(57)【要約】【課題】  絶縁油中の異物量が低減されたＸ線発生部とその製造方法とを提供する。【解決手段】  Ｘ線を発生するＸ線管と、Ｘ線管を収納するケース11と、ケース内に充填される絶縁油とを有するＸ線発生部である。この絶縁油の異物量のNAS清浄度管理クラスを３等級〜00等級とする。このＸ線発生部は、例えば次の方法で得られる。Ｘ線発生部のケースを真空槽内に配置する。このケース、キャンドモータポンプおよびフィルタを接続した循環路を形成する。この真空槽内に絶縁油を注油して、ケース11、キャンドモータポンプ70およびフィルタ80が絶縁油200の油面よりも低い位置となるようにする。真空槽100内を所定の真空状態に保持すると共に、キャンドモータポンプ70を駆動し、循環路内で絶縁油を循環させて絶縁油中の異物をフィルタ80で除去する。【選択図】図２
2005317370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を発生するＸ線管と、Ｘ線管を収納するケースと、ケース内に充填される絶縁油とを有するＸ線発生部であって、
この絶縁油の異物量のNAS清浄度管理クラスが３等級〜00等級であることを特徴とするＸ線発生部。
【請求項２】
前記絶縁油の耐電圧特性が、JIS  C  2320の表２に規定する２号オイルの耐電圧特性の1.5倍以上であることを特徴とする請求項１に記載のＸ線発生部。
【請求項３】
Ｘ線発生部のケースを真空槽内に配置し、
このケース、キャンドモータポンプおよびフィルタを接続した循環路を形成し、
この真空槽内に絶縁油を注油して、ケース、キャンドモータポンプおよびフィルタが絶縁油の油面よりも低い位置となるようにして、
真空槽内を所定の真空状態に保持すると共に、キャンドモータポンプを駆動し、前記循環路内で絶縁油を循環させて絶縁油中の異物をフィルタで除去することを特徴とするＸ線発生部の製造方法。
【請求項４】
本体と、本体に取り付けられて被検体にＸ線を照射するＸ線発生部とを有するＸ線装置であって、
前記Ｘ線発生部は、Ｘ線を発生するＸ線管と、Ｘ線管を収納するケースと、ケース内に充填される絶縁油とを有し、
この絶縁油の異物量のNAS清浄度管理クラスが３等級〜00等級であることを特徴とするＸ線装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線発生部、Ｘ線発生部の製造方法およびＸ線装置に関するものである。特に、異物が少なく耐電圧特性に優れる絶縁油を用いたＸ線発生部とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線診断装置の一種として、病院内を移動し病室等においてＸ線撮影を行う移動型Ｘ線装置がある（例えば特許文献１）。この移動型Ｘ線装置は、図1に示すようにＸ線管を有するＸ線発生部10と、Ｘ線発生部10を支持する支持アーム20と、支持アーム20が上下動可能に取り付けられる支柱30と、支柱30が回転可能に固定される台車40と、この台車40に搭載される本体50とを具える。
【０００３】
台車40は、主輪410と旋回キャスタ420を具え、台車40の前方に支柱30が突設され、台車40の後方に本体50が搭載されている。
【０００４】
支柱30は、台車40前方において垂直軸を中心として回転自在に支持されている。この支柱30は、支持アーム20が支柱沿いに昇降可能に支持している。この支持アーム20は水平方向に伸縮自在になっている。そして、支持アーム20の先端部にＸ線発生部10が取り付けられている。
【０００５】
Ｘ線発生部10は、ケース11と、ケース11内に収納されるＸ線管と、ケース内に充填される絶縁油とを有している。また、Ｘ線発生部10には絞り部10Ａが一体化され、Ｘ線発生部10から照射されるＸ線は、絞り部10ＡでＸ線の照射範囲が設定され、患者にＸ線を照射するようになっている。
【０００６】
そして、本体50は、図示していないが、Ｘ線照射条件の設定や、Ｘ線照射の実施を行うための操作パネル、制御装置を具える。
【０００７】
上記のＸ線発生部10のケース内には、絶縁と冷却のために絶縁油が充填されている。この絶縁油に異物が存在すると、耐電圧特性が低下するため、異物を除去した絶縁油が用いられる。この異物除去は、通常、絶縁油を真空中で脱気、脱水、ろ過し、得られた絶縁油を真空中に置いたケース内に注入した後、大気圧に復圧してケースを封止することで行なわれている。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３３４１５号公報(図１)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、従来のＸ線発生部では、絶縁油の異物量の低減に制約があり、異物の存在に伴う耐電圧特性の向上にも限界があった。
【００１０】
真空で脱気、脱水、ろ過して耐電圧性が向上した絶縁油をケースに注油すると、ケース内に付着した微細な異物が油中に混じり、せっかく向上した絶縁油の耐電圧特性を維持できない。
【００１１】
そのため、絶縁油の異物量を低減して耐電圧特性を改善するには、(1)ケースに絶縁油を注油してから異物除去を行なうか、(2)絶縁油をケースに注入する前にケース内も洗浄しておくことが考えられる。
【００１２】
前者(1)の場合、例えば、真空中でケースに注油してから大気圧に復圧し、大気圧下でポンプとフィルタを用いてケース内の絶縁油の循環ろ過を行う。しかし、ろ過を始める前にポンプやフィルタに入った大気が、絶縁油の循環ろ過時に微細な気泡となって絶縁油に混入し、耐電圧特性が低下する結果を招く。
【００１３】
一方、後者(2)の場合、前作業として大気中でケース内に洗浄油を注ぎ、ケースをゆすって異物を洗浄油中に洗い出した後、洗浄油を排出する「ゆすぎ」を複数回行う。その後に、予め異物除去がなされた絶縁油を真空中でケース内に注入する。しかし、ゆすぎの回数が少ないと異物除去の効果が少ない。また、ケース内の部品間に大気が混入した洗浄油が入り込むため、その後に絶縁油を真空注油しても、絶縁油中の気泡を確実に脱気することができない。
【００１４】
そのため、これら不具合の対策として、真空中でケースに注油した後、真空中でケース内の絶縁油をポンプで循環させ、フィルタでろ過することが考えられるが、その場合でも次の問題が発生する。
【００１５】
通常、ポンプには回転する羽根が設けられ、この羽根が循環される絶縁油中に配される。このとき、絶縁油の循環路の一部が絶縁油の油面よりも上方に位置すれば、循環路内に真空部分が形成され、ポンプの駆動に伴い羽根の周辺に絶縁油が途切れることがある。その場合、羽根の周囲には空気が存在しないため回転する羽根の吸入側と排出側に圧力差を生じさせることができず、羽根が空転し続けるだけで絶縁油を循環させることができない。
【００１６】
また、ポンプの羽根を駆動するモータ部分は発熱するが、モータ部分が真空中に配置されると、真空中での放熱は伝導か輻射しかなく、放熱効率が悪いため最悪の場合モータが焼損する。
【００１７】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その主目的は、絶縁油中の異物量が低減されたＸ線発生部とその製造方法とを提供することにある。
【００１８】
また、本発明の別の目的は、絶縁油中の異物量が低減されたＸ線発生部を用いたＸ線装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者らは、真空槽内に貯えられた絶縁油を循環させてフィルタでろ過する際、絶縁油の循環路全体を絶縁油の油面よりも低くすれば、真空中でポンプの羽根周辺に絶縁油が途切れることを回避でき、絶縁油中の異物を大幅に低減できるとの知見を得て、本発明を完成するに至った。
【００２０】
本発明Ｘ線発生部は、Ｘ線を発生するＸ線管と、Ｘ線管を収納するケースと、ケース内に充填される絶縁油とを有する。そして、この絶縁油の異物量のNAS清浄度管理クラスが３等級〜00等級であることを特徴とする。
【００２１】
従来の絶縁油の異物除去手段では、上述した種々の問題により、異物量をNAS清浄度管理クラスで４等級以上の等級にしか制御できなかった。後述するように、真空中の絶縁油を特定の条件下で循環ろ過することで、異物量を３等級以下の等級に制御することができる。それに伴い、絶縁油の耐絶縁特性を改善でき、より小型化されたケースでＸ線発生部を構成することができる。NAS清浄度管理クラスは等級数が小さいほど異物量が少ない。
【００２２】
この異物量の低減により、絶縁油の耐絶縁特性を改善することができる。例えば、JIS  C  2320の表２に規定する２号オイルの耐電圧特性の1.5倍以上の耐電圧特性を得ることができる。このような耐電圧特性を有すれば、Ｘ線発生部における絶縁距離を短縮することができる。
【００２３】
上記のように異物量が少ない絶縁油を貯えたＸ線発生部は、例えば次の本発明方法により得ることができる。すなわち、Ｘ線発生部のケースを真空槽内に配置する。このケース、キャンドモータポンプおよびフィルタを接続した循環路を形成する。この真空槽内に絶縁油を注油して、ケース、キャンドモータポンプおよびフィルタが絶縁油の油面よりも低い位置となるようにする。そして、真空槽内を所定の真空状態に保持すると共に、キャンドモータポンプを駆動し、前記循環路内で絶縁油を循環させて絶縁油中の異物をフィルタで除去することを特徴とする。
【００２４】
本発明方法では、Ｘ線発生部のケースに絶縁油を注油してから真空中でポンプによる循環とフィルタによる異物除去を行なう。その際、絶縁油の循環路を絶縁油の油面よりも下方に位置することにより、循環路内で絶縁油が途切れることを抑制して確実にろ過を行わせることができる。
【００２５】
絶縁油の循環路は、例えば適宜な配管を用いて接続することで形成すれば良い。この循環路は全て真空槽内で構成しても良いし、一部が真空槽の外側に突出されてから真空槽内に戻る構成であっても良い。循環路が全て真空槽内で構成される場合、ケース、キャンドモータポンプ、フィルタの全てが真空槽内に配置されることになる。また、循環路の一部が真空槽の外側に突出している場合、真空槽内にケース、キャンドモータポンプ、フィルタの全てを配置しても良いし、その突出した循環路を構成する配管途中にキャンドモータポンプやフィルタを設けても良い。
【００２６】
この方法で用いるキャンドモータポンプ（canned  motor  pump）とは、一般に、渦巻ポンプと電動機とを一体に組み合せてモータの回転子を缶詰としたもので、ポンプで送る液の一部を軸受や電動機に還流させ、回転部分を液中に封じ、潤滑と冷却を行わせるポンプである。この構成のモータを本発明方法に用いることにより、絶縁油がモータ内に取り込まれ、この絶縁油への熱伝導によりモータの放熱を行なうことができる。
【００２７】
この方法で用いるフィルタは「1μm用」が好ましい。例えば、ISO16889またはJIS  B  8356-8規格のβ値2.5(C)1000以上のろ過能力を有するフィルタが好適である。β値2.5(C)1000とは、2.5μmの粒子1000個をフィルタでろ過した場合に、フィルタを透過する粒子の数が1個であることを示す。このようなフィルタを絶縁油の循環路の途中に配置することで、上述した所定の異物量に制御された絶縁油を得ることができる。特に、フィルタはキャンドモータポンプの上流ではなく下流に配することで、ポンプで加圧された絶縁油をフィルタ側に圧入させることができ、効果的な異物除去が可能になる。
【００２８】
また、本発明Ｘ線装置は、本体と、本体に取り付けられて被検体にＸ線を照射するＸ線発生部とを有するＸ線装置である。Ｘ線発生部は、Ｘ線を発生するＸ線管と、Ｘ線管を収納するケースと、ケース内に充填される絶縁油とを有する。そして、この絶縁油の異物量のNAS清浄度管理クラスが３等級〜00等級であることを特徴とする。
【００２９】
このＸ線装置は、Ｘ線発生部における絶縁油の異物量が低減されていることを除いて、従来からＸ線装置と同様の構成が利用できる。例えば、台車上に本体と支柱を備える移動型Ｘ線装置であって、支柱にスライド自在にアームを取り付け、このアームにＸ線発生部を支持し、本体からの制御によりＸ線発生部からＸ線を照射するＸ線装置が挙げられる。絶縁油の異物量が低減されたＸ線発生部を用いることで、Ｘ線装置の耐電圧特性を改善することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明Ｘ線発生部によれば、異物量の少ない絶縁油を用いてＸ線発生部を構成でき、高い耐電圧特性を実現することができる。また、耐電圧特性の改善に伴い絶縁距離を短くできるため、Ｘ線発生部のケースを小型化することができる。
【００３１】
本発明Ｘ線発生部の製造方法によれば、絶縁油中にＸ線発生部のケース、キャンドモータポンプ、フィルタを浸漬した状態で循環ろ過することにより、循環路内で絶縁油が途切れることを抑制して確実にろ過を行わせることができる。その結果、異物量の少ない絶縁油を用いたＸ線発生部を構成することができる。
【００３２】
本発明Ｘ線装置によれば、高い耐電圧特性を有し、小型化が可能なＸ線発生部を用いることで、Ｘ線装置自体の製品特性の向上と小型・軽量化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００３４】
＜移動型Ｘ線装置＞
この移動型Ｘ線装置は、図１に示すように、Ｘ線発生部10と、Ｘ線発生部10を支持する支持アーム20と、支持アーム20が昇降可能に取り付けられる支柱30と、支柱30が回転可能に固定される台車40と、この台車40に搭載される本体50とを具える。
【００３５】
Ｘ線発生部10は、ケース11内に絶縁油が封止され、この絶縁油中にＸ線管が浸漬された構成である。ケース11は、例えばアルミ押出材の管状体の一部に絶縁油の注入孔12(図2)を形成し、この管状体の両端部を封止した容器状のものとする。この容器内に後述する方法で絶縁油を注入して、その異物量を制御する。この異物量の制御により、絶縁油中の異物量はNAS清浄度管理クラスが３等級よりも少ない量に制御される。Ｘ線管は、図示しない高電圧装置からの所定の電圧が印加されることでＸ線を放出する。この高電圧装置に対する管電圧、管電流は本体50に設けられたＸ線制御部（図示せず）からの指令により決定される。
【００３６】
支持アーム20は、Ｘ線発生部10を任意の位置に保持することで、被検体を任意の方向から撮影可能にするためのものである。ここでは、リンク機構により折り曲げ可能な支持アーム20を用いている。この支持アーム20は支柱30に対して昇降自在に保持される。また、支柱30は、本体50に対して回転自在に設けられ、支柱30を回転することで、Ｘ線発生部10を所定の位置に向けることができる。
【００３７】
一方、本体50には、Ｘ線制御部や後述する主輪410の駆動モータなどが収納されている。また、本体50の後方側上部にはハンドル51が設けられている。このハンドル51は、走行時に操作者が保持するためのものであり、特に手動走行時、このハンドル51を操作者が持って押すことでＸ線装置を移動させる。
【００３８】
そして、この本体50は、台車40上に保持される。台車40には、ほぼ中央部にモータで駆動される主輪410（駆動車輪）が、前方側に装置の走行に伴って従動される旋回キャスタ420が設けられている。主輪410は、電動走行する際にモータにより駆動される。
【００３９】
＜Ｘ線発生部の絶縁油の異物除去＞
図２に基づいて、本発明Ｘ線発生部における絶縁油の異物除去方法を説明する。
【００４０】
予め、脱気、脱水、ろ過を行なった絶縁油を用意しておく。一方、上部が開口した容器本体110と、この開口を開閉可能にする蓋部111とを有する真空槽100を準備する。この真空槽100は、絶縁油の供給口112と、真空槽内部の空気を排出する脱気口113とを有する。
【００４１】
このような真空槽100にＸ線発生部のケース11と、貯油冶具60、キャンドモータポンプ70およびフィルタ80を組み立てた状態で収納する。貯油冶具60は、上部が開口すると共に、底部にケースの注入孔12がねじ込まれる取付孔61が形成された容器状のものである。貯油冶具60とケース11とのねじ込み箇所には、パッキン90が介在されて絶縁油200の漏洩を防止している。また、この冶具60の側壁には、絶縁油200の循環路の一部となる排出孔62と、導入孔63が形成されている。
【００４２】
キャンドモータポンプ70は、回転羽根を有する渦巻ポンプと、この回転羽根を回転させるモータとを一体化した構成で、モータの回転子を缶詰としている。絶縁油200を循環させる際、絶縁油200の一部が回転子を封止する缶内に導入される。このポンプ70は、後述するように真空槽100内に配置して利用されるが、同ポンプ70の駆動・停止は真空槽100の外部から行なわれる。また、フィルタ80は、前述した「1μm用」を用いた。
【００４３】
ケース11、貯油冶具60、キャンドモータポンプ70、フィルタ80は次のように接続して絶縁油200の循環路を形成する。貯油冶具の排出孔62における冶具内側に、ケース内にまで到達する排出チューブ310を接続し、この排出孔62における冶具外側に配管320を接続する。以下、配管320、キャンドモータポンプ70、配管330、フィルタ80、配管340、貯油冶具の導入孔63と接続する。これにより、ケース11内の絶縁油は、キャンドモータポンプ70、フィルタ80、貯油冶具60を通ってケース11に復帰する循環路が形成される。
【００４４】
以上の装置を用い、次の手順で絶縁油のろ過を行なう。
【００４５】
ケース11、貯油冶具60、キャンドモータポンプ70、フィルタ80を接続して循環路が形成された状態で、これらの構成部材を真空槽100内に配置する。
【００４６】
真空槽の蓋部111を閉じ、槽内の空気を脱気口113から排出して、槽内を所定の真空にする。
【００４７】
次に、予め用意しておいた絶縁油200を、真空槽の供給口112から注入する。その際、循環路を形成した構成部材が全て絶縁油200に浸漬されて、油面よりも下方に位置するように絶縁油200を注入する。
【００４８】
その状態で、キャンドモータポンプ70を駆動して、絶縁油200を循環させ、フィルタ80で異物のろ過を行なう。絶縁油200の循環・ろ過が十分に行なわれたらキャンドモータポンプ70を停止する。
【００４９】
真空槽100内を大気圧に復圧し、蓋部を開く。
【００５０】
続いて、ケース11、貯油冶具60、キャンドモータポンプ70、フィルタ80を絶縁油中から引き上げ、図示しないポンプで貯油冶具60内の絶縁油を排出する。
【００５１】
そして、貯油冶具60をケース11から取り外して、ケース11の注入孔12をパッキンで封止する。
【００５２】
なお、以上の実施形態では、ケース11→排出チューブ310→排出孔62→配管320→ポンプ70→配管330→フィルタ80→配管340→導入孔63→貯油冶具60→ケース11の循環路を構成したが、循環方向を逆にしても良い。すなわち、ポンプ70の回転方向を逆にし、導入孔63から絶縁油200を送り出して、排出孔62に絶縁油200をもどす循環路を形成しても良い。その場合、フィルタ80の位置はポンプ70の下流になるように変えることが好ましい。
【００５３】
＜試験例＞
以上の方法により異物除去を行なったＸ線発生部を実施例とし、絶縁油を真空中で脱気、脱水、ろ過し、得られた絶縁油を真空中に置いたケース内に注入した後、大気圧に復圧してケースを封止したＸ線発生部を比較例として、絶縁油中の異物量を比較した。
【００５４】
その結果、実施例では異物量がNAS清浄度管理クラスが３等級であったのに対し、比較例では同管理クラスが４等級であった。
【００５５】
また、実施例と比較例の絶縁油の耐絶縁特性を調べてみた。ここでは、JIS  C  2320の表２に規定する２号オイルの耐電圧特性を基準特性とし、この基準特性に対する比率で実施例と比較例の絶縁油の耐電圧特性を評価した。
【００５６】
その結果、実施例では絶縁油の耐絶縁特性が基準特性の約2倍であったのに対し、比較例では絶縁油の耐絶縁特性が基準特性の約1.1倍であった。
【００５７】
これらの試験結果から、本発明Ｘ線発生部における絶縁油の耐絶縁特性は大幅に改善されていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明Ｘ線発生部およびＸ線装置は、医療用Ｘ線装置などのＸ線装置に好適に利用することができる。
【００５９】
また、本発明Ｘ線発生部の製造方法は、Ｘ線発生部の製造分野において利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】移動型Ｘ線装置の概略外観図である。
【図２】本発明Ｘ線発生部の製造方法の説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
10  Ｘ線発生部  10Ａ  絞り部  11  ケース  12  注入孔  20  支持アーム
30  支柱  40  台車  50  本体  51  ハンドル  60  貯油冶具  61  取付孔
62  排出孔  63  導入孔  70  キャンドモータポンプ  80  フィルタ
90  パッキン  100  真空槽  110  容器本体  111  蓋部  112  供給口
113  脱気口  200  絶縁油  310  排出チューブ  320  配管  330  配管
340  配管  410  主輪  420  旋回キャスタ
【図１】
2005317370.tif 000003
【図２】
2005317370.tif 000004