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具有冷却系统的磁共振装置及冷却超导主励磁线圈的方法

  • 专利名称
    具有冷却系统的磁共振装置及冷却超导主励磁线圈的方法
  • 发明者
    S.比伯, T.斯佩克纳
  • 公开日
    2014年11月12日
  • 申请日期
    2014年5月8日
  • 优先权日
    2013年5月10日
  • 申请人
    西门子公司
  • 文档编号
    A61B5/055GK104138262SQ201410191951
  • 关键字
  • 权利要求
    1. 一种具有磁体单元(11)和其他单元(29, 40)的磁共振装置(10),所述磁体单元包 括至少一个超导主励磁线圈(13)、包围该至少一个超导主励磁线圈(13)的磁体壳体单 元、具有用于冷却该至少一个超导主励磁线圈(13)的至少一个冷却循环(25)和热吸收单 元(26, 50)的冷却系统(15), 其特征在于, 所述冷却系统(15)具有带有至少一个第一冷却模式的转换单元(28),其中,所述转换 单元(28)在第一冷却模式中将所述冷却系统(15)的至少一个冷却循环(25)与所述其他 单元(29, 40)耦合以用于热能交换2. 根据权利要求1所述的磁共振装置(10),其特征在于,所述转换单元(28)具有 至少两个冷却模式,并且对所述转换单元(28)的冷却模式的选择取决于所述热吸收单元 (26, 50)的运行状态3. 根据权利要求2所述的磁共振装置(10),其特征在于,所述热吸收单元(26, 50)的 运行状态包括所述热吸收单元(26, 50)的故障状态4. 根据上述权利要求中任一项所述的磁共振装置(10),其特征在于,所述热吸收单元 (26)包括第二冷却循环5. 根据上述权利要求中任一项所述的磁共振装置(10),其特征在于,所述冷却系统 (15)具有低温单元(16),所述低温单元构造为用于冷却所述超导主励磁线圈(13)的冷却 液,其中,所述低温单元(16)在第一冷却模式中借助所述转换单元(28)能够转换到安全运 行状态中6. 根据上述权利要求中任一项所述的磁共振装置(10),其特征在于,所述冷却系统 (15)具有至少一个阀单元(30),其中所述阀单元(30)能够由所述转换单元(28)控制7. 根据上述权利要求中任一项所述的磁共振装置(10),其特征在于,所述冷却系统 (15)包括至少一个用于采集冷却温度的温度传感器单元(32)8. 根据权利要求7所述的磁共振装置(10),其特征在于,所述转换单元(28)构造为, 在所述冷却温度超过阈值时将所述其他单元(29, 40)从所述第一冷却循环(25)热退耦9. 根据上述权利要求中任一项所述的磁共振装置(10),其特征在于,所述其他单元 (29, 40)独立于所述热吸收单元构造(26, 50)10. 根据上述权利要求中任一项所述的磁共振装置(10),其特征在于,所述磁体单元 (11)具有梯度线圈单元(19),并且所述其他单元(29)至少部分地由所述梯度线圈单元 (19)形成11. 根据上述权利要求中任一项所述的磁共振装置(10),其特征在于电子单元(21), 其中,所述其他单元(29)至少部分地由所述电子单元(21)形成12. 根据上述权利要求中任一项所述的磁共振装置(10),其特征在于,所述其他单元 (40)至少部分地包括特别地构造为用于热存储和/或能量存储的单元(41)13. -种用于冷却按照上述权利要求中任一项所述的磁共振装置(10)的超导主励磁 线圈(13)的方法,其中,冷却系统(15)的热吸收单元(26, 50)的故障状态导致转换单元 (28)的第一冷却模式,并且在该第一冷却模式中所述冷却系统(15)的冷却循环(25)与其 他单元(29, 40)热耦合14. 根据权利要求13所述的方法,其特征在于,在所述转换单元(28)的第一冷却模式 中,所述冷却系统(15)的低温单元(16)按照安全运行状态运行15.根据权利要求13或14所述的方法,其特征在于,在所述第一冷却模式中监视所述 其他单元(29, 40)的冷却温度
  • 技术领域
    [0001] 本发明涉及一种具有磁体单元和其他单元的磁共振装置,所述磁体单元包括至少 一个超导主励磁线圈、包围该至少一个超导主励磁线圈的磁体壳体单元、具有用于冷却至 少一个超导主励磁线圈的至少一个冷却循环和热吸收单元的冷却系统
  • 专利摘要
    本发明从具有磁体单元和其他单元的磁共振装置出发,所述磁体单元包括至少一个超导主励磁线圈、包围该至少一个超导主励磁线圈的磁体壳体单元、具有用于冷却至少一个超导主励磁线圈的至少一个冷却循环和热吸收单元的冷却系统,其中冷却系统具有带有至少一个第一冷却模式的转换单元,其中转换单元在第一冷却模式中将冷却系统的至少一个冷却循环与其他单元耦合以用于热能交换。
  • 发明内容
  • 专利说明
    具有冷却系统的磁共振装置及冷却超导主励磁线圈的方法
  • 专利详情
  • 全文pdf
  • 权力要求
  • 说明书
  • 法律状态
具有冷却系统的磁共振装置及冷却超导主励磁线圈的方法 [0002] 磁共振装置为了冷却超导主励磁线圈通常包括具有两个冷却循环的冷却系统。第 一冷却循环在此热耦合到具有氦压缩机和构造为用于冷却在大约_270°C温度时的氦的冷 头的低温单元。在此低温单元的废热被传输到第一冷却循环。冷却系统的第二冷却循环热 耦合到第一冷却循环,从而第一冷却循环的热能被传输到第二冷却循环。这样确保第一冷 却循环始终具有用于冷却低温单元的有利的低温。 [0003] 如果现在发生第二冷却循环的失效,则超导主励磁线圈的冷却不再得到保证,因 为这最终也导致第一冷却循环的过热和/或断开。特别地,在第二冷却循环失效的情况下 需要断开第一冷却循环,因为不再导出第一冷却循环的和由此低温单元的废热。如果低温 单元(特别是氦压缩机和冷头)不再能够被运行,则这导致在低温单元的氦容器中存在的 氦的蒸发和由此提高在氦容器中的氦压力。在此如果氦压力超过了边界值,则氦从氦容器 中开始泄漏,由此对于磁共振设备的运行可能产生在重新取得氦的情况下的高成本。例如 在冷却系统失效的情况下可能包括每小时大约2升至3升液态氦的蒸发率。 [0004] 该问题特别是在具有降低的氦填充体积的磁共振装置情况下是特别不利的。在此 在冷却系统失效的短的持续时间之后就已经可能低于对于磁共振装置的安全运行来说所 需的在氦容器内部的最小的液态氦填充量。
[0005] 本发明要解决的技术问题特别地在于,提供一种用于冷却至少一个超导主励磁线 圈的冷却系统,其在冷却系统的单个子组件发生故障的情况下还保证超导主励磁线圈的冷 却,并且由此还保持主磁体的超导能力。
[0006] 本发明从具有磁体单元和其他单元的磁共振装置出发,所述磁体单元包括至少一 个超导主励磁线圈、包围该至少一个超导主励磁线圈的磁体壳体单元、具有用于冷却至少 一个超导主励磁线圈的至少一个冷却循环和热吸收单元的冷却系统。
[0007] 建议冷却系统具有带有至少一个第一冷却模式的转换单元,其中转换单元在第一 冷却模式中将冷却系统的至少一个冷却循环与其他单元耦合以用于热能交换。由此可以借 助磁共振装置的其他单元有利地支持超导主励磁线圈和/或冷却系统的冷却运行。特别地 在此可以在热吸收单元发生失效和/或故障的情况下保持超导主励磁线圈和/或冷却系统 的冷却运行,因为有利地,热能可以从冷却循环被输出到其他单元。特别地在此可以保证 超导主励磁线圈的超导能力。在此可以有利地降低和/或防止特别是在热吸收单元发生 失效和/或故障期间用于冷却超导主励磁线圈的低温单元的冷却液、例如氦的蒸发率。有 利地,其他单元包括至少一个子组件,该子组件具有高的热容和/或高的质量,从而可以进 行在其他单元内部热能的吸收和/或中间存储,并且这样可以补偿特别是热吸收单元的失 效。其他单元可以包括构造为特别地用于热能吸收的单元和/或包括在磁共振装置内部承 担其他功能并且仅在转换单元的第一冷却模式中承担热能吸收和/或热能的中间存储的 附加功能的单元。在此意义上,转换单元特别地理解为根据冷却模式将冷却循环与热吸收 单元和/或与其他单元关于在冷却循环和热吸收单元和/或其他单元之间的热能交换进行 耦合的单元。有利地,在第二冷却模式中冷却循环与用于在冷却循环和热吸收单元之间热 交换的热吸收单元耦合。此外,冷却循环与其他单元的耦合应当理解为特别是热耦合。冷 却系统的冷却循环优选与超导主励磁线圈的低温单元热耦合,其中低温单元具有用于冷却 超导主励磁线圈的特别是氦冷却循环的氦压缩机和/或冷头,从而借助转换单元可以将氦 冷却循环的和/或氦压缩机的废热经过冷却循环引导到其他单元。热吸收单元在此可以包 括第二冷却循环,其优选与至少一个冷却循环分开地构造,和/或包括热吸收单元,其至少 部分地可以集成到至少一个冷却循环中,例如集成到将冷却循环的热能输出到环境(特别 是空气)中的热交换单元中。
[0008] 此外建议转换单元具有至少两个冷却模式并且对转换单元的冷却模式的选择取 决于热吸收单元的运行状态。在此有利地可以实现用于冷却和/或用于导出超导主励磁线 圈的低温单元的热能、特别是氦冷却循环的热能的冗余的冷却系统。热吸收单元的运行状 态例如可以包括热吸收单元的正常的冷却状态或热吸收单元的故障状态。在此,在热吸收 单元的正常冷却状态中例如经过热交换器将热能从冷却循环传输和/或引导到热吸收单 元、特别是到热吸收单元的冷却介质,例如到空气。在热吸收单元的故障状态中出现热吸收 单元的失效和/或故障,从而热能从冷却循环到热吸收单元的交换的功能被阻碍。
[0009] 如果例如热吸收单元的运行状态包括热吸收单元的故障状态,则通过转换单元的 第一冷却模式和热能到其他单元的输出,尽管热吸收单元处于故障状态但仍可以保持冷却 和由此超导主励磁线圈的运行。特别地在此可以借助其他单元有利地渡过热吸收单元的失 效,并且由此保持主励磁线圈的超导能力。
[0010] 在本发明的其他构造中,建议热吸收单元包括第二冷却循环,由此有利地可以将 热吸收单元从冷却系统的至少一个冷却循环退耦。优选地,第二冷却循环借助热交换单元 与冷却系统的至少一个冷却循环耦合。
[0011] 在本发明的有利扩展中,建议冷却系统具有低温单元,所述低温单元构造为用于 冷却超导主励磁线圈的冷却液,其中在第一冷却模式中的低温单元借助转换单元可以转换 到安全运行状态中。这样在借助低温单元冷却冷却液的情况下形成的热能量可以被最小 化,因为在安全运行状态中低温单元例如仅还产生对于超导主励磁线圈的运行来说需要的 冷却功率的最小值。此外可以有利地保持和/或渡过超导主励磁线圈在长的时间段上的运 行(在该时间段例如热吸收单元处于故障状态中),其中,在故障状态中待渡过的时间段特 别地可以为直至数小时。低温单元的安全运行状态例如可以包括待机运行状态和/或脉动 的运行状态,其中低温单元的激活的模式和非激活的模式交替,在所述激活的模式下产生 用于冷却氦的冷却功率,在所述非激活的模式下不产生冷却功率。
[0012] 其他单元与第一冷却循环的结构简单的热耦合可以在冷却系统具有至少一个阀 单元时有利地实现,其中阀单元可以由转换单元控制。优选地在此可以根据转换单元的冷 却模式控制阀单元,特别是阀单元的单个阀,从而在热吸收单元的故障状态中冷却系统的 冷却循环可以这样被改变,使得其可以与其他单元热耦合。
[0013] 在本发明的其他构造中,建议冷却系统包括用于采集冷却温度的温度传感器单 元。其可以这样有利地采集其他单元的、特别是其他单元的热能存储器的温度。优选地,冷 却温度从温度传感器单元被传输和/或进一步传输到转换单元,从而始终可以借助转换单 元进行对冷却温度的监视和/或控制。
[0014] 如果转换单元构造为,在冷却温度超过阈值时将其他单元与第一冷却循环热退 耦,则可以实现对其他单元的有利的保护。特别地在此可以保护其他单元以防过热,如特别 地在具有与热能存储不同的功能的其他单元(该单元包括磁共振装置的已经存在的单元, 例如梯度线圈单元和/或电子单元等)的情况下这一点是有利的那样。
[0015] 此外建议其他单元独立于热吸收单元构造,由此其他单元对于特别是在热吸收单 元的故障状态的情况下的热能沉积可供使用,从而始终提供用于存储低温单元的废热的热 储备。
[0016] 有利地其他单元包括在磁共振装置内部已经存在的单元,其中其他单元除了热能 的存储之外还特别地具有对于磁共振装置的运行的其他功能,从而对于热能的中间存储提 供特别紧凑和节省成本的其他单元。
[0017] 如果磁体单元具有梯度线圈单元并且其他单元至少部分地由梯度线圈单元构成, 则冷却系统可以特别紧凑和节省成本地集成在磁共振装置内部,特别是在磁体单元内部。 特别地在此可以使用具有与热存储和/或能量存储不同的功能(例如产生梯度脉冲)的、 磁共振装置的已经存在的单元,作为用于渡过热吸收单元的失效的热能存储器。梯度线圈 单元优选由铜材料和玻璃纤维增强材料构成,其中铜材料具有大约〇. 35kJ/kgK的比热容 并且玻璃纤维增强材料具有大约1. lkJ/kgK的比热容。在梯度线圈单元大约500kg质量的 情况下梯度线圈单元可以在与具有低温单元的大约6kW的热功率的冷却系统的冷却循环 例如大约1小时的耦合时间之后具有大约60K的温度上升。
[0018] 此外磁共振装置可以具有电子单元,其中其他单元至少部分地由电子单元构成, 由此冷却系统同样可以特别紧凑和节省成本地集成在磁共振装置内部。在此也可以使用具 有与热存储和/或能量存储不同的功能的、磁共振装置的已经存在的单元,作为用于渡过 热吸收单元的失效的热能存储器。电子单元在此可以具有带有用于冷却单个电子组件的冷 却液的单独的冷却循环,其中特别地该单独的冷却循环优选地在热吸收单元的故障情况下 由转换单元将与冷却系统的冷却循环热稱合。冷却液优选地包括具有大约4kJ/kgK的比热 容的水。在对于梯度线圈单元相应的500kg水的重量假定和大约6KW低温单元的热功率的 情况下,在一小时之后预计仅大约10K的温度上升。
[0019] 此外其他单元至少部分地还可以包括超导主励磁线圈的外壳和/或其他对于专 业人员来说是有意义的、磁体单元的和/或磁共振装置的单元。
[0020] 热能从第一冷却循环的特别有利的导出可以在其他单元至少部分地包括特别为 热存储和/或为能量存储而构造的单元时有利地实现。在此其他单元例如可以包括石蜡存 储单元(Paraffinspeichereinheit),其烙融i:含是大约200kF/kg。此外可以考虑用于存储 和/或吸收来自于磁共振装置的冷却系统的热能的其他对于专业人员来说是有意义的外 部单元,例如已经在磁共振装置安装于其中的建筑物内部和/或在取暖设备内部安装的能 量存储单元和/或热存储单元。
[0021] 此外,本发明从用于冷却磁共振装置的超导主励磁线圈的方法出发,其中冷却系 统的热吸收单元的故障状态导致转换单元的第一冷却模式并且在该第一冷却模式中冷却 系统的冷却循环与其他单元热耦合。由此可以借助磁共振装置的其他单元有利地支持超导 主励磁线圈的和/或冷却系统的冷却运行。特别地在此在热吸收单元发生失效和/或故障 的情况下可以保持超导主励磁线圈和/或冷却系统的冷却运行,因为冷却系统的冷却循环 的热能有利地可以被输出到其他单元。特别地在此超导主励磁线圈的超导能力可以得到确 保。在此可以有利地降低和/或防止特别是在热吸收单元发生失效和/或故障的期间用于 冷却超导主励磁线圈的低温单元的冷却液、例如氦的蒸发率。
[0022] 在该方法的其他构造中,建议在转换单元的第一冷却模式中按照安全运行状态运 行冷却系统的低温单元。这样在借助低温单元冷却所述冷却液的情况下形成的热能量可以 被最小化,因为在安全运行状态中低温单元例如仅还产生对于超导主励磁线圈的运行所需 的冷却功率最小值。此外可以有利地保持和/或渡过超导主励磁线圈在长的时间段上的运 行(在该时间段例如热吸收单元处于故障状态),其中在故障状态中待渡过的时间段例如 可以为直至数小时。低温单元的安全运行状态例如可以包括脉动的运行状态。
[0023] 此外建议在第一冷却模式中监视其他单元的冷却温度。这样可以有利地保护其他 单元以防过热,如当其他单元至少部分包括在磁体单元内部和/或磁共振装置内部集成的 单元(该单元除了热能吸收的功能之外还具有对于磁体单元和/或磁共振装置的常规运行 的其他工作方式)时特别有利的那样。




[0024] 本发明的其他优点、特征和细节从以下描述的实施例以及结合附图得到。其中:
[0025] 图1以示意图示出按照本发明的磁共振装置,
[0026] 图2以示意图示出磁共振装置的冷却系统的第一实施例,
[0027] 图3以示意图示出磁共振装置的冷却系统的第二实施例,
[0028] 图4以示意图示出磁共振装置的冷却系统的第三实施例,以及
[0029] 图5示出用于冷却超导主励磁线圈的按照本发明的方法。


[0030] 图1示意性示出了按照本发明的磁共振装置10。磁共振装置10包括具有主磁体 12的磁体单元11,该主磁体具有用于产生强的和特别是恒定的主磁场14的超导主励磁线 圈13或多个超导主励磁线圈13。
[0031] 对于磁共振装置10的运行需要的是,超导主励磁线圈13或多个超导主励磁线圈 13利用由液态氦形成的冷却液被冷却到大约_270°C的温度。为此磁共振装置10、特别是磁 体单元11具有带有冷却单元16的冷却系统15。冷却单元16包括氦压缩机17和没有详细 示出的用于冷却氦的冷头。超导主励磁线圈13借助磁体壳体单元24向外屏蔽。
[0032] 磁体单元11还具有用于产生在成像期间用于空间编码的磁场梯度的梯度线圈单 元18。此外磁体单元11还具有用于激励偏振的高频天线单元19,所述偏振在由主磁体12 产生的主磁场14中调节。高频天线单元19将高频磁共振序列发送到基本上由患者容纳区 域20形成的检查空间中。此外磁共振装置10还具有构造为用于控制梯度线圈单元18和 用于控制高频天线单元19的电子单元21。
[0033] 此外磁共振装置10还具有用于容纳患者22的圆柱形患者容纳区域20,其中患者 容纳区域20在圆周方向上由磁体单元11圆柱形地包围。患者22可以借助磁共振装置10 的患者支撑装置23移动到患者容纳区域20中。患者支撑装置20为此具有卧榻,其可移动 地布置在磁共振装置10内部。
[0034] 为了排出低温单元16的废热,冷却系统15具有由第一冷却循环形成的冷却循环 25,和热吸收单元26,其中热吸收单元26包括第二冷却循环。第一冷却循环25关于热交 换与低温单元16耦合,以便在产生冷却功率期间将冷头的和/或氦压缩机17的废热排出。 为此第一冷却循环25具有冷却导管,冷却液在所述冷却导管中循环。冷却液例如可以由水 和/或其他对于专业人员来说是有意义的液体形成。第二冷却循环经过热交换单元27与 第一冷却循环25关于热交换耦合,从而来自于第一冷却循环25的热能可以被排出到第二 冷却循环中,并且这样始终保证低温单元16的有效冷却。热交换单元27在此可以布置在 第一冷却循环25和/或第二冷却循环内部。此外热交换单元也可以与第一冷却循环25和 与第二冷却循环分开地构造。
[0035] 冷却系统15此外还具有转换单元28。转换单元28包括多个冷却模式,其中在转 换单元28内部冷却模式的选择根据热吸收单元26的运行状态,特别是根据第二冷却循环 的运行状态来选择。为此转换单元28与第二冷却循环关于第二冷却循环的运行状态的采 集而耦合。
[0036] 第二冷却循环的运行状态可以包括故障状态,在所述故障状态中特别是借助第二 冷却循环不再能够保证和/或阻碍了热能的冷却和/或排出。此外,在故障状态中也可以 包括一种状态,在该状态中,不再能够保证第二冷却循环与第一冷却循环25的热交换。替 换地或附加地,第二冷却循环26的故障状态在此也可以包括热交换单元27的故障。第二 冷却循环的其他运行状态例如可以包括正常的冷却运行状态,在所述正常的冷却运行状态 中第二冷却循环不具有故障并且特别是进行在第一冷却循环25和第二冷却循环之间的热 能交换。
[0037] 如果第二冷却循环处于由故障状态形成的运行状态中,则在转换单元28内部选 择第一冷却模式。而如果第二冷却循环处于正常的冷却运行状态中,则在转换单元28内部 选择第二冷却模式。在该第二冷却模式中由转换单元28将第二冷却循环26与第一冷却循 环25关于热能的交换而热耦合。
[0038] 第二冷却循环的运行状态的采集和在转换单元28内部相应的冷却模式的选择自 动地和/或自主地在转换单元28内部进行。为此转换单元28具有所需的软件和/或计算 机程序,其存储在转换单元28的存储器单元内部并且当在转换单元的处理器上运行时执 行和/或引起用于采集第二冷却循环的运行状态和/或用于选择相应的冷却模式的这样的 步骤。
[0039] 在转换单元28的第一冷却模式中,由转换单元28进行第一冷却循环25关于热能 的交换而与由磁共振装置10所包括的其他单元29的耦合。其他单元29在此独立于冷却 系统15的第二冷却循环构造,从而在第二冷却循环的故障的情况下第一冷却循环25的热 能可以被排出到其他单元29,并且这样尽管第二冷却循环的故障状态却还能够保持磁体单 元11的运行。
[0040] 冷却系统15此外还具有带有多个阀的阀单元30。阀单元30的各个阀可以借助转 换单元28控制。在转换单元28的第一冷却模式中由转换单元28将布置在第一冷却循环 25内部的所有的阀这样地由转换单元28转换,使得在第一冷却循环25内部的冷却导管形 成封闭的循环,该封闭的循环既包括没有详细示出的第一冷却循环25的循环泵也包括具 有低温单元16的热交换单元。阀单元30、特别是各个阀的位置能够使封闭的循环与其他单 元29耦合、特别是热耦合。
[0041] 此外在转换单元28的第一冷却模式中,低温单元16由转换单元28转换到安全运 行状态。安全运行状态例如可以包括脉动的运行状态,其中在低温单元16内部仅产生冷功 率的量,所述量刚好防止氦的蒸发和/或泄漏。替换地,为此也可以将冷却系统15和/或 磁体单元11的其他组件在此由转换单元28切换到待机模式,从而有利地防止了热能的另 外产生。
[0042] 其他单元29优选地包括具有高质量和高的热存储功能的单元。其他单元29在此 例如可以包括梯度线圈单元18和/或磁体单元11的壳体和/或电子单元21、特别是电子 单元21的未详细示出的冷却循环,和/或其他对于专业人员来说有意义的单元。
[0043] 在本实施例中其他单元29包括梯度线圈单元。梯度线圈单元18优选地由铜材料 和玻璃纤维增强材料构成,其中铜材料具有大约〇. 35kJ/kgK的比热容并且玻璃纤维增强 材料具有大约1. lkJ/kgK的比热容。在梯度线圈单元18大约500kg质量的情况下梯度线 圈单元18可以在低温单元16的大约6kW的热功率的情况下例如大约1小时之后具有大约 60K的温度上升。
[0044] 此外,在本实施例中其他单元29至少部分地包括电子单元21,特别是电子单元21 的已经存在的、与超导主励磁线圈13的冷却系统15分开地构造的冷却循环。电子单元21 的与超导主励磁线圈13的冷却系统15分开地构造的冷却循环具有用于冷却电子单元21 的各个电子组件的冷却液。冷却液在本实施例中包括具有大约4kJ/kgK的比热容的水。在 相对于梯度线圈单元18来说低温单元16的大约6KW的相同热功率和大约500kg的冷却液 的相同假定的质量的情况下,在大约一小时之后预计仅大约10K的温度上升。
[0045] 冷却系统15还具有温度传感器单元32,其构造为用于采集在其他单元29内部的 冷却温度。温度传感器单元32布置在其他单元29内部。由温度传感器单元32采集的冷 却温度由转换单元28评估。在此如果采集的冷却温度超过预先给出的阈值,则由转换单元 28退耦在第一冷却循环25与其他单元29之间的热耦合,并且由此停止第一冷却循环25与 其他单元29的热能交换,以防止其他单元29过热。为此由转换单元28也将阀单元30的 各个阀转换和/或引入到相应的阀位置。
[0046] 阈值存储在转换单元28内部,其中为此转换单元28具有未详细示出的存储器单 元。优选地,阈值在此取决于其他单元29的构造,特别是取决于其他单元29的其他功能。 在多个提供的其他单元29的情况下这些其他单元也可以分别配备用于由转换单元28监视 冷却温度的不同阈值。
[0047] 转换单元28与温度传感器单元32、阀单元30、特别是阀单元30的各个阀和/或 冷却系统15的其他单元或组件经过未详细示出的数据交换单元相连。数据交换单元在此 可以包括无线和/或无缆线的数据交换单元和/或其他对于专业人员来说有意义的数据交 换单元。
[0048] 作为图2的替换,其他单元29也可以包括仅唯--个单元,该唯--个单元具有 梯度线圈单元18或电子单元21或磁共振装置10的其他对于专业人员来说有意义的单元, 其在第二冷却循环的故障状态中提供与第一冷却循环25的耦合。
[0049] 在图3中示出了磁共振装置10的一种替换实施例。基本上保持相同的组件、特征 和功能原则上利用相同的附图标记表示。以下描述基本上限于与图1和2中的实施例的区 另IJ,其中关于保持相同的组件、特征和功能可以参见图1和2中的实施例的描述。
[0050] 在图3中示出了具有冷却系统15和其他单元40的磁共振装置10。图3中的冷却 系统15基本上对应于图2中的实施。而其他单元40包括构造为仅用于存储热能的能量存 储单元41。其他单元40在此包括石錯存储器。石錯具有大约200kF/kg的烙融i:含。在低温 单元16的例如大约6KW的热功率和大约500kg的假定质量的情况下,石蜡存储单元可以吸 收第一冷却循环25的热能大约4. 6小时,而在此不会使得石蜡明显发热。
[0051] 此外其他单元40可以具有其他对于专业人员来说有意义的能量存储单元41,例 如已经在热循环中集成的能量存储单元和/或其中安装了磁共振装置10的建筑物的热存 储单元等。
[0052] 在图4中示出了磁共振装置10的替换实施例。基本上保持相同的组件、特征和功 能原则上利用相同的附图标记表示。以下的描述主要限于与图1至图3中的实施例的区别, 其中关于保持相同的组件、特征和功能可以参见在图1至3中的实施例的描述。
[0053] 在图4中示意性示出了具有与图2和3替换构造的热吸收单元50的磁共振装置 10的冷却系统15。热吸收单元50集成在第一冷却循环25内部,其中冷却系统15除了低 温单元16之外仅具有唯--个冷却循环25。热吸收单元50在该实施例中包括未详细示出 的热交换单元,其将第一冷却循环25的热能排出到环境、例如到空气中并且这样导致第一 冷却循环25冷却。
[0054] 在热吸收单元50的故障状态中或者说在转换单元28的第一冷却模式中,由转换 单元28将布置在第一冷却循环25内部的所有阀这样由转换单元28转换,使得在第一冷却 循环25内部的冷却管道形成封闭的循环,其中封闭的循环能够实现与其他单元29、40的耦 合、特别是热耦合。此外阀单元30的各个阀可以这样转换,使得热吸收单元50从第一冷却 循环25退耦,特别是热退耦。
[0055] 其他单元29、40在本实施例中可以按照在图2中的实施的其他单元29和/或按 照在图3中的实施的其他单元40来构造。此外还可以考虑,在第一冷却模式中借助转换单 元进行第一冷却循环25与多个其他单元29、40的热耦合。
[0056] 在图5中示意性示出了用于冷却超导主励磁线圈13或多个超导主励磁线圈13的 按照本发明的方法。在第一方法步骤100中由转换单元28采集热吸收单元26、50的运行状 态。如果该运行状态包括热吸收单元26、50的故障状态,则在转换单元28内部在下一个方 法步骤101中从多个可供使用的冷却模式中选择第一冷却模式。在该第一冷却模式中在该 下一个方法步骤101中由转换单元28进行第一冷却循环25与其他单元29、40的热耦合, 从而热能从第一冷却循环25被排出到其他单元29、40。在此由转换单元28在该下一个方 法步骤101中将阀单元30的各个阀这样控制和转换,使得第一冷却循环25与其他单元29、 40热耦合。
[0057] 热吸收单元26、50和其他单元29、40按照图1至4的实施构造。
[0058] 在转换单元28的第一冷却模式中,此外在下一个方法步骤102中由转换单元28 将低温单元16转换到安全运行状态中。安全运行状态例如可以包括脉动的运行状态,在该 脉动的运行状态中低温单元16仅产生刚好防止氦蒸发和/或泄漏的冷却功率量。
[0059] 在下一个方法步骤103中由转换单元28与温度传感器单元32 -起采集并监视其 他单元29、40的温度、特别是冷却温度。由转换单元28为此将冷却温度与阈值在下一个方 法步骤104中进行比较。方法步骤104由在转换单元内部被执行的查询构成。在此由转换 单元查询,采集的其他单元29、40的冷却温度是否超过阈值。如果采集的冷却温度超过阈 值,则在下一个方法步骤105中由转换单元28将其他单元29、40从第一冷却循环25热退 耦,从而有利地防止其他单元29、40的过热和/或损坏。
[0060] 相反如果采集的其他单元29、40的冷却温度低于阈值,则由温度传感器单元32继 续采集冷却温度并且在方法步骤103、104、105中由转换单元28监视该冷却温度。
[0061] 为了实施按照本发明的方法,转换单元28包括为此所需的软件和计算机程序,其 存储在转换单元28的未详细示出的存储单元中。此外转换单元28还包括用于执行所需的 软件和计算机程序的处理器。
[0062] 尽管详细地通过优选实施例详细示出并描述了本发明,但是本发明不受公开的例 子限制,而是可以由专业人员从中导出别的变化,而不脱离本发明的保护范围。

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