JP6670704B2 - 高電圧発生装置、及びこれを用いたｘ線高電圧装置 - Google Patents

Description

本発明は直流高電圧を発生する高電圧発生装置、及びこれを用いたＸ線高電圧装置に関し、特に高電圧発生装置の絶縁耐圧技術に関する。

本技術分野の背景技術として、特開２０１０−２４４７４１号公報（特許文献１）がある。この公報には、高電圧発生装置を複数の直流発生回路に分割し、直列に接続することにより高電圧を発生する回路において、分割した各直流発生回路の間に金属導体部材を挿入し、任意の電位を与えることにより絶縁信頼性を向上することが開示されている。

特開２０１０−２４４７４１号公報

特許文献１に記載の従来技術においては、分割後の個々の直流発生回路において更に絶縁信頼性を向上する手段について開示されていない。同様に、単一の直流発生回路のみを有する高電圧発生装置において絶縁信頼性を向上する手段について開示されていない。

そこで、本発明の目的は、単一の直流発生回路であっても絶縁信頼性を向上可能な高電圧発生装置及びこれを用いたＸ線高電圧装置を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明は、交流電圧を直流電圧にして出力する直流発生回路を有する高電圧発生装置において、前記直流発生回路は少なくとも直流電圧が印加される直流素子と、該直流素子との間に交流電圧が印加される構成部材と、前記直流素子と前記構成部材との間に設置された導体部材と、を備え、前記導体部材は、前記直流素子の一端と電気的に接続され、他端と電気的に絶縁されていることを特徴とする。

本発明によれば、個々の直流発生回路の絶縁信頼性を向上可能な高電圧発生装置及びこれを用いたＸ線高電圧装置を提供することができる。

本発明の高電圧発生装置を適用したＸ線高電圧装置の一部を示した構成図 図１に示すＸ線高電圧装置の一動作を示した図 図１に示すＸ線高電圧装置の他の動作を示した図 図２の一動作状況における多倍コンデンサ６０１の各部電圧値を示した図 図３の他の動作状況における多倍コンデンサ６０１の各部電圧値を示した図 図２及び図３の動作状況における平滑コンデンサ５０１の各部電圧値を示した図 実施例１における要部の部品実装方法を詳細に示した平面図 本発明による絶縁信頼性の向上効果を説明する模式図 従来技術を説明する模式図 実施例２における要部の部品実装方法を詳細に示した平面図 実施例３における要部の部品実装方法を詳細に示した平面図 実施例３における要部の部品実装方法を詳細に示した正面図 実施例４における要部の部品実装方法を詳細に示した平面図 実施例４における要部の部品実装方法を詳細に示した正面図 実施例５における要部の部品実装方法を詳細に示した平面図 実施例５における要部の部品実装方法を詳細に示した正面図 実施例５における要部の部品実装方法を詳細に示した側面図 実施例６における要部の部品実装方法を詳細に示した平面図 実施例６における要部の部品実装方法を詳細に示した正面図 実施例６における要部の部品実装方法を詳細に示した側面図

以下、図面を用いて本発明の高電圧発生装置及びこれを用いたＸ線高電圧装置の好ましい実施形態について詳説する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。

実施例１について図１乃至９を用いて説明する。図１は、実施例１の高電圧発生装置を適用したＸ線高電圧装置の一部を示した構成図である。

図１に示すＸ線高電圧装置は、直流電源３０１と、インバータ回路３０２と、高電圧発生装置３００と、を備え、負荷にはＸ線を発生する陽極３０５ａとフィラメント３０５ｂとから構成されるＸ線管装置３０５を接続している。高電圧発生装置３００は、高電圧変圧器３０３と直流発生回路３０４と、これらを封入配置し内部を絶縁油１００２で充填したタンク１００１を有して構成される。直流発生回路３０４としては２段構成の対称型コッククロフト・ウォルトン回路を採用している。

直流電源３０１から出力する直流電圧は、インバータ回路３０２により所定の周波数の交流電圧に変換し、該変換した交流電圧を高電圧変圧器３０３により昇圧する。該昇圧した交流電圧は２段構成の対称型コッククロフト・ウォルトン回路である直流発生回路３０４により、さらに４倍の電圧に昇圧すると共に直流電圧に変換し、負荷であるＸ線管装置３０５に供給する。前記高電圧変圧器３０３は、鉄心４０３と鉄心４０３の周囲を電線で巻いた１次巻線４００と、１次巻線４００の周囲を電線で巻いた第１の２次巻線４０１と、第２の２次巻線４０２からなる。

また、前記直流発生回路３０４は、該回路に入力される電圧を倍化する多倍コンデンサ６０１、６０２と、交流電圧を直流電圧に整流する複数のダイオード８０１〜８０４により構成されるブリッジ回路を形成する高電圧整流器８００と、該整流した直流電圧を平滑する平滑コンデンサ５０１からなる１段目のコッククロフト・ウォルトン回路と、多倍コンデンサ７０１、７０２と、ダイオード９０１〜９０４を有する高電圧整流器９００と、平滑コンデンサ５０２からなる２段目のコッククロフト・ウォルトン回路から構成される。なお、１段目のコッククロフト・ウォルトン回路と２段目のコッククロフト・ウォルトン回路とは同一構成としている。コッククロフト・ウォルトン回路を２段構成とすることにより、１段構成の場合より、より高電圧の直流電圧をＸ線管装置３０５に出力することができる。

本実施形態では交流電圧が入力され、直流電圧が出力される直流発生回路３０４として２段構成の対称型コッククロフト・ウォルトン回路を採用しているが、当然これに限定するものではない。Ｘ線管装置３０５が必要とする電圧値に応じて１段としてもいいし、３段以上としてもよい。また、コッククロフト・ウォルトン回路ではなくフルブリッジ整流回路や半波整流回路としてもよい。

次に、高電圧発生装置３００の内部回路構成についてより詳細に説明する。
高電圧発生装置３００内の直列接続した２次巻線４０１、４０２の両端子部には、多倍コンデンサ６０１、６０２の一方の電極がそれぞれ接続され、多倍コンデンサ６０１、６０２の他方の電極はそれぞれダイオード８０１のアノードと、ダイオード８０２のアノードに接続される。ダイオード８０１と８０３、ダイオード８０２と８０４、はそれぞれ直列に接続され、さらにダイオード８０１のカソードとダイオード８０２のカソード、ダイオード８０３のアノードとダイオード８０４のアノードをそれぞれ接続することでブリッジ回路を形成している。ダイオード８０１のカソードとダイオード８０３のアノード間には平滑コンデンサ５０１が接続される。２次巻線４０１と４０２の接続部と、ダイオード８０１のカソードは共にグランド１００３に接地される。

ダイオード８０１のアノードとダイオード８０２のアノードにはそれぞれ多倍コンデンサ７０１、７０２の一方の電極が接続され、多倍コンデンサ７０１、７０２の他方の電極はそれぞれダイオード９０１のアノードと、ダイオード９０２のアノードに接続される。ダイオード９０１と９０３、ダイオード９０２と９０４、はそれぞれ直列に接続され、さらにダイオード９０１のカソードとダイオード９０２のカソード、ダイオード９０３のアノードとダイオード９０４のアノードをそれぞれ接続することでブリッジ回路を形成している。

ダイオード９０１のカソードとダイオード９０３のアノード間に平滑コンデンサ５０２が接続される。ダイオード９０１のアノードはダイオード８０１のアノードと接続され、ダイオード９０３のアノードはＸ線管装置３０５内のフィラメント３０５ｂに接続される。また、Ｘ線管装置３０５内の陽極３０５ａはグランド１００３に接地される。

次に、図２を用いて図１に示すＸ線高電圧装置の一動作について説明する。図２は、図１に示すＸ線高電圧装置の一動作について示した図である。

図２に示すＸ線高電圧装置の各部における電圧値は２次巻線４０１、４０２の両端の電圧値がそれぞれ＋３５（ｋＶ）、−３５（ｋＶ）の場合の電圧値である。また該電圧値はグランド１００３（０（Ｖ）とする）を基準としている。

２次巻線４０１、４０２の両端の電圧値がそれぞれ＋３５（ｋＶ）、−３５（ｋＶ）の場合、高電圧整流器８００、及び高電圧整流器９００の各ダイオードに印加される電圧の向きは、ダイオード８０１、８０４、９０１、９０４が順方向、ダイオード８０２、８０３、９０２、９０３が逆方向となる。この場合、ダイオード８０１の両端子の電圧値は０（Ｖ）、ダイオード８０４、９０１の両端子の電圧値は−７０（ｋＶ）、ダイオード９０４の両端子の電圧値は−１４０（ｋＶ）、となり、Ｘ線管装置の陰極３０５ｂには−１４０（ｋＶ）の直流電圧が印加される。

なお、平滑コンデンサ５０１については、ダイオード８０１と接続されている一端の電圧値は０（Ｖ）、ダイオード８０４と接続されている他端の電圧値は−７０（ｋＶ）となる。また、平滑コンデンサ５０２については、ダイオード９０１と接続されている一端の電圧値は−７０（Ｖ）、ダイオード９０４と接続されている他端の電圧値は−１４０（ｋＶ）となる。

次に、図４を用いて図２の動作状況における多倍コンデンサ６０１の各部電圧値について詳説する。図４は、図２の一動作状況における多倍コンデンサ６０１の各部電圧値について示した図である。図４に示す多倍コンデンサ６０１は複数の同一容量の直列接続した低耐圧のコンデンサ６０１ａ〜６０１ｇからなり、該複数の直列接続したコンデンサの両端部にあたるコンデンサ６０１ａの一方の電極の電圧値は＋３５（ｋＶ）、コンデンサ６０１ｇの他方の電極の電圧値は０（Ｖ）となる。

なお、コンデンサ６０１ａ〜６０１ｇには抵抗６１１ａ〜６１１ｇが各々並列に接続されており、各コンデンサに均一に電圧が分担される様に構成されている。６０１ａの一方の電極からコンデンサ６０１ｇの他方の電極に行くにつれ、各コンデンサの接続箇所の電圧値は５ｋＶずつ下がっていく。コンデンサ６０１ｆに着目すると、一方の電極の電圧値は＋１０（ｋＶ）、他方の電極の電圧値は＋５（ｋＶ）となる。また、特に図示しないが多倍コンデンサ６０１以外の多倍コンデンサ６０２、７０１、７０２についてもそれぞれ複数の同一容量の直列接続した低耐圧のコンデンサから構成される。

次に、図３を用いて図１に示すＸ線高電圧装置の他の動作について説明する。図３は、図１に示すＸ線高電圧装置の他の動作について示した図である。

図３に示すＸ線高電圧装置の各部における電圧値は２次巻線４０１、４０２の両端の電圧値がそれぞれ−３５（ｋＶ）、＋３５（ｋＶ）の場合の電圧値であり、図２に示した２次巻線４０１、４０２の両端の電圧値と反転した場合のものである。該電圧値はグランド１００３（０（Ｖ）とする）を基準としている。２次巻線４０１、４０２の両端の電圧値がそれぞれ−３５（ｋＶ）、＋３５（ｋＶ）の場合、高電圧整流器８００、及び高電圧整流器９００の各ダイオードに印加される電圧の向きは、ダイオード８０２、８０３、９０２、９０３が順方向、ダイオード８０１、８０４、９０１、９０４が逆方向となる。

この場合、ダイオード８０２の両端子の電圧値は０（Ｖ）、ダイオード８０３、９０２の両端子の電圧値は−７０（ｋＶ）、ダイオード９０３の両端子の電圧値は−１４０（ｋＶ）、となり、Ｘ線管装置の陰極３０５ｂには−１４０（ｋＶ）の直流電圧が印加される。なお、平滑コンデンサ５０１については、ダイオード８０２と接続されている一端の電圧値は０（Ｖ）、ダイオード８０３と接続されている他端の電圧値は−７０（ｋＶ） となり、平滑コンデンサ５０２については、ダイオード９０２と接続されている一端の電圧値は−７０（Ｖ）、ダイオード９０３と接続されている他端の電圧値は−１４０（ｋＶ） となって、図２に示した場合と同一の電圧値となる。

次に、図５を用いて図３の動作状況における多倍コンデンサ６０１の各部電圧値について詳説する。図５は、図３の他の動作状況における多倍コンデンサ６０１の各部電圧値について示した図である。図５に示すコンデンサ６０１ａの一方の電極の電圧値は−３５（ｋＶ）、コンデンサ６０１ｇの他方の電極の電圧値は−７０（ｋＶ）となる。コンデンサ６０１ａの一方の電極からコンデンサ６０１ｇの他方の電極に行くにつれ、各コンデンサの接続箇所の電圧値は５ｋＶずつ下がっていく。コンデンサ６０１ｆに着目すると、一方の電極の電圧値は−６０（ｋＶ）、他方の電極の電圧値は−６５（ｋＶ）となる。

次に、図６を用いて図２及び図３の動作状況における平滑コンデンサ５０１の各部電圧値について詳説する。図６は、図２及び図３の双方の動作状況における平滑コンデンサ５０１の各部電圧値について示した図である。図６に示す平滑コンデンサ５０１は複数の同一容量の直列接続した低耐圧の要素コンデンサ５０１ａ〜５０１ｇからなり、該複数の直列接続したコンデンサの両端部にあたる要素コンデンサ５０１ａの一方の電極の電圧値は０（Ｖ）、要素コンデンサ５０１ｇの他方の電極の電圧値は−７０（ｋＶ）となる。

なお、要素コンデンサ５０１ａ〜５０１ｇには抵抗５１１ａ〜５１１ｇが各々並列に接続されており、各要素コンデンサに均一に電圧が分担される様に構成されている。要素コンデンサ５０１ａの一方の電極から要素コンデンサ５０１ｇの他方の電極に行くにつれ、各要素コンデンサの接続箇所の電圧値は１０ｋＶずつ下がっていく。要素コンデンサ５０１ｄに着目すると、一方の電極の電圧値は−３０（ｋＶ）、他方の電極の電圧値は−４０（ｋＶ）となる。また、特に図示しないが平滑コンデンサ５０２についても複数の同一容量の直列接続した低耐圧の要素コンデンサ及び各々の要素コンデンサに並列に接続された抵抗から構成される。

次に、図７を用いて高電圧発生装置３００を構成する各部の実装形態について説明する。図７は、本実施例における多倍コンデンサ６０１と平滑コンデンサ５０１の部品実装方法に対し詳細に示した平面図である。多倍コンデンサ６０１を構成する複数の低耐圧コンデンサと、各々の低耐圧コンデンサに並列に接続される抵抗がプリント基板１１００上に配設され、各々の回路素子の両端から出たリード線が基板１１００のスルーホールを通って基板裏面に配設された導電パターンにはんだ付けされ固定されている。

図７に示された範囲においては、要素コンデンサ６０１ｅの右端、抵抗６１１ｅの右端、要素コンデンサ６０１ｆの左端及び抵抗６１１ｆの左端が導電パターン６２１ｆにはんだ付けされ、電気的に接続されている。また、要素コンデンサ６０１ｆの右端、抵抗６１１ｆの右端、要素コンデンサ６０１ｇの左端及び抵抗６１１ｇの左端が導電パターン６２１ｇにはんだ付けされ、電気的に接続されている。

同様に平滑コンデンサ５０１を構成する複数の低耐圧の要素コンデンサと、各々の低耐圧の要素コンデンサに並列に接続される抵抗がプリント基板１１００上に配設され、各々の回路素子の両端から出たリード線が基板１１００のスルーホールを通って基板裏面に配設された導電パターンにはんだ付けされ、電気的に接続されている。図７に示された範囲においては、要素コンデンサ５０１ｃの右端、抵抗５１１ｃの右端、要素コンデンサ５０１ｄの左端及び抵抗５１１ｄの左端が導電パターン５２１ｄにはんだ付けされ、電気的に接続されている。

また、要素コンデンサ５０１ｄの右端、抵抗５１１ｄの右端、要素コンデンサ５０１ｅの左端及び抵抗５１１ｅの左端が導電パターン５２１ｅにはんだ付けされ、電気的に接続されている。なお、多倍コンデンサ６０１を構成する回路素子との位置関係としては、要素コンデンサ５０１ｃと抵抗６１１ｅが、要素コンデンサ５０１ｄと抵抗６１１ｆが、要素コンデンサ５０１ｅと抵抗６１１ｇが、各々隣接配置されている。

上記隣接配置された要素コンデンサと抵抗の間には、要素コンデンサの直流印加方向寸法の端子間の寸法、すなわち直流電界を生じる方向の寸法より若干大きな寸法の導体部材が配設されている。即ち、要素コンデンサ５０１ｃと抵抗６１１ｅの間には導体部材５３１ｃが、要素コンデンサ５０１ｄと抵抗６１１ｆの間には導体部材５３１ｄが、要素コンデンサ５０１ｅと抵抗６１１ｇの間には導体部材５３１ｅが、各々配設されている。そして、導体部材５３１ｄの一端は、基板１１００のスルーホールを通って基板裏面に配設された導電パターン５２１ｄにはんだ付けされ、電気的に接続されている。また、導体部材５３１ｅの一端は、基板１１００のスルーホールを通って基板裏面に配設された導電パターン５２１ｅにはんだ付けされ、電気的に接続されている。

次に、図８、９を用いて本実施例の要部における発明効果を説明する。図８は、実施例１による絶縁信頼性の向上効果を説明する模式図である。また、図９は、従来技術を説明する模式図である。

図９に示すように、直流素子１０の両端には直流電圧１１が印加され、隣接する他の構成部材２０との間に交流電圧２１が印加された状態を考える。この状態では直流素子１０に白抜き矢印で示した向きに直流電界が生じている。この直流素子１０に対し、隣接配置された他の構成部材２０には交流電圧２１が印加されているため、直流素子１０と他の構成部材２０との間には、陰影つき矢印で示した方向に交流電界が生じている。

この様な状況は、図７に示した本実施例の実装形態との対比においては、例えば、導体部材５３１ｄが存在しなかった場合における要素コンデンサ５０１ｄが直流素子１０に、同じく抵抗６１１ｆが他の構成部材２０に相当する。直流素子１０は常に正負いずれか一方の電圧が印加されている部材であって、図１であれば平滑コンデンサ５０１、５０２およびこれらを構成する要素コンデンサや抵抗、及び、多倍コンデン６０１、６０２、７０１、７０２およびこれらを構成する要素コンデンサや抵抗がこれに相当する。

そして、要素コンデンサ５０１ｄとして一般的な直流用コンデンサを使用した場合、コンデンサの外面を覆っている外装材料とコンデンサ本体材料との間に、ボイドや間隙が存在していることがある。

このボイドや間隙に交流電界が加わると、部分放電が継続的に生じてコンデンサ本体材料が劣化し、最終的に絶縁破壊が生じることになる。これに対し、図８に示したごとく導体部材３０（図７に示した本実施例の実装形態との対比においては導体部材５３１ｄに相当）を、直流素子１０と他の構成部材２０との間に配設し、直流素子１０の一端と電気的に接続させ、他端と電気的に絶縁した場合には、陰影つき矢印で示した交流電界は、導体部材３０と他の構成部材２０との間に限定され、導体部材３０と直流素子１０との間には抑制される。これにより部分放電が継続的に生じてコンデンサ本体材料が劣化して絶縁破壊が生じる可能性を低減することができる。本実施例において導体部材の材質は、はんだ付けが容易な銅であり、長さおよび高さ寸法は各々、要素コンデンサ５０１ｄのそれより若干大きいものとしている。

なお、導体部材３０と直流素子１０との間には白抜き矢印で示した直流電界が生じる。この直流電界の大きさは、導体部材３０が接続された直流素子１０の一端から他端に向かうほど大きくなり、図９に示された導体部材３０が存在しない場合の直流電界の大きさよりも大きなものとなる。しかしながら、直流電界がボイドや間隙に加わって部分放電が１度発生すると、部分放電により生じた正負の電荷が、ボイドや間隙内を各々反対方向に移動して表面に帯電し、これによりボイドや間隙内の直流電界が減じることから部分放電は継続せず、交流電界が加わる場合と比べて長期的な絶縁信頼性を向上することができる。

なお、図７から図９は、円筒タイプの直流素子についての説明であったが、ＤＩＳＣタイプ、チップタイプ、偏平タイプなどにも適用可能で、円筒タイプに限定されるものではない。

本発明の実施例について図１０を用いて説明する。

図１０は、図７の変形実施例を示した図である。本実施例においては、直流素子として要素コンデンサ５０１ｄに、隣接配置された他の構成部材として抵抗６１１ｆに着目した場合、導体部材５３１ｄと導体部材５３１ｅが各々、直流素子と、隣接配置された他の構成部材との間に配設され、直流素子の一端と電気的に接続された導体部材として、要素コンデンサ５０１ｄと抵抗６１１ｆとの間の交流電界を減じる役割を担っている。

本実施例ではコンデンサ５０１ｄの中央付近で交流電界を完全に無くすことはできないが、導体部材５３１ｄと導体部材５３１ｅが存在しない場合との比較においては、交流電界の大きさを小さくすることができる。また、実施例１との比較においては、例えば導電パターン５２１ｄによる導体部材５３１ｄの保持が容易になっている。

本発明の実施例について図１１、１２を用いて説明する。

図１１は、本実施例における平滑コンデンサ５０１の部品実装方法を詳細に示した平面図である。図１２は、本実施例における多倍コンデンサ６０１と平滑コンデンサ５０１の部品実装方法を詳細に示した正面図である。本実施例においては、平滑コンデンサ５０１を構成する複数の低耐圧の要素コンデンサと、各々の低耐圧の要素コンデンサに並列に接続される抵抗がプリント基板１１０１上に配設され、各々の回路素子の両端から出たリード線が基板１１０１のスルーホールを通って基板裏面に配設された導電パターンにはんだ付けされ、電気的に接続されている。

一方で、多倍コンデンサ６０１を構成する複数の低耐圧の要素コンデンサと、各々の低耐圧の要素コンデンサに並列に接続される抵抗は、前記基板１１０１とは別のプリント基板１１０２上に配設され、各々の回路素子の両端から出たリード線が基板１１０２のスルーホールを通って基板裏面に配設された導電パターンにはんだ付けされ固定されている。

なお、多倍コンデンサ６０１を構成する回路素子との位置関係としては、要素コンデンサ５０１ｃと要素コンデンサ６０１ｅが、抵抗５１１ｃと抵抗６１１ｅが、要素コンデンサ５０１ｄと要素コンデンサ６０１ｆが、抵抗５１１ｄと抵抗６１１ｆが、要素コンデンサ５０１ｅと要素コンデンサ６０１ｆが、抵抗５１１ｅと抵抗６１１ｇが、各々上下方向に隣接配置されている。すなわち平滑コンデンサ５０１が配置された基板と、多倍コンデンサ６０１が配置された基板とが積層されたように配置されている。

本実施例においては、直流素子として要素コンデンサ５０１ｄに、隣接配置された他の構成部材として要素コンデンサ６０１ｆに着目した場合、導電パターン５２１ｄと導電パターン５２１ｅが各々、直流素子と、隣接配置された他の構成部材との間に配設され、直流素子の一端と電気的に接続された導体部材として、要素コンデンサ５０１ｄと要素コンデンサ６０１ｆとの間の交流電界を減じる役割を担っている。実施例２との比較においては、導体部材５３１ｄや導体部材５３１ｅを別途付加する必要が無く、構造が簡単になるという効果がある。

本発明の実施例について図１３、１４を用いて説明する。

図１３は、本実施例における平滑コンデンサ５０１の部品実装方法を詳細に示した平面図である。図１４は、本実施例における多倍コンデンサ６０１と平滑コンデンサ５０１の部品実装方法を詳細に示した正面図である。本実施例においては、図１１、１２に示した実施例３の構成から、導電部材パターン５２１ｅが基板１１０１の表面に移設されるとともに、導電部材パターン５２１ｄと５２１ｅが左右に拡張されている。

この変更により本実施例では要素コンデンサ５０１ｄの中央付近での交流電界をほぼ無くすことができる。また、多倍コンデンサ６０１については、基板１１０２の裏側に実装するとともに、導電パターン６２１ｆと６２１ｇを、導電部材パターン５２１ｄと５２１ｅと同様の構成とすることにより、要素コンデンサ６０１ｆに対しても交流電界をほぼ無くすことができる。
また、上述の実施例では、平滑コンデンサ５０１と多倍コンデンサ６０１とが一つの基板上に配置される例と、異なる基板上に配置されそれぞれの基板が立体的に積層されて配置される例を示したが、両方の配置例が組み合わされていてもよい。すなわち平滑コンデンサ５０１と多倍コンデンサ６０１が同一基板上に設置され、多倍コンデンサ７０２が異なる基板上に設置され、二つの基板が積層されるように配置されていてもよい。その場合は、同一基板上に配置された直流素子１０の間に導体部材３０を配置し、かつ基板間にも導電パターンが介在するように配置すればよい。
また、本発明は、説明のために挙げた各実施例に限られるものではなく、材質、大きさ、形状、素子の配置数などは、必要に応じて適宜変更されてよい。

本発明の実施例について図１５乃至１７を用いて説明する。

図１５は、本実施例における平滑コンデンサ５０１の部品実装方法を詳細に示した平面図である。図１６は、本実施例における平滑コンデンサ５０１ｄの部品実装方法を詳細に示した断面図である。図１７は、本実施例における平滑コンデンサ５０１ｄの部品実装方法を詳細に示した側面図である。本実施例においては、図７に示した実施例１の構成から、プリント基板１１００が取り除かれ、また、図７に示した範囲においては導電部材パターン５２１ｄ、５２１ｅ、６２１ｆ、６２１ｇが取り除かれる一方で、導電部材パターン５２１ｄ、５２１ｅ、６２１ｆ、６２１ｇの代りに導体部材で形成されたスリーブ５５１ｄ、５５１ｅ、６５１ｆ、６５１ｇが各々配設されている。そして、要素コンデンサ６０１ｅの右端、抵抗６１１ｅの右端、要素コンデンサ６０１ｆの左端及び抵抗６１１ｆの左端のリード線が一体として、導体部材から形成されたスリーブ６５１ｆでかしめられ、電気的に接続されている。また、要素コンデンサ６０１ｆの右端、抵抗６１１ｆの右端、要素コンデンサ６０１ｇの左端及び抵抗６１１ｇの左端のリード線が一体として、スリーブ６５１ｇでかしめられ、電気的に接続されている。同様に、要素コンデンサ５０１ｃの右端、抵抗５１１ｃの右端、要素コンデンサ５０１ｄの左端及び抵抗５１１ｄの左端がスリーブ５５１ｄでかしめられ、電気的に接続されている。また、要素コンデンサ５０１ｄの右端、抵抗５１１ｄの右端、要素コンデンサ５０１ｅの左端及び抵抗５１１ｅの左端がスリーブ５５１ｅでかしめられ、電気的に接続されている。

更に、図１６、１７に詳細に示された通り、導体部材５３１の形状が要素コンデンサ５０１を取り囲む円筒形状に変更されて絶縁部材５４１を介して保持されるとともに、要素コンデンサ５０１の左側リード線にはんだ付けされ、電気的に接続されている。これにより実施例１の図８と同様の効果を得る。また、この変更により、本実施例ではプリント基板を用いず、部品のリード線の剛性を用いて多倍コンデンサ６０１と平滑コンデンサ５０１の部品を実装している。

本発明の実施例について図１８乃至２０を用いて説明する。

図１８は、本実施例における平滑コンデンサ５０１の部品実装方法を詳細に示した平面図である。図１９は、本実施例における平滑コンデンサ５０１ｄの部品実装方法を詳細に示した断面図である。図２０は、本実施例における平滑コンデンサ５０１ｄの部品実装方法を詳細に示した側面図である。本実施例においては、図１０に示した実施例２の構成から、プリント基板１１００が取り除かれ、また、図１０に示した範囲においては導電部材パターン５２１ｄ、５２１ｅ、６２１ｆ、６２１ｇが取り除かれる一方で、導電部材パターン５２１ｄ、５２１ｅ、６２１ｆ、６２１ｇの代りにスリーブ５５１ｄ、５５１ｅ、６５１ｆ、６５１ｇが各々配設されている。また、図１９、２０に詳細に示された通り、導体部材５３１ｄ、５３１ｅが各々、絶縁被覆５４１ｄ、５４１ｅで覆われた汎用的な被覆電線に変更され、要素コンデンサの周方向に巻きつけられて保持されている。そして、要素コンデンサ６０１ｅの右端、抵抗６１１ｅの右端、要素コンデンサ６０１ｆの左端及び抵抗６１１ｆの左端のリード線が一体として、スリーブ６５１ｆでかしめられ、電気的に接続されている。また、要素コンデンサ６０１ｆの右端、抵抗６１１ｆの右端、要素コンデンサ６０１ｇの左端及び抵抗６１１ｇの左端のリード線が一体として、スリーブ６５１ｇでかしめられ、電気的に接続されている。一方、要素コンデンサ５０１ｃの右端、抵抗５１１ｃの右端、要素コンデンサ５０１ｄの左端、抵抗５１１ｄの左端及び導体部材５３１ｄがスリーブ５５１ｄでかしめられ、電気的に接続されている。なお、導体部材５３１ｄと要素コンデンサ５０１ｃ、５０１ｄとの間には絶縁部材５４１ｄが配置される。また、要素コンデンサ５０１ｄの右端、抵抗５１１ｄの右端、要素コンデンサ５０１ｅの左端、抵抗５１１ｅの左端及び導体部材５３１ｅがスリーブ５５１ｅでかしめられ、電気的に接続されている。なお、導体部材５３１ｅと要素コンデンサ５０１ｄ、５０１ｅの間には絶縁部材５４１ｅが配置されている。

図１９、２０に示すように、この変更により、本実施例ではプリント基板を用いず、導体部材５３１として汎用的な電線を用いることで、実施例２の図１０あるいは実施例３の図１１、１２と同様の効果を得ることができる。また電線や部品のリード線の剛性を用いて多倍コンデンサ６０１と平滑コンデンサ５０１の部品を固定することで耐振、対遠心力などの点で優位である。

１０ 直流素子
１１ 直流電圧
２０ 隣接する他の構成部材（交流素子）
２１ 交流電圧
３０ 導体部材
３００ 高電圧発生装置
３０１ 直流電源
３０２ インバータ回路
３０３ 高電圧変圧器
３０４ 直流発生回路
３０５ Ｘ線管装置
３０５ａ 陽極
３０５ｂ フィラメント（陰極）
４００ １次巻線
４０１ 第１の２次巻線
４０２ 第２の２次巻線
４０３ 鉄心
８００ 高電圧整流器
９００ 高電圧整流器
１１００〜１１０２ 基板
１００１ タンク
１００２ 絶縁油
１００３ グランド
５０１、５０２ 平滑コンデンサ
６０１、６０２、７０１、７０２ 多倍コンデンサ
５０１ａ〜５０１ｇ 平滑コンデンサ５０１を構成する低耐圧の要素コンデンサ
６０１ａ〜６０１ｇ 多倍コンデンサ６０１を構成する低耐圧の要素コンデンサ
８０１〜８０４、９０１〜９０４ ダイオード
５１１ａ〜５１１ｇ、６１１ａ〜６１１ｇ 抵抗
５２１ｄ、５２１ｅ、６２１ｆ、６２１ｇ 導体部材（導電パターン）
５３１ｃ、５３１ｄ、５３１ｅ 導体部材
５４１ｃ、５４１ｄ、５４１ｅ 絶縁部材
５５１ｄ、５５１ｅ、６５１ｆ、６５１ｇ 導体部材（スリーブ）

Claims (5)

1. 交流電圧を直流電圧にして出力する直流発生回路を有する高電圧発生装置において、
   前記直流発生回路は少なくとも直流電圧が印加される直流素子と、該直流素子との間に交流電圧が印加される構成部材と、前記直流素子と前記構成部材との間に設置された導体部材と、を備え、
   前記導体部材は、前記直流素子の一端と電気的に接続され、他端と電気的に絶縁されていること
   を特徴とする高電圧発生装置。
   
2. 前記直流素子の直流電圧印加方向における前記導体部材の寸法が、前記直流電圧印加方向における前記直流素子の寸法よりも大きいこと
   を特徴とする請求項１記載の高電圧発生装置。
   
3. 前記導体部材を２つ配設し、１つの導体部材を前記直流素子の一端と電気的に接続し、
   他の１つの導体部材を前記直流素子の他端と電気的に接続したこと
   を特徴とする請求項１に記載の高電圧発生装置。
   
4. 請求項１乃至請求項３いずれか一項に記載の高電圧発生装置であって、
   前記直流発生回路は、複数段のコッククロフト・ウォルトン回路であって、
   前記コッククロフト・ウォルトン回路は、直流電圧が印加される平滑コンデンサと、平滑コンデンサとの間に交流電圧が印加される多倍コンデンサと、を有し、
   前記平滑コンデンサおよび前記多倍コンデンサは、少なくとも二つ以上の要素コンデンサが直列に接続されて構成され、前記直流素子は前記平滑コンデンサを構成する前記要素コンデンサであること
   を特徴とする高電圧発生装置。
   
5. 直流電源と、前記直流電源の出力直流電圧を所定の周波数の交流電圧に変換するインバータ回路と、該交流電圧を昇圧すると共に直流電圧に整流し、Ｘ線を発生するＸ線管装置に該直流電圧を出力する高電圧発生装置と、を備えたＸ線高電圧発生装置であって、
   前記高電圧発生装置に請求項１乃至４いずれか一項に記載の高電圧発生装置を用いること
   を特徴とするＸ線高電圧装置。

Images