本發(fā)明涉及醫(yī)療成像設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及冷卻裝置及醫(yī)學(xué)成像設(shè)備。
背景技術(shù):
核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備是目前醫(yī)學(xué)上常用的成像設(shè)備,根據(jù)不同的CT技術(shù)可以包括不同類(lèi)型的設(shè)備,例如,單電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像(Single-Photon Emission Computed Tomography,SPECT)設(shè)備和正電子發(fā)射計(jì)算機(jī)斷層成像(Positron Emission Tomography,PET)設(shè)備等。核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備能夠?qū)⒑蟹派湫院怂氐乃幬镌谑軝z體內(nèi)的分布形成圖像,該圖像可以反映受檢體代謝、組織功能和結(jié)構(gòu)形態(tài)。
在核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備中,最為核心的部件為核探測(cè)器,該部件用于檢測(cè)引入受檢體內(nèi)的放射性核素所發(fā)出的射線(xiàn)(例如γ射線(xiàn)),其中核探測(cè)器整體性能受工作溫度的影響較大,探測(cè)器在整機(jī)系統(tǒng)空間中的溫度需保持均衡一致,如若出現(xiàn)偏差最終對(duì)核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的成像質(zhì)量有很大影響。
目前比較常用的核醫(yī)學(xué)探測(cè)器主要分為普通光電倍增管探測(cè)器(Photomultiplier Tube,PMT)和硅光電倍增管探測(cè)器(Silicon Photomultipliers,SiPM)。其中SiPM半導(dǎo)體探測(cè)器作為一種新型的半導(dǎo)體探測(cè)器,其緊湊的結(jié)構(gòu)及較高的信噪比,大大提高了PET設(shè)備的空間分辨率,其快速的時(shí)間響應(yīng)特性能夠滿(mǎn)足TOF-PET(time of flight-TOF,時(shí)間飛行)的技術(shù)要求。然而SiPM半導(dǎo)體探測(cè)器對(duì)溫度及溫度變化(溫差)極其敏感,如果溫度每上升1°,增益加大約5-10%,所以必須通過(guò)一定的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)對(duì)SiPM半導(dǎo)體探測(cè)器進(jìn)行溫度控制,使SiPM半導(dǎo)體探測(cè)器工作性能達(dá)到最佳狀態(tài)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種冷卻裝置及醫(yī)學(xué)成像設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面,提供一種冷卻裝置,包括:
水冷機(jī),用于提供冷卻流體,所述水冷機(jī)包括第一流體入口和第一流體出口;
分水器,包括分水器入口和若干分水器出口,所述分水器入口與所述第一流體出口相連接;
若干第一流體管道,與所述分水器出口相連接;
集水器,包括集水器出口和若干集水器入口,所述集水器入口與所述第一流體管道相連接;
風(fēng)冷機(jī),用于將所述冷卻流體轉(zhuǎn)化為冷卻風(fēng),所述風(fēng)冷機(jī)包括第二流體入口和第二流體出口;所述第二流體入口與所述集水器出口相連接,所述第二流體出口與所述第一流體入口相連接。
進(jìn)一步地,所述集水器套設(shè)于所述分水器的外部,所述分水器入口和所述分水器出口分別穿出于所述集水器。
進(jìn)一步地,所述集水器包括相互扣合的第一集水主體和第二集水主體,所述第一集水主體和所述第二集水主體之間形成有容置腔;所述集水器入口設(shè)置于所述第一集水主體上,所述集水器出口設(shè)置于所述第二集水主體上;
所述分水器包括分水主體,所述分水主體嵌設(shè)于所述容置腔內(nèi),所述分水器入口和所述分水器出口設(shè)置于所述分水主體上。
進(jìn)一步地,所述冷卻裝置還包括流體冷卻板,所述第一流體管道設(shè)置于所述流體冷卻板內(nèi)。
進(jìn)一步地,所述冷卻裝置還包括溫度傳感器,與所述水冷機(jī)保持電性連接,用于檢測(cè)所述第一流體管道內(nèi)的冷卻流體的溫度,所述水冷機(jī)用于根據(jù)所述溫度傳感器檢測(cè)到的溫度調(diào)節(jié)所述水冷機(jī)內(nèi)的所述冷卻流體的溫度。
進(jìn)一步地,所述冷卻裝置還包括流量控制器,設(shè)置于所述第一流體管道,用于根據(jù)所述溫度傳感器檢測(cè)到的溫度調(diào)節(jié)所述第一流體管道內(nèi)的所述冷卻流體的流量。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面,提供一種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備,包括掃描架、裝設(shè)于所述掃描架的若干探測(cè)器、以及如上所述的冷卻裝置,所述冷卻裝置用于對(duì)所述探測(cè)器進(jìn)行冷卻,所述冷卻裝置的所述第一流體管道設(shè)置于所述探測(cè)器上。
進(jìn)一步地,所述探測(cè)器包括光電探測(cè)器件和與所述光電探測(cè)器件連接的電子器件,所述第一流體管道設(shè)置于所述光電探測(cè)器件上,所述風(fēng)冷機(jī)包括冷風(fēng)出口,所述冷風(fēng)出口朝向所述電子器件設(shè)置。
進(jìn)一步地,所述掃描架為圓環(huán)狀掃描架,所述若干探測(cè)器沿所述掃描架的圓周方向均勻布設(shè)于所述掃描架內(nèi)。
進(jìn)一步地,所述分水器、所述集水器以及所述風(fēng)冷機(jī)均裝設(shè)于所述掃描架內(nèi)。
本發(fā)明實(shí)施例的冷卻裝置,由水冷機(jī)提供冷卻流體,既能夠通過(guò)分水器將冷卻流體分流到各個(gè)第一流體管道用于對(duì)待冷卻裝置進(jìn)行流體冷卻,又能通過(guò)風(fēng)冷機(jī)將部分的冷卻流體轉(zhuǎn)化為冷卻風(fēng)對(duì)待冷卻裝置進(jìn)行風(fēng)冷散熱。水冷機(jī)和風(fēng)冷機(jī)通過(guò)分水器和集水器連接形成串并聯(lián)組合形式的閉環(huán)的循環(huán)冷卻管路,采用同一循環(huán)冷卻流體即可實(shí)現(xiàn)對(duì)待冷卻裝置進(jìn)行流體冷卻和風(fēng)冷散熱,提高了冷卻裝置的使用效率,降低了冷卻成本。
本發(fā)明實(shí)施例的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備,由冷卻裝置的水冷機(jī)提供冷卻流體,既能夠通過(guò)分水器將冷卻流體分流到各個(gè)第一流體管道用于對(duì)待冷卻裝置進(jìn)行流體冷卻,又能通過(guò)風(fēng)冷機(jī)將部分的冷卻流體轉(zhuǎn)化為冷卻風(fēng)對(duì)待冷卻裝置進(jìn)行風(fēng)冷散熱。水冷機(jī)和風(fēng)冷機(jī)通過(guò)分水器和集水器連接形成串并聯(lián)組合形式的閉環(huán)的循環(huán)冷卻管路,采用同一循環(huán)冷卻流體即可實(shí)現(xiàn)對(duì)待冷卻裝置進(jìn)行流體冷卻和風(fēng)冷散熱,提高了冷卻裝置的使用效率,降低了冷卻成本,而且還能解決探測(cè)器溫度不均衡性問(wèn)題及溫度過(guò)高的問(wèn)題,從而使探測(cè)器的工作性能達(dá)到最佳狀態(tài)。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明實(shí)施例示出的一種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的立體示意圖。
圖2是本發(fā)明實(shí)施例示出的一種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的正視圖。
圖3是本發(fā)明實(shí)施例示出的一種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的側(cè)視圖。
圖4是圖3中醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的局部放大示意圖。
圖5是本發(fā)明實(shí)施例示出的一種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的探測(cè)器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6是本發(fā)明實(shí)施例示出的一種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的冷卻裝置的分水器和集水器單獨(dú)設(shè)置的立體示意圖。
圖7是本發(fā)明實(shí)施例示出的一種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的冷卻裝置的分水器和集水器集成設(shè)置的立體示意圖。
圖8是圖7所示的分水器和集水器的側(cè)視圖。
圖9是圖7所示的集水器的爆炸示意圖。
圖10是圖7所示的分水器的立體示意圖。
具體實(shí)施方式
這里將詳細(xì)地對(duì)示例性實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明,其示例表示在附圖中。下面的描述涉及附圖時(shí),除非另有表示,不同附圖中的相同數(shù)字表示相同或相似的要素。以下示例性實(shí)施例中所描述的實(shí)施方式并不代表與本發(fā)明相一致的所有實(shí)施方式。相反,它們僅是與如所附權(quán)利要求書(shū)中所詳述的、本發(fā)明的一些方面相一致的裝置和方法的例子。
在本發(fā)明使用的術(shù)語(yǔ)是僅僅出于描述特定實(shí)施例的目的,而非旨在限制本發(fā)明。在本發(fā)明和所附權(quán)利要求書(shū)中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式,除非上下文清楚地表示其他含義。還應(yīng)當(dāng)理解,本文中使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”是指并包含一個(gè)或若干相關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)目的任何或所有可能組合。
應(yīng)當(dāng)理解,盡管在本發(fā)明可能采用術(shù)語(yǔ)第一、第二、第三等來(lái)描述各種信息,但這些信息不應(yīng)限于這些術(shù)語(yǔ)。這些術(shù)語(yǔ)僅用來(lái)將同一類(lèi)型的信息彼此區(qū)分開(kāi)。例如,在不脫離本發(fā)明范圍的情況下,第一信息也可以被稱(chēng)為第二信息,類(lèi)似地,第二信息也可以被稱(chēng)為第一信息。取決于語(yǔ)境,如在此所使用的詞語(yǔ)“如果”可以被解釋成為“在……時(shí)”或“當(dāng)……時(shí)”或“響應(yīng)于確定”。
下面結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明的冷卻裝置及醫(yī)學(xué)成像設(shè)備進(jìn)行詳細(xì)介紹。在不沖突的情況下,下述的實(shí)施例及實(shí)施方式中的特征可以相互組合。
參見(jiàn)圖1至圖6所示,其中圖1至圖3示出了一種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備1,本發(fā)明實(shí)施例提供一種冷卻裝置,可以應(yīng)用于如圖1至圖3所示的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備1中,尤其是核醫(yī)學(xué)成像設(shè)備,例如,SPECT成像設(shè)備或PET成像設(shè)備等,用于對(duì)醫(yī)學(xué)成像設(shè)備1中的待冷卻裝置進(jìn)行冷卻。然而并不限于此,所述冷卻裝置還可用于其他設(shè)備中以對(duì)待冷卻裝置進(jìn)行冷卻。
本發(fā)明實(shí)施例的冷卻裝置,包括:
水冷機(jī)10,用于提供冷卻流體,所述水冷機(jī)10包括第一流體入口101和第一流體出口102。
分水器210,包括分水器入口201和若干分水器出口202,所述分水器入口201與所述水冷機(jī)10的第一流體出口102相連接。
若干第一流體管道410,分別與所述分水器210的若干分水器出口202一一對(duì)應(yīng)連接,如圖4中所示。
集水器220,包括集水器出口204和若干集水器入口203,所述若干集水器入口203與所述若干第一流體管道410一一對(duì)應(yīng)連接,如圖4中所示。
風(fēng)冷機(jī)30,用于將所述冷卻流體轉(zhuǎn)化為冷卻風(fēng),所述風(fēng)冷機(jī)30包括第二流體入口301和第二流體出口302。所述風(fēng)冷機(jī)30的第二流體入口301與所述集水器220的集水器出口204相連接,所述風(fēng)冷機(jī)30的第二流體出口302與所述水冷機(jī)10的第一流體入口101相連接。
在一種應(yīng)用場(chǎng)景下,待冷卻裝置包括若干待冷卻單元,本發(fā)明的冷卻裝置使用時(shí),若干第一流體管道410可以一一對(duì)應(yīng)地設(shè)置在若干待冷卻單元上,例如設(shè)置在待冷卻裝置的核心部件上。水冷機(jī)10提供的冷卻流體(例如,水、15%乙丙醇或其他可用于冷卻的流體)先從第一流體出口102通過(guò)分水器210的分水器入口201流到分水器210內(nèi),然后再通過(guò)分水器210的若干分水器出口202將冷卻流體分流到各個(gè)第一流體管道410內(nèi),實(shí)現(xiàn)同時(shí)對(duì)待冷卻裝置的多個(gè)待冷卻單元進(jìn)行流體冷卻。典型地,可以通過(guò)第一流體管道410對(duì)待冷卻裝置的對(duì)降溫要求較高的核心部件進(jìn)行冷卻。然后通過(guò)集水器220的集水器入口203將各個(gè)第一流體管道410內(nèi)的冷卻流體匯集到集水器220中,再由集水器220的集水器出口204將冷卻流體通過(guò)風(fēng)冷機(jī)的第二流體入口301引流到風(fēng)冷機(jī)30,通過(guò)風(fēng)冷機(jī)30將部分的冷卻流體轉(zhuǎn)化為冷卻風(fēng)對(duì)待冷卻裝置進(jìn)行風(fēng)冷散熱,例如,對(duì)待冷卻裝置的對(duì)降溫要求沒(méi)有核心部件高的其他部件進(jìn)行風(fēng)冷散熱。最后,冷卻流體從風(fēng)冷機(jī)30的第二流體出口302通過(guò)水冷機(jī)10的第一流體入口101返回到水冷機(jī)10中,完成一次流體冷卻循環(huán)。水冷機(jī)10可對(duì)流回其中的冷卻流體進(jìn)行降溫,使冷卻流體達(dá)到期望的溫度(例如,20攝氏度),供下一次冷卻循環(huán)用,另外還可以通過(guò)外部其他設(shè)備(如供水設(shè)備)向水冷機(jī)10輸送冷卻流體,以補(bǔ)充在風(fēng)冷散熱中流失的冷卻流體。重復(fù)上述冷卻過(guò)程,從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)冷卻的效果。這樣,既能通過(guò)流體冷卻的方式對(duì)待冷卻裝置的核心部件進(jìn)行流體冷卻散熱,又能通過(guò)風(fēng)冷散熱對(duì)待冷卻裝置的其他部件進(jìn)行散熱,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)待冷卻裝置的全面冷卻散熱。
由上述實(shí)施例可知,本發(fā)明的冷卻裝置,由水冷機(jī)提供冷卻流體,既能夠通過(guò)分水器和集水器將冷卻流體分流到各個(gè)第一流體管道用于對(duì)待冷卻裝置進(jìn)行流體冷卻,又能通過(guò)風(fēng)冷機(jī)將部分的冷卻流體轉(zhuǎn)化為冷卻風(fēng)對(duì)待冷卻裝置進(jìn)行風(fēng)冷散熱。水冷機(jī)和風(fēng)冷機(jī)通過(guò)分水器和集水器連接形成串并聯(lián)組合形式的閉環(huán)的循環(huán)冷卻管路,采用同一循環(huán)冷卻流體即可實(shí)現(xiàn)對(duì)待冷卻裝置進(jìn)行流體冷卻和風(fēng)冷散熱,提高了冷卻裝置的使用效率,降低了冷卻成本。
在一實(shí)施方式中,所述水冷機(jī)10可以是一體式循環(huán)水冷機(jī),可以包括壓力循環(huán)泵、流體容器、冷卻器,也可以是單獨(dú)由部件分散式組成后實(shí)現(xiàn)流體泵送循環(huán)、流體存儲(chǔ)、流體冷卻散熱的功能。
參見(jiàn)圖4和圖5所示,在一實(shí)施方式中,本發(fā)明的冷卻裝置還包括流體冷卻板40,所述第一流體管道410設(shè)置于所述流體冷卻板40內(nèi),流體冷卻板40可以連接在待冷卻裝置的核心部件上。水冷機(jī)10提供的冷卻流體可以通過(guò)所述第一流體管道410從分水器210流經(jīng)設(shè)置在待冷卻裝置上的流體冷卻板40,進(jìn)而對(duì)待冷卻裝置的核心部件進(jìn)行流體冷卻降溫。
可選地,流體冷卻板40可以采用導(dǎo)熱系數(shù)較高的鋁合金板,第一流體管道410可以采用導(dǎo)熱系數(shù)更高的銅管,并釬焊在流體冷卻板40內(nèi)。當(dāng)冷卻流體循環(huán)通過(guò)流體冷卻板40的第一流體管道410時(shí)以熱傳遞方式將待冷卻裝置的熱量散發(fā)掉,并能夠阻隔待冷卻裝置熱量輻射的影響。
參見(jiàn)圖4所示,在一實(shí)施方式中,本發(fā)明的冷卻裝置還包括溫度傳感器510,溫度傳感器510與所述水冷機(jī)10保持電性連接,用于檢測(cè)所述第一流體管道410內(nèi)的冷卻流體的溫度。所述水冷機(jī)10用于根據(jù)所述溫度傳感器510檢測(cè)到的溫度調(diào)節(jié)從所述水冷機(jī)10的第一流體出口102流出的所述冷卻流體的溫度。
進(jìn)一步地,本發(fā)明的冷卻裝置還包括流量控制器520,流量控制器520設(shè)置于所述第一流體管道410,用于根據(jù)所述溫度傳感器510檢測(cè)到的溫度調(diào)節(jié)所述第一流體管道410內(nèi)的所述冷卻流體的流量。
可選地,所述溫度傳感器510設(shè)置在待冷卻裝置的核心部件處,用于檢測(cè)待冷卻裝置的核心部件的實(shí)時(shí)工作溫度并能夠?qū)囟刃盘?hào)反饋到水冷機(jī)10以調(diào)節(jié)冷卻流體的溫度。流量控制器520設(shè)置在分水器210、集水器220以及流體冷卻板40之間,實(shí)現(xiàn)流量調(diào)控功能,以溫度傳感器510檢測(cè)的實(shí)時(shí)溫度為基準(zhǔn)調(diào)控每條第一流體管道410支路的冷卻流體的具體流量,精準(zhǔn)控制待冷卻裝置的每個(gè)核心部件的工作溫度。
在一實(shí)施方式中,本發(fā)明的冷卻裝置還包括第二流體管道420,所述第二流體管道420連接于所述分水器210的分水器入口201與所述水冷機(jī)10的第一流體出口102之間,用于將所述冷卻流體從水冷機(jī)10引流到所述分水器210內(nèi)。
在一實(shí)施方式中,本發(fā)明的冷卻裝置還包括第三流體管道430,所述第三流體管道430連接于所述風(fēng)冷機(jī)30的第二流體入口301與所述集水器220的集水器出口204之間,用于將所述冷卻流體從所述集水器220引流到風(fēng)冷機(jī)30內(nèi)。
在一實(shí)施方式中,本發(fā)明的冷卻裝置還包括第四流體管道440,所述第四流體管道440連接于所述風(fēng)冷機(jī)30的第二流體出口302與所述水冷機(jī)10的第一流體入口101之間,用于將所述冷卻流體從所述風(fēng)冷機(jī)30引回到水冷機(jī)10內(nèi)。
在一實(shí)施方式中,本發(fā)明的冷卻裝置還包括罩設(shè)在待冷卻裝置、分水器210以及集水器220外部的罩殼(未圖示)以及除濕機(jī)80。在一個(gè)例子中,待冷卻裝置包括光電探測(cè)器和后端電子部件,罩殼和除濕機(jī)80可以作為阻熱、冷凝防護(hù)系統(tǒng),當(dāng)分水器210和集水器220或流體冷卻板40中循環(huán)流過(guò)相較于工作環(huán)境溫度過(guò)低的冷卻流體時(shí),在其表面會(huì)形成冷凝的現(xiàn)象,有可能對(duì)光電探測(cè)器、電路板等電子器件造成破壞,通過(guò)所述罩殼將分水器210和集水器220或流體冷卻板40及光電探測(cè)器封閉在密閉的工作環(huán)境內(nèi),并通過(guò)所述除濕機(jī)80降低封閉空間內(nèi)的濕度防止冷凝的發(fā)生,并能夠防止后端電子部件的熱量大幅度的輻射到光電探測(cè)器上對(duì)其溫度造成影響。可選地,所述罩殼為絕熱非金屬板罩殼。
本發(fā)明實(shí)施例的冷卻裝置,分水器210和集水器220可以是分開(kāi)單獨(dú)設(shè)置的(如圖6所示的例子),也可以是集成設(shè)置在一起的。在圖7至圖10所示的例子中,分水器210和集水器220是集成設(shè)置在一起的,其中,所述集水器220套設(shè)于所述分水器210的外部,所述分水器入口201和所述分水器出口202分別穿出于所述集水器220。通過(guò)將集水器220套設(shè)在分水器210的外部,使得溫度最低最容易產(chǎn)生冷凝水的分水器210內(nèi)置到集水器220的內(nèi)部,形成了具有雙層壁形式的分水器210和集水器220,能夠從根本上使分水器210的冷凝水消除。并且相比于直接將分水器210放置在環(huán)境溫度中,將分水器210內(nèi)置在集水器220內(nèi),能夠有效減少分水器210的沿程溫度損失,進(jìn)而有效提高分水器210的冷卻效率及解決減少分水器210冷凝等問(wèn)題。
參見(jiàn)圖9和圖10所示,在一實(shí)施方式中,所述集水器220包括相互扣合的第一集水主體221和第二集水主體222。第一集水主體221上形成有第一容置空間231,第二集水主體222上形成有第二容置空間232。所述第一集水主體221和所述第二集水主體222相互扣合后之間形成有容置腔233,也就是說(shuō),第一集水主體221和第二集水主體222兩者扣合密封在一起,所述第一容置空間231和第二容置空間232共同形成所述容置腔233,可允許冷卻流體從中流過(guò)。所述分水器210包括分水主體211,所述分水主體211嵌設(shè)于所述容置腔233內(nèi),從而形成具有雙層壁形式的分水器210和集水器220。
進(jìn)一步地,第一集水主體221和第二集水主體222上分別設(shè)有連接孔205,第一集水主體221和第二集水主體222通過(guò)緊固件穿設(shè)于各自的連接孔205中,從而相互扣合形成集水器220。在另一個(gè)實(shí)施例中,集水器220的第一集水主體221和第二集水主體222可以一體成型。
在一實(shí)施方式中,所述集水器入口203設(shè)置于所述第一集水主體221上并與第一集水主體221相連通,所述集水器出口204設(shè)置于所述第二集水主體222上并與第二集水主體222相連通。所述分水器入口201和所述分水器出口202設(shè)置于所述分水主體211上并分別與分水主體211相連通。
進(jìn)一步地,所述分水器入口201和所述分水器出口202位于所述分水主體211的兩側(cè)。所述第二集水主體222上設(shè)有第一通孔206,所述分水器入口201通過(guò)所述第一通孔206而穿出于所述第二集水主體222。所述第一集水主體221上設(shè)有第二通孔207,所述分水器出口202通過(guò)所述第二通孔207而穿出于所述第一集水主體221。進(jìn)而使分水器入口201和集水器出口204位于第一集水主體221的一側(cè),使分水器出口202和集水器入口203位于第二集水主體222的一側(cè)。
可選地,所述分水器入口201與所述第一通孔206之間設(shè)置密封圈密封連接,所述分水器出口202與所述第二通孔207之間設(shè)置密封圈密封連接,以保證分水器210和集水器220的密封性。
在一實(shí)施方式中,所述分水主體211為環(huán)狀封閉管體,所述第一集水主體221和所述第二集水主體222扣合形成環(huán)狀封閉管體。可選地,所述分水主體211為圓環(huán)形封閉管體,所述第一集水主體221和所述第二集水主體222為圓環(huán)形封閉管體?;蛩龇炙黧w211為方形的環(huán)狀封閉管體,所述第一集水主體221和所述第二集水主體222為方形的環(huán)狀封閉管體。當(dāng)然,分水主體211、第一集水主體221以及第二集水主體222的形狀并不僅限于上述兩種,任意環(huán)狀封閉的形狀都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明的保護(hù)的范圍內(nèi)。另外,所述分水器210和集水器220的材質(zhì)可以是無(wú)縫的不銹鋼鋼管(截面形式不作限定),但不限于此。
在圖7至圖10所示的例子中,分水器210和集水器220安裝時(shí),先將分水器210的分水主體211嵌設(shè)在第一集水主體221的第一容置空間231內(nèi)(或是第二集水主體222的第二容置空間232內(nèi)),然后將第二集水主體222扣合在第一集水主體221上(或是將第一集水主體221扣合在第二集水主體222上),進(jìn)而使分水主體211嵌設(shè)在集水器220的容置腔233內(nèi),最后再通過(guò)緊固件(未圖示)穿設(shè)于第一集水主體221和第二集水主體222各自的連接孔205中,將第一集水主體221和第二集水主體222相互扣合形成集水器220,進(jìn)而完成分水器210和集水器220的安裝。
再次參見(jiàn)圖1至圖3所示,本發(fā)明實(shí)施例還提供一種醫(yī)學(xué)成像設(shè)備1,包括掃描架、裝設(shè)于所述掃描架的若干探測(cè)器900、以及如上所述的冷卻裝置,所述冷卻裝置用于對(duì)所述探測(cè)器900進(jìn)行冷卻,所述冷卻裝置的所述第一流體管道410設(shè)置于所述探測(cè)器900上。需要說(shuō)明的是,在如上所述的實(shí)施例和實(shí)施方式中關(guān)于所述冷卻裝置的描述同樣適用于本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備1。可選地,本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備1,可以包括PET、PET/CT、PET/MR等設(shè)備,主要包括機(jī)架60、設(shè)置于機(jī)架60上的連接器70,沿連接器70的軸徑的圓周方向陣列布置的若干探測(cè)器900。
由上述實(shí)施例可知,本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備1,冷卻裝置的水冷機(jī)10、分水器210、集水器220以及風(fēng)冷機(jī)30共同組成閉環(huán)式的循環(huán)冷卻體系,水冷機(jī)10提供的冷卻流體能夠通過(guò)分水器引導(dǎo)冷卻流體對(duì)探測(cè)器900進(jìn)行流體冷卻,而且還能通過(guò)集水器220將冷卻流體引流到風(fēng)冷機(jī)30,由風(fēng)冷機(jī)30將冷卻流體轉(zhuǎn)化為冷卻風(fēng)對(duì)探測(cè)器900進(jìn)行風(fēng)冷散熱。水冷機(jī)和風(fēng)冷機(jī)通過(guò)分水器和集水器連接形成串并聯(lián)組合形式的閉環(huán)的循環(huán)冷卻管路,采用同一循環(huán)冷卻流體即可實(shí)現(xiàn)對(duì)探測(cè)器900進(jìn)行流體冷卻和風(fēng)冷散熱,不僅提高了冷卻裝置的使用效率,降低了冷卻成本,而且還能解決探測(cè)器900溫度不均衡性問(wèn)題及溫度過(guò)高的問(wèn)題,從而使探測(cè)器900的工作性能達(dá)到最佳狀態(tài)。
參見(jiàn)圖5所示,在一實(shí)施方式中,所述探測(cè)器900包括光電探測(cè)器件901和與所述光電探測(cè)器件901連接的電子器件902,所述第一流體管道410設(shè)置于所述光電探測(cè)器件901上,所述風(fēng)冷機(jī)30包括冷風(fēng)出口303,所述冷風(fēng)出口303朝向所述電子器件902設(shè)置。既能通過(guò)流體冷卻的方式對(duì)探測(cè)器900的光電探測(cè)器件901進(jìn)行流體冷卻散熱,又能通過(guò)風(fēng)冷散熱對(duì)探測(cè)器900的后端電子器件902以及掃描架內(nèi)的其他電子器件進(jìn)行散熱,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)探測(cè)器900和掃描架內(nèi)的電子器件的全面冷卻散熱。
在一實(shí)施方式中,所述流體冷卻板40、所述第一流體管道410、所述分水器出口202以及所述集水器入口203的數(shù)量與所述待冷卻組件的數(shù)量均相等??蛇x地,若干集水器入口203均勻布設(shè)于所述第一集水主體221上。若干分水器入口201均勻布設(shè)于所述分水主體211上。若干第一通孔206和若干集水器入口203間隔設(shè)置。并且,若干集水器入口203均勻布設(shè)于所述第一集水主體221上,若干分水器入口201均勻布設(shè)于所述分水主體211上,可以使得冷卻流體在并聯(lián)的多條管路支路中的總長(zhǎng)度保持等長(zhǎng)、壓力降保持相同,從結(jié)構(gòu)上保證支路中的流量基本相同。
參見(jiàn)圖4和圖5所示,探測(cè)器900作為醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的核心部件接收、處理用于γ射線(xiàn)成像,也是主要的需要進(jìn)行溫度控制的單元。若干探測(cè)器900沿圓周均勻布置在連接器70上,在分水器210和集水器220上各設(shè)置有與探測(cè)器900環(huán)陣列數(shù)量相同的分水器出口202和集水器入口203,與探測(cè)器900流體冷卻板中銅管通過(guò)軟管連接形成并聯(lián)式管路。進(jìn)一步地,所述探測(cè)器900可以包括核心部件的光電探測(cè)器901和后端電子部件902,其中光電探測(cè)器901為溫度敏感性部件但發(fā)熱量很小,后端電子部件902對(duì)溫度要求不高但自身的發(fā)熱量較大。光電探測(cè)器901固定在流體冷卻板40一側(cè)靠近流體冷卻板40中的第一流體管道410,而后端電子部件902設(shè)置在流體冷卻板40的另一側(cè)并用多孔板903封裝,有利于散熱。流體冷卻板40同時(shí)還可以起到阻隔后端電子部件902熱傳遞到光電探測(cè)器901上影響溫度均衡的作用。另外,風(fēng)冷機(jī)30通過(guò)串聯(lián)的方式與分水器210和集水器220連接到一起,這樣就可以用同一冷卻流體進(jìn)行熱對(duì)流,從而產(chǎn)生強(qiáng)制冷風(fēng)對(duì)發(fā)熱量較大的后端電子部件902的進(jìn)行散熱。通過(guò)一體式循環(huán)水冷機(jī)提供冷卻流體進(jìn)入分水器210和集水器220后再分配到并聯(lián)的若干探測(cè)器900的流體冷卻板40中,再由配置的溫度傳感器510及流量控制器520聯(lián)合對(duì)冷卻流體的流量、初始溫度進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制,使圓周陣列布置的若干探測(cè)器900核心部件光電探測(cè)器901的工作溫度偏差小于1°,最終達(dá)到溫度均衡。
在一實(shí)施方式中,所述掃描架包括機(jī)架60和罩設(shè)于所述機(jī)架60上的罩板(圖中未示出),所述機(jī)架60和所述罩板之間形成有封閉的容置空間,探測(cè)器900以及所述分水器210和集水器220均裝設(shè)于所述容置空間內(nèi)。可選地,所述機(jī)架20可以采用鋁合金鑄件結(jié)構(gòu)。除濕機(jī)80可以裝設(shè)在所述掃描架內(nèi),對(duì)所述容置空間內(nèi)進(jìn)行除濕。
綜上所述,本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備1,水冷機(jī)10提供的冷卻流體通過(guò)分水器210和集水器220的分水器210分配到并聯(lián)的各個(gè)流體冷卻板40中,再由配置的溫度傳感器510及流量控制器520聯(lián)合對(duì)冷卻流體的流量及初始溫度進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制,使圓周陣列布設(shè)在掃描架內(nèi)的各個(gè)光電探測(cè)器901的工作溫度偏差小于1°,最終達(dá)到溫度均衡。冷卻流體流經(jīng)風(fēng)冷機(jī)30后再由風(fēng)冷機(jī)30采用強(qiáng)制風(fēng)冷方式對(duì)后端電子部件902進(jìn)行散熱,有利于保證醫(yī)學(xué)成像設(shè)備的整體性能參數(shù)及設(shè)備的穩(wěn)定可靠性,提高最終的成像圖像質(zhì)量。另外,采用大熱量零部件與溫度高敏感部件的阻熱設(shè)計(jì),避免了無(wú)必要的熱傳遞、熱輻射,提高了冷卻效率。即實(shí)現(xiàn)對(duì)探測(cè)器900的核心部件光電探測(cè)器901進(jìn)行了精準(zhǔn)恒溫控制同時(shí)又對(duì)探測(cè)器900的后端電子部件902進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷散熱,最終解決環(huán)狀探測(cè)器陣列溫度不均衡性問(wèn)題及后端電子部件的溫度過(guò)高問(wèn)題,從而使探測(cè)器工作性能達(dá)到最佳狀態(tài)。
本發(fā)明實(shí)施例的醫(yī)學(xué)成像設(shè)備1,通過(guò)所述冷卻裝置進(jìn)行冷卻的冷卻方法,可以包括:
步驟一:將水冷機(jī)10輸出的冷卻流體預(yù)設(shè)定一溫度,通過(guò)第二流體管道420進(jìn)入到分水器210中,再由分水器210分別導(dǎo)入到各個(gè)流體冷卻板400內(nèi)的第一流體管道410,進(jìn)而對(duì)探測(cè)器900的光電探測(cè)器901進(jìn)行流體冷卻。可選地,可以將水冷機(jī)10輸出的冷卻流體預(yù)設(shè)定到20℃,通過(guò)第二流體管道420進(jìn)入到分水器210中,再由分水器210分別導(dǎo)入到各個(gè)流體冷卻板400內(nèi)的第一流體管道410,對(duì)光電探測(cè)器901進(jìn)行流體冷卻,使其溫度均衡控制在22℃±1℃。
步驟二:溫度傳感器510實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各個(gè)光電探測(cè)器901的溫度,如果檢測(cè)到光電探測(cè)器901的溫度出現(xiàn)一定的變化,就將信號(hào)反饋到水冷機(jī)10的控制器以調(diào)節(jié)改變冷卻流體的預(yù)設(shè)定溫度,同時(shí)水冷機(jī)10的控制器也會(huì)將信號(hào)傳遞到對(duì)應(yīng)支路的流量控制器520以調(diào)節(jié)改變?cè)撝分欣鋮s流體的流量大小,這樣做到溫度閉環(huán)的檢測(cè)控制。
步驟三:冷卻流體從流體冷卻板400的第一流體管道410匯入到集水器220中,再由集水器220分配到串聯(lián)的風(fēng)冷機(jī)30中,風(fēng)冷機(jī)30將部分冷卻流體轉(zhuǎn)換為冷風(fēng)對(duì)后端電子部件902以及掃描架內(nèi)的其他電子器件進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷散熱,循環(huán)后冷卻流體返回到水冷機(jī)10,完成閉環(huán)的冷卻過(guò)程。
步驟四:在整個(gè)循環(huán)冷卻的過(guò)程中,通過(guò)除濕機(jī)80降低由非金屬絕熱罩板包圍的防護(hù)空間的濕度,防止流體冷卻板400、分水器210以及集水器220發(fā)生冷凝,影響光電探測(cè)器901的正常工作。保證了探測(cè)器900的核心部件光電探測(cè)器901溫度均衡穩(wěn)定,保護(hù)探測(cè)器900的工作性能保持最佳。并且,風(fēng)冷機(jī)30采用同一循環(huán)冷卻流體對(duì)后端電子部件902進(jìn)行強(qiáng)制風(fēng)冷散熱,提高了冷卻裝置的使用效率,降低了冷卻成本。
以上所述僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非對(duì)本發(fā)明做任何形式上的限制,雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上,然而并非用以限定本發(fā)明,任何熟悉本專(zhuān)業(yè)的技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi),當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例,但凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容,依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。