航空機用100kW級高出力パワーエレクトロニクスの空冷化に成功 IHI

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IHIは2020年5月15日、パワーエレクトロニクスの液冷が困難な分野に適用できる空冷技術を開発し、航空機用としては世界で初めて100kW級高出力パワーエレクトロニクスの空冷実証に成功したと発表した。

航空機に搭載されるパワーエレクトロニクスは、小型軽量化/高出力化され、狭い面積に大きな発熱が集中するため、排熱技術が不可欠だ。そこでIHIは、客室内の空気を冷却に活用するクリーンで効率のよい空冷システムの実現を目指し、技術開発に取り組んできた。

同社は、パワーエレクトロニクスの高出力密度化に有用となる高排熱密度、低損失な新構造ヒートシンクを開発。ヒートシンクに大量の空気を送風するブロアには、車両用ターボチャージャ技術を生かし、オイルフリーでセルフ空冷設計の小型高速回転電動ブロアを開発した。

これらの技術を組み合わせ、航空機に搭載できる空冷ユニットを製作。2020年2月に、IHI技術開発本部にて100kW級パワーエレクトロニクスを対象とした空冷化の実証試験を実施し、実用性を確認したという。

本技術の開発は、エンジンを含む航空機システム全体のエネルギーマネジメントを最適化する「航空機・エンジン電動化システム(MEAAP:ミープ)」の研究開発の一環として実施された。IHIは今後、2030年代にMEAAPの実現を見据え、機器の電動化開発を継続すると共に、航空機システム全体の電動化・最適化に取り組んでいくとしている。

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