CN108143433A - 一种球管冷却系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种球管冷却系统，包括内轴承,所述内轴承为中空圆柱体结构，所述内轴承的一端形成内轴承盲孔，喷射管沿所述内轴承盲孔的开口端伸入所述内轴承盲孔；所述球管冷却系统还包括外轴承，所述外轴承为中空圆柱体结构，所述外轴承的一端形成外轴承盲孔，所述内轴承伸入所述外轴承盲孔且所述外轴承盲孔的孔壁与所述内轴承的外壁之间布置有滚珠或液态金属。本发明能够有效提高球管散热效率，大大延长了球管的使用寿命，且能明显降低电路板故障，节省维修和更新费用，具有极高的商业价值。
Description
技术领域
本发明涉及医学诊断领域，更具体地，涉及一种球管冷却系统。
背景技术
CT(Computed Tomography)即计算机体层摄影，是目前人体内部组织器官解剖形态结构的最主要的摄影手段系统，尤其是检查有密度和形态变化的疾病敏感病灶，由它引起的影像诊断技术的革命推动了医学迅速发展。
目前CT影像已成为现代医院不可缺少的常规诊断技术，其核心装置球管是成本最高的耗材。球管主要是由管芯、管套、散热器、绝缘油以及一些附属配件等组成。球管实际上是一个大的高真空的阴极射线二极管，是产生X线的系统，球管曝光时约1％的电能形成了X线，由窗口发射，约99％的功率转化为热能，管芯内部会产生强大的热量。通常，球管故障的根本原因在于过热，球管曝光时如果散热不及时，内部轴承，钨靶热量可以积累到摄氏700-1200度，反映到油温上可以达到60-90度，瞬间或者持续过热会导致轴承变形、磨损、卡死。同时，金属靶面蒸发，会导致管芯打火及其他材料老化。
图1示出了现有技术中，普通球管冷却系统的冷却液流向的示意图。普通的球管冷却系统的冷却液仅在管芯外围流动吸收管芯内部产生的热量，再通过冷却组件的油泵循环出来利用风扇与机架内的环境空气进行热交换冷却。普通的球管冷却系统散热效率较低，不能有效延缓球管部件老化，日常仍需要耗费大量的人力物力进行球管的维修或者更换，因此如何有效的提高球管的散热效率对于节省成本至关重要。
发明内容
针对现有技术存在的技术缺陷，本发明的目的是提供一种球管冷却系统，包括内轴承,所述内轴承为中空圆柱体结构，所述内轴承的一端形成内轴承盲孔，喷射管沿所述内轴承盲孔的开口端伸入所述内轴承盲孔。
优选地，所述的球管冷却系统，其特征在于，所述球管冷却系统还包括外轴承，所述外轴承为中空圆柱体结构，所述外轴承的一端形成外轴承盲孔，所述内轴承伸入所述外轴承盲孔且所述外轴承盲孔的孔壁与所述内轴承的外壁之间布置有滚珠或液态金属。
优选地，所述的球管冷却系统，其特征在于，所述外轴承盲孔的孔壁与所述内轴承的外壁之间布置有液态金属，所述内轴承的外壁上沿所述内轴承的长度方向对称设置多排多个人字型导流槽。
优选地，所述的球管冷却系统，其特征在于，相邻两个所述人字型导流槽之间间隙取值范围为1mm-18mm。
优选地，所述的球管冷却系统，其特征在于，所述多排多个人字型导流槽开口方向与所述外轴承转动方向相反。
优选地，所述的球管冷却系统，其特征在于，所述内轴承盲孔的孔壁上设置一个或多个散热凹陷槽，所述散热凹陷槽沿所述内轴承盲孔的长度方向分布。
优选地，所述的球管冷却系统，其特征在于，所述散热凹陷槽凹陷弧度尺寸取值范围为1rad-3rad。
优选地，所述的球管冷却系统，其特征在于，还包括外壳，所述内轴承、所述外轴承与所述外壳密封固定连接。
优选地，所述的球管冷却系统，其特征在于，所述内轴承未设置所述内轴承盲孔的一端抵接所述外轴承未设置所述外轴承盲孔的一端，所述外轴承未设置所述外轴承盲孔的一端连接一靶盘。
本发明提供了一种球管冷却系统，包括内轴承,所述内轴承为中空圆柱体结构，所述内轴承的一端形成内轴承盲孔，喷射管沿所述内轴承盲孔的开口端伸入所述内轴承盲孔；所述球管冷却系统还包括外轴承，所述外轴承为中空圆柱体结构，所述外轴承的一端形成外轴承盲孔，所述内轴承伸入所述外轴承盲孔且所述外轴承盲孔的孔壁与所述内轴承的外壁之间布置有滚珠或液态金属。本发明能够有效提高球管散热效率，减缓球管各部件老化，大大延长了球管的使用寿命，且能明显降低电路板故障，节省维修和更新费用，具有极高的商业价值。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1示出了现有技术中，普通球管冷却系统的冷却液流向示意图；
图2示出了根据本发明的具体实施方式的，一种球管冷却系统的剖面示意图；
图3示出了根据本发明的第一实施例的，一种球管冷却系统的结构示意图；以及
图4示出了根据本发明的第二实施例的，一种球管冷却系统的冷却液流向示意图。
具体实施方式
为了更好的使本发明的技术方案清晰地表示出来，下面结合附图对本发明作进一步说明。然而，应该理解，本发明提供了许多可以在各种具体环境中实现的可应用的发明概念。所论述的具体实施例是制造和使用的具体方式的实例，而不用于限制本发明的范围。另外，本发明可以在多个实例中重复参考标号和/或字符或利用好最后相同两位数字而不同的前面的数字(或多个数字)来指定相应的部件。这种重复用于简单和清楚地表达相应的对象，并且其本身不表示所述多个实施例和/或配置之间的关系。此外，在本发明的下文中，一个部件形成在另一个部件上、连接至和/或耦合至另一个部件可以包括以直接接触的方式形成部件的实施例，也可以包括可以在部件之间形成附加部件使得部件不直接接触的实施例。并且，可以使用诸如“下面的”、“上面的”、“水平的”、“垂直的”、“在···之上、“在···之下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”和类似的术语以及其衍生词(例如“水平地”、“向下地”、“向上地”等)的空间关系术语，以容易地描述如本发明中所示的一个部件与另一个部件之间的关系。应当理解，空间关系术语预期覆盖包括部件的器件的不同方位。
图2示出了根据本发明的具体实施方式的，一种球管冷却系统的剖面示意图。
一种球管冷却系统，包括内轴承1,所述内轴承1为中空圆柱体结构，所述内轴承1的一端形成内轴承盲孔，喷射管沿所述内轴承盲孔的开口端伸入所述内轴承盲孔。
优选地，所述的球管冷却系统，其特征在于，所述球管冷却系统还包括外轴承2，所述外轴承2为中空圆柱体结构，所述外轴承2的一端形成外轴承盲孔，所述内轴承1伸入所述外轴承盲孔且所述外轴承盲孔的孔壁与所述内轴承的外壁之间布置有滚珠或液态金属。
具体地，所述内轴承和外轴承均为中空圆柱体结构，喷射管沿所述内轴承盲孔的开口端伸入所述内轴承盲孔，内轴承伸入外轴承盲孔。内轴承和外轴承采用耐热合金制成，工作温度可达400摄氏度，常用材料为高碳铬轴承钢。本领域普通技术人员理解，所述外轴承盲孔的孔壁与所述内轴承的外壁之间布置有滚珠是通过将球形合金钢珠安装在内轴承和外轴承中间，以滚动方式来降低动力传递过程中的摩擦力和提高机械动力的传递效率，但此种方式会带来更高的噪音，且不能承受较大的重载荷。所述液态金属的成分包括Ga、In、Sn等，这些金属熔点非常低，在室温下呈液态，且导热系数远远高于非金属液体，具有与滚珠相似的作用。在一些具体的实施例中，内轴承与外轴承之间布置有利用GCr15轴承钢制成的大小相同的12颗滚珠。
优选地，所述的球管冷却系统，其特征在于，所述外轴承盲孔的孔壁与所述内轴承1的外壁之间布置有液态金属，所述内轴承1的外壁上沿所述内轴承1的长度方向对称设置多排多个人字型导流槽3。
本领域普通技术人员理解，液态金属布置在所述外轴承盲孔的孔壁与所述内轴承的外壁之间与滚珠相比，避免了滚珠与轴承金属面的直接摩擦，有更好的耐冲击性，因滚珠变形和损伤而导致的轴振动的可能性较小，此外，液态金属没有滚珠轴承发出的金属音，有利于降低因金属摩擦而产生的噪音。所述内轴承的外壁上沿所述内轴承的长度方向对称设置多排多个人字型导流槽，所述人字型导流槽内填充液态金属。在一些具体的实施例中，在所述内轴承的外壁上沿所述内轴承方向对称设置50排共1000个人字型导流槽，所述导流槽内填充有液态金属In，所述内轴承通过设置在其外壁上的人字型导流槽内填充的液态金属In与外轴承相连接。。
优选地，所述的球管冷却系统，其特征在于，所述内轴承盲孔的孔壁上设置一个或多个散热凹陷槽4，所述散热凹陷槽4沿所述内轴承盲孔的长度方向分布。
优选地，所述的球管冷却系统，其特征在于，所述散热凹陷槽4凹陷弧度尺寸取值范围为1rad-3rad。
具体地，所述散热凹陷槽设置在内轴承盲孔的孔壁上，并沿内轴承盲孔的长度方向分布，且散热凹陷槽的凹陷弧度尺寸范围为1rad-3rad。本领域普通技术人员理解，散热凹陷槽呈弧形，能最大程度的增加内轴承盲孔的表面积。在一些具体的实施例中，阴极灯丝发热产生具有一定能量的电子，这些电子在射线管两极的高电压电场中向阳极作高速运动轰击阳极靶表面。这些电子的动能有一小部分转化为X射线，大部分的电子动能经过复杂的能量转化过程变为热能，使靶盘温度迅速升高，靶盘的热量通过靶盘自身以及筒体散发出去。冷却液通过喷射管进入内轴承盲孔再回流出来，因内轴承盲孔的孔壁上的散热凹陷槽，极大的增加了冷却液与内轴承的接触面积，冷却液流出内轴承时带走了大量热量，极大地提高了冷却绝缘油的冷却效率。
所述的球管冷却系统，还包括外壳，所述内轴承1、所述外轴承2与所述外壳密封固定连接。所述内轴承1未设置所述内轴承盲孔的一端抵接所述外轴承2未设置所述外轴承盲孔的一端，所述外轴承2未设置所述外轴承盲孔的一端连接一靶盘。具体地，所述外壳用以保持管内的高真空，并支持和固定阳极处于确定位置。外壳材料需具有良好的绝缘性能，较高的机械强度，能承受高真空压力，热膨胀系数小，受热不变形，加工容易以及吸收X射线少等优点，常用的外壳多为以硅酸、硼酸为主要成分的硬质玻璃制成或者金属陶瓷制成。
图3示出了根据本发明的第一实施例的，一种球管冷却系统的结构示意图。
所述的球管冷却系统，其特征在于，所述外轴承盲孔的孔壁与所述内轴承1的外壁之间布置有液态金属，所述内轴承1的外壁上沿所述内轴承1的长度方向对称设置多排多个人字型导流槽3，相邻两个所述人字型导流槽3之间间隙取值范围为1mm-18mm，所述多排多个人字型导流槽3开口方向与所述外轴承2转动方向相反。
本领域普通技术人员理解，所述人字型导流槽能引导并加快液体金属的流动，有效减小液体金属流动时产生的阻力。在一些具体的实施例中，内轴承固定，外轴承沿顺时针方向转动，所述内轴承的外壁上沿所述内轴承的长度方向对称设置的多排多个人字型导流槽开口方向为逆时针方向，相邻两个人字型导流槽之间的间隙为15mm，外轴承转动时，带动液体金属沿人字型导流槽流动。。
图4示出了根据本发明的第二实施例的，一种球管冷却系统的冷却绝缘油流向示意图。
具体地，冷却液通过喷射管进入内轴承盲孔再回流出来，再沿球管外围循环流动，本发明的冷却液不仅可内部吸收球管产生的大量热量，还可通过外围循环流动从外部吸收管芯热量，极大地提高了管芯的散热效率。
本领域普通技术人员应该理解，本发明可以具有许多实施例的变型例。尽管已经详细地描述了实施例及其优势，但应该理解，在不背离实施例的精神和范围的情况下，可以对本发明做各种不同的改变、替换和更改。而且，本申请的范围不意欲限于本说明书中描述的工艺、机器、制造、材料组分、装置、方法和步骤的特定实施例。作为本领域普通技术人员应理解，根据本发明，可以利用现有的或今后将开发、与根据本发明所述的相应实施例执行基本相同的功能或实现基本相同结果的工艺、机器、制造、材料组分、装置、方法或步骤。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。
Claims (9)
1.一种球管冷却系统，其特征在于，所述球管冷却系统包括内轴承,所述内轴承为中空圆柱体结构，所述内轴承的一端形成内轴承盲孔，喷射管沿所述内轴承盲孔的开口端伸入所述内轴承盲孔。
2.根据权利要求1所述的球管冷却系统，其特征在于，所述球管冷却系统还包括外轴承，所述外轴承为中空圆柱体结构，所述外轴承的一端形成外轴承盲孔，所述内轴承伸入所述外轴承盲孔且所述外轴承盲孔的孔壁与所述内轴承的外壁之间布置有滚珠或液态金属。
3.根据权利要求2所述的球管冷却系统，其特征在于，所述外轴承盲孔的孔壁与所述内轴承的外壁之间布置有液态金属，所述内轴承的外壁上沿所述内轴承的长度方向对称设置多排多个人字型导流槽。
4.根据权利要求3所述的球管冷却系统，其特征在于，相邻两个所述人字型导流槽之间间隙取值范围为1mm-18mm。
5.根据权利要求3所述的球管冷却系统，其特征在于，所述多排多个人字型导流槽开口方向与所述外轴承转动方向相反。
6.根据权利要求1所述的球管冷却系统，其特征在于，所述内轴承盲孔的孔壁上设置一个或多个散热凹陷槽，所述散热凹陷槽沿所述内轴承盲孔的长度方向分布。
7.根据权利要求6所述的球管冷却系统，其特征在于，所述散热凹陷槽凹陷弧度尺寸取值范围为1rad-3rad。
8.根据权利要求1所述的球管冷却系统，其特征在于，还包括外壳，所述内轴承、所述外轴承与所述外壳密封固定连接。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的球管冷却系统，其特征在于，所述内轴承未设置所述内轴承盲孔的一端抵接所述外轴承未设置所述外轴承盲孔的一端，所述外轴承未设置所述外轴承盲孔的一端连接一靶盘。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20180612 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |