(57)【要約】【課題】  回転ベースを大型化することなく、組立やメインテナンス作業での作業性を良好にさせるように回転ベースに所用の機器類を配置可能とすること。【解決手段】  被検体が挿入される中空部６の形成されている回転体１１に、その回転軸を挟んでＸ線管１２とＸ線検出器１３とが対向するように配置されているＸ線ＣＴ装置において、前記回転体に前記Ｘ線管が発する熱を伝達させるパイプ２０を設けた。  これにより、従来のオイルクーラが不要となり、回転体を大型化することなく回転体に所用の設備を余裕をもって搭載することが可能となり、組立やメインテナンス作業での作業性を極めて向上することができる。【選択図】      図２
2006230783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体が挿入される中空部の形成されている回転体に、その回転軸を挟んでＸ線管とＸ線検出器とが対向するように配置されているＸ線ＣＴ装置において、前記回転体に前記Ｘ線管が発する熱を伝達させる熱伝達手段を設けたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記熱伝達手段は、前記回転体の回転方向に沿って密に接触させて設けた管路であり、この管路は前記Ｘ線管に閉回路を形成するように連結され、この管路内に冷却液が封入されていることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記管路には前記冷却液を循環させるための駆動手段を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記回転体の胴部には、回転方向を横切る方向に向けて複数のスリットが形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線管から発生する熱を効果的に排除するようにしたＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線管によって発生させたＸ線を被検体の周りに照射して投影データを得、得られた投影データを再構成することによって断層画像を形成している。そして二次元画像のみではなく三次元画像を形成することも行われている。この三次元画像を形成するためには、二次元画像を形成するに要する投影データを、スライス方向に多数収集する必要があるため、Ｘ線管からＸ線を長い時間発生させたり、強いＸ線を発生させたりする大出力化が進められている。そのため、Ｘ線管としては大きな負荷がかかることとなって、発熱量も大きくなる。よって、Ｘ線管の高出力動作を安定に維持するためには、Ｘ線管が発生する熱を効果的に排除することが不可欠となる。
【０００３】
そのため、Ｘ線管の傍にはオイルクーラが設けられており、ハウジング容器内でＸ線管によって温められたオイルを、オイルクーラへ循環させることによって冷却し、冷却されたオイルを再びハウジング容器内へ戻すことによって、Ｘ線管の温度上昇を抑制している。さらにオイルクーラの排熱が架台内に滞留しないようにファン等による強制空冷が施されている（例えば、特許文献１参照。）。なおＸ線管はハウジング容器に収納されているものであり、冷却用のオイルはハウジング容器とオイルクーラとの間を循環している。そして、本明細書では、Ｘ線管を収納したハウジング容器を含めてＸ線管と呼称するものとする。
【０００４】
図３は、Ｘ線ＣＴ装置の架台内に設けられている回転体１０の概略を示した斜視図である。この回転体１０は円筒形の胴の一端側が開放されたドラム状の回転ベース１１から成り、他端側の中心部に被検体を挿通するための貫通穴６が穿設されている。そして回転体１０は、図示しないがベアリングなどを介して架台の構造体に支持され、駆動装置によって高速に連続回転させられるものである。
【０００５】
回転ベース１１の内側には、Ｘ線を発生するＸ線管１２と、このＸ線管１２から曝射され被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出器１３とが、被検体を挟んで対向するように配置されている。また、Ｘ線検出器１３で検出された信号を増幅する信号増幅器１４がＸ線検出器１３の近傍に設けられ、Ｘ線管１２の近傍には、Ｘ線管１２を冷却するためのオイルクーラ１５が設けられている。さらに、Ｘ線管１２へ高電圧などを供給するための高電圧発生器１６、１７と、この高電圧発生器１６、１７を制御するための電源制御器１８や回転ベース１１の回転時のバランスを保つための図示しない重りなども適宜の手段で固定されている。
【特許文献１】特許第３４０３７９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、回転ベース１１には、Ｘ線管１２、Ｘ線検出器１３、信号増幅器１４、オイルクーラ１５、高電圧発生器１６、１７、電源制御器１８、重りなど多くのものが取り付けられている。また、Ｘ線の大出力化に伴い高電圧発生装置１６、１７は大型となり、そのため回転ベース１１にこれら所用の設備を搭載するスペースが不足することとなる。従って必要な機器類を密集させて配置させることになっており、組立やメインテナンス作業での作業性を損なうという問題があった。
【０００７】
必要なスペースを確保するには、回転ベース１１を大型化すれば解決できるものの、このことはＸ線ＣＴ装置そのものを大型化させることになるので、Ｘ線ＣＴ装置を設置する検査室を大きくしなければならなくなるので得策ではない。
【０００８】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、被検体が挿入される中空部の形成されている回転体に、その回転軸を挟んでＸ線管とＸ線検出器とが対向するように配置されているＸ線ＣＴ装置において、前記回転体に前記Ｘ線管が発する熱を伝達させる熱伝達手段を設けたことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記熱伝達手段は、前記回転体の回転方向に沿って密に接触させて設けた管路であり、この管路は前記Ｘ線管に閉回路を形成するように連結され、この管路内に冷却液が封入されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記管路には前記冷却液を循環させるための駆動手段を備えていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のＸ線ＣＴ装置において、前記回転体の胴部には、回転方向を横切る方向に向けて複数のスリットが形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記課題を解決するための手段の項にも示したとおり、本発明の特許請求の範囲に記載する各請求項の発明によれば、次のような効果を奏する。
【００１４】
請求項１に記載の発明によれば、回転体をＸ線管の放熱器として使用するので、従来のオイルクーラが不要となる。よって、回転体を大型化することなく回転体に所用の設備を余裕をもって搭載することが可能となり、組立やメインテナンス作業での作業性を極めて向上することができる。また、従来のオイルクーラの設置スペースが空くので、空いたスペースに他のユニットを追加して搭載することも可能となる。
【００１５】
請求項２に記載の発明によれば、管路を回転体の回転方向に沿って設けてあるので、回転体の回転バランスを崩すことなく高速回転が可能となる。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、回転体の放熱をも良好にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るＸ線ＣＴ装置の一実施例について、図１および図２を参照して詳細に説明する。なおこれらの図において。図３と同一部分には同一符号を附して示してある。
【００１８】
図１は、Ｘ線ＣＴ装置の架台部１の外観を示した斜視図であり、図２は架台部１の内部に収納されている回転体１０の一実施例を、模式的に示した正面図である。
【００１９】
Ｘ線ＣＴ装置の架台部１の表面は、フロントカバー２、左右のサイドカバー３ａ、３ｂ、アッパーカバー４およびバックカバー５で覆われている。また、架台部１の中央部には、撮影口Ｒへ被検体を挿通させるための貫通穴６が形成されており、当然フロントカバー２およびバックカバー５に、その貫通穴６が形成されている。そしてフロントカバー２の周辺部２ａは、サイドカバー３ａ、３ｂおよびアッパーカバー４へ向けて屈曲されており、その先端部がサイドカバー３ａ、３ｂおよびアッパーカバー４の端部に重ね合わされている。さらに、フロントカバー２の屈曲された周辺部２ａの一部に通気口７が形成され、アッパーカバー４には排気口９が形成されている。なお、図１において符号８は、架台部１のベースであり、撮影口Ｒは、貫通穴６を横切るＸ線の通路を意味している。
【００２０】
架台部１の内部に図２に示す回転体１０が収納されている。この回転体１０は例えばアルミを材料とした円筒形の胴の一端側が開放されたドラム状の回転ベース１１から成り、他端側の中心部に被検体を挿通するための貫通穴６が穿設されている。そして回転体１０は、図示しないが、ベアリングなどを介して架台部１の構造体に支持され、駆動装置によって高速に連続回転させられるものである。
【００２１】
回転ベース１１の内側には、Ｘ線を発生するＸ線管１２と、このＸ線管１２から曝射され被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出器１３とが、被検体を挟んで対向するように配置されている。また、Ｘ線検出器１３で検出された信号を増幅する信号増幅器１４がＸ線検出器１３の近傍に設けられている。さらに、Ｘ線管１２へ高電圧などを供給するための高電圧発生器１６、１７と、この高電圧発生器１６、１７を制御するための電源制御器１８や回転ベース１１の回転時のバランスを保つための図示しない重りなども適宜の手段で固定されている。
【００２２】
そして、回転ベース１１の胴部にはその外周に沿って金属製のパイプ２０が密に接触させて設けられており、このパイプ２０の両端は、回転ベース１１の胴部の切り欠きを通して内側へ導かれ、Ｘ線管１２に接続されて（正確に表現するならば、Ｘ線管を収納しているハウジング容器に接続されることになる。）閉回路を形成している。このＸ線管１２に連結されたパイプ２０内には、冷却用のオイルが封入されている。また、図示を省略したが、Ｘ線管１２とパイプ２０との連結部あるいはパイプ２０の中間部に、冷却用のオイルを循環させるためのポンプが設けられている。
【００２３】
本発明は上記のような構成になるものであり、Ｘ線管１２で発生する熱によって加熱されたオイルが、パイプ２０内を通って回転ベース１１の胴部を一周することによって、回転ベース１１の胴部との間で熱交換されるために放熱され、温度が低下する。従って、冷却されたオイルが再びＸ線管１２に達し、Ｘ線管１２とパイプ２０内のオイルとの熱交換がなされてＸ線管１２を冷却し、Ｘ線管１２の温度上昇を抑制して、動作が不安定になることを防止する。また、回転ベース１１の胴部を取り巻くようにパイプ２０を設けたので、回転ベース１１の回転のバランスを崩すことがない。
【００２４】
なお、オイルとの熱交換によって回転ベース１１の温度が上昇することになるが、架台部１の内部に通常備えられているファンを駆動することによって、架台部１の周辺部２ａに形成された通気口７やベース８にある隙間から吸気し、アッパーカバー４の排気口９から排気されるので、回転ベース１１は強制的に空気冷却されることになる。また、回転ベース１１は高速に回転するので、胴部に回転方向を横切る方向へ向けて複数のスリットを形成しておくことにより、回転ベース１１の冷却効果をさらに増大させることができる。
【００２５】
以上詳述したように本発明によれば、従来設けられていたオイルクーラに代えて、回転ベース１１に回転方向に沿って金属製のパイプ２０を密に接触させて設け、このパイプ２０内にＸ線管２０を冷却するためのオイルを通して熱交換させるようにしたものである。よって、従来設けられていたオイルクーラの設置スペース１５ａ（図２に点線で示してある。）が不要となり、回転ベース１１を大型化することなく回転ベース１１に所用の設備を余裕をもって搭載することが可能となる。そのため、組立やメインテナンス作業での作業性を極めて向上することができる。また、従来のオイルクーラの設置スペースが空くので、空いたスペースに他のユニットを追加して搭載することも可能となる。
【００２６】
なお、本発明は上述の実施例に限定されることなく、要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、一般にＸ線ＣＴ装置では、撮影プランの実行中のみ回転ベース１１が回転し、撮影プランの終了により回転ベース１１の回転が止るようになっているが、回転ベース１１の回転が止ることによってＸ線管１２の冷却効果が十分発揮できないような場合には、回転ベース１１を常時回転させるようにするのがよい。或いは、回転ベース１１またはＸ線管１２の温度が所定温度以上のときは、撮影プランの実行または終了に拘わらず回転ベース１１を回転させ続け、撮影プランが終了しかつ回転ベース１１またはＸ線管１２の温度が所定温度以下のときに回転ベース１１の回転を止るようにしてもよい。
【００２７】
また、図２には、冷却用のオイルを循環させる金属製のパイプ２０を、回転ベース１１の胴部の外周を１周するように設けるように示してあるが、必ずしも１周だけでなく、２周以上巻かれていてもよい。さらにパイプ２０は回転ベース１１の胴部の外周だけではなく、回転ベース１１の被検体を挿通するための貫通穴６の穿設されている端面部に回転方向に沿ってリング状に設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係るＸ線ＣＴ装置の架台部の外観を示した斜視図である。
【図２】架台部内に収納されている回転体の一実施例を模式的に示した正面図である。
【図３】Ｘ線ＣＴ装置の架台部内に設けられている従来の回転体の概略を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  架台部
６  貫通穴
１０  回転体
１１  回転ベース
１２  Ｘ線管
１３  Ｘ線検出器
１４  信号増幅器
１６  高電圧発生器
１７  高電圧発生器
１８  電源制御器
２０  パイプ
【図１】
2006230783.tif 000003
【図２】
2006230783.tif 000004
【図３】
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