Jak se ochlazuje lékařský elektrický přístroj
S rychlým rozvojem technologie lékařské elektroniky je chlazení elektronického systému velmi důležitou součástí designu lékařské elektroniky. Teplo ovlivňuje spolehlivost systému, výkon a jeho životní cyklus. Aby byla zajištěna životnost a správný provoz elektronických zařízení, musí být navrženy spolehlivé chladicí systémy. Tepelné chlazení je jedním z nejdůležitějších aspektů v technice lékařské elektroniky.
Tento článek představí běžná schémata rozptylu tepla lékařských elektronických zařízení, včetně chlazení přirozeným prouděním, chlazení nuceným prouděním, chlazení kapalinou a dalších forem.
Chlazení přirozenou konvekcí:
Chlazení přirozenou konvekcí je druh chladicího řešení pro zařízení lékařské elektroniky, která se spoléhá na okolní vzduch nebo jiná média, aby odváděla teplo přirozenou konvekcí. Ve srovnání s tradičním chlazením s nucenou konvekcí má přirozená konvekce výhody v podobě nízké ceny, nízké hlučnosti a bez potřeby napájení.
Chladicí účinek přirozeného konvekčního chlazení závisí především na teplotním rozdílu mezi zdrojem tepla a jeho okolím a také na okolní ploše, tloušťce a na tom, zda je blokován nebo ne, čímž se vytváří proudění vzduchu na povrchu zařízení v důsledku vztlak vyvolaný teplotním rozdílem. Proud vzduchu odvádí teplo z povrchu lékařského elektronického zařízení a rozptyluje se do vnějšího prostředí.
Chlazení nucenou konvekcí:
Chlazení nucenou konvekcí je typ schématu rozptylu tepla pro lékařské elektronické zařízení, které využívá externí zdroj energie k umělému řízení proudění vzduchu, což může zvýšit tepelnou vodivost zařízení, a tím zvýšit rychlost chlazení.
Chlazení nucenou konvekcí lze rozdělit do tří kategorií: chlazení axiálním ventilátorem, chlazení odstředivým ventilátorem a chlazení ventilátorem s příčným prouděním. Každý typ chlazení ventilátorem má své výhody a nevýhody, které je třeba vzít v úvahu při návrhu.
Chlazení axiálním ventilátorem se vyznačuje jednoduchou konstrukcí, malými rozměry a nízkou cenou. Může však pohybovat vzduchem pouze jedním směrem, takže proudění vzduchu obvykle není vyvážené a snadno dochází k neefektivitě.Chlazení odstředivým ventilátorem se vyznačuje vysokým tlakem vzduchu a vysokým průtokem. Ale hluk je hlasitější a tvar je vyboulený, což není vhodné pro miniaturizaci lékařského elektronického zařízení.Chlazení ventilátorem s příčným prouděním se vyznačuje malými rozměry, rovnoměrným prouděním vzduchu a nízkou hlučností. Ale vzhledem ke své komplikované struktuře je náročný na údržbu a nákladný.
Chlazení kapalinou:
Kapalinové chlazení je druh vysoce účinného chladicího řešení pro zařízení lékařské elektroniky, které využívá kapalinu jako médium k přenášení tepla pryč ze zařízení za účelem jeho rozptýlení.
Kapalinový chladicí systém se obvykle skládá ze dvou částí: části pro přenos tepla a části pro odvod tepla. První jmenovaný je obvykle vyroben z mědi nebo hliníku pro přenos tepla a výměnu tepla; druhý se skládá hlavně z chladiče a ventilátoru. Schopnost chladiče odvádět teplo je do značné míry závislá na typu použité kapaliny a rychlosti chladicího ventilátoru.
U lékařských elektronických zařízení je velmi důležité navrhnout účinný a spolehlivý chladicí systém s ohledem na požadavky na chlazení, cenu produktu a prostředí zařízení. Různá schémata odvodu tepla mají své výhody a nevýhody a je třeba je při použití pečlivě zvážit. Obecně řečeno, tepelné řešení by mělo být zvoleno podle praktického aplikačního prostředí, požadavků na produkt, nákladů a dalších faktorů.
