放熱対策関連技術

放熱対策を考える上で大切な事は、熱の伝わり方がどのようになっているか理解する必要があります。

 

物質に温度差があると高温の領域から低温の領域に熱の移動が発生します。これを熱伝導といいます。
指針を示す為に、熱伝導が起こり易いを表すのに熱伝導率があります。
熱伝導において、単位時間あたりに単位面積を通過する熱エネルギーを温度勾配で割った値が熱伝導率となります。
難しく表現しましたが、ようするに、
熱伝導率の値が大きい程、熱の伝わり方が良く、熱伝導率の値が小さい程熱の伝わり方が悪いという事になります。 下記の表からでは銅が、熱伝導率が良く水が悪い事がわかります。


銅        385  [W/m・K] 
アルミニウム 205  [W/m・K] 
鉄        63   [W/m・K] 
ステンレス   16   [W/m・K] 
ガラス     1    [W/m・K]
水        0.6  [W/m・K]

単位は[W/m・K] で、「ワット毎メートル毎ケルビン」と読みます。


ここで、熱が移動する要因には、熱伝導,対流,放射がありそれぞれ特性から対策を検討します。


熱伝導は、上記の説明から分子レベルの話ですが、物質の影響から対策します。
放熱対策として、アルミでボックスを製作する方法があります。
鉄は84[W/m・K]で、アルミニウム 236 [W/m・K]となっており熱伝導率が優れています。
実際にアルミニウムが使用しているが、ラックになります。


対流としては、自然対流と強制対流の方法があります。
自然対流の場合は、熱を逃がす方法として盤に通風孔として開口部を設置します。
開口部には、盤内にフィルタを入れる為にエキスパンドメタル等を利用して止めます。
強制対流の場合は、ファンを設置しますが、羽根に人が触れる恐れがあるのでファイガーガードを取り付けましょう。


放射には、太陽の熱線があります。
制御盤に外部に鉄板を覆い直接盤に当てない方法があります。
また、黒は熱線を吸収する性質があるので、塗装色で黒または黒に近い色を避ける方法もあります。

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