一种导流环及医用直线加速器冷却系统的制作方法

1.本实用新型涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种导流环及医用直线加速器冷却系统。


背景技术：

2.目前加速器系统中，会使用加速管、调制器等高功耗部件，高功耗部件运行过程中需要进行散热，以保证系统能够正常运行。
3.现有技术提供一种方案，将水冷系统背负在旋转机架之上，一方面水冷系统体积庞大，会占据旋转机架大量空间；另一方面背负式水冷系统采用风冷却，噪音大，影响患者治疗体验，影响操作者舒适度；再一方面背负式水冷系统随着设备旋转，会沿径向排热，排出的热量环绕设备一周，造成设备运行在较高的环境温度中，且排出的热量无法快速集中处理，增加了外围制冷设备(例如机房内的空调)负担，为了控制温度，需要更大的功率，造成资源及能源的浪费。
4.现有技术还提供另一种方案，将水冷系统放置在机架下，通过液压胶管和加速器系统相连接，通过拖链实现胶管随机架的旋转运动。这一方案制约了旋转机架的运转角度，无法实现机架的连续旋转。同时为了保证流量，所用的胶管直径较粗，增加了拖链运行阻力，机架难以实现高速运动，降低了治疗效率。
5.因此，亟需一种导流环及医用直线加速器冷却系统以解决上述技术问题。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的在于提供一种导流环及医用直线加速器冷却系统，以解决现有技术中存在的整机结构体积较大、工作噪音大、热量无法快速集中处理以及旋转机架无法连续高速旋转的技术问题。
7.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
8.一种导流环，包括固定环和能够相对于所述固定环转动的运动环，所述运动环上开设有冷介质沟槽和热介质沟槽，所述固定环能够与所述冷介质沟槽以及与所述热介质沟槽配合形成封闭腔体，所述固定环上开设有分别与所述冷介质沟槽和所述热介质沟槽连通的冷介质进孔和热介质出孔，所述运动环上开设有分别与所述冷介质沟槽和所述热介质沟槽连通的冷介质出孔和热介质进孔。
9.作为导流环的优选技术方案，所述固定环和所述运动环呈嵌套式分布，两者中的一个为内环，另一个为外环。
10.作为导流环的优选技术方案，所述冷介质沟槽和所述热介质沟槽均环绕开设在所述运动环的圆周面上，且所述冷介质沟槽和所述热介质沟槽沿所述运动环的轴向间隔分布。
11.作为导流环的优选技术方案，所述固定环和所述运动环沿所述运动环的周向方向叠加分布，两者中的一个为上环，另一个为下环。
12.作为导流环的优选技术方案，所述冷介质沟槽和所述热介质沟槽中的一个开设于所述运动环的圆周面上，另一个开设于所述运动环的端面上，所述固定环包括第一环部和与所述第一环部的圆周面垂直连接的第二环部，所述第一环部与开设于所述运动环的圆周面上的介质沟槽配合形成封闭腔体，所述第二环部与开设于所述运动环的端面上的介质沟槽配合形成封闭腔体。
13.作为导流环的优选技术方案，所述运动环上开设有安装槽，所述安装槽内设有密封圈，以使所述冷介质沟槽和所述热介质沟槽被独立密封。
14.作为导流环的优选技术方案，所述固定环上设置有用于限制所述运动环脱离所述固定环的限位结构。
15.一种医用直线加速器冷却系统，包括制冷设备和如上任一方案所述的导流环，所述固定环与医用直线加速器的固定机架连接，所述运动环与医用直线加速器的旋转机架连接，所述制冷设备用于向所述导流环提供冷介质，并用于回收由所述导流环流出的热介质。
16.作为冷却系统的优选方案，所述运动环与所述医用直线加速器的旋转机架同轴固定安装。
17.本实用新型的有益效果：
18.本实用新型提供的导流环，当其应用于医用直线加速器时，固定环与医用直线加速器的固定机架固定安装，运动环与医用直线加速器的旋转机架同轴安装，制冷设备可以放置在机架外，通过管路与固定环上的冷介质进孔和热介质出孔连通，制冷设备的冷却介质先通过固定环的冷介质进孔进入运动环的冷介质沟槽，并在冷介质沟槽中形成冷却介质环，冷介质沟槽中的冷却介质再通过运动环上的冷介质出孔提供给旋转机架上需要冷却的部件，经各部件冷却之后的高温介质先通过运动环上的热介质进孔进入热介质沟槽，并在热介质沟槽中形成高温介质环，热介质沟槽中的高温介质再通过固定环上的热介质出孔返回制冷设备。
19.一方面冷却系统的制冷设备无需安装在旋转机架上随旋转机架回转，减轻了旋转部分的负担，而且整机布局更加紧凑，减小了占用空间；另一方面通过将冷却系统的制冷设备放置在机架外，使得对换后的热量远离主机，可以集中处理，避免扩散，而且降低了治疗区域的噪音；再一方面，通过导流环能够实现旋转机架的连续高速旋转，保证了治疗效率。
附图说明
20.图1是本实用新型实施例一提供的一种结构的导流环的结构示意图；
21.图2是本实用新型实施例一提供的导流环的主视图；
22.图3是图2沿a
‑
a方向的剖视图；
23.图4是图3中b处的局部放大图；
24.图5是本实用新型实施例一提供的另一种结构的导流环的结构示意图；
25.图6是图5中的结构在介质孔位置的局部剖视图；
26.图7是本实用新型实施例二提供的一种结构的导流环的结构示意图；
27.图8是图7中沿c
‑
c方向的局部剖视图；
28.图9是本实用新型实施例二提供的另一种结构的导流环的结构示意图；
29.图10是图9中沿d
‑
d方向的局部剖视图。
30.图中：
31.10、运动环；11、冷介质出孔；12、热介质进孔；13、冷介质沟槽；14、热介质沟槽；20、固定环；21、冷介质进孔；22、热介质出孔；30、密封圈。
具体实施方式
32.下面结合附图和实施方式进一步说明本实用新型的技术方案。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部。
33.在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
34.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
35.在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
36.实施例一
37.如图1至图6所示，本实用新型提供一种导流环，包括固定环20和能够相对于固定环20转动的运动环10，运动环10上开设有冷介质沟槽13和热介质沟槽14，固定环20能够与冷介质沟槽13以及与热介质沟槽14配合形成封闭腔体，固定环20上开设有分别与冷介质沟槽13和热介质沟槽14连通的冷介质进孔21和热介质出孔22，运动环10上开设有分别与冷介质沟槽13和热介质沟槽14连通的冷介质出孔11和热介质进孔12。
38.当上述导流环应用于医用直线加速器时，固定环20与医用直线加速器的固定机架固定安装，运动环10与医用直线加速器的旋转机架同轴固定安装，制冷设备可以放置在医用直线加速器的机架外，通过管路与固定环20上的冷介质进孔21和热介质出孔22连通，制冷设备的冷却介质先通过固定环20的冷介质进孔21进入运动环10的冷介质沟槽13，并在冷介质沟槽13中形成冷却介质环，冷介质沟槽13中的冷却介质再通过运动环10上的冷介质出孔11提供给旋转机架上需要冷却的部件(例如加速管、磁控管、四端环流器以及调制器等)，经各部件冷却之后的高温介质先通过运动环10上的热介质进孔12进入热介质沟槽14，并在热介质沟槽14中形成高温介质环，热介质沟槽14中的高温介质再通过固定环20上的热介质出孔22返回制冷设备，冷却介质可以为液体，也可以为气体。通过该导流环，一方面使得制冷设备无需安装在旋转机架上随旋转机架回转，减轻了旋转部分的负担，而且整机布局更
加紧凑，减小了占用空间；另一方面通过将制冷设备放置在机架外，使得对换后的热量远离主机，可以集中处理，避免扩散，而且降低了治疗区域的噪音；再一方面，由于制冷设备通过管路与固定环20连接，旋转机架上需要冷却的部件通过管路与运动环10连接，因此能够实现旋转机架的连续高速旋转，保证了治疗效率。
39.在本实施例中，固定环20和运动环10呈嵌套式分布，两者中的一个为内环，另一个为外环，即固定环20和运动环10是内外包含的关系，冷介质沟槽13和热介质沟槽14均环绕开设在运动环10的圆周面上，且冷介质沟槽13和热介质沟槽14沿运动环10的轴向间隔分布，固定环20的圆周面能够与冷介质沟槽13和热介质沟槽14配合分别形成密封的腔体。即一种情况是，参见图1至图4，内环为运动环10，外环为固定环20，冷介质沟槽13和热介质沟槽14开设于内环的外周面，外环的内周面能够与冷介质沟槽13以及与热介质沟槽14分别形成封闭的腔体。另一种情况是，参见图5和图6，外环为运动环10，内环为固定环20，冷介质沟槽13和热介质沟槽14开设于外环的内周面，内环的外周面能够与冷介质沟槽13以及与热介质沟槽14分别形成封闭的腔体。优选地，参见图4或图6，冷介质进孔21和热介质出孔22沿固定环20的径向设置，便于与制冷设备进行连通，冷介质出孔11和热介质进孔12沿运动环10的轴向开设，便于与旋转机架上需要冷却的部件连通。更优地，冷介质沟槽13和热介质沟槽14的深度不同，便于冷介质出孔11和热介质进孔12的加工开设。
40.进一步地，参见图4或图6，运动环10上开设有安装槽，安装槽内设置有密封圈30，以使冷介质沟槽13和热介质沟槽14被独立密封，使得冷介质沟槽13和热介质沟槽14形成两个独立的介质流路。在本实施例中，参见图4或图6，安装槽开设于运动环10的圆周面上，且安装槽的数量为三个，三个安装槽分别设置于冷介质沟槽13与热介质沟槽14之间、冷介质沟槽13远离热介质沟槽14的一侧、以及热介质沟槽14远离冷介质沟槽13的一侧，三个安装槽内均设置有密封圈30。优选地，密封圈30为橡胶密封圈。
41.进一步地，固定环20上设置有用于限制运动环10脱离固定环20的限位结构(图中未示出)，用于避免运动环20在转动时从固定环20中脱出。在本实施例中，限位结构设置于固定环20的两端面上，用于限制运动环10的轴向运动。可选地，限位结构可以为沿固定环20的周向间隔设置的多个限位凸起；或者限位结构还可以为限位环。
42.实施例二
43.本实施例提供一种导流环，其结构与实施例一基本相同，为简便起见，仅描述与实施例的不同之处。本实施例中固定环20和运动环10的分布形式与实施例一不同，在本实施例中，参见图7至图10，固定环20和运动环10沿运动环10的轴线方向叠加分布，两者中的一个为上环，另一个为下环，冷介质沟槽13和热介质沟槽14均开设于运动环10的端面上，且冷介质沟槽13和热介质沟槽14沿运动环10的径向间隔分布，固定环20的端面能够与冷介质沟槽和热介质沟槽配合分别形成密封的腔体。即一种情况是，参见图7和图8，上环为运动环10，下环为固定环20，冷介质沟槽13和热介质沟槽14均开设于上环的下端面，下环的上端面能够与冷介质沟槽13以及热介质沟槽14分别形成封闭的腔体。另一种情况是，参见图9和图10，下环为运动环10，上环为固定环20，冷介质沟槽13和热介质沟槽14均开设于下环的上端面，上环的下端面能够与冷介质沟槽13以及热介质沟槽14分别形成封闭的腔体。
44.另外在本实施例中，安装槽在运动环上的设置位置与实施例一也不相同，在本实施例中，参见图8或图10，安装槽开设于运动环10的端面上，安装槽内设置有密封圈30，以使
冷介质沟槽13和热介质沟槽14被独立密封。
45.另外在本实施例中，限位结构在固定环20上的设置位置与实施例一也不相同，在本实施例中，限位结构(图中未示出)设置于固定环20的内周面和外周面上，用于限制运动环10的径向运动。
46.实施例三
47.本实施例提供一种导流环，其结构与实施例一和实施例二基本相同，为简便起见，仅描述与实施例一和实施例二的不同之处。本实施例中固定环20和运动环10的分布形式与实施例一和实施例二不同，在本实施例中，固定环20包括第一环部和与第一环部的圆周面垂直连接的第二环部，第一环部与运动环10的圆周面配合呈嵌套式分布，第一环部可以为内环，第一环部也可以为外环，第二环部与运动环10的端面配合呈上下叠加式分布，第二环部可以为上环，第二环部也可以为下环(未给出该种情况的图示)。冷介质沟槽13和热介质沟槽14中的一个开设于运动环10的圆周面上，另一个开设于运动环10的端面上，第一环部能够与开设于运动环10的圆周面上的介质沟槽配合形成密封腔体，第二环部能够与开设于运动环10的端面上的介质沟槽配合形成密封腔体。
48.另外在本实施例中，安装槽在运动环10上的设置位置与实施例一和实施例二也不相同，在本实施例中，运动环10的圆周面以及端面上均开设有安装槽，安装槽内设有密封圈30，以使冷介质沟槽13和热介质沟槽14被独立密封。
49.另外在本实施例中，限位结构在固定环20上的设置位置与实施例一也不相同，在本实施例中，限位结构设置于第一环部上与第二环部相对的一侧，用于限制运动环10沿轴向从与第二环部相对的一侧脱出固定环20。
50.实施例四
51.本实用新型还提供一种医用直线加速器冷却系统，至少包括制冷设备和如实施例一、实施例二或实施例三所述的导流环，固定环20与固定机架固定连接，运动环10与旋转机架同轴连接，制冷设备用于向导流环提供冷介质，并用于回收由导流环流出的热介质。通过采用该导流环，一方面使得制冷设备无需安装在旋转机架上随旋转机架回转，减轻了旋转部分的负担，而且整机布局更加紧凑，减小了占用空间；另一方面通过将制冷设备放置在机架外，使得对换后的热量远离主机，可以集中处理，避免扩散，而且降低了治疗区域的噪音；再一方面能够实现旋转机架的连续高速旋转，保证了治疗效率。
52.显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为了清楚说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。