CN203329207U - 一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统，包括内循环系统、外循环系统和热交换器，热交换器为水水换热器；内循环系统包括储水罐和多个分别对多个需冷却元件进行冷却且均装有循环水泵一的冷却水流通管路，多个需冷却元件上均开有供冷却水流通管路穿过的水循环管路安装孔；外循环系统包括外循环管路、三通阀、三通管以及安装在外循环管路上的冷水机和循环水泵二；外循环管路的出水端与热交换器的进口二相接且其进水端与热交换器的出口二相接，进口二与出口二之间安装有旁通管路。本实用新型结构简单、设计合理、管路布设方便且使用操作简便、智能化程度高、使用效果好，能分区域对各需冷却元件进行恒温冷却，并且投入成本较低。

Description

一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统

技术领域

本实用新型涉及一种恒温水循环系统，尤其是涉及一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统。

背景技术

医用加速器是生物医学上的一种用来对肿瘤进行放射治疗的粒子加速器装置，其是利用电子射线或X射线来预防和治疗人体深部肿瘤的一种高精度、高能量放射性医疗设备。目前国际上，在放射治疗中使用最多的医用加速器是电子直线加速器，电子直线加速器是利用具有一定能量的高能电子（速度达到亚光速）与大功率微波的微波电场相互作用，从而获得更高的能量。电子直线加速器主要包括加速场所（即加速管）、大功率微波源、波导系统、控制系统、射线均整和防护系统等。

实际使用时，恒温水冷系统是医用加速器必不可少的配套设备之一，恒温水冷系统的作用主要体现在以下两个方面：第一、通过恒温水冷却机组内恒温冷却水的不断循环，将医用加速器上需进行恒温冷却的发热元件（如加速管、磁控管、靶、四段环形器、水负载、陶瓷窗、脉冲变压器等）的热量带走，使其内部保持恒定的工作温度，使得器件不会损坏；第二、保证加速管的工作频率稳定，由于微波功率在加速管壁上的欧姆损耗会导致加速管温度升高，同时加速管内部分电子束的散射打在管壁上也会使管体温度升高，而温度的升高会引起加速管腔体尺寸增大，并相应使得加速管的工作频率发生变化，从而导致电子束能量和剂量的波动。因此，加速器系统必须用恒温水冷却。并且，由于医用加速器上需进行恒温冷却的发热元件数量较多，也就是说需进行恒温冷却的区域数量较多，因而通常需设置多个冷却水管路。现如今医用加速器所使用的恒温水冷系统，均不同程度地存在管路布设复杂、使用操作不便、智能化程度较低、使用效果较差等缺陷和不足。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统，其结构简单、设计合理、管路布设方便且使用操作简便、智能化程度高、使用效果好，能分区域对各需冷却元件进行恒温冷却，并且投入成本较低。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统，其特征在于：包括内循环系统、外循环系统和热交换器，所述热交换器为水水换热器；所述内循环系统包括内部存储有恒温冷却水的储水罐和多个分别对医用加热器的多个需冷却元件进行冷却的冷却水流通管路，多个所述冷却水流通管路的进水端均与储水罐的出水口相接，多个所述冷却水流通管路上均装有循环水泵一，多个所述需冷却元件上均开有供冷却水流通管路穿过的水循环管路安装孔，所述循环水泵一的数量为多个且其数量与冷却水流通管路的数量相同；所述外循环系统包括外循环管路、三通阀、三通管以及安装在外循环管路上的冷水机和循环水泵二；所述水水换热器上设置有分别供两种热交换介质流入的进口一和进口二，且所述水水换热器上设置有分别供两种热交换介质流出的出口一和出口二，所述进口一与所述出口一相连通，且所述进口二与所述出口二相连通；多个所述冷却水流通管路的出水端均与所述进口一相接，所述出口一与储水罐的进水口之间通过冷却水回流管路进行连接，所述出口一上或冷却水回流管路的内侧壁上安装有水温检测单元一；所述外循环管路的出水端与所述进口二相接，且所述外循环管路的进水端与所述出口二相接；所述进口二与所述出口二之间安装有旁通管路，所述外循环管路的出水端与所述三通阀的进口相接，且所述进口二和所述旁通管路的进水端分别与所述三通阀的两个出口相接；所述出口二、所述外循环管路的进水端和所述旁通管路的出水端分别与所述三通管的三个接口相接；所述循环水泵二、冷水机和多个所述循环水泵一均由温控器进行控制，且所述循环水泵二、冷水机和多个所述循环水泵一均与温控器相接；所述水温检测单元一与温控器相接；多个所述冷却水流通管路上均安装有流量控制阀，所述流量控制阀由温控器进行控制且其与温控器相接。

上述一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统，其特征是：所述三通阀为手动控制阀或由温控器进行控制的电动三通阀，且电动三通阀与温控器相接。

上述一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统，其特征是：还包括对外循环管路的水流量进行实时检测的流量检测单元二，所述流量检测单元二与温控器相接。

上述一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统，其特征是：还包括多个分别对多个所述冷却水流通管路的水流量进行实时检测的流量检测单元一，多个所述流量检测单元一均与温控器相接。

上述一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统，其特征是：所述循环水泵二安装在冷水机的出水口上。

上述一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统，其特征是：还包括对储水罐内部水温进行实时检测的水温检测单元二，所述水温检测单元二与温控器相接。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1、结构简单、设计合理且安装布设方便，投入成本较低。

2、使用操作简便，只需先设置温控器的预设冷却水温即可，之后通过温控器对冷水机、循环水泵二、电动三通阀和多个循环水泵一进行相应控制即可。

3、智能化程度高且使用效果好，在设备调试阶段，通过温控器控制电动三通阀的开度对外循环管路的水流量大小进行微调，从而简便实现对水水换热器的热交换效率进行相应调节的目的；与此同时，通过温控器对多个流量控制阀的开闭状态和阀门开度进行控制，相应对多个冷却水流通管路的水流量进行调整。待设备调试且进入正常运行过程中，电动三通阀和多个流量控制阀的阀门开度均保持不变。另外，设备运行过程中，当水温检测单元一检测到的水温低于预设冷却水温时，通过温控器对电动三通阀进行开闭控制，使得外循环水不经过水水换热器，而自旁通管路进行回流，从而能使得冷却水流通管路的水温快速升至预设的冷却水温；同时，当设备完全停机一段时间后，由于储水罐内的水温将会下降，因而再次开机时，多个需冷却元件均处于准备阶段，此时关闭旁通管路，使得外循环水避开水水换热器，并相应使得冷却水流通管路的水温快速升至预设的冷却水温。除此之外，本实用新型未设置加热元件，当水水换热器出口一的出水温度或储水罐内的水温低于预设冷却水温时，都通过开启旁通管路，且利用需冷元件工作所产生的热量将冷却水流通管路的水快速升至预设冷却水温，因而实际操作非常简便，且实用价值高。

综上所述，本实用新型结构简单、设计合理、管路布设方便且使用操作简便、智能化程度高、使用效果好，能分区域对各需冷却元件进行恒温冷却，并有效解决现有医用加速器所用恒温水冷系统存在的使用操作不便、智能化程度较低、使用效果较差等问题，同时投入成本较低。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的使用状态参考图。

图2为本实用新型的电路原理框图。

附图标记说明:

1-1—冷却水流通管路；  1-2—储水罐；          1-3—水温检测单元一；

1-4—循环水泵一；      1-5—冷却水回流管路；

1-6—流量检测单元一；  1-7—水温检测单元二；

1-8—流量控制阀；      2-1—外循环管路；      2-2—冷水机；

2-3—循环水泵二；      3—热交换器；          4—需冷却元件；

5—温控器；            6—旁通管路；          7—三通管；

8—电动三通阀；        9—流量检测单元二。

具体实施方式

如图1、图2所示，本实用新型包括内循环系统、外循环系统和热交换器3，所述热交换器3为水水换热器。所述内循环系统包括内部存储有恒温冷却水的储水罐1-2和多个分别对医用加热器的多个需冷却元件4进行冷却的冷却水流通管路1-1，多个所述冷却水流通管路1-1的进水端均与储水罐1-2的出水口相接，多个所述冷却水流通管路1-1上均装有循环水泵一1-4，多个所述需冷却元件4上均开有供冷却水流通管路1-1穿过的水循环管路安装孔，所述循环水泵一1-4的数量为多个且其数量与冷却水流通管路1-1的数量相同。所述外循环系统包括外循环管路2-1、三通阀、三通管7以及安装在外循环管路2-1上的冷水机2-2和循环水泵二2-3。所述水水换热器上设置有分别供两种热交换介质流入的进口一和进口二，且所述水水换热器上设置有分别供两种热交换介质流出的出口一和出口二，所述进口一与所述出口一相连通，且所述进口二与所述出口二相连通。多个所述冷却水流通管路1-1的出水端均与所述进口一相接，所述出口一与储水罐1-2的进水口之间通过冷却水回流管路1-5进行连接，所述出口一上或冷却水回流管路1-5的内侧壁上安装有水温检测单元一1-3。所述外循环管路2-1的出水端与所述进口二相接，且所述外循环管路2-1的进水端与所述出口二相接；所述进口二与所述出口二之间安装有旁通管路6，所述外循环管路2-1的出水端与所述三通阀的进口相接，且所述进口二和所述旁通管路6的进水端分别与所述三通阀的两个出口相接。所述出口二、所述外循环管路2-1的进水端和所述旁通管路6的出水端分别与所述三通管7的三个接口相接；所述循环水泵二2-3、冷水机2-2和多个所述循环水泵一1-4均由温控器5进行控制，且所述循环水泵二2-3、冷水机2-2和多个所述循环水泵一1-4均与温控器5相接。所述水温检测单元一1-3与温控器5相接。多个所述冷却水流通管路1-1上均安装有流量控制阀1-8，所述流量控制阀1-8由温控器5进行控制且其与温控器5相接。

实际使用时，所述三通阀为手动控制阀或由温控器5进行控制的电动三通阀8，且电动三通阀8与温控器5相接。本实施例中，所述三通阀为由温控器5进行控制的电动三通阀8。

同时，本实施例中，本实用新型还包括对外循环管路2-1的水流量进行实时检测的流量检测单元二9，所述流量检测单元二9与温控器5相接。

本实施例中，本实用新型还包括多个分别对多个所述冷却水流通管路1-1的水流量进行实时检测的流量检测单元一1-6，多个所述流量检测单元一1-6均与温控器5相接。

本实施例中，所述循环水泵二2-3安装在冷水机2-2的出水口上。

本实施例中，本实用新型还包括对储水罐1-2内部水温进行实时检测的水温检测单元二1-7，所述水温检测单元二1-7与温控器5相接。

实际使用之前，先通过温控器5对冷却水温进行设置。实际使用过程中，多个所述需冷却元件4工作时所产生的热量，分别由多个所述冷却水流通管路1-1带到所述水水换热器处，之后再由外循环管路2-1将热量自所述水水换热器处带走。

在设备调试阶段，通过温控器5控制所述电动三通阀8的开度，对外循环管路2-1的水流量大小进行微调，从而相应对所述水水换热器的热交换效率进行调节；与此同时，通过温控器5对多个所述流量控制阀1-8的开闭状态和阀门开度进行控制，相应对多个所述冷却水流通管路1-1的水流量进行调整。待设备调试且进入正常运行过程中，所述电动三通阀8和多个所述流量控制阀1-8的阀门开度均保持不变。

实际使用过程中，当水温检测单元一1-3检测到水温低于预设的冷却水温时，通过温控器5对所述电动三通阀8进行开闭控制，使得外循环水不经过所述水水换热器，而自旁通管路6进行回流，从而使得冷却水流通管路1-1的水温快速升至预设的冷却水温；而待冷却水流通管路1-1的水温达到预设的冷却水温后，再对旁通管路6进行关闭。另外，当设备完全停机一段时间后，由于储水罐1-2内的水温将会下降，因而再次开机时，多个所述需冷却元件4均处于准备阶段，此时关闭旁通管路6，使得外循环水避开所述水水换热器，并相应使得冷却水流通管路1-1的水温快速升至预设的冷却水温。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统，其特征在于：包括内循环系统、外循环系统和热交换器（3），所述热交换器（3）为水水换热器；所述内循环系统包括内部存储有恒温冷却水的储水罐（1-2）和多个分别对医用加热器的多个需冷却元件（4）进行冷却的冷却水流通管路（1-1），多个所述冷却水流通管路（1-1）的进水端均与储水罐（1-2）的出水口相接，多个所述冷却水流通管路（1-1）上均装有循环水泵一（1-4），多个所述需冷却元件（4）上均开有供冷却水流通管路（1-1）穿过的水循环管路安装孔，所述循环水泵一（1-4）的数量为多个且其数量与冷却水流通管路（1-1）的数量相同；所述外循环系统包括外循环管路（2-1）、三通阀、三通管（7）以及安装在外循环管路（2-1）上的冷水机（2-2）和循环水泵二（2-3）；所述水水换热器上设置有分别供两种热交换介质流入的进口一和进口二，且所述水水换热器上设置有分别供两种热交换介质流出的出口一和出口二，所述进口一与所述出口一相连通，且所述进口二与所述出口二相连通；多个所述冷却水流通管路（1-1）的出水端均与所述进口一相接，所述出口一与储水罐（1-2）的进水口之间通过冷却水回流管路（1-5）进行连接，所述出口一上或冷却水回流管路（1-5）的内侧壁上安装有水温检测单元一（1-3）；所述外循环管路（2-1）的出水端与所述进口二相接，且所述外循环管路（2-1）的进水端与所述出口二相接；所述进口二与所述出口二之间安装有旁通管路（6），所述外循环管路（2-1）的出水端与所述三通阀的进口相接，且所述进口二和所述旁通管路（6）的进水端分别与所述三通阀的两个出口相接；所述出口二、所述外循环管路（2-1）的进水端和所述旁通管路（6）的出水端分别与所述三通管（7）的三个接口相接；所述循环水泵二（2-3）、冷水机（2-2）和多个所述循环水泵一（1-4）均由温控器（5）进行控制，且所述循环水泵二（2-3）、冷水机（2-2）和多个所述循环水泵一（1-4）均与温控器（5）相接；所述水温检测单元一（1-3）与温控器（5）相接；多个所述冷却水流通管路（1-1）上均安装有流量控制阀（1-8），所述流量控制阀（1-8）由温控器（5）进行控制且其与温控器（5）相接。

2.按照权利要求1所述的一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统，其特征在于：所述三通阀为手动控制阀或由温控器（5）进行控制的电动三通阀（8），且电动三通阀（8）与温控器（5）相接。

3.按照权利要求1或2所述的一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统，其特征在于：还包括对外循环管路（2-1）的水流量进行实时检测的流量检测单元二（9），所述流量检测单元二（9）与温控器（5）相接。

4.按照权利要求1或2所述的一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统，其特征在于：还包括多个分别对多个所述冷却水流通管路（1-1）的水流量进行实时检测的流量检测单元一（1-6），多个所述流量检测单元一（1-6）均与温控器（5）相接。

5.按照权利要求1或2所述的一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统，其特征在于：所述循环水泵二（2-3）安装在冷水机（2-2）的出水口上。

6.按照权利要求1或2所述的一种分区冷却式医用加速器恒温水循环系统，其特征在于：还包括对储水罐（1-2）内部水温进行实时检测的水温检测单元二（1-7），所述水温检测单元二（1-7）与温控器（5）相接。

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