А Вентилятор двигатель является основным компонентом современной медицинской дыхательной помощи, непосредственно влияя на точность и стабильность выхода воздушного потока. Благодаря непрерывному развитию неинвазивных вентиляторов, инвазивных вентиляторов и оборудования для кислородной терапии с высоким потоком, требования к производительности и долгосрочной стабильности двигателя становятся все более строгими. Мотор генерирует значительное тепло на высоких частотах. Плохое рассеяние тепла может привести к снижению эффективности, неисправности системы управления и даже повреждениям двигателя. Следовательно, эффективное и эффективное рассеяние тепла имеет решающее значение для обеспечения надежной работы двигателя вентилятора.
Обычные методы охлаждения двигателя вентилятора
Естественная конвекция
Естественная конвекция является наиболее распространенным методом рассеивания тепла. Он рассеивает тепло через разницу температуры между поверхностью двигателя и окружающим воздухом. Этот метод подходит для небольших мощных двигателей вентилятора с низким энергопотреблением, не требует дополнительных компонентов рассеивания тепла, обеспечивает простую структуру и снижает затраты на техническое обслуживание. Корпус обычно изготовлен из алюминиевого сплава или металлического корпуса с плавниками для повышения эффективности рассеяния тепла. Высокие требования к конвекции требуют плавного циркуляции воздуха в устройстве.
Принудительное воздушное охлаждение
Принудительное воздушное охлаждение использует внешний или внутренний вентилятор для создания направленного воздушного потока, ускоряя удаление тепла с поверхности двигателя. Это подходит для средней мощности, высокоскоростных двигателей вентилятора. Воздушное охлаждение может значительно повысить эффективность рассеяния тепла и сохранить температуру обмотки двигателя в безопасных пределах. Вентиляторные конструкции обычно включают небольшие осевые или центробежные вентиляторы в воздуховоды на боковых веерных или вокруг двигателя. Конструкция воздушного охлаждения должна сбалансировать пути воздушного потока, управление шумом и пространственную компоновку.
Жидкое охлаждение
Жидкое охлаждение использует охлаждающую жидкость (такую как чистая вода или раствор этиленгликоля) для циркуляции через закрытые трубы для удаления тепла. Он используется в основном в высокопроизводных, непрерывно эксплуатирующих респираторных системах промышленных или интенсивной или интенсивной терапии. Система жидкого охлаждения включает в себя компоненты, такие как насос охлаждающей жидкости, теплообменник и охлаждающие пластины. Жидкое охлаждение обеспечивает высокую эффективность рассеивания тепла, стабильность и минимальные колебания температуры, но оно сложное, дорогое и требует высокого обслуживания. Обычно он не используется в домашних или мобильных вентиляторах.
Охлаждение тепловой трубы
Тепловые трубы - это технология рассеяния тепла, которая использует принцип изменения фазы для быстрого проведения тепла. Они подходят для компактных, но интенсивных вентиляторных двигателей. Небольшое количество жидкости заполняется в тепловой трубе, которая быстро передает тепло через поглощение тепла и конденсацию. Тепловые трубы могут быть объединены с воздушным охлаждением или естественной конвекцией для повышения общей эффективности рассеяния тепла. Охлаждение тепловой трубы требует строгих требований к схемам двигателя, а на начальной фазе проектирования требуется моделирование теплового моделирования. Этот метод подходит для применений, требующих централизованного охлаждения теплочувствительных частей двигателя.
Добавление радиаторов в корпус двигателя или плата контроллера является экономически эффективным, надежным и традиционным методом. Этот метод ускоряет теплообмен, увеличивая область рассеяния тепла. Граативные раковины обычно изготавливаются из алюминия или меди и часто имеют в форме игла, в форме плавников или в форме соты. В сочетании с естественной конвекцией или воздушным охлаждением этот метод предлагает оптимальную производительность охлаждения. Этот метод подходит для встроенных вентиляторных систем с ограниченным пространством, но высокими требованиями рассеяния.
Ключевые факторы при выборе метода охлаждения
Выбор соответствующего метода охлаждения для двигателя вентилятора требует всестороннего рассмотрения нескольких факторов:
Рейтинг моторной мощности
Эмбиентная эксплуатационная температура и влажность
Частота рабочей нагрузки оборудования
Ограничения размеров и пространства установки
Требования к шуму системы
Бюджет затрат
Цикл надежности и обслуживания
В реальной разработке продукта анализ теплового моделирования часто проводится для оценки повышения температуры различных конструкций охлаждения при различных нагрузках, чтобы гарантировать, что рабочая температура двигателя остается ниже стандарта класса изоляции (например, класс F, класс H).
Стандарты медицинской промышленности для рассеивания тепла
Как медицинские приборы, вентиляторы должны соответствовать нескольким стандартам электрической безопасности и повышения температуры, таких как IEC 60601-1 и ISO 80601-2-12. Эти стандарты налагают строгие требования к характеристикам рассеивания тепла двигателя и его контрольных компонентов, включая верхние пределы на температуру поверхности двигателя, устройства защиты перегрева и срок службы изоляции. Конструкция должна гарантировать, что двигатель не перегревается в самых жестких условиях эксплуатации, тем самым сохраняя точность управления воздушным потоком и долгосрочную эксплуатационную стабильность устройства. .
