣 等比重較大的氣體的情況相比,能夠進一步降低電子的能量損失。並且, 即使是正壓的氛圍氣,雖然依賴於其壓力水平,但通過使用比重小的氦 氣等氣體作為氛圍氣氣體,也能夠充分減少電子的能量損失。
並且,優選所述電子射線照射單元具有能夠改變其照射的電子射線 的照射角度的照射角度變更單元。如果是這種結構,則能夠改變對電子 射線照射區域內照射的電子射線的進入角度。因此,電子以各種角度撞 擊旋轉磁場,能夠從更多方向進行無序照射。因此,能夠更加高效且均 勻地對對象物照射電子射線。
並且,優選該電子射線照射裝置還具有可通過所述電子射線照射區 域(或照射槽內)來搬送所述對象物的對象物搬送單元。如果是這種結 構,則能夠在移動該對象物的、間歇式生產線或連續式生產線的生產線 途中應用本發明。並且,本發明優選用於所述對象物為容器或薄片狀部件,對該容器 或薄片狀部件照射電子射線,以對其進行殺菌的用途。即,根據對象物 的種類和形狀,從複雜形狀的立體物到平面狀物體都能夠應用本發明, 能夠對該對象物高效且均勻地照射電子射線,例如,本發明優選用於對 清涼飲料等用的所謂PET瓶(聚酯瓶)及其他塑料制的中空容器照射電 子射線並對其進行殺菌的用途、和對組裝成牛奶飲料用等的紙容器之前 的紙制的薄片照射電子射線而對其進行殺菌的用途等。
進而,為了解決上述問題,本發明的方法從電子射線照射單元進行 照射,該電子射線照射單元能夠向在內部收納對象物的電子射線照射槽 內對所述對象物的表面均勻地照射電子射線,該方法的特徵在於,使所 述電子射線照射單元周圍的氛圍氣為被管理成第一負壓的氛圍氣,使所 述電子射線照射槽內為被管理成絕對壓力比所述第一負壓高的第二負壓 的氛圍氣,來照射所述電子射線。
並且,本發明的電子射線照射裝置具有電子射線照射槽,其在內 部收納對象物;以及電子射線照射單元,其可向該電子射線照射槽內均 勻地照射所述對象物的表面,其特徵在於,所述電子射線照射單元設置 在可維持內部壓力的電子射線產生室內,所述電子射線照射槽構成為可 獨立於所述電子射線產生室來維持其內部壓力,並與所述電子射線產生 室相鄰,進而,所述電子射線照射裝置還具有壓力管理單元,該壓力管 理單元將所述電子射線產生室內管理成第一負壓,並且將所述電子射線 照射槽內管理成絕對壓力比所述第一負壓高的第二負壓。
根據本發明,使電子射線照射單元周圍的氛圍氣為被管理成第一負 壓的氛圍氣,使電子射線照射槽內為被管理成絕對壓力比第一負壓高的 第二負壓的氛圍氣,來照射電子射線,所以,作為該氛圍氣的周邊氣體 變少,能夠抑制因與周邊氣體衝撞而引起的電子射線的能量消耗。
這裡,優選所述壓力管理單元通過改變所述第二負壓的高度來改變 電子的發散程度。如果是這種結構,則通過改變電子射線照射槽(以下 簡稱為"照射槽")內的第二負壓的高度,就能夠改變電子的發散程度, 所以,能夠獲得電子飛射方向的無序性。因此,能夠更加高效地對對象物照射電子射線。
並且,優選所述電子射線照射裝置具有多個預備室,其構成為可 獨立地維持內部壓力,並與所述電子射線照射槽相鄰設置;以及對象物 搬送單元,其在該多個預備室和所述電子射線照射槽之間搬送所述對象
物,所述多個預備室構成為至少具有前預備室,其設置在可利用所述 對象物搬送單元朝所述電子射線照射槽內搬送所述對象物的位置上;以 及後預備室,其設置在可利用所述對象物搬送單元從所述電子射線照射 槽內搬送所述對象物的位置上,進而,所述壓力管理單元構成為獨立於 所述電子射線照射槽來管理所述多個預備室的內部壓力。如果是這種結 構,則能夠在移動對象物的、間歇式生產線或連續式生產線的生產線中 途應用本發明。特別是在構成將對象物連續地從大氣環境搬入電子射線 照射室內以及從電子射線照射室搬出,連續地移動所述對象物的生產線 的方面,因為在電子射線照射槽的前後分別設置預備室,所以能夠良好 地維持上述第二負壓的高度。
並且,優選在具有所述多個預備室的結構中,改變所述前預備室和 後預備室內的壓力,以便與所述第二負壓的高度相符。如果是這種結構, 則能更加可靠地維持上述電子射線照射槽內的第二負壓。
並且,優選所述照射槽內的氛圍氣是從空氣、氧、氮、氫、二氧化 碳、氬和氦中選擇的一種或多種氣體。如果是這種結構,例如使用比重 小的氦氣等,將氛圍氣管理成第二負壓狀態,能夠進一步降低電子的能 量損失。而且,根據對象物的種類和照射目的,適當選擇氛圍氣的氣體, 能夠將對象物周圍的氛圍氣管理成規定狀態。
並且,如果所述多個預備室構成為與所述照射槽串聯或並聯地配置, 則在構成對象物搬送單元的方面,容易進行其布局。
並且,如果所述預備室在搬送方向上連續設置多個,相鄰的預備室 被隔壁相互分開,該隔壁具有旋轉式的門和迷宮環式密封結構中的至少 一方,則在抑制壓力的洩漏並且連續搬送對象物的結構方面,是優選的。 進而,在對象物為連續的薄片狀的情況下,優選使用迷宮環式密封結構。
並且,如果所述前預備室、電子射線照射槽和後預備室被供給滿足無塵或無菌中的至少一個條件的淨化空氣,作為管理所述第二負壓時所 使用的洩漏氣體,則更加優選將例如食品、水、醫藥品、中藥、化妝品 等或它們所使用的包裝材料等作為所述對象物。
並且,優選所述前預備室、電子射線照射槽和後預備室可分別多階 段地進行壓力控制,並構成為使氣流向期望的方向流動。如果是這種結 構,例如如果使氣流從後工序向前工序流動,則能夠良好地防止來自未 處理工序(前工序)的懸浮細菌和灰塵流入,以及包含被殺菌而死亡的 細菌等的氣體無序地飛散。
並且,本發明優選用於所述對象物為容器或薄片部件,對該容器或 薄片部件照射電子射線,以對其進行殺菌的用途。即,根據對象物的種 類和形狀,從複雜形狀的立體物到平面狀物體都能夠應用本發明,例如, 本發明優選用於對清涼飲料等用的所謂PET瓶(聚酯瓶)及其他塑料制 的中空容器、包裝紙、塑料薄膜等薄片部件照射電子射線而對其迸行殺 菌的用途等。
進而,為了解決上述問題,本發明的開口容器用電子射線照射裝置 的特徵在於,該開口容器用電子射線照射裝置構成為,在具有降壓單元 來維持負壓狀態的照射處理槽的側面部一體地結合設置前壓力調整槽和 後壓力調整槽,在所述各槽內分別可旋轉地配置旋轉搬送體,在所述各 旋轉搬送體的外表面大致等間隔地設置用於保持開口容器的多個保持機 構,並且,可從前壓力調整槽側到後壓力調整槽側,在各旋轉搬送體相 互之間依次交接開口容器,在所述前壓力調整槽和後壓力調整槽內的旋 轉搬送體上突出設有隔壁,以劃分各保持機構,在旋轉搬送體移動時, 利用所述各隔壁和槽壁面形成多個小分區,該開口容器用電子射線照射 裝置具有降壓單元,該降壓單元對從所述前壓力調整槽中的開口容器的 搬入側到照射處理槽側的範圍、以及從後壓力調整槽中的開口容器的照 射處理槽側到搬出側的範圍的所述小分區進行降壓,在所述照射處理槽 中配置有至少一個電子射線照射單元。
根據本發明的開口容器用電子射線照射裝置,因為在維持負壓的照 射處理部內進行照射處理,所以能夠使用低能量的電子射線產生單元,能夠有效地利用電子射線對開口容器進行殺菌處理。而且,因為能夠利 用保持機構垂直地保持開口容器並在高速搬送中利用電子射線進行滅菌 處理,所以能夠組裝到生產線中進行使用。
並且,本發明的開口容器用電子射線照射裝置的特徵在於,該開口 容器用電子射線照射裝置構成為,在具有降壓單元來維持負壓狀態的照 射處理槽的側面部一體地結合設置前壓力調整槽和後壓力調整槽,在所 述各槽內分別可旋轉地配置旋轉搬送體,在所述各旋轉搬送體的外表面 大致等間隔地設置用於保持開口容器的多個保持機構,並且,可從前壓 力調整槽側到後壓力調整槽側,在各旋轉搬送體相互之間依次交接開口 容器,在所述前壓力調整槽和後壓力調整槽內的旋轉搬送體上突出設有 隔壁,以劃分各保持機構,在旋轉搬送體移動時,利用所述各隔壁和槽 壁面形成多個小分區,該開口容器用電子射線照射裝置具有降壓單元, 該降壓單元對所述前壓力調整槽中的開口容器的搬入側到照射處理槽側
的範圍、以及後壓力調整槽中的開口容器的照射處理槽側到搬出側的範 圍的所述小分區進行降壓,在沿著所述照射處理槽的開口容器的搬送圓 弧位置配置有多個電子射線照射單元。
根據本發明的開口容器用電子射線照射裝置,因為在沿著照射處理 槽的搬送圓弧的位置上配置了多個電子射線產生單元,所以,與生產線 大致相同,能夠更有效地對高速搬送的各開口容器的內外表面迸行基於 電子射線的滅菌處理。
這裡,在本發明的開口容器用電子射線照射裝置中,優選所述照射 處理槽形成為其直徑比所述前壓力調整槽和後壓力調整槽大,在所述照 射處理槽的上部排列有多個所述電子射線照射單元。
並且,在本發明的開口容器用電子射線照射裝置中,優選在成為電 子射線的電子射線照射室的所述照射處理槽內,在與所述各電子射線照 射單元對置的位置、且照射電子射線的開口容器的高度方向的不同位置 上,分別配置使電子射線偏轉的電子射線偏轉單元。
並且,更加優選多個所述電子射線偏轉單元配置成使電子射線的偏 轉方向相對於開口容器的中心軸向角度不同的圓周方向彎折。並且,更加優選在設於所述照射處理槽內的旋轉搬送體上的多個保 持機構部分分別設置有自轉機構,該自轉機構利用伴隨旋轉搬送體的移 動而產生的旋轉驅動力使開口容器自轉。
根據本發明的開口容器用電子射線照射裝置,因為在維持負壓的照 射處理部內進行照射處理,所以能夠使用低能量的電子射線產生單元, 能夠有效地利用電子射線對開口容器進行殺菌處理。而且,因為能夠利 用保持機構垂直地保持開口容器並在高速搬送中利用電子射線進行滅菌 處理,所以能夠組裝到生產線中進行使用。
進而,如果像本發明這樣構成開口容器用電子射線照射裝置,因為 在與前工序和後工序的生產線相同的直立狀態下旋轉搬送開口容器,因 此成為開口容器的搬送機構部分進行旋轉的結構,所以,不需要對搬送 機構施加多餘的力,磨損也極少,不僅能夠長時間使用,而且因為不會 在開口容器上附著粉塵,所以適合於在飲料等的生產線中應用。


圖1是表示本發明第一實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結 構圖。
圖2是表示模擬了磁場屏障內的電子的軌道的結果的圖。 圖3是表示本發明第二實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結 構圖。
圖4是表示本發明第三實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結 構圖。
圖5是表示本發明第四實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結構圖。
圖6是表示本發明第五實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結構圖。
圖7是表示本發明第六實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結構圖。
圖8是表示本發明第七實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結構圖。
圖9是表示本發明第八實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結 構圖。
圖10是表示本發明第九實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略 結構圖。
圖11是表示本發明第十實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結 構圖。
圖12是本發明第九實施方式涉及的由電子射線照射裝置中的控制 盤所執行的壓力管理處理的流程圖。
圖13是本發明第十實施方式涉及的由電子射線照射裝置中的控制 盤所執行的壓力管理處理的流程圖。
圖14是表示本發明第十一實施方式涉及的電子射線照射裝置的概
略結構圖。
圖15是表示本發明第十二實施方式涉及的開口容器用電子射線照
射裝置的原理的概略圖。
圖16是局部剖開地表示本發明第十二實施方式的開口容器用電子 射線照射裝置的概略俯視圖。
圖17是局部剖開地表示圖16的概略側視圖。
圖18是表示用於本發明的開口容器用電子射線照射裝置的電子射 線照射單元部分的一例的縱剖面圖。
圖19是表示用於本發明的開口容器用電子射線照射裝置的開口容 器的保持機構部分的概略結構圖。
圖20是表示用於本發明的開口容器用電子射線照射裝置的電子射 線偏轉單元的配置例的概略圖。
標號說明
1、 21、 31、 60、 70:腔室(照射槽);2:遮蔽材料;3:電子射線 產生室;3a:電子射線單元(電子射線照射單元);4、 19、 23:永久磁 鐵(磁場產生體);5、 20:電子射線照射窗;6:氣體封入口; 7:氣體 吸引口; 8、 9:小分區(小室);10:電子偏轉器(照射角度變更單元);11、 69:真空排氣裝置;11E、 21E、 31E:旋轉搬送體;12:(氦氣)貯 氣瓶;13:固定器具;14:轉臺;15:支承軸;17:架臺;18:腔室內 周壁;22:磁鐵支承部件;26:對象物旋轉機構;27:遮蔽門;28:對 象物搬送裝置(對象物搬送單元);30:飲料容器(對象物);31:薄片 部件(對象物);32:前方閘閥;33:後方閘閥;34、 61、 75:前壓力調 整槽(前預備室);35、 62、 76:後壓力調整槽(後預備室);41:汽缸 閥;42:手動閥;43:可變流量閥;50:空氣導入口; 51、 52:過濾器; 51a:風扇;53:生物濾池(bio-filter); 54:淨化空氣產生裝置(清潔空 氣產生裝置);63:外框架;64:內框架;65:保持機構(手機構);66: 隔壁;67、 68:配管;69:真空排氣裝置;70:旋轉臺;71:磁場產生 線圈;72:交流電源;73:永久磁鐵;74:磁軛;75:同步帶;76:帶 輪;77:電動機;78:汽缸;81:三相變換器;83:電磁鐵;87:間隙 輥;88:輥;89:框架;90:滑動移動裝置;91:放置盤;92:連接軸; 93:軸承;94:連接部件;95:支承臂;96:(磁場產生線圈用的)凸輪 面;97:(對象物承受臺用的)凸輪面;98:(磁場產生線圈用的)凸輪 從動件;99:(對象物承受臺用的)凸輪從動件;100:搬送機構;118: 驅動機構;145:電子射線偏轉器;146:保護板;147:電子射線收束器; 148:水冷管;149:夾緊把手;150:自轉機構;151:驅動圓板;152: 驅動輥;153:連接驅動單元;G:間隙;EB:電子射線;MF、 MF2: 磁場屏障。
具體實施例方式
下面,適當參照附圖對本發明的實施方式進行說明。另外,在以下 各實施方式中,示出在如下用途中應用本發明的電子射線照射裝置的例
子,即,對作為對象物的清涼飲料用等的PET瓶(聚酯瓶)等形狀複雜 的中空的飲料容器30照射電子射線以對其進行殺菌。
圖1是表示本發明第一實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結 構圖。另外,在該圖中,利用剖面示出電子射線照射裝置的成為主體部 分的大致圓筒形狀的電子射線的照射槽,該剖面包含了該照射槽的軸線。如該圖所示,該電子射線照射裝置具有電子射線EB的照射槽即腔 室1。該腔室1是具有足夠在其內部收納飲料容器30的大小的耐壓結構 的密封容器,並形成為將軸線作為上下方的大致圓筒形狀。腔室1的材 質為鋼材或不鏽鋼製,另外,雖然沒有圖示,但腔室1的周圍由能夠遮 蔽X射線的遮蔽材料包圍。
在腔室1的上部具有向成為電子射線照射區域的腔室內照射電子射
線的電子射線照射單元3。電子射線照射單元3在多個部位(在該例中為 3個部位)具有緊貼在腔室1的上部設置的電子射線照射窗5,成為能夠 從各電子射線照射窗5對腔室1內照射電子射線的結構。該電子射線照 射單元3能夠照射低能量的電子射線,其主體的輸出被設定為200kV以 下。另外,在各電子射線照射窗5和腔室1內部之間,分別裝有環狀的 電子偏轉器IO,以使電子以各種角度向腔室1內進入。即,該電子偏轉 器10成為能夠改變電子射線照射單元5照射的電子射線的照射角度的照 射角度變更單元。
在腔室1的規定位置(在該例中為腔室1的外壁面)以包圍電子射 線照射區域的周圍的方式排列設置有多個永久磁鐵4。這些多個永久磁鐵 4能夠分別在電子射線照射區域內產生磁場,分別配置在作為上述規定位 置的可將相互的磁場接合起來的位置上。這裡,這些多個永久磁鐵4的 相互的磁場構成會切磁場。即,這些多個永久磁鐵4能夠沿著腔室內周 壁18以包圍飲料容器30的方式將相互的磁場合成來形成基於會切磁場 的磁場屏障MF。另外,各永久磁鐵4對應於上述磁場產生體。並且,這 些多個永久磁鐵4的整體對應於上述磁場屏障形成單元。
進而,在腔室1的壁面設有氣體封入口 6、氣體吸引口 7和空氣導 入口 50。氣體吸引口 7經由配管和氣體排氣閥7A連接到真空排氣裝置 11上。另一方面,氣體封入口 6經由配管和氣體吸氣閥6A連接到貯藏 有氦氣的貯氣瓶12上。並且,空氣導入口 50發揮漏氣口的功能,連接 有向大氣側敞開的配管,在該配管的中途設有空氣導入閥50A和過濾器 51。由此,該電子射線照射裝置能夠在腔室l內將飲料容器30周圍的氛 圍氣管理成規定狀態。更具體而言,該電子射線照射裝置通過打開氣體排氣閥7A,能夠通過真空排氣裝置11從氣體吸引口 7吸引腔室1內部 的空氣或氣體,使腔室1內成為作為規定狀態的負壓狀態。並且,通過
打開氣體吸氣閥6A,能夠代替空氣而從氣體封入口 6向腔室1內封入比 重輕的氦氣。並且,通過打開空氣導入閥50A,能夠從空氣導入口50向 腔室1內導入大氣側的空氣,使腔室1內成為大氣釋放狀態。另外,如 果上述的氣體吸氣閥6A、氣體排氣閥7A和空氣導入閥50A為分別通過 電氣或空氣壓等來驅動的可遠方控制的閥,則能夠使腔室內的氛圍氣管 理自動化,是優選的。
並且,該電子射線照射裝置具有設於腔室1的壁面上的可開閉的未 圖示的對象物搬入口。而且,還具有作為對象物搬送單元的對象物搬送 裝置(未圖示),該對象物搬送裝置將飲料容器30從該對象物搬入口搬 入腔室1內以及從腔室1內搬出。對象物搬送裝置具有由線等線材構成 的固定器具13。該固定器具13能夠一邊卡定飲料容器30的頭部部分一 邊進行搬送。由此,飲料容器30—邊卡定在對象物搬送裝置的固定器具 13上, 一邊被從對象物搬入口搬入到腔室1內,如圖1所示,通過固定 器具13在腔室1內垂下,從而能夠以所謂的懸空的狀態下設置在腔室1 內的規定位置上。
接著,說明該電子射線照射裝置的作用和效果。
在該電子射線照射裝置中,首先,利用對象物搬送裝置,將飲料容 器30卡定在其固定器具13上並從對象物搬入口搬入到腔室1內,設置 在腔室1內的規定位置上後,關閉對象物搬入口。此時,在腔室1內, 通過設置於腔室l (在該例中為外壁面)的多個永久磁鐵4,以包圍飲料 容器30的方式沿著腔室內周壁18產生基於會切磁場的磁場屏障MF。然 後,通過固定器具13在腔室1內使飲料容器30垂下,可以說成為懸空 狀態。
接著,利用真空排氣裝置11從氣體吸引口 7吸引腔室1內部的空氣, 使腔室1內部成為負壓狀態(在該例中為0.05MPa 0.1Pa的低真空狀 態)。另外,根據對象物的種類,有時具有電子射線EB撞擊殘留的氧分 子產生臭氧而引起臭味或腐蝕等的問題,但是,在這種情況下,根據需要,代替空氣從氣體封入口 6封入比重輕的氦氣。並且,該情況下,也 可以在常壓狀態下吹入氦氣。
接著,利用電子射線照射單元產生電子並加速,通過電子偏轉器IO, 使低能量的電子射線EB從電子射線照射窗5進入到腔室1內。
這裡,圖2表示模擬了磁場屏障MF內的電子的軌道的結果。另外, 該圖所示的模擬條件設定為,腔室l內部的尺寸為直徑①200mm、高度 200mm,磁鐵使用寬8mm、高度40mm (帶磁軛部分約20mm)的釹磁 鐵。另外,其殘留磁通密度為13000高斯。而且,作為上述規定位置, 將該磁鐵的安裝間距(會切磁場的間距)設定為大約30mm。並且,腔室 1內部的氛圍氣條件為O.OlMPa的低真空狀態,氛圍氣氣體為空氣。該 圖是計算了將能量為100kV的電子朝向根據該設定形成的磁場屏障MF 內撞擊磁場最弱的地方時的軌跡的圖。
由該圖可知,在磁場屏障MF內,電子進行無序地反覆撞擊基於在 空間中形成的會切磁場的磁場屏障或進行複雜運動的隨機反射。因此, 根據該電子射線照射裝置,在基於在腔室1內部的空間中形成的會切磁 場的磁場屏障MF內,電子射線EB隨機反射,能夠均勻地對飲料容器 30照射電子射線EB。進而,該磁場屏障MF形成為沿著腔室內周壁18 而包圍飲料容器30。因此,電子射線EB不會衝撞腔室1內的構成部。 因此,能夠降低電子射線EB由於腔室內周壁18等的能量損失。
並且,在該電子射線照射裝置中,通過電子偏轉器IO,使電子射線 EB從電子射線照射窗5以各種角度進入到腔室l內。因此,從電子射線 照射窗5射出的電子射線EB無序地進入腔室1內。因此,進一步有效地 引起在腔室1內的磁場屏障MF處的隨機反射,能夠沒有不均地、均勻 地對腔室1內的飲料容器30照射電子射線EB。
進而,在該電子射線照射裝置中,利用真空排氣裝置11從氣體吸引 口 7吸引腔室1內部的空氣,如上述那樣,使腔室1內成為負壓狀態(在 該例中為0.05MPa 0.1Pa的低真空狀態)。因此,能夠處於電子射線EB 在腔室l內更加容易運動的狀態(能量損失少的狀況)。因此,能夠進一 步降低電子射線EB由於腔室1內部的氣體的能量損失,所以電子射線EB的無序運動被進一步加速,能夠更加高效地對腔室1內的飲料容器30
照射電子射線EB。
並且,在該電子射線照射裝置中,代替空氣,而從氣體封入口 6向 腔室1內封入比重輕的氦氣,或者,在常壓狀態下吹入氦氣,由此也同 樣能夠變成電子射線EB在腔室1內更加容易運動的狀態(能量損失少的 狀況)。另外,對於具有因電子射線EB撞擊殘留的氧分子而產生的臭氧 引起臭味和腐蝕等問題的對象物,優選採用上述這種用氦氣作為腔室1 內的氛圍氣氣體的結構。
接著,說明本發明第二實施方式涉及的電子射線照射裝置。 圖3是表示本發明第二實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結 構圖。另外,對與上述第一實施方式相同的結構標註同一標號,並適當 省略其說明。
該第二實施方式與上述第一實施方式的結構的不同點在於,通過構 成為能夠改變在腔室1的底部安裝的會切磁場產生用的磁場產生體即永 久磁鐵的配置距離和方向,從而能夠使進入腔室1內的電子EB進一步無 序地運動。
艮P,不同點在於,在該電子射線照射裝置中,作為上述磁場屏障形 成單元,如該圖所示,在腔室1的底部還具有轉臺14。該轉臺14固定在 支承軸15的上端側,支承軸15的基端側經由未圖示的連接器連接到未 圖示的電動機的輸出軸上。並且,在支承軸15的基端側還具有能夠使支 承軸15在上下方向移動的未圖示的致動器。而且,在轉臺14的上表面 與上述磁場屏障形成單元同樣,以規定的配置安裝有永久磁鐵19,以產 生會切磁場。由此,轉臺14通過電動機繞支承軸15旋轉,並且通過致 動器調整其在上下方向上的高度,從而成為使腔室1內的會切磁場MF2 的強度發生變化的結構。
根據具有這種結構的電子射線照射裝置,在飲料容器30進入到了腔 室l內的狀態下, 一邊使轉臺14旋轉一邊調整其在上下方向上的高度, 能夠改變會切磁場MF2的強度。因此,特別是從該圖中央的電子射線照 射窗5進入腔室1內的電子射線EB,與上述第一實施方式相比,以電子射線EB的反射距離和反射方向更隨機的方式進行反射。因此,能夠更加 沒有不均地、均勻地對飲料容器30 (在該例中特別是底部)照射電子射
線EB。
接著,說明本發明第三實施方式涉及的電子射線照射裝置。
圖4是表示本發明第三實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結 構圖。該圖(a)表示其正視圖,該圖(b)表示其俯視圖,分別利用剖 面來圖示電子射線的照射槽。另外,對與上述各實施方式相同的結構標 注同一標號,並適當省略其說明。
該第三實施方式在包圍電子射線照射區域的腔室內具有上述第一實 施方式的磁場屏障形成單元,特別例示出適合於在間歇式生產線中對飲 料容器30照射電子射線的裝置結構。
如該圖(a)和(b)所示,該電子射線照射裝置具有沿生產線的流 向延伸的箱形的腔室21。該腔室21與上述各實施方式同樣為耐壓結構的 密封容器,在腔室21的壁面上設有氣體封入口 6、氣體吸引口7和空氣 導入口 50。氣體吸引口 7經由配管和氣體排氣閥7A連接到真空排氣裝 置11上。並且,氣體封入口 6經由配管和氣體吸氣閥6A連接到貯藏有 氦氣的貯氣瓶12上。並且,空氣導入口 50發揮漏氣口的功能,連接有 向大氣側敞開的配管,在該配管的中途設有空氣導入閥50A和過濾器51 。 由此,該電子射線照射裝置能夠在腔室21內將飲料容器30周圍的氛圍 氣管理成規定狀態。即,在第三實施方式中,該腔室21對應於上述照射 槽。
進而,在該腔室21上部的大致中央,具有能夠向腔室21內以寬面 積照射電子射線EB的電子射線照射單元3。並且,在腔室21底部的大 致中央,在與電子射線照射單元的電子射線照射窗20下方的電子射線照 射區域對應的位置上,在生產線流向上配置有兩組包含與上述第二實施 方式相同的轉臺14和配置在其上表面的永久磁鐵19的磁場屏障形成單 元,並且,在腔室21內配置有與上述第一實施方式相同的磁場屏障形成 單元。
詳細地講,如該圖(a)所示,腔室21內的磁場屏障形成單元被配置成具有將上述第一實施方式中的腔室1朝著上下方向從中央分割為二 的結構的磁鐵支承部件22,在流向上具有兩組該磁鐵支承部件22,且每
一組的磁鐵支承部件22彼此相對。而且,各磁鐵支承部件22的分割為 二的各開口部朝向飲料容器30的流向,分別配置成飲料容器30可出入 電子射線照射區域內的程度的出入口。進而,在這些出入口的周圍分別 配置有能夠產生會切磁場的永久磁鐵23,對於各出入口能夠產生通過將 會切磁場相互合成而形成的磁場屏障MF。由此,該電子射線照射裝置能 夠使飲料容器30通過電子射線照射區域內,並且電子射線照射區域內的 電子射線EB不會從電子射線照射區域內部的磁場屏障MF內射出到其外 部。另外,腔室21構成為儘可能接近地包圍磁鐵支承部件22和飲料容 器30的附近。另外,該圖(a)中的標號29是電子射線照射單元3等的 電源部。並且,在該圖(b)中,省略了腔室21內的磁場屏障形成單元 本身的圖示,僅示出所形成的磁場屏障MF (和MF2)的圖像。
並且,在腔室21中,如該圖(a)和(b)所示,在飲料容器30的 生產線的流向的進入側和出來側,分別設有對象物搬入口 21a和對象物 搬出口21b。而且,在各對象物搬入搬出口 21a、 21b分別設有能夠在期 望的時機開閉的遮蔽門27。
進而,該電子射線照射裝置具有作為對象物搬送單元的對象物搬送 裝置28,其將飲料容器30從對象物搬入口 21a搬入到腔室21內,並將 飲料容器30從對象物搬出口 21b搬出。該對象物搬送裝置28具有未圖 示的驅動機構和與上述同樣的固定器具13。由此,對象物搬送裝置28通 過使未圖示的驅動機構工作,能夠一邊利用固定器具13卡定飲料容器30 的頭部部分一邊從對象物搬入搬出口 21a、 21b搬入搬出。此時,飲料容 器30如該圖(b)所示,與上述第四實施方式同樣,通過固定器具13在 腔室21內下垂,從而能夠以所謂的懸空狀態設置在腔室21內的規定位 置。另外,在對象物搬入搬出口 21a、 21b部分具有能夠使固定器具13 和飲料容器30退避到非幹擾區域的未圖示的退避機構,以使固定器具13 和飲料容器30相對於各遮蔽門27的開閉而不會與各遮蔽門27發生幹擾。
並且,該對象物搬送裝置28還具有對象物旋轉機構26,該對象物旋轉機構26通過構成對象物搬送裝置28的固定器具13的線的一部分,
使飲料容器30在腔室21內旋轉。
根據具有這種結構的電子射線照射裝置,首先,在腔室21的對象物 搬入搬出口 21a、 21b的各遮蔽門27打開的狀態下,通過對象物搬送裝 置28,使卡定在固定器具13上的生產線上的各飲料容器30在流向上移 動規定量。接著,分別關閉對象物搬入搬出口 21a、 21b的各遮蔽門27。 然後,與上述實施方式同樣,使腔室21內成為負壓狀態。另外,在對具 有因電子射線EB撞擊殘留的氧分子而產生的臭氧引起臭味和腐蝕等問 題的對象物照射電子射線EB的情況下,根據需要,代替空氣而封入比重 輕的氦氣。接著,從寬闊的電子射線照射窗20整面對腔室21內的電子 射線照射區域照射電子射線EB。由此,對電子射線照射區域內的飲料容 器30照射電子射線EB。此時,從電子射線照射窗20對電子射線照射區 域照射的電子射線EB,通過基於在腔室21內的各磁鐵支承部件22內側 形成的會切磁場的磁場屏障MF和底部的磁場屏障MF2,與上述各實施 方式同樣,電子射線EB在磁場屏障MF、 MF2內隨機反射,使磁場屏障 MF、 MF2內成為所謂的電子簇射狀態。因此,能夠沒有不均地、均勻地 對電子射線照射區域內的各飲料容器30照射電子射線EB。接著,在照 射電子射線EB達規定時間後,使腔室21內恢復到大氣壓,然後分別打 開腔室21的對象物搬入搬出口 21a、 21b的各遮蔽門27。
通過重複以上的工序,能夠使從腔室21的對象物搬入口 21a依次搬 入的生產線上的飲料容器30,通過由於磁場屏障MF、 MF2而成為電子 簇射狀態的電子射線照射區域內,對各飲料容器30均勻地照射電子射線 EB後,從腔室21的對象物搬出口 21b依次搬出。
並且,根據該電子射線照射裝置,通過對象物搬送裝置28的對象物 旋轉機構26使飲料容器30旋轉。由此,能夠進一步高效地對飲料容器 30照射電子射線EB。
並且,根據該電子射線照射裝置,以僅包圍飲料容器30附近的方式 構成腔室21。由此,能夠使X射線遮蔽和將飲料容器30周圍的氛圍氣 管理成規定狀態的區域成為最小限度。
32並且,根據該電子射線照射裝置,在腔室21中設置對象物搬入搬出
口21a、 21b,並且分別具有遮蔽門27。由此,能夠更加容易地使腔室21 內成為低真空和特定氣體的氛圍氣等、將對象物周圍的氛圍氣保持為規 定狀態。
如以上說明的那樣,根據上述各實施方式的電子射線照射方法和電 子射線照射裝置,即使是低能量的電子射線EB,也能夠均勻地對作為對 象物的飲料容器30照射電子射線EB。
另外,本發明的電子射線照射方法和電子射線照射裝置不限於上述 各實施方式,只要不脫離本發明的主旨,就能夠進行各種變形。
例如,在上述各實施方式中,作為對象物以飲料容器30為例進行了 說明,但是不限於此,例如,也能夠應用於作為對象物的食品、水、醫 藥品、中藥、化妝品、飼料、肥料等或它們所使用的包裝材料等。艮口, 根據對象物的種類和形狀,從複雜形狀的立體物到平面狀的薄膜都能夠 適當應用本發明,例如,也能夠用於對組裝成牛奶飲料用等的紙容器之 前的紙制的薄片照射電子射線而對其進行殺菌的用途等。而且,根據本 發明,在對上述這種薄片狀部件照射電子射線的情況下,能夠將電子射 線封閉在形成為包圍薄片狀部件的磁場屏障內,並且使電子射線以各種 角度進行反射,所以,通過來自與薄片狀部件的一側的面對置配置的電 子射線照射單元的電子射線,能夠同時且以與一側的面同等的照射量對 薄片狀部件的另 一側的面進行照射。
並且,在上述各實施方式中,以對對象物進行殺菌的用途為例進行 了說明,但是不限於此,也能夠應用於殺菌以外的用途。
並且,在上述各實施方式中,電子射線的照射槽以可將對象物周圍 的氛圍氣管理成規定狀態的耐壓結構的密封容器即腔室為例進行了說 明,但是不限於此,電子射線的照射槽也可構成為開放型。即使是這種 結構,只要由所產生的磁場來形成磁場屏障以包圍對象物,使對對象物 照射的電子射線在該磁場屏障內進行反射,就能夠發揮本發明的電子射 線照射方法和電子射線照射裝置的作用和效果。但是,在進一步降低電 子射線的能量損失方面,優選上述實施方式那樣可將對象物周圍的氛圍氣管理成規定狀態的照射槽(腔室)。
並且,在上述各實施方式中,以利用會切磁場形成磁場屏障為例進 行了說明,但是不限於此,本發明的磁場屏障也可以通過其它磁場的合 成來形成。例如,也可以通過磁鏡場來形成磁場屏障。
並且,在上述各實施方式中,以磁場產生體由永久磁鐵構成為例進 行了說明,但是不限於此,磁場產生體例如也可以包含電磁鐵、圓形線 圈或永久磁鐵,利用它們的組合來構成。
並且,在上述實施方式中,以通過使轉臺14旋轉能夠改變該產生的 磁場的方向為例進行了說明,但是不限於此,只要是能夠改變磁場屏障 內的電子射線的反射方向的結構,都能夠有效獲得電子反射方向的無序 性。例如,也可以通過適當地產生旋轉磁場,來改變磁場屏障內的電子 射線的反射方向。
並且,在上述各實施方式中,以根據對象物的種類而預先決定腔室 的外形形狀為例進行了說明,但是不限於此,腔室也可以具有根據對象 物的形狀來改變其內部形狀的內部形狀可變結構。作為這種內部形狀可 變結構的例子,具有構成外形的隔壁可滑動的組合結構。如果是這種結 構,則根據對象物的形狀,能夠適當改變腔室的內部形狀來應對。因此, 能夠進一步高效且均勻地對對象物照射電子射線。
並且,在上述實施方式中,作為腔室內的氛圍氣管理的具體例,例 示了從氣體吸引口 7吸引腔室1內部的空氣來使腔室1內部成為負壓狀
態(在該例中為0.05MPa 0.1Pa的低真空狀態)的情況、以及對於具有 因電子射線EB撞擊殘留的氧分子而產生的臭氧引起臭味和腐蝕等問題 的對象物,根據需要,代替空氣而封入比重輕的氦氣12的情況,但是本 發明的腔室內的氛圍氣管理的結構不限於此。即,在使腔室1內成為負 壓狀態的情況下,不限於上述這種例如0.05MPa 0.1Pa左右的低真空狀 態,也可以是更高真空度的高真空狀態,真空度越高,越能夠進一步降 低電子的能量損失。並且,腔室內的氛圍氣氣體可以是從空氣、氧、氮、 氫、二氧化碳、氬和氦中選擇的一種或多種氣體,也可以根據對象物的 種類和照射目的,適當選擇腔室內的氛圍氣氣體,能夠將對象物周圍的氛圍氣管理成規定狀態。另外,如果使用比重小的氦氣等氣體作為氛圍 氣氣體,則即使是常壓的氛圍氣,與氛圍氣氣體是空氣等比重更大的氣 體的情況相比,也能夠進一步降低電子的能量損失。並且,即使是正壓 的氛圍氣,雖然依賴於其壓力水平,但通過使用比重小的氦氣等氣體作 為氛圍氣氣體,也能夠充分減少電子的能量損失。另外,在對具有因電 子射線撞擊殘留的氧分子而產生臭氧引起臭味和腐蝕等問題的對象物照 射電子射線的情況下,作為適合的惰性氛圍氣氣體,除了上述氦氣以外, 也能夠使用例如氮和氬等氣體,但是,考慮到能夠進一步降低電子的能 量損失這點,特別優選比重輕的氦氣。
並且,在上述實施方式中,以適合於在間歇式生產線中對飲料容器 30照射電子射線的裝置結構為例進行了說明,但是不限於此,例如在連 續式生產線中對對象物照射電子射線時,也能夠應用本發明。
並且,在上述各實施方式中,當然可以適當選擇各個結構相互進行 組合。
下面,適當參照附圖對本發明的第四實施方式進行說明。另外,在 以下各實施方式中,示出在如下用途中應用本發明的電子射線照射裝置 的例子,即,對作為對象物的清涼飲料用等的PET瓶(聚酯瓶)等形狀 複雜的中空的飲料容器30照射電子射線而對其進行殺菌。
圖5是表示本發明第四實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結
構圖。另外,在該圖中,利用包含照射槽軸線的剖面來示出成為電子射 線照射裝置的主體部分的大致圓筒形狀的電子射線的照射槽。
如該圖所示,該電子射線照射裝置具有電子射線EB的照射槽即腔 室1 。該腔室1是具有足夠在其內部收納飲料容器30的大小的耐壓結構 的密封容器,並形成為將其軸線作為上下方向的大致圓筒形狀。該腔室l 的材質為鋼材或不鏽鋼製,另外,其周圍被能夠遮蔽X射線的遮蔽材料 2包圍。
在腔室1的上部具備電子射線產生室3,該電子射線產生室3具有 向成為電子射線照射區域的腔室內照射電子射線EB的電子射線照射單 元。該電子射線產生室3在多個位置(在該例中為5個)具有緊貼在腔室l的上部而設置的電子射線照射窗5,成為能夠從各電子射線照射窗5 對腔室1內照射電子射線的結構。
在腔室1的壁面(在該例中為內壁面),在規定位置上配置有以包圍 腔室1內部的電子射線照射區域的周圍的方式形成為圓環狀的多個磁場 產生線圈71。這些多個磁場產生線圈71構成上述磁場產生單元,能夠分
別通過從交流電源72通電,而在電子射線照射區域內產生所產生的磁場
本身繞對象物旋轉的旋轉磁場,上述規定位置為如下位置以包圍腔室l
內的飲料容器30的方式,沿著飲料容器30的軸線方向並列配置為3級。 這些多個磁場產生線圈71分別產生旋轉磁場。即,這些多個磁場產生線 圈71能夠沿著腔室內周壁18以包圍飲料容器30的方式將3級相互的旋 轉磁場合成,來形成所謂的基於磁場的屏障。另外,各磁場產生線圈71 對應於上述磁場產生體。而且,通過改變從交流電源72提供的交流電壓 的有效值、分別對磁場產生線圈71通電,從而能夠改變各個旋轉磁場的 強度。進而,進行控制以使得其通電時機沿3級的並列方向依次切換。 由此,通過沿著飲料容器30的軸線方向依次使電子射線EB偏轉,從而, 按照劃分為飲料容器30的上部、中央部、下部的各分區依次切換,能夠 沒有遺漏且無序地照射飲料容器30的所有部分。
而且,上述電子射線產生室3在內部具有能夠向腔室1內照射低能 量的電子射線的電子射線照射單元,其主體的輸出被設定為200kV以下。 另外,在各電子射線照射窗5和腔室1內部之間,分別裝有環狀的電子 偏轉器(未圖示),以使電子以各種角度向腔室l內進入。即,該電子偏 轉器成為能夠改變從電子射線照射窗5照射的電子射線的照射角度的照 射角度變更單元。
這裡,該電子射線照射裝置在腔室1內將飲料容器30周圍的氛圍氣 管理成規定的處理程序所需要的規定的負壓狀態。該負壓狀態為即使是 例如PET瓶等細長的容器,也能夠使電子充分到達其底部的壓力值。詳 細來講,電子射線產生室3和腔室1被電子射線照射窗5相互隔開,能 夠分別獨立地管理壓力。而且,電子射線產生室3內的壓力被降壓為高 真空,將該狀態作為第一負壓時,腔室1內被降壓為絕對壓力比該第一負壓高的低真空,將該狀態作為第二負壓,來管理各自的壓力。
更具體而言,如該圖所示,在腔室1的壁面設有氣體封入口 6和氣
體吸引口7。氣體吸引口 7經由配管連接到真空排氣裝置11上。另一方 面,氣體封入口 6通過汽缸閥41的動作控制,從連接到貯藏有規定氣體
的貯氣瓶等(未圖示)上的氣體封入口 24,經由配管向腔室1內提供淨
化空氣或氣體等,由此能夠控制腔室1內的壓力。而且,該壓力控制值 能夠對應於由電子的必要射程和照射處理過程等決定的條件來進行適當
的調整。另外,在該圖中,標號25是漏氣口, 41是汽缸閥,42是手動 閥,43是可變流量闊,44是過濾器,45是真空計。
由此,在該電子射線照射裝置中,對腔室1內進行負壓控制,作為 上述規定狀態,利用真空排氣裝置11從氣體吸引口 7吸引腔室1內部的 空氣或氣體,使腔室1內成為低真空狀態(在該例中為0.05MPa 0.1Pa), 並且,能夠代替空氣,而從氣體封入口 6向腔室1內封入比重輕的氦氣。
另外,該電子射線照射裝置具有設於腔室1的壁面上的可開閉的未 圖示的對象物搬入口。而且,還具有作為對象物搬送單元的對象物搬送 裝置(未圖示),該對象物搬送裝置將飲料容器30從該對象物搬入口搬 入到腔室1內以及從腔室1內搬出。對象物搬送裝置具有由線等線材構 成的固定器具13。該固定器具13能夠一邊卡定飲料容器30的頭部部分 一邊進行搬送。由此,飲料容器30—邊卡定在對象物搬送裝置的固定器 具13上, 一邊從對象物搬入口搬入到腔室1內,如圖5所示,通過固定 器具13在腔室1內下垂,從而能夠以所謂的懸空狀態設置在腔室1內的 規定位置。
接著,說明該電子射線照射裝置的作用和效果。
在該電子射線照射裝置中,首先,利用對象物搬送裝置,將飲料容 器30卡定在其固定器具13上並從對象物搬入口搬入到腔室1內,設置 在腔室1內的規定位置上後,關閉對象物搬入口。此時,飲料容器30通 過固定器具13在腔室1內下垂,成為所謂的懸空狀態。
接著,利用真空排氣裝置11從氣體吸引口 7吸引腔室1內部的空氣, 使腔室1內成為低真空狀態(在該例中為0.05MPa 0.1Pa)。進而,根據照射處理過程,能夠從氣體封入口6封入比重輕的氦氣。進而,在腔室l 內,通過沿著腔室1的壁面(在該例中為內壁面)設置的多個磁場產生 線圈71,以包圍飲料容器30的方式沿著腔室內周壁18產生旋轉磁場。
接著,在電子射線產生室3中產生電子並進行加速,通過電子偏轉 器,使低能量的電子射線EB從電子射線照射窗5進入腔室1內。
由此,根據該電子射線照射裝置,利用真空排氣裝置ll從氣體吸引 口 7吸引腔室1內部的空氣,使腔室1內成為低真空狀態(在該例中為 0.05MPa 0.1Pa),即,使飲料容器30周圍的氛圍氣成為負壓,所以, 能夠抑制所照射的電子射線EB衝撞氛圍氣氣體的情況,能夠變成使電子 射線EB在腔室1內容易運動的狀態(能量損失少的狀況)。因此,能夠 進一步降低電子射線EB由於腔室1內部的氣體的能量損失,所以電子射 線EB的無序運動被進一步加速。因此,能夠效率良好地對腔室1內的飲 料容器30照射電子射線EB。
而且,在基於在腔室1內部的空間中形成的多個磁場產生線圈71的 旋轉磁場內,使電子射線EB進行無序的隨機反射,能夠均勻地對飲料容 器30照射電子射線EB。進而,該旋轉磁場形成為沿著腔室內周壁18包 圍飲料容器30。因此,電子射線EB幾乎不衝撞腔室1內的結構部。因 此,能夠進一步降低電子射線EB由於腔室內周壁18等的能量損失。
並且,在該電子射線照射裝置中,通過電子偏轉器,使電子射線EB 從電子射線照射窗5以各種角度進入腔室1內。因此,從電子射線照射 窗5射出的電子射線EB更加無序地進入腔室1內。因此,進一步有效地 引起在腔室1內的旋轉磁場中的隨機反射,能夠沒有不均地、均勻地對 腔室l內的飲料容器30照射電子射線EB。
並且,在該電子射線照射裝置中,代替空氣,通過從氣體封入口 6 向腔室1內封入比重輕的氦氣,或者,在常壓狀態下吹入氦氣,從而也 同樣能夠變成使電子射線EB在腔室1內更加容易運動的狀態(能量損失 少的狀況)。另外,對於具有因電子射線EB撞擊殘留的氧分子產生的臭 氧引起臭味和腐蝕等問題的對象物,優選上述這種用氦氣作為腔室1內 的氛圍氣氣體的結構。並且,在該電子射線照射裝置中,多個磁場產生線圈71構成為在包 圍飲料容器30的範圍內產生多個旋轉磁場(在上述例中為3級)。由此,
多個旋轉磁場相互接合起來,形成為所謂的包圍飲料容器30整體的屏障,
由此,通過封入電子,能夠良好地抑制能量的消耗,能夠更加均勻地對
飲料容器30照射電子射線EB。
並且,在該電子射線照射裝置中,構成為可針對多個磁場產生線圈 71的每一個,分別獨立地產生所述多個旋轉磁場。由此,能夠更有效地 獲得電子反射方向的無序性。因此,能夠更加高效地對飲料容器30照射 電子射線。而且,因為使獨立產生的旋轉磁場相對於飲料容器30分段地 適當移動到其上部、中央部、下部並照射電子射線,所以,能夠沒有遺 漏地對飲料容器30整體進行照射。
並且,在該電子射線照射裝置中,通過分別改變針對該多個磁場產 生線圈71的每一個所產生的旋轉磁場的旋轉方向,能夠改變所述旋轉磁 場內的電子射線EB的反射方向。由此,能夠更有效地獲得電子反射方向 的無序性。因此,能夠更加高效且均勻地對飲料容器30照射電子射線。
接著,說明本發明第五實施方式涉及的電子射線照射裝置。
圖6是表示本發明第五實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結 構圖。該圖(a)表示其正視圖,該圖(b)表示其局部俯視圖,分別利 用剖面來圖示電子射線的照射槽。另外,對與上述第四實施方式相同的 結構標註同一標號,並適當省略其說明。
該第五實施方式相對於上述第四實施方式的不同點在於,磁場產生 體具有配置成圓環狀的多個永久磁鐵;和磁場產生體旋轉單元,其使 該配置成圓環狀的多個永久磁鐵繞其中心軸旋轉。
即,該第五實施方式是通過使所產生的磁場本身繞對象物旋轉來形 成與所述旋轉磁場對應的磁場的例子,與上述第四實施方式的不同點在 於,利用該磁場產生體旋轉單元,使所述配置成圓環狀的多個永久磁鐵 旋轉來產生與所述旋轉磁場對應的磁場。進而,在該第五實施方式中, 磁場產生單元還具有軸線方向移動單元,該軸線方向移動單元使磁場產 生體在該產生的旋轉磁場的軸線方向上移動。詳細來講,在腔室21的外周,在其徑向上對置的位置上配置有一對
永久磁鐵73。這一對永久磁鐵73構成為使徑向的外側分別被磁軛74相 互連接,可抑制磁場洩漏。而且,這些永久磁鐵73和磁軛74放置並固 定在可繞腔室21的中心軸旋轉的旋轉臺70上。在旋轉臺70的外周面上 形成有與鏈輪齒(sprocket)同樣的齒。而且,該旋轉臺70的外周面經 由同步帶75與帶輪76連接,帶輪76連接到電動機77的輸出軸上,所 以,通過旋轉驅動電動機77,利用該驅動力使旋轉臺70繞腔室21的中 心軸旋轉。由此,旋轉臺70上的永久磁鐵73和磁軛74旋轉,能夠在腔 室21內沿其壁面產生旋轉磁場。
進而,產生該旋轉磁場的結構整體如該圖所示,經由滑動移動裝置 90支承在壁面上,該滑動移動裝置90具有配置成可沿腔室21的軸向移 動的線性引導件等。而且,在該圖的電動機77的下端側配置有具有可沿 腔室21的軸向移動的軸部的汽缸78。而且,電動機77的下端部分連接 到該汽缸78的軸部上。由此,通過往復驅動汽缸78,產生旋轉磁場的結 構整體能夠沿腔室21的軸向移動。
進而,不同點在於,在該電子射線照射裝置中,作為形成與所述旋 轉磁場對應的磁場的單元,如該圖所示,在腔室21的底部還具有往復驅 動和旋轉驅動用的機構。
艮口,在本實施方式中,通過構成為使飲料容器30也進行旋轉並上下 移動,從而還具有一組實質上可形成旋轉磁場的結構。即,通過該結構, 能夠形成在包圍對象物的磁場內使該對象物旋轉而進行相對旋轉的磁 場。
詳細來講,如該圖所示,飲料容器30設置在用於放置該飲料容器 30的放置盤91上。該放置盤91成為所謂的轉臺。詳細來講,該放置盤 91的底部側連接到連接軸92的一端。而且,連接軸92的另一端側的中 途部分被具有氣密密封結構的軸承93支承成可上下滑動移動,進而,端 部側向下方延伸並伸出到腔室21的外部。而且,該伸出的端部經由連接 器安裝在汽缸79的軸部上。另外,雖然在該圖中沒有圖示,但該連接軸 92與上述標號75、 76、 77同樣,具有經由同步帶連接到電動機的輸出軸上的旋轉機構,構成為可以繞該軸旋轉。
由此,通過往復驅動汽缸79,放置盤91在放置有飲料容器30的狀
態下向腔室21的軸向滑動移動,進而,通過包含未圖示的電動機的旋轉 機構而繞連接軸92旋轉。因此,在腔室21內,形成如下的旋轉磁場
在包圍對象物的磁場內使該對象物旋轉而進行相對旋轉的磁場。即,根
據具有這種結構的電子射線照射裝置,在飲料容器30置於腔室21內的 狀態下, 一邊旋轉放置盤91 一邊調整上下方向上的高度,能夠形成旋轉 磁場。因此,特別是從該圖中央的電子射線照射窗5進入到腔室21內的 電子射線EB,與上述第一實施方式同樣,以電子射線EB的反射距離和 反射方向隨機的方式反射。因此,能夠沒有不均地、均勻地對飲料容器 30照射電子射線EB。
另外,即使在不使上述的永久磁鐵73和磁軛74移動的情況下,也 利用在飲料容器30的底部側安裝的往復驅動和旋轉驅動用的機構,使飲 料容器30在軸向上的位置上下移動,再通過旋轉改變周向上的朝向,由 此來形成相對旋轉的磁場,所以,實質上能夠獲得與上述第四實施方式 的旋轉磁場相同的效果。因此,通過該旋轉磁場,能夠使進入腔室21內 的電子EB無序運動,能夠均勻地對飲料容器30照射電子射線EB。
而且,只要能夠實質上形成本發明的旋轉磁場,也能夠適當組合上 述例示的結構。例如,可以構成為不使上述永久磁鐵73和磁軛74移動, 而使飲料容器30旋轉並上下移動,並且,也可以構成為不使飲料容器30 移動,而使上述永久磁鐵73和磁軛74旋轉並上下移動。或者,還可以 構成為使永久磁鐵73和磁軛74上下移動,使飲料容器30旋轉,也可以 構成為使永久磁鐵73和磁軛74旋轉,使飲料容器30上下移動。
另外,在將上述第五實施方式的結構應用於連續生產線的情況下, 可以根據照射處理過程,採用構成為將各種永久磁鐵配置在搬送飲料容 器30等對象物的旁邊位置上,使對象物一邊旋轉一邊通過電子射線照射 區域等適當的結構。
接著,說明本發明第六實施方式涉及的電子射線照射裝置。
圖7是用俯視圖表示本發明第六實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結構圖,利用剖面來圖示電子射線的照射槽即腔室31。另外,對 與上述各實施方式相同的結構標註同一標號,並適當省略其說明。
該第六實施方式在包圍電子射線照射區域的腔室31內具有磁場產 生單元,是特別適合於在間歇式生產線中對飲料容器30照射電子射線的 裝置結構的例子。
如該圖所示,該電子射線照射裝置具有腔室31。該腔室31在生產
線的流向的中央部具有俯視圖為大致圓形的電子射線照射區域。而且, 在夾持該圓形部分的生產線的流向兩側,形成為具有內部分別連通並延
伸的箱形的搬送路徑。該腔室31與上述各實施方式同樣,為耐壓結構的 密封容器,在腔室31的壁面設有氣體封入口 6和氣體吸引口 7,並與上 述同樣地配管。即,氣體吸引口7經由配管連接到真空排氣裝置11上。 並且,氣體封入口 6通過汽缸閥41的動作控制,從氣體封入口 24經由 配管向腔室31內提供淨化空氣或氣體等,由此能夠控制腔室31內的壓 力。由此,該電子射線照射裝置能夠在腔室21內將飲料容器30周圍的 氛圍氣管理成規定的負壓狀態。
進而,在俯視圖呈圓形的該腔室31大致中央的上部,具有能夠以寬 面積對腔室31內照射電子射線EB的電子射線產生室3。並且,在腔室 31大致中央的周圍,在與電子射線照射單元的電子射線照射窗下方的電 子射線照射區域對應的位置上,設有磁場產生單元。另外,腔室31構成 為儘可能包圍飲料容器30的附近。
這裡,該磁場產生單元配置有多個電磁鐵83作為磁場產生體。詳細 來講,該電磁鐵83沿著呈圓形的腔室31的周圍,在周向上大致等間隔 地配置在6處。
而且,配置在6處的各電磁鐵83的相鄰的鐵芯之間被連接部件94 相互連接,並且,各電磁鐵83的磁場產生線圈71分別被可勵磁地連接 在三相變換器81上。另外,在圖7中,上述連接部件94僅圖示了在該 圖中深處側3處的電磁鐵83的部分,上述磁場產生線圈71和三相變換 器81的連接僅圖示了在該圖中近前側3處的電磁鐵83的磁場產生線圈 71。並且,在該圖中標號82是電容器,標號80是轉換器。通過這種結構,該磁場產生單元能夠通過利用三相變換器81對6處的電磁鐵83進 行勵磁,來產生旋轉磁場。因此,通過在電子射線照射區域的周圍形成
包圍飲料容器30的磁場,來形成所謂的基於高速旋轉的磁場的屏障,能
夠形成與上述旋轉磁場對應的磁場。
而且,在該例中,能夠通過利用三相變換器81來改變輸出電流(或
輸出電壓)的有效值來改變磁場的強度,並且,能夠通過改變輸出頻率
來改變磁場的轉速。另外,作為上述磁場產生線圈71和三相變換器81 的連接結構,例如,能夠釆用如下結構在6處的各電磁鐵83的磁場產 生線圈71中的、位於隔著腔室31的圓形部分而對置的位置上的3對磁 場產生線圈71的每一個上,連接三相變換器81的輸出的各個相。並且, 在該例中,作為磁場產生體的磁極結構,示出了沿著室31的圓形部分的 周圍在6處配置電磁鐵83而構成的6極結構,但是磁極結構不限於6極 結構。並且,在該例中,示出了利用三相交流來對磁場產生體的電磁鐵 進行勵磁的結構,但是勵磁用交流電源的結構不限於三相交流,也可以 使用三相以上的多相交流。
進而,該電子射線照射裝置具有作為對象物搬送單元的對象物搬送 裝置28,其從對象物搬入口 (該圖右側的遮蔽門27)將飲料容器30搬 入腔室31內,並從對象物搬出口 (該圖左側的遮蔽門27)將飲料容器 30搬出。該對象物搬送裝置28具有未圖示的驅動機構和與上述同樣的固 定器具13。由此,對象物搬送裝置28通過使未圖示的驅動機構工作,能 夠一邊利用固定器具13卡定飲料容器30的頭部部分, 一邊從成為對象 物搬入搬出口的左右遮蔽門27搬入搬出。此時,飲料容器30與上述第 一實施方式同樣,通過固定器具13在腔室31內下垂,從而能夠以所謂 的懸空狀態設置在腔室31內的規定位置上。另外,在對象物搬入搬出口 部分具有能夠使固定器具13和飲料容器30退避到非幹擾區域的未圖示 的退避機構,以使固定器具13和飲料容器30相對於各遮蔽門27的開閉 而不與門發生幹擾。
根據具有這種結構的電子射線照射裝置,首先,在腔室31的對象物 搬入搬出口的各遮蔽門27打開的狀態下,通過對象物搬送裝置28,使卡定在固定器具13上的生產線上的各飲料容器30在流向上移動規定量。 接著,分別關閉對象物搬入搬出口的各遮蔽門27。然後,與上述各實施
方式同樣,使腔室31內成為低真空狀態。另外,在對具有因電子射線EB
撞擊殘留的氧分子產生的臭氧而引起臭味和腐蝕等問題的對象物照射電
子射線EB的情況下,根據需要,代替空氣而封入比重輕的氦氣。接著, 從電子射線照射窗對腔室31內的電子射線照射區域照射電子射線EB。 由此,對電子射線照射區域內的飲料容器30照射電子射線EB。此時, 從電子射線照射窗對電子射線照射區域照射的電子射線EB,通過基於由 腔室31內的各電磁鐵83形成的磁場的旋轉磁場,與上述各實施方式同 樣,電子射線EB在旋轉磁場內隨機反射,使旋轉磁場內成為所謂的電子 簇射狀態。因此,能夠沒有不均地、均勻地對電子射線照射區域內的各 飲料容器30照射電子射線EB。接著,在照射電子射線EB達規定時間後, 使腔室31內恢復到大氣壓,然後分別打幵腔室31的對象物搬入搬出口 的各遮蔽門27。
通過重複以上的工序,能夠使從腔室31的對象物搬入口依次搬入的 生產線上的飲料容器30,通過由於旋轉磁場而成為電子簇射狀態的電子 射線照射區域內,對各飲料容器30均勻地照射電子射線EB後,從腔室 31的對象物搬出口依次搬出。
特別地,該電子射線照射裝置如該圖所示,將電子射線照射區域周 圍的多個電磁鐵83進行所謂的上下二分割,配置成飲料容器30可在上 下部分之間通過,並且能夠形成包圍飲料容器30的磁場。因此,在間歇 式或連續搬送飲料容器30的生產線中形成旋轉磁場的情況下,該第六實 施方式是優選的。
艮P,腔室31周圍的磁場產生單元配置成從腔室中央分割為二,並具 有在流向兩側使磁場產生單元彼此相對的結構。而且,每個分割為二的 電磁鐵83的分割為二的各開口部朝向飲料容器30的流程方向,分別配 置成飲料容器30可出入電子射線照射區域內的程度的出入口。由此,該 電子射線照射裝置能夠使飲料容器30通過電子射線照射區域內,並且電 子射線照射區域內的電子射線EB幾乎不會從電子射線照射區域內部的
44旋轉磁場內射出到其外部。
並且,在腔室31中,如該圖所示,在飲料容器30的生產線的流向 的進入側和出來側,分別設有能夠在期望的時機開閉的遮蔽門27。
並且,根據該電子射線照射裝置,以僅包圍飲料容器30附近的方式 構成腔室31。由此,能夠使X射線遮蔽和將飲料容器30周圍的氛圍氣 管理成規定狀態的區域為最小限度的區域。
並且,根據該電子射線照射裝置,在腔室31設置有對象物搬入搬出 口,並且分別具有遮蔽門27。由此,能夠更加容易地使腔室31內成為低 真空或特定氣體的氛圍氣等、將對象物周圍的氛圍氣保持為規定狀態。
接著,關於構成間歇式或連續搬送飲料容器30的生產線的另一例 子,以本發明第七實施方式涉及的電子射線照射裝置為例進行說明。
圖8是表示該第七實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結構 圖,圖8 (a)是表示從俯視方向觀察該電子射線照射裝置的上半部分的 圖,圖8 (b)是對象物的進給方向的展開圖,並且,圖8 (c)是放大表 示使旋轉磁場產生部和使對象物上下移動的凸輪機構部分的圖。另外, 對與上述說明的實施方式相同的結構標註同一標號,並適當省略其說明。
如該圖所示,該處理槽60的成為電子射線照射區域的內部空間形成 為圓環狀,在該電子射線照射區域內,沿著呈圓環狀的形狀,設置有多 個磁場產生線圈71和對象物承受臺84形成為一體的搬送機構100。
在圓環狀的處理槽60的中心部分設有未圖示的旋轉裝置。該旋轉裝 置具有與上述實施方式的轉臺同樣的結構,能夠以規定的角速度繞處理
槽60的中心軸旋轉。而且,在該旋轉裝置的周圍,在周向上大致等間隔 地設有上述多個搬送機構100。進而,各搬送機構100通過支承臂95分 別將磁場產生線圈71和對象物承受臺84連接到旋轉裝置的外周面。這 裡,該連接部分經由可在上下方向上滑動移動的滑動引導裝置而連接。 由此,約束了周向上的移動且可在上下方向上移動。而且,上述多個搬 送機構100整體沿著上述圓環狀的處理槽60旋轉。
進而,如該圖(b)的展開圖所示,磁場產生線圈71和對象物承受 臺84分別連接到凸輪機構86上,在電子射線照射區域內分別獨立地上升和下降,使對象物即飲料容器30整體沿著容器的長度方向在容器整體 的範圍內移動。詳細來講,在各個搬送機構100的底部,分別對應於磁
場產生線圈71和對象物承受臺84,具有用於沿著凸輪面96、 97移動的 凸輪從動件98、 99,各個凸輪從動件98、 99經由連接杆分別連接到磁場 產生線圈71和對象物承受臺84上。而且,各個搬送機構100的凸輪從 動件98、 99通過沿著在其下部設置的凸輪機構86的凸輪面96、 97移動, 從而能夠在上下方向上移動規定的揚程。另外,凸輪面96是磁場產生線 圈用的凸輪面,凸輪面97是對象物承受臺用的凸輪面。
根據具有上述結構的該第七實施方式,適合於在間歇式或連續搬送 飲料容器30的生產線中形成旋轉磁場的情況。
這裡,在該圖中,示出了磁場產生線圈71和飲料容器30均在上下 方向上移動的結構例,但是也可以構成為使任一方上下移動。並且,在 該圖中,作為磁場產生部,以採用磁場產生線圈71為例進行了說明,但 是也可以由永久磁鐵來構成磁場產生部。這些可以根據電子射線的照射 處理過程來適當選擇。並且,也可以構成為在上述對象物承受臺84的上 表面設置用於保持飲料容器30的吸附墊或氣壓夾具(airclamp)等。
如以上說明的那樣,根據上述第四到第七實施方式的電子射線照射 方法和電子射線照射裝置,即使是低能量的電子射線EB,也能夠均勻地 對作為對象物的飲料容器30照射電子射線EB。
另外,本發明的電子射線照射方法和電子射線照射裝置不限於上述 第四到第七實施方式,只要不脫離本發明的主旨,就能夠進行各種變形。
例如,在上述第四到第七實施方式中,作為對象物以飲料容器30為 例進行了說明,但是不限於此,例如,也能夠應用於作為對象物的食品、 水、醫藥品、中藥、化妝品、飼料、肥料等或它們所使用的包裝材料等。 即,根據對象物的種類和形狀,從複雜形狀的立體物到平面狀的薄膜都 能夠適當應用本發明,例如,也能夠用於對組裝成牛奶飲料用等的紙容 器之前的紙制的薄片照射電子射線而對其進行殺菌的用途等。而且,根 據本發明,在對上述這種薄片狀部件照射電子射線的情況下,使薄片狀 部件通過旋轉磁場內,從而通過在旋轉磁場內產生的電子簇射,能夠均勻且高效地對薄片兩面和端部照射電子射線。
並且,在上述第四到第七實施方式中,以對對象物進行殺菌的用途 為例進行了說明,但是不限於此,也能夠應用於殺菌以外的用途。
並且,在上述第四到第七實施方式中,對於電子射線的照射槽,以 可將對象物周圍的氛圍氣管理成規定狀態的耐壓結構的密封容器即腔室 為例進行了說明,但是不限於此,電子射線的照射槽也可構成為開放型。 但是,在進一步降低電子射線的能量損失方面,優選上述實施方式那樣 可將對象物周圍的氛圍氣管理成規定狀態的照射槽(腔室),並使該處理 槽內為負壓,並且,由以包圍對象物的方式產生的磁場來形成旋轉磁場, 使對對象物照射的電子射線在該旋轉磁場內反射。
並且,在上述第四到第七實施方式中,以磁場產生體由永久磁鐵、 電磁鐵和圓形線圈構成為例進行了說明,但是不限於此,磁場產生體例 如也可以包含電磁鐵、圓形線圈或永久磁鐵,利用它們的組合來構成。
並且,在上述第四到第七實施方式中,以根據對象物的種類而預先 決定腔室的外形形狀為例進行了說明,但是不限於此,也可以構成為具 有根據對象物的形狀來改變其內部形狀的內部形狀可變結構。作為這種 內部形狀可變結構的例子,具有構成外形的隔壁可滑動的組合結構。如 果是這種結構,則根據對象物的形狀,能夠對應地適當改變腔室的內部 形狀。因此,能夠進一步高效且均勻地對對象物照射電子射線。
並且,在上述第四到第七實施方式中,作為腔室內的氛圍氣管理的 具體例,以從氣體吸引口 7吸引腔室1內部的空氣來使腔室1內成為負
壓狀態(在該例中為0.05MPa 0.1Pa)的情況、以及對於具有因電子射 線EB撞擊殘留的氧分子產生的臭氧而引起臭味和腐蝕等問題的對象物, 根據需要,代替空氣而封入比重輕的氦氣的情況為例進行了說明,但是 本發明的腔室內的氛圍氣管理的結構不限於此。即,在使腔室1內成為 負壓狀態的情況下,不限於上述這種例如0.05MPa 0.1Pa左右的低真空 狀態,也可以是更高真空度的高真空狀態,真空度越高,越能夠進一步 降低電子的能量損失。並且,腔室內的氛圍氣可以是從空氣、氧、氮、 氫、二氧化碳、氬和氦中選擇的一種或多種氣體,也可以根據對象物的種類和照射目的,適當選擇腔室內的氛圍氣氣體,能夠將對象物周圍的 氛圍氣管理成規定狀態。另外,在要降低常壓的氛圍氣時的能量損失的 情況下,與空氣等比重更大的氣體的情況相比,使用比重小的氦氣等也 更適合。另外,如果使用比重小的氦氣等氣體作為氛圍氣氣體,則即使 是常壓的氛圍氣,與氛圍氣氣體是空氣等比重更大的氣體的情況相比, 也能夠進一步降低電子的能量損失。並且,即使是正壓的氛圍氣,雖然 依賴於其壓力水平,但通過使用比重小的氦氣等氣體作為氛圍氣氣體, 也能夠充分減少電子的能量損失。
並且,在上述實施方式中,以適合於在間歇式生產線中對飲料容器 30照射電子射線的裝置結構為例進行了說明,但是不限於此,例如在連 續式生產線中對對象物照射電子射線時,也能夠應用本發明。
並且,在上述各實施方式中,當然可以適當選擇各個結構相互進行 組合。
接著,適當參照附圖對本發明第八實施方式進行說明。 圖9是表示本發明第八實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結 構圖。另外,在該圖中,利用包含照射槽的軸線的剖面來示出成為電子 射線照射裝置的主體部分的大致圓筒形狀的電子射線照射槽。
如該圖所示,該電子射線照射裝置具有電子射線EB的照射槽即腔
室1。該腔室1是具有足夠在其內部收納被照射電子射線EB的未圖示的 對象物(例如後述的例子中的飲料容器30)的大小的耐壓結構的密封容 器,呈現將軸線作為上下方向的四方筒形狀,並構成為可維持其內部的 壓力。腔室1的材質為鋼材或不鏽鋼製,另外,其周圍由能夠遮蔽X射 線的遮蔽材料2包圍。在腔室1的壁面上具有設置成可開閉的未圖示的 對象物搬入口,可以將對象物從該對象物搬入口搬入到腔室1內以及從 腔室1內搬出。
在腔室1的上部具備中空半球狀的耐壓結構的密封容器即電子射線 產生室3。該電子射線產生室3的中空半球狀的下表面部經由電子射線照 射窗5緊貼在上述腔室1的上部來設置,構成為可獨立於上述腔室1來 維持其內部的壓力。而且,該電子射線產生室3在內部具有向成為電子射線照射區域的腔室內照射電子射線的作為電子射線照射單元的電子射
線單元3a。該電子射線單元3a能夠照射低能量的電子射線EB,其主體 中的輸出被設定為200kV以下。由此,電子射線單元3a構成為能夠通過 電子射線照射窗5對腔室1內照射低能量的電子射線EB。
這裡,該電子射線照射裝置分別在腔室1和電子射線產生室3附加 設置有內部壓力控制用的配管和壓力控制設備。
詳細來講,在腔室1的壁面設有氣體封入口 6和氣體吸引口 7。氣 體吸引口 7經由手動閥42、汽缸閥41C和配管連接到真空排氣裝置11 上。另外,真空排氣裝置11使用乾式真空泵(drypump)。另一方面,氣 體封入口 6經由可變流量閥43和汽缸閥41連接到淨化空氣產生裝置54 上。在該淨化空氣產生裝置54上安裝有HEPA過濾器52和生物濾池53, 在這些HEPA過濾器52和生物濾池53的流向上遊側裝備有風扇51a。該 風扇51a取入來自該圖上方的外部氣體和淨化空氣產生裝置54的內部氣 體後,向下方送風,構成可為經由HEPA過濾器52和生物濾池53向腔 室1內提供淨化空氣。由此,所提供的淨化空氣作為無塵或無菌狀態的 洩漏氣體,被提供給腔室l內。並且,淨化空氣產生裝置54側的配管和 真空排氣裝置11側的配管經由汽缸閥41B相互連接。
進而,在上述電子射線產生室3中也附加設置有壓力控制用的配管 和壓力控制設備。即,附加設置有與上述腔室l中的配管等相同結構的、 以下未圖示的氣體吸引口,該氣體吸引口經由配管連接到電子射線產生 室3用的真空排氣裝置上。而且,使電子射線單元3a周圍的氛圍氣成為 被管理成規定的第一負壓的氛圍氣。具體而言,通過該電子射線產生室3 用的真空排氣裝置從氣體吸引口吸引電子射線產生室3內部的空氣或氣 體,使電子射線產生室3內成為第一負壓即10—3Pa以下的高真空狀態。
但是,對腔室1內照射電子射線EB時,腔室1內存在的氧等通過 自由基反應或氧等離子化而消耗,所以,在負壓的環境下,氧容易耗盡。 因此,可能對照射處理造成影響。所以,為了緩解該影響,在該電子射 線照射裝置中具備控制盤(未圖示),該控制盤具有分別控制上述可變流 量閥43和汽缸閥41A 41C的壓力管理單元,通過該控制盤進行的壓力管理處理,提供消耗部分的氧,並將腔室1內的壓力控制成設定成規定 的第二負壓的一定範圍內。並且,在該壓力管理處理中,通過改變所述 第二負壓的高度來改變電子的發散程度。由此,能夠獲得腔室1內的電 子射程方向的無序性。並且,控制盤進行的壓力管理處理同時管理電子 射線產生室3內的第一負壓。
這裡,該控制盤進行的將電子射線產生室3內管理成規定的第一負 壓,並且將腔室1內管理成絕對壓力比所述第一負壓高的第二負壓的壓 力管理處理對應於上述壓力管理單元。
詳細來講,作為該控制盤的控制功能,該控制盤根據規定的控制信 號,控制各部的電源的接通/斷開、汽缸閥的打開/關閉、可變流量閥的流 量調整、真空排氣裝置11的電源的接通/斷開等,構成為可執行上述壓力 管理處理。而且,該控制盤構成為具有以下各部,該各部都沒有圖示 根據規定的控制程序,控制運算和該電子射線照射裝置的系統整體的 CPU;預先在規定區域中存儲CPU的控制程序等的ROM;用於存儲從
ROM等讀出的數據、和CPU的運算過程中需要的運算結果的RAM;以
及對包含電子射線照射裝置的操作面板等在內的外部裝置作為數據的輸
入輸出的媒介的I/F (接口)。它們通過傳輸數據用的信號線即總線,相
互連接成可進行數據收發。而且,能夠從該操作面板輸入上述壓力管理 處理的執行指令、和與規定的負壓的氛圍氣對應的必要的設定值。另外, 作為具體的例子,上述控制盤優選使用可編程序控制器等。
由此,該電子射線照射裝置能夠通過控制盤進行的壓力管理處理, 在腔室1內,將對象物(例如飲料容器)周圍的氛圍氣管理成規定的狀 態。在該電子射線照射裝置中,作為規定狀態,被管理成通過真空排氣
裝置11從氣體吸引口 7吸引腔室1內部的空氣或氣體,將腔室1內維持 絕對壓力比上述第一負壓即10'3Pa以下的高真空狀態高的第二負壓。具 體而言,將腔室1內管理成超過10—3Pa且在O.lMPa以下的範圍的低真空
狀態。另外,被控制的壓力控制值能夠與由電子的必要射程和照射處理 過程等決定的條件對應起來。
接著,說明該電子射線照射裝置的作用和效果。
50在該電子射線照射裝置中,首先,將對象物(例如飲料容器)從對 象物搬入口搬入腔室1內,設置在腔室1內的規定位置上後,關閉對象 物搬入口。
接著,通過控制盤執行壓力管理處理,利用真空排氣裝置ll從氣體 吸引口 7吸引腔室1內部的空氣,將腔室1內管理成所述第二負壓,即
超過10—3Pa且在O.lMPa以下的範圍的低真空狀態。
接著,利用電子射線照射單元產生電子並進行加速,使低能量的電 子射線EB從電子射線照射窗5進入腔室1內。此時,通過控制盤進行的 壓力管理處理,電子射線產生室3內成為第一負壓即l(T3Pa以下的高真 空狀態。因此,電子射線產生室3內的電子射線EB幾乎沒有能量損失。
這裡,在該電子射線照射裝置中,利用真空排氣裝置ll從氣體吸引 口 7吸引腔室1內部的空氣,管理成超過10'3Pa且在O.lMPa以下的範圍 的低真空狀態,維持絕對壓力比上述第一負壓高的第二負壓,因此,因 為氣體的存在量少,所以能夠成為使電子射線EB在腔室1內容易運動的 狀態(能量損失少的狀況)。因此,能夠降低電子射線EB由於腔室l內 部的氣體的能量損失。因此,即使是低能量的電子射線,也能夠抑制電 子射線的能量消耗,效率良好地照射電子射線EB。並且,在該情況下, 雖然沒有圖示,但是通過在腔室l的內表面或外表面設置電子偏轉單元, 能夠更高效地進行照射。
進而,在該電子射線照射裝置中,利用控制盤進行的壓力管理處理, 改變所述第二負壓的高度來使空氣密度發生變化而改變電子的發散程 度,所以,能夠獲得電子射程方向的無序性。因此,能夠均勻地對對象 物照射電子射線,能夠更高效地進行電子射線的照射。
另外,在上述壓力管理處理的結構不限於此,通過基於對象物的形 狀等的照射條件,使腔室1內部的氛圍氣壓力變化為與各照射條件對應 的設定壓力值,在照射中使氛圍氣壓力恆定的結構,也可以構成為在照 射中有意地改變氛圍氣壓力。
並且,作為上述的在照射中改變腔室1內部的氛圍氣壓力、即改變 第二負壓的高度的壓力管理處理的具體結構例,例如,在對一個對象物的電子射線照射工序中,首先,利用真空排氣裝置11從氣體吸引口 7吸
引腔室1內部的空氣,在維持超過10—3Pa且在O.lMPa以下的範圍的第二 負壓的恆定的低真空狀態的狀態下,開始對對象物照射電子射線EB,然 後馬上對經由可變流量閥43連接到氣體封印口 6上的汽缸閥41A,按照 關閉、打開、關閉的順序進行操作,向腔室1內部提供來自淨化空氣產 生裝置54的淨化空氣,由此,瞬間、例如1秒以下的極短的時間內在腔 室1內部封入淨化空氣,使腔室1內的氛圍氣壓力變化為絕對壓力比剛 才的第二負壓高的負壓狀態,如果進行以上這種氛圍氣切換控制,則在 即將進行該氛圍氣切換之前到達腔室1內部的遠離電子射線照射窗5的 下部區域中的電子射線EB,在氛圍氣切換後,瞬間被絕對壓力比切換前 的第二負壓高的負壓狀態的淨化空氣氛圍氣包圍,即使是腔室1內部的 下部區域,也劇烈地產生電子射線EB與大量存在的氛圍氣氣體分子的衝 撞,所以,雖然是短時間,但在腔室1內部的下部區域,也能夠形成足 夠量的電子簇射,能夠均勻地對對象物進行照射。
另一方面,在對一個對象物的電子射線照射工序的整個行程中,在 將腔室1內部例如維持成接近常壓的負壓狀態的淨化空氣氛圍氣的狀態 下進行電子射線照射的結構的情況下,對腔室1內部進行照射的電子射 線EB,在腔室l內部的靠近電子射線照射窗5的上部區域中,其能量由
於與大量存在的氛圍氣氣體分子的衝撞而消耗,由此,到達遠離電子射 線照射窗5的下部區域中的電子射線EB的量少,所以無法在下部區域形 成足夠量的電子射線簇射,對對象物的電子射線照射的均勻性相應地降 低。因此,在如上所述的電子射線照射工序中,進行將第二負壓的高度、 即腔室1內部的氛圍氣壓力瞬間切換為絕對壓力比之前的第二負壓高的 負壓狀態的氛圍氣切換控制的壓力管理處理的結構,雖然是短時間,但 在對對象物進行均勻性高的電子射線照射這點上是優選的,並且,通過 適當設定電子射線EB的照射量等,能夠在上述短時間的均勻照射的期間 內,充分對對象物進行殺菌。
另外,雖然在圖9中沒有圖示,但是通過構成為串聯設置2個經由 可變流量閥43連接到氣體封入口 6上的汽缸閥41A並進行串行地開閉的控制,或者,構成為代替上述汽缸閥41A而使用能夠更快速動作的蝶閥, 從而能夠更加快速地進行氛圍氣切換控制。
並且,如果構成為串聯多個經由可變流量閥43連接到氣體封入口 6 的汽缸閥41A,並且設置成在相鄰的汽缸閥41A相互之間隔開規定間隔, 則通過進行如下的閥開閉操作,能夠容易地對腔室1內部提供規定量的 淨化空氣,在該閥開閉操作中,將多個汽缸閥41A在其之間的配管內充 滿淨化空氣的狀態下關閉,然後打開靠近腔室1側的汽缸閥41A。
進而,在上述結構中,如果串聯設置的汽缸閥41A的個數為3個以 上,則通過選擇在氛圍氣切換控制前關閉的2個汽缸閥41A的組合,能 夠改變在關閉的2個汽缸閥41A之間的配管內充滿的淨化空氣的量,能 夠選擇調整對腔室1內部的淨化空氣供給量。
並且,本申請的發明者們根據關於電子射線的射程或發散程度與氛 圍氣條件之間的關係的考察,來考慮進行上述的氛圍氣切換控制的壓力 管理處理的結構,但是,例如在YoshiakiArataet.el. "Some Fundamental Properties of Nonvacuum Electron Beam" Transactions of J. W. S. September 1970 p.40-p.59的研究論文中,公開了電子射線的射程或發散程度依賴於 電子射線照射區域的氛圍氣壓力或氛圍氣氣體的種類。而且,在該研究 論文中,關於上述依賴性,示出了使用以60kV的電壓加速後的電子射線, 針對空氣和氦氣這兩種氛圍氣氣體,在13.33Pa (10"mmHg) 101325Pa (760mmHg)的範圍內改變氛圍氣壓力而進行的電子射線發散(等離子 化)的實驗結果。
並且,在該電子射線照射裝置中,作為管理所述第二負壓時所使用 的洩漏氣體,對腔室1內提供無塵且無菌的淨化空氣,所以,在將例如 食品、水、醫藥品、中藥、化妝品等或它們所使用的包裝材料等作為所 述對象物時是優選的。
另外,在上述實施方式的例子中,考慮殺菌和材料改質的處理利用, 以具備淨化空氣產生裝置54為例進行了說明,但是,根據照射處理過程, 也可以代替淨化空氣產生裝置54而連接各種氣體的產生裝置或貯氣瓶 等。例如,能夠代替淨化空氣產生裝置54,而經由配管連接到貯藏有氦氣的貯氣瓶。而且,通過代替空氣而從氣體封入口 6向腔室1內封入比 重輕的氦氣,也同樣能夠使電子射線EB成為在腔室1內容易運動的狀態 (能量損失少的狀況)。
接著,適當參照圖io對本發明第九實施方式涉及的電子射線照射裝
置進行說明。
圖10是表示本發明第九實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略 結構圖,示出將上述第八實施方式的電子射線照射裝置應用於連續處理 生產線的例子。並且,在該實施方式中,示出在如下用途中應用本發明
的電子射線照射裝置的例子,即,對作為對象物的清涼飲料用等的PET 瓶(聚酯瓶)等形狀複雜的中空的飲料容器30照射電子射線而對其進行 殺菌。另外,圖10 (a)是表示從俯視方向觀察該電子射線照射裝置的圖, 利用搬送方向的剖面來表示處理槽。並且,圖10 (b)是從正面方向觀察 的圖,在該圖中,也利用搬送方向的剖面來圖示處理槽。另外,對與上 述第八實施方式相同的結構標註同一標號,並適當省略其說明。
在該第九實施方式中,具有與照射槽31相鄰設置的多個預備室;
以及作為對象物搬送單元的對象物搬送裝置28,其在該多個預備室和照 射槽31之間搬送飲料容器30。另外,照射槽31除了沿著搬送方向形成 為箱形這點以外,與上述同樣,為耐壓結構的密封容器,能夠在照射槽 31內將飲料容器30周圍的氛圍氣管理成規定的狀態。進而,與上述第八 實施方式同樣,在該照射槽31上部的大致中央,具有能夠以寬面積對照 射槽31內照射電子射線EB的電子射線產生室3。並且,雖然沒有圖示, 但根據需要,在照射槽31的內表面和外表面設置有電子偏轉單元。
對於多個預備室,在該照射槽31的前後分別設置有多個,作為前預 備室34和後預備室35。在該圖的例子中,示出分別沿著搬送方向並列具 有3個室的例子。對於各室內的壓力,構成為可獨立地維持內部壓力, 與上述的照射槽1同樣,通過控制盤進行的壓力管理,可獨立地從大氣 壓變化到期望的負壓。
對象物搬送裝置28構成為能夠利用未圖示的傳送帶機構沿著搬送 方向搬送飲料容器30。另外,搬送機構不限於傳送帶機構,也可以釆用例如進給絲槓方式的搬送機構。
而且,在前預備室34和後預備室35的搬送方向下遊側,分別設有
前方閘閥32。並且,在前預備室34和後預備室35的搬送方向上遊側, 分別設有後方閘閥33。這裡,成為各室的隔斷的閘閥32、 33形成有薄薄 的對象物搬送裝置28的交接部。由此,在各室的隔斷部分不需要特別的 交接機構。
並且,在該照射槽31及其前後的前預備室34和後預備室35,同樣 設置有上述的壓力控制用的配管和壓力控制設備。即,如該圖所示,與 上述第八實施方式同樣,考慮殺菌和材料改質的處理過程利用,能夠從 搭載有HEPA過濾器52和生物濾池53的淨化空氣產生裝置54提供淨化 空氣。並且,真空排氣裝置ll也與上述第八實施方式同樣,在前預備室 34和後預備室35上分別採用使用了千式真空泵的結構。另外,在本實施 方式中,根據照射處理過程,當然可以代替淨化空氣產生裝置54,而與 上述示例同樣連接各種氣體產生裝置或貯氣瓶。
進而,在照射槽31及其前後的前預備室34和後預備室35,分別設 置有可確認有無飲料容器30的未圖示的接近傳感器。而且,各接近傳感 器被連接成,可經由信號線將與有無飲料容器30相關的規定信號輸出到 控制盤。並且,通過由控制盤執行的、以下說明的規定的壓力管理處理, 來控制各閘閥32、 33在期望的時機開閉。
圖12是控制盤所執行的壓力管理處理的流程圖。
如該圖所示,當控制盤執行壓力管理處理時,首先,轉移到步驟S1, 打開前預備室34的前方閘閥32,轉移到步驟S2。在步驟S2中,利用對 象物搬送裝置28將飲料容器30搬入到前預備室,轉移到步驟S3,在步 驟S3中,關閉前方閘閥32,轉移到步驟S4。
在接下來的步驟S4中,進行使前預備室34內和照射槽31內成為相 同壓力的處理,轉移到步驟S5,接著,在步驟S5中,打開前預備室34 的後方閘閥33,轉移到步驟S5a。在步驟S5a中,確認在其它預備室中 將飲料容器30送入照射槽31的完成情況,如果已經完成,則立即轉移 到步驟S6。即,在該處理中,將前預備室34內和照射槽31內的壓力設定為上述第八實施方式所說明的第二負壓,並管理成該規定的範圍。
這裡,在該控制盤進行的壓力管理處理中,在打開成為各室的隔斷 的閘閥32、 33的情況下,必須將前工序側的壓力設定得較低。因此,在
該步驟S6的處理中,雖然設成相同的第二負壓,但是,在打開閘閥32 之前,前預備室34內的壓力比照射槽31內低。由此,有意地將裝置內 的氣流的流動控制成從後工序側向前工序側流動,能夠防止來自前工序 的細菌和灰塵混入到後工序內(在其它閘閥開閉中也同樣。)。
接著,在步驟S6中,利用對象物搬送裝置28,與從其它預備室送 入的飲料容器30連續地,將飲料容器30搬入照射槽31內,轉移到步驟 S7。在步驟S7中,進行照射電子射線EB的處理,轉移到步驟S8。在接 下來的步驟S8中,根據來自上述接近傳感器的信號,確認前預備室34 內是否已經沒有飲料容器30。 g卩,如果前預備室34內已經沒有飲料容器 30 (是),則轉移到步驟S9,如果前預備室34內有飲料容器30 (否), 則在步驟S8中待機。然後,在步驟S9中,關閉前預備室34的後方閘閥 33,轉移到步驟SIO,在步驟S10中,執行使前預備室34成為大氣壓的 處理,轉移到步驟S12。
在接下來的步驟Sll中,打開照射槽31和後預備室35之間的前方 閘閥32,轉移到步驟S12,在步驟S12中,進行利用對象物搬送裝置28, 將被照射了電子射線EB的飲料容器30從照射槽31內連續地搬送到後預 備室35內的處理,轉移到步驟S13。
在接下來的步驟S13中,在搬送該飲料容器30後,在規定的時機對 各部輸出控制信號,以關閉後方閘閥33,轉移到步驟S14。接著,在步 驟S15中,進行使後預備室35成為大氣壓的處理,轉移到步驟S15,接 著,在步驟S15中,打開後預備室35的後方閘閥33,轉移到步驟S15a。 在歩驟S15a中,確認在其它預備室將飲料容器30送入後工序的完成情 況,如果已經完成,則立即轉移到步驟S16。然後,在步驟S16中,利用 對象物搬送裝置28,與從其它預備室送入的飲料容器30連續地,將飲料 容器30搬送到後工序,轉移到步驟S17。
接著,在步驟S17中,根據來自上述接近傳感器的信號,確認後預備室35內是否已經沒有飲料容器30。 g卩,如果後預備室35內已經沒有 飲料容器30 (是),則轉移到步驟S18,如果後預備室35內有飲料容器 30 (否),則在步驟S17中待機。然後,在步驟S18中,關閉後預備室35 的後方閘閥33,轉移到步驟S19,在步驟S19中,執行使後預備室35成 為與照射槽31相同的壓力的一連串處理,轉移到步驟S20。然後,在步 驟S20中,例如根據來自上述前預備室34的接近傳感器的信號,確認壓 力管理處理是否完成。g卩,如果飲料容器30沒有被供給到前預備室34 (是),則結束壓力管理處理,如果飲料容器30被供給到前預備室34(否), 則處理返回到步驟S1。這裡,在該第九實施方式的電子射線照射裝置中, 該壓力管理處理對應於上述壓力管理單元。
這樣,根據該第九實施方式的電子射線照射裝置,具有多個前預備 室34和後預備室35,進而,通過執行控制盤進行的上述一連串的壓力管 理處理,能夠使飲料容器30作為裝置整體連續地流過。
並且,根據該電子射線照射裝置,在腔室中設置對象物搬入搬出口, 並分別具有作為遮蔽門的閘閥32、 33,所以,能夠更加容易地使腔室內 成為低真空或特定氣體的氛圍氣等、將對象物周圍的氛圍氣保持為規定 狀態。
並且,根據該電子射線照射裝置,所述前預備室34、照射槽31和 後預備室35可分別分段地進行壓力控制,並構成為使氣流從後工序向前 工序流動,所以,能夠良好地防止來自未處理工序(前工序)的懸浮細 菌和灰塵流入,以及包含被殺菌而死亡的細菌等的氣體無序地飛散。
接著,適當參照圖11對本發明第十實施方式涉及的電子射線照射裝 置進行說明。另外,對與上述第八 第九實施方式相同的結構標註同一 標號,並適當省略其說明。
圖ll是表示本發明第十實施方式涉及的電子射線照射裝置的概略結 構圖,示出將上述第八實施方式的電子射線照射裝置應用於連續處理生 產線的例子。並且,在該實施方式中,示出在如下用途中應用本發明的 電子射線照射裝置的例子,即,對作為對象物的與第九實施方式相同的 中空的飲料容器30照射電子射線而對其進行殺菌。另外,圖11 (a)是表示從俯視方向觀察該電子射線照射裝置的圖,利用搬送方向的剖面來 表示處理槽。並且,圖ll (b)是從前工序側觀察前預備室的圖,利用橫 截面圖示前預備室。並且,該圖(C)是放大表示該圖(b)的搬送部的 圖。
如該圖所示,該第十實施方式的電子射線照射裝置也與上述第九實 施方式同樣,具有與照射槽60相鄰設置的多個預備室;以及在該多個 預備室和照射槽60之間搬送飲料容器30的對象物搬送單元。這裡,該
照射槽60除了沿著搬送方向形成為圓環狀這點以外,與上述同樣,為耐 壓結構的密封容器,能夠在照射槽60內將飲料容器30周圍的氛圍氣管 理成規定的狀態。進而,與上述第八實施方式同樣,在該照射槽60的上 部,沿著圓環狀的搬送區域,具有能夠以寬面積對照射槽60內照射電子 射線EB的電子射線產生室3。並且,雖然沒有圖示,根據需要,在照射 槽60的電子射線產生室3的下部設置有電子偏轉單元。
如該圖所示,該第十實施方式的多個預備室分別形成為呈與照射槽 60大致相同的圓環狀,與照射槽60的前後相鄰而設置。在該圖的例子中, 各個預備室被隔壁66沿著圓環狀的周向大致等間隔地分割為多個小室 (在該圖的例子中,分別具有36個小室。)。這裡,在本實施方式中,作 為前預備室61和後預備室62,分別具有多個各小室。
艮P,如該圖所示,前預備室61和後預備室62的結構為,通過在一 個內框架64上朝徑向呈放射狀地安裝隔板66,而被分割為各室,通過被 相鄰的隔板66彼此和外框架63之間所包圍的空間而劃分成各個前預備 室61和後預備室62。這裡,如圖11 (c)所示,在各隔板66和外框架 63之間具有微小的間隙G,不使用密封部件等。並且,對於各預備室內 的壓力,構成為可按照每個處理區域來管理其壓力,與上述照射槽1同 樣,通過控制盤進行的壓力管理,各處理區域可獨立地從大氣壓變化到 期望的負壓。
進而,在本實施方式中,通過與搬送機構的協作,改變前預備室61 和後預備室62內的壓力,使其與照射槽60內的第二負壓的高度相符。 詳細來講,照射槽60為由其內框架64和外框架63包圍的密封空間,外框架63在構成各預備室的前處理區域和後處理區域一體地形成。而且,
在照射槽60、前處理區域和後處理區域中,分別在其內框架64上具有與 各預備室61、 62相對應地安裝的多個機械手機構65,通過該機械手機構 65把持飲料容器30,進而,能夠在照射槽60和前處理區域的前預備室 61相互之間、以及照射槽60和後處理區域的後預備室62相互之間分別 交接飲料容器30。
而且,如該圖所示,前處理區域構成為,其內框架64順時針方向旋 轉。這裡,各前預備室61構成為,通過內框架64的旋轉,隨著前預備 室61從前工序接近照射槽60,逐漸被引導為照射槽60的負壓,在移動 到照射槽60側的時亥'j,成為與照射槽60相同的壓力。並且,相反,當 各前預備室61從照射槽60側接近前工序側時,被引導為前工序側的大 氣壓,在前預備室61移動到前工序側的時刻,成為大氣壓。另外,後處 理區域的後預備室62也是同樣的結構,所以省略其說明。
進而,在構成前處理區域的前預備室61的部分的外框架部,在從前 工序移動到照射槽60的部分的外壁上,設置有專用的真空排氣裝置69 和多級的配管68。由此,能夠實現降低照射槽60的真空排氣裝置11的 容量和提高壓力控制的精度。並且,多級的配管68越接近照射槽60,其 配管直徑越大,能夠降低真空排氣裝置69的容量,並順利地進行前預備 室61的壓力變化。另外,後處理區域的後預備室62也是同樣的結構, 所以省略其說明。這裡,可轉動地裝備了照射槽60、前處理區域和後處 理區域各自的各內框架64的未圖示的旋轉機構;和在該每一個內框架64 上安裝了多個的對象物用機械手機構65,對應於上述對象物搬送單元。
這裡,該照射槽60基本上為密封空間,但是,前預備室61和後預 備室62在結構上如圖11 (c)所示,在周圍具有微小的間隙G,所以, 當照射槽60為負壓時,可能從該微小的間隙G發生洩漏。但是,沿周向 在任一層都設置有隔板66,由此增大流路阻力,所以能夠使洩漏量非常 少,通過使真空排氣裝置的容量為預計的洩漏量部分的容量,能夠將照 射槽60內保持為一定的壓力。另外,該原理是與發電機等所採用的迷宮 環式密封結構相同的原理。並且,如該圖所示,本實施方式也與上述第八實施方式同樣,考慮
殺菌和材料改質的處理利用,能夠從搭載有HEPA過濾器52和生物濾池 53的淨化空氣產生裝置54提供淨化空氣。並且,各真空排氣裝置11也 與上述第八實施方式同樣,在前預備室61和後預備室62中分別採用使 用了乾式真空泵的結構。另外,在本實施方式中,根據照射處理過程, 當然可以代替淨化空氣產生裝置54,而與上述示例同樣,連接各種氣體 產生裝置或貯氣瓶。
而且,在該第十實施方式中,構成為可通過該控制盤來執行以下說 明的規定的壓力管理處理。
圖13是控制盤所執行的壓力管理處理的流程圖。
如該圖所示,當該控制盤執行壓力管理處理時,首先,轉移到步驟 S31,將電子射線產生室內管理成規定的第一負壓,並且將照射槽60內 管理成規定的第二負壓,轉移到步驟S32。這裡,關於第一負壓和第二負 壓,與上述第八實施方式同樣,設定各自的壓力,並管理成該規定的範 圍。
接著,在步驟S32中,進行如下一連串的處理即, 一邊使內框架 64順時針方向旋轉, 一邊通過在各前預備室61中安裝的機械手機構65, 將飲料容器30從前工序的旋轉搬送機構接收到前處理區域的內框架64 內,並且,通過進一步使前處理區域的內框架64順時針方向旋轉,使把 持並收納飲料容器30的前預備室61向照射槽60側移動,轉移到步驟 S33。此時,通過上述結構,前預備室61內的壓力接近照射槽60內的第 二負壓。這裡,通過設置與上述第九實施方式相同的接近傳感器,能夠 判定在各前預備室61內是否正確地搬送飲料容器30。
接著,在步驟S33中,進行如下一連串的處理即, 一邊使照射槽 60的內框架64逆時針方向旋轉, 一邊利用安裝在照射槽60的內框架64 上的機械手機構65,接收從前處理區域的各前預備室61依次送來的飲料 容器30,轉移到步驟S34。然後,在步驟S34中,進行如下一連串的處 理即,在被管理成第二負壓的壓力恆定的照射槽60中,進一步使照射 槽60的內框架64逆時針方向旋轉,在該過程中,根據規定的處理過程,從被管理成第一負壓的電子射線產生室對飲料容器30照射電子射線EB
(在該例中,在該圖的圓環狀的照射槽60的上半部分側飲料容器30被 照射),同時,向後處理區域側搬送飲料容器30,轉移到步驟S35。
接著,在步驟S35中,進行如下處理g卩, 一邊使該內框架64順時 針方向旋轉, 一邊通過安裝在後處理區域用的內框架64的各後預備室62 中的機械手機構65接收從照射槽60依次送來的電子射線EB照射後的飲 料容器30,轉移到步驟S36。
接著,在步驟S36中,進行如下處理即,進一步使後處理區域用 的內框架64順時針方向旋轉,使把持飲料容器30的後預備室62向後工 序側移動,依次將飲料容器30交接給後工序的旋轉搬送機構,轉移到步 驟S37。此時,通過上述結構,後預備室62內的壓力逐漸接近大氣壓。
在步驟S37中,例如根據來自上述前預備室61的接近傳感器的信號, 確認該壓力管理處理是否完成。即,如果飲料容器30沒有被供給到前預 備室61 (是),則結束該壓力管理處理,如果飲料容器30被供給到前預 備室61 (否),則處理返回到步驟S32。這裡,在該第十實施方式的電子 射線照射裝置中,該壓力管理處理對應於上述壓力管理單元。
這樣,根據該第十實施方式的電子射線照射裝置,具有配置成圓環 狀的照射槽60、多個前預備室61和後預備室62,在這些照射槽60、多 個前預備室61和多個後預備室62中,通過連續執行上述一連串的壓力 管理處理,能夠使從前預備室61依次搬入的生產線上的飲料容器30通 過照射槽60內的成為電子簇射狀態的電子射線照射區域內,對各飲料容 器30照射電子射線EB後,依次搬出到後預備室62,由此,能夠使飲料 容器30連續地移動。
進而,根據該電子射線照射裝置,構成為由控制盤進行的壓力管理 處理在前處理區域和後處理區域獨立地管理多個預備室內部的壓力,所 以,能夠在移動飲料容器30的、間歇式生產線或連續式生產線的中途, 良好地應用第八實施方式所示的結構。特別地,在以連續地移動飲料容 器30等對象物的方式構成生產線的方面,因為在照射槽60的前後分別 設置能夠獨立管理內部壓力的預備室,所以能夠良好地維持上述第二負壓的高度。
並且,根據該電子射線照射裝置,在上述結構中,改變前預備室61 和後預備室62內的壓力,以使其與照射槽60的第二負壓的高度相符,
所以,更加可靠地維持照射槽60內的第二負壓。
並且,根據該電子射線照射裝置,多個預備室61、 62具備多個隔壁 66,這些多個隔壁66成為所謂的旋轉式的門,在搬送方向上配置了多個, 從而設置成構成迷宮環式密封結構的隔壁,所以,能夠良好地抑制壓力 的洩漏,同時能夠連續地搬送對象物。
並且,根據該電子射線照射裝置,多個各預備室61、 62被劃分成僅 包圍飲料容器30附近。由此,在使將飲料容器30周圍的氛圍氣管理成 規定狀態的區域為最小限度方面,是優選的。
接著,適當參照圖14對本發明第十一實施方式涉及的電子射線照射 裝置進行說明。另外,對與上述第八 第十實施方式相同的結構標註同 一標號,並適當省略其說明。
圖14是表示本發明第十一實施方式涉及的電子射線照射裝置的概 略結構圖,示出將上述第十實施方式的電子射線照射裝置應用於對密封 部件照射電子射線的例子。
如圖14所示,作為該第十一實施方式的電子射線照射裝置的基本結 構,設置有在上下方設置有電子射線產生室3的照射槽70;和在該照 射槽70前後配置的多個前預備室75和後預備室76,該前預備室75和後 預備室76的結構如圖14 (b)所示,在四方形的框架89內設置隔壁66 和間隙輥87,並且,串聯配置有多個預備室並構成迷宮環式密封結構,
該多個預備室具有例如組裝成牛奶飲料用等的紙容器之前的紙制薄片部 件31能夠通過的程度的微小間隙G。在該結構中,預備室具有微小的間 隙G,但是,預備室成為被串聯配置多個的結構,由此,流路阻力變大, 所以,與第十實施方式同樣,通過使真空排氣裝置ll的容量為考慮了洩 漏量的容量,能夠容易地管理照射槽70的第二負壓。
並且,關於薄片部件31,雖然沒有圖示,但是在後工序中設有牽引 薄片部件31的機構,薄片部件31經由間隙輥87和輥88,從前工序通過多個前預備室75,在被管理成第二負壓的照射槽70中,從兩面被照射電
子射線,通過多個後預備室76,送到後工序。
根據上述這種第十一實施方式涉及的電子射線照射裝置,對薄片狀 部件,同樣能夠能量效率良好地進行照射。
如以上說明的那樣,根據上述第八到第十一實施方式的電子射線照
射方法和電子射線照射裝置,即使是低能量的電子射線EB,也能夠均勻 地對作為對象物的飲料容器30照射電子射線EB。
另外,本發明的電子射線照射方法和電子射線照射裝置不限於上述 第八到第十一實施方式,只要不脫離本發明的主旨,就能夠進行各種變 形。
例如,在上述第九和第十實施方式中,作為對象物以飲料容器30為 例進行了說明,但是不限於此,例如,也能夠應用於作為對象物的食品、 水、醫藥品、中藥、化妝品、飼料、肥料等或它們所使用的包裝材料等。 即,根據對象物的種類和形狀,從複雜形狀的立體物到平面狀的薄膜都 能夠適當應用本發明。
並且,在上述第八到第十一實施方式中,以對對象物進行殺菌的用 途為例進行了說明,但是不限於此,也能夠應用於殺菌以外的用途。
並且,在上述第八到第十一實施方式中,以根據對象物的種類而預 先決定腔室的外形形狀為例進行了說明,但是不限於此,也可以具有能 夠根據對象物的形狀來改變其內部形狀的內部形狀可變結構。作為這種 內部形狀可變結構的例子,具有構成外形的隔壁可滑動的組合結構。如 果是這種結構,則根據對象物的形狀,能夠對應地適當改變腔室的內部 形狀。因此,能夠進一步高效且均勻地對對象物照射電子射線。
並且,在上述第八到第十一實施方式中,關於腔室內的氛圍氣,以 使腔室1內成為低真空即負壓狀態,根據照射處理的需要,可代替淨化 空氣或空氣而封入比重輕的氦氣的情況為例進行了說明,但是不限於此, 例如,腔室內的氛圍氣可以是從空氣、氧、氮、氫、二氧化碳、氬和氦 中選擇的一種或多種氣體。即,根據對象物的種類和照射目的,適當選 擇腔室內的氛圍氣,能夠將對象物周圍的氛圍氣管理成規定狀態。例如,在降低由氛圍氣導致的能量損失的情況下,如上述示例所示,優選使用 比重小的氦氣等。
並且,在上述各實施方式中,當然可以適當選擇各個結構相互進行 組合。
接著,對本發明第十二實施方式涉及的開口容器用電子射線照射裝 置進行說明。
在該開口容器(飲料容器)用電子射線照射裝置中,在具有降壓單 元以維持負壓狀態的照射處理槽(照射槽)的側面部,將前壓力調整槽 (前預備室)和後壓力調整槽(後預備室)結合成一體。在這些各槽內 分別可旋轉地配置旋轉搬送體,在各旋轉搬送體的外表面大致等間隔地 設置保持開口容器的多個保持機構(機械手機構),並且,可從前壓力調 整槽側到後壓力調整槽側,在各旋轉搬送體相互之間,依次交接開口容 器。而且,在前壓力調整槽和後壓力調整槽內的旋轉搬送體上突出設有 隔壁,以劃分各保持機構,在旋轉搬送體移動時,利用各隔壁和槽壁面 形成多個小分區。具有降壓單元,該降壓單元對該前壓力調整槽中的從 開口容器的搬入側到照射處理槽側的範圍、以及後壓力調整槽中的從開 口容器的照射處理槽側到搬出側的範圍的所述小分區進行降壓,在所述 照射處理槽中配置至少一個電子射線照射單元。
本發明的開口容器用電子射線照射裝置的原理如圖15 (a)所示,使 用塑料制瓶(飲料容器)作為對象物即開口容器。與配置在中央的照射
處理槽(照射槽)60的側面部相鄰地配置前壓力調整槽(前預備室)61 和後壓力調整槽(後預備室)62,並將它們連接成一體。在這些各槽60、 61、 62內,可旋轉地配置旋轉搬送體IIE、 21E、 31E,該旋轉搬送體IIE、 21E、 31E通過驅動機構同步地如箭頭所示那樣旋轉,由此,在與各槽的 外壁面之間,形成依次搬送開口容器30的環狀的搬送路徑。因此,在開 口容器30的生產線中,成為按順序配置與前處理生產線連接的前壓力調 整槽6K接著是照射處理槽60,最後是與後處理生產線連接的後壓力調 整槽62的狀態。
在各旋轉搬送體11E、 21E、 31E的外表面等間隔地設置有多個保持開口容器30並進行搬送的保持機構(機械手機構)65,通過該保持機構
65,可在從開口容器30的前處理生產線到後處理生產線之間的各槽60、 61、 62內的旋轉搬送體IIE、 21E、 31E相互之間,在開口容器30的直 立狀態下依次順利地交接開口容器30。
為了對內部進行降壓,照射處理槽60內構成為耐壓的密封結構,在 該照射處理槽60上連接有與包含真空排氣裝置69A的排、氣單元連接的配 管68A,將搬送的開口容器30周圍的氛圍氣維持在規定的負壓狀態。而 且,在照射處理槽60內與成為電子射線照射室的搬送路徑對應的部分, 具有至少一個連接到電源的電子射線的電子射線產生室3 。使用該電子射 線產生室3,在維持了負壓狀態的照射處理槽60內,向成為電子射線照 射室的搬送路徑照射電子射線,連續地對搬送來的開口容器30進行滅菌 處理。
在電子射線產生室3中,在負壓氛圍氣內對開口容器30的內外面照 射電子射線來進行滅菌處理,所以,能夠使用低能量的150kV以下的加 速電壓的電子射線。當照射處理槽60內成為被降壓的狀態時,大幅降低 電子射線的衰減,所以,即使是低能量的電子射線,電子的射程(飛行 距離)變長,而且,電子射線的發散量少,即使是細口的開口容器30, 也能夠有效地對內面照射電子射線。
為了能夠有效維持照射處理槽60內的負壓狀態,並良好地照射電子 射線,對於與該開口容器搬入側即前處理生產線側和搬出側即後處理生 產線連接的前壓力調整槽61和後壓力調整槽62,本發明特別釆取了措施。
艮P,在前壓力調整槽61和後壓力調整槽62內的旋轉搬送體21E、 31E上,分別突出設有用於對各保持機構65之間進行劃分的隔壁66,在 旋轉搬送體21E、 31E旋轉移動時,在各保持機構65的兩側的隔壁66和 槽壁面之間,形成成為小室的多個小分區8、 9。
而且,在前壓力調整槽61側,為了對存在於從將開口容器30從前 工序生產線取入的位置移動到照射處理槽60的範圍內的多個小分區8進 行降壓,在該範圍的壁面上,連接有與包含真空排氣裝置69B的排氣單 元連接的多根配管68B。由此,將開口容器30從前工序生產線搬入前壓力調整槽61後到照射處理槽60的範圍的小分區8,能夠被有效地管理為 作為從大氣壓到期望的負壓的狀態的壓力調整範圍。
並且,在後壓力調整槽62艦lj,為了對形成於將開口容器30從照射 處理槽60移動到後工序生產線的位置的範圍內的小分區9進行降壓,同 樣,在該範圍的壁面上,連接有與包含真空排氣裝置69C的排氣單元連 接的多根配管68C。因此,將開口容器30從照射處理槽60搬出到後壓 力調整槽62的後工序生產線的範圍的小分區9,相反能夠被有效地管理 為作為從期望的負壓到大氣壓的狀態的壓力調整範圍。
另外,多根配管68B、 34通過構成為越靠近照射處理槽60其配管直 徑越大,或者增加連接的配管的數量,從而能夠有效地進行降壓,能夠 降低真空排氣裝置69A的容量,並順利地進行前壓力調整槽61和後壓力 調整槽62的壓力改變。並且,關於前壓力調整槽61和後壓力調整槽62 中的小分區9的降壓範圍,根據需要,在上述的相反側、即在前壓力調 整槽61中從照射處理槽60移動到前工序生產線的範圍的小分區9、和後 壓力調整槽62中從照射處理槽60移動到後工序生產線的範圍的小分區 9,都能夠設置排氣單元來進行降壓。
用於形成小分區8、 9的各隔壁66如圖15 (b)所示,設置成與各 槽61、 62的外壁之間具有微小的間隙G。在從照射處理槽60到前壓力 調整槽61和後壓力調整槽62的大氣開放側的各範圍內,存在多個隔壁 66。因此,多個隔壁66與迷宮環式密封結構的作用相同,從照射處理槽 60到作為大氣壓的外部的流路阻力增大,所以無需特別使用密封部件等, 就能夠維持照射處理槽60的負壓狀態。當然,在照射處理槽60中設置 的排氣單元的真空排氣裝置69A的容量為估計了洩漏量的容量,由此, 能夠將照射處理槽60內部維持在預先確定的負壓狀態的範圍內。
並且,在照射處理槽60、前壓力調整槽61和後壓力調整槽62部分, 例如使用乾式真空泵,並連接來自具有適當的過濾器的清潔空氣產生裝 置54的配管67,向內部提供清潔空氣。另外,可以代替清潔空氣產生裝 置54,為了成為能夠良好地照射電子射線的氣體氛圍氣,而連接提供氮 氣或氦氣等或它們的混合氣體的各種氣體供給裝置。在上述結構的開口容器用電子射線照射裝置中,從前工序生產線以 直立狀態被送入各前壓力調整槽61的開口容器30依次從前壓力調整槽
61經過照射處理槽60,從後壓力調整槽62搬出到後工序生產線,但是, 在中途的照射處理槽60部分的負壓氛圍氣內,接受通過來自電子射線產 生室3的電子射線照射進行的滅菌處理。此時,當前壓力調整槽61內的 旋轉搬送體21E順時針方向旋轉時,在從將開口容器30從前工序生產線 取入到前壓力調整槽61的位置到接近照射處理槽60的範圍內形成的、 在內部保持開口容器30的小分區8,通過排氣單元,成為從大氣壓逐漸 被降壓的狀態,當移動到照射處理槽60內的旋轉搬送體11E時,成為與 照射處理槽60大致相同的負壓。
並且,相反,當後壓力調整槽62內的旋轉搬送體31E順時針方向旋 轉時,在與將開口容器30從照射處理槽60排出到後工序生產線的排出 位置接近的範圍內形成的、在內部保持開口容器30的小分區9中,通過 排氣單元,成為從照射處理槽60內的負壓狀態逐漸接近大氣壓的狀態, 在將開口容器30排出到後工序生產線側的時刻,成為大氣壓。
因為如上所述構成開口容器用電子射線照射裝置,所以,在照射處 理槽60、前壓力調整槽61和後壓力調整槽62中,能夠適當地獨立管理 各槽內部的壓力,在維持成負壓的照射處理槽60內,使用低能量的電子 射線產生室3,能夠有效地使用電子射線進行開口容器30的滅菌處理。
進而,在該開口容器用電子射線照射裝置中, 一體地連接照射處理 槽60、前壓力調整槽61和後壓力調整槽62,能夠利用各槽內部的旋轉 搬送體,以直立狀態依次高速地搬送各開口容器,各開口容器在設於照 射處理槽60中的區域內,接受電子射線的照射,所以,能夠連續地進行 在組裝到飲料等的生產線中的開口容器的滅菌處理。並且,因為構成為 使各旋轉搬送體11E、 21E、 31E旋轉,並以直立狀態搬送開口容器30, 所以不需要施加多餘的力,搬送機構部分的損耗小,所以能夠在生產線 中長時間使用。
圖16和圖17示出本發明的具體的開口容器用電子射線照射裝置的 結構例。在該例中,照射處理槽60的直徑形成得比一體地連接的前壓力調整槽61和後壓力調整槽62大。而且,在該大的照射處理槽60中,在 與成為開口容器的搬送路徑的位置對置的上面部分的圓弧狀的範圍內,
配置多個電子射線產生室3,並分別連接到電源(未圖示)。因此,各開 口容器在照射處理槽60內搬送的過程中,在安裝了各電子射線產生室3 的寬範圍中,接受電子射線的照射滅菌處理。
照射處理槽60、前壓力調整槽61和後壓力調整槽62在連接成一體 的狀態下,配置在架臺17上,並且,在架臺17部分配置有同步驅動各 槽內60、 61、 62的旋轉搬送體IIE、 21E、 31E的電動機或輪等驅動機構 118。旋轉搬送體11E、 21E、 31E形成為扁平的中空鼓狀,或在支承臂上 安裝圓形框而形成。
並且,安裝在照射處理槽60的上部的各電子射線產生室3例如如圖 18 (a)的縱剖面圖和(b)的正視圖所示,在成為l(T5Pa這種高真空狀 態的電子射線產生室3內,配置有多個電子射線單元3a。從形成為圓形 或狹縫狀的電子射線照射窗5,朝維持成負壓狀態的下方的作為電子射線 照射區域60b的搬送路徑,照射由電子射線單元3a部分產生的電子射線 EB,對由旋轉搬送體11E的各保持機構65所保持而移動來的各開口容器 30的內外面實施滅菌處理。
各電子射線產生室3具有至少一個電子射線單元3a,將它們按順序 安裝在照射處理槽60的上部。而且,在與各電子射線產生室3對置的位 置的照射處理槽60內的作為電子射線照射區域60b的搬送路徑部分,配 置有用作使來自電子射線產生室3的電子射線EB偏轉的電子射線偏轉單 元的電子射線偏轉器145。這些電子射線偏轉器145位於與各電子射線產 生室3的電子射線單元3a對置的位置、且與開口容器30的高度方向不 同的位置上。這樣配置電子射線偏轉器145時,即使從上方照射電子射 線EB時,也能夠良好地對開口容器30的高度方向的整個面進行照射。 電子射線偏轉器145使用永久磁鐵,適當地使電子射線EB偏轉,對配置 位置進行研究,以便能夠有效地對開口容器30的整個面進行照射。
在各保持機構65的上方,設置同樣由旋轉搬送體11E支承的保護板 146,在該保護板146上安裝有永久磁鐵製的環狀的電子射線收束器147,其形成有用於使電子射線EB通過的小孔。通過這樣設置保護板146和電
子射線收束器147,即使開口容器30的飲用口的頭部形狀很細,電子射 線EB也能夠良好地進入到內部,進行照射滅菌處理。另外,保護板146 配置在開口容器30的頭部附近的特定位置,以防止過多地照射電子射線。 因此,保護板146的表面接受電子射線EB的照射而發熱,所以,利用銅 或鋁等熱傳導性好的材料製作,在進一步需要發熱對策時,設置冷卻管 等冷卻單元。
並且,在本發明中,如圖19 (a)和(b)所示,特別對在旋轉搬送 體11E上設置的保持機構65部分的結構下了工夫,在保持機構65部分 設置使開口容器30自轉的自轉機構150。通過該自轉機構150,能夠在 照射電子射線EB時使各開口容器30旋轉,不需要特別的裝置,就能夠 利用電子射線EB更加均勻地照射開口容器30的內外面。
具體說明該保持機構65,在固定於旋轉搬送體11E的表面上的支承 框104的兩側,利用基於一對夾緊把手149的連接機構,可旋轉地進行 保持。在作為連接機構的兩個夾緊把手149的前端部設置夾持開口容器 30的輥6,在內側端部也設置輥7。而且,利用壓縮彈簧108連接兩個夾 緊把手149雙方,內側的輥7與在夾持開口容器30的範圍內設置的夾緊 導軌109卡合,當在沒有用於交接開口容器30的夾緊導軌109的部分卡 合解除時,兩個夾緊把手149的前端側因壓縮彈簧108的力而張開,解 除對開口容器30的保持。
在該例中,使開口容器30自轉的自轉機構150由以下部分構成配 置在支承框104的下表面,通過與夾緊導軌109卡合而旋轉的驅動圓板 151;與輥106、 107協作來保持開口容器的開口容器驅動輥152;架設在 驅動圓板151和開口容器驅動輥152之間的驅動傳送帶等連接驅動單元 153。由此,經由驅動傳送帶53將驅動圓板151的旋轉力提供給驅動輥 152, 一邊搬送移動, 一邊使開口容器30自轉,能夠利用通過具有電子 射線照射窗5、電子射線收束器147、作為冷卻單元的水冷管148等的保 護板146到達的電子射線EB,均勻地對開口容器30的表面進行照射, 能夠良好地進行滅菌處理。圖20示出作為電子射線偏轉單元的電子射線偏轉器145的配置例,
在該例中,電子射線偏轉器145使用永久磁鐵。各電子射線偏轉器145 如圖20 (a)所示,研究了如下配置等配置成永久磁鐵的N極和S極 在開口容器30的內側和外側對置,或者,配置成棒狀的永久磁鐵的N極 和S極在內側和外側在周向上錯開,或者,配置成棒狀的永久磁鐵的N 極和S極在兩側對置而並列配置。
通過這種配置,如圖20 (a)、 (b)所示,從圖的上方照射的電子射 線EB的偏轉方向相對於開口容器30的中心軸,分別向角度不同的圓周 方向彎折,所以,能夠更好地對開口容器30的內外面進行滅菌處理。
產業上的可利用性
如以上說明的那樣,根據本發明,能夠提供即使是低能量的電子射 線,也能夠對對象物高效且均勻地照射電子射線的電子射線照射方法和 電子射線照射裝置。
進而,根據本發明,能夠提供即使是低能量的電子射線,也能夠抑 制電子射線的能量消耗的電子射線照射方法和電子射線照射裝置,以及 能夠在抑制電子射線的能量消耗的同時,連續地照射電子射線的電子射 線照射裝置。
並且,根據本發明,提供能夠組裝到高速搬送開口容器的生產線中, 並且能夠使用低能量的電子射線產生單元,在維持負壓的照射處理部內, 通過電子射線有效地對開口容器進行滅菌處理的開口容器用電子射線照 射裝置。
並且,根據本發明,提供適當地配置多個電子射線產生單元,能夠 利用各電子射線產生單元的電子射線,適當地對以與生產線大致相同的 高速搬送過程中的各開口容器的內外面進行滅菌處理的開口容器用電子 射線照射裝置。
權利要求
1.一種電子射線照射方法,其特徵在於,該電子射線照射方法形成將在電子射線照射區域內產生的多個磁場連接起來的磁場屏障,在該磁場屏障內對對象物照射電子射線。
2. —種電子射線照射裝置,其特徵在於,該電子射線照射裝置具有: 電子射線照射單元,其對設置對象物的電子射線照射區域內照射電子射線;以及磁場屏障形成單元,其形成將在所述電子射線照射區域內產生的多 個磁場連接起來而包圍所述對象物的磁場屏障。
3. 根據權利要求2所述的電子射線照射裝置,其特徵在於, 所述磁場屏障形成單元通過會切磁場或磁鏡場形成所述磁場屏障。
4. 根據權利要求2或3所述的電子射線照射裝置,其特徵在於, 所述磁場屏障形成單元調整該產生的磁場的強度,改變所述磁場屏障內的電子射線的反射距離和反射方向中的至少一方。
5. 根據權利要求2 4中的任一項所述的電子射線照射裝置,其特 徵在於,所述磁場屏障形成單元通過該產生的磁場的方向的調整、和旋轉磁 場的產生的有無的調整中的至少一方,來改變所述磁場屏障內的電子射 線的反射方向。
6. 根據權利要求2 5中的任一項所述的電子射線照射裝置,其特 徵在於,所述磁場屏障形成單元具有多個磁場產生體,該磁場產生體配置成 包圍所述電子射線照射區域內的對象物,並分別產生所述磁場。
7. 根據權利要求6所述的電子射線照射裝置,其特徵在於, 所述磁場產生體由永久磁鐵、電磁鐵或圓形線圈中的任一種構成。
8. 根據權利要求2 7中的任一項所述的電子射線照射裝置,其特 徵在於,該電子射線照射裝置還具有照射槽,該照射槽在內部收納所述對象物,並且將該對象物周圍的氛圍氣管理成真空狀態、或被從負壓到正壓 的氛圍氣氣體充滿的狀態,所述氛圍氣氣體是從空氣、氧、氮、氫、二 氧化碳、氬和氦中選擇的一種或多種氣體。
9. 根據權利要求2 8中的任一項所述的電子射線照射裝置,其特 徵在於,所述電子射線照射單元具有能夠改變其照射的電子射線的照射角度 的照射角度變更單元。
10. 根據權利要求2 9中的任一項所述的電子射線照射裝置,其特徵在於,該電子射線照射裝置還具有可通過所述電子射線照射區域來搬送所 述對象物的對象物搬送單元。
11. 根據權利要求2 10中的任一項所述的電子射線照射裝置,其 特徵在於,所述對象物為容器或薄片狀部件,對該容器或薄片狀部件照射電子 射線,以對其進行殺菌。
12. —種電子射線照射方法,其特徵在於,在電子射線照射區域內產生旋轉磁場,在該旋轉磁場內對對象物照 射電子射線。
13. —種電子射線照射裝置,其特徵在於,該電子射線照射裝置具有照射槽,其在內部收納對象物,形成電子射線照射區域; 電子射線照射單元,其對該照射槽內照射電子射線;以及 磁場產生單元,其在所述照射槽內產生包圍所述對象物的旋轉磁場。
14. 根據權利要求13所述的電子射線照射裝置,其特徵在於, 所述磁場產生單元構成為在包圍所述對象物的範圍內產生多個旋轉磁場。
15. 根據權利要求14所述的電子射線照射裝置,其特徵在於,所述磁場產生單元可分別單獨地產生所述多個旋轉磁場。
16. 根據權利要求13 15中的任一項所述的電子射線照射裝置,其特徵在於,所述磁場產生單元通過改變該產生的旋轉磁場的旋轉方向,來改變 所述旋轉磁場內的電子射線的反射方向。
17. 根據權利要求13 16中的任一項所述的電子射線照射裝置,其 特徵在於,所述磁場產生單元具有多個磁場產生體,該多個磁場產生體配置成 包圍所述照射槽內的對象物,並分別產生磁場。
18. 根據權利要求17所述的電子射線照射裝置,其特徵在於,所述多個磁場產生體分別由圓環狀的磁場產生線圈構成,通過對該 磁場產生線圈通電而產生所述旋轉磁場。
19. 根據權利要求18所述的電子射線照射裝置,其特徵在於, 所述磁場產生線圈使其通電的交流電壓變化,來改變所產生的旋轉磁場的強度。
20. 根據權利要求17所述的電子射線照射裝置,其特徵在於, 所述磁場產生體具有配置成圓環狀的多個永久磁鐵;和使該配置成圓環狀的多個永久磁鐵繞其中心軸旋轉的磁場產生體旋轉單元,通過 利用該磁場產生體旋轉單元使所述配置成圓環狀的多個永久磁鐵旋轉來 產生所述旋轉磁場。
21. 根據權利要求17所述的電子射線照射裝置,其特徵在於, 所述磁場產生體具有配置成圓環狀的多個永久磁鐵;和使所述對象物繞該配置成圓環狀的多個永久磁鐵的中心軸旋轉的對象物旋轉單 元,通過利用該對象物旋轉單元使所述對象物在所述配置成圓環狀的多 個永久磁鐵的內側旋轉,而產生與所述對象物相對旋轉的磁場作為所述 旋轉磁場。
22. 根據權利要求17 21中的任一項所述的電子射線照射裝置,其 特徵在於,所述磁場產生單元還具有軸線方向移動單元,該軸線方向移動單元 使所述磁場產生體和所述對象物在所述磁場產生單元產生的旋轉磁場的 軸線方向上移動。
23. 根據權利要求13 22中的任一項所述的電子射線照射裝置,其特徵在於,該電子射線照射裝置還具有照射槽,該照射槽在內部收納所述對象 物,並且將該對象物周圍的氛圍氣管理成真空狀態、或被從負壓到正壓 的氛圍氣氣體充滿的狀態,所述氛圍氣氣體是從空氣、氧、氮、氫、二氧化碳、氬和氦中選擇 的一種或多種氣體。
24. 根據權利要求13 23中的任一項所述的電子射線照射裝置,其 特徵在於,所述電子射線照射單元具有能夠改變其照射的電子射線的照射角度 的照射角度變更單元。
25. 根據權利要求13 24中的任一項所述的電子射線照射裝置,其 特徵在於,該電子射線照射裝置還具有可通過所述電子射線照射區域來搬送所 述對象物的對象物搬送單元。
26. 根據權利要求13 25中的任一項所述的電子射線照射裝置,其特徵在於,所述對象物為容器或薄片狀部件,對該容器或薄片狀部件照射電子 射線,以對其進行殺菌。
27. —種電子射線照射方法,從電子射線照射單元進行照射,該電 子射線照射單元能夠向在內部收納對象物的電子射線照射槽內對所述對 象物的表面均勻地照射電子射線,該電子射線照射方法的特徵在於,使 所述電子射線照射單元周圍的氛圍氣為被管理成第一負壓的氛圍氣,使 所述電子射線照射槽內為被管理成絕對壓力比所述第一負壓高的第二負 壓的氛圍氣,來照射所述電子射線。
28. —種電子射線照射裝置,該電子射線照射裝置具有電子射線 照射槽,其在內部收納對象物;以及電子射線照射單元,其可向該電子 射線照射槽內對所述對象物的表面均勻地照射電子射線,其特徵在於,所述電子射線照射單元設置在可維持內部壓力的電子射線產生室內,所述電子射線照射槽構成為可獨立於所述電子射線產生室來維持其 內部壓力,並與所述電子射線產生室相鄰,進而,所述電子射線照射裝置還具有壓力管理單元,該壓力管理單 元將所述電子射線產生室內管理成第一負壓,並且將所述電子射線照射 槽內管理成絕對壓力比所述第一負壓高的第二負壓。
29. 根據權利要求28所述的電子射線照射裝置,其特徵在於, 所述壓力管理單元通過改變所述第二負壓的高度來改變電子的發散程度。
30. 根據權利要求28或29所述的電子射線照射裝置,其特徵在於, 所述電子射線照射裝置具有多個預備室,其構成為可獨立地維持內部壓力,並與所述電子射線照射槽相鄰設置;以及對象物搬送單元, 其在該多個預備室和所述電子射線照射槽之間搬送所述對象物,所述多個預備室構成為至少具有前預備室,其設置在可利用所述 對象物搬送單元朝所述電子射線照射槽內搬送所述對象物的位置上;以 及後預備室,其設置在可利用所述對象物搬送單元從所述電子射線照射 槽內搬送所述對象物的位置上,進而,所述壓力管理單元構成為獨立於所述電子射線照射槽來管理 所述多個預備室的內部壓力。
31. 根據權利要求30所述的電子射線照射裝置,其特徵在於, 改變所述前預備室和後預備室內的壓力,以便與所述第二負壓的高度相符。
32. 根據權利要求28 31中的任一項所述的電子射線照射裝置,其 特徵在於,所述照射槽內的氛圍氣是從空氣、氧、氮、氫、二氧化碳、氬和氦 中選擇的一種或多種氣體。
33. 根據權利要求30 32中的任一項所述的電子射線照射裝置,其特徵在於,所述多個預備室與所述照射槽串聯或並聯地配置。
34. 根據權利要求30 33中的任一項所述的電子射線照射裝置,其特徵在於,所述預備室在搬送方向上連續設置有多個,相鄰的預備室被具有旋 轉式的門和迷宮環式密封結構中的至少一方的隔壁相互分開。
35. 根據權利要求30 34中的任一項所述的電子射線照射裝置,其特徵在於,作為管理所述第二負壓時所使用的洩漏氣體,所述前預備室、電子射線照射槽和後預備室被供給滿足無塵和無菌中的至少一個條件的淨化 空氣。
36. 根據權利要求30 35中的任一項所述的電子射線照射裝置,其 特徵在於,所述前預備室、電子射線照射槽和後預備室可分別多階段地進行壓 力控制,並構成為使氣流向期望的方向流動。
37. 根據權利要求28 36中的任一項所述的電子射線照射裝置,其特徵在於,所述對象物是容器或薄片部件,該電子射線照射裝置對該容器或薄 片部件照射電子射線,以對其進行殺菌。
38. —種開口容器用電子射線照射裝置,其特徵在於,該開口容器 用電子射線照射裝置構成為,在具有降壓單元來維持負壓狀態的照射處 理槽的側面部一體地結合設置前壓力調整槽和後壓力調整槽,在所述各 槽內分別可旋轉地配置旋轉搬送體,在所述各旋轉搬送體的外表面大致 等間隔地設置用於保持開口容器的多個保持機構,並且,可從前壓力調 整槽側到後壓力調整槽側,在各旋轉搬送體相互之間依次交接開口容器, 在所述前壓力調整槽和後壓力調整槽內的旋轉搬送體上突出設有隔壁, 以劃分各保持機構,在旋轉搬送體移動時,利用所述各隔壁和槽壁面形 成多個小分區,該開口容器用電子射線照射裝置具有降壓單元,該降壓 單元對從所述前壓力調整槽中的開口容器的搬入側到照射處理槽側的範 圍、以及從後壓力調整槽中的開口容器的照射處理槽側到搬出側的範圍 的所述小分區進行降壓,在所述照射處理槽中配置有至少一個電子射線 照射單元。
39. —種開口容器用電子射線照射裝置,其特徵在於,該開口容器 用電子射線照射裝置構成為,在具有降壓單元來維持負壓狀態的照射處理槽的側面部一體地結合 設置前壓力調整槽和後壓力調整槽,在所述各槽內分別可旋轉地配置旋 轉搬送體,在所述各旋轉搬送體的外表面大致等間隔地設置用於保持開 口容器的多個保持機構,並且,可從前壓力調整槽側到後壓力調整槽側, 在各旋轉搬送體相互之間依次交接開口容器,在所述前壓力調整槽和後 壓力調整槽內的旋轉搬送體上突出設有隔壁,以劃分各保持機構,在旋 轉搬送體移動時,利用所述各隔壁和槽壁面形成多個小分區,該開口容 器用電子射線照射裝置具有降壓單元,該降壓單元對從所述前壓力調整 槽中的開口容器的搬入側到照射處理槽側的範圍、以及從後壓力調整槽 中的開口容器的照射處理槽側到搬出側的範圍的所述小分區進行降壓, 在沿著所述照射處理槽的開口容器的搬送圓弧的位置上配置有多個電子 射線照射單元。
40. 根據權利要求39所述的開口容器用電子射線照射裝置,其特徵 在於,所述照射處理槽形成為其直徑比所述前壓力調整槽和後壓力調整槽 大,在所述照射處理槽的上部排列有多個所述電子射線照射單元。
41. 根據權利要求39或40所述的開口容器用電子射線照射裝置, 其特徵在於,在成為電子射線的電子射線照射室的所述照射處理槽內,在與所述 各電子射線照射單元對置的位置、且照射電子射線的開口容器的高度方 向的不同位置上,分別配置使電子射線偏轉的電子射線偏轉單元。
42. 根據權利要求41所述的開口容器用電子射線照射裝置,其特徵在於,多個所述電子射線偏轉單元配置成使電子射線的偏轉方向相對於開 口容器的中心軸向角度不同的圓周方向彎折。
43. 根據權利要求38 42中的任一項所述的開口容器用電子射線照射裝置,其特徵在於,在設於所述照射處理槽內的旋轉搬送體上的多個保持機構部分分別 設置有自轉機構,該自轉機構利用伴隨旋轉搬送體的移動而產生的旋轉 驅動力使開口容器自轉。
全文摘要
本發明提供即使是低能量的電子射線,也能夠均勻地對對象物照射電子射線的電子射線照射方法和電子射線照射裝置。因此,在將電子射線照射區域內所產生的多個磁場接合起來而形成的磁場屏障(MF)內,對飲料容器(30)(對象物)照射電子射線(EB)。
文檔編號A61L2/08GK101297376SQ200680028409
公開日2008年10月29日 申請日期2006年9月21日 優先權日2005年10月18日
發明者佐藤重勝, 岡本行夫, 小出英延, 強崎智, 彥坂知行, 橋本信行, 橋本勳, 江口志郎, 藤田裕幸, 鈴木崇之 申請人:日本Ae帕瓦株式會社

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