JPS60109207A - 電磁石装置用冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は核磁気共鳴現象を応用したＮＭＲイメージング
装置等に用いられる電磁石装置用冷却装置に係り、特に
電磁石を駆動する定電流電源に供給する冷却水の水温を
高安定化されるのに好適な電磁石装置用冷却装置に関す
る。

〔発明の背景〕

ＮＭＲイメージング装置に用いられる電磁石は、撮影対
象の大きさにもよるが、人体断層偉を得るものでは、そ
の開口径が直径０．８〜１．０ｍ程の大きさになり、計
測部の磁場は０．１５Ｔ前後で一般的に使われている。

この場合電磁石の消費電力は２０ｋｌか５０ｋＷにも及
ぶ。

また電磁石を駆動する定電流電源の消費電力も方式によ
り異なるが４ｋＷから１０ｋＷにも達する。

従って電磁石装置（定電流電源を含む）の冷却は空冷だ
けでは不十分であり、水冷却を用いるのが一般的である
。しかもＮＭＲイメージング装置に用いられる電磁石で
は計測時間（数分から数十分間）内に高い磁場安定度、
具体的には１〜ＩＯＰ程度の磁場安定度を要求される。

この事実よシ明らかな如く、冷却水にも尚然高い温度の
安定度を要求されることとなる。

従来は第１図に示すごとく冷却水装置１より定電流電源
２と電磁石３に配管５を介して、冷却されＱｌ及びＱ、
を通水し、発熱量の８０〜９０％を吸収すると共に、各
装置を定温化していた。電磁石３の電流は１００人から
３００人程度であり、高安定な定電流電源を得るために
第２図に示すごとく出力電流工の検出に抵抗２３を用い
、基準電圧器２１の基準電圧■１と電流工を検出する抵
抗２３の両端間の帰還電圧Ｖｔとの偏差電圧を誤差増幅
器２２で電流に変換増幅し、常に基準電圧Ｖ、に対応し
た一定電流を得るようにしている。

ここで検出抵抗２３は温度に対して高安定なものが選定
され、通常マンガニンやニクロタルと称される温度係数
が１０Ｐ以下の抵抗体が使用される。

検出抵抗２３の構成例を第３図に示す同図において２４
は抵抗体でおり、該抵抗体２４の管の中に冷却水を通し
、抵抗体２４０両端に電流端子２５を取付け、該端子２
５から電圧リード２６を引出すように構成され、ま比熱
的に均一化するために抵抗体２４は恒温箱２７内に収納
されている。この事例では、抵抗体２４の温度が変化す
れば直ちに、電流が変化し電流安定度す表わち磁場安定
度に影響を与える。しかも冷却水Ｑ１の温度ＩＣの変化
に対し２〜２０Ｆが限度である。従ってＩＰの電流安定
度を得ようとすると、冷却水温は−。

±０．０５〜０．５ｃもの恒温化を必要とされる。とこ
ろが従来例のごとく、電磁石３と定電流電源２に同時に
冷却水を供給するシステムでは、大量の冷却水を要する
ので前記冷却水温の安定度を得ようとすると冷却水装置
は高価なものとなり、さらに第１回における配管５及び
５′で外気温度の変化によシ冷却水温も変化し易いとい
う欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は簡単な構成で且電磁石を駆動する定電流
電源に供給する冷却水の水温を高安定化することが可能
な電磁石装置用冷却装置を提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は電磁石の熱容量が大きく、電磁石に供給する冷
却水の水温が短時間内に多少、大きな変動を生じても磁
場に影響を与えないことに着目し、電磁石及び該電磁石
を駆動する定電流電源を有する電磁石装置の電磁石及び
定電流電源に冷却水を供給し、これらを一定温度に冷却
する電磁石装置用冷却装置において、前記定電流電源の
冷却水供給側配管における定電流電源近傍ｔｆｃは定電
流電源内の冷却水入口側に補助水温調節装置を設けたこ
とを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

本発明に係る冷却装置の一実施例の全体構成を第４図に
示す。同図において、冷却水装置１からの冷却水Ｑは、
配管５を介して分流し、一方は調節弁４を通シ、補助水
温調節装置６を介して定電流電源２に冷却水Ｑ１が供給
され、他方は調節弁４′を通シ電磁石３に冷却水Ｑ雪が
供給される。

それ２れ＊ｆＩＩｉｌｉ：！宇雪流電源２）−雷請石３
を経由１４゜吸熱した冷却水Ｑｌ　、Ｑｓは合流し、冷
却水装置１に戻る。ここで前記補助水温調節装置６は、
定電流電源装置２の近傍に設置し配管５〃は極力短かく
シ、周囲温度の影響を少なくするように構成されている
。

次に第５図に補助水温調節装置の具体的構成を示す。同
図において６０は水温調節槽であり、水温調節槽６０は
外槽６１と内槽６２から構成され、内槽６２の周壁部に
冷却水の流通孔６３が設けられており、冷却水が外槽６
１から内槽６２へ流入する際に乱流を起し、内槽６２内
の冷却水が良く攪拌されるように構成されている。流入
口６４は外槽６１側に設けられており、流出口６５は内
槽６２側に設けられている。ま穴内外槽合計の容積は冷
却水装置１の冷却水温変動量と温度変動周期により大き
く異なるが、流量Ｑユの１０〜５０倍に選定する。

さらに内槽６２の水温を調節し温度を一般と安定化する
ために内槽６２内に温度検出器６６と加熱器６７が設け
られている。内槽６２の内部の水温を検出する前記温度
検出器６６の検出出力は調節器６８に取シ込まれ、調節
器６８では該検出用゛力と設定温度とを比較し、その偏
差に応じた制御信号が操作器６９に出力される。調節器
６８からの制御信号を受けた操作器６９は加熱器６７へ
の供給電力を断続し、冷却水Ｑｌは一定温度に保持され
る。

尚、調節器６８における設定温度は流入口６４の水温よ
り数Ｃ高めに設定される。

以上に説明した如く本実施例では定電流電源の冷却水入
口近傍に補助水温調節装置を設けたので、冷却水装置の
冷却能力を向上させずに、より高安定な冷却水を得るこ
とができ、電磁石の駆動電流の安定度すなわち磁場の安
定度を大幅に高めることができる。また補助水温調節装
置と定電流電源の間の冷却配管を短かくできると同時に
、冷却水装置からの配管で受ける周囲温度変化による冷
却水温変化は、補助水温調節槽で吸収できるので周囲温
度の影響を排除できる。さらに補助水温調節装置の水温
節部槽は二重構造とし且外槽から内槽へ冷却水が流れる
ようにして内槽例で温度調節をするので、該、水温調節
槽の周囲温度による影響を受けにくい。ま九水温調節槽
の内槽壁に多数の流通孔を設けであるので、内槽内で乱
流を生じ、冷却水が良好に攪拌され、均一で一定水量を
得られやすいなどの効果がある。

〔発明の効果〕

本発明によれば簡単え構成で電磁石を駆動する定電流電
源に供給する冷却水の水温を高安定化することができ、
それ故磁場の安定度を大幅に向上させることができる低
コストの電磁石装置用冷却装置を実現することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁石装置用冷却装置の構成を示すブロ
ック図、第２図は定電流電源の基本構成を示すブロック
図、第３図は第２図に示した定電流電源における電流検
出抵抗器の構成を示す説明図、第４図は不発ＦＩｉＩＫ
係る電磁石装置用冷却装置の一実施例の構成を示すブロ
ック図、第５図は第４図における補助水温調節装置の構
成図である。 １・・・冷却水装置、２・・・定電流電源、３・・・電
磁石、６・・・補助水温調節装置、６０・・・水温調節
槽、６１・・・外槽、６２・・・内槽、６３・・・流通
孔、６６・・・温度検出器、６７・・・加熱器、６８・
・・調節器、６９・・・操隼３図 宅５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電磁石及び該電磁石を駆動する定電流電源を有する
   電磁石装置の電磁石及び定電流電源に冷却水を供給し、
   これらを一定温度に冷却する電磁石装置用冷却装置にお
   いて、前記定電流電源の冷却水供給側配管における定電
   流電源近傍または定電流電源内の冷却水入口側に補助水
   温調節装置を設けたことを特徴とする電磁石装置用冷却
   装置。 ２゜前記補助水温調節装置は、内槽と外槽とからなり内
   、檜の周壁に複数個の流通孔が穿説され且つ冷却水が外
   槽から流入し内槽よυ流出するように形成された二重構
   造の水温調節槽と、該水温調節槽の内槽内に設けられた
   温度検出器及び冷却水加熱器と、該温部検出器の検出出
   力を取り込み冷却水温と設定温度とを比軟しその偏差に
   応じた制御信号を出力する制御回路とから構成されたこ
   とを特徴とする第１項記載の電磁石装置用冷却装置。