Ｘ線発生装置及びＸ線検査装置
【課題】絶縁油の酸化による絶縁耐電圧の劣化を抑制することができるＸ線発生装置及びＸ線検査装置を得る。
【解決手段】開口部１０ａを有しており、Ｘ線管１２を内包し支持する容器１０と、容器１０内に充填され、Ｘ線管１２を浸漬して、絶縁する第１の絶縁油１３と、第１の絶縁油１３の膨張、収縮を緩衝するために開口部１０ａを閉塞するように取り付けられたベローズ１５とを含むＸ線発生装置１であって、開口部１０ａ及びベローズ１５の外部とともに形成した密閉空間（第１の外部容器１７、管１８、及び第２の外部容器１９の内部空間）を内部に有し、前記密閉空間に気体及び第２の絶縁油２０が貯留されている貯留器１６を備えているものである。
【解決手段】開口部１０ａを有しており、Ｘ線管１２を内包し支持する容器１０と、容器１０内に充填され、Ｘ線管１２を浸漬して、絶縁する第１の絶縁油１３と、第１の絶縁油１３の膨張、収縮を緩衝するために開口部１０ａを閉塞するように取り付けられたベローズ１５とを含むＸ線発生装置１であって、開口部１０ａ及びベローズ１５の外部とともに形成した密閉空間（第１の外部容器１７、管１８、及び第２の外部容器１９の内部空間）を内部に有し、前記密閉空間に気体及び第２の絶縁油２０が貯留されている貯留器１６を備えているものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線管を冷却する絶縁油の油圧を調整する油圧調整機構を有したＸ線発生装置、及び、このＸ線発生装置を備えたＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、絶縁油を充填した容器内において高電圧で使用されるＸ線管を有したＸ線発生装置及びＸ線検査装置として、下記特許文献１、２に代表されるような技術が公知となっている。なお、特許文献１のものは、Ｘ線管を収納し、内部に絶縁油を充填した管容器と、前記絶縁油が出入りする絶縁油穴に通じる側と空気が出入りする空気穴に通じる側とに内部空間が弾性部材で仕切られたベローズ収納容器とを具備したＸ線管装置において、前記ベローズ収納容器の空気穴が、前記絶縁油に濡れ難い材料の絶縁油遮断層を有するフィルターで封止されていることを特徴とするＸ線管装置である。特許文献２のものは、Ｘ線を発生するＸ線管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が充填された筐体と、該筐体の開口を密閉する伝熱性を有した蓋体と、該蓋体の外側に設けられた放熱フィンと、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と、を備えたことを特徴とするＸ線発生装置である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０７６６８号公報
【特許文献２】特開２００４−２２４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のものにおいては、ベローズが破れたことによる絶縁油の漏れを防止できるものの、その後においては、容器内に気泡が入って絶縁油を酸化させてしまうこと及び該気泡自体によって、絶縁耐電圧を劣化させ、油内放電の原因となるおそれがある。また、特許文献２のものにおいては、Ｘ線管が収納されている容器内部に絶縁油とともに気体が封入されており、この気体に酸素が含まれる場合、絶縁油が酸化し、絶縁耐電圧を劣化させてしまうことがあった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ベローズなどの弾性部材が劣化し破損しても、絶縁油の酸化による絶縁耐電圧の劣化を抑制することができるとともに、運転をそのまま持続できるＸ線発生装置及びＸ線検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１） 本発明は、開口部を有しており、Ｘ線管を内包し支持する容器と、前記容器内に充填され、前記Ｘ線管を浸漬して、絶縁する第１の絶縁油と、前記第１の絶縁油の膨張、収縮を緩衝するために前記開口部を閉塞するように取り付けられた弾性部材とを含むＸ線発生装置であって、前記開口部及び前記弾性部材の外部とともに形成した空間を内部に有し、気体及び前記第１の絶縁油と異なる液体のうち少なくとも一方が貯留されている貯留器を備えているものである。
【０００７】
（２） 上記（１）のＸ線発生装置においては、前記貯留器が、前記開口部及び前記弾性部材の外部と接続されている孔を有した第１の外部容器と、前記第１の外部容器に管を介して連通している第２の外部容器とを有しているものであることが好ましい。
【０００８】
（３） 別の観点として、上記（１）のＸ線発生装置においては、前記開口部が、前記容器の側部に設けられ、前記貯留器が、前記開口部及び前記弾性部材の外部と接続されている孔を有した外部容器を有しているものであってもよい。
【０００９】
上記（１）〜（３）の構成によれば、従来の弾性部材だけの場合に比べて、より前記容器内の第１の絶縁油の膨張、収縮を緩衝できる。また、仮に弾性部材が破れたとしても、前記弾性部材の外部に前記貯留器が設けられているため、ゴミが入りづらく且つ絶縁油に触れる気体の量を少なくできるので、絶縁油の酸化を抑制することができる。したがって、絶縁油の膨張、収縮を緩衝しつつ、絶縁油の酸化による絶縁耐電圧の劣化を抑制することができ、油内放電を抑制することができる。
【００１０】
（４） 上記（１）のＸ線発生装置においては、前記気体が不活性ガスであることが好ましい。
【００１１】
上記（４）の構成によれば、仮に前記弾性部材が破れたとしても、前記第１の絶縁油の酸化を防止できる。
【００１２】
（５） 上記（１）のＸ線発生装置においては、前記第１の絶縁油と異なる液体が、前記第１の絶縁油よりも比重の小さい第２の絶縁油であることが好ましい。
【００１３】
上記（５）の構成によれば、仮に前記弾性部材が破れ、前記第１の絶縁油と前記第２の絶縁油とが混合することがあったとしても、前記空間中において、比重の小さい前記第２の絶縁油が前記第１の絶縁油よりも常に上に位置することになる。これにより、前記第１の絶縁油が空気などの気体に触れて酸化することをさらに抑制することができる。なお、第１の絶縁油と第２の絶縁油とは、同様のものでもよいし、異なっているものでもよい。ただし、第１の絶縁油と第２の絶縁油とが異なるものである場合には、混合しても反応しないことが必要である。
【００１４】
（６） 上記（２）のＸ線発生装置においては、前記開口部が、前記容器の側部に設けられ、前記管の他端が、前記第１の外部容器の上部に接続されていることが好ましい。
【００１５】
上記（６）の構成によれば、前記Ｘ線管の発熱によって前記第１の絶縁油が熱膨張し、前記弾性部材が破れ、前記第１の外部容器内が前記第１の絶縁液で満たされた場合に、前記第２の外部容器に前記第１の絶縁液が流れ込むようにすることができる。また、前記第２の外部容器内に排出される前記第１の絶縁液の量を最小にすることができるので、前記容器内の前記第１の絶縁液の温度が低温になって、前記第１の外部容器内における前記第１の絶縁液の一部が前記容器内に戻っても、さほど影響を受けないようにすることができる。また、前記管の他端が前記第１の外部容器の上部以外に接続される場合に比べて、前記第２の外部容器内に排出された前記第１の絶縁液の量を、適切に確認できる。
【００１６】
（７） 上記（６）のＸ線発生装置においては、前記管の中央部が、前記管の一端及び他端の高さ位置よりも低い位置に設置されていることが好ましい。
【００１７】
上記（７）の構成によれば、前記弾性部材が破れ、前記第１の外部容器内が満たされて、前記管に前記第１の絶縁液が流れ込んできた後、前記容器内の前記第１の絶縁液の温度が低温になって、前記第１の外部容器内における第１の絶縁液の一部が前記容器内に戻ったとしても、前記管内に前記第１の絶縁液を一部残すことができる。その結果として、前記管内に残った第１の絶縁液が、前記管内を閉塞し、空気などの気体を遮断するものとなるので、前記容器内の前記第１の絶縁液が酸化するのを防止することができる。
【００１８】
（８） 上記（６）のＸ線発生装置においては、前記第１の外部容器が、前記容器の側部に、中心軸を水平として前記容器の側部に設けられた丸筒状容器であることが好ましい。
【００１９】
上記（８）の構成によれば、内部曲面において負荷される圧力を放射状に分散することができるので、前記第１の外部容器に過大な圧力をかけないようにすることができ、他の形状の容器に比べて、前記第１の外部容器の寿命を延ばすことができる。
【００２０】
（９） 上記（２）、（６）、（７）、（８）のＸ線発生装置においては、前記第１の外部容器及び前記管に前記第２の絶縁油が充填されているとともに、前記第２の外部容器に前記気体及び前記第２の絶縁油が封入されており、前記容器内における第１の絶縁油の最上位と、前記第２の外部容器における第２の絶縁油の最上位との高さ位置が、略同一であることが好ましい。
【００２１】
（１０） 上記（３）のＸ線発生装置においては、前記第１の外部容器及び前記管に前記第２の絶縁油が充填されているとともに、前記第２の外部容器に前記気体及び前記第２の絶縁油が封入されており、前記容器内における第１の絶縁油の最上位と、前記外部容器における第２の絶縁油の最上位との高さ位置が、略同一であることが好ましい。
【００２２】
（１１） 上記（１）〜（１０）のＸ線発生装置においては、運転前において、前記空間内が大気圧程度の圧力となるように調整されていることが好ましい。
【００２３】
上記（９）〜（１１）の構成によれば、前記容器内の圧力を安定させやすくなるので、より安全な運転を行うことができるＸ線発生装置を提供できる。
【００２４】
（１２） 上記（１）〜（１１）のＸ線発生装置においては、前記空間が密閉空間であることが好ましい。
【００２５】
上記（１２）の構成によれば、前記弾性部材の外部が密閉空間となっているため、ゴミが入りづらく且つ絶縁油に触れる気体の量を極力少なくできるので、絶縁油の酸化をより抑制することができる。したがって、絶縁油の膨張、収縮を緩衝しつつ、絶縁油の酸化による絶縁耐電圧の劣化をさらに抑制することができ、油内放電をより抑制することができる。また、密閉空間中に第２の絶縁油が貯留されている場合には、前記弾性部材が劣化し破損しない限り、第１の絶縁油のような絶縁耐電圧の劣化を考慮しないでいいので、酸素を含む気体と触れていても、さほど差し支えない。なお、仮に弾性部材が劣化し破損した際には、第２の絶縁油が混合して第１の絶縁油が多少劣化することもあるが、破損後からでも所定期間は、安全に運転を持続できるＸ線発生装置を提供できる。これにより、従来よりも、絶縁油の交換メンテナンス間隔を大幅に長期化できるＸ線発生装置を提供できる。
【００２６】
（１３） 本発明のＸ線検査装置は、上記（１）〜（１２）のいずれか１つのＸ線発生装置を備えているものである。
【００２７】
上記（１３）の構成によれば、上記（１）〜（１２）のＸ線発生装置の効果を有したＸ線検査装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
＜第１実施形態＞
以下、図面を用いて、本発明の実施形態に係るＸ線発生装置について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るＸ線発生装置を搭載したＸ線検査装置の斜視概略図である。図２は、図１のＸ線発生装置の断面図である。ここで、図１におけるＸ線発生装置１は、設置位置を示すための大まかな概略図を表示したものであり、詳細な概略図は図２に示したものである。
【００２９】
図１に示されるＸ線検査装置１００は、Ｘ線を発生するＸ線発生装置１と、Ｘ線発生装置１を内部に有したＸ線発生装置収納部２と、Ｘ線発生装置収納部２の下部に連設され、基台と一体化しているＸ線検査部３と、Ｘ線検査部３内に設けられ、物品を搬送するベルトコンベア４と、Ｘ線発生装置１及びベルトコンベア４の下部に設けられているＸ線検出器５とを備えているものである。
【００３０】
Ｘ線発生装置収納部２は、Ｘ線発生装置１を取り囲んで密封する金属製の筐体であり、正面側（図１中の手前側）においては、水平方向に片開きする扉２ａを有している。この扉２ａには、Ｘ線検査装置の運転中におけるＸ線の感度調整などの設定ができるタッチパネル２ｂが設けられている。
【００３１】
Ｘ線検査部３は、側方の左面及び右面に、検査する物品を通過させるための入口３ａ及び出口３ｂが形成されている。これら入口３ａ及び出口３ｂそれぞれの内側には、複数枚のＸ線漏洩防止カーテン（図示せず）が取り付けられており、Ｘ線発生装置１から照射されるＸ線が外部に漏洩しないようになっている。
【００３２】
ベルトコンベア４は、駆動モータ（図示せず）により駆動され、入口３ａから搬入された検査する物品を出口３ｂへ搬送することができるものである。
【００３３】
Ｘ線検出器５は、検査する物品に曝射された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ことができるものである。
【００３４】
Ｘ線発生装置１は、図２に示すように、略直方体をなし、側部に開口部１０ａを有した金属製の容器１０と、容器１０内に設けられた台１１と、台１１の上に取りつけられたＸ線管１２と、容器１０内に充填され、Ｘ線管１２を浸漬して冷却する第１の絶縁油１３と、開口部１０ａを内部側から密閉するように固定部材１４によって固定されたベローズ１５と、開口部１０ａの外部に接続された貯留器１６とを備えている。
【００３５】
ベローズ１５は、樹脂などの弾性部材からなり、フランジ部を縁に有したカップ状の部材である。固定部材１４は、リング状部材であり、ベローズ１５のフランジ部を容器１０の開口部１０ａ周囲に押しつけるように、容器１０に取り外し可能な状態で固定されているものである。
【００３６】
貯留器１６は、開口部１０ａの外部に設けられた第１の外部容器１７と、第１の外部容器１７に管１８を介して連通している第２の外部容器１９と、第１の外部容器１７及び管１８に充填されているとともに、第２の外部容器１９に封入されている第２の絶縁油２０とを備えている。
【００３７】
第１の外部容器１７は、図３に示すように、一端に蓋部を有し、他端の孔１７ａの周囲にフランジ部を有し、中心軸を鉛直方向に対して垂直となるように設けられている丸筒状部材である。
【００３８】
管１８は、柔軟な樹脂からなるものであり、第１の外部容器１７の曲面部のうち上部に設けられている。また、第２の外部容器１９を設置する位置によって、適当な長さのものが選ばれる。ここで、一変形例として、管１８は金属からなるものであってもよい。
【００３９】
第２の外部容器１９は筒状部材であり、内部には第１の外部容器１７及び管１８に充填されている第２の絶縁油２０が、気体とともに封入されている。該気体の例としては、少量であれば空気でもかまわないが、絶縁油の酸化を防止することを考慮して、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどの不活性ガスであることが好ましい。
【００４０】
なお、容器１０内における第１の絶縁油１３の最上位の高さ位置と、第２の外部容器１９における第２の絶縁油２０の最上位の高さ位置とは、位置２１になるように調整されている。これにより、容器１０内の圧力を安定させやすくなるので、より安全な運転を行うことができるＸ線発生装置１を提供できる。また、運転前において、前記密閉空間内が大気圧程度の圧力となるように調整されている。これにより、さらに容器１０内の圧力を安定させやすくなるので、より安全な運転を行うことができるＸ線発生装置１を提供できる。
【００４１】
ここで、第２の絶縁油２０は、第１の絶縁油１３と同様のものであってもよいが、異なる種類のものであってもよい。ただし、第２の絶縁油２０と第１の絶縁油１３とが異なる種類のものである場合には、ベローズ１５が破れた際、第１の絶縁油１３と第２の絶縁油２０とは混合することになるので、その際に化学反応などを起こさない組み合わせが選ばれている。また、第２の絶縁油２０には、第１の絶縁油１３よりも比重が小さいものを用いてもよい。このときは、仮に前記弾性部材が破れ、第１の絶縁油１３と第２の絶縁油２０とが混合することがあったとしても、密閉空間中において、比重の小さい第２の絶縁油２０が第１の絶縁油１３よりも常に上に位置することになる。これにより、第１の絶縁油１３が空気などの気体に触れて酸化することをさらに抑制することができる。
【００４２】
次に、本実施形態に係るＸ線発生装置１の動作について説明する。まず、Ｘ線検査装置１００においてＸ線発生装置１の運転が開始されると、Ｘ線管１２からＸ線がベルトコンベア４によって搬送された検査対象の物品に発せられ、Ｘ線検出器５によって該物品に曝射された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。このとき、Ｘ線管１２は熱を発することになるが、第１の絶縁油１３によって該熱が吸収され、第１の絶縁油１３が膨張する。この第１の絶縁油１３の膨張によって増加した圧力は、ベローズ１５の変形及び貯留器１６によって緩衝される。具体的に述べると、第１の絶縁油１３の膨張によって増加した圧力は、ベローズ１５の変形によって、第１の外部容器１７内の第２の絶縁油２０、管１８内の第２の絶縁油２０、第２の外部容器１９内の第２の絶縁油２０の順に伝達される。そして、第２の外部容器１９内の第２の絶縁油２０の液面が上昇し、第２の外部容器１９内の気体が圧縮されることによって緩衝される。
【００４３】
なお、Ｘ線検査装置１００においてＸ線発生装置１の運転が停止されると、Ｘ線管１２からの発熱が停止され、第１の絶縁油１３が外部冷却されることにより元の体積まで収縮するので、ベローズ１５が元の形状に戻るとともに、第２の外部容器１９内の第２の絶縁油２０の液面が、元の高さ位置まで戻ることになる。このとき、ベローズ１５によって、第２の絶縁油２０は容器１０内に入り込むことはないので、第１の絶縁油１３と混合することはない。したがって、仮に第２の絶縁油２０が酸化していたり、第２の絶縁油２０にほこりなどが入っていたりしても、第２の絶縁油２０が第１の絶縁油１３に影響を与えることがない。
【００４４】
次に、Ｘ線検査装置１００においてＸ線発生装置１を運転している最中に、ベローズ１５が破れた場合のＸ線発生装置１の動作について説明する。まず、Ｘ線検査装置１００においてＸ線発生装置１の運転が開始されると、Ｘ線管１２からＸ線がベルトコンベア４によって搬送された検査対象の物品に発せられ、Ｘ線検出器５によって該物品に曝射された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。このとき、Ｘ線管１２は熱を発することになるが、第１の絶縁油１３によって該熱が吸収され、第１の絶縁油１３が膨張する。この第１の絶縁油１３の膨張によって増加した圧力は、ベローズ１５を通過して、貯留器１６によって緩衝される。具体的に述べると、第１の絶縁油１３の膨張によって増加した圧力は、ベローズ１５を通過して、第１の外部容器１７内の第２の絶縁油２０、管１８内の第２の絶縁油２０、第２の外部容器１９内の第２の絶縁油２０の順に伝達される。そして、第２の外部容器１９内の第２の絶縁油２０の液面が上昇し、第２の外部容器１９内の気体が圧縮されることによって緩衝される。また、このとき、ベローズ１５が破れているので、第１の絶縁油１３と第２の絶縁油２０とは混合される。
【００４５】
なお、Ｘ線検査装置１００においてＸ線発生装置１の運転が停止されると、Ｘ線管１２からの発熱が停止され、第１の絶縁油１３が外部冷却されることにより元の体積まで収縮するので、第２の外部容器１９内の第２の絶縁油２０の液面は、元の高さ位置まで戻ることになる。ただし、ベローズ１５は破れているので、第１の絶縁油１３と第２の絶縁油２０とはさらに混合することになるが、第２の外部容器１９内の気体に不活性ガスを使用して、第２の絶縁油２０の酸化などを防止しておけば、特に問題は発生せず、所定期間（例えば、（ａ）ベローズ１５の寿命期間、（ｂ）社内規定で決めた期間、など）、Ｘ線発生装置１のメンテナンスを行わずにＸ線検査装置１００を安全に運転することが可能である。もちろん、第２の外部容器１９内の気体が空気であったとしても、該空気の量が少ないので、絶縁油の酸化が進行しにくいことから、従来よりも長い所定期間（例えば、（ａ）絶縁油の寿命を考慮した期間、（ｂ）社内規定で決めた期間、など）、Ｘ線発生装置１のメンテナンスを行わずにＸ線検査装置１００を安全に運転することが可能である。
【００４６】
本実施形態によれば、従来のベローズなどの弾性部材だけの場合に比べて、より容器１０内の絶縁油の膨張、収縮を緩衝できる。また、ベローズ１５の外部が密閉空間（第１の外部容器１７、管１８、及び第２の外部容器１９の内部空間）になっているので、ゴミが入りづらく且つ第１の絶縁油１３に触れる気体の量を少なくできるので、第１の絶縁油１３の酸化を抑制することができる。したがって、第１の絶縁油１３の膨張、収縮を緩衝しつつ、第１の絶縁油１３の酸化による絶縁耐電圧の劣化を抑制することができ、油内放電を抑制することができる。また、密閉空間（第１の外部容器１７、管１８、及び第２の外部容器１９の内部空間）中の第２の絶縁油２０は、ベローズ１５が劣化し破損しない限り、第１の絶縁油１３のような絶縁耐電圧の劣化を考慮しないでいいので、酸素を含む気体と触れていても、さほど差し支えない。なお、仮にベローズ１５が劣化し破損した際には、第２の絶縁油２０が混合して第１の絶縁油１３が多少劣化することもあるが、破損後からでも所定期間は、安全に運転を持続できるＸ線発生装置１を提供できる。これにより、従来よりも、絶縁油の交換メンテナンス間隔を大幅に長期化できるＸ線発生装置１を提供できる。
【００４７】
また、開口部１０ａが、容器１０の側部に設けられ、管１８の他端が、第１の外部容器１７の上部に接続されているので、Ｘ線管１２の発熱によって第１の絶縁油１３が熱膨張し、ベローズ１５が破れ、第１の外部容器１７内が第１の絶縁液１３で満たされた場合に、第２の外部容器１９に第１の絶縁液１３が流れ込むようにすることができる。また、第２の外部容器１９内に排出される第１の絶縁液１３の量を最小にすることができるので、容器１０内の第１の絶縁液１３の温度が低温になって、第１の外部容器１７内における第１の絶縁液１３の一部が容器１０内に戻っても、さほど影響を受けないようにすることができる。また、管１８の他端が第１の外部容器１７の上部以外に接続される場合に比べて、第２の外部容器１９内に排出された第１の絶縁液１３の量を適切に確認できる。
【００４８】
さらに、第１の外部容器１７が、容器１０の側部に、中心軸を鉛直方向に対して垂直となるように設けられている丸筒状容器であるので、内部曲面において負荷される圧力を放射状に分散することができるので、第１の外部容器１７に過大な圧力をかけないようにすることができ、他の形状の容器に比べて、第１の外部容器１７の寿命を延ばすことができる。
【００４９】
＜第２実施形態＞
次に、図４を用いて、本発明の第２実施形態に係るＸ線発生装置について説明する。なお、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明し、同様の部分に関しては、説明を省略する。特に、符号４０〜４８の部分は、順に、第１実施形態の符号１０〜１７、２０と同様であるので、説明を省略する。
【００５０】
Ｘ線発生装置３１は、第１実施形態で示したＸ線検査装置１００に係るＸ線発生装置１の代わりに用いることができるものであり、第１実施形態の貯留器１６の代わりに貯留器４６が用いられている点で、第１実施形態に係るＸ線発生装置１と異なっている。
【００５１】
貯留器４６は、孔４７ａを有した筒状の外部容器４７である。孔４７ａは、容器４０の開口部４０ａ及びベローズ４５の外部側に接続されている。
【００５２】
Ｘ線発生装置３１の運転前において、外部容器４７内の第２の絶縁油４８の液面高さ位置は、図４に示すように、容器４０内の第１の絶縁油４３の最上位の液面の位置と、略同一になっている。これにより、容器４０内の圧力を安定させやすくなるので、より安全な運転を行うことができる。また、運転前において、前記密閉空間内が大気圧程度の圧力となるように調整されている。これにより、さらに容器４０内の圧力を安定させやすくなるので、より安全な運転を行うことができるＸ線発生装置３１を提供できる。
【００５３】
次に、本実施形態に係るＸ線発生装置３１の動作について説明する。まず、Ｘ線検査装置においてＸ線発生装置３１の運転が開始されると、Ｘ線管４２からＸ線がベルトコンベアによって搬送された検査対象の物品に発せられ、Ｘ線検出器によって該物品に曝射された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。このとき、Ｘ線管４２は熱を発することになるが、第１の絶縁油４３によって該熱が吸収され、第１の絶縁油４３が膨張する。この第１の絶縁油４３の膨張によって増加した圧力は、ベローズ４５の変形及び貯留器４６によって緩衝される。具体的に述べると、第１の絶縁油４３の膨張によって増加した圧力は、ベローズ４５の変形によって、外部容器４７内の第２の絶縁油４８に伝達される。そして、外部容器４７内の第２の絶縁油４８の液面が上昇し、外部容器４７内の気体が圧縮されることによって緩衝される。
【００５４】
なお、Ｘ線検査装置においてＸ線発生装置３１の運転が停止されると、Ｘ線管４２からの発熱が停止され、第１の絶縁油４３が外部冷却されることにより元の体積まで収縮するので、ベローズ４５が元の形状に戻るとともに、外部容器４７内の第２の絶縁油４８の液面が、元の高さ位置まで戻ることになる。このとき、ベローズ４５によって、第２の絶縁油４８は容器４０内に入り込むことはないので、第１の絶縁油４３と混合することはない。したがって、仮に第２の絶縁油４８が酸化していたり、第２の絶縁油４８にほこりなどが入っていたりしても、第２の絶縁油４８が第１の絶縁油４３に影響を与えることがない。
【００５５】
次に、Ｘ線検査装置においてＸ線発生装置３１を運転している最中に、ベローズ４５が破れた場合のＸ線発生装置３１の動作について説明する。まず、Ｘ線検査装置においてＸ線発生装置３１の運転が開始されると、Ｘ線管４２からＸ線がベルトコンベアによって搬送された検査対象の物品に発せられ、Ｘ線検出器によって該物品に曝射された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。このとき、Ｘ線管４２は熱を発することになるが、第１の絶縁油４３によって該熱が吸収され、第１の絶縁油４３が膨張する。この第１の絶縁油４３の膨張によって増加した圧力は、ベローズ４５を通過して、貯留器４６によって緩衝される。具体的に述べると、第１の絶縁油４３の膨張によって増加した圧力は、ベローズ４５を通過して、外部容器４７内の第２の絶縁油４８の順に伝達される。そして、外部容器４７内の第２の絶縁油４８の液面が上昇し、外部容器４７内の気体が圧縮されることによって緩衝される。また、このとき、ベローズ４５が破れているので、第１の絶縁油４３と第２の絶縁油４８とは混合される。
【００５６】
なお、Ｘ線検査装置においてＸ線発生装置３１の運転が停止されると、Ｘ線管４２からの発熱が停止され、第１の絶縁油４３が外部冷却されることにより元の体積まで収縮するので、外部容器４７内の第２の絶縁油４８の液面は、元の高さ位置まで戻ることになる。ただし、ベローズ４５は破れているので、第１の絶縁油４３と第２の絶縁油４８とはさらに混合することになるが、外部容器４７内の気体に不活性ガスを使用して、第２の絶縁油４８の酸化などを防止しておけば、特に問題は発生せず、所定期間（例えば、（ａ）ベローズ４５の寿命期間、（ｂ）社内規定で決めた期間、など）、Ｘ線発生装置３１のメンテナンスを行わずにＸ線検査装置を安全に運転することが可能である。もちろん、外部容器４７内の気体が空気であったとしても、該空気の量が少ないので、絶縁油の酸化が進行しにくいことから、従来よりも長い所定期間（例えば、（ａ）絶縁油の寿命を考慮した期間、（ｂ）社内規定で決めた期間、など）、Ｘ線発生装置３１のメンテナンスを行わずにＸ線検査装置を安全に運転することが可能である。
【００５７】
本実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。すなわち、従来のベローズなどの弾性部材だけの場合に比べて、より容器４０内の絶縁油の膨張、収縮を緩衝できる。また、ベローズ４５の外部が密閉空間（外部容器４７の内部空間）になっているので、ゴミが入りづらく且つ第１の絶縁油４３に触れる気体の量を少なくできるので、第１の絶縁油４３の酸化を抑制することができる。したがって、第１の絶縁油４３の膨張、収縮を緩衝しつつ、第１の絶縁油４３の酸化による絶縁耐電圧の劣化を抑制することができ、油内放電を抑制することができる。また、密閉空間（外部容器４７の内部空間）中の第２の絶縁油４８は、ベローズ４５が劣化し破損しない限り、第１の絶縁油４３のような絶縁耐電圧の劣化を考慮しないでいいので、酸素を含む気体と触れていても、さほど差し支えない。なお、仮にベローズ４５が劣化し破損した際には、第２の絶縁油４８が混合して第１の絶縁油４３が多少劣化することもあるが、破損後からでも所定期間は、安全に運転を持続できるＸ線発生装置３１を提供できる。これにより、従来よりも、絶縁油の交換メンテナンス間隔を大幅に長期化できるＸ線発生装置３１を提供できる。また、第１実施形態のものよりも、簡素な構成とすることができる。
【００５８】
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態又は変形例に限定されるものではない。例えば、各実施形態における第１の絶縁油が封入されている容器の開口部は、外部容器を取り付けることができる位置及びＸ線管からのＸ線照射を阻害しない位置であれば、どこに設けられていてもよい。
【００５９】
また、第１実施形態においては、第１の外部容器１７として丸筒状部材を用いたが、これに限られず、角筒状部材など他の形状の筒状部材であってもよい。
【００６０】
また、上記各実施形態においては、貯留器内に不活性ガス及び第２の絶縁油が貯留されているものが示されているが、不活性ガス及び第２の絶縁油のうちいずれか一方が貯留されているだけのものであってもよい。
【００６１】
また、図示しないが、上記第１実施形態において、第２の絶縁液の代わりに気体のみが封入されている場合、管１８の中央部を、管１８の一端（第１の外部容器１７の上部と接続されている部分）及び他端（第２の外部容器１９に挿入されている部分の上端）の高さ位置よりも低い位置に設置することとしてもよい。これにより、弾性部材であるベローズ１５が破れ、第１の外部容器１７内が満たされて、管１８に第１の絶縁液１３が流れ込んできた場合、容器１０内の第１の絶縁液１３の温度が低温になって、第１の外部容器１７内における第１の絶縁液１３の一部が容器１０内に戻ったとしても、管１８内に第１の絶縁液１３を一部残すことができる。その結果として、管１８内に残った第１の絶縁液１３が、管１８内を閉塞し、空気などの気体を遮断するものとなるので、容器１０内の第１の絶縁液１３が酸化するのを防止することができる。
【００６２】
また、上記各実施形態においては、貯留器内を密閉空間としたが、必ずしも密閉空間でなくともよい。例えば、第２の絶縁油に、第１の絶縁油よりも比重が小さいものを用いた際、仮にベローズが破れ、第１の絶縁油と第２の絶縁油とが混合することがあったとしても、貯留器内において、比重の小さい第２の絶縁油が第１の絶縁油よりも常に上に位置することになる。したがって、第１の絶縁油が空気などの気体に触れて酸化することを抑制することができることから、貯留器内が密閉空間でなくともよいときがある。また、比重が空気より重く第１の絶縁油よりも軽い不活性ガスを貯留器内に貯留した際でも、同様に、貯留器内を密閉空間としないでよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＸ線発生装置を搭載したＸ線検査装置の斜視概略図である。
【図２】図１のＸ線発生装置の断面図である。
【図３】図２のＸ線発生装置における第１の外部容器の斜視外観図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るＸ線発生装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１、３１ Ｘ線発生装置
２ Ｘ線発生装置収納部
２ａ 扉
２ｂ タッチパネル
３ Ｘ線検査部
３ａ 入口
３ｂ 出口
４ ベルトコンベア
５ Ｘ線検出器
１０、４０ 容器
１０ａ、４０ａ 開口部
１１、４１ 台
１２、４２ Ｘ線管
１３、４３ 第１の絶縁油
１４、４４ 固定部材
１５、４５ ベローズ
１６、４６ 貯留器
１７ 第１の外部容器
１７ａ、４７ａ 孔
１８ 管
１９ 第２の外部容器
２０ 第２の絶縁油
２１ 位置
４７ 外部容器
４８ 第２の絶縁油
１００ Ｘ線検査装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線管を冷却する絶縁油の油圧を調整する油圧調整機構を有したＸ線発生装置、及び、このＸ線発生装置を備えたＸ線検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、絶縁油を充填した容器内において高電圧で使用されるＸ線管を有したＸ線発生装置及びＸ線検査装置として、下記特許文献１、２に代表されるような技術が公知となっている。なお、特許文献１のものは、Ｘ線管を収納し、内部に絶縁油を充填した管容器と、前記絶縁油が出入りする絶縁油穴に通じる側と空気が出入りする空気穴に通じる側とに内部空間が弾性部材で仕切られたベローズ収納容器とを具備したＸ線管装置において、前記ベローズ収納容器の空気穴が、前記絶縁油に濡れ難い材料の絶縁油遮断層を有するフィルターで封止されていることを特徴とするＸ線管装置である。特許文献２のものは、Ｘ線を発生するＸ線管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が充填された筐体と、該筐体の開口を密閉する伝熱性を有した蓋体と、該蓋体の外側に設けられた放熱フィンと、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と、を備えたことを特徴とするＸ線発生装置である。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−３０７６６８号公報
【特許文献２】特開２００４−２２４５９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のものにおいては、ベローズが破れたことによる絶縁油の漏れを防止できるものの、その後においては、容器内に気泡が入って絶縁油を酸化させてしまうこと及び該気泡自体によって、絶縁耐電圧を劣化させ、油内放電の原因となるおそれがある。また、特許文献２のものにおいては、Ｘ線管が収納されている容器内部に絶縁油とともに気体が封入されており、この気体に酸素が含まれる場合、絶縁油が酸化し、絶縁耐電圧を劣化させてしまうことがあった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、ベローズなどの弾性部材が劣化し破損しても、絶縁油の酸化による絶縁耐電圧の劣化を抑制することができるとともに、運転をそのまま持続できるＸ線発生装置及びＸ線検査装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
（１） 本発明は、開口部を有しており、Ｘ線管を内包し支持する容器と、前記容器内に充填され、前記Ｘ線管を浸漬して、絶縁する第１の絶縁油と、前記第１の絶縁油の膨張、収縮を緩衝するために前記開口部を閉塞するように取り付けられた弾性部材とを含むＸ線発生装置であって、前記開口部及び前記弾性部材の外部とともに形成した空間を内部に有し、気体及び前記第１の絶縁油と異なる液体のうち少なくとも一方が貯留されている貯留器を備えているものである。
【０００７】
（２） 上記（１）のＸ線発生装置においては、前記貯留器が、前記開口部及び前記弾性部材の外部と接続されている孔を有した第１の外部容器と、前記第１の外部容器に管を介して連通している第２の外部容器とを有しているものであることが好ましい。
【０００８】
（３） 別の観点として、上記（１）のＸ線発生装置においては、前記開口部が、前記容器の側部に設けられ、前記貯留器が、前記開口部及び前記弾性部材の外部と接続されている孔を有した外部容器を有しているものであってもよい。
【０００９】
上記（１）〜（３）の構成によれば、従来の弾性部材だけの場合に比べて、より前記容器内の第１の絶縁油の膨張、収縮を緩衝できる。また、仮に弾性部材が破れたとしても、前記弾性部材の外部に前記貯留器が設けられているため、ゴミが入りづらく且つ絶縁油に触れる気体の量を少なくできるので、絶縁油の酸化を抑制することができる。したがって、絶縁油の膨張、収縮を緩衝しつつ、絶縁油の酸化による絶縁耐電圧の劣化を抑制することができ、油内放電を抑制することができる。
【００１０】
（４） 上記（１）のＸ線発生装置においては、前記気体が不活性ガスであることが好ましい。
【００１１】
上記（４）の構成によれば、仮に前記弾性部材が破れたとしても、前記第１の絶縁油の酸化を防止できる。
【００１２】
（５） 上記（１）のＸ線発生装置においては、前記第１の絶縁油と異なる液体が、前記第１の絶縁油よりも比重の小さい第２の絶縁油であることが好ましい。
【００１３】
上記（５）の構成によれば、仮に前記弾性部材が破れ、前記第１の絶縁油と前記第２の絶縁油とが混合することがあったとしても、前記空間中において、比重の小さい前記第２の絶縁油が前記第１の絶縁油よりも常に上に位置することになる。これにより、前記第１の絶縁油が空気などの気体に触れて酸化することをさらに抑制することができる。なお、第１の絶縁油と第２の絶縁油とは、同様のものでもよいし、異なっているものでもよい。ただし、第１の絶縁油と第２の絶縁油とが異なるものである場合には、混合しても反応しないことが必要である。
【００１４】
（６） 上記（２）のＸ線発生装置においては、前記開口部が、前記容器の側部に設けられ、前記管の他端が、前記第１の外部容器の上部に接続されていることが好ましい。
【００１５】
上記（６）の構成によれば、前記Ｘ線管の発熱によって前記第１の絶縁油が熱膨張し、前記弾性部材が破れ、前記第１の外部容器内が前記第１の絶縁液で満たされた場合に、前記第２の外部容器に前記第１の絶縁液が流れ込むようにすることができる。また、前記第２の外部容器内に排出される前記第１の絶縁液の量を最小にすることができるので、前記容器内の前記第１の絶縁液の温度が低温になって、前記第１の外部容器内における前記第１の絶縁液の一部が前記容器内に戻っても、さほど影響を受けないようにすることができる。また、前記管の他端が前記第１の外部容器の上部以外に接続される場合に比べて、前記第２の外部容器内に排出された前記第１の絶縁液の量を、適切に確認できる。
【００１６】
（７） 上記（６）のＸ線発生装置においては、前記管の中央部が、前記管の一端及び他端の高さ位置よりも低い位置に設置されていることが好ましい。
【００１７】
上記（７）の構成によれば、前記弾性部材が破れ、前記第１の外部容器内が満たされて、前記管に前記第１の絶縁液が流れ込んできた後、前記容器内の前記第１の絶縁液の温度が低温になって、前記第１の外部容器内における第１の絶縁液の一部が前記容器内に戻ったとしても、前記管内に前記第１の絶縁液を一部残すことができる。その結果として、前記管内に残った第１の絶縁液が、前記管内を閉塞し、空気などの気体を遮断するものとなるので、前記容器内の前記第１の絶縁液が酸化するのを防止することができる。
【００１８】
（８） 上記（６）のＸ線発生装置においては、前記第１の外部容器が、前記容器の側部に、中心軸を水平として前記容器の側部に設けられた丸筒状容器であることが好ましい。
【００１９】
上記（８）の構成によれば、内部曲面において負荷される圧力を放射状に分散することができるので、前記第１の外部容器に過大な圧力をかけないようにすることができ、他の形状の容器に比べて、前記第１の外部容器の寿命を延ばすことができる。
【００２０】
（９） 上記（２）、（６）、（７）、（８）のＸ線発生装置においては、前記第１の外部容器及び前記管に前記第２の絶縁油が充填されているとともに、前記第２の外部容器に前記気体及び前記第２の絶縁油が封入されており、前記容器内における第１の絶縁油の最上位と、前記第２の外部容器における第２の絶縁油の最上位との高さ位置が、略同一であることが好ましい。
【００２１】
（１０） 上記（３）のＸ線発生装置においては、前記第１の外部容器及び前記管に前記第２の絶縁油が充填されているとともに、前記第２の外部容器に前記気体及び前記第２の絶縁油が封入されており、前記容器内における第１の絶縁油の最上位と、前記外部容器における第２の絶縁油の最上位との高さ位置が、略同一であることが好ましい。
【００２２】
（１１） 上記（１）〜（１０）のＸ線発生装置においては、運転前において、前記空間内が大気圧程度の圧力となるように調整されていることが好ましい。
【００２３】
上記（９）〜（１１）の構成によれば、前記容器内の圧力を安定させやすくなるので、より安全な運転を行うことができるＸ線発生装置を提供できる。
【００２４】
（１２） 上記（１）〜（１１）のＸ線発生装置においては、前記空間が密閉空間であることが好ましい。
【００２５】
上記（１２）の構成によれば、前記弾性部材の外部が密閉空間となっているため、ゴミが入りづらく且つ絶縁油に触れる気体の量を極力少なくできるので、絶縁油の酸化をより抑制することができる。したがって、絶縁油の膨張、収縮を緩衝しつつ、絶縁油の酸化による絶縁耐電圧の劣化をさらに抑制することができ、油内放電をより抑制することができる。また、密閉空間中に第２の絶縁油が貯留されている場合には、前記弾性部材が劣化し破損しない限り、第１の絶縁油のような絶縁耐電圧の劣化を考慮しないでいいので、酸素を含む気体と触れていても、さほど差し支えない。なお、仮に弾性部材が劣化し破損した際には、第２の絶縁油が混合して第１の絶縁油が多少劣化することもあるが、破損後からでも所定期間は、安全に運転を持続できるＸ線発生装置を提供できる。これにより、従来よりも、絶縁油の交換メンテナンス間隔を大幅に長期化できるＸ線発生装置を提供できる。
【００２６】
（１３） 本発明のＸ線検査装置は、上記（１）〜（１２）のいずれか１つのＸ線発生装置を備えているものである。
【００２７】
上記（１３）の構成によれば、上記（１）〜（１２）のＸ線発生装置の効果を有したＸ線検査装置を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
＜第１実施形態＞
以下、図面を用いて、本発明の実施形態に係るＸ線発生装置について説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るＸ線発生装置を搭載したＸ線検査装置の斜視概略図である。図２は、図１のＸ線発生装置の断面図である。ここで、図１におけるＸ線発生装置１は、設置位置を示すための大まかな概略図を表示したものであり、詳細な概略図は図２に示したものである。
【００２９】
図１に示されるＸ線検査装置１００は、Ｘ線を発生するＸ線発生装置１と、Ｘ線発生装置１を内部に有したＸ線発生装置収納部２と、Ｘ線発生装置収納部２の下部に連設され、基台と一体化しているＸ線検査部３と、Ｘ線検査部３内に設けられ、物品を搬送するベルトコンベア４と、Ｘ線発生装置１及びベルトコンベア４の下部に設けられているＸ線検出器５とを備えているものである。
【００３０】
Ｘ線発生装置収納部２は、Ｘ線発生装置１を取り囲んで密封する金属製の筐体であり、正面側（図１中の手前側）においては、水平方向に片開きする扉２ａを有している。この扉２ａには、Ｘ線検査装置の運転中におけるＸ線の感度調整などの設定ができるタッチパネル２ｂが設けられている。
【００３１】
Ｘ線検査部３は、側方の左面及び右面に、検査する物品を通過させるための入口３ａ及び出口３ｂが形成されている。これら入口３ａ及び出口３ｂそれぞれの内側には、複数枚のＸ線漏洩防止カーテン（図示せず）が取り付けられており、Ｘ線発生装置１から照射されるＸ線が外部に漏洩しないようになっている。
【００３２】
ベルトコンベア４は、駆動モータ（図示せず）により駆動され、入口３ａから搬入された検査する物品を出口３ｂへ搬送することができるものである。
【００３３】
Ｘ線検出器５は、検査する物品に曝射された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ことができるものである。
【００３４】
Ｘ線発生装置１は、図２に示すように、略直方体をなし、側部に開口部１０ａを有した金属製の容器１０と、容器１０内に設けられた台１１と、台１１の上に取りつけられたＸ線管１２と、容器１０内に充填され、Ｘ線管１２を浸漬して冷却する第１の絶縁油１３と、開口部１０ａを内部側から密閉するように固定部材１４によって固定されたベローズ１５と、開口部１０ａの外部に接続された貯留器１６とを備えている。
【００３５】
ベローズ１５は、樹脂などの弾性部材からなり、フランジ部を縁に有したカップ状の部材である。固定部材１４は、リング状部材であり、ベローズ１５のフランジ部を容器１０の開口部１０ａ周囲に押しつけるように、容器１０に取り外し可能な状態で固定されているものである。
【００３６】
貯留器１６は、開口部１０ａの外部に設けられた第１の外部容器１７と、第１の外部容器１７に管１８を介して連通している第２の外部容器１９と、第１の外部容器１７及び管１８に充填されているとともに、第２の外部容器１９に封入されている第２の絶縁油２０とを備えている。
【００３７】
第１の外部容器１７は、図３に示すように、一端に蓋部を有し、他端の孔１７ａの周囲にフランジ部を有し、中心軸を鉛直方向に対して垂直となるように設けられている丸筒状部材である。
【００３８】
管１８は、柔軟な樹脂からなるものであり、第１の外部容器１７の曲面部のうち上部に設けられている。また、第２の外部容器１９を設置する位置によって、適当な長さのものが選ばれる。ここで、一変形例として、管１８は金属からなるものであってもよい。
【００３９】
第２の外部容器１９は筒状部材であり、内部には第１の外部容器１７及び管１８に充填されている第２の絶縁油２０が、気体とともに封入されている。該気体の例としては、少量であれば空気でもかまわないが、絶縁油の酸化を防止することを考慮して、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガスなどの不活性ガスであることが好ましい。
【００４０】
なお、容器１０内における第１の絶縁油１３の最上位の高さ位置と、第２の外部容器１９における第２の絶縁油２０の最上位の高さ位置とは、位置２１になるように調整されている。これにより、容器１０内の圧力を安定させやすくなるので、より安全な運転を行うことができるＸ線発生装置１を提供できる。また、運転前において、前記密閉空間内が大気圧程度の圧力となるように調整されている。これにより、さらに容器１０内の圧力を安定させやすくなるので、より安全な運転を行うことができるＸ線発生装置１を提供できる。
【００４１】
ここで、第２の絶縁油２０は、第１の絶縁油１３と同様のものであってもよいが、異なる種類のものであってもよい。ただし、第２の絶縁油２０と第１の絶縁油１３とが異なる種類のものである場合には、ベローズ１５が破れた際、第１の絶縁油１３と第２の絶縁油２０とは混合することになるので、その際に化学反応などを起こさない組み合わせが選ばれている。また、第２の絶縁油２０には、第１の絶縁油１３よりも比重が小さいものを用いてもよい。このときは、仮に前記弾性部材が破れ、第１の絶縁油１３と第２の絶縁油２０とが混合することがあったとしても、密閉空間中において、比重の小さい第２の絶縁油２０が第１の絶縁油１３よりも常に上に位置することになる。これにより、第１の絶縁油１３が空気などの気体に触れて酸化することをさらに抑制することができる。
【００４２】
次に、本実施形態に係るＸ線発生装置１の動作について説明する。まず、Ｘ線検査装置１００においてＸ線発生装置１の運転が開始されると、Ｘ線管１２からＸ線がベルトコンベア４によって搬送された検査対象の物品に発せられ、Ｘ線検出器５によって該物品に曝射された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。このとき、Ｘ線管１２は熱を発することになるが、第１の絶縁油１３によって該熱が吸収され、第１の絶縁油１３が膨張する。この第１の絶縁油１３の膨張によって増加した圧力は、ベローズ１５の変形及び貯留器１６によって緩衝される。具体的に述べると、第１の絶縁油１３の膨張によって増加した圧力は、ベローズ１５の変形によって、第１の外部容器１７内の第２の絶縁油２０、管１８内の第２の絶縁油２０、第２の外部容器１９内の第２の絶縁油２０の順に伝達される。そして、第２の外部容器１９内の第２の絶縁油２０の液面が上昇し、第２の外部容器１９内の気体が圧縮されることによって緩衝される。
【００４３】
なお、Ｘ線検査装置１００においてＸ線発生装置１の運転が停止されると、Ｘ線管１２からの発熱が停止され、第１の絶縁油１３が外部冷却されることにより元の体積まで収縮するので、ベローズ１５が元の形状に戻るとともに、第２の外部容器１９内の第２の絶縁油２０の液面が、元の高さ位置まで戻ることになる。このとき、ベローズ１５によって、第２の絶縁油２０は容器１０内に入り込むことはないので、第１の絶縁油１３と混合することはない。したがって、仮に第２の絶縁油２０が酸化していたり、第２の絶縁油２０にほこりなどが入っていたりしても、第２の絶縁油２０が第１の絶縁油１３に影響を与えることがない。
【００４４】
次に、Ｘ線検査装置１００においてＸ線発生装置１を運転している最中に、ベローズ１５が破れた場合のＸ線発生装置１の動作について説明する。まず、Ｘ線検査装置１００においてＸ線発生装置１の運転が開始されると、Ｘ線管１２からＸ線がベルトコンベア４によって搬送された検査対象の物品に発せられ、Ｘ線検出器５によって該物品に曝射された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。このとき、Ｘ線管１２は熱を発することになるが、第１の絶縁油１３によって該熱が吸収され、第１の絶縁油１３が膨張する。この第１の絶縁油１３の膨張によって増加した圧力は、ベローズ１５を通過して、貯留器１６によって緩衝される。具体的に述べると、第１の絶縁油１３の膨張によって増加した圧力は、ベローズ１５を通過して、第１の外部容器１７内の第２の絶縁油２０、管１８内の第２の絶縁油２０、第２の外部容器１９内の第２の絶縁油２０の順に伝達される。そして、第２の外部容器１９内の第２の絶縁油２０の液面が上昇し、第２の外部容器１９内の気体が圧縮されることによって緩衝される。また、このとき、ベローズ１５が破れているので、第１の絶縁油１３と第２の絶縁油２０とは混合される。
【００４５】
なお、Ｘ線検査装置１００においてＸ線発生装置１の運転が停止されると、Ｘ線管１２からの発熱が停止され、第１の絶縁油１３が外部冷却されることにより元の体積まで収縮するので、第２の外部容器１９内の第２の絶縁油２０の液面は、元の高さ位置まで戻ることになる。ただし、ベローズ１５は破れているので、第１の絶縁油１３と第２の絶縁油２０とはさらに混合することになるが、第２の外部容器１９内の気体に不活性ガスを使用して、第２の絶縁油２０の酸化などを防止しておけば、特に問題は発生せず、所定期間（例えば、（ａ）ベローズ１５の寿命期間、（ｂ）社内規定で決めた期間、など）、Ｘ線発生装置１のメンテナンスを行わずにＸ線検査装置１００を安全に運転することが可能である。もちろん、第２の外部容器１９内の気体が空気であったとしても、該空気の量が少ないので、絶縁油の酸化が進行しにくいことから、従来よりも長い所定期間（例えば、（ａ）絶縁油の寿命を考慮した期間、（ｂ）社内規定で決めた期間、など）、Ｘ線発生装置１のメンテナンスを行わずにＸ線検査装置１００を安全に運転することが可能である。
【００４６】
本実施形態によれば、従来のベローズなどの弾性部材だけの場合に比べて、より容器１０内の絶縁油の膨張、収縮を緩衝できる。また、ベローズ１５の外部が密閉空間（第１の外部容器１７、管１８、及び第２の外部容器１９の内部空間）になっているので、ゴミが入りづらく且つ第１の絶縁油１３に触れる気体の量を少なくできるので、第１の絶縁油１３の酸化を抑制することができる。したがって、第１の絶縁油１３の膨張、収縮を緩衝しつつ、第１の絶縁油１３の酸化による絶縁耐電圧の劣化を抑制することができ、油内放電を抑制することができる。また、密閉空間（第１の外部容器１７、管１８、及び第２の外部容器１９の内部空間）中の第２の絶縁油２０は、ベローズ１５が劣化し破損しない限り、第１の絶縁油１３のような絶縁耐電圧の劣化を考慮しないでいいので、酸素を含む気体と触れていても、さほど差し支えない。なお、仮にベローズ１５が劣化し破損した際には、第２の絶縁油２０が混合して第１の絶縁油１３が多少劣化することもあるが、破損後からでも所定期間は、安全に運転を持続できるＸ線発生装置１を提供できる。これにより、従来よりも、絶縁油の交換メンテナンス間隔を大幅に長期化できるＸ線発生装置１を提供できる。
【００４７】
また、開口部１０ａが、容器１０の側部に設けられ、管１８の他端が、第１の外部容器１７の上部に接続されているので、Ｘ線管１２の発熱によって第１の絶縁油１３が熱膨張し、ベローズ１５が破れ、第１の外部容器１７内が第１の絶縁液１３で満たされた場合に、第２の外部容器１９に第１の絶縁液１３が流れ込むようにすることができる。また、第２の外部容器１９内に排出される第１の絶縁液１３の量を最小にすることができるので、容器１０内の第１の絶縁液１３の温度が低温になって、第１の外部容器１７内における第１の絶縁液１３の一部が容器１０内に戻っても、さほど影響を受けないようにすることができる。また、管１８の他端が第１の外部容器１７の上部以外に接続される場合に比べて、第２の外部容器１９内に排出された第１の絶縁液１３の量を適切に確認できる。
【００４８】
さらに、第１の外部容器１７が、容器１０の側部に、中心軸を鉛直方向に対して垂直となるように設けられている丸筒状容器であるので、内部曲面において負荷される圧力を放射状に分散することができるので、第１の外部容器１７に過大な圧力をかけないようにすることができ、他の形状の容器に比べて、第１の外部容器１７の寿命を延ばすことができる。
【００４９】
＜第２実施形態＞
次に、図４を用いて、本発明の第２実施形態に係るＸ線発生装置について説明する。なお、上記実施形態と異なる部分についてのみ説明し、同様の部分に関しては、説明を省略する。特に、符号４０〜４８の部分は、順に、第１実施形態の符号１０〜１７、２０と同様であるので、説明を省略する。
【００５０】
Ｘ線発生装置３１は、第１実施形態で示したＸ線検査装置１００に係るＸ線発生装置１の代わりに用いることができるものであり、第１実施形態の貯留器１６の代わりに貯留器４６が用いられている点で、第１実施形態に係るＸ線発生装置１と異なっている。
【００５１】
貯留器４６は、孔４７ａを有した筒状の外部容器４７である。孔４７ａは、容器４０の開口部４０ａ及びベローズ４５の外部側に接続されている。
【００５２】
Ｘ線発生装置３１の運転前において、外部容器４７内の第２の絶縁油４８の液面高さ位置は、図４に示すように、容器４０内の第１の絶縁油４３の最上位の液面の位置と、略同一になっている。これにより、容器４０内の圧力を安定させやすくなるので、より安全な運転を行うことができる。また、運転前において、前記密閉空間内が大気圧程度の圧力となるように調整されている。これにより、さらに容器４０内の圧力を安定させやすくなるので、より安全な運転を行うことができるＸ線発生装置３１を提供できる。
【００５３】
次に、本実施形態に係るＸ線発生装置３１の動作について説明する。まず、Ｘ線検査装置においてＸ線発生装置３１の運転が開始されると、Ｘ線管４２からＸ線がベルトコンベアによって搬送された検査対象の物品に発せられ、Ｘ線検出器によって該物品に曝射された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。このとき、Ｘ線管４２は熱を発することになるが、第１の絶縁油４３によって該熱が吸収され、第１の絶縁油４３が膨張する。この第１の絶縁油４３の膨張によって増加した圧力は、ベローズ４５の変形及び貯留器４６によって緩衝される。具体的に述べると、第１の絶縁油４３の膨張によって増加した圧力は、ベローズ４５の変形によって、外部容器４７内の第２の絶縁油４８に伝達される。そして、外部容器４７内の第２の絶縁油４８の液面が上昇し、外部容器４７内の気体が圧縮されることによって緩衝される。
【００５４】
なお、Ｘ線検査装置においてＸ線発生装置３１の運転が停止されると、Ｘ線管４２からの発熱が停止され、第１の絶縁油４３が外部冷却されることにより元の体積まで収縮するので、ベローズ４５が元の形状に戻るとともに、外部容器４７内の第２の絶縁油４８の液面が、元の高さ位置まで戻ることになる。このとき、ベローズ４５によって、第２の絶縁油４８は容器４０内に入り込むことはないので、第１の絶縁油４３と混合することはない。したがって、仮に第２の絶縁油４８が酸化していたり、第２の絶縁油４８にほこりなどが入っていたりしても、第２の絶縁油４８が第１の絶縁油４３に影響を与えることがない。
【００５５】
次に、Ｘ線検査装置においてＸ線発生装置３１を運転している最中に、ベローズ４５が破れた場合のＸ線発生装置３１の動作について説明する。まず、Ｘ線検査装置においてＸ線発生装置３１の運転が開始されると、Ｘ線管４２からＸ線がベルトコンベアによって搬送された検査対象の物品に発せられ、Ｘ線検出器によって該物品に曝射された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。このとき、Ｘ線管４２は熱を発することになるが、第１の絶縁油４３によって該熱が吸収され、第１の絶縁油４３が膨張する。この第１の絶縁油４３の膨張によって増加した圧力は、ベローズ４５を通過して、貯留器４６によって緩衝される。具体的に述べると、第１の絶縁油４３の膨張によって増加した圧力は、ベローズ４５を通過して、外部容器４７内の第２の絶縁油４８の順に伝達される。そして、外部容器４７内の第２の絶縁油４８の液面が上昇し、外部容器４７内の気体が圧縮されることによって緩衝される。また、このとき、ベローズ４５が破れているので、第１の絶縁油４３と第２の絶縁油４８とは混合される。
【００５６】
なお、Ｘ線検査装置においてＸ線発生装置３１の運転が停止されると、Ｘ線管４２からの発熱が停止され、第１の絶縁油４３が外部冷却されることにより元の体積まで収縮するので、外部容器４７内の第２の絶縁油４８の液面は、元の高さ位置まで戻ることになる。ただし、ベローズ４５は破れているので、第１の絶縁油４３と第２の絶縁油４８とはさらに混合することになるが、外部容器４７内の気体に不活性ガスを使用して、第２の絶縁油４８の酸化などを防止しておけば、特に問題は発生せず、所定期間（例えば、（ａ）ベローズ４５の寿命期間、（ｂ）社内規定で決めた期間、など）、Ｘ線発生装置３１のメンテナンスを行わずにＸ線検査装置を安全に運転することが可能である。もちろん、外部容器４７内の気体が空気であったとしても、該空気の量が少ないので、絶縁油の酸化が進行しにくいことから、従来よりも長い所定期間（例えば、（ａ）絶縁油の寿命を考慮した期間、（ｂ）社内規定で決めた期間、など）、Ｘ線発生装置３１のメンテナンスを行わずにＸ線検査装置を安全に運転することが可能である。
【００５７】
本実施形態によれば、以下のような効果を奏することができる。すなわち、従来のベローズなどの弾性部材だけの場合に比べて、より容器４０内の絶縁油の膨張、収縮を緩衝できる。また、ベローズ４５の外部が密閉空間（外部容器４７の内部空間）になっているので、ゴミが入りづらく且つ第１の絶縁油４３に触れる気体の量を少なくできるので、第１の絶縁油４３の酸化を抑制することができる。したがって、第１の絶縁油４３の膨張、収縮を緩衝しつつ、第１の絶縁油４３の酸化による絶縁耐電圧の劣化を抑制することができ、油内放電を抑制することができる。また、密閉空間（外部容器４７の内部空間）中の第２の絶縁油４８は、ベローズ４５が劣化し破損しない限り、第１の絶縁油４３のような絶縁耐電圧の劣化を考慮しないでいいので、酸素を含む気体と触れていても、さほど差し支えない。なお、仮にベローズ４５が劣化し破損した際には、第２の絶縁油４８が混合して第１の絶縁油４３が多少劣化することもあるが、破損後からでも所定期間は、安全に運転を持続できるＸ線発生装置３１を提供できる。これにより、従来よりも、絶縁油の交換メンテナンス間隔を大幅に長期化できるＸ線発生装置３１を提供できる。また、第１実施形態のものよりも、簡素な構成とすることができる。
【００５８】
なお、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態又は変形例に限定されるものではない。例えば、各実施形態における第１の絶縁油が封入されている容器の開口部は、外部容器を取り付けることができる位置及びＸ線管からのＸ線照射を阻害しない位置であれば、どこに設けられていてもよい。
【００５９】
また、第１実施形態においては、第１の外部容器１７として丸筒状部材を用いたが、これに限られず、角筒状部材など他の形状の筒状部材であってもよい。
【００６０】
また、上記各実施形態においては、貯留器内に不活性ガス及び第２の絶縁油が貯留されているものが示されているが、不活性ガス及び第２の絶縁油のうちいずれか一方が貯留されているだけのものであってもよい。
【００６１】
また、図示しないが、上記第１実施形態において、第２の絶縁液の代わりに気体のみが封入されている場合、管１８の中央部を、管１８の一端（第１の外部容器１７の上部と接続されている部分）及び他端（第２の外部容器１９に挿入されている部分の上端）の高さ位置よりも低い位置に設置することとしてもよい。これにより、弾性部材であるベローズ１５が破れ、第１の外部容器１７内が満たされて、管１８に第１の絶縁液１３が流れ込んできた場合、容器１０内の第１の絶縁液１３の温度が低温になって、第１の外部容器１７内における第１の絶縁液１３の一部が容器１０内に戻ったとしても、管１８内に第１の絶縁液１３を一部残すことができる。その結果として、管１８内に残った第１の絶縁液１３が、管１８内を閉塞し、空気などの気体を遮断するものとなるので、容器１０内の第１の絶縁液１３が酸化するのを防止することができる。
【００６２】
また、上記各実施形態においては、貯留器内を密閉空間としたが、必ずしも密閉空間でなくともよい。例えば、第２の絶縁油に、第１の絶縁油よりも比重が小さいものを用いた際、仮にベローズが破れ、第１の絶縁油と第２の絶縁油とが混合することがあったとしても、貯留器内において、比重の小さい第２の絶縁油が第１の絶縁油よりも常に上に位置することになる。したがって、第１の絶縁油が空気などの気体に触れて酸化することを抑制することができることから、貯留器内が密閉空間でなくともよいときがある。また、比重が空気より重く第１の絶縁油よりも軽い不活性ガスを貯留器内に貯留した際でも、同様に、貯留器内を密閉空間としないでよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の第１実施形態に係るＸ線発生装置を搭載したＸ線検査装置の斜視概略図である。
【図２】図１のＸ線発生装置の断面図である。
【図３】図２のＸ線発生装置における第１の外部容器の斜視外観図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るＸ線発生装置の断面図である。
【符号の説明】
【００６４】
１、３１ Ｘ線発生装置
２ Ｘ線発生装置収納部
２ａ 扉
２ｂ タッチパネル
３ Ｘ線検査部
３ａ 入口
３ｂ 出口
４ ベルトコンベア
５ Ｘ線検出器
１０、４０ 容器
１０ａ、４０ａ 開口部
１１、４１ 台
１２、４２ Ｘ線管
１３、４３ 第１の絶縁油
１４、４４ 固定部材
１５、４５ ベローズ
１６、４６ 貯留器
１７ 第１の外部容器
１７ａ、４７ａ 孔
１８ 管
１９ 第２の外部容器
２０ 第２の絶縁油
２１ 位置
４７ 外部容器
４８ 第２の絶縁油
１００ Ｘ線検査装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有しており、Ｘ線管を内包し支持する容器と、前記容器内に充填され、前記Ｘ線管を浸漬して、絶縁する第１の絶縁油と、前記第１の絶縁油の膨張、収縮を緩衝するために前記開口部を閉塞するように取り付けられた弾性部材とを含むＸ線発生装置であって、
前記開口部及び前記弾性部材の外部とともに形成した空間を内部に有し、気体及び前記第１の絶縁油と異なる液体のうち少なくとも一方が貯留されている貯留器を備えていることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２】
前記気体が不活性ガスであることを特徴とする請求項１記載のＸ線発生装置。
【請求項３】
前記第１の絶縁油と異なる液体が、前記第１の絶縁油よりも比重の小さい第２の絶縁油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４】
前記貯留器が、前記開口部及び前記弾性部材の外部と接続されている孔を有した第１の外部容器と、前記第１の外部容器に管を介して連通している第２の外部容器とを有しているもの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５】
前記開口部が、前記容器の側部に設けられ、
前記管の他端が、前記第１の外部容器の上部に接続されていることを特徴とする請求項４に記載のＸ線発生装置。
【請求項６】
前記管の中央部が、前記管の一端及び他端の高さ位置よりも低い位置に設置されていることを特徴とする請求項５に記載のＸ線発生装置。
【請求項７】
前記第１の外部容器が、中心軸を水平として前記容器の側部に設けられた丸筒状容器であることを特徴とする請求項５に記載のＸ線発生装置。
【請求項８】
前記開口部が、前記容器の側部に設けられ、
前記貯留器が、前記開口部及び前記弾性部材の外部と接続されている孔を有した外部容器を有してい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９】
前記第１の外部容器及び前記管に前記第２の絶縁油が充填されているとともに、前記第２の外部容器に前記気体及び前記第２の絶縁油が封入されており、
前記容器内における第１の絶縁油の最上位と、前記第２の外部容器における第２の絶縁油の最上位との高さ位置が、略同一であることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載のＸ線発生装置。
【請求項１０】
前記第１の外部容器及び前記管に前記第２の絶縁油が充填されているとともに、前記第２の外部容器に前記気体及び前記第２の絶縁油が封入されており、
前記容器内における第１の絶縁油の最上位と、前記外部容器における第２の絶縁油の最上位との高さ位置が、略同一であることを特徴とする請求項８に記載のＸ線発生装置。
【請求項１１】
運転前において、前記空間内が大気圧程度の圧力となるように調整されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のＸ線発生装置。
【請求項１２】
前記空間が密閉空間であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のＸ線発生装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のＸ線発生装置を備えていることを特徴とするＸ線検査装置。
【請求項１】
開口部を有しており、Ｘ線管を内包し支持する容器と、前記容器内に充填され、前記Ｘ線管を浸漬して、絶縁する第１の絶縁油と、前記第１の絶縁油の膨張、収縮を緩衝するために前記開口部を閉塞するように取り付けられた弾性部材とを含むＸ線発生装置であって、
前記開口部及び前記弾性部材の外部とともに形成した空間を内部に有し、気体及び前記第１の絶縁油と異なる液体のうち少なくとも一方が貯留されている貯留器を備えていることを特徴とするＸ線発生装置。
【請求項２】
前記気体が不活性ガスであることを特徴とする請求項１記載のＸ線発生装置。
【請求項３】
前記第１の絶縁油と異なる液体が、前記第１の絶縁油よりも比重の小さい第２の絶縁油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４】
前記貯留器が、前記開口部及び前記弾性部材の外部と接続されている孔を有した第１の外部容器と、前記第１の外部容器に管を介して連通している第２の外部容器とを有しているもの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５】
前記開口部が、前記容器の側部に設けられ、
前記管の他端が、前記第１の外部容器の上部に接続されていることを特徴とする請求項４に記載のＸ線発生装置。
【請求項６】
前記管の中央部が、前記管の一端及び他端の高さ位置よりも低い位置に設置されていることを特徴とする請求項５に記載のＸ線発生装置。
【請求項７】
前記第１の外部容器が、中心軸を水平として前記容器の側部に設けられた丸筒状容器であることを特徴とする請求項５に記載のＸ線発生装置。
【請求項８】
前記開口部が、前記容器の側部に設けられ、
前記貯留器が、前記開口部及び前記弾性部材の外部と接続されている孔を有した外部容器を有してい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９】
前記第１の外部容器及び前記管に前記第２の絶縁油が充填されているとともに、前記第２の外部容器に前記気体及び前記第２の絶縁油が封入されており、
前記容器内における第１の絶縁油の最上位と、前記第２の外部容器における第２の絶縁油の最上位との高さ位置が、略同一であることを特徴とする請求項４〜７のいずれか１項に記載のＸ線発生装置。
【請求項１０】
前記第１の外部容器及び前記管に前記第２の絶縁油が充填されているとともに、前記第２の外部容器に前記気体及び前記第２の絶縁油が封入されており、
前記容器内における第１の絶縁油の最上位と、前記外部容器における第２の絶縁油の最上位との高さ位置が、略同一であることを特徴とする請求項８に記載のＸ線発生装置。
【請求項１１】
運転前において、前記空間内が大気圧程度の圧力となるように調整されていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載のＸ線発生装置。
【請求項１２】
前記空間が密閉空間であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載のＸ線発生装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のＸ線発生装置を備えていることを特徴とするＸ線検査装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−６７５４４（Ｐ２０１０−６７５４４Ａ）
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２３４５１３（Ｐ２００８−２３４５１３）
【出願日】平成２０年９月１２日（２００８．９．１２）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月２５日（２０１０．３．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月１２日（２００８．９．１２）
【出願人】（０００１４７８３３）株式会社イシダ (859)
【Ｆターム（参考）】
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