A ventilátor motor a modern orvosi légzőszervi eszközök alapvető alkotóeleme, közvetlenül befolyásolva a légáram kimenetének pontosságát és stabilitását. A nem invazív szellőzők, invazív szellőzők és a nagyáramú oxigénterápiás berendezések folyamatos fejlesztésével a motor teljesítménye és hosszú távú stabilitási követelményei egyre szigorúbbá válnak. A motor jelentős hőt generál magas frekvenciákon. A gyenge hőeloszlás csökkentett hatékonysághoz, a vezérlő rendszer hibás működéséhez és akár a motoros károsodáshoz is vezethet. Ezért a hatékony és eredményes hőeloszlás elengedhetetlen a megbízható ventilátor motoros működésének biztosításához.
Közös szellőztető motorhűtési módszerek
Természetes konvekció
A természetes konvekció a leggyakoribb hőeloszlású módszer. Eloszlatja a hőt a motorfelület és a környező levegő hőmérsékleti különbségén keresztül. Ez a módszer alkalmas alacsony fogyasztású, kis szellőztető motorokhoz, nem igényel további hőeloszlású alkatrészeket, egyszerű szerkezetet kínál és csökkenti a karbantartási költségeket. A ház általában alumíniumötvözetből vagy uszonyokkal rendelkező fémházból készül, hogy javítsa a hőeloszlás hatékonyságát. A magas konvekciós követelmények sima légáramlást igényelnek a készüléken belül.
Kényszerítő léghűtés
A kényszerített léghűtés külső vagy belső ventilátor segítségével irányított légáramlást hoz létre, amely felgyorsítja a hő eltávolítását a motor felületéről. Kényelmes közepes teljesítményű, nagysebességű szellőztető motorokhoz. A léghűtés jelentősen javíthatja a hőeloszlás hatékonyságát, és a motoros tekercs hőmérsékleteit biztonságos határokon belül tartja. A ventilátor minták általában kis tengelyirányú vagy centrifugális ventilátorokat tartalmaznak a ventilátor oldalsó csatornákban vagy a motor körül. A léghűtés szerkezetének egyensúlyba kell hoznia a légáramot, a zajszabályozást és a térbeli elrendezést.
Folyadékhűtés
A folyadékhűtés hűtőfolyadékot (például tiszta víz vagy etilénglikol -oldatot) használ a zárt csöveken történő keringéshez a hő eltávolításához. Elsősorban nagy teljesítményű, folyamatosan működő ipari vagy kritikus ápolási légzőrendszerekben használják. A folyadékhűtési rendszer olyan alkatrészeket tartalmaz, mint például a hűtőfolyadék szivattyú, a hőcserélő és a hűtőlapok. A folyadékhűtés magas hőelvezetési hatékonyságot, stabilitást és minimális hőmérsékleti ingadozást kínál, de összetett, drága, és magas karbantartást igényel. Általában nem használják otthoni vagy mobil szellőztetőkben.
Hőcsőhűtés
A hőcsövek olyan hőeloszlású technológia, amely a fázisváltozás elvét használja a hő gyors lefolytatásához. Kompakt, de hőintenzív szellőztető motorokhoz alkalmasak. Kis mennyiségű folyadékot töltenek be a hőcsőben, amely gyorsan átadja a hőt a hőelnyelés és a kondenzáció révén. A hőcsövek kombinálhatók a levegőhűtéssel vagy a természetes konvekcióval, hogy javítsák az általános hőeloszlás hatékonyságát. A hőcsőhűtés szigorú motoros elrendezési követelményeket igényel, és a kezdeti tervezési szakaszban hőszimulációs modellezésre van szükség. Ez a módszer alkalmas a hőérzékeny motoros alkatrészek központosított hűtését igénylő alkalmazásokhoz.
Hőcsillapítások hozzáadása a motorházhoz vagy a vezérlőpulthoz költséghatékony, megbízható és hagyományos módszer. Ez a módszer felgyorsítja a hőcserét a hőeloszlás területének növelésével. A hűtőborda általában alumíniumból vagy rézből készül, és gyakran tű alakú, uszony alakú vagy méhsejt alakú formájú. A természetes konvekcióval vagy léghűtéssel kombinálva ez a módszer optimális hűtési teljesítményt kínál. Ez a módszer korlátozott helyen beágyazott szellőztető rendszerekhez alkalmas, de magas hőelvezetési követelményekkel.
A hűtési módszer kiválasztásának kulcsfontosságú tényezői
A ventilátor motorjának megfelelő hűtési módszer kiválasztása számos tényező átfogó megfontolását igényli:
Gépjármű -besorolás
Környezeti üzemi hőmérséklet és páratartalom
Berendezés üzemeltetési terhelési frekvencia
Dimenziós és telepítési hely korlátozások
Rendszerzési követelmények
Költségvetési költségvetés
Megbízhatóság és karbantartási ciklus
A tényleges termékfejlesztés során a termikus szimulációs elemzést gyakran végzik a különböző hűtési minták hőmérsékleti emelkedésének értékelésére változó terhelések mellett, hogy a motor működési hőmérséklete a szigetelési osztály standardja alatt maradjon (például F osztály, H osztály).
A hőeloszlás orvosi ipari szabványai
Orvosi eszközként a ventilátoroknak meg kell felelniük több elektromos biztonsági és hőmérsékleti emelési szabványnak, például az IEC 60601-1-nek és az ISO 80601-2-12-nek. Ezek a szabványok szigorú követelményeket szabnak ki a motor és a vezérlőelemek hőeloszlásának teljesítményére, ideértve a motorfelület hőmérsékletének, a túlmelegedés védelmi eszközeinek és a szigetelés öregedési élettartamának felső határát. A kialakításnak gondoskodnia kell arról, hogy a motor ne melegítsen túl a legrosszabb működési körülmények között, ezáltal megőrizve a légáramlás-ellenőrzési pontosságot és az eszköz hosszú távú működési stabilitását.
