CN104812207B - 换热装置、x射线检测装置和x射线成像设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种换热装置、X射线检测装置和X射线成像设备。该换热装置包括被构造为与X射线检测器进行换热的第一换热回路、被构造为加热第一换热回路中的换热流体的加热器、被设置为与X射线检测器进行换热的第二换热回路以及被构造为冷却第二换热回路中的换热流体散热器。因此，可以提高换热效率。
Description
技术领域
本发明涉及X射线成像领域，更具体地讲，涉及一种换热装置、X射线检测装置和X射线成像设备。
背景技术
X射线成像设备通常包括X射线产生装置和X射线检测装置。X射线产生装置产生X射线并将产生的X射线照射到待成像的目标对象(例如，待诊断的用户)。X射线检测装置接收穿过目标对象的X射线并将接收的X射线转换为电信号。此外，X射线成像装置还可以包括对由X射线检测装置转换的电信号进行处理以产生目标对象的图像的图像处理装置以及显示由图像处理装置产生的图像的显示装置。
为了保证X射线成像设备的图像质量，X射线检测装置中的X射线检测器需要在恒定的温度条件下运行，例如，39℃±1.5℃。因此，为X射线产生装置装备能够调节X射线检测器的温度的换热装置。现有技术的换热装置通常包括用于加热X射线检测器的电阻式加热器以及用于冷却X射线检测器的散热器和向散热器送风的风扇。然而，这样的换热装置容易受其周围环境的温度条件影响。例如，当环境温度较低时，现有的换热装置不能有效地和／或快速地加热X射线检测器，且当环境温度较高时，现有的换热装置不能有效地和／或快速地冷却X射线检测器。因此，具有装配有这样的换热装置的X射线检测装置的操作环境受到限制，例如，不能高于34℃。
发明内容
本发明的示例性实施例的目的在于克服现有技术中的上述的和／或其他的问题。因此，本发明的示例性实施例提供了一种可以提高换热效率的换热装置、X射线检测装置和X射线成像设备。
根据一个示例性实施例，提供了一种换热装置。该换热装置包括：第一换热回路，被构造为与X射线检测器进行换热；加热器，被构造为加热第一换热回路中的换热流体；第二换热回路，被设置为与X射线检测器进行换热；散热器，被构造为冷却第二换热回路中的换热流体。
根据另一个示例性实施例，提供了一种X射线检测装置。该X射线检测装置包括：X射线检测器，被构造为接收X射线并将接收的X射线转换为电信号；如上所述的换热装置，设置在X射线检测器的与接收X射线的表面相对的相对表面上。
根据又一个示例性实施例，提供了一种X射线成像设备。该X射线成像设备包括：X射线产生装置，被构造为产生X射线并将产生的X射线照射到待成像的目标对象；如上所述的X射线检测装置，被构造为接收穿过目标对象的X射线并将接收的X射线转换成用于生成目标对象的图像的电信号。
通过下面的详细描述、附图以及权利要求，其他特征和方面会变得清楚。
附图说明
通过结合附图对于本发明的示例性实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中：
图1是示出根据示例性实施例的换热装置的透视图；
图2是示出根据示例性实施例的换热装置的正视图；
图3是示出根据示例性实施例的第一换热回路的透视图；
图4是示出根据示例性实施例的第二换热回路的透视图；
图5是示出根据示例性实施例的第一换热回路和第二换热回路组装在一起的状态的透视图；
图6是示出根据示例性实施例的第一换热回路和加热器的组装在一起的状态的透视图；
图7是示出根据示例性实施例的散热器的透视图；
图8是示出根据示例性实施例的第二散热回路与散热器组装在一起的状态透视图；
图9是示出根据示例性实施例的X射线检测装置的示图；
图10是示出根据示例性实施例的包括在X射线检测装置中的包括彼此连通的加热器的多个换热装置的透视图；
图11是示出根据示例性实施例的X射线成像装置的示意图。
具体实施方式
以下将描述本发明的具体实施方式，需要指出的是，在这些实施方式的具体描述过程中，为了进行简明扼要的描述，本说明书不可能对实际的实施方式的所有特征均作详尽的描述。应当可以理解的是，在任意一种实施方式的实际实施过程中，正如在任意一个工程项目或者设计项目的过程中，为了实现开发者的具体目标，为了满足系统相关的或者商业相关的限制，常常会做出各种各样的具体决策，而这也会从一种实施方式到另一种实施方式之间发生改变。此外，还可以理解的是，虽然这种开发过程中所作出的努力可能是复杂并且冗长的，然而对于与本发明公开的内容相关的本领域的普通技术人员而言，在本公开揭露的技术内容的基础上进行的一些设计，制造或者生产等变更只是常规的技术手段，不应当理解为本公开的内容不充分。
除非另作定义，权利要求书和说明书中使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属技术领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“一个”或者“一”等类似词语并不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同元件，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，也不限于是直接的还是间接的连接。
图1是示出根据示例性实施例的换热装置的透视图，图2是示出根据示例性实施例的换热装置的正视图。如图1和图2中所示，换热装置100可以包括第一换热回路110、第二换热回路130(见图4)、加热器150和散热器170。
图3是示出根据示例性实施例的第一换热回路的透视图。如图3中所示，第一换热回路110可以包括第一通道111、第二通道113和连接第一通道111和第二通道113的第三通道115。因此，换热流体可以流过第一通道111、第二通道113和第三通道115，从而在第一换热回路110中循环。这里，换热流体可以是诸如水、有机溶液和液态的金属合金等。液态的金属合金可以具有比水更低的粘滞系数和更高的导热系数。例如，液态的金属合金可以为包含钠、钾和／或其他金属的在常温下呈液态的金属合金，例如钠钾合金。
第一通道111可以被设置为与X射线检测器相邻。如图9中所示，第二通道113可以被设置为与加热器150相邻。因此，换热流体可以在流过第二通道113时与加热器150进行换热，从而被加热器150加热。然后，被加热器150加热的换热流体可以经第三通道115流动到第一通道111，从而与X射线检测器进行换热，以对X射线检测器进行加热。如此，通过换热流体在第一换热回路110中的循环，可以对X射线检测器进行加热，以升高X射线检测器的温度。此外，为了增加换热流体与X射线检测器之间的换热效率，可以将第一通道111设置为包括多条子通道。
图4是示出根据示例性实施例的第二换热回路的透视图。如图4中所示，第二换热回路130可以包括第四通道131、第五通道133和连接第四通道131和第五通道133的第六通道135。因此，换热流体可以流过第四通道131、第五通道133和第六通道135，从而在第二换热回路130中循环。第二换热回路130中的换热流体可以与第一换热回路110中的换热流体相同或不同，例如，第一换热回路110和第二换热回路130可以包括液态的金属合金。
第四通道131可以被设置为与X射线检测器相邻，如图9中所示，第五通道133可以被设置为与散热器170的包括多个散热器鳍的第二部分173相邻。因此，换热流体可以在流过第五通道133时与散热器170的第二部分173进行换热，从而被散热器170的第二部分173冷却。然后，被第二部分173冷却的换热流体可以经第六通道135流动到第四通道131，从而与X射线检测器进行换热，以对X射线检测器进行冷却。如此，通过换热流体在第二换热回路130中的循环，可以对X射线检测器进行冷却，以降低X射线检测器的温度。此外，为了增加换热流体与X射线检测器之间的换热效率，可以将第四通道131设置为包括多条子通道。
图5是示出根据示例性实施例的第一换热回路和第二换热回路组装在一起的状态的透视图。如图5中所示，第二换热回路130的第四通道131可以被设置在X射线检测器与第一换热回路110的第一通道111之间。因此，可以提高第一换热回路110与X射线检测器之间的换热效率。然而，示例性实施例不限于此，在其他的示例性实施例中，可以将第一换热回路110的第一通道111设置在X射线检测器与第二换热回路130的第四通道131之间。
图6是示出根据示例性实施例的第一换热回路和加热器的组装在一起的状态的透视图。如图6所示，加热器150可以分别设置在第一换热回路110的两侧处。加热器150可以包括填充有加热介质的换热空间。这里，加热介质可以被预先加热并被注入到加热器150的换热空间中。加热介质可以为诸如工业用油或其他有机溶液等的液体。例如，加热介质可以为工业用蓖麻油。第一换热回路110的第二通道113可以进入到加热器150的换热空间中。因此，换热流体在流过第二通道113时可以与加热介质进行换热。
图7是示出根据示例性实施例的散热器的透视图，图8是示出根据示例性实施例的第二散热回路与散热器组装在一起的状态透视图。如图7和图8中所示，散热器170可以包括接触X射线检测器的第一部分171和从第一部分延伸并包括多个散热器鳍的第二部分173。第二换热回路130的第四通道131设置可以在散热器170的第一部分171中，以与X射线检测器相邻。此外，第二换热回路130的第五通道133可以设置在散热器的第二部分173中。此外，第一换热回路110的第一通道111也可以设置在散热器170的第一部分171中，以与X射线检测器相邻。
换热装置100还可以包括风扇190，如图2中所示。风扇190可以被设置为与散热器170相邻并向散热器送风，从而增加散热器170的散热效率。例如，风扇190可以向具有散热器鳍的第二部分173送风，以进一步提高散热器170的散热效率。此外，如图2中所示，换热装置100还可以包括电磁泵V1和V2。电磁泵V1和V2可以分别控制第一换热回路110和第二换热回路130中的换热流体的流速。因此，当需要加热X射线检测器时，电磁泵V1可以操作，以使诸如液态的金属合金的换热流体以一定的流速在第一换热回路110中循环，从而与加热器150和X射线检测器进行换热；同时，电磁泵V2可以操作，以使第二换热回路130中的换热流体不进行循环流动。相反，当需要冷却X射线检测器时，电池阀V2可以操作，以使换热流体以一定的流速在第二换热回路130中循环，从而与散热器170和X射线检测器进行换热；同时，电池阀V1可以操作，以使第一换热回路110中的换热流体不进行循环流动。电磁泵V1和电磁泵V2可以分别设置在合适的位置处，以对第一换热回路110和第二换热回路130中的流体的流速进行上述控制。在一个实施例中，电磁泵V1和电磁泵V2可以分别设置在第一换热回路110的第三通道115和第二换热回路130的第六通道135处。这里，通过电磁泵产生的磁场来控制液态的金属合金的流动是已知的，因此将不再对其进行详细描述。
根据示例性实施例，换热装置可以包括第一换热回路和第二换热回路，从而提高了加热装置对X射线检测器的加热效率以及散热器对X射线检测装置的冷却效率。此外，第一和第二换热回路中可以包括液态的金属合金，从而进一步提高了换热效率，并可以改善X射线检测器的温度分布的均匀性。另外，可以通过设置电磁泵来控制液态的金属合金的流动，从而简化了换热装置的结构。
图9是示出根据示例性实施例的X射线检测装置的示图。这里，为了简明起见，将省略对于与上面描述的元件相同或相似元件的重复描述。
如图9中所示，X射线检测装置10可以包括如上所述的换热装置100和X射线检测器200。X射线检测器200可以接收X射线，并可以将接收的X射线转换为电信号。换热装置100可以设置在X射线检测器200的与接收X射线的表面相对的相对表面上，从而与X射线检测器200进行换热，以将X射线检测器200的温度保持恒定。
X射线检测装置10可以包括多个X射线检测器200，例如、X射线检测器200的数量可以为64、128、256等。虽然在图10中示出了一个X射线检测器200与一个换热装置100对应，但是示例性实施例不限于此，一个散热装置100可以与两个或两个以上的X射线检测器200对应。即，一个散热装置100可以设置在两个或两个以上的X射线检测器200的相对表面上。
图10是示出根据示例性实施例的包括在X射线检测装置中的包括彼此连通的加热器的多个换热装置的透视图。在一个示例性实施例中，当X射线检测装置10包括多个散热装置100时，多个散热装置100的位于相同侧部处的加热器150的换热空间可以彼此连通，在图10中由标号150’表示将这样的彼此连通的加热器。因此，加热介质能够在彼此连通的加热器150之间流动。因此，可以简化X射线检测装置10的结构，并可以使换热空间彼此连通的散热装置100向对应的X射线检测器200均匀地提供热量。
图11是示出根据示例性实施例的X射线成像装置的示意图。这里，为了简明起见，将省略对于与上面描述的元件相同或相似元件的重复描述。
如图11中所示，X射线成像装置可以包括如上所述的X射线检测装置10和X射线产生装置20。X射线产生装置20可以产生X射线，并可以将产生的X射线照射到待成像的目标对象(例如，待诊断的用户)。X射线检测装置20可以接收穿过目标对象的X射线，并可以将接收的X射线转换成用于生成目标对象的图像的电信号。此外，虽然在图11中没有示出，但是X射线成像装置还可以包括对由X射线检测装置20转换的电信号进行处理以生成目标对象的图像的图像处理器、以及显示由图像处理器生成的图像的显示器。
根据示例性实施例，换热装置可以以改善的换热效率对X射线检测装置中的X射线检测器进行换热，以将X射线检测器的温度保持恒定。因此，装备由这样的换热装置的X射线检测装置以及X射线成像装置可以在较宽的环境温度范围条件下运行。
上面已经描述了一些示例性实施例。然而，应该理解的是，可以做出各种修改。例如，如果所描述的技术以不同的顺序执行和／或如果所描述的系统、架构、设备或电路中的组件以不同方式被组合和／或被另外的组件或其等同物替代或补充，则可以实现合适的结果。相应地，其他实施方式也落入权利要求的保护范围内。
Claims (12)
1.一种换热装置，包括：
第一换热回路，被构造为与X射线检测器进行换热；
加热器，被构造为加热第一换热回路中的换热流体；
第二换热回路，被设置为与X射线检测器进行换热；
散热器，被构造为冷却第二换热回路中的换热流体，其中，
第一换热回路包括与X射线检测器相邻的第一通道、与加热器相邻的第二通道和连接第一通道和第二通道的第三通道，其中，第一换热回路中的换热流体在流过第一通道时与X射线检测器进行换热，并在流过第二通道时与加热器进行换热；
第二换热回路包括与X射线检测器相邻的第四通道、与散热器相邻的第五通道和连接第四通道和第五通道的第六通道，其中，第二换热回路中的换热流体在流过第四通道时与X射线检测器进行换热，并在流过第五通道时与散热器进行换热。
2.如权利要求1所述的换热装置，其中，第二换热回路的第四通道设置在X射线检测器与第一换热回路的第一通道之间。
3.如权利要求1所述的换热装置，其中，第一换热回路的第一通道和第二换热回路的第四通道分别包括多个子通道。
4.如权利要求1所述的换热装置，其中，加热器被设置在第一换热回路的两侧处，并包括填充有加热介质的换热空间，第一换热回路的第二通道分别设置在加热器的换热空间中，从而换热流体在流过第二通道时与加热介质进行换热。
5.如权利要求1所述的换热装置，其中，散热器包括接触X射线检测器的第一部分和从第一部分延伸并包括多个散热器鳍的第二部分，第一换热回路的第一通道和第二换热回路的第四通道设置在散热器的第一部分中，第二换热回路的第五通道设置在散热器的第二部分中。
6.如权利要求1所述的换热装置，其中，所述换热装置还包括：
第一电磁泵，被构造为控制第一换热回路中的换热流体的流速；
第二电磁泵，被构造为控制第二换热回路中的换热流体的流速。
7.如权利要求1所述的换热装置，其中，所述换热装置还包括：
风扇，设置为与散热器相邻并向散热器送风。
8.如权利要求1所述的换热装置，其中，换热流体为液态的金属合金。
9.一种X射线检测装置，包括：
X射线检测器，被构造为接收X射线并将接收的X射线转换为电信号；
多个如权利要求1至权利要求8中的任意一项所述的换热装置，设置在X射线检测器的与接收X射线的表面相对的相对表面上。
10.如权利要求9所述的X射线检测装置，其中，所述X射线检测装置包括多个X射线检测器和分别设置在所述多个X射线检测器中的至少一个X射线检测器的相对表面上的多个换热装置。
11.如权利要求9所述的X射线检测装置，其中，每个换热装置的加热器被设置在第一换热回路的两侧处，并包括填充有加热介质的换热空间，第一换热回路的第二通道分别设置在加热器的换热空间中，从而换热流体在流过第二通道时与加热介质进行换热；所述多个换热装置的位于相同侧部处的加热器的换热空间彼此连通。
12.一种X射线成像设备，包括：
X射线产生装置，被构造为产生X射线并将产生的X射线照射到待成像的目标对象；
如权利要求9至权利要求11中的任意一项权利要求所述的X射线检测装置，被构造为接收穿过目标对象的X射线并将接收的X射线转换成用于生成目标对象的图像的电信号。
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