CN113038758B - 一种风冷散热装置及应用该装置的风冷系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种风冷散热装置及应用该装置的风冷系统，涉及医学影像设备领域，用于与PET探测器环和CT机配合，包括外罩体及用于分隔PET探测器环和PET探测器环的中空壳体；所述外罩体上设有第一进风口和第一出风口，所述第一出风口设置在所述外罩体上靠近PET探测器环出风位置的侧面上，所述第一进风口设置在所述外罩体上与所述第一出风口所在平面垂直的侧面上；所述中空壳体上设有第二进风口和第二出风口，所述第二进风口与所述第一进风口对应设置，所述第二出风口位于所述中空壳体朝向PET探测器环进风位置的侧面上，其中，所述第二进风口处还设有至少一个进风风扇，解决现有技术PET系统使用过程中大多外置冷风装置，成本较高且操作不便的问题。

Description

一种风冷散热装置及应用该装置的风冷系统

技术领域

本发明涉及医学影像设备领域，尤其涉及一种风冷散热装置及应用该装置的风冷系统。

背景技术

在现代核医学中，PET设备(Positron Emission Computed Tomography，正电子发射型计算机断层显像)，是一种比较先进的临床检查影像设备，其通常与其他医疗影像设备组合使用，比如PET设备与CT设备(Computed Tomography)组合形成PET/CT成像系统。

在PET/CT成像系统使用过程中，PET的探测器环由若干均匀分布的探测器模块组成，且每个探测器模块工作时都会产生较大热量，由于外罩内的气流较混乱，会使探测器温度偏高，同时CT高速旋转和散热，也会影响外罩内PET的散热气流，影响PET系统性能。

在公开号为CN110448325A的专利文献中，公开了一种PET系统风冷散热装置，其在PET探测器环进风侧增加一个进风通道，外罩上开设有进风通道的进风口，进风口通过进风管道连接有空气冷却装置；在PET探测器环出风侧增加出风通道，外罩上开设有出风通道的出风口。该方案通过外置的冷风系统，将低温空气通过隔离的进风通道送至每个探测器的进风口，经过探测器后，再通过隔离的出风通道排到外罩外侧，以此来实现降温。但是该技术方案需要外置冷风装置，成本较高且外置冷风装置在安装时限制较多，操作不便。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明的目的在于提供一种风冷散热装置及应用该装置的风冷系统，用于解决现有技术PET系统使用过程中大多外置冷风装置，成本较高且操作不便的问题。

本发明公开了一种风冷散热装置，用于与PET探测器和CT机配合，包括外罩体及用于分隔PET探测器和CT机的中空壳体；

所述外罩体上设有第一进风口和第一出风口，所述第一出风口设置在所述外罩体上靠近PET探测器出风位置的侧面上，所述第一进风口设置在所述外罩体上与所述第一出风口所在平面垂直的侧面上；

所述中空壳体上设有第二进风口和第二出风口，所述第二进风口与所述第一进风口对应设置，所述第二出风口位于所述中空壳体朝向PET探测器的侧面上，其中所述第二进风口处还设有至少一个进风风扇；

当所述进风风扇转动时，形成自所述第一进风口、所述第二进风口、所述第二出风口第一出风口的散热路径。

优选地，所述第一进风口至少设置两个，且分别设置在所述外罩体上相对的两侧面上。

优选的，所述外罩体上设有用于封闭所述第一进风口的网格结构。

优选的，所述中空壳体设置为环形。

优选的，所述外罩体上在所述第一出风口处还设有至少一个出风风扇。

优选的，所述第二出风口设置为多个，且每一所述第二出风口对应PET探测器环上一探测器的进风位置设置。

优选的，所述第一出风口至少设置为两个，且间隔均匀地分布在所述外罩体上。

优选的，所述外罩体上在与所述第一进风口所在侧面和所述第一出风口所在侧面均垂直的侧面还设有至少一个第三出风口。

本发明还公开了一种风冷系统，包括PET探测器环、CT机和上述的 风冷散热装置；

所述PET探测器环和所述CT机分别设置在所述风冷散热装置的中空壳体两侧；

所述PET探测器环的出风位置相对所述风冷散热装置的第一出风口；

所述PET探测器环的进风位置相对所述风冷散热装置的第二出风口。

采用了上述技术方案后，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1.本发明通过设置在外罩体内的中空壳体，将外罩体外的冷空气吸入中空壳体内，并穿过PET探测环散发出去，以实现对PET探测环的散热，减少由于温度较高影响工作状态的情况，同时中空壳体设置在外罩体内部，无需再外接风冷装置，操作简单，控制进风风扇工作即可，解决现有技术PET系统使用过程中大多外置冷风装置，成本较高且操作便的问题。

2.本方案提出的风冷散热装置设置第一进风口所在平面与第一出风口所在平面相互垂直，使得进风路径与出风路径互不干扰，提高散热效果，减少散出的热空气再次进入第一进风口而影响散热效果的情况。

3.本方案中第二出风口设置为与PET探测环上每一探测器进风位置相匹配，进而使得在进入中空壳体内的冷空气同时从第二出风口进入PET探测环上每一探测器进风位置，提高使用过程中PET探测环上的温度均一性。

附图说明

图1为本发明所述一种风冷散热装置及应用该装置的风冷系统中PET探测器环结构示意图，其中，(a)为探测器环的结构示意图，(b)为探测器环上一探测器的结构示意图；

图2为本发明所述一种风冷散热装置及应用该装置的风冷系统实施例一和实施例二的结构示意图；

图3为本发明所述一种风冷散热装置及应用该装置的风冷系统实施例一和实施例二中用于体现中空壳体的结构示意图；

图4为本发明所述一种风冷散热装置及应用该装置的风冷系统实施例一和实施例二中用于体现中空壳体、PET探测器环和CT位置关系的结构示意图。

附图标记：1-外罩体；11-第一进风口；12-第一出风口；13-网格结构；14-第三出风口；2-中空壳体；21-第二进风口；22-第二出风口；23-进风风扇；3-PET探测器环；31- 探测器；32-进风位置；33-出风位置；4-CT机。

具体实施方式

以下结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的优点。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本公开使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本公开。在本公开和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本公开可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本公开范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，除非另有规定和限定，需要说明的是，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身并没有特定的意义。因此，“模块”与“部件”可以混合地使用。

实施例一：本实施例提供一种风冷散热装置，参阅图1-图4，用于与PET探测器环 3和CT机4配合使用，对PCT/CT系统在使用过程中进行散热，包括长方体状的外罩体1 及用于分隔PET探测器环3和CT机4的中空壳体2，该外罩体1用于放置PET探测器环3和CT机4，中空壳体2设置在外罩体1内，将外罩体1内空间划分成两个区域，即 PET探测器环3和CT机4分别放置在中空壳体2的两侧，中空壳体2则用于使冷风进入PET探测器环3。外罩体1上设有第一进风口11和第一出风口12，第一出风口12设置在外罩体1上靠近PET探测器环3的出风位置33的侧面上，第一进风口11设置在外罩体1上与第一出风口12所在平面垂直的侧面上；第一进风口11所在平面与第一出风口12所在平面相互垂直，确保使用过程中进风和出风互不干扰，减少散出的热空气再通过进风过程进入到外罩体1内，影响散热效果。

上述中空壳体2上设有第二进风口21和第二出风口22，第二进风口21与第一进风口11对应设置，且第一进风口11与第二进风口21之间间隙较小，优选的，第一进风口 11与第二进风口21之间间隔不超出1cm，以确保在进风过程中将外罩体外的冷空气引入第二进风口21以进入到中空壳体2内，减少外罩体内1CT机4散发的热量进入第二进风口21，影响散热效果，第二出风口22位于中空壳体1朝向PET探测器环3 的进风位置32的侧面上，使通过第二进风口33进入到中空壳体1内的冷空气进入PET探测器环 3上的探测器31的进风位置32，以实现对PET探测器环3的风冷散热，其中，第二进风口21处还设有至少一个进风风扇23，进风风扇23封闭所述第二进风口21，控制第二进风口21的开合，以减少在进风风扇23未工作时，外界杂质进入中空壳体2内，当进风风扇23转动时，形成自第一进风口11、第二进风口21、第二出风口22、第一出风口 12的散热路径。

在上述实施方式中，当该冷风散热装置工作时，进风风扇23工作，使外罩体1外的冷空气被吸入依次通过第一进风口11和第二进风口21进入中空壳体2内，并经由第二出风口22进入到PET探测器环3内，经过PET探测器环3后由第一出风口12散出到外罩体外，以实现对PET探测环的散热，减少由于温度较高影响工作状态的情况，同时中空壳体2设置在外罩体1内部，无需再外接风冷装置，操作简单，控制进风风扇23工作即可，解决现有技术PET系统使用过程中大多外置冷风装置，成本较高且操作不便的问题。除上述外，第一进风口11所在平面与第一出风口12所在平面相互垂直、第二进风口21与第二出风口22所在平面相互垂直，由此使得进风气流与出风气流互不干扰，避免散出的热空气再次从第一进风口11或第二进风口21内进入PET探测器环3内，提高散热效果。

在一个优选的实施方式中，第一进风口11至少设置两个，且分别设置在外罩体1上相对的两侧面上，具体的，设第一出风口12为正向侧面，则两个第一进风口11分别设置在左右向侧面上，当第一进风口11设置为多个，可在外罩体1两侧相对均匀设置。进一步的，外罩体1上设有用于封闭第一进风口11的网格结构13，该网格结构13包括但限于阵列孔、栅格，设置该网络结构13可阻止外置体外的空气中的大颗粒杂质通过中空壳体进入PET探测器环3内，影响PET系统的正常工作。

在一个优选的实施方式中，中空壳体2设置为环形，与探测器环3形状近似，第一进风口11处向外罩体1内壁延伸靠近，一方面可以减少中空壳体2体积，进而降低成本，另一方面可以引导空气流动，使空气沿着环形中空壳体2内壁移动，一定程度上增加移动速度，同时还可与探测器环配合，具体的，将第二出风口22设置为多个，且每一第二出风口22对应PET探测器环3上一探测器31的进风位置32设置，以使每一探测器42 同时被冷空气穿过，提高PET探测器环3上各个探测器31处的温度均一性，进一步提高降温效果。

在一个优选的实施方式中，为了进一步提高散热效果，外罩体1上在第一出风口12处还设有至少一个出风风扇(设置在外罩体1内，图中未示出)，出风风扇也可设置为封闭第一出风口12，以控制第一出风口12的开合，与进风风扇23配合，在未工作时使外罩体1内形成封闭空腔，减少杂质进入外罩体1内，提高该装置的使用寿命。设置出风风扇引导由PET探测器环3带出的热空气的散出外罩体1，减少热空气堆积在热空气内影响PET探测器环3的工作状态。第一出风口12可设置为多个，优选的，第一出风口 12至少设置为两个，且间隔均匀地分布在外罩体1上，进一步提高热空气的散发速度，提高散热效率。

在一个优选的实施方式中，外罩体1上在与第一进风口11所在侧面和第一出风口12 所在侧面均垂直的侧面还设有至少一个第三出风口14，由于外罩体1设置为长方体状，与第一进风口11所在侧面和第一出风口12所在侧面均垂直的侧面即为第一进风口11所在侧面和第一出风口12所在侧面外的两个侧面，设以第一出风口12为正向侧面，则为顶面和底面，即可在顶面或底面设置第三出风口14，优选顶面，第三出风口14与第一出风口12可设置一致(即多个均匀分布，且尺寸相似，并带有出风风扇)，也可设置尺寸不一致，不影响热空气流出即可，设置第三出风口14可进一步加强外罩体1内热空气(包括CT机4工作状态下产生的热量)的散发，同时第三出风口14所产生的空气路径与进风和第一出风口12出风路径均互不干扰，提高散热效果。

实施例二：本实施例提供了一种风冷系统，参阅图1-图4，包括PET探测器环3、 CT机4和上述实施例一中的一种风冷散热装置；PET探测器环3上包含若干探测器31 (图1(a)为探测器环的结构3示意图，(b)为探测器环上一探测器31的结构示意图)，每一探测器31均设有相对的进风位置32和出风位置33，PET探测器环3和CT机4别设置在风冷散热装置的中空壳体2两侧；PET探测器环3的出风位置33相对风冷散热装置的第一出风口12；PET探测器环3的进风位置32相对风冷散热装置的第二出风口22，当该装置工作时，进风风扇23和出风风扇(图中未示出)均转动，形成自第一进风口11、第二进风口21、第二出风口22、第一出风口12的散热路径，无需再外接风冷装置，操作简单，控制进风风扇23和出风风扇工作即可，解决现有技术PET系统使用过程中大多外置冷风装置，成本较高且操作便的问题，同时由于PET探测器环3各个探测器31 的进风位置32相对风冷散热装置的第二出风口22一一对应设置，提高PET探测器环3 上各处的温度均一性，确保PET探测器环3的工作状态。

应当注意的是，本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (9)

1.一种风冷散热装置，用于与PET探测器环和CT机配合，其特征在于：

包括外罩体及用于分隔PET探测器环和CT机的中空壳体；

所述外罩体上设有第一进风口和第一出风口，所述第一出风口设置在所述外罩体上靠近PET探测器环出风位置的侧面上，所述第一进风口设置在所述外罩体上与所述第一出风口所在平面垂直的侧面上；

所述中空壳体上设有第二进风口和第二出风口，所述第二进风口与所述第一进风口对应设置，所述第二出风口位于所述中空壳体朝向PET探测器环进风位置的侧面上，其中，所述第二进风口处还设有至少一个进风风扇；

当所述进风风扇转动时，形成自所述第一进风口、所述第二进风口进风至中空壳体，由所述第二出风口经过PET探测器环至第一出风口出风，进风和出风互不干扰的散热路径。

2.根据权利要求1所述的一种风冷散热装置，其特征在于：

所述第一进风口至少设置两个，且分别设置在所述外罩体上相对的两侧面上。

3.根据权利要求1所述的一种风冷散热装置，其特征在于：

所述外罩体上设有用于封闭所述第一进风口的网格结构。

4.根据权利要求1所述的一种风冷散热装置，其特征在于：

所述中空壳体设置为环形。

5.根据权利要求1所述的一种风冷散热装置，其特征在于：

所述外罩体上在所述第一出风口处还设有至少一个出风风扇。

6.根据权利要求1所述的一种风冷散热装置，其特征在于：

所述第二出风口设置为多个，且每一所述第二出风口对应PET探测器环上一探测器的进风位置设置。

7.根据权利要求1所述的一种风冷散热装置，其特征在于：

所述第一出风口至少设置为两个，且间隔均匀地分布在所述外罩体上。

8.根据权利要求1所述的一种风冷散热装置，其特征在于：

所述外罩体上在与所述第一进风口所在侧面和所述第一出风口所在侧面均垂直的侧面还设有至少一个第三出风口。

9.一种风冷系统，其特征在于：包括PET探测器环、CT机和上述权利要求1-8任一项权利要求所述的一种风冷散热装置；

所述PET探测器环和所述CT机分别设置在所述风冷散热装置的中空壳体两侧；

所述PET探测器环的出风位置相对所述风冷散热装置的第一出风口；

所述PET探测器环的进风位置相对所述风冷散热装置的第二出风口。

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