本發(fā)明涉及一種具有用于磁共振設備的探測器單元的控制單元的冷卻設備和一種磁共振設備。

背景技術(shù)：

1、在磁共振設備中，檢查對象尤其患者的待檢查的身體通常借助于主磁體經(jīng)受相對高的主磁場，例如經(jīng)受1.5或3或7特斯拉的主磁場。附加地借助于梯度線圈單元輸出梯度脈沖。隨后，借助于適合的天線裝置經(jīng)由射頻天線單元發(fā)送高頻的射頻脈沖(hf脈沖)，尤其激勵脈沖，這引起通過所述hf脈沖共振地激勵的特定原子的核自旋相對于主磁場的磁場線傾斜限定的翻轉(zhuǎn)角。在核自旋弛豫時，射出射頻信號，所謂的磁共振信號，所述射頻信號借助于適合的射頻天線接收并且隨后被進一步處理。最后，從如此獲得的原始數(shù)據(jù)中可以重建期望的圖像數(shù)據(jù)。

2、為了運行磁共振設備，借助于電流操控射頻天線單元和尤其梯度線圈單元。為了產(chǎn)生梯度脈沖，將電流傳導到梯度線圈單元的梯度線圈中，所述電流的幅值達到數(shù)百a并且所述電流經(jīng)受電流方向的具有數(shù)百ka/s的上升率和下降率的變換。射頻天線單元以比梯度線圈單元更小的電功率被驅(qū)動。與執(zhí)行各個部件的中央控制和協(xié)調(diào)的磁共振設備的主控制單元一樣，用于梯度線圈單元和射頻天線單元的能量源和放大器單元典型地與磁共振設備的探測器單元空間分離地設置。磁共振設備附加地需要直接靠近探測器單元的控制單元，所述控制單元實施通過主控制單元中央?yún)f(xié)調(diào)的控制和/或?qū)夭倏馗鱾€構(gòu)件的單獨連接的子部件。因此，這種控制單元包括控制電子裝置，尤其電子器件，其例如構(gòu)成用于：

3、-借助于連接矩陣操控不同的由發(fā)送線圈包括的線圈元件

4、-協(xié)調(diào)從不同的接收線圈元件接收的mr信號

5、-對電信號進行數(shù)字化

6、-整合傳感器數(shù)據(jù)，尤其溫度傳感器數(shù)據(jù)

7、-操控患者支承設備

8、電子器件典型地包括電路板?？刂茊卧?，尤其電子器件，典型地定位在探測器單元的外殼體和/或主磁體處。這減少在主控制單元與磁共振設備的部件之間的各個輸送線纜的數(shù)量，并且實現(xiàn)向控制單元提供功率，數(shù)據(jù)、例如在主控制單元與控制單元之間的數(shù)據(jù)的交換可以光學地進行，并且僅應交換少量的電信號。

9、這種電子器件典型地具有小于2kw的電功率。這種電子器件的功率需求優(yōu)選地處于50w和500w之間。此外，這種電子器件在磁共振設備的運行中典型地產(chǎn)生小于1000w、尤其小于500w的廢熱。磁共振設備的緊湊的結(jié)構(gòu)方式引起少地自由可用的空間以及電子器件、尤其電路板的高的集成密度。由于包括這種電子器件的控制單元定位在探測器單元附近，尤其主磁體附近，所以需要控制單元的冷卻。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所基于的目的是，提出一種用于磁共振設備的探測器單元的控制單元的改進的冷卻裝置，所述冷卻裝置構(gòu)成用于，特別有效地冷卻控制單元的在磁共振設備的運行中發(fā)熱的部件。所述目的通過根據(jù)本發(fā)明的冷卻設備來實現(xiàn)。有利的設計方案在下文中描述。

2、根據(jù)本發(fā)明的冷卻設備包括用于探測器單元的控制單元，所述探測器單元由磁共振設備包括。

3、控制單元包括至少兩個在磁共振設備、尤其探測器單元的運行中產(chǎn)生廢熱的電子器件，并且控制單元應設置在探測器單元的表面處和/或可以設置在探測器單元的表面處和/或與探測器單元的表面永久地或可逆地連接。

4、冷卻設備包括主動冷卻單元，所述主動冷卻單元包括至少一個壓電風扇，所述壓電風扇構(gòu)成用于在控制單元的表面處和/或在至少兩個電子器件中的至少一個電子器件的表面處產(chǎn)生空氣流。

5、探測器單元典型地包括至少一個主磁體、梯度線圈單元和射頻天線單元。探測器單元典型地由殼體單元包圍。探測器單元可以包括殼體單元。殼體單元典型地向外封閉探測器單元，尤其也朝向由探測器單元典型地柱形地包圍的患者容納區(qū)域封閉探測器單元。殼體單元限定表面和/或具有背離探測器單元的表面，所述表面可以稱為探測器單元的表面。

6、控制單元可以設置在探測器單元的表面處。為此，控制單元和/或探測器單元的表面，尤其殼體單元，可以具有固定設備，使得控制單元可以可逆地可脫開地安置在探測器單元處。探測器單元可以與探測器單元，尤其與探測器單元的表面，永久地連接。設置在探測器單元的表面處的控制單元具有與探測器單元的接觸點和/或接觸面。

7、壓電風扇典型地包括尤其為扇形件的扇式結(jié)構(gòu)和壓電單元，所述壓電單元與扇式結(jié)構(gòu)連接。將電信號施加到壓電單元上典型地引起扇式結(jié)構(gòu)的運動。扇式結(jié)構(gòu)的運動構(gòu)成用于產(chǎn)生空氣流。主動冷卻單元典型地包括至少兩個、優(yōu)選地至少四個、特別優(yōu)選地至少六個壓電風扇。

8、主動冷卻單元，尤其至少一個壓電風扇，典型地集成到控制單元中和/或設置在所述控制單元處，使得由壓電風扇產(chǎn)生的空氣流環(huán)流至少一個電子器件。尤其地，控制單元優(yōu)選地不具有閉合的表面并且優(yōu)選地包括開口和/或狹縫。這實現(xiàn)圍繞由控制單元包括的各個電子器件的空氣流。

9、由主動冷卻單元產(chǎn)生的空氣流實現(xiàn)廢熱的對流，尤其電子器件的廢熱遠離電子器件的流體運輸。這引起電子器件的主動冷卻。

10、壓電風扇典型地是魯棒的，典型地在能量需求小的同時具有長的耐久性。此外，與磁場尤其主磁場和/或雜散磁場無關地，壓電風扇具有魯棒的和可靠的功能性。因此，冷卻單元設計成，使得可以可靠地冷卻由冷卻單元包括的控制單元。此外，可以省去冷卻介質(zhì)，例如水，這使冷卻單元的使用變得簡單和靈活。

11、冷卻設備的一個實施方式提出，控制單元設計成，使得至少兩個電子器件中的兩個電子器件并排地并且通過間隙彼此間隔開地設置，并且主動冷卻單元構(gòu)成用于產(chǎn)生通過間隙的空氣流。

12、至少兩個電子器件優(yōu)選地彼此平行地設置。典型地，由控制單元包括的所有電子器件并排地設置，其中各兩個電子器件通過間隙彼此間隔開。除了設置在控制單元的邊緣處的電子器件之外，每個電子器件具有兩個相鄰的電子器件，其中相鄰的電子器件分別通過間隙與所述電子器件間隔開地設置。電子器件典型地具有面狀形狀。電子器件典型地具有方體的形狀或呈方體形狀的包絡部，其中在控制單元設置在探測器單元處時，優(yōu)選地，方體的第一棱邊平行于x軸設置，方體的第二棱邊平行于y軸設置，并且方體的第三棱邊平行于z軸設置。

13、方體典型地具有三個邊長，其中方體的三個邊長中的第三邊長，尤其方體的高度，為三個邊長中的第一邊長和/或三個邊長中的第二邊長的至多30％、優(yōu)選地至多20％、特別優(yōu)選地至多15％。第三邊長優(yōu)選地對應于第三棱邊的長度。平行于第三邊長的直線優(yōu)選地垂直于間隙構(gòu)成，和/或?qū)趦蓚€相鄰的電子器件之間的焊接連接部。間隙優(yōu)選地是開口和/或空氣填充的空間和/或在兩個相鄰的電子器件之間的自由空間。產(chǎn)生通過間隙的空氣流實現(xiàn)特別有效地冷卻形成間隙的兩個電子器件。

14、冷卻設備的一個實施方式提出，主動冷卻單元包括構(gòu)成用于產(chǎn)生通過間隙的空氣流的至少兩個壓電風扇并且設計成，使得至少兩個壓電風扇以距通過間隙彼此間隔開的電子器件中的至少一個電子器件相同的間距設置在間隙的開口處，并且在冷卻設備設置在探測器單元的表面處時，至少兩個壓電風扇具有距探測器單元的表面不同的間距。

15、因此，所述實施方式提出，至少兩個壓電風扇設置成，使得所述壓電風扇在間隙內(nèi)產(chǎn)生空氣流。為此，至少兩個壓電風扇優(yōu)選地并排地設置，使得在兩個相鄰的電子器件之間的焊接連接部上設置至少兩個壓電風扇中的至多一個壓電風扇。至少兩個壓電風扇優(yōu)選地沿著平行于相鄰的電子器件的直線設置。間隙的開口典型地對應于間隙的端部，尤其上端部或下端部。間隙的開口也可以對應于間隙的超出兩個電子器件的延長部。

16、間隙優(yōu)選地平行于如下平面：在冷卻設備設置在探測器單元的表面處時，所述平面垂直于探測器單元的表面設置。因此，所述實施方式提出，在間隙的垂直于探測器單元的表面的投影視圖中，至少兩個壓電風扇上下疊置地設置。因此，所述實施方式提出，在間隙的平行于探測器單元的表面的投影視圖中，至少兩個壓電風扇并排地設置。至少兩個壓電風扇的所述設置實現(xiàn)在間隙內(nèi)的特別強的和寬的空氣流，并且借此實現(xiàn)特別均勻地冷卻與間隙相鄰的兩個電子器件。

17、冷卻設備的一個實施方式提出，主動冷卻單元包括構(gòu)成用于產(chǎn)生通過間隙的空氣流的至少兩個壓電風扇并且設計成，使得至少兩個壓電風扇以距通過間隙彼此間隔開的電子器件中的至少一個電子器件分別不同的間距設置在間隙的開口處，并且在冷卻設備設置在探測器單元的表面處時，至少兩個壓電風扇具有距探測器單元的表面相同的間距。

18、因此，所述實施方式提出，至少兩個壓電風扇設置成，使得所述壓電風扇在間隙內(nèi)產(chǎn)生空氣流。為此，至少兩個壓電風扇優(yōu)選地并排地設置，使得至少兩個壓電風扇中的至少兩個壓電風扇設置在兩個相鄰的電子器件之間的焊接連接部上。因此，所述實施方式提出，在間隙的垂直于探測器單元的表面的投影視圖中，至少兩個壓電風扇并排地設置。因此，所述實施方式提出，在間隙的平行于探測器單元的表面的投影視圖中，至少兩個壓電風扇上下疊置地設置。至少兩個壓電風扇的所述設置實現(xiàn)在間隙內(nèi)的特別快的空氣流，并且借此實現(xiàn)特別均勻地冷卻與間隙相鄰的兩個電子器件。

19、冷卻設備的一個實施方式提出，控制單元構(gòu)成為，使得在控制單元設置在探測器單元的表面處時，至少一個電子器件的縱向側(cè)和間隙主要豎直地伸展。

20、電子器件典型地具有方體的形狀或呈方體形狀的包絡部，其中在控制單元設置在探測器單元處時，優(yōu)選地，方體的第一棱邊平行于x軸設置，方體的第二棱邊平行于y軸設置，并且方體的第三棱邊平行于z軸設置。第三棱邊典型地對應于電子器件的高度并且具有三個棱邊中的最小長度。電子器件的縱向側(cè)典型地通過包括第一棱邊和第二棱邊的平面限定?？v向側(cè)優(yōu)選地對應于電子器件的表面的最大平坦的面。根據(jù)所述實施方式的控制單元的設置和/或構(gòu)造實現(xiàn)特別有效地運走在磁共振設備的運行中產(chǎn)生的電子器件的廢熱，因為熱的向上的自然對流支持冷卻。主動冷卻單元由此可以特別有效地產(chǎn)生空氣流。

21、一個替選的實施方式提出，控制單元設置在探測器單元的表面處，使得至少一個電子器件的縱向側(cè)和間隙主要水平地伸展。這實現(xiàn)控制單元的靈活的設置。

22、冷卻設備的一個實施方式提出，壓電風扇在豎直方向上設置在間隙的下方，并且由壓電風扇包括的扇形件朝向至少兩個電子器件。壓電風扇，尤其扇形件，優(yōu)選地構(gòu)成用于產(chǎn)生在豎直方向上向上通過間隙的空氣流。所述實施方式通過廢熱向上的自然對流的支持實現(xiàn)至少兩個電子器件的特別有效的冷卻。

23、冷卻設備的一個實施方式提出，壓電風扇在豎直方向上設置在間隙的上方，并且由壓電風扇包括的扇形件背離至少兩個電子器件。壓電風扇，尤其扇形件，優(yōu)選地構(gòu)成用于向上吸引和引出在間隙內(nèi)存在的空氣，由此在間隙內(nèi)產(chǎn)生空氣流。所述實施方式通過廢熱向上的自然對流的支持實現(xiàn)至少兩個電子器件的特別有效的冷卻和主動冷卻單元的靈活的使用。

24、冷卻設備的一個實施方式提出，主動冷卻單元包括空氣轉(zhuǎn)向設備，壓電風扇在水平方向上設置并且空氣轉(zhuǎn)向設備構(gòu)成用于，將空氣流在豎直方向上引入到間隙中和/或從間隙引出。

25、壓電風扇和尤其由風扇包括的扇形件優(yōu)選地水平地設置。壓電風扇可以設置在間隙的上方或下方?？諝廪D(zhuǎn)向設備可以包括以90°彎曲的板。所述實施方式實現(xiàn)主動冷卻單元的低的結(jié)構(gòu)高度，使得盡管由壓電風扇包括的扇形件長，但是仍然可以實現(xiàn)緊湊的結(jié)構(gòu)方式和有效的冷卻。

26、冷卻設備的一個實施方式提出，兩個電子器件分別具有熱面并且設置成，使得恰好一個熱面朝向間隙，并且壓電風扇構(gòu)成用于產(chǎn)生通過間隙的空氣流。

27、兩個電子器件優(yōu)選地構(gòu)成為面狀元件。兩個電子器件中的每個電子器件優(yōu)選地分別具有恰好一個熱面。電子器件的熱面典型地對應于電子器件的表面的一部分，經(jīng)由所述部分可以排出廢熱的最大份額。電子器件典型地具有兩個縱向側(cè)。電子器件的縱向側(cè)可以構(gòu)成為熱面。兩個電子器件優(yōu)選地設置成，使得兩個電子器件中的一個電子器件的恰好一個熱面朝向間隙。兩個電子器件優(yōu)選地設置成，使得兩個電子器件中的一個電子器件的恰好一個熱面背離間隙。優(yōu)選地，至少一個壓電風扇構(gòu)成用于產(chǎn)生通過間隙的空氣流。所述實施方式實現(xiàn)，兩個電子器件中的僅一個電子器件經(jīng)由其熱面將廢熱排出到間隙中從而實現(xiàn)由控制單元包括的所有電子器件的均勻的和有效的冷卻。

28、冷卻設備的一個實施方式提出，兩個電子器件分別具有熱面并且設置成，使得兩個熱面朝向間隙，并且壓電風扇構(gòu)成用于產(chǎn)生通過間隙的空氣流。根據(jù)所述實施方式，兩個電子器件的兩個熱面朝向一個間隙。這實現(xiàn)特別有效的冷卻，即使借助減少的數(shù)量的壓電風扇也如此。

29、冷卻設備的一個實施方式提出，控制單元包括至少四個電子器件和至少三個間隙，至少四個電子器件中的各兩個電子器件并排地并且通過三個間隙中的各一個間隙彼此間隔開地設置，主動冷卻單元構(gòu)成用于產(chǎn)生通過三個間隙中的至少一個間隙的空氣流，并且至少四個電子器件分別具有熱面并且設置成，使得三個間隙中的至少一個間隙不具有朝向的熱面并且間隙不具有與間隙相關聯(lián)的壓電風扇。根據(jù)所述實施方式，熱面抵靠在第一間隙處地集中，而第二間隙不具有抵靠的熱面。這實現(xiàn)在很大程度上省去第二間隙內(nèi)的空氣流。尤其可以省去用于第二間隙的壓電風扇的明確的關聯(lián)關系。借助于主動冷卻單元對兩個熱面的第一間隙進行主動冷卻可以特別有效地設計。

30、冷卻設備的一個實施方式提出，至少兩個電子器件分別構(gòu)成為面狀元件，所述面狀元件彼此平行地并且通過間隙彼此間隔開地設置，并且控制單元應設置在探測器單元的表面處，使得面狀元件的平坦的面設置成垂直于探測器單元的表面。面狀元件典型地具有方體的形狀或呈方體形狀的包絡部，其中方體在三個空間方向中的一個空間方向上具有特別小的空間伸展。三個空間方向的另外兩個空間方向典型地限定如下平面：面狀元件的兩個縱向側(cè)平行于所述平面。優(yōu)選地，所有電子器件彼此平行地設置并且各兩個相鄰的電子器件通過各一個間隙彼此分開。所述實施方式實現(xiàn)控制單元的特別緊湊的結(jié)構(gòu)方式，并且借此也實現(xiàn)冷卻設備的緊湊的結(jié)構(gòu)方式。

31、冷卻設備的一個實施方式附加地包括被動冷卻單元，所述被動冷卻單元包括設置在電子器件的表面處的熱沉。被動冷卻單元優(yōu)選地包括兩個或更多個熱沉，其中至少一個熱沉分別設置在電子器件的表面處。優(yōu)選地在每個電子器件處設置有至少一個熱沉。也可設想，至少兩個電子器件中的一個電子器件不具有熱沉。因此，所述實施方式提出由主動冷卻單元和被動冷卻單元構(gòu)成的組合，由此特別有效地支持廢熱的輻射和對流。

32、冷卻設備的一個實施方式提出，熱沉具有多個彼此平行的、呈垂直于電子器件的表面的凸起形式的翅片，并且主動冷卻單元構(gòu)成用于產(chǎn)生沿著翅片的空氣流。翅片尤其增大表面并且借此改進將廢熱排出到周圍環(huán)境中的可行性，由此改進被動冷卻。熱沉，尤其翅片，優(yōu)選地具有豎直取向。由此，熱沉的翅片可以特別好地支持對流。

33、此外，本發(fā)明基于一種磁共振設備，所述磁共振設備包括探測器單元和根據(jù)本發(fā)明的具有用于探測器單元的控制單元的冷卻設備，其中具有控制單元的冷卻設備設置在探測器單元的表面處。探測器單元典型地包括主磁體、梯度線圈單元和射頻天線單元。探測器單元也可以包括局部線圈單元，所述局部線圈單元構(gòu)成用于檢測mr信號并且構(gòu)成為射頻天線。

34、根據(jù)本發(fā)明的磁共振設備的實施方式類似于根據(jù)本發(fā)明的冷卻設備的實施方式地構(gòu)成。根據(jù)本發(fā)明的磁共振設備的優(yōu)點基本上對應于先前詳細描述的根據(jù)本發(fā)明的冷卻設備的優(yōu)點。在此提及的特征、優(yōu)點或替選的實施方式同樣也可以轉(zhuǎn)用于其他要求保護的主題，并且反之亦然。