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電子冷却器「ボックスクール」

電子冷却器「ボックスクール」

ぺルチェモジュール使用の 電子冷却器「ボックスクール」
冷媒を必要としない為、大気を汚さず環境にやさしい商品です。小型・軽量で機器への組み込みに最適。
システム拡張により高精度の温度制御が実現でき、用途を問わず各分野に使用可能です。

技術資料

製品別能力測定方法

BOX COOL は、冷却方式によって製品の性能を測定する方法が異なります。BOX COOL は弊社測定方法にて性能を測定し、記載しています。参考資料としてお使いください。

  • 空冷式プレート冷却型/水冷式プレート冷却型
  • 空冷式冷風撹拌型/水冷式冷風撹拌型
  • 空冷式流体冷却型/水冷式流体冷却型

空冷式プレート冷却型

弊社基準プレート型測定装置を使用し、装置内のヒータユニットを電圧調整器を用いて発熱量を段階的に変化させる。まず、ヒータユニットの発熱量0W において、温度が定常状態となった時の測定装置温度と周囲温度を測定する。
ヒータユニットの発熱を徐々にあげた時のプレート型測定装置温度と周囲温度・ヒータユニットの発熱量を測定する。
測定装置のリーク量を計算にいれ、冷却能力を算出する。
ヒータユニットの発熱量をY 軸、温度差ΔT(周囲温度・プレート型測定装置温度)をX 軸としたグラフを作成し、周囲温度30℃、温度差Δ T=0Kの交点の冷却能力を公称冷却能力とする。

プレート型測定装置
プレート 130 × 130 × 10mm
材質 アルミA5052〈アルマイト白〉
断熱材 発砲ポリエチレン15mm
熱源 シリコンラバーヒータAC100V 200W
測定計器
熱電対 0.75 級(T タイプ)
温度記録計 6 点以上
交流電圧計 0.5 級
交流電流計 0.5 級
単相電力計 0.5 級
電圧調整器 スライダック

熱対策機器 電子冷却器 製品別能力測定方法 空冷式プレート冷却型

水冷式プレート冷却型

弊社基準プレート型測定装置を使用し、測定内のヒータユニットを電圧調整器を用いて発熱量を段階的に変化させる。まず、ヒータユニットの発熱量0W において、温度が定常状態となった時の測定装置温度と周囲温度を測定する。
ヒータユニットの発熱を徐々にあげた時のプレート型測定装置温度と周囲温度・ヒータユニットの発熱量を測定する。
測定装置のリーク量を計算にいれ、冷却能力を算出する。
ヒータユニットの発熱量をY 軸、温度差Δ T(周囲温度・プレート型測定装置温度をX 軸としたグラフを作成し、放熱側循環液温度30℃、周囲温度30℃の時に温度差Δ T=0K の交点の冷却能力を公称冷却能力とする。

プレート型測定装置
プレート 130 × 130 × 10mm
材質 アルミA5052〈アルマイト白〉
断熱材 発砲ポリエチレン15mm
熱源 シリコンラバーヒータAC100V 200W
測定計器
熱電対 0.75 級(T タイプ)
温度記録計 6 点以上
交流電圧計 0.5 級
交流電流計 0.5 級
単相電力計 0.5 級
電圧調整器 スライダック
冷却水供給装置
流量 3L/min
循環液 水道水
測温抵抗体 Pt100 Ω B 級

熱対策機器 電子冷却器 製品別能力測定方法 水冷式プレート冷却型

空冷式冷風撹拌型

弊社基準冷風攪拌型測定装置を使用し、筐体内のヒータユニットを電圧調整器を用いて発熱量を段階的に変化させる。まず、ヒータユニットの発熱量0 Wにおいて、温度が定常状態となった時の筐体内平均値と周囲温度を測定する。
ヒータユニットの発熱を徐々にあげた時の筐体内温度と周囲温度・ヒータユニットの発熱量を測定する。
測定装置のリーク量・撹拌用ファンモータの発熱量を計算にいれ、冷却能力を算出する。
ヒータユニットの発熱量をY 軸、温度差Δ T(周囲温度-筐体内温度)をX 軸としたグラフを作成し、周囲温度30℃、温度差Δ T=0K の交点の冷却能力を公称冷却能力とする。

冷風撹拌型測定装置
外寸 W710 × H900 × D590mm
内寸 W510 × H700 × D445mm
材質 鉄板 t=1.0mm〈塗装仕上げ〉
断熱材 発砲樹脂 t=100mm(扉部分45mm)
撹拌用ファン 60 角 DC12V × 4 個
熱源 フィン付シーズヒータAC200V 500W × 2
リーク量 約1W/K
測定計器
熱電対 0.75 級(T タイプ)
温度記録計 6 点以上
交流電圧計 0.5 級
交流電流計 0.5 級
単相電力計 0.5 級
電圧調整器 スライダック

熱対策機器 電子冷却器 製品別能力測定方法 空冷式冷風撹拌型

水冷式冷風撹拌型

弊社基準冷風攪拌型測定装置を使用し、筐体内のヒータユニットを電圧調整器を用いて発熱量を段階的に変化させる。まず、ヒータユニットの発熱量0Wにおいて、温度が定常状態となった時の筐体内平均値と周囲温度を測定する。
ヒータユニットの発熱を徐々にあげた時の筐体内温度と周囲温度・ヒータユニットの発熱量を測定する。
測定装置のリーク量・撹拌用ファンモータの発熱量を計算にいれ、冷却能力を算出する。
ヒータユニットの発熱量をY 軸、温度差Δ T(盤外温度-盤内温度)をX 軸としたグラフを作成し、放熱側循環液温度30℃、周囲温度30℃の時に温度差Δ T=0K の交点の冷却能力を公称冷却能力とする。

冷風撹拌型測定装置
外寸 W710 × H900 × D590mm
内寸 W510 × H700 × D445mm
材質 鉄板 t=1.0mm〈塗装仕上げ〉
断熱材 発砲樹脂 t=100mm(扉部分45mm)
撹拌用ファン 60 角 DC12V × 4 個
熱源 フィン付シーズヒータAC200V 500W × 2
リーク量 約1W/K
測定計器
熱電対 0.75 級(T タイプ)
温度記録計 6 点以上
交流電圧計 0.5 級
交流電流計 0.5 級
単相電力計 0.5 級
電圧調整器 スライダック
冷却水供給装置
流量 3L/min
循環液 水道水
測温抵抗体 Pt100 Ω B 級

熱対策機器 電子冷却器 製品別能力測定方法 水冷式冷風撹拌型

空冷式流体冷却型

弊社基準流体型測定装置を使用し、水槽内のヒータユニットを電圧調整器を用いて発熱量を段階的に変化させる。まず、ヒータユニットの発熱量0 Wにおいて、水槽内循環液の温度が定常状態となった時の循環液温度と周囲温度を測定する。ヒータユニットの発熱を徐々にあげた時の循環液温度と周囲温度・ヒータユニットの発熱量を測定する。
流体型冷却測定装置のリーク量とポンプの発熱量を計算にいれ、冷却能力を算出する。
ヒータユニットの発熱量をY 軸、循環液温度をX 軸としたグラフを作成し、周囲温度30℃、循環液温度30℃の交点の冷却能力を公称冷却能力とする。

流体型測定装置
外寸 W360 × H520 × D360mm
内寸 W250 × H420 × D250mm
材質 アクリル板 t=5mm
断熱材 発砲スチロール t=50mm
熱源 シーズヒータAC100V 800W
ポンプ 流量3.5L/min
循環液 エチレングリコール10% 5L
リーク量 約1W/K
測定計器
熱電対 0.75 級(T タイプ)
温度記録計 6 点以上
交流電圧計 0.5 級
交流電流計 0.5 級
単相電力計 0.5 級
電圧調整器 スライダック

熱対策機器 電子冷却器 製品別能力測定方法 空冷式流体冷却型

水冷式流体冷却型

弊社基準流体型測定装置を使用し、水槽内のヒータユニットを電圧調整器を用いて発熱量を段階的に変化させる。まず、ヒータユニットの発熱量0Wにおいて、水槽内循環液の温度が定常状態となった時の循環液温度と周囲温度を測定する。
ヒータユニットの発熱を徐々にあげた時の循環液温度と周囲温度・ヒータユニットの発熱量を測定する。
流体型冷却測定装置のリーク量とポンプの発熱量を計算にいれ、冷却能力を算出する。
ヒータユニットの発熱量をY 軸、循環液温度をX 軸としたグラフを作成し、放熱側循環液温度30℃、周囲温度30℃の時に循環液温度30℃の交点の冷却能力を公称冷却能力とする。

流体型測定装置
外寸 W360 × H520 × D360mm
内寸 W250 × H420 × D250mm
材質 アクリル板 t=5mm
断熱材 発砲スチロール t=50mm
熱源 シーズヒータAC100V 800W
ポンプ 流量3.5L/min
循環液 エチレングリコール10% 5L
リーク量 約1W/K
測定計器
熱電対 0.75 級(T タイプ)
温度記録計 6 点以上
交流電圧計 0.5 級
交流電流計 0.5 級
単相電力計 0.5 級
電圧調整器 スライダック
冷却水供給装置
流量 3L/min
循環液 水道水
測温抵抗体 Pt100 Ω B 級

熱対策機器 電子冷却器 製品別能力測定方法 水冷式流体冷却型

製品特性

BOX COOL に使用されているペルチェモジュールは、使用環境や入力電圧等の変化により能力や電流値が変化します。以下にそれぞれの特性について解説します。

温度と電流値の関係

電子冷却器は一定電圧を入力した時に、温度条件によってペルチェモジュールの内部抵抗値が変わるため電流値が変化します。基本的には周囲温度が高い時は電流値が小さく、温度が低い時には電流値は大きくなります。その傾向は下図のようになります。

  • 周囲温度・冷却側温度と電流値の関係の例~OCE-F80P-D24 DC24V 入力した場合

熱対策機器 電子冷却器 製品特性 温度と電流値の関係グラフ

始動電流と定格消費電流

上記の通り、ペルチェモジュールは温度によって内部抵抗値が変わります。従ってペルチェモジュールに電源を投入した直後と、投入後しばらくして温度が安定した時の電流値は異なります。電源を入れた直後は電流値が大きく、その後減少し安定する傾向があります。安定するまでの時間は、製品や被冷却物の温度状態によって異なります。

  • 電源投入後の電流値変化の例~OCE-F**P-D**

熱対策機器 電子冷却器 製品特性 始動電流と定格消費電流グラフ

入力電圧と冷却能力の関係

ペルチェモジュールは入力電圧が変わることにより電流値が変化します。それにより冷却能力は変化します。その関係は単に比例関係ではなく次のグラフの傾向になります。
またその時の電流値は、入力電圧に従いほぼ比例であることになります。BOOXCOOL は、定格電圧で最適な能力特性が得られるように設計されています。

  • 入力電圧と冷却能力の関係の例 OCE-F80P-D24

熱対策機器 電子冷却器 製品特性 入力電圧と冷却能力の関係グラフ

電圧降下

ペルチェモジュールは内部抵抗値が小さい(数Ω)ため、DC 電源から配線するリード線の抵抗値によって電圧降下します。その変位は次のようになります。

  • ペルチェ1系統(DC24V入力タイプ)のリード線による電圧降下

熱対策機器 電子冷却器 製品特性 電圧降下グラフ

[例]OCE-F40P-D24 に1.25sq・10m 配線した場合 周囲温度は30℃

  • リード線の抵抗値は15mΩ/m×10×2=300mΩ  (+側と-側を考慮します。)
  • グラフより22.5V が読み取れます。
  • よってDC24V 供給されたとしても実際は22.5V しか供給されないことになります。
  • 電圧降下により製品の入力電圧値が減少しますと冷却能力低下になります(参照【入力電圧と冷却能力の関係】)。

※電圧降下の変化量は温度条件やペルチェの系統数によって変動します。

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