水冷技術相談

質問

IGBTモジュールを冷却するため水冷アルミヒートシンクを検討しています。
サイズはボックスタイプで、内部体積（高さ10ミリ×250×450）内に不凍液を注入しておいて
ポンプ循環します。
その際、流量は12l/MINになりますが、この水冷ヒートシンクの内部体積で問題ないか？
もっと体積が必要か？など技術質問になります。

何か計算式等ありましたら教えて下さい。

回答No.2

ninoue

数百A、損失数百WオーダーのIGBTモジュールだと思いますが、購入先メーカーの推薦冷却方式等の資料など参考になる情報があるのではないでしょうか。
温度上昇限度など色々とノウハウがあると思われますので、メーカーや購入代理店に確認されるのが確実だと思われます。

質問内容のデータだけでは、はっきりした答は無理なようです。
(発熱量、IGBT==モジュール==ヒートシンク==不凍液間の熱抵抗、許容温度上昇などのデータが必要だと思います)

回答No.1

noonday

こんにちは。失礼します。

間違っていたらごめんなさい。

内部容積が1cm×25cm×45cm＝11.25立方センチメートルとのこと
不凍液が約11.25リットルだと思います。

これと、流量が12リットル/分とのこと
不凍液が約1分で入れ替わると思います。

また、熱量の式Ｑ＝ｍｃΔＴと水などの比熱ｃ＝1とし、鉄の比熱ｃ=0.1とします。
不凍液の液が水のようなものとし、不凍液は温度上昇を1分間に
1度防げることができるとします。

そうしますと熱量の式より、
不凍液の分と鉄の分をイコールで結び、
11.25kg×比熱1×1℃/１分＝1kg×比熱0.1×112.5℃/１分
となります。

故に、1分間に鉄1kg分、温度112.5℃分の上昇に
理論上は対応できると思います。

なお、一秒間だと2℃程の対応（冷却効果）が
理論上できると思います。