介入探测器的无冷却器冷却系统与方法技术方案

本发明专利技术提供了介入探测器的无冷却器冷却系统与方法。一种冷却方法包括使用热管连接探测器壳体的底座和抬升架，以减少探测器底座和抬升架之间的热阻，并传递更多的来自探测器的热量；使用与热管连接的外部散热器，以降低抬升架与环境之间的热阻；以及将高热传递系数器件嵌入探测器底座中，以便收集通往热管的热量，使温度分布均匀，且降低探测器底座的热阻。另一种冷却方法包括使用热环管连接探测器底座和介入成像系统的C形臂；使热环管的冷凝端嵌入探测器底座中；以及使热环管的蒸发端嵌入固定到C形臂上的热扩散器中。本发明专利技术还公开了一种使用C形臂中的风扇/散热器/热环管模块来冷却探测器的方法。对应于这些方法，本发明专利技术公开了相应冷却系统。

【技术实现步骤摘要】
介入探测器的无冷却器冷却系统与方法
本专利技术涉及一种用于介入探测器的冷却系统与方法。更具体而言，本专利技术涉及一种用于介入探测器的无冷却器的冷却系统与方法。
技术介绍
在诊断成像应用中，图像质量在很大程度上受探测器温度的影响。由于其独特的应用对于，对于血管造影仪应用而言，图像质量比其它诊断成像方式更加关键。关于介入图像质量的一般的热要求如下所列：探测器面板的温度<环境温度+5˚C；探测器面板的温度变化<2˚C/15min；目前，探测器通过冷板与冷却器(强制水对流)来冷却。用于血管造影仪(较少功率耗散)的无冷却器探测器正在开发，且由于其所具有的许多优点，这种无冷却器探测器是未来的趋势。申请人发现，这种无冷却器的冷却方式还可应用于其它模块，例如X射线辐射，其中通常使用风扇直接吹探测器，但是除了以上关于温度的两项要求之外，介入系统有其独特的应用要求，这些要求将会影响热设计：1).应当保护患者免受由于风扇或者敞开的马达而来自系统的微粒气流的影响。2).噪声：在X射线放射和托架、工作台或者显示器悬架运动期间，声压水平应当小于或等于65dB(A)。3).适中的使用：每天进行小于7次检查(10小时的系统使用时间)；最大使用：每天进行8到12次检查(10小时的系统使用时间)。4).IEC标准中关于高温的安全性要求，例如所应用的部件中最大41˚C的表面温度。因此，需要涉及通过空气对流实现冷却的新冷却路径来替代传统的冷却器冷却系统，其也必须满足以上关键要求。
技术实现思路
在本专利技术的一方面，公开了一种用于冷却介入探测器的无冷却器冷却方法，该探测器包括探测器壳体，该探测器壳体包括：探测器底座，探测器附连到该底座上；抬升架，驱动机构安装在该抬升架上，以便于抬升/降低该探测器壳体；连接臂，其连接该探测器底座和该抬升架；以及罩，其将该探测器及其构件与其它外部物体隔开；该冷却方法包括：使用热管来连接探测器底座和抬升架，以便减少该探测器底座和该抬升架之间的热阻，并且传递更多的来自探测器的热量；使用与热管连接的外部散热器，以便降低抬升架与环境之间的热阻；以及将高热传递系数器件嵌入探测器底座中，以便收集通往热管的热量，使温度分布均匀，并且降低该探测器底座的热阻。该方法还可包括将热管、外部散热器以及高热传递系数器件制造成一个热模块。在本专利技术的一方面，公开了一种用于冷却介入探测器的无冷却器冷却方法，该探测器包括探测器壳体，该探测器壳体包括：探测器底座，探测器附连到该探测器底座上；抬升架，驱动机构安装在该抬升架上，以便于抬升/降低探测器壳体；连接臂，其连接探测器底座和抬升架；以及罩，其将探测器及其构件与其它外部物体隔开；该冷却方法包括：使用热环管作为高效冷却路径来连接探测器底座和介入成像系统的C形臂，该热环管包括冷凝端和蒸发端；使热环管的冷凝端嵌入探测器底座中；以及使该热环管的蒸发端嵌入固定到该C形臂上的热扩散器中；其中，该探测器壳体和C形臂作为两个并联的散热器来起作用。该方法还可包括使用Al6063(热导率为200W/m-K)制造C形臂。在本专利技术的一方面，公开了一种用于冷却介入探测器的无冷却器冷却方法，该探测器包括探测器壳体，该探测器壳体包括：探测器底座，探测器附连到该探测器底座上；抬升架，驱动机构安装在该抬升架上，以便于抬升/降低探测器壳体；连接臂，其连接探测器底座和抬升架；以及罩，其将探测器及其构件与其它外部物体隔开；该冷却方法包括：通过利用现有的管道结构作为流道，使用固定在介入成像系统的C形臂中的风扇/散热器/热环管模块，将该模块中的风扇隐藏在该C形臂中，以形成强制空气对流；将风扇/散热器/热环管模块中的热环管用作该探测器与该C形臂之间的热连接件，其中，使该热环管的冷凝端嵌入在探测器底座中，而使该热环管的蒸发端嵌入在该风扇/散热器/热环管模块中的散热器上；以及在C形臂上对患者安全的合适的位置处开出通风孔。该方法还可包括根据热需求来调节风扇的速度。在本专利技术的一方面，公开了一种用于冷却介入探测器的无冷却器冷却系统，该探测器包括探测器壳体，该探测器壳体包括：探测器底座，探测器附连到该底座上；抬升架，驱动机构安装在该抬升架上，以便于抬升/降低该探测器壳体；连接臂，其连接探测器底座和抬升架；以及罩，其将该探测器及其构件与其它外部物体隔开；该冷却系统包括：热管，其连接探测器底座和抬升架，以便减少探测器底座和抬升架之间的热阻，并且传递更多的来自探测器的热量；与热管连接的外部散热器，其用来降低该抬升架和环境之间的热阻；以及嵌入探测器底座中的高热传递系数器件，其用来收集通往该热管的热量，使温度分布均匀，以及降低该探测器底座的热阻。高热传递系数器件可为蒸气室或其它包含高热传递系数材料的器件。在本专利技术的一方面，公开了一种用于冷却介入探测器的无冷却器冷却系统，该探测器包括探测器壳体，该探测器壳体包括：探测器底座，探测器附连到该底座上；抬升架，驱动机构安装在该抬升架上，以便于抬升/降低该探测器壳体；连接臂，其连接探测器底座和抬升架；以及罩，其将该探测器及其构件与其它外部物体隔开；该冷却系统包括：热环管，其连接探测器底座和介入成像系统的C形臂，该热环管包括冷凝端和蒸发端；其中，该热环管的冷凝端嵌入探测器底座中；而该热环管的蒸发端嵌入固定到该C形臂上的热扩散器中。在本专利技术的一方面，公开了一种用于冷却介入探测器的无冷却器冷却系统，该探测器包括探测器壳体，该探测器壳体包括：探测器底座，探测器附连到该底座上；抬升架，驱动机构安装在该抬升架上，以便于抬升/降低该探测器壳体；连接臂，其连接探测器底座和抬升架；以及罩，其将该探测器及其构件与其它外部物体隔开；该冷却系统包括：固定在该介入成像系统的C形臂中的风扇/散热器/热环管模块，该风扇/散热器/热环管模块包括：隐藏在介入成像系统的C形臂中的风扇；热环管，其用作探测器与C形臂之间的热连接件；以及散热器；其中，热环管的冷凝端嵌入探测器底座中，而热环管的蒸发端嵌入散热器中；以及通风孔，其位于该C形臂上对患者特别安全的合适的位置处。附图说明通过参考随后的描述，结合附图考虑可最好地理解本专利技术，其中：图1显示了现有的介入成像系统的图示，其使用冷却器来进行冷却。图2是显示了探测器壳体的构造的示意图。图3是用于实现根据本专利技术的一个实施例的冷却方法的冷却系统的示意图，该冷却系统在探测器壳体中使用热管和外部散热器。图4是图3所示的冷却系统的热路图。图5是用于实现根据本专利技术的另一个实施例的冷却方法的冷却系统的示意图，该冷却系统在探测器壳体与C形臂之间使用热环管。图6是图5所示的冷却系统的热路图。图7是用于实现根据本专利技术的又一个实施例的冷却方法的冷却系统的示意图，该冷却系统在C形臂中使用风扇/散热器/热环管模块。图8是利用本专利技术的一种示例性方法进行冷却所得的CFD模拟示意图。部件列表：10探测器壳体101探测器底座102抬升架103连接臂104罩12热管13外部散热器11高热传递系数器件14热环管20C形臂141冷凝端142蒸发端30风扇/散热器/热环管模块302风扇301散热器314热环管。具体实施方式本专利技术提供了利用空气对流来实现介入探测器的冷却而不需要专门的冷却器的冷却系统和方法，这种系统和方法能够高效地冷却探本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于冷却介入探测器的无冷却器冷却方法，所述探测器包括探测器壳体(10)，该探测器壳体(10)包括：探测器底座（101），探测器附连到所述底座上；抬升架(102)，驱动机构安装在所述抬升架(102)上，以便于抬升/降低所述探测器壳体(10)；连接臂(103)，其连接所述探测器底座(101)和所述抬升架(102)；以及罩(104)，其将所述探测器及其构件与其它外部物体隔开；所述冷却方法包括：使用热管(12)来连接所述探测器底座(101)和所述抬升架(102)，以便减少所述探测器底座(101)和所述抬升架(102)之间的热阻，并且传递更多的来自探测器的热量；使用与所述热管(12)连接的外部散热器(13)，以便降低所述抬升架(102)与环境之间的热阻；以及将高热传递系数器件嵌入所述探测器底座(101)中，以便收集通往所述热管(12)的热量，使温度分布均匀，并且降低所述探测器底座的热阻。

【技术特征摘要】
1.一种用于冷却介入探测器的无冷却器冷却方法，所述探测器包括探测器壳体(10)，该探测器壳体(10)包括：探测器底座(101)，探测器附连到所述底座上；抬升架(102)，驱动机构安装在所述抬升架(102)上，以便于抬升/降低所述探测器壳体(10)；连接臂(103)，其连接所述探测器底座(101)和所述抬升架(102)；以及罩(104)，其将所述探测器及其构件与其它外部物体隔开；所述冷却方法包括：使用热管(12)来连接所述探测器底座(101)和所述抬升架(102)，以便减少所述探测器底座(101)和所述抬升架(102)之间的热阻，并且传递更多的来自探测器的热量；使用与所述热管(12)连接的外部散热器(13)，以便降低所述抬升架(102)与环境之间的热阻；以及将高热传递系数器件嵌入所述探测器底座(101)中，以便收集通往所述热管(12)的热量，使温度分布均匀，并且降低所述探测器底座的热阻。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括将所述热管(12)、所述外部散热器(13)以及所述高热传递系数器件(11)制造成一个热模块。3.一种用于冷却介入探测器的无冷却器冷却方法，所述探测器包括探测器壳体(10)，该探测器壳体(10)包括：探测器底座(101)，探测器附连到所述探测器底座上；抬升架(102)，驱动机构安装在所述抬升架(102)上，以便于抬升/降低所述探测器壳体(10)；连接臂(103)，其连接所述探测器底座(101)和所述抬升架(102)；以及罩(104)，其将所述探测器及其构件与其它外部物体隔开；所述冷却方法包括：使用热环管(14)作为高效冷却路径来连接所述探测器底座(101)和介入成像系统的C形臂(20)，所述热环管(14)包括冷凝端(141)和蒸发端(142)；使所述热环管(14)的所述冷凝端(141)嵌入所述探测器底座(101)中；以及使所述热环管(14)的所述蒸发端(142)嵌入固定到所述C形臂(20)上的热扩散器中；其中，所述探测器壳体(10)和所述C形臂(20)作为两个并联的散热器来起作用。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括使用Al6063制造所述C形臂(20)，所述Al6063的热导率为200W/mK。5.一种用于冷却介入探测器的无冷却器冷却方法，所述探测器包括探测器壳体(10)，该探测器壳体(10)包括：探测器底座(101)，探测器附连到所述探测器底座上；抬升架(102)，驱动机构安装在所述抬升架(102)上，以便于抬升/降低所述探测器壳体(10)；连接臂(103)，其连接所述探测器底座(101)和所述抬升架(102)；以及罩(104)，其将所述探测器及其构件与其它外部物体隔开；所述冷却方法包括：通过利用现有的管道结构作为流道，使用固定在介入成像系统的C形臂(20)中的风扇/散热器/热环管模块(30)，将所述模块(30)中的风扇(302)隐藏在所述C形臂(20)中，以形成强制空气对流；将所述风扇/散热器/热环管模块(30)中的热环管(314)用作所述探测器与所述C形臂(20)之间的热连接件，其中，使所述热环管(314)的冷凝端嵌入在所述探测器底座(101)中，而使所述热环管(314)的蒸发端嵌入在所述风...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱卫华，彭清明，
申请(专利权)人：GE医疗系统环球技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US