Visão geral dos sistemas de resfriamento e resfriamento em equipamentos médicos

Com o rápido desenvolvimento da ciência e da tecnologia, os tipos de equipamentos médicos estão aumentando continuamente e suas aplicações no trabalho médico também estão se tornando cada vez mais extensas. Os requisitos de temperatura em seu ambiente de trabalho também são muito rigorosos. Para garantir que os equipamentos médicos funcionem no ambiente de temperatura correto, eles geralmente são equipados com sistemas térmicos e de resfriamento. Um bom sistema de resfriamento e térmico pode garantir a operação segura e confiável de equipamentos médicos, com baixo consumo de energia, baixa taxa de manutenção e alta eficiência de trabalho. Uma vez que o sistema de refrigeração e resfriamento falha, isso fará com que os componentes do equipamento aqueçam severamente pelo calor gerado durante o processo de trabalho e, eventualmente, causem condições anormais ou até danifiquem o equipamento médico. Todos os anos, inúmeros equipamentos médicos são paralisados ​​devido ao mau desempenho térmico no mundo, o que causa grandes perdas. Portanto, a pesquisa sobre o sistema de resfriamento e resfriamento de equipamentos médicos é particularmente importante.

A fonte de calor do equipamento médico refere-se a alguns componentes internos cuja temperatura aumenta devido à rápida rotação ou vibração e trabalha sob condições de alta pressão durante o processo de trabalho do equipamento médico. com o aumento da temperatura, esses componentes não podem funcionar normalmente, podendo até mesmo danificar equipamentos médicos. Por meio de investigação e pesquisa, descobriu-se que a fonte de calor do computador médico inclui placa gráfica e CPU; a fonte de calor do monitor ECG inclui placa de circuito e placa de fonte de alimentação de comutação; a fonte de calor do instrumento de terapia a laser é o tubo de emissão de laser; a fonte de calor da máquina CT inclui tubo de raios-X, placa de circuito, detector A fonte de calor do equipamento de imagem DSA inclui tubos de raios-X e placas de circuito. As fontes de calor contidas nos produtos de diferentes fabricantes são ligeiramente diferentes. Por exemplo, a fonte de calor do equipamento de imagem Siemens DSA inclui detectores de painel plano, além de tubos de raios-X; equipamento de ressonância magnética nuclear. As fontes de calor incluem ímãs, bobinas de campo de gradiente, bobinas de radiofrequência e amplificadores de gradiente; as fontes de calor dos aceleradores lineares incluem tubos de aceleração, ímãs de deflexão, bobinas de tubo de aceleração, colimadores primários, klystrons, bobinas de klystron e transformadores de pulso.

O método de resfriamento de equipamentos médicos

Compreendendo como o calor é gerado e transferido, sabemos que o calor não pode ser transferido espontaneamente de um objeto de baixa temperatura para um objeto de alta temperatura, mas pode ser transferido de um objeto de alta temperatura para um objeto de baixa temperatura. Usando isso, as pessoas desenvolveram sistemas térmicos e de resfriamento em equipamentos médicos. , através da circulação contínua de refrigerante de baixa temperatura, o calor é retirado, para que o equipamento médico possa funcionar normalmente.

No trabalho médico, devido à existência de fontes de calor dentro dos equipamentos médicos e muitos fatores que afetam a temperatura dos componentes dentro dos equipamentos médicos, são tomadas mais soluções de refrigeração e térmicas. Os métodos de resfriamento e resfriamento adotados por equipamentos médicos incluem principalmente métodos de resfriamento de radiador sólido, dissipador de calor de resfriamento de ar natural, dissipador de calor de resfriamento de ar forçado, dissipador de calor de resfriamento de água circulante, dissipador de calor de resfriamento de óleo circulante e métodos de resfriamento de semicondutores; diferentes equipamentos médicos adotam diferentes métodos de resfriamento e resfriamento. Equipamentos médicos de baixa e média potência geralmente usam resfriamento de ar forçado para dissipar o calor; componentes eletrônicos ou componentes que funcionam sob condições ambientais de alta temperatura e têm uma alta taxa de produção de calor durante a operação são mais adequados para resfriamento líquido com eficiência de resfriamento relativamente alta. Para componentes com alta taxa de produção de calor durante o processo de trabalho, quando a forma de resfriamento convencional não pode atender aos requisitos, como resfriamento evaporativo, tubo de calor, evaporação por ebulição, resfriamento por microcanal ou resfriamento por jato ou mesmo resfriamento termoelétrico pode ser usado. Outros métodos de resfriamento são usados ​​para resfriamento. Uma variedade de grandes equipamentos médicos adotará dois ou mais métodos de dissipação de calor para resfriar e dissipar os componentes internos.

Sistemas de resfriamento e refrigeração para máquinas CT

3.1 Módulo de resfriamento do tubo de raios X da máquina CT

O sistema de resfriamento e térmico de uma máquina de TC geralmente inclui dois módulos, ou seja, o módulo de resfriamento do tubo de raios-X e o módulo de resfriamento do pórtico de varredura. Quando a máquina de TC está funcionando, a superfície alvo do tubo de raios X da máquina de TC é bombardeada pelo feixe de elétrons em movimento de alta velocidade e 99% da energia cinética do feixe de elétrons é convertida em energia térmica. Para resfriar a superfície alvo, o calor na superfície alvo é primeiro removido pelo óleo do transformador de alta tensão. Posteriormente, a dissipação de calor do óleo pelo ventilador garante a operação contínua confiável e estável da máquina de TC, ou seja, o tubo de raios X utiliza óleo isolante para trocar calor com o ar.

O módulo de resfriamento do tubo de raios X da máquina CT é um circuito fechado de circulação de óleo. O óleo puro do transformador de alta tensão preenche a tubulação do circuito para isolar e proteger o tubo de raios X da máquina CT e dissipar o calor. Os componentes do módulo de resfriamento do tubo de raios X da máquina CT incluem sensor de circulação de óleo, resistor de detecção de temperatura do óleo, bomba de circulação de óleo, tanque de óleo, trocador de calor e ventilador de resfriamento, pressostato de óleo e placa de circuito de detecção de estado do tubo. A bomba de circulação de óleo fornece energia para o fluxo de circulação do óleo do transformador de alta tensão no tanque de óleo e nos tubos do trocador de calor. Um sinal de tensão CC pulsante cuja frequência é proporcional à taxa de fluxo do óleo do transformador de alta tensão é emitido pelo sensor de circulação de óleo e o óleo no tanque de óleo se expandirá devido ao aquecimento. , quando a pressão definida é excedida, o pressostato de óleo é fechado e um sinal de erro de pressão de óleo é dado ao mesmo tempo. O resistor de detecção de temperatura do óleo detecta a temperatura do óleo do transformador de alta tensão. Quando a temperatura do óleo no tanque de óleo aumenta, seu valor de resistência diminui. O sinal de erro de temperatura do óleo é dado quando o óleo do transformador atinge uma determinada temperatura. O sistema travará imediatamente se um dos três sinais de circulação do óleo, pressão do óleo e temperatura do óleo estiver errado e o tubo de raios X estiver protegido.

3.2 Módulo de Resfriamento do Rack de Varredura de TC

A parte estática da estrutura de escaneamento conduz a troca de calor por meio de resfriamento de ar forçado e resfriamento de água circulante. Um resfriador de água é usado para resfriar o interior do rack CT. Todo o ciclo do módulo é que a água fria do bebedouro entre no trocador de calor água-ar dentro do rack através da tubulação de água fria. Aqui, a água fria e o ar quente dentro do rack são totalmente resfriados. Após a troca de calor, o calor de dentro do rack é retirado (incluindo o calor retirado pelo óleo do tubo de raios X instalado no rack e o calor da placa de circuito, etc.), a água fria se torna água quente devido à absorção de calor, e o tubo de água quente transforma a água quente em água quente. Ele é enviado para o trocador de calor refrigerante-água dentro do water-cooler. Aqui, o refrigerante retira o calor da água quente e, em seguida, o refrigerante é transformado em estado gasoso. A grande quantidade de ar expelida pelo ventilador no evaporador o esfria, o calor é finalmente transferido para fora da sala e o refrigerante liquefeito é devolvido ao trocador de calor refrigerante-água.

3.3 Resfriamento e sistema de resfriamento do tubo de raios-X da máquina de imagem cardiovascular

As máquinas de imagem cardiovascular geralmente usam resfriamento de água circulante (alguns modelos usam resfriamento de óleo circulante) para resfriar o tubo de raios-X. Todos os componentes do sistema de resfriamento e resfriamento incluem detectores de temperatura, circuitos de controle, módulos de circulação de óleo, módulos de circulação de água e módulos de circulação de refrigerante.

3.4 Resfriamento e sistema de resfriamento do acelerador linear

O sistema de resfriamento e resfriamento do acelerador linear é baseado no princípio de funcionamento do refrigerador. Ele usa água circulante como meio para troca de calor, e a água é resfriada pelo refrigerante e, em seguida, os componentes do acelerador linear são resfriados pela água. O calor gerado pelos componentes no processo de trabalho é retirado. Para manter os componentes do Linac a uma temperatura relativamente constante, o sistema de resfriamento e dissipação de calor requer uma certa pressão e fluxo.

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