CN103096608A - 用于ct扫描架的冷却方法和冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于CT扫描架(100)的冷却方法和冷却系统。该冷却方法包括：将来自扫描室(10)的第一冷却空气(124)引入扫描架腔(118)，以冷却X射线管(116)；并且独立于第一冷却空气(124)，将来自扫描室(10)的第二冷却空气(126)直接引入数据采集系统腔(120)，以冷却数据采集系统(108)。在该冷却系统中，用于冷却X射线管(116)的第一冷却空气(124)从扫描室(10)引入扫描架腔(118)，用于冷却数据采集系统(108)的第二冷却空气(126)独立于第一冷却空气(124)从扫描室(10)直接引入数据采集系统腔(120)。

Description

用于CT扫描架的冷却方法和冷却系统

技术领域

本发明涉及用于CT扫描架的冷却方法和冷却系统，并且尤其涉及利用这种冷却方法和冷却系统来冷却CT扫描架中的数据采集系统。

背景技术

众所周知，从CT扫描架产生的热量取决于系统应用，并且主要存在两种热源，一种为X射线管，另一种为在扫描架内部的电子器件。当前，通常利用来自CT扫描室的冷却空气冷却CT扫描架的数据采集系统。具体而言，冷却空气从扫描室首先进入其中布置有X射线管和其它电子器件的扫描架腔。在扫描架腔中，一部分冷却空气在冷却这些X射线管和电子器件直接排出扫描架腔，而另一部分冷却空气引导至数据采集系统(DAS)/检测器腔并且对其进行冷却，之后经数据采集系统/检测器加热的冷却空气重新返回至扫描架腔并且排出。

通常，扫描室大致处于18-26℃的温度，并且扫描架腔的最大容许空气温度为小于45℃，而数据采集系统/检测器腔的最大容许空气温度根据类型而有所变化，例如为小于38℃或34-26℃。此外，对于整个CT扫描架而言，小于10％的热量来自数据采集系统的散热，而大于90％的热量来自扫描架腔中的X射线管以及其它器件的散热。

然而，对于现有布置，冷却空气在进入数据采集系统之前必须经过扫描架腔，并且因此将不可避免地被布置在扫描架腔内的X射线管和电子器件加热。由于数据采集系统腔通常要求比扫描架腔更低的温度，故对于冷却空气在进入数据采集系统之前必须经过扫描架腔的现有布置，必须进一步降低进入扫描架腔的冷却空气的温度，以使得该冷却空气即使在被扫描架腔内的X射线管和电子器件加热之后还能够满足数据采集系统的冷却要求。这显然将降低CT扫描架及其数据采集系统的冷却效率和操控性。

发明内容

基于上述CT扫描架中存在的问题，提出具有本发明特征的用于CT扫描架的冷却方法和冷却系统。

根据本发明的一方面，提供一种用于CT扫描架的冷却方法，扫描架布置在扫描室中，并且具有用于布置X射线管的扫描架腔和用于布置数据采集系统的数据采集系统腔，冷却方法包括：将来自扫描室的第一冷却空气引入扫描架腔，以冷却X射线管；并且独立于第一冷却空气，将来自扫描室的第二冷却空气直接引入数据采集系统腔，以冷却数据采集系统。

根据本发明的另一方面，提供一种用于冷却CT扫描架的冷却系统，扫描架布置在扫描室中，并且具有用于布置X射线管的扫描架腔和用于布置数据采集系统的数据采集系统腔，其中，用于冷却X射线管的第一冷却空气从扫描室引入扫描架腔，用于冷却数据采集系统的第二冷却空气独立于第一冷却空气从扫描室直接引入扫描架腔。

相比于现有技术中用于冷却数据采集系统的冷却空气由布置在扫描架腔中的X射线管不利地加热的情况，本发明利用直接取自扫描室而不经过扫描架腔的第二冷却空气对数据采集系统进行冷却，从而有利地提高了数据采集系统的冷却效率和操控性。

从以下结合附图的描述中，这些和其它优点与特征将变得更加明显。

附图说明

通过结合附图对本发明的示例性实施例进行详细描述，本发明的上述特征将变得更加清楚，在附图中，相同的附图标记表示功能相同或相似的元件，其中：

图1是根据一实施例的CT扫描架的前视图，其中，该CT扫描架具有在形成前盖上的进气格栅；

图2是根据一实施例的CT扫描架的另一前视图，其中，数据采集系统相对于图1旋转了大约90°；

图3是图2所示CT扫描架的前视图，其中前盖被移开；

图4是图1所示CT扫描架的剖视图；

图5是图2和图3所示CT扫描架的剖视图；

图6是根据另一实施例的CT扫描架的前视图，其中，该CT扫描架不具有在形成前盖上的进气格栅；

图7是图6所示的CT扫描架的前视图，其中，前盖被移开；

图8是图6所示CT扫描架的剖视图；以及

图9是图8中的剖视图的一部分的放大视图。

部件列表

10     扫描室

100    扫描架

102    中心轴线

104    前盖

106    进气格栅

108    数据采集系统

110    第一风扇

112    引导板

114    空气密封件

116    X射线管

118    扫描架腔

120    数据采集系统腔

122    第二风扇

124    第一冷却空气

126    第二冷却空气

128    顶盖

130    加热器

132    过滤器

134    进口

136    进气通道

具体实施方式

以下详细的描述参考示意性示出本公开可在其中实践的特定实施例的附图。这些实施例描述得足够详细以使本领域技术人员能够实践本公开，并且可彼此结合或与其它实施例结合以进行结构上的改变，而不偏离本公开的范围。因此，以下详细的描述不应认为限制本发明，本发明的范围仅由权利要求及其等同物限定。

在本文中，如专利文件中所常见的，术语“一”用于包括一个或多于一个，术语“包括”、“包含”和“具有”用于表示除列出元件之外还存在其它元件，除非另作说明。

图1是根据一实施例的CT扫描架100的前视图。该扫描架100布置在通常处于18-26℃的温度的扫描室10中，并且具有中心轴线102和前盖104，其中，数据采集系统108可围绕中心轴线102旋转，而前盖104为固定的。

在前盖104上形成有进气格栅106，以作为用于将冷却空气从扫描室10引入前盖104的装置。虽然在本发明中利用进气格栅106来将冷却空气从扫描室10引入前盖104，但是其它类型的进气装置也可应用于本发明。该进气格栅106为围绕中心轴线102的环形，优选地为360°的圆环形。

在进气格栅106上形成有大量密集布置的任何形状的样式孔，同时优选地在进气格栅106上设置空气过滤器，以过滤来自扫描室10的冷却空气中的可能的杂质。

图2是数据采集系统108围绕中心轴线102旋转大约90°的视图。

图3为对应于图2的前盖被移开后的视图，其清楚地示出第一风扇110的位置。第一风扇110形成在前盖104与数据采集系统108之间，作为用于将来自扫描室10的冷却空气引入数据采集系统108的装置。虽然在本发明中利用风扇，但是也可应用其它相似的装置。

第一风扇110示出为在进气格栅106后方围绕中心轴线102成弧形布置，并且具有等距间隔开的三个风扇。当然，第一风扇110的数目和相对位置也可以根据需要而变化。同样，示出引导板112，其布置在前盖104与扫描架腔118和数据采集系统腔120之间，以将通过进气格栅106的第二冷却空气126引导至数据采集系统腔120并且将第二冷却空气126与扫描架腔118隔离。引导板112形成有与第一风扇110相对应的开口，因此通过进气格栅106的第二冷却空气126将由引导板112引导而经过开口进入第一风扇110。因此，引导板112隔离第二冷却空气126与扫描架腔118，而仅仅允许第二冷却空气126流入数据采集系统腔120。

图4是图1所示CT扫描架的剖视图，其清楚地示出CT扫描架100的内部结构。该扫描架100具有X射线管和其它器件布置在其中的扫描架腔118和数据采集系统108或检测器布置在其中的数据采集系统腔120。第一冷却空气124从扫描室10中吸入扫描架腔118，并且流过X射线管116(图7所示)以进行冷却。此后，经由布置在扫描架100上方的顶盖128的第二风扇122返回至扫描室10内。当然，第二风扇122的数目和相对位置也可以根据需要而变化。

可选地，在扫描架腔118中设置有过滤器132，以过滤第一冷却空气124中可能夹带的杂质。

另外，第二冷却空气126也直接从扫描室10中吸入至数据采集系统腔120中，此时第二冷却空气126与第一冷却空气124相隔离。换句话说，第二冷却空气126和第一冷却空气124都直接取自扫描室10中大致处于18-26℃的冷却空气，而不同于现有技术中进入数据采集系统腔120的冷却空气从进入扫描架腔118的冷却空气分流。第二冷却空气126从扫描室10流过前盖104上的进气格栅106，随后经过引导板112的引导而流过第一风扇110并进入数据采集系统腔120。在对布置在数据采集系统腔120中的数据采集系统108进行冷却之后，加热的第二冷却空气126进入扫描架腔118与加热的第一冷却空气124汇合，并且经由第二风扇122返回至扫描室10。当然，加热的第二冷却空气126不一定必须在扫描架腔118与加热的第一冷却空气124汇合，而是直接返回至扫描室10。

第二冷却空气126在进入数据采集系统腔120之前可利用加热器130进行加热，以根据数据采集系统108的需要对来自扫描室10的冷却空气进行加热。加热器130优选地布置在第一风扇110前方，但是也可布置在数据采集系统腔120的其它位置。通过在数据采集系统腔120中布置加热器130，可选择性地对第二冷却空气126进行加热，从而在扫描室10中的温度过低时在数据采集系统腔120中维持稳定的温度。

另外，图4还示出空气密封件114，其示出为布置在引导板112上，但是空气密封件114也可布置在前盖104上。空气密封件114在彼此相对旋转的引导板112与前盖104之间形成密闭气室。因此，经由进气格栅106进入的第二冷却空气126只能由引导板112引导而通过开口进入第一风扇110，所以避免第二冷却空气126通过引导板112与前盖104之间可能存在的间隙而泄漏至扫描架腔118内。该空气密封件114为围绕中心轴线102的圆环形，并且为布置在引导板112的内边缘和外边缘附近的两个空气密封件。

图5是图2和图3所示CT扫描架100的剖视图。第一冷却空气124经过过滤器132从扫描室10中进入扫描架腔118以对X射线管116进行冷却，此后经由第二风扇122返回至扫描室10内。第二冷却空气126也直接从扫描室10中经由前盖104上的进气格栅106引入至数据采集系统腔120中，以对数据采集系统108进行冷却。此后，加热的第二冷却空气126进入扫描架腔118与加热的第一冷却空气124汇合，并且经由第二风扇122返回至扫描室10。

同样，布置有空气密封件114，以防止第二冷却空气126泄漏至扫描架腔118内。

图6是根据另一实施例的CT扫描架的前视图，其中，该CT扫描架不具有在形成前盖上的进气格栅，相反该前盖具有位于扫描架100上方的进口。换句话说，图1-5所示的实施例通过进气格栅106从前盖104的前方引入第二冷却空气126，而图6所示的实施例通过进口从前盖104的上方引入第二冷却空气126。

图7为前盖被移开之后图6所示的CT扫描架的前视图。引导板112布置在前盖104与扫描架腔118和数据采集系统腔120之间，以将从上方进入的第二冷却空气126引导至数据采集系统腔120。引导板112形成有与第一风扇110相对应的开口，因此通过第二冷却空气126将由引导板112引导而经过开口进入第一风扇110。

图7还示出空气密封件114，其在彼此相对旋转的引导板112与前盖104之间形成密闭气室。因此，从上方进入的第二冷却空气126只能由引导板112引导而通过开口进入第一风扇110，所以避免第二冷却空气126通过引导板112与前盖104之间可能存在的间隙而泄漏至扫描架腔118内。该空气密封件114为布置在引导板112的内边缘和外边缘附近两个空气密封件。

图8类似于图4，它们之间的主要区别在于，在图4所示的示例中第二冷却空气126经由设置在前盖104上的进气格栅106从前方进入数据采集系统腔120，而在图8中第二冷却空气126经由设置在前盖104上的进口134从上方进入数据采集系统腔120。在图8中，在前盖104中形成有进气通道136，第二冷却空气126在通过进口134之后流过进气通道136而进入数据采集系统腔120。该进口134优选地形成在前盖104的竖直上方，并且进气通道136优选地形成在前盖104的外层与内层之间。

图9是图8的一部分的放大视图，其更加清楚地示出用于第二冷却空气126的进口134和进气通道136。第二冷却空气126流经进口134、进气通道136、加热器130和第一风扇110而进入数据采集系统腔120，并且在冷却数据采集系统108之后流入扫描架腔118而经由第二风扇122排出至扫描室10。

对于本发明，由于用于冷却扫描架腔118中的X射线管116的第一冷却空气124与用于冷却数据采集系统腔120中的数据采集系统108的第二冷却空气126分离地取自扫描室10，故实现扫描架腔118与数据采集系统腔120隔离散热。相比于现有技术中用于冷却数据采集系统108的冷却空气由布置在扫描架腔118中的X射线管116不利地加热的情况，本发明利用直接取自扫描室10而不经过扫描架腔118的第二冷却空气126对数据采集系统108进行冷却，从而有利地提高了数据采集系统108的冷却效率和操控性。

当然，相比于现有技术中为了冷却数据采集系统108而必须较低地控制进入扫描架腔118中的冷却空气的温度，本发明可以同时降低用于扫描架腔118的第二风扇122和用于数据采集系统腔120的第一风扇110的速度，从而减少功率消耗和噪声。

当然，由于用于扫描架腔118和数据采集系统腔120的冷却系统相互独立，故能够简化相应冷却系统的设计、容易实现紧凑的冷却系统设计以及避免相应冷却系统之间的冲突。

尽管本发明连同仅仅有限数目的实施例详细地进行了描述，但是应容易地理解的是，本发明不限制于这种公开的实施例。而相反，本发明可改变以包括之前没有描述的、但是与本发明的精神和范围相称的任何数目的变更、更替、替代或等同布置。此外，尽管描述了本发明的各种实施例，但是将理解的是，本发明的方面可包括描述的实施例中的仅仅一些。因此，本发明将不应视为由前述描述限制，而是仅由权利要求的范围限制。

Claims (18)

1.一种用于CT扫描架(100)的冷却方法，所述扫描架(100)布置在扫描室(10)中，并且具有用于布置X射线管(116)的扫描架腔(118)和用于布置数据采集系统(108)的数据采集系统腔(120)，所述冷却方法包括：

将来自所述扫描室(10)的第一冷却空气(124)引入所述扫描架腔(118)，以冷却所述X射线管(116)；并且

独立于所述第一冷却空气(124)，将来自所述扫描室(10)的第二冷却空气(126)直接引入所述数据采集系统腔(120)，以冷却所述数据采集系统(108)。

2.根据权利要求1所述的冷却方法，其特征在于，所述冷却方法还包括：

在所述第二冷却空气(126)冷却所述数据采集系统(108)之后，将所述第二冷却空气(126)在所述扫描架腔(118)中与所述第一冷却空气(124)汇合并且从所述扫描架(100)排出。

3.根据权利要求1或2所述的冷却方法，其特征在于，设置有固定的前盖(104)，并且所述数据采集系统腔(120)能够围绕所述扫描架(100)的中心轴线(102)旋转。

4.根据权利要求3所述的冷却方法，其特征在于，在所述前盖(104)上设置有进气格栅(106)，以将所述第二冷却空气(126)从前方引入所述数据采集系统腔(120)。

5.根据权利要求3所述的冷却方法，其特征在于，在所述前盖(104)中设置有进气通道(136)，以将所述第二冷却空气(126)从上方引入所述数据采集系统腔(120)。

6.根据权利要求3所述的冷却方法，其特征在于，在所述前盖(104)与所述扫描架腔(118)和所述数据采集系统腔(120)之间设置引导板(112)，以引导所述第二冷却空气(126)进入所述述数据采集系统腔(120)并且隔离所述第二冷却空气(126)与所述扫描架腔(118)。

7.根据权利要求6所述的冷却方法，其特征在于，在所述前盖(104)与所述引导板(112)之间设置空气密封件(114)，以在彼此相对旋转的所述前盖(104)与所述引导板(112)之间形成空气密封。

8.根据权利要求1或2所述的冷却方法，其特征在于，所述冷却方法还包括：

在引入所述数据采集系统腔(120)之前选择性地加热所述第二冷却空气(126)。

9.根据权利要求1或2所述的冷却方法，其特征在于，所述冷却方法还包括：

在所述扫描架腔(118)和所述述数据采集系统腔(120)中设置过滤器(132)，以过滤所述第一冷却空气(124)和所述第二冷却空气(126)中的杂质。

10.一种用于CT扫描架(100)的冷却系统，所述扫描架(100)布置在扫描室(10)中，并且具有用于布置X射线管(116)的扫描架腔(118)和用于布置数据采集系统(108)的数据采集系统腔(120)，其中，用于冷却所述X射线管(116)的第一冷却空气(124)从所述扫描室(10)引入所述扫描架腔(118)，用于冷却所述数据采集系统(108)的第二冷却空气(126)独立于所述第一冷却空气(124)从所述扫描室(10)直接引入所述数据采集系统腔(120)。

11.根据权利要求10所述的冷却系统，其特征在于，所述第二冷却空气(126)在冷却所述数据采集系统(108)之后在所述扫描架腔(118)中与所述第一冷却空气(124)汇合并且从所述扫描架(100)排出。

12.根据权利要求10或11所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括固定的前盖(104)，并且所述数据采集系统腔(120)能够围绕所述扫描架(100)的中心轴线(102)旋转。

13.根据权利要求12所述的冷却系统，其特征在于，所述前盖(104)上具有进气格栅(106)，以将所述第二冷却空气(126)从前方引入所述数据采集系统腔(120)。

14.根据权利要求12所述的冷却系统，其特征在于，所述前盖(104)中具有进气通道(136)，以将所述第二冷却空气(126)从上方引入所述数据采集系统腔(120)。

15.根据权利要求12所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括在所述前盖(104)与所述扫描架腔(118)和所述数据采集系统腔(120)之间的引导板(112)，用于引导所述第二冷却空气(126)进入所述述数据采集系统腔(120)并且隔离所述第二冷却空气(126)与所述扫描架腔(118)。

16.根据权利要求15所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括在所述前盖(104)与所述引导板(112)之间的空气密封件(114)，用于在彼此相对旋转的所述前盖(104)与所述引导板(112)之间形成空气密封。

17.根据权利要求10或11所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括加热器(130)，其选择性地加热引入所述数据采集系统腔(120)的所述第二冷却空气(126)。

18.根据权利要求10或11所述的冷却系统，其特征在于，所述冷却系统还包括过滤器(132)，以过滤所述第一冷却空气(124)和所述第二冷却空气(126)中的杂质。

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