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コールド プレート (液体コールド プレート) - 究極の FAQ ガイド

数ブラウズ:71     著者:サイトエディタ     公開された: 2022-01-14      起源:パワード


業界内のすべての電子機器とパワーデバイスを冷却して電力損失を最小限に抑えたいと考えていますか?自動化制御や大規模冷却システムの効率を高める予定はありますか?


一番良いところ?コールドプレートを使えば簡単!


以下のガイドには、コールド プレート (液体コールド プレート) に関連するすべての詳細を記載するよう最善を尽くしました。さあ、始めましょう!


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コールドプレートとは何ですか?

これは、電源からの熱を放散する特殊なタイプの冷却剤として定義できます。次に、回路の他のチャンバーに熱を伝達します。


この装置は主に、従来の空気冷却剤では機械から過剰な熱負荷を除去できない領域で使用されます。


さらに、多くの業界では、機械を最適な温度で稼働し続けることを検討しています。


したがって、コールドプレートが機器の冷却剤として使用されていると言っても、決して間違いではありません。液体冷却プレートが機械に統合されている場合、機械の高性能が顕著に表れます。


熱流束の高いデバイスにも使用されます。このように、コールドプレートが付いている場合でも、機械の動作時間は問題になりません。


これらは、電気の流れと熱の形で生成される磁束の実質的なバランスを維持するため、熱電コールド プレートとしても知られています。


効率を低下させることなく、デバイス内の熱エネルギーを吸収および放散する上で主導的な役割を果たします。


多くの産業の電気冷却システムには、最高品質の液体冷却プレートが使用されています。






液体冷却プレートコールドプレートはどのように機能しますか?

正確には液体冷却プレートとして知られるコールド プレートは、主に電気システムの冷却に使用され、明確に定義された方法で熱を放出します。


熱を他のシステムに伝達することでシステムから放散します。液体から熱を伝達することで、さまざまなパワーデバイスに最適な局所冷却システムを提供します。


リモート熱交換器を通って流れる傾向のある液体材料を移送します。


熱は、液体が流れる間に周囲システムまたは機械内に存在する他の冷却システムに放散されます。

ただし、空冷システムと組み合わせると、液体冷却プレートが効率的に熱を放散することが知られています。


この頻繁な熱の放散は、冷却パワー エレクトロニクス システムの体積と重量の削減に役立ちます。これらは、内部チューブとともに入口および出口と一体化されています。

このシステムは、液体冷却剤が迅速に通過できるようにサポートします。


これに加えて、ミニチャネルに関連する高度なコールド プレートが多数あります。

これらのミニチャネルは、ナノ流体を使用して熱抵抗を下げる上で主導的な役割を果たします。


このシステム全体が熱伝達能力の向上に役立ちます。これらは主に、何らかの冷却効果や熱の放散を必要とする機械や装置に配置されます。コールド プレートから奪われた熱は、完全に放散されるまでシステム内を循環します。



コールドプレートの種類

同じ操作・作業であっても、コールドプレート(液体コールドプレート)には多種多様な種類があります。このようにコールド プレートが多様になるのは、機械の構成が異なるためです。

メーカーのような ウィンシェアサーマル アプリケーションやデバイスに応じて異なるコールドプレートを設計します。


ただし、多くの業界に組み込まれている典型的なタイプのコールド プレートは次のとおりです。


フラット液体コールドプレート

これは、主にアルミニウム マルチポート押出 (MPE) チューブを使用する特定のタイプのコールド プレートとして定義できます。


耐久性がありながらコンパクトな熱管理ソリューションと最も低い熱抵抗値を提供することで知られています。

この熱抵抗は、コールド プレートと取り付け面の熱源の間で大幅に減少します。これは、容器の壁の熱を下げることによって行われます。


平らなコールド プレートは、熱性能を向上させるためにかなりの表面積を提供するフィンを備えているため、MPE チューブとしても知られています。


チューブ液体コールドプレート


これは、銅またはステンレス鋼で構成され、アルミニウム プレートに圧入された機械的に連結されたチューブとして定義できます。これらは、業界で最もコスト効率の高いコールド プレートとしても知られています。


さらに、連続チューブ形式、またはマニホールド形式と呼ぶこともできます。

とりわけ、その特殊なチューブ状構造により、システムは 100% 漏れ防止になります。さまざまな用途に応じて設計することもできます。


真空ろう付けコールドプレート

このタイプのコールド プレートは、内部チャネルとフィン構造を備えた 2 つの別個の金属プレートを機械加工することによって製造されます。これらのプレートは両方とも、特別な種類の真空チャンバー内で慎重に密封されます。


しかしながら、これら2枚の金属板は、低融点の溶加材を用いて接合されている。

比類のない柔軟性により、さまざまな業界で有名です。半径の制限によってこのプロパティは制限されません。


コールドプレートの材質

最高品質のコールドプレートの製造に使用される素材は、その耐久性を左右します。ただし、金属は主にさまざまな種類の液体冷却プレートの製造に使用されます。しかし、アルミニウム、銅、銀はコールド プレートの品質を高めることでよく知られています。


これらの材料に加えて、銀と銅の共晶合金もコールド プレート (液体コールド プレート) の製造に一般的に使用されます。




コールドプレートの製造工程

最高品質のコールド プレートの製造には、次の製造プロセスが使用されます。



アルミ板埋設銅管加工

このプロセスは、片面取り付けとともにコールド プレートの製造に使用されます。


まず、コールドプレートを製造する前に銅管を平らにします。その後、アルミニウム板をフライス加工する。銅はかなりの導電性を持っているため、このプロセスはコールド プレートを作成するのに有益です。したがって、システムから熱を奪います。


摩擦撹拌溶接法

この方法の別名は、ソリッドステート接合手順です。2つのワークピースを溶かすことなく接合するための非消耗工具を使用するため、コールドプレートの品質を損なうことはありません。


工具と材料が連続的に回転すると、作業中に摩擦が発生します。この摩擦により熱が発生し、FSW ツールに軟化領域が形成されます。


真空ろう付けプロセス

この方法は、さまざまな用途のコールド プレートの製造にも使用されます。

これには、アセンブリ部品間のろう付け合金を加熱することによって 2 つの部品を接合することが含まれていました。このプロセスで使用される材料は融点が低いです。


主に熱交換器や扁平管交換器に使用されるコールドプレートの製造に使用されます。


火炎溶接工程

ここでは、高品質のコールド プレートの製造に使用される別の方法を紹介します。酸素アセチレン溶接プロセスとしても知られています。

これらのガスが等しい割合で混合されると、可燃性の高い炎が生成されます。それはガスの燃焼に直接関係しています。




コールドプレートの漏れ防止テスト


コールドプレートをいくつかのアプリケーションに統合する前に、コールドプレートの品質をチェックする必要があります。


漏れ防止テストにより、冷却水回路システムに漏れがないことが確認されます。ただし、ヘリウム試験は主にコールドプレートの漏れ防止試験として適用されます。


従来の水圧試験や窒素試験以外にも、メーカーは次のような試験を行っています。 ウィンシェアサーマル コールドプレートの漏れをチェックするにはヘリウム試験方法を使用します。


この方法を選択する主な理由は、テスト中にさらに小さな漏れを検出できることです。




コールドプレートの利点

コールド プレートを使用する一般的な利点を以下に示します。

●圧力損失を維持します。

● 流体の安定性を提供します。

●パワーデバイスの温度を下げるために使用されます。

●回路システム内の温度均一性を維持します。

● 液体流路を利用して熱を放散します。




コールドプレートの用途

コールド プレートは、さまざまな業界の次のアプリケーションに実装されています。


レーザー装置

コールド プレートは、レーザー機器内の熱を均一に放散するのに役立ちます。また、レーザーのパフォーマンスも向上します。


医療機器

これらは医療機器内の高レベルの熱を伝達し、患者の治療に信頼性を与えるのに役立ちます。安全性も向上します。


新しいエネルギー

コールド プレートは、新エネルギー機器や自動車産業でも BMS (バッテリー管理システム) の温度を下げるために使用されます。


エネルギー貯蔵

コールド プレートのもう 1 つの重要な用途は、バッテリーやその他の機械の温度を下げることによる賢明なエネルギー貯蔵です。


太陽光エネルギー

太陽光発電産業では、コールド プレートが太陽光発電インバーターに組み込まれています。太陽光発電システムの入口や出口に合わせて簡単にカスタマイズできます。

さらに、太陽電池回路を熱の過剰生成から守ります。


風力エネルギー

これらすべての用途に加えて、コールド プレートは風力タービンを冷却するためにも使用されます。風力タービンの稼働中の再発熱を防ぎます。



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