本實(shí)用新型屬于空調(diào)環(huán)境下對(duì)局部熱源進(jìn)行定向制冷的技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種冷風(fēng)機(jī)及其冷卻系統(tǒng),主要涉及CT球管散熱的技術(shù)領(lǐng)域,特別涉及大功率CT球管的等效熱容量提高及壽命延長(zhǎng)。
背景技術(shù):
CT掃描機(jī)主要包括機(jī)架以及設(shè)置在機(jī)架內(nèi)的CT球管以及探測(cè)器組件,其中CT球管是CT的X射線源,是高價(jià)值的消耗件。CT球管的管芯主要由燈絲、旋轉(zhuǎn)靶盤以及真空腔構(gòu)成。燈絲加熱產(chǎn)生熱電子,在高壓直流電場(chǎng)作用下轟擊重金屬靶盤,產(chǎn)生X射線。CT球管曝光時(shí),99%的電能轉(zhuǎn)換為熱能,1%的電能轉(zhuǎn)換為射線能。熱量由管芯與管殼之間的絕緣油吸收,通過(guò)油路循環(huán),由熱交換器與CT球管所在的機(jī)架內(nèi)部空氣進(jìn)行熱交換,由機(jī)架內(nèi)的空氣熱交換系統(tǒng)將熱量排出。
CT球管曝光時(shí),燈絲、靶盤、軸承等金屬構(gòu)件發(fā)熱產(chǎn)生微粒子,當(dāng)管腔內(nèi)微粒子累積濃度到達(dá)閾值時(shí),管腔高壓放電,CT球管壽命終止。管芯當(dāng)前熱負(fù)荷為沉淀在管腔內(nèi)的熱量,為產(chǎn)生的熱量與散發(fā)熱量的差值,這個(gè)差值越小,CT球管的等效熱容量越高,管腔內(nèi)微粒子增生越少,CT球管的使用壽命越長(zhǎng)。管芯過(guò)熱會(huì)導(dǎo)致微粒子增生加劇,使得CT球管的使用壽命減少或者損壞。
現(xiàn)有技術(shù)中,機(jī)架內(nèi)空氣熱交換主要為風(fēng)冷與水冷。大部分CT機(jī)架散熱采用風(fēng)冷方式。機(jī)架設(shè)有進(jìn)風(fēng)口與出風(fēng)口,機(jī)架進(jìn)風(fēng)口吸入室內(nèi)的常溫空氣,CT球管熱量與機(jī)架內(nèi)的空氣進(jìn)行熱交換,由機(jī)架風(fēng)機(jī)將熱量排出機(jī)架到機(jī)房,再由機(jī)房的空調(diào)將熱量交換到室外。當(dāng)機(jī)架內(nèi)環(huán)境空氣溫度較高時(shí)會(huì)降低CT球管的散熱效率,散熱效率不足將極大地縮短CT球管的使用壽命。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于,提供一種安裝于CT機(jī)房?jī)?nèi)的一體化冷風(fēng)機(jī)及其冷卻系統(tǒng),當(dāng)CT機(jī)架內(nèi)部環(huán)境空氣溫度較高時(shí),冷風(fēng)機(jī)能夠向機(jī)架內(nèi)部補(bǔ)充冷量及風(fēng)量,降低機(jī)架內(nèi)部的空氣溫度,提高機(jī)架內(nèi)部的空氣循環(huán)流量,從而提高CT球管的散熱效率,延長(zhǎng)CT球管的壽命。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的,首先提供一種冷風(fēng)機(jī),包括機(jī)殼以及設(shè)置在機(jī)殼內(nèi)的壓縮機(jī)、蒸發(fā)器、冷凝器、排熱風(fēng)機(jī)以及冷氣風(fēng)機(jī),還包括設(shè)置在機(jī)殼上的冷氣出口以及熱氣出口。蒸發(fā)器與冷凝器上下一體設(shè)置,且位于冷凝器的正上方。冷氣風(fēng)機(jī)設(shè)置在蒸發(fā)器的背面,流經(jīng)蒸發(fā)器形成的冷風(fēng)經(jīng)過(guò)冷氣風(fēng)機(jī)后由冷氣出口排出,排熱風(fēng)機(jī)設(shè)置在冷凝器背面,流經(jīng)冷凝器形成的熱風(fēng)流經(jīng)導(dǎo)熱風(fēng)機(jī)后從熱氣出口排出。在冷凝器的背面設(shè)置有密封艙,密封艙將冷凝器四周包圍密封,密封艙的上側(cè)為梳子形狀,梳齒嵌入冷凝器導(dǎo)熱翅片上端邊界,密封隔絕翅片之間的間隙,蒸發(fā)器與冷凝器翅片上下仍為一體。在密封艙的背面上設(shè)置有一個(gè)通孔,在通孔上對(duì)應(yīng)設(shè)置有排熱風(fēng)機(jī);在冷凝器的下方還設(shè)置有冷凝水托盤及冷凝水箱。
進(jìn)一步地,冷凝器設(shè)有冷凝銅管和散熱翅片,冷凝銅管設(shè)置在散熱翅片中,蒸發(fā)器設(shè)有蒸發(fā)銅管和導(dǎo)冷翅片,蒸發(fā)銅管設(shè)置在導(dǎo)冷翅片中,導(dǎo)冷翅片與散熱翅片上下一體連接。
進(jìn)一步地,在冷凝水托盤與冷凝水箱之間設(shè)置有濾水網(wǎng),冷凝水從冷凝水托盤匯集通過(guò)濾水網(wǎng)后到冷凝水箱中。
進(jìn)一步地,冷氣風(fēng)機(jī)為離心式風(fēng)機(jī),排熱風(fēng)機(jī)為軸流式風(fēng)機(jī)。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型冷風(fēng)機(jī)的冷凝器散熱采用兩級(jí)交換,第一級(jí)為冷凝器背面的密封艙及密封艙通孔上固定的排熱風(fēng)機(jī),第二級(jí)為冷風(fēng)機(jī)導(dǎo)熱風(fēng)機(jī)。密封艙將冷凝器四周側(cè)面包圍密封,排熱風(fēng)機(jī)工作時(shí)能夠在冷凝器的前后側(cè)建立較大的氣壓差,從而提高排熱風(fēng)機(jī)的工作效率,降低風(fēng)損及風(fēng)噪,導(dǎo)熱風(fēng)機(jī)能夠?qū)崃坑行?dǎo)流出排熱口。
本實(shí)用新型所要解決的另一個(gè)技術(shù)問(wèn)題在于,提供一種冷卻系統(tǒng),為設(shè)置在室內(nèi)的醫(yī)療器械局部熱源定向提供充分有效地冷卻,提高醫(yī)療器械效能,延長(zhǎng)其使用壽命。
本實(shí)用新型的冷卻系統(tǒng),包括CT掃描機(jī),CT掃描機(jī)包括機(jī)架,機(jī)架設(shè)有外殼、框架、大孔徑環(huán)形軸承及轉(zhuǎn)盤,大孔徑環(huán)形軸承的中心為掃描孔中心,大孔徑環(huán)形軸承的定子由框架支撐,在轉(zhuǎn)盤上固定有CT球管以及探測(cè)器組件,CT球管以及探測(cè)器組件隨轉(zhuǎn)盤一道圍繞掃描孔中心旋轉(zhuǎn),在機(jī)架的外殼上還設(shè)有機(jī)架進(jìn)風(fēng)口和機(jī)架出風(fēng)口,冷卻系統(tǒng)還包括一個(gè)如前述的冷風(fēng)機(jī)、接收控制器、發(fā)射處理器、機(jī)架溫度傳感器,冷風(fēng)機(jī)的冷氣出口通過(guò)冷氣管道與機(jī)架進(jìn)風(fēng)口相連通;接收控制器設(shè)置在冷風(fēng)機(jī)中;發(fā)射處理器設(shè)置在機(jī)架的轉(zhuǎn)盤上;機(jī)架溫度傳感器設(shè)置在機(jī)架轉(zhuǎn)盤上,與發(fā)射處理器連接。
進(jìn)一步地,機(jī)架進(jìn)風(fēng)口的局部區(qū)域與冷氣管道相連接,從機(jī)架進(jìn)風(fēng)口可以進(jìn)入機(jī)架外部的機(jī)房?jī)?nèi)的常溫空氣與冷卻系統(tǒng)的冷氣管道內(nèi)的冷氣。
進(jìn)一步地,機(jī)架進(jìn)風(fēng)口位于機(jī)架的下側(cè),機(jī)架出風(fēng)口位于機(jī)架的頂部。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實(shí)用新型由于采用了前述的冷氣機(jī),直接降低了CT機(jī)架內(nèi)部的空氣溫度,CT球管的熱量通過(guò)熱交換器與機(jī)架內(nèi)部空氣進(jìn)行熱交換,交換出的熱量通過(guò)機(jī)架出風(fēng)口排出到機(jī)房室內(nèi),由機(jī)房的空調(diào)將CT球管熱量及冷風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的部分熱量帶出到戶外。本實(shí)用新型具有冷量足,易安裝的優(yōu)點(diǎn),提高了設(shè)備熱源部件的散熱效率。本實(shí)用新型的冷風(fēng)機(jī),所產(chǎn)生的熱量與CT機(jī)架熱量(包括CT球管熱量)可以由CT機(jī)房的空調(diào)調(diào)節(jié),夏季由冷空調(diào)排出,冬季由熱空調(diào)平衡。冷卻系統(tǒng)直接對(duì)CT掃描機(jī)架制冷,降低CT球管所在的掃描機(jī)架內(nèi)的空氣溫度,提高空氣循環(huán)流量,從而提高球管的散熱效率,提高球管的使用負(fù)荷及壽命。
與現(xiàn)有技術(shù)相比較,本實(shí)用新型能夠?qū)C(jī)架溫度維持在設(shè)定溫度區(qū)間內(nèi),并增加機(jī)架內(nèi)空氣循環(huán)流量,這將顯著提高CT球管的散熱效率,提高CT球管的使用負(fù)荷,延長(zhǎng)CT球管壽命,具有重大的應(yīng)用價(jià)值。
附圖說(shuō)明
圖1為本實(shí)用新型一較佳實(shí)施例的原理圖。
圖2為圖1中冷風(fēng)機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白,以下結(jié)合附圖及實(shí)施例,對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型,并不用于限定本實(shí)用新型。
實(shí)施例1
請(qǐng)參照?qǐng)D1和圖2所示,冷風(fēng)機(jī)包括機(jī)殼1以及設(shè)置在機(jī)殼1內(nèi)的壓縮機(jī)2、蒸發(fā)器3、冷凝器4、熱氣輸出的排熱風(fēng)機(jī)(圖中未示出)以及冷氣輸出的冷氣風(fēng)機(jī)5,還包括設(shè)置在機(jī)殼1上的冷氣出口8以及熱氣出口12。
蒸發(fā)器3與冷凝器4上下一體設(shè)置,且位于冷凝器4的正上方。冷凝器4設(shè)有冷凝銅管41和散熱翅片42,冷凝銅管41設(shè)置在散熱翅片42中。蒸發(fā)器3設(shè)有蒸發(fā)銅管31和導(dǎo)冷翅片32,蒸發(fā)銅管31設(shè)置在導(dǎo)冷翅片32中。導(dǎo)冷翅片32與散熱翅片42上下一體連接。
冷氣風(fēng)機(jī)5設(shè)置在蒸發(fā)器3的背面,流經(jīng)蒸發(fā)器3形成的冷風(fēng)經(jīng)過(guò)冷氣風(fēng)機(jī)5后由冷氣出口8排出。冷氣風(fēng)機(jī)5為離心式風(fēng)機(jī)。流經(jīng)冷凝器4形成的熱風(fēng)流經(jīng)排熱風(fēng)機(jī)6后從熱氣出口12排出。圖2中空心箭頭所示為空氣流動(dòng)方向示意,室內(nèi)(機(jī)房)內(nèi)的空氣從冷風(fēng)機(jī)的左側(cè)進(jìn)入后,流經(jīng)冷凝器4的熱空氣從冷風(fēng)機(jī)頂部的熱氣出口12排出。
如圖2所示,在冷凝器4的背面設(shè)有密封艙10。在密封艙10的背面上設(shè)置有一個(gè)通孔,在通孔上對(duì)應(yīng)設(shè)置有排熱風(fēng)機(jī)6。冷凝器四周側(cè)面由密封艙包圍密封,密封艙上側(cè)包圍為梳狀結(jié)構(gòu),梳齒嵌入翅片中密封蒸發(fā)器上側(cè)邊界處翅片之間的間隙。蒸發(fā)器3表面為低溫,室內(nèi)空氣流經(jīng)蒸發(fā)器3時(shí)進(jìn)氣中的水分在蒸發(fā)器3的表面形成冷凝水滴,如圖2中的水滴點(diǎn)所示。冷凝水滴沿散熱翅片下流至冷凝水托盤9。
冷凝器散熱采用二級(jí)交換的方式,第一級(jí)為密封艙上的排熱風(fēng)機(jī),第二級(jí)為冷風(fēng)機(jī)熱出風(fēng)口處的導(dǎo)熱風(fēng)機(jī)。這種方式具有以下二項(xiàng)優(yōu)點(diǎn):
一:蒸發(fā)器與冷凝器翅片上下一體,密封艙將冷凝器四周密封,排熱風(fēng)機(jī)吸入的室內(nèi)空氣可以全面覆蓋整個(gè)冷凝器進(jìn)風(fēng)面,排熱風(fēng)機(jī)可以在冷凝器前后側(cè)建立較大的氣壓差,排熱風(fēng)機(jī)工作效率提高,風(fēng)損及風(fēng)噪進(jìn)一步降低。
二:第二級(jí)導(dǎo)熱風(fēng)機(jī)將排熱風(fēng)機(jī)排出的熱風(fēng)導(dǎo)流出熱氣出風(fēng)口到機(jī)房,這樣可以降低排熱風(fēng)機(jī)的正向風(fēng)阻,提高排熱風(fēng)機(jī)的工作效率,避免部分熱風(fēng)在冷風(fēng)機(jī)內(nèi)淤積。
在冷凝器4的下方還設(shè)置有冷凝水托盤9及冷凝水箱7,冷凝水先匯集在冷凝水托盤9中然后再蓄聚在冷凝水箱中。在冷凝水托盤9與冷凝水箱7之間設(shè)置有濾水網(wǎng)11。
本實(shí)用新型的冷風(fēng)機(jī)的特點(diǎn)是:安裝于室內(nèi),具備安裝簡(jiǎn)易,不受室外環(huán)境影響的優(yōu)點(diǎn)。在提供足額的冷氣時(shí),設(shè)備噪聲小。
請(qǐng)同時(shí)參照?qǐng)D1以及圖2所示,本實(shí)用新型較佳實(shí)施例的一種冷卻系統(tǒng)的原理示意圖,包括CT掃描機(jī)101、接收控制器107、發(fā)射處理器108、機(jī)架溫度傳感器115,還包括上述的冷風(fēng)機(jī)。
CT掃描機(jī)101包括機(jī)架,機(jī)架設(shè)有外殼112、框架、大孔徑環(huán)形軸承及轉(zhuǎn)盤102。大孔徑環(huán)形軸承的中心為掃描孔中心。大孔徑環(huán)形軸承的定子由框架支撐,轉(zhuǎn)盤102為鑄件結(jié)構(gòu)。在轉(zhuǎn)盤102上固定有CT球管103以及探測(cè)器組件104。CT球管103以及探測(cè)器組件104隨轉(zhuǎn)盤102一道圍繞掃描孔中心旋轉(zhuǎn)。在機(jī)架的外殼112上還設(shè)有機(jī)架進(jìn)風(fēng)口105和機(jī)架出風(fēng)口106。
冷風(fēng)機(jī)通過(guò)冷氣管道113與機(jī)架進(jìn)風(fēng)口105相連通。冷風(fēng)機(jī)的冷氣風(fēng)機(jī)5輸出的冷氣通過(guò)冷氣出口8與冷氣管道113連接。接收控制器107設(shè)置在冷風(fēng)機(jī)中,機(jī)架溫度傳感器115與發(fā)射處理器108連接,發(fā)射處理器將采樣的機(jī)架溫度數(shù)據(jù)無(wú)線發(fā)射,接收處理器無(wú)線接收機(jī)架溫度數(shù)據(jù),冷風(fēng)機(jī)根據(jù)機(jī)架內(nèi)的環(huán)境溫度決定工作狀態(tài),將機(jī)架內(nèi)部空氣溫度維持在一定區(qū)間。
機(jī)架進(jìn)風(fēng)口105的局部區(qū)域與冷氣管道113相連接,從機(jī)架進(jìn)風(fēng)口105可以進(jìn)入機(jī)架外部的機(jī)房?jī)?nèi)的常溫空氣與冷卻系統(tǒng)的冷氣管道113內(nèi)的冷氣。機(jī)架進(jìn)風(fēng)口105位于機(jī)架的下側(cè),機(jī)架出風(fēng)口106位于機(jī)架的頂部。在本實(shí)施例中,冷風(fēng)機(jī)的熱氣直接通過(guò)熱氣出口12排放到機(jī)房?jī)?nèi)。冷風(fēng)機(jī)熱量及機(jī)架熱量由機(jī)房空調(diào)排出到戶外。
一般地,CT掃描機(jī)工作在有空調(diào)的機(jī)房?jī)?nèi)。機(jī)房?jī)?nèi)的環(huán)境溫度應(yīng)維持在23度,通常在23-28度,機(jī)架內(nèi)部設(shè)有CT球管103、逆變器、控制板等發(fā)熱部件,機(jī)架內(nèi)的環(huán)境溫度通常比機(jī)房?jī)?nèi)的環(huán)境溫度高3-6度。
實(shí)施例2:
冷風(fēng)機(jī)的壓縮機(jī)制冷功率2500W,冷風(fēng)機(jī)的噪聲58DB,機(jī)架設(shè)有機(jī)架進(jìn)風(fēng)口105和機(jī)架出風(fēng)口106。在機(jī)架出風(fēng)口106處設(shè)有風(fēng)機(jī),機(jī)架內(nèi)的熱風(fēng),通過(guò)機(jī)架出風(fēng)口106排出到機(jī)房外。在機(jī)架進(jìn)風(fēng)口105處,室內(nèi)空氣與冷風(fēng)機(jī)的冷氣一道吸入機(jī)架內(nèi)。機(jī)房溫度由室內(nèi)空調(diào)調(diào)節(jié)在23度。機(jī)架內(nèi)設(shè)有發(fā)射處理器108,采用扎帶綁扎在機(jī)架轉(zhuǎn)盤102上的電纜上。電源取自轉(zhuǎn)盤102上的電源分配盒,5-24V DC均可。機(jī)架溫度傳感器導(dǎo)線綁扎在機(jī)架轉(zhuǎn)盤102上的電纜上,與發(fā)射處理器115相連。機(jī)架溫度傳感器與發(fā)射處理器隨機(jī)架轉(zhuǎn)盤一道旋轉(zhuǎn),機(jī)架轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)攪拌機(jī)架內(nèi)部的氣流,有利于機(jī)架內(nèi)溫度分布均衡。冷風(fēng)機(jī)默認(rèn)設(shè)置當(dāng)機(jī)架溫度高于26度啟動(dòng),低于25.5度停止。