一种医疗加速器用水风一体式液冷系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种医疗加速器用水风一体式液冷系统，包括储水罐、循环泵、膨胀罐、电加热器、空气散热器、主过滤器和监测装置，所述储水罐通过管道与加速器连接，所述循环泵设于储水罐内，所述膨胀罐设于循环泵的进水口，所述电加热器设于循环泵出水口一侧的管道上，所述空气散热器设于电加热器和靠近循环泵进水口一侧的管道上，所述储水罐的出水口通过管道与主过滤器的入水口连接，所述主过滤器的出水口与加速器的入口连接形成密闭式水冷系统；所述监测装置上设于管道上。本实用新型专利技术将风冷和水冷集于一体，具有体积小，集成度高、噪音低、维护方便等优点。维护方便等优点。维护方便等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种医疗加速器用水风一体式液冷系统


[0001]本技术属于医疗器械
，特别涉及一种医疗加速器用水风一体式液冷系统 。

技术介绍

[0002]医用加速器是一种粒子加速器，用于治疗肿瘤。医用加速器包括磁铁、电源、真空泵、高频腔等强电强磁设备，这些热源分布数量多、型式多样，集中在回转架上，同回转架一同旋转，可360度旋转。水风一体式液冷系统也集成在回转架上，随回转架一同旋转。液冷系统供水温度30℃，控温精度可达
±
（0.2
‑
2）℃。液冷系统与加速器之间采用橡胶软管连接。
[0003]回旋加速器发热功率≤50kW，1
‑
15Mev低中能加速器，液冷系统的水质≤10μS/cm；＞15Mev高能加速器，液冷系统的水质≤0.5μS/cm。由于加速器的高磁场和高频谐振腔，并间歇性的旋转工作，对液冷系统的可靠性要求很高，液冷系统需密封性良好、无渗漏，液冷系统中的带电设备：水泵电机、风机、仪器仪表、控制柜等都经过EMC测试，在高磁场，高电压环境下，液冷系统均能正常工作。
[0004]由于加速器内部是封闭空间，容易造成热风回流，引起冷风和热风混合，造成制冷效果大幅度降低。因此根据加速器回转架的结构类型，设计同等形状的外壳、冷通道、热通道，外壳下方是冷空气的进风口，轴向进风进入到冷通道，冷空气在冷通道中循环，液冷系统的空气散热器的风机工作时，抽取冷空气，冷空气带走液冷系统的热量，热空气进入到热通道，热空气在热通道中循环。
[0005]同时由于加速器不断旋转，对液冷系统的流量的稳定性、仪器仪表的防震性提出了很高要求，因而现有的加速器及其冷却系统还有待于改进。

技术实现思路

[0006]技术目的：为了克服以上不足，本技术提供了一种医疗加速器用水风一体式液冷系统 ，通过对冷却系统的结构进行了优化，将风冷和水冷集于一体，具有体积小，集成度高、噪音低、维护方便等优点，同时冷却介质在主循环泵动力作用下进入分水器后进入到各发热器件，将发热器件工作时产生的热量带出，再经空气散热器组件将热量导出到环境中，在主循环回路设置储水罐，避免热负载变化时冷却介质温度骤升骤降，在循环泵入口设置气囊式膨胀罐，预充压力为密闭式冷却系统提供静压，同时确保冷却介质压力稳定在设计范围内，防止水泵气蚀或系统压力过高，保证整个液冷系统运行的稳定性。
[0007]技术方案：为了实现上述目的，本技术提供了一种医疗加速器用水风一体式液冷系统 ，包括：储水罐、循环泵、膨胀罐、电加热器、空气散热器、主过滤器和监测装置，所述储水罐通过管道与加速器连接，所述循环泵设于储水罐内，所述膨胀罐设于循环泵的进水口，所述电加热器设于循环泵出水口一侧的管道上，所述空气散热器设于电加热器和靠近循环泵进水口一侧的管道上，所述储水罐的出水口通过管道与主过滤器的入水口连接，所述主过滤器的出水口与加速器的入口连接形成密闭式水冷系统；所述监测装置上设于管
道上。本技术中所述的一种医疗加速器用水风一体式液冷系统，通过对冷却系统的结构进行了优化，将风冷和水冷集于一体，具有体积小，集成度高、噪音低、维护方便等优点，同时冷却介质在主循环泵动力作用下进入分水器后进入到各发热器件，将发热器件工作时产生的热量带出，再经空气散热器组件将热量导出到环境中，在主循环回路设置储水罐，避免热负载变化时冷却介质温度骤升骤降，在循环泵入口设置气囊式膨胀罐，预充压力为密闭式冷却系统提供静压，同时确保冷却介质压力稳定在设计范围内，防止水泵气蚀或系统压力过高，保证整个液冷系统运行的稳定性。
[0008]其中，所述监测装置包括一组压力变送器、一组流量变送器和一组温度传感器，所述压力变送器设于循环泵的进水管道和主过滤器的出水管道上，所述流量变送器设于加速器的出口与电加热器进口之间的管道上，所述温度传感器设于加速器的入口和出口管道上。压力变送器、流量变送器以及温度传感器的设置，能够对管道上的数据进行及时采集，保证整个系统的正常运行。
[0009]进一步的，所述压力变送器包括第一压力变送器和第二压力变送器，所述第一压力变送器设于循环泵的出口与加速器入口之间的管道上，所述第二压力变送器设于膨胀罐的出口与储水罐入口之间的管道上。
[0010]进一步的，所述温度传感器包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度传感器设于第一压力变送器和加速器入口之间的管道上，所述第二温度传感器设于加速器出口和电加热器之间的管道上。
[0011]进一步的，所述空气散热器内设有风机。液冷系统采用风冷散热的型式，将系统内的热量散入到室内环境中。
[0012]进一步的，还包括设于医疗加速器轴向外侧的壳体，所述加速器的圆周方向外侧设有冷通道和热通道，所述壳体的底部设有进风口，位于冷通道和热通道之间的壳体上设有出风口，所述热通道相对于冷通道的圆心方向外一侧。
[0013]进一步的，所述循环泵采用变频泵，其工作频率50Hz，并外置变频器，且所述循环泵内设有止回阀。可以很好的适应旋转工况，保证输出的流量稳定。在小流量下也能确保高扬程。水泵内置止回阀，有效防止停机或旋转工况下，冷却介质的回流冲击水泵叶轮，水泵放置在储水罐内，利用卡箍将水泵固定，水泵出口与管道焊接，水泵进口保证冷却介质的进水。
[0014]进一步的，所述风机采用EC轴流风机，EC轴流风机内置控制器。EC轴流风机内置控制器，可实现PWM控制，控制风机的转速，进而控制供水温度。
[0015]进一步的，还包括加速器外壳，所述加速器外壳设于冷通道的一侧，所述加速器外壳的下方设有第一进风口，上方设有第一出风口，所述第一出风口与出风口对应设置。冷风在冷通道中循环，从冷水机组的出风位置出风，热风在热通道中循环，然后从加速器的外壳出风口出风。
[0016]进一步的，还包括PLC控制器，所述加速器、储水罐、循环泵、膨胀罐、电加热器、空气散热器、主过滤器、风机和监测装置均与PLC控制器连接。控制系统通过控制水泵、散热器与加热器的启停，将水温控制在设定温度，PLC控制器的设置能够实时监控水泵、电加热器和风机等机电设备及仪表，当机电设备和仪表产生故障或非正常运行时发出预警信号。
[0017]上述技术方案可以看出，本技术具有如下有益效果：
[0018]1、本技术中所述的一种医疗加速器用水风一体式液冷系统，通过对冷却系统的结构进行了优化，将风冷和水冷集于一体，具有体积小，集成度高、噪音低、维护方便等优点，同时冷却介质在主循环泵动力作用下进入分水器后进入到各发热器件，将发热器件工作时产生的热量带出，再经空气散热器组件将热量导出到环境中，在主循环回路设置储水罐，避免热负载变化时冷却介质温度骤升骤降，在循环泵入口设置气囊式膨胀罐，预充压力为密闭式冷却系统提供静压，同时确保冷却介质压力稳定在设计范围内，防止水泵气蚀或系统压力过高，保证整个液冷系统运行的稳定性。
[0019]2、本技术中所述循环泵采用变频泵，其工作频率50Hz，并外置变频器，且所述循环泵内本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医疗加速器用水风一体式液冷系统，其特征在于：包括：储水罐（2）、循环泵（3）、膨胀罐（4）、电加热器（5）、空气散热器（6）、主过滤器（7）和监测装置（9），所述储水罐（2）通过管道与加速器（1）连接，所述循环泵（3）设于储水罐（2）内，所述膨胀罐（4）设于循环泵（3）的进水口，所述电加热器（5）设于循环泵（3）出水口一侧的管道上，所述空气散热器（6）设于电加热器（5）和靠近循环泵（3）进水口一侧的管道上，所述储水罐（2）的出水口通过管道与主过滤器（7）的入水口连接，所述主过滤器（7）的出水口与加速器（1）的入口连接形成密闭式水冷系统；所述监测装置（9）上设于管道上。2.根据权利要求1所述的医疗加速器用水风一体式液冷系统，其特征在于：所述监测装置（9）包括一组压力变送器（91）、一组流量变送器（92）和一组温度传感器（93），所述压力变送器（91）设于循环泵（3）的进水管道和主过滤器（7）的出水管道上，所述流量变送器（92）设于加速器（1）的出口与电加热器（5）进口之间的管道上，所述温度传感器（93）设于加速器（1）的入口和出口管道上。3.根据权利要求2所述的医疗加速器用水风一体式液冷系统，其特征在于：所述压力变送器（91）包括第一压力变送器和第二压力变送器，所述第一压力变送器设于循环泵（3）的出口与加速器（1）入口之间的管道上，所述第二压力变送器设于膨胀罐（4）的出口与储水罐（2）入口之间的管道上。4.根据权利要求2所述的医疗加速器用水风一体式液冷系统，其特征在于：所述温度传感器（93）包括第一温度传感器和第二温度传感器，所述第一温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘荣华，陈平，周界创，
申请(专利权)人：比赫电气太仓有限公司，
类型：新型
国别省市：