冷风机及其冷却系统以及ct扫描机温度调节及均衡方法
【专利说明】冷风机及其冷却系统以及CT扫描机温度调节及均衡方法
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技术领域
[0002]本发明属于空调环境下对局部热源进行定向制冷的技术领域，涉及一种冷风机及其冷却系统以及CT扫描机温度调节及均衡方法，主要涉及CT球管散热的技术领域，特别涉及大功率CT球管的等效热容量提高及寿命延长。
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【背景技术】
[0004]CT扫描机主要包括机架以及设置在机架内的CT球管以及探测器组件，其中CT球管是CT的X射线源，是高价值的消耗件。CT球管的管芯主要由灯丝、旋转靶盘以及真空腔构成。灯丝加热产生热电子，在高压直流电场作用下轰击重金属靶盘，产生X射线。CT球管曝光时，99%的电能转换为热能，1%的电能转换为射线能。热量由管芯与管壳之间的绝缘油吸收，通过油路循环，由热交换器与CT球管所在的机架内部空气进行热交换，由机架内的空气热交换系统将热量排出。
[0005]CT球管曝光时，灯丝、靶盘、轴承等金属构件发热产生微粒子，当管腔内微粒子累积浓度到达阈值时，管腔高压放电，CT球管寿命终止。
[0006]管芯当前热负荷为沉淀在管腔内的热量，为产生的热量与散发热量的差值。
[0007]这个差值越小，CT球管的等效热容量越高，管腔内微粒子增生越少，CT球管的使用寿命越长。管芯过热会导致微粒子增生加剧，使得CT球管的使用寿命减少或者损坏。
[0008]探测器组件用于采样射线经过人体衰减后的X线剂量。探测器组件由多个探测器晶体单元以阵列方式排列构成。探测器晶体噪声受温度影响较大，探测器组件空间温度需保持均衡一致，超出偏差会引起采样误差，影响图像的精确度。
[0009]现有技术中，机架内空气热交换主要为风冷与水冷。大部分CT机架散热采用风冷方式。机架设有进风口与出风口，CT球管热量与机架内的空气进行热交换，由机架风机将热量排出机架到机房，再由机房的空调将热量交换到室外。
[0010]现有机房的空调一般将机房温度调整在常温23度，通常在23-28度，CT球管的热量通过机房的常温空气循环进行交换。当CT球管热量较高时，散热效率不足将极大地缩短CT球管的使用寿命。
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【发明内容】
[0012]本发明所要解决的技术问题在于，提供一种安装于室内的一体化冷风机及其冷却系统以及CT扫描机温度调节及均衡方法，在对CT球管进行有效冷却的同时，能够均衡探测器组件空间的空气温度，避免探测器组件空间温度不均衡引起的探测器误差；冷风机无需排水，具有维护简易，噪声降低的优点。
[0013]本发明是这样实现的，首先提供一种冷风机，包括机壳以及设置在机壳内的压缩机、蒸发器、冷凝器、排热风机以及冷气风机，还包括设置在机壳上的冷气出口以及热气出口，蒸发器与冷凝器上下一体设置，且位于冷凝器的正上方；冷气风机设置在蒸发器的背面，流经蒸发器形成的冷风经过冷气风机后由冷气出口排出，流经冷凝器形成的热风流经排热风机后从热气出口排出，在冷凝器的背面密封地贴装有负压舱，在负压舱的背面上阵列设置有多个通孔，在每个通孔上对应设置有负压风机；在冷凝器的下方还设置有冷凝水托盘及冷凝水箱，在冷凝水箱内设置有水位开关及水泵，在冷凝器的顶部设置有多孔喷淋管，多孔喷淋管一端封闭，其另一端通过喷水管路与水泵连接。
[0014]进一步地，冷凝器设有冷凝铜管和散热翅片，冷凝铜管设置在散热翅片中，蒸发器设有蒸发铜管和导冷翅片，蒸发铜管设置在导冷翅片中，导冷翅片与散热翅片上下一体连接。
[0015]进一步地，在冷凝水托盘与冷凝水箱之间设置有滤水网，冷凝水从冷凝水托盘汇集通过滤水网后到冷凝水箱中。
[0016]进一步地，冷气风机为离心式风机，负压风机为轴流式风机。
[0017]与现有技术相比，本发明冷风机的高负压风机阵列所构成的负压舱能够在冷凝器的前后侧建立较大的气压差，利用负压引力及重力双重作用，将蒸发器外表面产生的冷凝水滴在冷凝器中充分薄膜化，增大冷凝水滴与冷凝器散热翅片及铜管的接触面积，延长冷凝水滴在冷凝器中的驻留时间，提高冷凝水的蒸发效率。多余的冷凝水滴先后汇集在冷凝水托盘和冷凝水箱中。冷凝水箱积存的冷凝水通过水泵和多孔喷淋管再次回到冷凝器的上面进行循环，当水箱积存的冷凝水过多时，冷风机接收控制器根据冷凝器温度及水箱水位信号动态减小负压风机组的风量，利用冷凝管的热量将多余的冷凝水蒸发，从而实现无需排水的功能。本发明的冷风机，热风量小，冷凝器的热交换均匀，效率高，能够有效提高冷媒的制冷能效。
[0018]本发明所要解决的另一个技术问题在于，提供一种冷却系统，为设置在室内的医疗器械局部热源定向提供充分有效地冷却，提高医疗器械效能，延长其使用寿命。同时不改变病人活动空间区域的舒适度，无需排水维护。
[0019]本发明的冷却系统，包括CT扫描机，CT扫描机包括机架，机架设有外壳、框架、大孔径环形轴承及转盘，大孔径环形轴承的中心为扫描孔中心，大孔径环形轴承的定子由框架支撑，在转盘上固定有CT球管以及探测器组件，CT球管以及探测器组件随转盘一道围绕扫描孔中心旋转，在机架的外壳上还设有机架进风口和机架出风口，冷却系统还包括两个如前述的冷风机一一主冷风机和辅助冷风机、接收控制器、发射处理器、球管温度传感器、冷凝器温度传感器、探测器温度传感器以及位移传感器，主冷风机和辅助冷风机分别设置有制冷模式和送风模式两种工作模式，辅助冷风机的冷气出口通过接口接入主冷风机并与主冷风机的冷气出口形成风机并联，且一同通过冷气管道与机架进风口相连通；接收控制器分别设置在主冷风机和辅助冷风机中，设置在主冷风机和辅助冷风机的接收控制器相互通过无线方式通信；冷凝器温度传感器设置在主冷风机和辅助冷风机的冷凝器冷凝管出口处；球管温度传感器设置在CT球管上，探测器温度传感器分别设置在探测器组件空间的左右两侧；发射处理器设置在机架的转盘上；位移传感器设置在发射处理器上。
[0020]进一步地，在主冷风机的冷气出口中设有相互隔离的第一出风通道以及第二出风通道，第一出风通道与主冷风机的冷气风机的蜗壳出风端相连通，第二出风通道通过管路与辅助冷风机的冷气风机的蜗壳出风端相连通。
[0021]进一步地，机架进风口的局部区域与冷气管道相连接，从机架进风口可以进入机架外部的机房内的常温空气与冷却系统的冷气管道内的冷气。
[0022]进一步地，机架进风口位于机架的下侧，机架出风口位于机架的顶部。
[0023]与现有技术相比，本发明由于采用了前述的冷气机，直接对CT扫描机的机架内的发热部件CT球管进行冷却，冷风热交换后带走CT球管的热量并通过机架出风口排出到机房室内，由机房的空调将CT球管热量及冷风机产生的部分热量带出到户外。本发明具有冷量足，噪声小，热风量小，无需排水的优点，既提高了设备热源部件的散热效率，又不影响病人活动空间区域的舒适度，无需