CN210005702U - 基于散热翅片差异化设计的ct探测器温度均一化结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于散热翅片差异化设计的CT探测器温度均一化结构，包括基板，所述基板上连接有外壳，所述外壳上设有若干风扇，所述基板上安装有若干探测器子模块，所述探测器子模块上设有散热翅片疏密度不同的散热器，所述散热器的散热翅片的疏密度随需散失温度的增加而增加。本实用新型通过各探测器子模块上散热器翅片的差异化设置，使各探测器子模块散热器翅片的换热效率从进风口到出风口方向依次递增，从而平衡冷却空气温度从进风口到出风口方向依次升高所带来的换热效率差异，仅需数量较少的风扇即可从机械结构实现温度均匀性，结构简单，成本较低，可靠性高。

Description

基于散热翅片差异化设计的CT探测器温度均一化结构

技术领域

本实用新型涉及CT探测器技术领域，更具体涉及一种基于散热翅片差异化设计的CT探测器温度均一化结构。

背景技术

CT探测器中的陶瓷晶体性能对温度较为敏感，不仅需要将整体的晶体温度控制在37±2℃，而且需要使各个子模块晶体温度具有较高的均匀性。现有CT探测器一般采用多个风扇对探测器内的各个子模块进行风冷散热，各子模块上的散热器结构相同，通过PWM控制风扇转速来实现各子模块上陶瓷晶体的温度控制，为了达到较好的温度均匀性，所需风扇数量较多，每个子模块均需布置温度监控点，且每个风扇的转速均需单独控制，成本较高。在专利号“201820434043.4”、专利名称“一种CT探测器散热装置”的专利中，如图1所示，布置了三个风扇（3’）对所有子模块进行散热，冷却空气从风扇侧进风，经过探测器子模块后从对面另一侧基板（1’）上的出风口（8’）出风，该方案中风扇对着的子模块散热效果明显优于两个风扇中间空白区域的子模块。在专利号“201410459599.5”、专利名称“CT探测器系统”的专利中，如图2所示，采用两个风扇（30）对探测器模块进行吹风，热风从外壳上端的开口（122）出来，该方案中的两个风扇对不同子模块的散热效率不同，不能做到很好的温度均匀性。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种基于散热翅片差异化设计的CT探测器温度均一化结构，从机械结构上实现温度均匀性，可靠性高。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种基于散热翅片差异化设计的CT探测器温度均一化结构,包括基板，所述基板上连接有外壳，所述外壳上设有若干风扇，所述基板上安装有若干探测器子模块，所述探测器子模块上设有散热翅片疏密度不同的散热器，所述散热器的散热翅片的疏密度随需散失温度的增加而增加。冷却空气从风扇侧进风，经过探测器子模块后从出风口出风，冷空气从进风口向出风口方向温度依次升高，随着接触冷空气温度的升高，散热器的散热翅片的疏密度增加，可以有效散热，使得所有探测器子模块的温度达到均匀。因此，本结构通过各探测器子模块上散热器翅片的差异化设置，使各探测器子模块散热器翅片的换热效率从进风口到出风口方向依次递增，从而平衡冷却空气温度从进风口到出风口方向依次升高所带来的换热效率差异，从机械结构实现温度均匀性，结构简单，成本较低，可靠性高。

进一步，所述外壳的两端分别设有进风口和出风口，所述散热器的散热翅片的疏密度由所述进风口往所述出风口方向逐渐增加。各个探测器子模块的风道为串联形式，冷空气从进风口向出风口方向温度依次升高，从进风口开始数第一个探测器子模块上的散热器翅片最疏，往出风口方向，散热器翅片逐渐加密，邻近出风口的探测器子模块上的散热器翅片最密，使各个探测器子模块散热器的换热效率从进风口到出风口方向依次递增，从而达到各个探测器子模块温度的均匀性。

进一步，所述进风口和所述出风口分别设有进风口风扇和出风口风扇，进风口风扇吹冷风，出风口风扇用来排气，仅需两个风扇即可达到控制各探测器子模块温度的均匀性。

进一步，所述出风口处设有出风口风扇，根据实际情况，安装一个出风口风扇用来排气，仅需要安装一个排气风扇即可达到散热需求，成本降低。

进一步，所述外壳上均匀设置有若干进风口，所述进风口设有进风口风扇，所述基板上设有若干散风口，所述散热器正对着所述进风口风扇的散热翅片疏于远离所述进风口风扇的散热器。冷却空气从风扇侧进风，从基板上的散风口出风，风扇对着的探测器子模块上的散热器散热翅片疏一些，其它探测器子模块上的散热器散热翅片密一些，从而达到各个探测器子模块温度的均匀性进一步，所述外壳上均匀设置有三个进风口。

进一步，所述进风口处设置防尘网，防尘网起到防灰尘的作用，使进入的空气中含的粉尘较少，减少对探测器子模块的污染。

进一步，所述进风口风扇和所述出风口风扇的内侧均设置有波导窗，波导窗在不影响通风的同时可以具备辐射、射频屏蔽需求。

综上所述，本实用新型通过各探测器子模块上散热器翅片的差异化设置，使各探测器子模块散热器翅片的换热效率从进风口到出风口方向依次递增，从而平衡冷却空气温度从进风口到出风口方向依次升高所带来的换热效率差异，仅需数量较少的风扇即可从机械结构实现温度均匀性，结构简单，成本较低，可靠性高。

附图说明

图1为现有技术中的一种散热方式的结构示意图；

图2为现有技术中的另一种散热方式结构示意图；

图3为本实用新型实施例一结构示意图；

图4为本实用新型实施例三结构示意图。

标注说明：1、基板；2、探测器子模块；3、散热器；4、进风口风扇；5、出风口风扇；6、外壳；7、防尘网；8、波导窗；9、散风口。

具体实施方式

参照图1至图4对本实用新型一种基于散热翅片差异化设计的CT探测器温度均一化结构的具体实施方式作进一步的说明。

一种基于散热翅片差异化设计的CT探测器温度均一化结构,包括基板1，所述基板1上连接有外壳6，所述外壳6上设有若干风扇，所述基板1上安装有若干探测器探测器子模块2，所述探测器探测器子模块2上设有散热翅片疏密度不同的散热器3，所述散热器3的散热翅片的疏密度随需散失温度的增加而增加。冷却空气从风扇侧进风，经过探测器探测器子模块2后从出风口出风，冷空气从进风口向出风口方向温度依次升高，随着接触冷空气温度的升高，散热器3的散热翅片的疏密度增加，可以有效散热，使得所有探测器探测器子模块2的温度达到均匀。因此，本结构通过各探测器探测器子模块2上散热器3翅片的差异化设置，使各探测器探测器子模块2散热器3翅片的换热效率从进风口到出风口方向依次递增，从而平衡冷却空气温度从进风口到出风口方向依次升高所带来的换热效率差异，从机械结构实现温度均匀性，结构简单，成本较低，可靠性高。

散热器3翅片差异化设计的理论依据为：

散热器3对流换热功率Q=hA（T_{散热器表面-}T_空气），其中h为散热器3表面平均对流换热系数，A为散热器3与冷却空气接触的表面积。散热器3表面平均对流换热系数h主要由流经散热器3表面的风速决定，在本方案中，流经各个探测器子模块2散热器3的风速基本一样，h也可认为是基本一样的；因各探测器子模块2的发热功率Q相同，因此要保证各探测器子模块2具有较好的温度均匀性，各探测器子模块2的散热器3对流换热功率Q也应基本一致；由于散热器3与探测器子模块2之间采用导热凝胶垫进行热传导，各探测器子模块2温度基本一致的情况下，各探测器子模块2相应的散热器3表面温度T_{散热器表面}也基本一致，而越靠近出风口，冷却空气温度T_空气越高。本方案通过增加散热器3翅片密度，即增加散热器3与冷却空气接触的表面A，可使各个探测器子模块2的散热器3对流换热功率Q基本一致，从而获得较好的温度均匀性。

实际实施过程中，可先通过探测器子模块2发热功率、风扇风量等参数，简单估算设计各探测器子模块2的散热器3翅片结构，通过CFD仿真看温度均匀性效果，并进行结构优化，最后需要在样机上进行试验，根据试验结果再进行优化改进。

本实施例优选的，所述外壳6的两端分别设有进风口和出风口，所述散热器3的散热翅片的疏密度由所述进风口往所述出风口方向逐渐增加。各个探测器探测器子模块2的风道为串联形式，冷空气从进风口向出风口方向温度依次升高，从进风口开始数第一个探测器探测器子模块2上的散热器3翅片最疏，往出风口方向，散热器3翅片逐渐加密，邻近出风口的探测器探测器子模块2上的散热器3翅片最密，使各个探测器探测器子模块2散热器3的换热效率从进风口到出风口方向依次递增，从而达到各个探测器探测器子模块2温度的均匀性。

实施例一，所述进风口和所述出风口分别设有进风口风扇4和出风口风扇5，进风口风扇4吹冷风，出风口风扇5用来排气，仅需两个风扇即可达到控制各探测器探测器子模块2温度的均匀性。

实施例二，所述出风口处设有出风口风扇5，根据实际情况，安装一个出风口风扇5用来排气，仅需要安装一个排气风扇即可达到散热需求，成本降低。

实施例三，所述外壳6上均匀设置有若干进风口，所述进风口设有进风口风扇4，所述基板1上设有若干散风口9，所述散热器3正对着所述进风口风扇4的散热翅片疏于远离所述进风口风扇4的散热器3。冷却空气从风扇侧进风，从基板1上的散风口9出风，风扇对着的探测器探测器子模块2上的散热器3散热翅片疏一些，其它探测器探测器子模块2上的散热器3散热翅片密一些，从而达到各个探测器探测器子模块2温度的均匀性本实施例优选的，所述外壳6上均匀设置有三个进风口。

本实施例优选的，所述进风口处设置防尘网7，防尘网7起到防灰尘的作用，使进入的空气中含的粉尘较少，减少对探测器探测器子模块2的污染。

本实施例优选的，所述进风口风扇4和所述出风口风扇5的内侧均设置有波导窗8，波导窗8在不影响通风的同时可以具备辐射、射频屏蔽需求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于散热翅片差异化设计的CT探测器温度均一化结构,其特征是：包括基板，所述基板上连接有外壳，所述外壳上设有若干风扇，所述基板上安装有若干探测器子模块，所述探测器子模块上设有散热翅片疏密度不同的散热器，所述散热器的散热翅片的疏密度随需散失温度的增加而增加。

2.根据权利要求1所述一种基于散热翅片差异化设计的CT探测器温度均一化结构,其特征是：所述外壳的两端分别设有进风口和出风口，所述散热器的散热翅片的疏密度由所述进风口往所述出风口方向逐渐增加。

3.根据权利要求2所述一种基于散热翅片差异化设计的CT探测器温度均一化结构,其特征是：所述进风口和所述出风口分别设有进风口风扇和出风口风扇。

4.根据权利要求2所述一种基于散热翅片差异化设计的CT探测器温度均一化结构,其特征是：所述出风口处设有出风口风扇。

5.根据权利要求1所述一种基于散热翅片差异化设计的CT探测器温度均一化结构,其特征是：所述外壳上均匀设置有若干进风口，所述进风口设有进风口风扇，所述基板上设有若干散风口，所述散热器正对着所述进风口风扇的散热翅片疏于远离所述进风口风扇的散热器。

6.根据权利要求5所述一种基于散热翅片差异化设计的CT探测器温度均一化结构,其特征是：所述外壳上均匀设置有三个进风口。

7.根据权利要求2或5所述一种基于散热翅片差异化设计的CT探测器温度均一化结构,其特征是：所述进风口处设置防尘网。

8.根据权利要求3所述一种基于散热翅片差异化设计的CT探测器温度均一化结构,其特征是：所述进风口风扇和所述出风口风扇的内侧均设置有波导窗。

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