CN219741032U - 磁共振系统和用于磁共振系统的冷却装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种磁共振系统和用于磁共振系统的冷却装置。该冷却装置包括：冷却通道，其用于冷却发热部件；以及，换热模块，其具有进行热量交换的第一通道和第二通道。该第一通道连通该冷却通道的入口，该第一通道用于接收冷却液，进入该第一通道的冷却液经由该热量交换后，被传输进入该冷却通道；该第二通道连通该冷却通道的出口，该冷却通道中的冷却液经由该冷却通道的出口被传输进入该第二通道，进入该第二通道的冷却液经由该热量交换后被输出该换热模块。

Description

磁共振系统和用于磁共振系统的冷却装置

技术领域

本实用新型涉及医学成像领域，尤其是涉及一种磁共振(MR)系统以及用于磁共振系统的冷却装置。

背景技术

磁共振设备通常包含大功率电子模块，例如梯度线圈、梯度驱动器、射频功率放大器等。这些模块通常需要液体冷却才能持续工作。在大多数情况下，冷却液设定温度越低，冷却效率越高。但冷却液温度设置过低可能会产生冷凝，尤其是在设备间内，相比扫描间通常设定较高的环境温度，并且用户可能对设备间具有更低的温度控制精度，使得在设备间的温度和湿度环境下更容易产生冷凝，冷凝水可能会损坏电子模块。

实用新型内容

本实用新型的一方面提供一种用于磁共振系统的冷却装置，该冷却装置包括：

冷却通道，其用于冷却发热部件；以及，

换热模块，其具有进行热量交换的第一通道和第二通道；

该第一通道连通该冷却通道的入口，该第一通道用于接收冷却液，进入该第一通道的冷却液经由该热量交换后，被传输进入该冷却通道；

该第二通道连通该冷却通道的出口，该冷却通道中的冷却液经由该冷却通道的出口被传输进入该第二通道，进入该第二通道的冷却液经由该热量交换后被输出该换热模块。

另一方面，该冷却装置还包括温度调节器和控制器，温度调节器，用于被操作以调节进入该冷却通道的冷却液的温度；控制器连接该温度调节器以控制该温度调节器的操作。

另一方面，该冷却装置还包括温度检测器，该温度检测器设置在该冷却通道的入口处以检测该冷却通道的入口处的温度，该控制器连接该温度检测器，该控制器用于当该温度检测器检测的温度未达到预设温度时对该温度调节器进行第一操作，并当该温度检测器检测的温度达到该预设温度时对该温度调节器进行第二操作。

另一方面，该冷却装置还包括比较器，该比较器连接在该温度检测器和该控制器之间，该比较器用于接收该温度检测器检测的温度，并将该检测的温度与该预设温度进行比较，当该检测的温度小于该预设温度时，该比较器向该控制器输出第一比较信号，当该检测的温度大于或等于该预设温度时，该比较器向该控制器输出第二比较信号，该控制器接收到该第一比较信号时对该温度调节器进行该第一操作，该控制器接收到该第二比较信号时对该温度调节器进行该第二操作。

另一方面，该温度调节器包括设置在该第一通道和冷却通道之间的加热器，该第一操作包括开启该加热器，以使该加热器对该第一通道输出的冷却液进行加热，该第二操作包括关闭该加热器。

另一方面，该温度调节器包括设置在该的第一通道和冷却通道之间的加热器，该控制器连接该发热部件，该控制器从该发热部件接收表示该发热部件工作状态的信号，以在该发热部件处于第一工作状态时开启该加热器。

另一方面，该冷却装置还包括进液口和出液口，该第一通道与该进液口连通以接收来自该进液口的冷却液，该出液口与该第二通道连通以接收从该换热模块输出的冷却液。

该温度调节器包括流量阀，该流量阀设置在该进液口和该第一通道之间，该第一操作包括控制该流量阀减小进入该第一通道的冷却液的流量，该第二操作包括控制该流量阀增加进入该第一通道的冷却液的流量。

另一方面，该流量阀为混水阀，该第一通道通过该混水阀与该进液口连通，该进液口和该出液口通过该混水阀连通，来自该进液口的冷却液的一部分经由该混水阀进入该第一通道，来自该进液口的冷却液的另一部分经由该混水阀进入该出液口。

另一方面，该混水阀具有互相连通的第一端、第二端和第三端，该混水阀的第一端连通该进液口，该混水阀的第二端连通该第一通道，该混水阀的第三端连通该出液口。

另一方面，进入该第一通道的冷却液经由该热量交换被升温，该升温后的冷却液被传输进入该冷却通道；进入该第二通道的冷却液经由该热量交换被降温，该降温后的冷却液被输出该换热模块。

另一方面，该换热模块为板式换热器。

另一方面，该第一通道具有第一入口和第一出口，该第二通道具有第二入口和第二出口，该第一入口用于接收具有第一温度的冷却液，该第一出口用于输出具有第二温度的冷却液，该冷却通道从该第一出口接收的冷却液具有第三温度，该冷却通道输出的冷却液具有第四温度，该第二入口用于接收从该冷却通道输出的冷却液，该第二通道中的冷却液经由该第二出口输出，该第二出口输出的冷却液具有第五温度，其中，该第一温度小于该第二温度，该第三温度大于或等于该第二温度，该第四温度大于或等于该第三温度，该第五温度小于该第四温度。

另一方面，该发热部件包括射频功率放大器、梯度放大器和梯度电源中的一个或多个。

本实用新型的另一方面提供一种磁共振系统，包括发热部件，还包括上述任一方面的冷却装置。

应理解，提供上文的简要描述是为了以简化的形式介绍在具体实施方式中进一步描述的一些概念。这并不意味着识别所要求保护的主题的关键或必要特征，其范围由详细描述之后的权利要求唯一地限定。此外，所要求保护的主题不限于解决在上文中或在本公开的任一区段中所提及的任何缺点的实现。

附图说明

参考所附附图，通过阅读下列非限制性实施例的描述，本实用新型将被更好的理解，其中：

图1示出了根据一些实施例的示例性磁共振系统的示意图；

图2示出了一种实施例的磁共振系统的操作间、扫描间和设备间；

图3示出了本实用新型一个实施例的用于磁共振系统的冷却装置；

图4示出了本实用新型一种实施例的板式换热器的分解图；

图5示出了本实用新型另一实施例的用于磁共振系统的冷却装置的框图；

图6示出了本实用新型另一实施例的用于磁共振系统的冷却装置的框图；

图7示出了本实用新型另一实施例的用于磁共振系统的冷却装置的框图；

图8示出了本实用新型另一实施例的用于磁共振系统的冷却装置的结构示意图。

附图示出了磁共振系统及用于磁共振系统的冷却装置所描述的部件。连同以下描述，附图示出并且解释了本文描述的结构原理、方法和原理。在附图中，为了清楚起见，部件的厚度和尺寸可以被放大或以其他方式修改。没有示出或详细描述众所周知的结构、材料或操作以避免模糊所描述的部件、系统和方法。

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。此外，应当理解，对本公开的“一个实施例”或“实施例”的引用不旨在被解释为排除也包含所引用特征的附加实施方案的存在。

参考图1，示出了根据一些实施例的示例性MR(Magnetic Resonance，磁共振)系统100的示意图。MR系统100的操作由操作者工作站110控制，该操作者工作站110包括输入设备114、控制面板116和显示器118。输入设备114可以是操纵杆、键盘、鼠标、轨迹球、触摸激活屏、语音控制或任何类似或等效的输入设备。控制面板116可以包括键盘、触摸激活屏、语音控制、按钮、滑块或任何类似或等效的控制设备。操作者工作站110耦接到计算机系统120并且与之通信，该计算机系统使得操作者能够控制显示器118上图像的产生和观看。计算机系统120包括经由电和/或数据连接模块122彼此通信的多个部件。连接模块122可以是直接有线连接、光纤连接、无线通信链路等。计算机系统120可以包括中央处理单元(CPU)124、存储器126和图像处理器128。在一些实施方案中，图像处理器128可以由在CPU 124中实现的图像处理功能来替代。计算机系统120可以连接到档案媒体设备、永久或备份存储器或网络。计算机系统120可以耦接到单独的MR系统控制器130并且与之通信。

MR系统控制器130包括经由电和/或数据连接模块132彼此通信的一组部件。连接模块132可以是直接有线连接、光纤连接、无线通信链路等。MR系统控制器130可以包括CPU131，与操作者工作站110通信的序列脉冲发生器133，收发器(或RF收发器)135，存储器137以及阵列处理器139。在一些实施方案中，序列脉冲发生器133可以集成到MRI系统100的共振组件140中。

MR扫描的对象170可以经由扫描床定位在磁共振组件140的圆柱形成像体积146内，MR系统控制器130控制扫描床沿磁共振系统的Z轴方向行进，以将对象170传送至成像体积146内。该磁共振组件140包括具有超导线圈144的超导磁体(或主磁体)、射频线圈组件和梯度线圈组件142。超导线圈144具有磁体孔，以形成该圆柱形成像体积。超导线圈144在操作中提供贯穿圆柱形成像体积146的静态均匀纵向磁场B₀。射频线圈组件可包括体线圈148和表面线圈149，其可用于发送和/或接收射频信号。

MR系统控制器130可以从操作者工作站110接收命令，以指示在MR扫描期间要执行的MR扫描序列。MR系统控制器130的序列脉冲发生器133基于指示的序列发送描述序列中的射频脉冲和梯度脉冲的时序、强度和形状的指令来操作执行该序列的系统部件。

序列脉冲发生器133发送的扫描序列中的射频脉冲可以经由收发器135产生，该射频脉冲由射频功率放大器162放大。放大后的射频脉冲经由发射/接收开关(T/R开关)164提供给体线圈148，RF体线圈148随即提供横向磁场B₁，该横向磁场B₁在整个圆柱形成像体积146中大致垂直于B₀，该横向磁场B₁用于激发扫描对象体内的受激核(或质子)从而产生MR信号。

序列脉冲发生器133发送的扫描序列中的梯度脉冲可以经由梯度控制器136产生并作用到梯度驱动器150，该梯度驱动器150包括G_x、G_y和G_z放大器等。G_x、G_y和G_z梯度放大器的每个用于激励梯度线圈组件142中的对应梯度线圈，以产生叠加在静磁场上的梯度磁场，并用于在MR扫描期间对MR信号空间编码的磁场梯度。

可以通过梯度电源180(如图2所示)为梯度驱动器系统150的各部件供电。

序列脉冲发生器133还可接收来自生理采集控制器(图中未示出)的数据，该生理采集控制器接收来自多个不同传感器的信号(诸如来自附接到患者的电极的心电图(ECG)信号、用于监测患者呼吸运动的呼吸信号等)，这些传感器连接到经历MR扫描的对象或患者170。序列脉冲发生器133耦接到扫描室接口系统145并且与之通信，该扫描室接口系统145从与共振组件140的状态相关联的各种传感器接收信号。扫描室接口系统145还耦接到患者定位系统147并且与之通信，该患者定位系统发送和接收信号以控制患者台移动到所需位置进行MR扫描。在一些实施例中，扫描室接口系统145可以包括设置在扫描间和设备间之间的穿墙板(图中未示出)，该扫描间和设备间将在下文结合图2进行说明。

RF线圈组件可以包括体线圈148，其在操作中提供横向磁场B₁，该横向磁场B₁在整个圆柱形成像体积146中大致垂直于B₀。具体地，MR系统控制器130中的收发器135产生由RF放大器162放大的RF激励脉冲并且通过发射/接收开关(T/R开关)164提供给体线圈148。RF线圈组件还可还包括表面线圈149，其用于对经历MR扫描的患者的不同解剖结构成像。体线圈148和表面线圈149可以被配置为在发射和接收模式、发射模式或接收模式下操作。

如上所述，RF体线圈148和RF表面线圈149可以用于发射RF激励脉冲和/或接收来自经历MR扫描的患者的所得MR信号。由MR扫描的患者体内被激发的核发出的MR信号可以被RF体线圈148或表面线圈149感测和接收并且通过T/R开关164发送回前置放大器166。T/R开关164可以由来自序列脉冲发生器133的信号控制，以在发射模式期间将RF放大器162电连接至体线圈148，并且在接收模式期间将前置放大器166连接至体线圈148。T/R开关164可还使得表面线圈149能够用于发射模式或接收模式。

在一些实施方案中，由RF体线圈148或RF表面线圈149感测和接收并且由前置放大器166放大的MR信号在收发器135的接收部分中被解调、滤波和数字化，并且作为原始图像数据阵列存储在存储器137中用于后处理。通过对该存储的原始图像数据进行变换/处理可以获取重建的磁共振图像。

在一些实施方案中，由RF体线圈148或RF表面线圈149感测和接收并且由前置放大器166放大的MR信号在收发器135的接收部分中被解调、滤波和数字化，并且传输至MR系统控制器130中的存储器137。对于要重建的每个图像，该数据被重新布置成单独的图像数据阵列，并且这些单独的图像数据阵列中的每个被输入至阵列处理器139，该阵列处理器被操作以将数据傅立叶变换成图像数据的阵列。

阵列处理器139使用变换方法，最常见的是傅立叶变换，以从接收的MR信号创建图像。这些图像被传送到计算机系统120，并存储在存储器126中。响应于从操作者工作站110接收到的命令，图像数据可以存放在长期存储器中，或者可以由图像处理器128进一步处理并且传送到操作者工作站110以在显示器118上呈现。

在各种实施方案中，计算机系统120和MR系统控制器130的部件可以在相同计算机系统或多个计算机系统上实现。应当理解，图1所示的MR系统100用于说明。合适的MR系统可以包括更多、更少和/或不同的部件。

MR系统100的一个或多个部件将在下文中被称为发热部件，该发热部件例如可以包括梯度驱动器系统150、梯度电源180、射频功率放大器162、T/R开关164、MR系统控制器130等电子模块中的一个或多个，本实用新型的实施例将提供至少一种实施例的冷却装置300，冷却装置300具有与发热部件相耦合的部分(例如冷却通道)以用于冷却该发热部件。

图2示出了一种实施例的磁共振系统的操作间210、扫描间220和设备间230。参考图2，磁共振系统的操作间210可以用于设置上述操作者工作站110和计算机系统120，扫描间220可以用于设置磁共振组件140，设备间230可以用于设置梯度驱动器系统150、梯度电源180、射频功率放大器162、T/R开关164、MR系统控制器130等中的一个或多个。本实用新型的一个实施例公开一种用于磁共振系统的冷却装置300，其可以用于对设置在扫描间或设备间的一个或多个部件进行冷却，以保证这些部件具有较佳的工作状态。在一个具体示例中，本实用新型实施例的冷却装置可以设置在设备间，并与设备间的发热部件(待冷却部件)一起设置在单独的空间中，该单独的空间的一个示例可以是机柜231。在一些实施例中，图2所示的位于设备间的一些部件，例如梯度驱动器系统、射频功率放大器、MR系统控制器中的一个或多个可以与共振组件140集成并设置在扫描间，则本实用新型的冷却装置可以设置在扫描间，具体地，该冷却装置也可以与共振组件140集成在一起。

应该尽量避免冷却过程中在电子模块的环境中产生冷凝现象，这样的冷凝现象可能损坏电子模块或者影响电子模块的工作状态，为了缓解冷凝风险，目前最广泛使用的措施是为设备间设置较高的冷却液温度，例如大于25摄氏度，而扫描室冷却液温度设定较低，例如小于20摄氏度。这种方式需要提供2个独立的冷却液回路来分别用于扫描间冷却和设备间冷却，这增加了设计复杂度和成本。此外，在高温回路中，要获得高效的冷却性能，将需要更高的流量，使得需要使用更大尺寸的泵和管道，进一步增加了冷却成本。

另一种方法是将设备间湿度控制在冷却液的露点以下。这种方式需要为设备间配备更高功率的空气调节系统(HVAC)，该空气调节系统自身成本较高，而且需要连续运行，这意味着它需要消耗较多电力。

图3示出了本实用新型一个实施例的用于磁共振系统的冷却装置300，其可以用于上述任一实施例的磁共振系统，以用于冷却磁共振系统的一个或多个电子模块(也称发热部件)390。参考图3，该冷却装置300包括冷却通道310和换热模块302，换热模块302具有进行热量交换的第一通道320和第二通道330。

冷却通道310用于冷却发热部件390，该发热部件390例如可以包括射频功率放大器、梯度放大器、梯度电源、T/R开关、MR系统控制器中的一个或多个。在一些实施例中，冷却通道310可以具有多个分支311，每个分支311可与单独的发热部件390相耦合(例如，分支的管路靠近或接触发热部件的外表面)，冷却通道310用于在通道内流通冷却液，以带走发热部件产生的热量。

换热模块302的第一通道320连通冷却通道的入口，该第一通道320用于接收冷却液，进入该第一通道320的冷却液经由上述热量交换后，被传输进入该冷却通道310，具体地，经由冷却通道的入口进入冷却通道310。第二通道330连通冷却通道310的出口，冷却液在冷却通道流通经过发热部件后，经由冷却通道的出口被传输进入第二通道330，进入第二通道330的冷却液经由上述热量交换后被输出换热模块302。

上述实施例中，通过使用换热模块进行进液通道(与冷却通道入口连通的第一通道)和出液通道(与冷却通道连通的第二通道)的热量交换，使得利用从冷却通道流出的较高温度的冷却液对进入第一通道的初始温度的冷却液进行加热，使得冷却液在进入冷却通道之前，其温度比初始设定的温度高，从而避免温度过低时遇热冷凝的现象。通过这种方式，可以仅提供低温冷却液，利用回路自身的加热功能将低温冷却液升温后供给发热部件的冷却通道，无需为设备间提供独立于扫描间低温冷却回路的高温回路。

本实用新型的一个实施例中，进入第一通道320的冷却液经由该热量交换被升温，升温后的冷却液被传输进入该冷却通道。进入该第二通道330的冷却液经由该热量交换被降温，该降温后的冷却液被输出换热模块302。

本实用新型的一个实施例中，换热模块302可以为板式换热器，参考图4，示出了本实用新型一种实施例的板式换热器400的分解图，该板式换热器400可以包括多个依次叠装的换热板410，每个换热板的两侧具有液体通道412和414，该多个换热板410的相同一侧的液体通道412连通形成第一通道320，该多个换热板410的相同另一侧的液体通道414连通形成第二通道330。图4仅示意性示出了液体通道，然而本领域技术人员理解，液体通道412和414可以具有特定形状，例如波纹状、矩形等。每个换热板410两侧的液体通道412、414互相独立，使得其中的流体分开流通，即仅在其中一侧的液体通道中流通，每个换热板410两侧的流体通过该层换热板进行热量交换。换热模块302还可以具有其它的结构，只要能够进行两个通道之间的热量交换即可。

参考图3、图4，第一通道320具有第一入口321和第一出口323，第二通道330具有第二入口331和第二出口333，该第一入口用于接收具有第一温度(T1)的冷却液，该第一温度可以是较低温以能够满足扫描间的冷却需求，该第一温度可以小于20摄氏度。该第一出口323用于输出具有第二温度(T2)的冷却液，在一种实施例中，第二温度大于第一温度，这是由于该第一温度的冷却液进入第一通道320后，与进入第二通道330的高温冷却液进行热量交换，使得第一通道320中的冷却液温度升高。当进入第二通道330中的冷却液的温度较低而未对第一通道进行加热时，该第二温度也可能等于第一温度。

冷却通道310从该第一出口323接收的冷却液具有第三温度(T3)。当第一通道320能够直接输出符合温度要求(例如不会使发热部件的冷却通道310产生冷凝的较佳冷却温度)的冷却液，该第二温度的冷却液可以直接进入冷却通道310，此时第三温度和第二温度相等，例如可以在23-27摄氏度之间。然而，当第一出口323输出的冷却液没有达到较佳冷却温度时，冷却液可以被进一步(从第二温度)升温至该较佳冷却温度后再进入冷却通道310，此时，第三温度大于第二温度，这种情形将再下文结合图6进行说明。

冷却通道310输出的冷却液具有第四温度(T4)，通常，当发热部件处于工作状态时，第四温度大于第三温度，这是因为冷却通道310中的冷却液带走了发热部件产生的热量。然而，当发热部件处于非工作状态时，冷却通道310中的冷却液温度可能没有改变，此时第四温度等于第三温度。

第二通道330的第二入口331用于接收从冷却通道310输出的冷却液，进入第二通道330中的冷却液经由第二出口333输出，该第二出口333输出的冷却液具有第五温度(T5)，该第五温度可以小于第四温度，这是由于该第四温度的冷却液进入第二通道330后，与进入第一通道320的低温冷却液进行热量交换，使得第二通道330中的冷却液温度降低。

在一个示例中，该第一温度为19摄氏度。第三温度为24-26摄氏度，例如25摄氏度。第二温度大于或等于第一温度，小于或等于第三温度，例如，在较理想情况下，第二温度为25摄氏度。第四温度为24-33摄氏度，这是由大热部件产生的热量决定的，例如，第四温度可以是32摄氏度，第五温度小于第四温度，例如，可以是27摄氏度。

参考图3，本实用新型的实施例中，该冷却装置还包括进液口370和出液口380，该第一通道320与该进液口370连通以接收来自进液口370的冷却液，具体地，第一通道320的第一入口321与进液口370连通，该进液口370用于提供上述具有第一温度的冷却液，或者，该进液口370用于提供小于该第一温度的冷却液，冷却液可能在从进液口370到第一入口321的过程中被升温至该第一温度。出液口380与第二通道330连通以接收从换热模块302输出的冷却液，具体地，第二通道330的第二出口333与出液口380连通，并且，从第二出口333流出的冷却液在进入出液口的过程中可能被进一步降温，例如，降温至低于第五温度。

该进液口370和出液口380均可以是穿过机柜231的液体通道并用于与外部供液系统连通。

由于在换热模块中利用经过发热部件加热后的液体对第一通道320中的冷却液进行加热，使得可以通过进液口370处提供具有较低温度的冷却液，该较低温度的冷却液在进入冷却通道310之前被加热，因此避免在冷却发热部件的过程中产生冷凝。在进液口370处提供的较低温度的冷却液因此还能够被用于扫描间冷却回路，无需分别为扫描间和设备间分提供不同温度的冷却液。

参考图5，其中示出了本实用新型另一实施例的用于磁共振系统的冷却装置500，该冷却装置500具有与图3所示的装置300类似的结构和工作原理，然而，区别在于，该冷却装置500还进一步包括温度调节器510和控制器520。温度调节器510用于被操作以调节进入冷却通道310的冷却液的温度。控制器520连接该温度调节器510以控制温度调节器510的操作。该温度调节器510用于在冷却液进入冷却通道310之前进行温度调节，以使得冷却通道310接收到合适温度的冷却液，因此，该温度调节器510可以设置在冷却液流通通路的较前端(例如冷却通道310的入口之前)。具体地，可以在第一通道320和冷却通道310之间设置温度调节器，或者在更前端，例如第一通道320的入口的前端设置温度调节器。

控制器520可以控制温度调节器510的操作，使得进入冷却通道310的冷却液具有预设温度，该预设温度足够低使得能够对发热部件进行冷却，还足够高以避免产生冷凝，例如，该预设温度被设定为高于发热部件的露点。

控制器520可以基于从冷却通道310的入口处接收温度反馈来对温度调节器进行合适的操作。

具体地，冷却装置500可以进一步包括温度检测器530，该温度检测器530设置在冷却通道310的入口处以检测该冷却通道310的入口处的温度。控制器520连接该温度检测器530。控制器530用于当该温度检测器检测的温度未达到该预设温度时对该温度调节器510进行第一操作，并当该温度检测器530检测的温度达到该预设温度时对温度调节器510进行第二操作。该预设温度例如可以是上述的第三温度(T3)。基于该第一操作，可以使得冷却液在进入冷却通道之前被升温，基于该第二操作，可以使得冷却液在进入冷却通道之前停止升温，或者被降温。

可选地，该冷却装置500还可以进一步包括比较器540，该比较器540连接在温度检测器530和控制器520之间。比较器540用于接收温度检测器530检测的温度，并将该检测的温度与预设温度进行比较。当该检测的温度小于(未达到)预设温度时，比较器540向控制器520输出第一比较信号，当该检测的温度大于或等于(达到)该预设温度时，比较器540向控制器520输出第二比较信号。该控制器520接收到该第一比较信号时对温度调节器510进行该第一操作，并在接收到该第二比较信号时对温度调节器510进行该第二操作。在一些实施例中，比较器540可以与控制器520集成在一起。在另一些实施例中，控制器520可以直接与温度检测器530进行信号连接，以接收检测的温度。

参考图6，其中示出了本实用新型另一实施例的用于磁共振系统的冷却装置600，该冷却装置600具有与装置500类似的结构和工作原理，并且，更具体地，其中的温度调节器510包括加热器610，该加热器610设置在第一通道320和冷却通道310之间，具体地，可以设置在第一通道320和冷却通道310的连通管道上。控制器520用于对加热器610进行第一操作或第二操作，该第一操作包括开启加热器610，第二操作包括关闭加热器610，当该加热器610被开启时，对第一通道320输出的冷却液进行加热。

在一些实施例中，控制器520可以与MR系统控制器130通信地连接或者与之集成在一起，控制器520也可以独立于MR系统控制器130。

如上文描述的，第一出口323输出的冷却液的第二温度可能小于第三温度(即预设温度)，其中一个原因可能是由于发热部件处于未工作或者工作在较低的功率，产生较少的热量，使得进入第二通道330中的冷却液的温度较低，因此未能将第一通道310的冷却液的温度加热至足够高。可以通过控制器520向加热器610发送第一操作信号以开启加热器610，加热器610被开启后，对第一通道320输出的冷却液进行加热，直至将冷却液升温至该预设温度，使得第二温度达到第三温度。

在一个具体实施例中，控制器520可以经由与温度检测器530通信(该通信可以包括直接的信号传输或者通过比较器或其它中间部件进行信号传输)获知温度检测器530检测的温度是否达到预设温度，如果未达到该预设温度，则进行第一操作，例如开启加热器610，否则，进行第二操作，例如关闭加热器610。因此，能够基于实时反馈的温度来进行温度调节，避免进入冷却通道的冷却液温度过低造成冷凝，液避免该冷却液温度过高影响冷却效率。

在一个实施例中，控制器520可以连接发热部件390，控制器520从发热部件390接收表示该发热部件工作状态的信号，以在发热部件390处于第一工作状态时开启加热器，该第一工作状态可以包括未工作状态或者低功率工作状态，其对应于发热部件未发热或者产生较低热量。通过根据发热部件本身的工作状态来操作加热器610对冷却液进行加热，以能够基于发热部件的工作状态及时调整冷却液温度，可以有效避免进入冷却通道的冷却液温度过低造成冷凝现象。

参考图7，示出了本实用新型另一实施例的用于磁共振系统的冷却装置600，该冷却装置700具有与图5所示的装置500类似的结构和工作原理，并且，更具体地示出了作为温度调节器510的流量阀710，该流量阀710设置在第一通道320和进液口370之间，具体地，可以设置在第一通道320和进液口370的连通管道上。控制器520用于对流量阀710进行第一操作或第二操作，该第一操作包括控制流量阀710减小进入第一通道320的冷却液的流量，该第二操作包括控制流量阀710增加进入第一通道320的冷却液的流量。

在一个示例中，流量阀710可以通过接收来自控制器的流量控制信号而自动被操作，通过操作该流量阀，可以控制第一通道320的冷却液的量，进而控制第一通道320和第二通道330之间的热量交换效率，使得第一通道320向冷却通道310输出合适温度的冷却液以避免冷凝。

例如，进入第一通道320的冷却液流量减少时，能够更快地被第二通道330加热从而升温，从而向冷却通道310输出较高温度的冷却液以避免冷凝，反之，当进入第一通道320的冷却液流量增加时，可以使得第一通道320中的冷却液温度降低，避免向冷却通道310输出过高温度的冷却液而影响冷却效率。在一个具体实施例中，控制器520可以经由与温度检测器530的上述通信获知温度检测器530检测的温度是否达到预设温度，如果未达到该预设温度，则进行第一操作，例如减少第一通道320的流量，否则，进行第二操作，例如增加第一通道320的流量。

因此，能够基于实时反馈的温度来进行温度调节，避免进入冷却通道的冷却液温度过低造成冷凝，也避免该冷却液温度过高影响冷却效率。

流量阀710可以为混水阀，其中，第一通道320通过该混水阀与进液口370连通，该进液口370还和出液口380通过该混水阀710连通，具体地，来自进液口370的冷却液的一部分经由混水阀进入所述第一通道320，来自进液口370的冷却液的另一部分经由该混水阀进入出液口380。

更具体地，该混水阀可以具有互相连通的第一端711、第二端712和第三端713，混水阀的第一端711连通进液口370，混水阀的第二端712连通第一通道320，混水阀的第三端713连通该出液口380。

本实用新型的实施例中，可以通过同时使用加热器610和流量阀710来进行温度调节，也可以仅采用其中任一种来进行温度调节。

参考图8，示出了本实用新型另一种实施例的冷却装置800的结构示意图，该冷却装置800包括冷却通道810和换热模块802，冷却通道810用于与磁共振系统的至少一个发热部件相耦合，并用于传递发热部件的散发的热量。换热模块802具有第一入口821、第一出口823、第二入口831和第二出口833，其中第一入口821和第一出口823连通形成第一通道(图中未示出)，第二入口831和第二出口833连通形成第二通道(图中未示出)，第一通道和第二通道能够进行热量交换。

第一入口821通过流量阀850连通进液口870，第一出口连通冷却通道810的入口，第二入口831用于连通冷却通道810的出口，第二出口833连通出液口880，进液口870还通过该流量阀850连通出液口880，具体地，进液口870的一部分冷却液通过流量阀的其中一个通道进入第一通道，另一部分冷却液通过流量阀850的另一个通道进入出液口。流量阀850能够被操作以控制进入第一通道的冷却液流量，具体地，流量阀850可以与上述任一实施例中的控制器进行通信，以使得该控制器通过操作该流量阀850来进行温度调节。

该冷却装置800还包括加热器860，该加热器860被设置在第一通道和冷却通道之间的管路上，以对从第一通道流出的低于预设温度的冷却液进行加热，该加热器860具体可以与上述任一实施例中的控制器进行通信，以使得该控制器通过操作该加热器860来进行温度调节。

该冷却装置还包括温度检测器830，该温度检测器设置在冷却管道810的入口处，具体地，可以设置在加热器860和冷却管道810的入口处之间的管路上，该温度检测器830用于检测冷却通道810的入口处的温度(该温度检测可以经由检测冷却通道的内部或外表面来实现)，并将检测的温度直接或通过其它电子器件发送给控制器。控制器可以基于该检测的温度来进行上述任一温度调节，使得进入冷却通道810的冷却液的温度保持在预设温度。

在一个具体的应用中，例如，发热部件390消耗较大功率而发散较大热量时，这些热量传递给冷却通道310中的冷却液，进而增加第二通道330的冷却液温度，这使得第一通道320有可能被加热到具有过高温度，进而使得从第一通道320向冷却通道310输出的冷却液的温度具有高于预设温度的倾向，此时，该过高的温度被温度检测器530检测并发送给控制器520，控制器520可以通过控制流量阀来增加第一通道320的流量来降低第一通道320的冷却液的温度，使得冷却液温度回到预设温度。

反之，当发热部件390传递给冷却通道310中的冷却液的热量较少，进入第二通道330的冷却液温度也相对较低，这使得第一通道320有可能未被加热到预设温度，进而使得从第一通道320向冷却通道310输出的冷却液的温度具有低于预设温度的倾向，此时，该过低的温度被温度检测器530检测并发送给控制器520，控制器520可以通过控制流量阀来减小第一通道320的流量，使得第一通道320的冷却液更快速地被加热至预设温度。

当发热部件390功率很低甚至断电时，流经发热部件的冷却液无法有效加热，进入第二通道330的冷却液温度过低而无法通过热量交换来进一步升高第一通道320中的冷却液温度，则控制器520控制加热器610开启，以确保冷却液从第一通道320进入冷却通道之前被加热至预设温度。

本实用新型的实施例还可以提供一种磁共振系统，其包括发热部件和上述任一实施例的冷却装置。

通过在磁共振系统的不同工作状态下进行实验，发现采用本实用新型的冷却装置能够始终将发热部件的冷却管道中的冷却液温度控制在设定的温度值上下，使得发热部件周围环境不产生冷凝液，并且能够保障对发热部件的冷却效果。磁共振系统的上述不同工作状态包括，进入扫描状态前的开机状态、待机状态、扫描状态等。

除了任何先前指示的修改之外，本领域技术人员可以在不脱离本描述的实质和范围的情况下设计出许多其他变型和替换布置，并且所附权利要求书旨在覆盖此类修改和布置。因此，尽管上面已经结合当前被认为是最实际和最优选的方面对信息进行了具体和详细的描述，但对于本领域的普通技术人员将显而易见的是，在不脱离本文阐述的原理和概念的情况下，可以进行许多修改，包括但不限于形式、功能、操作方式和使用。同样，如本文所使用的，在所有方面，示例和实施方案仅意图是说明性的，并且不应以任何方式解释为限制性的。

提供以上具体的实施例的目的是为了使得对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面，但本实用新型并不限于这些具体的实施例。本领域技术人员应理解，还可以对本实用新型做各种修改、等同替换和变化等等，只要这些变换未违背本实用新型的精神，都应在本实用新型的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种用于磁共振系统的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置包括：

冷却通道，其用于冷却发热部件；以及，

换热模块，其具有进行热量交换的第一通道和第二通道；

所述第一通道连通所述冷却通道的入口，所述第一通道用于接收冷却液，进入所述第一通道的冷却液经由所述热量交换后，被传输进入所述冷却通道；

所述第二通道连通所述冷却通道的出口，所述冷却通道中的冷却液经由所述冷却通道的出口被传输进入所述第二通道，进入所述第二通道的冷却液经由所述热量交换后被输出所述换热模块。

2.根据权利要求1所述的用于磁共振系统的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还包括：

温度调节器，其用于被操作以调节进入所述冷却通道的冷却液的温度；以及，

控制器，其连接所述温度调节器以控制所述温度调节器的操作。

3.根据权利要求2所述的用于磁共振系统的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还包括：

温度检测器，所述温度检测器设置在所述冷却通道的入口处以检测所述冷却通道的入口处的温度，所述控制器连接所述温度检测器，所述控制器用于当所述温度检测器检测的温度未达到预设温度时对所述温度调节器进行第一操作，并当所述温度检测器检测的温度达到所述预设温度时对所述温度调节器进行第二操作。

4.根据权利要求3所述的用于磁共振系统的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还包括比较器，所述比较器连接在所述温度检测器和所述控制器之间，所述比较器用于接收所述温度检测器检测的温度，并将所述检测的温度与所述预设温度进行比较，当所述检测的温度小于所述预设温度时，所述比较器向所述控制器输出第一比较信号，当所述检测的温度大于或等于所述预设温度时，所述比较器向所述控制器输出第二比较信号，所述控制器接收到所述第一比较信号时对所述温度调节器进行所述第一操作，所述控制器接收到所述第二比较信号时对所述温度调节器进行所述第二操作。

5.根据权利要求3所述的用于磁共振系统的冷却装置，其特征在于，

所述温度调节器包括设置在所述第一通道和冷却通道之间的加热器，所述第一操作包括开启所述加热器，以使所述加热器对所述第一通道输出的冷却液进行加热，所述第二操作包括关闭所述加热器。

6.根据权利要求2所述的用于磁共振系统的冷却装置，其特征在于，所述温度调节器包括设置在所述的第一通道和冷却通道之间的加热器，所述控制器连接所述发热部件，所述控制器从所述发热部件接收表示所述发热部件工作状态的信号，以在所述发热部件处于第一工作状态时开启所述加热器。

7.根据权利要求3所述的用于磁共振系统的冷却装置，其特征在于，所述冷却装置还包括进液口和出液口，所述第一通道与所述进液口连通以接收来自所述进液口的冷却液，所述出液口与所述第二通道连通以接收从所述换热模块输出的冷却液。

8.根据权利要求7所述的用于磁共振系统的冷却装置，其特征在于，所述温度调节器包括流量阀，所述流量阀设置在所述进液口和所述第一通道之间，所述第一操作包括控制所述流量阀减小进入所述第一通道的冷却液的流量，所述第二操作包括控制所述流量阀增加进入所述第一通道的冷却液的流量。

9.根据权利要求8所述的用于磁共振系统的冷却装置，其特征在于，所述流量阀为混水阀，所述第一通道通过所述混水阀与所述进液口连通，所述进液口和所述出液口通过所述混水阀连通，来自所述进液口的冷却液的一部分经由所述混水阀进入所述第一通道，来自所述进液口的冷却液的另一部分经由所述混水阀进入所述出液口。

10.根据权利要求9所述的用于磁共振系统的冷却装置，其特征在于，所述混水阀具有互相连通的第一端、第二端和第三端，所述混水阀的第一端连通所述进液口，所述混水阀的第二端连通所述第一通道，所述混水阀的第三端连通所述出液口。

11.根据权利要求1所述的用于磁共振系统的冷却装置，其特征在于，

进入所述第一通道的冷却液经由所述热量交换被升温，升温后的所述冷却液被传输进入所述冷却通道；

进入所述第二通道的冷却液经由所述热量交换被降温，降温后的所述冷却液被输出所述换热模块。

12.根据权利要求1所述的用于磁共振系统的冷却装置，其特征在于，所述换热模块为板式换热器。

13.根据权利要求12所述的用于磁共振系统的冷却装置，其特征在于，所述第一通道具有第一入口和第一出口，所述第二通道具有第二入口和第二出口，所述第一入口用于接收具有第一温度的冷却液，所述第一出口用于输出具有第二温度的冷却液，所述冷却通道从所述第一出口接收的冷却液具有第三温度，所述冷却通道输出的冷却液具有第四温度，所述第二入口用于接收从所述冷却通道输出的冷却液，所述第二通道中的冷却液经由所述第二出口输出，所述第二出口输出的冷却液具有第五温度，其中，所述第一温度小于所述第二温度，所述第三温度大于或等于所述第二温度，所述第四温度大于或等于所述第三温度，所述第五温度小于所述第四温度。

14.根据权利要求1所述的用于磁共振系统的冷却装置，其特征在于，所述发热部件包括射频功率放大器、梯度放大器和梯度电源中的一个或多个。

15.一种磁共振系统，所述磁共振系统包括发热部件，其特征在于，所述磁共振系统还包括根据权利要求1至14中的任一项所述的用于磁共振系统的冷却装置。