JPS63197896A - 熱交換装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、ＭＲＩ装置等の発熱部を恒温するために用い
られる熱交換装置に関する。

（従来の技術） 被検体の磁気共鳴現象によって得られたＭＲＩ信号を画
像化するＭＲＩ装置においては、被検体を配置する静ｆ
ａ場を発生させることが主要件となる。このためには例
えば常電導コイル（以下単にコイルと称する）を用意し
これに静磁場電源から直流電流を供給して前記コイル内
に静磁場を発生させることが行われている。

この静磁場を利用して画質に優れた画像を得るには、静
磁場の強度が経時的に安定していることが重要となる。

このようなＭＲＩ装置においてコイルには電流が供給さ
れることにより多量の発熱が生じ、その発熱量は数十間
にも達する。またコイルに電流を供給する静１ａ場電源
においても、これを構成しているトランス、整流素子、
電流制御素子、電流検出用シャント抵抗等で発熱が生ず
る。このためにそれらの多量の熱によってコイルが温度
変化してその形状２寸法等が変化する。また特に電流検
出用シャント抵抗は発熱が多いので抵抗値が変化してし
まう。この結果としてコイル内に形成される静磁場の強
度が経時的に安定しなくなるので、優れた画像を得るの
が困難となる。

この対策として従来においてはＭＲＩ装置の主要部に少
なくとも発熱の多いコイル、電流検出用シャント抵抗に
対して、水等の冷却媒体を循環させて恒温化を図ること
が行われている。第４図はこのために用いられる従来の
熱交換装置を示すもので、熱交換ユニット１の一次側に
は流路２ａを介して図示しない冷却媒体例えば水の供給
源から冷却水が供給される。熱交換ユニット１の二次側
には流路２ｂをを介してコイル、電流検出用シャント抵
抗等の被冷却体３が接続され、流路２ｂを介して熱交換
ユニット１と被冷却体３間を冷却水が循環することによ
り熱交換が行われている。−次側には冷却水の流量を調
整する電動弁４が設けられ、この電動弁４はモータ５に
よって制御されて一次側の流路２ａに流れる冷却水の流
量で１（ｊ！　／ｍ１ｎ）を可変する。二次側には温度
センサ６゜ポンプ７、バッファータンク８が設けられ、
温度センサ６によって検出された二次側の流路２ｂに流
れる冷却水の温度Ｔ２に応じて温調器９は前記モータ５
を制御する。

以上の構成によって温度センサ６により常に二次側の冷
却水の温度下２をモニタし、Ｔ２が変化したことを検出
したときはこの変化を温調器９゜モータ５を介して電動
弁４にフィードバックすることにより、電動弁４によっ
て一次側の流１ｈを調整することが行なわれる。これに
よって常に二次側の冷却水の温度Ｔ２を一定に保つよう
に図られている。なお二次側の冷却水の流量１２　＜１
／ｍ１ｎ）は常に一定に保たれている。第５図（ａ）乃
至（ｄ＞はこのような従来装置における一次側の冷却水
の温度、流量及び二次側の冷却水の温度。

流量の変化を示すものである。

前記のように二次側の冷却水の温度、流量は共に一定と
なるように図られている。

（発明が解決しようとする問題点） ところでこのような従来装置では、電源を一度オフした
後再度オンしたときは、被冷却体３はオフの間発熱が放
熱されて温度が低下しているのにも拘らず、電源オンに
よって二次側から一定温度及び一定流量の冷却水が供給
されるので、ざらに冷却されるために再度通常のオン状
態に温度が安定するまでに時間が費やされるという問題
がある。このためＭＲＩ信号を画像化するのに余分な時
間が必要となる。これはスループットの低下の原因とな
り、ランニングコストの増加をもたらす。

また従来装置においては、冷却水が急激な温度変化に対
処して応答できない、バッファータンクを必要とする。

−次側の冷却水の流量制御は高精度の制御技術が必要と
なる等の困難を伴っている。

本発明は以上の問題に対処してなされたもので、電源オ
フ後オンしたときは短い時間で被冷却体を通常の温度に
安定化させることができる熱交換装置を提供することを
目的とするものである。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明は、熱交換ユニットの
二次側の被冷却体に近接させて温度検出手段を配置し、
これによって検出された温度に応じて二次側の冷却媒体
の流量を制御する手段を設けたことを特徴としている。

（作　用） 二次側の冷却媒体の温度が変化したときは二次側の冷却
媒体の流量を制御することによって温度を一定に保つよ
うにする。これにより温度が高いときには流量を増加し
、温度が低いときには流量を減少するように制御するこ
とによって一定な温度に保つことができる。温度変化分
に相当した少量の流量を制御するだけで目的を達成でき
るので、再度電源をオンした後短い時間で被冷却体を通
常の温度に安定化させることができる。

（実施例） 第１図は本発明の熱交換装置の実施例を示すブロック図
で、１は熱交換ユニット、２ａ、２ｂは流路、３はコイ
ル、電流検出用シャント抵抗等の被冷却体、４は電動弁
、５はモータ、６は温度センサ、７はポンプ、９ａは第
１の温調器でおり、以上の構成は従来のものと同じであ
る。９ｂは第２の温調器で熱交換ユニット１の二次側の
被冷却体３とポンプ７間に接続され、ポンプ７の回転数
を制御する。前記温度センサ６は被冷却体３に近接した
位置の流路２ｂに配置されることが望ましい。温度セン
サ６は常に二次側の冷却水の温度Ｔ２をモニタしており
、Ｔ２の変化を検出すると第１の温調器９ａ及び第２の
温調器９ｂにこの結果をフィードバックする。これによ
り第２の温調器９ｂはポンプ７を制御して二次側の流量
で２を可変させてＴ２を一定に保つように働く。また電
動弁４は一次側の流量１１を可変ざぜるように制御する
。ただし本発明においてはこの一次側の流量１１の制御
動作は必ずしも必要でない。

次に本実施例の作用を説明する。

温度センサ６が二次側の冷却水の温度Ｔ２が変化したこ
とを検出すると、この結果が第２の温調器９ｂにフィー
ドバックされ第２の温調器９ｂはポンプ７の回転数を制
御して二次側の４ト２を可変させ、Ｔ２を一定に保つよ
うな制御動作を行う。例えばＴ２が高い方向に変化した
ときはその分の温度に相当した流量を増加させ、逆にＴ
２が低い方向に変化したときはその分の温度に相当した
流量を減少させることによって常に二次側の冷却水の温
度を一定に保つような制御動作を行う。

第２図（ａ）乃至（ｄ＞はこのようにして制御された一
次側の冷却水の温度、流量及び二次側の冷却水の温度、
流量の変化を示している。前記のように二次側の温度、
流量は対応して変化するように制御される。

被冷却体の温度が一定に保たれるためには、第３図のよ
うに冷却水と被冷却体間の熱交換量が一定でおればよい
。この原理に沿って、本発明のように二次側の流量を制
御することによって温度を一定に保つように制御すれば
、温度変化分に相当した流量を制御するだけで目的を達
成することができる。従って電源オフ後再度オンしたと
き短い時間で被冷却体を通常のオン状態の安定した温度
に戻すことができる。このため画像化に必要な時間が短
縮されるので、スループットを増加させ、ランニングコ
ストをダウンさせることができる。

また少量の流量を制御するだけなので冷却水の応答性を
速めることができ、ざらにバッファータンク７及び高精
度の制御技術は不要となる。

本文実施例では冷却水を冷却媒体として用いた例で示し
たが、他の媒体例えば気体のようなものを用いることが
できる。また本発明はＭＲＩ装置においてアイドリング
指令信号によって静磁場電源を制御する方式に通用して
効果的である。なおＭＲＩ装置に限らず発熱の多い被冷
却体を対象とした広範囲に適用可能である。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、二次側の流量を制御
して被冷却体の温度を一定に保つようにしたので、短い
時間で通常の温度に安定化させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の熱交換装置の実施例を示すブロック図
、第２図（ａ）乃至（ｄ）は本実施例装置の動作を説明
する特性図、第３図は本発明の原理を示す特性図、第４
図は従来例を示すブロック図、第５図（ａ）乃至（ｄ）
は従来例の特性図でおる。 １・・・熱交換ユニット、２ａ、２ｂ・・・流路、３・
・・被冷却体、４・・・電動弁、６・・・温度センサ、
７・・・ポンプ、９ａ、９ｂ・・・温調器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 熱交換ユニットを介して被冷却体に冷却媒体を供給する
   熱交換装置において、熱交換ユニットの二次側の被冷却
   体に近接した位置の流路に配置された冷却媒体の温度を
   検出する手段と、これによって検出された冷却媒体の温
   度に応じて供給する冷却媒体の流量を制御する手段とを
   備えたことを特徴とする熱交換装置。