(57)【要約】【課題】大型化を防いで、画質低下の低減及び冷却待ち時間の短縮を図ることができるＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】Ｘ線管１２及びＸ線検出器１４を回転可能に支持する回転フレーム１７を有する架台１０と、熱媒体と回転フレーム１７との間で熱交換を行う回転フレーム１７に配置された第１の熱交換器２１と、熱媒体の熱を放出する回転フレーム１７に配置された第１の放熱器２２と、熱媒体を循環させる第１の循環部２３と、回転フレーム１７の待機位置において第１の放熱器２２近傍に位置し、第１の放熱器２２から放出される熱を架台１０外に排出する排熱ファン２４とを備え、第１の循環部２３は、Ｘ線撮影中にＸ線管１２と第１の熱交換器２１及び第１の放熱器２２との間で熱媒体を循環させ、待機中に第１の放熱器２２とＸ線管１２及び第１の熱交換器２１との間で熱媒体を循環させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体にＸ線を照射するＸ線管、前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器、並びに前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を回転可能に支持する回転フレームを内部に有する架台と、
前記回転フレームと熱媒体との間で熱交換を行う前記回転フレームに配置された熱交換器と、
前記熱媒体の熱を放出する前記回転フレームに配置された放熱器と、
前記回転フレームの回転中に前記Ｘ線管と前記放熱器との間で前記熱媒体を循環させると共に前記Ｘ線管と前記熱交換器との間で前記熱媒体を循環させ、前記回転フレームの停止中に前記放熱器と前記Ｘ線管との間で前記熱媒体を循環させると共に前記放熱器と前記熱交換器との間で前記熱媒体を循環させる前記回転フレームに配置された循環部と、
前記回転フレームが停止した待機位置において前記放熱器の近傍に位置し、前記放熱器から放出された熱を前記架台外に排出する排熱手段とを
備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記熱交換器は、前記回転フレームに接触して配置され、前記熱媒体が流入する一端部及び流入した前記熱媒体が流出する他端部を有するパイプにより構成され、
前記放熱器は、前記熱媒体が流入する一端部及び流入した前記熱媒体が流出する他端部を有するパイプと、このパイプから伝達される前記熱媒体の熱を放散するフィンとにより構成され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】
前記循環部は、前記回転フレームの回転中において、前記Ｘ線管から流出する前記熱媒体を分流させ、分流した一部の前記熱媒体を前記放熱器内に流入させると共に分流した他部の前記熱媒体を前記熱交換器内に流入させ、前記放熱器内から流出する一部の前記熱媒体と前記熱交換器から流出する他部の前記熱媒体とを合流させた後、前記Ｘ線管内に流入させて循環させるようにしたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記循環部は、前記回転フレームの停止中において、前記放熱器から流出する前記熱媒体を分流させ、分流した一部の前記熱媒体を前記Ｘ線管内に流入させると共に分流した他部の前記熱媒体を前記熱交換器内へ流入させ、前記Ｘ線管内から流出する一部の前記熱媒体と前記熱交換器から流出する他部の前記熱媒体とを合流させた後、前記放熱器内に流入させて循環させるようにしたことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
被検体にＸ線を照射するＸ線管、前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器、並びに前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を回転可能に支持する回転フレームを内部に有する架台と、
前記回転フレームと熱媒体との間で熱交換を行う前記回転フレームに配置された熱交換器と、
前記熱媒体の熱を放出する前記回転フレームに配置された放熱器と、
前記Ｘ線管と前記熱交換器との間で前記放熱器を経由して前記熱媒体を循環させる前記回転フレームに配置された循環部と、
前記回転フレームが停止した待機位置において前記放熱器の近傍に位置し、前記放熱器から放出された熱を前記架台外に排出する排熱手段とを
備えたことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記熱交換器は、前記回転フレームに接触して配置され、前記熱媒体が流入する一端部及び流入した前記熱媒体が流出する他端部を有するパイプにより構成され、
前記放熱器は、前記熱媒体が流入する一端部及び流入した前記熱媒体が流出する他端部を有する第１及び第２パイプと、この第１及び第２のパイプから伝達される前記熱媒体の熱を放散するフィンとにより構成されることを特徴とする請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記循環部は、前記Ｘ線管から流出する前記熱媒体を前記第１のパイプ内に流入させ、前記第１のパイプから流出する前記熱媒体を前記熱交換器内に流入させ、前記熱交換器から流出する前記熱媒体を前記第２のパイプ内に流入させ、前記第２のパイプから流出する前記熱媒体を前記Ｘ線管内に流入させて循環させるようにしたことを特徴とする請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、Ｘ線管を冷却する機能を備えたＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線を発生するＸ線管と、Ｘ線を検出するＸ線検出器と、Ｘ線管を照射駆動する高電圧発生器と、Ｘ線管、Ｘ線検出器、及び高電圧発生器等を回転可能に支持する回転フレームとを有する架台を備えている。そして、架台には貫通する開口部が設けられ、開口部内に送り込まれた被検体の周囲からＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線を検出してＸ線撮影を行うことにより画像データを生成する。
【０００３】
このＸ線ＣＴ装置では、Ｘ線管の出力動作を安定して維持させるために、Ｘ線管を冷却するためのオイルを冷却するオイルクーラが回転フレームに配置される。最近では、Ｘ線管の高出力化が進んで発熱量が大きくなり、オイルクーラを大型化してＸ線管の冷却能力を上げる必要がある。しかしながら、高出力化により高電圧発生器が大型化して回転フレームのスペースが減少する。このため、回転フレームを大型化することが考えられるが、架台が大きくなるので得策ではない。
【０００４】
この問題に対して、オイルクーラが不要となり、回転フレームを大型化することなくＸ線管を冷却することができるＸ線ＣＴ装置が知られている。この装置では、回転フレームにパイプを配置し、Ｘ線管とパイプとの間でオイルを循環させることにより、Ｘ線管で加熱されたオイルの熱を回転フレームに伝達してＸ線管を冷却する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３４０３７９０号公報
【特許文献２】特開２００６−２３０７８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、オイルから伝達された熱は回転フレームを介してＸ線検出器に伝達され、Ｘ線検出器の温度が上昇して画像データの画質が低下する問題がある。また、オイルから伝達された熱は回転フレームから放出され、放出された熱が架台内に滞留して、過度に上昇したＸ線管の温度が所定値に低下するまでに要する冷却待ち時間が長くなる問題がある。
【０００７】
実施形態は、上記問題点を解決するためになされたもので、大型化を防いで、画質低下の低減及び冷却待ち時間の短縮を図ることができるＸ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記問題を解決するために、実施形態のＸ線ＣＴ装置は、被検体にＸ線を照射するＸ線管、前記被検体を透過したＸ線を検出するＸ線検出器、並びに前記Ｘ線管及び前記Ｘ線検出器を回転可能に支持する回転フレームを内部に有する架台と、前記回転フレームと熱媒体との間で熱交換を行う前記回転フレームに配置された熱交換器と、前記熱媒体の熱を放出する前記回転フレームに配置された放熱器と、前記回転フレームの回転中に前記Ｘ線管と前記放熱器との間で前記熱媒体を循環させると共に前記Ｘ線管と前記熱交換器との間で前記熱媒体を循環させ、前記回転フレームの停止中に前記放熱器と前記Ｘ線管との間で前記熱媒体を循環させると共に前記放熱器と前記熱交換器との間で前記熱媒体を循環させる前記回転フレームに配置された循環部と、前記回転フレームが停止した待機位置において前記放熱器の近傍に位置し、前記放熱器から放出された熱を前記架台外に排出する排熱手段とを備えたことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示すブロック図。
【図２】第１の実施形態に係る第１の冷却部の構成の詳細を示す図。
【図３】第１の実施形態に係る第１の循環部の構成の一例を示す図。
【図４】第１の実施形態に係る第１の冷却部により待機中に循環される熱媒体の経路を矢印で示す図。
【図５】第２の実施形態に係る第２の冷却部の構成を示す図。
【図６】第３の実施形態に係る第３の冷却部の構成を示す図。
【図７】第３の実施形態に係る第３の冷却部によりＸ線撮影中に循環される熱媒体の経路を矢印で示す図。
【図８】第３の実施形態に係る第３の冷却部により待機中に循環される熱媒体の経路を矢印で示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照して実施形態を説明する。
【００１１】
（第１の実施形態）
以下、Ｘ線ＣＴ装置の第１の実施形態を、図１乃至図４を参照して説明する。
【００１２】
図１は、第１の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成を示したブロック図である。このＸ線ＣＴ装置１００は、被検体ＰにＸ線を照射し、被検体Ｐを透過したＸ線を検出してＸ線撮影を行う架台１０と、例えば冷却用オイル等の熱媒体を循環させて架台１０の各ユニットを冷却する第１の冷却部２０と、架台１０でＸ線撮影により生成された投影データから画像データを生成して表示する画像処理部４０と、被検体Ｐを架台１０へ移動する寝台５０と、種々のコマンドの入力操作等を行なう操作部６０と、架台１０、第１の冷却部２０、画像処理部４０、及び寝台５０を統括して制御するシステム制御部７０とを備えている。
【００１３】
架台１０は、寝台５０により被検体Ｐが送り込まれる円筒状の開口部１１と、Ｘ線を発生するＸ線管１２と、システム制御部７０から供給される管電圧及び管電流等の照射条件に基づいてＸ線管１２を照射駆動する高電圧発生器１３と、Ｘ線を検出するＸ線検出器１４と、Ｘ線検出器１４で検出された検出信号を収集して投影データを生成するデータ収集部１５とを備えている。
【００１４】
また、架台１０は、データ収集部１５で生成された投影データを画像処理部４０に出力するための送受信部を有するデータ伝送部１６と、上記の各ユニットを支持する回転フレーム１７と、回転フレーム１７を回転可能に支持する支持台１８と、Ｘ線管１２、高電圧発生器１３、Ｘ線検出器１４、データ収集部１５、データ伝送部１６、及び回転フレーム１７を覆う架台カバー９とを備えている。
【００１５】
Ｘ線管１２は、高電圧発生器１３の照射駆動によりＸ線を発生する。そして、Ｘ線撮影のときに回転しながら被検体ＰにＸ線を照射する。なお、Ｘ線管１２は、Ｘ線管１２を収めたハウジング容器内部を、第１の冷却部２０により循環させる熱媒体で冷却される。以下では、ハウジング容器を含めてＸ線管１２と呼称する。
【００１６】
Ｘ線検出器１４は、Ｘ線検出素子を有し、Ｘ線管１２に対向して配置される。そして、Ｘ線撮影のときに、Ｘ線管１２からのＸ線照射により被検体Ｐを透過したＸ線を検出して電気信号に変換し、変換した信号を増幅してデータ収集部１５に出力する。
【００１７】
なお、Ｘ線検出器１４におけるＸ線検出素子のＸ線検出感度は温度に依存し、温度変動が大きいと画像処理部４０で生成される画像データの画質が低下するため、Ｘ線検出素子の温度が正常温度範囲の下限よりも低下したときにＸ線検出素子を加熱可能な図示しない加熱手段を有する。
【００１８】
データ収集部１５は、アナログ／デジタル変換回路等を有する電子回路基板を備え、Ｘ線検出器１４の外周に配置される。そして、Ｘ線検出器１４から出力される信号をデジタル信号に変換し、その変換したデジタル信号を回転フレーム１７の所定の撮影角度回転毎に収集して１ビューの投影データを生成する。
【００１９】
データ伝送部１６は、例えば光通信手段により送受信するための送信部及び受信部を有し、送信部が回転フレーム１７に設けられており、データ収集部１５からのＸ線投影データを送信部から支持台１８に設けられた受信部に伝送する。
【００２０】
回転フレーム１７は、熱伝導性に優れた例えばアルミニウム材により形成され、Ｘ線管１２、高電圧発生器１３、Ｘ線検出器１４、データ収集部１５、及びデータ伝送部１６の送信部を回転可能に支持する。そして、Ｘ線撮影中に矢印Ｒ１方向に回転している。また、Ｘ線撮影開始前及び終了後の待機中やＸ線管１２の温度が過度に上昇してＸ線照射を停止している待機中に、例えばＸ線検出器１４及びデータ収集部１５が低い位置となる待機位置で停止している。
【００２１】
支持台１８は、回転フレーム１７を回転駆動する回転駆動部１９及びデータ伝送部１６の受信部を備えている。そして、回転駆動部１９は、回転フレーム１７を回転させる機構及びこの機構を制御する制御回路基板を備えている。また、データ伝送部１６の受信部は、送信部からの投影データを画像処理部４０に出力する。
【００２２】
第１の冷却部２０は、架台１０の回転フレーム１７と熱媒体との間で熱交換を行う第１の熱交換器２１と、熱媒体の熱を放出する第１の放熱器２２と、熱媒体を循環させる第１の循環部２３と、回転フレーム１７が停止している待機位置において第１の放熱器２２の上方近傍に位置し、第１の放熱器２２から放出された熱を架台１０外へ排出する排熱ファン２４とにより構成される。そして、第１の熱交換器２１、第１の放熱器２２、及び第１の循環部２３が回転フレーム１７に配置され、排熱ファン２４が架台１０の架台カバー９に配置される。
【００２３】
画像処理部４０は、架台１０のデータ伝送部１６から出力される投影データを保存する記憶部４１と、記憶部４１に保存された複数ビューの投影データを再構成して画像データを生成する再構成部４２と、再構成部４２で生成された画像データを表示する表示部４３とを備えている。
【００２４】
寝台５０は、被検体Ｐが載置される天板５１と、この天板５１を長手方向及び上下方向へ駆動する天板駆動部５２を備えている。そして、天板駆動部５２は、Ｘ線撮影が行われるとき、天板５１上に載置された被検体Ｐを架台１０の開口部１１内へ送り込む。
【００２５】
操作部６０は、キーボード、トラックボール、ジョイスティック、マウスなどの入力デバイスや表示パネル、更には各種スイッチなどを備えたインターラクティブなインターフェースであり、電源入力操作、電源切断操作、被検体ＰのＩＤ、氏名などの被検体情報や、撮影体位、撮影対象部位（対象臓器）、照射条件などの各種撮影条件の設定操作や各種コマンドの入力操作等を行なう。
【００２６】
システム制御部７０は、ＣＰＵと記憶回路を備え、操作部６０からの入力操作及び設定操作により供給される入力情報を一旦記憶した後、これらの入力情報に基づいて投影データの生成、画像データの生成と表示等に関する制御などシステム全体の制御を行う。また、照射条件や照射時間に基づいてＸ線管１２の温度を算出し、算出した温度に基づいて第１の冷却部２０を制御する。
【００２７】
以下、図１乃至図４を参照して、第１の冷却部２０の構成及び動作の詳細について説明する。  
図２は、第１の冷却部２０の構成の詳細を示した図である。この第１の冷却部２０における第１の熱交換器２１は、架台１０における回転フレーム１７の例えば外周に沿って回転フレーム１７に密に接触させて配置され、熱媒体が流入する一端部及び流入した熱媒体が流出する他端部を有する熱伝導性に優れたパイプにより構成される。
【００２８】
ここで、Ｘ線撮影中において、第１の循環部２３によりＸ線管１２との間で循環され、一端部から流入するＸ線管１２で加熱された熱媒体の熱を、その熱媒体よりも温度が低い回転フレーム１７に伝達することにより、熱媒体を冷却する。この冷却された熱媒体が、Ｘ線管１２内へ流入することにより、Ｘ線管１２の冷却を行う。
【００２９】
このように、第１の熱交換器２１を回転フレーム１７に配置し、Ｘ線撮影中にＸ線管１２と第１の熱交換器２１との間で熱媒体を循環させることにより、回転フレーム１７を大型化することなく、Ｘ線管１２を冷却することができる。
【００３０】
また、待機中において、Ｘ線撮影中に回転フレーム１７に伝達した熱、第１の放熱器２２から放出された熱、及び架台１０のＸ線管１２以外の各ユニットから発する熱により加熱された回転フレーム１７の熱を、第１の放熱器２２との間の循環により一端部から流入する第１の放熱器２２で冷却された熱媒体に伝達することにより、回転フレーム１７の冷却を行う。
【００３１】
このように、待機中に第１の放熱器２２と第１の熱交換器２１との間で熱媒体を循環させることにより、回転フレーム１７を冷却することができる。これにより、回転フレーム１７を介して架台１０内のＸ線検出器１４等の各ユニットやこのユニットに加熱された空気を冷却することが可能となり、過度に上昇したＸ線管１２の温度が所定値に低下するまでに要する冷却待ち時間の短縮を図ることができる。
【００３２】
第１の放熱器２２は、熱媒体が流入する一端部及び流入した熱媒体が流出する他端部を有するアルミニウム材や銅材等の熱伝導性に優れた材料からなるパイプ２２１と、このパイプ２２１に外接され、パイプ２２１から伝達される熱媒体の熱を放散する熱伝導性に優れた材料からなる複数のフィン２２２と、放散した熱をフィン２２２から強制的に放出させるファン２２３とにより構成される。そして、回転フレーム１７の大型化を避けたサイズのものが回転フレーム１７に配置される。
【００３３】
ここで、Ｘ線撮影中において、第１の循環部２３によりＸ線管１２との間で循環され、一端部から流入するＸ線管１２で加熱された熱媒体の熱を放出することにより、その熱媒体を冷却する。この冷却された熱媒体が、第１の循環部２３によりＸ線管１２内へ流入することにより、Ｘ線管１２の冷却を行う。
【００３４】
このように、大型化を避けたサイズの第１の放熱器２２を設け、Ｘ線撮影中にＸ線管１２と第１の放熱器２２との間で熱媒体を循環させることにより、Ｘ線管１２を冷却することができる。
【００３５】
また、待機中において、第１の循環部２３によりＸ線管１２及び第１の熱交換器２１との間で循環され、一端部から流入するＸ線管１２及び第１の熱交換器２１で加熱された熱媒体の熱を、排熱ファン２４を介して架台１０外に排出することにより、その熱媒体を冷却する。この冷却された熱媒体が、Ｘ線管１２及び第１の熱交換器２１内へ流入することにより、Ｘ線管１２及び回転フレーム１７の冷却を行う。
【００３６】
このように、待機中に第１の放熱器２２とＸ線管１２との間で熱媒体を循環させると共に第１の放熱器２２と第１の熱交換器２１との間で熱媒体を循環させ、第１の放熱器２２から放出される熱を排熱ファン２４により架台１０外へ排出させることにより、Ｘ線管１２、架台１０内のＸ線検出器１４等の各ユニット、及びこのユニットに加熱された架台１０内の空気を冷却することができる。これにより、過度に上昇したＸ線管１２の温度が所定値まで低下するまでに要する冷却待ち時間の短縮を図ることができる。
【００３７】
図３は、第１の循環部２３の構成の一例を示した図である。この第１の循環部２３は、Ｘ線管１２と第１の放熱器２２の間、Ｘ線管１２と第１の熱交換器２１の間、及び第１の放熱器２２と第１の熱交換器２１の間に配置され、Ｘ線管１２、第１の放熱器２２、及び第１の熱交換器２１の各ユニット間を連通する循環路を形成する三方分岐管２３１乃至２３４及びホース２３５乃至２４８により構成される。また、循環路を切換える例えば三方電磁弁等の三方切換弁２４９，２５０と、各ユニット及び循環路内に封入された熱媒体を循環させるポンプ２５１，２５２とにより構成される。
【００３８】
ホース２３５は、一端部がＸ線管１２の他端部に接続され、他端部が三方分岐管２３１の第１の管に接続される。また、ホース２３６は、一端部が三方分岐管２３１の第２の管に接続され、他端部が三方分岐管２３２の第１の管に接続される。また、ホース２３７は、一端部が三方分岐管２３２の第２の管に接続され、他端部が第１の放熱器２２の一端部に接続される。また、ホース２３８は、一端部が第１の放熱器２２の他端部に接続され、他端部が三方分岐管２３３の第１の管に接続される。
【００３９】
また、ホース２３９は、一端部が三方分岐管２３３の第２の管に接続され、他端部がポンプ２５１の一端部に接続される。また、ホース２４０は、一端部がポンプ２５１の他端部に接続され、他端部が三方分岐管２３４の第１の管に接続される。また、ホース２４１は、一端部が三方分岐管２３４の第２の管に接続され、他端部がＸ線管１２の一端部に接続される。また、ホース２４２は、一端部が三方分岐管２３２の第３の管に接続され、他端部が三方切換弁２４９の第１の開閉ポートに接続される。
【００４０】
更に、ホース２４３は、一端部が三方切換弁２４９の開放ポートに接続され、他端部がポンプ２５２の一端部に接続される。また、ホース２４４は、一端部がポンプ２５２の他端部に接続され、他端部が第１の熱交換器２１の一端部に接続される。また、ホース２４５は、一端部が第１の熱交換器２１の他端部に接続され、他端部が三方切換弁２５０の開放ポートに接続される。
【００４１】
更にまた、ホース２４６は、一端部が三方切換弁２５０の第１の開閉ポートに接続され、他端部が三方分岐管２３４の第３の管に接続される。また、ホース２４７は、一端部が三方分岐管２３３の第３の管に接続され、他端部が三方切換弁２４９の第２の開閉ポートに接続される。また、ホース２４８は、一端部が三方切換弁２５０の第２の開閉ポートに接続され、他端部が三方分岐管２３１の第３の管に接続される。
【００４２】
そして、第１の循環部２３は、Ｘ線撮影中において、Ｘ線管１２と第１の放熱器２２との間で熱媒体を循環させると共にＸ線管１２と第１の熱交換器２１との間で熱媒体を循環させる。また、待機中において、第１の放熱器２２とＸ線管１２との間で熱媒体を循環させると共に第１の放熱器２２と第１の熱交換器２１との間で熱媒体を循環させる。
【００４３】
図２に示した排熱ファン２４は、架台１０内の上端部に配置され、架台カバー９に支持される。そして、操作部６０から電源入力操作が行われると動作を開始し、待機中に第１の放熱器２２から放出される熱及び架台１０内の熱を架台１０外へ排出する。また、Ｘ線撮影中に架台１０の各ユニットから発せられる熱を架台１０外に排出する。そして、電源切断操作が行われると動作を停止する。
【００４４】
以下、図１乃至図４を参照して、第１の冷却部２０の動作の一例を説明する。  
先ず、Ｘ線撮影中にＸ線管１２を冷却する第１の冷却部２０の動作を説明する。操作部６０から電源入力操作が行われた後、Ｘ線撮影開始の入力操作が行われると、システム制御部７０は、第１の冷却部２０にＸ線撮影中の冷却を指示し、回転フレーム１７の回転開始と共に第１の冷却部２０によりＸ線撮影中のＸ線管１２の冷却が開始されると、算出したＸ線管１２の温度に基づいて、第１の冷却部２０における熱媒体の循環路を決定する。そして、第１の循環部２３における三方切換弁２４９，２５０の第１の開閉ポートを開放させ、第２の開閉ポートを閉鎖させる。次いで、ポンプ２５１，２５２を作動させることにより、Ｘ線管１２と第１の放熱器２２との間で熱媒体を循環させると共にＸ線管１２と第１の熱交換器２１との間で熱媒体を循環させる。
【００４５】
この循環動作により、Ｘ線管１２から流出する加熱された熱媒体は、図３に矢印で示すように、ホース２３５，２３６を経由して三方分岐管２３２で分流する。分流した一部の熱媒体はホース２３７を経由して第１の放熱器２２内に流入し、分流した他部の熱媒体はホース２４２、三方切換弁２４９、ホース２４３、ポンプ２５２、及びホース２４４を経由して第１の熱交換器２１内に流入する。そして、第１の放熱器２２で冷却され、ホース２３８，２３９、ポンプ２５１、及びホース２４０を経由した一部の熱媒体は、第１の熱交換器２１で冷却され、ホース２４５、三方切換弁２５０、及びホース２４６を経由した他部の熱媒体と三方分岐管２３４で合流した後、ホース２４１を経由してＸ線管１２内へ流入する。
【００４６】
このように、回転フレーム１７が回転しているＸ線撮影中に、Ｘ線管１２から流出する加熱された熱媒体を分流させ、分流した一部の熱媒体を第１の放熱器２２内に流入させると共に分流した他部の熱媒体を第１の熱交換器２１内に流入させる。そして、一部の熱媒体の流入により第１の放熱器２２内から流出する熱媒体と、他部の熱媒体の流入により第１の熱交換器２１から流出する熱媒体とを合流させた後、Ｘ線管１２内に流入させて循環させることができる。
【００４７】
これにより、Ｘ線管１２で加熱された熱媒体をこの熱媒体の熱を第１の放熱器２２から放出させて冷却すると共に回転フレーム１７に伝達して冷却することができるため、Ｘ線管１２を強力に冷却することが可能となり、回転フレーム１７の大型化を防いで、Ｘ線管１２を冷却する冷却能力の向上を図ることができる。また、Ｘ線管１２で加熱された熱媒体の一部を第１の放熱器２２で冷却することにより、回転フレーム１７を介してＸ線検出器１４に伝達される熱量を減らすことができるため、Ｘ線検出器１４の温度上昇を抑えて画質低下の低減を図ることができる。
【００４８】
なお、Ｘ線管１２の温度が予め設定された値以上である場合、図３に示した矢印の循環経路で熱媒体を循環させるように実施する。そして、Ｘ線管１２の温度が予め設定された値よりも低い場合、三方切換弁２４９，２５０の第１の開閉ポートを開放させ、第２の開閉ポートを閉鎖させた状態で、ポンプ２５１又はポンプ２５２の一方のポンプを作動させて他方のポンプを停止させるように実施してもよい。これにより、第１の熱交換器２１又は第１の放熱器２２の一方とＸ線管１２との間で熱媒体を循環させると共に他方とＸ線管１２との間で熱媒体を停止させて、第１の熱交換器２１又は第１の放熱器２２で熱媒体を冷却することが可能となり、不要な他方のポンプの動作を停止させてＸ線管１２を効率よく冷却することができる。
【００４９】
次に、待機中にＸ線管１２、架台１０内の各ユニット、及び架台１０内の空気を冷却する第１の冷却部２０の動作を説明する。
【００５０】
第１の冷却部２０により待機中に循環される熱媒体の経路を矢印で示した図である。操作部６０から例えばＸ線撮影終了の入力操作が行われると、システム制御部７０は、第１の冷却部２０に待機中の冷却を指示する。第１の冷却部２０における第１の循環部２３の２つの三方切換弁２４９，２５０は、第１の開閉ポートを閉鎖し、第２の開閉ポートを開放する。次いで、２つのポンプ２５１，２５２は、第１の放熱器２２とＸ線管１２との間で熱媒体を循環させると共に第１の放熱器２２と第１の熱交換器２１との間で熱媒体を循環させる。また、排熱ファン２４は、第１の放熱器２２から放出する熱を架台１０外へ排出する。
【００５１】
この循環動作により、第１の放熱器２２から流出する冷却された熱媒体は、ホース２３８を経由して三方分岐管２３３で分流する。分流した一部の熱媒体は、ホース２３９、ポンプ２５１、ホース２４０，２４１を経由してＸ線管１２内へ流入し、分流した他部の熱媒体はホース２４７、三方切換弁２４９、ホース２４３、ポンプ２５２、及びホース２４４を経由して第１の熱交換器２１内へ流入する。Ｘ線管１２内で加熱され、ホース２３５を経由した一部の熱媒体は、第１の熱交換器２１で加熱され、ホース２４５、三方切換弁２５０、及びホース２４８を経由した他部の熱媒体と三方分岐管２３１で合流した後、ホース２３６，２３７を経由して第１の放熱器２２内へ流入する。
【００５２】
このように、回転フレーム１７が停止している待機中に、第１の放熱器２２から流出する冷却された熱媒体を分流させ、分流した一部の熱媒体をＸ線管１２内に流入させると共に分流した他部の熱媒体を第１の熱交換器２１内へ流入させる。そして、Ｘ線管１２から流出する加熱された一部の熱媒体と、第１の熱交換器２１から流出する加熱された他部の熱媒体とを合流させた後、第１の放熱器２２内に流入させて循環させ、第１の放熱器２２から放出する熱を架台１０外へ排出させることにより、Ｘ線管１２、架台１０内のＸ線検出器１４等の各ユニット、及びこのユニットに加熱された架台１０内の空気を冷却することができる。これにより、過度に上昇したＸ線管１２の温度が所定値まで低下するまでに要する冷却待ち時間の短縮を図ることができる。
【００５３】
以上述べた第１の実施形態によれば、第１の熱交換器２１及び第１の放熱器２２を回転フレーム１７に配置し、Ｘ線撮影中にＸ線管１２と第１の熱交換器２１との間で熱媒体を循環させると共にＸ線管１２と第１の放熱器２２との間で熱媒体を循環させることにより、回転フレーム１７の大型化を防いで、Ｘ線管１２を冷却する冷却能力の向上を図ることができる。また、Ｘ線検出器１４の温度上昇を抑えて画質低下の低減を図ることができる。
【００５４】
また、待機中に第１の放熱器２２とＸ線管１２との間で熱媒体を循環させると共に第１の放熱器２２と第１の放熱器２２との間で熱媒体を循環させ、第１の放熱器２２から放出する熱を排熱ファン２４により架台１０外へ排出させることにより、Ｘ線管１２、架台１０内のＸ線検出器１４等の各ユニット、及びこのユニットに加熱された架台１０内の空気を冷却することができる。これにより、過度に上昇したＸ線管１２の温度が所定値まで低下するまでに要する冷却待ち時間の短縮を図ることができる。
【００５５】
（第２の実施形態）
以下、Ｘ線ＣＴ装置の冷却部の第２の実施形態を、図５を参照して説明する。
【００５６】
第２の実施形態が図２における第１の実施形態と異なる点は、図２の第１の冷却部２０を第２の冷却部に置き換えた点である。なお、図２と同様に構成されるユニットには、図２と同じ符号を付与し、説明を省略する。
【００５７】
図５は、第２の冷却部の構成を示した図である。この第２の冷却部２０ａは、第１の熱交換器２１と同様に構成され、架台１０における回転フレーム１７の外周に沿って回転フレーム１７に密に接触させて配置された第２の熱交換器２１ａと、Ｘ線管１２で加熱された熱媒体の熱を放出する回転フレーム１７に配置された第２の放熱器２２ａと、熱媒体を循環させる回転フレーム１７に配置された第２の循環部２３ａと、回転フレーム１７が停止している待機位置において第２の放熱器２２ａの上方近傍に位置し、第２の放熱器２２ａから放出された熱を架台１０外へ排出する排熱ファン２４とにより構成される。
【００５８】
第２の放熱器２２ａは、熱媒体が流入する一端部及び流入した熱媒体が流出する他端部を有する熱伝導性に優れた材料からなる２つの第１及び第２のパイプ２２１ａ，２２１ｂと、各第１及び第２のパイプ２２１ａ，２２１ｂに外接され、各第１及び第２のパイプ２２１ａ，２２１ｂから伝達される熱媒体の熱を放散する熱伝導性に優れた材料からなる複数のフィン２２２ａと、放散した熱をフィン２２２ａから強制的に放出させるファン２２３ａとにより構成される。そして、回転フレーム１７の大型化を避けたサイズのものが回転フレーム１７に配置される。
【００５９】
第２の循環部２３ａは、Ｘ線管１２と第２の放熱器２２ａの間、及び第２の放熱器２２ａと第２の熱交換器２１ａの間に配置され、Ｘ線管１２と第２の放熱器２２ａの間及び第２の放熱器２２ａと第２の熱交換器２１ａの間を連通する循環路を形成するホース２６０乃至２６７及び三方分岐管２６８と、循環路を切換える三方切換弁２６９と、各ユニット及び循環路内に封入された熱媒体を循環させるポンプ２７０とにより構成される。
【００６０】
ホース２６０は、一端部がＸ線管１２の他端部に接続され、他端部が第２の放熱器２２ａの第１のパイプ２２１ａ一端部に接続される。また、ホース２６１は、一端部が第１のパイプ２２１ａ他端部に接続され、他端部がポンプ２７０の一端部に接続される。また、ホース２６２は、一端部がポンプ２７０の他端部に接続され、他端部が三方切換弁２６９の開放ポートに接続される。また、ホース２６３は、一端部が三方切換弁２６９の第１の開閉ポートに接続され、他端部が第２の熱交換器２１ａの一端部に接続される。
【００６１】
また、ホース２６４は、一端部が第２の熱交換器２１ａの他端部に接続され、他端部が三方分岐管２６８の第１の管に接続される。また、ホース２６５は、一端部が三方分岐管２６８の第２の管に接続され、他端部が第２の放熱器２２ａの第２のパイプ２２１ｂ一端部に接続される。また、ホース２６６は、一端部が第２のパイプ２２１ｂ他端部に接続され、他端部がＸ線管１２の一端部に接続される。また、ホース２６７は、一端部が三方切換弁２６９の第２の開閉ポートに接続され、他端部が三方分岐管２６８の第３の管に接続される。
【００６２】
そして、Ｘ線撮影中及び待機中において、第２の冷却部２０ａは、第２の循環部２３ａにおける三方切換弁２６９の第１の開閉ポートを開放させ、第２の開閉ポートを閉鎖させる。次いで、ポンプ２７０を作動させることにより、Ｘ線管１２と第２の熱交換器２１ａとの間を第２の放熱器２２ａ経由で熱媒体を循環させる。そして、待機中において第２の放熱器２２ａから放出する熱を排熱ファン２４により架台１０外へ排出させる。
【００６３】
このＸ線撮影中における循環動作により、Ｘ線管１２から流出する加熱された熱媒体は、図５に矢印で示すように、ホース２６０を経由して第２の放熱器２２ａ内に流入し、第２の放熱器２２ａで冷却された後、ホース２６１、ポンプ２７０、ホース２６２、三方切換弁２６９、及びホース２６３を経由して第２の熱交換器２１ａ内に流入する。第２の熱交換器２１ａで冷却された熱媒体は、ホース２６４，２６５を経由して第２の放熱器２２ａ内に流入する。第２の放熱器２２ａで冷却された熱媒体は、ホース２６６を経由してＸ線管１２内に流入し、Ｘ線管１２を冷却する。
【００６４】
また、待機中における循環動作により、Ｘ線管１２から流出する加熱された熱媒体は、ホース２６０を経由して第２の放熱器２２ａ内に流入し、第２の放熱器２２ａで冷却された後、ホース２６１、ポンプ２７０、ホース２６２、三方切換弁２６９、及びホース２６３を経由して第２の熱交換器２１ａ内に流入する。第２の熱交換器２１ａで加熱された熱媒体は、ホース２６４，２６５を経由して第２の放熱器２２ａ内に流入する。第２の放熱器２２ａで冷却された熱媒体は、ホース２６６を経由してＸ線管１２内に流入し、Ｘ線管１２を冷却する。
【００６５】
このように、大型化を避けたサイズの第２の放熱器２２ａを設け、第２の熱交換器２１ａ及び第２の放熱器２２ａを回転フレーム１７に配置し、Ｘ線管１２と第２の熱交換器２１ａとの間で第２の放熱器２２ａを経由して熱媒体を循環させることにより、回転フレーム１７の大型化を防いで、Ｘ線管１２を冷却する冷却能力の向上を図ることができる。また、Ｘ線検出器１４の温度上昇を抑えて画質低下低減を図ることができる。
【００６６】
また、回転フレーム１７が停止している待機中に、Ｘ線管１２と第２の熱交換器２１ａとの間で第２の放熱器２２ａを経由して熱媒体を循環させ、第２の放熱器２２ａから放出する熱を排熱ファン２４により架台１０外へ排出させることにより、Ｘ線管１２、架台１０内のＸ線検出器１４等の各ユニット、及びこのユニットに加熱された架台１０内の空気を冷却することができる。これにより、過度に上昇したＸ線管１２の温度が所定値まで低下するまでに要する冷却待ち時間の短縮を図ることができる。
【００６７】
以上述べた第２の実施形態によれば、第２の熱交換器２１ａ及び第２の放熱器２２ａを回転フレーム１７に配置し、Ｘ線撮影中にはＸ線管１２と第２の熱交換器２１ａとの間を第２の放熱器２２ａ経由で熱媒体を循環させることにより、回転フレーム１７の大型化を防いで、Ｘ線管１２を冷却する冷却能力の向上を図ることができる。また、Ｘ線検出器１４の温度上昇を抑えて画質低下の低減を図ることができる。
【００６８】
また、待機中にはＸ線管１２と第２の熱交換器２１ａとの間で第２の放熱器２２ａを経由して熱媒体を循環させ、第２の放熱器２２ａから放出する熱を排熱ファン２４により架台１０外へ排出させることにより、Ｘ線管１２、架台１０内のＸ線検出器１４等の各ユニット、及びこのユニットに加熱された架台１０内の空気を冷却することができる。これにより、過度に上昇したＸ線管１２の温度が所定値まで低下するまでに要する冷却待ち時間の短縮を図ることができる。
【００６９】
（第３の実施形態）
以下、Ｘ線ＣＴ装置の冷却部の第３の実施形態を、図６を参照して説明する。
【００７０】
図６に示した第３の実施形態が図２における第１の実施形態及び図５における第２の実施形態と異なる点は、図２における第１の冷却部２０の第１の熱交換器２１及び第１の循環部２３と図５の第２の冷却部２０ａを組み合わせた第３の冷却部に置き換えた点である。なお、図２及び図５と同様に構成されるユニットには、図２と同じ符号を付与し、説明を省略する。
【００７１】
図６は、第３の冷却部の構成を示した図である。この第３の冷却部２０ｂは、第１の熱交換器２１と、第１の循環部２３と、第２の冷却部２０ａとにより構成される。そして、第１の循環部２３は、図３に示したホース２３７の他端部が第２の冷却部２０ａの第２の循環部２３ａにおける図５に示したホース２６０の一端部に連結され、図３に示したホース２３８の一端部が第２の循環部２３ａの図５に示したホース２６６他端部に連結される。
【００７２】
先ず、Ｘ線撮影中にＸ線管１２を冷却する第３の冷却部２０ｂの動作を説明する。  
図７は、第３の冷却部２０ｂによりＸ線撮影中に循環される熱媒体の経路を矢印で示した図である。
【００７３】
Ｘ線撮影中には、第１及び第２の循環部２３，２３ａの三方切換弁２４９，２５０，２６９の第１の開閉ポートを開放させ、第２の開閉ポートを閉鎖させる。そして、ポンプ２５１，２５２，２７０を作動させることにより、熱媒体を循環させる。
【００７４】
この循環動作により、Ｘ線管１２から流出する加熱された熱媒体は、ホース２３５，２３６を経由して三方分岐管２３２で分流する。分流した一部の熱媒体は、ホース２３７，２６０を経由して第２の放熱器２２ａ内に流入する。そして、第２の放熱器２２ａで冷却された後、ホース２６１、ポンプ２７０、ホース２６２、三方切換弁２６９、及びホース２６３を経由して第２の熱交換器２１ａ内に流入する。第２の熱交換器２１ａで冷却された一部の熱媒体は、ホース２６４，２６５を経由して第２の放熱器２２ａ内に流入する。そして、第２の放熱器２２ａで冷却された後、ホース２６６，２３８，２３９、ポンプ２５１、ホース２４０を経由して三方分岐管２３４で、分流した他部の熱媒体と合流する。
【００７５】
三方分岐管２３２で分流した他部の熱媒体は、ホース２４２、三方切換弁２４９、ホース２４３、ポンプ２５２、及びホース２４４を経由して第１の熱交換器２１内に流入する。そして、第１の熱交換器２１で冷却された後、ホース２４５、三方切換弁２５０、及びホース２４６を経由して三方分岐管２３４で、分流した一部の熱媒体と合流する。三方分岐管２３４で合流した一部及び他部の熱媒体は、ホース２４１を経由してＸ線管１２内に流入し、Ｘ線管１２を冷却する。
【００７６】
このように、大型化を避けたサイズの第２の放熱器２２ａを設け、第１及び第２の熱交換器２１，２１ａ及び第２の放熱器２２ａを回転フレーム１７に配置し、回転フレーム１７が回転しているＸ線撮影中に、Ｘ線管１２と第２の熱交換器２１ａとの間で第２の放熱器２２ａを経由して熱媒体を循環させると共にＸ線管１２と第１の熱交換器２１との間で熱媒体を循環させることにより、回転フレーム１７の大型化を防いで、Ｘ線管１２を冷却する冷却能力の向上を図ることができる。また、Ｘ線検出器１４の温度上昇を抑えて画質低下の低減を図ることができる。
【００７７】
次に、待機中にＸ線管１２、架台１０内の各ユニット、及び架台１０内の空気を冷却する第３の冷却部２０ｂの動作を説明する。
【００７８】
図８は、第３の冷却部２０ｂにより待機中に循環される熱媒体の経路を矢印で示した図である。待機中には、第１の循環部２３の三方切換弁２４９，２５０の第１の開閉ポートを閉鎖させ、第２の開閉ポートを開放させる。また、第２の循環部２３ａの三方切換弁２６９の第１の開閉ポートを開放させ、第２の開閉ポートを閉鎖させる。そして、ポンプ２５１，２５２，２７０を作動させることにより、熱媒体を循環させる。
【００７９】
この循環動作により、第２の放熱器２２ａから流出する冷却された熱媒体は、ホース２６６，２３８を経由して三方分岐管２３３で分流する。分流した一部の熱媒体は、ホース２３９、ポンプ２５１、ホース２４０，２４１を経由してＸ線管１２内へ流入し、分流した他部の熱媒体はホース２４７、三方切換弁２４９、ホース２４３、ポンプ２５２、及びホース２４４を経由して第１の熱交換器２１内へ流入する。
【００８０】
そして、Ｘ線管１２内で加熱され、ホース２３５を経由した一部の熱媒体は、第１の熱交換器２１で加熱され、ホース２４５、三方切換弁２５０、及びホース２４８を経由した他部の熱媒体と三方分岐管２３１で合流した後、ホース２３６，２３７，２６０を経由して第２の放熱器２２ａ内へ流入する。そして、第２の放熱器２２ａで冷却された後、ホース２６１、ポンプ２７０、ホース２６２、三方切換弁２６９、及びホース２６３を経由して、第２の熱交換器２１ａ内に流入する。そして、第２の放熱器２２ａで冷却された後、ホース２６４，２６５を経由して第２の放熱器２２ａ内に流入する。そして、第２の放熱器２２ａで冷却される。
【００８１】
このように、回転フレーム１７が停止している待機中に、第２の放熱器２２ａとＸ線管１２との間で熱媒体を循環させると共に第２の放熱器２２ａと第１の熱交換器２１との間で熱媒体を循環させ、また第２の放熱器２２ａと第２の熱交換器２１ａとの間で熱媒体を循環させ、更に第２の放熱器２２ａから放出される熱を排熱ファン２４により架台１０外へ排出させることにより、Ｘ線管１２、架台１０内のＸ線検出器１４等の各ユニット、及びこのユニットに加熱された架台１０内の空気を冷却することができる。これにより、過度に上昇したＸ線管１２の温度が所定値まで低下するまでに要する冷却待ち時間の短縮を図ることができる。
【００８２】
以上述べた第３の実施形態によれば、第１及び第２の熱交換器２１，２１ａ及び第２の放熱器２２ａを回転フレーム１７に配置し、Ｘ線撮影中に、Ｘ線管１２と第２の熱交換器２１ａとの間で第２の放熱器２２ａを経由して熱媒体を循環させると共にＸ線管１２と第１の熱交換器２１との間で熱媒体を循環させることにより、回転フレーム１７の大型化を防いで、Ｘ線管１２を冷却する冷却能力の向上を図ることができる。また、Ｘ線検出器１４の温度上昇を抑えて画質低下の低減を図ることができる。
【００８３】
また、待機中に、第２の放熱器２２ａとＸ線管１２との間で熱媒体を循環させると共に第２の放熱器２２ａと第１の熱交換器２１との間で熱媒体を循環させ、また第２の放熱器２２ａと第２の熱交換器２１ａとの間で熱媒体を循環させ、更に第２の放熱器２２ａから放出される熱を排熱ファン２４により架台１０外へ排出させることにより、Ｘ線管１２、架台１０内のＸ線検出器１４等の各ユニット、及びこのユニットに加熱された架台１０内の空気を冷却することができる。これにより、過度に上昇したＸ線管１２の温度が所定値まで低下するまでに要する冷却待ち時間の短縮を図ることができる。
【００８４】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８５】
９  架台カバー
１２  Ｘ線管
１７  回転フレーム
２０  第１の冷却部
２１  第１の熱交換器
２２  第１の放熱器
２３  第１の循環部
２４  排熱ファン
７０  システム制御部
２２１  パイプ
２２２  フィン
２２３  ファン
【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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【図７】
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【図８】
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