コールドプレートの設計手順

対流熱交換は常に次の条件で行われます。 コールドプレート.コールド プレートは、さまざまな方向にさまざまな溝があるプレートのように見えます。

プレートは銅とアルミニウムの材料で作られており、電子デバイスの下の表面に取り付けられます。

冷媒は溝から特定の流量で流れます。最終的な冷却は、回路の下面から冷却水への熱交換によって行われ、冷却水の温度が上昇します。このプレートは、特に電子回路の下の表面に取り付けられます。

通常、冷却液は水、または水と冷媒の混合物でできており、溝に沿って特定の流量で流れます。冷却は回路表面から冷却液への熱交換によって行われ、冷却液の温度が上昇します。

この熱伝達現象の重要性は、実装コストが低いことと、自然に発生するため、自由対流の制御が複雑であることにあります。それは、流体の熱物理的特性や身体の形状の幾何学形状などのさまざまなパラメータに依存するためです。

意味

今日、最新のデバイスはますますコンパクトになり、同時に電力密度も増加しています。

その結果、重要な熱源の接触冷却に対する要件が、次のような多くのアプリケーションで大幅に増加しています…

● レーザー、

● オプトエレクトロニクス、

● パワーエレクトロニクス、

● 医学、

● ドライブ、

● 軍隊

● または航空宇宙など。

コールド プレートは、これらすべての課題を達成するのに十分に値すると考えられています。コールド プレートは、開いた冷却回路 (水道水とプロセス水) としても、たとえば廃熱を周囲に供給するために再循環チラーを使用する閉じた冷却回路としても動作できます。空気。

液体の適合性が鍵

コールド プレート テクノロジを選択する際には、コールド プレートの接液面が使用する冷却剤と適合することが重要です。

銅は濡れた経路であることが確立されており、水や最も一般的な冷却剤に適しています。一方、アルミニウムは、エチレングリコールと水溶液 (EGW)、油やその他の液体と組み合わせると、非常に優れた冷却性能を発揮します。

ただし、未処理の水を使用したい場合には適しません。ステンレス鋼の接液面を備えたコールド プレートは、脱イオン水やその他の腐食性流体の使用に最適です。

制限流量

この用途では、記載されたコールドプレートの流量を高くまたは過度に増加させることはできません。そうしないと、冷却媒体の過剰な流速により液体チャネル内で浸食が発生する可能性があります。

● したがって、メーカーは通常、ガイダンスまたは仕様で最大流量を条件付けします。コールド プレートを他の冷却媒体に接続するには、オープン チューブ端 (ストレートまたはビーズ)、

● ねじ込み式継手,

● クリックオンクイックリリースフィッティング

● コールドプレート本体のネジ穴。

代替用語: 放熱板;液体冷却プレート;液冷消散器

、水冷プレート。液体からプレートへの熱交換器;

熱源の分布は、総熱量と総電流値に乗算されて正規化され、最大溶接池表面温度の校正が可能になります。蒸発とイオン化では、鉄原子のみが完全であるとみなされ、シールド ガスはアルゴンとみなされます。

材料

一般的なコールド プレートの材料には銅とアルミニウムの 2 種類がありますが、参考までに銀のプレートも市販されており、より慎重に銅と銀の共晶合金が評価されています。

以下に挙げるのは、計算に使用される熱伝導率の値です。

● アルミニウム：220

● 銅: 388

● シルバー：418

● 銀/銅 (Cusil) 合金: 515

たとえば銅よりも熱伝導率がはるかに「悪い」のに、なぜアルミニウムが（空冷ヒートシンクにも）使用されるのか疑問に思う人もいることは確かです。答えは 3 つあります。

● 料金

● 製造の容易さ

● 技術的妥当性

液体冷却プレートの場合、作動流体の選択はハードウェア部品の選択と同じくらい重要です。間違った液体を使用すると、常に熱伝達の低下や詰まり、さらにはシステムの故障につながります。

適切な加熱トランスファー流体は、システムの金属との適合性を備えている必要があります。

● 高い熱伝導率

● そして比熱、

● 低粘度、

● 凝固点が低い、

● 引火点が高く、

● 低い腐食性、

● 毒性が低く、

● そして熱安定性。

ノート：

● アルミニウムがそのままの純粋な形で使用されることはほとんどないため、表示されている値はおそらく 15 ～ 20% 誇張されています。

● 銅の値は常に合金 11000 のものです。

● 純銀の場合、銀の価値は常に正確です。

● 銀/銅合金の値は常に Wesgo Metals の製品である Cusil のものです。この合金は、銀と銅の共晶電気接点合金の ASTM B628-98 標準仕様にも記載されています。

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