JP5694168B2 - High voltage generator and X-ray CT apparatus using the same - Google Patents

High voltage generator and X-ray CT apparatus using the same Download PDF

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Description

本発明は、漏れ磁場を遮蔽する為の磁気シールドを用いた高電圧発生装置及びそれを用いたX線CT装置に関する。   The present invention relates to a high voltage generator using a magnetic shield for shielding a leakage magnetic field, and an X-ray CT apparatus using the same.

静止誘導電気機器において、タンク内に設置される巻線から漏れる磁場によってタンクの内壁が局所的に発熱する。この局所的な発熱を防ぐため磁気シールドを設置する技術はあった。静止誘導電気機器において、タンクの内壁に入射する漏れ磁束量に応じて磁気シールドの配置を決める技術はあった(特許文献1参照)。静止誘導電気機器において、スリットを形成した磁性体シールドを押さえ金具を用いてタンクの内壁に固定する技術はあった(特許文献2参照)。静止誘導電気機器において、磁気シールドを、支持物を介してタンクの内壁から浮かせて取り付ける技術はあった(特許文献3参照)。静止誘導電気機器において、本体タンク内の絶縁油を冷却するために本体タンクの外側に水を貯めたタンクを取り付ける技術はあった(特許文献4参照)。   In static induction electrical equipment, the inner wall of the tank generates heat locally due to a magnetic field leaking from a winding installed in the tank. There was a technology to install a magnetic shield to prevent this local heat generation. In static induction electrical equipment, there has been a technique for determining the arrangement of magnetic shields according to the amount of leakage magnetic flux incident on the inner wall of a tank (see Patent Document 1). In a static induction electrical device, there has been a technique for fixing a magnetic shield formed with a slit to an inner wall of a tank using a pressing metal (see Patent Document 2). In static induction electrical equipment, there has been a technique of attaching a magnetic shield by floating it from the inner wall of a tank via a support (see Patent Document 3). In static induction electrical equipment, there has been a technique of attaching a tank storing water outside the main body tank to cool the insulating oil in the main body tank (see Patent Document 4).

特開2008-103416号公報JP 2008-103416 A 特開2001-35733号公報JP 2001-35733 A 特開平11-340057号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-340057 特開2006-237327号公報JP 2006-237327 A

しかしながら、タンク内に鉄心、巻線、磁気シールド及び絶縁油を設けた場合、タンク内の巻線自身の発熱等により発生するタンク内の絶縁油の対流に対し、その対流を促すような磁気シールドの形状については考慮されていなかった。磁気シールドにより絶縁油の対流が阻害されることで、絶縁油はタンク内で温度勾配が大きくなり、絶縁油を伝ってタンクの内壁から外壁へ巻線等から発生した熱を効率良く放出することが困難となる。また、巻線と鉄心からなる高電圧変圧器以外の電子部品がタンク内に設置されている場合の磁気シールドの設置については開示されていない。   However, when an iron core, winding, magnetic shield, and insulating oil are provided in the tank, a magnetic shield that promotes the convection against the convection of the insulating oil in the tank caused by the heat generation of the winding in the tank itself. The shape of was not considered. The convection of the insulating oil is inhibited by the magnetic shield, so that the insulating oil has a large temperature gradient in the tank, and the heat generated from the winding etc. from the inner wall of the tank to the outer wall is efficiently released through the insulating oil. It becomes difficult. In addition, there is no disclosure regarding the installation of a magnetic shield in the case where electronic components other than a high-voltage transformer composed of a winding and an iron core are installed in a tank.

そこで、本発明の目的は、タンク内の絶縁油の対流によるタンク内の熱の放熱を低コストで実現できる磁気シールドを用いた、高電圧変圧器及び整流器等からなる高電圧発生装置、及びこれを用いたX線CT装置を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a high voltage generator comprising a high voltage transformer, a rectifier, and the like using a magnetic shield capable of realizing heat radiation in the tank by convection of insulating oil in the tank at a low cost, and this It is to provide an X-ray CT apparatus using a laser.

上記目的を達成するために、本発明は鉄心と前記鉄心の周囲を電線で巻いた巻線からなる高電圧変圧器と、前記高電圧変圧器に隣接して設置される整流器と、前記巻線から発生する磁場を遮蔽する磁気シールドと、前記高電圧変圧器と前記整流器と前記磁気シールドとが内部に配置されるタンクと、前記タンク内に充填される絶縁油と、を備える高電圧発生装置であって、磁気シールドの一部に空隙を形成すると共に、高電圧変圧器とタンクの内壁の間にタンクの内壁から離して磁気シールドを設置する。その際、好ましくは高電圧変圧器から高電圧変圧器に隣接して設置される整流器に向かう延長線上に当たるタンクの内壁の面と巻線の軸方向にあたるタンクの内壁の面以外のタンクの内壁の面に対し、前記磁気シールドを設置する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a high voltage transformer comprising an iron core and a winding wound around the iron core with an electric wire, a rectifier installed adjacent to the high voltage transformer, and the winding. A high-voltage generator comprising: a magnetic shield that shields a magnetic field generated from the tank; a tank in which the high-voltage transformer, the rectifier, and the magnetic shield are disposed; and an insulating oil that is filled in the tank. In addition, a gap is formed in a part of the magnetic shield, and the magnetic shield is installed between the high voltage transformer and the inner wall of the tank, away from the inner wall of the tank. In that case, preferably the inner wall surface of the tank other than the inner wall surface of the tank corresponding to the extension line from the high-voltage transformer to the rectifier installed adjacent to the high-voltage transformer and the inner wall surface of the tank corresponding to the axial direction of the winding. The magnetic shield is installed on the surface.

本発明により、タンク内に磁気シールドを形成した場合においても、絶縁油を伝ってタンクの内壁から外壁へ巻線等から発生した熱を効率良く放出することが可能で且つ低コスト化が可能な磁気シールドを持つ高電圧発生装置、及びこれを用いたX線CT装置を提供することができる。   According to the present invention, even when a magnetic shield is formed in the tank, it is possible to efficiently release the heat generated from the winding or the like from the inner wall to the outer wall of the tank through the insulating oil, and the cost can be reduced. A high voltage generator having a magnetic shield and an X-ray CT apparatus using the same can be provided.

本発明の高電圧発生装置と高電圧発生装置の入力側に接続するインバータ回路と出力側に接続するX線管を示したブロック図The block diagram which showed the X-ray tube connected to the inverter circuit connected to the input side of the high voltage generator of this invention, the high voltage generator, and the output side 図1の高電圧発生装置の一部を3次元で示した配置図A layout diagram showing a part of the high-voltage generator shown in Fig. 1 in three dimensions 図2の高電圧発生装置を上部から見た場合の配置図を2次元で示した図A two-dimensional diagram showing the layout of the high-voltage generator shown in Fig. 2 when viewed from above. 図2の磁気シールドに形成した空隙をスリット形状にした場合の高電圧発生装置の配置図Arrangement of the high-voltage generator when the gap formed in the magnetic shield in Fig. 2 is slit-shaped 本発明の高電圧発生装置を用いたX線CT装置の概略図Schematic of X-ray CT apparatus using the high voltage generator of the present invention 図2の磁気シールド107に形成した空隙201を図4に示したスリット形状の空隙403の向きとは異なる向きでスリット形状の空隙を形成した場合の高電圧発生装置の配置図Arrangement of the high-voltage generator when the gap 201 formed in the magnetic shield 107 of FIG. 2 is formed in a direction different from the direction of the slit-shaped gap 403 shown in FIG. 図2の磁気シールドに形成した空隙をスポット形状にした場合の高電圧発生装置の配置図Arrangement of the high-voltage generator when the gap formed in the magnetic shield in Fig. 2 is spot-shaped 図2の高電圧発生装置101を巻線105bの軸方向から見た場合の配置図を2次元で示した図FIG. 2 shows a two-dimensional layout of the high-voltage generator 101 shown in FIG. 2 when viewed from the axial direction of the winding 105b. 実施例7を説明するために、タンク内の磁気シールドの固定方法を3次元で示した高電圧発生装置の配置図In order to explain Example 7, the layout of the high-voltage generator showing the fixing method of the magnetic shield in the tank in three dimensions 実施例8を説明するために、タンク内の磁気シールドの固定方法を3次元で示した高電圧発生装置の配置図In order to explain Example 8, the layout of the high-voltage generator showing the fixing method of the magnetic shield in the tank in three dimensions

以下、添付図面に従って本発明の高電圧発生装置、及びこれを用いたX線CT装置の好ましい実施形態について詳説する。なお、発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。   Hereinafter, preferred embodiments of a high voltage generator of the present invention and an X-ray CT apparatus using the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that components having the same function are denoted by the same reference symbols throughout the drawings for describing the embodiments of the invention, and the repetitive description thereof is omitted.

図1は本発明を適用した高電圧発生装置101と高電圧発生装置101の入力側に接続するインバータ回路102と出力側に接続するX線管103を示したブロック図である。高電圧発生装置101はタンク104とタンク104内に配置する高電圧変圧器105と整流器106と磁気シールド107とタンク104内に充填する絶縁油108と、を備える。   FIG. 1 is a block diagram showing a high voltage generator 101 to which the present invention is applied, an inverter circuit 102 connected to the input side of the high voltage generator 101, and an X-ray tube 103 connected to the output side. The high voltage generator 101 includes a tank 104, a high voltage transformer 105 disposed in the tank 104, a rectifier 106, a magnetic shield 107, and an insulating oil 108 filling the tank 104.

インバータ回路102から高電圧発生装置101内の高電圧変圧器105に交流電圧が入力され、入力された交流電圧は高電圧変圧器105により変圧される。変圧された交流電圧は整流器106により直流電圧に整流され、高電圧発生装置101の出力側に接続する負荷であるX線管103に供給される。高電圧変圧器105は鉄心105aと鉄心105aの周囲を電線で巻いた巻線105bからなる。   An AC voltage is input from the inverter circuit 102 to the high voltage transformer 105 in the high voltage generator 101, and the input AC voltage is transformed by the high voltage transformer 105. The transformed AC voltage is rectified to a DC voltage by a rectifier 106 and supplied to an X-ray tube 103 which is a load connected to the output side of the high voltage generator 101. The high voltage transformer 105 includes an iron core 105a and a winding 105b wound around the iron core 105a with an electric wire.

磁気シールド107は、高電圧変圧器105から発生する漏れ磁場を遮蔽し、漏れ磁場による局所的なタンク104壁面の温度上昇を防ぐために設置される。磁気シールド107の材料として、アルミ(アルミニウム合金を含む)、銅(銅合金を含む)、真鍮、オーステナイト系ステンレスなどの非磁性材や、鉄などの磁性材などがある。絶縁油108は、高電圧変圧器105、整流器106、磁気シールド107及びタンク104との絶縁を保つ為にタンク104内に充填されている。   The magnetic shield 107 is installed to shield a leakage magnetic field generated from the high voltage transformer 105 and prevent a local temperature increase on the wall surface of the tank 104 due to the leakage magnetic field. Examples of the material of the magnetic shield 107 include nonmagnetic materials such as aluminum (including aluminum alloys), copper (including copper alloys), brass, and austenitic stainless steel, and magnetic materials such as iron. The insulating oil 108 is filled in the tank 104 in order to maintain insulation from the high voltage transformer 105, the rectifier 106, the magnetic shield 107, and the tank 104.

本発明の実施例について図2、図3を用いて説明する。
図2は、図1の高電圧発生装置101の一部を3次元で示した配置図である。図3は、図2の高電圧発生装置101を上部から見た場合の配置図を2次元で示した図である。また、図3では図2で示した整流器106を省略している。An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a layout diagram showing a part of the high voltage generator 101 of FIG. 1 in three dimensions. FIG. 3 is a two-dimensional view of the layout when the high voltage generator 101 of FIG. 2 is viewed from above. In FIG. 3, the rectifier 106 shown in FIG. 2 is omitted.

図3に示すように、高電圧変圧器105の巻線105bから発生する漏れ磁場301がタンク104の壁面を交差する。その為、図2、図3に示すように、高電圧変圧器105から発生する漏れ磁場301がタンク104の内壁に当たる面に対応する磁気シールド107が設置される。また、磁気シールド107はタンク104の内壁から離され、さらに磁気シールド107自体に空隙201を設けられることで、タンク104内に充填する絶縁油108の対流が促される。絶縁油108の熱で駆動される対流により巻線105bに発生した熱は、空隙201を通してタンク104の内壁まで移動しタンク104の外壁へ放出される。   As shown in FIG. 3, the leakage magnetic field 301 generated from the winding 105 b of the high voltage transformer 105 intersects the wall surface of the tank 104. Therefore, as shown in FIGS. 2 and 3, a magnetic shield 107 corresponding to the surface where the leakage magnetic field 301 generated from the high voltage transformer 105 hits the inner wall of the tank 104 is installed. Further, the magnetic shield 107 is separated from the inner wall of the tank 104, and further, a gap 201 is provided in the magnetic shield 107 itself, so that the convection of the insulating oil 108 filling the tank 104 is promoted. Heat generated in the winding 105b by convection driven by the heat of the insulating oil 108 moves to the inner wall of the tank 104 through the gap 201 and is released to the outer wall of the tank 104.

巻線105bの軸方向にあたるタンク104の2つの内壁の面(つまり、紙面の上下方向の面)と、高電圧変圧器105から高電圧変圧器105に隣接して設置される整流器106に向かう延長線上に当たるタンク104の内壁の面(つまり、紙面に垂直方向の面)には、対応する磁気シールド107を設置しない。巻線105bの軸方向にあたるタンク104の内壁の面に対応する磁気シールド107を設置しないのは、巻線105bの軸方向に対し垂直となる方向(つまり、紙面の垂直方向や、左右方向の面)に対し、巻線105bの軸方向から発生する巻線105bからの漏れ磁場301の量が少なく、また、タンク104の内壁と巻線105bとの間に鉄心105aがあることで、巻線105bからタンク104の内壁までの距離が長くなり、巻線105bから発生する漏れ磁場301がタンク104の内壁に与える影響が少なくなる為である。   Two inner wall surfaces of the tank 104 corresponding to the axial direction of the winding 105b (that is, the vertical surface of the paper) and an extension from the high voltage transformer 105 toward the rectifier 106 installed adjacent to the high voltage transformer 105 The corresponding magnetic shield 107 is not installed on the surface of the inner wall of the tank 104 that hits the line (that is, the surface perpendicular to the paper surface). The magnetic shield 107 corresponding to the surface of the inner wall of the tank 104 corresponding to the axial direction of the winding 105b is not installed because the direction perpendicular to the axial direction of the winding 105b (i.e., the vertical direction of the paper or the horizontal direction) ), The amount of the leakage magnetic field 301 generated from the winding 105b from the axial direction of the winding 105b is small, and the iron core 105a is provided between the inner wall of the tank 104 and the winding 105b. This is because the distance from the inner wall of the tank 104 to the inner wall of the tank 104 becomes longer, and the influence of the leakage magnetic field 301 generated from the winding 105b on the inner wall of the tank 104 is reduced.

高電圧変圧器105から整流器106に向かう延長線上に当たるタンク104の内壁の面に対応する磁気シールド107を設置しないのは、整流器106が高電圧変圧器105とタンク104の内壁の間に位置することで、高電圧変圧器105から整流器106側の延長線上に当たるタンク104の内壁の面までの距離が長くなり、高電圧変圧器105から発生する漏れ磁場301が整流器106側の延長線上に当たるタンク104の内壁の面に与える影響が少なくなるためである。また、高電圧変圧器105と整流器106の間に磁気シールド107を設置しないのは整流器106が磁場による影響が少ないダイオード等から構成されるためである。本実施例の場合、タンク104の内壁の面に対応する磁気シールド107は3面である。   The reason why the magnetic shield 107 corresponding to the inner wall surface of the tank 104 that hits the extension line from the high voltage transformer 105 to the rectifier 106 is not installed is that the rectifier 106 is located between the high voltage transformer 105 and the inner wall of the tank 104. Thus, the distance from the high voltage transformer 105 to the inner wall surface of the tank 104 hitting the extension line on the rectifier 106 side becomes longer, and the leakage magnetic field 301 generated from the high voltage transformer 105 hits the extension line on the rectifier 106 side. This is because the influence on the surface of the inner wall is reduced. The reason why the magnetic shield 107 is not installed between the high voltage transformer 105 and the rectifier 106 is that the rectifier 106 is composed of a diode or the like that is less affected by the magnetic field. In the present embodiment, the magnetic shield 107 corresponding to the inner wall surface of the tank 104 has three surfaces.

以上説明したように、本実施例の高電圧発生装置101によれば、磁気シールド107を必要な面にのみ形成することでコストが低減でき、さらに、磁気シールド107の一部に空隙201を形成し、磁気シールド107をタンク104から離して設置することで、高電圧変圧器105の巻線105b自身の発熱等により発生するタンク104内の絶縁油108の対流が促進され、タンク104内の熱を効率良くタンク104の内壁から外壁へ伝い放出することができる。   As described above, according to the high voltage generator 101 of this embodiment, the cost can be reduced by forming the magnetic shield 107 only on the necessary surface, and the air gap 201 is formed in a part of the magnetic shield 107. By disposing the magnetic shield 107 away from the tank 104, the convection of the insulating oil 108 in the tank 104 generated by the heat generation of the winding 105b itself of the high voltage transformer 105 is promoted, and the heat in the tank 104 is increased. Can be efficiently transmitted from the inner wall of the tank 104 to the outer wall.

本発明の実施例について図2、図4を用いて説明する。
図4は、図2の磁気シールドに形成した空隙201をスリット形状にした場合の高電圧発生装置の配置図である。また、図4では図2で示した整流器106を省略している。実施例1との共通部分については一部説明を省略する。An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 4 is a layout diagram of the high voltage generator when the gap 201 formed in the magnetic shield of FIG. 2 is slit-shaped. In FIG. 4, the rectifier 106 shown in FIG. 2 is omitted. Description of parts common to the first embodiment will be omitted.

図4に示すように、高電圧発生装置401の磁気シールド402に形成したスリット形状の空隙403の向きは、図2に示した高電圧変圧器105からの漏れ磁場301の向きに対し略垂直方向となる。漏れ磁場301の向きに対し垂直方向に形成したスリット形状の空隙402は、高電圧変圧器105から漏れる磁場301により発生する磁気シールド402上の渦電流を低減する。また、スリット形状の空隙402を磁気シールド402全体に設けることで、磁気シールド402の内側と外側の絶縁油108の対流を満遍なく促し、タンク104内で発生した熱をタンク104外に効率よく放出する。   As shown in FIG. 4, the direction of the slit-shaped gap 403 formed in the magnetic shield 402 of the high voltage generator 401 is substantially perpendicular to the direction of the leakage magnetic field 301 from the high voltage transformer 105 shown in FIG. It becomes. The slit-shaped air gap 402 formed in a direction perpendicular to the direction of the leakage magnetic field 301 reduces eddy currents on the magnetic shield 402 generated by the magnetic field 301 leaking from the high voltage transformer 105. Further, by providing the slit-shaped gap 402 in the entire magnetic shield 402, the convection of the insulating oil 108 inside and outside the magnetic shield 402 is uniformly promoted, and the heat generated in the tank 104 is efficiently released to the outside of the tank 104. .

以上説明したように、本実施例の高電圧発生装置401によれば、磁気シールド402に漏れる磁場301に対し略垂直方向にスリット形状の空隙403を形成することで、磁気シールド402上で発生する渦電流を抑制すると共に、絶縁油108の対流を促進しタンク104内の冷却効果を上げることができる。また、磁気シールド402自体を軽量化することができる。   As described above, according to the high-voltage generator 401 of the present embodiment, the slits are formed on the magnetic shield 402 by forming the slit-shaped gap 403 in a substantially vertical direction with respect to the magnetic field 301 leaking to the magnetic shield 402. In addition to suppressing eddy currents, convection of the insulating oil 108 can be promoted and the cooling effect in the tank 104 can be increased. In addition, the magnetic shield 402 itself can be reduced in weight.

本発明の実施例について図7を用いて説明する。
図7は、図2の磁気シールド107に形成した空隙201の形状をスポット形状にした場合の高電圧発生装置の配置図である。また、図7では図2で示した整流器106を省略している。実施例2との共通部分については一部説明を省略する。An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 7 is a layout diagram of the high-voltage generator when the gap 201 formed in the magnetic shield 107 of FIG. 2 has a spot shape. In FIG. 7, the rectifier 106 shown in FIG. 2 is omitted. Description of parts common to the second embodiment will be omitted.

図7に示すように、高電圧発生装置701の磁気シールド702に形成したスポット形状の空隙703は、漏れ磁場301により発生する磁気シールド702上の渦電流を低減する。また、スポット形状の空隙703は、スリット形状の空隙402のように一定方向に空隙が連続しない為、磁気シールド702の湾曲等に対し強い構造となる。また、スポット形状の空隙702を磁気シールド702全体に設けることで、磁気シールド702の内側と外側の絶縁油108の対流を満遍なく促し、タンク104内で発生した熱をタンク104外に効率よく放出する。   As shown in FIG. 7, the spot-shaped gap 703 formed in the magnetic shield 702 of the high voltage generator 701 reduces eddy currents on the magnetic shield 702 generated by the leakage magnetic field 301. Further, the spot-shaped gap 703 has a structure that is strong against bending of the magnetic shield 702 and the like because the gap does not continue in a certain direction like the slit-shaped gap 402. Further, by providing a spot-shaped air gap 702 throughout the magnetic shield 702, the convection of the insulating oil 108 inside and outside the magnetic shield 702 is uniformly promoted, and the heat generated in the tank 104 is efficiently released to the outside of the tank 104. .

以上説明したように、本実施例の高電圧発生装置701によれば、磁気シールド702にスポット形状の空隙703を形成することで、磁気シールド702上で発生する渦電流を抑制すると共に、絶縁油108の対流を促進しタンク104内の冷却効果を上げることができる。また、磁気シールド702に一定の強度を持たせながら軽量化することができる。   As described above, according to the high voltage generator 701 of the present embodiment, by forming the spot-shaped gap 703 in the magnetic shield 702, the eddy current generated on the magnetic shield 702 is suppressed, and the insulating oil The convection of 108 can be promoted and the cooling effect in the tank 104 can be improved. Further, the magnetic shield 702 can be reduced in weight while having a certain strength.

本発明の実施例について図5を用いて説明する。
図5は、本発明の高電圧発生装置101を用いたX線CT装置の概略図である。実施例1との共通部分については一部説明を省略する。An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 5 is a schematic diagram of an X-ray CT apparatus using the high voltage generator 101 of the present invention. Description of parts common to the first embodiment will be omitted.

図5に示すように、X線CT装置501はスキャンガントリ部502と操作卓513と、を備える。スキャンガントリ部502は、X線管503と、回転円盤504と、コリメータ505と、X線検出器508と、データ収集装置509と、寝台507と、ガントリ制御装置510と、寝台制御装置511と、X線制御装置512と、高電圧発生装置101を備えている。X線管503は寝台507上に載置された被検体にX線を照射する装置である。回転円盤504は、寝台507上に載置された被検体が入る開口部506を備えるとともに、X線管503とX線検出器508と高電圧発生装置101を搭載し、被検体の周囲を回転するものである。   As shown in FIG. 5, the X-ray CT apparatus 501 includes a scan gantry unit 502 and an operation console 513. The scan gantry unit 502 includes an X-ray tube 503, a rotating disk 504, a collimator 505, an X-ray detector 508, a data collection device 509, a bed 507, a gantry control device 510, a bed control device 511, An X-ray controller 512 and a high voltage generator 101 are provided. The X-ray tube 503 is an apparatus that irradiates a subject placed on a bed 507 with X-rays. The rotating disk 504 includes an opening 506 for receiving a subject placed on a bed 507, and an X-ray tube 503, an X-ray detector 508, and a high-voltage generator 101, and rotates around the subject. To do.

コリメータ505はX線管503から照射されるX線の放射範囲を制限する装置である。X線検出器508は、X線管503と対向配置され被検体を透過したX線を検出することにより透過X線の空間的な分布を計測する装置であり、多数のX線検出素子を回転円盤504の回転方向に配列したもの、若しくは回転円盤504の回転方向519と回転軸方向との2次元に配列したものである。データ収集装置509は、X線検出器508で検出されたX線量をデジタルデータとして収集する装置である。ガントリ制御装置510は回転円盤504の回転を制御する装置である。寝台制御装置511は、寝台507の上下前後動を制御する装置である。高電圧発生装置101とX線制御装置512は、X線管503に電力を供給し制御する装置である。回転円盤504内の高電圧発生装置101は、高電圧発生装置101内の磁気シールド107を形成する面が、回転円盤504が回転することによって発生する遠心力520の向きに対し、略平行となるように配置される。   The collimator 505 is a device that limits the radiation range of X-rays emitted from the X-ray tube 503. The X-ray detector 508 is a device that measures the spatial distribution of transmitted X-rays by detecting X-rays that are placed opposite to the X-ray tube 503 and transmitted through the subject, and rotates a number of X-ray detection elements. They are arranged in the rotation direction of the disk 504, or two-dimensionally arranged in the rotation direction 519 of the rotation disk 504 and the rotation axis direction. The data collection device 509 is a device that collects the X-ray dose detected by the X-ray detector 508 as digital data. The gantry control device 510 is a device that controls the rotation of the rotating disk 504. The bed control device 511 is a device that controls the vertical movement of the bed 507. The high voltage generator 101 and the X-ray control device 512 are devices that supply and control power to the X-ray tube 503. In the high voltage generator 101 in the rotating disk 504, the surface forming the magnetic shield 107 in the high voltage generator 101 is substantially parallel to the direction of the centrifugal force 520 generated by the rotation of the rotating disk 504. Are arranged as follows.

この場合、高電圧発生装置101の巻線105bの軸方向と遠心力520の方向が略同一となる。磁気シールド107を形成する面を遠心力520の向きに対し略平行となるように配置することで、遠心力520によって発生する磁気シールド107の湾曲等の変形を防ぐ。   In this case, the axial direction of the winding 105b of the high voltage generator 101 and the direction of the centrifugal force 520 are substantially the same. By disposing the surface forming the magnetic shield 107 so as to be substantially parallel to the direction of the centrifugal force 520, the magnetic shield 107 is prevented from being deformed by the centrifugal force 520, such as bending.

操作卓513は、入力装置514と、画像演算装置515と、表示装置518と、記憶装置516と、システム制御装置517と、を備えている。入力装置514は、被検体氏名、検査日時、撮影条件などを入力するための装置である。画像演算装置515は、データ収集装置509から送出される計測データを演算処理してCT画像再構成を行う装置である。表示装置518は、画像演算装置515で作成されたCT画像を表示する装置である。   The console 513 includes an input device 514, an image arithmetic device 515, a display device 518, a storage device 516, and a system control device 517. The input device 514 is a device for inputting a subject name, examination date and time, imaging conditions, and the like. The image calculation device 515 is a device that performs CT processing on the measurement data sent from the data collection device 509 and performs CT image reconstruction. The display device 518 is a device that displays the CT image created by the image calculation device 515.

記憶装置516は、データ収集装置509で収集されたデータ及び画像演算装置515で作成されたCT画像の画像データを記憶する装置である。システム制御装置517は、これらの装置及びガントリ制御装置510と寝台制御装置511と高電圧発生装置101とX線制御装置512を制御する装置である。入力装置514から入力された撮影条件、特にX線管電圧やX線管電流などに基づきX線制御装置512がX線管503に入力される電力を制御することにより、X線管503は撮影条件に応じたX線を被検体に照射する。   The storage device 516 is a device that stores data collected by the data collection device 509 and image data of CT images created by the image calculation device 515. The system control device 517 is a device that controls these devices, the gantry control device 510, the bed control device 511, the high voltage generation device 101, and the X-ray control device 512. The X-ray tube 503 performs imaging by controlling the power input to the X-ray tube 503 by the X-ray controller 512 based on the imaging conditions input from the input device 514, particularly the X-ray tube voltage and X-ray tube current. The subject is irradiated with X-rays according to conditions.

X線検出器508は、X線管503から照射され被検体を透過したX線を多数のX線検出素子で検出し、透過X線の分布を計測する。回転円盤504は、ガントリ制御装置510により制御され、入力装置514から入力された撮影条件、特に回転速度などに基づいて回転する。寝台507は寝台制御装置511によって制御され、入力装置514から入力された撮影条件、特にらせんピッチなどに基づいて動作する。   The X-ray detector 508 detects X-rays irradiated from the X-ray tube 503 and transmitted through the subject with a large number of X-ray detection elements, and measures the distribution of transmitted X-rays. The rotating disk 504 is controlled by the gantry control device 510 and rotates based on the photographing conditions input from the input device 514, particularly the rotation speed. The couch 507 is controlled by the couch controller 511 and operates based on the photographing conditions input from the input device 514, particularly the helical pitch.

X線管503からのX線照射とX線検出器508による透過X線分布の計測が回転円盤504の回転とともに繰り返されることにより、様々な角度からの投影データが取得される。取得された様々な角度からの投影データは画像演算装置515に送信される。画像演算装置515は送信された様々な角度からの投影データを逆投影処理することによりＣＴ画像を再構成する。再構成して得られたCT画像は表示装置518に表示される。   By repeating the X-ray irradiation from the X-ray tube 503 and the transmission X-ray distribution measurement by the X-ray detector 508 along with the rotation of the rotating disk 504, projection data from various angles is acquired. The acquired projection data from various angles is transmitted to the image calculation device 515. The image calculation device 515 reconstructs the CT image by performing back projection processing on the transmitted projection data from various angles. The CT image obtained by the reconstruction is displayed on the display device 518.

以上説明したように、本実施例のX線CT装置501によれば、空隙がある強度的に弱い磁気シールド107をもつ高電圧発生装置101においても、磁気シールド107を形成する面を遠心力520の向きに対し略平行となるように配置することで遠心力520による磁気シールド107の湾曲等の変形を防ぎ、X線CT装置501に使用することができる。   As described above, according to the X-ray CT apparatus 501 of the present embodiment, even in the high voltage generator 101 having the magnetic shield 107 having a weak strength with a gap, the surface on which the magnetic shield 107 is formed has a centrifugal force 520. By being arranged so as to be substantially parallel to the orientation of the magnetic shield 107, deformation such as bending of the magnetic shield 107 due to the centrifugal force 520 can be prevented, and the X-ray CT apparatus 501 can be used.

本発明の実施例について図5、図6を用いて説明する。
図6は、図2の磁気シールド107に形成した空隙201を、図4に示したスリット形状の空隙403の向きとは異なる向きでスリット形状の空隙を形成した場合の高電圧発生装置の配置図である。また、図6では図2で示した整流器106を省略している。実施例4との共通部分については一部説明を省略する。An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
6 is a layout diagram of the high-voltage generator when the gap 201 formed in the magnetic shield 107 of FIG. 2 is formed in a direction different from the direction of the slit-shaped gap 403 shown in FIG. It is. In FIG. 6, the rectifier 106 shown in FIG. 2 is omitted. Description of parts common to the fourth embodiment will be omitted.

実施例4で示した、X線CT装置501の回転円盤504内の高電圧発生装置101に換わり高電圧発生装置601を配置する。高電圧発生装置601を配置する向きは高電圧発生装置101と同様である。この場合、高電圧発生装置601の磁気シールド602に形成されるスリット形状の空隙603の向きは、回転円盤504が回転することで発生する遠心力520の向きに対し略平行になる。スリット形状の空隙603の向きを遠心力520の向きに対し略平行にすることで、遠心力520によって発生する磁気シールド107の湾曲等の変形を防ぐ。   A high voltage generator 601 is arranged instead of the high voltage generator 101 in the rotating disk 504 of the X-ray CT apparatus 501 shown in the fourth embodiment. The direction in which the high voltage generator 601 is arranged is the same as that of the high voltage generator 101. In this case, the direction of the slit-shaped gap 603 formed in the magnetic shield 602 of the high voltage generator 601 is substantially parallel to the direction of the centrifugal force 520 generated by the rotation of the rotating disk 504. By making the direction of the slit-shaped gap 603 substantially parallel to the direction of the centrifugal force 520, deformation such as bending of the magnetic shield 107 generated by the centrifugal force 520 is prevented.

以上説明したように、本実施例の高電圧発生装置601を用いたX線CT装置501によれば、強度的に低いが軽量なスリット形状の空隙603がある磁気シールド602をもつ高電圧発生装置601においても、スリット形状の空隙603の向きを遠心力520の向きに対し略平行となるように配置することで、遠心力520による磁気シールド107の湾曲等の変形を防ぐことができ、X線CT装置501に使用することができる。回転円盤504に設置する高電圧発生装置601の軽量化は、X線CT装置501の消費電力を低減し、さらに、回転円盤504に関わる部品、例えばベアリング等にかかる負荷が軽減するため、X線CT装置501の寿命を延長することができる。   As described above, according to the X-ray CT apparatus 501 using the high voltage generation apparatus 601 of the present embodiment, the high voltage generation apparatus having the magnetic shield 602 with the slit-shaped gap 603 that is low in strength but lightweight. Also in 601, by arranging the slit-shaped gap 603 so that the direction of the slit 603 is substantially parallel to the direction of the centrifugal force 520, deformation such as bending of the magnetic shield 107 due to the centrifugal force 520 can be prevented. It can be used for the CT apparatus 501. The weight reduction of the high-voltage generator 601 installed on the rotating disk 504 reduces the power consumption of the X-ray CT apparatus 501, and further reduces the load on components related to the rotating disk 504, such as bearings. The lifetime of the CT apparatus 501 can be extended.

本発明の実施例について図8を用いて説明する。
図8は、図2の高電圧発生装置101を巻線105bの軸方向から見た場合の配置図を2次元で示した図である。また、図8では図2では図示していない上蓋を図示している。実施例1との共通部分については一部説明を省略する。An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 8 is a two-dimensional view of the layout when the high voltage generator 101 of FIG. 2 is viewed from the axial direction of the winding 105b. Further, FIG. 8 shows an upper lid not shown in FIG. Description of parts common to the first embodiment will be omitted.

図8に示すように、高電圧発生装置801のタンク104内の磁気シールド107は、高電圧変圧器105から高電圧変圧器105に隣接して設置される整流器106に向かう延長線上に当たるタンク104の内壁の面を形成する上蓋802にのみ接続部803で固定される。この為、磁気シールド107とタンク104の側壁及び、底部との間に磁気シールド107を固定するための支持部を形成しない。これにより、磁気シールド107とタンク104の側壁及び、底部との間の絶縁油108の対流が該支持部によって阻害されることがない。磁気シールド107の空隙又はスリット形状は前述の各実施例のいずれでも良い。   As shown in FIG. 8, the magnetic shield 107 in the tank 104 of the high-voltage generator 801 is the tank 104 that hits the extension line from the high-voltage transformer 105 toward the rectifier 106 installed adjacent to the high-voltage transformer 105. The connecting portion 803 is fixed only to the upper lid 802 that forms the surface of the inner wall. For this reason, a support part for fixing the magnetic shield 107 is not formed between the magnetic shield 107 and the side wall and the bottom of the tank 104. Thereby, the convection of the insulating oil 108 between the magnetic shield 107 and the side wall and the bottom of the tank 104 is not hindered by the support. The gap or slit shape of the magnetic shield 107 may be any of the above-described embodiments.

以上説明したように、本実施例の高電圧発生装置801によれば、タンク104の側壁及び、底部との間に磁気シールド107をタンク104に固定するための支持部を必要としないため、タンク104と磁気シールド107間の絶縁油108の対流が阻害されることがなく、タンク104内で発生する熱を効率良くタンク104の内壁から外壁を伝い放出することができる。   As described above, according to the high voltage generator 801 of the present embodiment, the tank 104 does not require a support portion for fixing the magnetic shield 107 to the tank 104 between the side wall and the bottom of the tank 104. Convection of the insulating oil 108 between the magnetic shield 107 and the magnetic shield 107 is not hindered, and heat generated in the tank 104 can be efficiently released from the inner wall of the tank 104 to the outer wall.

本発明の実施例について図9を用いて説明する。
図9は、図8とは異なるタンク104内の磁気シールド107の固定方法を3次元で示した高電圧発生装置の配置図である。An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 9 is a layout diagram of the high-voltage generator that three-dimensionally shows a method of fixing the magnetic shield 107 in the tank 104, which is different from FIG.

図9に示すように、高電圧発生装置901のタンク104内の磁気シールド107はタンク104の底部の四隅でブロック材902を用いてタンク104に固定される。ブロック材902の材質にはタンク104内に充填する絶縁油108に対する耐油性と回転円盤504から発生する振動を吸収する弾性を合わせ持ったニトリルゴム等が望ましい。図9には特に図示しないが、ブロック材902はタンク104の底部だけでなくタンク上部の四隅にも設置され、磁気シールド107の全ての角を、ブロック材902を用いてタンク104内に固定する。   As shown in FIG. 9, the magnetic shield 107 in the tank 104 of the high voltage generator 901 is fixed to the tank 104 using block members 902 at the four corners of the bottom of the tank 104. The material of the block material 902 is preferably a nitrile rubber or the like having both oil resistance against the insulating oil 108 filled in the tank 104 and elasticity that absorbs vibration generated from the rotating disk 504. Although not particularly shown in FIG. 9, the block material 902 is installed not only at the bottom of the tank 104 but also at the four corners of the upper portion of the tank, and all the corners of the magnetic shield 107 are fixed in the tank 104 using the block material 902. .

本実施例では磁気シールド107の全ての角にブロック材902を設置したが、一部ブロック材902が抜けていてもよい。また、ブロック材902の設置箇所を磁気シールド107の角としたが磁気シールド107を形成する面の端部でもよい。磁気シールド107の空隙又はスリット形状は前述の各実施例のいずれでも良い。   In this embodiment, the block members 902 are installed at all corners of the magnetic shield 107, but some of the block members 902 may be missing. Further, although the location of the block material 902 is the corner of the magnetic shield 107, it may be the end of the surface on which the magnetic shield 107 is formed. The gap or slit shape of the magnetic shield 107 may be any of the above-described embodiments.

以上説明したように、本実施例の高電圧発生装置901によれば、磁気シールド107の角を、ブロック材902を用いてタンク104に固定することで、タンク104と磁気シールド107間の絶縁油108の対流を極力阻害することなく磁気シールド107をタンク104内により安定して固定することができる。また、ブロック材902にゴム等の弾性をもった素材を使用することでタンク104とブロック材902、ブロック材902と磁気シールド107、それぞれを接着剤や溶接等による固定が必要ないため、比較的容易に磁気シールド107をタンク104内に固定することができる。   As described above, according to the high voltage generator 901 of the present embodiment, the insulating oil between the tank 104 and the magnetic shield 107 is secured by fixing the corners of the magnetic shield 107 to the tank 104 using the block material 902. The magnetic shield 107 can be more stably fixed in the tank 104 without hindering the convection of 108 as much as possible. In addition, by using a material with elasticity such as rubber for the block material 902, the tank 104 and the block material 902, the block material 902 and the magnetic shield 107, each need not be fixed by an adhesive or welding, etc. The magnetic shield 107 can be easily fixed in the tank 104.

本発明の実施例について図10を用いて説明する。
図10は、図8とは異なるタンク104内の磁気シールド107の固定方法を3次元で示した高電圧発生装置の配置図である。An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
FIG. 10 is a layout diagram of the high-voltage generator that three-dimensionally shows a fixing method of the magnetic shield 107 in the tank 104, which is different from FIG.

図10に示すように高電圧発生装置1001のタンク104内の磁気シールド107は、その端部をそれぞれ折り曲げ、折り曲げ部1002の面がタンク104の内壁と接触することでタンク104内に磁気シールド107を固定する。磁気シールド107の空隙又はスリット形状は前述の各実施例のいずれでも良い。   As shown in FIG. 10, the magnetic shield 107 in the tank 104 of the high voltage generator 1001 is bent at its ends, and the surface of the bent portion 1002 comes into contact with the inner wall of the tank 104 so that the magnetic shield 107 enters the tank 104. To fix. The gap or slit shape of the magnetic shield 107 may be any of the above-described embodiments.

以上説明したように、本実施例の高電圧発生装置1001によれば、磁気シールド107とタンク104を接続する部品を別途用意する必要がないため低コストで磁気シールド107をタンク104内に固定することができる。また、その固定箇所を磁気シールド107の端部とすることでタンク104と磁気シールド107間の絶縁油108の対流を極力阻害することなく磁気シールド107をタンク104内に固定することができる。   As described above, according to the high voltage generator 1001 of the present embodiment, it is not necessary to separately prepare components for connecting the magnetic shield 107 and the tank 104, so that the magnetic shield 107 is fixed in the tank 104 at a low cost. be able to. Further, by setting the fixing portion as the end of the magnetic shield 107, the magnetic shield 107 can be fixed in the tank 104 without hindering the convection of the insulating oil 108 between the tank 104 and the magnetic shield 107 as much as possible.

以上、本発明の実施例を述べたが、本発明はこれらに限定されるものではない。   As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to these.

101 高電圧発生装置、102 インバータ回路、103 X線管、104 タンク、105 高電圧変圧器、105a 鉄心、105b 巻線、106 整流器、107 磁気シールド、108 絶縁油、201 空隙、301 漏れ磁場、401 高電圧発生装置、402 スリット形状の空隙、403 スリット形状の空隙、501 X線CT装置、502 スキャンガントリ部、503 X線管、504 回転円盤、505 コリメータ、506 開口部、507 寝台、508 X線検出器、509 データ収集装置、510 ガントリ制御装置、511 寝台制御装置、512 X線制御装置、513 操作卓、514 入力装置、515 画像演算装置、516 記憶装置、517 システム制御装置、518 表示装置、519 回転方向、520 遠心力、601 高電圧発生装置、602 磁気シールド、603 スリット形状の空隙、701 高電圧発生装置、702 磁気シールド、703 スポット形状の空隙、801 高電圧発生装置、802 上蓋、803 磁気シールドと上蓋の接続部、901 高電圧発生装置、902 ブロック材、1001 高電圧発生装置、1002 折り曲げ部   101 High voltage generator, 102 Inverter circuit, 103 X-ray tube, 104 Tank, 105 High voltage transformer, 105a Iron core, 105b Winding, 106 Rectifier, 107 Magnetic shield, 108 Insulating oil, 201 Air gap, 301 Leakage magnetic field, 401 High voltage generator, 402 slit-shaped gap, 403 slit-shaped gap, 501 X-ray CT system, 502 scan gantry, 503 X-ray tube, 504 rotating disk, 505 collimator, 506 opening, 507 bed, 508 X-ray Detector, 509 Data collection device, 510 Gantry control device, 511 Sleeper control device, 512 X-ray control device, 513 Console, 514 Input device, 515 Image processing device, 516 Storage device, 517 System control device, 518 Display device, 519 Direction of rotation, 520 Centrifugal force, 601 High voltage generator, 602 Magnetic shield, 603 Slit-shaped air gap, 701 High voltage generator, 702 Magnetic shield, 703 Spot-shaped air gap, 801 High voltage generator, 802 Upper lid, 803 Magnetic shield and upper lid connection, 901 high voltage generator, 902 block material, 1001 high voltage generator, 1002 bent part

Claims (6)

鉄心と前記鉄心の周囲を電線で巻いた巻線からなる高電圧変圧器と、前記高電圧変圧器に隣接して設置される整流器と、前記巻線から発生する磁場を遮蔽する磁気シールドと、前記高電圧変圧器と前記整流器と前記磁気シールドとが内部に配置されるタンクと、前記タンク内に充填される絶縁油と、を備える高電圧発生装置であって、
前記磁気シールドは、前記タンクの内壁に対向する６面のうち前記高電圧変圧器から漏れる磁場の方向と平行な面であって、前記高電圧変圧器と向き合う３面に設けられてコの字を形成し、金属であることを特徴とする高電圧発生装置。 A high voltage transformer comprising an iron core and a winding wound around the iron core with an electric wire; a rectifier installed adjacent to the high voltage transformer; and a magnetic shield for shielding a magnetic field generated from the winding; A high-voltage generator comprising: a tank in which the high-voltage transformer, the rectifier, and the magnetic shield are disposed; and an insulating oil filled in the tank,
The magnetic shield is a surface in parallel with the direction of the magnetic field leaking from the high voltage transformer among the six surfaces facing the inner wall of the tank, and is provided on three surfaces facing the high voltage transformer. A high voltage generator characterized by being made of metal . 請求項1に記載の高電圧発生装置において、前記磁気シールドはスリット形状の空隙を有しており、前記スリット形状の空隙の向きは前記高電圧変圧器から漏れる磁場方向に対して略垂直方向であることを特徴とする高電圧発生装置。 2. The high voltage generator according to claim 1, wherein the magnetic shield has a slit-shaped gap, and the direction of the slit-shaped gap is substantially perpendicular to the magnetic field direction leaking from the high-voltage transformer. There is a high voltage generator. 請求項1に記載の高電圧発生装置において、前記タンクは上蓋を有しており、前記磁気シールドは、前記上蓋にのみ固定されることを特徴とする高電圧発生装置。 2. The high voltage generating device according to claim 1, wherein the tank has an upper lid, and the magnetic shield is fixed only to the upper lid . 請求項1に記載の高電圧発生装置において、前記磁気シールドは非磁性体であることを特徴とする高電圧発生装置。 2. The high voltage generator according to claim 1, wherein the magnetic shield is a non-magnetic material . 請求項1に記載の高電圧発生装置において、前記磁気シールドは磁性体であることを特徴とする高電圧発生装置。 In the high voltage generator according to claim 1, the high voltage generator, wherein the magnetic shield of a magnetic material. 被検体にX線を照射するX線管と、X線管と対向配置され被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、X線検出器で検出されたX線量をデジタルデータとして収集するデータ収集装置と、データ収集装置から送出される計測データを演算処理してCT画像再構成を行う画像演算装置と、被検体の情報を入力するための入力装置と、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の高電圧発生装置を搭載した回転円盤と、を有するX線CT装置であって、
前記回転円盤が回転することによって発生する遠心力の向きから見たときに前記磁気シールドがコの字となるように前記高電圧発生装置が搭載されることを特徴とするX線CT装置。 An X-ray tube that irradiates the subject with X-rays, an X-ray detector that is disposed opposite to the X-ray tube and detects X-rays transmitted through the subject, and the X-ray amount detected by the X-ray detector is converted into digital data. 6. A data collection device to collect, an image computation device that performs CT image reconstruction by processing measurement data sent from the data collection device, an input device for inputting subject information, and 1 to 5 A rotating disk equipped with the high-voltage generator according to any one of the above, and an X-ray CT apparatus having:
An X-ray CT apparatus , wherein the high-voltage generator is mounted so that the magnetic shield becomes U-shaped when viewed from the direction of centrifugal force generated by rotation of the rotating disk.
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