JP2005317316A - X-ray generating device cooling system - Google Patents
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Description
本発明は、X線管またはそのX線管の対陰極をポンプで循環供給される冷却液により冷却するX線発生装置冷却システムに関する。 The present invention relates to an X-ray generator cooling system that cools an X-ray tube or an anti-cathode of the X-ray tube with a coolant that is circulated and supplied by a pump.
高エネルギーのX線発生装置では、X線管の対陰極(ターゲットあるいはアノード)での発熱量が多いため、その対陰極を冷却する必要がある。この冷却を効率的に行わせるために、冷却液とくに冷却水を用いた水冷式の冷却システムが使用されている(たとえば、特許文献1,2参照)。
In a high-energy X-ray generator, since the amount of heat generated at the counter cathode (target or anode) of the X-ray tube is large, it is necessary to cool the counter cathode. In order to efficiently perform this cooling, a water-cooling type cooling system using a cooling liquid, particularly cooling water is used (for example, see
このX線管冷却システムは、図3に示すように、冷却水循環供給装置10から循環供給される冷却水を往復流路管31’,34’を介してX線管20に導入し循環させる。冷却水循環供給装置10は、冷却水タンク(リザーブタンク)11、循環駆動ポンプ12、冷却水を冷却する冷却装置13、温度制御装置14などからなり、タンク11内の冷却水を、往路側流路管31’を介してX線管20内の冷却流路21へ送り込むとともに、その冷却流路21を通った冷却水(ドレン水)を、復路側流路管34’を介してタンク11内に還流させる。
In this X-ray tube cooling system, as shown in FIG. 3, the cooling water circulated and supplied from the cooling water
X線管20内にはX線発生のための陰極フィラメント22と対陰極23が設置されているが、その対陰極23の背後に冷却流路21が形成されている。流路管31’,34’には通常、可撓管であるホース(あるいはチューブ)が使用されている。また、この流路管31’,34’を通して循環供給される冷却水は、流路計(フローメータ)52により流量がモニターされるようになっている。
In the
上述したX線管20あるいはそのX線管の対陰極23は、修理や交換等の保守、あるいは波長変更を行う際に、上記冷却システムのホース(流路管31’,34’)から一旦取り外す必要がある。このとき、ホースや管球内に残っていた冷却水が不用意に漏れ出して近辺の電子機器などに被害を与えることが度々発生していた。これを防止するためには、冷却水ポンプを止めるとともに、ホースや管球内に残っている冷却水をきれいに抜き取らなければならないが、この抜き取り作業が面倒であるとともに、その作業中に冷却水が漏れてしまうことが度々あった。
The
本発明は以上のような問題を鑑みてなされたもので、その目的とするところは、X線管またはそのX線管の対陰極をポンプで循環供給される冷却液により冷却するX線発生装置冷却システムにおいて、そのX線管あるいはそのX線管の対陰極を保守や波長変更などのために冷却水配管から一旦取り外す作業を安全かつ簡単に行えるようにすることにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is an X-ray generator for cooling an X-ray tube or an anti-cathode of the X-ray tube with a coolant circulated and supplied by a pump. An object of the present invention is to make it possible to safely and easily remove the X-ray tube or the counter-cathode of the X-ray tube from the cooling water pipe for maintenance or wavelength change in the cooling system.
本発明の解決手段は、次の(1)を特徴とする。
すなわち、(1) X線管またはそのX線管の対陰極をポンプで循環供給される冷却液により冷却するX線発生装置冷却システムにおいて、上記冷却液を上記X線管に導入して循環させる往復流路管と、この往復流路管の往路側と復路側の各途中にそれぞれ介在してポンプ側の流路管をX線管側の流路管とバイパス流路管とに切り換え接続する三方弁と、上記バイパス流路管を流れる冷却液の液流により吸引動作を行うアスピレータと、このアスピレータの吸引口をX線管側の流路管に接続する吸引側流路管と、X線管側の流路管内が負圧になったときに該管内に外気を導入させる逆止弁とを備えたことを特徴とする。
The solving means of the present invention is characterized by the following (1).
That is, (1) In an X-ray generator cooling system that cools an X-ray tube or an anti-cathode of the X-ray tube with a coolant that is circulated and supplied by a pump, the coolant is introduced into the X-ray tube and circulated. A reciprocating channel pipe and a pump-side channel tube are switched between an X-ray tube side channel tube and a bypass channel tube by interposing each of the reciprocating channel tube on the forward path side and the return path side respectively. A three-way valve, an aspirator that performs a suction operation by the flow of the coolant flowing through the bypass channel tube, a suction side channel tube that connects the suction port of the aspirator to a channel tube on the X-ray tube side, and an X-ray And a check valve for introducing outside air into the pipe when the pressure inside the pipe on the pipe side becomes negative.
また、本発明では、以下の実施形態が好適あるいは望ましい。
(2)上記(1)において、X線管側の流路管とX線管の冷却液循環口の間を流体コネクタで着脱自在に接続する。
In the present invention, the following embodiments are preferable or desirable.
(2) In the above (1), the flow tube on the X-ray tube side and the coolant circulation port of the X-ray tube are detachably connected with a fluid connector.
(3)上記(1)または(2)において、往復流路管の往路側に介在する三方弁と復路側に介在する三方弁の各切り換え動作を互いに同期連動させる。 (3) In the above (1) or (2), the switching operations of the three-way valve interposed on the forward path side of the reciprocating flow channel pipe and the three-way valve interposed on the return path side are synchronized with each other.
(4)上記(1)〜(3)のいずれかにおいて、三方弁が電動または流体圧で操作駆動される自動弁装置である。 (4) In any one of the above (1) to (3), the three-way valve is an automatic valve device that is driven by electric or fluid pressure.
X線管またはそのX線管の対陰極をポンプで循環供給される冷却液により冷却するX線発生装置冷却システムにおいて、そのX線管あるいはそのX線管の対陰極を保守や波長変更などのために冷却水配管から一旦取り外す作業を安全かつ簡単に行わせることができる。 In an X-ray generator cooling system that cools an X-ray tube or an anti-cathode of the X-ray tube by a coolant that is circulated and supplied by a pump, the X-ray tube or the counter-cathode of the X-ray tube is subjected to maintenance, wavelength change, etc. Therefore, the work of once removing from the cooling water pipe can be performed safely and easily.
図1は、本発明の技術が適用されたX線発生装置冷却システムの一実施形態を示す。また、図2は、本発明のX線発生装置冷却システムが適用されるX線管の一例を示す。 FIG. 1 shows an embodiment of an X-ray generator cooling system to which the technology of the present invention is applied. FIG. 2 shows an example of an X-ray tube to which the X-ray generator cooling system of the present invention is applied.
同図に示すX線発生装置冷却システムは、開放型またはクローズ型X線管20の対陰極をポンプ12で循環供給される冷却水(冷却液)により冷却するものであって、その主要部は、上記ポンプ12で循環供給される冷却水を上記X線管20に導入して循環させる往復流路管31〜34と、三方弁41,42、バイパス流路管35、アスピレータ36、および逆止弁44を用いて構成される。
The cooling system for the X-ray generator shown in FIG. 1 cools the counter-cathode of the open type or closed
X線管20は、X線を発生するための陰極フィラメント22と対陰極(ターゲットあるいはアノード)23を有するとともに、その対陰極23の背後に冷却水が流通する冷却流路21が形成されている(図2参照)。この冷却流路21は、着脱自在な流体コネクタ51を介して流路管32,33に接続される。
The X-ray
冷却水は、上記ポンプ12を含む冷却水循環供給装置10から供給され、往路側流路管31,32を通してX線管20内の冷却流路21に導入される。冷却流路21に導入されて対陰極23を冷却しながら通過した冷却水は、復路側流路管33,34を介して上記冷却水循環供給装置10に還流される。
The cooling water is supplied from the cooling water
冷却水循環供給装置10は、冷却水タンク(リザーブタンク)11、循環駆動ポンプ12、冷却水を冷却する冷却装置13、温度制御装置14などにより構成され、上記往復流路管31〜34を介してX線管20に接続されている。各流路管31〜34にはホース(あるいはチューブ)などの可撓管が使用されている。また、上記往復流路管31〜34には、冷却水の流量をモニターするための流量計52が設置されている。
The cooling water
往路側流路管31,32の途中には、ポンプ12側の流路管31をX線管20側の流路管32とバイパス流路管35の流入口とに切り換え接続する三方弁41が設けられている。同様に、復路側流路管33,34の途中にも、ポンプ12側の流路管31をX線管20側の流路管32とバイパス流路管35の流出口とに切り換え接続する三方弁42が設けられている。また、
A three-way valve 41 for switching and connecting the
これとともに、上記バイパス流路管35の途中にアスピレータ36が設けられている。このアスピレータ36はバイパス流路管35を流れる冷却水の液流により吸引動作を行うが、その吸引口が吸引側流路管37を介して復路側でX線管20側の流路管33に接続されている。
In addition, an
往路側でX線管20側の流路管32には逆止弁44が設けられている。この逆止弁44は、上記流路管32内が負圧になったときに、この流路管32内に外気を導入させるように設けられている。この場合、流路管32内の冷却水は逆止弁44により外部への流出が阻止されている。
A check valve 44 is provided in the
上記X線管20側の流路管32,33とそのX線管20の冷却水循環口の間は流体コネクタ51で着脱自在に接続されている。また、往路側流路管31,32に介在する三方弁41と、復路側流路管33,34に介在する三方弁42は、電動または流体圧で操作駆動される自動弁装置であるとともに、それぞれの切り換え動作を互いに同期連動させるべく操作されるように設置されている。
A fluid connector 51 is detachably connected between the
次に動作について説明する。
X線管20またはそのX線管の対陰極23を冷却する通常運転モードでは、上記2つの三方弁41,42の各切り換えポートをそれぞれX線管20側に接続しておく。この状態では、冷却水循環供給装置10からポンプ12で供給される冷却水が、往路側の流路管31、三方弁41、流路管32を通ってX線管20内の冷却流路21に供給されるとともに、その冷却流路21を通過した冷却水が、復路側の流路管33、三方弁41、流路管34を通って冷却水循環供給装置10内の冷却水タンク11に還流する。
Next, the operation will be described.
In the normal operation mode in which the
一方、X線管20あるいはその対陰極23の保守や波長交換などのために流路管32,33を取り外す場合は、上記三方弁41,42の切り換え操作により、ポンプ12側(冷却水循環供給装置10側)の流路管31と34をバイパス流路管35に接続するとともに、X線管20側の流路管32,33をポンプ12側から切り離す。
On the other hand, when the
これにより、図1中に破線矢印で示すように、ポンプ12で循環駆動された冷却水は、X線管20側には流れず、バイパス流路管35をバイパス循環させられる。このバイパス流路管35を流れる冷却水の液流によりアスピレータ36が吸引動作を行う。この吸引によりX線管20側の流路管32,33が負圧になるが、この負圧が生じると逆止弁44から外気が流入するようになる。これにより、X線管20内の流路21およびX線管20側の流路管32,33に残っている冷却水がバイパス流路管35に吸引されて冷却水循環供給装置10内の冷却水タンク11に還流・回収される。
As a result, as indicated by broken line arrows in FIG. 1, the cooling water circulated by the pump 12 does not flow to the
以上のようにして、ポンプ12を運転状態にしたままでもって、X線管20側の残留冷却水を回収することができるので、X線管20あるいは対陰極23の修理や交換等が安全かつ非常に簡単に行えるようになる。
この場合、その冷却水タンク11に還流・回収される冷却水に空気が混入するが、冷却水タンク11は通常、大気圧に開放されているので、混入空気はその冷却水タンク11から大気へ放出される。
As described above, the remaining cooling water on the
In this case, air is mixed into the cooling water returned to and collected in the cooling water tank 11, but the cooling water tank 11 is normally open to the atmospheric pressure, so the mixed air is transferred from the cooling water tank 11 to the atmosphere. Released.
以上、本発明をその代表的な実施例に基づいて説明したが、本発明は上述した以外にも種々の態様が可能である。たとえば、上記三方弁41,42は、二方弁を組み合わせて構成したものもよい。また、冷却液は水以外の液体冷却媒体であってもよい。循環駆動ポンプ12は往復流路管31〜34の往路側または復路側のどちらに設置してもよい。
As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the typical Example, this invention can have various aspects other than having mentioned above. For example, the three-way valves 41 and 42 may be configured by combining two-way valves. The cooling liquid may be a liquid cooling medium other than water. The circulation drive pump 12 may be installed on either the forward path side or the return path side of the reciprocating
X線管またはそのX線管の対陰極をポンプで循環供給される冷却液により冷却するX線発生装置冷却システムにおいて、そのX線管あるいはそのX線管の対陰極を保守や波長変更などのために冷却水配管から一旦取り外す作業を安全かつ簡単に行わせることができる。 In an X-ray generator cooling system that cools an X-ray tube or an anti-cathode of the X-ray tube with a coolant that is circulated and supplied by a pump, the X-ray tube or the counter-cathode of the X-ray tube is subjected to maintenance, wavelength change, etc. Therefore, the work of once removing from the cooling water pipe can be performed safely and easily.
10 冷却水循環供給装置
11 冷却水タンク
12 循環駆動ポンプ
13 冷却装置
14 温度制御装置
20 X線管
21 冷却流路
22 陰極フィラメント
23 対陰極
31 往路側でポンプ側の流路管
32 往路側でX線管側の流路管
33 復路側でX線管側の流路管
34 復路側でポンプ側の流路管
35 バイパス流路管
36 アスピレータ
37 吸引側流路管
41,42 三方弁
44 逆止弁
51 流体コネクタ
52 流量計
DESCRIPTION OF
Claims (4)
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004133032A JP2005317316A (en) | 2004-04-28 | 2004-04-28 | X-ray generating device cooling system |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014058501A1 (en) * | 2012-10-11 | 2014-04-17 | Laird Technologies, Inc. | Systems and methods for cooling x-ray tubes and detectors |
-
2004
- 2004-04-28 JP JP2004133032A patent/JP2005317316A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014058501A1 (en) * | 2012-10-11 | 2014-04-17 | Laird Technologies, Inc. | Systems and methods for cooling x-ray tubes and detectors |
US9724059B2 (en) | 2012-10-11 | 2017-08-08 | Laird Technologies, Inc. | Systems and methods for cooling X-ray tubes and detectors |
US10092259B2 (en) | 2012-10-11 | 2018-10-09 | Laird Technologies, Inc. | Systems and methods for cooling X-ray tubes and detectors |
US10327722B2 (en) | 2012-10-11 | 2019-06-25 | Laird Technologies, Inc. | Systems and methods for cooling X-ray tubes and detectors |
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