体内植込機器の筐体温度上昇抑制技術の開発

开发抑制植入设备温度上升的技术

• 批准号: 21K08630
• 负责人: 本間 章彦
• 金额: $ 2.25万
• 依托单位: Tokyo Denki University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K08630/
• 关键词: 潜熱蓄熱材; 体内埋込機器; 温度上昇抑制; 体内植込機器; 体内植え込み機器

体内埋込機器が体内に埋め込まれている状態を模擬した実験系を用いて様々な条件を設定し実験を行った。体内植込機器を想定した筐体内部には、電気機器を模擬した発熱体と、隙間の空間に潜熱蓄熱材を封入している。筐体の大きさを変えた場合や、封入する潜熱蓄熱材の容量を変えた場合における筐体表面の温度上昇について計測を行った。潜熱蓄熱材の容量の増加に伴い、筐体表面温度上昇の抑制が見られた。これは、潜熱蓄熱材の容量増加に伴い、蓄熱（吸熱）の効果が大きくなったためと考えられた。一方で、筐体内部に潜熱蓄熱材を封入せずに、隙間の空間に空気を封入した場合には、潜熱蓄熱材を封入した場合よりも筐体表面温度状況の抑制が見られた。これは空気が断熱の働きをしたためと考えられ、この場合には発熱体である電気機器の放熱ができずにダメージを受ける可能性があると思われた。また、潜熱蓄熱材は蓄熱（吸熱）し、固体から液体へ相変化した後、熱を伝えやすくなってしまうため、蓄熱（吸熱）効果は維持しながらも、熱伝導を抑えるような新たな工夫が必要と考えられた。潜熱蓄熱材を用いることにより、蓄熱（吸熱）による温度上昇抑制効果を得ることは可能であったが、吸熱して液体となった潜熱蓄熱材を固体へ相変化させ、再び吸熱作用を持たせるためには、筐体表面からの放熱についても検討を行う必要があると考えられる。今回、得られた結果をもとに、潜熱蓄熱材による、より有効な筐体表面温度上昇抑制方法について検討が必要と思われる。

In vivo, the machine is embedded in the body, and the condition is set. In vivo, the machine is designed to simulate the internal heat transfer and thermal storage of the enclosure. The temperature rise of the enclosure surface is measured when the enclosure is large or when the latent heat storage material capacity is enclosed. The increase of latent heat storage capacity is accompanied by the suppression of the increase of housing surface temperature. The capacity of latent heat storage material increases, and the heat storage (heat absorption) effect increases. In case of sealing the latent heat storage material inside the housing, the air in the gap is sealed, and in case of sealing the latent heat storage material, the temperature condition of the housing surface is suppressed. The possibility of heat generation by electrical machinery is discussed. Latent heat storage materials are required for heat storage (heat absorption), solid heat storage, liquid phase transformation, heat storage (heat absorption), and heat conduction. Latent heat storage materials are used for heat storage (heat absorption), temperature rise suppression, and possible heat absorption. Latent heat storage materials are used for solid phase transformation, and heat absorption reactions are carried out on the surface of the enclosure. This paper presents the results of the study on the latent heat storage material and the methods for suppressing the rise in the surface temperature of the enclosure.