CN219120849U - 流体冷却器和医学成像系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于冷却流体、尤其用于冷却医学成像装置的流体冷却器，其中流体冷却器的主部件的通道系统具有用于待冷却的流体的主流入部和用于已冷却的流体的主流出部，其中主部件具有可以分别装配有冷却模块的多个接口，其中接口中的至少一个接口装配有在那里安装的相应的冷却模块，所述冷却模块包括用于引导流体穿过冷却模块的模块通道和用于冷却所述流体的有源冷却装置，其中接口分别包括流体端子，在所述接口装配有冷却模块时，所述流体端子将所述冷却模块的模块通道与通道系统连接。此外，本实用新型涉及一种医学成像系统。

Description

流体冷却器和医学成像系统

技术领域

本实用新型涉及一种用于冷却流体、尤其用于冷却医学成像装置的流体冷却器，其中流体冷却器的主部件的通道系统具有用于待冷却的流体的主流入部和用于已冷却的流体的主流出部。此外，本实用新型涉及一种医学成像系统。

背景技术

医学成像装置通常需要冷却。尤其在磁共振断层扫描仪的情况下应冷却在那里的磁体。然而，在其他医学成像装置中、例如在计算机断层扫描仪中，例如测量电子装置的冷却也可以是适宜的。除了连接到例如供给整个医院的冷却水系统之外，仅用于冷却唯一的医学成像装置的冷水机组、所谓的深冷器(Chiller)也是常见的。在此，流体冷却器可以直接提供用于冷却成像装置的流体。通常，然而单独的冷却回路也用于成像装置和流体冷却器，其经由系统分离器的热交换器耦联。因此，例如如果使用设置在建筑物外的流体冷却器，则建筑物外部和建筑物内部的冷却回路可以分离。

尤其在应将冷却用于各个成像装置的情况下，对应的流体冷却器通常与成像装置一起提供，并且通常也通过医学成像装置的制造商执行或经由所述制造商组织这种流体冷却器的通常定期需要的维护。

例如在出版物US 2010/0108299 A1中讨论通过所输送的冷却流体来冷却医学成像装置的部件。例如，压缩制冷机可以用于流体冷却。然而，用于高冷却功率的压缩制冷机大且重，并且通常仅可以借助起重机移动。因此需要现场维护。然而，这种压缩制冷机的制冷剂循环回路必须由具有专门培训的技术人员来维护，因为这一方面在一些国家是法律要求的，并且另一方面，进行维护的技术人员在制冷技术方面缺乏先前培训或经验可能引起流体冷却器从而还有被冷却的系统的减小的使用寿命和/或更长的停工时间。然而，由于医学成像装置在全球范围内的使用，现场不一定存在对应经培训的技术人员，或者对于成像装置的提供商不是已知的，使得例如需要技术人员的飞行，由此得出额外的成本和流体冷却器的潜在更长的停工时间。

实用新型内容

因此，本实用新型所基于的目的是，提出与此相对改进的流体冷却器，所述流体冷却器尤其可以实现流体冷却器的更容易的维护。

所述目的通过开始提及类型的流体冷却器来实现，其中主部件具有多个接口，所述接口可以分别装配有冷却模块，其中接口中的至少一个接口装配有在那里安装的相应的冷却模块，所述冷却模块包括用于将流体引导穿过冷却模块的模块通道和用于冷却所述流体的有源冷却装置，其中接口分别包括流体端子，在所述接口装配有冷却模块时，所述流体端子将所述冷却模块的模块通道与通道系统连接。

提出，替代在待实现的大的冷却功率的情况下将非常大和重的整体式流体冷却器，使用如下流体冷却器，在所述流体冷却器中，可以将冷却功率分配到多个单独的冷却模块上，所述冷却模块经由主部件的通道系统与主流入部和主流出部连接。因此，可以在单独的冷却模块中使用多个尺寸确定为较小的有源冷却装置，而不是唯一的、非常大和重的有源冷却装置。这尤其可以实现，为了维护目的，将各个冷却模块与主部件单独地分离。因为冷却模块包含单独的、尤其封装的有源冷却装置，所以在此不必断开相应的有源冷却装置的冷却剂回路，使得对于添加或移除各个冷却模块，不需要制冷技术的详细知识，从而不需要专门培训的技术人员。

例如，如果将水或添加有防冻剂、例如基于乙二醇的防冻剂的水用作为流体冷却器中的流体，则即使在必须手动连接流体端子时，仅必须建立水管路的简单的连接，这通常可以通过本地可用的技术人员容易地执行。如随后仍阐述的，流体端子的连接和分离可以至少在很大程度上自动地进行，使得将冷却模块从流体冷却器移除或将冷却模块添加到流体冷却器更容易地可行。

因为各个冷却模块可以相对小地确定尺寸，所以所述冷却模块例如通过一小群人、例如通过两至三人已经可以处理，而无需耗费的辅助机构、即尤其不使用起重机。因此，与在整体式流体冷却器中相比，冷却模块的运送也是明显更少耗费的。这尤其可以实现，不用本地在现场维护冷却模块，而是例如在现场维护的范围内通过新的或经检修的冷却模块来更换，并且将迄今使用的冷却模块置于专业车间中以进行维护，在所述专业车间中，有能力的制冷技术人员可以执行维护。

通过使用相对小地确定尺寸的例如分别可以提供在5kW和25kW之间、尤其在10kW和20kW之间、例如为15kW的冷却功率的冷却模块，例如可以实现，各个冷却模块具有明显小于2m的最大边长。例如，单个冷却模块可以基本上是方形的并且对于边长中的两个边长具有小于1m的尺寸并且对于剩下的边长具有小于0.8m的尺寸。

为了进一步简化冷却模块的运送或处理，能够可行的是，冷却模块的部件中的各个部件尤其在冷却模块与主部件分离之后能够以小的技术耗费来移除，例如通过脱开一个或几个螺丝。例如，可以从冷却模块拆卸风扇，所述风扇例如冷却用作为有源冷却装置的压缩制冷机的高温侧。

为了简化相应的冷却模块的处理，可以在冷却模块处设有运送辅助机构、例如运送滚轮、起重机孔眼或滑块滑板。

此外，通过流体冷却器的模块化的构造可以实现其他优点。例如，由此可以实现，在更换冷却模块中的一个或多个冷却模块时，至少一个冷却模块也继续运行，使得流体冷却器在所述更换过程期间也可以在主流出部处提供已冷却的流体。

例如，开始可以存在至少两个已安装的模块，并且可以顺序地依次更换模块，使得分别保留至少一个可以提供其冷却功率的冷却模块。

如果应冷却作为医学成像装置的磁共振断层扫描仪，则所述优点是尤其重要的，因为在磁共振断层扫描仪中通常使用必须冷却到非常低的温度的超导磁体。通过所描述的方法，例如通过在模块更换期间保持在运行中的一个或多个冷却模块可以提供大约15kW的冷却功率，所述冷却功率通常足以用于磁共振断层扫描仪的待机运行。因此，通过使用所阐述的流体冷却器，可以避免磁体的费时的和能量密集的预热和重新冷却。

此外，使用多个单独的冷却模块引起，流体冷却器可以更好地匹配于特定使用情况的具体要求。例如，相同的主部件和/或相同的冷却模块可以用于冷却需要不同的冷却功率的不同的医学成像装置。根据在具体情况下可能最大需要多少冷却功率，主部件可以配设有不同大小的数量的冷却模块。

即使原则上应冷却相同的医学成像装置，在不同的安装的医学成像装置中也可能需要不同的冷却功率。例如，在研发领域中，可以进行具有高废热从而对流体冷却器具有高要求的测量序列，而相同的医学成像装置例如在特定医院或检查中心中仅用于具有相对少的废热的测量序列。通过调整所使用的模块数量，可以将相同的主部件用于具有不同要求的应用目的，而无需为了所述目的提供单独的流体冷却器或可能使用过度确定尺寸的流体冷却器。

主部件的通道系统可以设立成，使得在多个冷却模块连接在接口中的多个接口上时，由流体串联地穿流所述冷却模块的模块通道。这可以是有利的，因为在所述情况下，可以在流体冷却器中使用相对小地确定尺寸的泵。为了使用流体冷却器，即使当并非所有接口都被冷却模块占用时，通道系统在所述情况下也可以对相应的接口包括旁路通道，所述旁路通道例如可以通过阀来封闭，以便将流体完全引导穿过连接于所述接口的冷却模块。如果没有连接冷却模块从而例如相应的接口的流出开口和流入开口封闭，则可以打开旁通阀并且可以跨接未占用的接口。

这种旁通阀例如可以机械地闭合，只要对应的接口被冷却模块占用。替选地，流体冷却器的控制装置可以探测在接口处存在冷却模块，并且在所述情况下电控制的旁通阀打开。

替选地，通道系统也可以设计成，使得并行穿流已安装的冷却模块的模块通道的所有或一部分。

接口的流体端子和/或各个冷却模块的对应的流体端子可以是自密封的，使得在流体端子分离时没有流体或仅有可忽略的量的流体溢出。对应的自密封的流体耦联装置例如从液压系统的领域中充分已知，从而不应详细地阐述。

流体冷却器或主部件和/或各个冷却模块优选地设计成，使得运行直至一定程度与电网电压和/或电网频率无关。例如能够可行的是，自由选择地以400伏或460伏的电网电压或以50Hz或60Hz的电网频率来运行流体冷却器。也可以使用其他电压和/或频率范围。这例如可以通过如下方式来实现：使用多频部件和/或变频器，将EC马达用于风扇等，和/或将变频器用于泵、压缩机等的通电。

主部件可以包括用于将流体输送穿过已安装的相应的冷却模块的相应的模块通道的泵和/或用于在主流出部的上游缓冲流体的流体箱和/或至少一个旁通阀，通过所述至少一个旁通阀可以预设，流体和/或流体的哪一部分是否通过主部件的旁路通道绕过相应的冷却模块的模块通道。通过将尽可能多的不需要特别的冷却技术知识来维护的部件移置到主部件中，可以实现具有相对小的尺寸和小的重量的冷却模块。

通过流体箱在主流出部的上游缓冲流体可以尤其用于更容易地设定冷却功率。尤其地，冷却模块中的至少一个冷却模块可以间歇地运行以用于设定冷却功率。例如，可以使用两点运行，使得例如在冷却模块下游的流体流出部中超过特定温度时激活冷却模块，并且在该点处低于另一极限温度时停用冷却模块。在所述情况下，如果流体在引导穿过冷却模块后直接输送给主流出部，则将在那里或下游的部件处出现相对强烈的温度波动。通过使用其中流体在其输送给主流出部之前在一定的停留时间期间首先与在那里已经存在的流体混合的附加的流体箱，可以至少在很大程度上抑制对应的温度波动。

用于设定冷却功率的另一可行性是，通过对应地设定旁通阀将流体的仅一部分引导穿过冷却模块的模块通道并且在那里冷却，并且经由旁路通道引导剩余的流体部分绕过冷却模块。通过将所述流体份额汇集，总体上提供比在引导完整的流体穿过冷却模块的情况下更小的冷却功率。原则上，旁通阀可以通过两点运行交替地完全打开和闭合。然而，特别优选地为其流量可以连续设定或至少在大量的等级中设定的阀、例如节流阀，其中旁通阀尤其可以经由调节器、例如PI或PID调节器来控制，例如根据主流出部处的流体温度来控制。

流体冷却器的控制装置可以设立用于，确定已安装的冷却模块的数量和/或与其相关的参数，并且根据所述数量和/或所述参数来操控泵。尤其地，当串联地穿流模块通道时，对于流体的流动阻力随着所使用的冷却模块的数量而变化。因此，例如如果泵以恒定的扭矩运行，则在更大的模块数量的情况下将输送更小的流体量。为了可以与所使用的模块数量无关地提供相同的流体量，可以根据模块数量来控制泵。如上文中所阐述的，对于流体的流动阻力与模块数量相关。因此，已安装的冷却模块的数量例如也影响在泵与主流出部之间的压力降、泵为了保持特定的转速必须施加的扭矩或在此输送的电流或在此输送的功率以及泵在固定的扭矩下的转速或所输送的流体体积。因此，所述变量可以作为参数来评估，可以根据所述参数操控泵。

接口可以分别附加地包括至少一个电端子，所述至少一个电端子用于对装配所述接口的冷却模块、尤其其有源冷却装置通电，和/或用于与冷却模块侧的测量和/或控制装置通信。冷却模块侧的测量和/或控制装置例如可以用于控制有源冷却装置、例如预设压缩制冷机中的压缩机转速和/或功率。

冷却模块侧的测量和/或控制装置可以补充地或替选地用于诊断目的。例如，通过其可以确定或评估冷却模块中、尤其压缩制冷机的制冷剂回路中的至少一个压力和/或至少一个温度和/或至少一个从中确定的变量。因此，通过冷却模块侧的测量和/或控制装置和/或流体冷却器的提供所述数据的控制装置，例如可以推断出冷却模块的状态和尤其可能需要的维护或可能需要的更换。

原则上也可行的是，省去冷却模块侧的测量和/或控制装置。例如，有源冷却装置可以直接地经由通过主部件的控制装置或外部控制装置对在那里使用的部件、即尤其压缩机通电来控制。

主部件对于相应的接口可以具有至少一个引导机构，所述至少一个引导机构在装配接口时沿着预设的运动路径引导冷却模块，由此，流体端子和/或电端子被自动连接。例如，至少一个定心销和/或至少一个导轨可以用作为引导机构。例如，接口或其流体端子和/或其电端子可以构成为插头-插座连接，其中插头沿着通过至少一个引导机构预设的、尤其线性的运动路径引入到插座中，或插座沿着所述运动路径推到插头上。

可以固定地预设接口的不同部分、即尤其流体端子或通过其限定的流体穿引部和/或电端子的设置和设计，使得例如不同的制造商可以提供用于相同的主部件的冷却模块。接口或通过其形成的端子的限定的设置和尤其端子借助于至少一个引导机构的自动连接可以实现，通过推入或拉出来快速地安装或拆卸模块，和冷却模块、例如也来自不同的制造商或具有不同的最大提供的冷却功率的冷却模块的不复杂的可更换性。

有源冷却装置可以是或包括压缩制冷机。这已经在上文中阐述。替选地，例如可以将珀耳帖元件用于流体冷却。

优选地在压缩制冷机中使用制冷剂，在制冷机运行时，所述制冷剂在冷却剂回路中重复地执行相变。通过早已熟知的或也相对新的制冷剂技术，例如通过使用天然制冷剂，例如丙烷(R-290)、CO₂(R-744)或氨气(R-717)，或合成制冷剂，例如R-124，或也通过使用制冷剂混合物、例如来自R-407组的制冷剂混合物，借助相对小的和轻质构造的冷却模块已经可以实现足够的冷却功率。所提及的制冷剂和制冷剂混合物纯粹是示例性的，并且也可以无问题地使用其中大量已知的其他制冷剂或制冷剂混合物。

压缩制冷机的制冷剂循环回路优选地严密地封闭并且尤其为了将相应的冷却模块连接到接口上或为了与接口分离不必打开。尤其地，在制冷剂回路内可以省去螺旋连接和/或柔性的软管，使得可以在长的使用时间段中实现严密的封闭。

为了提供特别紧凑地构造的冷却模块，可以有利的是，将压缩制冷机的膨胀阀直接设置在冷凝器处和/或使用扁平构造的压缩机。

冷却模块可以包括用于压缩制冷机的冷凝器的有源冷却装置、例如通风机。有源冷却装置可以至少部分地是可拆卸的，以便可以实现冷却模块的更容易的运送。

一般地，流体冷却器的控制装置可以控制流体冷却器、尤其各个冷却模块。控制装置尤其可以设置在主部件中。冷却模块的控制可以通过控制装置与各个冷却模块的局部控制装置的通信、尤其经由电端子来实现，然而也可以直接通过冷却模块的部件、即尤其压缩制冷机的压缩机的合适的通电来实现。在下文中更精确地阐述各个冷却模块的控制的有利的设计方案：

如果接口中的多个接口被相应的冷却模块占用，则所述控制装置或流体冷却器的控制装置可以设立用于，在控制装置的至少一个运行模式中控制冷却模块的运行，使得冷却模块中的至少一个冷却模块运行以用于冷却流体，而将冷却模块中的另一冷却模块置于未激活模式中，在所述未激活模式中，可以取下另一冷却模块。这可以实现，流体冷却器继续提供已冷却的流体，而移除单个的冷却模块以用于调整冷却功率或例如为了维护进行更换。如果使用至少两个依次更换的冷却模块，则例如完全更换所有冷却模块是可行的，而不必中断流体冷却器的运行。尤其地，由此可以实现，已冷却的医学成像装置可以至少在待机模式中继续运行，由此，磁共振断层扫描仪的超导磁体例如可以冷地保持，而在维护的范围内更换流体冷却器的冷却模块。

如果接口中的多个接口被相应的冷却模块占用，则所述控制装置或流体冷却器的控制装置可以补充地或替选地设立用于，在控制装置的至少一个运行模式中控制冷却模块的运行，使得在预设的时刻分别进行运行用于冷却流体的冷却模块的更换，其中所运行的冷却模块的数量在此保持不变。因此，如果存在多于当前提供所需的冷却功率所需要的冷却模块，则可以通过切换(Durchwechseln)冷却模块实现，出现的磨损均匀地分布到现有的冷却模块上，由此可以实现更长的维护区间。

如果接口中的多个接口被相应的冷却模块占用，则所述控制装置或流体冷却器的控制装置可以补充地或替选地设立用于，在至少一个运行模式中监控冷却模块的至少一个参数，并且在满足与参数相关的对于特定的冷却模块的错误条件时停用特定的冷却模块，以及尤其地，如果可行，则激活已安装的冷却模块中的先前未激活的冷却模块。

通过所描述的方法，尤其可以当确定冷却模块中的一个冷却模块的错误功能时使用冗余的冷却模块。这例如可以通过如下方式来实现：监控有源冷却装置中的至少一个温度和/或至少一个压力。例如，低的压力可能表明压缩制冷机的填充不足，并且高的温度可能表明过热。

如果在错误情况下不能激活迄今未激活的已安装的冷却模块，则流体冷却器可以随后以减小的冷却功率继续运行。减小的可用的冷却功率尤其可以报告给外部装置、例如待冷却的医学成像装置的控制装置。在所述情况下，例如可以阻挡特定的测量序列的执行或者可以限制对向用户建议的测量序列的选择可行性。

与在满足对于特定的冷却模块的错误条件时停用所述特定的冷却模块或激活另外的冷却模块无关地，错误条件的满足也可能引起对外部装置、例如流体冷却器或医学成像装置的制造商或维护服务提供商的服务器和/或移动电话的指示，例如以便采取流体冷却装置或具体地冷却模块的对于出现故障的计划外的维护。

如果接口中的多个接口被相应的冷却模块占用，则所述控制装置或流体冷却器的控制装置可以补充地或替选地设立用于，在控制装置的至少一个运行模式中控制冷却模块的运行以用于在时间区间中提供预设的总冷却功率，使得在整个时间区间期间，与预设的冷却功率相关的数量的已安装的冷却模块以固定预设的冷却功率运行，其中已安装的冷却模块中的另外的冷却模块在时间区间期间根据预设的冷却功率间歇地运行，和/或其中根据预设的冷却功率对所述旁通阀或旁通阀进行控制来预设：引导流体中的哪一部分通过流体冷却器的旁路通道绕过已安装的冷却模块中的另外的冷却模块的模块通道。

换言之，例如可以通过如下方式来设定预设的冷却功率：现有冷却模块的一部分连续地运行，现有冷却模块的一部分根本不运行，并且通过对应地间歇的运行或旁通阀的控制来设定冷却模块中的一个冷却模块的冷却功率。由此，与例如通过所有冷却模块的间歇运行相比，实现更高效和更均匀的冷却。

除了根据本实用新型的流体冷却器之外，本实用新型还涉及医学成像系统，所述医学成像系统包括医学成像装置、尤其磁共振断层扫描仪，其中成像系统包括根据本实用新型的流体冷却器，以便冷却成像装置的至少一个部件。

所述控制装置或流体冷却器的控制装置可以设立用于，将涉及流体冷却器的运行的运行信息传输给成像装置的控制装置，其中成像装置的控制装置设立用于，根据运行信息控制成像装置的至少一个部件，和/或在满足与运行信息相关的触发条件时一方面将消息传输给外部装置，和/或另一方面限制对成像装置的可用的运行模式的选择。

尤其地，通过流体冷却器的控制装置识别，何时仅有受限的冷却功率可用，例如因为仅安装有限数量的冷却模块或仅安装功率弱的冷却模块，或者在识别到一个或多个冷却模块有故障或至少当前不是准备就绪时。基于所述信息或类似信息，在医学成像装置中，例如在磁共振断层扫描仪的情况下，限制梯度场的变化率等，以便避免特定的部件的过热。为了实现对于用户可良好预测的系统性能有利的是，在满足触发条件时阻止至少一个测量序列，或在用户明确确认应执行所述至少一个测量序列之后才允许所述至少一个测量序列，尽管不能最佳地执行所述至少一个测量序列。

将消息发送给外部装置例如可以是适宜的，以便向服务提供商指示流体冷却器从而医学成像系统的所需的和适宜的维护。因为在许多情况下，医学成像装置已经设立用于与外部装置通信，所以也可以使用所述已经存在的通信信道，以便例如转达关于冷却模块的错误功能或关于流体冷却器的其他状态信息的消息。因此，例如无需设立流体冷却器与服务提供商或制造商的单独的通信信道。

成像装置侧的控制装置与流体冷却器侧的控制装置的通信也可以补充地或替选地用于，根据医学成像装置的运行状态或参数来控制流体冷却器。虽然流体冷却器的冷却功率通常在内部调节，例如通过所提供的流体的温度测量来调节。然而，在可以预测所需的冷却功率的突然变化的情况下，可以有意义的是，在热量输入之后的限定的时刻之前或在限定的时刻已经执行流体冷却器的所提供的冷却功率。这例如可以通过如下方式来实现：根据医学成像装置的所使用的测量序列，在所述序列期间的特定时刻将关于待提供的冷却功率的控制指令转达给流体冷却器。

附图说明

本实用新型的其他优点和细节从下面的实施例以及所属的附图中得出。在此示意性地示出：

图1示出根据本实用新型的医学成像系统的实施例，所述医学成像系统包括根据本实用新型的流体冷却器的实施例，

图2示出在图1中示出的流体冷却器的重要部件的共同作用，以及

图3和图4示出使冷却模块中的一个冷却模块与流体冷却器的主部件的共同作用可视化的细节视图。

具体实施方式

图1示出医学成像系统1，所述医学成像系统1包括医学成像装置2，在该示例中为磁共振断层扫描仪，通过所述医学成像装置2，可以检测涉及检查对象49的图像数据。为了冷却成像装置2的至少一个部件11，成像系统1附加地包括流体冷却器5。在图1中所示的示例中，流体冷却器5在此设置在成像装置2所处于的建筑物外，这通过如下方式表明：引导流体4的流体管路10、12被引导穿过仅示意性示出的房屋壁13。

为了将至少部段地在建筑物外伸展的冷却回路3与处于建筑物内的经由流体管路7将冷的流体输送给成像装置2并且经由流体管路6将热的流体从成像装置2引走的冷却回路分离，使用具有热交换器8的系统分离器9。替选地，在更简单的设计方案中可行的是，将通过流体冷却器5提供的冷的流体4经由主流出部17直接输送给成像装置2，以便冷却部件11，并且将通过部件11加热的流体4直接输送给流体冷却器5的主流入部16，以便重新冷却所述流体4。

部件11在图1中仅示意性地示出为矩形，并且例如可以是成像装置2的控制电子装置的一部分或待冷却的磁体或用于磁体的待冷却的冷却装置。

为了可以实现流体冷却器5的更容易的维护，并且此外可以使其更好地匹配于实际所需的最大冷却功率，使用模块化构造的流体冷却器5，而不是具有唯一的具有高功率的压缩制冷机的常用的流体冷却器。所述模块化构造的流体冷却器包括主部件15，所述主部件15具有流体冷却器5的一些中心部件，即在该示例中为泵29、用于在主流出部17的上游缓冲流体4的流体箱30和流体冷却器控制装置45。此外，主部件15实现多个接口、在该示例中为四个接口18至21，所述接口可以分别装配有冷却模块22至24。

在该示例中，接口19未被装配，使得该接口的一些特征在图1中已经良好可见。接口19在此首先包括流体端子28，所述流体端子28用于将安装在所述接口上的冷却模块的流体流入部和流体流出部与主部件15的通道系统14连接，所述通道系统14又构成主流入部16和主流出部17。

在下文中附加地参照图2更详细地阐述在图1中示出的冷却模块22至24以及可选地可附加安装的冷却模块25与通道系统14的用于冷却流体4的共同作用。如在那里可良好地看出的，所有已安装的冷却模块22至24和，只要其存在，冷却模块25通过通道系统14串联连接。如在概述部分中已经阐述的，可以替代于此使用并联连接。

如果首先假设所有接口18至21装配有冷却模块22至25，则例如主部件15的所有旁通阀31至34可以闭合，使得通过泵29输送的全部流体流动穿过所有冷却模块22至25，如对于冷却模块22至25中的单个冷却模块随后仍参照图3更详细地阐述。

通过冷却模块22至25冷却的流体可以直接引导至主流出部17。然而，为了补偿温度波动、例如在冷却模块22至25中的至少一个冷却模块间歇运行以设定冷却功率时的温度波动，在通过冷却模块22至25冷却之后，流体首先为了缓冲被引导到流体箱30中，在那里，所述流体在其被输送给主流出部17之前与在那里已经存在的流体4混合，由此，使如例如在冷却模块22至25中的至少一个冷却模块的两点运行中会出现的温度波动平滑。

在所示出的示例中假设：相应的接口18至21的流体端子28是自密封的。因此，如果流体模块25没有安装在接口19中，如这也在图1中所示，则流体端子28的两个流体穿引部封锁，借此，从主流入部16至主流出部17的流体运送首先是不可行的。然而，通过打开旁通阀32，可以打开旁路通道36，使得流体可以继续被引导穿过流体冷却器5并且可以在那里被冷却。

对应地，例如，可以在移除冷却模块22时打开旁通阀31，以便引导流体通过旁路通道35，可以在移除冷却模块23时打开旁通阀33，以便引导流体通过旁路通道37，并且可以在移除冷却模块24时打开旁通阀34，以便引导流体通过旁路通道38。因此，在所示出的流体冷却器5中始终可行的是，只要至少一个冷却模块22至25安装在接口18至21中的至少一个接口上，在主流入部16处提供的流体4就在流体冷却器5中冷却。

这例如可以实现，在图1中所示出的配置中，例如在维护的范围内，替换已安装的冷却模块22、23、24中的一个冷却模块，其方式为，首先将附加的冷却模块连接在接口19上，并且随后移除冷却模块22、23、24中的一个冷却模块。在所述情况下甚至可行的是，在所述模块更换的范围内连续地提供三个冷却模块22至25的最大冷却功率，因为始终存在冷却模块22至25中的至少三个冷却模块。

单个冷却模块22至25的功能在下文中以冷却模块22为例附加地参照图3来阐述。在此，来自通道系统14的流体首先经由自密封的流体流入部53引入到冷却模块22的模块通道26中，在那里通过有源冷却装置27冷却，并且随后经由自密封的流体出口52再次引回到通道系统14中。

有源冷却装置27在该示例中通过压缩制冷机来实现，所述压缩制冷机的蒸发器54通过从模块通道26中的流体4提取热量的热交换器形成。制冷剂，例如丙烷、CO₂或氨气或制冷剂混合物、例如来自R-407组的制冷剂混合物随后通过压缩机55压缩，并且由此被加热并且输送给冷凝器56，在所述冷凝器56中，所述制冷剂在该示例中借助于通过通风机58引起的空气流冷却从而冷凝。在将制冷剂输送给蒸发器54之前，通过膨胀阀57对所述制冷剂进行进一步冷却。对应的压缩制冷机及其改进方案本身是已知的，从而不应详细阐述。

有源部件、即尤其压缩机55以及在该示例中还有通风机58的通电可以直接经由相应的接口的附加的电端子39进行。然而，在该示例中，压缩机55和通风机58的操控通过经由电端子39通电的局部控制装置40进行，所述局部控制装置40同样经由电端子39或替选地经由未示出的另一电端子与主部件15中的流体冷却器控制装置45通信。一方面，这可以实现抽象出各个冷却模块22至25的技术细节，使得例如也可以共同使用技术上不同设计的冷却模块22至25，只要所述冷却模块22至25可以经由共同的协议控制，并且一定的框架参数、例如端子的连接位置和大小以及所提供的电流供给的参数相同。

通过相应的冷却模块22至25的未示出的传感器，可以提供有源冷却装置27的参数，例如冷却剂回路中的压力和/或温度，根据所述参数，例如可以识别相应的冷却模块20至25的错误功能，由此，流体冷却器控制装置45可以对应地对这种干扰作出反应。

流体冷却器控制装置45例如可以基于与各个冷却模块22至25的局部控制装置40的通信和/或基于传感器检测的数据来识别：接口18至21中的多少接口被占用，和/或检测同样与所使用的冷却模块22至25的数量相关的其他参数、例如在泵29与主流出部17之间的压力降。例如，为了实现与所使用的冷却模块22至25的数量无关地在主流出部17处提供每单位时间相同的流体量，流体冷却器控制装置45可以根据所述变量来控制泵29。

为了能够以尽可能小的耗费将冷却模块22至25安装在空着的接口18至21中，在主部件15处设有引导机构41、42，以便将相应的冷却模块22至25在推入到对应的接口中时在预设的运动路径上引导。所述引导机构41、42的作用在下文中附加地参照图4阐述，图4示出冷却模块22在其引入到接口18中时在图1中背向观察者的一侧。引导机构41在此是与冷却模块22的突起部43共同作用的轨道，以便朝向主部件15的后壁的方向直线式引导所述冷却模块22。为了确保主部件15的流体端子28位置正确地并且以正确的定向接触相应的冷却模块22至25的相反的流体端子51，并且为了这也对于主部件15和相应的冷却模块22至25的电端子39、50鲁棒地实现，在最后的运动部段中，附加地通过引导机构42进行引导，所述引导机构42形成定心销，所述定心销接合到相应的冷却模块22至25的相反的留空部44中。因此，通过相应的冷却模块22至25顺滑地推入到主部件15中，将相应的冷却模块22至25安装到相应的接口18至21中是可行的。

除了各个冷却模块22至25与一件式的流体冷却器相比更容易的可运送性之外，从而除了也可以与安装地点间隔开地无问题地执行维护的可行性之外，使用多个单独的冷却模块22至25还提供其他优点。因此，流体冷却器控制装置45可以设立成，使得已安装的冷却模块22至25中的一个冷却模块停用，而现有冷却模块22至25中的至少一个另外的冷却模块继续运行。随后例如可以取下停用的冷却模块，以便调整冷却功率或以便通过另外的冷却模块替换所述停用的冷却模块。然而，通过至少一个另外的冷却模块的继续运行可以实现，医学成像装置2可以至少在待机模式中继续运行，使得尤其可以避免，例如当应维护流体冷却器5时，避免磁共振断层扫描仪的磁体必须被预热并且随后再次冷却。

如果存在多于当前提供所需的冷却功率所需的冷却模块的多个冷却模块22到25，则也可以借助于通过流体冷却器控制装置45的对应的控制来交替地使用现有的冷却模块22至25，以便将出现的磨损均匀地分配到不同的冷却模块22至25上，并且由此实现更长的维护区间。这尤其可以是有利的，因为医学成像装置2、尤其磁共振断层扫描仪通常在其运行持续时间的大部分中在如下运行状态中使用，在所述运行状态中需要相对小的冷却功率，例如在待机模式中。

如上文中已经阐述的，流体冷却器控制装置45尤其可以与各个冷却模块22至25的局部控制装置40共同地或通过使用在那里存在的传感器识别，冷却模块22至25中的一个冷却模块何时不再能够完全正常运转，例如由于压缩制冷机的冷却回路的填充不足。在所述情况下，只要当前不是所有已安装的冷却模块22至25都在运行，就可以停用所涉及的冷却模块22至25，并且替代于此，激活迄今未运行的冷却模块22至25中的另外的冷却模块，使得由于现有的冗余可以继续提供相同的冷却功率。

如果没有已安装的替代模块可用，则提供较低的冷却功率，这例如可以通过将对应的消息发送给医学成像装置2的成像装置控制装置46来通知所述控制装置，使得可以对应地调整其运行。

例如可以在那里直接影响至少一个部件11的控制。例如，在磁共振断层扫描仪中的梯度场改变时，可以使用较小的斜度，以便限制所产生的废热。

然而特别适宜的是，对于随后的测量序列阻挡选择特定的测量序列或限制测量序列的可行的参数化，使得例如接受较低的图像质量或较长的测量时间，以便减少所产生的废热。

与是否需要调整医学成像装置2的运行无关地，在通过流体冷却器控制装置45识别到有故障的冷却模块22至25时可以将对应的消息发送给医学成像装置2的成像装置控制装置46，使得所述控制装置46例如可以经由网络47、尤其互联网或在VPN中将对应的消息发送给外部装置48、例如医学成像系统1的服务提供商或制造商，以便向其指出所需的维护。

用于设定流体冷却器的冷却功率的常用方法是间歇地运行所述流体冷却器的有源冷却装置，使得输送给流体箱30的流体交替地不被冷却和以全冷却功率冷却。然而，为了在主流出部17处实现足够恒定的流体温度，在此需要相对大的流体箱30。然而，通过在所讨论的模块化的流体冷却器5中通常存在多个已安装的冷却模块22至25的方式，可以使用其他方案来调节冷却功率，所述其他方案采用较小的流体箱30或者甚至可以完全没有用于缓冲的流体箱。

然而已经可以明显降低在流体箱30上游的流体的温度波动的相对简单的调节方案是，根据期望的冷却功率持久地运行特定数量的冷却模块22至25，并且冷却模块中的仅一个冷却模块例如通过两点调节间歇地运行。因此，虽然输送给流体箱30的流体的温度继续改变，因为冷却功率在连接所述冷却模块22至25时继续改变。然而，因为冷却功率仅以唯一的冷却模块22至25的功率改变，而不以流体冷却器5的总功率改变，所以得出流体的较小的温度波动，由此，较小的流体箱30再次足够。

如果替代冷却模块22至25中的一个冷却模块的间歇运行，可以对于所述冷却模块22至25实现通过相关联的旁路通道35至38可设定的流量，则可以实现进一步的改进。例如，如果将节流阀用作为旁通阀31至34或者将附加的节流阀并行地作为混合阀使用，则这是可行的。由此，流体的一部分在其冷却功率不应完全使用的冷却模块旁经过，并且随后与通过所述冷却模块冷却的流体混合，由此，所述冷却模块提供较低的冷却功率。

使用例如可以基于初始温度经由PI调节器调节的混合阀本身对于使用具有唯一的有源冷却装置的整体式流体冷却器是已经已知的。在此不利的是，在期望的冷却功率明显降低时，流体冷却器的效率明显下降。相反，在所描述的流体冷却器5中，如果期望冷却功率的明显降低，则可以完全停用冷却模块22至25的一部分，并且仅冷却模块中的唯一的冷却模块旁通，使得仅其效率降低。因此，在用于调节冷却功率的所述方案中，与整体式流体冷却器相比，通过使用多个冷却模块也实现显著改进的效率。

尽管已经通过优选的实施例详细说明和描述了本实用新型的细节，但是本实用新型并不受所公开的示例限制，并且可以由本领域技术人员从中推导出其他变型方案，而不脱离本实用新型的保护范围。

Claims (16)

1.一种流体冷却器，所述流体冷却器用于冷却流体(4)，其中所述流体冷却器(5)的主部件(15)的通道系统(14)具有用于待冷却的流体(4)的主流入部(16)和用于经冷却的流体(4)的主流出部(17)，其特征在于，

所述主部件(15)具有多个接口(18-21)，所述多个接口(18-21)能够分别装配有冷却模块(22-25)，

其中所述接口中的至少一个接口(18，20，21)装配有在那里安装的相应的冷却模块(22-25)，所述冷却模块(22-25)包括用于引导所述流体(4)穿过所述冷却模块(22-25)的模块通道(26)和用于冷却所述流体(4)的有源冷却装置(27)，

其中所述接口(18-21)分别包括流体端子(28)，在所述接口(18-21)装配有冷却模块(22-25)时，所述流体端子(28)将所述冷却模块(22-25)的模块通道(26)与所述通道系统(14)连接。

2.根据权利要求1所述的流体冷却器，

其特征在于，

所述流体冷却器构成用于冷却医学成像装置(2)。

3.根据权利要求1或2所述的流体冷却器，

其特征在于，

所述主部件(15)包括用于将所述流体(4)输送穿过已安装的相应的所述冷却模块(22-25)的相应的模块通道(26)的泵(29)和/或用于在所述主流出部(17)的上游缓冲所述流体(4)的流体箱(30)和/或至少一个旁通阀(31-34)，通过所述至少一个旁通阀(31-34)能够预设，是否流体(4)和/或流体(4)中的哪一部分穿过所述主部件(15)的旁路通道(35-38)绕过相应的冷却模块(22-25)的所述模块通道(26)。

4.根据权利要求3所述的流体冷却器，

其特征在于，

所述流体冷却器(5)的流体冷却器控制装置(45)设立用于，确定已安装的所述冷却模块(22-25)的数量和/或与其相关的参数，以及根据所述数量和/或所述参数来操控所述泵(29)。

5.根据权利要求1或2所述的流体冷却器，

其特征在于，

所述接口(18-21)各自还包括至少一个电端子(39)，所述至少一个电端子(39)用于对装配所述接口的冷却模块(22-25)通电，和/或用于与冷却模块侧的测量和/或局部控制装置(40)通信。

6.根据权利要求5所述的流体冷却器，

其特征在于，

所述电端子(39)用于对所述冷却模块(22-25)的有源冷却装置(27)通电。

7.根据权利要求5所述的流体冷却器，

其特征在于，

所述主部件(15)对于相应的接口(18-21)具有至少一个引导机构(41，42)，所述至少一个引导机构(41，42)在装配所述接口(18-21)时沿着预设的运动路径引导冷却模块(22-25)，由此将所述流体端子(28)和/或所述电端子(39)自动连接。

8.根据权利要求1或2所述的流体冷却器，

其特征在于，

所述有源冷却装置(27)是压缩制冷机或包括压缩制冷机。

9.根据权利要求4所述的流体冷却器，

其特征在于，

所述接口(18-21)中的多个接口被相应的冷却模块(22-25)占用，其中所述流体冷却器控制装置(45)设立用于，在所述流体冷却器控制装置(45)的至少一个运行模式中控制所述冷却模块(22-25)的运行，使得所述冷却模块(22-25)中的至少一个冷却模块运行以冷却所述流体(4)，而将所述冷却模块(22-25)中的另一冷却模块置于未激活模式中，在所述未激活模式中，能够移除所述另一冷却模块(22-25)。

10.根据权利要求4所述的流体冷却器，

其特征在于，

所述接口(18-21)中的多个接口被相应的冷却模块(22-25)占用，其中所述流体冷却器控制装置(45)设立用于，在所述流体冷却器控制装置(45)的至少一个运行模式中控制所述冷却模块(22-25)的运行，使得在预设的时刻分别更换运行以冷却所述流体(4)的冷却模块(22-25)，其中运行的冷却模块(22-25)的数量在此保持不变。

11.根据权利要求4所述的流体冷却器，

其特征在于，

所述接口(18-21)中的多个接口被相应的冷却模块(22-25)占用，其中所述流体冷却器控制装置(45)设立用于，在至少一个运行模式中监控所述冷却模块(22-25)的至少一个参数，并且在满足与所述参数相关的对于冷却模块(22-25)的错误条件时，停用该冷却模块(22-25)。

12.根据权利要求11所述的流体冷却器，

其特征在于，

激活已安装的冷却模块(22-25)中的先前未激活的冷却模块。

13.根据权利要求4所述的流体冷却器，

其特征在于，

所述接口(18-21)中的多个接口被相应的冷却模块(22-25)占用，其中所述流体冷却器控制装置(45)设立用于，在所述流体冷却器控制装置(45)的至少一个运行模式中控制所述冷却模块(22-25)的运行以在时间区间中提供预设的总冷却功率，使得在整个时间区间期间，与所述预设的冷却功率相关的数量的已安装的冷却模块(22-25)以固定预设的冷却功率运行，其中已安装的冷却模块(22-25)中的另外的冷却模块在所述时间区间期间与所述预设的冷却功率相关地间歇地运行，和/或其中与所述预设的冷却功率相关地控制所述旁通阀(31-34)，所述旁通阀(31-34)预设：引导所述流体(4)中的哪一部分穿过所述流体冷却器(5)的旁路通道(35-38)绕过已安装的冷却模块(22-25)中的另外的冷却模块的模块通道(26)。

14.一种医学成像系统，所述医学成像系统包括医学成像装置(2)，

其特征在于，

所述成像系统(1)包括根据上述权利要求中任一项所述的流体冷却器(5)，以便冷却所述医学成像装置(2)的至少一个部件(11)。

15.根据权利要求14所述的医学成像系统，

其特征在于，

所述医学成像装置(2)是磁共振断层扫描仪。

16.根据权利要求14或15所述的医学成像系统，

其特征在于，

所述流体冷却器(5)的流体冷却器控制装置(45)设立用于，将涉及所述流体冷却器的运行的运行信息传输给所述医学成像装置(2)的成像装置控制装置(46)，其中所述医学成像装置(2)的所述成像装置控制装置(46)设立用于，根据所述运行信息来控制所述医学成像装置(2)的至少一个部件(11)，和/或在满足与所述运行信息相关的触发条件时，一方面将消息传输给外部装置(48)，和/或另一方面限制所述医学成像装置(2)的可用的运行模式的选择。

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