JP2004022459A

JP2004022459A - Ｘ線発生装置

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Publication number: JP2004022459A
Application number: JP2002178918A
Authority: JP
Inventors: Tomoyasu Otsuki; 大槻　智保
Original assignee: Anritsu Infivis Co Ltd
Current assignee: Anritsu Infivis Co Ltd
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-19
Also published as: JP4080256B2

Abstract

【課題】冷却効率を良くして装置の小型化を図り密閉の信頼性を向上する。
【解決手段】Ｘ線を発生するＸ線管１２を内部に収容するとともにＸ線管１２を浸漬する絶縁油１３が充填された筐体１１と、筐体１１の開口１１ａ　を密閉する伝熱性を有した蓋体１７と、蓋体１７の外側に設けられた放熱フィン１８と、蓋体１７の内側に取り付けられた熱伝板１９ａ　と、熱伝板１９ａ　に設けられて絶縁油１３に浸漬する吸熱フィン１９ｂ　とを備える。Ｘ線管１２から発生した熱を絶縁油１３から吸熱フィン１９ｂ　および熱伝板１９ａ　で吸熱して蓋体１７および放熱フィン１８に伝達するため十分な冷却効率を得てＸ線発生装置の小型化を図ることができる。また、蓋体１７が、上面に放熱フィン１８を有し、これと別に底面に熱伝板１９ａ　および吸熱フィン１９ｂ　を有しているため確実に筐体１１の開口１１ａ　を閉塞するため、密閉の信頼性を向上し、絶縁油の漏れや、Ｘ線の漏洩を防止することができる。
【選択図】　　　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、Ｘ線を発生するＸ線発生装置にかかり、特に、冷却構造を改善することにより装置の性能向上および小型化を図ったＸ線発生装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線発生装置は、Ｘ線の発生時に生じる熱を冷却する冷却構造が必要とされている。冷却構造には、Ｘ線管を収容する筐体内に絶縁油を充填し、この絶縁油を筐体外のラジエータを介してポンプで循環させる構造がある。しかしながら、上記冷却構造を有したＸ線発生装置は、装置の外部にラジエータおよびポンプを要するため大型化が懸念される。また、外部構造であるラジエータおよびポンプの機械的寿命などによりＸ線発生装置が故障するおそれがある。
【０００３】
このため、従来では、図７に示す冷却構造が採用されている。
図７に示すＸ線発生装置は、Ｘ線管１００を収容する筐体１０１内に絶縁油１０２を充填している。筐体１０１の上部開口１０１ａは、鉄製の基板１０３により絶縁油１０２が漏れないように閉塞されている。基板１０３には、複数本（図では１２本）の棒状の冷却体１０４が取り付けられている。冷却体１０４は、基板１０３に設けられた穴に接着（あるいは溶接）され、基板１０３の内側にて筐体１０１内の絶縁油１０２に漬かっており、基板１０３の外側に延設されている。この冷却構造では、Ｘ線管１００が発生する熱を絶縁油１０２を介して冷却体１０４に伝えるとともに、同冷却体１０４にて筐体１０１外部に放熱する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来のＸ線発生装置では、冷却効率を良好とするために冷却体１０４の数を増やす必要がある。このため、筐体１０１が大型化し絶縁油の容量が増すこととなり、結果的に装置が大型化し総重量が増してしまうという問題がある。
【０００５】
また、冷却体１０４は、基板１０３に設けられた穴に取り付けられている。このため、筐体１０１の密閉の信頼性が低下してしまうという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、上記課題を解消するために、十分な冷却効率を得て、装置の小型化を図るとともに密閉の信頼性を向上することができるＸ線発生装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明による請求項１記載のＸ線発生装置は、
Ｘ線を発生するＸ線管１２を内部に収容するとともに前記Ｘ線管１２を浸漬する絶縁油１３が充填された筐体１１と、
該筐体１１の開口１１ａを密閉する伝熱性を有した蓋体１７と、
該蓋体１７の外側に設けられた放熱フィン１８と、
前記蓋体１７の内側に取り付けられて前記絶縁油１３に浸漬された吸熱部１９と、
を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載のＸ線発生装置は、請求項１記載のＸ線発生装置において、
前記吸熱部１９が、前記蓋体１７の内側に取り付けられた熱伝板１９ａと、該熱伝板１９ａに設けられて前記絶縁油１３に浸漬する吸熱フィン１９ｂとからなることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載のＸ線発生装置は、請求項２記載のＸ線発生装置において、
前記熱伝板１９ａが、前記吸熱フィン１９ｂの位置を前記Ｘ線管１２によるＸ線の発生を妨げず、且つ、前記Ｘ線管１２との絶縁を維持できる前記Ｘ線管１２に対してより近接した位置に配置するように形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載のＸ線発生装置は、請求項２あるいは請求項３記載のＸ線発生装置において、
前記熱伝板１９ａが、前記Ｘ線管１２によるＸ線の発生時に生じる前記絶縁油１３の対流を妨げないように前記筐体１１の内側壁に沿って設けられ、且つ、前記吸熱フィン１９ｂが、前記Ｘ線管１２によるＸ線の発生時に生じる前記絶縁油１３の対流を妨げないように前記対流に沿う板状に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して具体的に説明する。
本実施の形態では、本発明のＸ線発生装置を採用したＸ線異物検出装置を例に説明する。図１は本発明によるＸ線発生装置を採用したＸ線異物検出装置の概略斜視図、図２は本発明によるＸ線発生装置の分解斜視図、図３（ａ），（ｂ）は前記Ｘ線発生装置の断面図である。
【００１２】
図１に示すように、Ｘ線異物検出装置１は、その装置本体２内部に、生肉，魚，加工食品，医薬などの被検査物を搬送するコンベア３と、搬送される被検査物を搬送路途中において異物を検出する異物検出部６と、を有している。
【００１３】
コンベア３は、不図示の駆動モータにより駆動され、搬入口４から搬入された被検査物を搬出口５へ搬出するようになっている。異物検出部６は、コンベア３内に設けられるＸ線検出器７と、コンベア３上方に設けられる本発明のＸ線発生装置１０とで構成されている。
【００１４】
Ｘ線検出器７は、被検査物に曝射されたＸ線の透過量から金属屑，骨などの異物が含まれているか否かを検出する。
【００１５】
Ｘ線発生装置１０は、図２に示すように、略直方体をなす金属製の筐体１１内部に、円筒状のＸ線管１２を収容し、このＸ線管１２を絶縁油１３の充填により浸漬した構成となっている。Ｘ線管１２は、陰極からの電子ビームを陽極ターゲットに照射させてＸ線を生成する。また、Ｘ線管１２は、その長手方向が被検査物の搬送方向に直交するように設けられている。また、Ｘ線管１２に生成されたＸ線は、下方に向けて略円錐状となるが、筐体１１の底側にてＸ線管１２の長手方向に沿って設けた不図示のスリットを介することで、略三角形状のスクリーン状にして下方のＸ線検出器７に向けて曝射される。
【００１６】
筐体１１の外側底面には、後述する載置台２９の嵌合溝３０に嵌合される嵌合部１４が設けられている。また、筐体１１の両側面には、Ｌ字状のアングル１５が設けられている。
【００１７】
また、Ｘ線発生装置１０は、放熱器１６を有している。
放熱器１６は、筐体１１の上部の開口１１ａを密閉する蓋体１７を基部としている。蓋体１７は、伝熱性を有したアルミ合金などの金属板からなり、筐体１１の開口１１ａの周縁に設けられたフランジ１１ｂにパッキンを挟んでネジ止めなどで固定される。
【００１８】
蓋体１７の外側である上面には、放熱フィン１８が設けられている。放熱フィン１８は、伝熱性を有したアルミ合金などの金属板からなり、蓋体１１の上面に溶接などで複数立設されている。各放熱フィン１８は、その板面を同方向に向け、板面間の隙間を一側から他側に通じるようにして併設されている。
【００１９】
蓋体１７の内側である底面には、吸熱部１９が設けられている。吸熱部１９は、熱伝板１９ａと吸熱フィン１９ｂとからなる。熱伝板１９ａは、伝熱性を有したアルミ合金などの金属板からなり、蓋体１７の底面に自身の板面を接して溶接などで取り付けられている。熱伝板１９ａは、蓋体１７に取り付けられた部分から下方に折曲して絶縁油１３に浸漬されている。また、熱伝板１９ａは、Ｘ線管１２によるＸ線の発生時に生じる絶縁油１３の対流を妨げないように筐体１１の内側壁に沿って設けられている。なお、熱伝板１９ａは、必ずしも絶縁油１３に浸漬していなくてもよい。
【００２０】
吸熱フィン１９ｂは、伝熱性を有したアルミ合金などの金属板からなり、熱伝板１９ａの面に溶接などで複数立設されることにより絶縁油１３に浸漬されている。各吸熱フィン１９ｂは、その板面を同方向に向け、板面間の隙間を一側から他側に通じるようにして併設されている。すなわち、吸熱フィン１９ｂは、Ｘ線管１２によるＸ線の発生時に生じる絶縁油１３の対流を妨げないように対流に沿って配設されている。また、吸熱フィン１９ｂは、Ｘ線の発生を妨げず、且つ、Ｘ線管１２に対してより近接した位置にあることが好ましい。このため、放熱フィン１９ｂが熱伝板１９ａに立設された長さ、および、熱伝板１９ａの折曲形状は、上記位置に準じて形成されている。
【００２１】
蓋体１７上には、遮蔽部材２０が設けられている。図３（ａ），（ｂ）に示すように、遮蔽部材２０は、鉄，鉛などのＸ線を透過させない金属板を下向き断面略コ字状に折曲してなる。遮蔽部材２０は、開口した両下端部に、水平方向に折曲された突出片２０ａを有している。遮蔽部材２０は、各突出片２０ａをフランジ１１ｂに固定されている蓋体１７の部分の上に溶接などで固定されて各放熱フィン１８を覆う。これにより、蓋体１７の上面は、遮蔽部材２０に囲まれて一側から他側に貫通する横向きの連結通路２１を構成する。この連結通路２１の貫通方向は、各放熱フィン１８の板面間の隙間が一側から他側に通じる方向と同じ方向である。
【００２２】
図４はＸ線発生装置が収納された装置本体上部の正面部分断面図、図５はＸ線発生装置が収納された装置本体上部の側面部分断面図である。
【００２３】
図４に示すように、装置本体２上部は、仕切板２２により制御室２３と収納室２６とに仕切られている。制御室２３には、異物検出部６やコンベア３などを制御するための回路基板が収容されている制御部２４が配されている。制御部２４は、仕切板２２により収納室２６から隔離されている。また、制御室２３をなす装置本体２の一側面上部には、冷却ファン機構２５が設けられて、制御部２３を冷却するようになっている。
【００２４】
収納室２６には、図４に示すように、遮蔽部材２０と放熱器１６が取り付けられたＸ線発生装置１０が収納される。収納室２６の両外側面上方には、外部に連通する開口窓９が形成されている。仕切板２２裏面には、両端が開口する角筒体２７が固定されている。角筒体２７は、対をなし、それぞれの一端２７ａが開口窓９の内側開口縁に当接し、外部に連通する通風口となっている。また、角筒体２７の他端２７ｂは所定間隔を空けて互いに対向しあっており、この間に連結通路２１が連結される。これにより、各角筒体２７と連結通路２１とが一本の直線状の通風路４０を構成する。なお、角筒体２７には、遮蔽部材２０と同様、鉄，鉛などのＸ線を透過させない金属が用いられる。
【００２５】
収納室２６の底面には一対の載置台２９が設けられ、その間にＸ線発生装置１０の嵌合部１４と嵌合する嵌合溝３０が形成されている。Ｘ線発生装置１０は、嵌合溝３０に嵌合部１４を嵌合して各載置台２９上に載置されている。Ｘ線発生装置１０は、この状態で各載置台２９上を奥行方向にスライドするようになっている。載置台２９には、例えば、不図示のリミットスイッチが設けられており、Ｘ線発生装置１０が所望の位置までスライドされると、リミットスイッチの作動片に係合して位置決めされる。各載置台２９上面には、水平方向外側に向けて突出片２９ａが形成され、ボルト締めによりアングル１５と固定される。なお、リミットスイッチの代わりに、近接センサを用いて、Ｘ線発生装置１０を位置決めしてもよい。
【００２６】
ところで、図１に示すように、装置本体２の上部は、上述のＸ線発生装置１０を収納するようになっており、その前面には、Ｘ線発生装置１０の収納・取出および制御部２４のメンテナンスを行うため、制御室２３および収納室２６を開閉可能とする前面板８が設けられている。
【００２７】
次に、本実施の形態の作用について説明する。まず、前面板８を手前に引いて収納室２６を開放する。そして、Ｘ線発生装置１０を載置台２９に載せ、載置台２９の嵌合溝３０に嵌合部１４を嵌合させる。Ｘ線発生装置１０を搬送方向と直交する奥行方向にスライドさせ、リミットスイッチの作動片に係合させて位置決めし、載置台２９にＸ線発生装置１０を固定させる。
【００２８】
このとき、図４に示すように、遮蔽部材２０の開口する両側縁は、一対の角筒体２７の対向し合う他端２７ｂの開口縁と当接し、一対の角筒体２７間に連結通路２１が連結されて通風路４０を構成する。通風路４０内には、その連結した方向と同じ方向に板面間の隙間が通じる放熱フィン１８が存在する。
【００２９】
Ｘ線発生装置１０の位置決めが終了すると、前面板８を閉鎖する。その後、コンベア３を作動させて被検査物を搬送させ、Ｘ線発生装置１０からＸ線を曝射する。そして、Ｘ線検出器１０で曝射したＸ線の透過量から異物が含まれているか否かを検出する。
【００３０】
Ｘ線曝射を続けるとＸ線管１２が発熱し、その熱が絶縁油１３から吸熱フィン１９ｂ，熱伝板１９ａおよび蓋体１７を介して放熱フィン１８に伝達される。放熱フィン１８に伝達された熱は、通風路４０を通じて通風口２７ａから外部へ放熱される。これにより、放熱フィン１８が冷却される。
【００３１】
したがって、このように構成されたＸ線発生装置１０では、Ｘ線管１２から発生した熱を絶縁油１３から吸熱部１９（吸熱フィン１９ｂおよび熱伝板１９ａ）で吸熱して蓋体１７および放熱フィン１８に伝達する。このため、十分な冷却効率を得ることが可能である。また、十分な冷却効率が得られるため、Ｘ線発生装置１０の小型化を図ることが可能である。また、蓋体１７は、上面に放熱フィン１８を有し、これと別に底面に吸熱部１９を有しているため、確実に筐体１１の開口１１ａを閉塞するため、密閉の信頼性を向上し、絶縁油１３の漏れや、Ｘ線の漏洩を防止することが可能となる。
【００３２】
また、吸熱部１９において、熱伝板１９ａが、Ｘ線管１２によるＸ線の発生時に生じる絶縁油１３の対流を妨げないように筐体１１の内側壁に沿って設けられ、吸熱フィン１９ｂが、Ｘ線管１２によるＸ線の発生時に生じる絶縁油１３の対流を妨げないように対流に沿って配設されている。これにより、絶縁油１３の対流に沿ってその熱を吸熱するので十分な冷却効率が得られ、Ｘ線発生装置１０のさらなる小型化を図ることが可能である。
【００３３】
また、吸熱部１９において、放熱フィン１９ｂが熱伝板１９ａに立設された長さ、および、熱伝板１９ａの折曲形状が、Ｘ線の発生を妨げず、且つ、Ｘ線管１２に対してより近接した位置に準じて形成されている。これにより、Ｘ線管１２から発生する熱を効率的に吸熱するので十分な冷却効率が得られ、Ｘ線発生装置１０のさらなる小型化を図ることが可能である。
【００３４】
なお、上述した実施の形態において、図６に示すように、通風口２７ａに、冷却手段として冷却ファン機構３１を取り付けてもよい。冷却ファン機構３１は制御室２３の制御部２４から電力供給される。なお、冷却ファン機構３１は、通風口２７ａの少なくともいずれか一方に取り付けてもよい。
【００３５】
これにより、強制的に通風路４０内の換気を行い、放熱フィン１８を効率的に冷却してＸ線発生装置１０の温度上昇を抑制することができる。また、通風口２７ａは、Ｘ線発生装置１０の収納室２６と連通していないため、Ｘ線が漏洩することがない。
【００３６】
なお、上述した実施の形態では、Ｘ線発生装置１０の採用例として、Ｘ線異物検出装置１を挙げたがこれに限定されるものでない。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるＸ線発生装置は、Ｘ線管から発生した熱を絶縁油から吸熱部で吸熱して蓋体および放熱フィンに伝達する。このため、十分な冷却効率を得ることが可能である。そして、十分な冷却効率が得られるため、Ｘ線発生装置の小型化を図ることができる。
【００３８】
また、蓋体は、上面に放熱フィンを有し、これと別に底面に吸熱部を有しているため、確実に筐体の開口を閉塞するため、密閉の信頼性を向上し、絶縁油の漏れや、Ｘ線の漏洩を防止することができる。
【００３９】
また、吸熱部が、蓋体の内側に取り付けられた熱伝板と、熱伝板に設けられて絶縁油に浸漬する吸熱フィンとからなるため、Ｘ線管から発生した熱の吸熱を良好に行うことができる。
【００４０】
特に、熱伝板を、吸熱フィンの位置を、Ｘ線管によるＸ線の発生を妨げず、且つ、Ｘ線管に対してより近接した位置に配置するように形成することで、Ｘ線管から発生する熱を効率的に吸熱するので十分な冷却効率を得ることができる。また、特に、熱伝板を、Ｘ線管によるＸ線の発生時に生じる絶縁油の対流を妨げないように筐体の内側壁に沿って設け、且つ、吸熱フィンを、Ｘ線管によるＸ線の発生時に生じる絶縁油の対流を妨げないように対流に沿う板状に形成したことで、絶縁油の対流に沿ってその熱を吸熱するので十分な冷却効率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるＸ線発生装置を採用したＸ線異物検出装置の概略斜視図。
【図２】本発明によるＸ線発生装置の分解斜視図。
【図３】（ａ）（ｂ）は前記Ｘ線発生装置の断面図。
【図４】Ｘ線発生装置が収納されたＸ線異物検出装置の装置本体上部の正面部分断面図。
【図５】Ｘ線発生装置が収納されたＸ線異物検出装置の装置本体上部の側面部分断面図。
【図６】Ｘ線異物検出装置に冷却手段を設けた実施の形態を示す装置本体上部の正面部分断面図。
【図７】従来のＸ線発生装置を示す分解斜視図。
【符号の説明】
１１…筐体、１１ａ…開口、１２…Ｘ線管、１３…絶縁油、１７…蓋体、１８…放熱フィン、１９…吸熱部、１９ａ…熱伝板、１９ｂ…吸熱フィン

Claims

Ｘ線を発生するＸ線管（１２）を内部に収容するとともに前記Ｘ線管を浸漬する絶縁油（１３）が充填された筐体（１１）と、
該筐体の開口（１１ａ）を密閉する伝熱性を有した蓋体（１７）と、
該蓋体の外側に設けられた放熱フィン（１８）と、
前記蓋体の内側に取り付けられて前記絶縁油に浸漬された吸熱部（１９）と、
を備えたことを特徴とするＸ線発生装置。
前記吸熱部（１９）が、前記蓋体（１７）の内側に取り付けられた熱伝板（１９ａ）と、該熱伝板に設けられて前記絶縁油（１３）に浸漬する吸熱フィン（１９ｂ）とからなることを特徴とする請求項１記載のＸ線発生装置。
前記熱伝板（１９ａ）が、前記吸熱フィン（１９ｂ）の位置を前記Ｘ線管（１２）によるＸ線の発生を妨げず、且つ、前記Ｘ線管との絶縁を維持できる前記Ｘ線管に対してより近接した位置に配置するように形成されていることを特徴とする請求項２記載のＸ線発生装置。
前記熱伝板（１９ａ）が、前記Ｘ線管（１２）によるＸ線の発生時に生じる前記絶縁油（１３）の対流を妨げないように前記筐体（１１）の内側壁に沿って設けられ、且つ、前記吸熱フィン（１９ｂ）が、前記Ｘ線管によるＸ線の発生時に生じる前記絶縁油の対流を妨げないように前記対流に沿う板状に形成されていることを特徴とする請求項２あるいは請求項３記載のＸ線発生装置。