CN219163114U - 超导磁共振设备用水冷系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及冷却装置技术领域，尤其涉及一种超导磁共振设备用水冷系统，包括与冷水机的出水口连通的进水管和与冷水机的进水口连通的回水管，进水管和回水管上分别安装有阀门，进水管与回水管之间安装有溢流阀，进水管和回水管之间连通有若干分水路，每个分水路上均设置有监控装置，分水路至少包括用于连通氦气压缩机的第一分水路和用于连通梯度线圈冷却系统的第二分水路，进水管上安装有过滤装置，进水管上还设置有与过滤装置并联的旁路维护管道，进水管和回水管之间还设置有应急管路和备用管路；本实用新型提高了冷却效率，并能在对水冷系统的维护保养过程中及时发现水冷系统问题，预防超导磁体失超以及梯度线圈过热导致的患者灼伤问题。

Description

超导磁共振设备用水冷系统

技术领域

本实用新型涉及冷却装置技术领域，尤其涉及一种超导磁共振设备用水冷系统。

背景技术

磁共振设备在现代医学诊断中被广泛使用，其使用的磁场是利用超低温环境下的零电阻所产生的，超低温环境需要液氦作为媒介才能达成，并且需要对梯度线圈和氦气压缩机给予不断降温，需要水冷系统不停工作才能散热，水冷系统在磁共振系统中有两个作用：一是对梯度线圈进行冷却，二是对氦气压缩机进行冷却。对氦气压缩机的冷却要求水冷系统24小时连续运行，如果水冷系统一旦出现故障，会引起氦气压缩机温度过高而停止工作，导致超导磁体冷头停止工作造成磁体失超；超导磁共振成像系统在工作过程中梯度线圈会产生大量热量，如果该部分热量得不到及时的消除，则温度过高会导致梯度线圈的结构强度和绝缘性能下降，进而影响成像质量，甚至导致患者在检查过程中造成灼伤情况。这就对超导磁共振的水冷系统的稳定性、可靠性提出了更高的要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以在超导磁共振成像系统使用过程中提高梯度线圈的冷却效率，并能在日常对水冷系统的维护保养过程中及时发现水冷系统问题，预防因水冷系统故障导致的超导磁体失超、梯度线圈性能降低及因梯度线圈过热导致的患者灼伤问题的超导磁共振设备用水冷系统。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：超导磁共振设备用水冷系统，包括与冷水机的出水口连通的进水管和与冷水机的进水口连通的回水管，所述进水管和所述回水管上分别安装有阀门，所述进水管与所述回水管之间安装有溢流阀，所述进水管和所述回水管之间连通有若干分水路，每个所述分水路上均设置有监控装置，所述分水路至少包括用于连通氦气压缩机的第一分水路和用于连通梯度线圈冷却系统的第二分水路，所述进水管上安装有过滤装置，所述进水管上还设置有与所述过滤装置并联的旁路维护管道，所述进水管和所述回水管之间还设置有应急管路和备用管路。

作为优选的技术方案，所述备用管路为用于连通射频功率放大器水冷系统的第三分水路。

作为优选的技术方案，所述监控装置为流量计，所述流量计包括安装在第一分水路上的第一流量计、安装在所述第二分水路上的第二流量计和安装在所述第三分水路上的第三流量计；

所述第一分水路的入口连通所述进水管的出口，所述第一分水路沿着水流方向依次安装有所述第一流量计、第一分水路供水控制阀、氦气压缩机、第一分水路回水控制阀和第一单向阀，所述第一分水路的出口连通所述回水管的入口；

所述第二分水路的入口连通所述进水管的出口，所述第二分水路沿着水流方向依次安装有所述第二流量计、第二分水路供水控制阀、梯度线圈冷却系统、第二分水路回水控制阀和第二单向阀，所述第二分水路的出口连通所述回水管的入口；

所述第三分水路的入口连通所述进水管的出口，所述第三分水路沿着水流方向依次安装有所述第三流量计、第三分水路供水控制阀、射频功率放大器水冷系统、第三分水路回水控制阀和第三单向阀，所述第三分水路的出口连通所述回水管的入口。

作为优选的技术方案，所述应急管路的入口连通所述进水管的出口，所述应急管路沿着水流方向依次安装有应急水供水接口、应急供水控制阀、应急单向阀、应急回水控制阀、应急水回水接口，所述应急管路的出口连通所述回水管的入口。

作为优选的技术方案，所述过滤装置包括Y型过滤器和与之串联的第二控制阀和第三控制阀，所述第二控制阀位于所述进水管上所述Y型过滤器的进水端，所述第三控制阀位于所述进水管上所述Y型过滤器的出水端，所述旁路维护管道上设有第一控制阀。

由于采用了上述技术方案，超导磁共振设备用水冷系统，包括与冷水机的出水口连通的进水管和与冷水机的进水口连通的回水管，进水管和回水管上分别安装有阀门，进水管与回水管之间安装有溢流阀，进水管和回水管之间连通有若干分水路，每个分水路上均设置有监控装置，分水路至少包括用于连通氦气压缩机的第一分水路和用于连通梯度线圈冷却系统的第二分水路，进水管上安装有过滤装置，进水管上还设置有与过滤装置并联的旁路维护管道，进水管和回水管之间还设置有应急管路和备用管路；本实用新型的有益效果是：本实用新型在超导磁共振系统中至少有两个作用：一是对梯度线圈进行冷却，二是对氦气压缩机进行冷却。冷水机的出水口进水管，冷水机的进水口接回水管，进水管和回水管之间安装有若干分水路，每个分水路都设置有监控装置，便于观察每组分水路的水流量；在进水管上安装过滤装置，让水流在进入各个分水路之前进行过滤，过滤装置清洗时，将水路切换至旁路维护管道，设备用分水路无需关停，保证冷却水的流速和流量的同时规避使用过程的漏水风险。本实用新型可以在超导磁共振成像系统使用过程中提高梯度线圈的冷却效率，并能在日常对水冷系统的维护保养过程中及时发现水冷系统问题，预防因水冷系统故障导致的超导磁体失超、梯度线圈性能降低及因梯度线圈过热导致的患者灼伤问题。

本实用新型具有如下优点：

（1）根据实际使用需求接需要冷却的部件或系统，并且每个分水路可以单独控制，方便使用；

（2）每个分水路均连接监控装置，在日常使用中可以观察冷却水流量、流速等数据，及时发现因水流量过低导致的冷却效果不好或者影响产品性能；

（3）因冷却水中需要加入防冻液，防冻液长时间使用会存在乳化等现象和冷却水长时间使用会形成水垢等原因，会导致被冷却部件或系统自身管路堵塞等风险，影响冷却效果；本实用新型中接入过滤装置，对过滤装置清理时，本实用新型无需停止工作，方便高效；

（4）本实用新型预留应急管路和备用管路，在冷水机出现故障或者维修时，可快速切换应急水，有效防止氦气压缩机无法正常工作导致的超导磁体失超风险；

（5）本实用新型预留备用管路，以便用于冷却其他部件或者备用。

附图说明

以下附图仅旨在于对本实用新型做示意性说明和解释，并不限定本实用新型的范围。其中：

图1是本实用新型超导磁共振设备用水冷系统的原理图。

图中：1-冷水机；2-进水管；3-回水管；4-Y型过滤器；5-第一控制阀；6-第二控制阀；7-第三控制阀；8-第三分水路供水控制阀；9-第二分水路供水控制阀；10-第一分水路供水控制阀；11-氦气压缩机；12-梯度线圈冷却系统；13-射频功率放大器水冷系统；14-第一分水路回水控制阀；15-第二分水路回水控制阀；16-第三分水路回水控制阀；17-应急供水控制阀；18-回水控制总阀；19-应急水供水接口；20-溢流阀；21-应急水回水接口；22-第一流量计；23-第二流量计；24-第三流量计；25-应急回水控制阀；26-旁路维护管道。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，进一步阐述本实用新型。在下面的详细描述中，只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例。毋庸置疑，本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。

如图1所示，超导磁共振设备用水冷系统，包括与冷水机1的出水口连通的进水管2和与冷水机1的进水口连通的回水管3，进水管2和回水管3上分别安装有阀门，回水管3上安装有回水控制总阀18，进水管2与回水管3之间安装有溢流阀20，进水管2和回水管3之间连通有若干分水路，每个分水路上均设置有监控装置，分水路至少包括用于连通氦气压缩机11的第一分水路和用于连通梯度线圈冷却系统12的第二分水路，进水管2上安装有过滤装置，进水管2上还设置有与过滤装置并联的旁路维护管道26，进水管2和回水管3之间还设置有应急管路和备用管路；本实用新型在超导磁共振系统中至少有两个作用：一是对梯度线圈进行冷却，二是对氦气压缩机11进行冷却。冷水机的出水口进水管2，冷水机的进水口接回水管3，进水管2和回水管3之间安装有若干分水路，每个分水路都设置有监控装置，便于观察每组分水路的水流量；在进水管2上安装过滤装置，让水流在进入各个分水路之前进行过滤，过滤装置清洗时，将水路切换至旁路维护管道26，设备用分水路无需关停，保证冷却水的流速和流量的同时规避使用过程的漏水风险。本实用新型可以在超导磁共振成像系统使用过程中提高梯度线圈的冷却效率，并能在日常对水冷系统的维护保养过程中及时发现水冷系统问题，预防因水冷系统故障导致的超导磁体失超、梯度线圈性能降低及因梯度线圈过热导致的患者灼伤问题。

如图1所示，备用管路为用于连通射频功率放大器水冷系统13的第三分水路。由于射频功率放大器在使用过程中也需要散热，因此可以用第三分水路来给射频功率放大器水冷系统13进行供冷却水，或者该备用管路也可以连接其他部件，视具体情况而定。

如图1所示，监控装置为流量计，流量计包括安装在第一分水路上的第一流量计22、安装在第二分水路上的第二流量计23和安装在第三分水路上的第三流量计24；每个流量计分别用于监控各个分水路的水流量，当然监控装置也可以是其他温度计或者压力计等，此处以流量计为优选的实施例。

第一分水路的入口连通进水管2的出口，第一分水路沿着水流方向依次安装有第一流量计22、第一分水路供水控制阀10、氦气压缩机11、第一分水路回水控制阀14和第一单向阀，第一分水路的出口连通回水管3的入口；第一分水路供水控制阀10用于控制该分水路是否进水，第一分水路回水控制阀14用于控制该分水路是否回水，第一单向阀让水流只能单向流动。

第二分水路的入口连通进水管2的出口，第二分水路沿着水流方向依次安装有第二流量计23、第二分水路供水控制阀9、梯度线圈冷却系统12、第二分水路回水控制阀15和第二单向阀，第二分水路的出口连通回水管3的入口；第二分水路供水控制阀9用于控制该分水路是否进水，第二分水路回水控制阀15用于控制该分水路是否回水，第二单向阀让水流只能单向流动。

第三分水路的入口连通进水管2的出口，第三分水路沿着水流方向依次安装有第三流量计24、第三分水路供水控制阀8、射频功率放大器水冷系统13、第三分水路回水控制阀16和第三单向阀，第三分水路的出口连通回水管3的入口。第三分水路供水控制阀8用于控制该分水路是否进水，第三分水路回水控制阀16用于控制该分水路是否回水，第三单向阀让水流只能单向流动。

如图1所示，应急管路的入口连通进水管2的出口，应急管路沿着水流方向依次安装有应急水供水接口19、应急供水控制阀17、应急单向阀、应急回水控制阀25、应急水回水接口21，应急管路的出口连通回水管3的入口。应急供水控制阀17用于控制该应急管路是否进水，应急回水控制阀25用于控制该应急管路是否回水，应急单向阀让水流只能单向流动。

如图1所示，过滤装置包括Y型过滤器4和与之串联的第二控制阀6和第三控制阀7，第二控制阀6位于进水管2上Y型过滤器4的进水端，第三控制阀7位于进水管2上Y型过滤器4的出水端，旁路维护管道26上设有第一控制阀5。第二控制阀6打开可以让水流经过Y型过滤器4进行过滤，第三控制阀7打开，让过滤之后的水流入各个分水路，清洗Y型过滤器4时，第二控制阀6和第三控制阀7均关闭，水流直接从旁路维护管道26上经打开的第一控制阀5流入分水路，不影响使用。此处的Y型过滤器4是优选的技术方案，也可以选择其他型号的Y型过滤器4。

本实用新型的使用方法如下：

冷水机的出水口进水管2，冷水机的进水口接回水管3，第一分水路供水控制阀10和第一分水路回水控制阀14接磁共振冷却系统的氦气压缩机11的进水和回水管3路；第二分水路供水控制阀9和第二分水路回水控制阀15接超导磁共振系统的梯度线圈冷却系统12的循环水的进水管2路和回水管3路；第三分水路供水控制阀8和第三分水路回水控制阀16接超导磁共振系统射频功率放大器水冷系统13的进水管2路和回水管3路或者备用，应急供水控制阀17和应急回水控制阀25可以接自来水的进水口和回水口，在冷水机出现故障时，可切换至自来水，保证超导磁共振冷却系统正常工作。

第一流量计22、第二流量计23和第三流量计24监控流入分水路的冷却水流量；所有分水路的冷却水路均经过第二控制阀6和第三控制阀7之间的Y型过滤器4之后再进入分水路，过滤冷却水长时间使用生成水垢等杂质，经过过滤之后可以防止水垢在氦气压缩机11和梯度线圈等设备中的水冷管路中凝结、堵塞，影响冷却效果。在日常的维护保养时，如需对Y型过滤器4进行清洗，则可以打开第一控制阀5，关闭第二控制阀6和第三控制阀7，拆下Y型过滤器4进行清洗，水流从旁路维护管道26经第一控制阀5流入分水路，此过程不影响水冷系统的正常工作。

正常使用状态时，第一控制阀5处于关闭状态，第二控制阀6和第三控制阀7处于打开状态，第三分水路供水控制阀8、第二分水路供水控制阀9和第一分水路供水控制阀10根据实际使用需求接需要冷却的部件或系统，第一分水路回水控制阀14、第二分水路回水控制阀15和第三分水路回水控制阀16分别与对应需要冷却的部件或系统的出水管路连接，未使用的分水路的供水控制阀和回水控制阀均处于关闭状态；回水控制总阀18处于打开状态；溢流阀20根据需求调整打开幅度。

应急水使用时，将应急水接应急水供水接口19，同时关闭第一控制阀5、第三控制阀7、溢流阀20和回水控制总阀18，根据实际使用需求接需要冷却的部件或系统，打开对应使用的分水路供水控制阀和分水路回水控制阀；除了可以通过连接应急水回水接口 (21)连通所述回水管 (3) 的入口方式外，还可以通过应急水回水接口 (21) 直接连接下水道进行排水的方式进行冷却工作。

本实用新型具有以下优点：

（1）根据实际使用需求接需要冷却的部件或系统，并且每个分水路可以单独控制，方便使用；

（2）每路分水管路均连接流量计，在日常使用中可以观察冷却水流量，及时发现因水流量过低导致的冷却效果不好或者影响产品性能。流量计是最常用的监控装置，当然也可以选择加装其他监控装置，如压力计或者温度计等，用于监控每个分水路的压力和温度；

（3）因冷却水中需要加入防冻液，防冻液长时间使用会存在乳化等现象和冷却水长时间使用会形成水垢等原因，会导致被冷却部件或系统自身管路堵塞等风险，影响冷却效果；本实用新型中接入过滤装置，对过滤装置清理时，本实用新型无需停止工作，方便高效；

（4）本实用新型预留应急管路和备用管路，在冷水机出现故障或者维修时，可快速切换应急水，有效防止氦气压缩机11无法正常工作导致的超导磁体失超风险；

（5）本实用新型预留备用管路，以便用于冷却其他部件或者备用。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.超导磁共振设备用水冷系统，其特征在于：包括与冷水机（1）的出水口连通的进水管（2）和与冷水机（1）的进水口连通的回水管（3），所述进水管（2）和所述回水管（3）上分别安装有阀门，所述进水管（2）与所述回水管（3）之间安装有溢流阀（20），所述进水管（2）和所述回水管（3）之间连通有若干分水路，每个所述分水路上均设置有监控装置，所述分水路至少包括用于连通氦气压缩机（11）的第一分水路和用于连通梯度线圈冷却系统（12）的第二分水路，所述进水管（2）上安装有过滤装置，所述进水管（2）上还设置有与所述过滤装置并联的旁路维护管道（26），所述进水管（2）和所述回水管（3）之间还设置有应急管路和备用管路。

2.如权利要求1所述的超导磁共振设备用水冷系统，其特征在于：所述备用管路为用于连通射频功率放大器水冷系统（13）的第三分水路。

3.如权利要求2所述的超导磁共振设备用水冷系统，其特征在于：所述监控装置为流量计，所述流量计包括安装在第一分水路上的第一流量计（22）、安装在所述第二分水路上的第二流量计（23）和安装在所述第三分水路上的第三流量计（24）；

所述第一分水路的入口连通所述进水管（2）的出口，所述第一分水路沿着水流方向依次安装有所述第一流量计（22）、第一分水路供水控制阀（10）、氦气压缩机（11）、第一分水路回水控制阀（14）和第一单向阀，所述第一分水路的出口连通所述回水管（3）的入口；

所述第二分水路的入口连通所述进水管（2）的出口，所述第二分水路沿着水流方向依次安装有所述第二流量计（23）、第二分水路供水控制阀（9）、梯度线圈冷却系统（12）、第二分水路回水控制阀（15）和第二单向阀，所述第二分水路的出口连通所述回水管（3）的入口；

所述第三分水路的入口连通所述进水管（2）的出口，所述第三分水路沿着水流方向依次安装有所述第三流量计（24）、第三分水路供水控制阀（8）、射频功率放大器水冷系统（13）、第三分水路回水控制阀（16）和第三单向阀，所述第三分水路的出口连通所述回水管（3）的入口。

4.如权利要求3所述的超导磁共振设备用水冷系统，其特征在于：所述应急管路的入口连通所述进水管（2）的出口，所述应急管路沿着水流方向依次安装有应急水供水接口（19）、应急供水控制阀（17）、应急单向阀、应急回水控制阀（25）、应急水回水接口（21），所述应急管路的出口连通所述回水管（3）的入口。

5.如权利要求1至4任一权利要求所述的超导磁共振设备用水冷系统，其特征在于：所述过滤装置包括Y型过滤器（4）和与之串联的第二控制阀（6）和第三控制阀（7），所述第二控制阀（6）位于所述进水管（2）上所述Y型过滤器（4）的进水端，所述第三控制阀（7）位于所述进水管（2）上所述Y型过滤器（4）的出水端，所述旁路维护管道（26）上设有第一控制阀（5）。

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