加熱冷却機構
ワンストップ設計
サービス

加熱と冷却をまとめて設計し、エネルギー効率を最適化。 熱の設計ならまるごとお任せください。

多くのヒーターメーカーが加熱だけを専門とする中、河合電器は加熱後の冷却まで見据え、ワンストップで設計します。熱のプロだからこそ、加熱と冷却の相互作用を精密に計算し、機器の耐久性も考慮した上でエネルギー効率を最適化することができます。

加熱と冷却を別々のメーカーに相談する必要はもうありません。
河合電器が高度な熱マネジメントをご提供します。

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ヒーターメーカーである
河合電器が冷却機構を
設計する3つのメリット

「ヒーターメーカーが、なぜ冷却まで?」そう思われるかもしれません。
しかし、長年培ってきた熱に関する深い知見を持つ私たちが冷却機構まで一貫して設計することは、
お客様の装置開発に大きなメリットをもたらします。ここでは、その代表的な3つのメリットをご紹介します。

01

熱サイクルの
全体最適
が可能

加熱プロセスを熟知しているからこそ、冷却の要点や課題を的確に把握できます。加熱と冷却はセットで設計しないと、たとえば冷却機構が加熱時の温度分布に悪影響を与えるといったような諸問題に繋がることもあります。河合電器なら加熱と冷却の相互作用を考慮した上での全体最適が可能です。

02

熱流体解析技術
フル活用できる

河合電器が得意としている高度な熱流体解析技術を用い、装置全体における潜在的課題を可視化することで、精密な温度分布のコントロールや、無駄のない冷却機構の設計が可能となります。

※関連サービス
熱の専門メーカーが提供するCAE熱解析サービス

03

窓口の一本化による
開発効率化

加熱と冷却を一社で担当するため、万が一のトラブル発生時も責任の所在が明確で、迅速かつ的確な対応が可能です。お客様が各メーカーの橋渡しをする必要もなく、コミュニケーションロスの削減や、開発リードタイムの短縮が可能です。

加熱・冷却が必要な
装置で、

こんなお困りごと
ありませんか?

  • 加熱と冷却を別々のメーカーに発注しているので、メーカー間の調整に手間がかかる。
  • 冷却機構が加熱部の温度分布に悪影響を与えてしまい困っている。
  • 加熱・冷却時間に加えて温度分布も一定の条件を満たす必要があるため、設計時に考慮しなければならない要素が非常に複雑に絡み合っており、設計が難しい。
  • 設備を省エネ化したいが、エネルギーの無駄を省くための要点がつかめていない。
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加熱・冷却機構の
ワンストップ設計事例

半導体部品成形用 真空熱プレス機の冷熱設計 ~加熱・冷却時間の大幅短縮と、高精度な均熱性の両立~

01. 依頼内容

半導体部品を成形する真空熱プレス機を新規設計するにあたり、以下を満たす冷熱設計をお願いしたい。

  • 加熱性能

    20℃ → 200℃を
    100秒以内

  • 冷却性能

    200℃ → 45℃を
    100秒以内

  • 均熱性

    Max205℃/Min195℃
    (レンジ10℃)

装置イメージ
プレートサイズ 275 × 275 × 30 mm
プレート材質 A5052(アルミニウム合金)
内部真空度 1Pa

02. 設計手法

まず、社内実績データに基づき机上設計を実施。その後、熱流体解析を反復することで設計精度を段階的に高め、全ての条件を満たす最適な設計へと仕上げていく。

03. 設計上の主なポイント

①昇温能力
  • ヒーター種類
  • 寸法、ワット(W)、電力密度(W/cm2)
  • 材質(耐久性や反り対策等の観点)
  • など
②冷却能力
  • 冷媒(水、シリコン系など)および循環方式
  • 冷媒流路(並列マニホールドなど)
  • 流量、流速、面積
  • など
③均熱性
  • 前後左右のワット(W)配分
  • 制御方法と制御回路分割方式
  • 温調センサー位置(過昇温やハンチング対策等の観点)
  • など
④加熱機構と冷却機構の相互作用重要
  • 加熱時の温度分布に悪影響が出ない冷媒流路の設計
  • など

04. 結果

  • 加熱性能

    20℃ → 200℃を90秒(要求仕様:100秒)

  • 冷却性能

    200℃ → 45℃を50秒(要求仕様:100秒)

  • 均熱性

    Max201.3℃/Min199.5℃
    (レンジ1.8℃(要求仕様:レンジ10℃)

冷熱サイクルの温度変化グラフ
昇温後の温度分布図
冷媒流路設計

短時間での昇温とオーバーシュートの極小化を両立し、極めて高精度な均熱性を実現。さらに冷却性能においては目標温度への到達時間を要求仕様の約半分に短縮することに成功。熱流体解析を繰り返し行い、加熱・冷却機構を統合的に設計することで実現できた事例。

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サービスフロー

下記サービスフローはあくまでも一例です。加熱・冷却機構の設計コンサルティングのみのご依頼から、
ヒーターや冷却ユニット、さらには装置全体の開発支援までトータルでお手伝いできます。

01 ご商談
02 お見積り
03 ご契約

お客様のご要望を丁寧にヒアリングし、最適なプランをご提案いたします。また加熱と冷却に関する課題がどのあたりに生じそうか、大まかなことはこの段階でお話しいたします。ご納得いただいた後に契約手続きへと進めさせていただきます。

04 設計
05 製作
06 評価

ご契約内容に基づいて設計等を行っていきます。場合によっては熱流体解析を用いながら高い精度で設計を詰めていきます。

07 ご納品

ご契約内容に基づいてご納品いたします。

よくあるご質問

ヒーターメーカーなのに、なぜ冷却機構の設計もできるのですか?
私たちは長年、熱エネルギーをいかに効率よく対象物へ伝えるか、いかに適切に制御するかという熱制御の技術を追求してまいりました。その過程で培った熱移動、材料特性、温度制御といった深い知見は、対象物からいかに効率よく熱を奪うかという「冷却」にも応用できるものです。熱サイクル全体を熟知しているからこそ、加熱と冷却をトータルで捉えた最適なソリューションをご提供できます。
どのような装置や設備に対応できますか?
半導体製造装置、電子部品の検査装置、包装機器、理化学機器、医療関連機器など、精密な温度管理や熱サイクルを必要とするさまざまな装置・設備に対応可能です。お客様の具体的な用途や課題をお聞かせいただければ、最適なプランをご提案いたしますので、まずはお気軽にご相談ください。
設計のみのサービスですか? それともヒーターや冷却ユニットの製作、システム構築までお願いできますか?
お客様のご要望に合わせて柔軟に対応いたします。加熱・冷却機構の構想設計や詳細設計といった設計コンサルティングのみのご依頼から、キーとなるヒーターや冷却ユニット、さらには装置全体の開発支援まで、トータルでお手伝いできます。まずはお客様のご要望をお聞かせください。

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