[发明专利]一种大功率X射线管组件冷却方法及冷却系统

说明书

本发明公开了一种大功率X射线管组件冷却方法：冷却液分两路分别进入壳体和旋转阳极的冷却管道中降温；温控流量调节阀根据温度传感器测量各路冷却液热交换后的温度调节流量，使各路冷却液热交换后温度相同。本发明还公开了一种大功率X射线管组件冷却系统，包括壳体和壳体内的旋转阳极；壳体和旋转阳极内分别设置有冷却管道；三通温控流量调节阀的入口与泵连接，两个出口的分别连接壳体冷却管道入口和旋转阳极冷却管道入口；壳体冷却管道出口和旋转阳极冷却管道出口分别连接有温度传感器，然后均连接冷凝器，冷凝器出口与泵入口连接。本发明的大功率X射线管组件冷却方法和系统，热交换效率高，降温速度快，有利于延长X射线管组件的使用寿命。

技术领域

本发明属于医疗用CT的X射线管领域，尤其涉及一种大功率X射线管组件冷却方法及冷却系统。

背景技术

计算机断层摄影设备（CT）等大型医疗设备应用在脑部扫描、心血管造影等医疗诊断，为了能获得清晰的X射线影像，要求X射线管具有小的焦点和大的功率，焦点小可以减小几何模糊度，而输出功率大，曝光时间可以缩短和减小移动模糊度。为了缩短X射线照相的曝光时间获得清晰的图像，X射线管应该在极短的时间内产生密度较高的X射线。为此，必须提高X射线管的功率。但是，供给管子的能量转换成X射线的功率很低，99%以上的能量转换成热能而耗散在阳极上，使阳极温度迅速升高。在固定阳极X射线管中，由于热量集中在点焦点上，阳极极易局部过热而熔化。旋转阳极X射线管增加了散热面积，显著降低了阳极温度，在相同的温度下可大大提高X射线管的功率。但是，由于大功率X射线管组件散热量大，快速冷却仍然是个难题。

发明内容

本发明提供一种大功率X射线管组件冷却方法，可以快速冷却，并且冷却效果好，有利于提高X射线管的使用寿命。

本发明的技术方案如下：

一种大功率X射线管组件冷却方法，包括以下步骤：在泵作用下，冷却液分两路进入X射线管组件，一路进入X射线管组件的壳体的冷却管道，对壳体内的绝缘油降温；另一路进入X射线管组件的旋转阳极中的冷却管道进行降温；本发明的大功率X射线管组件冷却方法还包括各路冷却液的流量调节步骤：温度传感器测量并反馈各路冷却液热交换后的温度；温控流量调节阀根据温度传感器的反馈，调节进入各路中的冷却液的流量，使得各路冷却液热交换后的温度相同。

本发明对于X射线管的壳体内的绝缘油和X射线管的旋转阳极同时降温，这样对大功率X射线管组件的内部和外部同时降温，降温效率高、降温速度快。将两路冷却液热交换后的温度调节相同，使得冷却液的整体热交换效率最高大，并且使得X射线管组件的内外温度最为接近，有利于延长X射线管组件的使用寿命。

优选地，所述冷却液为R134a、R113、R407c或R410A。

优选地，所述冷却液在进入所述X射线管组件前经过过滤和/或干燥。冷却液进行过滤滤去杂质可以避免冷却管道的堵塞。

本发明的另一个目的是提供一种大功率X射线管组件冷却系统，包括X射线管组件、泵、三通温控流量调节阀、第一温度传感器、第二温度传感器、冷凝器；所述X射线管组件包括壳体和密封在所述壳体内的旋转阳极；所述壳体和所述旋转阳极内分别设置有冷却管道；所述泵的出口通过管道与所述三通温控流量调节阀入口相连，所述三通温控流量调节阀的出口端的一端与所述壳体冷却管道入口相连接，所述三通温控流量调节阀的出口端的另一端与所述旋转阳极冷却管道入口相连接；所述第一温度传感器设置在所述壳体冷却管道出口端，所述第二温度传感器设置在所述旋转阳极冷却管道出口端，所述壳体冷却管道出口端和所述旋转阳极冷却管道出口端均与所述冷凝器的入口连接，所述冷凝器的出口与所述泵的入口连接。

优选地，所述三通温控流量调节阀与所述泵之间还设置有过滤器。

优选地，所述过滤器为两级，其中，第一级过滤器的过滤精度为10μm，第二级过滤器的过滤精度为1μm。使用两级过滤可以保证过滤效果更好，防止杂质进入冷却管道造成堵塞。