Як охолоджується медичний електроприлад

Зі швидким розвитком технологій медичної електроніки охолодження електронної системи є дуже важливою частиною дизайну медичної електроніки. Тепло впливає на надійність системи, продуктивність і її життєвий цикл. Щоб забезпечити термін служби та належну роботу електронних пристроїв, необхідно спроектувати надійні системи охолодження. Теплове охолодження є одним із найважливіших факторів у медичній електроніці.

У цій статті буде представлено загальні схеми розсіювання тепла медичного електронного обладнання, включаючи природне конвекційне охолодження, примусове конвекційне охолодження, рідинне охолодження та інші форми.

Природне конвекційне охолодження:

Природне конвекційне охолодження – це своєрідне рішення для охолодження медичного електронного обладнання, яке покладається на навколишнє повітря або інше середовище для розсіювання тепла через природну конвекцію. У порівнянні з традиційним охолодженням із примусовою конвекцією, природна конвекція має такі переваги, як низька вартість, низький рівень шуму та відсутність потреби в джерелі живлення.

Охолоджуючий ефект природного конвекційного охолодження в основному залежить від різниці температур між джерелом тепла та його оточенням, а також від навколишньої області, товщини та того, чи вона заблокована чи ні, таким чином утворюючи повітряний потік на поверхні пристрою через плавучість, викликана різницею температур. Потік повітря відносить тепло від поверхні медичного електронного пристрою та розсіює його у зовнішньому середовищі.

Примусове конвекційне охолодження:

Примусове конвекційне охолодження – це тип схеми розсіювання тепла для медичного електронного обладнання, у якому використовується зовнішнє джерело живлення для штучного керування конвекцією повітря, що може підвищити теплопровідність пристрою, тим самим збільшуючи швидкість охолодження.

Охолодження з примусовою конвекцією можна розділити на три категорії: охолодження осьовим вентилятором, охолодження відцентровим вентилятором і охолодження вентилятором з поперечним потоком. Кожен тип вентиляторного охолодження має свої відповідні переваги та недоліки, які необхідно враховувати при проектуванні.

       Осьовий вентилятор охолодження характеризується простотою конструкції, невеликими розмірами і низькою вартістю. Але він може рухати повітря лише в одному напрямку, тому потік повітря зазвичай не збалансований, і легко виникнути неефективність.Охолодження відцентровим вентилятором характеризується високим тиском повітря та великою швидкістю потоку. Але шум голосніший, а форма випукла, що не підходить для мініатюризації медичного електронного пристрою.Перехресне вентиляторне охолодження характеризується невеликими розмірами, рівномірним потоком повітря та низьким рівнем шуму. Але через свою складну конструкцію його важко обслуговувати та дорого.

Рідинне охолодження:

Рідинне охолодження — це свого роду високоефективне рішення для охолодження медичного електронного обладнання, яке використовує рідину як середовище для відведення тепла від пристрою з метою його розсіювання.

Рідинна система охолодження зазвичай складається з двох частин: теплообмінної та тепловідвідної. Перші зазвичай виготовляються з міді або алюмінію для теплопередачі і теплообміну; останній в основному складається з радіатора та вентилятора. Тепловіддача радіатора значною мірою залежить від типу використовуваної рідини та швидкості обертання охолоджуючого вентилятора.

Для медичного електронного обладнання дуже важливо розробити ефективну та надійну систему охолодження, враховуючи вимоги до охолодження, вартість продукту та навколишнє середовище пристрою. Різні схеми розсіювання тепла мають свої переваги та недоліки, і їх слід ретельно враховувати при використанні. Загалом, теплове рішення слід вибирати відповідно до практичного середовища застосування, вимог до продукту, вартості та інших факторів.