(57)【要約】【課題】安価で容易に製造でき安全性を向上したＸ線管装置を提供する。【解決手段】Ｘ線管５が破壊して爆縮した場合、回転陽極に絶縁油７が接触すると、瞬間的に沸騰して熱分解して大量のガスが発生し、管容器２の内圧が急激に異常に高く上昇する。絶縁油７およびガスは、ゴムベローズ１５の伸長によりプロテクタ１６の微小な孔を介して空盆１７内に収容し、管容器２内の内圧を低くする。管容器２内の内圧を十分に低下できない場合には、管容器２が破損するおそれがある内圧より低い内圧の状態で、開放手段１１を開放して絶縁油７およびガスを噴出し、管容器２が内圧により破損を防止する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部と内部とを連通する開口が形成された管容器と、
この管容器の内部に収容されるＸ線管と、
前記管容器の内部に充填される冷却媒体と、
前記管容器の内圧が上昇してこの管容器が破損する圧力より低い圧力で内圧を開放する開放手段と
を具備したことを特徴とするＸ線管装置。
【請求項２】
開放手段は、管容器の開口を閉塞する薄肉部を有する
ことを特徴とする請求項１記載のＸ線管装置。
【請求項３】
開放手段は、板状の基材と、この基材に貼り付けられこの基材より薄肉の薄肉部となり破断する箔状の箔材とを有する
ことを特徴とする請求項２記載のＸ線管装置。
【請求項４】
開放手段は、基材および箔材で形成された除圧板と、
この除圧板を固定し中央に開口部を有する環状の押え板と
を具備したことを特徴とする請求項３記載のＸ線管装置。
【請求項５】
薄肉部は一部が開放された円弧状である
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載のＸ線管装置。
【請求項６】
押え板の開口部は、薄肉部の円弧より大きい
ことを特徴とする請求項５記載のＸ線管装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、内部にＸ線管が収容されたＸ線管装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、Ｘ線はたとえばＸ線診断として医療用などに利用されているが、胃の検診やＣＴ像を撮影する場合のＸ線管発生源には、たとえば回転陽極Ｘ線管装置が使用されている。
【０００３】
この回転陽極Ｘ線管装置は、たとえば両端が開口した円筒状の管容器内に陽極ターゲットを有するＸ線管およびステータコイルを収容するとともに、管容器の内部に冷却媒体である絶縁油を充填し、管容器の両端の開口にそれぞれ陽極側板と陰極側板とを貼付部で貼り付けて封止している。また、陰極側板の内側にはゴムベローズと微小な穴の開いたプロテクタが配置され、ゴムベローズとプロテクタとの間には空盆が設けられている。そして、この空盆は絶縁油が熱により膨張した場合に一部が空盆内に移動することにより管容器内の圧力の上昇を防止している（たとえば特許文献１参照）。
【０００４】
また、Ｘ線管装置の容器の側板に薄肉部を形成している。この側板は、４分割された円板状の板の分割された空間の部分に十字状の板材を溶接し、この十字状の板材が溶接された４つの円板状の板に容器と同じ材質の円板状の板体を接合して、周囲より薄い薄肉部を形成している（たとえば特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２７３９４号公報（第３頁、図２）
【０００６】
【特許文献２】
実開昭５５−１１０１１号公報（第１図、第２図、第３図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特許文献１記載の構造の回転陽極Ｘ線管装置では、放電などが生じるなどしてＸ線管が破壊されて爆縮した場合、１０００℃以上の高温になったターゲットに冷却媒体である絶縁油が接触して瞬間的に沸騰し、熱分解されて大量のガスが発生する。そして、管容器の内圧が急激に、かつ、異常に高く上昇した場合には、空盆ではガスおよび絶縁油などの圧力を吸収しきれないため、管容器と陰極側板との貼付部が破損し、陰極側板、ゴムベローズあるいはプロテクタなどが飛散するおそれがあり、好ましくない。
【０００８】
また、特許文献２の構造の側板では、４分割された円板状の板の分割された空間の部分に十字状の板材を溶接し、この十字状の板材が溶接された板材にさらに管容器と同じ材質の円板状の板体を貼り付けているため、部品点数が多く、製造が煩雑になり、個々の部品の接合にばらつきが生ずるため、信頼性に問題が生ずる。
【０００９】
さらに、管容器の破損を防ぐために安全弁を取り付けたり、破損しないような強固な管容器とすることなどが考えられるが、コストが高くなったり製造が困難になったりする問題を有している。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、安価でかつ容易に製造でき安全性を向上したＸ線管装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、外部と内部とを連通する開口が形成された管容器と、この管容器の内部に収容されるＸ線管と、前記管容器の内部に充填される冷却媒体と、前記管容器の内圧が上昇してこの管容器が破損する圧力より低い圧力で内圧を開放する開放手段とを具備したもので、管容器の内圧が上昇すると開放手段が管容器が破裂する圧力より低い圧力で内圧を開放することにより、管容器が破損することを防止する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のＸ線管装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１に示すように、１はＸ線管装置で、このＸ線管装置１は、たとえばＸ線診断として医療用などに利用され、胃の検診やＣＴ像を撮影するＸ線管発生源となる。
【００１４】
また、このＸ線管装置１は、円筒状の管容器２を有し、この管容器２は両端に開口３，４が形成され、この管容器２内には陽極ターゲットが回転陽極のＸ線管５およびこのＸ線管５に用いるステータコイル６を収容しており、管容器２内部のＸ線管５およびステータコイル６の周囲にこれらを冷却するための冷却媒体である絶縁油７を充填している。そして、管容器２の開口３は管容器２と同じ材料の陽極側板８で、開口４は同様に管容器２と同じ材料の陰極側板９でそれぞれ封止され、これら陽極側板８および陰極側板９は管容器２の一部を構成している。
【００１５】
また、陽極側板８は管容器２が破損する内圧より低い圧力で除圧する除圧機構となる開放手段１１を有している。さらに、陽極側板８の管容器２の外側には化粧カバー１２が取り付けられている。
【００１６】
一方、陰極側板９の内側にはゴムベローズ１５および微小な孔が開口されたプロテクタ１６が配置され、ゴムベローズ１５とプロテクタ１６との間には空盆１７が設けられ、この空盆１７は絶縁油７が熱により膨張した場合に、絶縁油７の一部が空盆１７内に移動することにより管容器２内の圧力の上昇を防止している。さらに、陰極側板８の管容器２の外側には化粧カバー１８が取り付けられている。
【００１７】
ここで、この開放手段１１は、図２ないし図４に示すように、陽極側板８のほぼ中央に開口２１が形成され、この開口２１は陽極側板８の内部側に設けられた挿通孔２２およびこの挿通孔２２の管容器２の外側方向に段部２３を介してこの挿通孔２２より径大の座ぐり部２４が形成され、この座ぐり部２４の内周面にはねじ山２５が形成されている。また、座ぐり部２４の段部２３の挿通孔２２の周囲の部分には、挿通孔２２とほぼ同心円弧状のＯリング溝２６が形成され、このＯリング溝２６には絶縁油７の外部への流出防止のためにＯリング２７が配設されている。
【００１８】
そして、座ぐり部２４には、この座ぐり部２４より径小で挿通孔２２より径大の除圧板３１が配設されている。この除圧板３１は、ほぼ円板状のたとえばアルミニウム製の基材３２を有し、この基材３２の中心には挿通孔２２より径小の円形状で一部が閉塞した、いわゆる馬蹄形状で基材３２の両面間を連通する溝部３３が形成されている。また、基材３２の陽極側板８側には、たとえばアルミニウム箔の箔材３４が貼付され、箔材３４の基材３２の溝部３３に対応する部分で他の部分より薄肉で圧力により破断する薄肉部３５を形成している。
【００１９】
さらに、除圧板３１の管容器２の外側には、環状の押え板３６が配設される。この押え板３６は、中央に除圧板３１の基材３２の溝部３３より径大の開口部３７が形成され、周囲には座ぐり部２４の内周に形成されたねじ山２５に螺合するねじ山３８が形成されている。そして、座ぐり部２４に除圧板３１を配置し、押え板３６を回転して、この押え板３６のねじ山３８を、座ぐり部２４の内周に形成されたねじ山２５に螺合させることにより、押え板３６および座ぐり部２４の段部２３との間で除圧板３１を挟持している。
【００２０】
次に、上記実施例の動作について説明する。
【００２１】
通常時には、管容器２内のＸ線管５によりＸ線を発生させ、絶縁油７を介してＸ線管５で発生した熱を放熱する。
【００２２】
たとえばＸ線管５内で放電などが生じるなどしてＸ線管５が破壊されて爆縮した場合、１０００℃以上の高温になった回転陽極に絶縁油７が接触すると、瞬間的に沸騰して熱分解されて大量のガスが発生し、管容器２の内圧が急激に、かつ、異常に高く上昇する。
【００２３】
そして、このガスは絶縁油７を空盆１７に押し出すため、絶縁油７がゴムベローズ１５の伸長によりプロテクタ１６の微小な孔を介して空盆１７内に収容され、管容器２内の内圧を低くする。
【００２４】
ところが、この空盆１７に絶縁油７および絶縁油７により発生したガスを吸収しきれず、管容器２内の内圧が十分に低下できない場合には、管容器２が破損するおそれがある内圧より低い内圧の状態で、開放手段１１を開放して管容器２内の内圧を低下させる。すなわち、外気に比較して内圧が高い圧力のため、陽極側板８の挿通孔２２から圧力が加わり、除圧板３１の肉厚の薄い薄肉部３５の箔材３４が破断し、基材３２の溝部３３の内側部分が押え板３６方向に折れ曲がり、管容器２の内部と外部が連通する。そして、管容器２内の絶縁油７および絶縁油７により発生したガスによる圧力の上昇により、絶縁油７および絶縁油７により発生したガスは陽極側板８の開口２１の挿通孔２２から噴出し、破断された薄肉部３５から外気に放出され内圧が開放され、管容器２内の内圧が外気程度に低下して、管容器２が内圧により破損すること、および、陰極側板９とプロテクタ１６が飛散することを防止する。
【００２５】
ここで、開放手段１１の除圧機構が作動する圧力は主として箔材３４の厚さｘに依存し、他の要因として除圧板３１の溝部３３の外径ｙと押え板３６の開口部３７の内径ｚの関係、溝部３３の形状、箔材３４の材質および溝部３３の幅などがある。
【００２６】
すなわち、たとえば除圧板３１の溝部３３の外径ｙに対して、押え板３６の開口部３７の内径ｚが大きいほど除圧板３１の変形する度合いが大きくなるため、より低圧にて箔材３４の薄肉部３５が破断する。図５に示すように、たとえば除圧板３１の箔材３４の厚さｘが３０μｍないし７０μｍ、押え板３６の開口部３７の内径ｚが溝部３３の外径ｙ＋０ｍｍないし１０ｍｍの範囲内において、開放手段１１の除圧機構の作動圧力は、これら箔材３４の厚さｘと除圧板３１の溝部３３の外径と押え板３６の開口部３７の内径ｚを変えることにより、管容器２の外部の大気圧である外気との差圧を０．２ＭＰａないし１．２ＭＰａの範囲で設定できる。
【００２７】
たとえば従来では、管容器２の内圧が外気に対して０．７ＭＰａ以上に達した場合に管容器２の破損が生じていたが、たとえば箔材３４の厚さｘが５０μｍで除圧板３１の溝部３３の外径ｙを１０ｍｍとし、押え板３６の開口部３７の内径ｚを１９μｍとすれば、管容器２の内圧が外気に対して０．６ＭＰａ大きくなった状態で開放手段１１の除圧機構が作動し、管容器２が破損することを防止できる。
【００２８】
上記実施の形態によれば、開放手段１１は押え板３６を回転させ、押え板３６の周囲に形成されたねじ山３８を座ぐり部２４のねじ山２５に螺合することにより、除圧板３１を挟持して取り付けるので、除圧板３１を容易に着脱でき、安全弁を別個に設けたり、通常かかる圧力から耐える以上に管容器２の耐圧を高くする必要が無いため、簡単な構成で管容器２の破損を防止できる。
【００２９】
上記構成では、除圧板３１は押え板３６の周囲に形成されたねじ山３８により管容器２との脱着を容易にしているが、この構成に限らず、一般的なねじで押え板３６と除圧板３１をねじ止めする方法、あるいは、接着剤で固定する方法などを採用することが可能である。
【００３０】
また、除圧板３１を構成する基材３２および箔材３４をいずれも同一の材料で形成することにより、Ｘ線管５からの熱などにより電気的腐食が生ずることを防止でき、箔材３４により薄肉部３５を形成することにより、簡単に他の部分より肉薄の薄肉部３５を形成できる。そして、この薄肉部３５は円弧状であるので、薄肉部３５の一部が破損した後は短時間に円弧状に破断して短い破断距離で大きな面積の開口２１が形成でき、短時間に内部の圧力を低下できる。
【００３１】
なお、上述の実施の形態では、除圧板３１の溝部３３の形状を馬蹄形とし、押え板３６には円形の開口部３７を設けたが、除圧板３１の溝部３３および押え板３６の開口部３７は、それぞれ馬蹄形あるいは円形に限らず、他の形状でも同様の効果を奏し、いずれの形状においても、上述の実施の形態と同様に最も破断しやすい除圧板３１の薄肉部３５となる箔材３４の厚さと、押え板３６の開口部３７の寸法、溝部３３の形状、箔材３４の材質さらには溝部３３の幅などによって作動圧力を任意に制御できる。
【００３２】
また、除圧板３１から噴出する絶縁油７を受ける容器を化粧カバー１２および陽極側板８間に形成して、除圧板３１が破断して絶縁油７が噴出した場合にも絶縁油７が外部に漏出しないような構成にしてもよい。
【００３３】
さらに、除圧板３１を基材３２に箔材３４を貼付して形成したが、１つの板体で他の部分の厚さより肉薄の溝部３３を形成することにより、１つの板体で上述の実施の形態と同様の形状にして、形成しても同様の効果が得られる。
【００３４】
また、本発明の作用を得ることができる構成であれば、上述の実施の形態に限らず各種構成を採用できる。
【００３５】
上述の実施の形態においては、陰極側板９側にはゴムベローズ１５による内圧を低下させるための機構を設けているが、その陰極側板９側の機構を設けず内圧上昇に対して直接本発明の構成による内圧開放をする構成にしてもよい。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、管容器の内圧が上昇すると開放手段が管容器が破裂する圧力より低い圧力で内圧を開放することにより、管容器が破損することを防止できるとともに構成を複雑にすることなく、簡単に製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態のＸ線管装置を示す説明図である。
【図２】同上開放手段近傍を示す断面図である。
【図３】同上除圧板を示す図である。
（ａ）平面図
（ｂ）断面図
【図４】同上押え板を示す図である。
（ａ）平面図
（ｂ）断面図
【図５】同上除圧板の作動する大気圧との差と箔材の厚さおよび押え板の開口の内径との相関を示すグラフである。
【符号の説明】
１    Ｘ線管装置
２    管容器
５    Ｘ線管
７    冷却媒体としての絶縁油
１１    開放手段
２１    開口
３１    除圧板
３２    基材
３４    箔材
３５    薄肉部
３６    押え板
３７    開口部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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