CN104658084A

CN104658084A - 辐射系统

Info

Publication number: CN104658084A
Application number: CN201410547451.7A
Authority: CN
Inventors: J.伯恩哈特; K.格鲁伯; S.考夫曼; L.沃纳
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2015-05-27
Also published as: DE102013223521A1; CN204581313U

Abstract

本发明涉及一种具有至少两个辐射器(1，2)的辐射系统，其中，所述至少两个辐射器(1，2)能够共同地被冷却单元(3)冷却，所述冷却单元包括具有在其中循环的冷却介质的冷却循环回路(4-20)。这种辐射系统能结构简单地构造。

Description

辐射系统

技术领域

本发明涉及一种辐射系统。

背景技术

这种辐射系统包括至少一个产生热量的辐射器、例如伦琴射线发射器。

辐射系统的运行从伦琴射线发射器的特定功率等级起以使用与伦琴射线发射器相连接的冷却单元为前提，通过该冷却单元使伦琴射线发射器散热。

所述冷却单元必须特别与辐射系统相协调，并且该冷却单元通常包括至少一个用于循环的冷却介质的泵、用于循环冷却冷却介质(循环冷却比率)的热交换器、相应地用于传输冷却介质(流量率)的管路以及连接件。此外，这种冷却单元还分别包括用于冷却介质的容器和膨胀箱、以及同样情况下用于监测运行所需的传感器。

在辐射系统中，需要满足对于功率和/或在系统周围的集成(限定的结构空间，集成在所述周围系统的冷却策略中)的特别高的要求，和/或对机械学(旋转)和/或对效率的特别要求，随后所述冷却策略(Kühlkonzept)实现特别的意义。因此，例如特别在CT系统中必须协调在机架上的冷却策略。

在复合辐射系统(多源伦琴射线系统)中，因此每个伦琴射线发射器分别通过一个专属的冷却单元散热。

因此，为每个伦琴射线发射器配备专属的、以最大冷却功率工作的冷却单元。因此，总共输出过量的冷却功率，因为从来没有出现所有的伦琴射线发射器在较长时间间隔上必须同时产生最大功率。

尤其在高功率伦琴射线发射器中，使用变压器油作为冷却绝缘介质，所述变压器油必要时在多级循环冷却过程中被冷却(油-水-空气)。

由外部额外购买的部件装配而成的批量生产设备只是能够满足简单的功能要求，并且简单地被应用在要被描述的技术接口中。

具有高功率伦琴射线发射器的辐射系统例如由DE 102010013604A1所公开，其中，所述辐射系统设计为CT系统，并且具有流体冷却装置。将高功率伦琴射线发射器和对置的所配属的探测器安置在机架上。所述伦琴射线发射器被冷却设备所冷却，该冷却设备包括具有在其中循环的冷却介质的冷却循环回路。此外，将冷却设备连接在压缩机上，该压缩机位于旋转的机架上，并且借助运行机架所产生的离心力提高在冷却设备中的压力(双腔系统)。

此外，在DE 10 2011 004 220 A1中还描述了一种具有伦琴射线辐射器的伦琴射线辐射系统，它包括阳极盘、输出口和阴极以及第一冷却器件和第二冷却器件。所述第一冷却器件带走在阳极盘和在输出口处形成的热量，相反地，第二冷却器件带走阴极的热量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供具有至少两个辐射器的辐射系统，该辐射系统结构简单地构造。

根据本发明所述辐射系统具有至少两个辐射器，其中，至少两个辐射器能够共同地被冷却单元冷却，该冷却单元包括具有在其中循环的冷却介质的冷却循环回路。

对于根据本发明的辐射系统，能够使用不同的冷却介质作为冷却介质。因此，根据相应的应用情况，既能够使用气态冷却介质也能够使用液态冷却介质。适合的气态冷却介质例如是空气，但是其它气体或者混合气体也适用于冷却根据本发明的辐射系统。作为用于所述辐射系统的液态冷却介质(冷却液)例如可以是水，必要时可以具有添加物，或者可以是变压器油。

本发明尤其能够被有利地实现在伦琴射线发射器中，但是，其它产生热量的辐射器、例如β射线辐射器或者γ射线辐射器通过根据本发明的措施也能够被有效地冷却。

具有多个高功率射线辐射器的辐射系统例如是具有两个旋转的、相互错移90°安置的伦琴射线发射器(所谓的双源CT系统)或者具有安装在顶部的高功率伦琴射线发射器和安装在底部的高功率伦琴射线发射器的血管造影系统(所谓的双平面血管造影系统)。

通过根据本发明的解决方案，用于同时循环冷却至少两个设在辐射系统中的辐射器的冷却单元在辐射系统中只有一次需要基本功能部件。根据冷却单元的配置和所使用的冷却介质，功能部件例如是热交换器、混合器、膨胀箱、电接口和/或备用电源。

通过在根据本发明的辐射系统中只一次使用基本功能部件，能够得到结构上较简单的结构，由此除了相应的成本优势外尤其还能够得到较高的运行安全性以及较少的结构空间。

已经在正好有两个辐射器能够共同被冷却单元冷却的辐射系统中实现上述优点。

虽然基本功能部件只被使用一次，但是在所有运行类型中冷却单元的冷却功率或循环冷却功率都是同样好的。

如果在包括两个辐射器(例如分别具有例如150KW峰值功率的高功率射线辐射器)的辐射系统中只运行一个辐射器，则随后该辐射器单独地被冷却单元(例如6KW)完全循环冷却。因此，辐射器能够在较长的时间间隔上以全部功率运行。

如果在辐射系统中同时以中等功率运行两个辐射器，则随后冷却功率的配置同样被优化。

即使当两个辐射器必须同时以全部功率运行时，这在短时间内同样能够是可行的。

在正好具有两个辐射器的辐射系统中所描述的优点在具有多于两个辐射器的辐射系统中也同样具备。为此，仅仅能够将预先给定数量的辐射器组合为至少一个辐射器组，其中，每个辐射器组的辐射器分别共同地由一个冷却单元冷却。每个辐射器组由此构成辐射器系统。

如果辐射器系统例如包括六个辐射器，则例如能够构成如下的辐射器组：

-各自具有两个辐射器的三个辐射器组，

-各自具有三个辐射器的两个辐射器组，

-具有两个辐射器的一个辐射器组和具有四个辐射器的一个辐射器组。

因此，利用根据本发明的解决方案能够实现模块化的结构，该结构在辐射系统的配置中提供较高的灵活性。

根据有利的实施例，辐射系统的冷却单元包括热交换器，其中，冷却介质能够被循环冷却。因此，再次提高冷却功率。

附图说明

下面结合附图进一步阐述示出本发明的实施例，但是本发明并不局限于该实施例。

图1为连接示意图。

具体实施方式

在附图中示出的根据本发明的辐射系统的实施方式包括两个辐射器1和2，它们分别被设计为伦琴射线发射器。为清楚起见，对两个伦琴射线发射器分别只示出辐射器壳体。在两个辐射器壳体中分别安置已知的伦琴射线管，它分别可被真空壳体包围，在该真空壳体中安置阳极和阴极。

所述两个伦琴射线发射器1和2在它们工作时一起被冷却单元3冷却。

冷却单元3包括冷却介质箱4以及与该冷却介质箱4通过管路5相联接的膨胀箱6。冷却介质箱4包含流体的冷却介质、例如水，必要时设有添加剂，或者变速器油。

流体的冷却介质通过泵7被从冷却介质箱4中泵出，并且通过管路8以及连接件9被输送到伦琴射线发射器1。此外，在冷却介质箱4中的冷却介质通过泵10、管路11和连接件12被输送到伦琴射线发射器2。冷却介质箱4因此构成用于两个伦琴射线发射器1和2的共同冷却介质箱。

通过被输送的冷却介质，两个伦琴射线发射器1和2被冷却(散热)。在辐射系统中在泵7和10工作时循环的冷却介质吸收来自两个伦琴射线发射器1和2的热量，并且由此被加热。

被加热的冷却介质随后被输送到热交换器13。伦琴射线发射器1为此通过连接件14以及管路15与热交换器13相连接。伦琴射线发射器2为此通过连接件16以及管路17与热交换器13相连接。热交换器13可以是叉流热交换器13，它用水填充，并且由空气流过。空气流通过箭头18和19来表示。

在被加热的冷却介质循环流回到热交换器13后，被冷却的冷却介质通过管路20被输送到冷却介质箱4。

结合所述实施例所阐述的本发明不仅在双源CT系统中而且还在双平面血管造影系统中能够被有利地实施。

虽然本发明在细节上通过优选实施例被详细地图示和描述，但是本发明并不被在附图中所示的实施例所局限。更确切地说，本领域技术人员还能够推导出根据本发明的技术方案的其它变型方案，只要不脱离本发明的基本思想即可。

Claims

1.一种具有至少两个辐射器(1，2)的辐射系统，其中，所述至少两个辐射器(1，2)能够共同地被冷却单元(3)冷却，所述冷却单元包括具有在其中循环的冷却介质的冷却循环回路(4-20)。

2.根据权利要求1所述的辐射系统，其中，所述辐射器(1，2)设计为伦琴射线发射器。

3.根据权利要求1所述的辐射系统，其中，刚好两个辐射器(1，2)能够共同地被所述冷却单元(3)冷却。

4.根据权利要求1所述的辐射系统，其中，能够将预先给定数量的辐射器(1,2)组合为至少一个辐射器组，其中，每个辐射器组的辐射器分别能够共同地由一个冷却单元冷却。

5.根据权利要求1所述的辐射系统，其中，所述冷却介质是冷却液。

6.根据权利要求5所述的辐射系统，其中，所述冷却液是水。

7.根据权利要求5所述的辐射系统，其中，所述冷却液是变压器油。

8.根据权利要求1所述的辐射系统，其中，所述冷却单元(3)包括热交换器(13)，在所述热交换器中能够循环冷却所述冷却介质。