DE19945413A1 - Kühleinrichtung und Computertomograph mit einer Kühleinrichtung - Google Patents

Kühleinrichtung und Computertomograph mit einer Kühleinrichtung

Info

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
Application number
DE19945413A
Other languages
English (en)
Other versions
DE19945413B4 (de
Inventor
Erich Hell
Detlef Mattern
Peter Schardt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE19945413A priority Critical patent/DE19945413B4/de
Priority to US09/664,338 priority patent/US6709156B1/en
Priority to JP2000284562A priority patent/JP2001120535A/ja
Publication of DE19945413A1 publication Critical patent/DE19945413A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19945413B4 publication Critical patent/DE19945413B4/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • A61B6/035Mechanical aspects of CT
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/44Constructional features of apparatus for radiation diagnosis
    • A61B6/4488Means for cooling
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05GX-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/02Constructional details
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/02Arrangements 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.
DE19945413A 1999-09-22 1999-09-22 Kühleinrichtung und Computertomograph mit einer Kühleinrichtung Expired - Fee Related DE19945413B4 (de)

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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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