JP2019161053A - 冷却装置及び検査装置 - Google Patents

Abstract

【課題】所定の冷却範囲を均一に冷却でき、冷却範囲内に設けられた特定の部品等を効果的に冷却できる冷却装置を提供する。【解決手段】検査装置１の筐体２内等に配置される冷却装置１５は、管部１６と調節部材１８を有する。管部は、一端部が冷却気体の供給源に接続され、他端部は閉止され、長手方向に間隔をおいて複数の孔１７が形成されている。調節部材１８は、冷却気体の風量を増大させたい孔の下流側に隣接する他の孔から管部の内部に選択的に配置される。上流側の孔からの風量が強まるので、そこに配置された部品等はより強く冷却される。複数の孔からの風量は調節部材がない場合に比べて平均化し、筐体内を均一に冷却できる。【選択図】図４

Description

本発明は、簡単な構造でありながら、所定の範囲を均一に冷却できるとともに、冷却する位置や冷却の程度を必要に応じて任意に調整することができる冷却装置と、係る冷却装置を筐体内に備えた検査装置に関するものである。

下記特許文献１には、冷却装置を備えた組合せ計量装置の発明が開示されている。この発明の組合せ計量装置は、測定駆動部４０に複数のホッパ等が設けられており、ホッパの開閉駆動により熱が発生する。発生した熱は、測定駆動部４０に連結された循環路Ａ及び熱交換部４１からなる冷却装置で放熱される。循環路Ａの経路中にファン２８を設けることにより空気循環を促進できる。測定駆動部４０には温度検出器４４が設けられ、熱制御手段４２は検出した温度によってファン２８の回転数を制御する。熱交換部４１に除湿器を設ければ除湿を行うこともできる。測定制御部４０の内部で発生する熱を簡単な構成で放散することができ、計量精度、耐久性及び信頼性を向上させることができる。

下記特許文献２には、冷却装置を備えたＸ線異物検出装置の発明が開示されている。この発明のＸ線異物検出装置１では、温度センサ１４で検出した筐体３内の温度が所定温度以上である時、制御手段１０が制御弁１３を開として筐体３内にボルテックスチューブ１１で冷却空気を供給し、Ｘ線発生手段７を冷却する。同時にアクチュエータ２０が作動されて扉１６が駆動され、筐体３の排気口１５が開放される。筐体内の圧力上昇が抑えられ、排気によって冷却効率が向上する。不使用時にはアクチュエータは作動せず扉が排気口を閉止するので清掃時に内部に水が入ることはない。使用時に冷却空気が筐体内に供給されても筐体内の圧力が上昇せず、内部の熱を効率的に排出でき、清掃時に筐体内へ水分が浸入しない。

下記特許文献３には、冷却装置を備えた印刷基板収容ユニットの発明が開示されている。この発明の印刷基板収容ユニットは、大型コンピュータの外筺１に、ＣＰＵ１０などが実装された一乃至複数の印刷基板９が収納された構成となっている。この外筺１の前面に設けられたパネル５には、一乃至複数個のパイプ導入口１１が設けられている。このパイプ導入口１１から、印刷基板９の所望のＣＰＵ１０に対応する位置に通風穴１６が設けられた一乃至複数個の冷却パイプ１５が挿入され、冷却パイプ１５は外筺１内部で着脱自在に固定されている。冷却パイプ１５に冷却風を送り込む手段としては小型のファンを用いることができ、大型コンピュータの低騒音化を図ることができる。

特開２００１−２５５１９９号公報 特開２００９−３００３７９号公報 実開平５−３８９８７号公報

上記特許文献１、２に記載された発明の冷却装置は、組合せ計量装置やＸ線異物検出装置の筐体内を全体として冷却するものであって、同装置の筐体内の特定位置又は箇所を選択的に冷却するものではない。

また、上記特許文献３に記載された発明の冷却装置を構成する複数本の冷却パイプは、それぞれ筐体内に設けられた特定の印刷基板を冷却対象として筐体内の所定位置に所定の姿勢で設置されており、実施例では各冷却パイプは真上にある印刷基板に対して冷却気体を吹き付けるような配置で固定されている。従って、冷却対象又は冷却位置が変更になった場合には、冷却パイプの交換や配置変更が必要になる。

本発明は、以上説明した従来の技術における課題に鑑みてなされたものであり、簡単な構造でありながら、所定の冷却範囲を均一に冷却できるとともに、冷却範囲内に設けられた特定の部品等を効果的に冷却できる冷却装置と、これを筐体内に設けた検査装置を提供することを目的としている。

請求項１に記載された冷却装置１５は、
一端部が冷却気体の供給源に接続されるとともに他端部は閉止され、長手方向に間隔をおいて形成された複数の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃを有する管部１６と、
前記孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃから前記管部１６の内部に選択的に配置される調節部材１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、
を具備することを特徴としている。

請求項２に記載された冷却装置１５は、請求項１に記載の冷却装置１５において、
前記調節部材１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃが、冷却気体の風量を増大させたい前記孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃの前記他端部側に隣接する他の前記孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃに設けられることを特徴としている。

請求項３に記載された冷却装置１５は、請求項１又は２に記載の冷却装置１５において、
前記孔１７が丸孔１７ａであることを特徴としている。

請求項４に記載された冷却装置１５は、請求項１又は２に記載の冷却装置１５において、
前記孔１７がねじ孔１７ｂであることを特徴としている。

請求項５に記載された検査装置１は、
請求項１乃至４に記載の冷却装置１５が筐体２内の所望の位置に設けられたことを特徴としている。

請求項１に記載された冷却装置１５によれば、供給源から管部１６に冷却気体を供給し、管部１６に形成された複数の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃから、冷却対象である部品等又は所定の空間に対して冷却気体を噴射し、その温度を低下させることができる。

このように、長手方向に間隔をおいて複数の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃが形成された管部１６の一端部から、閉止された他端部に向けて冷却気体を供給すると、管部１６の内径や孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃの内径等の諸条件によっては、各孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃから噴射される冷却気体の風量が一定にならず、冷却対象を均一かつ効率的に冷却することが困難となる場合がある。請求項１に記載された冷却装置１５では、そのような場合であっても、管部１６に形成された複数の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃのうち、状況から必要と認められる孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃを選択し、その孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃから管部１６の内部に調節部材１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを配置するものとした。このように調節部材１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃで管部１６内の冷却気体の流路を部分的に閉塞したため、調節部材１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを設けた孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃよりも上流側の隣の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ、すなわち管部１６の一端部側の隣の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃから噴射される冷却気体の風量が増加し、その結果として、複数の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃからそれぞれ噴射される冷却気体の風量は、調節部材１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを設けない場合に比べて均一化される。従って、調節部材１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを設ける孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃを適宜に選択すれば、調節部材１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを設けない複数の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃから冷却対象に向けて吹き出す冷却気体の風量を可及的に均一化し、冷却を効率化し、冷却対象の全体について速やかな冷却効果を得ることができる。

より具体的に冷却装置１５の使用態様を説明する。例えば冷却対象が長手形状である場合には、冷却対象の長手方向に沿って冷却装置１５の管部１６を配置し、管部１６の複数の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃを冷却対象と対面する方向に向け、調節部材１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを、設置が必要な孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃに配置することにより、各孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃから冷却気体を均一に吹き出して冷却対象の全体に吹き付け、長手形状の冷却対象を均一かつ効率よく冷却することができる。

また、冷却対象が所定の空間である場合には、必要に応じて調節部材１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃに配置し、管部１６の複数の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃを空間の上方に向ければ、熱が溜まり易い空間の上方に冷却気体を均一に供給することができ、空間内の空気を満遍なく攪拌して空間内を効率的に冷却することができる。

また、冷却対象が、冷却装置の管部に比べて小さいか又は短い部品等であり、筐体２内又は所定の空間内の特定位置に設けられており、管部１６に設けられた複数の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃのうち、ある特定の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃが、当該部品等の冷却に最も寄与すると考えられる位置及び向きを有している場合には、その孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃよりも下流側の隣の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ、すなわち管部１６の他端部側の隣の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃに調節部材１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを配置する。これにより、当該部品の冷却に最も有効な孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃから噴射される冷却気体の風量が増すので、当該部品を特に効果的に冷却することができる。

請求項２に記載された冷却装置１５によれば、管部１６に設けられた複数の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃのうち、ある特定の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃからの冷却空気の風量を増大させたい場合は、その孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃよりも下流側の隣の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ、すなわち管部１６の他端部側の隣の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃに調節部材１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃを配置する。これにより、前記特定の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃから噴射される冷却気体の風量が増す。管部１６の配置が、前記特定の孔１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃからの冷却空気が特定の部品等に吹き付けられるようになっている場合には、上述したような調節部材１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃの配置によって当該部品等を特に効果的に冷却できる。

請求項３に記載された冷却装置１５によれば、管部１６の孔１７が丸孔１７ａであり、調節部材１８としては円柱形のピン１８ａ等を用いることができるため、孔１７に対する調節部材１８の挿入、抜脱が容易である。

請求項４に記載された冷却装置１５によれば、管部１６の孔１７がねじ孔１７ｂであり、調節部材１８としてはねじ１８ｂを用いることができるため、孔１７に対する調節部材１８の挿入の程度を調節することにより、調節部材１８が管部１６の内部を閉塞する程度を調節して孔１７から吹き出す冷却気体の風量を所望の状態に設定することができる。

請求項５に記載された検査装置１によれば、請求項１乃至４に記載された冷却装置１５が、検査装置１の筐体２の内部で上述したような冷却効果を発揮することにより、検査装置１が作動中に発生する熱を効果的に冷却し、検査装置１の作動を安定かつ確実とし、もって検査の精度や効率を向上させることができる。

本発明の実施形態における冷却装置の基本構造及び作用原理を示す模式的な断面図及び平面図である。 本発明の実施形態における冷却装置の基本構造及び作用原理を示す模式的な断面図及び平面図である。 本発明の実施形態に係る検査装置を紙面に平行な図中鉛直面で切断した模式的断面図である。 本発明の実施形態における冷却装置の第１の構造例を示す図であり、分図（ａ）は図３の矢視（ａ）の方向から見た平面図、分図（ｂ）は分図（ａ）のａ−ａ切断線における断面図、分図（ｃ）は分図（ｂ）のｃ−ｃ切断線における断面図である。 本発明の実施形態における冷却装置の第２の構造例を示す図であり、分図（ａ）は図３の矢視（ａ）の方向から見た平面図、分図（ｂ）は分図（ａ）のａ−ａ切断線における断面図、分図（ｃ）は分図（ｂ）のｃ−ｃ切断線における断面図である。 本発明の実施形態における冷却装置の第３の構造例を示す図であり、分図（ａ）は図３の矢視（ａ）の方向から見た平面図、分図（ｂ）は分図（ａ）のａ−ａ切断線における断面図、分図（ｃ）は分図（ｂ）のｃ−ｃ切断線における断面図である。 本発明の実施形態における冷却装置において調節部材を用いない場合の各孔からの風量を示す模式的な断面図及び平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して具体的に説明する。
まず、模式的に表現した図１、図２及び図７を参照して実施形態に係る冷却装置の構造と原理を説明する。
図７に示すように、この冷却装置１５は、一端部が冷却気体の供給源に接続されるとともに他端部は閉止され、長手方向に間隔をおいて形成された複数の孔１７を有する管部１６を本体としている。この構成において、一端部から冷却空気を供給すると、管部１６の内径や孔１７の内径等の諸条件によっては、各孔１７から噴射される冷却気体の風量が一定にならず、図７に矢印で示すように、上流から下流に向かうに従って孔１７から吹き出す冷却気体の風量が徐々に大きくなっていき、各孔１７ごとの風量が一定にならない場合があることを本願発明者は見出した。従って、このような構造の管部１６のみによる冷却装置１５を検査装置の筐体内に設けても、筐体内を常に均一かつ効率的に冷却することは困難であると考えられる。

そこで、実施形態の冷却装置１５では、管部１６に形成された複数の孔１７のうち、風量を増やしたい孔１７を選択し、その孔１７よりも下流側に向けて一つ隣の孔１７に調節部材を挿入して管部１６内に配置し、管部１６の内部を部分的に塞ぐこととした。

図１に示すように、冷却気体の供給側である一端部（図中右側）から数えて２個目の孔１７に調節部材１８を配置すると、図７との比較から分かるように、この孔１７よりも上流側に一つ隣の孔１７からの風量が増加する。調節部材１８を配置した孔１７よりも下流側に一つ隣の孔１７からの風量は調節部材１８がない場合よりもやや少なくなるが、その他の下流側の孔１７からの風量は図７と比べて大きな変化はなく、全体として見れば、図１における各孔１７からの風量は、図７に示す状態よりも平均化している。

図２に示すように、冷却気体の供給側である一端部から２個目と４個目の２つの孔１７に調節部材１８を配置すると、図７との比較から分かるように、これらの孔１７よりも上流側の一つ隣にある二つの孔１７からの風量がそれぞれ増加する。最下流の孔１７からの風量は調節部材１８がない図７の場合と比べて大きな違いはなく、全体として見れば、図４における各孔１７からの風量は、図７に示す状態よりも平均化しており、図１に示す状態よりもさらに均一になっている。

このように調節部材１８を取り付けると、調節部材１８を設けた孔１７よりも上流側の隣の孔１７、すなわち管部１６の一端部側の隣の孔１７から噴射される冷却気体の風量が増加し、複数の孔１７からそれぞれ噴射される冷却気体の風量は、調節部材１８を設ける前よりも均一化される。

従って、冷却対象である区画された空間内にこの冷却装置を適切に配置すれば、空間内を効率的に冷却することができる。また、この空間内に冷却対象として特に発熱が高い部品等や、何らかの理由で他の部品よりも許容温度が低く設定されている部品等があれば、特定の孔１７が当該部品等に向くように管部１６を配置し、特定の孔１７の一つ下流の他の孔１７に調節部材１８を設ければ、当該部品等に冷却気体を集中的に当てて特に効率的に冷却することができる。

次に、本発明の実施形態を図３〜図６を参照してさらに具体的に説明する。
図３は実施形態の冷却装置が設けられた検査装置１を示す模式的な断面図である。図３に示すように、本実施形態の検査装置１は、脚部３で設置面上に支持された箱型の筐体２を有している。筐体２の下部の内部には、左右両側面にそれぞれ設けられた開口２ａ，２ｂから両端が突出するようにベルトコンベア式の搬送部４が設けられている。筐体２の上部の内部には、検査部５が設けられており、搬送部４によって筐体２内を搬送される被検査物Ｗを検査することができる。なお、検査部５による被検査物Ｗの検査原理及び検査目的等は問わないし、被検査物Ｗの種類も特に限定しない。さらに、検査部５は、本検査装置の全体を制御する制御部を含むものとする。

図３に示すように、検査装置１は、筐体２の上部の内部に冷却装置１５を備えている。冷却装置１５は検査部５の上方に配置されている。冷却装置１５は、一端部が冷却気体の供給源（図示せず）に導管６を介して接続され、他端部が閉止された管部１６を有する。管部１６は、その長手方向に間隔をおいて複数の孔１７が形成されているが、複数の孔１７は管部１６の周方向について同一の位置にあり、図３では真上の位置にあるため図３には表れない。

図４から図６は、図３に示す実施形態の検査装置１に設けられた冷却装置１５の形態例を示す図である。図４から図６の各図において、各分図（ａ）が、図３の矢視（ａ）の方向から見た平面図であり、各分図（ｂ）は各分図（ａ）のａ−ａ切断線での断面図、各分図（ｃ）は各分図（ｂ）のｃ−ｃ切断線での断面図である。

図４は、実施形態における冷却装置１５の第１の構造例を示す図である。図４に示すように、管部１６の周面には、長手方向に間隔をおいて複数の丸孔１７ａが形成されている。複数の丸孔１７ａは、管部１６の長手方向（軸方向）については所定間隔で配置されており、周方向に関する位置も同一である。しかしながら、複数の丸孔１７ａの周方向に関する位置は、筐体２の内部における冷却効果を考慮して適宜に設定することができる。すなわち、軸方向に並んでいる複数の丸孔１７ａは、筐体２内における冷却の目的を達成するために必要な限り、周方向についてはどの位置に配置してもよい。なお、管部１６の寸法を例示すると、内径９．８ｍｍ、外径１３．８ｍｍ、肉厚２ｍｍであり、丸孔１７ａは直径が４ｍｍである。

図４に例示するように、一端部側から２個目の丸孔１７ａには、調節部材１８としてのピン１８ａが設けられている。ピン１８ａは、丸孔１７ａに隙間無く挿入できる中実の円柱形状であり、長さは管部１６の外径よりもやや小さく、丸孔１７ａに挿入して内周面に突き当てると上端部が管部１６の外周面と略同一面になる。先に図１及び図２を参照して原理を説明したように、ピン１８ａを設けない場合に比べ、一端部側にある２個の丸孔１７ａ（図４において最も右側の丸孔１７ａ）からの風量は増大する。

図３に示すように、この検査装置１においては、管部１６は検査部５の真上に設けられており、管部１６の周囲には特にその他の部品等は図示していない。しかしながら、図４に例示したように、管部１６の一端部側から２個目の丸孔１７ａにピン１８ａが設けられており、筐体２内では、その上流側（一端部側）の丸孔１７ａの正面に特定の部品等が設けられているとすれば、当該部品等には風量が増大した冷却気体が吹き付けるので、高い冷却効果が得られる。すなわち、図３に示すような検査装置１の筐体２内において、特に冷却したい部品等がある場合には、当該部品等に丸孔１７ａが対面するように管部１６を配置し、その下流側（他端部側）の丸孔１７ａにピン１８ａを設ければよい。

図４に示すように一端部側から２個目の丸孔１７ａにピン１８ａを設けた場合、または図２を参照して原理を説明したように、２個以上の丸孔１７ａに適宜間隔でピン１８ａを設けた場合には、図７を参照して説明した調節部材１８を設けない場合に比べ、丸孔１７ａからの冷却空気の噴射状態が均一化する。検査装置１の筐体２内の空気が温められた場合、温かい空気は筐体２内の上方の位置に溜まり易いので、管部１６の多くの丸孔１７ａから可及的に均一な状態で冷却気体を上方へ吹き出すことにより、筐体２内の空気が満遍なく攪拌され、筐体２内を効率よく冷却することができる。

なお、丸いピン１８ａと丸孔１７ａの寸法関係が挿抜可能なものであれば、冷却すべき部品の発熱量や位置等が異なる検査装置１の機種に対応してピン１８ａの位置を変えることができる。しかしながら、ピン１８ａと丸孔１７ａは、脱落の防止のために圧入又は挿入後の溶接で固定する構造でもよい。

図５は、実施形態における冷却装置１５の第２の構造例を示す図である。この構造例では、管部１６の孔がねじ孔１７ｂであり、調節部材がねじ１８ｂである。この構造例によれば、ねじ孔１７ｂに対するねじ１８ｂの挿入の程度を調節することにより、ねじ１８ｂが管部１６の内部を閉塞する程度を調節することができ、ねじ孔１７ｂから吹き出す冷却気体の風量を所望の状態に設定することができる

図６は、実施形態における冷却装置１５の第３の構造例を示す図である。この構造例では、管部１６の孔がスリット１７ｃであり、調節部材が板材１８ｃである。この構造例によれば、管部１６に対するスリット１８ｃの加工は容易であり、スリット１７ｃの寸法に適合した板材１８ｃを用意することも容易である。

なお、冷却気体としては、工場などで容易に入手できるコンプレッサの圧縮空気を利用することができる。すなわち、冷却気体とは、必ずしも冷却用として準備した特別に低温の気体との意味ではなく、冷却対象の温度との関係で冷却に利用しうる温度の気体であればよい。

また、以上説明した実施形態では、冷却装置１５の管部１６は丸管であったが、中空長手形状の部材であれば、特に形状を限定するものではない。

１…検査装置
２…筐体
３…脚部
４…搬送部
５…検査部
１５…冷却装置
１６…管部
１７…孔
１７ａ…孔としての丸孔
１７ｂ…孔としてのねじ孔
１７ｃ…孔としてのスリット
１８…調節部材
１８ａ…調節部材としてのピン
１８ｂ…調節部材としてのねじ
１８ｃ…調節部材としての板材
Ｗ…被検査物

Claims (5)

1. 一端部が冷却気体の供給源に接続されるとともに他端部は閉止され、長手方向に間隔をおいて形成された複数の孔（１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）を有する管部（１６）と、
   前記孔から前記管部の内部に選択的に配置される調節部材（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）と、
   を具備することを特徴とする冷却装置（１５）。
2. 前記調節部材（１８，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ）が、冷却気体の風量を増大させたい前記孔（１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）の前記他端部側に隣接する他の前記孔（１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ）に設けられることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置（１５）。
3. 前記孔（１７）は丸孔（１７ａ）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却装置（１５）。
4. 前記孔（１７）はねじ孔（１７ｂ）であることを特徴とする請求項１又は２に記載の冷却装置。
5. 請求項１乃至４に記載の冷却装置（１５）が筐体（２）内の所望の位置に設けられた検査装置（１）。

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