[發明專利]一種大功率X射線管組件冷卻方法及冷卻系統

在審

• 申請號: 201911122809.0
• 申請日: 2019-11-16
• 公開（公告）號: CN110680364A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 焦密;梁光飛;張瑞
• 申請（專利權）人: 新鄉市特美特熱控技術股份有限公司
• 主分類號: A61B6/00
• 分類號: A61B6/00
• 代理公司: 11265 北京挺立專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 葉樹明

本發明公開了一種大功率X射線管組件冷卻方法：冷卻液分兩路分別進入殼體和旋轉陽極的冷卻管道中降溫；溫控流量調節閥根據溫度傳感器測量各路冷卻液熱交換后的溫度調節流量，使各路冷卻液熱交換后溫度相同。本發明還公開了一種大功率X射線管組件冷卻系統，包括殼體和殼體內的旋轉陽極；殼體和旋轉陽極內分別設置有冷卻管道；三通溫控流量調節閥的入口與泵連接，兩個出口的分別連接殼體冷卻管道入口和旋轉陽極冷卻管道入口；殼體冷卻管道出口和旋轉陽極冷卻管道出口分別連接有溫度傳感器，然后均連接冷凝器，冷凝器出口與泵入口連接。本發明的大功率X射線管組件冷卻方法和系統，熱交換效率高，降溫速度快，有利于延長X射線管組件的使用壽命。

技術領域

本發明屬于醫療用CT的X射線管領域，尤其涉及一種大功率X射線管組件冷卻方法及冷卻系統。

背景技術

計算機斷層攝影設備（CT）等大型醫療設備應用在腦部掃描、心血管造影等醫療診斷，為了能獲得清晰的X射線影像，要求X射線管具有小的焦點和大的功率，焦點小可以減小幾何模糊度，而輸出功率大，曝光時間可以縮短和減小移動模糊度。為了縮短X射線照相的曝光時間獲得清晰的圖像，X射線管應該在極短的時間內產生密度較高的X射線。為此，必須提高X射線管的功率。但是，供給管子的能量轉換成X射線的功率很低，99%以上的能量轉換成熱能而耗散在陽極上，使陽極溫度迅速升高。在固定陽極X射線管中，由于熱量集中在點焦點上，陽極極易局部過熱而熔化。旋轉陽極X射線管增加了散熱面積，顯著降低了陽極溫度，在相同的溫度下可大大提高X射線管的功率。但是，由于大功率X射線管組件散熱量大，快速冷卻仍然是個難題。

發明內容

本發明提供一種大功率X射線管組件冷卻方法，可以快速冷卻，并且冷卻效果好，有利于提高X射線管的使用壽命。

本發明的技術方案如下：

一種大功率X射線管組件冷卻方法，包括以下步驟：在泵作用下，冷卻液分兩路進入X射線管組件，一路進入X射線管組件的殼體的冷卻管道，對殼體內的絕緣油降溫；另一路進入X射線管組件的旋轉陽極中的冷卻管道進行降溫；本發明的大功率X射線管組件冷卻方法還包括各路冷卻液的流量調節步驟：溫度傳感器測量并反饋各路冷卻液熱交換后的溫度；溫控流量調節閥根據溫度傳感器的反饋，調節進入各路中的冷卻液的流量，使得各路冷卻液熱交換后的溫度相同。

本發明對于X射線管的殼體內的絕緣油和X射線管的旋轉陽極同時降溫，這樣對大功率X射線管組件的內部和外部同時降溫，降溫效率高、降溫速度快。將兩路冷卻液熱交換后的溫度調節相同，使得冷卻液的整體熱交換效率最高大，并且使得X射線管組件的內外溫度最為接近，有利于延長X射線管組件的使用壽命。

優選地，所述冷卻液為R134a、R113、R407c或R410A。

優選地，所述冷卻液在進入所述X射線管組件前經過過濾和/或干燥。冷卻液進行過濾濾去雜質可以避免冷卻管道的堵塞。

本發明的另一個目的是提供一種大功率X射線管組件冷卻系統，包括X射線管組件、泵、三通溫控流量調節閥、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、冷凝器；所述X射線管組件包括殼體和密封在所述殼體內的旋轉陽極；所述殼體和所述旋轉陽極內分別設置有冷卻管道；所述泵的出口通過管道與所述三通溫控流量調節閥入口相連，所述三通溫控流量調節閥的出口端的一端與所述殼體冷卻管道入口相連接，所述三通溫控流量調節閥的出口端的另一端與所述旋轉陽極冷卻管道入口相連接；所述第一溫度傳感器設置在所述殼體冷卻管道出口端，所述第二溫度傳感器設置在所述旋轉陽極冷卻管道出口端，所述殼體冷卻管道出口端和所述旋轉陽極冷卻管道出口端均與所述冷凝器的入口連接，所述冷凝器的出口與所述泵的入口連接。

優選地，所述三通溫控流量調節閥與所述泵之間還設置有過濾器。

優選地，所述過濾器為兩級，其中，第一級過濾器的過濾精度為10μm，第二級過濾器的過濾精度為1μm。使用兩級過濾可以保證過濾效果更好，防止雜質進入冷卻管道造成堵塞。