Олег Викторович Евдулов, доктор технических наук, доцент, доцент кафедры теоретической и общей электротехники; профессор кафедры инженерной физики
367015, г. Махачкала, проспект Имама Шамиля 70; 367000, г. Махачкала, ул. М. Гаджиева, 43-а
Oleg V. Evdulov, Dr. Sci. (Eng.), Assoc. Prof., Department of Theoretical and General Electrical Engineering; Professor, Department of Engineering Physics
70 I. Shamil Ave., Makhachkala 367015; 43-a M. Gadzhieva St., Makhachkala 367000
Сарабике Гусеновна Гасанова, аспирант кафедры теоретической и общей электротехники
367015, г. Махачкала, проспект Имама Шамиля 70
Sarabike G. Gasanova, Postgraduate Student, Department of Theoretical and General Electrical Engineering
70 I. Shamil Ave., Makhachkala 367015
Гюльжаган Абдулгамидовна Муталипова, ассистент кафедры радиотехники, телекоммуникаций и микроэлектроники
1367015, г. Махачкала, проспект Имама Шамиля 70
Gulzhagan A. Mutalipova, Assistant, Department of Radio Engineering, Telecommunications and Microelectronics
70 I. Shamil Ave., Makhachkala 367015
Целью исследования является разработка охлаждающего термоэлектрического устройства (ТЭУ) для физиотерапевтических методов лечения повреждений позвоночника и спинного мозга, основанных на локальной гипотермии. Метод. Применены методы термодинамического анализа, натурного и вычислительного моделирования объектов криогенной техники. Целесообразным является применение охлаждающих ТЭУ, обладающих такими свойствами, как надежность, экологичность, бесшумность, функциональность и компактность. Результат. Предложена сегментарная конструкция охлаждающего ТЭУ, в состав одного сегмента которой входит теплоотводящее ребро, охлаждаемое ТЭМ, приводимое в тепловой контакт с травмированной областью позвоночника, непосредственно ТЭМ и радиатор для отвода теплоты от него. При необходимости используются несколько сегментов устройства, крепящиеся между собой с помощью специального приспособления. В процессе работы ТЭУ все радиаторы обдуваются вентиляторным агрегатом. Получены зависимости и построены графики, описывающие основные характеристики ТЭУ: изменение холодопроизводительности ТЭМ, холодильного коэффициента, напряжения питания от перепада температур между спаями термоэлементов для различных значений силы тока питания, зависимость напряжения на ТЭМ от величины тока питания при различных значениях перепада температур между спаями термоэлементов, а также зависимость холодильного коэффициента ТЭМ от тока питания. Графики представлены при температуре горячих спаев ТЭМ 45°С. Вывод. Для проведения лечебных процедур, связанных с локальной гипотермией травмированной области позвоночника может быть использован ТЭМ DRIFT-1,2 производства ООО «Криотерм», г. Санкт-Петербург. Параметры ТЭМ: рабочий диапазон мощностей единичного ТЭМ - от 37 до 60 Вт при среднем перепаде температур между спаями 35 К, ток питания - от 4,8 до 8,2 А при потребляемой мощности от 90 до 260 Вт, холодильный коэффициент - от 0,25 до 0,6.
Objective. The aim of the study is to develop a cooling thermoelectric device for physiotherapeutic methods of treating spine and spinal cord injuries based on local hypothermia. Method. Methods of thermodynamic analysis, natural and computational modeling of cryogenic equipment are applied. It is advisable to use cooling TEUs that have the following properties: reliability, environmental friendliness, noiselessness, functionality and compactness. Result. A segmental design of a cooling TEU is proposed, one segment of which includes a heat-dissipating rib cooled by a TEU, brought into thermal contact with the injured area of the spine, a TEU and a radiator for removing heat from it. Several segments of the device are used, which are attached to each other using a special device. During CTED operation, all radiators are blown by a fan unit. The dependencies were obtained and graphs were constructed describing the main characteristics of the TEU: change in the refrigeration capacity of the TEM, the coefficient of performance, supply voltage from the temperature difference between the junctions of the thermoelements for different values of the supply current, the dependence of the voltage on the TEM on the supply current at different values of the temperature difference between the junctions of the thermoelements, as well as the dependence of the coefficient of performance of the TEM on the supply current. The graphs are presented at a temperature of the hot junctions of the TEM of 45 °C. Conclusion. The DRIFT-1.2 TEM manufactured by Krioterm LLC, St. Petersburg, can be used. TEM parameters: operating power range of a single TEM is from 37 to 60 W with an average temperature difference between junctions of 35 K, supply current is from 4.8 to 8.2 A with a power consumption of 90 to 260 W, cooling coefficient is from 0.25 to 0.6.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.