DE102005041538B4 - Gantry eines Computertomographen - Google Patents

Gantry eines Computertomographen Download PDF

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Abstract

Gantry (2) eines Computertomographen, umfassend einen Tragkörper (4) und einen Tragring (6) zur Lagerung eines rotierbaren Drehwagens, wobei der Tragring (6) einen Kühlkanal (22) zur Zuführung eines Kühlmittels (K) zu dem Drehwagen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (22) einen in Umfangsrichtung variierenden Querschnitt aufweist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Gantry eines Computertomographen, umfassend einen Tragkörper und einen Tragring zur Lagerung eines rotierbaren Drehwagens, wobei der Tragring und Tragkörper einen Kühlkanal zur Zuführung eines Kühlmittels zu dem rotierenden Drehwagen aufweist.
  • In einem Computertomographen werden mit Hilfe eines Röntgenverfahrens dreidimensionale Schichtbilder vom Inneren eines Patienten erzeugt. Hierzu werden mittels einer Abstasteinheit, welche einen in der Regel um das Aufnahmeobjekt rotierenden Röntgenstrahler und ein Bildaufnahmesystem aufweist, zweidimensionale Röntgenschnittbilder erzeugt, aus denen ein dreidimensionales Schichtbild rekonstruiert wird. Der Computertomograph umfasst üblicherweise einen unbeweglichen Teil, der aus einem Tragring, der um einen Patient-Aufnahmeraum angeordnet ist, und einem Tragkörper für den Tragring besteht. Auf dem Tragring ist ein rotierbarer Drehwagen gelagert, der den Röntgenstrahler und einen gegenüberliegenden Röntgendetektor enthält. Der Drehwagen zusammen mit dem unbeweglichen Teil wird üblicherweise Gantry genannt.
  • Problematisch bei einem solchen Computertomographen ist insbesondere die Ableitung der in dem Röntgenstrahler und dem Röntgendetektor anfallenden Wärme, denn die zur Erzeugung einer Röntgenstrahlung eingesetzte Energie wird zu 99% in Wärme umgewandelt. Eine lokale Luftkühlung, z. B. mittels eines Ventilators, ist bei einem Computertomographen nicht oder nur eingeschränkt einsetzbar. Auch die Zuführung und Abführung eines gasförmigen oder flüssigen Kühlmittels mittels starrer oder flexibler Kühlmittelleitungen ist nicht oder nur in aufwändiger Weise realisierbar, besonders solche Leitungen, die die erforderliche Drehbeweglichkeit des Drehwagens nicht behindern.
  • Die bisher bei derartigen Computertomographen eingesetzten Kühlsysteme bestehen meist aus mehreren Wärmetauschern, die im Inneren des Tragrings eingebaut sind. Um die an dem rotierenden Röntgenstrahler anfallende Wärme möglichst effizient aus dem Inneren des Drehwagens abzuleiten, wird konventionell ein mitrotierender Wärmetauscher in unmittelbarer Nähe zum Röntgenstrahler angebracht. Dieser erste Wärmetauscher gibt die Wärme an die umgebende Luft ab. Die erwärmte Luft kann beispielweise durch einen zweiten Wärmetauscher abgekühlt werden, welcher die aus der Luft aufgenommene Wärme an ein Kühlsystem außerhalb des Tragringes ableitet.
  • Die DE 199 45 413 A1 beschreibt beispielweise einen Computertomographen, bei dem der zweite Wärmetauscher relativ zum Röntgenstrahler ortsfest angeordnet ist. Die während des Betriebs aufgenommene Wärme wird durch in einem zweiten Wärmetauscher angeordnete Kühlmittelleitungen an ein Kühlsystem außerhalb des Tragringes abgeleitet. Als nachteilig erweist sich dabei, dass eine Vielzahl präziser mechanischer und elektrischer Komponenten benötigt werden, die aufgrund ihrer Funktion zu Verschleiß neigen und entsprechend gewartet werden müssen. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die Gantry aufgrund der Größe der erforderlichen Wärmetauscher entsprechend voluminös dimensioniert werden muss.
  • Eine alternative Ausführung der Gantry eines Computertomographen gemäß dem Oberbegriff der vorliegenden Anmeldung, bei der auf eine Anzahl von Wärmetauschern verzichtet wird, ist in der WO 2005/048843 A1 gezeigt. Der Computertomograph gemäß diesem Dokument weist ein Traggestell auf, das als Hohlprofil ausgebildet ist und auf dem ein Tragring befestigt ist. Die Hohlkanäle, die im Inneren des Traggestells gebildet sind, dienen zur Zuführung und Abführung eines Kühlmittels.
  • Problematisch ist insbesondere die Stabilität des Computertomographen, denn der Tragring stützt sich lediglich auf einen Standfuß umfassend zwei senkrechten Streben und eine Grundplatte mit einer Reihe von Hohlräumen.
  • Darüber hinaus ist aus der DE 103 12 253 A1 ein Kühlsystem zur Kühlung von Komponenten einer Gantry bekannt, bei dem verdichtete Luft über Ausströmelemente unmittelbar auf die zu kühlenden Komponenten geleitet wird. Problematisch sind u. a. jedoch die durch Luftverwirbelungen auftretenden Strömungsgeräusche.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gantry eines Computertomographen anzugeben, die ein effizientes Kühlsystem und gleichzeitig eine hohe Stabilität aufweist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist die Angabe eines Computertomographen mit einer solchen Gantry.
  • Die erste Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Danach weist der Kühlkanal zur Zuführung des Kühlmittels einen in Umfangsrichtung variierenden Querschnitt auf.
  • Diese Ausgestaltung bietet eine konstruktiv einfache und unaufwändige Realisierung der Kühlung der Gantry. Ein Kühlmittel wird kontinuierlich im Betrieb des Computertomographen für Kühlzwecke in den Kühlkanal des Tragrings zugeführt. Von dort strömt es in den dem Kühlkanal benachbarten Raum hinaus, wo sich die zu kühlenden Einrichtungen und Bauelemente befinden. Der Kühlkanal erstreckt sich insbesondere über die gesamte Umfangsseite des Tragrings, so dass die rotierenden Elemente des Computertomographen in jedem Punkt ihrer Kreisbahn sehr gezielt und effektiv gekühlt werden können.
  • Der variierende Querschnitt des Kühlkanals führt dazu, dass benachbart zum Kühlkanal Freiraum gewonnen wird, der auf eine geeignete Weise zur Erhöhung der Steifigkeit des Tragrings und damit der Stabilität der gesamten Gantry verwendet werden kann. Ein weiterer wesentlicher Vorteil besteht darin, dass der variierende Querschnitt an die im Kühlkanal abnehmende Menge an Kühlmittel angepasst werden kann, so dass eine gleichmäßige Strömung gewährleistet und die Bildung von Verwirbelungen vermieden ist. Ein dritter Vorteil dieser Ausführung besteht darin, dass im Tragring keine Wärmetauscher eingebaut werden müssen. Gleichwohl können ergänzend zu der Kühlung über das Kühlmittel Wärmetauscher zusätzlich vorgesehen sein. Diese brauchen jedoch dann lediglich für eine vergleichsweise geringe zusätzliche Kühlleistung ausgelegt sein. Darüber hinaus sind die im Inneren des Tragrings eingebauten Teile konstruktiv sehr einfach und ihre Herstellungskosten sind gering, so dass die Wartungskosten der Gesamtanlage niedrig gehalten werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Kühlkanal einen Maximalquerschnitt und einen Minimalquerschnitt auf, welche Querschnitte sich etwa diametral gegenüberliegen. Diese Ausgestaltung kann an die Strömungsrichtung des Kühlmittels angepasst werden, so dass die Druckverluste im Kühlkanal minimiert werden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der Kühlring im Bereich seines Maximalquerschnitts eine Zuführöffnung für ein Kühlmittel auf. Das Kühlmittel strömt vom Maximalquerschnitt zum diametral gegenüberliegenden Minimalquerschnitt und ein Teil des Kühlmittels tritt für Kühlzwecke auf seinem Weg aus dem Kühlkanal aus. Somit ist der in Strömungsrichtung abnehmende Querschnitt des Kühlrings durch einfache konstruktive Mittel wirkungsvoll an die abnehmende Kühlmittelmenge angepasst.
  • Weiter bevorzugt ist der Übergang zwischen dem Maximalquerschnitt und dem Minimalquerschnitt stetig. Somit wird eine besonders gute Kühlmittelverteilung im Kühlkanal gewährleistet. Bei einem stetigen Übergang zwischen dem Maximalquerschnitt und dem Minimalquerschnitt ist die Gefahr des Entstehens von Verwirbelungen und Ablösungen deutlich reduziert und eine gleichmäßige Strömung kann in jedem Punkt des Kühlkanals eingestellt werden. Auf diese Weise werden sowohl der Druckverlust als auch die auftretenden Strömungsgeräusche verringert.
  • Zweckdienlicherweise ist an der radial inneren Umfangsseite des Tragrings ein Kühlring mit einem in Umfangsrichtung konstanten Querschnitt angeordnet, der den Kühlkanal aufweist. Der Kühlkanal ist also ein Teil des Kühlrings. Diese Ausführung bietet eine konstruktiv sehr einfache Lösung für das Problem der geringen Steifigkeit. Mit dem abnehmenden Quer schnitt des Kühlkanals wird nämlich Freiraum im Kühlring gewonnen, der für Versteifungsrippen genutzt werden kann.
  • Der Maximalquerschnitt des Kühlkanals erstreckt sich vorzugsweise in Radialrichtung im Wesentlichen über den gesamten Kühlring. Dadurch steht im Bereich des Maximalquerschnitts besonders viel Raum zur Verfügung, so dass eine große Menge an Kühlmittel zuführbar ist und eine besonders effektive Kühlung gewährleistet ist.
  • Für eine erhöhte Stabilität der Gantry sind vorzugsweise Versteifungsrippen in dem im Umfangsbereich zwischen dem Maximalquerschnitt und dem Minimalquerschnitt außerhalb des Kühlkanals positionierten Kühlringbereich angebracht. Bei den Betriebsdrehzahlen des Drehwagens eines Computertomographen zeichnet sich sein Schwingungsverhalten stark durch den ersten Eigenmode und die dazugehörige erste Eigenfrequenz aus. Das Anbringen der Versteifungsrippen im durch die Querschnittsabnahme des Kühlkanals freigewordenen Kühlringbereich steigert die erste Eigenfrequenz und erhöht damit die Steifigkeit der Gantry.
  • Bevorzugt weist der Kühlring eine geringere Axialerstreckung als die des Tragrings auf. Mit dieser Ausführung ist neben dem Kühlring freier Platz vorgesehen, so dass den zu kühlenden Elementen, die mit dem Drehwagen rotieren, ausreichend Freiraum entlang des ganzen Tragrings garantiert ist.
  • Vorzugsweise ist mindestens eine Flanke des Kühlkanals mit Durchlässen zur Zuführung des Kühlmittels in einen axial angrenzenden Kühlraum versehen. Dieser Kühlraum ist durch den Tragring und den Drehwagen begrenzt. Durch die Durchlässe entweicht das Kühlmittel aus dem Kühlkanal und prallt axial auf die im Kühlraum untergebrachten rotierenden Elemente in jedem Punkt ihrer Kreisbahn. Hierbei wird die abnehmende Kühlmittelmenge im Kühlkanal durch den abnehmenden Querschnitt des Kühlkanals in Strömungsrichtung kompensiert, so dass die Strömung im Kühlkanal immer noch gleichmäßig bleibt, auch nachdem ein Teil des Kühlmittels schrittweise aus dem Kühlkanal entweicht.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Kühlring axial mittig innerhalb des Tragrings positioniert und beidseitig von Kühlräumen flankiert. Das Kühlmittel, das aus dem Kühlkanal ausströmt, wird dadurch gleichmäßig um den Kühlring verteilt und sorgt für eine einheitliche Kühlung der Elemente auf beiden Seiten des Kühlrings. Die zu kühlenden Elemente werden hierbei gezielt durch- oder umströmt.
  • Vorzugsweise enthalten die Kühlräume radial nach außen gerichtete Auslassöffnungen zur Abführung des Kühlmittels in den Tragring. Die Auslassöffnungen erstrecken sich über die ganze äußere Umfangsseite der Kühlräume und führen das Kühlmittel radial aus den Kühlräumen ab. Schließlich gelangt das Kühlmittel in den mit dem Tragring fluidisch verbundenen Tragkörper. Diese Konstruktion zeichnet sich durch einen sehr einfachen Aufbau bei einer hohen Kühleffizienz aus.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführung bilden der Tragkörper und der Tragring Elemente eines Kühlmittelkreislaufs. Dabei zirkuliert das Kühlmittel in der Gantry bzw. wird im Tragkörper gehalten, so dass kein oder sehr geringer Austausch mit dem Untersuchungsraum stattfindet. Eine solche Ausgestaltung ist insbesondere dann bevorzugt, wenn eine sterile Umgebung notwendig ist.
  • In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Verdichter zum Verdichten des Kühlmittels vorgesehen. Ein großer Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass ein Verdichter wenig Platz beansprucht und in unmittelbarer Nähe des Tragkörpers angebracht oder im Tragkörper integriert werden kann. Nach dem Verdichter wird das Kühlmittel direkt in den Kühlkanal im Bereich des Maximalquerschnitts zugeführt. Dadurch entsteht ein kompaktes und besonders wirksames Kühlsystem.
  • Die thermodynamische Wirkung des Kühlmittels wird vorzugsweise weiter durch einen Wärmetauscher verstärkt. Der Wärmetauscher ist bevorzugt benachbart zum Verdichter platziert und kann an einer Fluidkühlung, wie z. B. eine einfache Wasserkühlung, angeschlossen sein.
  • Weiter bevorzugt ist der Wärmetauscher dem Verdichter vorgeschaltet, um das Kühlmittel vor dem Komprimieren abzukühlen, insbesondere unter Umgebungstemperatur. Der vorgeschaltete Wärmetauscher kann vorteilhafterweise ebenfalls in unmittelbarer Nähe des Tragkörpers oder im Tragkörper selbst angebracht sein, so dass die Kompaktheit des Kühlsystems weiterhin vorhanden ist.
  • Zweckdienlicherweise sind Leitbleche zur Strömungsführung im Kühlkanal vorgesehen. Dadurch wird die gewünschte Strömungsrichtung des Kühlmittels im Kühlkanal unterstützt, so dass eine gleichmäßige Kühlmittelverteilung erreicht wird. Die Leitbleche sind insbesondere im Bereich der Zuführöffnung angeordnet und leiten das zugeführte Kühlmittel in die zwei Halbkreisbögen des Kühlrings ein. Die Leitbleche sind zweckmäßigerweise so gestaltet und an geeigneten Positionen im Kühlkanal befestigt, dass eine Erhöhung der Steifigkeit erreicht wird. Sie dienen daher insgesamt auch zur zusätzlichen Verbesserung der Steifigkeit der Gantry.
  • Vorteilhafterweise ist Luft als Kühlmittel eingesetzt. Eine Kühlung mit Luft ist besonders kostengünstig und effektiv. Es kann dabei Umgebungsluft vom Untersuchungsraum verwendet werden oder alternativ oder in Kombination mit der Umgebungsluft kann die Gantry an eine in den meisten Kliniken ohnehin bereits vorhandene Pressluftleitungen angeschlossen werden. Bei der Verwendung von Umgebungsluft ist vorzugsweise in der Gantry zumindest ein Filter angebracht, der Staub und andere Partikel herausfiltert, um zu vermeiden, dass die Bauteile in der Gantry verunreinigt werden. Weiterhin wird zweckdienlicherweise die Kühlluft vor dem Eintritt in den Tragring entfeuchtet, so dass rostgefährdete Komponenten der Gantry und die darin befindlichen Einrichtungen nicht beeinträchtigt werden und keine Kondensation auftritt.
  • Die auf einen Computertomographen gerichtete Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Computertomographen mit einer Gantry nach einer der vorhergehenden Ausführungsformen gelöst.
  • Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei zeigen schematisch und vereinfacht:
  • 1 eine schematische Teildarstellung einer Gantry eines Computertomographen, und
  • 2 eine Vorderansicht auf einen Schnitt in Radialrichtung durch die Gantry gemäß 1.
  • Einander entsprechende Teile sind in den Figuren stets mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt eine perspektivische Ansicht auf einen Teil einer Gantry 2. Die Gantry 2 umfaßt einen Tragkörper 4, der einen Hohlraum aufweist, und die untere Hälfte eines Tragringes 6. Der Tragkörper 4 und der Tragring 6 sind miteinander fluidisch verbunden und einstückig ausgebildet. Der Tragring 6 ist rotationssymmetrisch um eine Achse A angeordnet, die seine Axialrichtung angibt. Der Tragring 6 weist auf seiner radial inneren Umfangsseite einen Kühlring 8 auf. Beide Flanken 10 des Kühlrings 8 sind mit Durchlässe 12 versehen, die in Umfangsrichtung zwei Reihen bilden und die Durchlässe 12 jeder Reihe sind voneinander etwa gleich weit entfernt. Der Kühlring 8 weist eine geringere Axialerstreckung als der Tragring 6 auf und ist mittig auf dem Tragring 6 positioniert, so dass beidseitig zum Kühlring zwei etwa gleich große Umfangsflächen 14 gebildet sind. Beide Umfangsflächen 14 weisen je eine Reihe von äquidistanten Auslassöffnungen 16 auf. Angrenzend an den Tragkörper 4 ist ein Kühlmodul 18 ange bracht, das über eine Zuführleitung 20 mit einem Kühlkanal 22 im Kühlring 8 verbunden ist. Das Kühlmodul 18 und der Tragkörper 4 sind strömungstechnisch miteinander verbunden und können als ein Ganzes angesehen werden, d. h. das Kühlmodul 18 kann als ein Teil der Gantry 2 betrachtet werden.
  • Um einen Computertomographen, der aus einer solchen Gantry 2 besteht, zu vervollständigen, wird um den Tragring 6 ein rotierbarer Drehwagen angebracht, der zumindest einen Röntgenstrahler und einen gegenüberliegenden Röntgendetektor aufweist. Der Drehwagen deckt dabei die Räume über die Umfangsflächen 14 ab, so dass zwei Kühlräume 24 auf beiden Seiten des Kühlrings 8 gebildet sind, welche die zu kühlenden Einrichtungen und Elemente (z. B. Röntgenstrahler und Röntgendetektor) enthalten. Die ringförimge Ausgestaltung der Kühlräume 24 ermöglicht es, dass beim Rotieren des Drehwagens der Röntgenstrahler und der Röntgendetektor mitrotieren, ohne dass ihre Drehbeweglichkeit behindert wird.
  • Ein effizientes Kühlsystem zum Kühlen des Computertomographen ist über die Mehrzahl von miteinander verbundenen Kanälen und Hohlräumen in der Gantry 2 realisiert. Ein Kühlmittel K, in dieser Ausführung Luft, wird vom Kühlmodul 18 über die Zuführleitung 20 unter hohem Druck in den Kühlkanal 22 des Kühlrings 8 eingespeist. Aus dem Kühlkanal 22 strömt die Kühlluft K über die Durchlässe 12 axial in die zwei Kühlräume 24 aus, in welche sich die zu kühlenden Elemente befinden. Die im Betrieb des Röntgenstrahlers erhitzten Elemente werden von der Kühlluft K umströmt und die in die Kühlluft K eingedrungene Wärme wird dann konvektiv abtransportiert. Die erwärmte Kühlluft K strömt radial durch die Auslassöffnungen 16 aus den Kühlräumen 24 hinaus und gelangt in den Hohlraum im Inneren des Tragkörpers 4. Der Tragkörper 4 ist fluidisch mit dem Kühlmodul 18 verbunden und die Kühlluft K wird von einem im Kühlmodul 18 befindlichen Verdichter 26 (vgl. 2) angesaugt, komprimiert und unter hohem Druck wieder dem Kühlkanal 22 zugeführt. Auf diese Weise ist ein Kühlmittelkreislauf in der Gantry 2 gebildet. Beim in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Kühlmittelkreislauf geschlossen. Es wird also innerhalb der Gantry 2 ein abgeschlossenes Luftvolumen umgewälzt und es sind keine Filter zur Reinigung beispielweise von Umgebungsluft erforderlich. Der Kühlmittelkreislauf kann geschlossen oder offen sein. Bei einem offenen Kreislauf sind weitere Öffnungen vorgesehen, über die Umgebungsluft kontinuierlich oder diskontinuierlich zugeführt wird und auch solche, über die ein Teil der Kühlluft K im Kreislauf abgeführt wird.
  • In 2 ist in einem Schnitt durch die Gantry 2 in Radialrichtung der Aufbau des Kühlrings 8 gezeigt. Der Kühlring 8 weist den ringförmigen Kühlkanal 22 und einen Kühlringbereich 28 auf, der mit Versteifungsrippen 30 versehen ist. Die Versteifungsrippen 30 füllen den Kühlringbereich 28 nach Art einer Fachwerk-Struktur aus. Die Versteifungsrippen 30 dienen zur Erhöhung der Steifigkeit und bewirken dadurch eine Erhöhung der Eigenfrequenz der Gantry 2. Der Querschnitt des Kühlkanals 22 variiert in Umfangsrichtung und weist einen Maximalquerschnitt 32 und einen etwa diametral gegenüberliegenden Minimalquerschnitt 34 auf. Der Maximalquerschnitt 32 erstreckt sich in Radialrichtung über den gesamten Kühlring 8 und ist im Bereich positioniert, in dem die Zuführleitung in den Kühlkanal 22 mündet. In diesem Bereich weist der Kühlkanal eine Zuführöffnung 36 für die Kühlluft K auf. In Richtung zum Minimalquerschnitt 34 nimmt der Querschnitt des Kühlkanals 22 stetig ab, so dass im Umfangsbereich außerhalb des Kühlkanals 22 der Kühlringbereich 28 entsteht. Die Flanke 10 des Kühlkanals 22 bzw. des Kühlrings 8 ist mit einer Mehrzahl von Durchlässen 12 versehen, die über den ganzen Umfang des Flanke 10 kreisförmig angeordnet sind. Im Inneren des Kühlkanals 22 sind außerdem Leitbleche 38 angebracht, die eine bessere Verteilung der Kühlluft K ermöglichen, indem sie ihre Strömungsrichtung unterstützen. Die Leitbleche 38 können neben Metall auch aus anderen Werkstoffen ausgebildet sein.
  • Beim Einströmen von Kühlmittel K in den Kühlkanal 22 im Bereich des Maximalquerschnitts 32 teilt sich die Strömung in zwei Richtungen, begünstigt von den Leitblechen 38, und strömt über die zwei Halbkreisbögen des Kühlrings 8 in Richtung zum Minimalquerschnitt 34 hin. Auf ihrem Weg strömt kontinuierlich ein Teil der Kühlluft K durch die Durchlässe 12 aus dem Kühlkanal 22 hinaus und tritt radial in die benachbarten Kühlräume 24 ein. Durch den stetig abnehmenden Querschnitt ist der Strömungsquerschnitt des Kühlkanals 22 an die von der Zuführöffnung 36 zum Bereich mit dem Minimalquerschnitt 34 abnehmenden Menge an Kühlmittel K angepasst, so dass eine gleichmäßige Strömung gewährleistet ist. Die Einstellung einer gleichmäßigen Strömung reduziert die Gefahr der Verwirbelungen und Ablösungen sowie die entstehenden Strömungsgeräusche.
  • Nach dem Ausströmen aus den Kühlräumen 24 gelangt die inzwischen erwärmte Kühlluft K in den Hohlraum das Tragkörpers 4. Der Tragkörper 4 ist mit dem Kühlmodul 18 verbunden und der im Kühlmodul 18 befindliche Verdichter 26 saugt die Kühlluft K im Tragkörper 4 an. Dem Verdichter 26 ist ein Wärmetauscher 40 vorgeschaltet, der für eine Kühlung der Kühlluft K, insbesondere unter Umgebungstemperatur, vor dem Komprimieren sorgt. Nach dem Verdichten wird die Kühlluft K unter hohem Druck über die Zuführleitung 20 und die Zuführöffnung 36 wieder dem Kühlkanal 22 zugeführt, wobei beim Expandieren im Kühlkanal 22 ihre Temperatur absinkt. Aufgrund des Überdrucks und der hohen Strömungsgeschwindigkeiten der Kühlluft K nach dem Verdichter 26 sind geeignete Vorkehrungen getroffen, um Leckagen möglichst zu vermeiden und eine sichere und effiziente Kühlung des Computertomographen zu gewährleisten.
  • 2
    Gantry
    4
    Tragkörper
    6
    Tragring
    8
    Kühlring
    10
    Flanke
    12
    Durchlaß
    14
    Umfangsfläche
    16
    Auslassöffnung
    18
    Kühlmodul
    20
    Zuführleitung
    22
    Kühlkanal
    24
    Kühlraum
    26
    Verdichter
    28
    Kühlringbereich
    30
    Versteifungsrippen
    32
    Maximalquerschnitt
    34
    Minimalquerschnitt
    36
    Zuführöffnung
    38
    Leitblech
    40
    Wärmetauscher
    A
    Achse
    K
    Kühlmittel/Kühlluft

Claims (18)

  1. Gantry (2) eines Computertomographen, umfassend einen Tragkörper (4) und einen Tragring (6) zur Lagerung eines rotierbaren Drehwagens, wobei der Tragring (6) einen Kühlkanal (22) zur Zuführung eines Kühlmittels (K) zu dem Drehwagen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (22) einen in Umfangsrichtung variierenden Querschnitt aufweist.
  2. Gantry (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (22) einen Maximalquerschnitt (32) und einen Minimalquerschnitt (34) umfasst, welche Querschnitte (32, 34) sich etwa diametral gegenüberliegen.
  3. Gantry (2) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlkanal (22) im Bereich seines Maximalquerschnitts (32) eine Zuführöffnung (36) für das Kühlmittel (K) aufweist.
  4. Gantry (2) nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch einen stetigen Übergang des Querschnitts zwischen dem Maximalquerschnitt (32) und dem Minimalquerschnitt (34).
  5. Gantry (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der radial inneren Umfangsseite des Tragrings (6) ein Kühlring (8) mit einem in Umfangsrichtung konstanten Querschnitt angeordnet ist, der den Kühlkanal (22) aufweist.
  6. Gantry (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Maximalquerschnitt (32) des Kühlkanals (22) sich in Radialrichtung im Wesentlichen über den gesamten Kühlring (8) erstreckt.
  7. Gantry (2) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der im Umfangsbereich zwischen dem Maximalquerschnitt (32) und dem Minimalquerschnitt (34) außerhalb des Kühlkanals (22) positionierte Kühlringbereich (28) Versteifungsrippen (30) enthält.
  8. Gantry (2) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlring (8) eine geringere Axialerstreckung aufweist als der Tragring (6).
  9. Gantry (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Flanke (10) des Kühlkanals (22) mit Durchlässen (12) zur Zuführung des Kühlmittels (K) in einen axial angrenzenden Kühlraum (24) versehen ist.
  10. Gantry (2) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlring (8) axial mittig innerhalb des Tragringes (6) positioniert und beidseitig von Kühlräumen (24) flankiert ist.
  11. Gantry (2) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlräume (24) radial nach außen gerichtete Auslassöffnungen (16) zur Abführung des Kühlmittels (K) in den Tragring (6) enthalten.
  12. Gantry (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Tragkörper (4) und der Tragring (6) Elemente eines Kühlmittelkreislaufs bilden.
  13. Gantry (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Verdichter (26) zum Verdichten des Kühlmittels (K).
  14. Gantry (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Wärmetauscher (40).
  15. Gantry (2) nach Anspruch 13 und 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (40) dem Verdichter (26) vorgeschaltet ist.
  16. Gantry (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Leitbleche (38) zur Strömungsführung im Kühlkanal (22).
  17. Gantry (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Luft als Kühlmittel (K).
  18. Computertomograph mit einer Gantry (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012217567A1 (de) 2012-09-27 2014-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Kühleinrichtung einer Gantry eines Computertomographen
DE102012217739A1 (de) 2012-09-28 2014-04-03 Siemens Ag Kühleinrichtung einer Gantry eines Computertomographen
DE102014205393A1 (de) 2014-03-24 2015-09-24 Siemens Aktiengesellschaft CT-System
DE102014205739A1 (de) * 2014-03-27 2015-10-01 Siemens Aktiengesellschaft CT-System

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2481667C2 (ru) * 2007-12-19 2013-05-10 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. Коллектор рассеянных электронов
JP5348940B2 (ja) * 2008-05-09 2013-11-20 株式会社東芝 X線コンピュータ断層撮影装置
PL2278305T3 (pl) * 2009-07-24 2018-12-31 Ge Sensing & Inspection Technologies Gmbh Urządzenie do zautomatyzowanego testowania i/lub pomiaru wielu zasadniczo identycznych elementów przy użyciu promieniowania rentgenowskiego
US11944469B2 (en) 2010-03-12 2024-04-02 Mobius Imaging Llc Caster system for mobile apparatus
US9801592B2 (en) 2013-03-15 2017-10-31 Mobius Imaging, Llc Caster system for mobile apparatus
WO2011115711A1 (en) * 2010-03-19 2011-09-22 Mobius Imaging, Llp Diagnostic imaging apparatus with airflow cooling system
US9125613B2 (en) 2012-06-12 2015-09-08 Mobius Imaging, Llc Detector system for imaging device
US10835190B2 (en) 2013-03-15 2020-11-17 Mobius Imaging, Llc Mobile X-ray imaging system
KR101686636B1 (ko) 2015-02-12 2016-12-14 삼성전자주식회사 냉각 ct 시스템
KR101722689B1 (ko) 2015-02-12 2017-04-03 삼성전자주식회사 냉각 ct 시스템
KR101733798B1 (ko) 2015-08-11 2017-05-10 삼성전자주식회사 냉각 ct 시스템
JP6734151B2 (ja) * 2016-08-26 2020-08-05 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 X線コンピュータ断層撮影装置
CN106492357B (zh) * 2016-12-13 2018-03-30 合肥中科离子医学技术装备有限公司 一种适用于质子治疗装置旋转机架内部的蜂窝状筋板结构
EP3417788B1 (de) 2017-06-21 2020-03-25 Siemens Healthcare GmbH Gantry für eine medizinische bildgebungsvorrichtung und verfahren zur luftkühlung zumindest einer komponente der gantry
DE102017216765A1 (de) 2017-09-21 2018-07-19 Siemens Healthcare Gmbh Rahmen für eine Gantry einer medizinischen Bildgebungsvorrichtung
DE102017216769B4 (de) 2017-09-21 2019-08-22 Siemens Healthcare Gmbh Gantry für ein Computertomographiegerät und Computertomographiegerät
DE102017216766B4 (de) 2017-09-21 2020-03-19 Siemens Healthcare Gmbh Anordnung mit einer Gantry eines Computertomographiegeräts und einer Luftstrom-Umlenkungseinheit und Verfahren zur Luftkühlung
CN109589124A (zh) * 2018-11-21 2019-04-09 上海联影医疗科技有限公司 冷却装置以及医学影像系统
DE102019204501A1 (de) 2019-03-29 2020-10-01 Siemens Healthcare Gmbh Kühlsystem für ein Computertomographiegerät und Verfahren zum Kühlen eines Computertomographiegeräts
US11998377B2 (en) 2020-05-19 2024-06-04 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. Air cooled PET scanner gantry
EP3984463B1 (de) * 2021-03-31 2024-03-13 Siemens Healthineers AG Gantry für ein computertomographiegerät und verfahren zum kühlen eines computertomographiegeräts

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19945413A1 (de) * 1999-09-22 2001-04-12 Siemens Ag Kühleinrichtung und Computertomograph mit einer Kühleinrichtung
DE10312253A1 (de) * 2003-03-19 2004-10-07 Siemens Ag Kühlsystem und Verfahren zur Kühlung einer Gantry
DE10304661A1 (de) * 2003-02-05 2004-12-09 Siemens Ag Kühlsystem und Verfahren zur Kühlung einer Gantry
WO2005048843A1 (de) * 2003-11-20 2005-06-02 Siemens Aktiengesellschaft Integrierte kühlmittelführung für einen computertomographen

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6289073B1 (en) * 1997-10-23 2001-09-11 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray CT apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19945413A1 (de) * 1999-09-22 2001-04-12 Siemens Ag Kühleinrichtung und Computertomograph mit einer Kühleinrichtung
DE10304661A1 (de) * 2003-02-05 2004-12-09 Siemens Ag Kühlsystem und Verfahren zur Kühlung einer Gantry
DE10312253A1 (de) * 2003-03-19 2004-10-07 Siemens Ag Kühlsystem und Verfahren zur Kühlung einer Gantry
WO2005048843A1 (de) * 2003-11-20 2005-06-02 Siemens Aktiengesellschaft Integrierte kühlmittelführung für einen computertomographen

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012217567A1 (de) 2012-09-27 2014-03-27 Siemens Aktiengesellschaft Kühleinrichtung einer Gantry eines Computertomographen
DE102012217739A1 (de) 2012-09-28 2014-04-03 Siemens Ag Kühleinrichtung einer Gantry eines Computertomographen
DE102014205393A1 (de) 2014-03-24 2015-09-24 Siemens Aktiengesellschaft CT-System
US9799480B2 (en) 2014-03-24 2017-10-24 Siemens Aktiengesellschaft CT system
DE102014205739A1 (de) * 2014-03-27 2015-10-01 Siemens Aktiengesellschaft CT-System
US9724060B2 (en) 2014-03-27 2017-08-08 Siemens Aktiengesellschaft CT apparatus with cooling system
DE102014205739B4 (de) 2014-03-27 2021-08-05 Siemens Healthcare Gmbh CT-System

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DE102005041538A1 (de) 2007-03-01
US7410295B2 (en) 2008-08-12
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JP2007061634A (ja) 2007-03-15

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