JP2023147381A - X-ray ct apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書及び図面に開示の実施形態は、X線CT(Computed Tomography)装置に関する。 The embodiments disclosed in this specification and the drawings relate to an X-ray CT (Computed Tomography) device.
被検体の体内組織が画像化された医用画像データを生成する医用画像診断装置が存在する。医用画像診断装置としては、X線CT装置及びMRI(Magnetic Resonance Imaging)装置等が挙げられる。X線CT装置は、被検体にX線を照射することでX線検出器が検出したX線に基づく電気信号に基づいて、被検体のアキシャル断面又は3次元のCT画像データを生成する。X線CT装置は、架台装置の回転部に、X線管と、複数のユニットを備える。 2. Description of the Related Art There are medical image diagnostic apparatuses that generate medical image data in which internal tissues of a subject are imaged. Examples of medical image diagnostic devices include X-ray CT devices and MRI (Magnetic Resonance Imaging) devices. An X-ray CT apparatus generates axial cross-sectional or three-dimensional CT image data of a subject based on an electrical signal based on the X-rays detected by an X-ray detector by irradiating the subject with X-rays. The X-ray CT apparatus includes an X-ray tube and a plurality of units in a rotating section of a gantry.
複数のユニットはそれぞれ、吸気口と、排気口と、吸気口から空気を吸気して排気口から前記空気を排気するためのファン(「冷却ファン」とも呼ばれる)とを備える。回転部が回転している間、ファンの駆動によって生じる気流と、回転部の回転によって生じる気流とが排気口の回転方向に沿った部分で衝突し、当該部分を音源とする強い圧力変動が起こり、騒音が発生する。 Each of the plurality of units includes an intake port, an exhaust port, and a fan (also referred to as a "cooling fan") that takes in air from the intake port and exhausts the air from the exhaust port. While the rotating part is rotating, the airflow generated by the drive of the fan and the airflow generated by the rotation of the rotating part collide at the part along the rotational direction of the exhaust port, causing strong pressure fluctuations with the sound source at that part. , noise is generated.
本明細書及び図面に開示の実施形態が解決しようとする課題の一つは、回転部の回転によるユニットの騒音を抑えつつユニット内のデバイスを効果的に冷却することである。ただし、本明細書及び図面に開示の実施形態により解決しようとする課題は上記課題に限られない。後述する実施形態に示す各構成による各効果に対応する課題を、他の課題として位置づけることもできる。 One of the problems to be solved by the embodiments disclosed in this specification and the drawings is to effectively cool the devices inside the unit while suppressing the noise of the unit due to the rotation of the rotating part. However, the problems to be solved by the embodiments disclosed in this specification and the drawings are not limited to the above problems. Issues corresponding to each effect of each configuration shown in the embodiments described later can also be positioned as other issues.
実施形態に係るX線CT装置は、X線照射部と、複数のユニットと、回転部と、突出部とを備える。X線照射部は、X線を照射する。複数のユニットはそれぞれ、吸気口と、排気口と、吸気口から空気を吸気して排気口から空気を排気するためのファンとを設ける。回転部は、X線照射部と、複数のユニットとを回転可能に保持する。突出部は、複数のユニットの少なくとも1つのユニットの排気口の、回転部の回転により少なくとも1つのユニットの外部に発生する気流の上流側に設けられる。 The X-ray CT apparatus according to the embodiment includes an X-ray irradiation section, a plurality of units, a rotating section, and a protruding section. The X-ray irradiation unit irradiates X-rays. Each of the plurality of units is provided with an intake port, an exhaust port, and a fan for taking in air from the intake port and exhausting air from the exhaust port. The rotating section rotatably holds the X-ray irradiation section and the plurality of units. The protruding portion is provided on the upstream side of the airflow generated outside the at least one unit by the rotation of the rotating portion of the exhaust port of at least one of the plurality of units.
以下、図面を参照しながら、X線CT装置の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the X-ray CT apparatus will be described in detail with reference to the drawings.
実施形態に係るX線CT装置によるデータ収集方式には、X線源とX線検出器とが1体として被検体の周囲を回転する回転/回転(R-R:Rotate/Rotate)方式や、リング状に多数の検出素子がアレイされ、X線管のみが被検体の周囲を回転する固定/回転(S-R:Stationary/Rotate)方式等の様々な方式がある。いずれの方式でも本発明を適用可能である。以下、実施形態に係るX線CT装置では、現在、主流を占めている第3世代の回転/回転方式を採用する場合を例にとって説明する。 The data acquisition method by the X-ray CT apparatus according to the embodiment includes a rotation/rotation (RR) method in which the X-ray source and the X-ray detector rotate around the subject as a single unit; There are various methods such as a stationary/rotate (SR) method in which a large number of detection elements are arrayed in a ring shape and only the X-ray tube rotates around the subject. The present invention is applicable to either method. Hereinafter, an X-ray CT apparatus according to an embodiment will be described, taking as an example a case where the third generation rotation/rotation method, which is currently the mainstream, is adopted.
図1は、実施形態に係るX線CT装置の構成を示す概略図である。 FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an X-ray CT apparatus according to an embodiment.
図1は、実施形態に係るX線CT装置1を示す。X線CT装置1は、架台装置10と、寝台装置30と、医用画像処理装置、つまり、コンソール装置40とを備える。架台装置10は、寝台装置30に載置された被検体(例えば、患者)Pに関するX線の検出データ(「純生データ」とも呼ばれる)を取得する。コンソール装置40は、複数ビュー分の検出データに対して前処理を施すことで生データを生成し、生データに対して再構成処理を施すことでCT画像データを再構成して表示する。
FIG. 1 shows an
なお、図1において、説明の便宜上、架台装置10を左側の上下に複数描画しているが、実際の構成としては、架台装置10は1つである。
In FIG. 1, for convenience of explanation, a plurality of
架台装置10は、X線源(例えば、X線管)11と、X線検出器12と、回転部(例えば、回転フレーム)13と、X線高電圧装置14と、制御装置15と、ウェッジ16と、コリメータ17と、データ収集回路(DAS:Data Acquisition System)18と、熱交換器19(図2(A)に図示)と、スタータ制御回路20(図2(A)に図示)と、非回転部(例えば、固定フレーム)21とを備える。なお、架台装置10は、架台部の一例である。
The
X線管11は、回転フレーム13に備えられる。X線管11は、X線高電圧装置14からの高電圧の印加により、陰極(フィラメント)から陽極(ターゲット)に向けて熱電子を照射することでX線を発生する真空管である。例えば、X線管11には、回転する陽極に熱電子を照射することでX線を発生させる回転陽極型のX線管がある。
The
なお、実施形態においては、一管球型のX線CT装置にも、X線管とX線検出器との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のX線CT装置にも適用可能である。また、X線を発生させるX線源は、X線管11に限定されるものではない。例えば、X線管11に替えて、電子銃から発生した電子ビームを収束させるフォーカスコイル、電磁偏向させる偏向コイル、患者Pの半周を囲い偏向した電子ビームが衝突することによってX線を発生させるターゲットリングを含む第5世代方式によりX線を発生させてもよい。なお、X線管11は、X線照射部の一例である。
In addition, in the embodiment, it can be applied to both a single-tube type X-ray CT device and a so-called multi-tube type X-ray CT device in which multiple pairs of X-ray tubes and X-ray detectors are mounted on a rotating ring. Applicable. Furthermore, the X-ray source that generates X-rays is not limited to the
X線検出器12は、X線管11に対向するように回転フレーム13に備えられる。X線検出器12は、X線管11から照射されたX線を検出し、当該X線量に対応した検出データを電気信号としてDAS18に出力する。X線検出器12は、例えば、X線管11の焦点を中心として1つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のX線検出素子が配列された複数のX線検出素子列を有する。X線検出器12は、例えば、チャネル方向に複数のX線検出素子が配列されたX線検出素子列がスライス方向(列方向、row方向)に複数配列された構造を有する。
The
また、X線検出器12は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを有する間接変換型の検出器である。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを有し、シンチレータは入射X線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を有する。グリッドは、シンチレータアレイのX線入射側の面に配置され、散乱X線を吸収する機能を有するX線遮蔽板を有する。なお、グリッドはコリメータ(1次元コリメータ又は2次元コリメータ)と呼ばれる場合もある。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管(フォトマルチプライヤー:PMT)等の光センサを有する。
Further, the
なお、X線検出器12は、入射したX線を電気信号に変換する半導体素子を有する直接変換型の検出器であっても構わない。また、X線検出器12は、X線検出部の一例である。
Note that the
回転フレーム13は、X線管11とX線検出器12とを対向支持する。回転フレーム13は、後述する制御装置15による制御の下、X線管11及びX線検出器12を一体として回転させる円環状のフレームである。なお、回転フレーム13は、X線管11及びX線検出器12に加えて、X線高電圧装置14やDAS18をさらに備えて支持する場合もある。また、回転フレーム13は、回転部の一例である。
The rotating
このように、X線CT装置1は、X線管11とX線検出器12とを対向させて支持する回転フレーム13を患者Pの周りに回転させることで、複数ビュー、すなわち、患者Pの360°分の検出データを収集する。なお、CT画像データの再構成方式は、360°分の検出データを用いるフルスキャン再構成方式には限定されない。例えば、X線CT装置1は、半周(180°)+ファン角度分の検出データに基づいてCT画像データを再構成するハーフ再構成方式を採ってもよい。
In this way, the
X線高電圧装置14は、回転フレーム13に備えられる。X線高電圧装置14は、変圧器(トランス)、整流器などの電気回路を有する。X線高電圧装置14は、電圧発生ユニットU2(図2(A),(B)に図示)と、電圧制御ユニットU3(図2(A),(B)に図示)とを有する。電圧発生ユニットU2は、後述する制御装置15による制御の下、X線管11に印加する高電圧を発生する。電圧制御ユニットU3は、後述する制御装置15による制御の下、電圧発生ユニットU2からの電圧を受け、X線管11の出力電圧の制御を行う。なお、図1において、説明の便宜上、X線高電圧装置14が、X線管11に対してx軸の正方向の位置に配置されているが、X線管11に対してx軸の負方向の位置に配置されてもよい。なお、X線高電圧装置14は、回転フレーム13に代えて、回転フレーム13を回転可能に支持する固定フレーム21に備えられる場合もある。なお、X線高電圧装置14は、X線電圧発生部の一例である。
The X-ray
制御装置15は、処理回路及びメモリと、モータ、アクチュエータなどの駆動機構とを有する。処理回路及びメモリの構成については、後述するコンソール装置40の処理回路44及びメモリ41と同等であるので説明を省略する。
The
制御装置15は、コンソール装置40に取り付けられた、後述する入力インターフェース43又は架台装置10に取り付けられた入力インターフェース(図示省略)からの入力信号を受けて、架台装置10及び寝台装置30の動作制御を行う機能を有する。例えば、制御装置15は、入力信号を受けて回転フレーム13を回転させる制御や、架台装置10をチルトさせる制御や、寝台装置30及び天板33を動作させる制御を行う。なお、架台装置10をチルトさせる制御は、架台装置10に取り付けられた入力インターフェースによって入力される傾斜角度(チルト角度)情報により、制御装置15がx軸中心に回転フレーム13を回転させることによって実現される。なお、制御装置15は架台装置10に設けられてもよいし、コンソール装置40に設けられてもよい。なお、制御装置15は、制御部の一例である。
The
また、制御装置15は、コンソール装置40に取り付けられた、後述する入力インターフェース43又は架台装置10に取り付けられた入力インターフェース(図示省略)から入力された撮像条件に基づいて、X線管11の回転角度や、後述するウェッジ16とコリメータ17との動作を制御する。
The
ウェッジ16は、X線管11のX線出射側に配置されるように回転フレーム13に備えられる。ウェッジ16は、制御装置15による制御の下、X線管11から照射されたX線量を調節するためのフィルタである。具体的には、ウェッジ16は、X線管11から患者Pに照射されるX線が予め定められた分布になるように、X線管11から照射されたX線を透過して減衰させるフィルタである。例えば、ウェッジ16(ウェッジフィルタ(Wedge Filter))、ボウタイフィルタ(bow-tie filter)は、所定のターゲット角度や所定の厚みとなるようにアルミニウムを加工したフィルタである。
The
コリメータ17は、X線絞り又はスリットとも呼ばれ、X線管11のX線出射側に配置されるように回転フレーム13に備えられる。コリメータ17は、制御装置15による制御の下、ウェッジ16を透過したX線の照射範囲を絞り込むための鉛板等であり、複数の鉛板等の組み合せによってX線の照射開口を形成する。
The
DAS18は、回転フレーム13に備えられる。DAS18は、制御装置15による制御の下、X線検出器12の各X線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、制御装置15による制御の下、電気信号をデジタル信号に変換するA/D(Analog to Digital)変換器とを有し、増幅及びデジタル変換後の検出データを生成する。DAS18によって生成された、複数ビュー分の検出データは、コンソール装置40に転送される。
The
ここで、DAS18によって生成された検出データは、回転フレーム13に設けられた発光ダイオード(LED)を有する送信機から光通信によって架台装置10の固定フレーム21に設けられたフォトダイオードを有する受信機に送信され、コンソール装置40に転送される。なお、回転フレーム13から架台装置10の固定フレーム21への検出データの送信方法は、前述の光通信に限らず、非接触型のデータ伝送であれば如何なる方式を採用しても構わない。
Here, the detection data generated by the
熱交換器19は、X線管11を冷却するラジエータであり、X線管11のハウジングの内部に接続される冷却液流路に接続される。熱交換器19と、熱交換器19の外表面に送風するファン(図示省略)と、X線管11のハウジングと熱交換器19との間で冷却液を循環させるポンプ(図示省略)とは冷却ユニットU4(図2(A)に図示)を構成する。そして熱交換器19において冷却液と外気との間で熱交換が行われることにより、X線管11によって加熱された冷却液が冷却される。さらに、ファンの送風により、熱交換器19における熱交換が促進される。冷却ユニットU4は、X線管11の温度に応じてポンプやファンの回転数を制御することにより、X線管11の温度を予め定められた範囲内に抑えることができる。
The
スタータ制御回路20は、X線管11の回転陽極ターゲットを回転させるステータコイルへの電流の供給量を制御することにより、回転陽極ターゲットの回転速度を調整する。スタータ制御回路20は、スタータユニットU5(図2(A)に図示)を構成する。
The
寝台装置30は、基台31と、寝台駆動装置32と、天板33と、支持フレーム34とを備える。寝台装置30は、スキャン対象の患者Pを載置し、制御装置15による制御の下、患者Pを移動させる装置である。
The
基台31は、支持フレーム34を鉛直方向(y軸方向)に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置32は、患者Pが載置された天板33を天板33の長軸方向(z軸方向)に移動するモータ又はアクチュエータである。支持フレーム34の上面に設けられた天板33は、患者Pを載置可能な形状を有する板である。
The
なお、寝台駆動装置32は、天板33に加え、支持フレーム34を天板33の長軸方向(z軸方向)に移動させてもよい。また、寝台駆動装置32は、寝台装置30の基台31ごと移動させてもよい。本発明を立位CTに応用する場合、天板33に相当する患者移動機構を移動する方式であってもよい。また、ヘリカルスキャンや位置決め等のためのスキャノ撮像等、架台装置10の撮像系と天板33の位置関係の相対的な変更を伴う撮像を実行する場合は、当該位置関係の相対的な変更は天板33の駆動によって行われてもよいし、架台装置10の固定フレーム21の走行によって行われてもよく、またそれらの複合によって行われてもよい。
In addition to the
なお、実施形態では、非チルト状態での回転フレーム13の回転軸又は寝台装置30の天板33の長手方向をz軸方向、z軸方向に直交し、床面に対し水平である軸方向をx軸方向、z軸方向に直交し、床面に対し垂直である軸方向をy軸方向とそれぞれ定義するものとする。
In the embodiment, the rotation axis of the
コンソール装置40は、メモリ41と、ディスプレイ42と、入力インターフェース43と、処理回路44とを備える。なお、コンソール装置40は架台装置10とは別体として説明するが、架台装置10にコンソール装置40又はコンソール装置40の各構成要素の一部が含まれてもよい。また、以下の説明では、コンソール装置40が単一のコンソールで全ての機能を実行するものとするが、これらの機能は、複数のコンソールが実行してもよい。コンソール装置40は、架台装置10の動作を制御して複数ビュー分の検出データを取得し、その検出データに基づいてCT画像データを生成する。なお、コンソール装置40は、医用画像処理装置の一例である。
The
メモリ41は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ(Flash Memory)等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等によって構成される。メモリ41は、USB(Universal Serial Bus)メモリ及びDVD(Digital Video Disk)等の可搬型メディアによって構成されてもよい。メモリ41は、処理回路44において用いられる各種処理プログラム(アプリケーションプログラムの他、OS(Operating System)等も含まれる)や、プログラムの実行に必要なデータを記憶する。また、OSに、操作者に対するディスプレイ42への情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力インターフェース43によって行うことができるGUI(Graphic User Interface)を含めることもできる。
The
メモリ41は、例えば、DAS18から送られる検出データや、前処理後かつ再構成前の生データや、生データに基づく再構成後のCT画像データを記憶する。前処理は、検出データに対する、対数変換処理、オフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング処理等のうち少なくとも1つを意味する。また、インターネット等の通信ネットワークを介してX線CT装置1と接続可能なクラウドサーバがX線CT装置1からの保存要求を受けて検出データ、生データ、又はCT画像データを記憶するように構成されてもよい。なお、メモリ41は、記憶部の一例である。
The
ディスプレイ42は、各種の情報を表示する。例えば、ディスプレイ42は、処理回路44によって生成されたCT画像データや、操作者からの各種操作を受け付けるためのGUI等を出力する。例えば、ディスプレイ42は、液晶ディスプレイやCRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ、OLED(Organic Light Emitting Diode)ディスプレイ等である。また、ディスプレイ42は、架台装置10に設けられてもよい。また、ディスプレイ42は、デスクトップ型でもよいし、コンソール装置40本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されることにしてもよい。なお、ディスプレイ42は、表示部の一例である。
The
入力インターフェース43は、技師等の操作者によって操作が可能な入力デバイスと、入力デバイスからの信号を入力する入力回路とを含む。入力デバイスは、マウス、キーボード、トラックボール、スイッチ、ボタン、ジョイスティック、操作面に触れることで入力操作を行うタッチパッド、表示画面とタッチパッドとが一体化されたタッチスクリーン、光学センサを用いた非接触入力回路、音声入力回路等によって実現される。入力デバイスが操作者から入力操作を受け付けると、入力回路は当該入力操作に応じた電気信号を生成して処理回路44に出力する。また、入力インターフェース43は、架台装置10に設けられてもよい。また、入力インターフェース43は、コンソール装置40本体と無線通信可能なタブレット端末等で構成されてもよい。なお、入力インターフェース43は、入力部の一例である。
The
なお、コンソール装置40は、ネットワークインターフェース(図示省略)を備える場合もある。ネットワークインターフェースは、パラレル接続仕様やシリアル接続仕様に合わせたコネクタによって構成される。X線CT装置1が医用画像システム上に設けられる場合、ネットワークインターフェースは、ネットワーク上の外部装置と情報の送受信を行なう。例えば、ネットワークインターフェースは、処理回路44の制御の下、外部装置からCT検査に係る検査オーダを受信し、また、X線CT装置1によって取得された検出データや、生成された生データ又はCT画像データを外部装置に送信する。
Note that the
処理回路44は、X線CT装置1の全体の動作を制御する。処理回路44は、専用又は汎用のCPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processor Unit)、又はGPU(Graphics Processing Unit)の他、ASIC、プログラマブル論理デバイス等を意味する。プログラマブル論理デバイスとしては、例えば、単純プログラマブル論理デバイス(SPLD:Simple Programmable Logic Device)、複合プログラマブル論理デバイス(CPLD:Complex Programmable Logic Device)、及び、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA:Field Programmable Gate Array)等が挙げられる。
The
また、処理回路44は、単一の回路によって構成されてもよいし、複数の独立した処理回路要素の組み合わせによって構成されてもよい。後者の場合、メモリ41は処理回路要素ごとに個別に設けられてもよいし、単一のメモリ41が複数の処理回路要素の機能に対応するプログラムを記憶するものであってもよい。なお、処理回路44は、処理部の一例である。
Further, the
図2(A),(B)を用いて、X線CT装置1の架台装置10に備えられる各ユニットについて説明する。
Each unit provided in the
図2(A)に示すように、架台装置10の回転フレーム13は、X線管11と、ウェッジ16と、検出器ユニットU1と、電圧発生ユニットU2と、電圧制御ユニットU3と、冷却ユニットU4と、スタータユニットU5とを図2(A)の矢印方向(矢印方向の逆方向であてもよい)に回転可能に保持する。なお、図2(A)において、説明の便宜上、電圧発生ユニットU2と、電圧制御ユニットU3とがX線管11に対してx軸の正方向の位置に配置され、冷却ユニットU4と、スタータユニットU5とがX線管11に対してx軸の負方向の位置に配置されているが、正負が逆の位置で配置されてもよい。
As shown in FIG. 2A, the rotating
検出器ユニットU1は、X線を検出するX線検出器12と、DAS18とを含む。電圧発生ユニットU2と、電圧制御ユニットU3とは、X線高電圧装置14を構成する。冷却ユニットU4は、熱交換器19と、熱交換器19の外表面に送風するファン(図示省略)と、X線管11のハウジングと熱交換器19との間で冷却液を循環させるポンプ(図示省略)とを含む。スタータユニットU5は、スタータ制御回路20を含む。なお、回転フレーム13は、X線管11を冷却するための冷却ユニットU4の他、X線検出器12を冷却するための冷却ユニット(図示省略)を回転可能に備えてもよい。
Detector unit U1 includes an
ユニットU1~U5は、その筐体の外壁に吸気口と排気口とを設ける。そして、ユニットU1~U5は、吸気口から空気を吸気して排気口から空気を排気するためのファンを設ける。例えば、ユニットU1~U5の全部又は一部は、吸気口にファンFを設け(図4(A)に図示)、吸気口のファンFの駆動により吸気口からユニット内に空気を吸気することで排気口からユニット外に空気を排気する。また、例えば、ユニットU1~U5の全部又は一部は、排気口にファンFを設け(第1の変形例の図8(A),(B)に図示)、排気口のファンの駆動により排気口からユニット外に空気を排気することで吸気口からユニット内に空気を吸気する。特に言及しない限り、ユニットU1~U5の全部又は一部は、吸気口にファンFを設ける場合(図4(A)に図示)について説明する。 The units U1 to U5 are provided with an intake port and an exhaust port on the outer wall of their casings. Each of the units U1 to U5 is provided with a fan for taking in air from an intake port and exhausting air from an exhaust port. For example, all or part of the units U1 to U5 can be configured such that a fan F is provided at the intake port (as shown in FIG. 4(A)), and air is sucked into the unit from the intake port by driving the fan F at the intake port. Exhaust air from the unit through the exhaust port. Further, for example, all or part of the units U1 to U5 may be provided with a fan F at the exhaust port (as shown in FIGS. 8(A) and 8(B) of the first modification), and the exhaust may be exhausted by driving the fan at the exhaust port. By exhausting air outside the unit through the mouth, air is taken into the unit through the intake port. Unless otherwise specified, all or some of the units U1 to U5 will be described with a fan F provided at the intake port (as shown in FIG. 4(A)).
また、図2(B)に示すように、ユニットU1~U5の少なくとも1つのユニットUの側面(xy面)には1又は複数の排気口Ceが設けられる(図2(B)ではユニットU1~U5それぞれに1つの排気口Ceを例示)。そして、排気口Ceの、回転フレーム13の回転によりユニットUの外部に発生する気流の上流側に、突出部、例えば突出板Mが設けられる。例えば、突出板Mは、ユニットU1~U5の全てに設けられてもよい。なお、ユニットU1~U5の少なくとも1つのユニットを「ユニットU」と定義する。突出板Mが設けられる目的及び効果と、突出板Mのサイズ及び位置について次に説明する。
Further, as shown in FIG. 2(B), one or more exhaust ports Ce are provided on the side surface (xy plane) of at least one of the units U1 to U5 (in FIG. 2(B), the units U1 to U5 are provided with one or more exhaust ports Ce). (Example: one exhaust port Ce for each U5). A protrusion, for example a protrusion plate M, is provided on the upstream side of the airflow generated outside the unit U by the rotation of the
図3及び図4は、ユニットUに突出板Mが設けられる目的及び効果を説明するための図である。図3(A)は、比較例に係るユニットU´が回転する場合の作用を示す断面図(図2(B)のI-I断面図)であり、図3(B)は、比較例に係るユニットU´が回転する場合の作用を示す斜視図である。 3 and 4 are diagrams for explaining the purpose and effect of providing the protruding plate M on the unit U. FIG. 3(A) is a sectional view (II sectional view of FIG. 2(B)) showing the action when the unit U' according to the comparative example rotates, and FIG. It is a perspective view which shows the effect|action when the unit U' rotates.
図3(A),(B)は、突出部のない比較例に係るユニットU´を示す。ユニットU´は、一方の側面に設けられる吸気口Csと、対向する他方の側面に設けられる排気口Ceと、吸気口Cs又は排気口Ceに設けられるファンF(図3では吸気口Csに設けられるファンF)とを設ける。回転フレーム13(図2(B)に図示)がz軸中心に回転している間、ファンFの駆動によって生じる気流G1´と、回転フレーム13の回転によって生じる気流G2´とが発生する。気流G1´は、回転フレーム13が静止している状態(スタンバイ状態)でもユニットU´内の熱源(例えば、デバイス)を冷却するために常時発生している。一方で、気流G2´は、回転フレーム13の回転によってユニットU´の外周に相対的に発生する流れであり、その速度は回転フレーム13の回転速度と回転軸との距離に比例する。
FIGS. 3A and 3B show a unit U' according to a comparative example without a protrusion. The unit U' includes an intake port Cs provided on one side, an exhaust port Ce provided on the other opposing side, and a fan F provided on the intake port Cs or the exhaust port Ce (in FIG. 3, a fan F provided on the intake port Cs). A fan F) is provided. While the rotating frame 13 (shown in FIG. 2B) rotates around the z-axis, an airflow G1' generated by the drive of the fan F and an airflow G2' generated by the rotation of the
図3(B)に示すように、ファンFの駆動によって生じる気流G1´と、回転フレーム13の回転によって生じる気流G2´とが排気口Ceの回転方向に沿った部分で衝突する。その衝突により、当該部分を音源とする強い圧力変動が起こり、騒音が発生してしまう。
As shown in FIG. 3B, the airflow G1' generated by the drive of the fan F and the airflow G2' generated by the rotation of the
そこで、その騒音を低減するために、図4に示すユニットUは、ユニットUの排気口Ceの、回転フレーム13の回転によりユニットUの外部に発生する気流G2´の上流側に、突出部、例えば突出板Mを設ける。図4(A)は、ユニットUが回転する場合の作用を示す断面図(図2(B)のI-I断面図)であり、図4(B)は、ユニットUが回転する場合の作用を示す斜視図である。なお、突出部は、直方体形状である突出板Mに限定されるものではない。例えば、突出部は、四角錐台形状のものであってもよい。 Therefore, in order to reduce the noise, the unit U shown in FIG. For example, a protruding plate M is provided. FIG. 4(A) is a cross-sectional view (II cross-sectional view of FIG. 2(B)) showing the effect when the unit U rotates, and FIG. 4(B) is a cross-sectional view showing the effect when the unit U rotates. FIG. Note that the protruding portion is not limited to the protruding plate M having a rectangular parallelepiped shape. For example, the protrusion may have a truncated quadrangular pyramid shape.
図4(A),(B)に示すように、ユニットUは、一方の側面に設けられる吸気口Csと、対向する他方の側面に設けられる排気口Ceと、吸気口Cs又は排気口Ceに設けられるファンF(図4では吸気口Csに設けられるファンF)とを設ける。なお、ユニットUに設けられる吸気口Cs、排気口Ce、ファンFのそれぞれの数は1つに限定されるものではなく、通常、複数である。また、排気口Ceが矩形である場合について図示するが、排気口Ceは円形であってもよく(図7に図示)、複数のスリットの集合体であってもよく(図10(B)に図示)、また、矩形の四隅が面取りされた形状であってもよい。 As shown in FIGS. 4(A) and 4(B), the unit U has an intake port Cs provided on one side, an exhaust port Ce provided on the other opposing side, and an intake port Cs or an exhaust port Ce. A fan F (in FIG. 4, a fan F provided at the intake port Cs) is provided. Note that the number of each of the intake ports Cs, exhaust ports Ce, and fans F provided in the unit U is not limited to one, but is usually plural. Furthermore, although the exhaust port Ce is shown as being rectangular, the exhaust port Ce may be circular (as shown in FIG. 7) or may be a collection of a plurality of slits (as shown in FIG. 10(B)). ), or may have a rectangular shape with chamfered four corners.
突出板Mにより、回転フレーム13がz軸中心に回転している間、その回転によって生じた気流G2´(図3に図示)を剥離させて気流G2を発生させる。そして、突出板Mにより排気口Ceの回転方向に沿った部分への気流G2´を抑えることができるので、上述した気流の衝突による騒音を抑えることができる。加えて、気流G2を発生させることで、ユニットUの排気口Ce周辺を含む突出板Mの背面(下流側)一帯に負圧領域Rを発生させることができる。そのため、負圧領域Rに流れ込む排気口Ceからの気流G1を増大させることができるので、ファンFの駆動によって吸気口CsからユニットU内に流入する気流G1を増大させることができる。このように、突出板Mによれば、ユニットUの排気口Ceの周辺は突出板Mで生じた負圧領域Rの効果によって、ユニットU内を通過する気流G1をアシストしてユニットU内の通過風量を増加させることができる。つまり、ユニットU内のデバイスの冷却効率が向上する。
While the
このように、突出板Mによれば、上述した気流の衝突による騒音を抑えることができる。加えて、突出板Mによれば、ユニットU内の通過風量を増加させることでユニットU内のデバイスの冷却効率を向上させることができる。 In this way, the protruding plate M can suppress the noise caused by the collision of the airflows described above. In addition, according to the protruding plate M, the cooling efficiency of the devices in the unit U can be improved by increasing the amount of air passing through the unit U.
図5は、突出板Mが矩形である場合に、突出板Mのサイズ及び位置を設計するためのユニットモデルを示す斜視図である。 FIG. 5 is a perspective view showing a unit model for designing the size and position of the protruding plate M when the protruding plate M is rectangular.
図5に示す突出板Mの幅Wの長さは、排気口の幅Bの長さ以上であることが好適である。そして、突出板Mの幅Wの位置は、回転フレーム13の回転で、突出板Mの幅Wの中心が、排気口の幅Bの中心と略同一の軌道を有する位置に備えられることが好適である。排気口Ceの回転方向に沿った部分への気流を抑え、上述した気流の衝突による騒音を抑えるためである。また、突出板Mの高さ(突出長さ)Lと、回転方向の位置(排気口Ceからの距離D)の設計について次に説明する。
It is preferable that the width W of the protruding plate M shown in FIG. 5 is equal to or longer than the width B of the exhaust port. The position of the width W of the protruding plate M is preferably such that the center of the width W of the protruding plate M has substantially the same trajectory as the center of the width B of the exhaust port when the
好適な突出板Mの高さLと、排気口Ceからの距離Dとを探索するため、ファンFを備えるユニットUをモデル化し、ファンFを駆動させるとともにユニットUの周囲に回転フレーム13の回転による相対気流が生じている状態にてCFD(Computational Fluid Dynamic)解析を行った。
In order to find a suitable height L of the protruding plate M and a distance D from the exhaust port Ce, a unit U equipped with a fan F is modeled, and while the fan F is driven, the rotating
回転フレーム13の回転速度が増加するほど負圧が大きくなるので、ユニットUを通過する風量がさらに増加することに繋がるが、上述した気流の衝突による騒音は大きくなる。そこで、騒音にとって条件の悪い高速回転、例えば4[回転/秒](=0.25[秒/回転])の場合を例にとってCFD解析を行った。そのため、回転フレーム13の回転速度が4[回転/秒]以下である場合には少なくとも関係式(1),(2)を適用することができる。
As the rotational speed of the
図6は、CFD解析によって得られた突出板Mの特性マップを示す図である。図6(A)は、横軸をD/A、縦軸をL/Aとする場合のユニットUの通過風量を示す。図6(B)は、横軸をD/A、縦軸をL/Aとする場合のユニットUの音響パワーレベルを示す。なお、「A」は排気口Ceの回転方向の長さであり、「B」は回転フレーム13(図2(B)に図示)の径方向の長さである。 FIG. 6 is a diagram showing a characteristic map of the protruding plate M obtained by CFD analysis. FIG. 6(A) shows the amount of air passing through the unit U when the horizontal axis is D/A and the vertical axis is L/A. FIG. 6(B) shows the acoustic power level of the unit U when the horizontal axis is D/A and the vertical axis is L/A. Note that "A" is the length of the exhaust port Ce in the rotational direction, and "B" is the length of the rotating frame 13 (shown in FIG. 2(B)) in the radial direction.
図6(A)に示す突出板MありのユニットUの通過風量は、比較例に係る突出板MなしのユニットU´の通過風量を基準の1とした場合の値である。図6(B)に示すユニットUの音響パワーレベルは、比較例に係るユニットU´の場合に対するレベルの相対値としてそれぞれ正規化を行った。なお、求められた音響パワーレベルの相対値は、ユニットUの壁面上の圧力変動(騒音発生源)からなる音響パワーの、ユニットU´の場合の値とユニットUの場合の値との比を対数とした値である。図6(A)に示すように、ユニットUの通過風量は常に1以上であることから、突出板Mのサイズ及び位置(距離D)によらず、設置することによってユニットUの通過流量は増加することが分かる。 The passing air volume of the unit U with the protruding plate M shown in FIG. 6(A) is a value when the passing air volume of the unit U' without the protruding plate M according to the comparative example is set to 1 as a reference. The acoustic power level of the unit U shown in FIG. 6(B) was normalized as a relative value of the level with respect to the case of the unit U' according to the comparative example. The relative value of the acoustic power level obtained is the ratio of the acoustic power resulting from pressure fluctuations (noise generation source) on the wall surface of unit U for unit U′ to that for unit U. This is a logarithmic value. As shown in FIG. 6(A), since the flow rate of air passing through unit U is always 1 or more, the flow rate passing through unit U increases by installing it regardless of the size and position (distance D) of protruding plate M. I know that.
一方、図6(B)に示すように、ユニットUの音響パワーレベルは破線領域では比較例より低減し騒音は低減するが、それ以外の領域(排気口Ceから近く突出板Mの高さが高い領域)では増加することが分かった。この結果から、破線領域を意味する以下の関係式(1),(2)が得られる。突出板Mのサイズ及び位置を示すパラメータが関係式(1),(2)のいずれかを満たせば上述した衝突による騒音を低減させながら気流G1の風量を増加させることができる。
0<L/A≦0.4、かつ、0<D/A<0.35 …(1)
L/A>0、かつ、D/A≧0.35 …(2)
On the other hand, as shown in FIG. 6(B), the acoustic power level of the unit U is lower than that of the comparative example in the broken line area, and the noise is reduced, but in other areas (close to the exhaust port Ce and the height of the protruding plate M is It was found that it increases in the high range). From this result, the following relational expressions (1) and (2), which refer to the broken line area, are obtained. If the parameters indicating the size and position of the protruding plate M satisfy either relational expressions (1) or (2), the volume of the airflow G1 can be increased while reducing the noise caused by the collision described above.
0<L/A≦0.4 and 0<D/A<0.35…(1)
L/A>0 and D/A≧0.35…(2)
なお、回転速度が上述の4[回転/秒]よりも低速の場合には気流の衝突による騒音は小さくなると思われる。そのため、回転速度が4[回転/秒]より低い場合には、高速の同等の効果を奏するためのパラメータ範囲は狭くなる。そこで、回転速度が4[回転/秒]から低くになるにつれて上記関係式(1)の「0.4」は、「0.3」,「0.2」,…と小さくなるように設定し、回転速度が4[回転/秒]から低くなるにつれて上記関係式(1),(2)の「0.35」は、「0.4」,「0.5」,…と大きくなるように設定してもよい。 Note that when the rotational speed is lower than the above-mentioned 4 [rotations/second], it is thought that the noise caused by the collision of airflows becomes smaller. Therefore, when the rotation speed is lower than 4 revolutions/second, the parameter range for achieving the same effect as high speed becomes narrower. Therefore, as the rotation speed decreases from 4 [revolutions/second], "0.4" in the above relational expression (1) is set to become smaller as "0.3", "0.2", etc. , as the rotation speed decreases from 4 [revolutions/second], "0.35" in the above relational expressions (1) and (2) increases to "0.4", "0.5", etc. May be set.
なお、図5を用いて、ユニットUの排気口Ce(及び吸気口Cs)が矩形の場合の好適な突出板Mのサイズ及び位置について説明したが、求められた好適な突出板Mのサイズ及び位置は、排気口Ceが矩形の場合のみに適用されるものではない。例えば、求められた好適な突出板Mのサイズ及び位置は、排気口Ceが円形(楕円も含む)の場合にも適用することができる。図7は、排気口Ceが円形である場合のユニットモデルを示す斜視図である。突出板Mが円形である場合、「A」は排気口Ceの回転方向における最大長さ(直径)であり、「B」は回転フレーム13(図2(B)に図示)の径方向における最大長さ(直径)である。 The preferred size and position of the protruding plate M when the exhaust port Ce (and intake port Cs) of the unit U is rectangular have been explained using FIG. The position does not apply only when the exhaust port Ce is rectangular. For example, the determined suitable size and position of the protruding plate M can be applied even when the exhaust port Ce is circular (including an ellipse). FIG. 7 is a perspective view showing a unit model when the exhaust port Ce is circular. When the protruding plate M is circular, "A" is the maximum length (diameter) of the exhaust port Ce in the rotational direction, and "B" is the maximum length (diameter) of the rotating frame 13 (shown in FIG. 2(B)) in the radial direction. It is the length (diameter).
以上のように、ユニットUの所定位置に、所定サイズの突出板Mを設けることで、回転フレーム13の回転によるユニットUの騒音を抑えつつユニットU内のデバイスを効果的に冷却することができる。
As described above, by providing the protruding plate M of a predetermined size at a predetermined position of the unit U, it is possible to effectively cool the devices in the unit U while suppressing the noise of the unit U caused by the rotation of the
(第1の変形例)
図4(A),(B)では、ユニットUの吸気口CsにファンFを設ける場合について説明したが、その場合に限定されるものではない。例えば、ユニットUは、排気口CeにファンFを設けてもよい。その場合について、図8に図示する。
(First modification)
Although FIGS. 4A and 4B illustrate the case where the fan F is provided at the intake port Cs of the unit U, the present invention is not limited to that case. For example, the unit U may include a fan F at the exhaust port Ce. This case is illustrated in FIG.
図8は、第1の変形例において、排気口CeにファンFを設けるユニットUを示す図である。図8(A)は、ファンFが排気口Ceから突出していない場合のユニットUの断面図(図2(B)のI-I断面図)であり、図8(B)は、ファンFが排気口Ceから突出している場合のユニットUの断面図(図2(B)のI-I断面図)である。 FIG. 8 is a diagram showing a unit U in which a fan F is provided at the exhaust port Ce in the first modification. FIG. 8(A) is a sectional view (II sectional view of FIG. 2(B)) of the unit U when the fan F does not protrude from the exhaust port Ce, and FIG. 8(B) is a sectional view of the unit U when the fan F does not protrude from the exhaust port Ce. FIG. 2 is a cross-sectional view (II cross-sectional view of FIG. 2(B)) of the unit U when it protrudes from the exhaust port Ce.
図8(A),(B)に示すように、ユニットUは、排気口CeにファンFを設ける。突出板Mにより、z軸中心に回転フレーム13が回転している間、その回転によって生じた気流G2´(図3に図示)を剥離させて気流G2を発生させる。そして、排気口Ceの回転方向に沿った部分への気流G2´を抑えることができるので、上述した気流の衝突による騒音を抑えることができる。加えて、気流G2を発生させることで、ユニットUの排気口Ce周辺を含む突出板Mの背面(下流側)一帯に負圧領域Rを発生させることができる。そのため、ファンFの駆動によって負圧領域Rに流れ込む排気口Ceからの気流G1を増大させることができるので、吸気口CsからユニットU内に流入する気流G1を増大させることができる。このように、突出板Mによれば、ユニットUの排気口Ceの周辺は突出板Mで生じた負圧の効果によって、ユニットU内を通過する気流G1をアシストしてユニットU内の通過風量を増加させることができる。
As shown in FIGS. 8(A) and 8(B), the unit U is provided with a fan F at the exhaust port Ce. While the
このように、突出板Mによれば、上述した気流の衝突による騒音を抑えることができるとともに、ユニットU内を通過する気流G1をアシストしてユニットU内の通過風量を増加させることができる。 In this manner, the protruding plate M can suppress the noise caused by the collision of the airflows described above, and can assist the airflow G1 passing through the unit U to increase the amount of air passing through the unit U.
なお、図8(A)において、排気口CeにファンFを設ける場合についての好適な突出板Mのサイズ及び位置は、図5及び図6を用いて上述したものと同等であればよい。一方で、図8(B)において、排気口CeにファンFを設ける場合についての好適な突出板Mのサイズ及び位置は、図5及び図6を用いて上述したものと同等であればよいが、突出板Mの高さLはファンFの高さを考慮してファンFの排気側の面からの高さとすればよい。 In addition, in FIG. 8(A), when the fan F is provided at the exhaust port Ce, the suitable size and position of the protruding plate M may be the same as those described above using FIGS. 5 and 6. On the other hand, in FIG. 8(B), when the fan F is provided at the exhaust port Ce, the suitable size and position of the protruding plate M may be the same as those described above using FIGS. 5 and 6. The height L of the protruding plate M may be determined from the exhaust side surface of the fan F in consideration of the height of the fan F.
(第2の変形例)
図4(A),(B)では、ユニットUの側面に排気口Ceを設ける場合について説明したが、その場合に限定されるものではない。例えば、ユニットUは、その外周面(又は内周面)に排気口Ceを設けてもよい。その場合について、図9に図示する。
(Second modification)
Although FIGS. 4A and 4B illustrate the case where the exhaust port Ce is provided on the side surface of the unit U, the present invention is not limited to that case. For example, the unit U may be provided with an exhaust port Ce on its outer peripheral surface (or inner peripheral surface). This case is illustrated in FIG.
図9は、第2変形例において、外周面に排気口Ceを設けるユニットUを示す斜視図である。 FIG. 9 is a perspective view showing a unit U in which an exhaust port Ce is provided on the outer circumferential surface in a second modification.
図9に示すように、ユニットUは、ユニットUの外周面に排気口Ceを設ける。この場合も同様に、突出板Mによれば、上述した気流の衝突による騒音を抑えることができるとともに、ユニットU内を通過する気流G1をアシストしてユニットU内の通過風量を増加させることができる。 As shown in FIG. 9, the unit U is provided with an exhaust port Ce on the outer peripheral surface of the unit U. In this case as well, according to the protruding plate M, it is possible to suppress the noise caused by the collision of the airflows described above, and also to assist the airflow G1 passing through the unit U to increase the amount of air passing through the unit U. can.
なお、ユニットUの外周面に排気口Ceを設ける場合についての好適な突出板Mのサイズ及び位置は、図5及び図6を用いて上述したものと同等であればよい。また、排気口Ceと同様に、吸気口CsについてもユニットUの側面以外の面に設けられる場合もある。例えば、吸気口CsがユニットUの内周面に設けられる一方で、排気口CeがユニットUの側面又は外周面に設けられていてもよいし、吸気口CsがユニットUの外周面に設けられる一方で、排気口CeがユニットUの側面又は内周面に設けられていてもよい。 In addition, in the case where the exhaust port Ce is provided on the outer peripheral surface of the unit U, the suitable size and position of the protruding plate M may be the same as those described above using FIGS. 5 and 6. Further, similarly to the exhaust port Ce, the intake port Cs may also be provided on a surface other than the side surface of the unit U. For example, the intake port Cs may be provided on the inner peripheral surface of the unit U, while the exhaust port Ce may be provided on the side surface or outer peripheral surface of the unit U, or the intake port Cs may be provided on the outer peripheral surface of the unit U. On the other hand, the exhaust port Ce may be provided on the side surface or inner peripheral surface of the unit U.
(突出板Mの適用例)
突出板MのユニットUへの適用例について図10を用いて説明する。
(Application example of protruding plate M)
An example of application of the protruding plate M to the unit U will be described using FIG. 10.
図10は、突出板MのユニットUへの適用例を示す図である。図10(A)は、突出板Mが適用された、ユニットUとしての検出器ユニットU1を示す斜視図である。図10(B)は、突出板Mが適用された、ユニットUとしての電圧発生ユニットU2を示す斜視図である。 FIG. 10 is a diagram showing an example of application of the protruding plate M to the unit U. FIG. 10(A) is a perspective view showing a detector unit U1 as a unit U to which a protruding plate M is applied. FIG. 10(B) is a perspective view showing a voltage generating unit U2 as a unit U to which a protruding plate M is applied.
図10(A)に示すように、検出器ユニットU1は、その内周面に5個の吸気口Csを備えるとともに、その側面に4個の排気口Ce(図示省略)を備える。また、4個の排気口Ceにはそれぞれ、ファン(すなわち、排気ファン)Fが設けられる。ファンFの駆動により気流G1が発生する。また、回転フレーム13(図2(B)に図示)のz軸回転により気流G2が発生するので、検出器ユニットU1は、4個の排気口Ceのそれぞれについて、検出器ユニットU1の外部(側面)に発生する気流G2の上流側に突出板Mを設ける。なお、好適な突出板Mのサイズ及び位置は、図5及び図6を用いて上述したものと同等であればよい。また、突出板Mの高さLは、図8(B)を用いて説明したように、ファンFの高さを考慮してファンFの排気側の面からの高さとする。 As shown in FIG. 10(A), the detector unit U1 includes five intake ports Cs on its inner peripheral surface and four exhaust ports Ce (not shown) on its side surface. Furthermore, a fan (that is, an exhaust fan) F is provided at each of the four exhaust ports Ce. An airflow G1 is generated by driving the fan F. Furthermore, since the airflow G2 is generated by the Z-axis rotation of the rotating frame 13 (shown in FIG. 2(B)), the detector unit U1 has a ) A protruding plate M is provided on the upstream side of the airflow G2 generated in the air flow G2. Note that the suitable size and position of the protruding plate M may be the same as those described above using FIGS. 5 and 6. Further, the height L of the protruding plate M is determined from the exhaust side surface of the fan F in consideration of the height of the fan F, as described using FIG. 8(B).
図10(B)に示すように、電圧発生ユニットU2は、その側面に2個の吸気口Cs(図示省略)を備えるとともに、対向する他の側面に2個の排気口Ceを備える。また、2個の吸気口Csにはそれぞれ、ファン(すなわち、吸気ファン)Fが設けられる。ファンFの駆動により気流G1が発生する。また、回転フレーム13(図2(B)に図示)のz軸回転により気流G2が発生するので、電圧発生ユニットU2は、2個の排気口Ceのそれぞれについて、電圧発生ユニットU2の外部(側面)に発生する気流G2の上流側に突出板Mを設ける。なお、好適な突出板Mのサイズ及び位置は、図5及び図6を用いて上述したものと同等であればよい。また、図10(B)に示すように、電圧発生ユニットU2の2個の排気口Ceは、複数のスリットの集合体で構成されていてもよい。 As shown in FIG. 10(B), the voltage generation unit U2 includes two intake ports Cs (not shown) on one side thereof, and two exhaust ports Ce on the other opposing side. Further, a fan (that is, an intake fan) F is provided at each of the two intake ports Cs. An airflow G1 is generated by driving the fan F. Further, since the airflow G2 is generated by the Z-axis rotation of the rotating frame 13 (shown in FIG. 2(B)), the voltage generation unit U2 is configured to operate the external (side ) A protruding plate M is provided on the upstream side of the airflow G2 generated in the air flow G2. Note that the suitable size and position of the protruding plate M may be the same as those described above using FIGS. 5 and 6. Further, as shown in FIG. 10(B), the two exhaust ports Ce of the voltage generation unit U2 may be configured by an aggregate of a plurality of slits.
以上説明した少なくとも1つの実施形態によれば、回転フレーム13の回転によるユニットUの騒音を抑えつつユニットU内のデバイスを効果的に冷却することができる。
According to at least one embodiment described above, the devices in the unit U can be effectively cooled while suppressing the noise of the unit U caused by the rotation of the
加えて、突出板MによりユニットU内の通過風量を増加させることができる。そのため、ユニットU内のデバイスの冷却に必要な風量を確保するためにユニットUに設けられるファンFの回転数を上げたり、ファンFを大型化したり、ファンFそのものの個数を増やしたりする必要がないので、騒音、消費電力、コスト、回転フレーム13の重量の増大を抑制することができる。別の考え方として、突出板Mの設置は、風量増加分を他の機能設計を緩和させることにも繋がる。具体的には、ユニットUに設けられるファンFのモータ消費電力の抑制、ファンFの騒音低下、ユニットUの小型化/高密度化設計等が挙げられる。
In addition, the amount of air passing through the unit U can be increased by the protruding plate M. Therefore, in order to secure the air volume necessary for cooling the devices in unit U, it is necessary to increase the rotation speed of fan F installed in unit U, increase the size of fan F, or increase the number of fans F themselves. Therefore, increases in noise, power consumption, cost, and weight of the
いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更、実施形態同士の組み合わせを行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。 Although several embodiments have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, substitutions, changes, and combinations of embodiments can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention as well as within the scope of the invention described in the claims and its equivalents.
1…X線CT装置
10…架台装置
11…X線管
12…X線検出器
13…回転フレーム
14…X線高電圧装置
18…DAS
40…コンソール装置(医用画像処理装置)
M…突出板
U…少なくとも1つのユニット
U1…検出器ユニット
U2…電圧発生ユニット
U3…電圧制御ユニット
U4…冷却ユニット
U5…スタータユニット
1...
40...Console device (medical image processing device)
M... Projection plate U... At least one unit U1... Detector unit U2... Voltage generation unit U3... Voltage control unit U4... Cooling unit U5... Starter unit
Claims (5)
吸気口と、排気口と、前記吸気口から空気を吸気して前記排気口から前記空気を排気するためのファンとを設ける複数のユニットと、
前記X線照射部と、前記複数のユニットとを回転可能に保持する回転部と、
前記複数のユニットの少なくとも1つのユニットの前記排気口の、前記回転部の回転により前記少なくとも1つのユニットの外部に発生する気流の上流側に設けられる突出部と、
を備えるX線CT装置。 an X-ray irradiation unit that irradiates X-rays;
a plurality of units including an intake port, an exhaust port, and a fan for taking in air from the intake port and exhausting the air from the exhaust port;
a rotating section that rotatably holds the X-ray irradiation section and the plurality of units;
a protrusion of the exhaust port of at least one of the plurality of units, provided on the upstream side of an airflow generated outside the at least one unit by rotation of the rotating section;
An X-ray CT device.
前記少なくとも1つのユニットに設けられる前記突出部は、
0<L/A≦0.4かつ0<D/A<0.35、
L/A>0かつD/A≧0.35
のいずれかを満たす構成を備える、
請求項1に記載のX線CT装置。 When the distance between the protrusion provided in the at least one unit and the exhaust port of the unit is D, the height of the protrusion is L, and the length of the exhaust port in the rotational direction is A,
The protrusion provided on the at least one unit is
0<L/A≦0.4 and 0<D/A<0.35,
L/A>0 and D/A≧0.35
Equipped with a configuration that satisfies any of the following.
The X-ray CT apparatus according to claim 1.
請求項1に記載のX線CT装置。 The exhaust ports provided in each of the plurality of units are provided on an outer circumferential surface, an inner circumferential surface, or a side surface of the unit,
The X-ray CT apparatus according to claim 1.
請求項1に記載のX線CT装置。 Each of the plurality of units is provided with the fan at the exhaust port or the intake port,
The X-ray CT apparatus according to claim 1.
前記X線を検出するX線検出器を含む検出器ユニットと、
電圧を発生するインバータを含む電圧発生ユニットと、
前記電圧を受け、前記X線照射部の出力電圧を制御する電圧制御ユニットと、
冷却ユニットと、
スタータユニットと、
である請求項1ないし4のいずれか1項に記載のX線CT装置。 The plurality of units are
a detector unit including an X-ray detector that detects the X-rays;
a voltage generation unit including an inverter that generates voltage;
a voltage control unit that receives the voltage and controls the output voltage of the X-ray irradiation section;
cooling unit;
starter unit and
The X-ray CT apparatus according to any one of claims 1 to 4.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022054844A JP2023147381A (en) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | X-ray ct apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022054844A JP2023147381A (en) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | X-ray ct apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2023147381A true JP2023147381A (en) | 2023-10-13 |
Family
ID=88289173
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2022054844A Pending JP2023147381A (en) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | X-ray ct apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2023147381A (en) |
-
2022
- 2022-03-30 JP JP2022054844A patent/JP2023147381A/en active Pending
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