JPH05101778A - Ｘ線管装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 Ｘ線管収容容器内の残留気泡や油内の溶存空
気量を減らすことにより、Ｘ線管収容容器内に適正な絶
縁油の充填を行えるようにする。 【構成】 電磁弁５を開けると絶縁油７が油タンク２の
内部に引き込まれる。油タンク２が一杯になったら電磁
弁５を閉じる。次に電磁弁６を開けると同時に真空ポン
プ３を回転し、油タンク２の内部を真空引きする。同時
に電磁弁10を開け真空ポンプ11を回転させ、ハウベ１を
真空引きする。油タンク２、ハウベ１それぞれの真空度
は真空計８，９で測定し、出力された真空度信号13，14
は、コントローラ12に取り込まれる。コントローラ12は
これらの真空度が、あらかじめ設定された値になるまで
真空引きを行うようポンプ３，11を制御する。油タンク
２、ハウベ１それぞれの真空度が設定値に達すると、電
磁弁６，10を閉じポンプ３，11を停止する。ハウベ１へ
の油の注入は電磁弁４を開けて行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はＸ線管装置の製造方法に
関し、特にＸ線管収容容器（以下、ハウベと言う）内に
絶縁油を充填する方法に特徴を有するものである。

【０００２】

【従来の技術】回転陽極Ｘ線管は管本体の冷却と、アノ
ード、カソード間の絶縁のため、管本体を絶縁油ととも
にハウベ内に納めている。

【０００３】一般にＸ線管装置は、ハウベ内にＸ線管が
収容されているが、このＸ線管は高電圧で使用されるた
め、容器内には更に絶縁油が充填されている。この絶縁
油を容器内に導入するには、従来、図５に示すように行
われている。即ち、真空ポンプ（図示せず）に接続され
る排気管52と絶縁油導入管53とで構成される絶縁油導入
トラップ54を、ハウベ１のＸ線放射窓56にパッキン55を
介して気密接合している。

【０００４】さて、ハウベ１内も高電圧が印加されるた
め、ハウベ１内に僅かな空気などが残留すると、放電の
原因となる。そこで、最初に真空ポンプと接続された排
気管52によりハウベ１内を真空にし、充分内部の空気及
び水分を除去した後、絶縁油導入管53から絶縁油７をハ
ウベ１内に導入する。そして、絶縁油７をハウベ１内に
充填した後、図６に示すように絶縁油導入トラップ54を
取外し、パッキン55を介してＸ線放射ゲート57をリング
ナット58で締付け気密封着する。

【０００５】ここで油内に気泡が入っていると絶縁耐電
圧が劣化し油内放電の原因になる。又、この気泡がＸ線
撮影中にＸ線出射口の前を横切ると、誤撮影を起こすこ
とがある。

【０００６】そして油中には空気が約１０％まで溶存
（体積比）することができ、この場合、耐電圧が約３０
％劣化する。油内の溶存酸素量が多い場合、時間ととも
に油の酸化が進行、スラッジ等を発生し、さらに耐電圧
が劣化する。

【０００７】実際にハウベ内に絶縁油を注入する場合、
ハウベ内は管球ステーター等、数種の部品が組み込まれ
ているため、幾つもの空気だまりがあり、ただ油を注入
するだけでは、ハウベ内に気泡が残ってしまうため、図
４に示されるように絶縁油７を電磁弁４を経てハウベ１
内に注入した後ハウベ１を左右に揺動し、空気だまりか
ら気泡を出している。しかし、完全に気泡を出すことは
不可能であり、ハウベ内に気泡が残ることがあった。

【０００８】さらに油を詰めた後のハウベは重量物であ
り（１０kg〜４０kg）、これを揺動する機構は大型とな
り設備化に困難となる問題もあった。

【０００９】次に、Ｘ線管ハウベは内部のＸ線管に高電
圧を印加するため、この絶縁とＸ線の放射で発生した熱
の冷却のため、絶縁油を封入する。この絶縁油は温度上
昇に伴って熱膨張するため、図７に示されるように、こ
の圧力でハウベ１が壊れないようゴム製ベローズ22が設
けてある。しかし、ベローズ22には油の熱膨張調整可能
範囲があるため、油はハウベ１の品種と油温度に適した
量に調整する必要がある。

【００１０】従来の調整方法は、まずベローズ22を高圧
空気34により加圧し、膨らみ切った状態（ハウベ内体積
最小）で油を注入し、ハウベ１の前段に設けたシリンダ
23まで油を満たす。ここで油面25に油量調整用ゲージ43
を合わせる。そこから切換弁32を切換えて品種と温度毎
に決められた油量になるよう、簡易真空発生器33により
ベローズ22を真空引きし、油面を下げ適正位置27になっ
た所で、真空引きを止める。これは人間系で調整する場
合であるが、これを自動化するため、シリンダ23内に変
位センサを設け、同様の動作をシーケンス制御した場合
は、油面が前記適正位置27になった所で、真空引きを止
めても、ベローズ22に接続した配管の内圧と、ベローズ
22を反対から押す油圧がバランスするまで、油面は下が
ってしまう。このため調整精度面で期待できなかった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】前記のようにＸ線管ハ
ウベの油詰めは油内の溶存空気及び残留気泡がないこと
が望ましい。しかしハウベ内は種々部品で構成されてお
り、幾つもの空気だまりが有るため、油注入後空気だま
り内の気泡はハウベを揺動することで、外に出す必要が
ある。しかし気泡を完全に外に出すことは不可能であっ
た。

【００１２】また、前記のようにＸ線管ハウベの油量は
品種と油温毎に適正な量を封入する必要があるが、従
来、この調整は人間系で行われていたため、調整に手間
が掛かり、調整ミス等の問題もあった。さらに油量調整
シリンダに変位センサを設けた自動化では油面の制動
（ベローズの制動）に問題が有り、油量精度の面で満足
できなかった。

【００１３】このように、従来は、Ｘ線管装置を製造す
る際に、残留気泡や油量調整の点でＸ線管ハウベ内に真
に適正な絶縁油の充填を行うことは困難であるという課
題を有している。

【００１４】本発明は、上述の問題点に鑑みなされたも
ので、Ｘ線管収容容器内の残留気泡や油内の溶存空気量
を減らすことにより、また油面の制動高さを測定して油
量調整の自動化を高精度で行うことにより、Ｘ線管収容
容器内に真に適正な絶縁油の充填を行えるようにするこ
とを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
Ｘ線管収容容器に絶縁油を詰める方法において、油を一
度タンクに入れ真空引きを行い、同時に収容容器も真空
引きを行う。この時Ｘ線管収容容器及び油タンク内の真
空度をコントローラでチェックし、真空度が一定値に達
するまで真空引きを続ける。この後油タンク内で脱気さ
れた油を真空の収容容器内に注入する。

【００１６】請求項２記載の発明は、Ｘ線管収容容器内
のベローズを加圧あるいは真空引きし、Ｘ線管収容容器
内の体積を変化させることにより油量を調整するＸ線管
装置の製造方法において、ベローズを加圧した状態で、
収容容器前段に設けたシリンダまで油を注入し、次にシ
リンダ内油面が品種とあらかじめ測定した油温に見合っ
た位置に下降するまでベローズを真空引きし、このベロ
ーズの真空引きを止めた後もさらに下がる油面の下降量
を変位センサにより測定し、この実際の下降量によって
次にベローズ加圧から行う再度油量調整でのベローズの
真空引きを停止するシリンダ内油面位置を決定し、適切
な油量調整を行うＸ線管装置の製造方法である。

【００１７】

【作用】請求項１記載の発明は、絶縁油をタンクに入
れ、密閉し、内部を真空ポンプで真空引きすることで油
内から溶存気体を放出させる。そして同時に油を注入す
る収容容器内も同じく真空ポンプで真空引きを行う。こ
の時、測定された真空度はコントローラに入力され、コ
ントローラはこの値があらかじめ設定された一定値に達
するまで真空引きを続行する。この後真空となった収容
容器内に脱気された油を注入するため、収容容器内に各
種部品で構成される空気だまり部にも油が入り込み、気
泡の残らない油詰めが可能となる。また、収容容器内を
真空引きしても、結局、小さな気泡が残る可能性があ
る。しかし、注入油が脱気されているため、この気泡は
やがて油中に吸収され、誤撮影の原因となる気泡として
は存在しなくなり、結果として油中に気泡がなく、溶存
気体量の少ないＸ線管収容容器の油詰めが実現できる。

【００１８】請求項２記載の発明は、ベローズを加圧し
た状態で、油面がシリンダの中ほどまで来るように注油
する。次に品種と、油温に見合った油量になるよう、変
位センサで油量を測定しながら、ベローズを真空引きす
る。油面が設定高さになった所で、真空引きを停止する
とともに油面高さを測定し、メモリーする。油面はその
後も下がるが時間とともに安定する。ここで再度油面高
さを測定し、これと、前にメモリーしている真空引き停
止時の油面高さから、ベローズの制動容量を計算する。
次にベローズ加圧から再度油量調整を行う。この時油面
が設定高さより計算した制動容量分高い位置になった所
で、ベローズの真空引きを停止することで、油面が安定
した時にシリンダ内油面が丁度設定高さになる。これよ
り自動調整を行い、かつ油量調整精度を満足することを
実現する。

【００１９】

【実施例】以下、請求項１記載の発明に対応するＸ線管
装置の製造方法を図１に示される一実施例を参照して詳
細に説明する。

【００２０】図１に示された装置は、Ｘ線管収容容器
（以下、この収容容器をハウベと称する）１の内部を真
空引きする真空ポンプ11と、前記ハウベ１内の真空度を
測定する真空計９と、前記ハウベ１内に注入する油７を
注入前にためる油タンク２と、前記油タンク２内を真空
引きする真空ポンプ３と、前記油タンク２内の真空度を
測定する真空計８と、前記ハウベ用真空計９及び油タン
ク用真空計８から真空度を読み込み前記ハウベ用真空ポ
ンプ11及び油タンク用真空ポンプ３の動作時間を制御す
るコントローラ12とにより構成されている。

【００２１】電磁弁５を開けると絶縁油７が油タンク２
の内部に引き込まれる。油タンク２が一杯になったら電
磁弁５を閉じる。次に電磁弁６を開けると同時にポンプ
３を回転し、油タンク２の内部を真空引きする。

【００２２】同時に電磁弁10を開け真空ポンプ11を回転
させ、ハウベ１を真空引きする。油タンク２、ハウベ１
それぞれの真空度は油タンク用真空計８とハウベ用真空
計９で測定し、出力された真空度信号13，14は、コント
ローラ12に取り込まれる。コントローラ12はこれらの真
空度が、あらかじめ設定された値になるまで真空引きを
行うよう、ポンプ３，11を制御する。

【００２３】油タンク２、ハウベ１それぞれの真空度が
設定値に達すると、電磁弁６，10を閉じポンプ３，11を
停止する。

【００２４】ハウベ１への油の注入は電磁弁４を開けて
行う。ここで仮に油内に気泡が入っても絶縁油は十分脱
気されており、油体積の約１０％までは気泡を吸収でき
る状態となっている。

【００２５】以上の方法によってハウベ内に溶存気体の
少ない絶縁油を気泡を伴わず油詰めすることが可能とな
る。

【００２６】次に、請求項２記載の発明に対応するＸ線
管装置の製造方法（Ｘ線管ハウベに充填される絶縁油の
油量を自動調整する方法）を図２に示される一実施例及
び図３に示される動作フローチャートを参照して詳細に
説明する。なお、以下の動作はコントローラ38で制御す
る。

【００２７】図２に示された装置は、Ｘ線管ハウベ１の
ベローズ22を加圧あるいは真空引きし、ハウベ内体積を
変化させる油量調整方法に関するものであり、ハウベ１
の前段に一度油をためる油量調整シリンダ23と、このシ
リンダ23内の油面高さを測定する油面変位センサ24と、
前記ベローズ22を加圧する空気34を制御する電磁弁32
と、同じく前記ベローズ22を真空引きする簡易真空発生
器33と、前記油面変位センサ24の出力29およびハウベ１
に挿入された温度計39の温度値出力40を受け、前記電磁
弁32及び前記簡易真空発生器33を制御するコントローラ
38とにより構成されている。前記ベローズ22の制動特性
は前記変位センサ24で測定して計算する。

【００２８】ここでＸ線管41の入っているハウベ１に
は、絶縁油導入トラップ54が取り付けられている。この
状態で真空ポンプ11によりハウベ１の内部を真空引きし
た後、油注入を開始する。

【００２９】先ず初めにハウベ１内のベローズ22が最大
にふくらむように高圧空気34で加圧する（ステップS
1）。次に電磁弁４を開け、絶縁油７を注入する（ステ
ップS2）。油面が油量調整シリンダ23のある高さ25まで
上がり、変位センサ（フロートスイッチ）24の浮きがＦ
の位置になったら（ステップS3のＹ）、自動的に電磁弁
４を閉じ油注入を停止する（ステップS4）。ここで油の
温度を温度計39で測定し（ステップS5）、この温度値出
力40とハウベ１の品種から適正な油量（体積）を計算す
る（ステップS6）。

【００３０】次に、ハウベ１内がこの体積になるように
ベローズ22が変化した時の油面高さ27を計算する（ステ
ップS7）。この後ベローズ22を真空引きし、油面を下げ
るが、油面は真空引きを止めても、すぐに停止せず、さ
らに下がるためこの差Ｘを設定する（ステップS8）。Ｘ
はハウベ１の品種、油の温度等によって変化するため、
初期値は予想値である。

【００３１】ベローズ22を真空引きすることにより（ス
テップS12 ）、油面が位置26まで下がり、変位センサ24
の浮きがＹ（＝Ａ＋Ｘ）の位置になったら（ステップS1
3 のＹ）、ベローズ22の真空引きを停止する（ステップ
S14 ）。油面はその後も下がるので、安定するまで数秒
待機し（ステップS15 ）、その後で実際の油面高さＣを
測定する（ステップS16 ）。このときの油面制動高さが
先に設定した値Ｘと等しければ、油面高さＣも目標値Ａ
と等しくなり調整完了であるが（ステップS17のＹ）、
Ｘの初期値は予想値のため、Ａ≠Ｃとなる場合もある
（ステップS17 のＮ）。そのときは、実際の油面制動高
さＸを計算し（ステップS19 ）、再度ベローズ22の加圧
から油量調整を行う（ステップS20 からステップS10
へ）。２回目のＸは実測値のため、Ｃ＝Ａとなるはずで
あるが、異なった場合は数回繰り返し（ステップS18 の
Ｎ）、それでも合わない場合はエラーとなる（ステップ
S18 のＹ）。ここでは許容回数Ｎ＝５としている。

【００３２】以上の方法によって、自動でありながら精
度の高い油量調整を行うことができる。

【００３３】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、Ｘ線管収容容
器に油詰めを行う場合、溶存気体が少なく、残留気泡の
ない状態を収容容器の揺動を行うことなく達成でき、Ｘ
線管収容容器内に適正な絶縁油の充填を行える。そし
て、設備のコストダウン、製品の信頼性向上、製品寿命
向上等を実現できる。

【００３４】請求項２の発明によれば、Ｘ線管収容容器
のベローズを加圧あるいは真空引きし、収容容器内の体
積を変化させる油量調整方法において、精度の高い油量
調整を自動で行なうことができ、Ｘ線管収容容器内に適
正な絶縁油の充填を行える。そして、製品の信頼性向
上、熟練作業不要によるスキルレス、省力によるコスト
ダウン等を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸ線管装置製造方法の一実施例を示す
回路図である。

【図２】本発明のＸ線管装置製造方法の他の実施例を示
す断面図及び回路図である。

【図３】図２の実施例における油量調整方法を示すフロ
ーチャートである。

【図４】従来のＸ線管収容容器の油詰め方法を示す説明
図である。

【図５】Ｘ線管収容容器の絶縁油導入トラップを破断し
た正面図である。

【図６】Ｘ線管収容容器の油詰め封止部を拡大した断面
図である。

【図７】従来のＸ線管収容容器の油量調整システムを示
す断面図である。

【符号の説明】

１ Ｘ線管収容容器 ２ 油タンク ３ 真空ポンプ ７ 絶縁油 11 真空ポンプ 12 コントローラ 22 ベローズ 23 油量調整シリンダ 24 変位センサ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部にＸ線管が収容されたＸ線管収容容
   器の内部を真空にした後、この容器内に絶縁油を導入す
   るＸ線管装置の製造方法において、絶縁油が貯蔵された
   油タンク内を真空引きし、この油タンク内の真空度を測
   定すると共に、上記容器内の真空度と上記油タンク内の
   真空度を読み込み、コントローラにより上記容器用真空
   ポンプと上記油タンク用真空ポンプの動作時間を制御
   し、それぞれの真空度が設定値に達したら、油タンクよ
   り上記容器内へ絶縁油を導入することを特徴とするＸ線
   管装置の製造方法。
2. 【請求項２】 Ｘ線管収容容器内のベローズを加圧ある
   いは真空引きし、Ｘ線管収容容器内の体積を変化させる
   ことにより油量を調整するＸ線管装置の製造方法におい
   て、ベローズを加圧した状態で、収容容器前段に設けた
   シリンダまで油を注入し、次にシリンダ内油面が品種と
   あらかじめ測定した油温に見合った位置に下降するまで
   ベローズを真空引きし、このベローズの真空引きを止め
   た後もさらに下がる油面の下降量を変位センサにより測
   定し、この実際の下降量によって次にベローズ加圧から
   行う再度油量調整でのベローズの真空引きを停止するシ
   リンダ内油面位置を決定することを特徴とするＸ線管装
   置の製造方法。