特許 7519955 Ｘ線検査装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-11

(45)【発行日】2024-07-22

(54)【発明の名称】Ｘ線検査装置

(51)【国際特許分類】

   G01N 23/18 20180101AFI20240712BHJP

   G01N 23/04 20180101ALI20240712BHJP

【ＦＩ】

G01N23/18

G01N23/04

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021086199

(22)【出願日】2021-05-21

(65)【公開番号】P2022179006

(43)【公開日】2022-12-02

【審査請求日】2023-04-11

(73)【特許権者】

【識別番号】000000572

【氏名又は名称】アンリツ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100067323

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 教光

(74)【代理人】

【識別番号】100124268

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 典行

(72)【発明者】

【氏名】斎藤 直也

(72)【発明者】

【氏名】野田 昭裕

(72)【発明者】

【氏名】岡野 恵至

【審査官】比嘉 翔一

(56)【参考文献】

【文献】特表２００１－５２０３７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－００５８６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５２１３６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１５５５５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１９２８０３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２７７１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１３７２２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００６／０２８０２８６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ

Ｇ０１Ｔ １／００－Ｇ０１Ｔ ７／１２

Ｇ０１Ｂ１５／００－Ｇ０１Ｂ１５／０８

Ａ６１Ｂ ６／００－Ａ６１Ｂ ６／５８

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被検査物（２）に照射して透過したＸ線（３）を検出することにより前記被検査物の検査を行うＸ線検査装置（１）において、
筐体（４）内に配置され、冷却手段により局所的に冷却される半導体チップを搭載したＸ線検出部（６）と、
前記筐体内の前記Ｘ線検出部の近傍の湿度を監視する湿度センサ（１５）と、
前記筐体内を除湿する除湿手段と、
前記湿度センサによる湿度が所定値以下のときに前記Ｘ線検出部へ電源の供給を行うよう制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするＸ線検査装置。

【請求項2】

請求項１に記載のＸ線検査装置であって、
前記冷却手段がエアコン（９）をさらに含み、
前記エアコンは、前記除湿手段となる除湿機能を備えていることを特徴とするＸ線検査装置。

【請求項3】

請求項２に記載のＸ線検査装置であって、
前記筐体内には、前記Ｘ線検出部と前記Ｘ線を発生するＸ線発生源（５）が設けられるとともに、前記筐体内の温度を監視する温度センサが設けられ、
前記制御部は、前記Ｘ線発生源への電源供給の後に、前記温度センサによる温度が所定値以上の場合、前記エアコンによる冷却機能の運転を開始することを特徴とするＸ線検査装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、Ｘ線検査装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、例えば生肉，魚，加工食品，医薬などの各品種の被検査物中（表面も含む）の異物（金属，骨，ガラス，石，合成樹脂材等）を検出するためにＸ線検査装置が用いられている。Ｘ線検査装置では、Ｘ線源やＸ線検出器などをはじめとして種々の電子部品の駆動による熱が生じる。これらの熱が筐体内にこもると電子部品の仕様温度（例えば４０℃）を越えてしまうことがあることから、筐体内を冷却して温度を下げる必要がある。特許文献１に開示されるＸ線検査装置では、筐体の背面にエアコンディショナー（エアコン）を取り付け、その冷却部により筐体内の冷却が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－１５５５５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

Ｘ線検査装置では、Ｘ線源やＸ線検出器などを冷却するために様々な構成があり、上記のようなエアコンを備えるものもある。エアコンを備えることにより、外気を取り入れる必要がなくなり、使用される環境における防水性や防塵性を維持しながら、Ｘ線検査装置を構成する電気ユニットから発せられる熱による温度上昇を抑えることができる。しかしながら、高湿環境でＸ線検査装置を使用する場合、保守作業等により通常閉鎖されているカバーなどを開けることがあるため、装置内部に高湿の外気が取り込まれることとなり、そのままエアコンで冷却すると、装置内部の電気ユニットを構成する電気部品、例えば半導体チップの表面に水滴が付着して、故障の原因となる。

【0005】

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、エアコンなどの装置内部を冷却する冷却手段による温度低下に伴って生じ得る電気部品の表面および周囲の局所的な結露を防止し、電気部品の故障を抑制できるＸ線検査装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

次に、上記の課題を解決するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照して説明する。
本発明の請求項１記載のＸ線検査装置１は、被検査物２に照射して透過したＸ線３を検出することにより前記被検査物２の検査を行うＸ線検査装置１において、
筐体４内に配置され、冷却手段により局所的に冷却される半導体チップを搭載したＸ線検出部６と、
前記筐体４内の前記Ｘ線検出部６の近傍の湿度を監視する湿度センサ１５と、
前記筐体４内を除湿する除湿手段と、
前記湿度センサ１５による湿度が所定値以下のときに前記Ｘ線検出部６へ電源の供給を行うよう制御する制御部と、
を備えたことを特徴とする。

【0007】

このＸ線検査装置１では、筐体４内の湿度が、湿度センサ１５により監視される。制御部は、湿度センサ１５の検出値に基づき、各電気部品への電源の供給を制御する。主電源がＯＮの状態であっても、湿度センサ１５による湿度が所定値以上であったならモジュール群を有するＸ線検出部６はＯＮしない。これにより多湿状態でＸ線検出部６におけるモジュール群に備えられているペルチェ素子などの冷却手段が駆動されることで、半導体チップに結露による水滴が付着することによるモジュール群の故障を抑制することができる。制御部は、湿度センサ１５の検出値が所定値以下のとき、モジュール群、すなわち、Ｘ線検出部６へ電源の供給を行う。このため、Ｘ線検査装置１では、例えば、運転開始時に、筐体４内に高湿の外気が取り込まれた状態となったままＸ線検出部６が駆動されることによるモジュール群の結露を有効に抑制することができる。その結果、Ｘ線検査装置１によれば、エアコン９など冷却手段による局所的な電気部品の結露を防止し、電気部品の故障を抑制することができる。

【0008】

本発明の請求項２記載のＸ線検査装置１は、請求項１に記載のＸ線検査装置１であって、
前記冷却手段がエアコン９をさらに含み、
前記エアコン９は、前記除湿手段となる除湿機能を備えていることを特徴とする。

【0009】

このＸ線検査装置１では、冷却手段がエアコン９を含む。エアコン９は、除湿機能を備える。除湿は、水分の除去が目的となるが、冷房と同じように蒸発器から冷気が吹き出される。また、Ｘ線検査装置１において、Ｘ線発生部は安定してＸ線を照射するために所定の温度まで温めたい。しかし高温にはしたくない。また、半導体チップを有するモジュール群は、自己発熱により温まるがノイズ低減や寿命の観点で所定温度まで冷やしたい、というような筐体４に内蔵される電気ユニットごとに相異なる要請がある。そのため、運転開始時に暖気運転により内部の各電気ユニットの動作温度を安定させるとともに、エアコン９は、除湿運転のみならず、冷房運転も行う。その結果、Ｘ線検査装置１は、エアコン９の機能を使うことで、筐体４内の冷却と、筐体４内の除湿とを切り換えて、モジュール群をより結露しにくい雰囲気にできる。

【0010】

本発明の請求項３記載のＸ線検査装置１は、請求項２に記載のＸ線検査装置１であって、
前記筐体４内には、前記Ｘ線検出部６と前記Ｘ線３を発生するＸ線発生源５が設けられるとともに、前記筐体４内の温度を監視する温度センサが設けられ、
前記制御部は、前記Ｘ線発生源５への電源供給の後に、前記温度センサによる温度が所定値以上の場合、前記エアコン９による冷却機能の運転を開始することを特徴とする。

【0011】

このＸ線検査装置１では、温度センサによる検出温度が所定値以上となった場合、エアコン９による冷却機能の運転が開始される。すなわち、例えばＸ線発生源５などが通電により温められて、そのあとエアコン９の冷却機能や除湿機能がＯＮされる。これにより、暖気運転で安定させた筐体４内の温度を維持することが可能となり、温度変化により生じる電気ユニットの性能変化が抑制でき、もってＸ線検査装置の性能が安定する。Ｘ線発生源５は、タンクを有し、このタンクに冷却用の油を充填してＸ線源を収容した構成となっている。タンクの上面に設けられたタンク冷却部は、カバーに覆われた放熱用のフィンを有する。運転開始時、Ｘ線検査装置１では、このＸ線源を所定の温度にするために暖気運転が必要となる。しかし温かくなりすぎること、すなわち、高温状態は避けるために、エアコン９による冷却が必要となる。その結果、暖気運転を行うことができるとともに、筐体４内の除湿も行うことができる。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る請求項１記載のＸ線検査装置によれば、冷却手段の冷却による結露に弱い半導体チップを搭載したＸ線検出部の結露を防止し、半導体チップの故障を抑制できる。

【0013】

本発明に係る請求項２記載のＸ線検査装置によれば、エアコンの機能を使うことで、筐体内の冷却と、筐体内の除湿とを切り換えて、Ｘ線検出部をより結露しにくい雰囲気にできる。

【0014】

本発明に係る請求項３記載のＸ線検査装置によれば、暖気運転を行うことができるとともに、筐体内の除湿も行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態に係るＸ線検査装置の筐体部分の側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、実施形態に係るＸ線検査装置１の側面図である。
本実施形態に係るＸ線検査装置１は、被検査物２に照射して透過したＸ線３を検出することにより被検査物２の検査を行う。被検査物２としては、例えば生肉，魚，加工食品，医薬などが挙げられる。

【0017】

Ｘ線検査装置１は、筐体４に、Ｘ線３を発生するＸ線発生源５と、Ｘ線発生源５からのＸ線３を受けるＸ線検出部６と、Ｘ線発生源５とＸ線検出部６との間で被検査物２を搬送する搬送手段７と、を有する。そして、Ｘ線検査装置１が食品や薬品などの生産ラインの検査工程で用いられるときには、例えば、上流の製造工程や加工工程から被検査物２が順次搬入され、所定の検査を繰り返し行うと、その検査結果を操作パネル１７に表示するとともに他の機器に信号出力する。検査された被検査物２は、下流の選別工程や包装工程に順次搬出される。

【0018】

本実施形態において、筐体４は、Ｘ線発生源５を収納する上部筐体Ａと、Ｘ線検出部６を収納する下部筐体Ｂと、被検査物２にＸ線３を照射する照射領域を形成するように上部筐体Ａと下部筐体ＢとをＸ線検査装置１の背面側で結合する背部筐体Ｃと、で構成され、脚部Ｄにより支持されている。

【0019】

Ｘ線発生源５は、循環して移動する搬送ベルトを備えた搬送手段７により搬送される被検査物２にＸ線３を照射する。Ｘ線発生源５は、タンクを有し、このタンクに冷却用の油を充填してＸ線源となるＸ線管を収容した構成となる。タンクの上面に設けられたタンク冷却部は、カバーに覆われた放熱フィン８を有する。Ｘ線発生源５は、筐体４の上部筐体Ａに配置され、下方に向けてＸ線３を照射させる。Ｘ線３は、Ｘ線管から下方に広がる略円錐状に照射し、その後、Ｘ線発生源５の底部に形成された長穴を介して、下方に広がる面状となる。Ｘ線発生源５では、Ｘ線３を発生した際に生じる熱を放熱フィン８にて放熱する。

【0020】

Ｘ線検出部６は、筐体４の下部筐体Ｂ内で、かつ搬送ベルトの下側に配置されて被検査物２を透過したＸ線３を検出する。Ｘ線検出部６は、スリットを有し、Ｘ線発生源５から照射された面状のＸ線３を通す。スリットを通ったＸ線３は、Ｘ線検出部６のセンサ部分で受ける。センサ部は、検出素子である半導体チップが、ペルチェ素子により局所的に冷却される。Ｘ線検出部６では、このＸ線３を光変換し、不図示のＸ線処理部に出力する。

【0021】

筐体４は、背部に、冷却手段としてのエアコン９を備える。エアコン９は、冷凍サイクルを有する。すなわち、エアコン９は、筐体４内を循環するエアを蒸発器に通すことにより、筐体４内を冷却する冷却機能、蒸発器に微弱なエアを通すことにより、蒸発器に生じた結露水を排水して筐体４内を除湿する除湿機能を有する。

【0022】

エアコン９は、温度センサを内蔵しており、この温度センサの出力に基づいて高温側の作動開始温度に達すると冷房運転をＯＮし、低温側の設定温度に達すると冷房運転をＯＦＦするコントローラを有している。このコントローラは、また、エアコン９の冷房運転と除湿運転を切り換えることができる。

【0023】

このエアコン９は、冷却対象となる空間の体積や、その空間内で発生する発熱量から決まる最高温度上昇に基づき冷房性能の強弱が設定され、もしくは所定の冷房性能を有するものが選定される。特に、Ｘ線発生源５の発熱量が大きく、高い冷却性能が要求される場合、大型のエアコン９が筐体４の背部筐体Ｃに取り付けられる。

【0024】

筐体４は、エアコン９の吹出口からのエア（冷気）を、上部筐体ＡのＸ線発生源５へ供給する上部分岐ダクト１０と、下部筐体ＢのＸ線検出部６へ供給する下部分岐ダクト１１とを有する。これらＸ線発生源５と、Ｘ線検出部６とに供給されたエアコン９からエアは、筐体４内を仕切板１２により仕切って画成されたリターンチャンバー１３に配置される吸込みダクト１４からエアコン９の吸込口へと戻されて筐体４内を循環し、これによりＸ線発生源５およびＸ線検出部６がともに冷却される。

【0025】

筐体４内には、種々の電気部品が電気ユニットとして複数設けられている。その中には、水滴の付着に対する耐久性が低いすなわち結露に弱い電気部品を搭載したモジュール群がある。このモジュール群としては、Ｘ線検出部６に採用されている半導体チップを備えたラインセンサユニット等が挙げられる。ラインセンサユニットは、熱にも弱く、すなわち動作温度の許容範囲が狭く、動作時の上限温度を規定する最高動作温度が他の電気ユニットよりも２０℃乃至３０℃程度低いため、ラインセンサユニット用の冷却手段としてのペルチェ素子が半導体チップに接触して設けられ、主に熱伝導により局所的に半導体チップの排熱を行い温度上昇を抑えて熱から保護する。このような、局所的な冷却手段は、冷却対象の電気部品の発熱量と動作温度範囲に基づき冷却性能の強弱が設定され、もしくは所定の冷却性能を有するものが選定される。例えば、ペルチェ素子など小型の冷却手段が選定されると、ペルチェ素子の低温面を電気部品側に接触させて接触面から吸熱し、高温面へと熱移動が行われる。高温面の温度上昇は、エアコン９によるエアの循環によってＸ線検出部６内で拡散され、放熱される。

【0026】

Ｘ線検査装置１には、筐体４内の湿度を監視する湿度センサ１５が設けられている。この湿度センサ１５は、局所的な冷却手段である上記ペルチェ素子の冷却により生じる温度低下が及ぶ空間であって、結露に弱い電気部品を搭載したモジュール群、すなわち、Ｘ線検出部６の近傍である筐体４の下部筐体Ｂもしくは背部筐体Ｃの下部に配置されるとよい。これにより、Ｘ線検出部６の故障を招く結露が発生しやすい高湿状態を的確に検出できる。

【0027】

Ｘ線検査装置１は、筐体４内を除湿する除湿手段を備える。本実施形態において、この除湿手段は、上述のエアコン９の除湿運転により実現される。なお、除湿手段は、エアコン９の除湿運転に代えて、除湿専用の除湿機が用いられてもよい。

【0028】

Ｘ線検査装置１は、第１制御部１６を備える。第１制御部１６は、中央演算装置（ＣＰＵ），記憶部，各種センサ類の接続ポートや通信インターフェースなどを備える。第１制御部１６は、湿度センサ１５により検出した湿度が所定値以下のときに、モジュール群へ電源を供給する制御、または検出した湿度が所定値以上のときに、モジュール群への電源の供給を停止する制御を行う。第１制御部１６には、筐体４の正面に設けられる操作パネル１７が接続される。

【0029】

筐体４内には、結露に弱いモジュール群とは別に、結露の影響を受けない、すなわち結露が発生して故障しにくい構造を有しているか結露自体が発生しにくいモジュール群（非結露モジュール群という）が設けられている。非結露モジュール群としては、例えば、絶縁油が満たされた金属製のケースに電気部品が収納され、発熱源ともなるＸ線発生源５が挙げられる。また、Ｘ線検査装置１は、筐体４内の温度を監視する温度センサを備えている。この温度センサは、例えばＸ線発生源５のように発熱源となるユニットの近傍のほか、熱に弱い電気部品を有する操作パネル１７の近傍など複数の位置に設けられ、第１制御部１６に接続されていて、所定の基準値以上の温度で高温アラームが出力されてもよい。

【0030】

第１制御部１６は、モジュール群に対して制御信号を出力する。ここでいう制御信号とは、例えばハイレベルまたはローレベルで規定される電圧信号であり、また他の例では、所定のコマンドをシリアル通信で送受信するコマンド信号である。このような制御信号には、各電気ユニットへの電源供給を制御する電源制御信号が含まれる。この電源制御信号によるスイッチのＯＦＦにより、特定の電気ユニットに供給される電源を遮断することができる。

【0031】

第１制御部１６は、Ｘ線発生源５にＸ線の照射を開始させた後に、温度センサ（図示略）による温度が所定値以上の場合、エアコン９による冷却機能の運転を開始する制御を行ってもよい。

【0032】

また、Ｘ線検査装置１は、第２制御部１８を備える。第２制御部１８は、外部機器との通信等を制御するようになっており、第１制御部と協働して、Ｘ線検査装置１の動作状態や検査結果などに応じた電気信号を他の機器や上位の管理システムとの間で送受信する。

【0033】

第１制御部１６によるＸ線検査装置１の制御は、先ず、装置の始動により、主電源がＯＮされると、記憶部に記憶された制御プログラムが中央演算装置（ＣＰＵ）に読み込まれて起動シーケンスが開始される。起動シーケンスでは、各電気ユニットの初期化や湿度センサや温度センサなど各種センサ類の出力が取り込まれて暖気運転が開始される。このような暖機運転により、電気ユニットの動作温度が安定し、温度変化に依存する電気的な特性変化が抑えられ、性能が安定する。暖機時間を短縮するため、ファン付きの暖気ヒータを設けてもよい。

【0034】

第１制御部１６は、暖気運転が終了すると検査開始の待機状態となり、操作パネル１７の操作により検査が開始できるようになる。そして、操作パネル１７により検査開始の操作がされると、Ｘ線発生手段５に所定の強度のＸ線を照射させ、また搬送手段７の運転を開始させるために図示しないコントローラに運転開始信号を出力して、駆動源としてのモータを動作させる。
搬送手段７が運転開始すると、第２制御部１８は、他の機器や上位の管理システムに対し、Ｘ線検査装置１が検査可能となったことを表す信号を出力する。

【0035】

Ｘ線検査装置１は、順次搬入される被検査物２を検査する。検査の結果は、操作パネル１７に表示されるとともに、第２制御部１８から他の機器や上位の管理システムに出力される。

【0036】

次に、第１制御部１６は、温度センサによる温度が所定値以上のとき、例えば照射されるＸ線３の強度が強い場合などでＸ線発生源５からの発熱での周囲温度が急激に上昇すると、エアコン９の冷房運転をＯＮし、筐体４内温度の上昇を抑制する。また、第１制御部１６は、湿度センサ１５からの検出値と予め設定した閾値とを比較する。このとき、湿度センサ１５の検出湿度が閾値よりも高い、すなわち高湿状態のとき、結露の発生を抑えるため、筐体４内の温度を下げずに湿度を下げるように、まずエアコン９の除湿運転またはこれに代わる除湿機をＯＮし、筐体４内を除湿する。そして、第１制御部１６は、湿度センサ１５からの検出値と閾値とを比較し、筐体４内の検出湿度が閾値よりも低くなれば、エアコン９の除湿運転を停止し、冷房運転をＯＮする。除湿機が用いられるときには、除湿機を停止する。

【0037】

また、第１制御部１６は、エアコン９または除湿機が除湿している間、すなわち湿度センサ１５により高湿状態が検出されている間、結露しやすいモジュール群への電源供給をＯＦＦするように、このモジュール群への電源供給を遮断する電源制御信号を出力するとともに高湿アラームを出力してＸ線検査を停止する。

【0038】

そして、第１制御部１６は、Ｘ線検査を停止した後、前後の他の機器に対する検査可能を表す信号を停止する。エアコン９の除湿運転により高湿状態でなくなると、結露しやすいモジュール群に対して再び電源供給をＯＮして検査が開始される。

【0039】

第１制御部１６は、温度センサと湿度センサ１５との検出値を勘案して、エアコン９の冷房運転と除湿運転とを切り換え制御するのがよい。例えば、温度センサで検出した温度が、エアコン９の作動開始温度以下であって湿度センサ１５で検出した湿度が高いときには除湿運転し、温度と湿度ともに高い場合には冷房運転とする。

【0040】

なお、エアコン９の冷房運転と除湿運転とは、ともに熱交換器において水蒸気が液化して排出されるため除湿作用がある。したがって、エアコン９に除湿機能がない場合であっても、湿度センサ１５の検出値により、第１制御部１６が、モジュール群の結露抑制を筐体４内の温度上昇が冷房運転を必要とする条件に優先してエアコン９の制御を行うようにしてもよい。第１制御部１６は、閾値を例えば相対湿度６０％とした場合、湿度を監視して、この相対湿度６０％以下になったら、モジュール群の電源をＯＮにする。相対湿度が６０％を超えたらモジュール群の電源ＯＦＦする制御を行う。

【0041】

ここで、例えば、高温蒸気を用いた洗浄が日常的に行われる食肉加工ラインにＸ線検査装置１が設置される例を説明する。

【0042】

雰囲気の温度が３０℃、相対湿度が８０％の場合、絶対湿度は、湿り空気線図より約０．０２２ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）となる。このときの空気の持つ水蒸気量は約２２ｇ／ｍ³ に相当する。エアコン９の除湿機能により筐体４内雰囲気の温度が２５℃、相対湿度６０％となった場合、絶対湿度は、湿り空気線図より約０．０１２ｋｇ／ｋｇ（ＤＡ）となる。このときの空気の持つ水蒸気量は約１２ｇ／ｍ³ に相当する。したがって、筐体４内は、約１０ｇ／ｍ³ が除湿されて、モジュール群が結露しにくい雰囲気となる。

【0043】

Ｘ線検査装置１は、食肉加工ラインの停止直後に、筐体４の表面や搬送手段７が高温蒸気により洗浄される。付着した食肉の脂分が高温蒸気により洗い流されるのに加え、装置周辺が多湿状態となる。食肉加工ラインは再稼働するまでの間静置されるが、筐体４は内部の温度低下による気圧低下により、カバーや扉のわずかな隙間から多湿状態の外気を吸い込む。このようにして、多湿状態の空気が筐体４内に取り込まれる。

【0044】

Ｘ線検査装置１は、再稼働のために主電源がＯＮされると、暖機運転が開始される。

【0045】

Ｘ線検査装置１の検査動作中は、Ｘ線発生源５が高温になり、頻繁にエアコン９が作動していることになるので、ある一定の除湿状態となる。Ｘ線検査装置１の設置される雰囲気にもよるが、Ｘ線発生源５が所定レベル以上の強度でＸ線を照射しているときには発熱量が大きくなるため、常時エアコン９の冷房運転により除湿され続けていることにより、概ね閾値以下の湿度となることが知見されている。しかしながら、暖機運転が終了して検査開始した直後などで筐体４内に多湿状態の空気が存在していると、局所的な低温部分すなわち局所的に冷却されるＸ線検出部６で結露が発生することがある。なお、検査動作中、例えば検出湿度が閾値を超えたら、結露アラームを発するようにしてもよい。

【0046】

上記した例では、Ｘ線検査装置１の主電源がＯＮして暖機運転が完了した後、Ｘ線検出部６の周囲に多湿状態の空気が存在し、Ｘ線検出部６を構成するラインセンサユニットの半導体チップを局所的に冷却するペルチェ素子付近が結露しやすい状態となる例を示している。

【0047】

次に、上記した構成の作用を説明する。

【0048】

本実施形態に係るＸ線検査装置１では、筐体４内に、冷却手段が設けられる。冷却手段は、電気部品を熱から保護するために、例えばＸ線発生源５やＸ線検出部６に冷風を送り、冷気を筐体４内で循環搬送することによる熱伝達により冷却を行い、電気部品からの放熱を促す。また、Ｘ線検査装置１では、被検査物２に照射して透過したＸ線３をＸ線検出部６により検出する。このＸ線検出部６には、局所的な冷却手段としてのペルチェ素子が接触して設けられて主に熱伝導によりラインセンサユニットの半導体チップを熱から保護する。すなわち、Ｘ線検出部６は、冷えた状態で動作するモジュール群となる。このため、Ｘ線検出部６は、局所的な冷却手段の冷却により結露が生じやすく、また結露した水滴の付着により故障が懸念される結露に弱い電気部品を搭載したモジュール群と言える。

【0049】

従来、Ｘ線検査装置１の主電源がＯＮされて検査が開始できる待機状態において、同時にペルチェ素子を備えたモジュール群が作動すると、局所的な温度差（相対湿度）によってはモジュール群に結露が発生し、水滴が電気部品の表面に付着してしまうことで半導体チップの故障の原因となっていた。

【0050】

本実施形態のＸ線検査装置１では、筐体４内の結露に弱いモジュール群の近傍の湿度が、湿度センサ１５により監視される。第１制御部１６は、湿度センサ１５の検出値に基づき、各電気ユニットへの電源の供給を制御する。湿度センサ１５による湿度が所定値以上であったなら結露に弱いモジュール群を有するＸ線検出部６はＯＮしない。これにより、高湿時に、Ｘ線検出部６におけるモジュール群に備えられているペルチェ素子が駆動され、例えばラインセンサユニットの半導体チップに水滴が付着することによるラインセンサユニットの故障を抑制することができる。第１制御部１６は、湿度センサ１５の検出値が所定値以下の場合となったとき、モジュール群、すなわち、Ｘ線検出部６へ電源の供給を行う。このため、Ｘ線検査装置１では、局所的な冷却手段が一体的に備えられたモジュール群の結露を有効に抑制することができる。

【0051】

Ｘ線検出部６を構成するラインセンサユニットの半導体チップだけで考えると、Ｘ線検査装置１の主電源をＯＮし、暖気運転が終了すると、半導体チップおよびその周辺回路に供給される電源だけをＯＦＦした状態で、まず、第１制御部１６が湿度センサ１５の検出値の監視をし、閾値以上となり湿度が高ければ除湿手段（エアコン９）の除湿運転で筐体４内を除湿する。湿度センサ１５の検出値が閾値を下回った場合、例えば最初の相対湿度９０％の状態で主電源をＯＮし、除湿をして内部の相対湿度が７０％～６０％を下回ったら、第１制御部１６により半導体チップおよびその周辺回路への電源供給がＯＮされる。すなわち、湿度をある程度に抑えてから、結露に弱いモジュール群の電源をＯＮする。これにより、Ｘ線検査装置１は、特に、運転開始時に、モジュール群が結露してしまうという課題を解決することができる。その後、装置としての運用すなわち検査が始まることになる。

【0052】

その結果、Ｘ線検査装置１では、局所的な冷却手段の冷却による電気部品の結露を防止し、電気部品の故障を抑制することができる。

【0053】

このＸ線検査装置１では、冷却手段がエアコン９を含む。エアコン９を含むとは、冷却手段としては上述のペルチェ素子も含んでいる意味である。冷却手段は、筐体４内に冷気を循環させて筐体４内の空間を冷やすエアコン９であり、モジュール群を局所的に冷やすために、特定のモジュール群に一体的に組み込まれたペルチェ素子などの冷却ユニットでもある。湿度センサ１５は、Ｘ線検出部６におけるモジュール群の近傍であって、ペルチェ素子などの冷却ユニットによる冷却が及ぶ位置に配置されているとよい。

【0054】

エアコン９は、除湿機能を備える。エアコン９は、一般的な構造として熱交換器を構成するために、圧縮機，凝縮器，膨張弁，蒸発器などを配管接続し、冷媒を循環させる冷凍サイクルを有する。圧縮機より圧縮されて加熱蒸気となった冷媒は、凝縮器へ送られて冷却されることにより液体となる。この液状冷媒は、膨張弁を通過することにより、蒸発器内で蒸発し、気化熱を奪うことにより蒸発器を冷却する。この蒸発器に送風ファンからのエアを送ることにより、熱交換された冷気を筐体４内に供給する。

【0055】

エアコン９の除湿機能は、この低温となる蒸発器における結露を利用する。すなわち、送風ファンにより送られてきた筐体４内におけるエアの相対湿度に対し蒸発器が露点温度まで冷却されて水蒸気の水を結露水として装置外部に排出し除去することにより行う。

【0056】

除湿は、雰囲気中の水分の除去が目的となるが、冷房と同じように蒸発器から冷気が吹き出される。純粋に除湿のみを行ない、冷却を行ないたくない場合には、吹き出されるエアの再加熱を行う。これにより、筐体４内温度は変化させずに、相対湿度を大幅に低下させることができ、筐体４内を結露しにくい雰囲気とすることができる。また、Ｘ線検査装置１において、Ｘ線発生源５は温めたい。しかし高温にはしたくない。半導体チップを有するモジュール群は、温まるが冷やしたい、という相異なる要請がある。そのため、運転開始時に暖気運転により内部の各電気ユニットの動作温度を安定させるとともに、エアコン９は、除湿運転のみならず、冷房運転にも行われる。Ｘ線検査装置１は、エアコン９の機能を使うことで、筐体４内の冷却と、筐体４内の除湿とを行うことができる。

【0057】

さらに、Ｘ線検査装置１の筐体４内に冷気を循環させるエアコン９と、接触面を局所的に冷却するペルチェ素子などの冷却手段を併用して使うことで、筐体４内の冷却と除湿、結露に弱いモジュール群の冷却をそれぞれバランスよく実現できる。

【0058】

このＸ線検査装置１では、温度センサによる検出温度が所定値以上となった場合、エアコン９による冷却機能の運転が開始される。すなわち、例えばＸ線発生源５などが通電により温められて、そのあとエアコン９の冷却機能や除湿機能がＯＮされる。これにより、暖気運転で安定させた筐体４内の温度を維持することが可能となり、温度変化により生じる電気ユニットの性能変化が抑制でき、もってＸ線検査装置の性能が安定する。Ｘ線発生源５は、タンクを有し、このタンクに冷却用の油を充填してＸ線源を収容した構成となっている。タンクの上面に設けられたタンク冷却部は、カバーに覆われた放熱用のフィンを有している。運転開始時、Ｘ線検査装置１では、このＸ線源を所定の温度にするために暖気運転が必要となる。しかし温かくなりすぎること、すなわち、高温状態は避けるために、エアコン９による冷却が必要となる。その結果、暖気運転を行うことができるとともに、筐体４内の除湿も行うことができる。

【0059】

従って、本実施形態に係るＸ線検査装置１によれば、筐体４内を冷却しつつ電気部品の結露を防止し、電気部品の故障を抑制することができる。

【符号の説明】

【0060】

１…Ｘ線検査装置
２…被検査物
３…Ｘ線
４…筐体
５…Ｘ線発生源（非結露モジュール群）
６…Ｘ線検出部（モジュール群）
９…エアコン（除湿手段，冷却手段）
１５…湿度センサ
１６…第１制御部（制御部）

【図1】