JP4965889B2

JP4965889B2 - Ｘ線検査装置

Info

Publication number: JP4965889B2
Application number: JP2006118125A
Authority: JP
Inventors: 正幸宇野; 隆司株本
Original assignee: Ishida Co Ltd
Current assignee: Ishida Co Ltd
Priority date: 2006-04-21
Filing date: 2006-04-21
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2026-04-21
Also published as: JP2007292497A

Description

本発明は、Ｘ線によって物品を検査するＸ線検査装置に関する。

食品等の物品製造工程において、物品への異物混入有無等の検査のため、Ｘ線源からのＸ線を搬送中の物品に照射し、該物品を透過するＸ線をＸ線検出器で受けて画像処理することにより、物品を検査するＸ線検査装置が設置されている。Ｘ線検査装置で高精度な検査をするためには、Ｘ線源の出力を高めることが必要であるが、Ｘ線源は発熱量が大きく相当な高温に加熱されるため、装置内部の冷却が欠かせない。

Ｘ線検査装置における冷却手段としては、外表面に放熱フィンが形成されるＸ線源を、排気口を有するフードで覆って、フード内の空気をファンで装置外部に排出するもの（特許文献１参照。）や、外表面に放熱フィンが形成されるＸ線源の蓋体を装置外部に連通する通風路の途中部に露出させるもの（特許文献２参照。）が提案されている。
特開平１１−１８３４０５号公報特開２００１−３１８０６２号公報

しかしながら、上記Ｘ線検査装置は、いずれもＸ線源自体に放熱フィンが設けられ、放熱フィンを通り抜ける空気を装置外部に排出して冷却する構造を採用するため、装置外部へのＸ線の外部漏洩が避けられないという問題がある。

かかる事情に鑑みて、本発明は、Ｘ線によって物品を検査するＸ線検査装置において、Ｘ線源から発生するＸ線の外部漏洩を防止しながら、装置内部を効率的に冷却することができる手段を提供する。

請求項１に記載の発明は、Ｘ線によって物品を検査するＸ線検査装置において、Ｘ線を発生するＸ線管を絶縁性の冷却用油を満たしたケースに封入してなるＸ線源と、該Ｘ線源を取り囲んで密封する装置壁と、を備え、前記装置壁の内側に、内部熱伝導体が設けられており、前記装置壁の外側に、前記内部熱伝導体から前記装置壁を介して伝導される熱を放熱する外部熱伝導体が設けられており、さらに前記内部熱伝導体の上部に風を当てる第１ファンと、前記内部熱伝導体で冷却された空気を前記Ｘ線源に吹き付けて前記Ｘ線源を冷却する第２ファンを備えることにより、前記装置壁の内側で空気循環を繰り返すことを特徴とするＸ線検査装置を提供する。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＸ線検査装置において、前記Ｘ線源は、前記装置壁から間隔をおいて配置されていることを特徴とするＸ線検査装置を提供する。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のＸ線検査装置において、前記内部熱伝導体及び前記外部熱伝導体が熱伝導フィンを備えることを特徴とするＸ線検査装置を提供する。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のＸ線検査装置において、前記熱伝導フィンは、前記装置壁に沿うように上下方向に延びて、空気の流れを上下方向に整えることを特徴とするＸ線検査装置を提供する。

請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載のＸ線検査装置において、前記内部熱伝導体及び前記外部熱伝導体の上部に対して風が当てられることを特徴とするＸ線検査装置を提供する。

請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５のいずれかに記載のＸ線検査装置において、前記内部熱伝導体及び前記外部熱伝導体は、熱伝導性シート又は熱伝導性油脂を介して前記装置壁に密着させられていることを特徴とするＸ線検査装置を提供する。

本発明の請求項１に記載のＸ線検査装置によれば、以下の優れた効果を奏する。Ｘ線を発生するＸ線管を絶縁性の冷却用油を満たしたケースに封入してなるＸ線源を、装置壁が取り囲んだ状態で密封しているので、Ｘ線が装置の外部に漏洩する心配がなく、また、装置壁の内外に設けられる熱伝導体によって、装置内部で発生した熱を装置外部へ効率的に逃がして、装置内部を冷却することができる。

本発明の請求項２に記載のＸ線検査装置によれば、請求項１に記載のＸ線検査装置が奏する効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。Ｘ線源が装置壁から間隔をおいて配置されているので、Ｘ線源から装置壁に向かうＸ線が途中で減衰されることになり、装置壁からのＸ線漏れを確実に防止することができる。

本発明の請求項３に記載のＸ線検査装置によれば、請求項１又は２に記載のＸ線検査装置が奏する効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。内部熱伝導体及び外部熱伝導体が熱伝導フィンを備えるので、装置内部で発生した熱を装置外部へ一層効率的に逃がすことができる。

本発明の請求項４に記載のＸ線検査装置によれば、請求項３に記載のＸ線検査装置が奏する効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。熱伝導フィンが装置壁に沿うように上下方向に延びて、フィンに接する空気の流れを上下方向に整えるので、熱伝導フィンとこれに接しながら通過する空気との間の熱伝導が効率的に行われる。

本発明の請求項５に記載のＸ線検査装置によれば、請求項１乃至４のいずれかに記載のＸ線検査装置が奏する効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。内部熱伝導体の上部に熱風を当てる一方、外部熱伝導体の上部にも冷風を当てることで、両熱伝導体の上部間の熱勾配が大きくなり、熱伝導が一層効率的に行われる。

本発明の請求項６に記載のＸ線検査装置によれば、請求項１乃至５のいずれかに記載のＸ線検査装置が奏する効果に加えて、以下の優れた効果を奏する。内部熱伝導体及び外部熱伝導体は、熱伝導性シート又は熱伝導性油脂を介して装置壁に密着させられているので、熱伝導がより一層効率的に行われる。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態となるＸ線検査装置１の正面図である。図２は、Ｘ線検査装置１の上部に備えられるＸ線源収納部４の側方断面図であって、図１のＡ−Ａ断面に相当する図である。図３は、図２のＢ−Ｂ断面に相当する図、図４は、図２のＣ−Ｃ断面に相当する図である。

（Ｘ線検査装置１）
図１に示されるＸ線検査装置１は、Ｘ線源２からのＸ線を物品に照射し、物品を透過するＸ線をＸ線検出器３で受けて画像処理することで、物品への異物混入有無を検査する。Ｘ線源２は、Ｘ線管２１を絶縁性の冷却用油を満たしたケース２２に封入してなり、ケース２２の下面に設けられる透過窓（不図示）から、下方の搬送経路Ｒ上を通過する物品に向けてＸ線を照射する。Ｘ線源２は、装置周辺にＸ線を漏洩させることがないように、Ｘ線検査装置１の上部筐体となるＸ線源収納部４に収納されている。

Ｘ線源収納部４の下部には、Ｘ線検査装置１の下部筐体となるＸ線検査部５が連設され、Ｘ線検出器３とその上方で物品を図１中の左から右へ搬送する搬送手段としてのベルトコンベア６が設けられる。Ｘ線検査部５の正面（図１中の手前側）には、支持軸５１ａを回転中心として水平方向に観音開きする二枚の扉５１が設けられて、内部が清掃・点検可能とされている。また、Ｘ線検査部５の側方の左面及び右面には、検査する物品を通過させるための入口５ａ及び出口５ｂが形成されているが、これらの内側には、複数枚のＸ線漏洩防止カーテン５２・・５２が取り付けられており、Ｘ線源２から照射されるＸ線が外部に漏洩することが防止されている。

（Ｘ線源収納部４）
Ｘ線源収納部４は、図２乃至図４に示されるように、Ｘ線源２を取り囲んで密封するステンレス製の装置壁４１と、装置壁４１に形成される開口４１ａを閉鎖するように取り付けられて、装置壁４１の一部をなすアルミニウム製の蓋体４２と、を備える。蓋体４２は、装置内部の点検のために取り外し可能とされており、その内側面４２ａ及び外側面４２ｂには、それぞれアルミニウム製の内部熱伝導体４３及び外部熱伝導体４４が取り付けられている。内部熱伝導体４３が、Ｘ線源２によって装置内部で発生する熱を吸熱し、外部熱伝導体４４が、内部熱伝導体４３から蓋体４２を介して伝導される熱を装置外部に放熱する。なお、Ｘ線源２は、Ｘ線源収納部４内の前方下部に、装置壁４１から間隔をおいて配置されており、Ｘ線源２と内部熱伝導体４３の間には、Ｘ線源２の制御をするための制御盤等、電子部品７（図２）が配置されている。蓋体４２と開口４１ａの外周縁部の間には、断熱材で形成されるガスケットＧが介在させられており、Ｘ線が外部に漏洩しないようにシールされている。

（内部熱伝導体４３）
内部熱伝導体４３は、蓋体４２に柔軟性を有するシリコン樹脂製の熱伝導性シート４５を介して密着させられる内部熱伝導パネル４３１と、内部熱伝導パネル４３１から装置中央側（前側）に向けて突出し、上下方向に延びて、通過する空気の流れを上下方向に整える複数の帯状の内部熱伝導フィン４３２と、を一体的に設けてなり、蓋体４２に着脱可能に取り付けられる箱状のフード４６で覆われている。フード４６は、内部熱伝導体４３の上部に対向する位置に空気導入開口４６ａが形成されており、内部熱伝導体４３の下部に対向する位置に空気導出開口４６ｂが形成されている。空気導入開口４６ａには、内部熱伝導体４３の上部に対して風を当てるようにして、装置内部の加熱空気をフード４６内に導入するファン４６１が設けられ、空気導出開口４６ｂには、内部熱伝導体４３により冷却された空気をフード４６外に導出するファン４６２が設けられている。なお、ファン４６１，４６２は、内部熱伝導体４３の幅方向の広い範囲に亘って加熱空気の上下方向の流れを生じさせるため、幅方向に複数個並べた状態で設置されている。

（外部熱伝導体４４）
外部熱伝導体４４は、蓋体４２に柔軟性を有するシリコン樹脂製の熱伝導性シート４７を介して密着させられる外部熱伝導パネル４４１と、外部熱伝導パネル４４１から装置外側（後側）に向けて突出し、上下方向に延びて、通過する空気の流れを上下方向に整える複数の帯状の外部熱伝導フィン４４２と、を一体的に形成してなり、Ｘ線源収納部４に対して着脱可能に取り付けられる箱状のフード４８で蓋体４２とともに覆われている。フード４８は、外部熱伝導体４４の上部に対向する位置に空気導入開口４８ａが形成されており、外部熱伝導体４４の下方において下向きに空気導出開口４８ｂが形成されている。空気導入開口４８ａには、外部熱伝導体４４の上部に対して風を当てるようにして、装置外部の常温空気（冷却空気）をフード４８内に導入するファン４８１が設けられ、空気導出開口４８ｂには、外部熱伝導体４４からの放熱で暖められた空気をフード４８外に導出するファン４８２が設けられている。なお、ファン４８１，４８２は、外部熱伝導体４４の幅方向の広い範囲に亘って冷却空気の上下方向の流れを生じさせるため、幅方向に複数個並べた状態で設置されている。

（Ｘ線源収納部４の冷却）
Ｘ線源収納部４において、密封された装置壁４１の内部では、前方下部に配置されるＸ線源２から上昇する加熱空気が、後方上部に設けられるファン４６１でフード４６内に導入される。フード４６内に導入された加熱空気は、下方のファン４６２でフード４６外へ導出される際に、上下方向に延びる内部熱伝導フィン４３２を通過することにより冷却される。冷却された空気は、ファン４６２でその前方に配置される電子部品７、及び電子部品７よりも高熱となるＸ線源２に吹き付けられて、これらを冷却することにより、再び加熱空気となり、上述した空気循環を再び繰り返す。一方、Ｘ線源収納部４の外部では、装置外部の冷却空気がファン４８１でフード４８内に導入され、ファン４８２でフード外に導出される際に、上下方向に延びる外部熱伝導フィン４４２を通過して、内部熱伝導フィン４３２からの伝導熱を外部に放出する。

（上記実施形態の特徴）
上記実施形態に係るＸ線検査装置１は、下記のような特徴を有する。第一に、Ｘ線源２を取り囲んで密封する装置壁４１の一部をなす蓋体４２の内側に、内部熱伝導体４３が設けられている一方、外側に、内部熱伝導体４３から蓋体４２を介して伝導される熱を放熱する外部熱伝導体４４が設けられているという特徴を有している。これによって、Ｘ線を装置外部に漏洩させることなく、装置内部で発生した熱を装置外部へ効率的に逃がすことができ、その結果、装置内部のＸ線源２及び電子部品７を確実に冷却することができる。また、電気クーラー等を設置する場合と比べて製作コストや稼動コストが安価であり、故障の心配がなく、フィルター清掃等の手間のかかるメンテナンスが必要でない等のメリットがある。

第二に、Ｘ線源２が、装置壁４１から間隔をおいて配置されているという特徴を有しており、これによって、Ｘ線がＸ線源２から装置壁４１に向かう途中で減衰されるため、装置壁４１を透過することにより生じるＸ線の漏れを確実に防止することができる。

第三に、内部熱伝導体４３が、空気導入開口４６ａ及び空気導出開口４６ｂを有するフード４６で覆われており、ファン４６１，４６２によって、空気導入開口４６ａから空気導出開口４６ｂへ向かう加熱空気の流れが形成される一方、外部熱伝導体４４が、空気導入開口４８ａ及び空気導出開口４８ｂを有するフード４８で覆われており、ファン４８１，４８２によって、空気導入開口４８ａから空気導出開口４８ｂへ向かう冷却空気の流れが形成されるという特徴を有する。これによって、加熱空気が内部熱伝導体４３に沿って一方向に通過させられ、また、冷却空気が外部熱伝導体４４に沿って一方向に通過させられるので、熱伝導を効率的に行うことができる。

第四に、内部熱伝導体４３と外部熱伝導体４４が、それぞれ内部熱伝導フィン４３２及び外部熱伝導フィン４４２を備えているという特徴を有しており、これによって、装置内部で発生した熱を一層効率的に装置外部に逃がすことができる。

第五に、内部熱伝導フィン４３２及び外部熱伝導フィン４４２が、上下方向に延びて、空気の流れを上下方向に整えるという特徴を有しており、これによって、内部熱伝導フィン４３２及び外部熱伝導フィン４４２とこれらに接しながら通過する空気との間の熱伝導が効率的に行われ、その結果として、装置内部を確実に冷却することができる。

第六に、内部熱伝導体４３の上部に対してファン４６１で熱風が直接当てられる一方、外部熱伝導体４４の上部に対してファン４８１で冷風が直接当てられるという特徴を有しており、これにより、内部熱伝導体４３及び外部熱伝導体４４の上部同士における熱勾配が大きくなり、熱伝導が一層効率的に行われ、その結果として、装置内部の冷却を促進することができる。

第七に、内部熱伝導体４３及び外部熱伝導体４４が、熱伝導性シート４５，４７を介して装置壁４１の一部をなす蓋体４２に密着させられているという特徴を有しており、これにより、熱伝導がより一層効率的に行われる。

第八に、内部熱伝導体４３を収納するフード４６の空気導出開口４６ｂとＸ線源２の間に、電子部品７が配置されているという特徴を有しており、これにより、電子部品７、これより高温のＸ線源２の順で冷却されることになり、電子部品７の冷却が確実に行われる。

（上記実施形態の変形例）
上記実施形態では、内部熱伝導体４３及び外部熱伝導体４４とこれを通過する空気の間の熱伝導を効率的に行うために、上下方向に延びて空気の流れを上下方向に整える帯状の内部熱伝導フィン４３２及び外部熱伝導フィン４４２を採用したが、これに限らず、例えば剣山形状や上下方向に延びる波形形状等、空気の流れを阻害せずに、表面積（空気との接触面積）がより大きくなる熱伝導フィンを採用することも可能である。また、Ｘ線源２のケース２２の外表面に熱伝導フィンを設けて、ファン４６２から吹き付けられる空気に対する熱伝導を効率的に行うようにしても良い。

上記実施形態では、装置の内外にフード４６，４８をそれぞれ設けることにより、加熱空気を内部熱伝導体４３に沿って通過させる一方、冷却空気を外部熱伝導体４４に沿って通過させて、熱伝導の効率的に行うようにしたが、装置内部や装置周辺のスペースが十分取れない等の事情がある場合には、フードを設けないこととしても良い。また、上記実施形態では、逆方向に風を送るファンを熱伝導体の上下に対応するように設けて、空気の流れを熱伝導体に沿う上下一方向に整えたが、これに代えて、熱伝導体の全面に風を当てるようにしても良い。

上下実施形態では、内部熱伝導体４３及び外部熱伝導体４４を、柔軟性を有するシリコン樹脂製の熱伝導性シート４５，４７を介して装置壁４１の一部をなす蓋体４２に密着させることとしたが、これに代えて、熱伝導性油脂を介して密着させることとしても良い。また、蓋体４２の内側面４２ａ及び外側面に４２ｂに内部熱伝導体及び外部熱伝導体となる熱伝導フィンを一体的に形成することも可能である。さらに、内部熱伝導体及び外部熱伝導体は、蓋体を軽量化するために、蓋体以外の装置壁に設けたり、冷却性を高めるために、Ｘ線源収納部の上面に形成される装置壁や複数の装置壁に設けたりすることもできる。

その他、本発明のＸ線検査装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本発明の実施形態となるＸ線検査装置の正面図。Ｘ線検査装置の上部に備えられるＸ線源収納部の側方断面図であって、図１のＡ−Ａ断面に相当する図。図２のＢ−Ｂ断面に相当する図。図２のＣ−Ｃ断面に相当する図。

１Ｘ線検査装置
２Ｘ線源
３Ｘ線検出器
４Ｘ線源収納部
５Ｘ線検査部
７電子部品
４１装置壁
４２蓋体（装置壁）
４３内部熱伝導体
４３２内部熱伝導フィン
４４外部熱伝導体
４４２外部熱伝導フィン
４５熱伝導性シート
４６フード
４６ａ空気導入開口
４６ｂ空気導出開口
４６１，４６２ファン
４７熱伝導性シート
４８フード
４８ａ空気導入開口
４８ｂ空気導出開口
４８１，４８２ファン

Claims

Ｘ線によって物品を検査するＸ線検査装置において、
Ｘ線を発生するＸ線管を絶縁性の冷却用油を満たしたケースに封入してなるＸ線源と、該Ｘ線源を取り囲んで密封する装置壁と、を備え、
前記装置壁の内側に、内部熱伝導体が設けられており、前記装置壁の外側に、前記内部熱伝導体から前記装置壁を介して伝導される熱を放熱する外部熱伝導体が設けられており、
さらに前記内部熱伝導体の上部に風を当てる第１ファンと、前記内部熱伝導体で冷却された空気を前記Ｘ線源に吹き付けて前記Ｘ線源を冷却する第２ファンを備えることにより、前記装置壁の内側で空気循環を繰り返すことを特徴とするＸ線検査装置。
請求項１に記載のＸ線検査装置において、
前記Ｘ線源は、前記装置壁から間隔をおいて配置されていることを特徴とするＸ線検査装置。
請求項１又は２に記載のＸ線検査装置において、
前記内部熱伝導体及び前記外部熱伝導体が熱伝導フィンを備えることを特徴とするＸ線検査装置。
請求項３に記載のＸ線検査装置において、
前記熱伝導フィンは、前記装置壁に沿うように上下方向に延びて、空気の流れを上下方向に整えることを特徴とするＸ線検査装置。
請求項１乃至４のいずれかに記載のＸ線検査装置において、
前記内部熱伝導体及び前記外部熱伝導体の上部に対して風が当てられることを特徴とするＸ線検査装置。
請求項１乃至５のいずれかに記載のＸ線検査装置において、
前記内部熱伝導体及び前記外部熱伝導体は、熱伝導性シート又は熱伝導性油脂を介して前記装置壁に密着させられていることを特徴とするＸ線検査装置。