磁共振成像系统的气体排放装置及其磁共振成像系统的制作方法
磁共振成像系统的气体排放装置及其磁共振成像系统的制作方法
【专利摘要】磁共振成像系统的气体排放装置及其磁共振成像系统。磁共振成像系统的气体排放系统中，容器(10)用于存储液态制冷剂，它具有排气端口(12)。第一弯头(20)用于抑制液态制冷剂气化后的气体产生紊流，它具有第一排气入口(22)和第一排气出口(24)。第一排气入口连接于排气端口，第一排气入口的所在平面与第一排气出口的所在平面的夹角处于0至90°之间。泄压管(40)具有泄压入口(42)和泄压出口(44)，泄压出口连通于大气，且泄压入口连接于第一排气出口。第一泄压器(30)将排气出口封闭，它具有一第一预设压力，若第一排气出口内液态制冷剂气化后产生气体的压力大于第一预设压力，第一泄压器开启以连通泄压入口和第一排气出口。
【专利说明】 磁共振成像系统的气体排放装置及其磁共振成像系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高压气体的排放装置，尤其涉及一种超导磁共振系统中将气化后的冷却介质气体排放的气体排放装置。本实用新型还涉及使用该气体排放装置的超导磁共振系统。
【背景技术】
[0002]高磁场的超导磁共振系统在成像诊断方面具有许多优点，所述成像诊断是用以提高人们健康的非常有前景的技术。然而，在临床日常使用中，超导磁共振系统硬件的高成本变成其大众化的主要阻碍。
[0003]由于超导磁体对超低温条件的依赖性，因此总是以高成本建立超导磁体。由于常规的低温超导磁体需要浸在制冷剂(液氦)中，因此，超导磁体在励磁或工作过程中一旦失超，磁体中的储能立即以焦耳热的形式放出，使磁体的温度上升，引起液氦急剧气化，因此容纳磁体的容器(氦容器)变成压力容器。失超发生之后，需要抑制因液氦气化而产生的低温容器内的压力上升，故而将气化后产生的氦气快速排到真空容器外成为一问题。通常，需要在超导磁体装置上设置供气化后的制冷剂排出的制冷剂气体排放系统，以便排出气化后的制冷剂。
[0004]另一方面，超导磁体装置的设计压力决定氦容器所应具有的厚度，并且因此决定整个超导磁体装置的总质量和成本。因此，如果制冷剂气体排放系统不能使气化后的制冷剂气体顺畅地排出，则有可能导致超导磁体装置的设计压力提高，从而增加氦容器的厚度及重量，进而导致超导磁体装置的成本上升。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种低成本且能够以简单的构造顺畅地排出失超所产生的制冷剂气体的超导磁共振系统的气体排放系统。
[0006]本实用新型的另一目的是提供使用该气体排放系统的超导磁共振系统。
[0007]本实用新型提供了一种超导磁共振系统的气体排放系统，包括一第一弯头、一泄压管、和一第一泄压器。第一弯头具有一第一排气入口和一第一排气出口。第一排气入口连接于排气端口，第一排气所在平面方向与第一排气出口所在平面方向的夹角处于O至90°之间。泄压管具有一泄压入口和一泄压出口，且泄压入口连接于第一排气出口。第一泄压器位于第一排气出口。
[0008]在超导磁共振系统的气体排放系统的另一种示意性的实施方式中，第一弯头为长半径弯头。
[0009]在超导磁共振系统的气体排放系统的又一种示意性的实施方式中，还包括一颈管、一第二弯头、一汇流管、和一第二泄压器。颈管穿设于第一弯头，它具有一连通于排气端口的进气口和一出气口。第二弯头用于抑制液态制冷剂气化后的气体产生紊流，它具有一第二排气入口和一第二排气出口，第二排气入口连接于出气口，第二排气入口的所在平面与第二排气出口的所在平面的夹角处于O至90°之间。汇流管它具有一连接于第一排气出口的第一汇流入口、一连接于第二排气出口的第二汇流入口、和一连接于泄压入口的汇流出口。第二泄压器位于第二排气出口。
[0010]在超导磁共振系统的气体排放系统的又一种示意性的实施方式中，第二弯头为长半径弯头。
[0011]在超导磁共振系统的气体排放系统的又一种示意性的实施方式中，第一泄压器和/或第二泄压器为安全阀或爆破膜。
[0012]在超导磁共振系统的气体排放系统的又一种示意性的实施方式中，第一弯头的内径与排气端口的内径相同，且第二弯头的内径与颈管的内径相同。
[0013]在超导磁共振系统的气体排放系统的又一种示意性的实施方式中，第一泄压器具有一第一预设压力，若第一排气出口侧的气体的压力大于第一预设压力，则第一泄压器开启，否则第一泄压器闭合；第二泄压器具有一第二预设压力，若第二排气出口侧的气体的压力大于第二预设压力，则第二泄压器开启，否则，第二泄压器闭合。
[0014]在超导磁共振系统的气体排放系统的又一种示意性的实施方式中，第一预设压力不同于第二预设压力。
[0015]在超导磁共振系统的气体排放系统的又一种示意性的实施方式中，第一预设压力等于第二预设压力。
[0016]本实用新型还提供了一种超导磁共振系统，它包括一制冷剂容器、一超导磁体和上述气体排放系统。制冷剂容器具有一排气端口。超导磁体容置于容器中。第一排气入口连通于排气端口。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]以下附图仅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。
[0018]图1用于说明超导磁共振系统的气体排放装置一种示意性实施方式的结构爆炸示意图。
[0019]图2显示了图1中MRI的气体排放装置组装后的结构示意图。
[0020]图3用于说明超导磁共振系统的气体排放装置另一种示意性实施方式的结构示意图。
[0021]标号说明
[0022]10 容器
[0023]12排气端口
[0024]20第一弯头
[0025]22第一排气入口
[0026]24第一排气出口
[0027]26 开口
[0028]40泄压管
[0029]42泄压入口
[0030]44泄压出口
[0031]30第一泄压器
[0032]50颈管
[0033]52进气口
[0034]54出气口
[0035]60第二弯头
[0036]62第二排气入口
[0037]64第二排气出口
[0038]70汇流管
[0039]72第一汇流入口
[0040]74第二汇流入口
[0041]76汇流出口
[0042]80第二泄压器
[0043]90超导磁体。
【具体实施方式】
[0044]为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】
【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】，在各图中相同的标号表示相同的部分。
[0045]在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
[0046]为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
[0047]在本文中，“一”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
[0048]在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序、以及互为存在的如提等。
[0049]在本文中，“连通”可以是两个部件之间直接接触的气密连接，也可以是两个部件藉由其他部件的间接气密连接。本文中，两个部件之间的密封连接可以使用已知任何一种已知的形式，例如焊接密封、机械密封。
[0050]在本文中，夹角的数值，以及尺寸相同并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。
[0051]图1用于说明超导磁共振系统的气体排放装置一种示意性实施方式的结构爆炸不意图。图2显不了图1中MRI的气体排放装置组装后的结构不意图。参见图1和图2，超导磁共振系统的气体排放系统包括一第一弯头20、一泄压管40、和一第一泄压器30。
[0052]容器10存储有将超导磁体90冷却至超导临界温度以下的制冷剂(例如液态氦或者液态氮)，且超导磁体90浸泡在这些制冷剂中，从而保证超导磁体90处于超导状态。图1和图2中仅不意性的显不了超导磁体，且图中未显不超导磁体的磁体支架和超导线圈。容器10具有一排气端口 12，当超导磁体90失去超导状态(以下简称失超)时，气化的制冷剂可由排气端口 12排出。
[0053]第一弯头20具有一第一排气入口 22和一第一排气出口 24。第一排气入口 22连接于排气端口 12。第一排气入口 22所在平面，与第一排气出口 24所在平面的夹角为45°。当制冷剂气化后，藉由排气端口 12进入到第一弯头20中，通过第一弯头20的限制，可以抑制这些气体体积迅速膨胀而产生紊流。
[0054]第一排气入口 22所在平面与第一排气出口 24所在平面的夹角可以在0°至90°的范围内(不包括端点值)调整。当第一排气入口 22所在平面与第一排气出口 24所在平面的夹角接近0°时，第一弯头20对气体流动的阻碍最小，但在第一弯头20上冷凝出的液体容易回流到容器10中结冰而影响超导磁体的性能；当第一排气入口 22所在平面与第一排气出口 24所在平面的夹角接近90°时，可以有效防止第一弯头20上冷凝出的液体回流到容器10中，但会对气体的流动产生较大的阻力。
[0055]在超导磁共振系统的气体排放装置一种示意性实施方式中，第一弯头20为长半径弯头(长半径弯头是指弯头的曲率半径为管子直径的1.5倍，从而降低第一弯头对气体流动的阻力。第一弯头20的内径与排气端口 12的内径相同，从而可以避免气体进入第一弯头20时流速剧烈变化。另外，在第一弯头20的管壁上还设有多个开口 26。这些开口 26供电气连接引线穿过，从而将容器10内部的超导磁体和各种感测设备与容器外部的控制设备连接。
[0056]泄压管40具有一泄压入口 42和一泄压出口 44。泄压出口 44连通于大气。泄压入口 42连接于第一排气出口 24。泄压管40能够与气化后的制冷剂交换热量。
[0057]第一泄压器30能够将第一排气出口 24封闭，从而可以避免气化后的制冷剂进入到泄压管40中。第一泄压器30预设有一第一预设压力，当第一排气出口 24内气化后的制冷剂的压力大于第一预设压力时，第一泄压器30开启而使得泄压入口 42连通于第一排气出口 24，气化后的制冷剂藉由泄压管40排入大气；当第一排气出口 24内气化后的制冷剂的压力小于等于第一预设压力时，第一泄压器30将排气出口 24封闭。通过设置第一泄压器，可避免气体压力过高而损伤超导磁体，且阻止外部空气被吸入低温的容器10而给磁体带来冰堵的不利影响。
[0058]在超导磁共振系统的气体排放装置一种示意性实施方式中，第一泄压器30由一安全阀实现，当然也可以使用爆破膜实现。
[0059]如果超导磁体在励磁或工作过程中发生失超，磁体中的储能以焦耳热的形式放出，引起液氦急剧气化，气化后的氦气(即失超气体)从排气端口 12进入第一弯头20。由于该失超气体的绝对温度仅在5k左右，因此，当低温的失超气体进入到处于室温环境的第一弯头20时，低温的氦气会发生膨胀，但在第一弯头20的限制下，低温氦气的膨胀速度受限，从而抑制了低温氦气产生紊流，进而减小了紊流导致的压力阻抗。
[0060]由于容器内的压力不会剧烈增加，整个超导磁共振系统的设计压力要求得以减轻，进而减小容器10所要求的壁厚，降低整个超导磁共振系统的成本。此外，通过具有平滑的管壁的第一弯头，能够进一步顺畅地引导失超产生的制冷剂气体，能够进一步降低紊流的产生，进而进一步降低整个超导磁共振系统的成本。
[0061]图3用于说明超导磁共振系统的气体排放装置另一种示意性实施方式的结构示意图，图中与图2相同的结构在此不再赘述。如图3所示，超导磁共振系统的气体排放装置还包括一颈管50、一第二弯头60、一汇流管70、和一第二泄压器80。
[0062]其中，颈管50穿设在第一弯头20中。颈管50具有一进气口 52和一出气口 54。进气口 52连通于排气端口 12，从而使得气化后的制冷剂可以进入到颈管50中。
[0063]第二弯头60具有一第二排气入口 62和一第二排气出口 64。第二排气入口 62连接于出气口 54。第二排气入口 62的所在平面，与第二排气出口 64的所在平面的夹角为45°。当制冷剂气化后，藉由出气口 54进入到第二弯头60中，通过第二弯头60的限制，可以抑制这些气体体积迅速膨胀而产生紊流，从而增加气体流动的阻力；另外第二排气入口 62所在平面与第二排气出口 64所在平面的夹角可以减小第二弯头60对气体流动的阻碍。
[0064]第二排气入口 62所在平面与第二排气出口 64所在平面的夹角可以在0°至90°的范围内(不包括端点值)调整。当第二排气入口 62所在平面与第二排气出口 64所在平面的夹角接近0°时，第二弯头60对气体流动的阻碍最小，但在第二弯头60上冷凝出的液体容易回流到容器10中结冰而影响超导磁体的性能；当第二排气入口 62所在平面与第二排气出口 64所在平面的夹角接近90°时，可以有效防止第二弯头60上冷凝出的液体回流到容器10中，但会对气体的流动产生较大的阻力。
[0065]在超导磁共振系统的气体排放装置一种示意性实施方式中，第二弯头60为长半径弯头，从而降低第二弯头对气体流动的阻力。第二弯头60的内径与出气口 54的内径相同，从而可以避免气体进入第二弯头60时流速剧烈变化。
[0066]汇流管70具有一第一汇流入口 72、一第二汇流入口 74、和一汇流出口 76。第一汇流入口 72连接于第一排气出口 24 ;第二汇流入口 74连接于第二排气出口 64 ;汇流出口 76连接于泄压入口 42。汇流管70能够将来自第一弯管20和第二弯管60中的气体导入到泄压管40。
[0067]第二泄压器80将第二排气出口 64封闭，从而可以避免气化后的制冷剂进入到汇流管70中。第二泄压器80预设有一第二预设压力，当第二排气出口 64内气化后的制冷剂的压力大于第二预设压力时，第二泄压器80开启而使得第二排气出口 64连通于第二汇流入口 74 ;当第二排气出口 64内气化后的制冷剂的压力小于等于第二预设压力时，第二泄压器80将第二排气出口 64封闭。通过设置第二泄压器，可避免气体压力过高而损伤超导磁体，且阻止外部空气被吸入低温的容器10而给磁体带来冰堵的不利影响。
[0068]在超导磁共振系统的气体排放装置一种示意性实施方式中，第一预设压力大于第二预设压力，使得第二泄压器可以先于第一泄压器开启，在气化后的制冷剂的压力不大时，可仅有第二泄压器完成泄压。
[0069]在超导磁共振系统的气体排放装置另一种示意性实施方式中，第一预设压力等于第二预设压力，由此可以避免第一泄压器或第二泄压器故障而影响整个系统的可靠性。
[0070]在超导磁共振系统的气体排放装置一种示意性实施方式中，第二泄压器80由一个安全阀实现，当然也可以使用爆破膜实现。
[0071]应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0072]上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.磁共振成像系统的气体排放装置，其特征在于，包括: 一第一弯头(20)，所述第一弯头具有一第一排气入口(22)和一第一排气出口(24)，所述第一排气入口(22)所在平面与所述第一排气出口(24)所在平面的夹角处于O至90°之间；一泄压管(40)，具有一泄压入口(42)和一泄压出口(44)，且所述泄压入口(42)连接于所述第一排气出口(24);和 一第一泄压器(30)，位于所述第一排气出口(24)。
2.如权利要求1所述的气体排放装置，其特征在于，所述第一弯头(20)为长半径弯头。
3.如权利要求1所述的气体排放装置，其特征在于，还包括: 一颈管(50)，具有一进气口(52)和一出气口(54)，所述进气口(52)穿设于所述第一弯头(20)； 一第二弯头(60)，具有一第二排气入口(62)和一第二排气出口(64)，所述第二排气入口(62)连接于所述出气口(54)，所述第二排气入口(62)的所在平面与所述第二排气出口(64)的所在平面的夹角处于O至90°之间； 一汇流管(70)，具有连接于所述第一排气出口(24)的一第一汇流入口(72)、连接于所述第二排气出口(64)的一第二汇流入口(74)、和连接于所述泄压入口(42)的一汇流出口(76);和 一第二泄压器(80)，位于所述第二排气出口(64)。
4.如权利要求3所述的气体排放装置，其特征在于，所述第二弯头(60)为长半径弯头。
5.如权利要求3所述的气体排放装置，其特征在于，所述第一泄压器(30)和/或所述第二泄压器(80)为安全阀或爆破膜。
6.如权利要求3所述的气体排放装置，其特征在于，所述第二弯头(60)的内径与所述颈管(50)的内径相同。
7.如权利要求3所述的气体排放装置，其特征在于，还包括: 所述第一泄压器(30)具有一第一预设压力，若所述第一排气出口(24)侧的气体的压力大于所述第一预设压力，则所述第一泄压器(30)开启，否则所述第一泄压器(30)闭合； 所述第二泄压器(80)具有一第二预设压力，若所述第二排气出口(64)侧的气体的压力大于所述第二预设压力，则所述第二泄压器开启，否则，所述第二泄压器闭合。
8.如权利要求7所述的气体排放装置，其特征在于，所述第一预设压力不同于所述第二预设压力。
9.如权利要求7所述的气体排放装置，其特征在于，所述第一预设压力等于所述第二预设压力。
10.磁共振成像系统，其特征在于，包括: 一制冷剂容器(10)，具有一排气端口 (12)； 一超导磁体(90)，所述超导磁体(90)容置于所述制冷剂容器(10)内；和 如权利要求1至9任意一项所述的气体排放装置，所述第一排气入口(22)连通于所述排气端口 (12) ο
【文档编号】G01R33/28GK204241674SQ201420707054
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】N·C·蒂格维尔, 帕特里克·雷茨, 杨磊, 江乐, 方志春, 赖碧翚, 吴俊钊 申请人:西门子(深圳)磁共振有限公司
【专利摘要】磁共振成像系统的气体排放装置及其磁共振成像系统。磁共振成像系统的气体排放系统中，容器(10)用于存储液态制冷剂，它具有排气端口(12)。第一弯头(20)用于抑制液态制冷剂气化后的气体产生紊流，它具有第一排气入口(22)和第一排气出口(24)。第一排气入口连接于排气端口，第一排气入口的所在平面与第一排气出口的所在平面的夹角处于0至90°之间。泄压管(40)具有泄压入口(42)和泄压出口(44)，泄压出口连通于大气，且泄压入口连接于第一排气出口。第一泄压器(30)将排气出口封闭，它具有一第一预设压力，若第一排气出口内液态制冷剂气化后产生气体的压力大于第一预设压力，第一泄压器开启以连通泄压入口和第一排气出口。
【专利说明】 磁共振成像系统的气体排放装置及其磁共振成像系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种高压气体的排放装置，尤其涉及一种超导磁共振系统中将气化后的冷却介质气体排放的气体排放装置。本实用新型还涉及使用该气体排放装置的超导磁共振系统。
【背景技术】
[0002]高磁场的超导磁共振系统在成像诊断方面具有许多优点，所述成像诊断是用以提高人们健康的非常有前景的技术。然而，在临床日常使用中，超导磁共振系统硬件的高成本变成其大众化的主要阻碍。
[0003]由于超导磁体对超低温条件的依赖性，因此总是以高成本建立超导磁体。由于常规的低温超导磁体需要浸在制冷剂(液氦)中，因此，超导磁体在励磁或工作过程中一旦失超，磁体中的储能立即以焦耳热的形式放出，使磁体的温度上升，引起液氦急剧气化，因此容纳磁体的容器(氦容器)变成压力容器。失超发生之后，需要抑制因液氦气化而产生的低温容器内的压力上升，故而将气化后产生的氦气快速排到真空容器外成为一问题。通常，需要在超导磁体装置上设置供气化后的制冷剂排出的制冷剂气体排放系统，以便排出气化后的制冷剂。
[0004]另一方面，超导磁体装置的设计压力决定氦容器所应具有的厚度，并且因此决定整个超导磁体装置的总质量和成本。因此，如果制冷剂气体排放系统不能使气化后的制冷剂气体顺畅地排出，则有可能导致超导磁体装置的设计压力提高，从而增加氦容器的厚度及重量，进而导致超导磁体装置的成本上升。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的是提供一种低成本且能够以简单的构造顺畅地排出失超所产生的制冷剂气体的超导磁共振系统的气体排放系统。
[0006]本实用新型的另一目的是提供使用该气体排放系统的超导磁共振系统。
[0007]本实用新型提供了一种超导磁共振系统的气体排放系统，包括一第一弯头、一泄压管、和一第一泄压器。第一弯头具有一第一排气入口和一第一排气出口。第一排气入口连接于排气端口，第一排气所在平面方向与第一排气出口所在平面方向的夹角处于O至90°之间。泄压管具有一泄压入口和一泄压出口，且泄压入口连接于第一排气出口。第一泄压器位于第一排气出口。
[0008]在超导磁共振系统的气体排放系统的另一种示意性的实施方式中，第一弯头为长半径弯头。
[0009]在超导磁共振系统的气体排放系统的又一种示意性的实施方式中，还包括一颈管、一第二弯头、一汇流管、和一第二泄压器。颈管穿设于第一弯头，它具有一连通于排气端口的进气口和一出气口。第二弯头用于抑制液态制冷剂气化后的气体产生紊流，它具有一第二排气入口和一第二排气出口，第二排气入口连接于出气口，第二排气入口的所在平面与第二排气出口的所在平面的夹角处于O至90°之间。汇流管它具有一连接于第一排气出口的第一汇流入口、一连接于第二排气出口的第二汇流入口、和一连接于泄压入口的汇流出口。第二泄压器位于第二排气出口。
[0010]在超导磁共振系统的气体排放系统的又一种示意性的实施方式中，第二弯头为长半径弯头。
[0011]在超导磁共振系统的气体排放系统的又一种示意性的实施方式中，第一泄压器和/或第二泄压器为安全阀或爆破膜。
[0012]在超导磁共振系统的气体排放系统的又一种示意性的实施方式中，第一弯头的内径与排气端口的内径相同，且第二弯头的内径与颈管的内径相同。
[0013]在超导磁共振系统的气体排放系统的又一种示意性的实施方式中，第一泄压器具有一第一预设压力，若第一排气出口侧的气体的压力大于第一预设压力，则第一泄压器开启，否则第一泄压器闭合；第二泄压器具有一第二预设压力，若第二排气出口侧的气体的压力大于第二预设压力，则第二泄压器开启，否则，第二泄压器闭合。
[0014]在超导磁共振系统的气体排放系统的又一种示意性的实施方式中，第一预设压力不同于第二预设压力。
[0015]在超导磁共振系统的气体排放系统的又一种示意性的实施方式中，第一预设压力等于第二预设压力。
[0016]本实用新型还提供了一种超导磁共振系统，它包括一制冷剂容器、一超导磁体和上述气体排放系统。制冷剂容器具有一排气端口。超导磁体容置于容器中。第一排气入口连通于排气端口。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]以下附图仅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。
[0018]图1用于说明超导磁共振系统的气体排放装置一种示意性实施方式的结构爆炸示意图。
[0019]图2显示了图1中MRI的气体排放装置组装后的结构示意图。
[0020]图3用于说明超导磁共振系统的气体排放装置另一种示意性实施方式的结构示意图。
[0021]标号说明
[0022]10 容器
[0023]12排气端口
[0024]20第一弯头
[0025]22第一排气入口
[0026]24第一排气出口
[0027]26 开口
[0028]40泄压管
[0029]42泄压入口
[0030]44泄压出口
[0031]30第一泄压器
[0032]50颈管
[0033]52进气口
[0034]54出气口
[0035]60第二弯头
[0036]62第二排气入口
[0037]64第二排气出口
[0038]70汇流管
[0039]72第一汇流入口
[0040]74第二汇流入口
[0041]76汇流出口
[0042]80第二泄压器
[0043]90超导磁体。
【具体实施方式】
[0044]为了对实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【专利附图】
【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】，在各图中相同的标号表示相同的部分。
[0045]在本文中，“示意性”表示“充当实例、例子或说明”，不应将在本文中被描述为“示意性”的任何图示、实施方式解释为一种更优选的或更具优点的技术方案。
[0046]为使图面简洁，各图中的只示意性地表示出了与本实用新型相关的部分，它们并不代表其作为产品的实际结构。另外，以使图面简洁便于理解，在有些图中具有相同结构或功能的部件，仅示意性地绘示了其中的一个，或仅标出了其中的一个。
[0047]在本文中，“一”不仅表示“仅此一个”，也可以表示“多于一个”的情形。
[0048]在本文中，“第一”、“第二”等仅用于彼此的区分，而非表示它们的重要程度及顺序、以及互为存在的如提等。
[0049]在本文中，“连通”可以是两个部件之间直接接触的气密连接，也可以是两个部件藉由其他部件的间接气密连接。本文中，两个部件之间的密封连接可以使用已知任何一种已知的形式，例如焊接密封、机械密封。
[0050]在本文中，夹角的数值，以及尺寸相同并非严格的数学和/或几何学意义上的限制，还包含本领域技术人员可以理解的且制造或使用等允许的误差。除非另有说明，本文中的数值范围不仅包括其两个端点内的整个范围，也包括含于其中的若干子范围。
[0051]图1用于说明超导磁共振系统的气体排放装置一种示意性实施方式的结构爆炸不意图。图2显不了图1中MRI的气体排放装置组装后的结构不意图。参见图1和图2，超导磁共振系统的气体排放系统包括一第一弯头20、一泄压管40、和一第一泄压器30。
[0052]容器10存储有将超导磁体90冷却至超导临界温度以下的制冷剂(例如液态氦或者液态氮)，且超导磁体90浸泡在这些制冷剂中，从而保证超导磁体90处于超导状态。图1和图2中仅不意性的显不了超导磁体，且图中未显不超导磁体的磁体支架和超导线圈。容器10具有一排气端口 12，当超导磁体90失去超导状态(以下简称失超)时，气化的制冷剂可由排气端口 12排出。
[0053]第一弯头20具有一第一排气入口 22和一第一排气出口 24。第一排气入口 22连接于排气端口 12。第一排气入口 22所在平面，与第一排气出口 24所在平面的夹角为45°。当制冷剂气化后，藉由排气端口 12进入到第一弯头20中，通过第一弯头20的限制，可以抑制这些气体体积迅速膨胀而产生紊流。
[0054]第一排气入口 22所在平面与第一排气出口 24所在平面的夹角可以在0°至90°的范围内(不包括端点值)调整。当第一排气入口 22所在平面与第一排气出口 24所在平面的夹角接近0°时，第一弯头20对气体流动的阻碍最小，但在第一弯头20上冷凝出的液体容易回流到容器10中结冰而影响超导磁体的性能；当第一排气入口 22所在平面与第一排气出口 24所在平面的夹角接近90°时，可以有效防止第一弯头20上冷凝出的液体回流到容器10中，但会对气体的流动产生较大的阻力。
[0055]在超导磁共振系统的气体排放装置一种示意性实施方式中，第一弯头20为长半径弯头(长半径弯头是指弯头的曲率半径为管子直径的1.5倍，从而降低第一弯头对气体流动的阻力。第一弯头20的内径与排气端口 12的内径相同，从而可以避免气体进入第一弯头20时流速剧烈变化。另外，在第一弯头20的管壁上还设有多个开口 26。这些开口 26供电气连接引线穿过，从而将容器10内部的超导磁体和各种感测设备与容器外部的控制设备连接。
[0056]泄压管40具有一泄压入口 42和一泄压出口 44。泄压出口 44连通于大气。泄压入口 42连接于第一排气出口 24。泄压管40能够与气化后的制冷剂交换热量。
[0057]第一泄压器30能够将第一排气出口 24封闭，从而可以避免气化后的制冷剂进入到泄压管40中。第一泄压器30预设有一第一预设压力，当第一排气出口 24内气化后的制冷剂的压力大于第一预设压力时，第一泄压器30开启而使得泄压入口 42连通于第一排气出口 24，气化后的制冷剂藉由泄压管40排入大气；当第一排气出口 24内气化后的制冷剂的压力小于等于第一预设压力时，第一泄压器30将排气出口 24封闭。通过设置第一泄压器，可避免气体压力过高而损伤超导磁体，且阻止外部空气被吸入低温的容器10而给磁体带来冰堵的不利影响。
[0058]在超导磁共振系统的气体排放装置一种示意性实施方式中，第一泄压器30由一安全阀实现，当然也可以使用爆破膜实现。
[0059]如果超导磁体在励磁或工作过程中发生失超，磁体中的储能以焦耳热的形式放出，引起液氦急剧气化，气化后的氦气(即失超气体)从排气端口 12进入第一弯头20。由于该失超气体的绝对温度仅在5k左右，因此，当低温的失超气体进入到处于室温环境的第一弯头20时，低温的氦气会发生膨胀，但在第一弯头20的限制下，低温氦气的膨胀速度受限，从而抑制了低温氦气产生紊流，进而减小了紊流导致的压力阻抗。
[0060]由于容器内的压力不会剧烈增加，整个超导磁共振系统的设计压力要求得以减轻，进而减小容器10所要求的壁厚，降低整个超导磁共振系统的成本。此外，通过具有平滑的管壁的第一弯头，能够进一步顺畅地引导失超产生的制冷剂气体，能够进一步降低紊流的产生，进而进一步降低整个超导磁共振系统的成本。
[0061]图3用于说明超导磁共振系统的气体排放装置另一种示意性实施方式的结构示意图，图中与图2相同的结构在此不再赘述。如图3所示，超导磁共振系统的气体排放装置还包括一颈管50、一第二弯头60、一汇流管70、和一第二泄压器80。
[0062]其中，颈管50穿设在第一弯头20中。颈管50具有一进气口 52和一出气口 54。进气口 52连通于排气端口 12，从而使得气化后的制冷剂可以进入到颈管50中。
[0063]第二弯头60具有一第二排气入口 62和一第二排气出口 64。第二排气入口 62连接于出气口 54。第二排气入口 62的所在平面，与第二排气出口 64的所在平面的夹角为45°。当制冷剂气化后，藉由出气口 54进入到第二弯头60中，通过第二弯头60的限制，可以抑制这些气体体积迅速膨胀而产生紊流，从而增加气体流动的阻力；另外第二排气入口 62所在平面与第二排气出口 64所在平面的夹角可以减小第二弯头60对气体流动的阻碍。
[0064]第二排气入口 62所在平面与第二排气出口 64所在平面的夹角可以在0°至90°的范围内(不包括端点值)调整。当第二排气入口 62所在平面与第二排气出口 64所在平面的夹角接近0°时，第二弯头60对气体流动的阻碍最小，但在第二弯头60上冷凝出的液体容易回流到容器10中结冰而影响超导磁体的性能；当第二排气入口 62所在平面与第二排气出口 64所在平面的夹角接近90°时，可以有效防止第二弯头60上冷凝出的液体回流到容器10中，但会对气体的流动产生较大的阻力。
[0065]在超导磁共振系统的气体排放装置一种示意性实施方式中，第二弯头60为长半径弯头，从而降低第二弯头对气体流动的阻力。第二弯头60的内径与出气口 54的内径相同，从而可以避免气体进入第二弯头60时流速剧烈变化。
[0066]汇流管70具有一第一汇流入口 72、一第二汇流入口 74、和一汇流出口 76。第一汇流入口 72连接于第一排气出口 24 ;第二汇流入口 74连接于第二排气出口 64 ;汇流出口 76连接于泄压入口 42。汇流管70能够将来自第一弯管20和第二弯管60中的气体导入到泄压管40。
[0067]第二泄压器80将第二排气出口 64封闭，从而可以避免气化后的制冷剂进入到汇流管70中。第二泄压器80预设有一第二预设压力，当第二排气出口 64内气化后的制冷剂的压力大于第二预设压力时，第二泄压器80开启而使得第二排气出口 64连通于第二汇流入口 74 ;当第二排气出口 64内气化后的制冷剂的压力小于等于第二预设压力时，第二泄压器80将第二排气出口 64封闭。通过设置第二泄压器，可避免气体压力过高而损伤超导磁体，且阻止外部空气被吸入低温的容器10而给磁体带来冰堵的不利影响。
[0068]在超导磁共振系统的气体排放装置一种示意性实施方式中，第一预设压力大于第二预设压力，使得第二泄压器可以先于第一泄压器开启，在气化后的制冷剂的压力不大时，可仅有第二泄压器完成泄压。
[0069]在超导磁共振系统的气体排放装置另一种示意性实施方式中，第一预设压力等于第二预设压力，由此可以避免第一泄压器或第二泄压器故障而影响整个系统的可靠性。
[0070]在超导磁共振系统的气体排放装置一种示意性实施方式中，第二泄压器80由一个安全阀实现，当然也可以使用爆破膜实现。
[0071]应当理解，虽然本说明书是按照各个实施方式描述的，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[0072]上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方案或变更，如特征的组合、分割或重复，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.磁共振成像系统的气体排放装置，其特征在于，包括: 一第一弯头(20)，所述第一弯头具有一第一排气入口(22)和一第一排气出口(24)，所述第一排气入口(22)所在平面与所述第一排气出口(24)所在平面的夹角处于O至90°之间；一泄压管(40)，具有一泄压入口(42)和一泄压出口(44)，且所述泄压入口(42)连接于所述第一排气出口(24);和 一第一泄压器(30)，位于所述第一排气出口(24)。
2.如权利要求1所述的气体排放装置，其特征在于，所述第一弯头(20)为长半径弯头。
3.如权利要求1所述的气体排放装置，其特征在于，还包括: 一颈管(50)，具有一进气口(52)和一出气口(54)，所述进气口(52)穿设于所述第一弯头(20)； 一第二弯头(60)，具有一第二排气入口(62)和一第二排气出口(64)，所述第二排气入口(62)连接于所述出气口(54)，所述第二排气入口(62)的所在平面与所述第二排气出口(64)的所在平面的夹角处于O至90°之间； 一汇流管(70)，具有连接于所述第一排气出口(24)的一第一汇流入口(72)、连接于所述第二排气出口(64)的一第二汇流入口(74)、和连接于所述泄压入口(42)的一汇流出口(76);和 一第二泄压器(80)，位于所述第二排气出口(64)。
4.如权利要求3所述的气体排放装置，其特征在于，所述第二弯头(60)为长半径弯头。
5.如权利要求3所述的气体排放装置，其特征在于，所述第一泄压器(30)和/或所述第二泄压器(80)为安全阀或爆破膜。
6.如权利要求3所述的气体排放装置，其特征在于，所述第二弯头(60)的内径与所述颈管(50)的内径相同。
7.如权利要求3所述的气体排放装置，其特征在于，还包括: 所述第一泄压器(30)具有一第一预设压力，若所述第一排气出口(24)侧的气体的压力大于所述第一预设压力，则所述第一泄压器(30)开启，否则所述第一泄压器(30)闭合； 所述第二泄压器(80)具有一第二预设压力，若所述第二排气出口(64)侧的气体的压力大于所述第二预设压力，则所述第二泄压器开启，否则，所述第二泄压器闭合。
8.如权利要求7所述的气体排放装置，其特征在于，所述第一预设压力不同于所述第二预设压力。
9.如权利要求7所述的气体排放装置，其特征在于，所述第一预设压力等于所述第二预设压力。
10.磁共振成像系统，其特征在于，包括: 一制冷剂容器(10)，具有一排气端口 (12)； 一超导磁体(90)，所述超导磁体(90)容置于所述制冷剂容器(10)内；和 如权利要求1至9任意一项所述的气体排放装置，所述第一排气入口(22)连通于所述排气端口 (12) ο
【文档编号】G01R33/28GK204241674SQ201420707054
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2014年11月21日 优先权日:2014年11月21日
【发明者】N·C·蒂格维尔, 帕特里克·雷茨, 杨磊, 江乐, 方志春, 赖碧翚, 吴俊钊 申请人:西门子(深圳)磁共振有限公司
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