CN115866975B - Ct设备离心散热装置及ct扫描设备 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种CT设备离心散热装置及CT扫描设备，包括：壳体、安装架、旋转架和叶轮组件；其中，旋转架通过轴承设于安装架上，壳体罩设于旋转架上并与安装架固定连接，旋转架可相对于壳体旋转；旋转架将壳体的内腔分隔为第一空间和第二空间，旋转架上开设有连通第一空间和第二空间的通孔；旋转架的第一端面位于第一空间，旋转架的第二端面位于第二空间，旋转架的第一端面用于安装电子器件，叶轮组件设于旋转架的第二端面；壳体的端面上开设有进风口，壳体的环侧上开设有出风口，出风口与叶轮组件对应，以使壳体内形成轴向进风和径向出风的空气流道。本申请解决了相关技术中CT设备的散热性能较差，散热设备占用空间较大的问题。

Description

CT设备离心散热装置及CT扫描设备

技术领域

本申请涉及CT设备技术领域，具体而言，涉及一种CT设备离心散热装置及CT扫描设备。

背景技术

CT设备的机架通常包括定子组件和转子组件，其中转子组件上安装多个电子部件，包括用于产生X射线的球管，球管散热器，用于球管供电的高压发生器和接收X射线的探测器。这些部件在运行过程中将会产生大量热量，如果不能将热量及时散出将会影响电子部件性能，严重还会影响成像质量甚至造成停机。而随着CT性能逐步提高，意味着CT设备散热功率消耗越来越大。因此CT设备内部散热效果的好坏直接影响CT设备的质量。

目前CT设备整机多采用简单可靠的风冷方式进行散热，且所选风机多为轴流式风机，其布置于前侧发热部件的上方，实现对CT整机设备的散热功能。

其缺点有：

1.此种方案风机选型尺寸过大，明显增加机架外壳的高度尺寸；

2.风扇固定于前侧发热部件上方，不能有效对CT设备整体进行散热；同时由于安装发热组件上方的风机距离旋转部分距离太近，导致风机风阻较大，散热效率底下。

3.为了提高上述散热系统的散热效果，通常采用提高风机转速或增加风机数量的方法，此举会增大设备噪音。

因此，需要提供一种散热效果更好，用于CT设备的散热装置，从而提高CT设备整机性能，降低内部噪音。提升CT设备使用者和患者体验度。

发明内容

本申请的主要目的在于提供一种CT设备离心散热装置及CT扫描设备，以解决相关技术中CT设备的散热性能较差，散热设备占用空间较大的问题。

为了实现上述目的，本申请提供了一种CT设备离心散热装置，该CT设备离心散热装置包括：壳体、安装架、旋转架和叶轮组件；其中，

所述旋转架通过轴承设于所述安装架上，所述壳体罩设于所述旋转架上并与所述安装架固定连接，所述旋转架可相对于所述壳体旋转；

所述旋转架将所述壳体的内腔分隔为第一空间和第二空间，所述旋转架上开设有连通第一空间和第二空间的通孔；

所述旋转架的第一端面位于所述第一空间，旋转架的第二端面位于所述第二空间，所述旋转架的第一端面用于安装电子器件，所述叶轮组件设于所述旋转架的第二端面；

所述壳体的端面上开设有进风口，壳体的环侧上开设有出风口，所述出风口与所述叶轮组件对应，以使所述壳体内形成轴向进风和径向出风的空气流道。

进一步的，叶轮组件包括叶片安装板、叶片和隔离罩，所述叶片安装板沿所述旋转架的周向设于所述旋转架的第二端面上，所述叶片设置为多个并沿所述旋转架的周向设于所述叶片安装板上；

所述隔离罩的内圈与所述旋转架的第二端面贴合，所述隔离罩的外圈覆盖在所述叶片上并贴近所述壳体的内壁。

进一步的，旋转架的环侧贴近于所述壳体的内壁。

进一步的，通孔设置为多个并沿所述旋转架的周向布置。

进一步的，叶片安装板的内侧与所述旋转架的圆心的间距大于所述通孔的外侧与所述旋转架的圆心的间距。

进一步的，叶片安装板包括多个弧形板体，多个所述弧形板体沿所述旋转架的周向设于所述旋转架的第二端面上。

进一步的，隔离罩包括多个弧形罩体，多个所述弧形罩体沿所述旋转架的周向设于所述旋转架的第二端面上，相邻所述弧形罩体之间紧密贴合。

进一步的，出风口开设于所述壳体的上端，所述进风口设置为多组并沿所述壳体的周向分布。

进一步的，进风口与所述通孔在所述旋转架的轴向上对应。

根据本申请的另一方面，提供一种CT扫描设备，包括上述的CT设备离心散热装置。

在使用过程中由旋转架带动叶轮组件同步旋转，叶轮组件作为离心风扇，在旋转的过程中迫使位于第一空间和第二空间内的气体流动并在离心力作用下从壳体的出风口排出，此时壳体内的气压减小，位于壳体外部的气体通过进风口流入，在旋转架的持续旋转过程中外部冷空气持续从进风口流入壳体内并与电子器件换热后从出风口流出的目的，从而实现了将CT设备的旋转部分本身作为离心风扇进行主动排风，优化设备内部空间结构，使得CT设备在外形上小巧，紧凑。同时对散热路径进行规划，能够有效的保证散热效果，能够提高图像质量，降低设备噪音的技术效果，进而解决了相关技术中CT设备的散热性能较差，散热设备占用空间较大的问题。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1是根据本申请实施例的结构示意图；

图2是根据本申请实施例的透视结构示意图；

图3是根据本申请实施例中旋转架的结构示意图；

图4是根据本申请实施例中叶轮组件的安装结构示意图；

图5是根据本申请实施例中叶轮组件的结构示意图；

图6是根据本申请实施例中空气流动的示意图；

其中，1安装架，2叶轮组件，21隔离罩，211弧形罩体，22叶片，23叶片安装板，3电子器件，4旋转架，5通孔，6壳体，61第一空间，62第二空间，7出风口，8进风口。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。

在本申请中，术语“上”、“下”、“内”、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。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“设置”、“设有”、“连接”、“固定”等应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

目前CT设备整机多采用简单可靠的风冷方式进行散热，且所选风机多为轴流式风机，其布置于前侧发热部件的上方，实现对CT整机设备的散热功能。

其缺点有：

4.此种方案风机选型尺寸过大，明显增加机架外壳的高度尺寸；

5.风扇固定于前侧发热部件上方，不能有效对CT设备整体进行散热；同时由于安装发热组件上方的风机距离旋转部分距离太近，导致风机风阻较大，散热效率底下。

6.为了提高上述散热系统的散热效果，通常采用提高风机转速或增加风机数量的方法，此举会增大设备噪音。

因此，需要提供一种散热效果更好，用于CT设备的散热装置，从而提高CT设备整机性能，降低内部噪音。提升CT设备使用者和患者体验度。

为解决上述技术问题，如图1至图6所示，本申请实施例提供了一种CT设备离心散热装置，该CT设备离心散热装置包括：壳体6、安装架1、旋转架4和叶轮组件2；其中，

旋转架4通过轴承设于安装架1上，壳体6罩设于旋转架4上并与安装架1固定连接，旋转架4可相对于壳体6旋转；

旋转架4将壳体6的内腔分隔为第一空间61和第二空间62，旋转架4上开设有连通第一空间61和第二空间62的通孔5；

旋转架4的第一端面位于第一空间61，旋转架4的第二端面位于第二空间62，旋转架4的第一端面用于安装电子器件3，叶轮组件2设于旋转架4的第二端面；

壳体6的端面上开设有进风口8，壳体6的环侧上开设有出风口7，出风口7与叶轮组件2对应，以使壳体6内形成轴向进风和径向出风的空气流道。

在本实施例中，该CT设备离心散热装置主要由壳体6、安装架1、旋转架4和叶轮组件2组成，旋转架4通过轴承安装在安装架1上，可受驱动地旋转。旋转架4为环形结构，壳体6也呈环形结构固定安装在安装架1上，且壳体6罩设在旋转架4上，即旋转架4可在壳体6内旋转。旋转架4的直径略小于壳体6的内径，因此旋转架4将壳体6的内部空间分为两个部分，其中一个部分为位于前端的第一空间61，另一部分为位于后端的第二空间62。旋转架4的两端为第一端面和第二端面，第一端面位于第一空间61内，用于安装电子器件3。例如可将散热器、球管、高压发生器、探测器等CT扫描设备中需要使用的电子器件3安装在旋转架4的第一端面，因此第一空间61的尺寸将大于第二空间62。叶轮组件2安装在旋转架4的第二端面，即叶轮组件2位于第二空间62内。旋转架4上开设有连通第一空间61和第二空间62的通孔5，第一空间61和第二空间62内的空气可互相流通。壳体6的端面上开设有进风口8，壳体6的环侧上开设有出风口7，出风口7的位置与第二空间62对应，即与叶轮组件2的位置对应。在使用时，旋转架4受驱动地带动电子器件3和叶轮组件2旋转，叶轮组件2对气体做功，动量增加，第二空间62内的气体在离心作用下向四周甩出。并通过出风口7排出壳体6。排出后，壳体6端面上的进风口8吸入空气平衡壳体6内的压力。外部冷空气进入壳体6内的第一空间61后与旋转的发热电子器件3产生的热量混合后通过旋转架4上的通孔5进入第二空间62，并从壳体6的出风口7排出，实现壳体6内外散热循环(如图6所示)。

本发明区别于以往的CT设备的风冷散热，能够有效利用CT扫描部分自身的旋转功能进行散热；且具有优化冷却风路的特点，使得空气能与内部发热部件产生的热量充分混合后排出设备，有效维持扫描架内电子部件温度稳定。

综上，本实施例实现了将CT设备的旋转部分本身作为离心风扇进行主动排风，优化设备内部空间结构，使得CT设备在外形上小巧，紧凑。同时对散热路径进行规划，能够有效的保证散热效果，从而提高图像质量，降低设备噪音的技术效果，进而解决了相关技术中CT设备的散热性能较差，散热设备占用空间较大的问题。

叶轮组件2作为在旋转架4旋转过程中对气体做功的设备，本实施例对叶轮组件2的结构进行具体说明：

如图3至图5所示，叶轮组件2包括叶片安装板23、叶片22和隔离罩21，叶片安装板23沿旋转架4的周向设于旋转架4的第二端面上，叶片22设置为多个并沿旋转架4的周向设于叶片安装板23上；

隔离罩21的内圈与旋转架4的第二端面贴合，隔离罩21的外圈覆盖在叶片22上并贴近壳体6的内壁。

具体的，需要说明的是，叶片安装板23为弧形的或环形的板状结构，其与旋转架4的第二端面固定连接并贴近旋转架4的外沿。可在旋转架4上预先开设安装孔，叶片安装板23可通过螺栓固定在安装孔内。叶片安装板23的宽度与待安装的叶片22宽度匹配，叶片22可安装固定在叶片安装板23，且叶片22呈倾斜布置。叶片22可与竖直面呈40-60°的倾角。叶片22与叶片安装板23可通过焊接或螺纹连接的方式进行固定，相邻叶片22之间的间距保持相同。

隔离罩21固定在旋转架4的第二端面上，隔离罩21的作用在于使第二空间62能够形成一个相对密闭的空间，因此本实施例中隔离罩21的内圈与旋转架4的第二端面完全贴合，而外圈则尽可能的贴近壳体6的内壁，当壳体6安装后，使得隔离罩21与旋转架4之间的区域较为封闭，使得旋转架4在带动叶片22旋转时，能够更好地引导空气流动，提高冷却效果。进一步的，旋转架4的环侧贴近于壳体6的内壁，避免大量的空气通过旋转架4和壳体6之间的间隙流动，使得尽可能多的空气能够与发热电子器件3接触，进一步提高冷却效率。进一步的，通孔5设置为多个并沿旋转架4的周向布置。

进一步的，叶片安装板23的内侧与旋转架4的圆心的间距大于通孔5的外侧与旋转架4的圆心的间距，使得壳体6内的空气能够充分的流动。

为便于叶片安装板23的安装和拆卸，如图4所示，本实施例中叶片安装板23包括多个弧形板体，多个弧形板体沿旋转架4的周向设于旋转架4的第二端面上。同理为便于隔离罩21的安装和拆卸，隔离罩21包括多个弧形罩体211，多个弧形罩体211沿旋转架4的周向设于旋转架4的第二端面上，相邻弧形罩体211之间紧密贴合。

换热后的热空气需要从壳体6上的出风口7排出，因此为提供足够的气体流动空间，以及降低对周围人员的影响，本实施例中出风口7开设于壳体6的上端，进风口8设置为多组并沿壳体6的周向分布。进风口8与通孔5在旋转架4的轴向上对应。

根据本申请的另一方面，提供一种CT扫描设备，包括上述的CT设备离心散热装置。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种CT设备离心散热装置，其特征在于，包括：壳体、安装架、旋转架和叶轮组件；其中，

所述旋转架通过轴承设于所述安装架上，所述壳体罩设于所述旋转架上并与所述安装架固定连接，所述旋转架可相对于所述壳体旋转；

所述旋转架将所述壳体的内腔分隔为第一空间和第二空间，所述旋转架上开设有连通第一空间和第二空间的通孔；

所述旋转架的第一端面位于所述第一空间，旋转架的第二端面位于所述第二空间，所述旋转架的第一端面用于安装电子器件，所述叶轮组件设于所述旋转架的第二端面；

所述壳体的端面上开设有进风口，壳体的环侧上开设有出风口，所述出风口与所述叶轮组件对应，以使所述壳体内形成轴向进风和径向出风的空气流道；

所述叶轮组件包括叶片安装板、叶片和隔离罩，所述叶片安装板沿所述旋转架的周向设于所述旋转架的第二端面上，所述叶片设置为多个并沿所述旋转架的周向设于所述叶片安装板上；

所述隔离罩的内圈与所述旋转架的第二端面贴合，所述隔离罩的外圈覆盖在所述叶片上并贴近所述壳体的内壁。

2.根据权利要求1所述的CT设备离心散热装置，其特征在于，所述旋转架的环侧贴近于所述壳体的内壁。

3.根据权利要求2所述的CT设备离心散热装置，其特征在于，所述通孔设置为多个并沿所述旋转架的周向布置。

4.根据权利要求3所述的CT设备离心散热装置，其特征在于，所述叶片安装板的内侧与所述旋转架的圆心的间距大于所述通孔的外侧与所述旋转架的圆心的间距。

5.根据权利要求2至4任一项所述的CT设备离心散热装置，其特征在于，所述叶片安装板包括多个弧形板体，多个所述弧形板体沿所述旋转架的周向设于所述旋转架的第二端面上。

6.根据权利要求5所述的CT设备离心散热装置，其特征在于，所述隔离罩包括多个弧形罩体，多个所述弧形罩体沿所述旋转架的周向设于所述旋转架的第二端面上，相邻所述弧形罩体之间紧密贴合。

7.根据权利要求6所述的CT设备离心散热装置，其特征在于，所述出风口开设于所述壳体的上端，所述进风口设置为多组并沿所述壳体的周向分布。

8.根据权利要求7所述的CT设备离心散热装置，其特征在于，所述进风口与所述通孔在所述旋转架的轴向上对应。

9.一种CT扫描设备，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的CT设备离心散热装置。