JP6104689B2 - Ｘ線管装置及びｘ線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、Ｘ線管装置及びＸ線コンピュータ断層撮影装置に関する。

Ｘ線コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置と称する）のガントリーは、固定フレームと、固定フレームに回転可能に支持された回転架台と、固定フレーム及び回転架台を収容した筐体と、を備えている。ガントリーは、回転架台に搭載されたＸ線管装置、Ｘ線検出器及び冷却ユニット（冷却機）なども備えている。

詳しくは、回転架台は、リング状のフレーム部を有し、このリング状フレームの内壁に、Ｘ線管装置、Ｘ線検出器及び冷却ユニットなどが取り付けられている。これらのユニットは、比較的コンパクトでありながら質量が大きく、設置面の圧力が高いため、とりわけ強固な固着が必要とされている。

以上のような構造とすることにより、回転架台が高速で回転し、その結果多大な遠心力がＸ線管装置及び冷却ユニットなどに加わるような場合でも、Ｘ線管装置及び冷却ユニットなどのフレーム部に対する強固な固着を維持することができる。

Ｘ線管装置及び冷却ユニットは、Ｘ線管が発生する熱が伝達される冷却液が循環する循環路を介して接続されている。Ｘ線ＣＴ装置の発熱源は、Ｘ線管である。このため、Ｘ線管の発熱は冷却液に伝達され、高温となった冷却液は冷却ユニットに送り込まれる。冷却ユニットは、ラジエータ及びファンユニットを備えている。冷却ユニットで冷却された冷却液は、再びＸ線管に戻される。

特開平９−５６７１０号公報 特開２００１−１３７２２４号公報 特開２００７−５１４２８７号公報

ところで、ファンユニットにより空気をラジエータに吹き付ける場合、装置の使用の経過とともに、空気に含まれる埃がラジエータに堆積し、ラジエータの通気部を塞いでしまう問題がある。

ラジエータは一般的に、断面が円形や扁平形状の冷却液が流れるチューブに、空気に接する表面積を大きくした複数のフィンが取り付けられたフィンチューブ方式の構造が使用される。平板状のフィンがチューブの長手方向に直行するようにチューブに取り付けられている場合には、互いに隣接するフィン間の隙間が空気の流路となる。等間隔に多数配置した扁平チューブと、その隙間に波板状のフィンを各頂部が扁平チューブの各扁平な側面に接合されて取り付けられている場合には、フィンと扁平チューブの扁平な側面との間の隙間が空気の流路となる。この隙間は１ｍｍ乃至２ｍｍ程度と狭いため、ファンユニットで吹き付けられる空気に含まれる埃が、装置の使用時間の経過とともに隙間に堆積して空気の流路を塞いでしまう問題がある。

通気部が塞がれると、ラジエータを透過する風量の低下を招き、冷却ユニットの冷却性能の低下を招いてしまう。そこで、冷却ユニットの冷却性能を回復させるため、定期的なメンテナンス時に回転架台から冷却ユニットを取り外し、冷却ユニットのラジエータを露出させ、ラジエータを清掃している。

しかしながら、上記のような場合、ラジエータの清掃に時間がかかる問題がある。その他、メンテナンスを忘れて行わなかった場合には、Ｘ線管の耐熱性の低い部品が故障してしまう問題がある。

特許文献３には、ラジエータよりも風上側にフォーム材からなる所謂スポンジフィルタを配置して埃を除去することが開示されている。しかし、スポンジフィルタに埃が付くことによる風量の減衰率が高いため、定期メンテナンス時のエアフィルタの清掃または交換を頻繁に行う必要があり、上記エアフィルタを使用しない場合と同様の問題があった。

この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、ラジエータの放熱性能の低下を抑制することができるＸ線管装置及びＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することにある。

一実施形態に係るＸ線管装置は、
ハウジングと、
電子ビームを放出する陰極、前記電子ビームが照射されることによりＸ線を放出する陽極ターゲット、並びに前記陰極及び陽極ターゲットを収納した真空外囲器を含み、前記ハウジングに収納されたＸ線管と、
前記Ｘ線管が発生する熱の少なくとも一部が伝達される冷却液と、
前記冷却液が循環する循環路と、
前記循環路に取付けられて前記冷却液を循環させる循環ポンプと、
前記循環路に取付けられて前記冷却液の熱を外部へ放出させるフィンチューブ型のラジエータと、
樹脂繊維が不規則にからみあい空間体積率が９３％以上である三次元網状体を形成する三次元不織布からなり、空気を透過させ、空気に含まれる埃を取り除くエアフィルタと、
前記エアフィルタを透過した後に前記ラジエータを透過する空気の流れを作りだすファンユニットと、を備えている。

また、一実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置は、
ハウジングと、
電子ビームを放出する陰極、前記電子ビームが照射されることによりＸ線を放出する陽極ターゲット、並びに前記陰極及び陽極ターゲットを収納した真空外囲器を含み、前記ハウジングに収納されたＸ線管と、
前記Ｘ線管が発生する熱の少なくとも一部が伝達される冷却液と、
前記冷却液が循環する循環路と、
前記循環路に取付けられて前記冷却液を循環させる循環ポンプと、
前記循環路に取付けられて前記冷却液の熱を外部へ放出させるフィンチューブ型のラジエータと、
樹脂繊維が不規則にからみあい空間体積率が９３％以上である三次元網状体を形成する三次元不織布からなり、空気を透過させ、空気に含まれる埃を取り除くエアフィルタと、
前記エアフィルタを透過した後に前記ラジエータを透過する空気の流れを作りだすファンユニットと、
前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
回転軸を中心に回転するリング状のフレーム部を有し、前記Ｘ線管、循環ポンプ、ラジエータ、ファンユニット及びＸ線検出器が取付けられた回転架台と、を備え、
前記エアフィルタは、前記フレーム部の内壁側の空間に露出している。

図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のガントリーの外観を示す斜視図である。 図２は、図１の線II−IIに沿ったＸ線ＣＴ装置を示す断面図である。 図３は、図２に示した回転架台、並びに回転架台に搭載されたＸ線管装置、冷却ユニット及びＸ線検出器を示す正面図である。 図４は、上記Ｘ線管装置及び冷却ユニット示す概念構成図である。 図５は、上記冷却ユニットの一部を示す概略断面図である。 図６は、上記第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の実施例１のＸ線管装置を示す断面図である。 図７は、上記第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の実施例２のＸ線管装置を示す断面図である。 図８は、図７に示したＸ線管装置を示す他の断面図である。 図９は、図７及び図８に示したＸ線管装置の一部を拡大して示す断面図である。 図１０は、上記第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置及び比較例１のＸ線ＣＴ装置における、経過日数に対するラジエータを透過する風量の変化をグラフで示す図である。 図１１は、上記第１の実施形態及び比較例１におけるＸ線ＣＴ装置の使用時間に対するラジエータを透過する風量の変化をグラフで示す図である。 図１２は、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の冷却ユニットの一部を示す概略断面図である。 図１３は、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の冷却ユニットの一部を示す概略断面図である。 図１４は、上記第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置、並びに比較例２及び比較例３のＸ線ＣＴ装置における、経過日数に対するラジエータを透過する風量の変化をグラフで示す図である。 図１５は、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の冷却ユニットの一部を示す概略断面図である。 図１６は、第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の冷却ユニットの一部を示す概略断面図であり、エアフィルタの設置例を示す図である。 図１７は、上記第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の冷却ユニットの一部の変形例を示す概略断面図であり、エアフィルタの設置例を示す図である。 図１８は、上記第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の冷却ユニットの一部の他の変形例を示す概略断面図であり、エアフィルタの設置例を示す図である。 図１９は、上記第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の冷却ユニットの一部の他の変形例を示す概略断面図であり、エアフィルタの設置例を示す図である。 図２０は、図１９に示した冷却ユニットの一部を拡大して示す図であり、枠部材及び突出部を示す図である。 図２１は、上記第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の冷却ユニットの一部の他の変形例を示す概略断面図であり、エアフィルタの設置例を示す図である。 図２２は、図２１に示したエアフィルタ及び枠部材を示す上面図である。 図２３は、第６の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の冷却ユニットの一部を示す概略断面図である。 図２４は、比較例１のＸ線ＣＴ装置の冷却ユニットの一部を示す概略断面図である。 図２５は、比較例２のＸ線ＣＴ装置の冷却ユニットの一部を示す概略断面図である。 図２６は、比較例３のＸ線ＣＴ装置の冷却ユニットの一部を示す概略断面図である。

以下、図面を参照しながら第１の実施形態に係るＸ線コンピュータ断層撮影装置について詳細に説明する。Ｘ線コンピュータ断層撮影装置は、Ｘ線ＣＴ（computerized tomography）装置である。

図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のガントリーの外観を示す斜視図である。図２は、図１の線II−IIに沿ったＸ線ＣＴ装置を示す断面図である。図３は、図２に示した回転架台、並びに回転架台に搭載されたＸ線管装置、冷却ユニット及びＸ線検出器を示す正面図である。

図１乃至図３に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、筐体２、土台部４、固定架台５、回転架台６、ベアリング部材８、Ｘ線管装置１０、冷却ユニット２０、及びＸ線検出器４０を備えている。

筐体２は、上記の多くの部材を収容している。筐体２は、Ｘ線ＣＴ装置１の外観を飾っている。筐体２は、排気口２ａ、吸気口２ｂ及び導入口２ｃを含んでいる。
排気口２ａは、筐体２の上部に形成されている。排気口２ａは、通気性に優れたメッシュ状のカバー３で塞がれている。なお、図示しないが、Ｘ線ＣＴ装置１は、筐体２内に設けられカバー３に対向したファンユニットをさらに備えている。これにより、筐体２内の空気を、排気口２ａを通して筐体２の外部に排出することができる。

吸気口２ｂは、筐体２の下部に形成されている。ここでは、吸気口２ｂは、筐体２と土台部４の間の隙間に形成されている。筐体２の外部の新しい空気を、吸気口２ｂを通して筐体２の内部に取入れることができる。
上記のことから、筐体２の内部の空気を入れ替えることができるため、筐体２の内部の空気の温度の上昇を抑制することができる。
導入口２ｃは、被検体を導入するものである。図示しないが、Ｘ線ＣＴ装置１は、被検体を載せる寝台も備えている。

固定架台５は、土台部４に固定されている。軸受機構として機能するベアリング（転がり軸受け、ボール／ロールベアリング）部材８は、固定架台５及び回転架台６間に設けられている。

回転架台６は、ベアリング部材８を介して固定架台５に回転可能に支持されている。回転架台６は、ガントリーと呼ばれ、回転架台６の回転軸（ガントリー中心）ａ１を中心に回転可能である。回転架台６を高速回転させるために、Ｘ線ＣＴ装置は、例えばダイレクトドライブモータを採用している。

回転架台６は、最外周に位置したリング状のフレーム部７を有している。フレーム部７には、開口部７ａが形成されている。ここでは、開口部７ａのサイズ及び個数は、後述するファンユニット２５のサイズ及び個数に対応付けることができる。

Ｘ線管装置１０、冷却ユニット２０及びＸ線検出器４０は、回転架台６に取付けられている。Ｘ線管装置１０及び冷却ユニット２０は、フレーム部７の内壁に取付けられている。図示しないが、高電圧発生電源などもフレーム部７の内壁に取付けられていてもよい。

Ｘ線管装置１０及び冷却ユニット２０は、比較的コンパクトでありながら質量が大きく、設置面の圧力が高いため、フレーム部７に強固に固着されている。これにより、回転架台６が高速で回転し、その結果多大な遠心力がＸ線管装置１０及び冷却ユニット２０に加わるような場合でも、これらはフレーム部７に対する強固な固着を維持できるものである。

Ｘ線管装置１０は、Ｘ線発生器として機能し、Ｘ線を放射する。Ｘ線検出器４０は、回転軸ａ１を挟んでＸ線管装置１０（Ｘ線管）と対向している。Ｘ線検出器４０は、例えば円弧状に配列された複数のＸ線検出素子を有している。Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線検出器４０を複数備え、配列させていてもよい。Ｘ線検出器４０は、Ｘ線管装置１０から放射され被検体を透過したＸ線を検出し、検出したＸ線を電気信号に変換する。

図示しないが、Ｘ線ＣＴ装置１は、回転架台６に取付けられ、Ｘ線検出器４０から出力する電気信号を増幅し、かつＡＤ変換するデータ収集装置をさらに備えていてもよい。また、図示しないが、固定架台５には電力あるいは制御信号などをＸ線管装置１０及び冷却ユニット２０などに与えるための機器が設けられていてもよい。上記機器は、スリップリングを介して回転架台６に取付けられているＸ線管装置１０及び冷却ユニット２０などに与えることができる。

Ｘ線ＣＴ装置１は、動作状態に入ると回転架台６が回転軸ａ１を中心に回転する。このとき、Ｘ線管装置１０、冷却ユニット２０及びＸ線検出器４０などは、被検体の周囲を一体になって回転する。これと同時に、Ｘ線管装置１０からＸ線が放射される。

Ｘ線は、被検体を透過し、Ｘ線検出器４０に入射し、Ｘ線検出器４０においてＸ線の強度が検出される。Ｘ線検出器４０で検出された検出信号は、例えば、上記データ収集装置で増幅され、かつＡ／Ｄ変換によってディジタル検出信号に変換され、図示しないコンピュータに供給される。

コンピュータは、ディジタル検出信号をもとに、被検体の関心領域におけるＸ線吸収率を演算し、その演算結果から被検体の断層画像を生成するための画像データを構築する。画像データは、図示しない表示装置などに送られ、画面上に断層画像として表示される。

上記のように、Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線管装置１０及びＸ線検出器４０が被検体を挟んで回転し、被検体の検査断面内のあらゆる点を透過したＸ線の強弱いわゆる投影データを、いろいろな角度、例えば３６０°の範囲から獲得する。そして、この投影データをもとに、予めプログラムされたデータ再構成プログラムにより断層画像を生成する。

図４は、Ｘ線管装置１０及び冷却ユニット２０示す概念構成図である。図４では、開口部７ａ及び後述する熱交換器２３の位置関係を強調して示している。
図３及び図４に示すように、Ｘ線管装置１０は、ハウジング１２と、ハウジング１２に収納されたＸ線管１３と、を有している。ハウジング１２（Ｘ線管装置１０）は、独立して回転架台６に直接又は間接的に取付けられ、固定されている。ここでは、ハウジング１２は、フレーム部７の内壁に直接取付けられている。

Ｘ線管１３は、電子ビームを放出する陰極、電子ビームが照射されることによりＸ線を放出する陽極ターゲット、並びに陰極及び陽極ターゲットを収納した真空外囲器を含んでいる。ここで、Ｘ線ＣＴ装置１は、冷却液９を有している。冷却液９には、Ｘ線管１３が発生する熱の少なくとも一部が伝達される。

Ｘ線管装置１０は、導管１１ａ及び導管１１ｂを有している。導管１１ａは、一端がハウジング１２の冷却液取入れ口１２ｉに気密に取付けられ、他端がソケット７２に気密に取付けられている。導管１１ｂは、一端がハウジング１２の冷却液排出口１２ｏに気密に取付けられ、他端がソケット８２に気密に取付けられている。導管１１ａ及び導管１１ｂは、冷却液９が循環する循環路３０の一部を形成している。

熱伝達面がＸ線管１３の外面である場合、ハウジング１２内に冷却液９が収容されている。ハウジング１２は、導管１１ａ及び導管１１ｂとともに循環路３０の一部を形成している。そして、Ｘ線管１３の熱伝達面を冷却液９が循環することで、Ｘ線管１３、特に後述する陽極ターゲットを冷却することができる。

熱伝達面がＸ線管１３の内部に位置している場合、導管１１ａ及びＸ線管１３を、直接又は連結部材を介して間接的に連結するか、又は、導管１１ｂ及びＸ線管１３を、直接又は連結部材を介して間接的に連結する。ハウジング１２及びＸ線管１３の内部は、導管１１ａ及び導管１１ｂとともに循環路３０の一部を形成している。これにより、Ｘ線管１３の内部の熱伝達面を冷却液９が循環することで、Ｘ線管１３、特に後述する陽極ターゲットを冷却することができる。

その他、熱伝達面がＸ線管１３の内部に位置し、導管１１ａ及び導管１１ｂをともにＸ線管１３に連結した場合、ハウジング１２内に冷却液は収容されていてもよく、逆に収容されていなくともよい。この場合、ハウジング１２内に収容される冷却液を冷却液９とは異なる種類の冷却液とすることもできる。Ｘ線管１３の内部は、導管１１ａ及び導管１１ｂとともに循環路３０の一部を形成している。これにより、Ｘ線管１３の内部の熱伝達面を冷却液９が循環することで、Ｘ線管１３、特に後述する陽極ターゲットを冷却することができる。

冷却ユニット２０は、導管２１ａ、導管２１ｂ、導管２１ｃ、導管２１ｄ、循環ポンプ２２、熱交換器２３及びベローズ機構としての空盆６０を有している。導管２１ａは、一端がプラグ８１に気密に取付けられている。導管２１ｃは、一端がプラグ７１に気密に取付けられている。導管２１ｄは、一端が導管２１ａに気密に取付けられている。導管２１ａ、導管２１ｂ、導管２１ｃ及び導管２１ｄは、循環路３０の一部を形成している。

循環ポンプ２２は、独立してフレーム部７の内壁に直接又は間接的に取付けられ、固定されている。ここでは、循環ポンプ２２は、フレーム部７の内壁に直接取付けられている。循環ポンプ２２は、循環路３０に取付けられている。ここでは、循環ポンプ２２は、導管２１ａ及び導管２１ｂ間に気密に取付けられている。循環ポンプ２２は、導管２１ｂに冷却液９を吐き出し、導管２１ａから冷却液９を取り込む。循環ポンプ２２は、循環路３０において冷却液９を循環させることができる。

図５は、冷却ユニット２０の一部を示す概略断面図である。
図３乃至図５に示すように、熱交換器２３は、循環路３０に取付けられ、冷却液９の熱を外部に放出する。熱交換器２３は、ラジエータ２４及びファンユニット２５を有している。

ラジエータ２４は、循環路３０に取付けられている。ラジエータ２４は、導管２１ｂ及び導管２１ｃ間に接続された図示しない、冷却液が流れる複数の放熱パイプと、放熱パイプに取付けられた図示しない複数の放熱フィンと、を有している。ラジエータ２４は、冷却液９の熱を外部へ放出させることができる。

詳しくは、ラジエータ２４は、フィンチューブ方式の構造（フィンチューブ型のラジエータ）であり、概略パネル形状を有している。放熱パイプの断面形状は、円形状や扁平形状である。ラジエータ２４は、放熱フィンを設けることにより、表面積を大きくし、空気に接する面積を大きくしている。

ラジエータ２４は、ラジエータを透過する空気の流れの風上側となる前面２４ｆと、風下側となる背面２４ｒを有している。例えば、平板状のフィンが放熱パイプの長手方向に直交するように放熱パイプに取り付けられている場合には、互いに隣合う放熱フィン間の隙間が空気の流路となる。また、例えば、等間隔に多数配置した扁平形状の放熱パイプと、その隙間に波板状の放熱フィンを各頂部が放熱パイプの各扁平な側面に接合されて取り付けられている場合には、放熱フィンと放熱パイプの扁平な側面との間の隙間が空気の流路となる。

ファンユニット２５は、ラジエータ２４の前面２４ｆに対向して位置している。ファンユニット２５は、ラジエータ２４の前面２４ｆから背面２４ｒへと透過する空気の流れを作りだすことができる。ファンユニット２５は、ラジエータ２４を透過する空気を開口部７ａを通して回転架台６（フレーム部７）の外部へと放出させることができる。

上記のことから、熱交換器２３は、冷却液９の熱を外部へ放出させることができる。また、ラジエータ２４を透過した空気を回転架台６の外部へと放出させることができるため、回転架台６の内部の空気の温度の上昇を抑制することができる。

エアフィルタＦは、ファンユニット２５の空気取り込み側に対向配置されている。エアフィルタＦは、空気を透過させ、空気に含まれる埃を取り除くものである。このため、ファンユニット２５は、エアフィルタＦを透過した後にラジエータ２４を透過する空気の流れを作りだすことができる。

上記のことから、埃が取り除かれた空気がラジエータ２４を透過するため、ラジエータ２４（放熱パイプ及び放熱フィン）への埃の堆積を抑制することができる。すなわち、ラジエータ２４の通気部（放熱パイプ及び放熱フィンの間の隙間）を塞がり難くすることができる。なお、本実施形態において、ラジエータ２４の通気部は、１ｍｍ乃至２ｍｍ程度の隙間である。ラジエータ２４を透過する空気の量（風量）の低下を抑制することができるため、ラジエータ２４の放熱性能（冷却ユニット２０の冷却性能）の低下を抑制することができる。

冷却ユニット２０は、回転架台６に取付けられた筐体５０をさらに備えている。筐体５０は、フレーム部７の内壁に取付けられ、固定されている。筐体５０は、例えば板金で形成されている。筐体５０は、回転架台６の回転に伴って加わる遠心力に耐え得る機械的強度を持つように設計されている。

ラジエータ２４及びファンユニット２５は、筐体５０に収納され、ユニット化されている。筐体５０は、ラジエータ２４及びファンユニット２５を外部に露出させるよう開口して形成されている。エアフィルタＦは、ファンユニット２５が露出する筐体５０の開口を閉塞するように設けられている。これにより、筐体５０内への埃の侵入を抑制することができる。

ラジエータ２４及びファンユニット２５は、回転架台６に直接又は間接的に取付けられ、固定されている。ここでは、ラジエータ２４及びファンユニット２５は、筐体５０を介してフレーム部７の内壁に間接的に取付けられている。

図３及び図４に示すように、空盆６０は、回転架台６に直接又は間接的に取付けられている。ここでは、空盆６０は、ハウジング１２、循環ポンプ２２、ラジエータ２４及びファンユニット２５などとは独立して、フレーム部７に直接取付けられている。空盆６０は、循環路３０に取付けられている。

空盆６０は、開口部６１ａを有したケース６１を有している。開口部６１ａは、導管２１ｄに気密に連通されている。空盆６０は、ケース６１内を開口部６１ａと繋がった第１空間６３及び第２空間６４に区域する弾性隔膜としてのベローズ６２を有している。ケース６１には、第２空間６４に繋がった通気孔６５が形成されている。通気孔６５は空気の出入りを許可するため、第２空間６４は大気に開放されている。ベローズ６２は、ケース６１に液密に取付けられている。ベローズ６２は伸縮自在である。ここでは、ベローズ６２はゴムで形成されている。ベローズ６２は、冷却液９の温度変化による体積変化（体積の膨張及び収縮）を吸収することができる。ベローズ６２は、ガスに対して不透過性を示す材料で形成することが好ましい。

プラグ７１及びソケット７２は、着脱自在の連結部材としてのカプラ７０を形成し、プラグ８１及びソケット８２は、着脱自在の連結部材としてのカプラ８０を形成している。カプラ７０、８０は、プラグ及びソケットが連結した連結状態（固定状態）と、プラグ及びソケットが分離した分離状態とに切替え可能である。カプラ７０、８０は、連結状態において、気密、かつ液密に連結されている。カプラ７０、８０は、シャットオフバルブ付きのカプラである。カプラ７０、８０の分離状態において、プラグ７１、８１及びソケット７２、８２は、それぞれ、外部への液（冷却液９）漏れを防止することができ、内部への空気の混入を防止することができる構造を採っている。カプラ７０、８０をそれぞれ分離状態に切替えることにより、２系統に分離することができ、Ｘ線管装置１０及び冷却ユニット２０を分離することができる。

分離状態のＸ線管装置１０は、冷却液９の体積変化を吸収し難い構成である。そこで、導管１１ａ、１１ｂをゴムホースで形成することにより、導管１１ａ、１１ｂに、冷却液９の体積変化を吸収させる機能を持たせることができる。しかし、導管１１ａ、１１ｂだけでは冷却液９の体積変化を十分に吸収できない場合がある。この場合、分離状態のＸ線管装置１０には空盆を取付けた方が好ましい。

ここで、この第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置のＸ線管装置１０の例として、実施例１及び実施例２のＸ線管装置について説明する。始めに、実施例１のＸ線管装置１０について説明する。図６は、実施例１のＸ線管装置１０を示す断面図である。

図６に示すように、Ｘ線管装置１０は回転陽極型のＸ線管装置であり、Ｘ線管１３は回転陽極型のＸ線管である。Ｘ線管装置１０は、Ｘ線管１３の他、磁界を発生させるコイルとしてのステータコイル１０２を備えている。図示しないが、ハウジング１２（図４）は、Ｘ線管１３及びステータコイル１０２を収容している。

Ｘ線管１３は、固定体としての固定シャフト１１０と、管部１３０と、陽極ターゲット１５０と、回転体１６０と、潤滑剤としての液体金属１７０と、陰極１８０と、真空外囲器１９０とを備えている。Ｘ線管１３は動圧すべり軸受を使っている。

固定シャフト１１０は、回転軸ａ２に沿って延出して回転軸ａ２を中心軸として筒状に形成され、一端部が閉塞されている。固定シャフト１１０は、上記一端部から外れた側面に軸受面１１０Ｓを有している。固定シャフト１１０は、Ｆｅ（鉄）合金やＭｏ（モリブデン）合金等の材料で形成されている。固定シャフト１１０の内部は冷却液９で満たされている。固定シャフト１１０は、この内部に冷却液９が流れる流路が形成されている。固定シャフト１１０は、この他端部側に冷却液９を外部に吐出す吐出し口１１０ｂを有している。

管部１３０は、固定シャフト１１０の内部に設けられ、固定シャフトとともに流路を形成している。管部１３０の一端部は、固定シャフト１１０の他端部に形成された開口部１１０ａを通って固定シャフト１１０の外部に延出している。管部１３０は、開口部１１０ａに密接に固定されている。

管部１３０は、この内部に冷却液９を取り入れる取り入れ口１３０ａと、冷却液９を固定シャフト１１０の内部に吐出す吐出し口１３０ｂとを有している。取り入れ口１３０ａは、固定シャフト１１０の外部に位置している。吐出し口１３０ｂは、固定シャフト１１０の一端部に隙間を置いて位置している。

取り入れ口１３０ａは導管１１ａに直接又は連結部材を介して間接的に連結され、吐出し口１１０ｂはハウジング１２内に開放されている。又は、取り入れ口１３０ａはハウジング１２内に開放され、吐出し口１１０ｂは導管１１ｂに直接又は連結部材を介して間接的に連結されている。

上記したことから、Ｘ線管１３外部からの冷却液９は、取り入れ口１３０ａから取り入れられ、管部１３０内部を通って固定シャフト１１０の内部に吐出され、固定シャフト１１０及び管部１３０の間を通り、吐出し口１１０ｂからＸ線管１３外部に吐出される。

陽極ターゲット１５０は、陽極１５１と、この陽極の外面の一部に設けられたターゲット層１５２とを有している。陽極１５１は、円盤状に形成され、固定シャフト１１０と同軸的に設けられている。陽極１５１は、Ｍｏ合金等の材料で形成されている。陽極１５１は、回転軸ａ２に沿った方向に凹部１５１ａを有している。凹部１５１ａは、円盤状に窪めて形成されている。凹部１５１ａには固定シャフト１１０の一端部が嵌合されている。凹部１５１ａは、固定シャフト１１０の一端部に隙間を置いて形成されている。ターゲット層１５２は、Ｗ（タングステン）合金等の材料で輪状に形成されている。ターゲット層１５２の表面は電子衝突面である。

回転体１６０は、固定シャフト１１０より径の大きい筒状に形成されている。回転体１６０は、固定シャフト１１０及び陽極ターゲット１５０と同軸的に設けられている。回転体１６０は、固定シャフト１１０より短く形成されている。

回転体１６０は、ＦｅやＭｏ等の材料で形成されている。より詳しくは、回転体１６０は、筒部１６１と、筒部１６１の一端部の側面を囲むように筒部と一体に形成された環部１６２と、筒部１６１の他端部に設けられたシール部１６３と、筒部１６４とを有している。

筒部１６１は、固定シャフト１１０の側面を囲んでいる。筒部１６１は、内面に軸受面１１０Ｓに隙間を置いて対向した軸受面１６０Ｓを有している。回転体１６０の一端部、すなわち、筒部１６１の一端部及び環部１６２は陽極ターゲット１５０と接合されている。回転体１６０は、固定シャフト１１０を軸に陽極ターゲット１５０とともに回転可能に設けられている。

シール部１６３は、軸受面１６０Ｓに対して環部１６２（一端部）の反対側に位置している。シール部１６３は、筒部１６１の他端部に接合されている。シール部１６３は、環状に形成され、固定シャフト１１０の側面全周に亘って隙間を置いて設けられている。筒部１６４は、筒部１６１の側面と接合され、筒部１６１に固定されている。筒部１６４は、例えばＣｕ（銅）で形成されている。

液体金属１７０は、固定シャフト１１０の一端部及び凹部１５１ａ間の隙間、並びに固定シャフト１１０（軸受面１１０Ｓ）及び筒部１６１（軸受面１６０Ｓ）間の隙間に充填されている。なお、これらの隙間は全て繋がっている。この実施の形態において、液体金属１７０は、ガリウム・インジウム・錫合金（ＧａＩｎＳｎ）である。

回転軸ａ２に直交した方向において、シール部１６３及び固定シャフト１１０間の隙間（クリアランス）は、回転体１６０の回転を維持するとともに液体金属１７０の漏洩を抑制できる値に設定されている。上記したことから、隙間はわずかであり、５００μｍ以下である。このため、シール部１６３は、ラビリンスシールリング（labyrinth seal ring）として機能する。

また、シール部１６３は、内側を円形枠状に窪めてそれぞれ形成された複数の収容部を有している。上記収容部は、万一隙間から液体金属１７０が漏れた場合、漏れた液体金属１７０を収容する。

陰極１８０は、陽極ターゲット１５０のターゲット層２５２に間隔を置いて対向配置されている。陰極１８０は、電子を放出するフィラメント１８１を有している。
真空外囲器１９０は、固定シャフト１１０、管部１３０、陽極ターゲット１５０、回転体１６０、液体金属１７０及び陰極１８０を収容している。真空外囲器１９０は、Ｘ線透過窓１９０ａ及び開口部１９０ｂを有している。Ｘ線透過窓１９０ａは、回転軸ａ２に対して直交した方向にターゲット層１５２と対向している。固定シャフト１１０の他端部は、開口部１９０ｂを通って真空外囲器１９０の外部に露出されている。開口部１９０ｂは、固定シャフト１１０を密接に固定している。
陰極１８０は、真空外囲器１９０の内壁に取付けられている。真空外囲器１９０は密閉されている。真空外囲器１９０の内部は真空状態に維持されている。

ステータコイル１０２は、回転体１６０の側面、より詳しくは筒部１６４の側面に対向して真空外囲器１９０の外側を囲むように設けられている。ステータコイル１０２の形状は環状である。

ここで、上記Ｘ線管１３及びステータコイル１０２の動作状態について説明する。ステータコイル１０２は回転体１６０（特に筒部１６４）に与える磁界を発生するため、回転体は回転する。これにより、陽極ターゲット１５０も回転する。また、陰極１８０に負の電圧（高電圧）が印加され、陽極ターゲット１５０は接地電位に設定される。

これにより、陰極１８０及び陽極ターゲット１５０間に電位差が生じる。このため、陰極１８０が電子を放出すると、この電子は、加速され、ターゲット層１５２に衝突する。すなわち、陰極１８０は、ターゲット層１５２に電子ビームを照射する。これにより、ターゲット層１５２は、電子と衝突するときにＸ線を放出し、放出されたＸ線はＸ線透過窓１９０ａを介して真空外囲器１９０外部、ひいてはハウジング１２外部に放出される。 上記のように、実施例１のＸ線管装置１０が形成されている。

次に、実施例２のＸ線管装置１０について説明する。図７は、実施例２のＸ線管装置を示す断面図である。図８は、図７に示したＸ線管装置を示す他の断面図である。図９は、図７及び図８に示したＸ線管装置の一部を拡大して示す断面図である。

図７乃至図９に示すように、Ｘ線管装置１０は固定陽極型のＸ線管装置であり、Ｘ線管１３は固定陽極型のＸ線管である。Ｘ線管１３は、真空外囲器２３１を備えている。真空外囲器２３１は、真空容器２３２と、絶縁部材２５０とを備えている。この実施形態において、絶縁部材２５０は、高電圧絶縁部材として機能している。絶縁部材２５０には陰極２３６が取り付けられ、絶縁部材２５０は、真空外囲器２３１の一部を形成している。

陽極ターゲット２３５は、真空外囲器２３１の一部を形成している。陽極ターゲット２３５は、真空外囲器２３１の外部に小さく開口し、ターゲット面２３５ｂ近傍で膨らんだ壺形に形成されている。陽極ターゲット２３５、陰極２３６、集束電極２０９及び加速電極２０８は、真空外囲器２３１に収納されている。陽極ターゲット２３５には、電圧供給配線が接続されている。陽極ターゲット２３５及び加速電極２０８は接地電位に設定されている。陰極２３６及び集束電極２０９と対向した個所の真空容器２３２は筒状に形成されている。陰極２３６には、負の高電圧が印加される。集束電極２０９には、調整された負の高電圧が供給される。真空外囲器２３１の内部は真空状態である。金属表面部２３４は、Ｘ線放射窓２３１ｗの真空側の表面を含む真空容器２３２の内側に設けられ、接地電位に設定されている。

また、Ｘ線管１３は、管部２４１と、環部２４２とを備えている。管部２４１は、金属で形成されている。管部２４１の一端部は、陽極ターゲット２３５の内部に挿入されている。環部２４２は、陽極ターゲット２３５内に設けられている。環部２４２は、管部２４１の一端部の側面を囲むように管部２４１と一体に形成されている。環部２４２は陽極ターゲット２３５に隙間を置いて設けられている。管部２４１の他端部は、冷却液取入れ口を形成し、導管１１ａに連結されている。陽極ターゲット２３５の開口は、管部２４１との間に冷却液排出口を形成している。このため、ハウジング１２内は、冷却液９で満たされる。ハウジング１２は、Ｘ線放射窓２３１ｗに対向したＸ線放射窓１２ｗを有している。

ハウジング１２内には、偏向部２７０が収容されている。偏向部２７０は、磁気偏向部であり、真空容器２３２の外側で、電子ビームの軌道を取り囲む位置に設けられている。偏向部２７０は、陰極２３６から放出される電子ビームを偏向させ、焦点の位置をターゲット面２３５ｂ上で移動させるものである。
上記のように、実施例２のＸ線管装置が形成されている。

次に、上記エアフィルタＦについて説明する。
エアフィルタＦは、空間体積率が９３％以上の不織布を用いて形成されている。ここで、空間体積率（％）とは、単位体積内に含まれる空間の体積率である。

空間率が９３％以上である不織布としては、例えば、サランロック、及びクレハロンロック（登録商標）を挙げることができる。どちらも樹脂繊維が不規則にからみあい三次元網状体を形成している。上記樹脂繊維の材質は塩化ビニリデンを主成分としている。

サランロックは、旭化成ホームプロダクツ株式会社製のサラン（登録商標）繊維を利用した三次元不織布である。三次元網状体は塩化ビニリデンを主成分とするラテックスで被覆結合されている。サランロックにおいて、厚さは１０ｍｍ乃至５０ｍｍ、空間体積率は９３％乃至９７％、繊維直径は０．０９ｍｍ乃至０．５８ｍｍのそれぞれの範囲内で幾つかの組合せが規格製品となっている。

クレハロンロックは、武蔵野技研株式会社の３次元不織布である。三次元網状体は塩化ビニリデンを主成分とするラテックスで被覆結合されている。クレハロンロックにおいては、厚さは１０ｍｍ乃至５０ｍｍ、空間体積率は９５乃至９７％、繊維直径は０．０９ｍｍ乃至０．２９ｍｍのそれぞれの範囲内で幾つかの組合せが規格製品となっている。

次に、上記エアフィルタＦを使用することにより、ラジエータ２４を透過する空気の量（風量）の低下を抑制できることを、本願発明者等の調査結果に基づいて明らかにする。図１０は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１及び比較例１のＸ線ＣＴ装置における、経過日数に対するラジエータ２４を透過する風量の変化をグラフで示す図である。すなわち、図１０は、ラジエータ２４を透過する風量の減衰率を示している。ここでは厚さ１０ｍｍ、空間率は９６％、繊維直径は０．２３ｍｍであるクレハロンロックを使用した例を示している。ここで、図２４に示すように、比較例１のＸ線ＣＴ装置の構成は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１と、エアフィルタＦ無しに形成されている点でのみ異なる。

ラジエータ２４を透過する風量の減衰率を調査する際、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１と比較例１のＸ線ＣＴ装置とを同一条件の下で調査した。例えば、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１と比較例１のＸ線ＣＴ装置とを、同一の環境の下で同じ頻度で継続的に稼動させた。なお、Ｘ線ＣＴ装置１を稼動させる際、勿論、冷却ユニット２０（ファンユニット２５）は稼動させたが、Ｘ線管装置１０については稼動させなかった。本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１に関しては、ラジエータ２４のメンテナンス無しに行った。

図１０に示すように、ラジエータ２４を透過する風量は相対的に示している。例えば、比較例１のＸ線ＣＴ装置の初期状態におけるラジエータ２４を透過する風量を１００％としている。そして、上記風量の限界、すなわちラジエータ２４の放熱性能（冷却ユニット２０の冷却性能）を維持できる上記風量の下限を６０％としている。本実施形態における上記風量の調査結果については線形Ｌ１で、比較例１における上記風量の調査結果については線形Ｌ２で、それぞれ示している。

本実施形態に関しては、線形Ｌ１から分かるように、エアフィルタＦが空気の流れを遮るため、初期状態において、ラジエータ２４を透過する風量は比較例１に比べて低い。但し、初期状態の上記風量は、９５％であり、６０％を大きく超えている。また、上記風量の低下率は低く、５００日を経過しても８９％の上記風量を得ていることが分かった。エアフィルタＦが空気に含まれる埃を取り除き、ラジエータ２４への埃の堆積が抑制された結果である。上記のことから、本実施形態においては、ラジエータ２４を透過する風量の低下を抑制できたことが分かる。エアフィルタＦに堆積した埃はすべて繊維屑（所謂 綿埃）であった。

一方、比較例１に関しては、線形Ｌ２から分かるように、初期状態のラジエータ２４を透過する風量は高いものの、上記風量の低下率は高いことが分かった。２５０日程度経過したところで、上記風量が６０％を下回る結果となった。空気がエアフィルタＦを透過すること無しにラジエータ２４を透過し、ラジエータ２４への埃の堆積が続いたためである。上記のことから、比較例１においては、ラジエータ２４を透過する風量の低下を抑制できなかったことが分かる。ラジエータに堆積した埃はエアフィルタＦに堆積した埃と同様の繊維屑（所謂 綿埃）であった。

ここで、空気がエアフィルタＦを透過すること無しにラジエータ２４を透過するものと仮定した場合のファンユニット２５の稼動時間に対するラジエータ２４を透過する空気の量の低下率をｋ(0)とする。言い換えると、ｋ(0)は、比較例１におけるラジエータ２４を透過する風量の低下率である。

また、空気がエアフィルタＦを透過した後にラジエータ２４を透過する場合のファンユニット２５の稼動時間に対するラジエータ２４を透過する空気の量の低下率をｋ(1)とする。言い換えると、ｋ(1)は、本実施形態におけるラジエータ２４を透過する風量の低下率である。

すると、ｋ(0)＞ｋ(1)である。上記のことは、線形Ｌ１、Ｌ２からも了解できるものである。
ここで、ｋ（ｋ(0)、ｋ(1)）は、次の式（１）、（２）から求めることができる。
Ｑａ＝Ｑ(0)（１−ｋ(0)ｔ） …式（１）
Ｑｂ＝Ｑ(1)（１−ｋ(1)ｔ） …式（２）
なお、Ｑａは比較例１のラジエータ２４を透過する空気の量であり、Ｑ(0)は比較例１のラジエータ２４を透過する空気の量の初期値であり、Ｑｂは本実施形態に係るラジエータ２４を透過する空気の量であり、Ｑ(1)は本実施形態に係るラジエータ２４を透過する空気の量の初期値であり、ｔは時間である。ｋは正の値である。ここで、Ｑ(1)＜Ｑ(0)である。

次に、上記エアフィルタＦのより好ましい条件を、本願発明者等の調査結果に基づいて明らかにする。ここでは、本実施形態及び比較例１におけるラジエータ２４を透過する風量の変化を同一条件の下で調査することにより上記条件を明らかにする。図１１は、本実施形態及び比較例におけるＸ線ＣＴ装置１の使用時間に対するラジエータ２４を透過する風量の変化をグラフで示す図である。

図１１に示すように、ラジエータ２４を透過する風量は相対的に示している。本実施形態における上記風量の調査結果については線形Ｌ３で、比較例１における上記風量の調査結果については線形Ｌ４で、それぞれ示している。

また、Ｑ(min)はラジエータ２４の放熱性能（冷却ユニット２０の冷却性能）を維持できる風量Ｑａ、Ｑｂの下限（限界値）である。さらに、線形Ｌ３と線形Ｌ４とが交差する時点の時間（同一の使用時間でＱａ＝Ｑｂとなるときの時間）をｔａ、線形Ｌ４が風量Ｑ(min)を示す破線と交差する時点の時間（Ｑａ＝Ｑ(min)となるときの時間）をｔｂ、線形Ｌ３が風量Ｑ(min)を示す破線と交差する時点の時間（Ｑｂ＝Ｑ(min)となるときの時間）をｔｃとする。

ここで、ｔａ、ｔｂ、ｔｃは、上記式（１）、（２）から次の関係式を求めることができる。
ｔａ＝（ Ｑ(0)−Ｑ(1) ）／（ ｋ(0)・Ｑ(0)−ｋ(1)・Ｑ(1) ）
ｔｂ＝（ Ｑ(0)−Ｑ(min) ）／（ ｋ(0)・Ｑ(0) ）
ｔｃ＝（ Ｑ(1)−Ｑ(min) ）／（ ｋ(1)・Ｑ(1) ）
上記エアフィルタＦの満たすべき条件は、ｔｂ＜ｔｃである。
また、上記エアフィルタＦのより好ましい条件は、２×ｔｂ＜ｔｃを満たすことである。

上記のように構成された第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、Ｘ線ＣＴ装置１は、Ｘ線管装置１０と、冷却ユニット２０と、Ｘ線検出器４０と、回転架台６と、を備えている。冷却ユニット２０は、循環ポンプ２２と、ラジエータ２４と、ファンユニット２５と、を有している。回転架台６は、フレーム部７を有し、Ｘ線管装置１０、循環ポンプ２２、ラジエータ２４、ファンユニット２５及びＸ線検出器４０が取付けられている。

ファンユニット２５は、ラジエータ２４の周囲を流れる空気を開口部７ａを通して回転架台６の外部へと放出させる。
Ｘ線ＣＴ装置１の使用時間の経過とともに、ラジエータ２４の放熱パイプや放熱フィン間の隙間に埃が堆積すると、空気は次第にラジエータ２４を透過し難くなってしまい、熱交換器２３の冷却性能が低下し、Ｘ線管の冷却率も低下してしまう。

しかしながら、Ｘ線ＣＴ装置１は、空気を透過させ、空気に含まれる埃を取り除くエアフィルタＦを備えている。ファンユニット２５は、エアフィルタＦを透過した後にラジエータ２４を透過する空気の流れを作りだすことができる。ラジエータ２４（放熱パイプ及び放熱フィン）への埃の堆積を抑制することができるため、ラジエータ２４の通気部（放熱パイプ及び放熱フィンの間の隙間）を塞がり難くすることができる。一方、ファンユニット２５に埃が堆積したことによるファンユニット２５を透過する空気の量（風量）の低下は、小さいため、ラジエータ２４を透過する空気の量（風量）の低下を抑制することができ、その結果ラジエータ２４の放熱性能（冷却ユニット２０の冷却性能）の低下を抑制することができる。

上記のことから、ラジエータ２４のメンテナンス（清掃）頻度の低減及びメンテナンス作業性の向上、又はメンテナンスフリー化を実現することができる。
熱交換器２３の機能が低下しないようにメンテナンスすることによりＸ線管１３に生じる過熱を低減することができる。このため、Ｘ線管１３に頻発する放電の発生を低減することができ、Ｘ線管１３の製品寿命の短縮を低減することができる。その他、上記実施例１のＸ線管装置１０（図６）においては、軸受温度の過度の上昇を抑制することができる。液体金属１７０と軸受部材との反応を抑制することができるため、軸受が固着して回転不能となる事態を回避することができる。
上記のことから、ラジエータ２４の放熱性能の低下を抑制することができるＸ線ＣＴ装置１を得ることができる。

ここで、上記第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の変形例について説明する。
上記冷却ユニット２０は、筐体５０に替えてダクトを備えていてもよい。ダクトは、ラジエータ２４及びファンユニット２５の間に位置している。ダクトは、ラジエータ２４の周縁部及びファンユニット２５の周縁部をそれぞれ囲んでいる。ダクトは、ファンユニット２５が作りだす空気の流れの拡散を防止することができ、空気をラジエータ２４まで効率良くガイドすることができる。例えば、回転架台６の内部（回転架台６及び筐体２で囲まれた領域）の空気の温度の上昇を抑制することができる。そして、熱交換器２３の冷却性能や、Ｘ線検出器４０の感度の安定性を高い状態に維持することができる。

次に、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。この実施形態において、他の構成は上述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。図１２は、第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の冷却ユニット２０の一部を示す概略断面図である。

図１２に示すように、エアフィルタＦは間接的に筐体５０に取り付けられていてもよい。冷却ユニット２０はダクト２６をさらに備えている。
ダクト２６の空気を取り込む側（風上側）の開口には、エアフィルタＦが取り付けられている。ダクト２６の空気を送り出す側（風下側）の開口は、筐体５０に取り付けられ、ファンユニット２５が露出する筐体５０の開口に繋がっている。ダクト２６の形状は、特に限定されるものではなく、種々変形可能である。ダクト２６は、エアフィルタＦを透過した空気をファンユニット２５までガイドすることができる。埃が除去された空気のみをラジエータ２４に与えることができる。上記のことから、ダクト２６を利用する場合でも、ラジエータ２４への埃の堆積を抑制することができる。

上記のように構成された第２の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、Ｘ線ＣＴ装置１は、さらにダクト２６を備えている。ファンユニット２５は、エアフィルタＦを透過し、ダクト２６によってガイドされた後にラジエータ２４を透過する空気の流れを作りだすことができる。本実施形態においても、ラジエータ２４（放熱パイプ及び放熱フィン）への埃の堆積を抑制することができ、ラジエータ２４の放熱性能（冷却ユニット２０の冷却性能）の低下を抑制することができる。

その他、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
上記のことから、ラジエータ２４の放熱性能の低下を抑制することができるＸ線ＣＴ装置１を得ることができる。

次に、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。この実施形態において、他の構成は上述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。図１３は、第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の冷却ユニット２０の一部を示す概略断面図である。

図１３に示すように、回転軸ａ１からファンユニット２５までの距離は、回転軸ａ１からラジエータ２４までの距離より長くなっている（図３）。ラジエータ２４の風上側は、フレーム部７の内壁側の空間側における筐体５０の開口を通り、筐体５０の外側に露出している。エアフィルタＦは、ラジエータ２４の風上側に対向している。

上記のように構成された第３の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、ラジエータ２４の風上側が筐体５０の外側に露出している。この場合も、ファンユニット２５は、エアフィルタＦを透過した後にラジエータ２４を透過する空気の流れを作りだすことができる。本実施形態においても、ラジエータ２４（放熱パイプ及び放熱フィン）への埃の堆積を抑制することができ、ラジエータ２４の放熱性能（冷却ユニット２０の冷却性能）の低下を抑制することができる。

上記実施形態では、厚さが１０ｍｍ、空間体積率が９６％、繊維直径が０．２３ｍｍであるクレハロンロックをエアフィルタＦに使用した場合について述べてきたが、構造を変えないで厚さを１０ｍｍよりも大きくした場合には初期のエア透過率は減少するものの、経時的なエア透過率の変化にはほとんど差がみられなかった。また、空間体積率がより大きいほど、または繊維直径がより大きいほど経時的なエア透過率の変化は小さかった。また、厚さ１０ｍｍ乃至５０ｍｍ、空間体積率９０％乃至９７％、繊維直径０．２３乃至０．５８ｍｍのそれぞれの範囲内で組合わされたサランロックおよびクレハロンロックの規格製品を使用した場合において、ラジエータ２４（放熱パイプ及び放熱フィン）への埃の堆積を抑制することができ、ラジエータ２４の放熱性能（冷却ユニット２０の冷却性能）の低下を抑制することができることを確認した。

上記のエアフィルタは、フィンチューブ方式のラジエータに一般的に使用されているものではなく、本願発明者らが実験的にフィンチューブ方式のラジエータに初めて使用したものである。上記した効果は、本願発明者らにとっても予想外の驚くべき結果であり、また、一般的に知られているものでもない。

Ｘ管用の冷却システムに使用されている従来のエアフィルタは、上記特許文献３に示されるフォーム材からなるスポンジフィルタのように、細かいメッシュ状の格子によって開口部を形成している。空気はこの狭い開口部を通って流れるため、時間の経過とともにエアフィルタに徐々に堆積した綿埃は、やがてこの開口部を塞いでしまい、早期に空気透過率の低下が引き起こされてしまうものと考えられる。

次に、上記エアフィルタＦと従来のエアフィルタとの違いを、本願発明者らの調査結果に基づいて明らかにする。図１４は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１、並びに比較例２及び比較例３のＸ線ＣＴ装置における、経過日数に対するラジエータ２４を透過する風量の変化をグラフで示す図である。すなわち、図１４は、ラジエータ２４を透過する風量の減衰率を示している。ここで、図２５に示すように、比較例２のＸ線ＣＴ装置の構成は、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１と、エアフィルタＦ無しに形成されている点でのみ異なる。また、図２６に示すように、比較例３のＸ線ＣＴ装置は、エアフィルタＦをスポンジフィルタＳに替えた以外、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１と同様に構成されている。

ラジエータ２４を透過する風量の減衰率を調査する際、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１、並びに比較例２及び比較例３のＸ線ＣＴ装置を同一条件の下で調査した。例えば、本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１、並びに比較例２及び比較例３のＸ線ＣＴ装置を、同一の環境の下で同じ頻度で継続的に稼動させた。なお、Ｘ線ＣＴ装置１を稼動させる際、勿論、冷却ユニット２０（ファンユニット２５）は稼動させたが、Ｘ線管装置１０については稼動させなかった。本実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１および比較例３のＸ線ＣＴ装置に関しては、ラジエータ２４のメンテナンス無しに行った。

図１４に示すように、ラジエータ２４を透過する風量は相対的に示している。例えば、比較例２のＸ線ＣＴ装置の初期状態におけるラジエータ２４を透過する風量を１００％としている。そして、上記風量の限界、すなわちラジエータ２４の放熱性能（冷却ユニット２０の冷却性能）を維持できる上記風量の下限を６０％としている。本実施形態における上記風量の調査結果については線形Ｌ５で、比較例２における上記風量の調査結果については線形Ｌ６で、比較例３における上記風量の調査結果については線形Ｌ７で、それぞれ示している。

本実施形態と比較例３に関しては、線形Ｌ５及び線形Ｌ７から分かるように、エアフィルタＦ又はスポンジフィルタＳが空気の流れを遮るため、初期状態において、ラジエータ２４を透過する風量は比較例に比べて低い。但し、初期状態の上記風量は、６０％以上（本実施形態の場合９５％、比較例３の場合９２％）であり、６０％を大きく超えている。また、本実施形態の場合、上記風量の低下率は低く、５００日を経過しても８９％の上記風量を得ていることが分かった。エアフィルタＦが空気に含まれる埃を取り除き、ラジエータ２４への埃の堆積が抑制された結果である。上記のことから、本実施形態においては、ラジエータ２４を透過する風量の低下を抑制できたことが分かる。

一方、比較例２及び３に関しては、線形Ｌ６及び線形Ｌ７から分かるように、上記風量の低下率は高いことが分かった。線形Ｌ６については２５０日程度経過したところで、線形Ｌ７については１５０日程度経過したところで上記風量が６０％を下回る結果となった。上記のことから、比較例２及び３においては、ラジエータ２４を透過する風量の低下を抑制できなかったことが分かる。

また本実施形態では、筐体２の一部を取り外し、エアフィルタＦを取り外すだけで、フレーム部７の内壁側の空間からラジエータ２４を清掃することができ、ラジエータ２４に堆積した埃を除去することができる。回転架台６から、冷却ユニット２０を取り外したり、さらに冷却ユニット２０に連結されたＸ線管装置１０を併せて取り外したりすることなくラジエータ２４を清掃することができる。このため、メンテナンスする場合においては、清掃（メンテナンス作業）にかかる時間を短縮することができる。

その他、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。
上記のことから、ラジエータ２４の放熱性能の低下を抑制することができるＸ線ＣＴ装置１を得ることができる。

次に、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。この実施形態において、他の構成は上述した第３の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。図１５は、第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の冷却ユニット２０の一部を示す概略断面図である。

図１５に示すように、エアフィルタＦは間接的に筐体５０に取り付けられていてもよい。冷却ユニット２０はダクト２６をさらに備えている。
ダクト２６の空気を取り込む側（風上側）の開口には、エアフィルタＦが取り付けられている。ダクト２６の空気を送り出す側（風下側）の開口は、筐体５０に取り付けられ、ラジエータ２４が露出する筐体５０の開口に繋がっている。ダクト２６の形状は、特に限定されるものではなく、種々変形可能である。ダクト２６は、エアフィルタＦを透過した空気をラジエータ２４までガイドすることができる。埃が除去された空気のみをラジエータ２４に与えることができる。上記のことから、ダクト２６を利用する場合でも、ラジエータ２４への埃の堆積を抑制することができる。

上記のように構成された第４の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、Ｘ線ＣＴ装置１は、さらにダクト２６を備えている。ファンユニット２５は、エアフィルタＦを透過し、ダクト２６によってガイドされた後にラジエータ２４を透過する空気の流れを作りだすことができる。本実施形態においても、ラジエータ２４（放熱パイプ及び放熱フィン）への埃の堆積を抑制することができ、ラジエータ２４の放熱性能（冷却ユニット２０の冷却性能）の低下を抑制することができる。

その他、上記第３の実施形態と同様の効果を得ることができる。
上記のことから、ラジエータ２４の放熱性能の低下を抑制することができるＸ線ＣＴ装置１を得ることができる。

次に、第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。この実施形態において、他の構成は上述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。図１６は、第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の冷却ユニット２０の一部を示す概略断面図である。図１６において、ラジエータ２４及びファンユニット２５の図示は省略している。
図１６に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、枠部材９１、保持部材９２及び固定部材をさらに備えている。固定部材としては、締め具としてのねじ９３を利用することができる。

枠部材９１は、エアフィルタＦの形状に対応して枠状に形成されている。枠部材９１は、エアフィルタＦの周縁を取り囲みエアフィルタＦを支持している。エアフィルタＦは枠部材９１に常時、固定されている。
保持部材９２は、筐体５０に固定されている。保持部材９２は、枠部材９１の一側縁部を収容可能に形成されている。なお、枠部材９１のがたつきを低減するため、保持部材９２の収容部の形状及びサイズは、枠部材９１の形状及びサイズとほぼ同一であってもよい。枠部材９１の一側縁部を保持し、エアフィルタＦを間接的に保持している。保持部材９２は、エアフィルタＦ及び枠部材９１の位置決めに利用することもできる。

ねじ９３は、枠部材９１の他の側縁部を固定し、エアフィルタＦの位置を間接的に固定している。このため、ねじ９３は、枠部材９１に形成された貫通孔を通って筐体５０のねじ穴に締め付けられている。

筐体５０にエアフィルタＦを装着する際は、まず、エアフィルタＦと一体となった枠部材９１を保持部材９２の収容部に嵌め込む。その後、枠部材９１の貫通孔を通って筐体５０のねじ穴にねじ９３を締め付ける。
筐体５０からエアフィルタＦを取り外す際は、まず、ねじ９３を緩め、その後、エアフィルタＦと一体となった枠部材９１を保持部材９２の収容部から引き抜く。
上記のように、エアフィルタＦは枠部材９１と一体に着脱可能に筐体５０の外面側に設置することができる。

上記のように構成された第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１及びエアフィルタＦの装着方法によれば、Ｘ線ＣＴ装置１は、エアフィルタＦを備えている。このため、上記第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

上記のことから、ラジエータ２４の放熱性能の低下を抑制することができるＸ線ＣＴ装置１を得ることができる。

また、Ｘ線ＣＴ装置１は、枠部材９１、保持部材９２及びねじ９３をさらに備えている。このため、エアフィルタＦと枠部材９１とが一体に構成されることで、エアフィルタＦを容易に着脱可能に設けることができる。

次に、上記第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の変形例について説明する。
図１７は、上記第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の冷却ユニット２０の一部の変形例を示す概略断面図であり、エアフィルタＦの設置例を示す図である。図１７において、ラジエータ２４及びファンユニット２５の図示は省略している。

図１７に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、保持部材９２を備えていない。ここでは、枠部材９１の複数の側縁部に複数の貫通孔が形成されている。各ねじ９３は対応する貫通孔を通って筐体５０の対応するねじ穴に締め付けられている。

図１８は、上記第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の冷却ユニット２０の一部の他の変形例を示す概略断面図であり、エアフィルタＦの設置例を示す図である。図１８において、ラジエータ２４及びファンユニット２５の図示は省略している。

図１８に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、保持部材９２及びねじ９３の替わりに固定部材としての磁石９４を備えている。磁石９４は、筐体５０と枠部材９１との間に位置している。磁石９４は、少なくとも筐体５０及び枠部材９１の一方に取り付けられている。この場合、磁力により、枠部材９１を筐体５０に固定することができる。言うまでもないが、この場合、枠部材９１、筐体５０は磁力の影響を受ける金属などの材料で形成されている。
固定部材としては、磁石９４に限定されるものではなく、種々変形可能であり、例えば面ファスナや、両面テープを利用するものであってもよい。

図１９は、上記第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の冷却ユニット２０の一部の他の変形例を示す概略断面図であり、エアフィルタＦの設置例を示す図である。図１９において、ラジエータ２４及びファンユニット２５の図示は省略している。図２０は、図１９に示した冷却ユニット２０の一部を拡大して示す図であり、枠部材及び突出部を取り出して示す図である。

図１９及び図２０に示すように、エアフィルタＦは、嵌め込みタイプの枠部材９１を利用することにより設置されている。枠部材９１は、弾性変形可能な材料で形成されている。枠部材９１は、筐体５０に対向した嵌め込み穴である開口部９１ｏを有している。開口部９１ｏの内面には切り欠き９１ｒが形成されている。

開口部９１ｏと対向した筐体５０には、突出部９５が形成されている。突出部９５には突起９５ｐが形成されている。突起９５ｐは、突出部９５が筐体５０から突出した方向に直交する方向に突出している。突起９５ｐは、切り欠き９１ｒに対向している。そして、突起９５ｐに切り欠き９１ｒが嵌ることにより、枠部材９１の位置を固定することができる。

筐体５０にエアフィルタＦを装着する際は、エアフィルタＦと一体となった枠部材９１の開口部９１ｏを突出部９５に押し込むことにより行う。

筐体５０からエアフィルタＦを取り外す際は、突出部９５から枠部材９１を引き抜くことにより行う。

上記のように、エアフィルタＦは枠部材９１と一体に着脱可能に筐体５０の外面側に設置することができる。

図２１は、上記第５の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の冷却ユニットの一部の他の変形例を示す概略断面図であり、エアフィルタの設置例を示す図である。図２１において、ラジエータ２４及びファンユニット２５の図示は省略している。図２２は、図２１に示したエアフィルタＦ及び枠部材９１を示す上面図である。

図２１及び図２２に示すように、エアフィルタＦは、枠部材９１に固定されていない。枠部材９１は、筐体５０と一体に形成され、又は筐体５０に取り付けられている。枠部材９１は、エアフィルタＦの周縁部を収容する枠状の収容部を有している。

エアフィルタＦを装着する際は、エアフィルタＦを曲げて枠部材９１の収容部に押し込むことにより行うことができる。

上記のように、エアフィルタＦは単体で着脱可能に設置することができる。

次に、第６の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置について説明する。この実施形態において、他の構成は上述した第１の実施形態と同一であり、同一の部分には同一の符号を付してその詳細な説明を省略する。図２３は、第６の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１の冷却ユニット２０の一部を示す概略断面図である。

図２３に示すように、エアフィルタＦは筐体５０に収納されている。エアフィルタＦは、ラジエータ２４の風上側に対向している。

上記のように構成された第６の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置１によれば、Ｘ線ＣＴ装置１は、ラジエータ２４の風上側に対向したエアフィルタＦを備えている。この場合も、ファンユニット２５は、エアフィルタＦを透過した後にラジエータ２４を透過する空気の流れを作りだすことができる。本実施形態においても、ラジエータ２４（放熱パイプ及び放熱フィン）への埃の堆積を抑制することができ、ラジエータ２４の放熱性能（冷却ユニット２０の冷却性能）の低下を抑制することができる。ラジエータ２４のメンテナンス（清掃）頻度の低減又はメンテナンスフリー化を実現することができる。
上記のことから、ラジエータ２４の放熱性能の低下を抑制することができるＸ線ＣＴ装置１を得ることができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、上述した実施形態は、Ｘ線ＣＴ装置に限らず、各種のＸ線装置に適用することが可能である。
Ｘ線管装置１０は冷却ユニット２０を備えていてもよい。この場合、上述した実施形態は、各種のＸ線管装置に適用することも可能である。

１…Ｘ線ＣＴ装置、９…冷却液、１０…Ｘ線管装置、１２…ハウジング、１３…Ｘ線管、２０…冷却ユニット、２２…循環ポンプ、２３…熱交換器、２４…ラジエータ、２５…ファンユニット、２６…ダクト、３０…循環路、４０…Ｘ線検出器、５０…筐体、６０，９０…空盆、Ｆ…エアフィルタ。

Claims (15)

1. ハウジングと、
   電子ビームを放出する陰極、前記電子ビームが照射されることによりＸ線を放出する陽極ターゲット、並びに前記陰極及び陽極ターゲットを収納した真空外囲器を含み、前記ハウジングに収納されたＸ線管と、
   前記Ｘ線管が発生する熱の少なくとも一部が伝達される冷却液と、
   前記冷却液が循環する循環路と、
   前記循環路に取付けられて前記冷却液を循環させる循環ポンプと、
   前記循環路に取付けられて前記冷却液の熱を外部へ放出させるフィンチューブ型のラジエータと、
   樹脂繊維が不規則にからみあい空間体積率が９３％以上である三次元網状体を形成する三次元不織布からなり、空気を透過させ、空気に含まれる埃を取り除くエアフィルタと、
   前記エアフィルタを透過した後に前記ラジエータを透過する空気の流れを作りだすファンユニットと、を備えたＸ線管装置。
2. 前記エアフィルタの厚みは、１０ｍｍ以上であり、
   前記樹脂繊維の直径は、０．２３ｍｍ乃至０．５８ｍｍである請求項１に記載のＸ線管装置。
3. 前記樹脂繊維の材質は塩化ビニリデンを主成分とし、
   前記三次元網状体は塩化ビニリデンを主成分とするラテックスで被覆結合されている請求項１に記載のＸ線管装置。
4. 前記ラジエータと前記ファンユニットとの間に位置し、前記ラジエータと前記ファンユニットとの間における空気の流れをガイドするダクトをさらに備えた請求項１に記載のＸ線管装置。
5. 前記循環路に取付けられ、前記冷却液の温度変化による体積変化を吸収するベローズ機構をさらに備えた請求項１に記載のＸ線管装置。
6. 筐体をさらに備え、
   少なくとも前記ファンユニット及びラジエータは、前記筐体に収納され、ユニット化されている請求項１に記載のＸ線管装置。
7. 空気が前記エアフィルタを透過すること無しに前記ラジエータを透過するものと仮定した場合の前記ファンユニットの稼動時間に対する前記ラジエータを透過する空気の量の低下率をｋ（０）、
   空気が前記エアフィルタを透過した後に前記ラジエータを透過する場合の前記ファンユニットの稼動時間に対する前記ラジエータを透過する空気の量の低下率をｋ（１）とすると、
   ｋ（０）＞ｋ（１）である請求項１に記載のＸ線管装置。
8. ハウジングと、
   電子ビームを放出する陰極、前記電子ビームが照射されることによりＸ線を放出する陽極ターゲット、並びに前記陰極及び陽極ターゲットを収納した真空外囲器を含み、前記ハウジングに収納されたＸ線管と、
   前記Ｘ線管が発生する熱の少なくとも一部が伝達される冷却液と、
   前記冷却液が循環する循環路と、
   前記循環路に取付けられて前記冷却液を循環させる循環ポンプと、
   前記循環路に取付けられて前記冷却液の熱を外部へ放出させるフィンチューブ型のラジエータと、
   樹脂繊維が不規則にからみあい空間体積率が９３％以上である三次元網状体を形成する三次元不織布からなり、空気を透過させ、空気に含まれる埃を取り除くエアフィルタと、
   前記エアフィルタを透過した後に前記ラジエータを透過する空気の流れを作りだすファンユニットと、
   前記Ｘ線を検出するＸ線検出器と、
   回転軸を中心に回転するリング状のフレーム部を有し、前記Ｘ線管、循環ポンプ、ラジエータ、ファンユニット及びＸ線検出器が取付けられた回転架台と、を備え、
   前記エアフィルタは、前記フレーム部の内壁側の空間に露出しているＸ線コンピュータ断層撮影装置。
9. 前記エアフィルタの厚みは、１０ｍｍ以上であり、
   前記樹脂繊維の直径は、０．２３ｍｍ乃至０．５８ｍｍである請求項８に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
10. 前記樹脂繊維の材質は塩化ビニリデンを主成分とし、
    前記三次元網状体は塩化ビニリデンを主成分とするラテックスで被覆結合されている請求項８に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
11. 前記ラジエータと前記ファンユニットとの間に位置し、前記ラジエータと前記ファンユニットとの間における空気の流れをガイドするダクトをさらに備えた請求項８に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
12. 前記循環路に取付けられ、前記冷却液の温度変化による体積変化を吸収するベローズ機構をさらに備えた請求項８に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
13. 筐体をさらに備え、
    少なくとも前記ファンユニット及びラジエータは、前記筐体に収納され、ユニット化されている請求項８に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
14. 空気が前記エアフィルタを透過すること無しに前記ラジエータを透過するものと仮定した場合の前記ファンユニットの稼動時間に対する前記ラジエータを透過する空気の量の低下率をｋ（０）、
    空気が前記エアフィルタを透過した後に前記ラジエータを透過する場合の前記ファンユニットの稼動時間に対する前記ラジエータを透過する空気の量の低下率をｋ（１）とすると、
    ｋ（０）＞ｋ（１）である請求項８に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
15. 前記ファンユニットは、前記ラジエータ及び循環ポンプとは独立して、前記回転架台に取付けられている請求項８に記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。

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