JP2009170306A - Ｘ線管装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転軸の貫通突出部分からハウジング内の外囲器に臨む空間内への外気の混入を防止して、Ｘ線管の高電圧とハウジングとの絶縁耐力の低下を防止する。
【解決手段】陰極５と陽極６とを外囲器２内に収容し、その外囲器２とともに絶縁油をハウジング１内に収容し、外囲器２とハウジング１とを高電圧絶縁する絶縁容器９を備え、外囲器２に一体連接した陽極側回転軸８の回転軸芯方向の一端側をハウジング１の外方に貫通突出させてモータ１４に連動連結する。ハウジング１の陽極側回転軸８の貫通部分を覆うとともに陽極側回転軸８を貫通させる状態で補助ケーシング１６を設け、ハウジング１と補助ケーシング１６とで囲まれる補助空間Ｓ内に絶縁油を収容し、ハウジング１および補助ケーシング１６の陽極側回転軸８の貫通部分に、絶縁油の外方への漏れ出しを防止する第１および第２のオイルシール１７，１８を介装する。
【選択図】図１

Description

この発明は、陰極と陽極とを外囲器内に収容するとともに、その外囲器とともに絶縁油をハウジング内に収容し、外囲器とハウジングとを高電圧絶縁する絶縁容器を設け、外囲器に一体連接した回転軸の回転軸芯方向の一端側をハウジングの外方に貫通突出させ、その回転軸にモータを連動連結したＸ線管装置に関する。

この種のＸ線管装置としては、従来、次のような外囲器回転型のＸ線管装置が知られている。
すなわち、陽極を外囲器と一体となって回転させることにより、軸中心に設けられた陰極の電子源からの電子ビームを偏向コイルにより偏向させて、陽極のターゲットディスク上の所定位置に焦点を形成するように構成されている。

この構成によれば、陽極が回転するために、偏向した電子ビームをターゲットディスク上の同一位置に集中して衝突させることを回避でき、ターゲットディスク上の同一位置に集中して熱を発生させることがなく、同一位置に集中して発生した熱によるターゲットディスクの消耗を防止することができる利点を有している（特許文献１参照）。

更に、上述のようなＸ線管装置では、回転する外囲器の外部には絶縁容器が外囲器を取り囲むように配設されるとともに、絶縁容器がハウジング内に収容され、外囲器とハウジングとの間には冷却用の絶縁油が充填され、ハウジングの外部に設けたモータと外囲器とを回転軸を介して連動連結し、モータによって外囲器を高速で回転させることにより、陽極で発生した熱を絶縁油に効率的に伝達し、外囲器の回転によるポンプ作用で絶縁油を効率的に循環させながら冷却できるように構成されている。
特開平１０−６９８６９号公報（図１）

前述のように、ハウジングの外部に設けたモータと絶縁容器内の外囲器とを連動連結する回転軸をハウジングから貫通突出させるために、その貫通突出部分において、ハウジングを構成する壁と回転軸との摺接箇所でオイルシールを施している。
このオイルシールとしては、回転軸の回転作動中に回転軸と摺接するシールリップ部で形成される油膜の流体潤滑状態を利用することで、低トルクでかつ密封状態を保てるようにしている。また、シールリップ部において、絶縁油の外部への漏れ出しを防止するために、大気側からハウジング内側に微量の油の流れが発生するように設計されている。

しかしながら、リップ材料やリップ形状により、摺動接触面内における循環流の吸い込み、ならびに、吐き出し量の制御を設計するが、完全に空気の吸い込みを無くすことができず、吸い込まれた空気がハウジング内に溜まり、Ｘ線管の高電圧とハウジングとの絶縁耐力が低下する不都合があった。

この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、回転軸の貫通突出部分からハウジング内の外囲器に臨む空間内への外気の混入を防止して、外気混入に起因するＸ線管の高電圧とハウジングとの絶縁耐力の低下を防止できるようにすることを目的とする。

請求項１に係る発明は、上述のような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、電子ビームを発生させる陰極と、その陰極からの電子ビームの衝突によりＸ線を発生させる陽極と、前記陰極および前記陽極を内部に収容する外囲器と、その外囲器とともに絶縁油を内部に収容するハウジングと、前記外囲器と前記ハウジングとを高電圧絶縁する絶縁容器とを備え、前記外囲器に一体連接した回転軸を回転自在に軸受けするとともに、前記回転軸の回転軸芯方向の一端側を前記ハウジングの外方に貫通突出させ、前記回転軸にモータを連動連結したＸ線管装置であって、
前記ハウジングの前記回転軸の貫通部分を覆うとともに前記回転軸を貫通させる状態で補助ケーシングを設け、前記ハウジングと前記補助ケーシングとで囲まれる補助空間内に絶縁油を収容し、前記ハウジングの前記回転軸の貫通部分と前記補助ケーシングの前記回転軸の貫通部分の両方に、絶縁油の外方への漏れ出しを防止するオイルシールを介装させたことを特徴としている。

（作用・効果）
請求項１に係る発明のＸ線管装置の構成によれば、回転軸の貫通突出部分を通じて外部から混入した空気を一旦補助空間内に溜めることができる。
したがって、回転軸の貫通突出部分からハウジング内の外囲器に臨む空間内への外気の混入を効果的に防止できるから、外気混入に起因するＸ線管の高電圧とハウジングとの絶縁耐力の低下を防止できる。

また、請求項２に係る発明は、
請求項１に記載のＸ線管装置において、
前記補助空間を形成する周壁に、前記補助空間内の絶縁油の重量がかかることを抑制する状態で前記補助空間内に溜まった空気を逃がす排気路を形成する。

（作用・効果）
請求項２に係る発明のＸ線管装置の構成によれば、通常のＸ線撮影時において、Ｘ線管装置が回転するために上下反転するなど、補助空間内で絶縁油の重量がかかる方向が変化する。そのようなことを考慮し、補助空間を構成する周壁に絶縁油の重量が極力かからないように排気路を形成し、絶縁油が外部に漏れ出さないように補助空間内に溜まった空気を逃がすことができる。
したがって、補助空間内に溜まった空気が回転軸の貫通突出部分からハウジング内の外囲器に臨む空間内に混入することを一層良好に防止できる。

請求項１に係る発明のＸ線管装置の構成によれば、回転軸の貫通突出部分を通じて外部から混入した空気を一旦補助空間内に溜めることができる。
したがって、回転軸の貫通突出部分からハウジング内の外囲器に臨む空間内への外気の混入を効果的に防止できるから、外気混入に起因するＸ線管の高電圧とハウジングとの絶縁耐力の低下を防止できる。

以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、この発明に係るＸ線管装置の実施例１の概略断面図であり、ハウジング１内に、真空排気された外囲器２が設けられ、この外囲器２内に、高温に加熱された熱電子を放出するフィラメント３と、このフィラメント３を溝の中に取り付けた集束電極４とが収容され、このフィラメント３と集束電極４とによって陰極５が構成されている。

陰極５と対向する外囲器２の端面には陽極６が配設されている。陰極５および陽極６には、給電機構（図示せず）により陰極側回転軸７および陽極側回転軸８を介して、高電圧発生源（図示せず）から高電圧が印加され、加熱されたフィラメント３から電子ビームを発生させ、その電子ビームを高電圧が作る電界により陽極６に向けて加速するように構成されている。

外囲器２を取り囲むとともに近接する状態で絶縁容器９が設けられ、その絶縁容器９外に偏向コイル１０が設けられ、この偏向コイル１０によって電子ビームが偏向され、陽極６のターゲットディスク傾斜部１１に衝突して焦点が形成されてＸ線が発生され、外囲器２に形成した放射口１２からＸ線が放射されるように構成されている。

陰極側回転軸７および陽極側回転軸８それぞれが軸受１３を介して回転自在に支持され、陽極側回転軸８がハウジング１外に貫通突出され、その陽極側回転軸８にモータ１４が連動連結されている。モータ１４は支持ブラケット１５を介してハウジング１に支持されている。

図２の実施例１の要部の拡大断面図に示すように、ハウジング１の陽極側回転軸８の貫通部分を覆うとともに陽極側回転軸８を貫通させる状態でハウジング１の外面に補助ケーシング１６が取り付けられ、ハウジング１内、および、ハウジング１の外面と補助ケーシング１６の内面とで囲まれる補助空間Ｓ内に絶縁油が収容され、ハウジング１の陽極側回転軸８の貫通部分に、絶縁油の外方、すなわち、補助空間Ｓ側への漏れ出しを防止する第１のオイルシール１７が介装されるとともに、補助ケーシング１６の陽極側回転軸８の貫通部分に、絶縁油の外方への漏れ出しを防止する第２のオイルシール１８が介装されている。図示しないが、ハウジング１内および補助空間Ｓ内には絶縁油の供給管と排出管が接続されるとともに供給管と排出管とがポンプおよび冷却用熱交換器を介して接続され、ハウジング１内および補助空間Ｓ内に絶縁油を循環流動できるようになっている。

第１および第２のオイルシール１７，１８それぞれは、ハウジング１に固定するとともにハウジング１へのはめあい力を保持するための金属環１７ａ，１８ａにシール部材１７ｂ，１８ｂを保持させ、そのシール部材１７ｂ，１８ｂに、陽極側回転軸８の回転作動中に陽極側回転軸８と摺接するシールリップ部１７ｃ，１８ｃを一体的に設けるとともに、シールリップ部１７ｃ，１８ｃの外周側に、シールリップ部１７ｃ，１８ｃの陽極側回転軸８への押し付け力を高めるばね１７ｄ，１８ｄを設けて構成されている。
上記構成により、シールリップ部１７ｃ，１８ｃで形成される油膜の流体潤滑状態を利用することで、低トルクでかつ密封状態を保てるようになっている。また、シールリップ部１７ｃ，１８ｃの近傍の傾斜面が絶縁油側よりも外部側が緩い傾斜面に構成され、シールリップ部１７ｃ，１８ｃにおいて、絶縁油の外方への漏れ出しを防止するために、補助空間Ｓ内側かハウジング１内側に、かつ、大気側から補助空間Ｓ内側に微量の油の流れが発生するように設計されている。第１および第２のオイルシール１７，１８それぞれとしては、二トリル系ゴム製のシールリップ部で１００℃程度の温度に耐える耐油性のものが使用される。

補助空間Ｓを形成する補助ケーシング１６の、陽極側回転軸８と平行な壁部分の所定箇所に、陽極側回転軸８と平行な部分と、その両端に連なる陽極側回転軸８に直交する方向の部分とを有する排気路１９が形成されている。また、排気路１９には、リリーフ圧を調整可能なリリーフ弁２０が付設されている。

上記構成により、補助空間Ｓ内に空気が溜まり、設定されたリリーフ圧になるに伴ってリリーフ弁２０が開き、排気路１９を通じて補助空間Ｓ内に溜まった空気を逃がすことができるようになっている。

図３は、この発明に係るＸ線管装置の実施例２の概略断面図、図４は実施例２の要部の拡大断面図であり、実施例１と異なるところは次の通りである。
すなわち、ハウジング１にモータ１４に一体のフランジ部１４ａが取り付け固定され、ハウジング１の陽極側回転軸８の貫通部分を覆うとともに陽極側回転軸８を貫通させる状態でハウジング１の内面に補助ケーシング３１が取り付けられ、ハウジング1内、および、ハウジング1の内面と補助ケーシング３１の内面とで囲まれる補助空間Ｓ１内に絶縁油が収容され、補助ケーシング３１の陽極側回転軸８の貫通部分に、絶縁油の外方、すなわち、補助空間Ｓ側への漏れ出しを防止する第１のオイルシール３２が介装されるとともに、ハウジング１の陽極側回転軸８の貫通部分に、絶縁油の外方への漏れ出しを防止する第２のオイルシール３３が介装されている。第１および第２のオイルシール３２，３３の詳細構成は実施例１と同様である。

補助空間を形成する補助ケーシング３１の、陽極側回転軸８と平行な壁部分に近接した箇所のハウジング１の外面に排気路形成部材３４が取り付けられ、ハウジング１から排気路形成部材３４に連なる陽極側回転軸８と平行な部分と、それに連なるように排気路形成部材３４に形成された陽極側回転軸８に直交する方向の部分と、更にそれに連なるように排気路形成部材３４に形成された陽極側回転軸８に平行な部分とを有する排気路３５が形成されている。また、排気路３５には、リリーフ圧を調整可能なリリーフ弁３６が付設されている。他の構成は実施例１と同じであり、同一図番を付すことによりその説明は省略する。

排気路１９，３５としては、前述実施例１および実施例２におけるように屈曲した経路とリリーフ弁２０，３６とによって形成するものに限らず、Ｘ線管装置の回転変位による姿勢変化にかかわらず、絶縁油の重量がかかることを抑制する状態で補助空間Ｓ内に溜まった空気を逃がすように構成するものであれば各種の構成が採用できる。また、ハウジング１内の空間に溜まった空気を逃がすように排気路を設けても良い。

この発明のＸ線管装置は、非破壊検査機器などの工業用装置やＸ線診断装置などの医用装置に適用することができる。
また、外囲器の形状としては、偏向コイル１０から一方側にのみ径が大きくなるものに限らず、例えば、偏向コイル１０を中心にして両側に径が大きくなるものでも良い。

この発明に係るＸ線管装置の実施例１の概略断面図である。 実施例１の要部の拡大断面図である。 この発明に係るＸ線管装置の実施例２の概略断面図である。 実施例２の要部の拡大断面図である。

符号の説明

１…ハウジング
２…外囲器
５…陰極
６…陽極
７…陰極側回転軸
８…陽極側回転軸
９…絶縁容器
１４…モータ
１６…補助ケーシング
１７…第１のオイルシール
１８…第２のオイルシール
１９…排気路
３１…補助ケーシング
３２…第１のオイルシール
３３…第２のオイルシール
３５…排気路
Ｓ…補助空間
Ｓ１…補助空間

Claims (2)

1. 電子ビームを発生させる陰極と、その陰極からの電子ビームの衝突によりＸ線を発生させる陽極と、前記陰極および前記陽極を内部に収容する外囲器と、その外囲器とともに絶縁油を内部に収容するハウジングと、前記外囲器と前記ハウジングとを高電圧絶縁する絶縁容器とを備え、前記外囲器に一体連接した回転軸を回転自在に軸受けするとともに、前記回転軸の回転軸芯方向の一端側を前記ハウジングの外方に貫通突出させ、前記回転軸にモータを連動連結したＸ線管装置であって、
   前記ハウジングの前記回転軸の貫通部分を覆うとともに前記回転軸を貫通させる状態で補助ケーシングを設け、前記ハウジングと前記補助ケーシングとで囲まれる補助空間内に絶縁油を収容し、前記ハウジングの前記回転軸の貫通部分と前記補助ケーシングの前記回転軸の貫通部分の両方に、絶縁油の外方への漏れ出しを防止するオイルシールを介装させたことを特徴とするＸ線管装置。
2. 請求項１に記載のＸ線管装置において、
   前記補助空間を形成する周壁に、前記補助空間内の絶縁油の重量がかかることを抑制する状態で前記補助空間内に溜まった空気を逃がす排気路を形成してあるＸ線管装置。

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