專利名稱：計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種計算機斷層掃描成像(ComputedTomography;簡稱為"CT")設備的散 熱方法及裝置，特別是涉及一種CT設備的油冷散熱方法及裝置。
背景技術：
CT設備是由發射X光的球管、檢測器、校準器、高壓發生器等許多精密電氣物理設備 組成的復雜的診斷系統。這些電氣物理設備被安裝在一個高速旋轉的轉盤上，并由一套外殼 密封，避免和醫生或者病人接觸。所述的這些電氣物理設備對其運行環境有很高的要求，例 如球管內冷卻油的溫度不得超過80度，檢測器的外表溫度不得超過40度等。然而，有些元 件在運行中卻要產生幾十千瓦的熱量，例如球管，高壓發生器等，如果熱量不能及時散發出 去，會嚴重影響電氣元件的性能，造成圖象偽影或停機，影響病人的診斷，甚至延誤病人的 搶救。另一方面，為了追求高精度的圖象質量和更快的成像速度，大容量球管和高轉速已成為 CT技術的發展趨勢；然而，CT設備的整機外形的設計卻越來越小型化，曲面化。上述的情 況導致了現有的CT設備運行時內部的溫度越來越高、噪音越來越大。目前業界普遍采用的CT設備的降溫散熱方式包括風冷散熱系統、水冷散熱系統和油冷 散熱系統。其中，油冷散熱系統因其性能可靠，散熱效率好等優點成為CT設備的一種主要 散熱方式。在現有的CT設備的油冷散熱系統中，冷卻油從一進油口進入到球管中，對發熱 的球管進行冷卻，冷卻油的溫度隨之上升。溫度升高的冷卻油沿一出油口從球管排出并順著 油路進入到一個儲油盒中，在該儲油盒附近使用一個功率較大的風扇對該儲油盒中的冷卻油 進行冷卻，被冷卻的冷卻油沿著油路再回到上述進油口處，繼續對球管進行冷卻，該冷卻過 程為一循環冷卻過程。目前CT設備的上述油冷散熱系統存在著一些缺點。 一方面，上述冷卻油的冷卻是通過一個功率較大的風扇對儲油盒進行冷卻從而降低冷卻油的溫度，因此在該系統中風扇是必不 可少的，風扇的存在必然增加了系統的噪音，尤其當球管容量增加而使得風扇功率隨之增加 時，更會增大系統的噪音。另一方面，所述風扇和球管都被安裝在機架內部的轉盤上，CT設 備工作時，轉盤高速旋轉，球管和風扇也隨之高速旋轉，因此被風扇帶走的冷卻油的熱量(即 球管的熱量)會被分散到整個機架內部。這些分散到機架內部的熱量仍然會對電氣元件的性 能造成不好影響。發明內容本發明的目的在于提出一種散熱效果好、噪音低的CT設備的油冷散熱方法及設備，使 得無需風扇對油路中的冷卻油進行冷卻仍然能夠提高散熱效率。為實現上述目的，本發明提出一種計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱方法，用來使油 路內的油與機架內部的球管經過熱交換后將熱量排放到所述機架外部，該方法包括以下步驟a) 使所述油路內的油與所述球管進行熱交換；b) 所述油路將經過熱交換的熱量傳遞給一散熱片并通過所述散熱片將熱量排放到所述 機架內部；以及c) 使所述排放到機架內部的熱量與流經的冷空氣進行熱交換并將熱量排放到所述機架 外部。進一步地，將所述機架內部分隔成第一部分和第二部分，使所述球管位于該第一部分中， 所述油路和所述散熱片位于該第二部分中，所述油路將經過熱交換的熱量傳遞給所述散熱片 并通過所述散熱片將熱量排放到所述第二部分。冷空氣從一位于機架上的進氣口進入所述第 二部分中，與所述排放到第二部分的熱量進行熱交換后通過一位于機架上的排氣口將熱量排 放到所述機架外部。相應地，本發明提出一種計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱裝置，包括一個機架，該 機架上開設有與外界連通的進氣口和排氣口，該機架的內部安裝有轉盤，該轉盤上固定有球 管，該球管被油冷卻， 一油路沿所述轉盤的外周緣布置并參與所述球管冷卻油的循環，其特 征在于，所述的油路上設置復數個散熱片。進一步地，在所述轉盤上設置一隔板，所述隔板與所述轉盤圍成一第二部分，將所述油 路和所述散熱片包含在該第二部分中，所述機架內的其余部分為第一部分，所述球管位于該 第一部分中。作為優選的方式，所述散熱片方向與所述油路方向一致。作為優選的方式，所述隔板沿所述轉盤外圍呈環形延伸，其截面為一U型。在所述轉盤 的至少一部分上布置所述油路和所述散熱片，所述油路和所述散熱片的排列方向均為平行于 所述隔板的延伸方向。或者，在所述轉盤的至少一部分上布置所述油路和所述散熱片，所述 油路和所述散熱片的排列方向均為垂直于所述隔板的延伸方向。所述油路和所述散熱片設置 在所述球管附近。另外，所述進氣口設置在所述機架的底部，所述排氣口設置在所述機架的頂部。所述進 氣口中設置至少一風扇單元。為了更好地消除噪聲，所述隔板內層設置消音棉。在本發明中，通過在原有的機架內部的油路上設置一散熱片，將球管的熱量通過油路傳 到位于轉盤外圍的散熱片上，通過轉盤的高速旋轉帶動油路和散熱片的高速旋轉，將熱量帶 出機架外部。由于散熱片的散熱面積大，大大提高了散熱效率。并且本發明進一步設置了一 個隔板，隔板和轉盤圍成了一個空腔，油路和散熱片都設置在此空腔內，即在隔板和轉盤之 間形成了一個密封的風道，使得熱空氣和冷空氣混合的概率大大降低，可以使得冷卻效率達 到最高。其次，由于本發明中利用轉盤的高速旋轉帶動油路和散熱片的高速旋轉，對油路中的冷 卻油進行冷卻，取代了現有技術中油路附近功率較大的風扇，因此降低了該風扇高速旋轉產 生的噪音。同時，由于在所述隔板內側設置了吸音棉，進一步有效降低了散熱過程中產生的 噪音。再次，本發明利用轉盤的高速旋轉，使位于轉盤上的散熱片和由進氣口進入到上述空腔 的空氣之間存在高速的對流。由于隔板和轉盤所形成的風道內形狀簡單，風阻較小，因此在 進風口處可以使用功率較小的風扇，這有效地降低了散熱過程中產生的噪音。最后，通過隔板和轉盤形成的空腔(風道)使得機架內的其他電氣部件與散熱片分隔開， 因此除風道部分外，機架內的其他電氣部件內部空氣對流小，外部灰塵不易進入，對電氣部 件穩定工作有益。


下面結合附圖對本發明的具體實施方式
作進一步詳細的描述，其中 圖1是CT設備的結構示意圖；圖2是本發明CT設備的油冷散熱裝置的側面示意圖； 圖3是本發明CT設備的油冷散熱裝置的正面示意圖；以及 圖4是本發明CT設備的油冷散熱方法的流程圖。
具體實施方式
本發明的油冷散熱方法及裝置是以應用在CT設備上為例進行說明，但是其應用并不以此為限，其他有需要進行散熱的醫學成像設備，如核磁共振設備等，同樣可以應用本發明的 全部或部分設計要點，來實現散熱和降噪的目的。請參閱圖l， 一典型的CT設備包括機架100，以及在該機架100內旋轉進行掃描檢査的 轉盤200，其中，該機架100中設置機架孔110,該轉盤200環繞該機架孔110旋轉。病人躺 在設置在該機架100前方的病床300上，并進入該機架孔110內接受掃描檢查。在現有技術 中，冷卻油從一進油口進入到球管中，對發熱的球管進行冷卻，冷卻油的溫度隨之上升。溫 度升高的冷卻油沿一出油口從球管排出并順著油路進入到一個儲油盒中，在該儲油盒附近使 用一個功率較大的風扇對該儲油盒中的冷卻油進行冷卻，被冷卻的冷卻油沿著油路再回到上述進油口處，繼續對球管進行冷卻。在現有技術中，上述功率較大的風扇對于冷卻油的冷卻是必不可少的，但風扇的存在一 方面增加了CT設備的噪音，另一方面，由于所述風扇和球管210都被安裝在機架內部的轉 盤上，CT設備工作時，轉盤高速旋轉，球管和風扇也隨之高速旋轉，因此被風扇帶走的冷卻 油的熱量(即球管的熱量)會被分散到整個機架內部，這些分散到機架內部的熱量仍然會對電氣元件的性能造成不好影響。圖2是本發明CT設備的油冷散熱裝置的側面示意圖。圖2所示的裝置包括一個機架100， 該機架上開設有一個進氣口 120和一個排氣口 130。機架內部安裝有一個轉盤200，該轉盤上 固定有球管210，該球管210被冷卻油冷卻。在球管210附近沿轉盤200的外周緣布置一油 路30。冷卻油在該油路30中循環流動，油路30上具有一個進油口 301和一個出油口 302。請進一步參閱圖2，為了將經過熱交換后的油路30內的熱量更快地排放，在本發明CT 設備的油冷散熱裝置中，在油路30上設置復數個散熱片40，該散熱片40的方向與油路30 的方向一致，形狀為鰭形。散熱片40通常用易于散熱的金屬材料制成，例如鋁或者銅。所述 油路30和所述散熱片40通常設置在球管210附近的轉盤200上。冷卻油從進油口 301進入 到球管中，對發熱的球管210進行冷卻，冷卻油冷卻油的溫度隨之上升。溫度升高的冷卻油 沿出油口 302從球管210排出，繼續沿著布置在轉盤200外周緣的油路30流動，由于在該部 分油路30上設置了散熱片40，提高了對油路30中的冷卻油冷卻的速度。被冷卻的冷卻油沿 著油路30再回到上述進油口 301處，繼續對球管210進行冷卻。本發明CT設備的油冷散熱裝置中，為了進一步增強散熱效率，在機架100內部的轉盤 200上設置一隔板50，該隔板50將機架100的內部分隔成相互獨立的第一部分A和第二部 分B。其中，隔板50與轉盤200所圍城的為第二部分B，所述油路30和所述散熱片40位于 該第二部分B中。機架100內除了第二部分B之外的其余部分為第一部分A，球管210、高 壓發生器310、檢測器410位于該第一部分A中。所述隔板50沿所述轉盤200外圍呈環形延伸，其截面為一U型環形設置。也就是說， 該U型隔板50的三個邊與轉盤200 —起形成了一個密閉的風道。油路30和散熱片40都位 于該密閉的風道中。根據散熱情況的不同，油路30和散熱片40既可以布滿風道內部的轉盤 200表面，也可以只布置在風道內部的一部分轉盤200表面。油路30和散熱片40的排列方 向通常為平行于隔板50的延伸方向，但也可以是其他方向，例如油路30和散熱片40的排列 方向均為垂直于隔板50的延伸方向。事實上，所述隔板50也可以只有兩個邊，而U型底部的邊由機架100代替。這樣，隔板50、機架IOO、轉盤200—起形成了一個密閉的風道。上述隔板50與轉盤200圍成的第二部分B與設置在該機架100的外殼的進氣口 120、排 氣口 130相通。進氣口 120通常設置在所述機架100的底部，而排氣口 130設置在所述機架 100的頂部。冷空氣從該進氣口 120進入該第二部分B并與所述油路30和散熱片40進行熱 交換(即進行冷卻)，再通過排氣口 130將交換的熱量(熱空氣)排放到機架100外部。為增 加空氣排放的效率，該進氣口 120內設置至少一個、優選為復數個風扇單元140，以加速空 氣的循環流通。此外，在所述隔板50內側設置了吸音棉，以便進一步降低散熱過程中產生的噪音。請進一步參閱圖3， CT設備在掃描檢査過程中，轉盤200沿垂直于紙面、繞R方向連續 高速旋轉。由進氣口 120進入的空氣方向如圖3中的箭頭所示。當轉盤200高速旋轉時，在 第二部分B的風道內，位于轉盤200上的油路30和散熱片40與由進氣口 120進入的空氣之 間存在高速的對流。通過這種高速的對流使得油路30與散熱片40中的冷卻油得到冷卻。也 就是說，本發明利用轉盤200本身的高速旋轉對冷卻油進行冷卻，從而不再需要在球管附近 的風扇。由于第二部分B是由隔板50和轉盤200所形成，為一密封風道。相比現有技術中的通 常設計，該密封風道內形狀簡單，熱空氣不會回流，使得熱空氣和冷空氣混合的概率大大降 低，因此可以使得熱交換效率達到最高。另外，由于通過隔板50和轉盤200圍成的風道將機架100內的其他電氣部件和風道分隔 幵，除風道部分外，機架100內的其他電氣部件內部空氣對流小，外部灰塵不易進入，對電 氣部件穩定工作有益。又因為空氣只在風道循環，因此機架內部不需要嚴格的防塵措施。圖4是本發明CT設備的油冷散熱方法的流程圖。在本發明CT設備的油冷散熱方法的步 驟SIOO中，首先使油路30內的油與球管210進行熱交換。接著，在本發明CT設備的油冷散熱方法的步驟SIOI中，所述油路30將經過熱交換的 熱量傳遞給散熱片40并通過散熱片40將熱量排放到機架100內部。進一步地，將所述機架內部分隔成第一部分A和第二部分B，使所述球管210位于該第 一部分A中，所述油路30和所述散熱片40位于該第二部分B中，所述油路30將經過熱交 換的熱量傳遞給所述散熱片40并通過所述散熱片40將熱量排放到所述第二部分B。最后，在本發明CT設備的油冷散熱方法的步驟S102中，使排放到機架100內部的熱量 與流經的冷空氣進行熱交換并將熱量排放到所述機架100外部。冷空氣從位于機架100上的進氣口 120進入所述第二部分B中，與所述排放到第二部分B的 熱量進行熱交換后通過位于機架100上的排氣口 130將熱量排放到所述機架100外部。
權利要求
1. 一種計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱方法，用來使油路(30)內的油與機架(100)內部的球管(210)經過熱交換后將熱量排放到所述機架(100)外部，其特征在于該方法包括以下步驟a)使所述油路(30)內的油與所述球管(210)進行熱交換；b)所述油路(30)將經過熱交換的熱量傳遞給一散熱片(40)并通過所述散熱片(40)將熱量排放到所述機架(100)內部；以及c)使所述排放到機架(100)內部的熱量與流經的冷空氣進行熱交換并將熱量排放到所述機架(100)外部。
2. 根據權利要求1所述的計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱方法，其特征在于將所述 機架內部分隔成第一部分(A)和第二部分(B)，使所述球管(210)位于該第一部分(A) 中，所述油路(30)和所述散熱片(40)位于該第二部分(B)中，所述油路(30)將經 過熱交換的熱量傳遞給所述散熱片(40)并通過所述散熱片(40)將熱量排放到所述第 二部分(B)。
3. 根據權利要求2所述的計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱方法，其特征在于冷空氣 從一位于機架(100)上的進氣口 (120)進入所述第二部分(B)中，與所述排放到第二 部分(B)的熱量進行熱交換后通過一位于機架(100)上的排氣口 (130)將熱量排放到 所述機架(100)外部。
4. 一種計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱裝置，包括一個機架(100)，該機架(100)上 開設有與外界連通的進氣口 (120)和排氣口 (130)，該機架的內部安裝有轉盤(200)， 該轉盤上固定有球管(210)，該球管(210)被油冷卻， 一油路(30)沿所述轉盤(200) 的外周緣布置并參與所述球管(210)冷卻油的循環，其特征在于，所述的油路(30)上 設置復數個散熱片(40)。
5. 根據權利要求4所述的計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱裝置，其特征在于在所述 轉盤(200)上設置一隔板(50)，所述隔板(50)與所述轉盤(200)圍成一第二部分(B)， 將所述油路(30)和所述散熱片(40)包含在該第二部分(B)中，所述機架(100)內 的其余部分為第一部分(A)，所述球管(210)位于該第一部分(A)中。
6. 根據權利要求4或5所述的計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱裝置，其特征在于所述散熱片(40)方向與所述油路(30)方向一致。
7. 根據權利要求5所述的計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱裝置，其特征在于所述隔板(50)沿所述轉盤(200)外圍呈環形延伸，其截面為一U型。
8. 根據權利要求7所述的計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱裝置，其特征在于在所述 轉盤(200)的至少一部分上布置所述油路(30)和所述散熱片(40)，所述油路(30) 和所述散熱片(40)的排列方向均為平行于所述隔板(50)的延伸方向。
9. 根據權利要求7所述的計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱裝置，其特征在于在所述 轉盤(200)的至少一部分上布置所述油路(30)和所述散熱片(40)，所述油路(30) 和所述散熱片(40)的排列方向均為垂直于所述隔板(50)的延伸方向。
10. 根據權利要求8或9所述的計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱裝置，其特征在于所 述油路(30)和所述散熱片(40)設置在所述球管(210)附近。
11. 根據權利要求4或5所述的計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱裝置，其特征在于所 述進氣口 (120)設置在所述機架(100)的底部，所述排氣口 (130)設置在所述機架(100)的頂部。
12. 根據權利要求ll所述的計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱裝置，其特征在于所述進 氣口 (120)與排氣口 (130)與所述第二部分(B)相通。
13. 根據權利要求ll所述的計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱裝置，其特征在于所述進 氣口 (120)中設置至少一風扇單元(140)。
14. 根據權利要求5所述的計算機斷層掃描成像設備的油冷散熱裝置，其特征在于所述隔 板(50)內層設置消音棉。
全文摘要
本發明提出一種醫學成像系統設備的油冷散熱方法及裝置，用來使油路(30)內的油與機架(100)內部的球管(210)經過熱交換后將熱量排放到所述機架(100)外部，該方法使所述油路(30)內的油與所述球管(210)進行熱交換；所述油路(30)將經過熱交換的熱量傳遞給一散熱片(40)并通過所述散熱片(40)將熱量排放到所述機架(100)內部；使所述排放到機架(100)內部的熱量與流經的冷空氣進行熱交換并將熱量排放到所述機架(100)外部。本發明能夠大幅度提高散熱效率，使得油路中的油與主要發熱部件經過熱交換后能夠及時排出，并有效降低了機架內的噪聲。
文檔編號A61B6/03GK101219056SQ20071006260
公開日2008年7月16日 申請日期2007年1月11日 優先權日2007年1月11日
發明者陳建疆 申請人:上海西門子醫療器械有限公司