JPH03225797A - Ｘ線撮影装置用据置形電源装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、Ｘ＆ｌ［撮影装置のＸ線管に高電圧直流電
圧およびフィラメント電流を供給する据置形の電源装置
に関する。

〔従来の技術〕

第２図は従来の据置形電源装置の要部を示す接続図であ
る０図において、据置形電源装置はＸ線管ｌＯのアノー
ド１０Ａ、カソード１０Ｍ間に直流高電圧を供給する高
圧電源部１と、Ｘ線管１０のフィラメントＩＯＦにフィ
ラメント電流を供給するフィラメント電源部１１とで構
成される。なお、電源装置は上記各部を制御する制御部
およびＸ線管のアノードを回転させる駆動電源部を備え
るが図では省略した。

高圧電源部１は交流電源２０からの交流電流をスイッチ
７を介して受け、直流電流■ヨに変換して出力する整流
器２と整流器２出力側の直流中間回路の直流電流を平滑
化し、かつ直流中間回路の直流電圧Ｖｃの変動を抑制す
るための電圧源コンデンサ３と、直流電流Ｉ、を高周波
電流に変換して出力するインバータ４と、インバータ４
の出力高周波電圧を昇圧する昇圧変圧器５と、昇圧変圧
器５の出力電流を高圧直流電流１ｐ　（管電流とよぶ）
に変換する中点接地された高圧整流器６とで構成され、
Ｘ線管１０のアノード−カソード間（Ａ　−Ｋ間）に１
００ＫＶから１５０ＫＶの直流高電圧を印加する。

一方、フィラメント電源部１１は交流型＊２０にスイッ
チ１７を介して接続された整流器１２と、電圧源コンデ
ンサ１３と、インバータ１４と、対地電圧−５゜ＫＶな
いし一７３ＫＶＯ高電位となるフィラメントＩＯＦと低
電圧回路としてのインバータ１４とを電気的に絶縁し、
かつフィラメントＩＯＦにフィラメント電流１ｆを供給
する絶縁変圧器１５とで構成される。

上述のように構成された装置におけるＸ線撮影は、まず
フィラメント電源部１１のスイッチ１７を閉じてフィラ
メントＩＯＰを予熱し、図示しない制御部によってフィ
ラメント電流Ｉｆを所定値に制御した後、高圧電源部１
を駆動してＸ線管１ｏのＡ−に間に短時間直流高電圧を
印加する。このとき、Ｘ線管ｌＯのＡ−に間にはフィラ
メント電流Ｉｆに相応した管電流■ρが流れ、直流高電
圧が印加されている時間中所望の強さのＸＩが発生する
。

〔発明が解決しようとする課題〕

第３図は従来の電源装置における整流器２の出力電流の
波形図、第４図は従来の電源装置における電圧源コンデ
ンサ３の端子電圧の波形図であり、いずれも管電流１ｐ
が０．１秒間流れた場合を例に示したものである０図に
おいて、整流器２の出力直流電流Ｉ＋　（直流中間回路
電流）は高周波電流成分を多く含む電流波形となり、ま
た電圧源コンデンサ３の端子電圧Ｖｃ　（直流中間回路
電圧）もリップル分を含む電圧波形となる０例えば、Ｘ
線管１０の入力容量を５０１ｆ−とじた場合、高圧電源
部１の容量は３０ないし１５０ＫＶ＾を短時間とれるも
のが必要であり、このとき直流電圧Ｖｃを３００ｖとし
た場合、直流電流１１のピーク値ｔｐは数１０ＯＡに達
する。したがって、この電流を供給するために大容量の
整流器２を必要とし、これに伴なって電源装置が大型化
する。また、このように高周波成分を多く含む・大電流
を商用の交流配電系統から供給した場合には、配電系統
の電圧波形が変歪したり、電圧が低下するなどの悪影響
を同一配電系統に接続された多くの電気機器に及ぼすと
いう問題が発生する。この問題を回避するためには容量
３０ないし１２０ＫＶＡの専用の電源設置２０を設ける
必要があり、設備費の高騰を招くという欠点がある。

この発明の目的は、周辺電気機器に悪影響を及ぼすこと
なく低圧配電系統から電力の供給を受はルコトカテきる
据置形電源装置を得ることにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題を解決するために、この発明によれば、直流電
流を高周波電流に変換するインバータおよびその出力側
に配された昇圧変圧器、高圧整流器を備えＸ線管の電極
間に直流高電圧を供給する高圧電源部と、前記直流電流
をインバータにより高周波電流に変換し絶縁変圧器を介
して前記Ｘ線管のフィラメントに供給するフィラメント
電源部とからなり、前記両インバータの入力側回路に電
圧源コンデンサを備えたものにおいて、前記二つのイン
バータの入力側に共通に設けられた蓄電池と、この蓄電
池を定常的に充電する充電器とを備えてなるものとする
。

〔作用〕

この発明の構成によれば、高圧電源部およびフィラメン
ト電源部それぞれのインバータの入力側に共通に蓄電池
と、この蓄電池に定常的に充電電流を供給する充電器と
を設けるよう構成したことにより、蓄電池として内部イ
ンピーダンスが低く、かつ瞬時の大電流放電が可能なも
のを用いれば、短時間流す管電流およびフィラメント電
流を蓄電池の放電電流によって供給することができる。

また、放電によって消費された蓄電池の蓄積エネルギー
は充電器からの定常的な充電電流によって時間をかけて
補給できるので、充電電流を放電電流の１１５０程度以
下に低減することが可能となり、かつ充電電流は大きな
高周波成分を含まないので、周辺の電気機器に悪影響を
及ぼすことなく例えば１００Ｖ配電系統に接続してＸ線
撮影を行うことが可能になる。

〔実施例〕

以下この発明を実施例に基づいて説明する。

第１図はこの発明の実施例になるＸ線撮影装置用据置形
電源装置の要部を示す接続図であり、従来装置と同じ部
分には同一参照符号を用いて詳細な説明を省略する０図
において、高圧電源部２１には例えば１００Ｖの商用配
電線３０からスイッチ２４を介して交流電力の供給を受
ける充電器２２と、この充電器２２の出力充電電流１ｃ
によって定常的に充電される蓄電池２３とが設けられ、
蓄電池２３は短絡保護用のブレーカ２５を介してインバ
ータ４０入力側に電圧源コンデンサ３とともに並列接続
される。また、フィラメント電源部３１は従来の装置で
必要とした整流器１２は用いず、インバータ１４の入力
側および電圧源コンデンサ１３が高圧電源部２１のイン
バータ４の入力側に並列接続される。なお、図では省略
したが二つのインバータの入力側（直流中間回路とよぶ
）にはそれぞれブレーカおよびスイッチが設けられフィ
ラメント電源部３１を駆動してＸ線管ｌＯのフィラメン
トを予熱し、しかる後高圧電源部２１のインバータ４を
駆動してＸ線管ｌＯのＡ−に間に所望の撮影時間直流高
電圧を印加してＸ線撮影が行われる。この手順は従来の
装置におけるＸ線撮影手順と同様である。

蓄電池２３としては、内部インピーダンスが低く、した
がって通常０．１秒以下の撮影時間大電流放電を行って
も内部電圧降下が少く、かつ大電流放電の繰り返しによ
る寿命低下が少く、またガスの発生が少く保守が容易な
ものが求められるが、例えば湯浅電池■製、商品名小型
シール鉛蓄電池、型名ＮＰＨ５−１２を直流中間回路の
電圧に対応する数直列接続した状態で用いることにより
上記要求を満足し、かつ小型、軽量な蓄電池２３を経済
的にも有利に構成することができる。また、充電器２２
は交流１００ｖを蓄電池２３の定格電圧の１．１倍程度
の直流電圧に変換し、かつ蓄電池２３の充電電流を公称
容量値の１７１０程度またはそれ以下で常に充電できる
ものであればよく、例えば定電圧、定周波数制’ｍ　　
（ＣＶＣＦ１１８１）の昇圧チッソパ回路で構成すれば
、制御の仕方により充電器の入力交流電流を正弦波で力
率１に保つことのできる充電器２２が得られる。

上述のように構成された据置形電源１置において、通常
０．１秒以下のＸｗＡ撮影中にインバータ４に蓄電池２
３から供給される放電電流１ｄは、第３図に示す電流■
１と同様に高周波成分を多く含み、かつインバータ４の
入力電圧Ｖｃは電圧源コンデンサ３の平滑作用および蓄
電池２３の内部電圧降下を補償する電圧安定化作用によ
り、第４図に示したと同様に保持される。すなわち、Ｘ
線管１０を５０ｆ器とし、直流中間回路の電圧をＶｃ　
＝　３００Ｖとした場合、放電電流１ｄのピーク値ｉｐ
は数１００Ａに達する。一方、放電電流１ｄを供給する
ことによって失われた蓄電池２３の蓄積電荷は、充電器
２２が常に供給する充電電流１ｃによって補給されるが
、０．１秒以下の短時間で失われた電荷を充電器２２は
長時間を掛けて充電（例えば公称容量値の１７１０の電
流値）すればよいので、充電器２２の容量を例えば従来
装置の整流器２などの容量に比べて大幅に小容量化する
ことが可能になる。

例えば、５０ｉ［−容量器の直流中間回路の電圧Ｖｃを
インバータ４のスイッチング素子の耐電圧によって決ま
る３００ｖとした場合、蓄電池２３の容量は１５ないし
２０ＡＨ程度となるので、前述の小型シール鉛蓄電池（
１２Ｖ、５ＡＢ）を２４個直列接続して蓄電池２３を構
成できる。また充電電流を公称容量値の１７１０とすれ
ばＩｃは１．５ないし２＾程度となり、この場合の充電
電力は５００ないし７００Ｗとなる。その結果、１００
ｖ商用配電線３０から電源装置に供給する電流は６＾か
ら９＾程度となり、家庭用の配電端末からでも十分供給
できる電力量に低減することができる。

一方、放電電力１ｄによる蓄電池２３の内部電圧降下は
電圧源コンデンサ３の充放電によって補償され、放電電
流Ｉｄ中の高周波成分が充電器２２を介して配電線３０
の電圧、電流波形に影響を及ぼすことはほとんどないの
で、同一配電線に接続された多くの電気機器に及ぼす悪
影響も排除することができる。したがって、従来の装置
のように単独の交流電源設備も必要とせず、かつ従来の
高圧電源部ｌにおける大容量の整流器２およびフィラメ
ント電源部１１の整流器１２が不要となり、その分電源
装置を小型化、軽量化することができる。

〔発明の効果〕

この発明は前述のように、高圧電源部およびフィラメン
ト電源部のインバータの入力側に共通に蓄電池と、この
蓄電池を常に充電する充電器とを設け、ＸＮｓ撮影に必
要な短時間大電流は蓄電池の放電電流によって供給し、
放電によって失われた蓄電池の蓄積電荷は充電器の充電
電流によって時間をかけて補給するよう構成した。その
結果、蓄電池の短時間放電と常時充電の時間差によって
配電線から供給する電力を従来の装置のそれの１７５０
以下に低減することが可能になり、かつ従来の装置で問
題となった高周波成分が配電系統の電気機器に与える悪
影響も排除できるので、例えば５０ＸＷ器の場合ｌＫ１
１以下の小容量の充電器を低圧配電線に接続し、配電線
から力率１の正弦波交流を受けてＸ線撮影を行うことが
できる据置形電源装置を備えたｘｍｍ影装置を提供する
ことができる。また、電源装置の入力電力が大幅に減少
し、したがって従来必要とした単独の交流電源設備が不
要になり、かつ高圧電源部の大きな電流容量の整流器や
、フィラメント電源部の整流器も不要になるので、装置
を大幅に小型化、軽量化し、かつ低コスト化できる利点
が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例になるＸ線撮影装置用据置形
電源装置の要部を示す接続図、第２図は従来の装置を示
す接続図、第３ｇおよび第４図は従来の装置における直
流中間回路の電流および電圧をそれぞれ示す波形図であ
る。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）直流電流を高周波電流に変換するインバータおよび
   その出力側に配された昇圧変圧器、高圧整流器を備えＸ
   線管の電極間に直流高電圧を供給する高圧電源部と、前
   記直流電流をインバータにより高周波電流に変換し絶縁
   変圧器を介して前記Ｘ線管のフィラメントに供給するフ
   ィラメント電源部とからなり、前記両インバータの入力
   側回路に電圧源コンデンサを備えたものにおいて、前記
   二つのインバータの入力側に共通に設けられた蓄電池と
   、この蓄電池を定常的に充電する充電器とを備えてなる
   ことを特徴とするＸ線撮影装置用据置形電源装置。