(57)【要約】【課題】芯材がカーボンセルの芯材充填用の穴の内面に密着し、製造工程において芯材原料が脱落しない光線治療用カーボン電極棒を提供する。【解決手段】光線治療用カーボン電極棒１０は、軸心Ｏに沿って貫通穴２３を有する棒状のカーボンセル２０と、貫通穴２３に充填された、発光剤を含む芯材３０とを有し、貫通穴２３は軸心Ｏに直角な断面が非円形状に形成されている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
軸心に沿って貫通穴を有する棒状のカーボンセルと、
前記貫通穴に充填された、発光剤を含む芯材とを有する光線治療用カーボン電極棒であって、
前記貫通穴は、前記軸心に直角な断面が非円形状に形成されていることを特徴とする光線治療用カーボン電極棒。
【請求項２】
前記貫通穴の非円形状断面は、複数の円弧部分と、隣接する２つの円弧部分のそれぞれの間に半径方向内方に突出して形成された凸部とよりなる請求項１記載の光線治療用カーボン電極棒。
【請求項３】
前記円弧部分と前記凸部はそれぞれ６個形成され、前記凸部は周方向に等間隔で配置されている請求項２記載の光線治療用カーボン電極棒。
【請求項４】
前記凸部は、前記円弧部分の直径の約０．０５倍の高さを有している請求項２または３記載の光線治療用カーボン電極棒。
【請求項５】
前記貫通穴の非円形状断面は多角形である請求項１記載の光線治療用カーボン電極棒。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、光線治療器に用いられ、アーク光の光源となる光線治療用カーボン電極棒に関し、特にカーボン電極棒を製造する際に確実にカーボンセルに芯材を固着保持できるようにしたカーボン電極棒に関する。
【背景技術】
【０００２】
光線治療用カーボン電極棒は、先端部を近接させた一対のカーボン電極棒に通電し、両電極棒間に発生するアーク光を患者の患部に照射して光線治療を行う光線治療器に用いられる電極棒であり、発生するアーク光中に含有する赤外線、可視線及び紫外線の割合（波長帯域の分布）と強さとを調節して治療に最適な合成光線を得るため、電極棒の軸心に設けた穴内に疾患の治療に最適な合成光線を発生することのできる発光剤を含む芯材が充填されている。
【０００３】
カーボン電極棒の製造は、まず、芯材を充填するための穴が形成された管状のカーボンセルを作製し、その後、このカーボンセルの穴に芯材原料を充填し、乾燥し、仕上げ加工を施しカーボン電極棒の完成品とする。なお、芯材はカーボン電極によるアーク放電に伴って発する光を所望のスペクトルを有するように発色させ、かつ発光を安定させるためのものである。
【０００４】
以下にカーボン電極棒の製造工程を詳述する。
カーボンセルを作製するための主原料としてカーボンブラック及び石油コークスを使用する。それぞれある一定基準のふるいを通し所定の粒度範囲に調整するとともに異物の混入を防いだ原料を得た後、ミキサーで数分間程度混成する。その後バインダーといわれるつなぎ剤を混合し、混練する。
【０００５】
次に、このように調製したカーボンセル用原料をスクリュー型押出成形器のホッパーへ投入し、外径８ｍｍ、長さ３５０ｍｍで中心に内径が２ｍｍの芯材充填用の穴が開いた管状部材を押し出し成形する。押し出し成形した管状部材は焼成炉で約千数百℃で約数十時間焼成後、長さ１５０ｍｍに切断しカーボンセルを完成する。
【０００６】
このようにして作製したカーボンセルに芯材を充填するが、芯材の主原料としては黒鉛の粗粉・微粉を使用し、必要に応じアーク光が所望のスペクトルを有するように発色させる金属元素などの発光剤を含有させる。主原料を混成し、バインダー（つなぎ剤）及び燃焼安定剤を混合し混練し、カーボンセルの芯材充填用の穴に圧入により充填する。芯材原料が充填されたカーボンセルを自然乾燥し、その後乾燥炉に入れて数百度℃で数時間の強制乾燥を行い、芯材を固化しカーボンセルの充填用穴内面に固着させる。そしてカーボンセルの外面を研磨し、先端加工及び後端加工を施し、製品番号・ロット番号を印字し、最終検査を経てカーボン電極棒を完成する。
【０００７】
上述のように、カーボンセルには芯材充填のための内径２ｍｍの穴を設けているが、従来は、断面が円形の丸穴としていたため、乾燥前の芯材原料の穴内面への結合力が小さく確実に保持されない場合があり、芯材原料が充填されたカーボンセルを乾燥炉へ移送したり、移送のために取り扱ったりする際の振動や衝撃によって、乾燥前の芯材原料がカーボンセルの注入穴でずれたり、注入穴から一部脱落したりして、そのまま乾燥されて芯材端部にへこみができた不良品が発生するという問題があった。
【０００８】
なお、特許文献１及び特許文献２には、光線治療用のカーボン電極棒が開示されているが、芯材のカーボン電極棒への保持力の向上や芯材の充填穴の形状については特に言及されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実公昭６２−１４８７１号公報
【特許文献２】特開昭５８−６９５７９号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
本考案は、従来の光線治療用カーボン電極棒が有する欠点を除去するためになされたもので、カーボン電極棒の製造に際して、カーボンセルの穴に充填した芯材原料が穴の内面に結合し、確実に芯材原料を保持することができ、不良品の発生を防止して製造できる光線治療用カーボン電極棒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本考案に係る光線治療用カーボン電極棒は、軸心に沿って貫通穴を有する棒状のカーボンセルと、前記貫通穴に充填された、発光剤を含む芯材とを有する光線治療用カーボン電極棒であって、前記貫通穴は、前記軸心に直角な断面が非円形状に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
貫通穴の非円形状断面は、複数の円弧部分と、隣接する２つの円弧部分のそれぞれの間に半径方向内方に突出して形成した凸部とにより構成するのが好ましい。
【００１３】
この場合、円弧部分と凸部はそれぞれ６個形成し、凸部は周方向に等間隔で配置するのがよい。また、凸部は軸線に直角な方向における断面が山形状、矩形状あるいは半円形状などを呈するように形成するのが好ましい。
【００１４】
凸部は、円弧部分の直径の約０．０５倍の高さを有するように形成するのが好ましい。
【００１５】
また、隣接する２つの円弧部分の間に凸部を半径方向内方に突出形成することに代え、隣接する２つの円弧部分の間に半径方向外方に凹んだ凹部を形成してもよい。
【００１６】
また、貫通穴の非円形状断面を正三角形、正方形、正五角形、正六角形などの多角形や星形状に形成してもよい。
【考案の効果】
【００１７】
本考案の光線治療用カーボン電極棒は、カーボンセルの芯材注入用の穴は、軸心に直角な断面が非円形状に形成されているため、芯材と穴内面との接触面積が大きく、また、芯材の穴内面に対する摩擦抵抗を大きくすることができるので、芯材原料を充填したカーボンセルの移送時や取り扱い時にカーボンセルの穴に充填した乾燥前の芯材原料がずれたり、芯材原料の一部が注入穴から脱落したりすることなく確実に芯材原料を注入穴内に保持でき、カーボン電極棒の製造において不良品の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は本考案に係る光線治療用カーボン電極棒の一実施形態を示し、図１（ａ）はカーボン電極棒の正面図であり、図１（ｂ）はカーボン電極棒を軸心に沿って切断した縦断面図であり、図１（ｃ）は図１（ｂ）の線１Ｃ−１Ｃにおける拡大断面図であり、図１（ｄ）はカーボン電極棒の斜視図である。
【図２】図２は図１のカーボン電極棒の製造において芯材原料を充填する前のカーボンセルを示し、図２（ａ）はカーボンセルを軸心に沿って切断した縦断面図であり、図２（ｂ）は芯材充填用の穴の詳細形状を示す、図２（ａ）の線２Ｂ−２Ｂにおける拡大断面図であり、図２（ｃ）はカーボンセルの先端側部分を断面として示す斜視図である。
【考案を実施するための形態】
【００１９】
以下、本考案に係る光線治療用カーボン電極棒の実施の形態について図面を参照して説明する。
図１に本考案に係る光線治療用カーボン電極棒の一実施の形態を示し、図２に該カーボン電極棒の製造において芯材原料を充填する前のカーボンセルを示す。
【００２０】
本考案の一実施形態による光線治療用カーボン電極棒１０は、外径が８ｍｍで長さが１５０ｍｍの丸棒状に形成され、先端部１１はテーパー状に仕上げられている。カーボン電極棒１０は、管状のカーボンセル２０と、その軸心Ｏに沿って先端２１から後端２２にわたって形成された貫通穴２３に充填され、固着された芯材３０とで構成されている。なお、符号１２はカーボン電極棒１０の後端である。
【００２１】
カーボンセル２０は、上述のように、主原料であるカーボンブラック及び石油コークスとバインダーとを混練し、押し出し成形し、焼成したものであるが、本実施の形態では、芯材３０を充填するための貫通穴２３は軸心Ｏに直角な断面が非円形状に形成されている。なお、この貫通穴２３の非円形状断面は押し出し成形時に賦形される。
【００２２】
カーボンセル２０の貫通穴２３の断面形状は、一例として図２（ｂ）に示すように、周方向に等間隔で配置された６つの円弧部分２３ａと、隣接する２つの円弧部分２３ａ、２３ａのそれぞれの間に半径方向内方に突出するように形成された山形状の凸部２３ｂとからなり、全体として一種の六弁花の外形のような形状を呈している。このように形成された６つの円弧部分２３ａと６つの凸部２３ｂは、軸心Ｏに平行にカーボンセル２０の先端２１から後端２２まで延在する帯状湾曲面と凸条とが周方向に交互にそれぞれ等間隔で配置された貫通穴２３の内面を構成している。
【００２３】
図示の実施形態において、カーボンセル２０の貫通穴２３の断面における円弧部分２３ａの直径をＤとすると、凸部２３ｂの高さＨは円弧部分２３ａの直径Ｄの約０．０５倍に、凸部２３ｂの基部の幅Ｗは円弧部分２３ａの直径Ｄの約０．１５倍にそれぞれ設定するのが望ましく、例えば円弧部分２３ａの直径Ｄを約２．１ｍｍとし、凸部２３ｂの高さＨ及び基部の幅Ｗをそれぞれ約０．１ｍｍ及び約０．３１ｍｍとする。
【００２４】
カーボンセル２０の非円形状断面の貫通穴２３に、隣接する２つの円弧部分２３ａ、２３ａの間に凸部２３ｂを半径方向内方に突出形成することに代え、隣接する２つの円弧部分の間に半径方向外方に凹んだ凹部を形成してもよい。また、隣接する２つの円弧部分の間に設ける凸部あるいは凹部は山形状の他、軸心に直角方向の断面が矩形状あるいは半円形状に形成してもよい。また、円弧部分及び凸部あるいは凹部の個数は６個以外の適宜の数を選択してもよい。
さらに、カーボンセル２０の貫通穴２３の非円形状断面は、図示のものに限定されず、他の形状に形成することもでき、例えば正三角形、正方形、正五角形、正六角形などの多角形や星形状としてもよい。
【００２５】
このように、カーボンセル２０の芯材３０充填用の穴２３を非円形状断面に形成したことにより、カーボンセル２０の穴２３に充填した芯材原料は穴２３の内面に大きな接触面で密着することとなり、穴２３内での芯材原料の移動に対して大きな摩擦抵抗を与えることができる。したがって、カーボン電極棒の製造において芯材原料を充填したカーボンセル２０の移送時や取り扱い時の振動や衝撃に対して、カーボンセル２０の穴２３に充填した乾燥前の芯材原料を所定位置に確実に保持することができ、芯材原料は乾燥固化されてカーボンセル２０に固着一体化した芯材３０となり、芯材３０のずれや一部脱落といった不良品の発生を防止して光線治療用カーボン電極棒を製造できる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本考案の光線治療用カーボン電極棒は、押し出し成形用の金型の一部を変更することのみにより製造できるものであり、既存の製造設備の大幅な改造や工程の変更が不要で、有用性が高いものである。
【符号の説明】
【００２７】
１０    カーボン電極棒
１１    先端部
１２    後端
２０    カーボンセル
２１    先端
２２    後端
２３    貫通穴
２３ａ    円弧部分
２３ｂ    凸部
３０    芯材
Ｄ    内径
Ｏ    軸心
Ｈ    凸部の高さ
Ｗ    凸部の基部の幅
【図１】
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【図２】
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