JP4906325B2 - 冷却システム、磁気共鳴診断装置及び冷却方法 - Google Patents
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Description
MR装置では、被検体に強い磁場を照射するための各種コイルが使用されている。このうち、勾配コイルの冷却に関しては、水冷による冷却を施すのが一般的である。
一方、MR装置の信号処理や画像処理等のコンピュータの冷却には、ファン等の空冷が一般的であった。
すなわち、勾配コイルの冷却を1次冷却、電子機器類の冷却を2次冷却とし、1次側は冷却器によって冷やされた冷媒が流れ、2次側の冷媒は熱交換器で1次側の冷媒によって冷やされる。
図1は、本発明にかかる実施形態において、磁気共鳴診断装置1の構成を示す構成図である。
また、本実施形態においては、冷却システム4によって冷却される。
また、本実施形態においては、RF駆動部22及び勾配駆動部23は、冷却システム4によって冷却される。
図2は、本実施形態の冷却システム4の構成の一例を示す図である。
図2に示すように、冷却システム4は、冷却器41、タンク42、ポンプ43、タンク44、ポンプ45、熱交換器46、温度検出部47及び流路切り替え部48を有し、上述した勾配コイル部13、RF駆動部22及び勾配駆動部23を熱源とする。
冷却器41、タンク42、ポンプ43、勾配コイル部13及び熱交換器46が構成する冷却系を1次側の冷却系、タンク44、ポンプ45、RF駆動部22、勾配駆動部23、熱交換器46、温度検出部47及び流路切り替え部48が構成する冷却系を2次側の冷却系とする。
タンク42は、冷却器41が冷却した液体冷媒Aを一時的に溜めておく。
勾配コイル部13は、熱源であり、液体冷媒Aに熱を伝える。
また、ポンプ45は、図2に示すように、熱交換器46と流路切り替え部48とが連結されて形成される第2の流路を循環させる。
熱交換器46は、隔壁を介して液体冷媒Bの熱を液体冷媒Aに伝える。熱交換器には、例えば多管円筒形熱交換器、二重管式熱交換器、プレート式熱交換器等があるが、本発明ではいずれを使用してもよい。
流路切り替え部48は、温度検出部47が検出した液体冷媒Bの温度に応じて流路を制御する。温度に応じて流路を変化させる流路切り替え部48には、例えば、サーモワックス等、温度変化によって膨張・収縮する材料を利用するものがある。本発明では、流路切
り替え部48の構造等は限定しない。
以下、一例として所定の温度を30℃とした場合に、液体冷媒Bの液温が30℃未満の場合と、30℃以上の場合それぞれの場合について説明する。
液体冷媒Bの液温が30℃未満の場合、上述したように、また図4(a)に示すように、流路切り替え部48は熱交換器46を含む第2の流路を閉じ、第1の流路にのみ液体冷媒Bを通す。
すなわち、1次側の冷却系においては、冷却器41によって冷却された液体冷媒Aは、勾配コイル部13によってのみ加熱され、熱交換器46によっては加熱されない。すなわち、それほど液温は上がらず、冷却器41にかかる負担は小さい。
2次側の冷却系においては、RF駆動部22または/及び勾配駆動部23によって加熱された液体冷媒Bは、流路切り替え部48によって熱交換器46を通過しない第1の流路のみを通される。しかし、液温は30℃未満と高くないので、RF駆動部22や勾配駆動部23に悪影響を及ぼすことはない。
液体冷媒Bの液温が30℃以上の場合、上述したように、流路切り替え部48は熱交換器46を含む第2の流路を開き、液体冷媒Bを通す。
すなわち、1次側の冷却系においては、冷却器41によって冷却された液体冷媒Aは、勾配コイル部13及び熱交換器46によって加熱される。
2次側の冷却系においては、RF駆動部22または/及び勾配駆動部23によって加熱された液体冷媒Bは、流路切り替え部48によって熱交換器46を含む第2の流路に通される。熱交換器46において、液体冷媒Aによって液体冷媒Bが冷却され、冷却された液体冷媒BがRF駆動部22または/及び勾配駆動部23を冷却する。
また、2次側の液体冷媒Bが所定の温度未満の場合には、1次側の冷却器41にかかる負担が小さくなり、冷却器のランニングコストをセーブすることができる。これにより、例えば、更に3次以上の冷却系を冷却システム4に加え、冷却器41に新たに加えた冷却系の冷却をさせることも可能になる。
更に、2次側の冷却系では、液体冷媒Bの温度変化が抑えられるため、冷却システム4の長寿命化も期待できる。
すなわち、当業者は、本発明の技術的範囲またはその均等の範囲内において、上述した実施形態の構成要素に関し、様々な変更、コンビネーション、サブコンビネーション、並びに代替を行ってもよい。
また、本実施携帯で示した第1の冷却系及び第2の冷却系の各構成要素が連結されている順序は一例であり、本発明はこれに限定されない。
また、本実施形態では、液体冷媒A及びBには水を用いたが、その他の液体冷媒でもよく、本発明では限定しない。
また、冷却システム4は、1次及び2次の冷却系のみを有する冷却システムに限定されるものではなく、より多くの冷却系を含む冷却システム或いはその一部であってもよい。
Claims (8)
- 第1の熱源及び第2の熱源を冷却する冷却システムであって、
第1の冷媒を冷却する冷却器と、
第1のポンプと、
第2のポンプと、
第2の冷媒の流路を切り替える流路切り替え部と、
前記第1の冷媒の熱と前記第2の冷媒の熱を交換する熱交換器と、
を有し、
前記第1のポンプと、前記第1の熱源と、前記熱交換器と、前記冷却器とが連結され、
前記第1のポンプは、前記第1の熱源と、前記熱交換器と、前記冷却器とに前記第1の冷媒を循環させ、
前記第2のポンプと、前記第2の熱源と、前記流路切り替え部とが連結されて第1の流路を形成し、
前記流路切り替え部と、前記熱交換器とが連結されて第2の流路を形成し、
前記流路切り替え部は、前記第2の冷媒が所定の温度未満であるときは前記第2の流路を閉じ、前記第2の冷媒が所定の温度以上であるときは前記第2の流路を開き、
前記第2のポンプは、前記第1の流路及び前記第2の流路に前記第2の冷媒を循環させ、
前記第2の流路が開いた場合、前記第2の流路に通された前記第2の冷媒を用いて前記第2の熱源を冷却し、
前記熱交換器において、前記第1の冷媒の温度は前記第2の冷媒の温度より低い
冷却システム。 - 前記流路切り替え部は、前記第1の流路と前記第2の流路との分岐点に設置される
請求項1に記載の冷却システム。 - 前記第1の熱源は、磁気共鳴診断装置の勾配コイルである
請求項1または2に記載の冷却システム。 - 前記第2の熱源は、磁気共鳴診断装置のRFコイル駆動部または/及び勾配コイル駆動部である
請求項1から3のいずれか一項に記載の冷却システム。 - 前記流路が流路を切り替える基準である前記所定の温度は任意に設定可能である
請求項1から4のいずれか一項に記載の冷却システム。 - 前記第1の冷媒及び前記第2の冷媒は、液体である
請求項1から5のいずれか一項に記載の冷却システム。 - 静磁場内の被検体に高周波磁場を印加した後、前記被検体からの磁気共鳴信号を計測するスキャンを実施するスキャン部と、前記スキャン部により得られた前記磁気共鳴信号に基づいて前記被検体の画像の生成を行う操作コンソール部と、RFコイルや勾配コイル部を駆動するRFコイル駆動部または/及び勾配コイル駆動部とを冷却する冷却部とを有する磁気共鳴診断装置であって、
前記冷却部は、
第1の冷媒を冷却する冷却器と、
第1のポンプと、
第2のポンプと、
第2の冷媒の流路を切り替える流路切り替え部と、
前記第1の冷媒の熱と前記第2の冷媒の熱を交換する熱交換器と、
を有し、
前記第1のポンプと、前記第1の熱源と、前記熱交換器と、前記冷却器とが連結され、
前記第1のポンプは、前記第1の熱源と、前記熱交換器と、前記冷却器とに前記第1の冷媒を循環させ、
前記第2のポンプと、前記第2の熱源と、前記流路切り替え部とが連結されて第1の流路を形成し、
前記流路切り替え部と、前記熱交換器とが連結されて第2の流路を形成し、
前記流路切り替え部は、前記第2の冷媒が所定の温度未満であるときは前記第2の流路を閉じ、前記第2の冷媒が所定の温度以上であるときは前記第2の流路を開き、
前記第2のポンプは、前記第1の流路及び前記第2の流路に前記第2の冷媒を循環させ、
前記第2の流路が開いた場合、前記第2の流路に通された前記第2の冷媒を用いて前記第2の熱源を冷却し、
前記熱交換器において、前記第1の冷媒の温度は前記第2の冷媒の温度より低い
磁気共鳴診断装置。 - 第1の冷媒を冷却する冷却器と、第1のポンプと、第2のポンプと、第2の冷媒の流路を切り替える流路切り替え部と、前記第1の冷媒の熱と前記第2の冷媒の熱を交換する熱交換器とを有し、第1の熱源と第2の熱源とを冷却する冷却システムの冷却方法であって、
前記第1のポンプと、前記第1の熱源と、前記熱交換器と、前記冷却器とが連結され、
前記第1のポンプは、前記第1の熱源と、前記熱交換器と、前記冷却器とに前記第1の冷媒を循環させ、
前記第2のポンプと、前記第2の熱源と、前記流路切り替え部とが連結されて第1の流路を形成し、
前記流路切り替え部と、前記熱交換器とが連結されて第2の流路を形成し、
前記流路切り替え部は、前記第2の冷媒が所定の温度未満であるときは前記第2の流路を閉じ、前記第2の冷媒が所定の温度以上であるときは前記第2の流路を開き、
前記第2のポンプは、前記第1の流路及び前記第2の流路に前記第2の冷媒を循環させ、
前記第2の流路が開いた場合、前記第2の流路に通された前記第2の冷媒を用いて前記第2の熱源を冷却する
冷却方法。
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