住友精密工業株式会社 熱交換器部門

製品紹介Products

世界のエネルギー分野で活躍する多彩な熱交換器。

パワーデバイスクーラー

弊社のろう付け技術を応用した、高性能なパワー半導体用の冷却器です。通常の水冷・空冷だけでなく、相変化を利用した製品も扱っています。弊社製品の一般の製品と比較し高性能化することが可能です。また、カスタムメイドも承っており、省スペース化・最適化に貢献致します。

イメージ:パワーデバイスクーラー

パワーデバイス用冷却器ラインナップ

液冷 イメージ:コールドプレート(水冷ヒートシンク) コールドプレート
(水冷ヒートシンク)
冷却性能
高性能空冷 イメージ:相変化型ヒートシンク“サイフォレックス®” 相変化型ヒートシンク
“サイフォレックス®”
空冷 イメージ:板材ろう付け型ヒートシンク(ヒートパイプ内蔵可) 板材ろう付け型ヒートシンク
(ヒートパイプ内蔵可)
イメージ:コルゲートフィンろう付け型ヒートシンク コルゲートフィンろう付け型
ヒートシンク

コールドプレート(水冷ヒートシンク)

プレートフィン型熱交換器の設計・製作ノウハウを利用した、水冷・液冷用の冷却器(コールドプレート)を取り扱っていま す。プレス成型にて製作される高密度なコルゲートフィンを冷却水通路内にろう付けすることによって、高い冷却能 力を発揮します。

構造
イメージ:コールドプレート(水冷ヒートシンク)の構造
弊社コールドプレートの特長
・高性能・軽量
  • 冷却水/冷却液通路内のコルゲートフィンは設計仕様に合わせて最適なものを選定
  • 高性能なコルゲートフィンによる軽量・コンパクトなアルミニウム合金製冷却器を実現
  • イメージ:プレーン型

    プレーン型

  • イメージ:パーホレート型

    パーホレート型

  • イメージ:セレート型

    セレート型

低圧力損失 高性能
・設計の自由度が高い
  • 任意の外形サイズで製作可能(最大:1300×1800[mm])
  • 熱源サイズ・配置、要求性能に応じて、冷却水/冷却液通路構造を設計 (裏表の両面にコンポーネントを配置可能)
  • 性能シミュレーション、試作機による性能評価が対応可能
導入のメリット

弊社のコールドプレートは、高密度なコルゲートフィンをろう付けした構造により、一般的な押出型材や単一蛇行流路の製品より高性能で、熱抵抗が低くなります。(Rθ=5~2K/kW以下)
高い冷却能力・低い熱抵抗を持つコールドプレートであれば、冷却水入口温度が高い場合でも十分に電子機器を冷やすことができ、循環水の設定温度を上げることができるため、ラジエーター・ファン・チラー等の水冷却設備の要求性能を下げることができ、初期投資と運用コストの低減が見込めます。

弊社製コールドプレート
イメージ:弊社製コールドプレート

高性能なコールドプレートであれば、冷却水の循環温度を上げることができ、ファン・ラジエーターを小さくできます。

一般的な他社製品
イメージ:一般的な他社製品

サイフォレックス®

サイフォレックス®はプレートフィン型熱交換器の内部に封入された冷媒の沸騰・凝縮を利用する高性能型冷却器です。一般的なヒートシンクやヒートパイプを利用した冷却器よりも高性能な空冷手段であり、水冷に匹敵する冷却能力と空冷における取扱いの簡便さを持ち合わせた冷却方法として、パワーデバイスの冷却に用いられています。

構造
イメージ:サイフォレックス®の構造
サイフォレックス®の特長
・小型・軽量
高密度なプレートフィン型の放熱部(凝縮部)により、小型化・軽量化が期待できます。
・外気と機器間の温度差(Δ T)が小さい
沸騰部内が飽和温度で同一温度の冷媒で満たされているため、発熱する機器直下の冷却面温度が均一になります。また、各機器の発熱量が異なる場合でも他方式の空冷手段に比べ、外気と機器間の温度差を小さくすることが可能です。
・高負荷、高発熱密度の素子に対応可能
・設計の自由度が高い
イメージ:サイフォレックスは設計の自由度が高い
ヒートシンクとの比較
比較条件

・冷却空気条件

  • 50 m3/min
  • 60 °C

・各機器からの放熱

  • ①:3.4kW×2
  • ②:2.3kW×2
  • ③:0.8kW×2
  • (合計放熱量:13kW)
イメージ:ヒートシンクとの比較
イメージ:押出型材ヒートシンクでの結果と“サイフォレックス®”での結果

“サイフォレックス®”を用いて、熱抵抗が半分以下となります。

サイフォレックス®導入のメリット
・現状、空冷を使用・検討されているお客様の場合
  • 機器からの放熱量を増やせます。
  • 外気と機器との温度差(Δ T)をより小さくできます。
  • 送風機の必要風量が減少し、消費電力・騒音を低減できます。
・現状、水冷を使用・検討されているお客様の場合
  • ポンプ・配管が不要です。
  • 液漏れによる機器故障のリスクがありません。
  • メンテナンスが容易になります。
イメージ:縦型サイフォレックス
サイフォレックス®の導入例

サイフォレックス®は各種モーター駆動のためのインバーター・コンバーター用IGBT等の冷却に多く用いられています。

イメージ:サイフォレックス®の導入例 イメージ:サイフォレックス®の導入例

大型・高性能ヒートシンク

プレートフィン型熱交換器のフィン成形技術・ろう付けを利用したアルミニウム製ヒートシンクを取り扱っています。受注生産での一品一様の設計も行っており、様々な選択肢からお客様の用途に合わせ、最適な設計を提案致します。

弊社ヒートシンクの特長
  • ・高密度なフィンピッチや様々な高さに対応
  • ・大型のヒートシンクを製作可能(最大で1.3m×1.8mの平面)
  • ・フィン部分へ伝熱促進加工が可能
  • ・ヒートパイプを内蔵し、底板部の均熱性能を高めることが可能。
コルゲートフィンろう付け型
イメージ:コルゲートフィンろう付け型 イメージ:コルゲートフィンろう付け型
板材ろう付け型
イメージ:板材ろう付け型 イメージ:板材ろう付け型
    イメージ:使用例:電気機関車用IGBT 冷却用途
    使用例:電気機関車用IGBT 冷却用途
    イメージ:使用例:都市間列車インバーター冷却用
    使用例:都市間列車インバーター冷却用
ブレージングシートについて
イメージ:ブレージングシートについて

芯材にろう材が圧延されて一体になったクラッド材です。
ろう材は芯材よりやや融点が低く、芯材を溶かさず、ろう材が溶ける温度まで炉内で加熱することによって接合します。

ヒートパイプ内蔵型
イメージ:ヒートパイプ内蔵型ヒートシンク

ヒートシンク底板部にヒートパイプを設置した製品も提案致します。温度分布の改善、ヒートシンクの小型・軽量化に効果があります。