专利名称：一种医学成像系统的冷却方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种冷却方法及装置，特别是涉及一种医学成像系统的冷却方法及装置。
技术背景医学成像系统通常是由一系列精密电气物理设备组成的复杂的诊断系统，其中包含发热 组件(或称发热部件)，例如X线血管造影(Angiography)系统中的X光管、X线透视诊断 (Fluoroscopy)系统中的X光管、X线摄影诊断(Radiography)系统中的X光管及计算机断 层扫描成像(ComputedTomography; CT)中的球管等。通常，对于这些发热部件的温度有 比较严格的限制，例如CT中的球管内冷却油的温度不得超过80度，检测器的外表温度不得 超过40度等。上述发热组件在运行中会产生几十千瓦的热量。如果热量不能及时散发出去，会严重影 响电气元件的性能，造成图象伪影或停机，影响病人的诊断，甚至延误病人的抢救。另一方 面，为了追求高精度的图象质量和更快的成像速度，大容量球管和高转速已成为医学成像系 统的发展趋势，然而，医学成像系统整机外形的设计却越来越小型化，曲面化。上述的情况 导致了现有的系统组件运行时内部的温度越来越高，因此对于这些组件的冷却是医学成像系 统不可缺少的环节。医学成像系统中对发热组件通常通过风扇进行冷却，即用一个或一组转速恒定的风扇对 发热组件进行冷却。在这种情况下，风扇转速始终不变，由风扇旋转导致的噪声也为恒定、 不会降低。事实上，发热组件在系统工作(例如曝光、透视)时和系统待机(不曝光、不透 视)时产生的热量相差很多，在系统待机时发热组件的温度降低，如果此时仍然采用恒定转 速的风扇，则会带来不必要的噪声，给病人和医生带来不好的影响。发明内容因此，本发明的主要目的在于提供一种医学成像系统的冷却方法和装置，能够降低医学 成像系统组件待机时的风扇速度，从而降低风扇噪声，使病人和医生处于相对更安静的环境 中。为实现上述目的，本发明提出一种医学成像系统的冷却方法，该方法包括以下步骤(a) 用一温度传感器探测一发热部件的温度；(b) 所述温度传感器将所探测的温度传送到一风扇单元；以及 (C)所述风扇单元根据所接收的温度调整其转速。根据本发明的一个方面，所述温度传感器将所探测的温度转换为一电阻值，所述风扇单 元根据所述电阻值调整其转速。所述风扇单元根据所接收的温度在一温度范围内线性调整其 转速。相应地，本发明提出一种医学成像系统的冷却装置，包括一发热部件和至少一风扇单元， 其中，在所述医学成像系统内设置一温度传感器，所述温度传感器置于所述发热部件表面并 与所述风扇单元相连接。根据本发明的一个方面，在所述发热部件表面设置一压片，在所述压片上开设一孔，所 述温度传感器置于所述孔中。所述压片上还开设另外一孔， 一螺栓通过该孔将所述压片固定 在所述发热部件上。在所述压片的至少一部分底部覆盖弹性材料，所述弹性材料上开设一孔， 该孔与所述压片上的放置温度传感器的孔的位置相对应。所述弹性材料上的孔的截面积小于 或者等于所述压片上的孔的截面积。所述弹性材料通常为硅橡胶。此外，所述压片的一侧收 縮为一个燕尾形。采用本发明的冷却方法和冷却装置首先能够实现对医疗成像系统组件自动进行监控，根 据系统中发热部件的温度自动调整风扇转速(进风量)。由于系统在待机时发热部件的温度降 低，因此风扇的转速也相应降低，从而降低待机时风扇的噪声，减少对医生和病人的影响， 使医生和病人都处在相对安静的环境中。其次，由于待机时风扇的转速降低，故能够节约电 能耗，延长冷却风扇的使用寿命。并且，本发明可以在增加很少成本的前提下实现发明目的。
下面结合附图对本发明的具体实施方式
作进一步详细的描述，其中图1是本发明的医学成像系统的冷却方法的流程图。 图2是本发明的医学成像系统的冷却装置的示意图。 图3是本发明的医学成像系统的冷却装置中压片的立体图。图4是本发明的医学成像系统的冷却装置中的风扇的转速与其接收的温度对照图。
具体实施方式
图1本发明的医学成像系统的冷却方法的流程图。假设此时的发热部件为计算机断层成 像系统CT中使用的X光管，则根据本方法，用一温度传感器探测该发热部件(即X光管) 的温度，该温度传感器将所探测的温度传送到一风扇单元，风扇单元根据所接收的温度调整 其转速。图2是本发明的医学成像系统的冷却装置的示意图，其中IO为一发热部件X光管，20 为用于冷却该X光管10的风扇，X光管上有一个固定装置80。根据本发明，在该CT系统 中设置一温度传感器30，该温度传感器30置于X光管IO的表面，并通过连线与风扇20相 连接。温度传感器30探测X光管10的温度并将所探测到的温度传送给与之相连的风扇20， 风扇20根据所接收到的温度调整其转速。常见的温度传感器多为球形，为便于安装并使探测的温度更加有效、可靠，进一步在X 光管10表面设置一压片50，该压片50上开设两个孔501、 502，其中孔501内放置温度传感 器30，另外一个孔502用于放置螺栓70,螺栓70将压片50与固定装置80结合在一起，从 而使得压片50与X光管10结合在一起。由于压片50与X光管IO均为刚性部件，而温度传感器30通常为陶瓷表面，如果仅用 压片50固定温度传感器30，则容易将温度传感器30压碎。另外，仅仅依靠刚性压片50也 不容易将温度传感器30紧压在X光管10表面。为此，在压片50的底部粘覆一层弹性材料, 通常为硅橡胶60。硅橡胶60上开设一孔，该孔与压片50上的孔501的位置相对应，并且硅 橡胶60上的孔的截面积略小于压片50上的孔501的截面积。这样， 一方面使得用压片50固定球形温度传感器30时，不会将温度传感器30压碎，另一方面通过硅橡胶60上的孔将温度 传感器30固定，也使得球形温度传感器30能够紧贴在X光管10的表面，因此能够更加准 确地探测X光管10的温度。压片50的立体图如图3所示。温度传感器30可以选用热敏电阻，该温度传感器30具有两个引线301、 302。为与该温 度传感器30连接，用于冷却的风扇20在已有的两个电源线202、 203基础上，需要额外添加 一根引线201。电源线203通常为火线，而202为零线。温度传感器的引线301与电扇20的 引线201相连，温度传感器的引线302与电扇20的零线202相连。经过上述连接，风扇20 就能够感知温度传感器30电阻的变化。由于电阻和温度之间具有映射关系，从而风扇20也 就得知温度传感器30的温度的变化，进而根据该变化的温度调整其转速。所述风扇20的转速与其所接收的温度传感器30的温度之间的关系如图4所示。图4中 有上、下两个转速值S一和Shigh，当风扇20接收到的温度较低时，风扇20的转速恒定在Stow。 当风扇20接收到的温度到达一定温度T,。w时，风扇20的转速开始随温度线性增长。当它接 收到的温度逐渐升高，到达温度Thigh时，风扇20的转速又开始变为恒定值Shigh。反之，当 风扇20接收到的温度逐渐降低，到达温度Thigh时，风扇20的转速开始随温度线性降低。当 风扇20接收到的温度降低到一定温度TI()W时，风扇20的转速又开始变为恒定值Slcw。因此，在本发明中，当使用风扇20对所述X光管IO进行冷却时，风扇20的工作过程 如下首先，系统开机，X光管10处于常温，温度传感器30将测得的X光管10的温度传 递给风扇20,风扇20进行温控而使其保持低速运转。系统运行一段时间后，X光管10经过多次曝光、透视，其外壳温度逐歩上升，温度传感 器30将测得的逐步上升的X光管10的温度传递给风扇20,风扇20进行温控而使其逐步加 快转速，其转速与当前接收的温度成线性增长。系统继续运行，处于高负荷，此时的X光管IO经过连续曝光或作不间断透视，其外壳 温度加快上升，最终X光管10温度达到高温临界值。温度传感器30测得该高温临界值后传 给风扇20，风扇20以恒定速度进行高速运转，最大限度地对X光管10进行冷却。系统继续运行，X光管10处于待机状态，此时它停止曝光或透视，外壳温度逐步下降,温度传感器30测得X光管10的温度后传给风扇20，风扇20的转速逐步降低，直到维持一 个最低的恒定转速。
上述实施例仅以风扇的转速与其接收的温度是线性为例对冷却过程进行了说明。实施上， 风扇的转速与其接收温度之间还可以是非线性关系，例如是一非线性函数关系。
上述仅以一个风扇为例对本发明进行描述，对一些大热容量的医疗成像系统组件还可以 采用并联风扇形式来加大冷却效果。此时在压片50可以开设多个孔，每个孔内设置一个温度 传感器，每个温度传感器与一个风扇相连。此时由于具有数目较多的引线，为了节省空间， 还可以将压片50的一侧503收縮为一个燕尾形，温度传感器30的引线301、 302束在燕尾形 的压片50上的503 —侧。
采用本发明的冷却方法和冷却装置首先能够实现对医疗成像系统组件自动进行监控，根 据系统中发热部件的温度自动调整风扇转速(进风量)。由于系统在待机时发热部件的温度降 低，因此风扇的转速也相应降低，从而降低待机时风扇的噪声，减少对医生和病人的影响， 使医生和病人都处在相对安静的环境中。其次，由于待机时风扇的转速降低，故能够节约电 能耗，延长冷却风扇的使用寿命。并且，本发明可以在增加很少成本的前提下实现发明目的。
权利要求
1. 一种医学成像系统的冷却方法，其特征在于该方法包括以下步骤(a)用一温度传感器(30)探测一发热部件(10)的温度；(b)所述温度传感器(30)将所探测的温度传送到一风扇单元(20)；以及(c)所述风扇单元(20)根据所接收的温度调整其转速。
2. 根据权利要求1所述的医学成像系统的冷却方法，其特征在于，所述温度传感器(30) 将所探测的温度转换为一电阻值，所述风扇单元(20)根据所述电阻值调整其转速。
3. 根据权利要求1所述的医学成像系统的冷却方法，其特征在于，在步骤(c)中，所述风 扇单元(20)根据所接收的温度在一温度范围内线性调整其转速。
4. 一种医学成像系统的冷却装置，包括一发热部件(10)和至少一风扇单元(20),其特征 在于，在所述医学成像系统内设置一温度传感器(30)，所述温度传感器(30)置于所述 发热部件(10)表面并与所述风扇单元(20)相连接。
5. 根据权利要求4所述的医学成像系统的冷却装置，其特征在于，在所述发热部件(10) 表面设置一压片(50),在所述压片上开设一孔(501)，所述温度传感器GO)置于所述 孔(501)中。
6. 根据权利要求5所述的医学成像系统的冷却装置，其特征在于，所述压片(50)上还开 设一孔(502), —螺栓(70)通过该孔(502)将所述压片(50)固定在所述发热部件(10)上。
7. 根据权利要求5所述的医学成像系统的冷却装置，其特征在于，所述压片(50)的至少 一部分底部覆盖弹性材料(60)，所述弹性材料上开设一孔，该孔与所述压片(50)上的 孑L (501)的位置相对应。
8. 根据权利要求7所述的医学成像系统的冷却装置，其特征在于，所述弹性材料(60)上 的孔的截面积小于或者等于所述压片(50)上的孔(501)的截面积。
9. 根据权利要求7或8所述的医学成像系统的冷却装置，其特征在于，所述弹性材料(60)为硅橡胶。
10. 根据权利要求5至8任一权利要求所述的医学成像系统的冷却装置，其特征在于，所述 压片(50)的一侧(503)收缩为一个燕尾形。
全文摘要
本发明提出一种医学成像系统的冷却方法，该方法为用一温度传感器探测一发热部件的温度；所述温度传感器将所探测的温度传送到一风扇单元；以及所述风扇单元根据所接收的温度调整其转速。采用本发明能够实现对医疗成像系统组件自动进行监控，根据系统中发热部件的温度不同自动调整风扇转速(进风量)，从而降低待机时风扇的噪声，减少对医生和病人的影响，使医生和病人都处在相对安静的环境中。
文档编号H05G1/00GK101231894SQ20071006300
公开日2008年7月30日 申请日期2007年1月24日 优先权日2007年1月24日
发明者徐瑞强 申请人:上海西门子医疗器械有限公司