ที่ เครื่องช่วยหายใจมอเตอร์ เป็นองค์ประกอบหลักของอุปกรณ์ความช่วยเหลือด้านการหายใจทางการแพทย์ที่ทันสมัยส่งผลโดยตรงต่อความแม่นยำและความเสถียรของการไหลเวียนของอากาศ ด้วยการพัฒนาอย่างต่อเนื่องของเครื่องช่วยหายใจที่ไม่รุกรานเครื่องช่วยหายใจที่รุกรานและอุปกรณ์บำบัดออกซิเจนไหลสูงประสิทธิภาพและข้อกำหนดความมั่นคงในระยะยาวของมอเตอร์กำลังเข้มงวดมากขึ้นเรื่อย ๆ มอเตอร์สร้างความร้อนอย่างมีนัยสำคัญที่ความถี่สูง การกระจายความร้อนที่ไม่ดีสามารถนำไปสู่ประสิทธิภาพที่ลดลงระบบควบคุมทำงานผิดปกติและแม้กระทั่งความเสียหายของมอเตอร์ ดังนั้นการกระจายความร้อนที่มีประสิทธิภาพและมีประสิทธิภาพจึงเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการตรวจสอบการทำงานของเครื่องช่วยหายใจที่เชื่อถือได้
วิธีการระบายความร้อนด้วยเครื่องช่วยหายใจทั่วไป
การพาความร้อนตามธรรมชาติ
การพาความร้อนตามธรรมชาติเป็นวิธีการกระจายความร้อนที่พบบ่อยที่สุด มันกระจายความร้อนผ่านความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างพื้นผิวมอเตอร์และอากาศโดยรอบ วิธีนี้เหมาะสำหรับมอเตอร์เครื่องช่วยหายใจขนาดเล็กที่ใช้พลังงานต่ำไม่จำเป็นต้องมีส่วนประกอบการกระจายความร้อนเพิ่มเติมเพิ่มเติมมีโครงสร้างที่เรียบง่ายและลดค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา โดยทั่วไปแล้วที่อยู่อาศัยจะทำจากโลหะผสมอลูมิเนียมหรือตัวเรือนโลหะที่มีครีบเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการกระจายความร้อน ข้อกำหนดการพาความร้อนสูงต้องการการไหลเวียนของอากาศที่ราบรื่นภายในอุปกรณ์
การระบายความร้อนของอากาศ
การระบายความร้อนด้วยอากาศที่ถูกบังคับใช้พัดลมภายนอกหรือภายในเพื่อสร้างการไหลเวียนของอากาศทิศทางเร่งการกำจัดความร้อนจากพื้นผิวมอเตอร์ เหมาะสำหรับมอเตอร์เครื่องช่วยหายใจความเร็วสูงและความเร็วสูง การระบายความร้อนของอากาศสามารถปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อนและรักษาอุณหภูมิที่คดเคี้ยวของมอเตอร์ได้ภายในขอบเขตที่ปลอดภัย โดยทั่วไปแล้วการออกแบบเครื่องช่วยหายใจจะรวมพัดลมตามแนวแกนหรือแรงเหวี่ยงในท่อด้านข้างของพัดลมหรือรอบมอเตอร์ โครงสร้างการระบายความร้อนของอากาศจะต้องสร้างความสมดุลระหว่างเส้นทางการไหลของอากาศการควบคุมเสียงและเค้าโครงเชิงพื้นที่
การระบายความร้อนของเหลว
การระบายความร้อนของเหลวใช้สารหล่อเย็น (เช่นน้ำบริสุทธิ์หรือสารละลายเอทิลีนไกลคอล) เพื่อไหลเวียนผ่านท่อปิดเพื่อกำจัดความร้อน มันถูกใช้เป็นหลักในระบบพลังงานสูงและดำเนินการอย่างต่อเนื่องในอุตสาหกรรมหรือระบบการหายใจที่สำคัญ ระบบทำความเย็นของเหลวรวมถึงส่วนประกอบต่าง ๆ เช่นปั๊มน้ำหล่อเย็นเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนและแผ่นทำความเย็น การระบายความร้อนของเหลวให้ประสิทธิภาพการกระจายความร้อนสูงความเสถียรและความผันผวนของอุณหภูมิน้อยที่สุด แต่มีความซับซ้อนมีราคาแพงและต้องมีการบำรุงรักษาสูง โดยทั่วไปไม่ได้ใช้ในเครื่องช่วยหายใจที่บ้านหรือมือถือ
ความร้อนจากท่อระบายความร้อน
ท่อความร้อนเป็นเทคโนโลยีการกระจายความร้อนที่ใช้หลักการของการเปลี่ยนแปลงเฟสเพื่อดำเนินการความร้อนอย่างรวดเร็ว เหมาะสำหรับมอเตอร์เครื่องช่วยหายใจขนาดกะทัดรัด แต่มีความร้อนสูง ของเหลวจำนวนเล็กน้อยจะถูกเติมภายในท่อความร้อนซึ่งถ่ายโอนความร้อนอย่างรวดเร็วผ่านการดูดซับความร้อนและการควบแน่น ท่อความร้อนสามารถรวมกับการระบายความร้อนของอากาศหรือการพาความร้อนตามธรรมชาติเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการกระจายความร้อนโดยรวม การระบายความร้อนด้วยท่อความร้อนต้องการความต้องการเค้าโครงมอเตอร์ที่เข้มงวดและจำเป็นต้องมีการสร้างแบบจำลองการจำลองความร้อนในระหว่างขั้นตอนการออกแบบเริ่มต้น วิธีนี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องใช้การระบายความร้อนจากส่วนกลางของชิ้นส่วนมอเตอร์ที่ไวต่อความร้อน
การเพิ่มความร้อนลงในตัวเรือนมอเตอร์หรือบอร์ดคอนโทรลเลอร์เป็นวิธีที่ประหยัดต้นทุนเชื่อถือได้และแบบดั้งเดิม วิธีนี้เร่งการแลกเปลี่ยนความร้อนโดยการเพิ่มพื้นที่กระจายความร้อน โดยทั่วไปแล้วอ่างล้างจานจะทำจากอลูมิเนียมหรือทองแดงและมักจะมีรูปร่างที่มีรูปทรงเข็ม, รูปครีบหรือรูปรังผึ้ง เมื่อรวมกับการพาความร้อนตามธรรมชาติหรือการระบายความร้อนด้วยอากาศวิธีนี้ให้ประสิทธิภาพการระบายความร้อนที่ดีที่สุด วิธีนี้เหมาะสำหรับระบบเครื่องช่วยหายใจแบบฝังที่มีพื้นที่ จำกัด แต่ข้อกำหนดการกระจายความร้อนสูง
ปัจจัยสำคัญในการเลือกวิธีการระบายความร้อน
การเลือกวิธีการระบายความร้อนที่เหมาะสมสำหรับมอเตอร์เครื่องช่วยหายใจต้องพิจารณาอย่างครอบคลุมถึงปัจจัยหลายประการ:
คะแนนพลังงานมอเตอร์
อุณหภูมิการทำงานและความชื้นโดยรอบ
อุปกรณ์ความถี่ในการรับน้ำหนัก
ข้อ จำกัด ด้านพื้นที่และการติดตั้ง
ข้อกำหนดด้านเสียงรบกวนของระบบ
งบประมาณราคา
วงจรความน่าเชื่อถือและการบำรุงรักษา
ในการพัฒนาผลิตภัณฑ์จริงการวิเคราะห์การจำลองความร้อนมักจะดำเนินการเพื่อประเมินอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นของการออกแบบการระบายความร้อนที่แตกต่างกันภายใต้โหลดที่แตกต่างกันเพื่อให้แน่ใจว่าอุณหภูมิการทำงานของมอเตอร์ยังคงต่ำกว่ามาตรฐานระดับฉนวน (เช่นคลาส F, คลาส H)
มาตรฐานอุตสาหกรรมการแพทย์สำหรับการกระจายความร้อน
ในฐานะอุปกรณ์การแพทย์เครื่องช่วยหายใจจะต้องปฏิบัติตามมาตรฐานความปลอดภัยทางไฟฟ้าและอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นหลายอย่างเช่น IEC 60601-1 และ ISO 80601-2-12 มาตรฐานเหล่านี้กำหนดข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับประสิทธิภาพการกระจายความร้อนของมอเตอร์และส่วนประกอบการควบคุมรวมถึงขีด จำกัด บนของอุณหภูมิพื้นผิวมอเตอร์อุปกรณ์ป้องกันความร้อนสูงเกินไป การออกแบบจะต้องตรวจสอบให้แน่ใจว่ามอเตอร์ไม่ร้อนมากเกินไปภายใต้สภาพการทำงานที่รุนแรงที่สุดดังนั้นจึงรักษาความแม่นยำในการควบคุมการไหลเวียนของอากาศและความเสถียรในการปฏิบัติงานระยะยาวของอุปกรณ์
