CN204363987U - 磁共振成像系统的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种磁共振成像系统的冷却装置。该磁共振成像系统的冷却装置包括第一冷却单元、第二冷却单元及自然冷却单元。所述第一冷却单元通过水泵流通第一流体来冷却所述磁共振成像系统；该第一冷却单元包括压缩机、水冷冷凝器、膨胀阀和蒸发器，其可冷却所述冷却磁共振成像系统后的第一流体。所述第二冷却单元包括第一换热器及风扇，其可流通第二流体来冷却所述第一冷却单元。所述自然冷却单元可选择性的运行，对来自所述磁共振成像系统的第一流体进行冷却。当所述自然冷却单元运行时，所述第一冷却单元中至少部分装置可不运行。

Description

磁共振成像系统的冷却装置

技术领域

本实用新型涉及一种冷却装置，尤其涉及一种可用于对磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)系统进行冷却的冷却装置。

背景技术

磁共振成像是断层扫描成像的一种，它利用磁共振现象从人体中获得电磁信号,并重建出人体信息。由于磁共振成像系统的成像特点，其已经被广泛的用于医疗诊断中，来对成像对象，如病人进行成像以便于诊断检测。

磁共振成像系统包括了各种部件，其共同配合运行来完成图像的重建。在系统的运行过程，许多部件，比如梯度线圈和射频放大器等部件会不可避免的要产生热。为了确保成像的质量，需要严格的控制系统运行中的温度。

已经有多种方法来对磁共振成像系统进行冷却来控制系统运行中的温度，从而确保成像的质量。比如，利用风冷冷却机组或换热机组来配合对磁共振系统进行冷却。然而，此种冷却方式冷却效率不高且能耗较大。

所以，需要提供一种新的磁共振成像系统的冷却装置，其可有效的对磁共振成像系统进行冷却，以确保成像的质量。

实用新型内容

本实用新型的一个实施例提供了磁共振成像系统的冷却装置。该磁共振成像系统的冷却装置包括第一冷却单元、第二冷却单元及自然冷却单元。所述第一冷却单元通过水泵流通第一流体来冷却所述磁共振成像系统；该第一冷却单元包括压缩机、水冷冷凝器、膨胀阀和蒸发器，其可流通制冷剂来冷却所述冷却磁共振成像系统后的第一流体。所述第二冷却单元包括第一换热器及风扇，其可流通第二流体来冷却所述第一冷却单元。所述自然冷却单元可选择性的运行，对来自所述磁共振成像系统的第一流体进行冷却，且其与所述第一换热器流体相通来流通所述第二流体以对所述第一流体进行冷却；其中，当所述自然冷却单元运行时，所述第一冷却单元中至少部分装置可不运行。

附图说明

通过结合附图对于本实用新型的实施例进行描述，可以更好地理解本实用新型，在附图中：

图1为本实用新型的磁共振成像系统的冷却装置的一个实施例的示意图。

具体实施方式

以下将描述本实用新型的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本实用新型公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。

除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本实用新型所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实用新型专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。

图1所示为本实用新型的磁共振成像系统的冷却装置10的一个实施例的示意图。在本实施例中，本实用新型冷却装置10可用来对磁共振成像系统11进行冷却，从而移除该磁共振成像系统11运行过程中产生的热，比如移除运行过程中由梯度线圈和射频放大器等部件所产生的热来确保系统正常运行及保证成像的质量。在非限定示例中，磁共振成像系统可包括各种型号的成像系统，这样也扩展了本实用新型冷却装置10的应用范围。

如图1所示，冷却装置10包括蒸发器12、压缩机13、水冷冷凝器14、膨胀阀15及第一换热器16。在非限定示例中，冷却装置10使用流体，比如水或合适的制冷剂来进行冷却。在其他示例中，冷却装置10也可使用其他任何合适的流体来对磁共振成像系统11进行冷却。

在本实施例中，蒸发器12流体侧与磁共振成像系统11流体相通。第一流体100，比如水在蒸发器12和磁共振成像系统11之间流通，从而通过第一流体100来移除磁共振成像系统11产生的热。为了使第一流体100在二者之间循环流动，冷却装置10还设置有泵16来驱动水的循环。

在操作中，泵17驱动第一流体100进入磁共振成像系统11中来移除磁共振系统11所产生的热。由于磁共振系统11所产生的热的加热作用，比如，从磁共振成像系统11流出的水的温度就比流入磁共振成像系统11的温度高。在一定的应用中，由于加热作用，流入磁共振成像系统11的水也可部分改变状态成为气态而流出。这样，磁共振系统11所产生的热就通过第一流体100得到移除，从而磁共振成像系统11就得到冷却，确保了系统的正常运行。

流出磁共振成像系统11的第一流体100流通蒸发器12进行冷却，通过蒸发器12的冷却作用，第一流体100的温度及/或状态得到改变从而再被输入进磁共振成像系统11中进行循环冷却。在第一流体100进入蒸发器12冷却的同时，制冷剂101进入蒸发器12中进行热交换从而移除第一流体100中的热。在非限定示例中，流体流通装置中使用的“流通”可包括装置运行时相应的流体通过该装置，也可包括装置不运行时相应的流体通过该装置。

在图1所示的示例中，蒸发器12、压缩机13、冷凝器14及膨胀阀15流体相通。制冷剂101在蒸发器12、压缩机13、冷凝器14及膨胀阀15之间流通(其也可称为第一冷却单元或冷却机组)，从而完成移除第一流体100中的热。

在一个非限定示例中，在操作时，压缩机13将低温低压的气态制冷剂101压缩成高温、高压的气态制冷剂并进入冷凝器14。高温高压的气态制冷剂在冷凝器14里放出热量冷凝成低温、高压的液态制冷剂。然后低温、高压的液态制冷剂101经过膨胀阀15进入蒸发器12。在蒸发器12中，制冷剂在蒸发器12里吸收来自第一流体100的热量而蒸发成气态制冷剂，然后再进入压缩机13继续进行下一个循环。

在制冷剂101在通过冷凝器14放出热量而被降温的同时，第二流体102流通冷凝器14带走制冷剂放出的热量。第二流体102可与第一流体100相同或不同，在一个示例中，第二流体102包括水。

继续如图1所示，泵18设置来驱动第二流体102进入冷凝器14中对制冷剂101进行降温，同时从冷凝器104流出的第二流体102进入第一换热器16进行降温。降温后的第二流体再进入冷凝器14中。这样，第二流体102就在冷凝器14和第一换热器16中循环(其可称为第二冷却单元)。在本实施例中，冷却装置10设置有风扇19来来对通过第一换热器16的第二流体102进行降温。

这样，在本实用新型示例中，通过第一和第二冷却单元来对磁共振成像系统11进行降温，以确保系统的正常运行。在一些示例中，第一冷却单元可称为内冷却单元103；第二冷却单元由于直接利用外界空气进行降温可称为外冷却单元104。

在一定的应用中，为了节省能耗且能根据不同的情形选择合适的冷却方式，本实用新型冷却装置10设置有自然冷却单元20，且可根据具体的需要对来自磁共振成像系统11中的第一流体100进行冷却，比如，当外界环境温度较低时，由于经过第一换热器16处理的第二流体102的温度与外界环境温度相关而具有较低的温度，此时就可通过自然冷却单元20来使用具有较低温度的第二流体102来对第一流体100进行冷却而节省大量的能量。

在图1所示的实施例中，自然冷却单元20包括第二换热器21，其设置于蒸发器12和磁共振成像系统11之间且与二者流体相通，用来对来自磁共振成像系统11的第一流体100进行冷却。当自然冷却单元20工作时，来自磁共振成像系统11的第一流体100进入第二换热器21中进行冷却后，依次流通蒸发器12和泵17再进入磁共振成像系统11中进行循环冷却。

在本实用新型实施例中，当自然冷却单元20工作时，第一冷却单元可部分或全部停止工作，比如压缩机13停止工作，但是第一流体100仍可通过蒸发器12流通以完成对磁共振成像系统11的冷却。由于压缩机13可处于不工作状态，这样由于使用了自然冷却单元20就相应的节省了能耗。

在图1所示的示例中，自然冷却单元20可与第一换热器16流体相通，这样当第二换热器21对来自磁共振成像系统11的第一流体100进行冷却的过程中，第二流体102可进入第二换热器21中带走第二换热器21从第一流体100中移除的热。

在本示例中，冷却装置10设置有三通控制阀22，其与第一换热器16流体相通。当自然冷却单元20处于工作状态时，第二流体102先部分或全部进入第二换热器21中，然后再进入到第二冷却单元所处的通道中进行循环冷却，即第二流体102通过三通阀22的A和C端进入到第二换热器21中对第一流体100进行冷却，然后从第二换热器21流出的第二流体102再回到第三冷却单元所处的通道中进行循环冷却。此时，三通阀22的B端处于全关或部分关闭状态。

在非限定示例中，当自然冷却单元20工作时，压缩机13可处于不工作状态，但是第二流体102依然可通过冷凝器14，且在第一和第二换热器16和21间循环。这样，根据不同的情况，当自然冷却单元20工作时，压缩机13可根据不同工况(环境温度，负载等)选择运行，也就相应的节省了大量的能耗。另外，冷却装置10直接利用现在或商用设置有风扇第一换热器及控制系统(未图示),不需要增加额外的冷却单元及控制系统。同时，由于本实施例自然冷却单元20结构简单，也可较容易的对现有的冷却方式进行改进，从而在满足冷却要求的情况下降低能耗，节省成本。

在非限定示例中，当自然冷却单元20不工作时，蒸发器12、压缩机13、冷凝器14和膨胀阀15均可恢复运行；三通阀22的C端可关闭而打开其A和B端；第一流体100仍可通过第二换热器21来在流通。

由于磁共振成像系统11中不同部位要求流体温度不一样，比如氦压缩机冷却流体温度要求相对高，梯度线圈系统冷却流体温度要求相对低，而氦压缩机是24小时运行，梯度线圈只是白天扫描时才需要冷却，夜间一般不需要冷却，而且一般夜间环境温度都比较低，所以自然冷却单元20可以根据使用情况，比如夜间提高进磁共振成像系统11的第一流体100温度，从而扩大自然冷却单元20的使用范围，以节省更多的能耗。

在本实用新型示例中，图1所示的示例仅是示意性的。在一定的应用中，冷却装置10还可设置其他任何合适的装置，比如控制单元(未图示)和温度传感装置(未图示)来控制和监控系统的温度，且可根据收集到的信息来选择性的打开或者关闭自然冷却单元20，以达到有效的降低能耗的目的。

虽然结合特定的实施例对本实用新型进行了说明，但本领域的技术人员可以要求书的意图在于覆盖在本实用新型真正构思和范围内的所有这些修改和变型。理解，对本实用新型可以作出许多修改和变型。因此，要认识到，权利要求书的意图在于覆盖在本发明真正构思和范围内的所有这些修改和变型。

Claims (7)

1.一种磁共振成像系统的冷却装置，包括：

第一冷却单元，其通过水泵流通第一流体来冷却所述磁共振成像系统；该第一冷却单元包括压缩机、水冷冷凝器、膨胀阀和蒸发器，其可流通制冷剂来冷却所述冷却磁共振成像系统后的第一流体；

第二冷却单元，其包括第一换热器及风扇，其可流通第二流体来冷却所述第一冷却单元；及

自然冷却单元，其可选择性的运行，对来自所述磁共振成像系统的第一流体进行冷却，且其与所述第一换热器流体相通来流通所述第二流体以对所述第一流体进行冷却；其中，当所述自然冷却单元运行时，所述第一冷却单元中至少部分装置可不运行。

2.如权利要求1所述磁共振成像系统的冷却装置，其特征在于所述自然冷却单元包括第二换热器，其设置于所述第一冷却单元和所述磁共振成像系统之间且与二者流体相通。

3.如权利要求2所述磁共振成像系统的冷却装置，其特征在于所述冷却装置包括有三通控制阀，其可设置于所述第一与第二冷却单元之间用来控制进入自然冷却单元第二流体的流量

4.如权利要求3所述磁共振成像系统的冷却装置，其特征在于可利用外部环境空气来对第一流体进行冷却。

5.如权利要求1所述磁共振成像系统的冷却装置，其特征在于自然冷却单元不运行时，所述第一和第二冷却单元正常运行。

6.如权利要求5所述磁共振成像系统的冷却装置，其特征在于所述自然冷却单元运行时，所述第一冷却单元可全部关闭。

7.如权利要求6所述磁共振成像系统的冷却装置,其特征在于可根据昼夜环境温度不同，根据磁共振成像系统的冷却要求，所述自然冷却单元可在夜间相应的提高所述进入所述磁共振成像系统的第一流体的温度，扩大所述自然冷却单元使用范围。