用于磁共振成像設(shè)備的冷卻循環(huán)系統(tǒng)及磁共振成像設(shè)備的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種用于磁共振成像設(shè)備的冷卻循環(huán)系統(tǒng)及磁共振成像設(shè)備。其中冷卻循環(huán)系統(tǒng)用于冷卻磁共振成像設(shè)備中的待冷卻設(shè)備,所述待冷卻設(shè)備包括常時(shí)待冷卻設(shè)備和臨時(shí)待冷卻設(shè)備,包括:一冷卻循環(huán)流路,其中流動(dòng)有致冷劑;一并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)泵,其設(shè)置于所述冷卻循環(huán)流路,并輸送所述致冷劑;所述常時(shí)待冷卻設(shè)備和所述臨時(shí)待冷卻設(shè)備并聯(lián)地設(shè)置于所述冷卻循環(huán)流路,并能夠由所述多個(gè)泵同時(shí)供給致冷劑,在所述臨時(shí)待冷卻設(shè)備與所述多個(gè)泵之間設(shè)置有一可開(kāi)閉的閥門(mén)。
【專利說(shuō)明】
用于磁共振成像設(shè)備的冷卻循環(huán)系統(tǒng)及磁共振成像設(shè)備
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種用于磁共振成像設(shè)備的冷卻循環(huán)系統(tǒng)及磁共振成像設(shè)備?!颈尘凹夹g(shù)】
[0002]目前,在醫(yī)療設(shè)備的領(lǐng)域中,例如磁共振成像設(shè)備通常具有至少一個(gè)冷卻循環(huán)系統(tǒng)來(lái)對(duì)磁共振成像設(shè)備中的待冷卻設(shè)備進(jìn)行冷卻。在磁共振成像設(shè)備中,由超導(dǎo)磁體系統(tǒng)產(chǎn)生的靜態(tài)基本磁場(chǎng)疊加快速連通的梯度場(chǎng),該梯度場(chǎng)由帶有梯度線圈和梯度放大器的梯度系統(tǒng)產(chǎn)生。此外,磁共振成像設(shè)備還包括帶有射頻天線的射頻系統(tǒng),該射頻天線為觸發(fā)磁共振信號(hào)將射頻信號(hào)射入到檢查對(duì)象內(nèi),且接收所產(chǎn)生的磁共振信號(hào),以此磁共振信號(hào)為基礎(chǔ)得到圖像數(shù)據(jù)組。
[0003]在運(yùn)行中,脈沖形電流通過(guò)梯度線圈。在此,電流峰值達(dá)到直至超過(guò)50A且經(jīng)常經(jīng)受快速的電流換向,其升高率和降低率超過(guò)50kA/s。通過(guò)梯度線圈的歐姆電阻將前述電流轉(zhuǎn)化為相當(dāng)大的熱能。為保持梯度線圈的高工作能力,梯度線圈需要多次通過(guò)冷卻循環(huán)系統(tǒng)冷卻以導(dǎo)出熱量。
[0004]此外,在磁共振成像設(shè)備中,還需要通過(guò)該冷卻循環(huán)系統(tǒng)冷卻梯度放大器的功率半導(dǎo)體部件、射頻天線、射頻放大器、機(jī)柜空調(diào)和產(chǎn)生用于冷卻超導(dǎo)線圈的液態(tài)氦所需的壓縮機(jī)等。
[0005]在現(xiàn)有的冷卻循環(huán)系統(tǒng)中,主要使用水作為致冷劑來(lái)對(duì)磁共振成像設(shè)備中的上述提及的待冷卻設(shè)備進(jìn)行冷卻,為此,需要栗使致冷劑循環(huán)流動(dòng),以排除待冷卻中產(chǎn)生的廢熱。在此,栗的功率通常被設(shè)置為能夠使致冷劑產(chǎn)生對(duì)所有待冷卻設(shè)備進(jìn)行冷卻所需的最大流量,即最大流量功率,故而,通常栗都是以最大流量功率保持工作狀態(tài)。
[0006]但是,在磁共振成像設(shè)備中,有些待冷卻設(shè)備例如梯度線圈和梯度放大器等并不總是處于工作狀態(tài)(例如夜間等),因而并不總是需要處于被冷卻狀態(tài),相對(duì)于此,另外一些待冷卻設(shè)備例如液氦壓縮機(jī)等需要總是處于被冷卻的狀態(tài),例如如果液氦壓縮機(jī)一旦失去冷卻,將使液氦氣化,進(jìn)而使超導(dǎo)線圈失去超導(dǎo)能力。因此,為了滿足這些總是需要被冷卻設(shè)備的需要,現(xiàn)有冷卻循環(huán)系統(tǒng)中,栗不得不以其設(shè)定的最大流量功率持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn),從而導(dǎo)致栗在某些時(shí)段(例如夜間等)不得不產(chǎn)生并不需要的致冷劑流量,導(dǎo)致栗的能源消耗的浪費(fèi)?!緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0007]有鑒于此,本實(shí)用新型提出了一種降低耗能并延長(zhǎng)使用壽命的冷卻循環(huán)系統(tǒng)及具備其的磁共振成像設(shè)備。
[0008]本實(shí)用新型的一實(shí)施例提供一種用于磁共振成像設(shè)備的冷卻循環(huán)系統(tǒng),其用于冷卻磁共振成像設(shè)備中的待冷卻設(shè)備,所述待冷卻設(shè)備包括常時(shí)待冷卻設(shè)備和臨時(shí)待冷卻設(shè)備,包括:一冷卻循環(huán)流路,其中流動(dòng)有致冷劑;一并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)栗,其設(shè)置于所述冷卻循環(huán)流路,并輸送所述致冷劑;所述常時(shí)待冷卻設(shè)備和所述臨時(shí)待冷卻設(shè)備并聯(lián)地設(shè)置于所述冷卻循環(huán)流路,并能夠由所述多個(gè)栗同時(shí)供給致冷劑,在所述臨時(shí)待冷卻設(shè)備與所述多個(gè)栗之間設(shè)置有一可開(kāi)閉的閥門(mén)。
[0009]此外,在上述冷卻循環(huán)系統(tǒng)中,優(yōu)選所述多個(gè)栗的總功率設(shè)置為能夠向所述常時(shí)待冷卻設(shè)備及所述臨時(shí)待冷卻設(shè)備供給致冷劑,且一部分栗的功率設(shè)置為能夠向所述常時(shí)待冷卻設(shè)備供給致冷劑。
[0010]此外,在上述冷卻循環(huán)系統(tǒng)中,優(yōu)選當(dāng)所述多個(gè)栗中的除所述一部分栗之外的另一部分栗關(guān)閉時(shí),所述閥門(mén)關(guān)閉,斷開(kāi)向所述臨時(shí)待冷卻設(shè)備供給致冷劑。
[0011]此外,在上述冷卻循環(huán)系統(tǒng)中,優(yōu)選在所述冷卻循環(huán)流路中設(shè)置有用于與外部冷卻流路接觸的換熱器,流過(guò)所述常時(shí)待冷卻設(shè)備和所述臨時(shí)待冷卻設(shè)備后的致冷劑在所述換熱器被冷卻至期望的溫度。
[0012]本實(shí)用新型的另一實(shí)施例提供一種磁共振成像設(shè)備,其中包括上述的冷卻循環(huán)系統(tǒng)?!靖綀D說(shuō)明】
[0013]下面將通過(guò)參照附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例,使本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員更清楚本實(shí)用新型的上述及其它特征和優(yōu)點(diǎn),附圖中:
[0014]圖1是第一實(shí)施例所涉及的冷卻循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖。
[0015]圖2是第二實(shí)施例所涉及的冷卻循環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)說(shuō)明圖。
[0016]其中,附圖標(biāo)記如下:
[0017]10、10’冷卻循環(huán)系統(tǒng);[〇〇18]11冷卻循環(huán)流路;
[0019]122常時(shí)待冷卻設(shè)備;[〇〇2〇]124臨時(shí)待冷卻設(shè)備;
[0021]132、134栗;[〇〇22]14單向截止閥;
[0023]15雙向閥;
[0024]16換熱器;
[0025]17三向閥;
[0026]20外部冷卻流路【具體實(shí)施方式】
[0027]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,以下舉實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0028]在本文中,“示意性”表示“充當(dāng)實(shí)例、例子或說(shuō)明”,不應(yīng)將在本文中被描述為“示意性”的任何圖示、實(shí)施方式解釋為一種更優(yōu)選的或更具優(yōu)點(diǎn)的技術(shù)方案。
[0029]為使圖面簡(jiǎn)潔,各圖中只示意性地表示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分,它們并不代表其作為產(chǎn)品的實(shí)際結(jié)構(gòu)。另外,為使圖面簡(jiǎn)潔便于理解,在有些圖中具有相同結(jié)構(gòu)或功能的部件,僅示意性地繪示了其中的一個(gè),或僅標(biāo)出了其中的一個(gè)。
[0030]第一實(shí)施例
[0031]圖1是本實(shí)用新型的第一實(shí)施例所涉及的冷卻循環(huán)系統(tǒng)10的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]如圖1所示,在本實(shí)施例的冷卻循環(huán)系統(tǒng)10中,在冷卻循環(huán)流路11中主要使用水作為致冷劑來(lái)對(duì)磁共振成像設(shè)備中的待冷卻設(shè)備進(jìn)行冷卻,按照這些待冷卻設(shè)備是否需要總是處于被冷卻狀態(tài),將待冷卻設(shè)備分為常時(shí)待冷卻設(shè)備122和臨時(shí)待冷卻設(shè)備124,其中,常時(shí)待冷卻設(shè)備122是指這些設(shè)備通常總是處于工作狀態(tài),需要持續(xù)保持冷卻,例如,液氦壓縮機(jī)。另外,臨時(shí)待冷卻設(shè)備124是指有些設(shè)備并非總是處于工作狀態(tài),而是間續(xù)性工作,例如梯度線圈、梯度功率放大器等,其在磁共振成像設(shè)備未進(jìn)行成像工作時(shí),并不需要總是處于被冷卻狀態(tài),而僅是在工作時(shí)才需進(jìn)行冷卻。在本實(shí)施例中,常時(shí)待冷卻設(shè)備122與臨時(shí)待冷卻設(shè)備124并聯(lián)地設(shè)置于冷卻循環(huán)流路11。
[0033]此外,在本實(shí)施例的冷卻循環(huán)系統(tǒng)10中,在常時(shí)待冷卻設(shè)備122與臨時(shí)待冷卻設(shè)備 124的冷卻循環(huán)流路11的上游側(cè),設(shè)置并列的兩個(gè)栗132、134,在此,兩個(gè)栗132、134可以為兩個(gè)定速栗,其中,兩個(gè)栗132、134的總功率設(shè)置為能夠向常時(shí)待冷卻設(shè)備122及臨時(shí)待冷卻設(shè)備124供給致冷劑,且栗132的功率設(shè)置為能夠向常時(shí)待冷卻設(shè)備122供給致冷劑。
[0034]在兩個(gè)栗132、134的流路下游側(cè)分別串聯(lián)連接有一個(gè)單向截止閥14,該單向截止閥14使從栗132、134排出的水僅能向流路下游側(cè)的常時(shí)待冷卻設(shè)備122與臨時(shí)待冷卻設(shè)備 124流出。
[0035]如圖1所示,從栗132、134排出的致冷劑(水)總量的一部分流向常時(shí)待冷卻設(shè)備 122,另一部分經(jīng)過(guò)雙向閥15流向臨時(shí)待冷卻設(shè)備124。致冷劑在常時(shí)待冷卻設(shè)備122與臨時(shí)待冷卻設(shè)備124進(jìn)行熱交換,降低待冷卻設(shè)備的溫度,同時(shí)被加熱后的致冷劑返回到換熱器 16。進(jìn)而,被加熱后的致冷劑在換熱器16與另一外部冷卻流路20經(jīng)過(guò)換熱,致冷劑被冷卻恢復(fù)到初始溫度。
[0036]下面,對(duì)本實(shí)施例所涉及的冷卻循環(huán)系統(tǒng)10的冷卻過(guò)程進(jìn)行說(shuō)明。首先,在磁共振成像設(shè)備正常工作時(shí),冷卻循環(huán)流路11中,從換熱器16流出而恢復(fù)到初始溫度的低溫致冷劑在栗132、134的作用下經(jīng)過(guò)單向截止閥14流出,進(jìn)而致冷劑流向常時(shí)待冷卻設(shè)備122,同時(shí)經(jīng)過(guò)雙向閥15流向臨時(shí)待冷卻設(shè)備124。經(jīng)過(guò)在待冷卻設(shè)備進(jìn)行換熱后,變得高溫的致冷劑返回到換熱器16,進(jìn)而與外部冷卻流路20換熱而恢復(fù)到初始低溫狀態(tài),準(zhǔn)備下一循環(huán)的。 在不需要磁共振成像設(shè)備進(jìn)行成像時(shí),例如夜間,可以將栗134關(guān)閉,同時(shí)關(guān)閉雙向閥15,此時(shí),僅有栗132保持工作,且通過(guò)其流出的致冷劑被雙向閥15關(guān)斷不再流向臨時(shí)待冷卻設(shè)備 124,而僅向總是需要被冷卻的常時(shí)待冷卻設(shè)備122流出。由于,栗132的功率設(shè)置為能夠向常時(shí)待冷卻設(shè)備122供給致冷劑,因此能夠保證常時(shí)待冷卻設(shè)備122的冷卻要求。
[0037]根據(jù)本實(shí)施例的冷卻循環(huán)系統(tǒng)10,能夠在不需磁共振成像設(shè)備正常工作時(shí),例如夜間時(shí)可以停止一個(gè)栗的運(yùn)轉(zhuǎn),僅利用另一個(gè)栗工作,并使致冷劑僅夠常時(shí)待冷卻設(shè)備122 的需要即可,因此降低了磁共振成像設(shè)備的能源消耗。并且,由于一個(gè)栗不需要總是工作, 因此也提高了栗的使用壽命,延長(zhǎng)了磁共振成像設(shè)備的維護(hù)間隔。此外,當(dāng)一個(gè)栗需要維護(hù)作業(yè)時(shí),另一個(gè)栗也可以作為備份而保持工作狀態(tài),從而提高了磁共振成像設(shè)備的使用效率。[〇〇38] 第二實(shí)施例
[0039]圖2是本實(shí)用新型的第二實(shí)施例所涉及的冷卻循環(huán)系統(tǒng)10’的結(jié)構(gòu)示意圖。在本實(shí)施例中,除了在換熱器16的下游側(cè)進(jìn)一步設(shè)置三向閥17外,其他結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例相同。
[0040]在本實(shí)施例中,在換熱器16的下游側(cè)進(jìn)一步設(shè)置三向閥17,該三向閥17的一個(gè)接口旁通至換熱器16的上游側(cè),根據(jù)本實(shí)施方式,能夠在換熱器16的下游側(cè),S卩,在利用栗 132、134使致冷劑流向待冷卻設(shè)備之前,將與外部冷卻流路16換熱冷卻后的低溫致冷劑與換熱器16的上游側(cè)的高溫致冷劑混合,從而將致冷劑調(diào)整到期望的溫度。
[0041]在上述實(shí)施例中,例舉了利用并聯(lián)設(shè)置的兩個(gè)栗132、134來(lái)使致冷劑在冷卻循環(huán)流路中流動(dòng),但也可以是并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)栗,只要滿足多個(gè)栗的總功率設(shè)置為能夠向常時(shí)待冷卻設(shè)備及臨時(shí)待冷卻設(shè)備供給致冷劑,且其中一部分栗的功率設(shè)置為能夠向所述常時(shí)待冷卻設(shè)備供給致冷劑即可。[〇〇42]根據(jù)本實(shí)施例的冷卻循環(huán)系統(tǒng)10’,能夠在不需磁共振成像設(shè)備正常工作時(shí),例如夜間時(shí)可以停止一個(gè)栗的運(yùn)轉(zhuǎn),僅利用另一個(gè)栗工作,并使致冷劑僅夠常時(shí)待冷卻設(shè)備122 的需要即可,因此降低了磁共振成像設(shè)備的能源消耗。并且,由于一個(gè)栗不需要總是工作, 因此也提高了栗的使用壽命,延長(zhǎng)了磁共振成像設(shè)備的維護(hù)間隔。此外,當(dāng)一個(gè)栗需要維護(hù)作業(yè)時(shí),另一個(gè)栗也可以作為備份而保持工作狀態(tài),從而提高了磁共振成像設(shè)備的使用效率。[〇〇43]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本實(shí)用新型,凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于磁共振成像設(shè)備的冷卻循環(huán)系統(tǒng),其用于冷卻磁共振成像設(shè)備中的待冷卻 設(shè)備,所述待冷卻設(shè)備包括常時(shí)待冷卻設(shè)備和臨時(shí)待冷卻設(shè)備,所述冷卻循環(huán)系統(tǒng)的特征 在于,包括:一冷卻循環(huán)流路,其中流動(dòng)有致冷劑;一并聯(lián)設(shè)置的多個(gè)栗,其設(shè)置于所述冷卻循環(huán)流路,并輸送所述致冷劑;所述常時(shí)待冷卻設(shè)備和所述臨時(shí)待冷卻設(shè)備并聯(lián)地設(shè)置于所述冷卻循環(huán)流路,并能夠 由所述多個(gè)栗同時(shí)供給致冷劑,在所述臨時(shí)待冷卻設(shè)備與所述多個(gè)栗之間設(shè)置有一可開(kāi)閉的閥門(mén)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于磁共振成像設(shè)備的冷卻循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,所述多個(gè)栗的總功率設(shè)置為能夠向所述常時(shí)待冷卻設(shè)備及所述臨時(shí)待冷卻設(shè)備供給 致冷劑,且一部分栗的功率設(shè)置為能夠向所述常時(shí)待冷卻設(shè)備供給致冷劑。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的用于磁共振成像設(shè)備的冷卻循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,當(dāng)所述多個(gè)栗中的除所述一部分栗之外的另一部分栗關(guān)閉時(shí),所述閥門(mén)關(guān)閉,斷開(kāi)向 所述臨時(shí)待冷卻設(shè)備供給致冷劑。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于磁共振成像設(shè)備的冷卻循環(huán)系統(tǒng),其特征在于,在所述冷卻循環(huán)流路中設(shè)置有用于與外部冷卻流路接觸的換熱器,流過(guò)所述常時(shí)待冷 卻設(shè)備和所述臨時(shí)待冷卻設(shè)備后的致冷劑在所述換熱器被冷卻至期望的溫度。5.—種磁共振成像設(shè)備,其特征在于,包括權(quán)利要求1?4中任一項(xiàng)所述的冷卻循環(huán)系統(tǒng)。
【文檔編號(hào)】G01R33/3815GK205621536SQ201620390998
【公開(kāi)日】2016年10月5日
【申請(qǐng)日】2016年4月29日
【發(fā)明人】楊海鷹
【申請(qǐng)人】西門(mén)子(深圳)磁共振有限公司