(57)【要約】【課題】冷却液の循環効率に優れた冷却器及びこの冷却器を備えたＸ線管装置を提供する。【解決手段】冷却器２０は、第１導管４０と、第２導管５０と、冷却液を吸い込むとともに吐き出すポンプと、ポンプから吐き出された冷却液を冷却して送り出す冷却機構２４と、バイパス７０と、バイパスバルブ８０とを備えている。バイパス７０は、第１導管４０及び第２導管５０にそれぞれ連結されている。バイパスバルブ８０は、バイパス７０に取付けられているとともにこのバイパスの開閉を切換え可能である。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冷却液を循環させてＸ線管を冷却する冷却器において、
前記Ｘ線管に連結されるとともにこのＸ線管を冷却するために循環させる冷却液が取込まれる第１導管と、
前記Ｘ線管に連結されるとともにこのＸ線管に前記冷却液を送り出す第２導管と、
前記第１導管に連結され、この第１導管を流れる前記冷却液を吸い込むとともに吐き出すポンプと、
前記ポンプに連結されているとともにこのポンプから吐き出された冷却液を冷却して前記第２導管に送り出す冷却機構と、
前記第１導管及び第２導管にそれぞれ連結されたバイパスと、
前記バイパスに取付けられているとともにこのバイパスの開閉を切換え可能なバイパスバルブとを備えている冷却器。
【請求項２】
前記冷却機構は、
前記ポンプ及び第２導管にそれぞれ連結されているとともに前記冷却液の熱を放熱する放熱器と、
前記放熱器に通風するファンとを備えている請求項１に記載の冷却器。
【請求項３】
前記ポンプ、冷却機構、バイパス及びバイパスバルブを収容した筐体を備え、
前記バイパスバルブは、前記筐体の外側に延出しているとともに前記バイパスの開閉の切換えを操作する操作部を有している請求項１に記載の冷却器。
【請求項４】
前記ポンプは、ギヤポンプである請求項１乃至３のいずれか１項に記載の冷却器。
【請求項５】
Ｘ線管と、
前記Ｘ線管に連結されているとともにこのＸ線管を冷却するために循環させる冷却液が取込まれる第１導管と、
前記Ｘ線管に連結されているとともにこのＸ線管に前記冷却液を送り出す第２導管と、
前記第１導管に連結され、この第１導管を流れる前記冷却液を吸い込むとともに吐き出すポンプと、前記ポンプに連結されているとともにこのポンプから吐き出された冷却液を冷却して前記第２導管に送り出す冷却機構とを有した冷却器と、
前記第１導管及び第２導管にそれぞれ連結されたバイパスと、
前記バイパスに取付けられているとともにこのバイパスの開閉を切換え可能なバイパスバルブとを備えているＸ線管装置。
【請求項６】
前記冷却機構は、
前記ポンプ及び第２導管にそれぞれ連結されているとともに前記冷却液の熱を放熱する放熱器と、
前記放熱器に通風するファンとを備えている請求項５に記載のＸ線管装置。
【請求項７】
前記冷却器は、前記ポンプ、冷却機構、バイパス及びバイパスバルブを収容した筐体を備え、
前記バイパスバルブは、前記筐体の外側に延出しているとともに前記バイパスの開閉の切換えを操作する操作部を有している請求項５に記載のＸ線管装置。
【請求項８】
前記ポンプは、ギヤポンプである請求項５乃至７のいずれか１項に記載のＸ線管装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、冷却器及び冷却器を備えたＸ線管装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置のようなＸ線管装置は、医療診断システムや工業診断システム等に用いられている。上記したようなＸ線管装置は、架台を有し、この架台には回転体が回転可能に設けられている。回転体には、Ｘ線を曝射するＸ線管及びこのＸ線管を冷却する冷却器等が取付けられている（例えば、特許文献１参照）。  
Ｘ線管は、筐体を備えている。この筐体の中には、Ｘ線を曝射するＸ線曝射部と、冷却液が充填され、かつ冷却液が流れるとともにＸ線曝射部を冷却する循環部とが設けられている。
【０００３】
冷却器は、Ｘ線管装置の高性能化及び高効率化のため、Ｘ線管装置に組み込まれている。冷却器は、Ｘ線管の循環部と異なる他の循環部を有している。循環部及び他の循環部は、冷却液の循環路を形成している。他の循環部は、冷却液を吸い込むとともに吐き出すギヤポンプと、冷却液を冷却する冷却機構とを有している。他の循環部は、Ｘ線管の循環部に冷却液を送り出すとともに循環部を循環して取込んだ冷却液を冷却して再び循環部に冷却液を送り出すように形成されている。冷却機構は、冷却液の熱を放熱するラジエータ等で構成されている。
【特許文献１】特開２０００−１６４３９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したＸ線管装置において、ギヤポンプの吐出側はラジエータ及びＸ線管等と繋がっている。これにより、ラジエータ及びＸ線管等は冷却液の流れを妨げる抵抗となり、循環路を流れる冷却液に対する抵抗は大きくなる。循環路の抵抗が大きくなった場合、冷却液の流量は減少するため、ギヤポンプはその抵抗に打ち勝つ搬送圧力で冷却液を吐出している。
【０００５】
また、ギヤポンプはモータで駆動するように形成されているため、ギヤポンプの保障の観点から冷却液の搬送圧力を高くするのに制限がある。冷却液の搬送圧力が、ギヤポンプの保障される圧力を超えた場合、ギヤポンプの製品寿命が短くなったり、ギヤポンプが動作しなくなってしまう。このため、ギヤポンプの保障する圧力を超える冷却液の搬送圧力の調節は好ましくない。
【０００６】
しかしながら、冷却液の圧力が、ギヤポンプの保障する圧力を超えてしまう場合がある。例えば、モータを駆動する電源の周波数の違いによりモータの回転数が高くなる場合には冷却液の流量が増加し、循環路の抵抗が増大することで、冷却液の搬送圧力が、ギヤポンプの保障する圧力を超えてしまう。  
この発明は以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、冷却液の循環効率に優れた冷却器及びこの冷却器を備えたＸ線管装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の態様に係る冷却器は、
冷却液を循環させてＸ線管を冷却する冷却器において、
前記Ｘ線管に連結されるとともにこのＸ線管を冷却するために循環させる冷却液が取込まれる第１導管と、
前記Ｘ線管に連結されるとともにこのＸ線管に前記冷却液を送り出す第２導管と、
前記第１導管に連結され、この第１導管を流れる前記冷却液を吸い込むとともに吐き出すポンプと、
前記ポンプに連結されているとともにこのポンプから吐き出された冷却液を冷却して前記第２導管に送り出す冷却機構と、
前記第１導管及び第２導管にそれぞれ連結されたバイパスと、
前記バイパスに取付けられているとともにこのバイパスの開閉を切換え可能なバイパスバルブとを備えている。
【０００８】
また、本発明の他の態様に係るＸ線管装置は、
Ｘ線管と、
前記Ｘ線管に連結されているとともにこのＸ線管を冷却するために循環させる冷却液が取込まれる第１導管と、
前記Ｘ線管に連結されているとともにこのＸ線管に前記冷却液を送り出す第２導管と、
前記第１導管に連結され、この第１導管を流れる前記冷却液を吸い込むとともに吐き出すポンプと、前記ポンプに連結されているとともにこのポンプから吐き出された冷却液を冷却して前記第２導管に送り出す冷却機構とを有した冷却器と、
前記第１導管及び第２導管にそれぞれ連結されたバイパスと、
前記バイパスに取付けられているとともにこのバイパスの開閉を切換え可能なバイパスバルブとを備えている。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、冷却液の循環効率に優れた冷却器及びこの冷却器を備えたＸ線管装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、図面を参照しながらこの発明に係るＸ線管装置をＸ線ＣＴ装置に適用した実施の形態ついて詳細に説明する。  
図１及び図２に示すように、Ｘ線ＣＴ装置は架台１を有し、この架台は被検体を導入する導入口１ａを有している。架台１には導入口１ａを囲むように回転体２が回転可能に設けられている。回転体２には、Ｘ線を曝射するＸ線管１０、このＸ線管を冷却する冷却器２０及びＸ線検出器３０等が取付けられ、固定されている。冷却器２０は、冷却液を循環させてＸ線管を冷却するように形成されている。
【００１１】
Ｘ線検出器３０は、導入口１ａに対してＸ線管１０の反対側に取付けられている。被検体のＸ線画像を取得する場合、導入口１ａ内に被検体を導入し、Ｘ線管１０より被検体にＸ線を曝射し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器３０で検出することにより行われる。
【００１２】
次に、上記Ｘ線管１０及び冷却器２０について詳細に説明する。  
Ｘ線管１０と冷却器２０とは、第１導管４０及び第２導管５０により連結されている。第１導管４０は、Ｘ線管１０を冷却する冷却液を取込むようＸ線管１０に連結されている。第２導管５０は、Ｘ線管１０に冷却液を送り出すようＸ線管１０に連結されている。
【００１３】
Ｘ線管１０は、筐体１１と、この筐体内に設けられたＸ線曝射部１２及び循環部１３とを備えている。筐体１１には筐体窓１１ａが設けられている。筐体１１内部には冷却液が充填されている。Ｘ線曝射部１２は、Ｘ線を曝射するように形成され、Ｘ線は、筐体窓１１ａを介してＸ線管１０外に曝射される。
【００１４】
循環部１３は、冷却液が流れるとともにＸ線曝射部１２を冷却するように形成されている。循環部１３は、Ｘ線曝射部１２がＸ線を曝射する領域も含めて形成されている。この実施の形態において、Ｘ線曝射部１２は、冷却液を取り入れる取り入れ口１２ａと、冷却液を吐出す吐出し口１２ｂとを有している。第２導管５０及び取り入れ口１２ａは、導管１４で接続されている。この場合、循環部１３は、導管１４と、Ｘ線曝射部１２内部と、筐体１１内部とを含んでいる。
【００１５】
上記したことから、第２導管５０から送り出された冷却液は、導管１４を通ってＸ線曝射部１２内部に送り込まれる。そして、冷却液は、Ｘ線曝射部１２を冷却した後に吐出し口１２ｂから筐体１１内部に吐出され、第１導管４０に送り出されることになる。
【００１６】
冷却器２０は、筐体２１と、この筐体内に設けられた循環部２２及びベローズ６０とを備えている。循環部２２は、ポンプとしてのギヤポンプ２３と、放熱器（以下、ラジエータと称する）２５及びファン２６を含んだ冷却機構２４とを有している。
【００１７】
また、循環部２２は、ギヤポンプ２３及びラジエータ２５を接続した導管２９ａと、第１導管４０に連結され、この第１導管４０及びベローズ６０を接続した導管２９ｂとを有している。
【００１８】
ギヤポンプ２３は、第１導管４０から入る冷却液を導管２９ａへ吐き出すように形成されている。ラジエータ２５は、導管２９ａから入る冷却液の熱を放熱するように形成され、ファン２６は、そのラジエータに通風するように形成されている。このため、冷却機構２４は、冷却液を冷却することができる。これにより、循環部２２は、循環部１３に送り出された冷却液を第１導管４０を介して取込むとともに、この取込んだ冷却液を冷却機構２４で冷やし、この冷やされた冷却液を第２導管５０を介して循環部１３に送りだすように形成されている。
【００１９】
図２及び図３に示すように、ベローズ６０は、一端が閉塞され、他端が蓋部６２で閉塞された円筒状の容器６１を有している。容器６１は、循環部２２に取付けられているとともにこの循環部を流れる冷却液が出入りする開口部６４及び雰囲気としての空気が出入りする通気孔６５を含んでいる。開口部６４は、容器６１の一端に形成されている。通気孔６５は、蓋部６２の一部を貫通して形成されている。
【００２０】
ベローズ６０は、容器６１内を開口部６４と繋がった第１領域Ｒ１及び通気孔６５と繋がった第２領域Ｒ２に区域する空盆６３を有している。空盆６３は変形するように形成されている。ここで、空盆６３は、例えばゴムで形成されている。ベローズ６０は、第２領域Ｒ２への空気の出入りを解放して第１領域Ｒ１への冷却液の出入りを許可するように形成されている。空盆６３は、第１領域Ｒ１及び第２領域Ｒ２の広狭を変化させることが可能な状態となるため、ベローズ６０は、冷却液の膨張及び収縮を吸収することができる。
【００２１】
図２に示すように、Ｘ線ＣＴ装置は、第１導管４０及び第２導管５０にそれぞれ連結されたバイパス７０と、このバイパスに取付けられているとともにこのバイパスの開閉を切替え可能なバイパスバルブ８０とを備えている。バイパス７０は、導管で形成されている。この実施の形態において、バイパス７０及びバイパスバルブ８０は、筐体２１内に収容されている。このため、バイパス７０及びバイパスバルブ８０は冷却器２０に設けられている。
【００２２】
バイパスバルブ８０は、筐体２１の外側に延出しているとともにバイパス７０の開閉の切替えを操作する操作部８１を有している。ここでは、操作部８１による手動操作にてバイパス７０の開閉を切替えているが、自動操作にてバイパス７０の開閉を切替えるよう形成しても良い。  
Ｘ線管１０及び冷却器２０は、第１導管４０及び第２導管５０を介し、循環部１３と循環部２２とが連結されて冷却液の循環路９０を形成している。循環路９０は気密に形成されている。
【００２３】
バイパスバルブ８０は、循環路９０を流れる冷却液の圧力がギヤポンプ２３が保障される圧力以下の状態において、バイパス７０を閉じて冷却液が循環路９０のみを流れる第１状態と、循環路９０を流れる冷却液の圧力がギヤポンプ２３が保障される圧力を超える状態において、バイパス７０を開いて冷却液が循環路９０及びバイパス７０を流れる第２状態とに切替え可能である。このため、第２状態において、ラジエータ２５から送り出された冷却液には、第２導管５０を介して循環部１３を流れる流路と、循環部１３を流れずに第２導管５０の一部を介してバイパス７０を流れる流路とが形成される。
【００２４】
以上のように構成されたＸ線ＣＴ装置によれば、Ｘ線ＣＴ装置はバイパス７０及びバイパスバルブ８０を有している。バイパスバルブ８０は、バイパス７０を閉じて冷却液が循環路９０のみを流れる第１状態と、バイパス７０を開いて冷却液が循環路９０及びバイパス７０を流れる第２状態とに切替え可能である。
【００２５】
これにより、ギヤポンプ２３のモータを駆動する電源の周波数が高くならずモータの回転数が高くならない場合、循環路９０を流れる冷却液の搬送圧力はギヤポンプ２３の保障する圧力以下のため、バイパスバルブ８０を第１状態に切替えれば良い。
【００２６】
また、ギヤポンプ２３のモータを駆動する電源の周波数が高くなりモータの回転数が高くなる場合、循環路９０を流れる冷却液の搬送圧力はギヤポンプ２３の保障する圧力を超えるため、バイパスバルブ８０を第２状態に切替えれば良い。ここで、循環路９０を流れる冷却液の搬送圧力は、ラジエータ２５及びＸ線管１０等が冷却液の流れを妨げる抵抗となり、循環路９０を流れる冷却液に対する抵抗が大きくなることにより高くなる。
【００２７】
これにより、モータの回転数が高くなり、循環路９０を流れる冷却液の流量が増加し、また、循環路９０の抵抗が増大する場合であっても、バイパスバルブ８０を第２状態に切替えることでラジエータ２５から送り出された冷却液にはバイパス７０を流れる流路が形成されるため、循環路９０を流れる冷却液の搬送圧力をギヤポンプ２３の保障する圧力以下に調節することができる。上記したことから、冷却液の循環効率に優れた冷却器及びこの冷却器を備えたＸ線管装置を得ることができる。
【００２８】
バイパス７０及びバイパスバルブ８０は、冷却器２０に設けられ、筐体２１内に収容されている。バイパス７０は露出されないため、循環路９０の気密性を安全に確保することができる。
【００２９】
なお、この発明は、上述した実施の形態に限定されることなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。例えば、図４に示すように、Ｘ線ＣＴ装置は、連結器として第１導管４０に取付けられたカプラ１１０及び連結器として第２導管５０に取付けられたカプラ１２０を有しても良い。カプラ１１０は、プラグ１１１及びソケット１１２を有している。カプラ１２０は、ソケット１２１及びプラグ１２２を有している。
【００３０】
第１導管４０は、Ｘ線管１０及びプラグ１１１を接続した導管４１と、ギヤポンプ２３及びソケット１１２を接続し、導管２９ｂ及びバイパス７０が連結された導管４２とを有している。第２導管５０は、Ｘ線管１０及びソケット１２１を接続した導管５１と、ラジエータ２５及びプラグ１２２を接続し、バイパス７０が連結された導管５２とを有している。
【００３１】
Ｘ線管１０は、導管４１、５１、プラグ１１１及びソケット１２１を有している。冷却器２０は、導管４２、５２、ソケット１１２及びプラグ１２２を有している。Ｘ線管１０と冷却器２０とは着脱自在に形成されている。より詳しくは、プラグ１１１及びソケット１１２が、また、ソケット１２１及びプラグ１２２がそれぞれ着脱自在に形成されている。Ｘ線管１０と冷却器２０との離脱状態において、プラグ１１１、ソケット１１２、ソケット１２１及びプラグ１２２はそれぞれ閉塞するように形成されている。
【００３２】
図５に示すように、Ｘ線曝射部１２は、取り入れ口１２ａ及び吐出し口１２ｂを有していなくとも良い。この場合、循環部１３は、筐体１１内部である。このため、第２導管５０から送り出された冷却液は、筐体１１内部に送り込まれる。そして、冷却液は、Ｘ線曝射部１２を冷却した後に第１導管４０に送り出されることになる。
【００３３】
その他、図６に示すように、導管１４は、Ｘ線曝射部１２内部を通り、かつ、一端が取り入れ口１２ａを介して第２導管５０に接続されているとともに、他端が吐出し口１２ｂを介して第１導管４０に接続されていても良い。この場合、循環部１３は導管１４である。このため、第２導管５０から送り出された冷却液は、導管１４に送り込まれる。そして、冷却液は、Ｘ線曝射部１２を冷却した後に第１導管４０に送り出されることになる。また、この場合、筐体１１内部には他の冷却液が充填されていても良い。上記冷却液及び他の冷却液には、水や絶縁油等を用いれば良い。  
また、この発明は、Ｘ線ＣＴ装置に限定されるものではなく、冷却器を備えたＸ線管装置であれば適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】この発明の実施の形態に係るＸ線ＣＴ装置を示す断面図。
【図２】図１に示したＸ線管及び冷却器を示す概略構成図。
【図３】上記冷却器のベローズを拡大して示す断面図。
【図４】図２に示したＸ線管及び冷却器の変形例を示す概略構成図。
【図５】図２に示したＸ線管の変形例を示す概略構成図。
【図６】図２に示したＸ線管の他の変形例を示す概略構成図。
【符号の説明】
【００３５】
１０…Ｘ線管、１１…筐体、１２…Ｘ線曝射部、１３…循環部、２０…冷却器、２１…筐体、２２…循環部、２３…ギヤポンプ、２４…冷却機構、２５…ラジエータ、２６…ファン、２９ａ，２９ｂ，４０，５０…導管、７０…バイパス、８０…バイパスバルブ、８１…操作部、９０…循環路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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