CN102846335B - 一种风冷式x光机空气冷却系统装置及效率评估方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风冷式X光机空气冷却系统效率评估方法，包括如下步骤：步骤一、在腔体冷风入口、腔体热风出口、风冷器的冷风进口侧和热风出口侧分别设置温度探头；步骤二、在设计工况下，测量每个温度探头所在区域的温度；步骤三、计算所述腔体冷风入口的冷风温度T_ql、所述腔体热风出口的热风温度T_qr、所述风冷器的冷风进口侧的冷风温度T_fl和所述风冷器的热风出口侧的热风温度T_fr；步骤四、计算所述冷却系统进风侧的效率系数；步骤五、计算所述冷却系统排风侧的效率系数；步骤六、根据进风侧和排风侧的效率系数，调整所述腔体冷风入口和热风出口在所述冷却系统中的位置。本发明所述方法简单易行，提高了空气冷却系统的效率。

Description

一种风冷式X光机空气冷却系统装置及效率评估方法

技术领域

本发明涉及一种医疗设备的效率评估方法，具体地说，涉及一种风冷式X光机空气冷却系统装置及效率评估方法。

背景技术

CT机容纳X光管等设备的腔体由于其内容设备，尤其是X光管的不断发热，需要持续冷却。经过空调的冷风从冷风进口进入腔体，紧靠安装在液态冷却剂风冷器旁的风机运转，强制腔体内的冷空气吹过风冷器散热片，冷却冷却管道内的液态制冷剂，吹过风冷器的热风从热风出口被排出腔体。高效率的空气冷却系统能保证低温冷风能被尽可能多地加热，用最小的风量带走尽量多的热量。设计者尝试了多种设计方法来提高空冷系统的冷却效率，例如设计环腔体圆周的冷风送风口，或在风冷器安装气流隔断防止气流短路，但迄今为止，没有一种科学的方法来量化空冷式X光机的空气冷却系统的效率，为这一系统的优化设计提供依据。

发明内容

本发明的目的是提供一种简便的、能帮助风冷式X光机冷却系统的设计人员对系统效率进行评估的方法，继而对冷却系统的设计进行优化改进。

为了解决现有技术存在的问题，达到上述目的，本发明提供了一种风冷式X光机空气冷却系统效率评估方法，所述冷却系统包括腔体冷风入口、风冷器、风机和腔体热风出口，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤一、在所述腔体冷风入口和腔体热风出口分别设置一个温度探头，在所述风冷器的冷风进口侧和热风出口侧分别设置多个温度探头；

每个所述温度探头的一端均通过枢轴与冷风器的外侧连接，所述枢轴与一驱动机构相连，所述驱动机构驱动所述温度探头以所述枢轴为基点活动，使所述温度探头的另一端在一定范围内进行旋转，其运动轨迹为圆形；

步骤二、在设计工况下，测量每个温度探头所在区域的温度，该温度为所述温度探头旋转一周所测得温度的平均值；

步骤三、根据每个温度探头测得的所在区域的温度，计算所述腔体冷风入口的冷风温度T_ql、所述腔体热风出口的热风温度T_qr、所述风冷器的冷风进口侧的冷风温度T_fl和所述风冷器的热风出口侧的热风温度T_fr；

步骤四、计算所述冷却系统进风侧的效率系数，计算公式为：

η_j＝(T_fl-T_ql)/(T_qr-T_ql)；

步骤五、计算所述冷却系统排风侧的效率系数，计算公式为：

η_p＝(T_qr-T_fr)/(T_qr-T_ql)；

步骤六、根据所述冷却系统进风侧和排风侧的效率系数，分别调整所述腔体冷风入口和热风出口在所述X光机空气冷却系统中的位置，使所述进风侧效率系数和排风侧效率系数的值达到最小。

优选的是，步骤一中所述风冷器的冷风进口侧的冷风温度T_fl为位于所述风冷器的冷风进口侧的多个温度探头测量的温度的平均值，计算公式为：

T_fl＝∑T_{fl_n}(n＝1...N，N为温度探头个数)。

优选的是，步骤一中所述风冷器的热风出口侧的热风温度T_fr为位于所述风冷器的热风出口侧的多个温度探头测量的温度的平均值，计算公式为：

T_fr＝∑T_{fr_n}(n＝1...M，M为温度探头个数)。

本发明的有益效果是：本发明所述的风冷式X光机空气冷却系统效率评估方法在原来冷却系统的基础上，只添加了多个温度探头，设备简单，且容易拆卸和安装；所测得的温度都是多次测量或多个温度探头所测温度的平均值，提高了测量的精确度；通过计算进风侧效率和排风侧效率，能帮助设计人员找到空冷系统问题发生的流侧，更好地指导冷却系统的改进；所述方法简单易行，提高了空气冷却系统的效率，能保证低温冷风能被尽可能多地加热，用最小的风量带走尽量多的热量。

附图说明

图1为本发明所述风冷式X光机空气冷却系统的结构示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明，以使本领域普通技术人员参照本说明书后能够据以实施。

如图1所示，本发明所述风冷式X光机空气冷却系统效率评估方法采用的冷却系统包括X关机1、腔体冷风入口4、风冷器3、风机2和腔体热风出口5，所述方法包括如下步骤：

步骤一、在所述腔体冷风入口4和腔体热风出口5分别设置一个温度探头6，在所述风冷器的冷风进口侧和热风出口侧分别设置多个温度探头6。

因为所述腔体冷风入口4和腔体热风出口5比较小，空间不大，所以只需要一个温度探头6就可以较准确地获得两处的温度数据；所述冷却系统是依靠所述风机2把冷风吹过所述风冷器3，从而达到冷却的目的，所以在所述风冷器3的面积比较大的情况下，每个部分的温度差异相对较大，需在冷风入口侧和热风出口侧分别设置多个温度探头6，以使测量结果更为准确。

每个所述温度探头6的一端均通过枢轴与冷风器3的外侧连接，所述枢轴与一驱动机构相连，所述驱动机构驱动所述温度探头以所述枢轴为基点活动，使所述温度探头的另一端在一定范围内进行旋转，其运动轨迹为圆形。因为所述每个温度探头6只能测得其所在的一点的温度数据，不可避免地存在误差，所以通过上述结构使所述温度探头6可以旋转，在旋转过程中可以获得其所在区域的所有温度数据。

步骤二、在设计工况下，测量每个温度探头6所在区域的温度，该温度为所述温度探头6旋转一周所测得温度的平均值。取其在旋转过程中测得的所有温度数据的平均值为此温度探头6所在区域的温度数据，使测量结果更加精确。

步骤三、根据每个温度探头6测得的所在区域的温度，计算所述腔体冷风入口的冷风温度T_ql、所述腔体热风出口的热风温度T_qr、所述风冷器的冷风进口侧的冷风温度T_fl和所述风冷器的热风出口侧的热风温度T_fr。

所述风冷器3的冷风进口侧的冷风温度T_fl为位于所述风冷器3的冷风进口侧的多个温度探头6测量的温度的平均值，计算公式为：T_fl＝∑T_{fl_n}(n＝1...N，N为温度探头个数)；所述风冷器3的热风出口侧的热风温度T_fr为位于所述风冷器3的热风出口侧的多个温度探头6测量的温度的平均值，计算公式为：

T_fr＝∑T_{fr_n}(n＝1...M，M为温度探头个数)。

步骤四、计算所述冷却系统进风侧的效率系数，计算公式为：

η_j＝(T_fl-T_ql)/(T_qr-T_ql)。

步骤五、计算所述冷却系统排风侧的效率系数，计算公式为：

η_p＝(T_qr-T_fr/(T_qr-T_ql)。

步骤六、根据所述冷却系统进风侧和排风侧的效率系数，分别调整所述腔体冷风入口4和热风出口5在所述X光机1空气冷却系统中的位置，使所述进风侧效率系数和排风侧效率系数的值达到最小。

所述温度探头6采集其所在区域的温度数据，其可以与一计算机相连，其包括显示单元和数据处理模块，系统根据设置好的公式自动进行计算，显示单元显示所有的温度数据和计算结果，供设计人员参考，省时省力。所述冷却系统在工作过程中，所述腔体冷风入口4温度最低，风冷器冷风进风侧温度其次，风冷器热风排风侧温度高于进风侧，而腔体热风出口5温度最高。所述冷却系统进风侧的效率系数和排风侧的效率系数分别代表进风和出风侧的系统设计效率，都介于0和1之间。从系统优化角度来说，这两个值越小，说明该侧的设计越好。对于不同的空冷系统，这两个值可以作为标准直接比较，确定不同设计之间的优劣。例如设计B的进风侧效率η_{j_B}小于于设计A的进风侧效率η_{j_A}，则说明B的进风侧设计优于A。设计人员可以通过调整设计A进风口的位置等方式降低该效率，实现优化进风侧的目的。这样两个效率的提出，能帮助设计人员找到空冷系统问题发生的流侧，更好地指导有的放矢的系统改进措施。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (3)

1.一种风冷式X光机空气冷却系统效率评估方法，所述冷却系统包括腔体冷风入口、风冷器、风机和腔体热风出口，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

步骤一、在所述腔体冷风入口和腔体热风出口分别设置一个温度探头，在所述风冷器的冷风进口侧和热风出口侧分别设置多个温度探头；

每个所述温度探头的一端均通过枢轴与风冷器的外侧连接，所述枢轴与一驱动机构相连，所述驱动机构驱动所述温度探头以所述枢轴为基点活动，使所述温度探头的另一端在一定范围内进行旋转，其运动轨迹为圆形；

步骤二、在设计工况下，测量每个温度探头所在区域的温度，该温度为所述温度探头旋转一周所测得温度的平均值；

步骤三、根据每个温度探头测得的所在区域的温度，计算所述腔体冷风入口的冷风温度T_ql、所述腔体热风出口的热风温度T_qr、所述风冷器的冷风进口侧的冷风温度T_fl和所述风冷器的热风出口侧的热风温度T_fr；

步骤四、计算所述冷却系统进风侧的效率系数，计算公式为：η_j＝(T_fl-T_ql)/(T_qr-T_ql)；

步骤五、计算所述冷却系统排风侧的效率系数，计算公式为：η_p＝(T_qr-T_fr)/(T_qr-T_ql)；

步骤六、根据所述冷却系统进风侧和排风侧的效率系数，分别调整所述腔体冷风入口和热风出口在所述X光机空气冷却系统中的位置，使所述进风侧效率系数和排风侧效率系数的值达到最小。

2.如权利要求1所述的风冷式X光机空气冷却系统效率评估方法，其特征在于，所述风冷器的冷风进口侧的冷风温度T_fl为位于所述风冷器的冷风进口侧的多个温度探头测量的温度的平均值。

3.如权利要求1所述的风冷式X光机空气冷却系统效率评估方法，其特征在于，所述风冷器的热风出口侧的热风温度T_fr为位于所述风冷器的热风出口侧的多个温度探头测量的温度的平均值。