JPH08236051A - 回転対陰極ｘ線発生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 液密シール２４から冷却水が侵入してもその
冷却水を外部に排出して軸受１５へのダメージを最小限
に押えて装置の寿命を延ばす。 【構成】 対陰極部及びこれを回転可能に支持する軸部
１１からなる回転対陰極と、軸部１１を軸受１５を介し
て回転可能に支持する対陰極収容ケース１２と、回転対
陰極内に形成されケース１２側から回転対陰極内に冷却
水を循環させる冷却水通路１７と、ケース１２と軸部１
１との間に設けられ冷却水通路１７をシールして軸受１
５に冷却水が流入するのを防止する液密シール２４とを
備えた回転対陰極Ｘ線発生装置である。液密シール２４
と軸受１５との間には、液密シール２４から侵入する冷
却水が軸受１５に及ぶ前に外部に排出するドレイン穴３
５を設けると共に、冷却水を跳ね返して軸受１５への侵
入を防ぐ水切り機構３６を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、Ｘ線を発生させる回転
対陰極Ｘ線発生装置に関し、特に内部に冷却水を流して
冷却する構成の回転対陰極Ｘ線発生装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の回転対陰極Ｘ線発生装置として
は、図２に示すようなものが知られている。図３は、本
発明者等が特開平５ー８２０６０号公報において提案し
た回転対陰極Ｘ線発生装置を示すものである。図におい
て、符号１は回転対陰極、２は対陰極収容ケース、３は
電動機である。回転対陰極１は、電子銃４から発射され
た熱電子ｅの衝突によって回転軸と平行な対陰極面１ｃ
からＸ線５を発生する中空の対陰極部１ａと、該対陰極
部１ａに連なる中空円筒状の軸部１ｂとを有している。
そして、この回転対陰極１の中空部には、この回転対陰
極１と同心の円筒状を呈した仕切り部材６によって、水
冷ジャケット７が形成されている。この水冷ジャケット
７は、仕切り部材６と回転対陰極１との間の間隙を冷却
水供給路７ａとし、仕切り部材６の内側を冷却水排出路
７ｂとしたもので、矢印で示すように冷却水を流す。

【０００３】対陰極収容ケース２は、対陰極部１ａおよ
び電子銃４の周囲を真空雰囲気に保つ気密ケース部２ａ
と、軸部１ｂに外嵌する軸受８を介して回転対陰極１を
回転自在に支持する軸支用ケース部２ｂとを備えてい
る。気密ケース部２ａの所定位置には、図示のように、
対陰極部１ａから発射された線状のＸ線５を透過させる
Ｘ線透過窓２ｃが装備されている。また、軸支用ケース
部２ｂの後端部（図の右端部）は仕切り部材６の端部に
液密に連結され、さらに、軸支用ケース部２ｂの後端部
寄りの位置には、図示のように冷却水供給路７ａに連通
する冷却水供給口２ｄが設けられている。

【０００４】電動機３は、回転対陰極１を回転駆動する
ためのもので、回転力の出力部となるロータ３ａが対陰
極部１ａの外周部近傍に固定され、このロータ３ａを回
転させるためのコイル部３ｂが軸支用ケース部２ｂに突
設された環状部２ｃに固定され、ロータ３ａがコイル部
３ｂの外周を囲うように配置された構造をなしている。
なお、図３において、符号９ａは気密ケース部２ａ内の
真空状態を維持するための気密シールであり、また９ｂ
は冷却水が軸受８や電動機３側に流入しないようにする
液密シールである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述の回転
対陰極Ｘ線発生装置では、冷却水は冷却水供給路７ａか
ら回転対陰極１の軸部１ｂ内に流入し、対陰極部１ａを
通過して冷却水排出路７ｂから外部に排出される。この
一連の冷却水通路の中で、冷却水供給路７ａの部分では
液密シール９ｂが面している。この液密シール９ｂは、
回転対陰極１の軸部１ｂと対陰極収容ケース２の軸支用
ケース部２ｂとの間を液密にシールして軸受８側に冷却
水が侵入するのを防止するものである。

【０００６】ところが、回転対陰極１の回転開始時にお
いては、液密シール９ｂと軸部１ｂの外周面との間の液
密性が一時的に低下するため、この液密シール９ｂから
軸受８側に冷却水が侵入することがある。さらに、回転
対陰極Ｘ線発生装置の長期間の使用等により液密シール
９ｂが摩耗しているときにも、軸受８側に冷却水が侵入
することがある。

【０００７】このように、液密シール９ｂから侵入した
冷却水が軸受８にかかってしまうと、この軸受８の油切
れ等により回転対陰極１がスムーズに回転しなくなる。
即ち、軸受８の寿命を短くしてしまう。この結果、回転
対陰極Ｘ線発生装置の寿命が短くなってしまうという問
題点がある。

【０００８】本発明は、前記事情に鑑みてなされたもの
で、液密シールから冷却水が侵入してもその冷却水を軸
受にかかる前に外部に排出して軸受へのダメージを最小
限に押えて装置の寿命を延ばすことができる回転対陰極
Ｘ線発生装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明に係る回転対陰極
Ｘ線発生装置は、陰極からの電子の衝突によってＸ線を
発生させる対陰極部及びこの対陰極部を回転可能に支持
する軸部からなる回転対陰極と、前記対陰極部の周囲を
真空雰囲気に保った状態で前記軸部を軸受を介して回転
可能に支持する対陰極収容ケースと、前記回転対陰極内
に形成され前記対陰極収容ケース側からこの回転対陰極
内に冷却水を循環させる冷却水通路と、前記対陰極収容
ケースと前記回転対陰極の軸部との間に設けられ前記冷
却水通路をシールして前記軸受に冷却水が流入するのを
防止する液密シールとを備えた回転対陰極Ｘ線発生装置
において、前記液密シールと前記軸受との間に、液密シ
ールにより防ぎきらずに侵入する冷却水が軸受に及ぶ前
に外部に排出するドレイン穴を設けると共に、冷却水を
跳ね返して軸受への侵入を防ぐ水切り機構を設けたこと
を特徴とする。

【００１０】

【作用】本発明に係る回転対陰極Ｘ線発生装置では、液
密シールの摩耗等により、この液密シールから冷却水が
侵入した場合は、この冷却水のほとんどはドレイン穴に
流入して外部に排出される。また、飛び散ったりして軸
受側に付着した冷却水は、水切り機構によって跳ね返さ
れ、軸受への侵入が防止される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明に係る回転対陰極Ｘ線発生装置
の一実施例を図面を参照しながら説明する。

【００１２】［構成］本実施例の回転対陰極Ｘ線発生装
置の全体構成は、前記従来の回転対陰極Ｘ線発生装置と
ほぼ同様であるので、ここでは本実施例の要点に係る部
分のみを図１及び図２に基づいて説明する。

【００１３】図中の符号１１は回転対陰極（図示せず）
の対陰極部（図示せず）を回転可能に支持する軸部、１
２は対陰極収容ケースである。対陰極収容ケース１２は
図中の中央部から左右に２分割され、右ケース部１２ａ
と左ケース部１２ｂとから構成されている。

【００１４】前記軸部１１は軸受１５を介して左ケース
部１２ｂに支持されている。軸部１１は円筒状に成形さ
れ、内部に円筒状の仕切り部材１６が挿入されている。
この軸部１１と仕切り部材１６とによって冷却水通路１
７が構成されている。この冷却水通路１７のうち、軸部
１１と仕切り部材１６との間が通路上流側１７ａ、仕切
り部材１６内が通路下流側１７ｂとなっている。冷却水
は通路上流側１７ａを通って対陰極部内に流入してこの
対陰極部を冷却し、通路下流側１７ｂへ流出する。

【００１５】軸受１５は通常、左右に２つずつ設けられ
たベアリング（例えばボールベアリング等）及びこれら
の間に設けられた低圧予圧軸受等から構成されている。
この軸受１５の内側に前記軸部１１が挿入され、対陰極
部の周囲の真空雰囲気を保った状態で、回転可能に支持
されている。

【００１６】右ケース部１２ａは仕切り部材１６を軸部
１１内に同心円状に支持している。右ケース部１２ａに
は仕切り部材１６を囲繞するように環状の冷却水溜り部
１９が形成されている。さらに、この冷却水溜り部１９
に接続して外部から冷却水を供給する冷却水供給路２０
が設けられている。冷却水溜り部１９は、後述する摺動
筒部２３を介して冷媒通路１７の通路上流側１７ａに連
通しており、冷却水供給路２０を介して外部から供給さ
れる冷却水を対陰極部側に供給する。右ケース部１２ａ
の右側下部には、仕切り部材１６に連通された冷却水排
出路２１が設けられている。そして、冷却水は、冷却水
供給路２０、冷却水溜り部１９及び通路上流側１７ａを
介して対陰極部に流入して周囲を冷却し、通路下流側１
７ｂを介して冷却水排出路２１から外部に排出される。

【００１７】前記冷却水溜り部１９と通路上流側１７ａ
との間は、摺動筒部２３に摺接する液密シール２４によ
ってシールされている。この液密シール２４は、対陰極
収容ケース１２の右ケース部１２ａに支持された状態
で、回転対陰極の軸部１１に摺接して冷却水通路１７を
シールしている。この液密シール２４は、断面をほぼＬ
字状に、かつ全体を円環状に形成されている。断面Ｌ字
状の液密シール２４の外周壁２４ａが右ケース部１２ａ
側に嵌合固定されている。この液密シール２４は右ケー
ス部１２ａに嵌合された状態で押えリング２５によって
固定支持されている。この押えリング２５は右ケース部
１２ａに螺合されている。

【００１８】液密シール２４の内周側は摺動筒部２３の
外周面に摺接する二股のシール片２４ｂ，２４ｃとなっ
ている。一側シール片２４ｂは冷却水溜り部１９側に延
設され、その先端部が外側に折り返されている。この折
り返し部分に締結用リング２７が取り付けられて摺動筒
部２３の外周面に圧接され、この部分を液密にシールし
ている。一側シール片２４ｂと他側シール片２４ｃとの
間には空間が設けられ、冷却水溜り部１９側から冷却液
が侵入した場合にその冷却水をこの空間で捕捉して外部
（図中の左側）に漏れないようになっている。

【００１９】この液密シール２４が摺接する摺動筒部２
３は、軸部１１に先端部（図中の右側端部）に固着され
ている。摺動筒部２３は全体をほぼ筒状に形成され、２
つのＯリング３１，３２を介して軸部１１の先端に液密
に固着されている。この摺動筒部２３の先端側部分（図
中のほぼ右半分の部分）は、その全域で外径が同じ大き
さに設定されて、液密シール２４の２つのシール片２４
ｂ，２４ｃが液密に摺接するようにになっている。摺動
筒部２３のほぼ中央部分には、後述する水切り機構３６
の一方を構成する覆い片部３７が設けられている。

【００２０】液密シール２４と軸受１５との間には、液
密シール２４によって防ぎきらずに侵入した冷却水を一
時的に蓄える環状のドレイン水溜り部３４が形成されて
いる。このドレイン水溜り部３４の下部には、このドレ
イン水溜り部３４内と外部とを連通してドレイン穴３５
が設けられ、ドレイン水溜り部３４内に溜まった冷却水
を外部に排出して軸受１５内に侵入しないようになって
いる。

【００２１】さらに、ドレイン水溜り部３４内には、こ
のドレイン水溜り部３４内に漏出した冷却水が軸受１５
と軸部１１との間に飛散した場合にこれを跳ね返して侵
入するのを防止する水切り機構３６が設けられている。
この水切り機構３６は、図中の摺動筒部２３のほぼ中央
から外周に拡径してフランジ状に形成された覆い片部３
７と、左ケース部１２ｂの軸受１５を覆う部分の先端側
部（図中の右側部）から延設して形成され覆い片部３７
と摺動筒部２３との間に隙間をもって挿入される冷却水
返し筒部３８とから構成されている。覆い片部３７は摺
動筒部２３から拡径してフランジ状に形成されると共に
その外周縁部３７ａが軸受１５側に折り曲げられて冷却
水返し筒部３８を覆うように構成され、ドレイン水溜り
部３４内に漏出した冷却水が冷却水返し筒部３８にかか
らないようになっている。外周縁部３７ａはテーパ状に
傾斜させて形成され、その内周面に付着した冷却水がこ
の覆い片部３７の回転によって外周に跳ね飛ばされるよ
うになっている。

【００２２】冷却水返し筒部３８の先端部には拡径段部
３８ａが形成されている。この拡径段部３８ａは、冷却
水の侵入を跳ね返すようになっている。即ち、冷却水が
覆い片部３７の外周縁部３７ａを超えて冷却水返し筒部
３８にかかった場合には、この冷却水が軸受１５に侵入
しようとしても拡径段部３８ａによって跳ね返される。
そして、この冷却水返し筒部３８に付着した冷却水は下
方に滴下して覆い片部３７の内周面に付着し、この覆い
片部３７の回転によって周囲に跳ね飛ばされる。

【００２３】［作用］以上のように構成された回転対陰
極Ｘ線発生装置では、軸部１１に支持された回転対陰極
の対陰極部が回転し、この回転している対陰極部の表面
に電子銃（図示せず）から発射した熱電子が衝突してＸ
線を発生させる。Ｘ線を発生させる際には、対陰極部等
を冷却する冷却水が循環されている。

【００２４】この冷却水の循環は次のような行程で流れ
ている。外部から供給された冷却水は、まず冷却水供給
路２０から回転対陰極Ｘ線発生装置の内部に流入する。
この冷却水供給路２０から冷却水溜り部１９に流入し、
軸部１１と仕切り部材１６との間の冷却水通路１７の通
路上流側１７ａから対陰極部へ流入し、この対陰極部を
通過して通路下流側１７ｂから冷却水排出路２１を介し
て外部に排出される。

【００２５】一方、回転対陰極の回転開始時とか、長期
間の使用等によって液密シール２４の各シール片２４
ｂ，２４ｃが摩耗している場合には、この液密シール２
４と摺動筒部２３との間に液密性が悪くなり、この間か
ら冷却水が軸受１５側に侵入することがある。

【００２６】しかし、この侵入した冷却水はドレイン水
溜り部３４に一旦溜まって下方に滴下し、ドレイン穴３
５から外部に排出される。これにより、軸受１５側に冷
却水が侵入することがなくなる。

【００２７】ドレイン水溜り部３４内において、冷却水
が跳ねたりして、軸受１５側に飛散した場合でも、水切
り機構３６によって軸受１５側への侵入が防止される。
即ち、飛散等した冷却水が水切り機構３６の覆い片部３
７にかかった場合、この冷却水は覆い片部３７の外周縁
部３７ａの傾斜によって内部に侵入することなく、ドレ
イン水溜り部３４の下部に滴下する。

【００２８】冷却水が覆い片部３７から内部に侵入した
場合は、その多くが冷却水返し筒部３８に滴下する。こ
の冷却水返し筒部３８は回転しておらず、この冷却水返
し筒部３８の外周面に沿って流れて下方に滴下する。ま
た、冷却水返し筒部３８に滴下した冷却水がこの冷却水
返し筒部３８の外側表面で広がったとしても、その先端
部には拡径段部３８ａがあるため、冷却水はこの拡径段
部３８ａで跳ね返されて下方に落下し、この拡径段部３
８ａから先（軸受１５側）に侵入することはなくなる。
冷却水返し筒部３８から下方に滴下した冷却水は、覆い
片部３７の外周縁部３７ａの内側面に付着するが、この
部分は傾斜して形成されているため、その傾斜面に沿っ
て下方に落下してドレイン穴３５から外部に排出され
る。

【００２９】［効果］以上の構成の回転対陰極Ｘ線発生
装置では、冷却水が軸受１５に侵入するのを確実に防止
することができるようになる。

【００３０】これにより、軸受１５の故障が少なくなっ
て寿命が延びる。この結果、回転対陰極Ｘ線発生装置の
寿命が延びることになり、回転対陰極Ｘ線発生装置に対
する信頼性が向上する。

【００３１】

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明に係る回
転対陰極Ｘ線発生装置によれば、液密シールと軸受との
間に、液密シールにより防ぎきらずに侵入する冷却水が
軸受に及ぶ前に外部に排出するドレイン穴を設けると共
に、冷却水を跳ね返して軸受への侵入を防ぐ水切り機構
を設けたので、冷却水が軸受に侵入するのを確実に防止
することができる。

【００３２】これにより、軸受の故障が少なくなって寿
命が延びる。この結果、回転対陰極Ｘ線発生装置の寿命
が延び、この回転対陰極Ｘ線発生装置に対する信頼性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転対陰極Ｘ線発生装置を示す要
部断面図である。

【図２】本発明に係る回転対陰極Ｘ線発生装置を示す要
部拡大断面図である。

【図３】従来の回転対陰極Ｘ線発生装置を示す側面断面
図である。

【符号の説明】

１１…軸部、１２…対陰極収容ケース、１２ａ…右ケー
ス部、１２ｂ…左ケース部、１５…軸受、１６…仕切り
部材、１７…冷却水通路、１７ａ…通路上流側、１７ｂ
…通路下流側、１９…冷却水溜り部、２０…冷却水供給
路、２１…冷却水排出路、２３…摺動筒部、２４…液密
シール、３４…ドレイン水溜り部、３５…ドレイン穴、
３６…水切り機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陰極からの電子の衝突によってＸ線を発
   生させる対陰極部及びこの対陰極部を回転可能に支持す
   る軸部からなる回転対陰極と、前記対陰極部の周囲を真
   空雰囲気に保った状態で前記軸部を軸受を介して回転可
   能に支持する対陰極収容ケースと、前記回転対陰極内に
   形成され前記対陰極収容ケース側からこの回転対陰極内
   に冷却水を循環させる冷却水通路と、前記対陰極収容ケ
   ースと前記回転対陰極の軸部との間に設けられ前記冷却
   水通路をシールして前記軸受に冷却水が流入するのを防
   止する液密シールとを備えた回転対陰極Ｘ線発生装置に
   おいて、 前記液密シールと前記軸受との間に、液密シールにより
   防ぎきらずに侵入する冷却水が軸受に及ぶ前に外部に排
   出するドレイン穴を設けると共に、冷却水を跳ね返して
   軸受への侵入を防ぐ水切り機構を設けたことを特徴とす
   る回転対陰極Ｘ線発生装置。