DE1295102B

DE1295102B - X-ray apparatus with liquid cooling device

Info

Publication number: DE1295102B
Application number: DEU10312A
Authority: DE
Original assignee: Usines Balteau SA
Current assignee: Usines Balteau SA
Priority date: 1962-12-28
Filing date: 1963-11-30
Publication date: 1969-05-14
Also published as: FR1384648A; BE626702A

Description

1 21 2

Die Erfindung betrifft einen Röntgenapparat mit anweisungen, sondern selbsttätig erreicht wird, wurde einer Röntgenröhre, die eine von einer Kühlflüssig- bei dem bekannten Gerät ein Rückschlagventil in den keit durchflossene Hohlanode aufweist, und mit einer Flüssigkeitsumlauf eingebaut und dadurch ein Teil die Kühlflüssigkeit in Umlauf setzenden Pumpe, der von der Pumpe erzeugten Kraft gespeichert, inwelche mit einer Einrichtung verbunden ist, die den 5 dem hinter dem Rückschlagventil ein zusätzlicher Umlauf der Kühlflüssigkeit nach dem Ausfallen der Windkessel angeordnet ist, der gegen den Druck eines Antriebskraft des die Pumpe antreibenden Elektro- Luftpolsters eine ausreichende Ölmenge zu speichern motors noch so lange aufrechterhält, bis sich die vermag. Auf diese Weise liefert der zusätzliche Wind-Anode genügend abgekühlt hat. kessel auch nach Ausfall des Elektromotors beimThe invention relates to an X-ray apparatus with instructions, but is achieved automatically an X-ray tube, which is one of a cooling liquid in the known device, a check valve in the has through-flow hollow anode, and installed with a liquid circulation and thus a part The pump circulating the coolant stores the power generated by the pump, in which is connected to a device that the 5 behind the check valve an additional Circulation of the cooling liquid is arranged after the failure of the air chamber, which is against the pressure of a Drive force of the electric air cushion driving the pump to store a sufficient amount of oil engine is maintained until it is able to. In this way the additional wind supplies anode has cooled down enough. boiler even after the electric motor fails

Röntgenapparate dieser Art sollen bekanntlich io Stillstand der Pumpe noch den erforderlichen Druck gegen Überlastung bei Stromausfall zuverlässig ge- und die erforderliche ölmenge, um die Kühlung der schützt werden, damit eine Zerstörung der Röntgen- Anode noch eine Zeitlang aufrechtzuerhalten. Diese röhre infolge einer solchen Störung bei Ausfall des Anordnung ist für Röntgenapparate mit Umlaufküh-Netzstromes vermieden wird. lung mit einem entsprechenden Aufwand verbundenIt is known that X-ray machines of this type should still provide the required pressure when the pump is at a standstill against overload in the event of a power failure and the required oil quantity to cool the be protected so that a destruction of the X-ray anode can be maintained for a while. These tube as a result of such a fault in the event of failure of the arrangement is for X-ray machines with circulating cooling mains current is avoided. development associated with a corresponding effort

Häufig sollen Röntgenapparate für verschiedene 15 und deshalb für Röntgeneintankapparate aus Raumpraktische Anwendungszwecke auch möglichst be- und Gewichtsgründen nicht brauchbar, weglich und infolgedessen raumsparend, betriebssicher Deshalb liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde,Often, X-ray machines should not be usable for various 15 and therefore for single-tank X-ray machines for reasons of space and weight, Movable and consequently space-saving, operationally reliable Therefore, the invention is based on the object

und möglichst leicht gebaut sein. Es ist deshalb be- einen zuverlässigen Schutz der Anode einer Röntgenkannt, die Röntgenröhre und ihre Stromversorgung röhre zu schaffen, der bei Stromausfall ohne einen gemeinsam in einem dichten Gehäuse unterzubringen ao zusätzlichen ölvorrat und ohne zusätzliche Ventile und den Röhrenraum entweder mit einem gasförmi- oder Windkessel eine Aufrechterhaltung des Kühlgen oder flüssigen Isoliermittel auszufüllen, desglei- mittelumlaufes sicherstellt und insbesondere mit gechen den gegebenenfalls über eine Trennwand zur ringem Raumbedarf verwirklicht werden kann. ÜberVermeidung von Temperaturspannungen durch ela- raschend einfach und zuverlässig lassen sich bei einem stische Membranen abgeteilten Raum, in welchem 25 Röntgenapparat der eingangs genannten Art diese der Hochspannungstransformator von einem Ölbad Forderungen gemäß der Erfindung dadurch erfüllen, umgeben wird. Die bekannte Konstruktion hat trotz daß bei Ausbildung des Apparates als Eintankröntihres einfachen elektrischen Aufbaus, bei welchem genapparat, bei dem die Röntgenröhre und die Vorzur Gleichrichtung allein die Röntgenröhre selbst richtung zur Speisung der Röntgenröhre mit einer dient, infolge der ölfüllung ein verhältnismäßig gro- 30 hohen Gleichspannung in einem einzigen mit einem ßes Gewicht, und wenn der Röhrenraum nur mit Isoliermittel gefüllten Gehäuse untergebracht sind, Gas isoliert ist, kann eine Unterbrechung des öl- die Pumpe für den Umlauf der Kühlflüssigkeit durch Umlaufes zur Anodenkühlung der Röhre sehr rasch die Hohlanode mit einem vom Elektromotor angezu einer thermischen Überlastung führen. Auch bei triebenen Schwungrad verbunden ist, dessen anderen bereits bekannten Röntgenapparaten, bei 35 Schwungmasse so groß ist, daß es durch seine kinedenen man an Stelle einer Kühlflüssigkeit ein dielek- tische Energie die Pumpe nach dem Ausfallen der irisches Gas hoher Wärmekapazität, wie beispiels- Antriebskraft des Antriebsmotors während der zur weise Schwefelhexafluorid, zum Abkühlen der Anode Abkühlung der Anode erforderlichen Zeit in Beweverwendet, ist diese Gefahr besonders groß, wenn gung hält.and be built as light as possible. A reliable protection of the anode of an X-ray is therefore known, the X-ray tube and its power supply tube to create the one in the event of a power failure without one to be accommodated together in a tight housing ao additional oil supply and without additional valves and the tube space with either a gaseous or air chamber to maintain the cooling gene or to fill in liquid insulating material, ensure that the lubricant is circulated and, in particular, with gechen which can optionally be realized via a partition to reduce the space requirement. About avoidance of temperature stresses can be surprisingly easy and reliable with one Stical membranes divided space in which 25 X-ray apparatus of the type mentioned this the high-voltage transformer from an oil bath meet requirements according to the invention in that is surrounded. The known construction has, despite the fact that the apparatus is designed as a one-tank crown simple electrical construction, with which device, with which the X-ray tube and the Vorzur Rectification alone the X-ray tube itself to feed the X-ray tube with a serves, due to the oil filling, a relatively large 30 high DC voltage in a single with one ßes weight, and if the tube space is only housed with insulating material, Gas is insulated, an interruption of the oil can cause the pump to circulate the coolant through In order to cool the anode in the tube, the hollow anode can be quickly turned with one of the electric motor thermal overload. Even when the flywheel is driven, its other already known X-ray machines, at 35 flywheel mass is so large that it is due to its kinedenen instead of a cooling liquid, a dielectric energy is applied to the pump after the failure of the Irish gas of high heat capacity, such as driving force of the drive motor during the wise sulfur hexafluoride, used to cool the anode cooling the anode required time in water, this danger is particularly great when the pace is maintained.

infolge Betriebsschadens oder Stromausfalles die küh- 40 Die vorgeschlagene Konstruktion arbeitet vollstänlende Gasströmung unterbrochen wird. dig betriebssicher, weil im Gegensatz zu einer erwei-40 The proposed construction works completely Gas flow is interrupted. dig operationally reliable because, in contrast to an

Für viele Anwendungszwecke sollen Röntgenappa- terten hydraulischen Anlage bekannter Art und auch rate möglichst hohe Betriebsleistungen haben, so daß im Gegensatz zu elektronischen Hilfsgeräten oder die Röntgenröhre mit einer hohen Gleichspannung Stromversorgungsanlagen keine Störungsquellen vorgespeist werden muß. Es ist bekannt, hierzu auch 45 handen sind. Allein das vorgeschlagene Schwungrad Gleichrichtersäulen in Graetz-Schaltung raumsparend erfüllt den angestrebten Zweck und ist natürlich auch im Bereich der Transformatorwicklung anzuordnen, denkbar einfach zu überwachen. Infolgedessen gejedoch ist bei einem Röntgen-Eintankapparat, dessen währleistet schon das Vorhandensein des vorgeschlasämtliche Bauteile gemeinsam in einem Behälter ein- genen Schwungrades ausreichende Sicherheit, weil der geschlossen sind, der Schutz der Anode gegen ther- 50 Ölumlauf dadurch niemals kurzzeitig aufhören kann, mische Überlastung ein schwieriges Problem. Die Um andererseits auch den Gewichtsbedarf für dasFor many purposes, X-ray machines should have hydraulic systems of the known type and also rate have the highest possible operating performance, so that in contrast to electronic auxiliary devices or the X-ray tube with a high DC voltage power supply systems no sources of interference must become. It is known that 45 are also available for this purpose. Just the proposed flywheel Space-saving rectifier columns in Graetz circuit fulfills the intended purpose and is of course also to be arranged in the area of the transformer winding, very easy to monitor. As a result, however is with an X-ray one-tank apparatus, which already ensures the presence of the prehasal Components together in a container of a flywheel sufficient security because of the are closed, the protection of the anode against thermal oil circulation can never stop for a short time, mix overload a difficult problem. The order on the other hand also the weight requirement for the

Verwendung einer Wasserkühlung behindert selbst- Schwungrad auszugleichen, kann beim erfindungsverständlich die Beweglichkeit des Röntgenapparates gemäßen Röntgenapparat die erforderliche Flüssigsehr erheblich, zumal eine Wasserkühlung im all- keitsmenge zur Kühlung der Anode auf ein Mindestgemeinen nur wirtschaftlich ist, wenn hierzu laufend 55 maß beschränkt werden, weil keinerlei Flüssigkeits-Frischwasser zur Verfügung steht. Andererseits be- reserve erforderlich ist und die gespeicherte Schwungsteht die Schwierigkeit, daß eine hohe Gleichspan- radenergie ausschließlich von der geringen Flüssignung der Anode gegenüber den mit der Masse des keitsreibung im Umlaufsystem aufgenommen wird. Gehäuses verbundenen Geräteteilen eine Verwen- Der zusätzliche Aufwand durch das erfindungsgedung von Wasser zur Anodenkühlung im allgemeinen 60 mäße Schwungrad ist also auch bezüglich Raum und ausschließt. Es ist deshalb bekannt, als Kühlflüssig- Gewicht denkbar gering.Using a water cooling system hinders self-balancing the flywheel, which can be understood by the invention the mobility of the X-ray apparatus according to the X-ray apparatus the required liquid very considerable, especially since water cooling in general to cool the anode to a minimum It is only economical if this is continuously limited because there is no liquid fresh water whatsoever is available. On the other hand, reserve is required and the stored momentum is stable the difficulty that a high constant voltage energy depends exclusively on the low liquid suitability the anode opposite to which is absorbed with the mass of the friction in the circulation system. Housing connected device parts a use The additional effort by the fiction of water for anode cooling is generally 60 meassistant flywheel is also in terms of space and excludes. It is therefore known that the weight of the coolant is extremely low.

keit Öl zu verwenden und dieses öl in geschlossenem In der Zeichnung ist als Ausführungsbeispiel derability to use oil and this oil in closed. In the drawing is an exemplary embodiment of the

Strömungsumlauf unter Abführung der aufgenomme- Erfindung der Aufbau eines Röntgeneintankapparanen Wärmemengen mit einer Pumpe in Bewegung tes schematisch dargestellt.Flow circulation with the dissipation of the absorbed invention the structure of an X-ray tank apparatus Amount of heat with a pump in motion tes shown schematically.

zu halten. Damit das bekannte Gerät auch bei 65 Gemäß der Zeichnung ist in einem dichten Metall-Stromausfall und Stillstand der Pumpe noch genügend gehäuse 1, das bei 2 geerdet ist, eine Röntgenröhre 3 lange die Kühlung der Anode sicherstellt und damit angeordnet, deren Glühkathode 4 durch den Heizdiese Sicherung nicht durch besondere Bedienungs- transformator 5 gespeist wird. Die Speisung mit hoherto keep. So that the known device also at 65. According to the drawing, there is a dense metal power failure And if the pump stops, there is still enough housing 1, which is grounded at 2, an X-ray tube 3 long ensures the cooling of the anode and thus arranged, the hot cathode 4 through the heating these Fuse is not fed by special operating transformer 5. The feeding with high

Gleichspannung erfolgt durch den Transformator 6 a, dessen Hochspannungswicklung 6 über den Gleichrichter 7 den Kondensator 9 auf eine hohe positive Spannung auflädt, während der Kondensator 10 über den Geichrichter 8 auf eine hohe negative Spannung aufgeladen wird. Der Kondensator 9 ist einerseits mit dem Gehäuse 1 verbunden und andererseits mit seiner hohen positiven Spannung an die Anode 12 der Röntgenröhre 3 angeschlossen. Der Kondensator 10 ist ebenfalls mit dem Gehäuse 1 verbunden und mit seiner hohen negativen Spannung an die Glühkathode 4 angeschlossen. Das Gehäuse 1 ist vollständig mit einem unter Druck stehenden isolierenden Gas gefüllt, welches die in dem Gehäuse angeordneten verschiedenen Elemente voneinander isoliert. Außerdem ist die Anode 12 hohl ausgebildet und durch Leitungen 14,15 aus Isoliermaterial mit einem Behälter 16 verbunden, der eine isolierende Flüssigkeit enthält.DC voltage is provided by the transformer 6 a, the high-voltage winding 6 of which charges the capacitor 9 to a high positive voltage via the rectifier 7, while the capacitor 10 is charged via the rectifier 8 to a high negative voltage. The capacitor 9 is connected on the one hand to the housing 1 and on the other hand is connected to the anode 12 of the X-ray tube 3 with its high positive voltage. The capacitor 10 is also connected to the housing 1 and connected to the hot cathode 4 with its high negative voltage. The housing 1 is completely filled with a pressurized insulating gas, which isolates the various elements arranged in the housing from one another. In addition, the anode 12 is hollow and is connected by lines 14, 15 made of insulating material to a container 16 which contains an insulating liquid.

Um die Gefahr auszuschalten, die beim Betrieb ao der Röntgenvorrichtung durch eine Unterbrechung der Speisung mit elektrischem Strom entstehen könnte, ist im Kreislauf der isolierenden Flüssigkeit eine Pumpe 17 angeordnet, die über ein Schwungrad 18 angetrieben wird, welches mit einem Elektro- as motor 19 verbunden ist. Das Schwungrad 18 besitzt eine solche Masse, daß es eine ausreichende kinetische Energie speichern kann, um die Pumpe während eines Zeitraumes anzutreiben, der zum Zerstreuen der in der Anode enthaltenen Wärme genügt, so daß dadurch jede gefährliche örtliche Erhitzung vermieden wird. Der Hauptvorteil der vorstehend beschriebenen Röntgenvorrichtung besteht darin, daß sie neben einer verhältnismäßig hohen Leistung ein annehmbares Gewicht aufweist, so daß sie genügend leicht beweglich ist.In order to eliminate the risk of an interruption during operation of the x-ray device the supply of electric current could arise is in the circuit of the insulating liquid a pump 17 is arranged, which is driven by a flywheel 18, which with an electric as motor 19 is connected. The flywheel 18 has such a mass that it has sufficient kinetic Can store energy to power the pump for a period of time necessary to disperse the heat contained in the anode is sufficient to prevent any dangerous local heating is avoided. The main advantage of the X-ray apparatus described above is that in addition to having a relatively high performance, it is of acceptable weight so that it is sufficient is easy to move.

Claims

Claim:

X-ray machine with an X-ray tube through which a cooling liquid flows Has hollow anode, and with a pump which circulates the cooling liquid, which is connected to a device that the circulation of the cooling liquid after the failure of the Driving force of the electric motor driving the pump is maintained until the anode has cooled sufficiently, characterized in that when the Apparatus as a one-tank X-ray apparatus in which the X-ray tube (3) and the device (6 to 8) to supply the X-ray tube with a high DC voltage in a single with an insulating-filled housing are housed, the pump (17) for the circulation of the Cooling liquid through the hollow anode with a flywheel driven by the electric motor (19) (18) is connected, the flywheel mass is so large that it is due to its kinetic energy the pump after the failure of the driving force of the electric motor during the cooling down the anode (12) keeps moving for the required time.

1 sheet of drawings