CN117750601A - X射线冷却设备以及x射线检测系统 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种X射线冷却设备，可以应用于射线检测技术领域。该X射线冷却设备，包括：壳体，包括进液口、出液口以及连通进液口和出液口的冷却液流道；X射线发生器，设置在壳体内，冷却液流道贯穿X射线发生器以对X射线发生器中的球管进行冷却；循环泵，设置在壳体内，用于驱动冷却液在冷却液流道中流动，循环泵浸没在冷却液流道的冷却液中，从而可以避免循环泵的冷却液泄露的问题，有效提高X射线冷却设备的使用寿命。本公开还提供了一种X射线检测系统。

Description

X射线冷却设备以及X射线检测系统

技术领域

本公开涉及射线检测技术领域，更具体地涉及一种X射线冷却设备以及X射线检测系统。

背景技术

X射线检测系统中的X射线发生器在产生射线时伴随着大量的热量产生，需要设置X射线冷却设备对X射线发生器产生的热量进行冷却，X射线冷却设备一般采用循环泵来实现冷却液的循环，X射线发生器设置在容纳冷却液的壳体中，循环泵设置在容纳冷却液的壳体外，从而实现对冷却液的循环驱动。然而，X射线冷却设备在工作过程中受到外力或震动影响时，容易导致循环泵出现漏液，漏液后进一步导致空气进入冷却液循环系统中，造成X射线发生器故障或者X射线检测系统内部污染等问题。

发明内容

鉴于上述问题，本公开提供了X射线冷却设备以及X射线检测系统，可以提高有效解决循环泵出现问题后导致的冷却液泄露的问题，提高设备运行的稳定性。

根据本公开的第一个方面，提供了一种X射线冷却设备，包括但不限于：壳体，包括进液口、出液口以及连通所述进液口和所述出液口的冷却液流道；X射线发生器，设置在所述壳体内，所述冷却液流道贯穿所述X射线发生器以对所述X射线发生器中的球管进行冷却；循环泵，设置在所述壳体内，用于驱动冷却液在所述冷却液流道中流动，所述循环泵浸没在所述冷却液流道的冷却液中。

在本公开的一些可选实施例中，所述循环泵包括：泵体，包括驱动轴；泵盖，与所述泵体可拆卸连接，所述泵盖包括液体泵入口、液体泵出口以及扇叶，所述扇叶通过所述驱动轴驱动旋转；所述泵体与所述泵盖连接以形成扇叶容纳腔，所述液体泵入口和所述液体泵出口与所述扇叶容纳腔连通。

在本公开的一些可选实施例中，所述循环泵还包括：密封部，套接在所述泵体的外侧，用于密封所述泵体以防止所述冷却液流道中的冷却液进入所述泵体。

在本公开的一些可选实施例中，所述冷却液流道包括位于上游的第一流道以及位于下游的第二流道，所述第一流道中的冷却液浸没所述循环泵、所述X射线发生器以及所述第二流道。

在本公开的一些可选实施例中，所述泵盖与所述壳体一体成型，所述液体泵入口与所述进液口为同一开口，所述液体泵出口的液体流动方向与所述第二流道的液体流动方向相交。

在本公开的一些可选实施例中，所述泵盖通过固定部件固定在所述壳体的内壁，所述液体泵出口与所述出液口连通，所述液体泵入口与所述第二流道的下游连通。

在本公开的一些可选实施例中，所述的设备还包括：支撑部件，用于支撑所述泵体以抵消所述泵体受到的外力，所述外力包括重力和/或所述X射线冷却设备围绕环形轨道移动时产生的离心力。

在本公开的一些可选实施例中，所述壳体还包括：安装窗口，设置在所述壳体的靠近所述循环泵的泵体位置，在维护模式，所述安装窗口被打开，以使所述泵体能够穿过所述安装窗口并在所述泵盖上安装或拆卸，在密封模式，所述安装窗口被关闭，以使冷却液被密封在所述壳体的冷却液流道中。

在本公开的一些可选实施例中，所述的设备还包括：电源连接部，嵌设在所述壳体上，用于将所述循环泵的供电线引导至所述壳体外部。

在本公开的一些可选实施例中，所述的设备还包括：热交换部，所述热交换部的一端与所述进液口连通，另一端与所述出液口连通。

本公开的另一方面，提供了一种X射线检测系统，其中，包括上文所述的X射线冷却设备。

根据本公开的实施例，通过将循环泵设置在壳体内，壳体内设置冷却液流道，并且循环泵浸没在冷却流道的冷却液中，从而即使循环泵受到外力或震动导致冷却液泄露时，泄露的冷却液依然位于冷却流道中，从而可以避免循环泵的冷却液泄露的问题，有效提高X射线冷却设备的使用寿命。

附图说明

通过以下参照附图对本公开实施例的描述，本公开的上述内容以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：

图1示意性示出了本公开一种实施例的X射线冷却设备的剖面结构示意图；

图2示意性示出了本公开另一种实施例的X射线冷却设备的剖面结构示意图。

需要注意的是，为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，结构或区域的尺寸可能被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。

具体实施方式

以下，将参照附图来描述本公开的实施例。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本公开的范围。在下面的详细描述中，为便于解释，阐述了许多具体的细节以提供对本公开实施例的全面理解。然而，明显地，一个或多个实施例在没有这些具体细节的情况下也可以被实施。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本公开的概念。

在此使用的术语仅仅是为了描述具体实施例，而并非意在限制本公开。在此使用的术语“包括”、“包含”等表明了所述特征、步骤、操作和/或部件的存在，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、步骤、操作或部件。

在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本领域技术人员通常所理解的含义，除非另外定义。应注意，这里使用的术语应解释为具有与本说明书的上下文相一致的含义，而不应以理想化或过于刻板的方式来解释。

在使用类似于“A、B和C等中至少一个”这样的表述的情况下，一般来说应该按照本领域技术人员通常理解该表述的含义来予以解释(例如，“具有A、B和C中至少一个的系统”应包括但不限于单独具有A、单独具有B、单独具有C、具有A和B、具有A和C、具有B和C、和/或具有A、B、C的系统等)。

在X射线检测系统中设置有X射线冷却设备来对X射线发生器进行冷却，X射线冷却设备一般采用循环泵来驱动冷却液循环实现对X射线发生器的冷却。然而循环泵的泵体和泵盖之间采用可拆卸的连接方式，并且循环泵设置在冷却液流道之外，当X射线冷却设备受到外力或者震动等问题时，泵体和泵盖之间的连接容易松动导致冷却液泄露，泄露的冷却液容易污染X射线检测系统中的各个部件，同时冷却液流道中容易因为冷却液泄露压力降低，外界的空气进入冷却液流道内，导致X射线检测系统故障等问题。

为了解决上述的问题，本公开的实施例提供了一种X射线冷却设备，包括但不限于：壳体，包括进液口、出液口以及连通进液口和出液口的冷却液流道；X射线发生器，设置在壳体内，冷却液流道贯穿X射线发生器以对X射线发生器中的球管进行冷却；循环泵，设置在壳体内，用于驱动冷却液在冷却液流道中流动，循环泵浸没在冷却液流道的冷却液中。

根据本公开的实施例，通过将循环泵设置在壳体内，壳体内设置冷却液流道，并且循环泵浸没在冷却流道的冷却液中，从而即使循环泵受到外力或震动导致冷却液泄露时，泄露的冷却液依然位于冷却流道中，从而可以避免循环泵的冷却液泄露的问题，有效提高X射线冷却设备的使用寿命。

图1示意性示出了本公开一种实施例的X射线冷却设备的剖面结构示意图。图2示意性示出了本公开另一种实施例的X射线冷却设备的剖面结构示意图。

下面结合图1和图2对本公开实施例的X射线冷却设备的结构进行详细的说明。

如图1所示，X射线冷却设备100包括壳体10、X射线发生器20、循环泵30。

壳体10内具有由侧壁构成的腔室，用于容纳冷却液。壳体10还包括进液口101、出液口102以及连通进液口和出液口的冷却液流道T。冷却液通过进液口101进入壳体10内，在壳体10内的冷却液流道T内流动，并对目标器件(例如后述的X射线发生器20)进行冷却后，然后通过出液口101排出壳体10。

冷却液流道T例如可以是由壳体10的内壁和其他部件限定出的通道，以使冷却液能够在冷却液流道T中流动。

X射线发生器20设置在壳体10内，X射线发生器20用于产生X射线，例如X射线发生器内部设置有球管(X-ray tube)，通过球管来产生X射线。由于X射线发生器在产生射线时，产生大量的热量，通过冷却液来对X射线发生器进行有效的冷却，从而提高球管的使用寿命以及提高成像质量和分析结果。冷却液例如可以采用绝缘的液体材料，从而避免对浸没在冷却液中的部件产生短路等问题。

冷却液流道T中的一部分贯穿X射线发生器20，从而对X射线发生器中的球管进行冷却，提高冷却液的冷却能力。

壳体10内还设置有循环泵30，用于驱动冷却液在冷却液流道中流动，循环泵30浸没在冷却液流道T的冷却液中。

在本公开的实施例中，通过将循环泵浸没在冷却液流道的冷却液中，即使冷却液从循环泵中泄露出来，由于循环泵设置在壳体内，泄露的冷却液重新回到冷却液流道中，从而可以有效避免循环泵中的冷却液泄露带来的问题。此外，壳体内部的循环泵发生冷却液泄露也不会导致冷却液流道内的压力变化，进而不会出现冷却液流道内压力降低导致的渗入空气的问题，提高设备运行的稳定性。

如图1所示，循环泵30包括泵体31和泵盖32。

泵体31内设置有驱动轴，泵盖32与泵体31可拆卸连接，泵盖32包括液体泵入口321、液体泵出口322以及扇叶323。

例如，泵体31和泵盖32通过螺纹实现可拆卸连接。具体地，泵体的一端设置有外螺纹，泵盖的一端设置有内螺纹，通过泵体上的外螺纹和泵盖上的内螺纹配合，从而将泵体和泵盖可拆卸的配合连接。采用螺纹配合连接便于泵体和泵盖的拆卸和安装。

泵盖32的液体泵入口321和液体泵出口322之间连通有容纳扇叶的扇叶容纳腔，扇叶323被容纳在扇叶容纳腔内，从而可以实现在扇叶被驱动轴驱动旋转的过程中，将容纳腔内的冷却液泵出液体泵出口322。

在本公开的实施例中，扇叶容纳腔由泵体31和泵盖32连接形成。具体地，泵盖32内具有凹陷的一部分空间形成扇叶容纳腔的一部分，并在与泵体31配合的部分具有开口，用于安装泵体31，泵体31的朝向泵盖32的一部分在安装至泵盖32上后，形成扇叶容纳腔内壁的一部分。通过将泵体31和泵盖32通过螺纹连接，可以形成容纳扇叶323的扇叶容纳腔，从而使扇叶323在被驱动轴驱动旋转的过程中，扇叶容纳腔室内具有较好的密封性，冷却液能够从液体泵出口322泵出循环泵30，此外冷却液不会从循环液中泄露出来。

在循环泵的使用过程中，例如循环泵的开启/关闭以及X射线冷却设备受到外力发生震动等，导致泵体和泵盖之间的连接松动，出现冷却液从泵体和泵盖之间的缝隙之间泄露的问题。通过将循环泵浸没在冷却液流道的冷却液中，即使泵体和泵盖的连接处之间存在泄露，泄露的冷却液也能重新流入冷却液流道中，从而可以避免循环泵中的冷却液泄露的问题。此外，由于循环泵在运行的过程中，产生一定的热量，当循环泵长时间运行以及循环泵产生的热量没有被及时消散，将导致循环泵发生故障。本公开的实施例通过将循环泵浸没在冷却液流道的冷却液中，可以在冷却液流动时，将泵体运行过程中产生的热量带出，从而避免热量在泵体中积累导致循环泵出现故障。

如图1所示循环泵30还包括密封部33。

密封部33套接在泵体31的外侧，用于密封泵体31以防止冷却液流道T中的冷却液进入泵体31。

在本公开的实施例中个，由于循环泵浸没在冷却液流道的冷却液中，若冷却液进入泵体中，造成泵体中驱动轴转动的阻力增加。此外，泵体内具有用于润滑驱动轴的润滑油等物质，以及泵体中的驱动轴在旋转过程中磨损出现杂质等可能存在污染冷却液的物质。为了避免冷却液进入泵体中引入污染物，同时避免冷却液阻碍驱动轴的转动，在泵体31的外侧设置密封部33，从而将泵体31内部的空间与冷却液流道中的冷却液分隔开，从而避免冷却液进入泵体31引起的驱动轴旋转阻力增加以及污染冷却液的问题。

密封部33套接在泵体31的外侧，例如套接在泵体31的远离泵盖32的一侧以及泵体31的圆周侧。在泵体31靠近泵盖32的位置，由于泵体31与泵盖32之间连接构成扇叶容纳腔，密封部33仅封闭泵体31的一部分，即可以实现将冷却液流道中的冷却液与泵体内部空间分隔开的效果。

在本实施例中，密封部33采用高导热材料制成，从而可以提高泵体的散热效果。

冷却液流道T包括位于上游的第一流道T1以及位于下游的第二流道T2。X射线发生器20具有排入冷却液的液体进入口201以及排出冷却液的液体排出口202，冷却液从液体进入口201进入X射线发生器20内，并对X射线发生器20内的球管进行冷却后从液体排出口202排出。

如图1所示，第一流道T1例如包括冷却液从进液口101进入后到达X射线发生器20的液体进入口201所流过的区域。第二流道T2例如包括冷却液从X射线发生的液体排出口202到出液口102所流过的区域。

第一流道T1中的冷却液浸没循环泵30、X射线发生器20以及第二流道T2，即冷却液进入壳体10的进液口101后，首先对浸没在冷却液中的循环泵30、X射线发生器20的表面进行冷却，从而带走循环泵30、X射线发生器20的热量，然后冷却液进入X射线发生器20内，在对球管进行冷却后，最后经由第二流道T2从出液口102排出，从而可以对壳体10内的所有的发热部件产生的热量进行冷却，实现较高的冷却效率。

在本实施例中，泵盖32通过固定部件固定在壳体的内壁，液体泵出口322与出液口102连通，液体泵入口321与第二流道T2的下游连通。

例如固定部件可以是安装孔和安装螺钉，泵盖上设置有安装孔，通过安装螺钉穿过安装孔将泵盖固定在壳体的内壁上，一方面可以消除泵盖在运行过程中产生的震动，另一方面可以有效避免泵盖与泵体之间松动的问题。泵盖32上的液体泵入口321与第二流道T2的下游连通，液体泵出口322与出液口102连通，即循环泵30为冷却液流出壳体10提供驱动力，以驱使第一流道T1、第二流道T2中的冷却能够从出液口102排出。

如图1所示，X射线冷却设备100还包括支撑部件40。

支撑部件40用于支撑泵体以抵消泵体31受到的外力。在本公开的实施例中，泵体31与泵盖32之间通过螺纹连接，由于泵盖32被固定在壳体10的内壁，当泵体31受到外力例如重力或者离心力时，泵体31相对泵盖32发生一定的偏转，从而使泵体31和泵盖32的连接处松动，导致冷却液泄露的问题，虽然泄露的冷却液进入了冷却液流道中，然而，由于泵体31和泵盖32之间松动出现缝隙，将导致扇叶容纳腔内的压力降低，降低循环泵驱动效率。因此通过设置支撑部件40，以保证泵体31和泵盖32之间连接稳固性，提高循环泵的工作稳定性。

在本公开的一些实施例中，当X射线冷却设备100围绕环形轨道移动，在移动时，圆周运动产生离心力，运动速度越快，离心力越大，由此，支撑部件40支撑泵体31以抵消泵体31受到的离心力。

在本公开的另一些实施例中，当X射线冷却设备100被固定在设定位置或者沿水平轨道移动时，泵体31受到重力，由此，支撑部件40支撑泵体31以抵消泵体31受到的重力。

根据本公开的实施例，通过设置支撑部件，保证泵体和泵盖之间连接稳固性，提高循环泵的工作稳定性。

在本公开的实施例中，X射线冷却设备100的壳体10还包括安装窗口103。

安装窗口103设置在壳体10的靠近循环泵30的泵体31位置，安装窗口103可以被打开或关闭，从而实现对壳体10内部的部件进行维护或对壳体进行密封。

例如，在维护模式，安装窗口103被打开，以使泵体31能够穿过安装窗口103并在泵盖32上安装或拆卸。当泵体31出现故障时，通过打开安装窗口，以对壳体10内的泵体31进行拆卸和安装，实现X射线冷却设备的维护。

在密封模式，安装窗口103被关闭，以使冷却液被密封在壳体10的冷却液流道T中，从而可以将循环泵30、X射线发生器20等部件浸没在冷却液中，实现较好的冷却效果。

X射线冷却设备100还包括电源连接部50。电源连接部50嵌设在壳体10上，用于将循环泵30的供电线引导至壳体10外部，从而为壳体内部浸没在冷却液中部件提供电力。

在本公开的实施例中，X射线冷却设备100还包括热交换部60。热交换部60的一端与进液口101连通，另一端与出液口102连通，用于对出液口102的冷却液进行冷却，以使冷却液的温度降低到设定的温度范围，并将符合冷却温度的冷却液从进液口101输入至壳体10内，实现冷却液的循环使用。

如图2所示，在本实施例中，X射线冷却设备100’的循环泵30’的泵盖与壳体10采用一体成型的工艺制造，即泵盖为壳体10的一部分。液体泵入口与进液口101为同一开口。液体泵出口322的液体流动方向与第二流道T2的液体流动方向相交。如图2所示，液体泵出口322的液体的流动方向与第二流道T2的液体的流动方向垂直，此外，X射线发生器20设置在壳体10内远离循环泵30’的位置，并且X射线发生器20的液体进入口201的朝向与液体泵出口322的朝向相反，从而使从液体泵出口322泵出的冷却液可以在第一流道T1中流动更大的距离，并对第一流道T1中的冷却液进行搅拌，从而提高冷却液的冷却效果。

如图2所示的实施例，支撑部件40设置在壳体10上的安装窗口103上，从而可以方便拆卸泵体31以及调整支撑部件40对泵体31的支撑力。

本公开实施例的另一方面提供了一种X射线检测系统，包括上文所述的X射线冷却设备。本公开的上述实施例中的种X射线检测系统所能实现的有益效果，与上述液泵以及X射线冷却设备所能达到的有益效果相同，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合或/或结合，即使这样的组合或结合没有明确记载于本公开中。特别地，在不脱离本公开精神和教导的情况下，本公开的各个实施例和/或权利要求中记载的特征可以进行多种组合和/或结合。所有这些组合和/或结合均落入本公开的范围。

以上对本公开的实施例进行了描述。但是，这些实施例仅仅是为了说明的目的，而并非为了限制本公开的范围。尽管在以上分别描述了各实施例，但是这并不意味着各个实施例中的措施不能有利地结合使用。本公开的范围由所附权利要求及其等同物限定。不脱离本公开的范围，本领域技术人员可以做出多种替代和修改，这些替代和修改都应落在本公开的范围之内。

Claims (11)

1.一种X射线冷却设备，其中，包括：

壳体，包括进液口、出液口以及连通所述进液口和所述出液口的冷却液流道；

X射线发生器，设置在所述壳体内，所述冷却液流道贯穿所述X射线发生器以对所述X射线发生器中的球管进行冷却；

循环泵，设置在所述壳体内，用于驱动冷却液在所述冷却液流道中流动，所述循环泵浸没在所述冷却液流道的冷却液中。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，

所述循环泵包括：

泵体，包括驱动轴；

泵盖，与所述泵体可拆卸连接，所述泵盖包括液体泵入口、液体泵出口以及扇叶，所述扇叶通过所述驱动轴驱动旋转；

所述泵体与所述泵盖连接以形成扇叶容纳腔，所述液体泵入口和所述液体泵出口与所述扇叶容纳腔连通。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，

所述循环泵还包括：

密封部，套接在所述泵体的外侧，用于密封所述泵体以防止所述冷却液流道中的冷却液进入所述泵体。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，

所述冷却液流道包括位于上游的第一流道以及位于下游的第二流道，

所述第一流道中的冷却液浸没所述循环泵、所述X射线发生器以及所述第二流道。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，

所述泵盖与所述壳体一体成型，所述液体泵入口与所述进液口为同一开口，

所述液体泵出口的液体流动方向与所述第二流道的液体流动方向相交。

6.根据权利要求4所述的设备，其中，

所述泵盖通过固定部件固定在所述壳体的内壁，所述液体泵出口与所述出液口连通，

所述液体泵入口与所述第二流道的下游连通。

7.根据权利要求5或6所述的设备，其中，还包括：

支撑部件，用于支撑所述泵体以抵消所述泵体受到的外力，

所述外力包括重力和/或所述X射线冷却设备围绕环形轨道移动时产生的离心力。

8.根据权利要求2至6中任一项所述的设备，其中，

所述壳体还包括：

安装窗口，设置在所述壳体的靠近所述循环泵的泵体位置，

在维护模式，所述安装窗口被打开，以使所述泵体能够穿过所述安装窗口并在所述泵盖上安装或拆卸，

在密封模式，所述安装窗口被关闭，以使冷却液被密封在所述壳体的冷却液流道中。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中，还包括：

电源连接部，嵌设在所述壳体上，用于将所述循环泵的供电线引导至所述壳体外部。

10.根据权利要求1至6中任一项所述的设备，其中，还包括：

热交换部，所述热交换部的一端与所述进液口连通，另一端与所述出液口连通。

11.一种X射线检测系统，其中，包括权利要求1至10中任一项所述的X射线冷却设备。