JP2004311170A - 油熱交換器およびx線管装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】冷却油内に混入した空気を確実に除去するX線管装置を提供する。
【解決手段】通常時には、バルブ17およびバルブ18を閉じバルブ14を開放する。ポンプ12を駆動させて冷却油循環させ、冷却油によりX線管4を冷却する。冷却油が外気に接触した場合には、真空槽16内を真空ポンプ22により真空状態にし、バルブ14を閉じバルブ17およびバルブ18を開放する。真空槽16内に絶縁油を放出し、絶縁油内に混入している空気を真空槽16内に放出させる。放出した空気は真空ポンプ22により外部に排出し、真空槽16内の空気を排出した後にバルブ17およびバルブ18を閉じ、バルブ14を開放することで通常の状態に戻る。
【選択図】 図1
【解決手段】通常時には、バルブ17およびバルブ18を閉じバルブ14を開放する。ポンプ12を駆動させて冷却油循環させ、冷却油によりX線管4を冷却する。冷却油が外気に接触した場合には、真空槽16内を真空ポンプ22により真空状態にし、バルブ14を閉じバルブ17およびバルブ18を開放する。真空槽16内に絶縁油を放出し、絶縁油内に混入している空気を真空槽16内に放出させる。放出した空気は真空ポンプ22により外部に排出し、真空槽16内の空気を排出した後にバルブ17およびバルブ18を閉じ、バルブ14を開放することで通常の状態に戻る。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被冷却物を冷却する冷却油の熱交換をする油熱交換器およびX線管装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、たとえば医用X線管装置は、高負荷入力で使用されるため動作時に熱が発生し、この発生熱の放熱用に電気絶縁性を有する絶縁油を冷却媒体である冷却油としてX線管を直接冷却させる油熱交換器を設けている。
【0003】
そして、具体的には、X線管を冷却油が充填される管容器で覆いこの管容器に冷却油を流通させる油通路となるホースなどの配管をオイルシールなどで液密の状態にして接続し、この配管を介して冷却油を冷却させる油熱交換器を接続している(たとえば特許文献1参照)。
【0004】
また、配管はカプラなどで分離、結合を可能にしているものもある。
【0005】
一方、管容器の結合部分や油熱交換器の配管が経年劣化などによりオイルシールが劣化するとこれらの部分から少量のリークが発生して空気あるいは水分が冷却油に接触し、冷却油の耐電圧を劣化させてしまう。特に、カプラで分離、結合が可能な場合、分離、結合のそれぞれ作業の段階で冷却油に空気あるいは水分が混入するおそれがある。
【0006】
そして、このように冷却油に空気または水分などが混入すると冷却油の耐電圧が低下する。
【0007】
そこで、配管に空気を除去するフィルタを配設することがある。このフィルタは、繊維を網目状に形成した筒体で冷却油中の微小な気泡を捕捉するフィルタエレメントを有し、このフィルタエレメントの上方に気体排出孔を形成し、この気体排出孔の空気などの気体は通すが冷却油などの液体は透過しない高分子通気膜を用い、この高分子通気膜から気体を排出するものである(たとえば特許文献2参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開2000−48745号公報(第3頁、図1)
【0009】
【特許文献2】
特開平8−236048号公報(第3頁、図1)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特許文献2の構成の場合、高分子通気膜では冷却油などの液体は透過させずに冷却油から捕捉した空気などの気体のみを通過させて、冷却油内の空気を気体排出孔を介して外部に排出しているものの、外部からも高分子通気膜を介して空気が入り込むおそれがあり、十分に冷却油内の空気を除去できないおそれがある問題を有している。
【0011】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、冷却油内に混入した空気を確実に除去する油熱交換器およびX線管装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被冷却物を冷却する冷却油が流通する油通路と、前記冷却油と熱交換する熱交換手段と、前記油通路に連通可能に設けられ真空状態を形成可能な真空室とを具備したもので、熱交換手段で冷却油を熱交換して冷却し、真空室を真空状態にして油通路から冷却油を入れることにより、冷却油に混入していた冷却油内の空気を放出し、冷却油内の空気を除去して冷却油の特性を再生する。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のX線管装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【0014】
図1に示すように、1はX線管装置で、このX線管装置1はX線管装置本体2に油熱交換器3が接続されて構成されている。
【0015】
そして、X線管装置本体2は、X線を発生するX線管4を有し、このX線管4にはジャケットとなる管容器5に収納され、この管容器5内にはX線管4を冷却する電気的絶縁性を有する絶縁油の冷却油が封入されている。
【0016】
また、X線管装置本体2は、管容器5が油通路6の一部を構成するホースなどの給油管7および排油管8を介して、油熱交換器3に接続されている。
【0017】
そして、油熱交換器3は、排油管8から熱交換手段としてのラジエータ11、ポンプ12および油通路6の一部を構成する通常路13を介して給油管7に接続され、通常路13にはバルブ14が設けられている。
【0018】
また、通常路13のバルブ14の両端間には、このバルブ14を含む通常路13の一部をバイパスし油通路6の一部を構成するバイパス路15が接続され、このバイパス路15中に真空室としての真空槽16が形成されている。さらに、バイパス路15は、真空槽16の両端にバルブ17およびバルブ18が設けられるとともに、バルブ17および真空槽16間には、加熱手段としてのヒータ21が設けられている。また、真空槽16には、この真空槽16を真空にするとともに、冷却油から放出された空気などを吸い込む真空ポンプ22が設けられている。
【0019】
そして、ポンプ12、通常路13、バルブ14、給油管7、管容器5、排油管8、ラジエータ11、バイパス路15、真空槽16および真空ポンプ22内は気密および液密に形成されている。
【0020】
次に、上記実施の形態の動作について説明する。
【0021】
まず、X線管4を動作させるとX線管4は、内部はおよそ800℃程度、外壁部で150〜200℃程度に温度が上昇するため、通常時には、バルブ17およびバルブ18を閉じ、バルブ14を開放する。この状態で、ポンプ12を駆動させて冷却油をポンプ12、通常路13、バルブ14、給油管7、管容器5、排油管8、ラジエータ11およびポンプ12の径路で循環させる。そして、ポンプ12により供給される冷却油により管容器5内でX線管4を冷却させ、X線管4を冷却することにより温度上昇した冷却油をラジエータ11で熱交換して冷却し、再び、ポンプ12を介して管容器5に循環させる。
【0022】
また、冷却油を交換したり、何らかの原因により冷却油内に空気が混入するなど、冷却油が外気に接触した場合には、真空槽16内を真空ポンプ22により真空状態にし、真空槽16が真空になった後にバルブ14を閉じ、バルブ17およびバルブ18を開放し、真空槽16内に絶縁油を放出し、絶縁油内に混入している空気を真空槽16内に放出させる。そして、真空槽16内に放出された空気は真空ポンプ22により外部に排出し、真空槽16内の空気を排出した後にバルブ17およびバルブ18を閉じ、バルブ14を開放することで通常の状態に戻る。
【0023】
さらに、冷却油に水分が混入した場合には、真空ポンプ22により真空槽16の内部の圧力を一般的なロータリーポンプの到達真空度である13Pa(0.1Torr)付近まで下げた後、ヒータ21により絶縁油自体を60℃まで加熱し、真空槽16へ放出すると圧力低下による水の沸点低下の効果により、水分は真空槽16内に蒸発して放出され、真空ポンプ22により排出される。
【0024】
なお、冷却油の空気あるいは水分を効果的に除去するには、これら空気あるいは水分が混入している絶縁油の表面積を増加させる必要があるため、真空槽16に絶縁油を放出する際に冷却油を霧状に噴霧すれば除去効率が向上する。
【0025】
これらのように、冷却油の空気あるいは水分を除去することにより冷却油が再生し、冷却油の劣化を防止でき電気的絶縁性の絶縁耐圧を高くでき、X線管4を直接冷却するものでも、電気的絶縁性に問題がない。
【0026】
また、上記実施の形態では、通常時は通常路13を用いて冷却油を供給し、空気あるいは水分を冷却油から放出する際にはバイパス路15を用いて真空槽16を使用するので、通常時に圧力損失が大きくならないため、X線管4の冷却の効率が低下しない。
【0027】
そして、給油管7および排油管8は、X線管装置本体2および油熱交換器3に対して着脱可能に構成しても良く、また、通常路13から分岐されるバイパス路15にもカプラなどを用いて、分離、結合可能に構成してもよい。
【0028】
これらのように、給油管7または排油管8の分離、あるいは、バイパス路15の分離などにより、油通路6のいずれかの気密が解除され、冷却油が外気に接触した場合には、再度接続した後に、真空槽16を用いて空気、水分を除去するようにしてもよい。
【0029】
ここで、真空ポンプ22を用い真空槽16の真空度を73.15Pa(0.55torr)、冷却油の温度45℃、冷却油の流量を520l/時間として処理した場合の冷却油の絶縁破壊電圧試験の実験結果について表1を参照して説明する。なお、冷却油には、日石 高圧絶縁油H132(7種4号)を用いた。
【0030】
なお、絶縁破壊電圧試験方法は、電気絶縁油試験方法JIS C 2101−1993を用い、電極間ギャップ2.5mmに調整した直径12.5mmの相対する球電極を使い、毎秒約3kVの割合で電圧を上昇させ、資料となる冷却油の商用周波数における絶縁破壊電圧を測定する。
【0031】
【表1】
【0032】
このように、実験的に空気および水分を含有させた冷却油も、上述のように、空気および水分を除去することにより再生でき、20kVにまで低下した電気的絶縁耐圧を80kVにまで回復できた。
【0033】
【発明の効果】
本発明によれば、熱交換手段で冷却油を熱交換して冷却し、真空室を真空状態にして油通路から冷却油を入れることにより、冷却油に混入していた冷却油内の空気を放出し、冷却油内の空気を除去して冷却油の特性を再生できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のX線管装置の一実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 X線管装置
3 油熱交換器
4 X線管
6 油通路
11 熱交換手段としてのラジエータ
16 真空室としての真空槽
21 加熱手段としてのヒータ
22 真空ポンプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、被冷却物を冷却する冷却油の熱交換をする油熱交換器およびX線管装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、たとえば医用X線管装置は、高負荷入力で使用されるため動作時に熱が発生し、この発生熱の放熱用に電気絶縁性を有する絶縁油を冷却媒体である冷却油としてX線管を直接冷却させる油熱交換器を設けている。
【0003】
そして、具体的には、X線管を冷却油が充填される管容器で覆いこの管容器に冷却油を流通させる油通路となるホースなどの配管をオイルシールなどで液密の状態にして接続し、この配管を介して冷却油を冷却させる油熱交換器を接続している(たとえば特許文献1参照)。
【0004】
また、配管はカプラなどで分離、結合を可能にしているものもある。
【0005】
一方、管容器の結合部分や油熱交換器の配管が経年劣化などによりオイルシールが劣化するとこれらの部分から少量のリークが発生して空気あるいは水分が冷却油に接触し、冷却油の耐電圧を劣化させてしまう。特に、カプラで分離、結合が可能な場合、分離、結合のそれぞれ作業の段階で冷却油に空気あるいは水分が混入するおそれがある。
【0006】
そして、このように冷却油に空気または水分などが混入すると冷却油の耐電圧が低下する。
【0007】
そこで、配管に空気を除去するフィルタを配設することがある。このフィルタは、繊維を網目状に形成した筒体で冷却油中の微小な気泡を捕捉するフィルタエレメントを有し、このフィルタエレメントの上方に気体排出孔を形成し、この気体排出孔の空気などの気体は通すが冷却油などの液体は透過しない高分子通気膜を用い、この高分子通気膜から気体を排出するものである(たとえば特許文献2参照)。
【0008】
【特許文献1】
特開2000−48745号公報(第3頁、図1)
【0009】
【特許文献2】
特開平8−236048号公報(第3頁、図1)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の特許文献2の構成の場合、高分子通気膜では冷却油などの液体は透過させずに冷却油から捕捉した空気などの気体のみを通過させて、冷却油内の空気を気体排出孔を介して外部に排出しているものの、外部からも高分子通気膜を介して空気が入り込むおそれがあり、十分に冷却油内の空気を除去できないおそれがある問題を有している。
【0011】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、冷却油内に混入した空気を確実に除去する油熱交換器およびX線管装置を提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明は、被冷却物を冷却する冷却油が流通する油通路と、前記冷却油と熱交換する熱交換手段と、前記油通路に連通可能に設けられ真空状態を形成可能な真空室とを具備したもので、熱交換手段で冷却油を熱交換して冷却し、真空室を真空状態にして油通路から冷却油を入れることにより、冷却油に混入していた冷却油内の空気を放出し、冷却油内の空気を除去して冷却油の特性を再生する。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のX線管装置の一実施の形態を図面を参照して説明する。
【0014】
図1に示すように、1はX線管装置で、このX線管装置1はX線管装置本体2に油熱交換器3が接続されて構成されている。
【0015】
そして、X線管装置本体2は、X線を発生するX線管4を有し、このX線管4にはジャケットとなる管容器5に収納され、この管容器5内にはX線管4を冷却する電気的絶縁性を有する絶縁油の冷却油が封入されている。
【0016】
また、X線管装置本体2は、管容器5が油通路6の一部を構成するホースなどの給油管7および排油管8を介して、油熱交換器3に接続されている。
【0017】
そして、油熱交換器3は、排油管8から熱交換手段としてのラジエータ11、ポンプ12および油通路6の一部を構成する通常路13を介して給油管7に接続され、通常路13にはバルブ14が設けられている。
【0018】
また、通常路13のバルブ14の両端間には、このバルブ14を含む通常路13の一部をバイパスし油通路6の一部を構成するバイパス路15が接続され、このバイパス路15中に真空室としての真空槽16が形成されている。さらに、バイパス路15は、真空槽16の両端にバルブ17およびバルブ18が設けられるとともに、バルブ17および真空槽16間には、加熱手段としてのヒータ21が設けられている。また、真空槽16には、この真空槽16を真空にするとともに、冷却油から放出された空気などを吸い込む真空ポンプ22が設けられている。
【0019】
そして、ポンプ12、通常路13、バルブ14、給油管7、管容器5、排油管8、ラジエータ11、バイパス路15、真空槽16および真空ポンプ22内は気密および液密に形成されている。
【0020】
次に、上記実施の形態の動作について説明する。
【0021】
まず、X線管4を動作させるとX線管4は、内部はおよそ800℃程度、外壁部で150〜200℃程度に温度が上昇するため、通常時には、バルブ17およびバルブ18を閉じ、バルブ14を開放する。この状態で、ポンプ12を駆動させて冷却油をポンプ12、通常路13、バルブ14、給油管7、管容器5、排油管8、ラジエータ11およびポンプ12の径路で循環させる。そして、ポンプ12により供給される冷却油により管容器5内でX線管4を冷却させ、X線管4を冷却することにより温度上昇した冷却油をラジエータ11で熱交換して冷却し、再び、ポンプ12を介して管容器5に循環させる。
【0022】
また、冷却油を交換したり、何らかの原因により冷却油内に空気が混入するなど、冷却油が外気に接触した場合には、真空槽16内を真空ポンプ22により真空状態にし、真空槽16が真空になった後にバルブ14を閉じ、バルブ17およびバルブ18を開放し、真空槽16内に絶縁油を放出し、絶縁油内に混入している空気を真空槽16内に放出させる。そして、真空槽16内に放出された空気は真空ポンプ22により外部に排出し、真空槽16内の空気を排出した後にバルブ17およびバルブ18を閉じ、バルブ14を開放することで通常の状態に戻る。
【0023】
さらに、冷却油に水分が混入した場合には、真空ポンプ22により真空槽16の内部の圧力を一般的なロータリーポンプの到達真空度である13Pa(0.1Torr)付近まで下げた後、ヒータ21により絶縁油自体を60℃まで加熱し、真空槽16へ放出すると圧力低下による水の沸点低下の効果により、水分は真空槽16内に蒸発して放出され、真空ポンプ22により排出される。
【0024】
なお、冷却油の空気あるいは水分を効果的に除去するには、これら空気あるいは水分が混入している絶縁油の表面積を増加させる必要があるため、真空槽16に絶縁油を放出する際に冷却油を霧状に噴霧すれば除去効率が向上する。
【0025】
これらのように、冷却油の空気あるいは水分を除去することにより冷却油が再生し、冷却油の劣化を防止でき電気的絶縁性の絶縁耐圧を高くでき、X線管4を直接冷却するものでも、電気的絶縁性に問題がない。
【0026】
また、上記実施の形態では、通常時は通常路13を用いて冷却油を供給し、空気あるいは水分を冷却油から放出する際にはバイパス路15を用いて真空槽16を使用するので、通常時に圧力損失が大きくならないため、X線管4の冷却の効率が低下しない。
【0027】
そして、給油管7および排油管8は、X線管装置本体2および油熱交換器3に対して着脱可能に構成しても良く、また、通常路13から分岐されるバイパス路15にもカプラなどを用いて、分離、結合可能に構成してもよい。
【0028】
これらのように、給油管7または排油管8の分離、あるいは、バイパス路15の分離などにより、油通路6のいずれかの気密が解除され、冷却油が外気に接触した場合には、再度接続した後に、真空槽16を用いて空気、水分を除去するようにしてもよい。
【0029】
ここで、真空ポンプ22を用い真空槽16の真空度を73.15Pa(0.55torr)、冷却油の温度45℃、冷却油の流量を520l/時間として処理した場合の冷却油の絶縁破壊電圧試験の実験結果について表1を参照して説明する。なお、冷却油には、日石 高圧絶縁油H132(7種4号)を用いた。
【0030】
なお、絶縁破壊電圧試験方法は、電気絶縁油試験方法JIS C 2101−1993を用い、電極間ギャップ2.5mmに調整した直径12.5mmの相対する球電極を使い、毎秒約3kVの割合で電圧を上昇させ、資料となる冷却油の商用周波数における絶縁破壊電圧を測定する。
【0031】
【表1】
【0032】
このように、実験的に空気および水分を含有させた冷却油も、上述のように、空気および水分を除去することにより再生でき、20kVにまで低下した電気的絶縁耐圧を80kVにまで回復できた。
【0033】
【発明の効果】
本発明によれば、熱交換手段で冷却油を熱交換して冷却し、真空室を真空状態にして油通路から冷却油を入れることにより、冷却油に混入していた冷却油内の空気を放出し、冷却油内の空気を除去して冷却油の特性を再生できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のX線管装置の一実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
1 X線管装置
3 油熱交換器
4 X線管
6 油通路
11 熱交換手段としてのラジエータ
16 真空室としての真空槽
21 加熱手段としてのヒータ
22 真空ポンプ
Claims (5)
- 被冷却物を冷却する冷却油が流通する油通路と、
前記冷却油と熱交換する熱交換手段と、
前記油通路に連通可能に設けられ真空状態を形成可能な真空室と
を具備したこと特徴とする油熱交換器。 - 真空室を真空にする真空ポンプを
具備したことを特徴とする油熱交換器。 - 冷却油を加熱する加熱手段を
具備したことを特徴とする請求項1または2記載の油熱交換器。 - 真空室は、油通路にバイパスして設けられた
ことを特徴とする請求項1ないし3いずれか記載の油熱交換器。 - X線管と、
被冷却物は前記X線管である請求項1ないし4いずれか記載の油熱交換器と、
前記X線管を冷却油で冷却させる冷却手段と
を具備したことを特徴とするX線管装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003101950A JP2004311170A (ja) | 2003-04-04 | 2003-04-04 | 油熱交換器およびx線管装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003101950A JP2004311170A (ja) | 2003-04-04 | 2003-04-04 | 油熱交換器およびx線管装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004311170A true JP2004311170A (ja) | 2004-11-04 |
Family
ID=33465583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003101950A Pending JP2004311170A (ja) | 2003-04-04 | 2003-04-04 | 油熱交換器およびx線管装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004311170A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007123211A (ja) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Toshiba Corp | 冷却器及びx線管装置 |
JP2007141510A (ja) * | 2005-11-15 | 2007-06-07 | Jobu:Kk | X線発生装置 |
FR2929068A1 (fr) * | 2008-03-21 | 2009-09-25 | Gen Electric | Systeme d'imagerie medicale a pompe de circulation de fluide de refroidissement deportee par rapport a son tube d'emission de rayons x |
JP2010240398A (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-28 | General Electric Co <Ge> | 液体誘電体傾斜コイルシステム及び方法 |
CN103398612A (zh) * | 2013-08-23 | 2013-11-20 | 苏州明威医疗科技有限公司 | 一种x光管热管型冷却系统 |
CN105698295A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-06-22 | 苏州明威医疗科技有限公司 | X光机热管热回收空调系统 |
CN105757833A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-07-13 | 苏州明威医疗科技有限公司 | X光机新风直冷空调系统 |
-
2003
- 2003-04-04 JP JP2003101950A patent/JP2004311170A/ja active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4638808B2 (ja) * | 2005-11-15 | 2011-02-23 | 株式会社ジョブ | X線発生装置 |
FR2929068A1 (fr) * | 2008-03-21 | 2009-09-25 | Gen Electric | Systeme d'imagerie medicale a pompe de circulation de fluide de refroidissement deportee par rapport a son tube d'emission de rayons x |
US8021046B2 (en) | 2008-03-21 | 2011-09-20 | General Electric Company | Medical imaging system with a remote fluid coolant circulation pump relatively to its X ray emitting tube |
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CN103398612B (zh) * | 2013-08-23 | 2015-11-18 | 苏州明威医疗科技有限公司 | 一种x光管热管型冷却系统 |
CN105698295A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-06-22 | 苏州明威医疗科技有限公司 | X光机热管热回收空调系统 |
CN105757833A (zh) * | 2016-03-11 | 2016-07-13 | 苏州明威医疗科技有限公司 | X光机新风直冷空调系统 |
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