CN206269452U - 一种冷却系统及医疗设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种冷却系统及医疗设备。冷却系统用于冷却一设备，其中，该设备包括：环形转盘及容置所述环形转盘的壳体，且所述壳体上对应所述环形转盘轴向的两侧设置有进风口和出风口；所述冷却系统包括：至少一个多翼形叶轮，每个多翼形叶轮安装在所述环形转盘的一侧，能够在所述环形转盘的旋转带动下在所述多翼形叶轮径向的内周侧和外周侧之间产生气压差；以及隔离元件，其设置在所述环形转盘的外圆周壁与所述壳体之间，用于隔离所述进风口对应的进气通道和所述出风口对应的排气通道。本实用新型中的技术方案能够简化冷却系统的结构，并降低冷却系统能耗。

Description

一种冷却系统及医疗设备

技术领域

本实用新型涉及系统冷却技术，特别是一种冷却系统及医疗设备。

背景技术

在医疗及工业设备中，通常需要对一些发热部件进行冷却。以计算机断层扫描成像(CT)设备为例，来自CT扫描架的热源主要有X光球管和电子器件等发热元件。当前，对CT扫描架的发热元件进行冷却的方法既有液冷，也有风冷。由于CT扫描架的内部结构复杂，部件较多，剩余可用空间较少，因此风冷中一般使用独立的风扇或散热排风扇，并根据散热量的大小来布置多个风扇或排风扇，或者是根据散热量大小提高风扇功率，但又要尽量减少散热部件的使用空间。然而，在使用薄型风扇或提高风扇功率后噪声会提高，而且费用也会提高。

因此，本领域内的技术人员还在致力于寻找其它冷却方案。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型一方面提出了一种冷却系统，用以简化现有冷却系统的结构，并降低冷却系统能耗，另一方面提出了一种包括本实用新型提出的冷却系统的医疗设备。

本实用新型中提出的一种冷却系统应用于包括环形转盘及容置所述环形转盘的壳体的设备中，且所述壳体上对应所述环形转盘的轴向的两侧设置有进风口和出风口；该冷却系统包括：至少一个多翼形叶轮，每个多翼形叶轮安装在所述环形转盘的一侧，能够在所述环形转盘的旋转带动下在所述多翼形叶轮径向的内周侧和外周侧之间产生气压差；以及隔离元件，所述隔离元件设置在所述环形转盘的外圆周壁与所述壳体之间，用于隔离所述进风口对应的进气通道和所述出风口对应的排气通道。

在一个实施方式中，所述环形转盘的一侧安装有发热元件；所述至少一个多翼形叶轮安装在所述环形转盘的安装有发热元件的一侧。

在一个实施方式中，所述至少一个多翼形叶轮包括第一多翼形叶轮，其安装在所述发热元件的外围侧；或者，所述至少一个多翼形叶轮包括第二多翼形叶轮，其安装在所述发热元件的内围侧；或者，所述至少一个多翼形叶轮包括第一多翼形叶轮和第二多翼形叶轮，所述第一多翼形叶轮安装在所述发热元件的外围侧，所述第二多翼形叶轮安装在所述发热元件的内围侧。

在一个实施方式中，所述出风口对应所述环形转盘安装有发热元件的一侧，所述进风口对应所述环形转盘的另一侧；所述第一多翼形叶轮、所述第二多翼形叶轮为内周侧进气外周侧排气的排气叶轮。

在一个实施方式中，所述至少一个多翼形叶轮进一步包括：第三多翼形叶轮，其安装在所述环形转盘的未安装有发热元件的一侧。

在一个实施方式中，所述出风口对应所述环形转盘安装有发热元件的一侧，所述进风口对应所述环形转盘的另一侧；所述第一多翼形叶轮、所述第二多翼形叶轮为内周侧进气外周侧排气的排气叶轮，所述第三多翼形叶轮为外周侧进气，内周侧排气的吸气叶轮。

在一个实施方式中，所述环形转盘的一侧安装有发热元件；所述至少一个多翼形叶轮包括：第四多翼形叶轮，其安装在所述环形转盘的未安装有发热元件的一侧。

在一个实施方式中，所述出风口对应所述环形转盘安装有所述第四多翼形叶轮的一侧，所述进风口对应所述环形转盘的另一侧；所述第四多翼形叶轮为内周侧进气外周侧排气的排气叶轮。

在一个实施方式中，进一步包括：挡流板，所述挡流板设置在所述出风口的远离所述隔离元件的一侧，用于与所述隔离元件共同围挡出排气通道。

在一个实施方式中，所述隔离元件包括所述设备的旋转轴承和轴承支架。

在一个实施方式中，所述至少一个多翼形叶轮中的每个多翼形叶轮包括：复数个叶片、环形转盘连接板和环形叶片连接板；其中，所述环形叶片连接板与所述环形转盘连接板平行设置；所述复数个叶片连接在所述环形叶片连接板与所述环形转盘连接板之间；所述环形转盘连接板用于安装在所述环形转盘上。

在一个实施方式中，所述环形转盘连接板由复数个转盘连接板片段拼接而成；所述环形叶片连接板由复数个叶片连接板片段拼接而成。

在一个实施方式中，所述复数个叶片为单向叶片或双向叶片。

本实用新型实施例中提出的一种医疗设备，包括：上述所述的冷却系统，用于冷却所述医疗设备。

在一个实施方式中，所述医疗设备包括：计算机断层扫描成像设备。

从上述方案中可以看出，由于本实用新型中的冷却系统直接在设备自身的可旋转的环形转盘上安装一多翼形叶轮，因此充分利用了设备自身环形转盘的旋转能量来为多翼形叶轮提供动力，而无需额外设置动力装置，此外，也无需独立的散热设备和对应的控制单元，因此不仅可以简化冷却系统的结构，而且可降低冷却系统的能耗。并且，由于本实用新型中的冷却系统仅需要设置多翼形叶轮及简单的隔离和挡板部件，因此成本低、维护简单，使用寿命长。

此外，多翼形叶轮的安装位置可根据设备的空间结构确定，使得设备的结构紧凑、轻巧，空间利用率高。

另外，这种结构的冷却系统相较普通冷却系统中的风扇，由于可设置较大的多翼形叶轮，因此风量大，降温迅速；此外，多翼形叶轮结构的冷却系统还具有噪音小等优点。

最后，由于无需在设备中设置太多的零碎部件，因此外观简洁美观。

附图说明

下面将通过参照附图详细描述本实用新型的优选实施例，使本领域的普通技术人员更清楚本实用新型的上述及其它特征和优点，附图中：

图1至图4为本实用新型一个实施例中的冷却系统的结构示意图。其中，图1为去掉部分壳体后的主视图，图2为图1中的I-I剖视图。

图3A为本实用新型一个实施例中的多翼形叶轮的结构示意图。

图3B为图3A中的多翼形叶轮的空气流动方向示意图。

图4A为本实用新型又一个实施例中的多翼形叶轮的结构示意图。

图4B和图4C分别为图4A中的多翼形叶轮的两种空气流动方向的示意图。

其中，附图标记如下：

具体实施方式

在下文中将结合附图对本实用新型的示范性实施例进行描述。在此，需要说明的一点是，为了避免因不必要的细节而模糊了本实用新型，在附图中仅仅示出了与根据本实用新型的方案密切相关的设备结构，而省略了与本实用新型关系不大的其他细节。

除非另行定义，本文使用的所有技术及科学术语具有如本实用新型所属领域的普通技术人员所普遍理解的含义相同的含义。本文的实用新型的说明书中使用的所述术语仅是用来描述具体实施方案的而并不是意图对本实用新型造成限制。如在本实用新型的说明书以及所附权利要求书中使用的单数形式的“一”以及“所述”也意图包括复数形式，除非本文内容明确地另行指定。

本实用新型实施例中，考虑到有些设备中，如CT设备中，本身具有一个可旋转的环形转盘，而该环形转盘在旋转时会产生很多的旋转能量，因此如果充分利用该旋转能量来为冷却系统提供动力的话，则可简化冷却系统的结构，并降低冷却系统能耗。

为此，本实用新型实施例中的冷却系统中考虑引入多翼形叶轮，且该多翼形叶轮由所述环形转盘的旋转能量来提供动力，以在多翼形叶轮径向的内周侧和外周侧之间产生气压差，实现空气流动，从而可替代现有冷却系统中需单独电机提供动力的风扇。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，以下举实施例对本实用新型进一步详细说明。

图1和图2为本实用新型一个实施例中的冷却系统的结构示意图。其中，图1为去掉部分壳体并露出内部结构后的主视图，图2为I-I剖视图。本实施例中以对CT设备中的发热元件进行冷却为例，结合图1和图2所示，该CT设备1包括一环形转盘11、安装在环形转盘11上的发热元件12和设置在环形转盘11外围的壳体13(也称CT机架)。

其中，壳体13在对应环形转盘11的轴向两侧分别设置有进风口131和出风口132。本实施例中，出风口132对应环形转盘11安装有发热元件12的一侧(也称转盘正面)，进风口131对应环形转盘11的另一侧，即未安装有发热元件12的一侧(也称转盘背面)。如图1和图2中所示，进风口131和出风口132设置在壳体13的存在直角的区域，以增加进风效率和出风效率，同时也可避免噪声的产生。

相应地，该冷却系统2可包括：一多翼形叶轮21、一隔离元件22和一挡流板23。

本实施例中，多翼形叶轮21安装在环形转盘11的安装有发热元件12的一侧，且位于发热元件12的外围侧，其能够在环形转盘11的旋转带动下在自身的内周侧和外周侧之间产生使内周侧进气外周侧排气的气压差，即该多翼形叶轮21为一排气叶轮。

隔离元件22设置在环形转盘11的外圆周壁与壳体13之间，用于隔离进风口131对应的进气通道和出风口132对应的排气通道。本实施例中，由于该环形转盘11的旋转轴承为一设置在所述环形转盘11外圆周与壳体13之间的环形轴承，且该环形轴承及其轴承支架(图中未示出)正好可以隔离进气通道和排气通道，因此本实施例中可直接将该环形轴承及其轴承支架直接作为隔离元件22。在其它实施方式中，如果其旋转轴承及轴承支架为其它形式的轴承，则需要单独设置一隔离元件22，如隔离板、隔离条等。

挡流板23设置在出风口132的远离隔离元件22的一侧，用于与隔离元件22共同围挡出排气通道，以提高从多翼形叶轮21外圈排气的速度和效率。当然，在其它实施方式中，如果壳体13与多翼形叶轮21之间的间隙较小，或对被加热后的气体的排出效率要求不高，则可省略该挡流板23。

本实施例中，空气流动方向可如图1和图2中的箭头所示，在环形转盘11的旋转过程中，经所述进风口131引入的冷空气从所述环形转盘11的一侧(转盘背面)穿过环形转盘11的内圆周侧与壳体13之间的空隙后从环形转盘11的另一侧(转盘正面)环绕而出，途中对发热元件12进行冷却，变为被加热的气体后经多翼形叶轮21及出风口132排出。

本实施例中，多翼形叶轮21具有设定的大直径，使得其可以围绕在发热元件12的外围安装，即发热元件12位于第二多翼形叶轮的内周侧，这样从环形转盘11另一侧进入的冷空气冷却发热元件12后热空气便可以通过多翼形叶轮21从出风口132排出。为便于区分，可将该具有设定大直径的多翼形叶轮21称为第一多翼形叶轮21。此外，在其它实施方式中，多翼形叶轮的数量及安装位置也可以有其它实现方式。例如，在一个实施方式中，多翼形叶轮也可以是具有设定的小直径的多翼形叶轮，可称为第二多翼形叶轮，此时该第二多翼形叶轮可安装在发热元件12的内围侧，即发热元件12位于第二多翼形叶轮的外周侧，此时从环形转盘11另一侧进入的冷空气经该第二多翼形叶轮吹向发热元件12，之后热空气从出风口132排出。又如，在另一个实施方式中，也可设置两个多翼形叶轮，即同时包括第一多翼形叶轮21和第二多翼形叶轮，其中，第一多翼形叶轮21安装在发热元件12的外围侧，第二多翼形叶轮安装在发热元件12的内围侧。这里，由于出风口132设置在对应发热元件12的一侧，因此设置在该侧的第一多翼形叶轮21和第二多翼形叶轮均为内周侧进气外周侧排气的排气叶轮。

此外，在又一个实施方式中，在包括上述第一多翼形叶轮21和/或第二多翼形叶轮的基础上，还可进一步包括一第三多翼形叶轮，该第三多翼形叶轮可安装在环形转盘11的未安装有发热元件12的一侧，即不同于安装第一多翼形叶轮21和/或第二多翼形叶轮的一侧，此时该第三多翼形叶轮可以为外周侧吸气内周侧排气的吸气叶轮，用于增加从进风口131进入的冷空气的流通速度和效率，使得冷空气在第三多翼形叶轮的吸气作用下快速的从另一侧到达发热元件12侧对发热元件12进行冷却。

当然，除了上述列举的各实施方式之后，本实用新型中也不排除冷却系统的其它实现方式。例如，进风口131和出风口132的位置可以互换，多翼形叶轮的安装位置也可以相应改变。即进风口可对应环形转盘11安装有发热元件12的一侧，出风口可对应环形转盘11未安装有发热元件12的一侧，多翼形叶轮可以为一个，例如，第四多翼形叶轮，该第四多翼形叶轮可设置在环形转盘11未安装有发热元件12的一侧，并且为内周侧进气外周侧排气的排气叶轮，此时冷空气从进风口进入后对位于转盘一侧(转盘正面)的发热元件12进行冷却，之后热空气穿过环形转盘11的内圆周侧与壳体13之间的空隙后从环形转盘11的另一侧(转盘背面)环绕而出，经第四多翼形叶轮后从出风口排出。进一步地，还可以在安装有发热元件12的一侧安装具有设定大直径的第五多翼形叶轮和/或具有设定的小直径的第六多翼形叶轮，用于安装在发热元件12的外围和/或内围。此时第五多翼形叶轮和/或第六多翼形叶轮为外周侧进气内周侧排气的吸气叶轮。

本实施例中，多翼形叶轮的结构也可有多种实现方式，下面列举其中两种。

图3A示出了一个实施例中的多翼形叶轮(图3A中仅示出了一部分)的结构示意图，图1和图2所示实施例中以图3A中所示的多翼形叶轮为例。图3B为图3A中的多翼形叶轮的空气流动方向示意图。如图3A所示，该多翼形叶轮包括：复数个(意即与单个相对应的多个)叶片211、转盘连接板212和叶片连接板213。

其中，叶片连接板213与转盘连接板212平行设置。

复数个叶片211连接在叶片连接板213与转盘连接板212之间。

转盘连接板212用于安装在环形转盘11上。

具体实现时，转盘连接板212可以为一体成型为环形的转盘连接板212，或者也可以为由复数个转盘连接板片段拼装成环形的转盘连接板212。同样，叶片连接板213可以为一体成型为环形的叶片连接板213，或者也可以为由复数个叶片连接板片段拼装成环形的叶片连接板213。

对于转盘连接板212包括复数个转盘连接板片段，叶片连接板213包括复数个叶片连接板片段的情况，在具体安装时，可首先将一个转盘连接板片段、一个叶片连接板片段和多个叶片211装配成一个多翼形叶轮段，然后将复数个多翼形叶轮段拼装成多翼形叶轮21。

本实施例中的叶片211为单向叶片，其倾斜角度可根据环形转盘11的旋转方向确定。假定环形转盘11的旋转方向的顺时针S方向，则其倾斜角度如图3A和图3B中所示，假定环形转盘11的旋转方向的逆时针方向，则其倾斜角度可基本为当前倾斜角度镜像后的倾斜角度。

对于如图3A所示结构的多翼形叶轮21，对应的空气流动方向如图3B所示，即空气从多翼形叶轮21的内周侧进入，如下方箭头所示，并从多翼形叶轮21的外周侧排出，如上方箭头所示。空气在多翼形叶轮21内的流动情况其实是很复杂的，并且气流速度也是非稳定的，在多翼形叶轮21内还存在一个旋涡，通常情况下，多翼形叶轮21的内周侧为涡心，外周侧为涡壳，旋涡的存在，使多翼形叶轮21出端产生循环流，在旋涡外，多翼形叶轮21内的气流流线呈圆弧形。因此，在多翼形叶轮21外圆周上各点的流速是不一致的，越靠近涡心，速度愈大，越靠近涡壳，则速度愈小。形成工作气流，产生由进风口131至出风口132之间内部流通风道，直接交换壳体13内部和外部空气温度，使壳体13内部温度迅速扩散排出，降低温度，使壳体13内部始终维持在较低温度的工作状态。

图4A示出了又一个实施例中的多翼形叶轮(图4A中仅示出了一部分)的结构示意图，图4B和图4C分别为图4A中的多翼形叶轮的空气流动方向示意图。图4A中所示多翼形叶轮的结构与图3A中所示多翼形叶轮的结构相类似，不同之处在于，图4A中所示多翼形叶轮的结构中的叶片214为双向叶片，该双向叶片的多翼形叶轮既可应用于顺时针旋转的环形转盘，也可应用于逆时针旋转的环形转盘，当环形转盘顺时针S旋转时，其对应的空气流动方向如图4B所示的下方箭头和上方箭头，当环形转盘逆时针N旋转时，其对应的空气流动方向如图4C所示的下方箭头和上方箭头。

从上述方案中可以看出，由于本实用新型中的冷却系统直接在设备自身的可旋转的环形转盘上安装一多翼形叶轮，因此充分利用了设备自身环形转盘的旋转能量来为多翼形叶轮提供动力，而无需额外设置动力装置，此外，也无需独立的散热设备和对应的控制单元，因此不仅可以简化冷却系统的结构，而且可降低冷却系统的能耗。并且，由于本实用新型中的冷却系统仅需要设置多翼形叶轮及简单的隔离和挡板部件，因此成本低、维护简单，使用寿命长。

此外，多翼形叶轮的安装位置可根据设备的空间结构确定，使得设备的结构紧凑、轻巧，空间利用率高。

另外，这种结构的冷却系统相较普通冷却系统中的风扇，由于可设置较大的多翼形叶轮，因此风量大，降温迅速；此外，多翼形叶轮结构的冷却系统还具有噪音小等优点。

最后，由于无需在设备中设置太多的零碎部件，因此外观简洁美观。

需要说明的是，本文中出现的“第一、第二、第三、第四、第五、第六”仅是为了清楚区分不同结构及安装位置的多翼形叶轮，其并不对本申请请求保护的范围构成限制。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种冷却系统(2)，用于冷却一设备(1)，所述设备(1)包括：环形转盘(11)及容置所述环形转盘(11)的壳体(13)；其特征在于，所述壳体(13)上对应所述环形转盘(11)轴向的两侧设置有进风口(131)和出风口(132)；所述冷却系统(2)包括：

至少一个多翼形叶轮(21)，每个多翼形叶轮(21)安装在所述环形转盘(11)的一侧，能够在所述环形转盘(11)的旋转带动下在所述多翼形叶轮(21)径向的内周侧和外周侧之间产生气压差；以及

隔离元件(22)，所述隔离元件(22)设置在所述环形转盘(11)的外圆周壁与所述壳体(13)之间，用于隔离所述进风口(131)对应的进气通道和所述出风口(132)对应的排气通道。

2.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述环形转盘(11)的一侧安装有发热元件(12)；所述至少一个多翼形叶轮(21)安装在所述环形转盘(11)的安装有发热元件(12)的一侧。

3.根据权利要求2所述的冷却系统，其特征在于，所述至少一个多翼形叶轮(21)包括第一多翼形叶轮(21)，其安装在所述发热元件(12)的外围侧；或者，

所述至少一个多翼形叶轮(21)包括第二多翼形叶轮，其安装在所述发热元件(12)的内围侧；或者，

所述至少一个多翼形叶轮(21)包括第一多翼形叶轮(21)和第二多翼形叶轮，所述第一多翼形叶轮(21)安装在所述发热元件(12)的外围侧，所述第二多翼形叶轮安装在所述发热元件(12)的内围侧。

4.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述出风口(132)对应所述环形转盘(11)安装有发热元件(12)的一侧，所述进风口(131)对应所述环形转盘(11)的另一侧；

所述第一多翼形叶轮(21)、所述第二多翼形叶轮为内周侧进气外周侧排气的排气叶轮。

5.根据权利要求3所述的冷却系统，其特征在于，所述至少一个多翼形叶轮(21)进一步包括：第三多翼形叶轮，其安装在所述环形转盘(11)的未安装有发热元件(12)的一侧。

6.根据权利要求5所述的冷却系统，其特征在于，所述出风口(132)对应所述环形转盘(11)安装有发热元件(12)的一侧，所述进风口(131)对应所述环形转盘(11)的另一侧；

所述第一多翼形叶轮(21)、所述第二多翼形叶轮为内周侧进气外周侧排气的排气叶轮，所述第三多翼形叶轮为外周侧进气，内周侧排气的吸气叶轮。

7.根据权利要求1所述的冷却系统，其特征在于，所述环形转盘(11)的一侧安装有发热元件(12)；

所述至少一个多翼形叶轮(21)包括：第四多翼形叶轮，其安装在所述环形转盘(11)的未安装有发热元件(12)的一侧。

8.根据权利要求7所述的冷却系统，其特征在于，所述出风口(132)对应所述环形转盘(11)安装有所述第四多翼形叶轮的一侧，所述进风口(131)对应所述环形转盘(11)的另一侧；

所述第四多翼形叶轮为内周侧进气外周侧排气的排气叶轮。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的冷却系统，其特征在于，进一步包括：

挡流板(23)，所述挡流板(23)设置在所述出风口(132)的远离所述隔离元件(22)的一侧，用于与所述隔离元件(22)共同围挡出排气通道。

10.根据权利要求1至8中任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述隔离元件(22)包括所述设备(1)的旋转轴承和轴承支架。

11.根据权利要求1至8中任一项所述的冷却系统，其特征在于，所述至少一个多翼形叶轮中的每个多翼形叶轮(21)包括：复数个叶片(211、214)、环形转盘连接板(212)和环形叶片连接板(213)；

其中，所述环形叶片连接板(213)与所述环形转盘连接板(212)平行设置；

所述复数个叶片(211、214)连接在所述环形叶片连接板(213)与所述环形转盘连接板(212)之间；

所述环形转盘连接板(212)安装在所述环形转盘(11)上。

12.根据权利要求11所述的冷却系统，其特征在于，所述环形转盘连接板(212)由复数个转盘连接板片段拼接而成；

所述环形叶片连接板(213)由复数个叶片连接板片段拼接而成。

13.根据权利要求11所述的冷却系统，其特征在于，所述复数个叶片(211)为单向叶片或双向叶片(214)。

14.一种医疗设备，其特征在于，包括：

如权利要求1至13中任一项所述的冷却系统，用于冷却所述医疗设备。