نظرة عامة على أنظمة التبريد والتبريد في المعدات الطبية

مع التطور السريع للعلوم والتكنولوجيا ، تتزايد أنواع المعدات الطبية بشكل مستمر ، كما أن تطبيقاتها في العمل الطبي أصبحت أكثر وأكثر اتساعًا. كما أن متطلبات درجة الحرارة في بيئة العمل صارمة للغاية. من أجل التأكد من أن المعدات الطبية تعمل في بيئة درجة الحرارة الصحيحة ، فإنها عادة ما تكون مجهزة بأنظمة التبريد والحرارة. يمكن لنظام التبريد والحرارة الجيد أن يضمن التشغيل الآمن والموثوق للمعدات الطبية ، مع استهلاك منخفض للطاقة ومعدل صيانة منخفض وكفاءة عمل عالية. بمجرد فشل نظام التبريد والتبريد ، سيؤدي ذلك إلى تسخين مكونات الجهاز بشدة بسبب الحرارة المتولدة أثناء عملية العمل ، وفي النهاية يتسبب في ظروف غير طبيعية أو حتى إتلاف المعدات الطبية. في كل عام ، يتم شل عدد لا يحصى من المعدات الطبية بسبب الأداء الحراري الضعيف في العالم ، مما تسبب في خسائر كبيرة. لذلك ، فإن البحث في نظام التبريد والتبريد للمعدات الطبية مهم بشكل خاص.

يشير مصدر الحرارة للمعدات الطبية إلى بعض المكونات الداخلية التي تزداد درجة حرارتها بسبب الدوران السريع أو الاهتزاز والعمل تحت ظروف الضغط العالي أثناء عملية تشغيل المعدات الطبية. نظرًا لارتفاع درجة الحرارة ، لا يمكن لهذه المكونات العمل بشكل طبيعي ، بل قد تؤدي إلى تلف المعدات الطبية. من خلال الاستقصاء والبحث ، وجد أن مصدر الحرارة للكمبيوتر الطبي يشمل بطاقة الرسومات ووحدة المعالجة المركزية ؛ يشتمل مصدر الحرارة لجهاز مراقبة مخطط كهربية القلب على لوحة دائرة كهربائية ولوحة تبديل إمداد الطاقة ؛ مصدر الحرارة لأداة العلاج بالليزر هو أنبوب انبعاث الليزر ؛ يشتمل مصدر الحرارة لجهاز التصوير المقطعي المحوسب على أنبوب الأشعة السينية ، ولوحة الدائرة الكهربائية ، والكاشف. يشتمل مصدر الحرارة لمعدات التصوير DSA على أنابيب الأشعة السينية ولوحات الدوائر. تختلف مصادر الحرارة الموجودة في منتجات الشركات المصنعة المختلفة اختلافًا طفيفًا. على سبيل المثال ، يشتمل مصدر الحرارة لمعدات تصوير Siemens DSA على كاشفات اللوحة المسطحة بالإضافة إلى أنابيب الأشعة السينية ؛ معدات التصوير بالرنين المغناطيسي النووي. تشمل مصادر الحرارة المغناطيس ، وملفات مجال التدرج ، وملفات تردد الراديو ، ومضخمات التدرج ؛ تشمل مصادر الحرارة للمسرعات الخطية أنابيب التسريع ، ومغناطيس الانحراف ، وملفات أنبوب التسريع ، والموازنات الأولية ، والكليسترون ، وملفات كليسترون ، ومحولات النبض.

طريقة تبريد المعدات الطبية

من خلال فهم كيفية توليد الحرارة ونقلها ، نعلم أن الحرارة لا يمكن أن تنتقل تلقائيًا من جسم ذي درجة حرارة منخفضة إلى جسم ذي درجة حرارة عالية ، ولكن يمكن نقلها من جسم ذي درجة حرارة عالية إلى جسم ذي درجة حرارة منخفضة. باستخدام هذا ، طور الناس أنظمة التبريد والحرارة في المعدات الطبية. ، من خلال الدوران المستمر لمبرد درجة الحرارة المنخفضة ، يتم إزالة الحرارة ، بحيث يمكن للمعدات الطبية أن تعمل بشكل طبيعي.

في العمل الطبي ، نظرًا لوجود مصادر حرارية داخل الأجهزة الطبية والعديد من العوامل التي تؤثر على درجة حرارة المكونات داخل الأجهزة الطبية ، يتم أخذ المزيد من حلول التبريد والحرارة. تشمل طرق التبريد والتبريد التي تعتمدها المعدات الطبية بشكل أساسي طرق تبريد المبرد الصلب ، بالوعة الحرارة لتبريد الهواء الطبيعي ، المشتت الحراري للتبريد بالهواء القسري ، المشتت الحراري لتبريد الماء المتداول ، المشتت الحراري للتبريد بالزيت الدائر ، وطرق التبريد بأشباه الموصلات ؛ تعتمد المعدات الطبية المختلفة طرق تبريد وتبريد مختلفة. غالبًا ما تستخدم المعدات الطبية ذات الطاقة الصغيرة والمتوسطة الحجم تبريد الهواء القسري لتبديد الحرارة ؛ تعتبر المكونات أو المكونات الإلكترونية التي تعمل في ظل ظروف بيئية عالية الحرارة ولها معدل إنتاج حراري مرتفع أثناء التشغيل أكثر ملاءمة للتبريد السائل بكفاءة تبريد عالية نسبيًا. بالنسبة للمكونات ذات معدل إنتاج الحرارة المرتفع أثناء عملية التشغيل ، عندما يتعذر على نموذج التبريد التقليدي تلبية المتطلبات ، مثل التبريد بالتبخير ، أو أنبوب الحرارة ، أو تبخير الغليان ، أو تبريد القناة الصغيرة أو التبريد النفاث أو حتى التبريد الكهروحراري يمكن استخدامها. تستخدم طرق التبريد الأخرى للتبريد. تعتمد مجموعة متنوعة من المعدات الطبية الكبيرة طريقتين أو أكثر من طرق تبديد الحرارة لتبريد وتشتيت المكونات الداخلية.

أنظمة التبريد والتبريد لأجهزة التصوير المقطعي المحوسب

3.1 وحدة تبريد أنبوب الأشعة السينية لآلة التصوير المقطعي المحوسب

يشتمل نظام التبريد والحرارة لآلة التصوير المقطعي المحوسب عمومًا على وحدتين ، وهما وحدة تبريد أنبوب الأشعة السينية ووحدة التبريد القنطرية للمسح الضوئي. عندما تعمل آلة التصوير المقطعي المحوسب ، يتم قصف السطح المستهدف لأنبوب الأشعة السينية لآلة التصوير المقطعي المحوسب بشعاع إلكتروني متحرك عالي السرعة ، ويتم تحويل 99 في المائة من الطاقة الحركية لشعاع الإلكترون إلى طاقة حرارية. من أجل تبريد السطح المستهدف ، يتم أولاً إزالة الحرارة الموجودة على السطح المستهدف بواسطة زيت المحولات عالية الجهد. بعد ذلك ، يضمن تبديد حرارة الزيت بواسطة المروحة التشغيل المستمر الموثوق به والمستقر لآلة التصوير المقطعي المحوسب ، أي أن أنبوب الأشعة السينية يستخدم الزيت العازل لتبادل الحرارة مع الهواء.

وحدة التبريد لأنبوب الأشعة السينية لجهاز التصوير المقطعي المحوسب عبارة عن حلقة دوران زيت مغلقة. يملأ زيت المحولات عالي الجهد النقي خط الأنابيب الحلقي لعزل وحماية أنبوب الأشعة السينية الخاص بجهاز التصوير المقطعي المحوسب وتبديد الحرارة. تشتمل مكونات وحدة تبريد أنبوب الأشعة السينية لماكينة CT على مستشعر دوران الزيت ، ومقاوم استشعار درجة حرارة الزيت ، ومضخة دوران الزيت ، وخزان الزيت ، والمبادل الحراري ، ومروحة التبريد ، ومفتاح ضغط الزيت ، ولوحة دائرة كشف حالة الأنبوب. توفر مضخة تدوير الزيت الطاقة للتدفق الدوري لزيت المحولات عالية الجهد في خزان الزيت وأنابيب المبادل الحراري. يتم إخراج إشارة الجهد DC النابضة التي يتناسب ترددها مع معدل تدفق زيت المحولات عالية الجهد بواسطة مستشعر دوران الزيت ، وسوف يتمدد الزيت في خزان الزيت بسبب التسخين. ، عند تجاوز الضغط المحدد ، يتم إغلاق مفتاح ضغط الزيت ، ويتم إعطاء إشارة خطأ في ضغط الزيت في نفس الوقت. يكتشف المقاوم للكشف عن درجة حرارة الزيت درجة حرارة زيت المحولات ذات الجهد العالي. عندما تزداد درجة حرارة الزيت في خزان الزيت ، تنخفض قيمته المقاومة. يتم إعطاء إشارة خطأ درجة حرارة الزيت عندما يصل زيت المحول إلى درجة حرارة معينة. سيتم قفل النظام على الفور إذا كانت إحدى الإشارات الثلاث لدوران الزيت وضغط الزيت ودرجة حرارة الزيت خاطئة ، وأنبوب الأشعة السينية محمي.

3.2 وحدة تبريد حامل المسح الضوئي المقطعي

يقوم الجزء الثابت من إطار المسح بتبادل الحرارة من خلال تبريد الهواء القسري وتبريد المياه المتداول. يتم استخدام مبرد مياه لتبريد الجزء الداخلي من رف التصوير المقطعي المحوسب. الدورة الكاملة للوحدة هي أن الماء البارد من مبرد الماء يدخل في مبادل حرارة الماء والهواء داخل الرف من خلال أنبوب الماء البارد. هنا ، يتم تبريد الماء البارد والهواء الساخن داخل الرف تمامًا. بعد التبادل الحراري ، يتم التخلص من الحرارة داخل الحامل (بما في ذلك الحرارة التي يتم إزالتها بواسطة زيت أنبوب الأشعة السينية المثبت في الرف وتسخين لوحة الدائرة ، وما إلى ذلك) ، يصبح الماء البارد ماءًا ساخنًا بسبب امتصاص الحرارة ، فإن أنبوب الماء الساخن يحول الماء الساخن إلى ماء ساخن. يتم إرساله إلى مبادل حرارة الماء المبرد داخل مبرد الماء. هنا ، يقوم المبرد بإزالة الحرارة من الماء الساخن ثم يتحول المبرد إلى حالة غازية. تعمل كمية الهواء الكبيرة التي تنفثها المروحة في المبخر على تبريدها ، ويتم نقل الحرارة أخيرًا خارج الغرفة ، ويعاد المبرد المسال إلى المبادل الحراري لماء التبريد.

3.3 آلة تصوير القلب والأوعية الدموية بنظام تبريد وتبريد أنبوب الأشعة السينية

تستخدم آلات تصوير القلب والأوعية الدموية عمومًا تبريد الماء المتداول (تستخدم بعض الطرز تبريد الزيت المتداول) لتبريد أنبوب الأشعة السينية. تشتمل مكونات نظام التبريد والتبريد بالكامل على كاشفات درجة الحرارة ودوائر التحكم ووحدات تدوير الزيت ووحدات تدوير المياه ووحدات دوران المبرد.

3.4 نظام التبريد والتبريد للمسرع الخطي

يعتمد نظام التبريد والتبريد للمسرع الخطي على مبدأ عمل الثلاجة. يستخدم الماء المتداول كوسيط للتبادل الحراري ، ويتم تبريد الماء بواسطة المبرد ، ثم يتم تبريد مكونات المسرع الخطي بواسطة الماء. يتم التخلص من الحرارة المتولدة عن المكونات في عملية التشغيل. من أجل الحفاظ على مكونات ليناك عند درجة حرارة ثابتة نسبيًا ، يتطلب نظام التبريد وتبديد الحرارة ضغطًا وتدفقًا معينين.

Sinda Thermal هي شركة محترفة لتصنيع المشتتات الحرارية ، يمكننا تقديم أفضل الحلول الحرارية وأحواض الحرارة عالية الجودة لعملائنا العالميين. إذا كان لديك أي متطلبات حرارية ، فلا تتردد في الاتصال بنا.