DE19945413A1 - Kühleinrichtung und Computertomograph mit einer Kühleinrichtung - Google Patents
Kühleinrichtung und Computertomograph mit einer KühleinrichtungInfo
- Publication number
- DE19945413A1 DE19945413A1 DE19945413A DE19945413A DE19945413A1 DE 19945413 A1 DE19945413 A1 DE 19945413A1 DE 19945413 A DE19945413 A DE 19945413A DE 19945413 A DE19945413 A DE 19945413A DE 19945413 A1 DE19945413 A1 DE 19945413A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- heat exchanger
- heat
- cooling device
- gantry
- exchange elements
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title claims abstract description 41
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N Phenanthrene Natural products C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C=CC2=C1 YNPNZTXNASCQKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N [1,10]phenanthroline Chemical compound C1=CN=C2C3=NC=CC=C3C=CC2=C1 DGEZNRSVGBDHLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002583 angiography Methods 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 1
- 230000009760 functional impairment Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
- A61B6/035—Mechanical aspects of CT
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/44—Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
- A61B6/4488—Means for cooling
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05G—X-RAY TECHNIQUE
- H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
- H05G1/02—Constructional details
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05H—PLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
- H05H1/00—Generating plasma; Handling plasma
- H05H1/02—Arrangements for confining plasma by electric or magnetic fields; Arrangements for heating plasma
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pathology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- X-Ray Techniques (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung für eine an einer um eine Drehachse (3) drehbaren Gantry (1) angeordnete Röntgenstrahlenquelle (2). Die Kühleinrichtung weist einen ersten ringartigen, an der Gantry (1) angeordneten und mit der Röntgenstrahlenquelle (2) wärmeleitend verbundenen Wärmetauscher (9) auf. Die Erfindung betrifft außerdem einen mit einer derartigen Kühleinrichtung versehenen Computertomographen.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung für eine an einer
um eine Drehachse drehbaren Gantry angeordnete Röntgenstrah
lenquelle. Die Erfindung betrifft außerdem einen eine derar
tige Kühleinrichtung aufweisenden Computertomographen.
Die bei der Erzeugung von Röntgenstrahlung mit einer Röntgen
strahlenquelle eingesetzte elektrische Energie wird zu ca.
99% in Wärmeenergie umgewandelt. Die im Betrieb der Röntgen
strahlenquelle anfallende Wärme muß in der Regel in irgendei
ner Weise von der Röntgenstrahlenquelle abgeführt werden, um
die Röntgenstrahlenquelle über einen längeren Zeitabschnitt
für radiologische Aufnahmen von einem Objekt betreiben zu
können. Dies ist insbesondere dann erforderlich, wenn, wie z. B. bei der Computertomographie oder der Angiographie, hohe
Röntgenleistungen benötigt werden.
Bei der Computertomographie kommt erschwerend hinzu, daß die
Röntgenstrahlenquelle an einer sich während radiologischer
Aufnahmen um eine Drehachse drehenden Gantry angeordnet ist.
Während der Röntgenstrahlenquelle dabei die elektrische Ener
gie relativ einfach über Schleifringe zuführbar ist, erweist
sich die Abführung der im Betrieb der Röntgenstrahlenquelle
anfallenden Wärme als problematisch. Die bisher in der Compu
tertomographie eingesetzten, Drehanodenröntgenröhren aufwei
senden Röntgenstrahler arbeiten derart, daß die im Betrieb
der Drehanodenröntgenröhre anfallende Wärme im Anodenteller
zwischengespeichert und vorwiegend über Wärmestrahlung an ein
die Drehanodenröntgenröhre umgebendes, in einem Gehäuse des
Röntgenstrahlers aufgenommenes Kühl- und Isolationsöl abgege
ben wird. Das Kühl- und Isolationsöl zirkuliert dabei in der
Regel in einem geschlossenen Kreislauf durch das Gehäuse des
Röntgenstrahlers und einen mit der Gantry mitrotierenden er
sten Wärmetauscher, der die Wärme an die die Gantry umgebende
Luft abgibt. Ein relativ zu der Gantry ortsfester zweiter
Wärmetauscher kühlt die erwärmte Luft um die Gantry ab und
führt die aus der Luft aufgenommene Wärme z. B. an ein orts
fest installiertes Kühlwassersystem ab.
Als nachteilig erweist sich bei einer derartigen Anordnung
zur Kühlung der Drehanodenröntgenröhre, daß der größte Teil
des Wärmeübergangs vom ersten Wärmetauscher zu der die Gantry
umgebenden Luft sowie der größte Teil des Wärmeübergangs von
der Luft auf den zweiten Wärmetauscher relativ stark lokal,
und zwar auf die Umgebung des jeweiligen Aufenthaltsortes der
Röntgenstrahlenquelle bzw. des ersten Wärmetauschers be
schränkt ist, so daß die jeweils wirksame Fläche für den Wär
meaustausch relativ gering ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Kühlein
richtung der eingangs genannten Art derart auszuführen, daß
die Abführung der im Betrieb von einer an einer Gantry ange
ordneten Röntgenstrahlenquelle erzeugten Wärme verbessert
ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung betrifft die Ausge
staltung eines eine Röntgenstrahlenquelle aufweisenden Compu
tertomographen derart, daß die im Betrieb von der an einer
Gantry angeordneten Röntgenstrahlenquelle erzeugte Wärme in
verbesserter Weise abgeführt wird.
Nach der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch eine Küh
leinrichtung für eine an einer um eine Drehachse drehbaren
Gantry angeordnete Röntgenstrahlenquelle aufweisend einen er
sten ringartigen, an der Gantry angeordneten und mit der
Röntgenstrahlenquelle wärmeleitend verbundenen Wärmetauscher.
Die ringartige, also der vorzugsweisen Form der Gantry ange
paßte, Ausbildung des ersten Wärmetauschers ermöglicht in
einfacher Weise einen großflächigen Wärmeübergang der bei der
Erzeugung von Röntgenstrahlung mit der Röntgenstrahlenquelle
anfallenden Wärme vom ersten Wärmetauscher an die den ersten
Wärmetauscher umgebende Luft, wobei sich der Wärmeübergang
über die gesamte Umfangsfläche des ersten ringartigen Wärme
tauschers vollzieht. Der Wärmeübergang von der Röntgenstrah
lenquelle auf den ersten Wärmetauscher ist zwar immer noch
relativ lokal begrenzt, die Fläche für den Wärmeübergang vom
ersten Wärmetauscher an die den ersten Wärmetauscher umgeben
de Luft ist jedoch derart vergrößert, daß die Abführung der
Wärme deutlich verbessert ist. Während die Fläche für den
Wärmeaustausch für heutige an der Gantry vorgesehene Stan
dard-Wärmetauscher ca. 0,1 m2 beträgt, erhält man mit einem
ringartigen an die Größe der Gantry angepaßten ersten Wärme
tauscher mit einem Radius von ca. 0,5 m und einer Breite von
ca. 0,1 m bereits die dreifache Fläche für den Wärmeaus
tausch. Vorzugsweise ist der erste Wärmetauscher ringartig um
die Gantry angeordnet. Der erste Wärmetauscher kann jedoch
auch in Richtung der Drehachse axial versetzt zu der Gantry
mit vorzugsweise wenigstens im wesentlichen gleichem Radius
wie die Gantry angeordnet sein.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht
vor, daß der erste Wärmetauscher zusammen mit der Gantry um
die Drehachse drehbar ist. Der Wärmeübergang von der Röntgen
strahlenquelle zu dem ersten Wärmetauscher ist daher in ein
facher Weise durch Wärmeleitung zu bewerkstelligen, da keine
sich relativ zueinander bewegende, Wärmebarrieren bildende
Teile der Gantry und des ersten Wärmetauschers vorhanden
sind.
Varianten der Erfindung sehen vor, daß der erste Wärmetau
scher wenigstens ein Wärmetauschelement bzw. wenigstens zwei
ringartig angeordnete Wärmetauschelemente aufweist, welche
miteinander und mit der Röntgenstrahlenquelle wärmeleitend
verbunden sind. Hintergrund der Überlegung, einzelne Wärme
tauschelemente vorzusehen, ist der Einsatz handelsüblicher
und damit kostengünstiger, beispielsweise in der Kfz-
Industrie verwendeter Wärmetauschelemente. Diese in der Regel
quaderförmig ausgeführten Wärmetauschelemente ringartig ange
ordnet und miteinander verbunden, ergeben einen Wärmetauscher
mit einer effektiven Abführung der im Betrieb der Röntgen
strahlenquelle erzeugten Wärme von der Röntgenstrahlenquelle
an die den ersten Wärmetauscher umgebende Luft.
Eine gleichmäßigere Verteilung der von der Röntgenstrahlen
quelle erzeugten und von dem ersten Wärmetauscher aufgenomme
nen Wärme ergibt sich, wenn gemäß einer Variante der Erfin
dung ein Medium in einem geschlossenen Kreislauf durch den
ersten Wärmetauscher strömt. Vorzugsweise strömt das Medium
nicht nur durch die beispielsweise mit Schläuchen miteinander
verbundenen Wärmetauschelemente, sondern auch durch ein die
Röntgenstrahlenquelle umgebendes Kühl- und Isolationsöl, wo
durch sich eine relativ gleichmäßige Verteilung der Wärme
über den ersten Wärmetauscher und somit ein großflächiger
Wärmeübergang von dem ersten Wärmetauscher auf die den Wärme
tauscher umgebende Luft ergibt. Als Medium kann dabei z. B.
das Kühl- und Isolationsöl verwendet werden.
Varianten der Erfindung sehen vor, daß zwischen den Wärme
tauschelementen sich in Umfangsrichtung erstreckende, die
Wärmetauschelemente miteinander verbindende Abdeckungen
und/oder an dem ersten Wärmetauscher beidseitig ringförmige
Leiteinrichtungen vorhanden sind, welche einen infolge der
Rotation des ersten Wärmetauschers erzeugten und an dem er
sten Wärmetauscher erwärmten Luftstrom von der Gantry weg
nach außen leiten. Auf diese Weise wird verhindert, daß er
hitzte Luft in das Innere der Gantry gelangt und einen in der
Regel an der Gantry angeordneten Detektor und dessen zugehö
rige Elektronik in ihrer Funktion beeinträchtigt.
Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht
einen zweiten mit dem ersten Wärmetauscher zusammenwirkenden
Wärmetauscher vor, wodurch die Abführung der von der Röntgen
strahlenquelle erzeugten Wärme nochmals verbessert wird. Nach
einer Ausführungsform der Erfindung ist der zweite Wärmetau
scher relativ zu dem ersten Wärmetauscher ortsfest, wobei der
zweite Wärmetauscher nach Varianten der Erfindung entweder
ringartig um den ersten Wärmetauscher angeordnet ist oder
sich in Richtung der Drehachse axial versetzt an den ersten
Wärmetauscher anschließt. In allen Fällen stehen sich die
beiden Wärmetauscher vorzugsweise sehr dicht nur durch einen
Luftspalt voneinander getrennt gegenüber, so daß bereits
durch diese Anordnung der zweite Wärmetauscher nur mit einem
verhältnismäßig geringen Nebenstrom nicht an den ersten Wär
metauscher erhitzter Luft beaufschlagt wird. Dadurch bleibt
an dem zweiten Wärmetauscher eine höhere Temperaturdifferenz
zwischen der Primär- und Sekundärseite, also der die Wärme
aufnehmenden und der die Wärme, beispielsweise an die den
zweiten Wärmetauscher umgebende Luft, abgebenden Seite wirk
sam, die direkt proportional zur Kühlleistung ist.
Nach Ausführungsformen der Erfindung kann auch der zweite
Wärmetauscher wenigstens ein oder mehrere miteinander verbun
dene Wärmetauschelemente aufweisen bzw. kann ein Medium durch
den zweiten Wärmetauscher strömen. Die Verwendung kommerziell
erhältlicher Wärmetauschelemente senkt dabei auch die Her
stellungskosten des zweiten Wärmetauschers. Die Verbindung
der Wärmetauschelemente miteinander und das Durchströmen der
Wärmetauschelemente mit einem Medium sorgt, wie im Falle des
ersten Wärmetauschers, für eine möglichst gleichmäßige Ver
teilung der Wärme über den zweiten Wärmetauscher und somit
für einen großflächigen Wärmeübergang von dem zweiten Wärme
tauscher, beispielsweise an die den zweiten Wärmetauscher um
gebende Luft.
Gemäß einer Variante der Erfindung sind zwischen den Wärme
tauschelementen des zweiten Wärmetauschers sich in Umfangs
richtung erstreckende, die Wärmetauschelemente miteinander
verbindende Abdeckungen vorgesehen. Eine weitere Variante der
Erfindung sieht vor, daß der erste und der zweite Wärmetau
scher ineinandergreifende ringförmige Leiteinrichtungen auf
weisen, welche einen infolge der Rotation des ersten Wärme
tauschers erzeugten, an dem ersten Wärmetauscher erwärmten
Luftstrom vom ersten zu dem zweiten Wärmetauscher leiten. Die
Abdeckungen zwischen den Wärmetauschelementen des zweiten
Wärmetauschers verhindern das Eindringen von nicht erhitzter
Luft in den zwischen dem ersten und dem zweiten Wärmetauscher
vorhandenen Luftspalt. Zusätzlich wird durch die ineinander
greifenden ringförmigen Leiteinrichtungen die an dem ersten
Wärmetauscher erhitzte Luft zwangsweise in Richtung des zwei
ten Wärmetauschers geführt und kann nicht in unerwünschter
Weise in das Innere der Gantry gelangen und die Funktion ei
nes in der Regel an der Gantry angeordneten Röntgenstrahlen
detektors und dessen zugehörige Elektronik beeinträchtigen.
Die weitere Aufgabe der Erfindung wird durch einen Computer
tomographen gelöst, welcher eine der erfindungsgemäßen Küh
leinrichtungen aufweist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten
schematischen Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Kühleinrichtung mit einem er
sten und einem zweiten ringartigen Wärmetauscher,
Fig. 2 die Ansicht in Richtung des Pfeiles II aus Fig. 1 und
Fig. 3, 4 verschiedene Anordnungen des ersten und zweiten Wär
metauschers relativ zueinander und relativ zu der
Gantry.
In Fig. 1 ist in schematischer Darstellung eine erfindungsge
mäße Kühleinrichtung für eine an einer ringförmig ausgebilde
ten Gantry 1 angeordnete Röntgenstrahlenquelle 2 gezeigt. Die
Gantry 1 ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
Teil eines nicht näher dargestellten Computertomographen und
an dem Computertomographen um eine im Falle des vorliegenden
Ausführungsbeispiels senkrecht auf der Papierebene stehende
Drehachse 3 in Richtung des Pfeiles a drehbar gelagert.
An der Gantry 1 sind ein Röntgenstrahler 4, welcher die be
reits erwähnte in Form einer Drehkolbenröhre 2 ausgebildete
Röntgenstrahlenquelle 2 enthält, und ein Detektor 5 einander
gegenüberliegend angeordnet. Im Betrieb des Computertomogra
phen rotiert die Gantry 1 um die Drehachse 3, wobei ein von
der Drehkolbenröhre 2 ausgehendes fächerförmiges Röntgen
strahlenbündel 6 ein Meßfeld 7 durchdringt und auf den Rönt
genstrahlendetektor 5 auftrifft. Die elektrischen Anschlüsse
der Drehkolbenröhre 2 und des Detektors 5 sind in an sich be
kannter, nicht dargestellter Weise über Schleifringe bewerk
stelligt. Das Gehäuse 8 des die Drehkolbenröhre 2 enthalten
den Röntgenstrahlers 4 ist in nicht näher dargestellter Weise
mit einem Kühl- und Isolationsöl gefüllt, um die Drehkolben
röhre 2 im Betrieb des Computertomographen zu kühlen.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist um die
Gantry 1 ein erster zusammen mit der Gantry 1 um die Drehach
se 3 drehbarer, ringartig ausgebildeter Wärmetauscher 9 ange
ordnet. Der Wärmetauscher 9 weist im Falle des vorliegenden
Ausführungsbeispiels sieben ringartig angeordnete, mit einem
Medium gefüllte Wärmetauschelemente 10 auf, welche über
Schlauchleitungen 11 miteinander verbunden sind. Eine derar
tige Schlauchleitung 11 ist auch, beispielsweise in spiral
förmigen Verlauf, durch das Gehäuse 8 und somit das Kühl- und
Isolationsöl des Röntgenstrahlers 4 geführt. Eine in einem
der Wärmetauschelemente 10 schematisch angedeutete Umwälzpum
pe 12 sorgt für eine Zirkulation des Mediums durch die Wärme
tauschelemente 10 und den Röntgenstrahler 4.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist um den er
sten Wärmetauscher 9 ein ebenfalls ringartig ausgebildeter,
mit dem ersten Wärmetauscher 9 zusammenwirkender zweiter Wär
metauscher 13 angeordnet. Der Wärmetauscher 13 ist relativ zu
dem Wärmetauscher 9 ortsfest. Zwischen den beiden Wärmetau
schern 9 und 13 ist ein Luftspalt 21 vorhanden. Wie der Wär
metauscher 9, weist auch der Wärmetauscher 13 im Falle des
vorliegenden Ausführungsbeispiels sieben ringartig angeordne
te, ein Medium aufweisende Wärmetauschelemente 14 auf, welche
über Schlauchleitungen 15 miteinander verbunden sind, so daß
das Medium durch die Wärmetauschelemente 14 zirkulieren kann.
Zusätzlich ist im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels
das Medium über ein Kühlsystem 16 geführt, welche das Medium
aktiv kühlt und in nicht dargestellter Weise eine Umwälzpumpe
enthält, welche die Zirkulation des Mediums durch die Wärme
tauschelemente 14 und das Kühlsystem 16 bewerkstelligt.
Im Betrieb des Computertomographen nimmt das Medium des Wär
metauschers 9 beim Durchströmen des Röntgenstrahlers 4 Wärme
aus dem Kühl- und Isolationsöl auf und sorgt infolge der Zir
kulation des Mediums durch die Wärmetauschelemente 10 für ei
ne relativ gleichmäßige Verteilung der Wärme über den ersten
Wärmetauscher 9. Auf diese Weise erfolgt der Wärmeübergang
vom ersten Wärmetauscher 9 an die den Wärmetauscher 9 umge
bende, zwischen dem Wärmetauscher 9 und dem Wärmetauscher 13
im Luftspalt 21 vorhandene Luft großflächig über den gesamten
Umfang des Wärmetauschers 9, wodurch die Abführung der Wärme
von der Drehkolbenröhre 2 deutlich verbessert wird.
Die durch den Wärmetauscher 9 erwärmte Luft zirkuliert infol
ge der Rotation des Wärmetauschers 9 mit der Gantry 1 eben
falls und beaufschlagt die dem Wärmetauscher 9 zugewandte
Primärseite des Wärmetauschers 13, welcher die Wärme aus der
in dem Luftspalt 21 zirkulierenden Luft aufnimmt, wodurch
sich das durch die Wärmetauschelemente 14 strömende Medium
des Wärmetauschers 13 erwärmt. Die Abführung der von dem Wär
metauscher 13 aufgenommenen Wärme erfolgt einerseits an die
den Wärmetauschers 13 umgebende Luft als auch infolge der
Zirkulation des Mediums an das Kühlsystem 16.
Zwischen den Wärmetauschelementen 10 des ersten Wärmetau
schers 9 als auch zwischen den Wärmetauschelementen 14 des
zweiten Wärmetauschers 13 sind Abdeckungen 17 bzw. 18 vorhan
den. Die Abdeckungen 17 sollen vorzugsweise verhindern, daß
erwärmte Luft aus dem Luftspalt 21 in das Innere der Gantry 1
gelangt, wodurch sich funktionelle Beeinträchtigungen des De
tektors 5 sowie dessen zugehöriger, nicht näher dargestellter
Elektronik ergeben könnten. Die Abdeckungen 18 dienen hinge
gen vorwiegend dazu, daß keine Nebenströme nicht erhitzter
Luft in den Luftspalt 21 zwischen die Wärmetauscher 9 und 13
gelangen können. Auf diese Weise bleibt an dem Wärmetauscher
13 die Temperaturdifferenz zwischen Primär- und Sekundärsei
te, also der Seite der Wärmeaufnahme und der Seite der Wär
meabgabe, höher, welche direkt proportional zur Kühlleistung
ist.
Fig. 2 zeigt in einer Ansicht der Kühleinrichtung in Richtung
des Pfeiles II aus Fig. 1 einen Querschnitt durch zwei Wärme
tauschelemente 10, 14 der Wärmetauscher 9 und 13. Wie in Fig.
2 im Vergleich zu Fig. 1 besser erkennbar ist, weisen der er
ste Wärmetauscher 9 und der zweite Wärmetauscher 13 jeweils
zwei ringförmige, beidseitig der Wärmetauschelemente 10 bzw.
14 angeordnete Leiteinrichtungen 23, 24 bzw. 19, 20 auf, wel
che ineinandergreifen. Die Leiteinrichtungen sorgen dafür,
daß die infolge der Rotation des Wärmetauschers 9 erhitzte,
in dem Luftspalt 21 zirkulierende Luft nicht in das Innere
der Gantry 1 gelangt, sondern von der Gantry 1 in Richtung
auf den zweiten Wärmetauscher 13 geleitet wird. Darüber hin
aus verhindern die Leiteinrichtungen das Eindringen von Ne
benluft in den Luftspalt 21. In Fig. 2 ist außerdem eine in
Fig. 1 nicht eindeutig zu erkennende Vorrichtung 22 für die an
den Wärmetauscher 13 erhitzte, den Wärmetauscher 13 umgebende
Luft gezeigt, welche in Richtung des Pfeiles b abgeführt
wird.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist neben dem
ersten Wärmetauscher 9 ein zweiter Wärmetauscher 13 zur Ab
führung der während des Betriebs der Drehkolbenröhre 2 er
zeugten Wärme vorgesehen. Die erfindungsgemäße Kühleinrich
tung muß jedoch nicht notwendigerweise den zweiten Wärmetau
scher 13 enthalten. Vielmehr kann der zweite Wärmetauscher 13
entfallen, wobei in diesem Fall im Betrieb des Computertomo
graphen der erste Wärmetauscher 9 die von der Drehkolbenröhre
2 aufgenommene Wärme an die ihn umgebende Luft abgibt. Eine
derartige Ausführung eines Computertomographen ist z. B. für
Materialuntersuchungen in Industriehallen geeignet, bei denen
keine hohen Anforderungen an die Hygiene gestellt werden.
Die vorstehend beschriebene Ausführung der Wärmetauscher 9
und 13 mit jeweils sieben Wärmetauschelementen 10, 14 ist nur
exemplarisch zu verstehen. So kann der Wärmetauscher 9 wie
auch der Wärmetauscher 13 nur aus einem einzigen ringförmig
geschlossenen Wärmetauschelement, aus einigen wenigen oder
einer Vielzahl ringartig angeordneter, beispielsweise wie im
Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels, quaderförmig
ausgebildeter Wärmetauschelemente ausgeführt sein. Die Anzahl
der Wärmetauschelemente ist vorzugsweise an die erforderliche
Kühlleistung angepaßt.
Des weiteren ist es nicht notwendigerweise erforderlich, daß
ein Medium durch die Wärmetauschelemente strömt. Vielmehr
könnten die Wärmetauschelemente auch nur wärmeleitend, bei
spielsweise über Kupferleitungen, miteinander verbunden sein.
Als Kupferleitungen können beispielsweise die Abdeckungen 17
bzw. 18 der Wärmetauscher 9 bzw. 13 dienen.
Im Falle des Wärmetauschers 9 kann das durch die Wärmetau
schelemente strömende Medium beispielsweise das Kühl- und
Isolationsöl des Röntgenstrahlers 4 sein, so daß neben dem
Kühl- und Isolationsöl kein zusätzliches die Wärme über den
Wärmetauscher verteilendes Medium erforderlich ist.
Der erste Wärmetauscher 9 muß im übrigen nicht notwendiger
weise mit der Gantry 1 rotieren, sondern kann relativ zu der
Gantry 1 ortsfest sein. In diesem Fall erfolgt der Wärmeüber
gang von der Drehkolbenröhre 2 bzw. dem Röntgenstrahler 4 auf
den ersten Wärmetauscher 9 beispielsweise über die zwischen
dem Röntgenstrahler 4 und dem ersten Wärmetauscher 9 vorhan
dene und an dem Röntgenstrahler 4 erhitzte Luft, welche als
wärmeleitendes Medium dient.
Im Falle des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist der Wärme
tauscher 9 um die Gantry 1 und der Wärmetauscher 13 um den
Wärmetauscher 9 angeordnet. Die Fig. 3 und 4 zeigen alternati
ve Anordnungen von Wärmetauschern relativ zueinander und re
lativ zu der Gantry 1.
In Fig. 3 ist ein Wärmetauscher 9.1 axial in Richtung der
Drehachse 3 versetzt zu der Gantry 1 und ein Wärmetauscher
13.1 axial in Richtung der Drehachse 3 versetzt zu dem Wärme
tauscher 9.1 angeordnet.
In Fig. 4 ist eine relativ zu der Gantry 1 axial in Richtung
der Drehachse 3 versetzte Anordnung eines Wärmetauschers 9.2
gezeigt, um den ein Wärmetauscher 13.2 angeordnet ist.
Auch bei derartigen modifizierten Anordnungen von Wärmetau
schern relativ zueinander sowie relativ zu der Gantry 1 kom
men die Vorteile der Erfindung voll zur Wirkung, welche in
einer verbesserten Abführung der im Betrieb der Drehkolben
röhre 2 erzeugten Wärme resultieren.
Claims (17)
1. Kühleinrichtung für eine an einer um eine Drehachse (3)
drehbaren Gantry (1) angeordnete Röntgenstrahlenquelle (2)
aufweisend einen ersten ringartigen, an der Gantry (1) ange
ordneten und mit der Röntgenstrahlenquelle (2) wärmeleitend
verbundenen Wärmetauscher (9).
2. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, bei der der erste Wärme
tauscher (9) mit der Gantry (1) um die Drehachse (3) drehbar
ist.
3. Kühleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der erste
Wärmetauscher (9) wenigstens ein Wärmetauschelement (10) auf
weist.
4. Kühleinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der erste
Wärmetauscher (9) wenigstens zwei ringartig angeordnete Wär
metauschelemente (10) aufweist, welche miteinander und mit
der Röntgenstrahlenquelle (2) wärmeleitend verbunden sind.
5. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der
ein Medium durch den ersten Wärmetauscher (9) strömt.
6. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei der
zwischen den Wärmetauschelementen (10) sich in Umfangsrich
tung erstreckende Abdeckungen (17) vorgesehen sind.
7. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, bei der
ringförmige Leiteinrichtungen (23, 24) an dem ersten Wärme
tauscher vorgesehen sind, welche einen infolge der Rotation
des ersten Wärmetauschers (9) erzeugten und an dem ersten
Wärmetauscher (9) erwärmten Luftstrom von der Gantry (1) weg
nach außen leiten.
8. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, welche
einen zweiten ringartig ausgebildeten Wärmetauscher (13) auf
weist, welcher mit dem ersten Wärmetauscher (9) zusammen
wirkt.
9. Kühleinrichtung nach Anspruch 8, bei dem der zweite Wärme
tauscher (13) relativ zu dem ersten Wärmetauscher (9) orts
fest ist.
10. Kühleinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei der der zwei
te Wärmetauscher (13) ringartig um den ersten Wärmetauscher
(9) angeordnet ist.
11. Kühleinrichtung nach Anspruch 8 oder 9, bei der der zwei
te Wärmetauscher (13) axial versetzt, sich an den ersten Wär
metauscher (9) anschließend angeordnet ist.
12. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei
der der zweite Wärmetauscher (13) wenigstens ein Wärmetau
schelement (14) aufweist.
13. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, bei
der der zweite Wärmetauscher (13) wenigstens zwei ringartig
angeordnete Wärmetauschelemente (14) aufweist, welche mitein
ander wärmeleitend verbunden sind.
14. Kühleinrichtung nach Anspruch 12 oder 13, bei der zwi
schen den Wärmetauschelementen (14) des zweiten Wärmetau
schers (13) sich in Umfangsrichtung erstreckende Abdeckungen
(18) vorgesehen sind.
15. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 14, bei
der ein Medium durch den zweiten Wärmetauscher (13) strömt.
16. Kühleinrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 15, bei
der der erste (9) und der zweite Wärmetauscher (13) ineinan
dergreifende ringförmige Leiteinrichtungen (19, 20, 23, 24)
aufweisen, welche einen infolge der Rotation des ersten Wär
metauschers (9) erzeugten, an dem ersten Wärmetauscher (9)
erwärmten Luftstrom vom ersten zu dem zweiten Wärmetauscher
(13) leiten.
17. Computertomograph aufweisend eine Kühleinrichtung nach
einem der Ansprüche 1 bis 16.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19945413A DE19945413B4 (de) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | Kühleinrichtung und Computertomograph mit einer Kühleinrichtung |
US09/664,338 US6709156B1 (en) | 1999-09-22 | 2000-09-18 | Cooling device and computed tomography apparatus employing same |
JP2000284562A JP2001120535A (ja) | 1999-09-22 | 2000-09-20 | 冷却装置および冷却装置を有するコンピュータトモグラフ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19945413A DE19945413B4 (de) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | Kühleinrichtung und Computertomograph mit einer Kühleinrichtung |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19945413A1 true DE19945413A1 (de) | 2001-04-12 |
DE19945413B4 DE19945413B4 (de) | 2006-04-13 |
Family
ID=7922904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19945413A Expired - Fee Related DE19945413B4 (de) | 1999-09-22 | 1999-09-22 | Kühleinrichtung und Computertomograph mit einer Kühleinrichtung |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6709156B1 (de) |
JP (1) | JP2001120535A (de) |
DE (1) | DE19945413B4 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6988827B2 (en) | 2003-02-05 | 2006-01-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Cooling system and method to cool a gantry |
DE102004056110A1 (de) * | 2004-11-19 | 2006-06-01 | Siemens Ag | Drehkolben-Röntgenstrahler |
DE10312253B4 (de) * | 2003-03-19 | 2007-04-05 | Siemens Ag | Kühlsystem, Computertomographie-Anlage mit einem solchen Kühlsystem und Verfahren zur Kühlung einer Gantry |
DE102005041538B4 (de) * | 2005-08-31 | 2009-04-30 | Siemens Ag | Gantry eines Computertomographen |
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 |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1283211C (zh) * | 2001-06-07 | 2006-11-08 | 株式会社日立医药 | X射线诊断设备 |
DE10301891B3 (de) * | 2003-01-17 | 2004-10-21 | Siemens Ag | Verfahren zum Betrieb eines Röntgen-Tomographie-Geräts und Röntgen-Tomographie-Gerät |
US6963632B2 (en) * | 2003-05-22 | 2005-11-08 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Optimized x-ray tube cooling device |
US7072445B2 (en) * | 2003-05-30 | 2006-07-04 | General Electric Company | Controlling cooling air in CT system |
US20050213710A1 (en) * | 2004-03-29 | 2005-09-29 | Lawrence Brian L | System and method for laser X-ray generation |
US7354197B2 (en) * | 2005-06-01 | 2008-04-08 | Endicott Interconnect Technologies, Inc. | Imaging inspection apparatus with improved cooling |
US7261466B2 (en) * | 2005-06-01 | 2007-08-28 | Endicott Interconnect Technologies, Inc. | Imaging inspection apparatus with directional cooling |
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 |
EP2693950B1 (de) | 2011-04-07 | 2020-07-29 | Mobius Imaging, Llc | Mobiles röntgenbildgebungssystem |
DE102013213722A1 (de) * | 2013-07-12 | 2015-01-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Drehrahmen für die Gantry eines Computertomographen |
DE102013224144A1 (de) | 2013-11-26 | 2014-10-30 | Siemens Aktiengesellschaft | Röntgenstrahlersystem |
US9204850B2 (en) * | 2014-02-04 | 2015-12-08 | General Electric Company | Gantry with secondary safety mechanism |
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 |
CN113520444B (zh) * | 2021-09-08 | 2021-11-19 | 江苏一影医疗设备有限公司 | 一种灵敏度高的c形臂ct设备 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1527813A (en) * | 1976-06-02 | 1978-10-11 | Emi Ltd | Cooling x-ray apparatus |
DE3404457C2 (de) * | 1984-02-08 | 1989-01-19 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De | |
US5012505A (en) * | 1989-05-19 | 1991-04-30 | Picker International, Inc. | Fluidic slip ring for CT scanners |
US5610968A (en) * | 1995-03-17 | 1997-03-11 | Picker International, Inc. | High capacity cooling system for CT gantry |
US5761269A (en) * | 1995-08-29 | 1998-06-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray computerized tomography system having cooling features |
DE19704338A1 (de) * | 1997-02-05 | 1998-08-06 | Siemens Ag | Computertomograph |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0292690B1 (de) * | 1987-04-29 | 1992-03-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Kühlvorrichtung für einen Computertomographen |
JP3080634B2 (ja) * | 1990-03-08 | 2000-08-28 | 株式会社東芝 | X線管装置 |
US5299249A (en) * | 1992-11-27 | 1994-03-29 | Picker International, Inc. | Heat transfer techniques for moving thermal energy from high power X-ray tubes on rotating CT gantries to a remote location |
US6095684A (en) * | 1998-12-10 | 2000-08-01 | General Electric Company | X-ray tube frame support assembly |
-
1999
- 1999-09-22 DE DE19945413A patent/DE19945413B4/de not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-09-18 US US09/664,338 patent/US6709156B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2000-09-20 JP JP2000284562A patent/JP2001120535A/ja not_active Abandoned
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1527813A (en) * | 1976-06-02 | 1978-10-11 | Emi Ltd | Cooling x-ray apparatus |
DE3404457C2 (de) * | 1984-02-08 | 1989-01-19 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De | |
US5012505A (en) * | 1989-05-19 | 1991-04-30 | Picker International, Inc. | Fluidic slip ring for CT scanners |
US5610968A (en) * | 1995-03-17 | 1997-03-11 | Picker International, Inc. | High capacity cooling system for CT gantry |
US5761269A (en) * | 1995-08-29 | 1998-06-02 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray computerized tomography system having cooling features |
DE19704338A1 (de) * | 1997-02-05 | 1998-08-06 | Siemens Ag | Computertomograph |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6988827B2 (en) | 2003-02-05 | 2006-01-24 | Siemens Aktiengesellschaft | Cooling system and method to cool a gantry |
DE10304661B4 (de) * | 2003-02-05 | 2007-03-01 | Siemens Ag | Kühlsystem und Verfahren zur Kühlung einer Gantry |
DE10312253B4 (de) * | 2003-03-19 | 2007-04-05 | Siemens Ag | Kühlsystem, Computertomographie-Anlage mit einem solchen Kühlsystem und Verfahren zur Kühlung einer Gantry |
US7311439B2 (en) | 2003-03-19 | 2007-12-25 | Siemens Aktiengessellschaft | Cooling system and method to cool a gantry |
DE102004056110A1 (de) * | 2004-11-19 | 2006-06-01 | Siemens Ag | Drehkolben-Röntgenstrahler |
DE102005041538B4 (de) * | 2005-08-31 | 2009-04-30 | Siemens Ag | Gantry eines Computertomographen |
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 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US6709156B1 (en) | 2004-03-23 |
JP2001120535A (ja) | 2001-05-08 |
DE19945413B4 (de) | 2006-04-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE19945413A1 (de) | Kühleinrichtung und Computertomograph mit einer Kühleinrichtung | |
DE10312253B4 (de) | Kühlsystem, Computertomographie-Anlage mit einem solchen Kühlsystem und Verfahren zur Kühlung einer Gantry | |
DE10304661B4 (de) | Kühlsystem und Verfahren zur Kühlung einer Gantry | |
DE69014729T2 (de) | Strahlungsgerät. | |
AT397319B (de) | Röntgenröhren-drehanode | |
DE60026801T2 (de) | Mammographieröntgenröhre mit integralem Gehäuse | |
DE69814574T2 (de) | Einrichtung zur Vermeidung einer Überhitzung des Fensters einer Röntgenröhre | |
EP0182040B1 (de) | Kühlvorrichtung für einen Computertomographen | |
EP0292690B1 (de) | Kühlvorrichtung für einen Computertomographen | |
DE102007028587B4 (de) | Systeme und Vorrichtungen zur Kühlung integrierter Röntgenröhren | |
DE112010002512T5 (de) | Röntgenstrahlerzeugungsvorrichtung und Untersuchungsvorrichtung, die diese verwendet | |
DE19957559A1 (de) | Wärmeenergiespeicher- und Übertragungsvorrichtung | |
DE102013205606A1 (de) | Computertomographiegerät | |
DE102004031205A1 (de) | System und Verfahren für das Wärmemanagement von CT-Detektorschaltkreisen | |
DE102005037807A1 (de) | Ausleger- und Spreiz-Röntgenröhrenkonfigurationen für eine rotierende Anode mit Vakuumübergangskammern | |
EP1775541A1 (de) | Wärmetauscher für einen diagnostischen Röntgengenerator mit einer Drehanodenröhre | |
EP0430367A2 (de) | Röntgenröhre | |
DE19845756A1 (de) | Computertomographie-Anlage mit gekühlter Gantry | |
DE102004049642A1 (de) | Kühlungsvorrichtung für Röntgenröhrenfenster | |
DE8801941U1 (de) | Röntgenröhre | |
DE2845007C2 (de) | Drehanoden-Röntgenröhre mit einem Metallkolben | |
EP3793330A1 (de) | Röntgenstrahler | |
EP0225463A1 (de) | Röntgenstrahler | |
DE102014205393B4 (de) | CT-System | |
DE19945415A1 (de) | Kühleinrichtung und Computertomograph mit einer derartigen Kühleinrichtung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ON | Later submitted papers | ||
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20110401 |