JP2008053061A - X線撮影装置の冷却システム - Google Patents
X線撮影装置の冷却システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008053061A JP2008053061A JP2006228256A JP2006228256A JP2008053061A JP 2008053061 A JP2008053061 A JP 2008053061A JP 2006228256 A JP2006228256 A JP 2006228256A JP 2006228256 A JP2006228256 A JP 2006228256A JP 2008053061 A JP2008053061 A JP 2008053061A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- cooling
- fan
- heat
- ray
- heat amount
- 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.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- X-Ray Techniques (AREA)
Abstract
【課題】X線管の特性に着目して、冷却用流体の温度変化によらずに、必要最小限の冷却を早期に行う。
【解決手段】X線管に入力する管電圧、管電流および撮影時間に基づいてX線照射に伴って発生する熱量を発生熱量算出手段18で算出し、ファン9の回転数と運転時間とに基づいてX線管に対する冷却熱量を冷却熱量算出手段21で算出し、発生熱量算出手段18で算出される発生熱量と冷却熱量算出手段21で算出される冷却熱量とに基づいて、X線管に蓄積される熱量を蓄積熱量算出手段22で算出する。蓄積熱量算出手段22で算出される蓄積熱量に基づき、算出蓄積熱量が設定値以上のときには、ファン9の回転数を最大にし、一方、算出蓄積熱量が設定値未満のときには、ファン9の回転数を段階的に減少させる。
【選択図】図3
【解決手段】X線管に入力する管電圧、管電流および撮影時間に基づいてX線照射に伴って発生する熱量を発生熱量算出手段18で算出し、ファン9の回転数と運転時間とに基づいてX線管に対する冷却熱量を冷却熱量算出手段21で算出し、発生熱量算出手段18で算出される発生熱量と冷却熱量算出手段21で算出される冷却熱量とに基づいて、X線管に蓄積される熱量を蓄積熱量算出手段22で算出する。蓄積熱量算出手段22で算出される蓄積熱量に基づき、算出蓄積熱量が設定値以上のときには、ファン9の回転数を最大にし、一方、算出蓄積熱量が設定値未満のときには、ファン9の回転数を段階的に減少させる。
【選択図】図3
Description
この発明は、被検体にX線を照射するX線管と、そのX線管から照射されて被検体を透過したX線を受光するX線検出手段と、X線管と配管を介して接続される熱交換器と、X線管と熱交換器とにわたって冷却用流体を循環するポンプと、熱交換器に付設されてX線管を経た冷却用流体を冷却するために空気を吹き付けるファンとを備えたX線撮影装置の冷却システムに関する。
この種のX線撮影装置の冷却システムとしては、従来、次のようなものが知られている。
A.第1従来例
X線管装置本体と絶縁媒体冷却熱交換器とが、絶縁媒体循環ポンプを介装した絶縁媒体配管を介して接続され、絶縁媒体が密封状態で循環するように構成されている。
絶縁媒体冷却熱交換器には、圧縮機、凝縮器、減圧手段が順次冷媒配管によって接続され、冷媒が密封された状態で循環する冷凍サイクルが構成されている。凝縮器には、送風機が付設されている。
A.第1従来例
X線管装置本体と絶縁媒体冷却熱交換器とが、絶縁媒体循環ポンプを介装した絶縁媒体配管を介して接続され、絶縁媒体が密封状態で循環するように構成されている。
絶縁媒体冷却熱交換器には、圧縮機、凝縮器、減圧手段が順次冷媒配管によって接続され、冷媒が密封された状態で循環する冷凍サイクルが構成されている。凝縮器には、送風機が付設されている。
以上のように絶縁媒体冷却器が構成され、これにより、圧縮機で高温高圧に圧縮されたガス状冷媒は、凝縮器において送風機による冷却を受け、高圧の液状冷媒となる。次に、減圧手段を通過して減圧された冷媒は、絶縁媒体冷却熱交換器において熱を受け取り蒸発し、ガス状冷媒となる。冷媒が蒸発する際には多量の熱を潜熱として受け取るため、コンパクトな熱交換器で被冷却媒体を低温にし、安定して冷却することができる。蒸発したガス状冷媒は再び圧縮機において圧縮され、以下、上述のサイクルを繰り返すようになっている。
絶縁媒体冷却器の動作を説明すれば、制御装置の制御によってX線管装置本体が動作し、X線の発生が開始すると同時に、絶縁媒体循環ポンプが起動する。X線管装置本体の絶縁媒体の出口配管に設けた温度検知手段により、絶縁媒体の出口温度が所定温度を超えたことを検知すると、制御装置が圧縮機、凝縮器に付設した送風機を起動して冷凍サイクルを起動する。
冷凍サイクルにより絶縁媒体冷却熱交換器で冷却された絶縁媒体は絶縁媒体循環ポンプによりX線管装置本体に供給され、X線管装置本体内のX線管を冷却する。更に、X線管を冷却して加熱された絶縁媒体は再び絶縁媒体冷却熱交換器に戻って冷却される。
冷凍サイクルにより絶縁媒体冷却熱交換器で冷却された絶縁媒体は絶縁媒体循環ポンプによりX線管装置本体に供給され、X線管装置本体内のX線管を冷却する。更に、X線管を冷却して加熱された絶縁媒体は再び絶縁媒体冷却熱交換器に戻って冷却される。
冷凍サイクルにより絶縁媒体が十分に冷却され、温度検知手段により、絶縁媒体の出口温度が所定温度に低下したことを検知すると、制御装置が圧縮機、凝縮器に付設した送風機を停止して冷凍サイクルを停止する。
これにより、雰囲気空気温度が上昇しても、安定して絶縁媒体を介してX線管装置本体の冷却を行うことができるようにしている(特許文献1参照)。
これにより、雰囲気空気温度が上昇しても、安定して絶縁媒体を介してX線管装置本体の冷却を行うことができるようにしている(特許文献1参照)。
B.第2従来例
X線管と絶縁媒体冷却熱交換器とが、絶縁媒体循環ポンプを介装した絶縁媒体配管を介して接続され、絶縁媒体が密封状態で循環するように構成されている。
絶縁媒体冷却熱交換器には、2次冷熱媒体空冷熱交換器と2次冷熱媒体冷却熱交換器とが、2次冷熱媒体循環ポンプを介装した配管を介して接続され、2次冷熱媒体が封入されて循環するように構成されている。
2次冷熱媒体冷却熱交換器に、圧縮機、凝縮器、減圧手段が順次配管によって接続され、冷媒が密封された状態で循環する冷凍サイクルが構成されている。
2次冷熱媒体空冷熱交換器および凝縮器それぞれには、送風ファンが付設されている。
X線管と絶縁媒体冷却熱交換器とが、絶縁媒体循環ポンプを介装した絶縁媒体配管を介して接続され、絶縁媒体が密封状態で循環するように構成されている。
絶縁媒体冷却熱交換器には、2次冷熱媒体空冷熱交換器と2次冷熱媒体冷却熱交換器とが、2次冷熱媒体循環ポンプを介装した配管を介して接続され、2次冷熱媒体が封入されて循環するように構成されている。
2次冷熱媒体冷却熱交換器に、圧縮機、凝縮器、減圧手段が順次配管によって接続され、冷媒が密封された状態で循環する冷凍サイクルが構成されている。
2次冷熱媒体空冷熱交換器および凝縮器それぞれには、送風ファンが付設されている。
以上のようにX線管冷却装置が構成され、これにより、X線管冷却装置への通電が行われると、絶縁媒体循環ポンプ、2次冷熱媒体循環ポンプ、および、2次冷熱媒体空冷熱交換器に付設した送風ファンの運転が開始される。X線管にX線放射指令が与えられると、X線管からX線が発生し、X線管内部のターゲットからの輻射伝熱により徐々に加熱された絶縁媒体は絶縁媒体冷却熱交換器で冷却され、他方、加熱された2次冷熱媒体は、2次冷熱媒体空冷熱交換器に供給され、外気空気により冷却された後、2次冷熱媒体空冷熱交換器、2次冷熱媒体循環ポンプを経て再び、絶縁媒体冷却熱交換器に供給される。一方、絶縁媒体冷却熱交換器で冷却された絶縁媒体は循環ポンプによりX線管に供給され、X線管を冷却し、加熱された絶縁媒体は再び絶縁媒体冷却熱交換器に戻って冷却される。
X線発生を継続するに従い、絶縁媒体および2次冷熱媒体の温度は上昇し、2次冷熱媒体空冷熱交換器の入口配管に設けた温度検知手段が所定温度を超えたことを検知すると、制御装置が圧縮機、凝縮器に付設した送風ファンを起動して冷凍サイクルを起動する。
この冷却能力の大きい冷凍サイクルの起動により、絶縁媒体冷却熱交換器への2次冷熱媒体の供給温度を低下させることができ、絶縁媒体冷却熱交換器において絶縁媒体の温度上昇を防止することができるように構成されている。
2次冷熱媒体が冷却され、温度検知手段が、2次冷熱媒体空冷熱交換器の入口温度が所定温度に低下したことを検知すると、制御装置が圧縮機、凝縮器に付設した送風ファンを停止して冷凍サイクルを停止する。冷凍サイクル停止後は2次冷熱媒体空冷熱交換器により引き続き冷却が行われる。
このように、空冷熱交換器と冷凍サイクルの二つの冷却装置を併用し、空冷熱交換器の入口あるいは出口温度により冷凍サイクルを制御するように冷却システムを構成することで、X線管に対して安定した冷却を行うことができるようにしている(特許文献2参照)。
特開2001−185396号公報
特開2002−164196号公報
この冷却能力の大きい冷凍サイクルの起動により、絶縁媒体冷却熱交換器への2次冷熱媒体の供給温度を低下させることができ、絶縁媒体冷却熱交換器において絶縁媒体の温度上昇を防止することができるように構成されている。
2次冷熱媒体が冷却され、温度検知手段が、2次冷熱媒体空冷熱交換器の入口温度が所定温度に低下したことを検知すると、制御装置が圧縮機、凝縮器に付設した送風ファンを停止して冷凍サイクルを停止する。冷凍サイクル停止後は2次冷熱媒体空冷熱交換器により引き続き冷却が行われる。
このように、空冷熱交換器と冷凍サイクルの二つの冷却装置を併用し、空冷熱交換器の入口あるいは出口温度により冷凍サイクルを制御するように冷却システムを構成することで、X線管に対して安定した冷却を行うことができるようにしている(特許文献2参照)。
しかしながら、上述第1従来例では、X線管装置本体の絶縁媒体の出口温度が設定範囲に維持されるようにしており、他方、第2従来例では、2次冷熱媒体空冷熱交換器の入口温度が設定範囲に維持されるようにしている。すなわち、X線の発生度合いのいかんにかかわらず、常に、同じ冷却性能が得られるようにしている。
そのため、管電圧や管電流が低かったり撮影時間が短いなど、X線管の温度が比較的低くてX線管に蓄積される熱量が少ない場合でも、ポンプや送風機を稼動し、消費電力が大きくて経済性が低下する問題や、ポンプや送風機の騒音が全体として大きいという問題があった。
また、温度変化に基づいているために、X線管の温度が上昇してから制御するものであり、冷却の開始が遅くなる不都合があった。
そのため、管電圧や管電流が低かったり撮影時間が短いなど、X線管の温度が比較的低くてX線管に蓄積される熱量が少ない場合でも、ポンプや送風機を稼動し、消費電力が大きくて経済性が低下する問題や、ポンプや送風機の騒音が全体として大きいという問題があった。
また、温度変化に基づいているために、X線管の温度が上昇してから制御するものであり、冷却の開始が遅くなる不都合があった。
この発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであって、X線管の特性に着目して、冷却用流体の温度変化によらずに、必要最小限の冷却を早期に行うことができるようにすることを目的とする。
請求項1に係る発明は、上述のような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、被検体にX線を照射するX線管と、前記X線管から照射されて被検体を透過したX線を受光するX線検出手段と、前記X線管と配管を介して接続される熱交換器と、前記X線管と前記熱交換器とにわたって冷却用流体を循環するポンプと、前記熱交換器に付設されて前記X線管を経た冷却用流体を冷却するために空気を吹き付けるファンとを備えたX線撮影装置の冷却システムにおいて、
前記X線管に入力する管電圧、管電流および撮影時間に基づいてX線照射に伴って発生する熱量を算出する発生熱量算出手段と、前記ファンまたはポンプの回転数と運転時間とに基づいて前記X線管に対する冷却熱量を算出する冷却熱量算出手段と、前記発生熱量算出手段で算出される発生熱量と前記冷却熱量算出手段で算出される冷却熱量とに基づいて前記X線管に蓄積される熱量を算出する蓄積熱量算出手段と、前記蓄積熱量算出手段で算出される蓄積熱量に基づいて算出蓄積熱量が多いほど前記ファンまたはポンプの回転数が高くなるように前記ファンまたはポンプの回転数を制御する冷却制御手段と、を備えた ことを特徴としている。
すなわち、被検体にX線を照射するX線管と、前記X線管から照射されて被検体を透過したX線を受光するX線検出手段と、前記X線管と配管を介して接続される熱交換器と、前記X線管と前記熱交換器とにわたって冷却用流体を循環するポンプと、前記熱交換器に付設されて前記X線管を経た冷却用流体を冷却するために空気を吹き付けるファンとを備えたX線撮影装置の冷却システムにおいて、
前記X線管に入力する管電圧、管電流および撮影時間に基づいてX線照射に伴って発生する熱量を算出する発生熱量算出手段と、前記ファンまたはポンプの回転数と運転時間とに基づいて前記X線管に対する冷却熱量を算出する冷却熱量算出手段と、前記発生熱量算出手段で算出される発生熱量と前記冷却熱量算出手段で算出される冷却熱量とに基づいて前記X線管に蓄積される熱量を算出する蓄積熱量算出手段と、前記蓄積熱量算出手段で算出される蓄積熱量に基づいて算出蓄積熱量が多いほど前記ファンまたはポンプの回転数が高くなるように前記ファンまたはポンプの回転数を制御する冷却制御手段と、を備えた ことを特徴としている。
(作用・効果)
種々の考察の結果、X線管がX線の照射に伴って発生する発生熱量は、入力条件である管電圧、管電流および撮影時間によって決まり、X線管を冷却する冷却熱量は、ファンまたはポンプの回転数と運転時間によって決まり、その結果、X線管に蓄積される蓄積熱量が、上記発生熱量と冷却熱量とに基づいて算出できることに見出すに至った。請求項1に係る発明のX線撮影装置の冷却システムの構成によれば、上記知見に基づいてなされたものであり、熱交換器の出口における冷却用流体の出口温度などを測定したりせずに、発生熱量と冷却熱量とに基づいて算出されたX線管の蓄積熱量に基づき、算出蓄積熱量が多いときには、ファンまたはポンプの回転数を高くして冷却熱量を増加させ、一方、算出蓄積熱量が少ないときには、ファンまたはポンプの回転数を低くして冷却熱量を減少させる。
したがって、X線管の冷却後の冷却用流体の温度変化に基づいて冷却熱量を制御するものでは無く、X線管に対する入力条件によって冷却熱量を算出し、冷却用流体の温度変化によらずにX線管の運転開始と同時に制御し、しかも、発生熱量と冷却熱量とに基づいて算出されたX線管の蓄積熱量に基づき、算出蓄積熱量が多いほどファンまたはポンプの回転数を高くするように制御するから、必要最小限の冷却を早期に行うことができ、消費電力を極力少なくして経済性を向上できるとともに、ポンプや送風機の騒音を極力小さくできる。
種々の考察の結果、X線管がX線の照射に伴って発生する発生熱量は、入力条件である管電圧、管電流および撮影時間によって決まり、X線管を冷却する冷却熱量は、ファンまたはポンプの回転数と運転時間によって決まり、その結果、X線管に蓄積される蓄積熱量が、上記発生熱量と冷却熱量とに基づいて算出できることに見出すに至った。請求項1に係る発明のX線撮影装置の冷却システムの構成によれば、上記知見に基づいてなされたものであり、熱交換器の出口における冷却用流体の出口温度などを測定したりせずに、発生熱量と冷却熱量とに基づいて算出されたX線管の蓄積熱量に基づき、算出蓄積熱量が多いときには、ファンまたはポンプの回転数を高くして冷却熱量を増加させ、一方、算出蓄積熱量が少ないときには、ファンまたはポンプの回転数を低くして冷却熱量を減少させる。
したがって、X線管の冷却後の冷却用流体の温度変化に基づいて冷却熱量を制御するものでは無く、X線管に対する入力条件によって冷却熱量を算出し、冷却用流体の温度変化によらずにX線管の運転開始と同時に制御し、しかも、発生熱量と冷却熱量とに基づいて算出されたX線管の蓄積熱量に基づき、算出蓄積熱量が多いほどファンまたはポンプの回転数を高くするように制御するから、必要最小限の冷却を早期に行うことができ、消費電力を極力少なくして経済性を向上できるとともに、ポンプや送風機の騒音を極力小さくできる。
また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載のX線撮影装置の冷却システムにおいて、
冷却制御手段を、蓄積熱量算出手段で算出される蓄積熱量が設定値以上のときにはファンまたはポンプの回転数を最大にし、設定値未満のときには、算出蓄積熱量の値に応じて前記ファンまたはポンプの回転数を段階的に減少するように制御するように構成する。
冷却制御手段を、蓄積熱量算出手段で算出される蓄積熱量が設定値以上のときにはファンまたはポンプの回転数を最大にし、設定値未満のときには、算出蓄積熱量の値に応じて前記ファンまたはポンプの回転数を段階的に減少するように制御するように構成する。
(作用・効果)
請求項2に係る発明のX線撮影装置の冷却システムの構成によれば、X線管照射による熱量の発生は急激に増大するものであり、所定の値を設定することで、その設定値を間にして、X線管で急激に熱量を発生している状態と冷却によってX線管の蓄積熱量が漸減している状態とに自ずと分かれることに着目し、算出蓄積熱量が設定値以上のときにはファンまたはポンプの回転数を最大にして早期にX線管を冷却し、算出蓄積熱量が設定値未満のときには、算出蓄積熱量の値に応じて前記ファンまたはポンプの回転数を段階的に減少させる。
したがって、消費電力を極力少なくして経済性を向上できるとともに、ポンプや送風機の騒音を極力小さくできる。
請求項2に係る発明のX線撮影装置の冷却システムの構成によれば、X線管照射による熱量の発生は急激に増大するものであり、所定の値を設定することで、その設定値を間にして、X線管で急激に熱量を発生している状態と冷却によってX線管の蓄積熱量が漸減している状態とに自ずと分かれることに着目し、算出蓄積熱量が設定値以上のときにはファンまたはポンプの回転数を最大にして早期にX線管を冷却し、算出蓄積熱量が設定値未満のときには、算出蓄積熱量の値に応じて前記ファンまたはポンプの回転数を段階的に減少させる。
したがって、消費電力を極力少なくして経済性を向上できるとともに、ポンプや送風機の騒音を極力小さくできる。
また、請求項3に係る発明は、請求項1に記載のX線撮影装置の冷却システムにおいて、
蓄積熱量とファンまたはポンプの回転数とを予め相関付けた蓄積熱量―回転数相関テーブルを備え、冷却制御手段を、蓄積熱量算出手段で算出される蓄積熱量に応じて、前記蓄積熱量―回転数相関テーブルから対応する回転数を抽出し、前記ファンまたはポンプの回転数が抽出された回転数になるように制御するように構成する。
蓄積熱量とファンまたはポンプの回転数とを予め相関付けた蓄積熱量―回転数相関テーブルを備え、冷却制御手段を、蓄積熱量算出手段で算出される蓄積熱量に応じて、前記蓄積熱量―回転数相関テーブルから対応する回転数を抽出し、前記ファンまたはポンプの回転数が抽出された回転数になるように制御するように構成する。
(作用・効果)
請求項3に係る発明のX線撮影装置の冷却システムの構成によれば、X線管の蓄積熱量の変化に応じて、蓄積熱量とファンまたはポンプの回転数とを予め相関付けた蓄積熱量―回転数相関テーブルからファンまたはポンプの回転数を抽出し、その抽出した回転数になるようにファンまたはポンプの回転数を制御する。
したがって、より必要最小限の冷却を早期に行うことができ、消費電力を極力少なくして経済性を向上できるとともに、ポンプや送風機の騒音を極力小さくできる。
請求項3に係る発明のX線撮影装置の冷却システムの構成によれば、X線管の蓄積熱量の変化に応じて、蓄積熱量とファンまたはポンプの回転数とを予め相関付けた蓄積熱量―回転数相関テーブルからファンまたはポンプの回転数を抽出し、その抽出した回転数になるようにファンまたはポンプの回転数を制御する。
したがって、より必要最小限の冷却を早期に行うことができ、消費電力を極力少なくして経済性を向上できるとともに、ポンプや送風機の騒音を極力小さくできる。
また、請求項4に係る発明は、請求項1、2、3のいずれかに記載のX線撮影装置の冷却システムにおいて、
X線照射準備から実際のX線照射開始までの間では、ファンまたはポンプの回転数を最大になるように設定するように構成する。
X線照射準備から実際のX線照射開始までの間では、ファンまたはポンプの回転数を最大になるように設定するように構成する。
(作用・効果)
請求項4に係る発明のX線撮影装置の冷却システムの構成によれば、X線管の照射が開始される前に、冷却能力を最大にして冷却を開始することができる。
したがって、X線管の照射開始前においてX線管を冷却できるとともにX線管の照射開始に伴う熱量の発生に対して早期に効果的に冷却することができる。
請求項4に係る発明のX線撮影装置の冷却システムの構成によれば、X線管の照射が開始される前に、冷却能力を最大にして冷却を開始することができる。
したがって、X線管の照射開始前においてX線管を冷却できるとともにX線管の照射開始に伴う熱量の発生に対して早期に効果的に冷却することができる。
また、請求項5に係る発明は、請求項1、2、3のいずれかに記載のX線撮影装置の冷却システムにおいて、
発生熱量とファンまたはポンプの回転数とを予め相関付けた発生熱量―回転数相関テーブルを備え、X線照射準備から実際のX線照射開始までの間では、前記ファンまたはポンプの回転数を、発生熱量算出手段で算出される発生熱量に応じて、前記発生熱量―回転数相関テーブルから対応する回転数を抽出し、前記ファンまたはポンプの回転数が抽出された回転数になるように設定するように構成する。
発生熱量とファンまたはポンプの回転数とを予め相関付けた発生熱量―回転数相関テーブルを備え、X線照射準備から実際のX線照射開始までの間では、前記ファンまたはポンプの回転数を、発生熱量算出手段で算出される発生熱量に応じて、前記発生熱量―回転数相関テーブルから対応する回転数を抽出し、前記ファンまたはポンプの回転数が抽出された回転数になるように設定するように構成する。
(作用・効果)
請求項5に係る発明のX線撮影装置の冷却システムの構成によれば、X線管に対する入力条件によって発生熱量が変動することに着目し、X線照射準備から実際のX線照射開始までの間のX線管に対する冷却を、入力条件に合わせて行う。
したがって、X線照射準備から実際のX線照射開始までの間におけるファンまたはポンプの運転による騒音発生を抑えながら、X線管の照射開始前においてX線管を冷却できるとともにX線管の照射開始に伴う熱量の発生に対して早期に効果的に冷却することができる。
請求項5に係る発明のX線撮影装置の冷却システムの構成によれば、X線管に対する入力条件によって発生熱量が変動することに着目し、X線照射準備から実際のX線照射開始までの間のX線管に対する冷却を、入力条件に合わせて行う。
したがって、X線照射準備から実際のX線照射開始までの間におけるファンまたはポンプの運転による騒音発生を抑えながら、X線管の照射開始前においてX線管を冷却できるとともにX線管の照射開始に伴う熱量の発生に対して早期に効果的に冷却することができる。
以上説明したように、種々の考察の結果、X線管がX線の照射に伴って発生する発生熱量は、入力条件である管電圧、管電流および撮影時間によって決まり、X線管を冷却する冷却熱量は、ファンまたはポンプの回転数と運転時間によって決まり、その結果、X線管に蓄積される蓄積熱量が、上記発生熱量と冷却熱量とに基づいて算出できることに見出すに至った。請求項1に係る発明のX線撮影装置の冷却システムの構成によれば、上記知見に基づいてなされたものであり、熱交換器の出口における冷却用流体の出口温度などを測定したりせずに、発生熱量と冷却熱量とに基づいて算出されたX線管の蓄積熱量に基づき、算出蓄積熱量が多いときには、ファンまたはポンプの回転数を高くして冷却熱量を増加させ、一方、算出蓄積熱量が少ないときには、ファンまたはポンプの回転数を低くして冷却熱量を減少させる。
したがって、X線管の冷却後の冷却用流体の温度変化に基づいて冷却熱量を制御するものでは無く、X線管に対する入力条件によって冷却熱量を算出し、冷却用流体の温度変化によらずにX線管の運転開始と同時に制御し、しかも、発生熱量と冷却熱量とに基づいて算出されたX線管の蓄積熱量に基づき、算出蓄積熱量が多いほどファンまたはポンプの回転数を高くするように制御するから、必要最小限の冷却を早期に行うことができ、消費電力を極力少なくして経済性を向上できるとともに、ポンプや送風機の騒音を極力小さくできる。
したがって、X線管の冷却後の冷却用流体の温度変化に基づいて冷却熱量を制御するものでは無く、X線管に対する入力条件によって冷却熱量を算出し、冷却用流体の温度変化によらずにX線管の運転開始と同時に制御し、しかも、発生熱量と冷却熱量とに基づいて算出されたX線管の蓄積熱量に基づき、算出蓄積熱量が多いほどファンまたはポンプの回転数を高くするように制御するから、必要最小限の冷却を早期に行うことができ、消費電力を極力少なくして経済性を向上できるとともに、ポンプや送風機の騒音を極力小さくできる。
次に、この発明の実施例について、図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、この発明に係るX線撮影装置の実施例1の全体正面図であり、基台1に、被検体を搭載する天板2が設けられるとともに支柱3が設けられ、天板2の上方側において、被検体にX線を照射するX線管4が支柱3に設けられ、下方側において、X線管4から照射されて被検体を透過したX線を受光するX線検出手段としてのX線検出器5が設けられている。
X線管4には、図2のシステム構成図に示すように、循環用の配管6を介して空冷式の熱交換器7が接続されるとともに配管6にポンプ8が介装され、X線管4と熱交換器7とにわたって冷却用流体としての絶縁油を循環し、X線管4を冷却するように構成されている。熱交換器7には、X線管4を経た絶縁油を冷却するために空気を吹き付けるファン9が付設されている。冷却用流体としては、絶縁油に限らず、例えば、水などの各種の流体が使用可能である。
ポンプ8およびファン9には、それぞれに駆動用の所定の電力を入力する冷却制御装置10が接続され、その冷却制御装置10に、高電圧発生装置11で設定される入力条件である管電圧、管電流および撮影時間が入力されるように構成されている。
図3の冷却制御構成のブロック図に示すように、冷却制御装置10に冷却制御手段としてのコントローラ12が備えられ、そのコントローラ12に、管電圧設定手段13、管電流設定手段14、撮影時間設定手段15、照射開始スイッチ16、照射準備スイッチ17およびファン9が接続されている。照射開始スイッチ16と照射準備スイッチ17とは、個別に備えられるものに限らず、例えば、1段目で照射準備ONに、そして、その後の深押しによって照射開始ONになるように構成されるものでも良い。
コントローラ12には、発生熱量算出手段18、カウンタ19、ファン回転数設定手段20、冷却熱量算出手段21、蓄積熱量算出手段22、比較手段23、最大回転数指令手段24、回転数減少指令手段25およびファン駆動手段26が備えられている。
発生熱量算出手段18では、管電圧設定手段13で設定される管電圧、管電流設定手段14で設定される管電流、および、撮影時間設定手段15で設定される撮影時間、すなわち、X線管4に入力する入力条件(X線管運転条件)に基づいてX線照射に伴って発生する熱量を算出するようになっている。
カウンタ19では、照射開始スイッチ16のONに伴って起動されるようになっている。
ファン回転数設定手段20では、照射準備スイッチ17のONに伴って、ファン9の回転数を最大に設定するようになっている。また、照射開始スイッチ16をON操作した後では、後述する最大回転数指令手段24からの指令に基づいて、ファン9の回転数を最大に、そして、回転数減少指令手段25からの指令に基づいて、ファン9の回転数を所定割合減少した回転数にそれぞれ設定するようになっている。ファン回転数設定手段20では、これらの設定に基づき、設定した回転数の信号をファン駆動手段26に出力するようになっている。カウンタ19では、設定回転数が変わるたびにリセットされるようになっている。
ファン回転数設定手段20では、照射準備スイッチ17のONに伴って、ファン9の回転数を最大に設定するようになっている。また、照射開始スイッチ16をON操作した後では、後述する最大回転数指令手段24からの指令に基づいて、ファン9の回転数を最大に、そして、回転数減少指令手段25からの指令に基づいて、ファン9の回転数を所定割合減少した回転数にそれぞれ設定するようになっている。ファン回転数設定手段20では、これらの設定に基づき、設定した回転数の信号をファン駆動手段26に出力するようになっている。カウンタ19では、設定回転数が変わるたびにリセットされるようになっている。
冷却熱量算出手段21では、カウンタ19でカウントされる運転時間と、ファン回転数設定手段20からのファン9の回転数とに基づいて、X線管4に対する冷却熱量を積算して算出するようになっている。
蓄積熱量算出手段22では、発生熱量算出手段18で算出される発生熱量と冷却熱量算出手段21で算出される冷却熱量とに基づいてX線管4に蓄積される熱量を算出するようになっている。すなわち、発生熱量から冷却熱量を減算することでX線管4に蓄積される熱量を算出している。
蓄積熱量算出手段22では、発生熱量算出手段18で算出される発生熱量と冷却熱量算出手段21で算出される冷却熱量とに基づいてX線管4に蓄積される熱量を算出するようになっている。すなわち、発生熱量から冷却熱量を減算することでX線管4に蓄積される熱量を算出している。
比較手段23では、蓄積熱量算出手段22で算出される蓄積熱量と設定値とを比較し、蓄積熱量が設定値以上のときには、最大回転数指令手段24からファン回転数設定手段20に指令信号を出力し、ファン9の回転数を最大にし、設定値未満のときには、回転数減少指令手段25からファン回転数設定手段20に、算出蓄積熱量の値に応じて所定割合減少した回転数の指令信号を出力し、ファン9の回転数を段階的に減少するようになっている。
ファン駆動手段26では、ファン回転数設定手段20からの設定回転数の信号に応答して、設定回転数に対応する駆動出力をファン9に出力し、設定した回転数でファン9を駆動させるようになっている。
ファン駆動手段26では、ファン回転数設定手段20からの設定回転数の信号に応答して、設定回転数に対応する駆動出力をファン9に出力し、設定した回転数でファン9を駆動させるようになっている。
上記構成によるX線管4における発生熱量、蓄積熱量および冷却熱量の経時的変化は、図4に示す通りである。
すなわち、照射準備スイッチ17をONしてX線管4に対してX線の照射準備を行うに伴い(発生熱量の白抜き部分、ここでは熱は発生していない)、ファン9の回転数が最大に設定されて冷却可能な冷却熱量が最大量まで上昇する。その後、運転開始スイッチ16がONされてX線の照射が開始されるに伴い、X線管4で多量の熱が発生する(発生熱量の塗りつぶし部分)。その時点で、すでに冷却熱量が最大になっており、発生した熱がX線管4に徐々に蓄積されながら最大に達した後、冷却によって蓄積熱量が減少する。蓄積熱量が設定上の最大量の約40%程度(設定値)まで減少するまでは、ファン9の回転数が最大の状態(冷却熱量が最大の状態)を維持し、それよりも減少すると、設定回転数(例えば、最大の状態の25%)づつ減少させ、消費電力少なく、かつ騒音を小さくしながら、必要最小限の冷却を行う。
すなわち、照射準備スイッチ17をONしてX線管4に対してX線の照射準備を行うに伴い(発生熱量の白抜き部分、ここでは熱は発生していない)、ファン9の回転数が最大に設定されて冷却可能な冷却熱量が最大量まで上昇する。その後、運転開始スイッチ16がONされてX線の照射が開始されるに伴い、X線管4で多量の熱が発生する(発生熱量の塗りつぶし部分)。その時点で、すでに冷却熱量が最大になっており、発生した熱がX線管4に徐々に蓄積されながら最大に達した後、冷却によって蓄積熱量が減少する。蓄積熱量が設定上の最大量の約40%程度(設定値)まで減少するまでは、ファン9の回転数が最大の状態(冷却熱量が最大の状態)を維持し、それよりも減少すると、設定回転数(例えば、最大の状態の25%)づつ減少させ、消費電力少なく、かつ騒音を小さくしながら、必要最小限の冷却を行う。
図5は、この発明に係るX線撮影装置の冷却システムの実施例2の冷却制御構成のブロック図であり、実施例1と異なるところは、次の通りである。
すなわち、コントローラ12において、実施例1における比較手段23、最大回転数指令手段24および回転数減少指令手段25に代えて、ファン回転数抽出手段31および蓄積熱量―回転数相関テーブル32が備えられている。
蓄積熱量―回転数相関テーブル32では、次のように、蓄積熱量とファン9の回転数とが、蓄積熱量が多いほどファン9の回転数が高くなるように予め相関付けられている。なお、蓄積熱量の設定上の最大量を100%とし、ファン9の回転数が最大の状態を100%とし、それぞれ比率(%)で示している。
蓄積熱量(%) 90-100 80-90 70-80 60-70 50-60 40-50 30-40 20-30 10-20 0-10
ファンの回転数(%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
すなわち、コントローラ12において、実施例1における比較手段23、最大回転数指令手段24および回転数減少指令手段25に代えて、ファン回転数抽出手段31および蓄積熱量―回転数相関テーブル32が備えられている。
蓄積熱量―回転数相関テーブル32では、次のように、蓄積熱量とファン9の回転数とが、蓄積熱量が多いほどファン9の回転数が高くなるように予め相関付けられている。なお、蓄積熱量の設定上の最大量を100%とし、ファン9の回転数が最大の状態を100%とし、それぞれ比率(%)で示している。
蓄積熱量(%) 90-100 80-90 70-80 60-70 50-60 40-50 30-40 20-30 10-20 0-10
ファンの回転数(%) 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10
ファン回転数抽出手段31では、蓄積熱量算出手段22で算出される蓄積熱量に応じて、蓄積熱量―回転数相関テーブル32から対応する回転数を抽出し、ファン回転数設定手段20に指令信号を出力し、ファン9の回転数を抽出された回転数に設定し、その回転数でファン9を駆動するようになっている。他の構成は実施例1と同じであり、同一図番を付すことによりその説明は省略する。
図6は、この発明に係るX線撮影装置の冷却システムの実施例3の冷却制御構成のブロック図であり、実施例2と異なるところは、次の通りである。
すなわち、コントローラ12において、準備ファン回転数抽出手段41と発生熱量―回転数相関テーブル42とが備えられ、発生熱量算出手段18からの発生熱量が準備ファン回転数抽出手段41に入力されるようになっている。
発生熱量―回転数相関テーブル42では、X線管4に対する入力条件の違いに応じて、次のように、それぞれの発生熱量とファン9の回転数とが予め相関付けられている。なお、発生熱量としては、最大の入力条件時のものを100%とし、90%の場合、80%の場合、70%の場合の4段階がある場合で示している。また、ファン9の回転数が最大の状態を100%とし、それぞれ比率(%)で示している。
発生熱量(%) 100 90 80 70
ファンの回転数(%) 100 95 90 85
すなわち、コントローラ12において、準備ファン回転数抽出手段41と発生熱量―回転数相関テーブル42とが備えられ、発生熱量算出手段18からの発生熱量が準備ファン回転数抽出手段41に入力されるようになっている。
発生熱量―回転数相関テーブル42では、X線管4に対する入力条件の違いに応じて、次のように、それぞれの発生熱量とファン9の回転数とが予め相関付けられている。なお、発生熱量としては、最大の入力条件時のものを100%とし、90%の場合、80%の場合、70%の場合の4段階がある場合で示している。また、ファン9の回転数が最大の状態を100%とし、それぞれ比率(%)で示している。
発生熱量(%) 100 90 80 70
ファンの回転数(%) 100 95 90 85
準備ファン回転数抽出手段31では、照射準備スイッチ17のON操作に伴い、発生熱量算出手段18からの発生熱量に応じて、発生熱量―回転数相関テーブル42から対応する回転数を抽出し、ファン回転数設定手段20に指令信号を出力し、ファン9の回転数を抽出された回転数に設定し、その回転数でファン9を駆動するようになっている。他の構成は実施例2と同じであり、同一図番を付すことによりその説明は省略する。
上記実施例では、冷却熱量の増減をファン9の回転数の増減で行うように構成しているが、この発明としては、ポンプ8の回転数の増減で行うように構成するものでも良い。
4…X線管
5…X線検出器(X線検出手段)
6…配管
7…熱交換器
8…ポンプ
9…ファン
12…コントローラ(冷却制御手段)
18…発生熱量算出手段
21…冷却熱量算出手段
22…蓄積熱量算出手段
32…蓄積熱量―回転数相関テーブル
42…発生熱量―回転数相関テーブル
5…X線検出器(X線検出手段)
6…配管
7…熱交換器
8…ポンプ
9…ファン
12…コントローラ(冷却制御手段)
18…発生熱量算出手段
21…冷却熱量算出手段
22…蓄積熱量算出手段
32…蓄積熱量―回転数相関テーブル
42…発生熱量―回転数相関テーブル
Claims (5)
- 被検体にX線を照射するX線管と、前記X線管から照射されて被検体を透過したX線を受光するX線検出手段と、前記X線管と配管を介して接続される熱交換器と、前記X線管と前記熱交換器とにわたって冷却用流体を循環するポンプと、前記熱交換器に付設されて前記X線管を経た冷却用流体を冷却するために空気を吹き付けるファンとを備えたX線撮影装置の冷却システムにおいて、
前記X線管に入力する管電圧、管電流および撮影時間に基づいてX線照射に伴って発生する熱量を算出する発生熱量算出手段と、前記ファンまたはポンプの回転数と運転時間とに基づいて前記X線管に対する冷却熱量を算出する冷却熱量算出手段と、前記発生熱量算出手段で算出される発生熱量と前記冷却熱量算出手段で算出される冷却熱量とに基づいて前記X線管に蓄積される熱量を算出する蓄積熱量算出手段と、前記蓄積熱量算出手段で算出される蓄積熱量に基づいて算出蓄積熱量が多いほど前記ファンまたはポンプの回転数が高くなるように前記ファンまたはポンプの回転数を制御する冷却制御手段と、を備えたことを特徴とするX線撮影装置の冷却システム。 - 請求項1に記載のX線撮影装置の冷却システムにおいて、
冷却制御手段を、蓄積熱量算出手段で算出される蓄積熱量が設定値以上のときにはファンまたはポンプの回転数を最大にし、設定値未満のときには、算出蓄積熱量の値に応じて前記ファンまたはポンプの回転数を段階的に減少するように制御するように構成したものであるX線撮影装置の冷却システム。 - 請求項1に記載のX線撮影装置の冷却システムにおいて、
蓄積熱量とファンまたはポンプの回転数とを予め相関付けた蓄積熱量―回転数相関テーブルを備え、冷却制御手段を、蓄積熱量算出手段で算出される蓄積熱量に応じて、前記蓄積熱量―回転数相関テーブルから対応する回転数を抽出し、前記ファンまたはポンプの回転数が抽出された回転数になるように制御するように構成したものであるX線撮影装置の冷却システム。 - 請求項1、2、3のいずれかに記載のX線撮影装置の冷却システムにおいて、
X線照射準備から実際のX線照射開始までの間では、ファンまたはポンプの回転数を最大になるように設定するものであるX線撮影装置の冷却システム。 - 請求項1、2、3のいずれかに記載のX線撮影装置の冷却システムにおいて、
発生熱量とファンまたはポンプの回転数とを予め相関付けた発生熱量―回転数相関テーブルを備え、X線照射準備から実際のX線照射開始までの間では、前記ファンまたはポンプの回転数を、発生熱量算出手段で算出される発生熱量に応じて、前記発生熱量―回転数相関テーブルから対応する回転数を抽出し、前記ファンまたはポンプの回転数が抽出された回転数になるように設定するものであるX線撮影装置の冷却システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006228256A JP2008053061A (ja) | 2006-08-24 | 2006-08-24 | X線撮影装置の冷却システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006228256A JP2008053061A (ja) | 2006-08-24 | 2006-08-24 | X線撮影装置の冷却システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008053061A true JP2008053061A (ja) | 2008-03-06 |
Family
ID=39236911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006228256A Pending JP2008053061A (ja) | 2006-08-24 | 2006-08-24 | X線撮影装置の冷却システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008053061A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011104200A (ja) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Hitachi Medical Corp | X線透視撮影装置 |
CN105379426A (zh) * | 2013-07-31 | 2016-03-02 | 株式会社日立医疗器械 | X射线ct装置、x射线高电压装置、以及x射线摄影装置 |
CN107404795A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-11-28 | 上海联影医疗科技有限公司 | X射线成像的系统和方法 |
CN113347770A (zh) * | 2020-02-18 | 2021-09-03 | 苏州博思得电气有限公司 | 一种球管保护方法、装置及电子设备 |
US11504080B2 (en) | 2020-01-21 | 2022-11-22 | Canon Medical Systems Corporation | X-ray computed tomography apparatus |
-
2006
- 2006-08-24 JP JP2006228256A patent/JP2008053061A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011104200A (ja) * | 2009-11-19 | 2011-06-02 | Hitachi Medical Corp | X線透視撮影装置 |
CN105379426A (zh) * | 2013-07-31 | 2016-03-02 | 株式会社日立医疗器械 | X射线ct装置、x射线高电压装置、以及x射线摄影装置 |
CN107404795A (zh) * | 2017-05-23 | 2017-11-28 | 上海联影医疗科技有限公司 | X射线成像的系统和方法 |
US10455678B2 (en) | 2017-05-23 | 2019-10-22 | Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. | Systems and methods for X-ray imaging |
US10757796B2 (en) | 2017-05-23 | 2020-08-25 | Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. | Systems and methods for X-ray imaging |
US11504080B2 (en) | 2020-01-21 | 2022-11-22 | Canon Medical Systems Corporation | X-ray computed tomography apparatus |
CN113347770A (zh) * | 2020-02-18 | 2021-09-03 | 苏州博思得电气有限公司 | 一种球管保护方法、装置及电子设备 |
CN113347770B (zh) * | 2020-02-18 | 2024-01-09 | 苏州博思得电气有限公司 | 一种球管保护方法、装置及电子设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5208275B2 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JP5356900B2 (ja) | 地中熱ヒートポンプ装置 | |
JP2010175163A (ja) | 液体循環式暖房システム | |
CN102575854A (zh) | 热介质循环型热泵供暖机 | |
JP2008053061A (ja) | X線撮影装置の冷却システム | |
JP2006517643A (ja) | 蒸気圧縮システムの超臨界圧力調整 | |
JP5667956B2 (ja) | 空気調和装置 | |
JP6423736B2 (ja) | 冷却装置 | |
JP5934916B2 (ja) | 冷凍サイクル装置及びそれを備えた温水生成装置 | |
JP6147659B2 (ja) | ヒートポンプ装置 | |
JPWO2015194038A1 (ja) | ヒートポンプ暖房システム | |
JP4665736B2 (ja) | 冷凍サイクル装置の制御方法およびそれを用いた冷凍サイクル装置 | |
KR101698857B1 (ko) | 의류처리장치 및 의류처리장치의 제어방법 | |
JP2002340400A (ja) | ヒートポンプ給湯機 | |
JP2011185571A (ja) | ヒートポンプシステム | |
JP5381749B2 (ja) | 冷凍サイクル装置 | |
JP2014005961A (ja) | 冷凍サイクル装置及びそれを備えた温水生成装置 | |
JP4731675B2 (ja) | X線管装置 | |
JP2018146144A (ja) | 冷凍サイクル装置及びその運転方法 | |
JP2011069502A (ja) | ヒートポンプ装置 | |
JP2006038386A (ja) | 冷却装置 | |
JP6643711B2 (ja) | 冷凍サイクル装置及び冷却方法 | |
JP6208085B2 (ja) | ヒートポンプ装置 | |
JPH04251170A (ja) | コジェネシステムにおける冷凍装置とその運転方法 | |
JP2010078284A (ja) | 冷凍サイクル装置 |