Esempio di applicazione (case study) su un dispositivo medico portatile

Dettagli del progetto

Cliente: Aqueduct Medical

Applicazione: terapia del freddo

Tecnologia: raffreddamento a liquido, TEC

Settore: medico-diagnostico

Luogo: California

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La sfida della progettazione

Aqueduct Medical è un'azienda leader nella produzione di dispositivi terapeutici dotati di sistemi di raffreddamento per le cure postoperatorie nel campo della chirurgia plastica facciale. I suoi sistemi di raffreddamento prevedono la circolazione di acqua fredda in maschere e gilet brevettati per ridurre il dolore, il gonfiore, le ecchimosi e i tempi di recupero dei pazienti in maniera sicura e controllata.

Questi dispositivi devono essere portatili, leggeri, semplici da usare e convenienti, e mantenere la temperatura di raffreddamento e operativa a livelli specifici per il comfort e la sicurezza dei pazienti.

Durante la creazione del prototipo del dispositivo, Aqueduct Medical ha scelto di avvalersi dell'esperienza di Aavid, la divisione di gestione termica di Boyd Corporation, per la progettazione e l'ottimizzazione del dissipatore di calore con tubi di calore (heat pipe).

Il prototipo prevedeva requisiti progettuali molto particolari, ad esempio doveva risultare discreto e facile da utilizzare per i pazienti nella propria abitazione. Doveva inoltre essere conveniente e mantenere temperature adeguate a garantire il massimo utilizzo terapeutico.

Era necessario tenere attentamente sotto controllo la rumorosità, il peso, i consumi e il costo, oltre che la temperatura. Il design industriale doveva inoltre essere conforme al funzionamento del prototipo.

La Soluzione di Aavid

Aavid ha progettato e ottimizzato il dissipatore di calore con tubi di calore (heat pipe) per la creazione di prototipi. La soluzione di raffreddamento è stata ideata con moduli termoelettrici posizionati su una piastra di raffreddamento e un sistema di raffreddamento attivo composto da dissipatori di calore e da una ventola, nel rispetto dei seguenti requisiti progettuali:

-Costo di produzione della soluzione di raffreddamento inferiore a $35
-Temperatura ambiente di 28℃
-Rumorosità <40 dBA a 1 m dall'alloggiamento
-Alimentazione <220 W, 12 V DC

Flusso fluido:

-Acqua corrente, acqua distillata o soluzione salina.
-Velocità di flusso target < 0,8 lpm in ingresso in una piastra di raffreddamento a liquido
-Il liquido entra nella piastra di raffreddamento a un massimo di 7℃
-È necessario eliminare 60 W dal liquido in ingresso nella piastra di raffreddamento

Durante la progettazione e l'ottimizzazione, è stato stimato il costo di una versione prodotta in serie della soluzione di raffreddamento (dissipatore di calore, piastre di raffreddamento).

Aavid è riuscita a mantenere un costo simile al prezzo indicativo e un'acustica al di sotto dell'obiettivo, nonché a fornire una soluzione di raffreddamento semplice, efficace e compatta.

Oggi l'AqueCool Controlled Cooling System di Aqueduct Medical è il sistema riabilitativo postoperatorio più avanzato a disposizione dei pazienti nel campo della chirurgia plastica e viene venduto in tutto il mondo. Grazie a questi sistemi, i pazienti riscontrano una riduzione notevole dei disturbi e dei tempi di recupero postoperatori.

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