磁共振成像装置以及磁共振成像装置的风扇电动机的运转方法_2

文档序号:8416579阅读:来源:国知局
,因此有时由于自身的发热而使被检体周边的空气发热,发热的空气充满被检体周围。由于长时间的摄影,被检体受到高频。因此,被检体的体温也稍微上升。由此,被检体感到不舒服。在本实施例中,设置多个空气冷却单元来冷却照射线圈38,并且进而冷却被检体来减轻被检体的不舒适感。
[0042]这些多个空气冷却单元被配置在机架200的空间内,不只冷却被检体进入的空间208,还冷却照射线圈38。在图1中,尤其在罩202的一部分记载了去除了罩202的部分204,使得能够看到多个风扇电动机110、112、多个导管140或142。本来不存在去除了罩202的部分204。另外,隔着空间208在相反侧也设置有多个风扇电动机110、112、以及多个导管140或142,但在图1中为机架200的背侧,在图1中不表示。在本实施例中,风扇电动机110或112如图5所示那样与超导磁铁21接近地配置在机架200的罩202内,因此用于送风的导管140或142比较短,导管140或142中的送风的损失非常少。
[0043]在本实施例中,在配置有风扇电动机110、112的空间内存在超导磁铁21的泄漏磁通。若在存在超导磁铁21的泄漏磁通的空间内简单地配置风扇电动机110、112,则因超导磁铁21产生的泄漏磁场,风扇电动机110、112受到坏影响。风扇电动机110、112构成为基于其定子产生的磁场的变化而在转子中产生旋转转矩而使转子旋转,与转子机械地连接的风扇旋转而送风。由于超导磁铁21的泄漏磁通的影响,有时风扇电动机110、112本身不动作。或者,即使动作,有时转子所产生的旋转转矩也低,无法确保所期望的风量。
[0044]风扇电动机110、112的定子所产生的磁场是为了在转子中产生旋转转矩而始终变动的变动磁场。该变动磁场反过来对被检体的测量空间产生坏影响。MRI装置要求多功能化,更高精度地要求测量空间的磁场的均匀化。风扇电动机110、112所产生的变动磁场对测量空间的磁场产生坏影响。对测量空间的坏影响依存于风扇电动机110、112所产生的变动磁场的方向与超导磁铁的泄漏磁场的方向或大小的关系。如果因风扇电动机110、112造成的变动磁场到达摄像空间内,则产生测量的画质的劣化,尤其在需要作为高功能时序的SSFP等高磁场均匀度的装置中,画质劣化成为大问题。
[0045]图2是表示本发明的一个实施例的风扇电动机的构造、机架200泄漏磁场方向与风扇电动机的配置方向的关系的图。本实施例在需要机架200内的冷却的位置,尤其在配置有照射线圈38的空间或形成被检验者进入的测量空间的空间208中,为了送风而使用利用了具有廉价并且简单的构造的单相的AC电动机的风扇电动机110、112。风扇电动机110、112既可以是磁阻电动机,也可以是在磁阻电动机中进而具备永磁铁的AC电动机。另外,还可以是感应型的电动机。
[0046]风扇电动机110、112作为一例是利用了磁阻的AC电动机,在以下进行说明,但也是通过向多个电动机供给相同频率的交流电压能够使上述多个电动机运转的电动机。风扇电动机110和风扇电动机112具有相同的构造,作为代表在以下用风扇电动机112说明其构造。
[0047]风扇电动机112具备电动机部130和风扇部120。电动机部130具备定子和转子,上述转子具有用磁性材料即铁制作的轴134,在轴134形成用于产生磁阻转矩的突起136。另外,上述定子具有卷绕在定子铁芯上的定子绕组132,定子绕组132具有并联连接的2个绕组。一个绕组串联连接有电容器,通过上述电容器在流过2个绕组的电流中产生相位差。如果向并联连接的2个绕组供给交流电压,则向突起136施加虽然不是完全的旋转磁场但作为旋转磁场作用的交变磁场。通过形成在轴134的突起136产生磁阻转矩,轴134旋转。
[0048]用旋转轴线19表示电动机部130的旋转轴。旋转轴线19与轴134的长轴一致。风扇部120具有被固定在轴134上而旋转的风扇(未图示),从旋转轴线19方向吸入空气,通过未图示的上述风扇的旋转向上述风扇的直径方向导入吸入的空气,从送风口 122排出。从送风口 122排出的空气经由导管140、导管142被导入应该冷却的位置。
[0049]例如图5所示那样,在超导磁铁21的外侧与外侧罩202之间,与超导磁铁21的外侧接近地设置有图2所示的风扇电动机112。在超导磁铁21的泄漏磁场的磁通方向15在通过风扇电动机112的位置大致是X轴方向。
[0050]所设置的风扇电动机112的旋转轴线19朝向X轴方向,泄漏磁场的磁通方向15沿着旋转轴线19的方向。即使假设基于超导线圈22的泄漏磁场的磁通方向不是泄漏磁场的磁通方向15而是泄漏磁场的磁通方向16,针对旋转轴线19的泄漏磁场的磁通方向16斜率也较小,作为大致沿着旋转轴线19的方向而作用。以下进行说明,但如果旋转轴线19与超导磁铁21的泄漏磁场的磁通方向的关系是图2的关系,则能够降低风扇电动机112的定子绕组所产生的变动磁场的影响。此外,重要的是如图2所示那样配置在不使泄漏磁场的磁通方向与风扇电动机112的旋转轴线19正交的方向上,理想的是尽量接近于平行地配置。
[0051]图3是表示风扇电动机112的变动磁场的变动幅度较大的方向20A、20B和变动磁场的变动幅度较小的方向17的图。根据所供给的交流电流来切换通过定子绕组132产生的磁通18。向定子绕组132供给单相交流电流,因此与供给三相交流电流的情况不同,无法产生以旋转轴线19为中心的漂亮的旋转磁场,但产生交互地切换磁场的极性的变动磁场。通过该磁场的极性的切换,在设置在轴134上的突起136产生旋转转矩,电动机部130旋转。因此,在变动磁场的变动幅度较大的方向20A、20B上,磁场的方向较大地变动。如果超导磁铁21的超导线圈22所产生的磁通是变动幅度较大的方向20A、20B,则电动机部130的定子绕组132所产生的磁通18与超导线圈22所产生的磁通相互干扰,对电动机部130产生坏影响,另外,对超导线圈22所产生的测量用的静磁场产生坏影响。另一方面,变动磁场的变动幅度较小的方向17是沿着旋转轴线19的方向,是磁通18的变化较少的方向。变动磁场的变动幅度较小的方向17的方向不只是磁通18的变化量较少,且磁通密度其本身的绝对值也较小,因此对测量用静磁场的影响较少。
[0052]此外,在本实施例中,轴134具有突起136,通过突起136产生旋转转矩。但是,并不限于突起136。通过形成根据图3所示的磁通18的变动而流过感应电流的电笼型等短路电路,能够产生旋转转矩。因此,不只是磁阻电动机,即使是感应电动机的结构也能够使用。另外,为了增大旋转转矩,除了突起136以外,也可以将永磁铁固定在转子上。
[0053]如图3所示,在基于MRI的超导磁铁的泄漏磁场的磁通方向如磁通方向15所示那样是与风扇电动机112的旋转轴线上19平行的情况,或如磁通方向16所示那样是与风扇电动机112的旋转轴线上19接近于平行的情况下,能够减小泄漏磁场对风扇的动作的影响,能够避免因超导磁铁21的泄漏磁场造成的电动机部130的风量的降低或动作停止。另夕卜,这时风扇电动机产生的变动磁场在泄漏磁场的磁通方向15或泄漏磁场的磁通方向16的方向上较小,因此对用于电动机部130的测量的均匀的静磁场的影响较少。超导磁铁21的泄漏磁场的磁通方向与风扇电动机112的旋转轴线19的方向越是接近于平行,则越是能够减小电动机部130与超导磁铁21之间的干扰的影响。在此,如果泄漏磁场与变动磁场的方向平行,则磁通的方向相互逆向也可以。
[0054]图4是从Y轴方向,即垂直方向观察图3所示的风扇电动机112的图。定子绕组132产生的磁通18是电动机部130的中心侧即旋转轴线19侧为N极,电动机130的外周侧为S极的状态。但是,交流电流被供给到定子绕组132,因此随着交流电流的切换而极性反转。如上所述,磁通18的极性随着交流电流的变化始终反转,因此磁通方向20A、20B上的磁场有较大的变动。另一方面,可知磁通方向17的方向的变动较少。并且,可知定子绕组132产生的磁通本身非常少。如上所述,可知针对泄漏磁场的对磁通方向15、磁通方向16的因磁通18产生的坏影响较少。另外,还可知泄漏磁场的磁通方向15、磁通方向16的磁通相反对定子绕组132的磁场产生的影响较少。
[0055]图5表示将MRI的超导磁铁的泄漏磁场方向与风扇电动机112的旋转轴线19的方向配置成尽量平行的例子。图5是已经说明了一部分的、圆筒型的机架200的长轴方向(Z轴方向)和水平方向(X轴方向)的机架200的截面图的一部分。在此,隔着被检体进入的空间208在两侧存在超导磁铁21,但图5只表示超导磁铁21的一半(超导磁铁的长度方向的中心轴23的一侧)。在超导磁铁21内,设置多个超导线圈22使其以超导磁铁21的水平方向的中心轴24对称。在此,为了简化,只显示2个超导线圈22。多个超导线圈22在氦容器26内通过液态氦来维持低温。为了提高绝热效果,设置有辐射护罩27和真空容器28。通过超导线圈22制作的磁通的泄漏磁场的磁通方向15放射状地从被检体进入的空间208向外扩散。
[0056]理想的是将风扇电动机112的旋转轴线19配置在与泄漏磁场的磁通方向15平行的位置。例如,在泄漏磁场的磁通方向在X轴方向周边配置风扇电动机112的情况下,理想的是将风扇电动机112的旋转轴线19配置成朝向X轴方向。另外,在泄漏磁场的磁通方向在Z轴方向周边配置风扇电动机112的情况下,理想的是将风扇电动机112的旋转轴线19配置成朝向Z轴方向(未图示)。这时,风扇电动机112的旋转轴线19的方向既可以是正的方向
当前第2页1 2 3 4 5 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1