添え字は、各熱源を意味する。Te=50°C※これらは、一般に動作保証温度として、部品の仕様書に記載されています。・動作環境:5~35°C。E:100×80×1上記の条件下で、それぞれを冷やす方法を考える。事始めまず、問題は、「各部品を目標温度に冷やす冷却の仕組み(システム)」を作ることである。よって、冷却システムの性能を表す「熱抵抗値」で、問題を記述し直す。次に、使えそうなファン(扇風機)の選定を行う。そのために、製品内部の熱量を外に放熱するために必要な風量を簡単に算出する。製品表面から自然の放熱する量をもとめ、それを内部熱量から引く。それが、放熱すべき発熱量となる。ここで、下図の表横のような関係式があるので、そっから風量を求める。風量の単位は、ファンメーカーによってまちまちなので、ここで一覧で分かるようにしておくと便利である。次に、先に求めた風量の二倍の値が、スペック上の最大風量になるようなFANを探す。ネットで探すと、上図のように、見つかった。このFANのサイズは、80×80×38である。ない場合は、FANメーカーに問い合わせて、カスタムで作るというのも一手である。)レイアウトを検討しようここで、冷却対象部品とそのサイズ、発熱量、筐体サイズ、必要なFANとサイズが分かってきたので、レイアウト検討を行う。Excelのセルを揃えて、1マス10mmという具合に仮定して、部品を配置してみる。パズルのような感覚である。今回は、仮に、下図のような感じにしてみた。向かって左が、製品を上から見たイメージ。右が、右側面から見たイメージである。しても製品の下面には基板などがくるので、熱い部品は上になってしまった。向かって上側が吸気面。排気面のすぐ前には、選定したFANを配置し、換気扇のように、空間の空気を外に追い出すように配置した。間には、流路を明確に分けるために、壁(ダクト)を配置した。流れ場の計算!通風抵抗と実効風量を求めよう!ここで、流れ場の計算を行う。筐体の内部に、とのくらいの空気抵抗があるのかを把握するためである。詳しいことは、専門書に譲るが、通風抵抗を求めるのである。いう関係があり、ここからインピーダンス曲線というものを描くことができる。製品内部にこのくらいの量の風が流れると、空気の圧力はこのくらいになる!というの表す曲線である。求めるにあたって、並列の流路があったので、まず個別に抵抗を求め、合成則に従って、合成した。次に、PQカーブとインピーダンス曲線を描く。求めよう!次からは、部品の温度を求めていく。熱伝達率、部品毎の放熱面積(=ヒートシンクの放熱面積)を求め、最後に部品の温度が導かれる。いう感じで、このレイアウトに、このFANを積んだら、部品の温度がどうなる?というのを予測することができた。ヒートシンクを積むことを考えると、ちょっと要求の製品サイズには収まらなそうですね。少なくとも、あと、X[mm]は高くしなければいけないかもしれない...などと目算することができる。目標温度にも、後少しという感じですかね。ここで、所望の熱抵抗値になったかどうか?いいかえれば、所望の冷却システムを作れたかどうかを判定すると、下記のようになる。当初見込んだ部品毎の熱抵抗値に対して、選定したFANや設計したヒートシンクの放熱面積による予想部品温度から求められる現実的な熱抵抗値(=実効熱抵抗値)を比較する。なっていれば合格!(OK)、それ以外なら不合格(NG)とする。減らすと、部品Aだけ、NGとなる。CADやCAEに入る前に、こうした検討をできるようになると、落ち着いて開発に望むことができます。数値シミュレーション、オーム社、2015本日のフォーマットをご要望の方は、連絡ください。私の母は、絵を描くのが趣味である。10年以上絵の教室に通っている。はじめは、知り合いのツテで入った教室の一生徒に過ぎなかった。)として、たまに母に聞くことがある。その豊かな感性や、その絵を描こうと思った動機は何処からくるのか?と...母は、「よく分からないが...」と前置きした上で、答える。