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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6321170
(24)【登録日】2018年4月13日
(45)【発行日】2018年5月9日
(54)【発明の名称】オイルから空気への熱交換器を組込んだＸ線筐体
(51)【国際特許分類】
H05G 1/02 20060101AFI20180423BHJP
【ＦＩ】
H05G1/02 P
【請求項の数】21
【全頁数】22
(21)【出願番号】特願2016-532599(P2016-532599)
(86)(22)【出願日】2014年11月19日
(65)【公表番号】特表2017-500695(P2017-500695A)
(43)【公表日】2017年1月5日
(86)【国際出願番号】US2014066381
(87)【国際公開番号】WO2015077322
(87)【国際公開日】20150528
【審査請求日】2016年5月19日
(31)【優先権主張番号】14/176,926
(32)【優先日】2014年2月10日
(33)【優先権主張国】US
(31)【優先権主張番号】61/906,248
(32)【優先日】2013年11月19日
(33)【優先権主張国】US
(73)【特許権者】
【識別番号】517023736
【氏名又は名称】ヴァレックス イメージング コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100088694
【弁理士】
【氏名又は名称】弟子丸 健
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100095898
【弁理士】
【氏名又は名称】松下 満
(74)【代理人】
【識別番号】100098475
【弁理士】
【氏名又は名称】倉澤 伊知郎
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(72)【発明者】
【氏名】ハンセン ウェイン アール
(72)【発明者】
【氏名】アストル トラヴィス
(72)【発明者】
【氏名】ルイス パトリック ケイ
【審査官】
伊藤 昭治
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００７−０２６８００（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−０４４４２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】
米国特許出願公開第２０１１／００３８４６２（ＵＳ，Ａ１）
【文献】
特開昭６１−１０４５４７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｈ０５Ｇ １／００ − １／７０
Ａ６１Ｂ ６／００ − ６／１４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
管状一体型本体であって、前記管状一体型本体の第一端部と前記管状一体型本体の第二端部との間に延在する細長い外側フィンアレイと、内腔とを有する、前記管状一体型本体と、
前記管状一体型本体の熱交換部を介して前記外側フィンアレイの向かいの前記管状一体型本体の内腔壁内に形成された細長い内部流体通路凹部であって、前記外側フィンアレイと前記内部流体通路凹部はいずれも、対応する前記外側フィンアレイの側縁と前記内部流体通路凹部が前記内腔に対して半径方向に近接するように、前記管状一体型本体の周りに部分的に周方向に延在する、内部流体通路凹部と、
前記管状一体型本体の前記第二端部において前記内腔内に設けられたマニホールド凹部であって、前記管状一体型本体の前記熱交換部を通して前記内腔壁内に形成されるとともに、前記外側フィンアレイの対応する側縁の間で前記管状一体型本体の周りに周方向に延在する、マニホールド凹部と、を備え、
前記内部流体通路は、前記管状一体型本体の前記第一端部から前記マニホールド凹部まで延びる、ことを特徴とするＸ線筐体。
前記管状一体型本体の熱交換部を介して前記外側フィンアレイの向かいの前記管状一体型本体の内腔壁内に形成された細長い内部流体通路凹部であって、前記外側フィンアレイと前記内部流体通路凹部はいずれも、対応する前記外側フィンアレイの側縁と前記内部流体通路凹部が前記内腔に対して半径方向に近接するように、前記管状一体型本体の周りに部分的に周方向に延在する、内部流体通路凹部と、
前記管状一体型本体の前記第二端部において前記内腔内に設けられたマニホールド凹部であって、前記管状一体型本体の前記熱交換部を通して前記内腔壁内に形成されるとともに、前記外側フィンアレイの対応する側縁の間で前記管状一体型本体の周りに周方向に延在する、マニホールド凹部と、を備え、
前記内部流体通路は、前記管状一体型本体の前記第一端部から前記マニホールド凹部まで延びる、ことを特徴とするＸ線筐体。
【請求項2】
前記内部流体通路を形成するように、前記内部流体通路凹部の上に前記管状一体型本体の前記内腔壁に取り付けられる１つ以上の凹部カバーを備え、前記１つ以上の凹部カバーは、前記マニホールド凹部から前記管状一体型本体の前記第一端部に向かって延び、それにより前記管状一体型本体の前記第一端部の近傍に前記内部流体通路から前記内腔への開口部があり、前記内部流体通路は、前記管状一体型本体の前記第一端部の近傍で、前記マニホールド凹部と前記開口部との間を流体が流れることを可能にする、請求項１に記載のＸ線筐体。
【請求項3】
前記内部流体通路が内側フィン付き流体通路となるように、前記管状一体型本体によって形成された内側フィンアレイを備える、請求項２に記載のＸ線筐体。
【請求項4】
前記内側フィンアレイは、前記管状一体型本体の前記第一端部から前記管状一体型本体の前記第二端部における前記内腔壁の前記マニホールド凹部に延在している、請求項３に記載のＸ線筐体。
【請求項5】
前記マニホールド凹部内のマニホールドを備え、前記マニホールドは、 前記内腔を前記内側フィン付き流体通路に流体結合する少なくとも１つのマニホールドポートを有する、請求項３に記載のＸ線筐体。
【請求項6】
前記１つ以上のカバーは、前記マニホールドに隣接する細長いカバーを含み、前記第一端部の近傍の前記開口部に向かって延在する、請求項３に記載のＸ線筐体。
【請求項7】
前記細長いカバーと第二カバーの間に間隙を有する、前記管状一体型本体の前記第一端部における前記第二カバーを備え、前記間隙は、前記内側フィンアレイを前記内腔に露出するように、前記第一端部の近傍に前記開口部を形成する、請求項６に記載のＸ線筐体。
【請求項8】
前記内側フィン付き流体通路を介して流体冷却剤をポンピングするように、前記マニホールドポートに流体結合されたポンプを備える、請求項５に記載のＸ線筐体。
【請求項9】
前記ポンプは前記マニホールドに一体化されている、請求項８に記載のＸ線筐体。
【請求項10】
前記内腔で、前記第一端部と前記第二端部との間の前記内腔壁に取り付けられた取付けブラケットを備える、請求項７に記載のＸ線筐体。
【請求項11】
前記内側フィンアレイと前記外側フィンアレイの向かいの前記内側フィンアレイが設けられていない領域に、前記管状一体型本体内に形成されたＸ線筐体窓開口部を備える、請求項３に記載のＸ線筐体。
【請求項12】
１つ以上のファンが空気を前記外側フィンアレイ上に流れさせるように配向された状態で筐体と結合されたファン冷却システムを含む、請求項１に記載のＸ線筐体。
【請求項13】
前記１つ以上の凹部カバーは、前記内側フィン付き流体通路のエンドフィン凹部に受け止められ、前記エンドフィン凹部を画成する棚に取り付けられたフランジを備える、請求項３に記載のＸ線筐体。
【請求項14】
前記外側フィンアレイは、横方向に平行な、複数の長手方向平行外側フィンを備え、
前記内側フィンアレイは、横方向かつ放射方向の、複数の長手方向平行内側フィンを備える、請求項３に記載のＸ線筐体。
前記内側フィンアレイは、横方向かつ放射方向の、複数の長手方向平行内側フィンを備える、請求項３に記載のＸ線筐体。
【請求項15】
管状一体型本体であって、前記管状一体型本体の第一端部と前記管状一体型本体の第二端部との間に延在する細長い外側フィンアレイと、内腔と、を有する、前記管状一体型本体と、
前記管状一体型本体の熱交換部を介して前記外側フィンアレイの向かいの前記管状一体型本体の内腔壁内に形成された細長い内側フィンアレイであって、前記外側フィンアレイと内側フィンアレイはいずれも、前記外側フィンアレイと内側フィンアレイの対応する側縁部が前記内腔に対して半径方向に近接するように、前記管状一体型本体の周りで部分的に周方向に延在する、前記細長い内側フィンアレイと、
前記管状一体型本体の前記第二端部において前記内腔内に設けられたマニホールド凹部であって、前記管状一体型本体の前記熱交換部を通して前記内腔壁内に形成されるとともに、前記内側フィンアレイの対応する側縁の間で前記管状一体型本体の周りに周方向に延在する、マニホールド凹部と、を備え、
前記内側フィンアレイは、前記管状一体型本体の前記第一端部から前記マニホールド凹部まで延びる、
ことを特徴とするＸ線筐体。
前記管状一体型本体の熱交換部を介して前記外側フィンアレイの向かいの前記管状一体型本体の内腔壁内に形成された細長い内側フィンアレイであって、前記外側フィンアレイと内側フィンアレイはいずれも、前記外側フィンアレイと内側フィンアレイの対応する側縁部が前記内腔に対して半径方向に近接するように、前記管状一体型本体の周りで部分的に周方向に延在する、前記細長い内側フィンアレイと、
前記管状一体型本体の前記第二端部において前記内腔内に設けられたマニホールド凹部であって、前記管状一体型本体の前記熱交換部を通して前記内腔壁内に形成されるとともに、前記内側フィンアレイの対応する側縁の間で前記管状一体型本体の周りに周方向に延在する、マニホールド凹部と、を備え、
前記内側フィンアレイは、前記管状一体型本体の前記第一端部から前記マニホールド凹部まで延びる、
ことを特徴とするＸ線筐体。
【請求項16】
前記内側フィンアレイ及び１つ以上の凹部カバーによって画成される内側フィン付き流体通路を形成するように、前記内側フィンアレイ上で前記管状一体型本体の前記内腔壁に取り付けられる１つ以上のカバーを備え、前記１つ以上の凹部カバーは、前記マニホールド凹部から前記管状一体型本体の前記第一端部に向かって延び、それにより前記管状一体型本体の前記第一端部の近傍に前記内側フィン付き流体通路から前記内腔への開口部があり、前記内側フィン付き流体通路は、前記管状一体型本体の前記第一端部の近傍で、前記マニホールド凹部と前記開口部との間を流体が流れることを可能にする、請求項１５に記載のＸ線筐体。
【請求項17】
前記マニホールド凹部にマニホールドを備え、前記マニホールドは、前記内腔を前記内側フィン付き流体通路に流体結合する少なくとも１つのマニホールドポートを有する、請求項１６に記載のＸ線筐体。
【請求項18】
前記内側フィン付き流体通路を通って流体冷却剤をポンピングするように、前記マニホールドポートと流体結合されたポンプを備える、請求項１７のＸ線筐体。
【請求項19】
Ｘ線装置を冷却する方法であって、
Ｘ線管の一部とＸ線筐体の内腔壁との間で流体冷却剤を含んだ内腔にＸ線管を有する請求項１のＸ線筐体を提供し、
熱が前記流体冷却剤から前記管状一体型本体の熱交換部へ伝達されるように、内側フィンアレイを通って前記内腔から前記流体冷却剤を通過させ、
熱が、前記管状一体型本体の前記熱交換部から、前記外側フィンアレイによって送風される空気の中に伝達されるように、前記外側フィンアレイに亘って空気を送る、ことを特徴とする方法。
Ｘ線管の一部とＸ線筐体の内腔壁との間で流体冷却剤を含んだ内腔にＸ線管を有する請求項１のＸ線筐体を提供し、
熱が前記流体冷却剤から前記管状一体型本体の熱交換部へ伝達されるように、内側フィンアレイを通って前記内腔から前記流体冷却剤を通過させ、
熱が、前記管状一体型本体の前記熱交換部から、前記外側フィンアレイによって送風される空気の中に伝達されるように、前記外側フィンアレイに亘って空気を送る、ことを特徴とする方法。
【請求項20】
Ｘ線装置を冷却する方法であって、
Ｘ線管の一部とＸ線筐体の内腔壁との間で流体冷却剤を含んだ内腔にＸ線管を有する請求項１５のＸ線筐体を提供し、
熱が前記流体冷却剤から前記管状一体型本体の熱交換部へ伝達されるように、前記内側フィンアレイを通って前記内腔から前記流体冷却剤を通過させ、
熱が、前記管状一体型本体の前記熱交換部から、前記外側フィンアレイによって送風される空気の中に伝達されるように、前記外側フィンアレイに亘って空気を送る、ことを特徴とする方法。
Ｘ線管の一部とＸ線筐体の内腔壁との間で流体冷却剤を含んだ内腔にＸ線管を有する請求項１５のＸ線筐体を提供し、
熱が前記流体冷却剤から前記管状一体型本体の熱交換部へ伝達されるように、前記内側フィンアレイを通って前記内腔から前記流体冷却剤を通過させ、
熱が、前記管状一体型本体の前記熱交換部から、前記外側フィンアレイによって送風される空気の中に伝達されるように、前記外側フィンアレイに亘って空気を送る、ことを特徴とする方法。
【請求項21】
前記複数の長手方向平行外側フィンは、１つ以上のファンが、前記長手方向平行外側フィン上を空気が流れるように配向された状態で前記筐体に結合されたファン冷却システムに向かって方向付けられている、請求項１４に記載のＸ線筐体。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
Ｘ線装置は、産業や医療などの幅広い用途に使用されている非常に貴重なツールである。例えば、このような装置は、医療診断検査、治療用放射線医学、半導体製造、及び材料分析などの分野で一般に用いられている。
【0002】
使用される用途に関係なく、ほとんどのＸ線装置は同様に動作する。Ｘ線は、このような装置で、電子が放出され、加速され、その後、特定の組成材料に衝突するときに生ずる。このプロセスは、典型的にはＸ線装置内に位置するＸ線管の中で行われる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
本明細書において特許請求される主題は、任意の欠点を解決する、或いは上述のような環境でのみ動作する実施形態に限定されるものではない。むしろ、この技術背景は、本明細書に記載のいくつかの実施形態を実施することができる１つの例示的な技術分野を例示するだけのために提供される。
【課題を解決するための手段】
【0004】
一実施形態では、Ｘ線筐体は、一体型本体の熱交換部を介して内腔壁に形成された細長い内部流体通路凹部に隣接する細長い外側フィンアレイを有する筒状の一体型本体を備えることができる。外側フィンアレイと内部流体通路の凹部は、対応する外側フィンアレイの側縁と内部流体通路凹部が半径方向に近接するように、管状一体型本体の周りで周方向に延在することができる。部分的な周方向延在は、少なくとも約４５度、少なくとも約６０度、少なくとも約７５度、少なくとも約８５度となることがあるが、約８６度は実施例である。部分的な周方向延在は、外側フィンアレイと内部流体通路凹部に対して、同じでも異なっていてもよい。外側フィンアレイと内部流体通路凹部との間の差は、約１度、約２度、約５度、約１０度、約１５度、または約２０度〜約２５度となることがある。
【0005】
一実施形態では、内部流体通路を内腔から分離させて形成するように、１つ以上の凹部カバーが内部流体通路凹部に取り付けられる。一態様では、１つ以上の凹部カバーは、内部流体通路凹部のエッジレセプタクル内に収容され、エッジレセプタクルを画成するエッジ棚に取り付けられたエッジフランジを備える。
【0006】
一実施形態では、内部流体通路がフィン付き流体通路となるように、内部流体通路凹部は、管状一体型本体によって形成された内側フィンアレイを備える。一態様では、外側フィンアレイは、管状一体型本体の第一端部から管状一体型本体の第二端部に延在している。一態様では、内側フィンアレイは、管状一体型本体の第一端部から管状一体型本体の第二端部における内腔壁のマニホールド凹部に延在している。一態様では、外側フィンアレイは、複数の長手方向平行フィンを備える。一態様では、内側フィンのアレイは、複数の長手方向放射フィンを備える。
【0007】
一実施形態では、マニホールドはマニホールド凹部に位置している。マニホールドは、内腔をフィン付き流体通路へ流体結合する少なくとも１つのマニホールドポートを有することができる。一態様では、１つ以上のカバーは、マニホールドに隣接し、第一端部に向かって延在する細長いカバーを備えることができる。一態様では、フィン付き流体通路を露出するように、１つ以上のカバーは、細長いカバーと第二のカバーとの間にギャップを有する第二の端部に第二のカバーを備えることができる。一態様では、フィン付き流体通路を通って流体冷却剤をポンピングするように、ポンプは、マニホールドポートと流体結合することができる。一態様では、ポンプはマニホールドと一体化されている。
【0008】
一実施形態において、取付けブラケットは、第一端部及び第二端部との間の内腔で内腔壁に取り付けることができる。
【0009】
一実施形態では、筐体は、内部流体通路凹部と外側フィンアレイの真向かいに、Ｘ線筐体窓開口部を備えることができる。
【0010】
一実施形態では、１つ以上のファンを備える筐体と結合されたファン冷却システムは、外側フィンアレイの上を流れる風を引き起こすように配向されている。
【0011】
一実施形態では、Ｘ線筐体は、一体型本体の熱交換部を介して内腔壁に形成された内側フィンアレイに隣接する外側フィンアレイを有する管状一体型本体を備えることができる。外側フィンアレイと内側フィンアレイは、外側フィンアレイと内側フィンアレイの対応する側縁が半径方向に近位となるように、管状一体型本体の周りで円周方向に部分的に延在することができる。一態様では、内腔から分離してフィン付き流体通路を形成するように、１つ以上のカバーが内腔で管状一体型本体に取り付けることができる。一態様では、外側フィンアレイは、管状一体型本体の第一端部から管状一体型本体の第二端部に延在することができる。一態様では、内側フィンアレイは、管状一体型本体の第一端部から管状一体型本体の第二端部にある内腔壁のマニホールド凹部に延在することができる。一態様では、マニホールドはマニホールド凹部にあってもよく、ここでは内腔をフィン付き流体通路に流体結合する少なくとも１つのマニホールドポートを有することができる。一態様では、フィン付き流体通路を通って流体冷却剤をポンピングするように、ポンプをマニホールドポートと流体結合させることができる。
【0012】
一実施形態では、Ｘ線装置を冷却する方法は：Ｘ線管の一部とＸ線筐体の内腔壁との間で流体冷却剤を含んだ内腔にＸ線管を有するＸ線筐体を提供し；熱が流体冷却剤から一体型本体の熱交換器部分へ転移されるように、内部流体通路凹部を通って内腔からの流体冷却剤を通過させ；そして、熱が外側フィンアレイによって一体型本体の熱交換器部分から送風される空気の中に転送されるように、外側フィンアレイに亘って空気を吹き込むことを含み得る。
【0013】
一実施態様において、Ｘ線装置を冷却する方法は：Ｘ線管の一部とＸ線筐体の内腔壁との間で流体冷却剤を含んだ内腔にＸ線管を有する請求項１５に記載のＸ線筐体を提供し；熱が流体冷却剤から一体型本体の熱交換器部分へ転移されるように、内部流体通路凹部を通って内腔からの流体冷却剤を通過させ；そして、熱が外側フィンアレイによって一体型本体の熱交換器部分から送風される空気の中に転送されるように、外側フィンアレイに亘って空気を吹き込むことを含み得る。
【図面の簡単な説明】
【0014】
本発明の前述及び以下の情報、並びに他の特徴は、添付の図面と併せて以下の説明及び添付の特許請求の範囲からより完全に明らかになるであろう。これらの図面は、本開示に従ったいくつかの実施形態を示すだけであり、従って、その範囲を限定するものとみなされるべきではないと解釈し、本発明が添付の図面の使用を通じてさらに具体的かつ詳細に説明されることになる。【図1】Ｘ線装置の実施形態を示す図である。
【図2A】内部流体通路と外側フィンを有するＸ線装置の別の図を示す。
【図2B】内部流体通路と外側フィンを有するＸ線装置の別の図を示す。
【図3A】内側フィンと外側フィンを有するＸ線筐体の実施形態の別の図を示す。
【図3B】内側フィンと外側フィンを有するＸ線筐体の実施形態の別の図を示す。
【図4】内側フィンに関連する内部構成要素を有するＸ線筐体の実施形態の斜視端面図を示す。
【図5】内部構成要素なしのＸ線筐体の実施形態の斜視端面図を示す。
【図6A】内部構成要素で覆われた内側フィンを有するＸ線筐体の長手方向断面を示す。
【図7】内部流体経路に接続されたマニホールドポンプの実施形態を示す。
【図8】統合されたオイル及び空気熱交換器としての内側フィンと外側フィンを有するＸ線筐体の冷却を表している温度データを示す。
【図9】外側フィンに関連した内側フィンを有するＸ線筐体の端面図を示す。
【図10A】Ｘ線筐体の本体を備えた内部流体通路を形成する内側フィンアレイカバーの別の図を示す。
【図10B】Ｘ線筐体の本体を備えた内部流体通路を形成する内側フィンアレイカバーの別の図を示す。
【図10C】Ｘ線筐体の本体を備えた内部流体通路を形成する内側フィンアレイカバーの別の図を示す。
【図10D】Ｘ線筐体の本体を備えた内部流体通路を形成する内側フィンアレイカバーの別の図を示す。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下の詳細な説明では、本明細書の一部を形成する添付の図面を参照する。図面においては、文脈が指示しない限り、同様の符号は、典型的には同様の構成要素を特定している。詳細な説明、図面、及び特許請求の範囲に記載の例示的な実施形態は、これに限定するものとは意図されていない。他の実施形態が利用されてもよいし、本明細書に提示される主題の精神または範囲から逸脱することなく、他の変更がなされ得る。本明細書に一般的に記載され、かつ図示される本発明の態様は、調整され、置換され、組み合わされ、分離され、並びに異なる多種多様な構成で設計され得ることが容易に理解されるであろうし、これらすべてが本明細書中で明確に企図されている。
【0016】
簡潔に要約すると、本明細書で提示される実施形態は、Ｘ線装置のＸ線筐体に向けられており、Ｘ線筐体は内部にＸ線管を保持している。Ｘ線管は、Ｘ線管の周りで多量の流体冷却剤を保持するように構成されているＸ線筐体の内部チャンバ内に配置される。Ｘ線筐体は、流体冷却剤とＸ線管の改良された熱伝達を容易にするために、外側フィンと内側フィンで構成されている。Ｘ線管は、陽極と陰極とを備えている真空エンクロージャを含む。Ｘ線が陽極で生成され、Ｘ線管の窓を通って真空エンクロージャから外に向けられ、かつＸ線管から外に向けられるように、陽極はＸ線管内の陰極によって生成される電子を受け取るようになっている。Ｘ線筐体は、Ｘ線筐体の窓に対して配置され、かつ位置合わせされたＸ線管の窓を備え、この窓はＸ線に対して透過性となっている。Ｘ線装置は、陽極によって生成されるＸ線を検出するように設定された検出器アレイを備える。
【0017】
Ｘ線筐体の内部チャンバ内に含まれる流体冷却剤は、Ｘ線装置または類似の装置を冷却及び／または電気的に絶縁することに使用することが可能な種々の物質のいずれかを包囲することができる。流体冷却剤の例としては、脱イオン水、絶縁性液体、誘電油などが挙げられるが、これらに限定されるものでもない。多くの場合、流体冷却剤は、Ｘ線筐体内部チャンバ内で使用され、Ｘ線管から熱を引き出すために、Ｘ線管の周りを循環する。循環は、温度駆動流体の流れによる受動型または流体ポンプによる能動型とすることができる。加熱された流体冷却剤は、筐体の熱交換領域及び流体冷却剤を冷却するために、内側のフィンに関連した外側フィンを備えた熱交換領域の内側フィンと熱的に関連する筐体内のフィンの凹部に含ませる及び／または通過させることができる。また、フィンを備える通路のような通路を通過することで、加熱された流体冷却剤は、筐体の領域とこの部分を通過する冷却液を冷却するために、外側フィンに熱的に関連付けられている筐体内を巡ることができる。冷却された流体冷却剤は、その後、再びＸ線管の周りを循環し、流体冷却剤がＸ線筐体内で循環することを可能にする。
【0018】
図１は、Ｘ線装置１００の簡略化した断面の描写であるが、機能及び構成要素の形状、配置、及び向きは、特定の動作環境に合わせて変更及び修正することができる。Ｘ線装置１００は、真空エンクロージャ１０４を有するＸ線管１０３が内部に配置される外側筐体１０２を備えている。流体冷却剤１０６も外側筐体１０２内に配置され、Ｘ線管１０３の冷却を補助すると共にＸ線管１０３と外側筐体１０２との間の電気的絶縁を提供するために、真空容器１０４を有するＸ線管１０３の周りに循環される。一実施形態では、流体冷却剤１０６は、許容可能な熱的及び電気的な絶縁性を示す絶縁油を含む。
【0019】
真空容器１０４内に配置されるものは回転陽極１０８と陰極１１０である。陽極１０８は陰極１１０から離間し、対向に配置され、少なくとも部分的に熱伝導性材料で構成されている。いくつかの実施形態では、陽極１０８は、少なくとも部分的にタングステンまたはモリブデン合金で構成されている。陽極１０８と陰極１１０は、陽極１０８と陰極１１０との間で高電圧電位の印加を可能にする電気回路内で接続されている。陰極１１０は適切な電源に接続されたフィラメント１１２を含み、動作中には電流がフィラメント１１２を通過し、熱電子放出によって陰極１１０から１１４で示される電子が放出される。陽極１０８と陰極１１０との間で高電圧電位が印加されると、陽極１０８のターゲット表面１１８上に位置する焦点軌道１１６に向けて、フィラメント１１２から発生する電子１１４を加速させる。焦点軌道１１６は、典型的にはタングステンまたは高い原子数（「高Ｚ」）を有する類似の材料で構成される。電子１１４が加速すると、それらはかなりの量の運動エネルギーを獲得し、焦点軌道１１６上のターゲット材料に衝突する際に、この運動エネルギーの一部は非常に高い周波数の電磁波に変換され、これがＸ線１２０である。
【0020】
放射されたＸ線１２０がＸ線管の窓１２２に向けられるように、焦点軌道１１６とターゲット面１１８が配向されている。Ｘ線管の窓１２２は、Ｘ線透過性材料で形成されており、焦点軌道１１６と一直線になる位置において真空エンクロージャ１０４に沿って配置されていて、Ｘ線１２０をＸ線管１０３の外に通過させることができるようになっている。Ｘ線筐体の窓１２４は外側筐体１０２内に配置され、Ｘ線管の窓１２２から離間して対向配置されている。
【0021】
Ｘ線筐体の窓１２４は、Ｘ線１２０が、Ｘ線筐体の窓１２４を介してＸ線管の窓１２２を通過し、外側筐体１０２から放射できるように、外側筐体１０２に液密の配置で結合されている。真空筐体１０４から発せられＸ線筐体の窓１２４を通過したＸ線１２０は、発散ビームのように実質的に進むことができる。一般的に画像を生成するために使用される発散ビームの経路は、概して１２６で示されている。
【0022】
一般に、流体冷却剤１０６とＸ線管１０３の改良された冷却を容易にする外側フィン及び内側フィンを有する外側筐体１０２の特徴は、本明細書でより詳細に記載されている。また、本明細書でより詳細に説明するように、流体冷却剤１０６は、統合された冷却水循環システムによって循環させることができる。
【0023】
図２Ａ−２Ｂは、流体冷却剤と空気の熱結合を改善するために、外側フィンアレイ２２０を備える筐体２０２と、熱交換領域で互いに隣接して配置された内部流体通路１４０からなるＸ線装置２００の実施形態を示している。一実施形態では、内部流体通路１４０には、後続の図に示されている内側フィンアレイ２３０を含ませることができる。内部流体通路１４０が内側フィンアレイ２３０を備えている場合には、内部流体通路はフィン付き流体通路２４０と呼ぶことができ、後続の図では内側フィンアレイ２３０がより明確に、そしてより詳細に示されている。筐体の本体２５０は、外側フィンアレイ２２０及び内部流体通路１４０を画成している。本体２５０は、筐体２０２及び筐体内に画成される構造を提供する一体構造とすることが可能である。内部流体通路１４０はフィンを備え得るか、またはフィンを欠いていてもよい。いずれも図２Ａ−２Ｂには示されていないが、内部流体通路１４０は、本体２５０上にフィン、或いは内腔２０８から内部流体通路１４０を分離する通路カバー１３６を有することができる（図３Ａ−３Ｂ）。一態様では、内部流体通路１４０は、筐体２０２の本体２５０の凹部１３４に嵌合するインサート１３８よって画成することができる。図示のように、インサート１３８は、内部流体通路１４０を形成するために管状で、凹部１３４に収まり得る。インサートが備えられている場合には、通路カバー１３６はインサート１３８の一部とすることができる。しかし、凹部１３４と通路カバー１３６によって画成されるべき内部流体通路１４０を形成するために、通路カバー１３６は内腔２０８内で本体２５０へ連結することができる。通路カバー１３６及び／またはインサート１３８は、流体冷却剤が内腔２０８から内部流体通路１４０へ容易に流れるように開口部１３２を備えることができる。内部流体通路１４０を画成するためにインサート１３８が使用される場合、記述したようにこれはカバーとして実質的に利用することができ、図１０Ａ−１０Ｄに示す筐体の凹部に収まる。インサート１３８は、内腔２０８から内部流体通路１４０を分離して覆うのでカバーであると見倣すことができる。
【0024】
内部流体通路１４０は、様々な寸法及び形状を有することができる。しかし、一態様では、内部流体通路１４０は、円弧状または図２Ａ−２Ｂに示すような「Ｃ」形状である。内部流体通路１４０は、外側フィンアレイ２２０の一方の側から外側フィンアレイ２２０の反対側にまたがるような寸法とすることができる。内部流体通路１４０は、内腔２０８形状の周りに曲がる、或いは包む細長い断面形状を有することができる。内部流体路１４０は、筐体２０２の片面または筐体２０２または内腔２０８の外周の１／４に近くなる程度の寸法を有するものとして示されている。一態様では、内部流体通路は、筐体２０２或いは内腔２０８の周りの約１０％〜約３３％、または約１２％〜約３０％、または約１５％〜約２５％、または約２０％に広がることができる。内部流体通路１４０と外側フィンアレイ２２０は、熱交換領域２５１によって分離され得る。すなわち、熱は内部流体通路１４０内の流体冷却剤から熱交換器の領域２５１を介して外側フィンアレイ２２０へ、次いで空気へと伝達するので、内部流体通路１４０から分離する本体２５０の部分は、熱交換器の領域２５１であると考えることができる。内部流体通路１４０の特性は、本明細書に記載のフィン付き流体通路２４０に適用することができる。
【0025】
筐体２０２の本体２５０は、外側フィンアレイ２２０に隣接する空気循環システム２６０に結合することができる。空気循環システム２６０は１つ以上のファン２６２を含むことができ、ここでは２つのファン２６２が示されている。ファン２６２はファンプレート２６４に取り付けられていて、シュラウドのように構成することもできる。このように、空気循環システム２６０は外側フィンアレイ２２０の上に配置され、外側フィンアレイ２２０を介して空気を循環させるためファンプレート２６４がファン２６２を位置決めするようになっているが、循環は空気を外側フィンアレイ２２０に吹き込むことにより或いは外側フィンアレイ２２０から吸引することによってなされ得る。ファンプレート２６４は、それらが接触しないよう間隙がその間に存在するように、外側フィンアレイ２２０の上方に位置するものとして示されている。しかし、外側フィンアレイ２２０は、ファンプレート２６４に接触する１つまたは複数の外側フィン２２４を有することもできる。一態様では、外側フィン２２４は、締結具を介してファンプレート２６４に結合することができる。一態様においては、ライザー１３０を外側フィンアレイ２２０の両側に配置することができ、ライザー１３０をファンプレート２６４に結合することができる。しかしながら、ライザー１３０は、ファンプレート２６４と結合するように寸法決めされた外側フィン２２４とすることもできる。
【0026】
一実施形態では、二次外側フィンアレイ２２２を筐体２０２の他の表面上に備えることができるが、空気循環システムを有するものとして示されていない。しかし、１つ以上の二次外側フィンアレイ２２２を、ファンを含む循環システムに関連付けることができる。二次外側フィンアレイ２２２は、様々な形状及び寸法のフィンを有することができるが、形状と寸法は外側フィンアレイ２２０の外側フィン２２４と同じであってもなくてもよい。
【0027】
筐体２０２は、陰極キャップ２５２に結合することができる陰極端２０１を含むことができ、ここでは陰極端２０１は陰極を収容する。筐体２０２は、陽極キャップ２５３に結合することができる陽極端２０３を含むことができ、ここでは陽極端３０１は陽極及び／または陽極動作構成要素を収容する。陰極キャップ２５２と陽極キャップ２５３は任意の適切な手段によって本体２５０に結合することができ、取り外し可能（例えば、ボルト等の締結具で）または固定結合（例えば、溶接、ろう付などで）とすることができる。
【0028】
図示されるように、本体２５０は３つのフィン付き側面２５４、２５５、２５６、及び１つの穴があいた側面２５７を含む。一方、外側フィンアレイ２２０を備えるフィン付き側面２５４と空気循環システム２６０は穴があいた側面２５７に隣接しているが、任意の構成及び配置を用いることができまる。
【0029】
筐体２０２の本体２５０は、Ｘ線装置２００を動作させるに当たって陽極と陰極に電力を供給する電気的導通を提供するために使用することができる第一及び第二の電気ポート２１０、２１２を含む。一実施態様では、第一の電気ポート２１０が陽極電気ポートで、第二の電気ポート２１２は陰極電気ポートであるが、その逆の電気ポートにすることもできる。第三の電気ポート２１４は筐体２０２の本体２５０に含めることができ、冷却液ポンプを含む統合された冷却水循環システムに電力を供給するために使用することができる。第一、第二、及び第三の電気ポート２１０、２１２、２１４は、本体２５０を通り抜ける開口または穴であってもよい。第一の電気ポート２１０は第一の電気ポートレセプタクル２１０ａを備えるものとして示されており、第二の電気ポート２１２は第二の電気ポートレセプタクル２１２ａを備えるものとして示されており、そして第三の電気ポート２１４は第三の電気ポートレセプタクル２１４ａを備えるものとして示されているが、レセプタクルには電気カプラーを含めることもできる。
【0030】
一般に、Ｘ線装置２００の筐体２０２は、最大連続放熱１２００ワットの増大した冷却を伴う改良型である。Ｘ線装置は、統合されたポンプによるオイルの循環で高い最大連続放熱、及び制御された対流冷却を得るために、３または４インチのガラス管で構成することができる。筐体２０２の長さは、端から端まで約５２４ミリメートルとすることができる。筐体２０２の高さは、側面２５６から側面２５４まで約２５８ミリメートルとすることができる。筐体の幅は、側面２５５から側面２５７まで約２３２ミリメートルとすることができる。これらの寸法は変えることができ、例としてここに挙げている。例えば、これらの寸法は、約３３％、２５％、２０％、１５％、１０％、５％、２．５％、または１％まで変動することが可能である。
【0031】
一実施形態では、図２Ｂに示すように、内部流体通路１４０は、内腔２０８の外側にあってもよい。内部流体通路１４０は通路の終わりにエンドカバー１４２を含むことができ、ここではエンドカバー１４２を本体２５０と結合することができる。エンドカバー１４２は取り外し可能に固定具を介して本体２５０に結合することができ、或いは溶接またはろう付けによって一体化することができる。本明細書中に記載のマニホールドは、一端のためのエンドカバーとすることができる。
【0032】
一実施形態では、内部流体通路１４０は、内側フィン付き流体通路２４０と外側フィンアレイ２２０との間に配置することができる。図２Ｂに示すように、内側のフィン付き流体通路２４０は陰極キャップ２５２の下に配置し、一方で内部流体通路１４０をキャップの外部で陰極キャップ２５２と外側フィンアレイ２２０との間に配置することができる。
【0033】
図３Ａ−３Ｂは、筐体２０２の一体型本体２５０の異なる斜視図を示す。しかしながら、一体型本体２５０に結合される非一体型の構成要素は示されていない。図３Ａは陰極端開口部２０４を備える陰極端２０１を、図３Ｂは陽極端開口部２０６を備える陽極端２０３を示している。すなわち、一体型本体２５０とその機能だけがここに示されている。従って、流体冷却剤と空気との熱結合を改善するために、一体型本体２５０は、熱交換領域２５１で互いに隣接して配置された内側フィンアレイ２３０と外側フィンアレイ２２０を有するものとして示されている。熱交換領域２５１は、外側フィンアレイ２２０と内側フィンアレイ２３０との間における本体部分であると考えられる。外側フィンアレイ２２０は外側に先の尖った外側フィン２２４を備え、内側フィンアレイは内側に先の尖った内側フィン２３４を備え、外側フィン２２４は、熱交換器本体領域２５１によって内側フィン２３４から分離されている。図示されるように、外側フィン２２４は実質的に平行であり、本体２５０のフィン付き側２５４から離れるように向けることができる。
【0034】
筐体２０２の陰極端２０１は固定具を受容するように構成された締結要素２５２ａを含むことができ、陰極端２０１が陰極キャップ２５２に結合するようになっていて、陰極端の開口部２０４を覆いシールする。筐体２０２の陽極端２０３は固定具を受容するように構成された締結要素２５３ａを含むことができ、陽極端２０３が陽極キャップ２５３に結合するようになっていて、陽極端の開口部２０６を覆いシールする。
【0035】
フィン付き側面２５６は筐体の窓開口部２４２を有するものとして示されているが、この側面は外側フィンアレイ２２０と内側フィンアレイ２３０を有するフィン付き側面２５４の反対側である。締結要素は本体２５０内で筐体の窓開口部２４２の周囲に配置することができ、これに窓を結合することを容易にしている。穴の開いた側面２５７は、第一、第二、及び第三の電気ポート２１０、２１２、２１４を有するものとして示されている。
【0036】
図から分かるように、外側フィンアレイ２２０は、陰極端２０１から陽極端２０３に延びることができる。しかし、内側フィンアレイ２３０は、陰極端２０１から陽極端２０３で陽極マニホールド凹部２４６に延びることもできる。このようにして、内側フィンアレイ２３０は陽極マニホールド凹部２４６で途切れることができ、本体２５０の内壁に成形された弧状または「Ｃ」形状となる。陽極マニホールド凹部２４６は、内側フィンアレイ２３０から陽極端２０３に延伸することができる。また、陰極内側フィンアレイカバー２３２は陰極端２０１に配置することができ、陰極端上で内側フィンアレイ２３０をカバーする。陰極内側フィンアレイ２３２は本体２５０に結合されているが、本体と一体ではない。陰極内側フィンアレイカバー２３２の寸法は変えることができる。細長い内側フィンアレイカバー２３６は内側フィンアレイ２３０の領域をカバーすることができ、ここでは陰極内側フィンアレイカバー２３２と細長い内側フィンアレイ２３６との間に間隙を残すことができる。細長い内側フィンアレイカバー２３６は、間隙から陽極マニホールド凹部２４６に延伸している。これにより、ポンピングに応じてどちらの方向にも、冷却流体は間隙と陽極マニホールド凹部２４６を通って内側フィンアレイ２３０を有するフィン付き流体通路２４０に至る、或いは流体通路２４０を通過することができる。従って、陰極内側フィンアレイ２３２と、細長い内側フィンアレイ２３６は、筐体２０２の内腔２０８からフィン付き流体通路２４０を分離することができる。
【0037】
図４は、マニホールド２４４を備えた陽極端開口部２０６、環状ブラケット２０７、細長い内側フィンアレイカバー２３６、陰極内側フィンアレイカバー２３２、及び細長い内側フィンアレイ２３６と陰極内側フィンアレイカバー２３２との間の隙間２３３を示している。特に、図４には陽極マニホールド凹部２４６の中に接続されたマニホールド２４４を備える陽極端２０３が示されている。図４Ａにおいて破線で示すように、マニホールド２４８には入口マニホールド２４８を備えることができる。入口マニホールド２４８は、冷却流体入口または通路がマニホールド２４４内の任意の場所に配置またはまた配向することができるように、側面からマニホールド２４４に入る通路であるものとして示されている。また、マニホールド２４４は、複数の入口マニホールド２４８を含むことができる。同様に、マニホールド２４４は、入口マニホールド２４８をフィン付き流体通路２４０と流体結合する流体通路を任意の数だけ備えることもできる。
【0038】
加えて、図４には、筐体２０２の内腔２０８を内腔２０８ａと陽極内腔２０８ｂから分離する内腔２０８内に環状ブラケット２０７を含めることができることを示している。環状のブラケット２０７は溶接またはろう付けにより筐体本体２５０の内腔壁に接合することができ、細長い内側フィンアレイカバー２３６に結合することもできる。陰極内腔２０８ａはＸ線管の陰極部を含み、陽極内腔２０８ｂはＸ線管の陽極部分を含む。環状のブラケット２０７は、一方の側で筐体２０２にＸ線管の陰極部分を取り付けるために、他方の側で筐体２０２にＸ線管の陽極部分を取り付けるために使用することができる。 しかし、陽極の一部は、陰極内腔２０８ａ内に延びてもよいし、或いは陰極の一部が陽極内腔２０８ｂ内に延びてもよいことを理解すべきである。図示のように、筐体の窓開口部２４２は、環状のブラケット２０７を越えて陰極内腔２０８ｂ側に位置し、これによって陽極の一部は陰極内腔２０８ａ内に延在している。陽極を回転させる機構は、陽極内腔２０８ｂ内に配置することができる。また、陰極内腔２０８ａは、陽極を回転させるモータを動作させるための電気導管などの様々な目的に使用することができる第二開口部２４３を備えることができる。しかし、第二開口２４３はオプションであり、正方形として示されているが、これは任意の形状とすることができる。
【0039】
図５には、マニホールド２４４がない筐体２０２の本体２５０、環状のブラケット２０７、細長い内側フィンアレイカバー２３６、または陰極内側フィンアレイカバー２３２が示されている。このように、内側フィンアレイ２３０は、内側フィンアレイ２３０によって画成されたフィン付き流体通路２４０を表示するために図示されている。図６Ａは、マニホールド２４４、環状のブラケット２０７、細長い内側フィンアレイカバー２３６、陰極内側フィンアレイカバー２３２、及び細長い内側フィンアレイカバー２３６と陰極内側フィンアレイカバー２３２との間の空隙２３３を示す筐体２０２の本体２５０の長手方向横断面が図示されている。図６Ｂは、陽極マニホールド凹部２４６に延びる内側フィンアレイ２３０を示すために、マニホールド２４４なしの本体２５０、環状のブラケット２０７、細長い内側フィンアレイ２３６、及び陰極内側フィンアレイカバー２３２を示している。
【0040】
図７は、マニホールド２４４を受ける陽極マニホールド凹部を備えた陽極端２０３と、内側フィンアレイ２３０及びフィン付き流体通路２４０を覆う細長い内側フィンアレイカバー２３６を示すＸ線筐体２０２を図示している。ここでは、マニホールド２４４はマニホールドポンプ２７０を含む。図示されていないが、マニホールドポンプ２７０は、マニホールド２４４を介してフィン付き流体通路２４０に流体冷却剤をポンピングする。マニホールド２４４は、一体化されたマニホールドポンプ２７０を備えるものとして示されているが、別の実施形態では、別個のポンプがマニホールド２４４と流体結合されてもよい。配管が入口マニホールド２４８にポンプを接続することができる。マニホールドポンプ２７０は流体冷却剤をポンピングし、流体冷却剤は陰極内側フィンアレイカバー２３２と細長い内側フィンアレイカバー２３６の間の空隙２３３から細長い外部のフィン付き流体通路２４０を通って流れるようになる。このようにして、冷却流体を陽極端開口部２０６から陰極側開口部２０４に循環させるようにマニホールドポンプ２７０は、流体通路２４０に隙間２３３から冷却流体をポンピングする。しかし、マニホールドポンプ２７０を逆に操作することによって、流体流路を反対方向に使用することができる。
【0041】
図８は、Ｘ線筐体のための温度データを示している。このように、オイルイン、オイルアウト、筐体陽極（Ｈｏｕｓ Ａｎ）、及び筐体陰極（Ｈｏｕｓ Ｃａ）のための全ての温度は、Ｘ線が機能可能な動作時間に亘って適切な範囲と温度変化率の範囲内にある温度の初期増加を示す。ひとたびＸ線の電源がオフされると、温度はすべて適切に低下する。オイルインは、これがポンプに入る前に、オイル（例えば、冷却流体）の温度を示す。オイルアウトは、これが陰極端を出るときのオイルの温度を示す。筐体陽極と筐体陰極は、陽極または陰極に近い筐体の外側における温度である。これは、外のオイル温度が中のオイル温度よりも低いため、内側フィンアレイと外側フィンアレイで冷却することによってオイルから熱が抽出されていることを示している。
【0042】
図９は、Ｘ線筐体２０２の本体２５０の端面図を示している。ここでは、外側フィンアレイ２２０は、複数の外側フィン凹部２２６により分離された複数の外側フィン２２４を含むものとして示されている。左側を発端として、外側フィンの最初のセット２２４は実質的に同じ高さを有しており、実質的に同じ深さを有した対応する外側フィンの凹部２２６を具備する約４つの外側フィン２２４のために本体２５０の曲率に従っている。そして、外側フィン２２４の次のセット（例えば、約１７個の外側フィン）は、対応する外側フィン２２６が頂点２２７に向かってより浅くなる深さとなり、次いで左側に向かって深さを増していくように、平坦部２２５を形成している。外側フィン２２４の次のセットは、最初のセットを反映して、本体２５０の曲率を辿る。平坦部２２５は、冷却システムに外側フィンアレイ２２０の上に配置された空気循環システム２６０上に設定すること可能にし、外側フィンアレイ２２０を介して空気を循環させるためにファンプレート２６４がファン２６２を位置決めする。ファンプレート２６４は平坦部２２５と接触することができる。しかし、ファンプレート２６４は、平坦部２２５上に懸架することもできる。端部フィンはライザー１３０として構成することができ、平坦部２２５を受容するような寸法の棚１２１を有するものとして示されている。
【0043】
図９はまた、内側フィン凹部２３５がほぼ同じ高さであるように、内側フィン２３４はほぼ同じ深さであることを示している。内側フィンアレイ２３０は、本体２５０の曲率に合致するように湾曲している。このようにして、フィン付き流体通路２４０は、湾曲または円弧形状を有している。
【0044】
図９は、エンドフィン凹部２３５ａが棚２３７を有していることを示しており、これによって陰極内側フィンアレイカバー２３２と細長い内側フィンアレイカバー２３６を線筐体２０２の本体２５０に結合するのを容易にしている。棚２３７の拡大図は、図１０Ｅに示されている。
【0045】
Ｘ線筐体２０２は、異なる機能のために様々な寸法を有することができる。しかしながら、好ましい寸法が実施例として提供される。本体２５０は約１７．２５インチの長さを有することができ、この寸法は外側フィンアレイ２２０と外側フィン２２４と外側フィンの凹部２２６の長さでもある。外側フィンアレイ２２０は約５．６〜約６インチの幅と共に、外側フィン２２４は約０．１インチの幅を有することができ、そして外側フィンの凹部は約０．１インチの幅を有することができる。外側フィン２２４と外側フィンの凹部２２６は、約４．６度のテーパを有することができる。真ん中の外側フィン２２４は、約０．７５インチ〜約１インチの高さを有することができ、ここでは外側のフィンは約０．８７インチ〜約１インチの高さを有することができる。ライザー１３０からライザー１３０までの距離は約５．６インチであり得る。ライザー１３０の厚さは約０．２５インチであり得る。ポートが備わった面は約３．５インチの幅を有し得る。１つのエンドキャップ装着凹部から反対側の別のエンドキャップ装着凹部までの距離は、約６．２８インチであり得る。１つのエンドキャップ装着凹部から同じ側の別のエンドキャップ装着凹部まで距離は、約３．５インチであり得る。外側フィン凹部２２６の底部における本体２５０から本体２５０の反対側までの距離（例えば、第二外側フィンアレイ２２２までの距離）は約７インチとすることができると共に、第二フィン及び／または第二フィン凹部は約０．１５〜約０．２５インチとすることができる。二次フィンアレイの幅は約３．５インチとすることができる。内腔２０８の中心縦軸から外側フィン凹部２２６の底部までの半径は、約３．７５〜４インチとすることができる。内腔２０８の中心縦軸から内側フィン２３４の先端までの半径は、約２．７５〜３．２５インチ（例えば、３．１８インチ）とすることができる。内腔２０８の長手方向中心軸から内腔までの半径は、約３．１５インチとすることができる。中心縦軸からカバーまでの半径は、約２．７５インチとすることができる。二次フィンアレイのフィンの長さは、約０．５インチとすることができる。二次フィンアレイの幅は約３インチとすることができる。内側フィンアレイの一方の側から反対側までの直線距離または幅（円周ではない）は、約４．１インチ〜約４．３インチとすることができ、この距離は、流体通路２４０並びにマニホールド２４４の幅を覆うカバー（例えば、陰極エンドカバーと細長いカバー）の幅とすることもできる。内側フィンアレイ２３０と内側フィン付き流体通路２４０は、本体２５０の周りに約６０度〜約１２０度、または約７０度、または約８０度（例えば、８６度）、または約９０度、または約１００度、約１１０度の角度で延伸することができる。隣接する外側フィン２２４または外側の凹部との間の角度は、約３．８〜約４度とすることができる。内側フィン２３４の高さは、約０．５〜約０．１５インチにすることができる。これらの寸法は変えることができ、実施例として提供される。例えば、これらの寸法は、約３３％、２５％、２０％、１５％、１０％、５％、２．５％、または１％まで変動することが可能である。
【0046】
一実施形態では、陰極内腔２０８ａは、鉛で被覆することができる。鉛コーティングは、約０．０５〜約０．５インチの厚さにすることができる。鉛コーティングは、陰極内腔２０８ａ側で環状ブラケット２０７上に施してもよい。環状ブラケット２０７の開口部は、約４インチとすることができる。環状のブラケット２０７は、陽極端部２０３から約７．５インチの距離をおいて位置することができる。環状ブラケット２０７は、約０．４インチの厚さを有することができる。陽極マニホールド凹部２４６は、陽極端３０１から内側フィンアレイ２３０まで約１インチの寸法を有することができる。Ｘ線筐体の窓開口部は、約２．２５〜約３．５インチの幅を有することができる。ポート２１０、２１２は、約２．７５インチ〜約２．５の寸法を有することができる。
【0047】
図１０Ａは、陰極内側フィンアレイカバー２３２と細長い内側フィンアレイカバー２３６の斜視図を示しており、円弧状の断面形状を呈している。陰極内側フィンアレイカバー２３２及び細長い内側フィンアレイ２３６の内面は、フィン付きとすることも、フィンなしとすることも可能である。図１０Ｂは、陰極内側フィンアレイカバー２３２または細長い内側フィンアレイカバー２３６の断面を示している。図１０Ｃに示すように、陰極内側フィンアレイカバー２３２及び／または細長い内側フィンアレイカバー２３６は、フランジ２８２を備えることができる。図１０Ｄに示すように、フランジ２８２は棚２３７に収まることができ、陰極内側フィンアレイカバー２３２または細長い内側フィンアレイカバー２３６をＸ線筐体の本体２５０に保持し、これによってフィン付き流体通路２４０を形成する。
【0048】
陰極内側フィンアレイカバー２３２は、約１インチの長さを有することができる。細長い内側フィンアレイカバー２３６は、約１４．７５インチの長さを有することができる。カバー２３２、２３６の弧は、本明細書に記載するように内側フィンアレイの角度を有することができ、約８５〜８６度が実施例となり得る。フランジ２８２は、約０．０５インチの立ち上がりと、約０．１２５インチの長さを有することができる。カバー２３２、２３６との間の間隙は、約１〜１．２５インチにすることができる。棚２３７は約０．０６インチ単位にすることができる。これらの寸法は変えることができ、実施例として提供される。例えば、これらの寸法は、約３３％、２５％、２０％、１５％、１０％、５％、２．５％、または１％まで変動することが可能である。
【0049】
一実施形態では、Ｘ線筐体は、一体型本体の熱交換部を介して内側フィンアレイに隣接する外側フィンアレイを有する筒状の一体型本体を含むことができ、内側フィンアレイは、一体型本体の筐体内腔の内腔表面上にある。一態様では、外側フィンアレイは、筐体の第一端部から筐体の第二端部に延在している。一態様では、外側フィンアレイは、筐体の外周または外表面の一部の周りに延在する。一態様では、外側フィンアレイは、複数のフィンの凹部によって分離された複数の外側フィンを有する筐体の第一端部と第二端部との間でフィン付き外部表面を覆っている。外部表面は、フィンなしの領域を含むことができる。一態様では、外側フィンとフィンの凹部が筐体の第一端部から第二端部に延在している。一態様では、内側フィンアレイは、筐体の第一端部から筐体の第二端部にあるアーチ状マニホールド凹部に延在している。一態様では、内側フィンアレイは、筐体内腔の外周の一部の周りに延在している。内面は、フィンアレイなしの部分を含むことができる。一態様では、内側フィンアレイは、内腔表面に形成されたフィン付き凹部に配置され、第一端部と、内側フィン凹部によって分離された複数のフィンを有するアーチ状マニホールド凹部との間に延在する。一態様では、内側フィンとフィン凹部は、フィン付き筐体の弧状マニホールド凹部に延在している。一態様では、フィン付き凹部は、第一端部から筐体の内腔表面の弧状マニホールド凹部に延在している。
【0050】
一実施形態では、外側フィンアレイは、共通の横軸に沿って向けられたフィンを含む。一態様では、内側フィンアレイが内側に沿って向けられたフィンを含む。一態様では、内側フィンアレイは、中心長手方向軸線に向かって向けられたフィンを含む。一態様では、外側フィンアレイは平行なフィンを含む。一態様では、外側フィンアレイは平坦部を形成する複数のフィンを含む。一態様では、内側フィンアレイは、実質的に同じ高さを有するフィンを含む。一態様では、外側フィンアレイは、平行で長手方向に整列されたフィンを含む。一態様では、外側フィンアレイの端部フィンは、横方向に貫通する開口を有している。一態様では、冷却システムのプラットフォームが端部フィンの開口部に取り付けられている。
【0051】
一実施形態では、管状ユニタリは、そこから突出する外側フィンアレイを備える円筒形コアを含む。一態様では、管状ユニタリは内側フィン付き凹部で、その中に形成された内側フィンアレイを有する円筒状のコアを含む。
【0052】
一実施形態では、筐体は、外側フィンアレイとフィンを欠いたポート附設側を有するフィン付き面を含み、ポート附設側は一体型本体を通って筐体内腔に延びる１つ以上のポートを有する。
【0053】
一実施形態では、筐体は、筐体の一体型本体と結合された冷却システムを含む。一態様では、冷却システムは、空気が外側フィンアレイの上で流れるようにするように配向された１つ以上のファンを含む。一態様では、冷却システムには、一体型本体に取り付けられた１つまたはそれ以上のファンを有するプラットフォームが含まれ、プラットフォームは外側フィンアレイの端部フィンに結合されている。
【0054】
一実施形態では、筐体は、内側フィンアレイの上で一体型本体に結合された内側フィンアレイカバーを含み、内側フィンアレイと共にフィン付き導管を形成するようになっている。一態様では、内側フィンアレイはフィン付き凹部内に配置され、内側フィンアレイカバーが筐体の内腔表面と連続した面を形成する。一態様では、筐体は、内側フィンアレイの上で一体型本体に結合された少なくとも２つの内側フィンアレイカバーを含み、少なくとも２つの内側フィンアレイの間に隙間と共に内側フィンアレイを有するフィン付き導管を形成するようになっている。一態様では、隙間はフィン付き通路への開口部を提供する。一態様では、内側フィンアレイカバーが滑らかな凹面を有している。一態様では、内側フィンアレイカバーが滑らかな凸状表面を有している。一態様では、内側フィンアレイカバーがフィン付き凹面を有している。一態様では、内側フィンアレイカバーの端部は、円弧状マニホールド凹部の縁である。一態様では、内側フィンアレイカバーは、フィン付き導管が筐体内腔に開口するように、一体型本体の長手方向の長さよりも短い。
【0055】
一実施形態では、筐体は、棚を有する内側フィンアレイの端部フィン凹部を含むことができる。また、内側フィンアレイカバーの端部は、フランジを有することができる。フランジは棚に対して受け止められることができ、内側フィンアレイカバーを一体型本体に結合するようになっている。
【0056】
一実施形態では、Ｘ線の筐体は、筐体の内腔表面の端部でマニホールドの凹部を含むことができ、ここでは内側フィンアレイがマニホールド凹部から延伸している。筐体はまた、マニホールド凹部内に位置するマニホールドも含むことができ、ここではマニホールドが、筐体の内腔を内側フィンアレイと内側フィンアレイカバーによって形成されたフィン付き通路に流体結合する１つ以上のポートを有する。一態様では、マニホールドは、筐体の端にあるときには平坦である。
【0057】
一実施形態では、筐体は、マニホルドの１つ以上のマニホールドポートに流体結合された冷却流体ポンプを含む。一態様では、冷却流体ポンプはマニホールドと一体化されている。一態様では、流体チューブは、冷却流体ポンプを流体マニホルドの１つ以上のマニホールドポートと結合する。
【0058】
一実施形態では、筐体は、筐体内腔の内腔表面に取り付けられた取付ブラケットを含む。
【0059】
一実施形態では、筐体は、Ｘ線の窓開口部を備えている。一態様では、Ｘ線の窓開口部は、外側フィンアレイの反対側にある。
【0060】
一実施形態では、Ｘ線装置は、本明細書に記載の実施形態または構成のうちの１つのＸ線筐体を含み、筐体内に位置するＸ線管を含むことができる。
【0061】
一実施形態では、Ｘ線装置を冷却する方法は、内側フィンアレイと外側フィンアレイを有する筐体で実行することができる。内側フィンアレイと外側フィンアレイは、冷却流体が内側フィンのアレイに隣接して配置されるオイルであり、空気が外側フィンアレイに隣接して配置されるので統合されたオイルから空気への熱交換器であると考えることができる。冷却方法は、熱が内側フィンアレイによって流体冷却剤から単一型筐体の本体内に伝達されるように、冷却流体（例えば、オイル）を内側フィンアレイ全体に亘ってポンピングすることを含み得る。冷却方法はまた、外側フィンアレイによって熱が筐体の本体から送風される空気中に伝達されるように、外側フィンアレイ全体に亘って空気を吹き込むことを含み得る。
【0062】
当業者であれば、本明細書で開示されるこれと他のプロセス及び方法、プロセスで実行される機能及び方法は、異なる順序で実施されてもよいということを理解するであろう。また、記載されている手順や操作は実施例としてのみ提供され、開示された実施形態の本質を損なうことなく、ステップや操作の一部は任意であり、より少ない手順及び操作に組み合わせ、または追加の手順や操作に拡張することができる。
【0063】
本開示は、様々な態様の例示として意図され、本出願に記載された特定の実施形態の観点で限定されるものではない。当業者には明らかなように、多くの修正及び改変は、その精神及び範囲から逸脱することなく行うことができる。本開示の範囲内で機能的に同等な方法及び装置は、本明細書に列挙されたものに加え、前述の説明から当業者には明らかであろう。このような修正及び改変は、添付の特許請求の範囲内に入ることが意図されている。本開示は、このような特許請求の範囲が権利を与えられる均等物の全ての範囲とともに、添付の請求項によってのみ限定されるものである。
【0064】
本明細書における実質的に任意の複数形及び／または単数形の用語の使用に関しては、当業者は、文脈及び／または用途に適切であるように、複数形から単数形及び／または単数形から複数形に翻訳可能である。様々な単数形／複数形の置き換えは、明瞭にするために本明細書に明示的に記載され得る。
【0065】
一般的に、本明細書で使用されている用語、そして特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本体）の用語は、「オープン」用語（例えば、「含んでいる」なる用語は「含んでいるがこれらに限定されない」と解釈されるべきであり、「有する」なる用語は「少なくとも有する」として解釈されるべきであり、「含む」なる用語は「含むがこれらに限定されない」と解釈されるべきであるなど）として概して意図されていることは当業者によって理解されるであろう。さらに、導入された特許請求の範囲の記述の特定の数が意図されている場合、そのような意図が明確に特許請求の範囲に記載され、そのような記述が存在しない場合には、そのような意図が存在しないことは、当業者によって理解されるであろう。例えば、理解の支援として、以下の添付の特許請求の範囲は、特許請求の範囲の記述を導入する導入句「少なくとも１つ」及び「１つ以上」の使用を含むことができる。しかしながら、そのような語句の使用は、不定冠詞の「ａ」または「ａｎ」による特許請求の範囲記述の導入が、このような導入特許請求の範囲の記述を含む特定の特許請求の範囲を唯一のそのような記述を含む実施形態に限定することを意味すると解釈されるべきではなく、たとえ同一な特許請求の範囲が「１つ以上」または「少なくとも１つ」及び「ａ」または「ａｎ」のような不定冠詞（例えば、「ａ」及び／または「ａｎ」は「少なくとも１つの」または「１つ以上」を意味すると解釈されるべきである）の導入句を含む場合でもそうであり、同じことが、特許請求の範囲の詳述を導入するために使用される定冠詞の使用についても当てはまる。加えて、導入された特許請求の範囲の記述の特定の数が明示的に列挙されている場合でも、当業者は、そのような記述は、少なくとも記載された数を意味するものと解釈されるべきであることを理解するであろう（例えば、他の修飾語句なしの「２つの列挙」の最低限の列挙は、少なくとも２つの列挙、または２つ以上の列挙を意味する）。また、「Ａ、Ｂ、及びＣの少なくとも１つ、など」に類似する慣例が使用されるこれらの場合においては、一般に、そのような構成は、当業者が慣例を理解するであろうという意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢを共に、ＡとＣを共に、ＢとＣを共に、及び／またはＡ、Ｂ、及びＣを共に有するシステムを含むが、これらに限定されるものではない等）。「Ａ、Ｂ、及びＣの少なくとも１つ、など」に類似する慣例が使用されるこれらの場合においては、一般に、そのような構成は、当業者が慣例を理解するであろうという意味で意図されている（例えば、「Ａ、Ｂ、及びＣのうちの少なくとも１つを有するシステム」は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、ＡとＢを共に、ＡとＣを共に、ＢとＣを共に、及び／またはＡ、Ｂ、及びＣを共に有するシステムを含むが、これらに限定されるものではない、など）。さらに、２つ以上の代替用語を示す実質的にあらゆる離接語及び／または語句は、明細書中、特許請求の範囲中または図面中であるなしを問わず、用語の１つ、用語のいずれか、または用語の両方を含む可能性を意図するものとして解釈されるべきことは当業者によって理解されるであろう。例えば、語句「ＡまたはＢ」は、「Ａ」または「Ｂ」または「Ａ及びＢ」の可能性を含むものと理解されるであろう。
【0066】
加えて、本発明の特徴または態様がマーカッシュグループの観点で記載されている場合、当業者は、本開示はまた、それによってマーカッシュ群の任意の個々の要素または要素のサブグループに関して記載されていることを認識するであろう。
【0067】
当業者によって理解されるように、任意の及び全ての目的のために、書面による説明を提供するという観点のように、本明細書に開示される全ての範囲は、任意及びすべての可能な部分範囲及びその部分範囲の組み合わせを包含する。列記されている範囲はいずれも、少なくとも半分、３分の１、４分の１、５分の１、１０分の１、などに分解される同じ範囲を十分に説明し、可能性を与えているものとして容易に認識することができる。非限定的な実施例として、本明細書で論じた各範囲は、下位の３分の１、中位の３分の１及びと上位の３分の１、などに容易に分解することができる。当業者には同様に理解されるように、「まで 」、「少なくとも」などすべての言語は、列記された要素を含み、上述のように引き続き部分範囲に分けることができる範囲に言及している。最後に、当業者によって理解されるように、範囲には個々の要素が含まれる。従って、例えば、１〜３個のセルを有するグループは、１個、２個、または３個のセルを有するグループを指す。同様に、１−５のセルを有するグループは、１個、２個、３個、４個、または５個などのセルを有するグループを指す。
【0068】
以上のことから、本発明の様々な実施形態が例示の目的のために本明細書に記載されていること、そして本発明の範囲及び精神から逸脱することなく様々な修正を行うことができることが理解されるであろう。従って、本明細書に開示される種々の実施形態は限定的であることを意図するものではなく、真の範囲及び精神は以下の特許請求の範囲によって示されものである。