JP2018049778A - X-ray tube device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、X線管装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to an X-ray tube apparatus.
一般に、X線管装置は、ハウジング内にX線管を収納しており、ハウジングとX線管との間の空間には絶縁を保持するための絶縁油が充填されている。 In general, an X-ray tube device houses an X-ray tube in a housing, and a space between the housing and the X-ray tube is filled with insulating oil for maintaining insulation.
X線管では、熱電子のエネルギーのほとんどが熱エネルギーとなるため、多くの熱が発生するが、X線管で発生した熱は絶縁油を介してハウジングに伝わり、ハウジングから外部に放出される。 In the X-ray tube, most of the energy of the thermoelectron is converted into heat energy, so a lot of heat is generated. However, the heat generated in the X-ray tube is transmitted to the housing via the insulating oil and released from the housing to the outside. .
ハウジングは、その強度確保のため、所定の厚みを持たせてあるが、その厚みのために絶縁油の冷却効率に限界があった。 The housing has a predetermined thickness in order to ensure its strength, but due to the thickness, the cooling efficiency of the insulating oil is limited.
冷却効率が低いと、絶縁油の温度が高くなり、絶縁油が膨張して圧力上昇が生じると、ハウジングが破損するか、破損を防止するため、X線管の作動に制限がかかり、診断効率が低下する。 If the cooling efficiency is low, the temperature of the insulating oil will rise, and if the insulating oil expands and the pressure rises, the housing will be damaged, or the operation of the X-ray tube will be restricted in order to prevent damage and diagnostic efficiency. Decreases.
したがって、従来からハウジング内における絶縁油の冷却効率を高めることが望まれている。 Therefore, it has been conventionally desired to increase the cooling efficiency of the insulating oil in the housing.
本発明の実施形態は、ハウジング内に充填された絶縁油の冷却効率を高めることができるX線管装置を提供する。 Embodiments of the present invention provide an X-ray tube apparatus that can increase the cooling efficiency of insulating oil filled in a housing.
一実施形態に係るX線管装置は、
熱電子を放出する陰極と、前記陰極から放出される電子が衝突することによりX線を放出する陽極と、前記陰極と前記陽極を収納する容器とを有するX線管と、
前記X線管を収納するハウジングと、
前記X線管と前記ハウジングとの間の空間に充填された絶縁油とを備え、
前記ハウジングの壁部には、前記絶縁油が流れる絶縁油通路が形成してある。
An X-ray tube apparatus according to one embodiment
An X-ray tube comprising: a cathode that emits thermoelectrons; an anode that emits X-rays when electrons emitted from the cathode collide; and a container that houses the cathode and the anode;
A housing for housing the X-ray tube;
An insulating oil filled in a space between the X-ray tube and the housing;
An insulating oil passage through which the insulating oil flows is formed in the wall portion of the housing.
以下に、図面を参照しながら、各実施の形態に係るX線管装置について詳細に説明する。なお、図面は、説明をより明確にするため、実際の態様に比べて、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同一又は類似した機能を発揮する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する詳細な説明を適宜省略することがある。 The X-ray tube apparatus according to each embodiment will be described in detail below with reference to the drawings. In addition, although the drawings may be schematically represented with respect to the width, thickness, shape, and the like of each part as compared with the actual mode for clarity of explanation, they are merely examples, and The interpretation is not limited. In addition, in the present specification and each drawing, components that perform the same or similar functions as those described above with reference to the previous drawings are denoted by the same reference numerals, and repeated detailed description may be omitted as appropriate. .
(第1実施の形態)
まず、図1〜図5を参照して、第1実施の形態に係るX線管装置1について説明する。
(First embodiment)
First, the
図1に示すように、X線管装置1は、ハウジング3と、ハウジング内に収納されたX線管5と、ハウジングとX線管5との間の空間に充填された絶縁油7とを備えている。
As shown in FIG. 1, the
ハウジング3は、円筒形状のハウジング本体9と、ハウジング本体9を形成する円筒部の一端側に設けた端壁部11と、円筒部の他端側に設けた内圧調整部13とを備えている。端壁部11及び内圧調整部13は側面視円盤状を成している。
The
ハウジング本体9には、X線管5に高電圧を印加する高電圧用接続端子部(リセプタクル)15が取り付けられており、高電圧用接続端子部15はケーブル17によりX線管5の高電圧端子19に接続されている。
A high voltage connection terminal (receptacle) 15 for applying a high voltage to the X-ray tube 5 is attached to the
尚、ハウジング本体9には、X線透過領域Rに対応してX線放射窓16が形成されている。
The
ハウジング3の端壁部11は、ゴム部材からなるOリング21を介してハウジング本体9に取り付けてあり、ハウジング本体9にC形止め輪23を嵌合して固定されている。
The
この端壁部11には、低電圧接続端子部25が取り付けられる取り付け穴26が形成されており、低電圧接続端子部25は取り付け穴26に挿入されてねじ29で端壁部11に固定されている。低電圧接続端子部25はケーブル31により、ステータコイル33に接続されている。ステータコイル33は、電力が供給されることにより、磁界を発生して、後述する陽極ターゲット35を所定の速度で回転させるものである。
An
端壁部11には、ハウジング3内の絶縁油7が流れる絶縁油通路27が形成されている。ここで図2〜図4を参照して、端壁部11の構造について説明する。
An
図2及び図4に示すように、端壁部11はハウジング3の外側に位置する一側部材11aと、ハウジング3の内側に位置する他側部材11bとを備えており、一側部材11aと他側部材11bとは対向する面を重ねてねじ37で固定されている。
As shown in FIGS. 2 and 4, the
図4に示すように、一側部材11aには、上下方向に直線状に複数の溝39が形成されており、壁部39aの突出端39bに重ねて溝39の開口を閉じるように他側部材11bを重ねて固定してある。他側部材11bは平板状であり、溝39の開口を閉じることで端壁部11の内部に絶縁油通路27を形成している。
As shown in FIG. 4, the one
図2及び図3に示すように、他側部材11bには、溝39に連通する開口41が形成されている。開口41は一つの絶縁油通路27に対してその上下に1箇所ずつ形成されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, an
また、図3に示すように、絶縁油通路27は、低電圧接続端子部25を回避した位置に設けてある。
In addition, as shown in FIG. 3, the
図1に示すように、内圧調整部13は、ダイヤフラム65と、ダイヤフラム65により区画された大気圧室67と、圧力調整室69とを備え、圧力調整室69は絶縁油連通穴71によりハウジング本体9内に充填された絶縁油7が通過可能にしてあり、ハウジング本体9内の急激な圧力変動を調整している。ダイヤフラム65はゴムベローズである。大気圧室67は通気穴73により空気が出入り可能な構成にしてある。
As shown in FIG. 1, the internal
ここでX線管5について説明する。図5に示すように、X線管5は、真空外囲器45と、真空外囲器内に配置された固定軸47と、固定軸47に対して回転する回転体49と、ロータ51と、固定軸47に対して回転体49を支持する支持部53とを備え、回転体49には傘状の陽極ターゲット55が設けてある。陽極ターゲット55にはターゲット層55aが形成されている。
Here, the X-ray tube 5 will be described. As shown in FIG. 5, the X-ray tube 5 includes a
一方、真空外囲器45内には、陽極ターゲット55に対向する側に陰極57が設けてあり、陰極57は陰極支持部材59に支持されており、陰極57には高電子供給端子61が接続されている。
On the other hand, in the
次に、第1実施の形態に係るX線管装置1の作用及び効果について説明する。
Next, the operation and effect of the
図1に示すように、X線管5により発生した熱は、真空外囲器45(図5参照)を介してハウジング3内の絶縁油7に伝導され、絶縁油7の温度が高くなると、ハウジング3内で温度差による絶縁油7の自然対流が生じる。この絶縁油7の対流により絶縁油7の熱がハウジング3に伝達され、ハウジング3の熱は外部に放出されることで、絶縁油7が冷却される。一方、ハウジング3は、強度確保のために所定の厚みを有しており、この厚みが熱伝導の障害となるおそれがある。
As shown in FIG. 1, the heat generated by the X-ray tube 5 is conducted to the insulating
しかし、図2及び図4に示すように、ハウジング3の端壁部11では、その内部に絶縁油通路27が形成されており、絶縁油通路27が形成されている通路底壁の厚みW1が端壁部11全体の厚みW0よりも小さくなっているので、その分、端壁部11では熱伝導を高めることができる。これにより、ハウジング3から外部に放出する熱量を多くすることができる。このように、ハウジング3から外部に放出する熱量を多くして、冷却効率を上げることで、絶縁油7の熱膨張によるハウジング3の圧力破損を防止できると共にX線管5の稼働制限(ばく射スループットの制限)を低下できるので、X線管装置1による診断効率を高めることができる。
However, as shown in FIGS. 2 and 4, in the
また、図4に示すように、端壁部11では、絶縁油通路27を形成する壁部39aが実質的に端壁部11全体の厚みW0を維持しているので、端壁部11の強度の低下を防止できる。
Further, as shown in FIG. 4, in the
図2に示すように、絶縁油通路27では絶縁油が常時一定の方向に流れる(例えば、下から上に流れる)ので、ハウジング3内における絶縁油7の対流がスムーズにでき、絶縁油7の対流を促進してハウジング3に伝導する熱量を高めることができる。
As shown in FIG. 2, since the insulating oil always flows in a constant direction (for example, flows from the bottom to the top) in the insulating
図4に示すように、端壁部11に形成する絶縁油通路27は、端壁部11を構成する一側部材11aに溝39を形成して、一側部材11aに他側部材11bを重ねて固定するだけであるから、絶縁油通路27の形成が容易にできる。
As shown in FIG. 4, the insulating
端壁部11の絶縁油通路27は、一側部材11aに溝39を形成することで、通路を形成にできるので、溝39の形状や寸法の自由度が高く、例えば、直線状に限らず、湾曲状としたり、蛇行したり、クランク状の加工が容易にできる。
Since the insulating
本実施の形態では、端壁部11に設けてある低電圧接続端子部25を避けて絶縁油通路27を形成しているので、低電圧接続端子部25の取り付け位置を変更しないで済む。
In the present embodiment, since the insulating
以下に、他の実施の形態を説明するが、以下に説明する実施形態において、上述した一実施形態と同一の作用効果を奏する部分には同一の符号を付することによりその部分の詳細な説明を省略し、以下の説明では一実施形態と主に異なる点を説明する。 Other embodiments will be described below. In the embodiments described below, the same reference numerals are given to the portions having the same functions and effects as those of the above-described embodiment, and the detailed description of the portions will be given. In the following description, differences from the embodiment will be mainly described.
(第2実施の形態)
図6に第2実施の形態にかかるX線管装置1の端壁部11を示す。この第2実施の形態の端壁部11では、絶縁油通路27を上下に湾曲した形状としてものを複数形成している。また、中央にある2つの絶縁油通路27は、上下の各開口41を共通にしていると共に低電圧接続端子部25の周囲を囲むように形成している。
(Second Embodiment)
FIG. 6 shows an
この第2実施の形態においても上述した第1実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。 In the second embodiment, the same operational effects as those of the first embodiment described above can be obtained.
更に、第2実施の形態によれば、絶縁油通路27を湾曲形状とすることにより、直線状に形成した場合よりも絶縁油通路27の長さを長くでき、更に絶縁油7の冷却効率を高めることができる。
Furthermore, according to the second embodiment, by making the insulating
(第3実施の形態)
図7に第3実施の形態に係るX線管装置1に用いられる端壁部11を示す。この第3実施の形態にかかる端壁部11では、絶縁油通路27をクランク状に形成していると共に低電圧接続端子部25を避けて囲むように形成している。
(Third embodiment)
FIG. 7 shows an
この第3実施の形態にかかるX線管装置1によれば、上述した第2実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
According to the
(第4実施の形態)
図8に第4実施の形態に係るX線管装置1に用いられる端壁部11を示す。この第4実施の形態の端壁部11は、低電圧接続端子部25を3つ設けてあり、第1実施の形態と同様に絶縁油通路27を、3つの低電圧接続端子部25を避けるようにして、複数個を直線状に形成している。
(Fourth embodiment)
FIG. 8 shows an
この第4実施の形態によれば、第1実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。 According to the fourth embodiment, it is possible to obtain the same functions and effects as those of the first embodiment.
上述した一実施形態は、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。これらの新規な実施形態は、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。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、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。 The above-described embodiment has been presented as an example, and is not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
例えば、図1や図8に示すように、端壁部11に設けてある低電圧接続端子部25は、1つでも3つでも良いし、数や形状及び配置は制限されず、絶縁油通路27は低電圧接続端子部25やその他の障害部材がある場合にはその障害部材を避けて形成するものであれば良い。
For example, as shown in FIGS. 1 and 8, the number of low voltage
X線管5は、回転陽極X線管に限らず、固定陽極X線管であっても良い。 The X-ray tube 5 is not limited to a rotating anode X-ray tube, but may be a fixed anode X-ray tube.
絶縁油通路27は、ハウジング3の端壁部11に形成したが、ハウジング3を構成する壁部であれば、ハウジング本体9に形成してもよい。
The insulating
絶縁油通路27は、上述した第1〜第4実施の形態に示す形状、本数や幅に限らず、例えば、S字形状に形成したり、通路幅の狭いものを多数形成しても良いし、通路幅の広いものを1つ又は2つ形成するものであって良い。
The insulating
端壁部11を構成する一側部材11aと他側部材11bとはねじ37で固定することに限らず、溶接等により固定しても良い。
The one
1…X線管装置、3…ハウジング、5…X線管、11…端壁部(壁部)、11a…一側部材、11b…他側部材、25…低電圧接続端子(端子部材)、27…絶縁油通路、27…絶縁油通路、39…溝、41…開口、45…容器(真空外囲器)、55…陽極ターゲット(陽極)、57…陰極。
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記X線管を収納するハウジングと、
前記X線管と前記ハウジングとの間の空間に充填された絶縁油とを備え、
前記ハウジングの壁部には、前記絶縁油が流れる絶縁油通路が形成してあるX線管装置。 An X-ray tube comprising: a cathode that emits thermoelectrons; an anode that emits X-rays when electrons emitted from the cathode collide; and a container that houses the cathode and the anode;
A housing for housing the X-ray tube;
An insulating oil filled in a space between the X-ray tube and the housing;
An X-ray tube device in which an insulating oil passage through which the insulating oil flows is formed in a wall portion of the housing.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016185509A JP2018049778A (en) | 2016-09-23 | 2016-09-23 | X-ray tube device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20220159351A (en) * | 2020-03-31 | 2022-12-02 | 에너제틱 테크놀로지 아이엔씨. | X-ray generator |
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2016
- 2016-09-23 JP JP2016185509A patent/JP2018049778A/en active Pending
Cited By (2)
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| KR20220159351A (en) * | 2020-03-31 | 2022-12-02 | 에너제틱 테크놀로지 아이엔씨. | X-ray generator |
| KR102870060B1 (en) * | 2020-03-31 | 2025-10-16 | 에너제틱 테크놀로지 아이엔씨. | X-ray generator |
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