Hoe koelt het medisch-elektrische apparaat af?

Met de snelle ontwikkeling van de medische elektronicatechnologie is de elektronische systeemkoeling een zeer belangrijk onderdeel van het medisch elektronisch ontwerp. Warmte beïnvloedt de betrouwbaarheid, prestaties en levensduur van het systeem. Om de levensduur en goede werking van elektronische apparaten te garanderen, moeten betrouwbare koelsystemen worden ontworpen. Thermische koeling is een van de belangrijkste overwegingen in de medische elektronica-engineering.

Dit artikel introduceert de gebruikelijke warmteafvoerschema's van medische elektronische apparatuur, waaronder natuurlijke convectiekoeling, geforceerde convectiekoeling, vloeistofkoeling en andere vormen.

Natuurlijke convectiekoeling:

Natuurlijke convectiekoeling is een soort koeloplossing voor medische elektronische apparatuur, die afhankelijk is van omringende lucht of andere media om warmte af te voeren via natuurlijke convectie. Vergeleken met traditionele geforceerde convectiekoeling heeft natuurlijke convectie de voordelen van lage kosten, weinig geluid en geen behoefte aan een stroomvoorziening.

Het koeleffect van natuurlijke convectiekoeling hangt voornamelijk af van het temperatuurverschil tussen de warmtebron en zijn omgeving, evenals van de omgeving, de dikte en of deze al dan niet geblokkeerd is, waardoor er een luchtstroom op het oppervlak van het apparaat ontstaat als gevolg van de drijfvermogen veroorzaakt door het temperatuurverschil. De luchtstroom voert warmte weg van het oppervlak van het medische elektronische apparaat en verspreidt zich naar de buitenomgeving.

Geforceerde convectiekoeling:

Geforceerde convectiekoeling is een soort warmteafvoersysteem voor medische elektronische apparatuur, waarbij gebruik wordt gemaakt van een externe stroombron om de luchtconvectie kunstmatig aan te drijven, wat de thermische geleidbaarheid van het apparaat kan verbeteren, waardoor de koelsnelheid wordt verhoogd.

Geforceerde convectiekoeling kan worden onderverdeeld in drie categorieën: axiale ventilatorkoeling, centrifugale ventilatorkoeling en dwarsstroomventilatorkoeling. Elk type ventilatorkoeling heeft zijn respectievelijke voor- en nadelen waarmee bij het ontwerpen rekening moet worden gehouden.

       Axiale ventilatorkoeling wordt gekenmerkt door een eenvoudige structuur, kleine afmetingen en lage kosten. Maar het kan de lucht slechts in één richting verplaatsen, dus de luchtstroom is meestal niet in balans en er ontstaat gemakkelijk inefficiëntie.Centrifugaalventilatorkoeling wordt gekenmerkt door een hoge luchtdruk en een hoog debiet. Maar het geluid is luider en de vorm is uitpuilend, wat niet geschikt is voor de miniaturisering van het medische elektronische apparaat.De dwarsstroomventilatorkoeling wordt gekenmerkt door een klein formaat, een uniforme luchtstroom en een laag geluidsniveau. Maar vanwege de ingewikkelde structuur is het moeilijk te onderhouden en kostbaar.

Vloeistofkoeling:

Vloeistofkoeling is een soort hoogefficiënte koeloplossing voor medische elektronische apparatuur, waarbij vloeistof als medium wordt gebruikt om warmte van het apparaat weg te voeren en deze af te voeren.

Het vloeistofkoelsysteem bestaat meestal uit twee delen: het warmteoverdrachts- en het warmtedissipatiedeel. De eerste is meestal gemaakt van koper of aluminium voor warmteoverdracht en warmte-uitwisseling; deze laatste bestaat voornamelijk uit een radiator en een ventilator. Het warmteafvoervermogen van de radiator is in grote mate afhankelijk van het type vloeistof dat wordt gebruikt en de snelheid van de koelventilator.

Voor medische elektronische apparatuur is het erg belangrijk om een ​​efficiënt en betrouwbaar koelsysteem te ontwerpen, waarbij rekening wordt gehouden met de koelvereisten, de productkosten en de omgeving van het apparaat. Verschillende schema's voor warmteafvoer hebben hun respectievelijke voor- en nadelen, en moeten bij gebruik zorgvuldig worden overwogen. Over het algemeen moet de thermische oplossing worden gekozen op basis van de praktische toepassingsomgeving, productvereisten, kosten en andere factoren.