CN113484810B - 一种用于核磁共振的冷却装置 - Google Patents

一种用于核磁共振的冷却装置 Download PDF

Info

Publication number
CN113484810B
CN113484810B CN202110728872.XA CN202110728872A CN113484810B CN 113484810 B CN113484810 B CN 113484810B CN 202110728872 A CN202110728872 A CN 202110728872A CN 113484810 B CN113484810 B CN 113484810B
Authority
CN
China
Prior art keywords
cooling
ball
cavity
liquid helium
heat exchange
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110728872.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN113484810A (zh
Inventor
范金来
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Weir Medical Technology Yunnan Co ltd
Original Assignee
Weir Medical Technology Yunnan Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weir Medical Technology Yunnan Co ltd filed Critical Weir Medical Technology Yunnan Co ltd
Priority to CN202110728872.XA priority Critical patent/CN113484810B/zh
Publication of CN113484810A publication Critical patent/CN113484810A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113484810B publication Critical patent/CN113484810B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
    • G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
    • G01R33/38—Systems for generation, homogenisation or stabilisation of the main or gradient magnetic field
    • G01R33/3804—Additional hardware for cooling or heating of the magnet assembly, for housing a cooled or heated part of the magnet assembly or for temperature control of the magnet assembly
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)

Abstract

本发明涉及医疗诊断设备技术领域，且公开了一种用于核磁共振的冷却装置，包括换热件、上腔体、下腔体和连通管和降温板，所述换热件、连通管、下腔体、降温板、上腔体和换热件构成一个循环的冷却回路。该用于核磁共振的冷却装置，通过储液外球和伸缩内球的设置，将液氦分成球内液氦和球外液氦，由于降温球占用了较大的体积，球外液氦的量较少，对温度的变化更加敏感，可加速内部冷却介质的流动，同时随着温度升高，储液外球的液氦被排出，又能控制整体的温度的升高，降低靠近绕组一侧的温度，还有，由于内部的液氦排出，整体的密度变化更大，并且被排出的液氦也能促进流动，使得冷却回路中流动更快，进一步增强冷却效果。

Description

一种用于核磁共振的冷却装置
技术领域
本发明涉及医疗诊断设备技术领域，具体为一种用于核磁共振的冷却装置。
背景技术
核磁共振成像(MRI)检查已经成为一种常见的影像检查方式，对脑、甲状腺、肝、胆、脾、肾、胰、肾上腺、子宫、卵巢、前列腺等实质器官以及心脏和大血管有绝佳的诊断功能。
超导磁体是核磁共振成像设备中的核心部件，超导磁体是指低温下用具有高转变温度和临界磁场特别高的第二类超导体制成线圈的一种电磁体，其在工作时，需要通过液态氦对超导线圈进行冷却，液态氦在虹吸作用下循环回路内流动。
请参阅图6，包括换热器、冷却管路和两个容器，冷却管路紧贴主绕组和屏蔽绕组，下容器和管路内液态氦温度升高，密度增加，向上流动，同时在虹吸作用下，经过换热器降温的冷液态氦对下容器进行补充，利用势能差和密度差驱动液体流动，保证冷却效果，但是，此过程中，与绕组紧贴的管路接触面始终保持在同侧，使得接触面一侧温度升高较快，上部管路的温度较高，降低其冷却效果。
其次，通过温度引起的密度变化，尽管能驱动液体流动，实现温度的交换，但是，引起的流动较慢，难以实现更好地冷却效果，同时，上下部的温差仍旧较大。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了一种用于核磁共振的冷却装置的技术方案，具有介质流速快，降温效果好等优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：一种用于核磁共振的冷却装置，包括换热件、上腔体、下腔体和连通管和降温板，所述换热件、连通管、下腔体、降温板、上腔体和换热件构成一个循环的冷却回路，所述冷却回路中充满降温球，所述上腔体和下腔体呈上下设置，所述降温球包括刚型材料制成的储液外球和可收缩的伸缩内球，所述伸缩内球中充满气体，所述储液外球的表面设有通孔，所述降温球在液氦处于最低温度时与其密度相同。
优选的，所述伸缩内球的表面设有导热片，所述伸缩内球和储液外球的顶部通过过长设置的导热丝和弹力丝连接，所述导热丝与导热片固定连接并延伸入伸缩内球中。
优选的，所述通孔的内壁设有弱磁性的定向块，所述定向块、通孔和球心位于同一竖直截面内，所述定向块和通孔所在径线的夹角大于45度小于90度。
优选的，所述换热件由上而下依次设有分离腔、换热片和混合腔，所述换热片的顶部设有倾斜的分离斜面，所述分离斜面较低的一侧设有通道，所述分离腔通过通道与混合腔连通，分离腔与连通管的连通位置位于分离斜面较高的一侧。
优选的，所述下腔体的顶部和上腔体的底部均倾斜向上，与连通管的连接口位于较低的一侧，所述降温板的流通间隙为降温球直径的1.1-1.5倍，所述降温板连接于下腔体的中部，且连接处的两侧设有“八”字形聚中斜面。
本发明具备以下有益效果：
1、该用于核磁共振的冷却装置，通过储液外球和伸缩内球的设置，将液氦分成球内液氦和球外液氦，一方面，由于降温球占用了较大的体积，球外液氦的量较少，对温度的变化更加敏感，可加速内部冷却介质的流动，另一方面，随着温度升高，储液外球的液氦被排出，又能控制整体的温度的升高，降低靠近绕组一侧的温度，进而保证温度的控制效果。
2、该用于核磁共振的冷却装置，由于降温球随着温度的变化，将内部的液氦排出，一方面，整体的密度变化更大，另一方面，被排出的液氦也能促进流动，使得冷却回路中流动更快，进一步增强冷却效果。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中降温球的结构示意图；
图3为本发明应用的核磁共振的截面示意图；
图4为本发明的中换热件的结构示意图；
图5为本发明中下腔体的结构示意图；
图6为现有的核磁共振降温结构示意图。
图中：1、换热件；11、分离腔；12、换热片；13、混合腔；14、分离斜面；15、通道；2、上腔体；3、下腔体；4、连通管；5、降温板；6、降温球；61、储液外球；62、伸缩内球；63、通孔；64、定向块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-3，一种用于核磁共振的冷却装置，包括换热件1、上腔体2、下腔体3和连通管4和降温板5，换热件1、连通管4、下腔体3、降温板5、上腔体2和换热件1构成一个循环的冷却回路，其中换热件1与制冷机连通，制冷剂的冷却介质通入换热件1中，使换热件1中通入的液氦降温，降温板5紧贴主绕组和屏蔽绕组的骨架，对绕组进行降温，冷却回路中充满降温球6，上腔体2和下腔体3呈上下设置，降温球6包括刚型材料制成的储液外球61和可收缩的伸缩内球62，伸缩内球62中充满气体，储液外球61的整体密度与液氦密度相同或略大与液氦密度，伸缩内球62中可充装临界温度小于氦气的气体，比如氢气，储液外球61的表面设有通孔63，由于气体体积受温度的影响更大，在温度升高后，伸缩内球62体积变大，将定向块64中液氦挤出，降温球6整体密度变小，即降温球6的密度变化大于液氦的密度变化，上升速度更快，促进整体流动，同时，在伸缩内球62膨胀时，挤出内部的液氦，进而降低周围液氦的温度上升量，保证降温效果，降温球6在液氦处于最低温度时与其密度相同，即液氦最低温度时，降温球6悬浮在液氦中，保证其始终为流体，随液氦流动而流动。
其中，伸缩内球62的表面设有导热片，伸缩内球62和储液外球61的顶部通过过长设置的导热丝和弹力丝连接，导热丝表面覆盖有保温套，导热丝与导热片固定连接并延伸入伸缩内球62中，将外部热量直接引导入，改变伸缩内球62中气体温度，弹力丝的连接使伸缩内球62和储液外球61有个固定的连接点，由于伸缩内球62浮力较小，必然位于上方，此种设置可保证降温球6的姿态。
其中，储液外球61的内壁设有弱磁性的定向块64，由含量极低的磁性材料制成，在主绕组和屏蔽绕组的最大磁力作用下可改变姿态，但亦不会阻碍降温球6的运动，定向块64、通孔63和球心位于同一竖直截面内，定向块64和通孔63所在径线的夹角大于45度小于90度，使通孔63和定向块64同侧，在定向块64朝向绕组时，通孔63也朝向绕组，挤出的更冷的液氦朝向绕组，保证距离绕组较近的液氦处于较低温度。
请参阅图4，其中，换热件1由上而下依次设有分离腔11、换热片12和混合腔13，换热片12的顶部设有倾斜的分离斜面14，换热片12上设有筛板，筛下降温球6，换热片12连接制冷机，分离斜面14较低的一侧设有通道15，分离腔11通过通道15与混合腔13连通，分离腔11与连通管4的连通位置位于分离斜面14较高的一侧，在夹带降温球6的液氦回流后，分离腔11将降温球6滤出，使二者分离，液氦通过换热片12快速降温，而降温球6沿着通道15直接落入混合腔13中，在混合腔13中，伸缩内球62收缩，较冷的液氦被吸入储液外球61中，完成降温球6的热量交换。
请参阅图1和图5，其中，下腔体3的顶部和上腔体2的底部均倾斜向上，与连通管4的连接口位于较低的一侧，降温板5的流通间隙为降温球6直径的1.1-1.5倍，仅供单排降温球6通过，降温板5覆盖在绕组骨架上，降温板5连接于下腔体3的中部，且连接处的两侧设有“八”字形斜面，对于上腔体2来说，斜向下，利用势能保证进入上腔体2中的降温球6可以排出，对于下腔体3来说，可使各个位置的流速更加均匀，在此方案中，上腔体2和下腔体3设有两组，分别对应内部的主绕组和外部的屏蔽绕组。
本发明的工作原理及工作流程：
低温处的降温球6的整体密度与液氦温度相同，处于悬浮状态，随着液氦流动而流动，在降温板5中，液氦吸收绕组的热量，温度升高，密度降低，引起循环冷却回路的基本流动，同时降温球6随着温度升高，内部的伸缩内球62膨胀，将储液外球61内液氦挤出，一方面，降温球6的整体密度降低的更显著，加速回路的流动，另一方面，储液外球61中被排挤出的液氦直接流向与朝向绕组的面，降低此处的温度，增强冷却效果。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种用于核磁共振的冷却装置，包括换热件(1)、上腔体(2)、下腔体(3)和连通管(4)和降温板(5)，所述换热件(1)、连通管(4)、下腔体(3)、降温板(5)、上腔体(2)、连通管（4）和换热件(1)依次连接，构成一个循环的冷却回路，其特征在于：所述冷却回路中充满降温球(6)，所述上腔体(2)和下腔体(3)呈上下设置，所述降温球(6)包括刚性材料制成的储液外球(61)和可收缩的伸缩内球(62)，所述伸缩内球(62)中充满气体，所述储液外球(61)的表面设有通孔(63)，所述降温球(6)在液氦处于最低温度时与其密度相同。
2.根据权利要求1所述的一种用于核磁共振的冷却装置，其特征在于：所述伸缩内球(62)的表面设有导热片，所述伸缩内球(62)和储液外球(61)的顶部通过过长设置的导热丝和弹力丝连接，所述导热丝与导热片固定连接并延伸入伸缩内球(62)中。
3.根据权利要求1所述的一种用于核磁共振的冷却装置，其特征在于：所述储液外球（61）的内壁设有弱磁性的定向块(64)，所述定向块(64)和通孔(63)所在径线的夹角大于45度小于90度。
4.根据权利要求1所述的一种用于核磁共振的冷却装置，其特征在于：所述换热件(1)由上而下依次设有分离腔(11)、换热片(12)和混合腔(13)，所述换热片(12)的顶部设有倾斜的分离斜面(14)，所述分离斜面(14)较低的一侧设有通道(15)，所述分离腔(11)通过通道(15)与混合腔(13)连通，所述分离腔(11)与上方的连通管(4)的连通位置位于分离斜面(14)较高的一侧。
5.根据权利要求1所述的一种用于核磁共振的冷却装置，其特征在于：所述下腔体(3)的顶部和上腔体(2)的底部均倾斜向上，与连通管(4)的连接口位于较低的一侧，所述降温板(5)的流通间隙为降温球(6)直径的1.1-1.5倍，所述降温板(5)连接于下腔体(3)的中部，且连接处的两侧设有“八”字形聚中斜面。
CN202110728872.XA 2021-06-29 2021-06-29 一种用于核磁共振的冷却装置 Active CN113484810B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110728872.XA CN113484810B (zh) 2021-06-29 2021-06-29 一种用于核磁共振的冷却装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110728872.XA CN113484810B (zh) 2021-06-29 2021-06-29 一种用于核磁共振的冷却装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113484810A CN113484810A (zh) 2021-10-08
CN113484810B true CN113484810B (zh) 2023-07-25

Family

ID=77936749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110728872.XA Active CN113484810B (zh) 2021-06-29 2021-06-29 一种用于核磁共振的冷却装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113484810B (zh)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111292915A (zh) * 2020-04-28 2020-06-16 山东奥新医疗科技有限公司 用于肢端成像的核磁共振成像超导磁体

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4925826B2 (ja) * 2004-07-02 2012-05-09 株式会社日立メディコ 磁気共鳴イメージング装置及びその保守方法
DE102012209754B4 (de) * 2012-06-12 2016-09-22 Siemens Healthcare Gmbh Spuleneinrichtung für einen Kernspintomographen
CN103901371B (zh) * 2012-12-24 2017-04-19 通用电气公司 用于磁共振成像mri系统的致冷器和方法
CN105225787B (zh) * 2015-11-06 2017-11-28 宁波健信核磁技术有限公司 氦气冷却磁共振超导磁体
CN106531396B (zh) * 2016-11-29 2018-04-03 上海联影医疗科技有限公司 超导磁体组件及超导磁体组件的维护方法
US10739427B1 (en) * 2018-01-04 2020-08-11 University Of Maryland Gradient coil with external direct cooling for brain magnetic resonance imaging
CN212106682U (zh) * 2020-04-28 2020-12-08 杭州乐傲机械有限公司 一种带水冷却腔结构的防高温内球笼
CN213457335U (zh) * 2020-11-04 2021-06-15 上海阿尔西空调系统服务有限公司 医疗磁共振成像设备测试用操控面板

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111292915A (zh) * 2020-04-28 2020-06-16 山东奥新医疗科技有限公司 用于肢端成像的核磁共振成像超导磁体

Also Published As

Publication number Publication date
CN113484810A (zh) 2021-10-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104700976B (zh) 低温保持器及其制造方法、冷却方法，磁共振系统
US6984264B2 (en) Single crystal pulling device and method and superconducting magnet
CN106531396B (zh) 超导磁体组件及超导磁体组件的维护方法
CN107991635B (zh) 一种用于磁共振系统的冷却组件及磁共振系统
CN113484810B (zh) 一种用于核磁共振的冷却装置
CN106373699B (zh) 一种核磁共振成像装置及其线圈骨架
CN103698496B (zh) 一种快速冻融与单边冻融一体试验机
CN207319829U (zh) 用于核磁共振系统中的预冷装置及核磁共振系统
CN1307660C (zh) 核磁共振成像系统的冷却
CN104795197A (zh) 一种磁共振成像系统的冷却装置和磁共振成像系统
CN112984902B (zh) 一种卧式风冷冷柜
CN206225101U (zh) 一种用于超导磁体的预冷装置
CN211432379U (zh) 一种快速的冷冻装置及其冷饮机
CN108302878A (zh) 一种冷藏箱装置
CN113533013A (zh) 一种超低振动顶端装卸型恒温器装置
JPH0595064A (ja) 半導体冷却装置
CN203869544U (zh) 高真空多层绝热杜瓦容器
CN210897122U (zh) 一种核电用耐高温缆式浮球液位开关
CN205836519U (zh) 动力电池冷却系统和车辆
CN217123652U (zh) 一种聚羧酸减水剂冷却装置
CN220252954U (zh) 一种用于mr设备的除冰工具
CN219494529U (zh) 一种石墨电极生产用快速冷却装置
CN103983125A (zh) 高真空多层绝热杜瓦容器
CN215910222U (zh) 一种超低振动顶端装卸型恒温器装置
CN209639312U (zh) 一种可分离式循环饮用液体制冷设备

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20230705

Address after: 1707, 17/F, No. 2 office building, Lot A3, Rongcheng Garden City, No. 620, Changyuan North Road, Wuhua District, Kunming City, Yunnan Province, 650000

Applicant after: Weir Medical Technology (Yunnan) Co.,Ltd.

Address before: 150000 northeast Fangzi yitun, Chang'an village, Longquan Town, Bayan, Harbin City, Heilongjiang Province

Applicant before: Fan Jinlai

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant