Keramik hitapípukælikerfi fyrir kraftmikla segulmagnaðir hlutar
Uppbygging og vinnuregla keramikhitapípna er svipuð og málmhitapípna (eins og koparvatnshitapípur). Hins vegar eru rör úr keramikhitapípum hertuð úr mikilli varmaleiðni, ekki gljúpum keramikefnum, og vökvagleypandi kjarninn er brenndur úr gljúpu keramikefni, sem er fyllt með vinnuvökva að innan. Þegar hita er borið á annan enda leiðslunnar (uppgufunartæki) mun vökvinn inni í leiðslunni gufa upp og þá mun gufan flæða í hinn enda leiðslunnar (eimsvala), sem venjulega er í snertingu við ofninn eða kælimiðilinn. . Þegar gufa losar hita í kælir enda þéttist hún í vökva og fer aftur í uppgufunarhlutann með háræðsvirkni í gljúpum keramikefnum. Endurtaktu þessa lotu til að flytja hita á áhrifaríkan hátt frá heita enda leiðslunnar til kalda endans.
Elstu keramikhitapípurnar má rekja aftur til ársins 1975. Elstu keramikhitapípur voru gerðar úr kísilkarbíði (SiC) og notuðu natríum sem vinnuvökva. Efnagufuútfelling wolfram (W) lags sem er fest við innra yfirborð rörsins getur komið í veg fyrir samspil natríums og keramikveggefna. Virkni þessara röra hefur verið sannreynt í tilraunaskyni við hitastig allt að 1100 gráður C og eru notuð við háhitanotkun, en þau eru dýr í framleiðslu.
Hátíðnispennar sem notaðir eru í hleðslustöðvum, hleðsluboxum og öðrum forritum eru aðallega samsettir úr segulkjörnum, vafningum og einangrunarefnum fyrir fasta vafninga. Venjulega eru segulkjarnar gerðir úr segulmagnaðir efnum eins og ferrít til að mæta frammistöðuvísum eins og tíðni svörun og segulkjarna tapi. Hátíðnispennar mynda mikið magn af hita vegna viðnáms Joule hita og hringstraumstapa og leit þeirra að minna magni hindrar skilvirka loftræstingu og hitaleiðni. Þess vegna er nauðsynlegt að hanna skilvirkt hitaleiðnikerfi fyrir spennihlutann og PCB hringrásina til að koma í veg fyrir ofhitnun tækisins og tryggja áreiðanlega notkun. Þetta er hægt að ná með ýmsum aðferðum, svo sem þvingaðri loftkælingu, vökvakælingu eða blönduðum kælingu.
Við val á kælikerfi fyrir hleðslustöðvar fyrir rafbíla (hleðslubox) er hægt að nota blandaða kæliaðferð hitapípu ásamt fljótandi kæliplötum til að hjálpa til við að knýja tæki eins og MOSFET og segultæki (eins og inductors og spenni) hita hratt. Fyrsta lausnin er að þvinga loftflæði inni í hleðslutækinu, en flytja varma til fljótandi kæliplötunnar í gegnum áluggaofn og hitapípusamstæðu. Önnur lausnin er að hylja segulmagnaðir hlutar og hitapípur ásamt varmaleiðandi epoxýplastefni og flytja hita til fljótandi kæliplötunnar í gegnum hitapípuhlutana
Rannsóknir hafa sýnt að hitapípan og segulmagnaðir hlutar annars kerfisins geta að fullu skipt um hita og flutt hita til fljótandi kældu plötunnar með mjög lágu hitauppstreymi. Hins vegar hefur fyrsta lausnin lægri kæliafköst en hitapípuþéttingarlausnin vegna þess að áluggaofninn getur ekki snert segulhlutana að fullu.
Hins vegar er töluvert magn af hvirfilstraumstapi í hitaköfum úr málmi í núverandi kælikerfi, svo sem hitaköfum með áli og koparhitapípum. Þetta hringstraumstap af völdum segulmagnaðir íhlutum hefur skaðleg áhrif á afköst og áreiðanleika hleðslutækja. Keramik er rafmagns einangrunarefni sem kemur í veg fyrir myndun straums og myndar því ekki hvirfilstrauma, sem útilokar í raun hringstraumstap. Þeir eru sérstaklega hentugir til að kæla hátíðni segulmagnaðir íhlutir, svo sem hátíðnispóla og spennubreyta.
Keramik hitarör veita kælilausn sem er ónæm fyrir háum hita, langvarandi og lítið tap fyrir hátíðni segulmagnaðir rafeindatæki. Hins vegar stendur það einnig frammi fyrir miklum kostnaðarvandamálum vegna flókinna framleiðsluferla og óþroskaðra aðfangakeðja. Um þessar mundir eykst eftirspurn eftir DC hraðhleðslu hratt og hitaleiðni áskorun mikils afl og hátíðni segulmagnaðir íhlutum í rafknúnum ökutækjum hleðsluforritum fer vaxandi. Þetta mun óhjákvæmilega varpa ljósi á ófullnægjandi segulmagnað tap málmofna og kosturinn við keramikhitapípur við að útrýma hvirfilstraumstapi verður magnaður. Þess vegna er gert ráð fyrir að einangrun tveggja fasa óvirka hitaleiðnitæknin sem táknuð er með keramikhitapípum opni nýjar horfur á sviði varmastjórnunar rafeindabúnaðar með miklum krafti í rafknúnum ökutækjum.
