專利名稱：一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷卻方法及裝置，特別是涉及一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻方法及裝置。
技術(shù)背景醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)通常是由一系列精密電氣物理設(shè)備組成的復(fù)雜的診斷系統(tǒng)，其中包含發(fā)熱 組件(或稱發(fā)熱部件)，例如X線血管造影(Angiography)系統(tǒng)中的X光管、X線透視診斷 (Fluoroscopy)系統(tǒng)中的X光管、X線攝影診斷(Radiography)系統(tǒng)中的X光管及計(jì)算機(jī)斷 層掃描成像(ComputedTomography; CT)中的球管等。通常，對(duì)于這些發(fā)熱部件的溫度有 比較嚴(yán)格的限制，例如CT中的球管內(nèi)冷卻油的溫度不得超過(guò)80度，檢測(cè)器的外表溫度不得 超過(guò)40度等。上述發(fā)熱組件在運(yùn)行中會(huì)產(chǎn)生幾十千瓦的熱量。如果熱量不能及時(shí)散發(fā)出去，會(huì)嚴(yán)重影 響電氣元件的性能，造成圖象偽影或停機(jī)，影響病人的診斷，甚至延誤病人的搶救。另一方 面，為了追求高精度的圖象質(zhì)量和更快的成像速度，大容量球管和高轉(zhuǎn)速已成為醫(yī)學(xué)成像系 統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)，然而，醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)整機(jī)外形的設(shè)計(jì)卻越來(lái)越小型化，曲面化。上述的情況 導(dǎo)致了現(xiàn)有的系統(tǒng)組件運(yùn)行時(shí)內(nèi)部的溫度越來(lái)越高，因此對(duì)于這些組件的冷卻是醫(yī)學(xué)成像系 統(tǒng)不可缺少的環(huán)節(jié)。醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)中對(duì)發(fā)熱組件通常通過(guò)風(fēng)扇進(jìn)行冷卻，即用一個(gè)或一組轉(zhuǎn)速恒定的風(fēng)扇對(duì) 發(fā)熱組件進(jìn)行冷卻。在這種情況下，風(fēng)扇轉(zhuǎn)速始終不變，由風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致的噪聲也為恒定、 不會(huì)降低。事實(shí)上，發(fā)熱組件在系統(tǒng)工作(例如曝光、透視)時(shí)和系統(tǒng)待機(jī)(不曝光、不透 視)時(shí)產(chǎn)生的熱量相差很多，在系統(tǒng)待機(jī)時(shí)發(fā)熱組件的溫度降低，如果此時(shí)仍然采用恒定轉(zhuǎn) 速的風(fēng)扇，則會(huì)帶來(lái)不必要的噪聲，給病人和醫(yī)生帶來(lái)不好的影響。發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻方法和裝置，能夠降低醫(yī)學(xué) 成像系統(tǒng)組件待機(jī)時(shí)的風(fēng)扇速度，從而降低風(fēng)扇噪聲，使病人和醫(yī)生處于相對(duì)更安靜的環(huán)境 中。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻方法，該方法包括以下步驟(a) 用一溫度傳感器探測(cè)一發(fā)熱部件的溫度；(b) 所述溫度傳感器將所探測(cè)的溫度傳送到一風(fēng)扇單元；以及 (C)所述風(fēng)扇單元根據(jù)所接收的溫度調(diào)整其轉(zhuǎn)速。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，所述溫度傳感器將所探測(cè)的溫度轉(zhuǎn)換為一電阻值，所述風(fēng)扇單 元根據(jù)所述電阻值調(diào)整其轉(zhuǎn)速。所述風(fēng)扇單元根據(jù)所接收的溫度在一溫度范圍內(nèi)線性調(diào)整其 轉(zhuǎn)速。相應(yīng)地，本發(fā)明提出一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻裝置，包括一發(fā)熱部件和至少一風(fēng)扇單元， 其中，在所述醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置一溫度傳感器，所述溫度傳感器置于所述發(fā)熱部件表面并 與所述風(fēng)扇單元相連接。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，在所述發(fā)熱部件表面設(shè)置一壓片，在所述壓片上開(kāi)設(shè)一孔，所 述溫度傳感器置于所述孔中。所述壓片上還開(kāi)設(shè)另外一孔， 一螺栓通過(guò)該孔將所述壓片固定 在所述發(fā)熱部件上。在所述壓片的至少一部分底部覆蓋彈性材料，所述彈性材料上開(kāi)設(shè)一孔， 該孔與所述壓片上的放置溫度傳感器的孔的位置相對(duì)應(yīng)。所述彈性材料上的孔的截面積小于 或者等于所述壓片上的孔的截面積。所述彈性材料通常為硅橡膠。此外，所述壓片的一側(cè)收 縮為一個(gè)燕尾形。采用本發(fā)明的冷卻方法和冷卻裝置首先能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)醫(yī)療成像系統(tǒng)組件自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控，根 據(jù)系統(tǒng)中發(fā)熱部件的溫度自動(dòng)調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速(進(jìn)風(fēng)量)。由于系統(tǒng)在待機(jī)時(shí)發(fā)熱部件的溫度降 低，因此風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速也相應(yīng)降低，從而降低待機(jī)時(shí)風(fēng)扇的噪聲，減少對(duì)醫(yī)生和病人的影響， 使醫(yī)生和病人都處在相對(duì)安靜的環(huán)境中。其次，由于待機(jī)時(shí)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速降低，故能夠節(jié)約電 能耗，延長(zhǎng)冷卻風(fēng)扇的使用壽命。并且，本發(fā)明可以在增加很少成本的前提下實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，其中圖1是本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻方法的流程圖。 圖2是本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻裝置的示意圖。 圖3是本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻裝置中壓片的立體圖。圖4是本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻裝置中的風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速與其接收的溫度對(duì)照?qǐng)D。
具體實(shí)施方式
圖1本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻方法的流程圖。假設(shè)此時(shí)的發(fā)熱部件為計(jì)算機(jī)斷層成 像系統(tǒng)CT中使用的X光管，則根據(jù)本方法，用一溫度傳感器探測(cè)該發(fā)熱部件(即X光管) 的溫度，該溫度傳感器將所探測(cè)的溫度傳送到一風(fēng)扇單元，風(fēng)扇單元根據(jù)所接收的溫度調(diào)整 其轉(zhuǎn)速。圖2是本發(fā)明的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻裝置的示意圖，其中IO為一發(fā)熱部件X光管，20 為用于冷卻該X光管10的風(fēng)扇，X光管上有一個(gè)固定裝置80。根據(jù)本發(fā)明，在該CT系統(tǒng) 中設(shè)置一溫度傳感器30，該溫度傳感器30置于X光管IO的表面，并通過(guò)連線與風(fēng)扇20相 連接。溫度傳感器30探測(cè)X光管10的溫度并將所探測(cè)到的溫度傳送給與之相連的風(fēng)扇20， 風(fēng)扇20根據(jù)所接收到的溫度調(diào)整其轉(zhuǎn)速。常見(jiàn)的溫度傳感器多為球形，為便于安裝并使探測(cè)的溫度更加有效、可靠，進(jìn)一步在X 光管10表面設(shè)置一壓片50，該壓片50上開(kāi)設(shè)兩個(gè)孔501、 502，其中孔501內(nèi)放置溫度傳感 器30，另外一個(gè)孔502用于放置螺栓70,螺栓70將壓片50與固定裝置80結(jié)合在一起，從 而使得壓片50與X光管10結(jié)合在一起。由于壓片50與X光管IO均為剛性部件，而溫度傳感器30通常為陶瓷表面，如果僅用 壓片50固定溫度傳感器30，則容易將溫度傳感器30壓碎。另外，僅僅依靠剛性壓片50也 不容易將溫度傳感器30緊壓在X光管10表面。為此，在壓片50的底部粘覆一層彈性材料, 通常為硅橡膠60。硅橡膠60上開(kāi)設(shè)一孔，該孔與壓片50上的孔501的位置相對(duì)應(yīng)，并且硅 橡膠60上的孔的截面積略小于壓片50上的孔501的截面積。這樣， 一方面使得用壓片50固定球形溫度傳感器30時(shí)，不會(huì)將溫度傳感器30壓碎，另一方面通過(guò)硅橡膠60上的孔將溫度 傳感器30固定，也使得球形溫度傳感器30能夠緊貼在X光管10的表面，因此能夠更加準(zhǔn) 確地探測(cè)X光管10的溫度。壓片50的立體圖如圖3所示。溫度傳感器30可以選用熱敏電阻，該溫度傳感器30具有兩個(gè)引線301、 302。為與該溫 度傳感器30連接，用于冷卻的風(fēng)扇20在已有的兩個(gè)電源線202、 203基礎(chǔ)上，需要額外添加 一根引線201。電源線203通常為火線，而202為零線。溫度傳感器的引線301與電扇20的 引線201相連，溫度傳感器的引線302與電扇20的零線202相連。經(jīng)過(guò)上述連接，風(fēng)扇20 就能夠感知溫度傳感器30電阻的變化。由于電阻和溫度之間具有映射關(guān)系，從而風(fēng)扇20也 就得知溫度傳感器30的溫度的變化，進(jìn)而根據(jù)該變化的溫度調(diào)整其轉(zhuǎn)速。所述風(fēng)扇20的轉(zhuǎn)速與其所接收的溫度傳感器30的溫度之間的關(guān)系如圖4所示。圖4中 有上、下兩個(gè)轉(zhuǎn)速值S一和Shigh，當(dāng)風(fēng)扇20接收到的溫度較低時(shí)，風(fēng)扇20的轉(zhuǎn)速恒定在Stow。 當(dāng)風(fēng)扇20接收到的溫度到達(dá)一定溫度T,。w時(shí)，風(fēng)扇20的轉(zhuǎn)速開(kāi)始隨溫度線性增長(zhǎng)。當(dāng)它接 收到的溫度逐漸升高，到達(dá)溫度Thigh時(shí)，風(fēng)扇20的轉(zhuǎn)速又開(kāi)始變?yōu)楹愣ㄖ礢high。反之，當(dāng) 風(fēng)扇20接收到的溫度逐漸降低，到達(dá)溫度Thigh時(shí)，風(fēng)扇20的轉(zhuǎn)速開(kāi)始隨溫度線性降低。當(dāng) 風(fēng)扇20接收到的溫度降低到一定溫度TI()W時(shí)，風(fēng)扇20的轉(zhuǎn)速又開(kāi)始變?yōu)楹愣ㄖ礢lcw。因此，在本發(fā)明中，當(dāng)使用風(fēng)扇20對(duì)所述X光管IO進(jìn)行冷卻時(shí)，風(fēng)扇20的工作過(guò)程 如下首先，系統(tǒng)開(kāi)機(jī)，X光管10處于常溫，溫度傳感器30將測(cè)得的X光管10的溫度傳 遞給風(fēng)扇20,風(fēng)扇20進(jìn)行溫控而使其保持低速運(yùn)轉(zhuǎn)。系統(tǒng)運(yùn)行一段時(shí)間后，X光管10經(jīng)過(guò)多次曝光、透視，其外殼溫度逐歩上升，溫度傳感 器30將測(cè)得的逐步上升的X光管10的溫度傳遞給風(fēng)扇20,風(fēng)扇20進(jìn)行溫控而使其逐步加 快轉(zhuǎn)速，其轉(zhuǎn)速與當(dāng)前接收的溫度成線性增長(zhǎng)。系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，處于高負(fù)荷，此時(shí)的X光管IO經(jīng)過(guò)連續(xù)曝光或作不間斷透視，其外殼 溫度加快上升，最終X光管10溫度達(dá)到高溫臨界值。溫度傳感器30測(cè)得該高溫臨界值后傳 給風(fēng)扇20，風(fēng)扇20以恒定速度進(jìn)行高速運(yùn)轉(zhuǎn)，最大限度地對(duì)X光管10進(jìn)行冷卻。系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行，X光管10處于待機(jī)狀態(tài)，此時(shí)它停止曝光或透視，外殼溫度逐步下降,溫度傳感器30測(cè)得X光管10的溫度后傳給風(fēng)扇20，風(fēng)扇20的轉(zhuǎn)速逐步降低，直到維持一 個(gè)最低的恒定轉(zhuǎn)速。
上述實(shí)施例僅以風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速與其接收的溫度是線性為例對(duì)冷卻過(guò)程進(jìn)行了說(shuō)明。實(shí)施上， 風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速與其接收溫度之間還可以是非線性關(guān)系，例如是一非線性函數(shù)關(guān)系。
上述僅以一個(gè)風(fēng)扇為例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行描述，對(duì)一些大熱容量的醫(yī)療成像系統(tǒng)組件還可以 采用并聯(lián)風(fēng)扇形式來(lái)加大冷卻效果。此時(shí)在壓片50可以開(kāi)設(shè)多個(gè)孔，每個(gè)孔內(nèi)設(shè)置一個(gè)溫度 傳感器，每個(gè)溫度傳感器與一個(gè)風(fēng)扇相連。此時(shí)由于具有數(shù)目較多的引線，為了節(jié)省空間， 還可以將壓片50的一側(cè)503收縮為一個(gè)燕尾形，溫度傳感器30的引線301、 302束在燕尾形 的壓片50上的503 —側(cè)。
采用本發(fā)明的冷卻方法和冷卻裝置首先能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)醫(yī)療成像系統(tǒng)組件自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控，根 據(jù)系統(tǒng)中發(fā)熱部件的溫度自動(dòng)調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速(進(jìn)風(fēng)量)。由于系統(tǒng)在待機(jī)時(shí)發(fā)熱部件的溫度降 低，因此風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速也相應(yīng)降低，從而降低待機(jī)時(shí)風(fēng)扇的噪聲，減少對(duì)醫(yī)生和病人的影響， 使醫(yī)生和病人都處在相對(duì)安靜的環(huán)境中。其次，由于待機(jī)時(shí)風(fēng)扇的轉(zhuǎn)速降低，故能夠節(jié)約電 能耗，延長(zhǎng)冷卻風(fēng)扇的使用壽命。并且，本發(fā)明可以在增加很少成本的前提下實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的。
權(quán)利要求
1. 一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻方法，其特征在于該方法包括以下步驟(a)用一溫度傳感器(30)探測(cè)一發(fā)熱部件(10)的溫度；(b)所述溫度傳感器(30)將所探測(cè)的溫度傳送到一風(fēng)扇單元(20)；以及(c)所述風(fēng)扇單元(20)根據(jù)所接收的溫度調(diào)整其轉(zhuǎn)速。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻方法，其特征在于，所述溫度傳感器(30) 將所探測(cè)的溫度轉(zhuǎn)換為一電阻值，所述風(fēng)扇單元(20)根據(jù)所述電阻值調(diào)整其轉(zhuǎn)速。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻方法，其特征在于，在步驟(c)中，所述風(fēng) 扇單元(20)根據(jù)所接收的溫度在一溫度范圍內(nèi)線性調(diào)整其轉(zhuǎn)速。
4. 一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻裝置，包括一發(fā)熱部件(10)和至少一風(fēng)扇單元(20),其特征 在于，在所述醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置一溫度傳感器(30)，所述溫度傳感器(30)置于所述 發(fā)熱部件(10)表面并與所述風(fēng)扇單元(20)相連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻裝置，其特征在于，在所述發(fā)熱部件(10) 表面設(shè)置一壓片(50),在所述壓片上開(kāi)設(shè)一孔(501)，所述溫度傳感器GO)置于所述 孔(501)中。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻裝置，其特征在于，所述壓片(50)上還開(kāi) 設(shè)一孔(502), —螺栓(70)通過(guò)該孔(502)將所述壓片(50)固定在所述發(fā)熱部件(10)上。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻裝置，其特征在于，所述壓片(50)的至少 一部分底部覆蓋彈性材料(60)，所述彈性材料上開(kāi)設(shè)一孔，該孔與所述壓片(50)上的 孑L (501)的位置相對(duì)應(yīng)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻裝置，其特征在于，所述彈性材料(60)上 的孔的截面積小于或者等于所述壓片(50)上的孔(501)的截面積。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻裝置，其特征在于，所述彈性材料(60)為硅橡膠。
10. 根據(jù)權(quán)利要求5至8任一權(quán)利要求所述的醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻裝置，其特征在于，所述 壓片(50)的一側(cè)(503)收縮為一個(gè)燕尾形。
全文摘要
本發(fā)明提出一種醫(yī)學(xué)成像系統(tǒng)的冷卻方法，該方法為用一溫度傳感器探測(cè)一發(fā)熱部件的溫度；所述溫度傳感器將所探測(cè)的溫度傳送到一風(fēng)扇單元；以及所述風(fēng)扇單元根據(jù)所接收的溫度調(diào)整其轉(zhuǎn)速。采用本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)醫(yī)療成像系統(tǒng)組件自動(dòng)進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)系統(tǒng)中發(fā)熱部件的溫度不同自動(dòng)調(diào)整風(fēng)扇轉(zhuǎn)速(進(jìn)風(fēng)量)，從而降低待機(jī)時(shí)風(fēng)扇的噪聲，減少對(duì)醫(yī)生和病人的影響，使醫(yī)生和病人都處在相對(duì)安靜的環(huán)境中。
文檔編號(hào)H05G1/00GK101231894SQ20071006300
公開(kāi)日2008年7月30日 申請(qǐng)日期2007年1月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月24日
發(fā)明者徐瑞強(qiáng) 申請(qǐng)人:上海西門子醫(yī)療器械有限公司