一种移动式磁共振成像中的线圈冷却系统及冷却方法与流程

1.本发明涉及磁共振成像的线圈冷却领域，更具体地说涉及一种移动式磁共振成像中的线圈冷却系统机冷却方法。


背景技术：

2.磁共振成像系统工作时，将人体置于一个强的静磁场中，通过向人体发射射频脉冲使人体部分区域的原子核受到激发。射频场撤除后，这些被激发的原子核辐射出射频信号由天线接收。当在这一过程中加入梯度磁场后，便可以通过射频信号获得人体的空间分布信息，从而重建出人体的二维或三维图像。
3.移动式磁共振成像装置中梯度线圈里面分布有紫铜材料的绕组，由于绕组排列非常密，梯度线圈工作时电流较大，比如有数千瓦的功率损耗，需要将这些热量通过冷却系统带走，同时，线圈之间的缝隙约为3mm，非常薄，冷却方案及管路设计就需要考虑这一点。


技术实现要素：

4.本发明克服了现有技术中的不足，提供了一种移动式磁共振成像中的线圈冷却系统及冷却方法。
5.本发明的目的通过下述技术方案予以实现。
6.一种移动式磁共振成像中的线圈冷却系统，包括三个从上至下依次叠加设置的梯度线圈，所述梯度线圈上设有绕组，相邻梯度线圈之间设有冷却装置及与所述冷却装置相连的控制系统，所述冷却装置包括纵向冷却装置和微通道冷却装置，所述纵向冷却装置设置在位于顶部的梯度线圈与位于中部的梯度线圈之间，且所述纵向冷却装置排列分布在除绕组外的空隙里，所述微通道冷却装置设置所述底部的梯度线圈上，且所述微通道冷却装置排列分布在除绕组外的空隙里，所述微通道冷却装置的厚度不大于3mm。
7.优选地，所述冷却系统包括冷却液收集箱、循环泵及散热器，所述冷却液收集箱与所述散热器和所述循环泵分别相连，所述散热器与所述循环泵相连。
8.由上述任一方案优选的是，所述冷却液收集箱处还设有温度检测系统。
9.由上述任一方案优选的是，所述纵向冷却装置包括冷却液流动管和冷凝器，所述冷却液流动管盘绕在位于顶部的梯度线圈上，所述冷却液流动管的出液端纵向排布在位于顶部的梯度线圈与位于中部的梯度线圈之间，所述冷却液流动管的出液端连接所述冷凝器，所述冷凝器的出液端与所述冷却液收集箱相连，所述冷却液流动管的进液端与所述循环泵相连。
10.由上述任一方案优选的是，所述冷却液流动管排列在位于顶部的梯度线圈与位于中部的梯度线圈二者除绕组外的空隙里。
11.由上述任一方案优选的是，所述通道冷却装置包括微通道板和冷却液管，所述微通道板上设有散热凹角，所述微通道板的底部设有供冷却液管穿过的凹槽，所述冷却液管的出液端与所述冷却液收集箱相连，所述冷却液管的进液端与所述循环泵相连。
12.由上述任一方案优选的是，所述冷却液管外部缠绕导热绝缘条带，使所述冷却液管和所述微通道板二者成平行的走向。
13.由上述任一方案优选的是，所述冷却液流动管和所述冷却液管中的冷却液是氟利昂类冷却介质。
14.移动式磁共振成像中的线圈冷却系统的冷却方法，具体包括如下步骤：
15.步骤一，冷却液流经冷却液流动管和冷却液管；
16.步骤二，冷却液在冷却液流动管、冷却液管内气化，然后分别进去冷凝器和微通道板内冷却变成液体，液体进入冷却液收集箱；
17.步骤三，冷却液收集箱处还设有温度检测系统，当经过冷凝器和微通道板中的冷却液温度未降到理想温度时，则进入散热器再次进行散热冷却，然后进入循环泵，再进入冷却液流动管及冷却液管；当经过微通道板中的冷却液温度达到理想温度时，则进入循环泵，再进入冷却液流动管及冷却液管。
18.本发明的有益效果为：
19.梯度线圈的散热凹角依次错位设置，增大散热面积；
20.微通道板设有半圆形凹槽用于冷却液管设置在内，避免了单独排布冷却液管的空间，从而实现微通道板及冷却液板足够薄，满足3mm的空间设计需求；
21.纵向冷却装置排布在缝隙中，流动路径提供了多个的分支数量，从而扩大了冷却散热的面积，更好的带走热量；
22.冷却系统设有冷却液收集箱、循环泵及散热器，在冷却液收集箱处还设有温度检测系统，当冷却液温度未降到理想温度时，则进入散热器再次进行散热冷却，然后进入循环泵，这样保证了更好的散热冷却效果。
23.本发明结构简单，使用方便，散热效果良好。
附图说明
24.图1是本发明结构示意图；
25.图2是冷却液流动管的排布示意图；
26.图3是通道冷却装置的结构示意图；
27.图4是微通道板与冷却液管安装放大示意图；
28.图5是梯度线圈的结构示意图。
29.图中：
30.1-1、位于顶部的梯度线圈；1-2、位于中部的梯度线圈；1-3、位于底部的梯度线圈；
31.2、冷却液流动管；3、微通道冷却装置；4、冷却液收集箱；5、散热器；
32.6、循环泵；7-1、第一开关阀；7-2、第二开关阀；8、微通道板；9、散热凹角；
33.10、冷凝器；11、导热绝缘条带；12、冷却液管；13、绕组；14、空隙。
具体实施方式
34.下面通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
35.移动式磁共振成像装置在梯度线圈方面具有特殊性，区别于通常的传统大型核磁线圈，移动式磁共振成像装置的梯度线圈从上至下依次叠加设置，各相邻的梯度线圈之间
的缝隙为2-3mm，故移动式磁共振成像装置的冷却方案的管路设计要考虑该线圈之间缝隙较小的问题。
36.如图1、图5所示一种移动式磁共振成像中的线圈冷却系统，包括三个从上至下依次叠加设置的梯度线圈，梯度线圈上设有绕组，包相邻梯度线圈之间设有冷却装置及与所述冷却装置相连的控制系统，所述冷却装置包括纵向冷却装置和微通道冷却装置3，所述
·
11eui纵向冷却装置设置在位于顶部的梯度线圈1-1与位于中部的梯度线1-2之间，且所述纵向冷却装置排列分布在除绕组13外的空隙14里，所述微通道冷却装置设置底部的梯度线圈1-3上，且微通道冷却装置3排列分布在除绕组13外的空隙14里，微通道冷却装置3的厚度不大于3mm。
37.所述冷却系统包括冷却液收集箱4、循环泵6及散热器5，冷却液收集箱4与散热器5和循环泵6分别相连，散热器5与循环泵6相连。
38.冷却液收集箱4的出液管与循环泵6之间的管路上设有第一开关阀7-1，冷却液收集箱4与散热器5之间的连通管路上设有第二开关阀7-2；
39.冷却液收集箱4处还设有温度检测系统。
40.所述纵向冷却装置包括冷却液流动管2和冷凝器10，冷却液流动管2盘绕在位于顶部的梯度线圈1-1上，冷却液流动管2的出液端纵向排布在位于顶部的梯度线圈1-1与位于中部的梯度线圈1-2之间，冷却液流动管2的出液端连接冷凝器10，冷凝器10的出液端与冷却液收集箱4相连，冷却液流动管2的进液端与循环泵6相连。
41.冷却液流动管2排列在位于顶部的梯度线圈1-1与位于中部的梯度线圈1-2二者除绕组13外的空隙14里。
42.如图3所示所述通道冷却装置包括微通道板8和冷却液管12，微通道板8上设有散热凹角9，微通道板8的底部设有供冷却液管12穿过的凹槽，冷却液管12的出液端与冷却液收集箱4相连，冷却液管12的进液端与循环泵7相连。散热凹角9依次错位设置，增大散热面积；微通道板8设有半圆形凹槽用于冷却液管12设置在内，节省空间。
43.如图4所示冷却液管12外部缠绕导热绝缘条带11，使冷却液管12和微通道板8二者成平行的走向，保证散热交换效率更好。
44.冷却液流动管2和所冷却液管12中的冷却液是氟利昂类冷却介质；具体冷却液选择：氟利昂类冷却介质，例如三氟三氯乙烷(cfc-113)，该介质标准大气压下的沸腾温度是47.6℃。
45.移动式磁共振成像中的线圈冷却系统的冷却方法，具体包括如下步骤：
46.步骤一，冷却液流经冷却液流动管2和冷却液管12；
47.步骤二，冷却液在冷却液流动管2、冷却液管12内气化，然后分别进去冷凝器10和微通道板8内冷却变成液体，液体进入冷却液收集箱4；
48.步骤三，冷却液收集箱4处还设有温度检测系统，当经过冷凝器10和微通道板8中的冷却液温度未降到理想温度时，则进入散热器5再次进行散热冷却，然后进入循环泵7，再进入冷却液流动管2及冷却液管12；当经过微通道板8中的冷却液温度达到理想温度时，则进入循环泵7，再进入冷却液流动管2及冷却液管12。
49.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进
等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。