水-グリコール冷却回路のリークテスト
水冷は長年にわたり自動車産業で広く使用されてきた。かつては、水冷は主に燃焼エンジンの過剰な熱を除去するために使用されていましたが、今日では、新しい電気自動車や燃料電池のドライブトレインでも水冷が一般的に使用されています：
- 電気自動車のバッテリーパックの熱管理
- FCVの燃料電池スタックの熱管理
- 高電圧電子機器の冷却
- 電気モーターの冷却
冷却回路に漏れが生じた場合、冷却液が流出する。内燃エンジンの場合、主なリスクはエンジンのオーバーヒート（ダッシュボードに表示される）でしたが、最新のドライブトレインの場合、冷却液が漏れると電気系統がショートし、最悪の場合、火災が発生するリスクがあります。
冷却液が漏れないサイズとは？
通常、冷却液には50％のエチレングリコールと50％の水の混合液が使用される。冷却システムの運転圧力は、2.5～5 barの間で変化する。
冷却回路を模した実験セットアップでは、直径5～42 µmのさまざまな大きさの、潜在的なリーク経路を表す5つの人工リークを含む回路で、水とグリコールの50:50混合液をポンプで送液した。異なる操作圧力を発生させ、人工リークから滴下する水の量を記録した。
上の表から、5 µmではリーク出口から液滴が漏れないことがわかります。 リークサイズ10 µmでは、ごく少数の液滴が発生し、冷却ループの典型的な使用圧力では、リークサイズが大きくなるにつれて急速に増加します。
稼働時間に対する損失
水漏れから滴下する水グリコールの量は、電力不足のリスクを生むだけでなく、時間の経過とともに水冷能力の低下につながる。60分で15滴の滴下は、1,000運転時間で約50mlの冷却液の損失につながる。
水-グリコール損失とヘリウム/空気リークレートの相関性
水-グリコール損失とガスリーク率を関連付けるため、使用したガラスキャピラリーのガスリークレートを測定した：
上の表から、長時間の使用でも液漏れのリスクを回避するためには、10-4 mbar·l/sの範囲でヘリウムリークレートをテストする必要があることがわかります（緑色の範囲）。数滴が許容できる場合は、10-3 mbar·l/sの範囲のリジェクトリークレートを使用することができる（黄色の範囲）。
液体リーク量とガスリーク量の両方が、流路長が長くなるにつれて直線的に減少するため、液体リーク量とガスリーク量の相関をとる場合、リーク流路の長さは無関係となる。液体リーク量とガスリーク量の相関は、リーク流路の長さとは無関係である。
試験方法
冷却回路部品は素早く熱を放散するように設計されているため、一般的に熱伝導率の高い材料（アルミニウムや銅など）が使用される。これらの材料は非常に素早く温度が変化する傾向があるため、圧力減衰テストは、温度変動の影響と検出すべき必要なリークレートにより、工業的条件下では失敗します。 トレーサーガス漏れ検知は、真空チャンバー試験の蓄積のような一体型試験が必要な場合でも、スニファー漏れ検知による漏れをピンポイントで特定する試験が必要な場合でも、これらのコンポーネントを必要なリークレート限界まで迅速かつ効率的に試験する信頼できる手段です。
冷却部品のリークテスト
詳細については、「電気自動車および燃料電池自動車のリークテスト」に関する無料の電子ブックをダウンロードしてください。電気駆動系の冷却部品のテスト方法と燃料電池駆動系の冷却テスト方法の詳細が記載されています。
