| 【発明の名称】 |
Ｘ線コンピュータトモグラフィ装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】高梨 哲行
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| 【要約】 |
【課題】本発明の目的は、Ｘ線コンピュータトモグラフィ装置において、Ｘ線管の冷却効果を確保しつつ、騒音を抑えることにある。
【解決手段】本発明は、所定方向に回転される回転体１７と、回転体１７に搭載されたＸ線管装置１１と、被検体を透過したＸ線を検出するためにＸ線管装置１１に対向するＸ線検出器１６と、回転体１７に搭載されたラジエータ１３と、Ｘ線管装置１１とラジエータ１３との間で流体を循環する循環系１５とを具備し、ラジエータ１３は、回転体１７の回転により移動する空気を正面から受ける向きに配置されていることを特徴とする。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 所定方向に回転される回転体と、前記回転体に搭載されたＸ線管装置と、被検体を透過したＸ線を検出するために前記Ｘ線管装置に対向するＸ線検出器と、前記回転体に搭載されたラジエータと、前記Ｘ線管装置と前記ラジエータとの間で流体を循環するための循環系とを具備し、前記ラジエータは、前記回転体の回転により移動する空気を略正面から受ける向きに配置されていることを特徴とするＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項２】 前記ラジエータは、前記回転体の回転方向において前記Ｘ線管装置よりも前方に配置されることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項３】 前記ラジエータは、その面の垂線が、前記回転体の回転軸を中心とした円の前記ラジエータの位置における接線に対して、略平行になるように、配置されることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項４】 所定方向に回転される回転体と、前記回転体に搭載されたＸ線管装置と、被検体を透過したＸ線を検出するために前記Ｘ線管装置に対向するＸ線検出器と、前記回転体に搭載されたラジエータユニットとを具備し、前記ラジエータユニットは、筒状の筐体と、前記筐体の前方の開口に、前記回転体の回転により移動する空気を略正面から受ける向きではめ込まれているラジエータと、前記Ｘ線管装置と前記ラジエータとの間で流体を循環するための循環系と、前記筐体の後方に開けられたラジエータ空気出口とを有することを特徴とするＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項５】 前記ラジエータユニットは、前記ラジエータ空気出口を開閉する開閉器をさらに有することを特徴とする請求項４記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項６】 前記Ｘ線管装置の温度と前記流体の温度との少なくとも一方が所定の温度以上を維持するように、前記開閉器を制御するコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項５記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項７】 前記Ｘ線管装置の温度と前記流体の温度との少なくとも一方が、所定のしきい値を超えたとき、前記ラジエータ空気出口を開け、前記Ｘ線管装置の温度と前記流体の温度との少なくとも一方が、前記しきい値以下のとき、前記ラジエータ空気出口を閉めるように、前記開閉器を制御するコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項５記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項８】 前記ラジエータユニットは、前記筐体内の空気を強制的に排出するためのファンユニットをさらに有することを特徴とする請求項５記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項９】 前記Ｘ線管装置の温度と前記流体の温度との少なくとも一方所定の温度以上を維持するように、前記開閉器と前記ファンユニットとを制御するコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項８記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項１０】 前記Ｘ線管装置の温度と前記流体の温度との少なくとも一方が、下方しきい値を超えたとき、前記ラジエータ空気出口を開け、前記Ｘ線管装置の温度と前記流体の温度との少なくとも一方が、前記下方しきい値以下のとき、前記ラジエータ空気出口を閉めるように、前記開閉器を制御し、前記Ｘ線管装置の温度と前記流体の温度との少なくとも一方が、上方しきい値を超えたとき、前記ファンユニットを運転し、前記Ｘ線管装置の温度と前記流体の温度との少なくとも一方が、前記上方しきい値以下のとき、前記ファンユニットを停止するように、前記ファンユニットを制御するコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項８記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項１１】 前記ラジエータユニットは、前記ラジエータに冷気を供給するためのクーラーユニットをさらに有することを特徴とする請求項８記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項１２】 前記Ｘ線管装置の温度と前記流体の温度との少なくとも一方が、下方しきい値を超えたとき、前記ラジエータ空気出口を開け、前記Ｘ線管装置の温度と前記流体の温度との少なくとも一方が、前記下方しきい値以下のとき、前記ラジエータ空気出口を閉めるように、前記開閉器を制御し、前記Ｘ線管装置の温度と前記流体の温度との少なくとも一方が、上方しきい値を超えたとき、前記ファンユニットを運転し、前記Ｘ線管装置の温度と前記流体の温度との少なくとも一方が、前記上方しきい値以下のとき、前記ファンユニットを停止するように、前記ファンユニットを制御し、前記Ｘ線管装置の温度と前記流体の温度との少なくとも一方が、前記上方しきい値よりも高く設定されている上限値を超えたとき、前記クーラーユニットを運転し、前記Ｘ線管装置の温度と前記流体の温度との少なくとも一方が、前記上限値以下のとき、前記クーラーユニットを停止するように、前記クーラーユニットを制御するコントローラをさらに備えることを特徴とする請求項１１記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項１３】 前記ラジエータユニットは、前記ラジエータ空気出口にはめ込まれた空気フィルタをさらに有することを特徴とする請求項４記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項１４】 ガントリ筐体と、前記ガントリ筐体に収納され、所定方向に回転される回転体と、前記回転体に搭載されたＸ線管装置と、被検体を透過したＸ線を検出するために前記Ｘ線管装置に対向するＸ線検出器と、前記ガントリ筐体に設けられた排気口と、前記ガントリ筐体に設けられた吸気口と、前記排気口と前記吸気口との少なくとの一方に設けられた換気ファンユニットと、前記回転体が停止しているとき、前記換気ファンユニットを運転し、前記回転体が回転しているとき、前記換気ファンユニットを停止するように、前記換気ファンユニットを制御するコントローラとを具備することを特徴とするＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項１５】 前記排気口を開閉する開閉器をさらに備えることを特徴とする請求項１４記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項１６】 前記コントローラは、前記ガントリ筐体の内部温度が所定温度以下のとき、前記排気口を閉じるように、前記開閉器を制御することを特徴とする請求項１５記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項１７】 被検体の周囲を回転しながらＸ線を発生するＸ線管装置と、前記Ｘ線管装置を冷却するための冷却装置と、前記被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出器と、前記Ｘ線管装置と前記冷却装置と前記Ｘ線検出器とを収納するガントリ筐体と、前記ガントリ筐体の内部空気を換気するための換気システムと、前記ガントリ筐体の内部空気の温度と、前記Ｘ線管装置のＸ線発生状態と、前記Ｘ線管装置の回転の状態との少なくとも１つに基づいて、前記冷却装置とともに前記換気システムを制御する制御ユニットとを具備することを特徴とするＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項１８】 前記換気システムは、前記ガントリ筐体に設けられた排気口と吸気口とを有することを特徴とする請求項１７記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項１９】 前記換気システムは、前記排気口と前記吸気口との少なくとも一方に設けられた換気ファンユニットを有することを特徴とする請求項１８記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項２０】 前記換気システムは、前記排気口と前記吸気口との少なくとも一方を開閉する開閉器を有することを特徴とする請求項１８記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項２１】 前記冷却装置は、ラジエータと、前記ラジエータと前記Ｘ線管装置との間で流体を循環するための循環系とを有することを特徴とする請求項１７記載のＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
【請求項２２】 被検体の周囲を回転しながらＸ線を発生するＸ線管装置と、前記被検体を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出器と、前記Ｘ線検出器により得られたデータに基づいて前記被検体のＣＴ像を再構成する再構成装置と、前記Ｘ線管装置を冷却するための冷却装置と、前記Ｘ線管装置の温度を監視する監視装置と、前記監視装置によって検出された温度に応じて、前記Ｘ線管装置が所定温度以上となるように前記冷却装置を制御するコントロールユニットとを具備することを特徴とするＸ線コンピュータトモグラフィ装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、Ｘ線管を、オイルや冷却水等のクーラントで冷却するＸ線コンピュータトモグラフィ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図１は、従来のＸ線コンピュータトモグラフィ装置のガントリ内部の回転部の構造を示す。略円環状の回転体７７は、図示しない固定部に回転可能に支持されている。この回転体７７には、Ｘ線管装置７１と、Ｘ線検出器７６とが搭載されている。Ｘ線管は、陰極フィラメントから放出された熱電子を、陰極と陽極との間に印加した高電圧で加速し、非常に高速で陽極に衝突させることにより発生する制動Ｘ線を利用している。周知のとおり、電気エネルギーに対するＸ線エネルギーの変換効率は、非常に低く、電気エネルギーの９９パーセント以上が熱に変換されてしまう。陽極の焦点面の温度が過剰に高くなると、陽極材料が溶融したり、クラックが生じて、Ｘ線管の寿命を縮めてしまう。このため熱容量を多くするために、Ｘ線管をクーラント（ここでは絶縁オイルとして説明する）と共に容器に収容したタイプが現在主流を占めている。また、Ｘ線管装置７１とラジエータユニット７２のラジエータ（コア）７３との間でオイルを強制的に循環させることで、冷却効果を高くしたタイプも多くの装置に採用されている。
【０００３】さらに、最近普及の著しいヘリカルスキャンは、比較的長時間、連続的にＸ線を発生する必要がある。また、回転の高速化にともなう感度低下を抑えるために単位時間あたりのＸ線強度も高くなる傾向にある。これにより増大した発熱量を処理するために、オイルを強制的に空冷するためのファン７４を装備することが必要とされる。このファン７４の送風能力は、過酷なスキャン条件のもとでシュミレートしたＸ線管の最大発熱量に基づいて、非常に高くデザインされている。
【０００４】このため通常のスキャン条件のもとでは、過冷却状態が起こりえる。この過冷却は、Ｘ線管内部で熱電子がアーク（ａｒｃ）を起こしやすい環境を提供してしまう。
【０００５】また、非常に高い冷却能力を持つファン７４は、非常に大きな動作音を発生する。この動作音は、患者および操作者にとって不快であるだけでなく、患者と操作者との間での音声による意志疎通を妨げることもある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、Ｘ線コンピュータトモグラフィ装置において、Ｘ線管の冷却効果を確保しつつ、騒音を抑えることにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、所定方向に回転される回転体と、前記回転体に搭載されたＸ線管装置と、前記Ｘ線管装置に対向するように、前記回転体に搭載されたＸ線検出器と、前記回転体に搭載されたラジエータと、前記Ｘ線管装置と前記ラジエータとの間で循環される流体とを具備し、前記ラジエータは、前記回転体の回転により移動する空気を正面から受ける向きに配置されていることを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を好ましい実施形態により詳細に説明する。なお、コンピュータ断層撮影装置には、Ｘ線管とＸ線検出器とが１体として被検体の周囲を回転するROTATE/ROTATE-TYPE、リング状にアレイされた多数の検出素子が固定され、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転するSTATIONARY/ROTATE-TYPE等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。ここでは、現在、主流を占めているROTATE/ROTATE-TYPEとして説明する。
【０００９】（第１実施形態）図２（ａ）は、第１実施形態に係るＸ線コンピュータトモグラフィ装置のガントリの外観を示している。図２（ｂ）はＢ−Ｂ断面図である。ガントリ１は、多くの部品を筐体２に収容してなる。固定フレーム１８には、略円環形の回転体１７が回転可能に支持されている。この回転体１７を高速回転するために、例えばダイレクトドライブモータが採用されている。回転体１７には、Ｘ線を発生するためのＸ線管装置１１と、被検体を透過したＸ線を電気信号に変換するためのＸ線検出器１６とが搭載されている。Ｘ線管装置１１は、Ｘ線管をクーラント（ここでは絶縁オイルとして説明する）とともにＸ線管容器に収納するタイプである。
【００１０】Ｘ線管装置１１で発生した熱が筐体２の内部にこもらないように、筐体２の上部には排気口３が設けられ、筐体２の下部には吸気口７が設けられている。この排気口３には、電動の開閉機構４が取り付けられていて、必要に応じて排気口３を開閉できるようになっている。排気口３が開けられているときには、内部の暖められた空気が排気口３から外部に出て行き、それと入れ替わりに、新しい空気が吸気口７から入ってくる。この換気効率を高めるために、開閉機構４の内側には、換気ファンユニット５が取り付けられている。詳細は後述するが、この換気ファンユニット５の運転および排気口３の開閉は、筐体２の上部内側に取り付けられた温度センサ６により検知される筐体内部温度と、固定フレーム１８に取り付けられたロータリーエンコーダ１０により検知された回転体１７の回転／停止とに基づいて制御される。
【００１１】図３は、図２（ｂ）の回転体１７の正面図である。回転体１７には、Ｘ線管装置１１とＸ線検出器１６の他に、ラジエータユニット１２が搭載されている。このラジエータユニット１２は、Ｘ線管装置１１の近傍であって、回転体１７の回転方向においてＸ線管装置１１よりも前方の位置に配置されている。ラジエータユニット１２の筐体９は筒体になっており、その前方の開口には、放熱フィンを備える略平板形のラジエータ（コア）１３が、はめ込まれている。このラジエータ１３とＸ線管装置１１との間はオイルホース１５で連結されていて、循環ポンプ８によりオイルをＸ線管装置１１との間で循環するようになっている。
【００１２】上記ラジエータ１３は、その面の垂線が、回転体１７の回転軸を中心とした円のラジエータ１３の位置における接線に対して、略平行になるように、配置される。このような向きにラジエータ１３を配置したことで、回転体１７の回転により移動する空気が、ラジエータ１３に正面からあたることとなり、オイルを効果的に冷却することができる。従って、空冷用ファンが不要、又は空冷用ファンの運転頻度を低く抑えることができるので、騒音をかなり減少させることができる。
【００１３】このラジエータユニット１２の筐体９の後方には、ラジエータ１３を通過した暖かい空気を排出するためのラジエータ空気出口１８が開けられている。このラジエータ空気出口１８は、ラジエータ１３を通って温まった空気がＸ線管装置１１に直接的にあたらないように、“後方に向かって”ではなく、側方に向かって開けられている。このラジエータ空気出口１８には、スリップリング等から発生した塵等を取り除くためのエアフィルタがはめ込まれている。
【００１４】図４は、排気口３の開閉と換気ファンユニット５の運転／停止とを制御するコントロールシステムを示している。換気コントローラ１９は、排気口３の開閉と換気ファンユニット５の運転／停止とを制御するもので、この制御を上述したように温度センサ６により検知される筐体内部温度と、ロータリーエンコーダ１０により検知された回転体１７の回転／停止とに基づいて行う。
【００１５】図５に示すように、スキャンの実行と停止にもとなって、回転体１７は断続的に回転する。また、ガントリの筐体内部温度は、Ｘ線の曝射頻度等の様々な要因で変動する。換気コントローラ１９は、温度センサ６の出力に基づいて筐体内部温度を監視し、筐体内部温度が所定のしきい値ＴＨを超えたとき、排気口３を開く。これにより筐体内部の空気は換気され、筐体内部温度は低下する。一方、筐体内部温度が所定のしきい値ＴＨ以下に低下したとき、排気口３を閉じる。これにより筐体内部の空気の換気は停止され、筐体内部温度の低下は抑制される。このような開閉制御により、筐体内部温度の変動を、しきい値ＴＨを中心とした比較的狭い範囲内に抑えることができる。一般的にＸ線検出器１６のフォトダイオード及びデータ収集ユニット（ＤＡＳ）の電気回路等の半導体機器は、温度変化に敏感で、温度が高すぎても、逆に低すぎても機能低下を起こしてしまうが、本実施形態のように内部温度を下げるだけでなく、過剰に下げすぎないことで、半導体機器を好適に動作させることができる。
【００１６】また、換気コントローラ１９は、温度センサ６の出力に基づいて筐体内部温度を監視するとともに、ロータリーエンコーダ１０の出力に基づいて回転体１７の回転／停止を監視しており、この監視結果に基づいて、換気ファンユニット５の運転／停止を切り替える。
【００１７】具体的には、筐体内部温度が所定のしきい値ＴＨを超えていて、しかも回転体１７が停止している状態のときに、換気ファンユニット５を動作させ、筐体内部の空気を強制的に換気する。一方、回転体１７が回転している状態のときには、筐体内部温度が所定のしきい値ＴＨを超えていたとしても、換気ファンユニット５を停止する。また、回転体１７が停止している状態のときであっても、筐体内部温度が所定のしきい値ＴＨ以下に低下したときには、換気ファンユニット５を停止する。
【００１８】つまり、回転体１７が回転しているとき、又はスキャン（Ｘ線曝射／投影データ収集）を実行しているときには、常に換気ファンユニット５の動作を停止する。そして、換気ファンユニット５を動作させ、強制換気を行うのは、回転体１７が停止しているか又はＸ線曝射が停止していて、しかも筐体内部温度が所定のしきい値ＴＨを超えているときに限定される。従って、スキャン時の騒音を極力抑えることができる。
【００１９】（第２実施形態）次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下、第１実施形態と相違する点について主に説明する。図６は、第２実施形態に係るＸ線コンピュータトモグラフィ装置のガントリ内部の回転体２７の正面図である。本実施形態のラジエータユニット２２には、ファンユニット２４が装備されている。このファンユニット２４が動作するとき、ラジエータ１３を通過する風量が増加する。これによりオイルの冷却効果が向上する。
【００２０】また、ラジエータ空気出口２８を電動で開閉することができるように、ラジエータユニット２２には、開閉器２９が設けられていている。開閉器２９により、ラジエータ空気出口２８が開けられたとき、第１実施形態と同様に、回転体１７の回転にともなってラジエータ１３を空気が通過して、オイルが冷却される。開閉器２９により、ラジエータ空気出口２８が閉じられたとき、回転体１７が回転していても、ラジエータ１３を空気がほとんど通過しないので、オイルの冷却効果は減少する。なお、ファンユニット２４の吸気口と排気口との少なくとも一方に開閉器３０を設けてもよい。開閉器２９がラジエータ空気出口２８を閉じたとき、それと共に開閉器３０でファンユニット２４の排気口（又は吸気口）を閉じることにより、ラジエータ１３を通過する風量をより減少させて、オイルの冷却効果をより減少させるようにしてもよい。
【００２１】これらファンユニット２４の運転／停止と、開閉器２９によるラジエータ空気出口２８の開閉とにより、ラジエータ１３を通過する風量をより緻密に制御することができる。
【００２２】これらファンユニット２４の運転／停止および開閉器２９によるラジエータ空気出口２８の開閉の制御は、Ｘ線管の温度を直接的に検出するためにＸ線管の外表面等に装着された温度センサ３１の出力と、例えば冷却直後のオイルの温度を検出するためにラジエータ１３からＸ線管装置１１にオイルを還流するホース１５に装着された温度センサ３２の出力との少なくとも一方に基づいて行われる。
【００２３】なお、温度センサ３１はＸ線管温度を検出するのでＸ線管の温度変化に対して敏感な特性を有し、一方、温度センサ３２は還流オイルの温度を検出するのでＸ線管の温度変化に対しては比較的鈍感であるが、ラジエータ１３による冷却効果に対して敏感な特性を有している。
【００２４】図７は、ラジエータユニット２２のコントロールシステムを示している。ラジエータコントローラ３３は、例えば回転体１７に搭載される主にＸ線発生を制御するためのコントロールユニットの１つのセクションに設けられる。ラジエータコントローラ３３には、温度センサ３１の出力と温度センサ３２の出力とが取り込まれる。ラジエータコントローラ３３は、ファンユニット２４の運転／停止および開閉器２９によるラジエータ空気出口２８の開閉の制御モードを、３種類備えている。操作者は、任意の制御モードを選択することができる。
【００２５】図８は、ラジエータコントローラ３３による第１モードの制御手順を示している。図９は、Ｘ線管温度（センサ３１の検出温度）の変化に対するファンユニット２４の運転／停止の変化とラジエータ空気出口２８の開閉の変化とを示している。一般的に、Ｘ線管温度の上限値がインターロックレベルとして規定されている。Ｘ線管温度がインターロックレベルを超えたとき、Ｘ線の発生を緊急停止するために、Ｘ線管装置１１への電力（管電圧、フィラメント電流）の供給が緊急停止される。このインターロックレベルより低い温度に、上方しきい値ＴＨupper(1)が設定される。また、Ｘ線管内でのアークの発生頻度が比較的高くなる温度より若干高い温度に、下方しきい値ＴＨlower(1)が設定される。
【００２６】ラジエータコントローラ３３では、センサ３１で検出されたＸ線管温度が、下方しきい値ＴＨlower(1)に比較され（Ｓ１）、またセンサ３１で検出されたＸ線管温度が、上方しきい値ＴＨupper(1)に比較される（Ｓ４）。
【００２７】Ｘ線管温度が、下方しきい値ＴＨlower(1)以下のとき、過冷却を防止するために、ラジエータ空気出口２８が閉じられる（Ｓ３）。一方、Ｘ線管温度が、下方しきい値ＴＨlower(1)を超えているとき、ラジエータユニット２２の冷却効果を高くするために、ラジエータ空気出口２８が開けられる（Ｓ２）。
【００２８】また、Ｘ線管温度が、上方しきい値ＴＨupper(1)を超えているとき、冷却能力をより高めるために、ファンユニット２４を運転する（Ｓ５）。一方、Ｘ線管温度が、上方しきい値ＴＨupper(1)以下のとき、過冷却を予防するために、ファンユニット２４の運転を停止する（Ｓ６）。このような制御が撮影終了まで継続される（Ｓ７）。
【００２９】このように温度上昇に関しては、まず、ラジエータ空気出口２８を開け、それでも温度上昇を止められない場合には、ファンユニット２４を運転する。また、温度低下に関しては、ファンユニット２４を停止し、それでも温度低下を止められない場合には、ラジエータ空気出口２８を閉じる。
【００３０】なお、回転体１７の回転停止時であって、Ｘ線管温度が、上方しきい値ＴＨupper(1)を超えているときには、冷却効果を得るために、ラジエータ空気出口２８を閉じ、ファンユニット２４を運転する。
【００３１】図１０には、ラジエータコントローラ３３の第２モードにおいて、オイル温度（センサ３２の検出温度）の変化に対するファンユニット２４の運転／停止の変化とラジエータ空気出口２８の開閉の変化とを示している。このオイル温度に対する上方しきい値ＴＨupper(2)が、第１モードで使ったＸ線管温度に対する上方しきい値ＴＨupper(1)よりも低い温度に設定され、同様にオイル温度に対する下方しきい値ＴＨlower(2)が、第１モードで使ったＸ線管温度に対する下方しきい値ＴＨlower(1)よりも高い温度に設定される。
【００３２】ラジエータコントローラ３３では、第１モードと同様に、センサ３２で検出されたオイル温度が、下方しきい値ＴＨlower(2)に比較され、またセンサ３２で検出されたオイル温度が、上方しきい値ＴＨupper(2)に比較される。オイル温度が、下方しきい値ＴＨlower(2)以下のとき、過冷却を防止するために、ラジエータ空気出口２８が閉じられる。一方、オイル温度が、下方しきい値ＴＨlower(2)を超えているとき、ラジエータ空気出口２８が開けられる。また、オイル温度が、上方しきい値ＴＨupper(2)を超えているとき、ファンユニット２４を運転する。一方、オイル温度が、上方しきい値ＴＨupper(2)以下のとき、過冷却を予防するために、ファンユニット２４の運転を停止する。
【００３３】なお、回転体１７の回転停止時であって、オイル温度が、上方しきい値ＴＨupper(2)を超えているときには、冷却効果を得るために、ラジエータ空気出口２８を閉じ、ファンユニット２４を運転する。
【００３４】第３モードでは、２種類のセンサ３１，３２の両方を使って制御が行われる。図１１は、ラジエータコントローラ３３による第３モードの制御手順を示している。図１２は、Ｘ線管温度（センサ３１の検出温度）及びオイル温度（センサ３２の検出温度）の変化に対するファンユニット２４の運転／停止の変化とラジエータ空気出口２８の開閉の変化とを示している。ラジエータコントローラ３３では、センサ３１で検出されたＸ線管温度が下方しきい値ＴＨlower(1)と比較され、センサ３２で検出されたオイル温度が下方しきい値ＴＨlower(2)と比較される（Ｓ１１）。ここで、Ｘ線管温度とオイル温度との少なくとも一方が、それぞれの下方しきい値ＴＨlower(1)，ＴＨlower(2)を超えているとき、ラジエータユニット２２の冷却効果を高くするために、ラジエータ空気出口２８が開けられる（Ｓ１２）。一方、Ｘ線管温度とオイル温度との両方共に、それぞれの下方しきい値ＴＨlower(1)，ＴＨlower(2)以下のとき、過冷却を防止するために、ラジエータ空気出口２８が閉じられる（Ｓ１３）。
【００３５】また、ラジエータコントローラ３３では、Ｘ線管温度が上方しきい値ＴＨupper(1)と比較され、オイル温度が上方しきい値ＴＨupper(2)と比較される（Ｓ１４）。ここで、Ｘ線管温度とオイル温度との少なくとも一方が、それぞれの上方しきい値ＴＨupper(1)，ＴＨupper(2)を超えているとき、ファンユニット２２が運転される（Ｓ１５）。一方、Ｘ線管温度とオイル温度との両方共に、それぞれの上方しきい値ＴＨupper(1)，ＴＨupper(2)以下のとき、過冷却を予防するために、ファンユニット２２が停止される（Ｓ１６）。このような制御が撮影終了まで継続される（Ｓ１７）。なお、回転体１７の回転停止時であって、Ｘ線管温度とオイル温度との少なくとも一方が、上方しきい値を超えているときには、冷却効果を得るために、ラジエータ空気出口２８を閉じ、ファンユニット２４を運転する。
【００３６】本実施形態によれば、第１実施形態よりも、温度を高精度に制御することができる。
【００３７】なお、上述の説明では、ファンユニット２４の運転／停止だけを切り換えているが、ファンユニット２４の風量を細かく調整するようにしてもよい。つまり、複数の上方しきい値を段階的に設定し、温度上昇時には各上方しきい値を超えるごとに、ファンユニット２４の風量を段階的に多くする。一方、温度下降時には各上方しきい値を下回るごとに、ファンユニット２４の風量を段階的に少なくする。風量は、駆動するファンの数を増減することにより調整してもよいし、ファンユニット２４に印加する電力を代えることでその出力を変化させるようにしてもよい。
【００３８】（第３実施形態）次に、本発明の第３実施形態について説明する。図１３は、第３実施形態におけるＸ線コンピュータトモグラフィ装置のガントリ内部の回転体１７の正面図である。本実施形態のラジエータユニット５２は、第２の実施形態のラジエータユニットの構成に加えて、クーラー（冷房装置）５９が装備されている。クーラー５９は、冷媒の気化−液化サイクルシステムを有しており、気化器６０がラジエータ１３の前面に配置されている。クーラー５９が運転しているとき、気化器６０で、ガントリ内部温度未満に冷却された空気がラジエータ１３に供給される。これによりオイルの冷却効果は、著しく向上する。
【００３９】図１４は、ラジエータコントローラによる制御手順を示している。図１５は、Ｘ線管温度（センサ３１の検出温度）の変化に対するファンユニット２４の運転／停止の切り換え、ラジエータ空気出口２８の開閉、それらに加えてクーラー５９の運転／停止の切り換えを示している。なお、本実施形態の制御動作について第２実施形態の第１モードをベースに説明するが、第２モード及び第３モードに適用することもできる。
【００４０】本実施形態の制御動作が、第２実施形態のそれと相違するのは、インターロックレベルと上方しきい値ＴＨupperとの間に、上限値ＴＨlimitが設定されていて、Ｘ線管温度が上限値ＴＨlimitと比較され（Ｓ２１）、Ｘ線管温度が上限値ＴＨlimitを超えたとき、オイルを急速に冷却するためにクーラー５９が運転され（Ｓ２２）、Ｘ線管温度が上限値ＴＨlimit以下に低下したとき、過冷却を予防するために、クーラー５９が停止される（Ｓ２３）ことにある。
【００４１】なお、クーラー５９の運転／停止だけを切り換えているが、クーラー５９の冷却能力を細かく調整するようにしてもよい。つまり、複数の上限値ＴＨlimitを段階的に設定し、温度上昇時には各上限値を超えるごとに、クーラー５９の出力を段階的に多くする。一方、温度下降時には、各上限値を下回るごとに、クーラー５９の出力を段階的に少なくする。
【００４２】本実施形態によれば、クーラー５９により急速にＸ線管温度を下げることができるので、Ｘ線の曝射時間が長くなるような例えば多人数を連続的に撮影するケースに適している。また、Ｘ線管温度が異常に上昇して、インターロックがかかった場合には、Ｘ線管温度を急速に下げて、Ｘ線曝射可能な状態に短期間で回復することができる。
【００４３】本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。さらに、上記実施形態には種々の段階が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されてもよい。
【００４４】
【発明の効果】本発明によれば、回転体が回転するとき、ラジエータには空気が正面からあたるので、流体を効果的に冷却することができる。また、空冷用ファンが不要、又は空冷用ファンの運転頻度を低下することができるので、騒音をかなり減少させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００３０７８
【氏名又は名称】株式会社東芝
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| 【出願日】 |
平成１２年８月２１日（２０００．８．２１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００５８４７９
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴江 武彦 （外６名）
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| 【公開番号】 |
特開２００１−１３７２２４（Ｐ２００１−１３７２２４Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年５月２２日（２００１．５．２２） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−２４９７３１（Ｐ２０００−２４９７３１） |
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