(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
底板と側壁とからなり、上部に開口部を有する容器の前記底板近傍にＸ線を発生するＸ線管球を配置し、
前記開口部を伝熱フィンを下方に林立して突出させた伝熱板で閉止し、
更に前記伝熱板上に放熱フィンを上方に林立して突出させた放熱板を有し、
前記容器内に絶縁油を封入して前記Ｘ線管球を冷却するとともに、
絶縁油の熱を伝熱フィンに集熱し、前記伝熱板と放熱板との間に金属製のＸ線遮へい材を熱伝導良好に介在させて一体化してなるＸ線発生装置。
【請求項２】
前記Ｘ線の遮へい材は、鉛板であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線発生装置。
【請求項３】
前記放熱板の長手方向に吸入口を有し、
前記放熱フィンの上方に空気ファンを設け、
前記放熱フィンの間に冷却空気を流入させ、前記放熱フィンより遠ざかる方向に空気を放出させることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のＸ線発生装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線発生装置に関し、詳しくは食料品や工業製品などの被検査物に対してＸ線を放射して、Ｘ線の透過量から被検査物中の異物を検出する非破壊検査に用いられるＸ線発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、食料品や工業製品などの被検査物中の異物を連続的に検出する手段として、Ｘ線を用いた非破壊の検査が行われている。この検査とは、Ｘ線発生装置から放射されたＸ線を被検査物に照射して、その透過量を画像処理することにより異物を検出するというものである。
【０００３】
検査に用いられるＸ線発生装置は、通常は絶縁油に浸漬されたＸ線管球を金属製の封入容器内に密封した構造からなるが、Ｘ線管球がＸ線の放射に伴い発熱するため、Ｘ線管球から絶縁油に伝導された熱を装置の外部へ放出することにより冷却する必要がある。この冷却手段としては、Ｘ線発生装置の外部に熱交換器を設ける方法が用いられてきたが、最近では小型化・低コスト化のために封入容器の壁面の内外にそれぞれ設けられた冷却フィンを有する冷却器を通じて絶縁油の熱を外気中へ放出する空気冷却法が採用されている。
【０００４】
この冷却器の材料には、通常は熱伝導性のよいアルミニウムが用いられるが、アルミニウムはＸ線の透過率が高いため、封入容器内で散乱したＸ線（散乱Ｘ線）が冷却器の部分から外部へ漏洩する可能性がある。
【０００５】
このため、従来は、Ｘ線発生装置全体を鉛製の遮へいフード内に収納することにより、散乱Ｘ線の漏洩を防止する方法が取られてきたが、この遮へいフードにより冷却器からの放熱が妨げられてしまうため、冷却性能が悪くなるという欠点があった。
【０００６】
そのため、遮へいフードを取り外し可能な構造とすることや、冷却性能を高めつつ漏洩Ｘ線の遮へいを行うことができる構造が提案されている。（特許文献１及び２を参照）。
【０００７】
例えば、後者においては、図６に示すように、載置台５５上に設置されたＸ線発生装置５０の冷却フィン５１の外側に略コ字形の遮へい部材５２を設置し、その両側に角筒体５３で直線上の通風路５４を形成しており、通風路５４により冷却フィン５１の冷却を行うとともに、冷却フィン５１から漏洩したＸ線を通風路５４の内面で吸収散乱させることにより減衰させるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
食料品や工業製品などの大量生産品を対象とした連続するＸ線検査においては、Ｘ線発生装置はそれらの製造ライン上に設けられることが一般的であるため、小型化と軽量化が要望されている。
【０００９】
しかし、上記に説明した従来の構造では、遮へいフードや通風路を形成する角筒体などの散乱Ｘ線を遮へいする部材をＸ線発生装置の外部に設けなければならないため、Ｘ線発生装置が大型化するとともに重量が増加するという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、漏洩Ｘ線の遮へい及びＸ線発生装置の冷却を行うことができる小型でかつ軽量なＸ線発生装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るＸ線発生装置は、底板と側壁とからなり、上部に開口部を有する容器の前記底板近傍にＸ線を発生するＸ線管球を配置し、前記開口部を伝熱フィンを下方に林立して突出させた伝熱板で閉止し、更に前記伝熱板上に放熱フィンを上方に林立して突出させた放熱板を有し、前記容器内に絶縁油を封入して前記Ｘ線管球を冷却するとともに、絶縁油の熱を伝熱フィンに集熱し、前記伝熱板と放熱板との間に金属製のＸ線遮へい材を熱伝導良好に介在させて一体化してなるＸ線発生装置である。
【００１２】
このように漏洩Ｘ線の遮へい材を伝熱板と放熱板の間に組み込むことにより、漏洩Ｘ線の遮へい及びＸ線発生装置の冷却を行うことができる小型でかつ軽量なＸ線発生装置を提供することができる。
【００１３】
また、この漏洩Ｘ線の遮へい材として、遮へい性能及び伝熱器等との密着性に優れた鉛板を用いることにより、遮へい性能と冷却性能の向上を図ることができる。
【００１４】
更に、放熱板の長手方向に外気の取り入れ口である吸入口を設けて、放熱フィンの上方に空気ファンを設けることにより、Ｘ線発生装置の冷却性能の一層の向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明により、漏洩Ｘ線の遮へい及びＸ線発生装置の冷却を行うことができる小型でかつ軽量なＸ線発生装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る実施の形態について、図１乃至図３に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係るＸ線発生装置の構造を示した断面図である。
【００１８】
本発明に係るＸ線発生装置１は、Ｘ線管球３及び絶縁油４を収納する上面が開口した金属製の封入容器２からなり、伝熱器６と放熱器７がその上面の開口を閉止するように取り付けられている。
【００１９】
Ｘ線管球３は、一般に、真空ガラス内に封入されたアノード１０とカソード１１間に高電圧を付加して、カソード１１からの熱電子をアノード１０に衝突させることにより、Ｘ線放射口１３からＸ線１２を発生させるものである。
【００２０】
Ｘ線管球３は、Ｘ線放射口１３が封入容器２の底面に対向するように設置されており、Ｘ線発生装置１の下方に置かれた図示しない被検査物に対してＸ線１２を照射できるようになっている。
【００２１】
なお、Ｘ線放射口１３以外からのＸ線の放出を防止するために、Ｘ線管球３の表面はＸ線放射口１３を除いて円筒形状の鉛製遮へいカバー１４により覆われている。
【００２２】
Ｘ線管球３はＸ線１２を放出する際に発熱するため、その除熱と高電圧による放電防止とを兼ねて、絶縁油４の中に浸漬されている。なお、Ｘ線管球３の除熱により温度上昇した絶縁油４の膨張を吸収するために、封入容器２の側面部にはベローズ９が設けられている。
【００２３】
封入容器２の上面には、アルミニウム製の伝熱器６及び放熱器７が取り付けられている。
【００２４】
伝熱器６の斜視図を図２に示す。
【００２５】
伝熱器６は絶縁油４を除熱するものであり、平板状の台座２０の上に格子状に配列された複数の略直方体状の突出部からなる伝熱フィン２１を有している。
【００２６】
このような形状の伝熱フィン２１を用いることにより、封入容器２内で対流する絶縁油４との接触面積が大きくなり、除熱効率を高めることができる。
【００２７】
また、放熱器７は伝熱器６から伝えられた熱を外気中に放熱するものであり、伝熱器６の上下を逆にした形状及び構造を有している。
【００２８】
伝熱器６と放熱器７を組み合わせた構造の斜視図を図３に示す。
【００２９】
伝熱器６と放熱器７は、Ｘ線の遮へい材８を挟んで互いの台座部分２０、２２が対応するように配置され、複数の箇所に設けられた貫通孔を介して固定ボルト２４で締め付けることにより固定されている。
【００３０】
このＸ線の遮へい材８としては一般的に鉄や鉛などがあるが、ここでは伝熱器６及び放熱器７との密着性及び遮へい性能の観点から、比較的軟らかくて比重の高い鉛を用いる。
【００３１】
このようにして互いに固定された伝熱器６と放熱器７は、図１に示すように、伝熱フィン２１が絶縁油４の中に浸漬し、反対側の放熱フィン２３が外気にさらされるように、封入容器２の上部の開口部に取り付けられる。
【００３２】
そして、散乱Ｘ線を遮へいするための遮へい材８を、伝熱器６及び放熱器７の一部として取り付けているため、Ｘ線発生装置１を小型で軽量なものとすることができる。
【００３３】
以上に説明した実施の形態における作用について説明する。
【００３４】
Ｘ線管球３でＸ線の発生に伴い発生した熱は、Ｘ線管球３に接する絶縁油４に伝導され、それにより加熱・昇温された絶縁油４は対流により封入容器２内の上部へ移動する。そして、上部へ移動した絶縁油４から伝熱フィン２１へ熱が伝わり、台座２０や遮へい材８を伝わって放熱フィン２３から外気へ放熱されることになる。ここで、上記の絶縁油４の対流はランダムな方向に発生するが、伝熱フィン２１は図２に示すような形状を有するため、絶縁油４から効率的に集熱することができる。
【００３５】
そして、伝熱器６と放熱器７との間に薄板状の遮へい材８を介在させて、これらをボルトで締め付けることにより一体的に形成しており、絶縁油４の熱は放熱フィン２３を介して空冷により放熱されるので、冷却ファン等による排気作用により絶縁油４の熱を効率的に放出してＸ線管球３を低温に維持してＸ線の放射効率を高めることができる。
【００３６】
また、Ｘ線発生装置１から発生した散乱Ｘ線については、伝熱器６と放熱器７の間に配置された薄板状の遮へい材５により遮へいされるため、封入容器２の上面を通じてＸ線発生装置１の外部へ漏洩することはない。
【００３７】
本発明に係るＸ線発生装置１を実際に使用する場合の構成例を図４及び図５に示す。図４は当該構成例の正面の断面図であり、図５は図４のＡ−Ａ面における断面図である。
【００３８】
本構成例においては、Ｘ線発生装置１は収納ケース３０内に納められており、図４に示すように、その上部側面には吸気口３１が一カ所ずつ設けられている。
【００３９】
また、図５に示すように、収納ケース３０の下端にはＸ線発生装置１の長手方向に沿って、吸気口の役割をする隙間３５が設けられている。
【００４０】
収納ケース３０の上面には複数台の空気ファン３２が設置されており、収納ケース３０内で加熱された空気を外部へ排出することができるようになっている。
【００４１】
吸気口３１を通じて外部から吸い込まれた空気３３は、放熱フィン２３の間を流れる間に加熱され、空気ファン３２を通じて収納ケース３０の上方から外部へ排気されることになる。
【００４２】
また、収納ケース３０の下端の隙間３５から流入して垂直方向へ流れる空気３３により、Ｘ線発生装置１の壁面も同時に冷却することができるようになっている。
【００４３】
このように、空気ファン３２を用いた強制的な冷却を行うことにより、放熱フィン２３からの放熱効率を向上させ、Ｘ線発生装置１の冷却性能を高めることができる。
【００４４】
ここで、Ｘ線発生装置１内で発生して上面方向へ向かう散乱Ｘ線３４は、伝熱器６と放熱器７との間に設けられた遮へい材８により遮へいされるため、Ｘ線発生装置１の外部へ漏洩することはない。なお、水平方向へ向かう散乱Ｘ線については、封入容器２や収納ケース３０により容易に遮へいすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るＸ線発生装置を示す断面図である。
【図２】伝熱器の形状を示す斜視図である。
【図３】伝熱器と放熱器を組み合わせた構造を示す斜視図である。
【図４】図１に示すＸ線発生装置の構成例における断面図である。
【図５】図４に示すＡ−Ａ矢視の断面図である。
【図６】従来のＸ線発生装置の構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４６】
１     Ｘ線発生装置
２     封入容器
３     Ｘ線管球
４     絶縁油
６     伝熱器
７     放熱器
８     遮へい材
９     ベローズ
１０   アノード
１１   カソード
１２   Ｘ線
１３   Ｘ線放射口
１４   遮へいカバー
２０   台座部分（伝熱器台座部）
２１   伝熱フィン
２２   台座部分（放熱器台座部）
２３   放熱フィン
２４   固定ボルト
３０   収納ケース
３１   吸気口
３２   空気ファン
３３   空気の流れ（空気）
３４   散乱Ｘ線
３５   隙間
５０   Ｘ線発生装置
５１   冷却フィン
５２   遮へい部材
５３   角筒体
５４   通風路
５５   載置台
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0004638781.tif 000007