计算机层析X射线摄影仪的门架制造技术

本发明专利技术涉及一种计算机层析Ｘ射线摄影仪的门架（２），其包括支承体（４）和用于支承可旋转的旋转车的支承圈（６）。支承体（４）在其内部具有按流动技术与支承圈（６）连通的空腔。在支承圈（６）的径向内圆周面上安装具有沿周向变化的横截面的冷却通道（２２）的冷却圈（８）。此外，冷却圈（８）具有包括加固筋（３０）的冷却圈区（２８）。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种计算机层析X射线摄影仪的门架，包括支承体和用于支承可旋转的旋转车的支承圈，其中，支承圈和支承体具有用于向旋转车输入冷却介质的冷却通道。
技术介绍
在计算机层析X射线摄影仪中利用X射线方法产生患者体内的三维层析图像。为此借助于一般情况下具有环绕拍摄对象旋转的X射线辐射器和摄影系统的扫描单元产生二维X射线断面图像，从这些图像中重建三维层析图像。计算机层析X射线摄影仪通常包括不运动部分，它由环绕患者容纳室设置的支承圈和支承圈的支承体组成。支承圈上支承可旋转的旋转车，旋转车包括X射线辐射器和相对置的X射线探测器。旋转车连同所述不运动部分通常称为门架。这种计算机层析X射线摄影仪中存在的问题特别在是X射线辐射器和X射线探测器中附带产生的热量的排放问题，因为用于产生X射线放射的99％能量转变成热量。例如借助于通风机的局部空气冷却在计算机层析X射线摄影仪中不能或者只能有限地使用。借助于刚性或者柔性的冷却介质管道输入与排放气态或者液态冷却介质不能或者只能以高支出的方式实现，特别是这种管道不能妨碍旋转车所要求的旋转性能。迄今为止在这种计算机层析X射线摄影仪中使用的冷却系统大多由安装在支承圈内部的多个换热器组成。为将在旋转X射线辐射器上产生的热量尽可能有效地从旋转车的内部排出，传统上直接靠近X射线辐射器安装共同旋转的换热器。这种第一换热器将热量排放到周围空气里。加热的空气例如可以通过第二换热器冷却，该第二换热器将从空气中吸收的热量排放到支承图外面的冷却系统内。DE 199 45 413 A1例如介绍了一种计算机层析X射线摄影仪，其中，第二换热器相对于X射线辐射器位置固定地设置。工作期间吸收的热量通过设置在第二换热器内的冷却介质管道排放到支承圈外面的冷却系统内。事实证明此方面的缺点是，需要大量精密的机械和电气元件，它们由于其功能易于磨损并必须进行相应维护。另一缺点在于，门架由于所需换热器的体积尺寸必须相应将体积尺寸设计得很大。按照本申请的前言所述的计算机层析X射线摄影仪的另一种门架结构在WO2005/048843中已公开，其中取消了一定数量的换热器。依据该文献的计算机层析X射线摄影仪具有设计为空心型材和在其上面固定支承圈的支架。在支架内部形成的空心通道用于输入和排出冷却介质。所存在的问题特别是该计算机层析X射线摄影仪的稳定性，因为支承圈仅支承在包括两个垂直梁和一个具有一排空腔的底板的支架上。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种计算机层析X射线摄影仪的门架，该门架具有高效冷却系统并同时具有高度的稳定性。本专利技术所要解决的另一技术问题在于，提供一种具有这种门架的计算机层析X射线摄影仪。所述第一个技术问题依据本专利技术通过权利要求1特征部分的特征得以解决。据此用于输入冷却介质的冷却通道具有沿周向变化的横截面。这种结构可以结构简单和低成本地实现对门架的冷却。冷却介质在计算机层析X射线摄影仪工作时为冷却目的连续输入到支承圈的冷却通道内。从那里冷却介质进入到所要冷却的装置和构件所处的与冷却通道相邻的空间内。冷却通道特别是在支承圈的整个圆周面上延伸，从而计算机层析X射线摄影仪的旋转部件在其圆形轨迹的每个点上均可以得到非常有针对性的和有效的冷却。冷却通道的变化的横截面导致形成与冷却通道相邻的自由空间，它可以按照适当的方式用于提高支承圈的刚性并因此整个门架的稳定性。另一个主要优点在于，变化的横截面可与冷却通道内减少的冷却介质量相适应，从而保证均匀的流动和避免形成涡流。这种结构的第三个优点是，在支承圈内无需安装换热器。虽然作为对通过冷却介质冷却的补充可以附加地设有换热器。但仅在附加冷却效率比较小的情况下才采用这设计。此外，安装在支承圈内部的部件结构非常简单且其制造成本很低，从而将总设备的维护成本保持在很低程度上。在一种优选的扩展设计中，冷却通道具有最大横截面和最小横截面，这两横截面基本沿径向相对。这种结构可以适应冷却介质的流动方向，从而将冷却通道内的压力损耗降到最低限度。在另一种优选的扩展设计中，冷却圈在其最大横截面的区域内具有冷却介质的输入口。冷却介质从最大横截面流向沿径向相对的最小横截面以及一部分冷却介质为冷却目的在其路径上从冷却通道流出。因此冷却圈的沿流动方向减小的横截面通过简单的结构方式有效地与降低的冷却介质量相适应。此外优选最大横截面与最小横截面之间的过渡是连续的。因此保证冷却通道内特别良好的冷却介质分布。在最大横截面与最小横截面之间连续过渡的情况下，明显降低了形成涡流和脱流的危险，并可以在冷却通道的每个位置产生均匀流动。按照这种方式，既减少了压力损耗也降低了产生的流动噪声。在支承圈的径向内圆周面上相宜地设置具有冷却通道的沿周向横截面不变的冷却圈。冷却通道因此成为冷却圈的一部分。这种结构为低刚性的问题提供了一种结构上非常简单的解决方案。也就是利用冷却通道的减小横截面获得冷却圈内可以用于加固筋的自由空间。冷却通道的最大横截面最好径向上基本通过整个冷却圈地延伸。由此在最大横截面的区域内提供更大的空间以供使用，从而可以输入大量的冷却介质并保证特别有效的冷却。为提高门架的稳定性，最好在最大横截面与最小横截面之间圆周区域上在冷却通道外面定位的冷却圈区内安装加固筋。在计算机层析X射线摄影仪的旋转车的工作转速中，其振动特性的特征主要在于第一固有模式和所属的第一固有频率。在通过减小冷却通道横截面而空出的冷却圈区域内安装加固筋，从而提高了第一固有频率并因此提高了门架的刚性。优选冷却圈具有小于支承圈的轴向延伸长度。采用这种结构使冷却圈旁边具有空位，从而保证与旋转车共同旋转的所要冷却的部件沿整个支承圈的足够自由空间。最好冷却通道的至少一个侧壁具有将冷却介质输入到轴向邻接冷却腔内的通道。该冷却腔以支承圈和旋转车为界。通过这些通道冷却介质从冷却通道逸出并沿轴向甩到安置在冷却腔内的、在其环形轨道的每个位置的旋转部件上。在这种情况下，冷却通道内减少的冷却介质量通过冷却通道内减小的横截面得到以平衡，从而在部分冷却介质不断从冷却通道逸出后，冷却通道内的流动仍始终保持均匀。在一种优选的实施方式中。冷却圈定位在支承圈内部沿轴向的中央并在两侧由冷却腔包围。从冷却通道流出的冷却介质由此均匀地环绕冷却圈分布并起到统一地冷却冷却圈两侧上的部件的作用。所要冷却的部件在这种情况下相宜地被通流或者环流。冷却腔最好包括径向向外定向的排出口，用于将冷却介质排入到支承圈内。排出口通过冷却腔的整个外圆周面延伸并将冷却介质沿径向从冷却腔排出。冷却介质最后进入与支承圈流体连通的支承体内。这种设计的特征在于在达到高冷却效果的同时具有非常简单的结构。依据一种优选的扩展设计，支承体和支承圈构成冷却介质回路的元件。在此方面，冷却介质在门架内循环或保持在支承体内，从而与检查室没有或者仅有少量交换。这种设计在需要无菌的环境下是特别优选的。在一种特别有利的扩展设计中，具有用于压缩冷却介质的压缩机。这种设计的最大优点在于，该压缩机需要很少的空间位置并可以直接安装在支承体附近或者与支承体一体化。冷却介质在经过压缩机后直接在最大横截面区域内输入到冷却通道内。由此产生一种紧凑和特别有效的冷却系统。最好通过换热器进一步增强冷却介质的热力学作用。换热器优选与压缩机相邻定位并可以连接在例本文档来自技高网...

【技术保护点】
计算机层析Ｘ射线摄影仪的门架（２），包括支承体（４）和用于支承可旋转的旋转车的支承圈（６），其中，所述支承圈（６）具有用于向所述旋转车输入冷却介质（Ｋ）的冷却通道（２２），其特征在于，所述冷却通道（２２）具有沿周向变化的横截面。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：弗里德里克迪斯特勒，托拜厄斯纳茨曼，丽塔克鲁格，
申请(专利权)人：西门子公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]