JP5014260B2

JP5014260B2 - 冷却装置

Info

Publication number: JP5014260B2
Application number: JP2008143737A
Authority: JP
Inventors: 直行西納; 恭義大田; 圭司坪田
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2008-05-30
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2028-05-30
Also published as: US8198591B2; JP2009290138A; US20090294676A1

Description

本発明は冷却装置に係り、特に、可搬型の電子機器を冷却する冷却装置に関する。

近年、ＴＦＴ（Thin film transistor）アクティブマトリックス基板上にＸ線感応層を配置し、Ｘ線を直接デジタルデータに変換できるＦＰＤ（flat panel detector）等の放射線検出器が実用化されており、この放射線検出器を用いて照射された放射線により表わされる放射線画像を示す画像データを生成し、生成した画像データを記憶する可搬型放射線画像変換装置（以下「電子カセッテ」ともいう）が実用化されている。

この電子カセッテは、可搬性を有するため、ストレッチャーやベッドに載せたまま患者を撮影することもでき、電子カセッテの位置を変更することにより撮影箇所を調整することができるため、動けない患者に対しても柔軟に対処することができる。

この電子カセッテは、照射された放射線により発生する微弱な信号を検出して放射線画像を示す画像データを生成するが、電子カセッテ内部の電子回路で発生する熱の影響で信号の検出結果が一定とならず、画質が低下する場合がある、という問題が知られている。

この問題を解決するための技術として、特許文献１及び特許文献２には、電子回路と放射線検出器との間にシールド部材を設けたり、電子回路で発生する熱を電気的に絶縁した状態で電子カセッテの筐体に伝える放熱部を設けることにより、電子回路で発生する熱の放射線検出器への伝達を制御する技術が記載されている。

また、特許文献３には、Ｘ線撮影装置の筐体に通気口及びファンを設け、通気口から空気を流通させて装置全体を冷却する技術が記載されている。

また、特許文献４には、電子カセッテの筐体を開閉可能な蓋を設け、筐体内に着脱可能に吸熱部材を内蔵させ、吸熱部材に吸熱させる技術が記載されている。

さらに、特許文献５には、保管容器を電子カセッテが収容可能な寸法に作製し、保管容器の温度を所望の温度に調節する技術が記載されている。
特開２０００−１１６６３３号公報特開２００３−１９４９５１号公報特開平１０−１７７２２４号公報特開２００２−３１１５２６号公報特開２００６−１０２４９２号公報

特許文献１及び特許文献２に記載の技術は、電子カセッテを駆動させる駆動時間が短時間で済む場合、電子回路からの発熱の影響による画質の低下を抑えることができるが、駆動時間が長時間となる場合、電子カセッテ全体の温度上昇に伴って放射線検出器にも熱が伝わり、発熱の影響による画質の低下を抑えることができない。

また、電子カセッテは、手術場で使用される場合があり、血液感染などの予防のために消毒作業が行われるため密閉構造であることが求められている。しかし、特許文献３に記載の技術は、通気口から空気を循環させる構造上、密閉構造とすることができないため、電子カセッテの冷却機構として適用できない。

また、特許文献４に記載の技術は、筐体内の吸熱部材を手動で入れ替える必要があるため煩雑であり、また、電子カセッテの筐体を開閉するため電子カセッテの密閉構造の劣化が問題となる。

さらに、特許文献５に記載の技術は、利用勝手は良いが構造が複雑であり、高コストとなる。また、特許文献５の実施例に記載のように多数の電子カセッテを順に交代で使用される場合は良いが、１枚若しくは２枚程度の電子カセッテが繰り返し使用される場合、電子カセッテを十分に冷却できず、発熱の影響による画質の低下を抑えることができない場合がある。

本発明は上記事実を考慮して成されたものであり、電子機器を短時間で冷却することができる冷却装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る冷却装置は、可搬型の電子機器が収納可能に形成された収容部と、前記収容部に前記電子機器が収納された際に当該電子機器に対して、吸熱体として消毒液を霧状に噴射して当該電子機器に接触させて吸熱を行う噴射手段と、を備えている。

請求項１記載の発明の冷却装置では、収容部が可搬型の電子機器を収納可能に形成されており、噴射手段が、収容部に電子機器が収納された際に当該電子機器に対して、吸熱体として消毒液を霧状に噴射して当該電子機器に接触させて吸熱を行う。

このように、請求項１に記載の発明の冷却装置によれば、電子機器が収納された際に当該電子機器に対して吸熱体を接触させて吸熱を行うので、電子機器を短時間で冷却することができる。

また、請求項１記載の発明は、請求項２記載の発明のように、前記噴射手段より消毒液が噴射された後に前記電子機器に対して空気を吹き付けるブロアをさらに備えてもよい。

また、本発明は、請求項３記載の発明のように、前記電子機器が、駆動した際に発熱する電子回路を内蔵し、前記噴射手段が、前記電子機器の前記電子回路が配置された領域に対して消毒液を接触させてもよい。

また、本発明の電子機器は、請求項４記載の発明のように、放射線又は放射線を変換した光に対して感度を有する放射線検出パネルを内蔵し、当該放射線検出パネルに照射された放射線により表わされる放射線画像を示す画像データを生成する可搬型放射線画像変換装置であることが好ましい。

また、本発明は、請求項５記載の発明のように、前記収容部に前記電子機器が収納された際に電磁誘導又は光エネルギーにより前記電子機器に対して電力を供給する電力供給手段をさらに備えてもよい。

さらに、本発明は、請求項６記載の発明のように、前記電子機器が前記収容部に収納された際に当該電子機器と電気的に接続され、当該電子機器に対して電力の供給及び当該電子機器との通信の少なくとも一方が可能となる接続手段をさらに備えてもよい。

以上

以上説明したように本発明は、電子機器が収納された際に当該電子機器に対して吸熱体を接触させて吸熱を行うので、電子機器を短時間で冷却することができる、という優れた効果を有する。

以下、図面を参照して本発明の実施形態の一例を詳細に説明する。

図１には、本実施形態に係る電子カセッテ１２を備えた放射線画像撮影システム１０が示されている。

放射線画像撮影システム１０は、可搬性を有し、画像情報を担持した放射線が照射される毎に前記画像情報を画像データに生成して蓄積記憶可能な電子カセッテ１２と、電子カセッテ１２を収容して、収容した電子カセッテ１２を充電すると共に、収容した電子カセッテ１２の冷却を行う収容装置１８と、を含んで構成されている。

図２(Ａ)に示すように、電子カセッテ１２は、放射線画像の撮影時に、エックス線（Ｘ線）等の放射線を発生する放射線発生部１４と間隔を空けて配置される。このときの放射線発生部１４と電子カセッテ１２との間は被写体１６が位置するための撮影位置とされており、放射線画像の撮影が指示されると、放射線発生部１４は予め与えられた撮影条件等に応じた放射線量の放射線を射出する。放射線発生部１４から射出された放射線は、撮影位置に位置している被写体１６を透過することで画像情報を担持した後に電子カセッテ１２に照射される。

図２(Ｂ)に示すように、電子カセッテ１２は、放射線Ｘを透過させる材料から成り厚みを有する平板状のケーシング(筐体)２０によって覆われている。ケーシング２０のうちの特定の側面には電子カセッテ１２を持ち上げる際に手で持つことできるように把持部６２が設けられている。

ケーシング２０の内部には、ケーシング２０のうち放射線Ｘが照射される照射面２２側から順に、被写体１６を透過することに伴って生ずる放射線Ｘの散乱線を除去するグリッド２４、放射線Ｘを検出する放射線検出器(放射線検出パネル)２６、及び、放射線Ｘのバック散乱線を吸収する鉛板２８が配設されている。なお、ケーシング２０の照射面２２をグリッド２４で構成してもよい。また、放射線検出器２６は、例えば、放射線Ｘを直接、セレンを主成分（例えば含有率５０％以上）とする非晶質のアモルファスセレン（ａ−Ｓｅ）から成る半導体層で電荷に変換して蓄積する直接変換方式のものでもよく、放射線Ｘを一度ガドリニウム硫酸化物（ＧＯＳ）やヨウ化セシウム（ＣｓＩ）などのシンチレータで光に変換し、変換した光を電変換素子（フォトダイオード）で電荷に変換して蓄積する間接変換方式のものであってもよい。

また、ケーシング２０の内部の一端側には、マイクロコンピュータを含む電子回路及び充電可能な二次電池を収容するケース３０が配置されている。放射線検出器２６及び電子回路は、ケース３０に配置された二次電池から供給される電力によって作動する。ケース３０内部に収容された各種回路が放射線Ｘの照射に伴って損傷することを回避するため、ケース３０の照射面２２側には鉛板等を配設しておくことが望ましい。

また、電子カセッテ１２は、収容装置１８に収容された状態で収容装置１８との間で電磁誘導を利用して非接触での充電が可能とされている。電子カセッテ１２は、収容装置１８に収容された際に、電磁誘導により電力が誘起されることによりケース３０に収容されたバッテリに充電を行うことが可能とされている。なお、本実施の形態では、電磁誘導を利用して非接触での充電を行うものとしたが、例えば、収容装置１８に近赤外光ランプを設けてレーザ光を照射し、レーザ光を収容装置１８に設けたフォトダイオードで受光することにより、光エネルギーを利用して非接触での充電を行うものとしてもよい。

一方、図１に示すように、収容装置１８は、電子カセッテ１２が収納可能に収容部４０が形成されている。図３及び図４に示すように、この収容部４０には、収容部４０に電子カセッテ１２が収納された状態で電子カセッテ１２の照射面２２及び当該照射面２２の裏側となる裏面２３と対向する２つの内側面４２Ａ、４２Ｂに電子カセッテ１２に対して冷却液を霧状に噴射するノズル４３が２次元状に多数配置されている。

また、収容部４０の内側面４２Ａ、４２Ｂの上部の入口付近には、空気を吹き付けるブロワ４４Ａ、４４Ｂが設けられている。

さらに、収容部４０の長手方向の一方の内側面４２Ｃには、光を出射し、出射した光の反射率の変化に基づいて電子カセッテ１２が収容部４０に収容されたか否かを検出する光学式のセンサ４５が設けられ、収容部４０の長手方向の他方の内側面４２Ｄには、電子カセッテ１２に対して電磁誘導により電力を供給する電力供給部４６が設けられている。なお、本実施の形態では、センサ４５を光学式のものとしたがメカニカルスイッチを用いてもよい。

図５には、本実施形態に係る収容装置１８の構成が示されている。

収容装置１８は、冷却液を貯留したタンク５２と、タンク５２に貯留された冷却液を各ノズル４３に送液するためのポンプ５４と、２つのファンモータ５６Ａ、５６Ｂと、外部電源に接続された電源装置５８と、装置全体の動作を司る制御部６０と、をさらに備えている。なお、本実施の形態では、タンク５２に冷却液としてアルコールを含んだ消毒液を貯留している。

本実施の形態に係る収容装置１８は、ブロワ４４Ａ、４４Ｂから個別に空気を噴出させることが可能とされており、ファンモータ５６Ａが駆動して不図示のファンを回転させることによりブロワ４４Ａから空気が噴出され、ファンモータ５６Ｂが駆動して不図示のファンを回転させることによりブロワ４４Ｂから空気が噴出される。

上記センサ４５、ポンプ５４、ファンモータ５６Ａ、５６Ｂ、及び電力供給部４６は制御部６０と接続されている。制御部６０は、マイクロコンピュータによって実現されており、ポンプ５４、ファンモータ５６Ａ、５６Ｂの駆動、及び電力供給部４６による電磁波の発生を制御する。また、制御部６０は、センサ４５からの信号に基づいて電子カセッテ１２が収容部４０に収容されたか否かを検出している。

収容装置１８に内蔵された各種機器や各素子(センサ４５、電力供給部４６、ポンプ５４、ファンモータ５６Ａ、５６Ｂや制御部６０として機能するマイクロコンピュータ)は、電源装置５８から供給された電力によって作動する。

次に、本実施の形態に係る収容装置１８の作用について説明する。

放射線画像の撮影する際、放射線発生部１４と電子カセッテ１２との間に被写体１６を配置し、放射線発生部１４から放射線を射出させる。

放射線発生部１４から放射された放射線は、被写体１６を透過した後に電子カセッテ１２に到達する。

これにより、電子カセッテ１２には、照射された放射線により示される放射線画像を示す画像情報が生成されて記憶される。また、電子カセッテ１２は、画像情報を生成する際に内蔵された電子回路において発熱する。

電子カセッテ１２は、冷却を行う場合や充電を行う場合、収容装置１８の収容部４０に収容される。

制御部６０は、電子カセッテ１２が収容部４０に収容されたことをセンサ４５によって検出すると、後述する冷却制御処理を行って電子カセッテ１２の冷却を行う。また、制御部６０は、電力供給部４６から電磁波を発生させて電磁誘導により電子カセッテ１２のバッテリに充電を行う。

図６には、制御部６０により実行される冷却制御処理の流れが示されている。

ステップ１００では、ポンプ５４を駆動させてタンク５２に貯留された消毒液を各ノズル４３から霧状に噴射させる。この消毒液を噴射する噴射時間は、予め定めた固定時間としてもよく、また、例えば、収容部４０内に電子カセッテ１２の温度を検出する温度センサを設け、温度センサにより検出される電子カセッテ１２の温度が高いほど噴射時間を長くするようにしてもよい。さらには、温度センサを赤外線放射検出の非接触温度計などで実現し、電子カセッテ１２の表面温度が一定温度に下がるまで各ノズル４３から消毒液を噴霧し続けても良い。また、電子カセッテ１２及び収容部４０にそれぞれ無線通信手段を設けると共に、電子カセッテ１２に温度センサを内蔵させ、当該温度センサの検出結果を無線通信手段にて電子カセッテ１２が受け取り利用しても良い。

図７には、電子カセッテ１２に対してノズル４３から消毒液を噴射した様子が示されている。なお、同図では、消毒液が破線によって示されている。

このように、電子カセッテ１２に対して消毒液を噴射することにより、消毒液自体の温度及び消毒液が気化する際の吸熱によって電子カセッテ１２を冷却することができる。

次のステップ１０２では、ファンモータ５６Ｂを駆動させてブロワ４４Ｂから空気を吹き出させ、処理終了となる。このブロワ４４Ｂから空気を吹き出させる吹出時間も、予め定めた固定時間としてもよく、また、例えば、電子カセッテ１２の温度が高いほどや、噴射した冷却液の液量が多いほど吹出時間を長くするようにしてもよい。この場合も、温度センサを赤外線放射検出の非接触温度計などで実現し、電子カセッテ１２の表面温度が一定温度に下がるまでブロワ４４Ｂから空気を吹き出させても良い。また、電子カセッテ１２及び収容部４０にそれぞれ無線通信手段を設けると共に、電子カセッテ１２に温度センサを内蔵させ、当該温度センサの検出結果を無線通信手段にて電子カセッテ１２が受け取り利用しても良い。

図８には、電子カセッテ１２に対してブロワ４４Ｂから空気を吹き出した様子が示されている。なお、同図では、空気の流れが一点鎖線によって示されている。

このように、ブロワ４４Ａから空気を吹き出させて電子カセッテ１２の周囲に空気を循環させることにより、電子カセッテ１２に付着した消毒液の気化を早めることができる。

収容装置１８に収納された電子カセッテ１２は、放射線画像の撮影する場合など必要に応じて収容装置１８から取り出される。

制御部６０は、電子カセッテ１２が取り出されたことをセンサ４５によって検出すると、後述する取出制御処理を行う。

図９には、制御部６０により実行される取出制御処理の流れが示されている。

ステップ１５０では、ファンモータ５６Ａ及びファンモータ５６Ｂを所定時間駆動させてブロワ４４Ａ及びブロワ４４Ｂから空気を吹き出させ、処理終了となる。

このように、電子カセッテ１２が取り出される際にブロワ４４Ａ及びブロワ４４Ｂから空気を吹き出させることにより、電子カセッテ１２に付着して残った消毒液を吹き飛ばすことができる。

以上のように、本実施の形態によれば、収容装置１８に電子カセッテ１２が収納された際に当該電子カセッテ１２に対してノズル４３から消毒液を噴射して吸熱を行っているので、電子機器を短時間で冷却することができる。

また、本実施の形態によれば、冷却液として消毒液を用いることにより、電子カセッテ１２の冷却と同時に消毒も行うことができる。また、冷却液として消毒液を用いることにより、電子カセッテ１２に消毒液が付着したままであっても人体に対して安全である。また。消毒液がアルコールを含む場合、揮発性が高いので、冷却効率が良い。

なお、上記実施の形態では、冷却液をして消毒液を噴射する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、水や食塩水又は生理食塩水などを噴射するようにしてもよい。この冷却液は、毒性が無く、揮発性が高いことが好ましい。また、吸熱体として冷却液以外にペルチェ素子やゲル状の吸熱物質を包んだ袋体を電子カセッテ１２に接触させることにより、冷却を行うものとしてもよい。

また、上記実施の形態では、電子カセッテ１２の照射面２２及び裏面２３の全面に消毒液を噴射する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電子カセッテ１２の発熱する電子回路（ケース３０）が配置された領域に対して消毒液を噴射するようにしてもよい。これにより、発熱する部分のみを効率良く冷却することができる。

また、上記実施の形態では、収容装置１８は電子カセッテ１２の充電、冷却を行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電子カセッテ１２とレーザ光による無線通信を行って放射線画像データを受信するものとしてもよい。無線通信は、レーザ光に限定されるものではなく、例えば、赤外線光を用いて無線通信を行うものとしてもよい。また、無線ＬＡＮやブルートゥース（Bluetooth）、ＵＷＢ(Ultra Wide Band)、ミリ波通信等により無線通信を行うものとしてもよい。さらに、電子カセッテ１２と収容装置１８を端子等で接続して電力の供給及び画像データの通信の少なくとも一方を行うものとしてもよい。

また、内側面４２Ａ、４２ＢにＵＶ（紫外線）光照射手段（ＵＶ光ＬＥＤ、ＵＶ光ランプ）を配すると上記アルコールによる消毒効果をより一層高めることができる。電子カセッテが１２に収容されたことを検出することで照射を行えば、カセッテ表面の消毒に有効且つ無駄な電力消費を抑えられる。撮影システム起動と連動させて照射するならば、電子カセッテ１２装填時以外に収容装置１８内部を清潔に保つことができる。定期的に照射と停止を繰り返しても良い。

その他、本実施の形態で説明した放射線画像撮影システム１０の構成、電子カセッテ１２及び収容装置１８の構成（図１〜図５、図７、図８及び図１０参照。）は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

また、本実施の形態で説明した冷却制御処理及び取出制御処理の流れ（図６、及び図９参照。）も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において適宜変更可能であることは言うまでもない。

実施の形態に係る電子カセッテ及び収容装置の概略構成を示す図である。 (Ａ)は放射線画像撮影時の電子カセッテの配置を示す概略図、(Ｂ)は電子カセッテの内部構造を示す斜視図である。実施の形態に係る電子カセッテを収容装置に収容した状態を示す透過斜視図である。実施の形態に係る電子カセッテを収容装置に収容した状態を示す断面図である。実施の形態に係る収容装置の構成を示すブロック図である。実施の形態に係る冷却制御処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態に係る収容装置のノズルから消毒液を噴射した様子を示す図である。実施の形態に係る収容装置のブロワ４４Ｂから空気を吹き出した様子を示す図である。実施の形態に係る取出制御処理の流れを示すフローチャートである。実施の形態に係る電子カセッテを収容装置から取り出した様子を示す図である。

符号の説明

１０放射線画像撮影システム
１２電子カセッテ（電子機器）
１８収容装置
３０ケース
４０収容部
４３ノズル（吸熱手段）
４４Ａ、４４Ｂブロワ
４６電力供給部（電力供給手段）
６０制御部

Claims

可搬型の電子機器が収納可能に形成された収容部と、
前記収容部に前記電子機器が収納された際に当該電子機器に対して、吸熱体として消毒液を霧状に噴射して当該電子機器に接触させて吸熱を行う噴射手段と、
を備えた冷却装置。
前記噴射手段より消毒液が噴射された後に前記電子機器に対して空気を吹き付けるブロアをさらに備えた請求項１記載の冷却装置。
前記電子機器は、駆動した際に発熱する電子回路を内蔵し、
前記噴射手段は、前記電子機器の前記電子回路が配置された領域に対して消毒液を接触させる
請求項１又は請求項２記載の冷却装置。
前記電子機器は、放射線又は放射線を変換した光に対して感度を有する放射線検出パネルを内蔵し、当該放射線検出パネルに照射された放射線により表わされる放射線画像を示す画像データを生成する可搬型放射線画像変換装置である
請求項１〜請求項３の何れか１項記載の冷却装置。
前記収容部に前記電子機器が収納された際に電磁誘導又は光エネルギーにより前記電子機器に対して電力を供給する電力供給手段をさらに備えた請求項１〜請求項４の何れか１項記載の冷却装置。
前記電子機器が前記収容部に収納された際に当該電子機器と電気的に接続され、当該電子機器に対して電力の供給及び当該電子機器との通信の少なくとも一方が可能となる接続手段をさらに備えた請求項１〜請求項５の何れか１項記載の冷却装置。