CN112305476B - 冷却方法及冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明实施例中公开了一种冷却方法及冷却系统。其中，方法包括：从系统中的各个待冷却部件中预先确定出至少一个对冷凝水敏感的部件和至少一个对冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件，将所述对冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件作为在先冷却部件，将所述对冷凝水敏感的部件作为在后冷却部件；利用初始冷却液对所述在先冷却部件进行优先冷却，并输出进行优先冷却后的冷却液，得到二次冷却液，控制所述二次冷却液的温度在露点温度以上；利用在露点温度以上的所述二次冷却液对所述在后冷却部件进行冷却。本发明实施例中的技术方案能够降低对冷却系统流量的要求，能够降低制冷机能量消耗并实现优良的冷却效果。

Description

冷却方法及冷却系统

技术领域

本发明涉及冷却技术领域，特别是一种冷却方法及冷却系统。

背景技术

磁共振成像(MRI)系统在运行中，由于各系统部件会不同程度地产生热量，因此通常设置冷却系统如水冷系统将多余热量带走，以保证各个部件工作在正常温度范围内。

其中，在一些大功率电子设备(如磁共振成像系统中的梯度放大器、梯度线圈等)中，因其输出可迅速变化，因此导致所需冷却功率也具有巨大变化。这样一来冷却系统应设计为具有较大的备用冷却电容，且能快速响应所需冷却功率的变化，以避免部件过热。同时，冷却系统还应将冷却液的温度控制在露点温度以上，以避免冷凝水损坏电子设备，这限制了冷却液的温度范围。为了达到所要求的冷却效果，由于温度范围受限，使得对冷却液的流量要求变高，这又限制了冷却系统的冗余调节。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例中一方面提出了一种冷却方法，另一方面提出了一种冷却系统，用以降低对冷却系统流量的要求，能够降低制冷机能量消耗并实现优良的冷却效果。

本发明实施例中提出的一种冷却方法，包括：从系统中的各个待冷却部件中预先确定出至少一个对冷凝水敏感的部件和至少一个对冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件，将所述对冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件作为在先冷却部件，将所述对冷凝水敏感的部件作为在后冷却部件；利用初始冷却液对所述在先冷却部件进行优先冷却，并输出进行优先冷却后的冷却液，得到二次冷却液，控制所述二次冷却液的温度在露点温度以上；利用在露点温度以上的所述二次冷却液对所述在后冷却部件进行冷却。

在一个实施方式中，进一步包括：设置一用于增加流体流量的初始冷却液旁路，将进行优先冷却后的冷却液与所述旁路中的初始冷却液进行混合，得到所述二次冷却液。

在一个实施方式中，所述控制所述二次冷却液的温度在露点温度以上包括：对所述二次冷却液进行温度检测，并根据检测结果调节所述初始冷却液的温度，以使得所述二次冷却液达到露点温度以上的设定温度；或者根据所述在先冷却部件的功率变化以及所述二次冷却液的预期温度，控制所述初始冷却液的温度，以使得所述二次冷却液达到露点温度以上的设定温度。

在一个实施方式中，所述在后冷却部件包括：第一数量的靠近所述在先冷却部件的在后冷却部件和第二数量的远离所述在先冷却部件的在后冷却部件；其中，所述第一数量小于所述第二数量，且第一数量大于或等于1；所述旁路为至少两条；所述将进行优先冷却后的冷却液与所述旁路中的初始冷却液进行混合包括：将所述至少两条旁路中的至少一条旁路中的初始冷却液分别与所述进行优先冷却后的冷却液中的一部分混合，得到至少一个第一路二次冷却液；将所述至少两条旁路中剩余的一条旁路中的初始冷却液与所述进行优先冷却后的冷却液中的剩余部分混合，得到第二路二次冷却液；所述控制所述二次冷却液的温度在露点温度以上包括：针对所述至少一个第一路二次冷却液中的每一个，利用温控阀进行温度控制，使得每一个第一路二次冷却液分别达到露点温度以上的设定温度；对所述第二路二次冷却液进行温度检测，并根据检测结果调节所述初始冷却液的温度，以使得所述第二路二次冷却液达到露点温度以上的设定温度；或者根据所述在先冷却部件的功率变化以及所述第二路二次冷却液的预期温度，控制所述初始冷却液的温度，以使得所述第二路二次冷却液达到露点温度以上的设定温度；所述利用在露点温度以上的所述二次冷却液对所述在后冷却部件进行冷却包括：利用所述至少一个第一路二次冷却液采用一对一或一对多的方式对所述第一数量的在后冷却部件进行冷却；利用所述第二路二次冷却液对所述第二数量的在后冷却部件进行冷却。

在一个实施方式中，所述系统为磁共振成像系统；所述冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件包括：梯度线圈；所述冷凝水敏感部件包括：射频发射系统、梯度放大器、冷头压缩机和风冷系统中的任意一个或任意组合。

本发明实施例中提出的一种冷却系统，包括：制冷装置，用于输出初始冷却液；初始冷却液管路，用于传输所述初始冷却液；和二次冷却液管路，用于传输所述二次冷却液；其中，利用所述初始冷却液对预先确定的在先冷却部件进行优先冷却，并通过调节所述初始冷却液的温度控制进行优先冷却后的二次冷却液的温度在露点温度以上，并利用在露点温度以上的所述二次冷却液对在后冷却部件进行冷却，在先冷却部件包括一应用系统中至少一个对冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件；所述在后冷却部件包括所述应用系统中至少一个对冷凝水敏感的部件。

在一个实施方式中，进一步包括：一用于增加流体流量的初始冷却液旁路；一中间管路，用于输出进行优先冷却后的冷却液；和一冷却液混合装置，用于将进行优先冷却后的冷却液与所述旁路中的初始冷却液进行混合，得到所述二次冷却液。

在一个实施方式中，所述制冷装置根据所述在先冷却部件的功率变化以及所述二次冷却液的预期温度，控制所述初始冷却液的温度，以使得所述二次冷却液达到露点温度以上的设定温度；或者，所述冷却系统进一步包括：一温度探测器，用于检测所述二次冷却液的温度，并把检测到的温度信息传输给所述制冷装置；所述制冷装置根据所述温度信息调节所述初始冷却液的温度以控制所述二次冷却液的温度在露点温度以上。

在一个实施方式中，所述在后冷却部件包括：第一数量的靠近所述在先冷却部件的在后冷却部件和第二数量的远离所述在先冷却部件的在后冷却部件；其中，所述第一数量小于所述第二数量，且第一数量大于或等于1；所述旁路为至少两条；所述中间管路为至少两条；所述进行优先冷却后的冷却液被分流为至少两条由所述至少两条中间管路输出；所述冷却液混合装置包括：至少一个温控阀，每个温控阀用于将一条旁路中的初始冷却液与一条中间管路中的冷却液进行恒温混合，得到一个温度在露点温度以上的第一路二次冷却液；每个第一路二次冷却液采用一对一或一对多的方式对所述第一数量的在后冷却部件进行冷却；和一混流装置，用于将一条旁路中的初始冷却液与一条中间管路中的冷却液混合，得到第二路二次冷却液，以对所述第二数量的在后冷却部件进行冷却；所述制冷装置根据所述在先冷却部件的功率变化以及所述第二路二次冷却液的预期温度，控制所述初始冷却液的温度，以使得所述第二路二次冷却液达到露点温度以上的设定温度；或者，所述冷却系统进一步包括：温度探测器，用于检测所述第二路二次冷却液的温度，并把检测到的温度信息传输给所述制冷装置；所述制冷装置根据所述温度信息调节所述初始冷却液的温度以控制所述第二路二次冷却液的温度在露点温度以上。

在一个实施方式中，所述系统为磁共振成像系统；所述冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件包括：梯度线圈；所述冷凝水敏感部件包括：射频发射系统、梯度放大器和风冷系统中的任意一个或任意组合。

从上述方案中可以看出，由于本发明实施例中从系统中的各个待冷却部件中确定出对冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件作为在先冷却部件，并优先对其进行冷却，将对冷凝水敏感的部件作为在后冷却部件，利用对在先冷却部件进行冷却后的冷却液对在后冷却部件进行冷却，并控制对在后冷却部件进行冷却的冷却液的温度在露点以上。这样，一方面可以降低系统的总流量，从而降低水泵的成本。另一方面，可以采用较低温度的冷却液对在先冷却部件进行冷却，这提高了对在先冷却部件的冷却效果，并且由于可以采用较低温度的冷却液对在先冷却部件进行冷却，因此可以为在先冷却部件提供更多的温度控制冗余，降低了先冷却部件的耐温要求，提高了先冷却部件的寿命。此外，由于对原系统的改动较小，因此也易于实现。

此外，在系统流量要求较高的情况，通过设置初始冷却液旁路，可增加系统流量，从而满足系统要求。

进一步地，对于在后冷却部件布置较分散，且个别在后冷却部件距离在先冷却部件较近的情况，可针对距离在先冷却部件较近的在后冷却部件设置单独的温控阀来实现露点温度以上的温度控制，以避免统一使用混合冷却液时造成的过长的管路布局。

具体到磁共振系统中，采用本发明实施例中的方案对梯度线圈进行优先冷却，除了具有上述好处之外，由于可显著降低梯度线圈的波动温度，因此可显著降低梯度线圈及磁铁等的温度漂移影响。并且由于只有当需要冷却梯度线圈时，冷却液的初始温度才会下降。因此，在大多数情况下，冷却液的温度都是高于露点温度的，因此也减少了输出管道上的冷凝水问题。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本发明的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本发明的上述及其它特征和优点，附图中：

图1为目前磁共振成像系统的冷却拓扑图。

图2为本发明实施例中一种冷却方法的示例性流程图。

图3为本发明一个实施例中的磁共振成像系统的冷却拓扑图。

图4为本发明另一个实施例中的磁共振成像系统的冷却拓扑图。

图5为本发明又一个实施例中的磁共振成像系统的冷却拓扑图。

图6A和图6B分别为基于图1和图3所示两种磁共振成像系统的冷却拓扑图得到的温度对比图。

其中，附图标记如下：

具体实施方式

针对目前的磁共振成像系统，假设一个应用中需要冷却的部件(以下称待冷却部件)包括：射频发射系统(RFTX)、梯度放大器(GPA)、梯度线圈(GC)、冷头压缩机(Compressor)和风冷系统(ACS)，则目前磁共振成像系统的冷却拓扑如图1所示，其中，制冷装置11输出的冷却液的温度To被定为：To>＝露点温度Td，之后冷却液对各待冷却部件射频发射系统12、梯度放大器13、梯度线圈14、冷头压缩机15和风冷系统16进行冷却。其中，各待冷却部件的冷却支路采用并联的方式连接，最终输出的冷却液回流至制冷装置11，且根据回流的冷却液温度Tr调整冷却功率Pc，并在系统满功率运行时选择足够大的流量S来限制Tr。其中，冷却功率Pc的调整可如下式(1)所示：

P_c＝C_l*S*(T_r-T_o) (1)

其中，S为冷却液流量，C_l为冷却液的热电容。

例如，假设在上述应用中，磁共振成像系统中的梯度放大器13的工作环境温度为15～30度，湿度为40％～80％，最大绝对空气湿度为11.0g/kg，则相关最高露点温度为17度。因此，对于冷却系统来说，输出液体温度可控制在19度以上(例如21度左右)，以避免冷凝水；流量需要控制在58l/min以上，以避免部件过热。这将需要一个足够大的泵，这将增加相同冷却功率的成本。

因此，本发明实施例中，为了实现更好的冷却效果，考虑从各待冷却部件中选取对凝结水不敏感且功率较大的待冷却部件，将其作为在先冷却部件，使得制冷装置可以输出较低温度的冷却液对在先冷却部件优先进行冷却，冷却过程中冷却液吸收大功率的在先冷却部件的热量后，温升会很明显，只要控制其温度大于或等于露点温度即可，之后便可利用达到露点温度以上的冷却液对凝结水敏感的待冷却部件进行冷却。这样的话，冷却液的温度便可以有一个较大的温度范围，使得冷却更高效。

例如，在上述磁共振成像系统中的各个待冷却部件中，梯度线圈14对凝结水不敏感，且功率较大，其瞬间功率可达到几十上百万瓦。因此可将梯度线圈14选为在先冷却部件，优先对梯度线圈14进行冷却，控制对梯度线圈14冷却后的冷却液温度在露点温度以上，之后利用在露点温度以上的冷却液对其它待冷却部件进行冷却。虽然磁共振成像系统工作时，输入梯度线圈14的冷却液温度有可能低于系统的露点温度，但由于梯度线圈14加热后的冷却液温度仍高于露点温度，所以梯度线圈14本身的温度不会低于露点温度，不会产生冷凝水。此外，由于梯度线圈14位于检查室内，而检查室内的温度为18～22度，湿度为40％～60％，这使得它的露点温度可降到14度。因此，虽然磁共振成像系统工作时，输入梯度线圈14的温度有可能低于系统的露点温度，由于梯度线圈14的露点温度到系统的露点温度还有几度的缓冲，因此一般情况下也不会产生冷凝水，对极端情况，也只需要对输入端的水管采取适当的保温措施，就可避免产生冷凝水。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本发明进一步详细说明。

图2为本发明实施例中一种冷却方法的示例性流程图。如图2所示，该方法可包括如下步骤：

步骤S22，从系统中的各个待冷却部件中预先确定出至少一个对冷凝水敏感的部件和至少一个对冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件，将所述对冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件作为在先冷却部件，将所述对冷凝水敏感的部件作为在后冷却部件。

本步骤中，系统中的各个待冷却部件中除了对冷凝水敏感的部件和对冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件之外，可能还有其他的待冷却部件，对于这部分其他的待冷却部件其冷却顺序可以根据实际情况进行安排，例如，若其位置靠近在先冷却部件，则可将之归到在先冷却部件一列，若其位置靠近在后冷却部件，则可将之归到在后冷却部件一列，又或者，将之设置为最前冷却部件，或中间冷却部件，或最后冷却部件都可以。此处不对其进行限制。

以磁共振成像系统为例，本步骤中可预先确定梯度线圈为在先冷却部件，并确定其他的各待冷却部件为在后冷却部件。或者，考虑到冷头压缩机也属于对冷凝水不敏感的部件，但因其功率一般为几千瓦远小于梯度线圈，因此既可以将其作为在先冷却部件，也可将其作为再后冷却部件，或者也可将其作为最前冷却部件，或中间冷却部件等，本申请中，为便于理解，以将其作为在后冷却部件的情况为例。

步骤S24，利用初始冷却液对所述在先冷却部件进行优先冷却，并输出进行优先冷却后的冷却液，得到二次冷却液，控制所述二次冷却液的温度在露点温度以上。

本步骤中，具体实现时可包括多种情况，下面简述其中三种：

第一种：对在先冷却部件进行优先冷却后输出的冷却液流量可满足系统要求，则进行优先冷却后输出的冷却液即为二次冷却液。

第二种：对在先冷却部件进行优先冷却后输出的冷却液流量不能满足系统要求，则可进一步设置一用于增加流体流量的初始冷却液旁路，并将进行优先冷却后的冷却液与所述旁路中的初始冷却液进行混合，得到所述二次冷却液。

针对第一种和第二种情况的二次冷却液，可由制冷装置根据所述在先冷却部件的功率变化以及所述二次冷却液的预期温度，控制所述初始冷却液的温度，以使得所述二次冷却液达到露点温度以上的设定温度；或者可进一步设置一温度探测器，用于对所述二次冷却液进行温度检测，之后可由制冷装置根据检测结果调节所述初始冷却液的温度，以使得所述二次冷却液达到露点温度以上的设定温度。

第三种：对在先冷却部件进行优先冷却后输出的冷却液流量不能满足系统要求，但各待冷却部件的安装位置比较分散，例如有些离在先冷却部件较近，有些则离在先冷却部件比较远，且离在先冷却部件比较远的在后冷却部件的数量相比离在先冷却部件较近的在后冷却部件的数量来说优势比较明显，这样一来，如果按照上述第二种进行布置的话，则对冷却液进行混合的重点应该放在离在先冷却部件较近的在后冷却部件侧，此时针对离在先冷却部件较近的在后冷却部件来说，则需要从混合点引出分流管路给离在先冷却部件较近的在后冷却部件，这势必存在较长的管路。为此，对于这种情况来说，除了可采用第二种的处理方式以外，还可以采用如下的处理方式：

假设离在先冷却部件比较近的在后冷却部件的数量为第一数量，离在先冷却部件比较近的在后冷却部件的数量为第二数量。其中第一数量小于第二数量，且第一数量大于或等于1。可第三种处理方法可包括如下步骤：

步骤A、对进行优先冷却后的冷却液进行分流，得到至少两条中间冷却液。具体地，分流数量可根据实际情况确定。例如，若离在先冷却部件比较近的在后冷却部件的位置比较集中，则该部分在后冷却部件可集中控制，此时，分流出两条中间冷却液即可。又如，若离在先冷却部件比较近的在后冷却部件的位置比较分散，则该部分在后冷却部件可分成至少两部分来控制，此时，可分流出至少三条中间冷却液即可。再如，若离在先冷却部件比较近的在后冷却部件的冷却液温度要求差异较大，则该部分在后冷却部件可分成至少两部分来控制，此时，可分流出至少三条中间冷却液即可。

步骤B、设置至少两条初始冷却液旁路。冷却液旁路的数量与中间冷却液的数量一致。

步骤C、利用至少一个温控阀，每个温控阀用于将一条旁路中的初始冷却液与一条中间冷却液进行恒温混合，得到一个温度在露点温度以上的第一路二次冷却液。即将所述至少两条旁路中的至少一条旁路中的初始冷却液分别与进行优先冷却后的冷却液中的一部分混合，得到至少一个第一路二次冷却液。

步骤D、利用一混流装置将一条旁路中的初始冷却液与一条中间管路中的冷却液混合，得到第二路二次冷却液。即将所述至少两条旁路中剩余的一条旁路中的初始冷却液与所述进行优先冷却后的冷却液中的剩余部分混合，得到第二路二次冷却液。其中，对第二路二次冷却液的温度控制可由制冷装置根据所述在先冷却部件的功率变化以及所述第二路二次冷却液的预期温度，控制所述初始冷却液的温度，以使得所述第二路二次冷却液达到露点温度以上的设定温度；或者，利用一温度探测器检测所述第二路二次冷却液的温度，并把检测到的温度信息传输给所述制冷装置；所述制冷装置根据所述温度信息调节所述初始冷却液的温度以控制所述第二路二次冷却液的温度在露点温度以上。

步骤S26，利用在露点温度以上的所述二次冷却液对所述在后冷却部件进行冷却。

本步骤中，针对步骤S24中的第一种情况和第二种情况，对在后冷却部件进行冷却时，各在后冷却部件的冷却支路可采用并联的方式连接。

针对步骤S24中的第三种情况，利用所述至少一个第一路二次冷却液采用一对一或一对多的方式对所述第一数量的在后冷却部件进行冷却。针对采用一对多的方式对第一数量的在后冷却部件进行冷却时，各在后冷却部件的冷却支路可采用并联的方式连接。

利用所述第二路二次冷却液对所述第二数量的在后冷却部件进行冷却。其中，各在后冷却部件的冷却支路可采用并联的方式连接。

以上对本发明实施例中的冷却方法进行了详细描述，下面再对本发明实施例中的冷却系统进行详细描述。本发明实施例中的冷却系统可用于执行本发明实施例中的冷却方法。对于本发明实施例中的冷却系统中未详细披露的细节可参见本发明实施例中的冷却方法中的对应描述，此处不再一一赘述。

图3为本发明一个实施例中的磁共振成像系统的冷却拓扑图，其可对应图2中所述的第一种情况。如图3所示，该实施例中的冷却系统可包括：制冷装置31、初始冷却液管路32、二次冷却液管路33、冷却支路34和回流管路35。

其中，制冷装置31用于输出初始冷却液，以使得所述初始冷却液对预先确定的在先冷却部件如梯度线圈14进行优先冷却，并通过调节所述初始冷却液的温度To控制进行优先冷却后的二次冷却液Tc的温度在露点温度以上；以使得在露点温度以上的所述二次冷却液对在后冷却部件如射频发射系统12、梯度放大器13冷头压缩机15和风冷系统16进行冷却。其中，在先冷却部件包括一应用系统中至少一个对冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件；所述在后冷却部件包括所述应用系统中至少一个对冷凝水敏感的部件。本实施例中，以应用系统为磁共振成像系统，在先冷却部件包括梯度线圈14，在后冷却部件包括射频发射系统12、梯度放大器13冷头压缩机15和风冷系统16的情况为例。

初始冷却液管路32用于传输所述初始冷却液。

二次冷却液管路33用于传输所述二次冷却液。

本实施例中，冷却支路34为四个，分别对应一个在后冷却部件的冷却液通路。此外，针对各冷却支路34的分、合可分别设置有分流装置等装置，因为其并非本发明实施例中的主要技术特征，因此本发明实施例中仅对其进行了简要概述。

回流管路35用于将完成最终冷却后的冷却液(图3中为对在后冷却部件完成冷却后的冷却液)回流至制冷装置31，以使得制冷装置31能够根据回流的冷却液温度Tr调整冷却功率Pc，并在系统满功率运行时选择足够大的流量S来限制Tr。其中，冷却功率Pc的调整可如上式(1)中所示进行调节，此处不再一一赘述。

图4为本发明另一个实施例中的磁共振成像系统的冷却拓扑图，其可对应图2中所述的第二种情况。如图4所示，该实施例中的冷却系统除了可包括图3所示的上述制冷装置31、初始冷却液管路32、二次冷却液管路33、冷却支路34和回流管路35以外，还进一步包括：一初始冷却液旁路41、一中间管路42和一冷却液混合装置43。

其中，初始冷却液旁路41用于增加流体流量。

中间管路42用于输出进行优先冷却后的冷却液。

冷却液混合装置43用于将进行优先冷却后的冷却液与所述旁路中的初始冷却液进行混合，得到所述二次冷却液。

针对图3和图4所示两个实施例中的冷却系统，制冷装置31可根据所述在先冷却部件的功率变化以及所述二次冷却液的预期温度Tc，控制所述初始冷却液的温度To，以使得所述二次冷却液达到露点温度以上的设定温度。

或者，图3和图4所示两个实施例中的冷却系统中也可进一步包括：一温度探测器(图中未示出)，用于检测所述二次冷却液的温度Tc，并把检测到的温度信息传输给所述制冷装置31；所述制冷装置31根据所述温度信息调节所述初始冷却液的温度To以控制所述二次冷却液的温度Tc在露点温度以上。

图5为本发明又一个实施例中的磁共振成像系统的冷却拓扑图，其可对应图2中所述的第三种情况。即所述在后冷却部件包括：第一数量的靠近所述在先冷却部件的在后冷却部件和第二数量的远离所述在先冷却部件的在后冷却部件；其中，所述第一数量小于所述第二数量，且第一数量大于或等于1；所述旁路为至少两条。本实施例中，以第一数量为1，第二数量为3的情况为例，且以靠近所述在先冷却部件的在后冷却部件为射频发射系统12的情况为例。

如图5所示，该实施例中的冷却系统除了可包括图3所示的制冷装置31、初始冷却液管路32、二次冷却液管路33、冷却支路34和回流管路35以外，还包括：至少两条初始冷却液旁路411、412(本实施例中以两条的情况为例)、至少两条中间管路421、422(本实施例中以两条的情况为例)、至少一个温控阀431(本实施例中以一个的情况为例)和一混流装置432。在其他实施方式中，初始冷却液旁路、中间管路以及温控阀的数量可根据实际情况确定。

其中，进行优先冷却后的冷却液被分流为至少两条(本实施例中以两条的情况为例)。分流的数量与初始冷却液旁路的数量一致。在其他实施方式中，分流的数量可根据实际需要确定。实际应用中，可采用一分流装置对进行优先冷却后的冷却液进行分流，或者也可以在在线冷却部件如梯度线圈14的冷却壳体上设置至少两个出口，从而实现对进行优先冷却后的冷却液的分流。

每个温控阀431用于将一条旁路411中的初始冷却液与一条中间管路421中的冷却液进行恒温混合，得到一个温度在露点温度以上的第一路二次冷却液。每个第一路二次冷却液采用一对一或一对多的方式对所述第一数量的在后冷却部件进行冷却。

混流装置432用于将一条旁路412中的初始冷却液与一条中间管路422中的冷却液混合，得到第二路二次冷却液，用于对所述第二数量的在后冷却部件进行冷却。

制冷装置31根据所述在先冷却部件的功率变化以及所述第二路二次冷却液的预期温度Tc，控制所述初始冷却液的温度To，以使得所述第二路二次冷却液达到露点温度以上的设定温度；或者，所述冷却系统进一步包括：温度探测器(图中未示出)，用于检测所述第二路二次冷却液的温度Tc，并把检测到的温度信息传输给制冷装置31；制冷装置31根据所述温度信息调节所述初始冷却液的温度To以控制所述第二路二次冷却液的温度Tc在露点温度以上。

基于图1和图3所示两种磁共振成像系统的冷却拓扑图，可分别得到如图6A和图6B所示的两种温度对比图。其中，点划线表示梯度线圈GC的温度Tgc、实线表示对梯度线圈进行冷却的冷却液进水Wi温度To，虚线表示对梯度线圈进行冷却后的冷却液出水Wo温度Tc。可见，采用图1所示磁共振成像系统的冷却拓扑图时，To＝21℃，最大Tc＝35℃，最大GC温度Tgc＝52℃，则GC的波动温度为21～52℃。采用本申请实施例中图3所示磁共振成像系统的冷却拓扑图时，To＝7～21℃，Tc＝21℃，最大Tgc＝38℃，GC的波动温度降至21～38℃，减少幅度约为45％。可见，采用本申请实施例中的技术方案将显著降低梯度线圈以及磁铁等温度漂移的影响。

从上述方案中可以看出，由于本发明实施例中从系统中的各个待冷却部件中确定出对冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件作为在先冷却部件，并优先对其进行冷却，将对冷凝水敏感的部件作为在后冷却部件，利用对在先冷却部件进行冷却后的冷却液对在后冷却部件进行冷却，并控制对在后冷却部件进行冷却的冷却液的温度在露点以上。这样，一方面可以降低系统的总流量，从而降低水泵的成本。另一方面，可以采用较低温度的冷却液对在先冷却部件进行冷却，这提高了对在先冷却部件的冷却效率，并且由于可以采用较低温度的冷却液对在先冷却部件进行冷却，因此可以为在先冷却部件提供更多的温度控制冗余，这提高了在先冷却部件的寿命。此外，由于对原系统的改动较小，因此也易于实现。

此外，在系统流量要求较高的情况，通过设置初始冷却液旁路，可增加系统流量，从而满足系统要求。

进一步地，对于在后冷却部件布置较分散，且个别在后冷却部件距离在先冷却部件较近的情况，可针对距离在先冷却部件较近的在后冷却部件设置单独的温控阀来实现露点温度以上的温度控制，以避免统一使用混合冷却液时造成的过长的管路布局。

具体到磁共振系统中，采用本发明实施例中的方案对梯度线圈进行优先冷却，除了具有上述好处之外，由于可显著降低梯度线圈的波动温度，因此可显著降低梯度线圈及磁铁等的温度漂移影响。并且由于只有当需要冷却梯度线圈时，冷却液的初始温度才会下降。因此，在大多数情况下，冷却液的温度都是高于露点温度的，因此也减少了输出管道上的冷凝水问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷却方法，其特征在于，包括：

从系统中的各个待冷却部件中预先确定出至少一个对冷凝水敏感的部件和至少一个对冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件，将所述对冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件作为在先冷却部件，将所述对冷凝水敏感的部件作为在后冷却部件(S22)；

利用初始冷却液对所述在先冷却部件进行优先冷却，并输出进行优先冷却后的冷却液，得到二次冷却液，控制所述二次冷却液的温度在露点温度以上(S24)；

利用在露点温度以上的所述二次冷却液对所述在后冷却部件进行冷却(S26)。

2.根据权利要求1所述的冷却方法，其特征在于，进一步包括：设置一用于增加流体流量的初始冷却液旁路，将进行优先冷却后的冷却液与所述旁路中的初始冷却液进行混合，得到所述二次冷却液。

3.根据权利要求1或2所述的冷却方法，其特征在于，所述控制所述二次冷却液的温度在露点温度以上包括：

对所述二次冷却液进行温度检测，并根据检测结果调节所述初始冷却液的温度，以使得所述二次冷却液达到露点温度以上的设定温度；或者

根据所述在先冷却部件的功率变化以及所述二次冷却液的预期温度，控制所述初始冷却液的温度，以使得所述二次冷却液达到露点温度以上的设定温度。

4.根据权利要求2所述的冷却方法，其特征在于，所述在后冷却部件包括：第一数量的靠近所述在先冷却部件的在后冷却部件和第二数量的远离所述在先冷却部件的在后冷却部件；其中，所述第一数量小于所述第二数量，且第一数量大于或等于1；所述旁路为至少两条；

所述将进行优先冷却后的冷却液与所述旁路中的初始冷却液进行混合包括：

将所述至少两条旁路中的至少一条旁路中的初始冷却液分别与所述进行优先冷却后的冷却液中的一部分混合，得到至少一个第一路二次冷却液；

将所述至少两条旁路中剩余的一条旁路中的初始冷却液与所述进行优先冷却后的冷却液中的剩余部分混合，得到第二路二次冷却液；

所述控制所述二次冷却液的温度在露点温度以上包括：

针对所述至少一个第一路二次冷却液中的每一个，利用温控阀进行温度控制，使得每一个第一路二次冷却液分别达到露点温度以上的设定温度；

对所述第二路二次冷却液进行温度检测，并根据检测结果调节所述初始冷却液的温度，以使得所述第二路二次冷却液达到露点温度以上的设定温度；或者根据所述在先冷却部件的功率变化以及所述第二路二次冷却液的预期温度，控制所述初始冷却液的温度，以使得所述第二路二次冷却液达到露点温度以上的设定温度；

所述利用在露点温度以上的所述二次冷却液对所述在后冷却部件进行冷却包括：

利用所述至少一个第一路二次冷却液采用一对一或一对多的方式对所述第一数量的在后冷却部件进行冷却；

利用所述第二路二次冷却液对所述第二数量的在后冷却部件进行冷却。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的冷却方法，其特征在于，

所述系统为磁共振成像系统；

所述冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件包括：梯度线圈；

所述冷凝水敏感部件包括：射频发射系统、梯度放大器和风冷系统中的任意一个或任意组合。

6.一种冷却系统，其特征在于，包括：

制冷装置(31)，用于输出初始冷却液；

初始冷却液管路(32)，用于传输所述初始冷却液；和

二次冷却液管路(33)，用于传输所述二次冷却液；

其中，所述初始冷却液对预先确定的在先冷却部件进行优先冷却，并通过调节所述初始冷却液的温度控制进行优先冷却后的二次冷却液的温度在露点温度以上，并利用露点温度以上的所述二次冷却液对在后冷却部件进行冷却，在先冷却部件包括一应用系统中至少一个对冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件；所述在后冷却部件包括所述应用系统中至少一个对冷凝水敏感的部件。

7.根据权利要求6所述的冷却系统，其特征在于，进一步包括：

一用于增加流体流量的初始冷却液旁路(41)；

一中间管路(42)，用于输出进行优先冷却后的冷却液；和

一冷却液混合装置(43)，用于将进行优先冷却后的冷却液与所述旁路中的初始冷却液进行混合，得到所述二次冷却液。

8.如权利要求6或7所述的冷却系统，其特征在于，所述制冷装置(31)根据所述在先冷却部件的功率变化以及所述二次冷却液的预期温度，控制所述初始冷却液的温度，以使得所述二次冷却液达到露点温度以上的设定温度；或者，

所述冷却系统进一步包括：一温度探测器，用于检测所述二次冷却液的温度，并把检测到的温度信息传输给所述制冷装置；所述制冷装置根据所述温度信息调节所述初始冷却液的温度以控制所述二次冷却液的温度在露点温度以上。

9.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述在后冷却部件包括：第一数量的靠近所述在先冷却部件的在后冷却部件和第二数量的远离所述在先冷却部件的在后冷却部件；其中，所述第一数量小于所述第二数量，且第一数量大于或等于1；所述旁路(411、412)为至少两条；

所述中间管路为至少两条；所述进行优先冷却后的冷却液被分流为至少两条由至少两条所述中间管路(421、422)输出；

所述冷却液混合装置(43)包括：

至少一个温控阀(431)，每个温控阀用于将一条旁路中的初始冷却液与一条中间管路中的冷却液进行恒温混合，得到一个温度在露点温度以上的第一路二次冷却液；每个第一路二次冷却液采用一对一或一对多的方式对所述第一数量的在后冷却部件进行冷却；和

一混流装置(432)，用于将一条旁路中的初始冷却液与一条中间管路中的冷却液混合，得到第二路二次冷却液，以对所述第二数量的在后冷却部件进行冷却；

所述制冷装置(31)根据所述在先冷却部件的功率变化以及所述第二路二次冷却液的预期温度，控制所述初始冷却液的温度，以使得所述第二路二次冷却液达到露点温度以上的设定温度；或者，所述冷却系统进一步包括：温度探测器，用于检测所述第二路二次冷却液的温度，并把检测到的温度信息传输给所述制冷装置；所述制冷装置根据所述温度信息调节所述初始冷却液的温度以控制所述第二路二次冷却液的温度在露点温度以上。

10.根据权利要求6至9中任一项所述的冷却系统，其特征在于，

所述系统为磁共振成像系统；

所述冷凝水不敏感且功率满足设定要求的部件包括：梯度线圈(14)；

所述冷凝水敏感部件包括：射频发射系统(12)、梯度放大器(13)、风冷系统(16)中的任意一个或任意组合。