伝熱(放熱・冷却)
伝熱(放熱・冷却)に関係する課題
- 課題インバーター・電源の損失と発熱を減らしたい(SiC・GaN への置き換え)Si の IGBT・MOSFET を、ハイブリッド SiC・SiC MOSFET・GaN HEMT に替えると、鉄道・電…
- 課題ヒートシンクの大きさを熱抵抗から計算して選びたいヒートシンクの選び方を、熱抵抗の計算例(発熱10W・40W)で解説。必要な熱抵抗の出し方、自然空冷と強制空冷の判断、フィ…
- 課題乾燥工程の時間とエネルギーを減らしたい熱風乾燥の時間とエネルギーを減らしたいとき、赤外線・マイクロ波と高周波・真空(減圧)・ヒートポンプ・過熱水蒸気・排熱回収…
- 課題大電流の配線・バスバーの発熱を抑えたい(許容電流)電線やバスバーの発熱は電流の2乗×抵抗で決まり、許容電流は絶縁物の温度・束ね方・周囲温度で下がります。盤の中の電線とバス…
- 課題射出成形の外観不良(ウェルドライン・ひけ・ショートショット)を減らしたいショートショット・ひけ・ウェルドライン・シルバーや焼け・ジェッティングの5つの外観不良を、見え方から原因に切り分け、成形…
- 課題小型化で部品の温度が上がる小型化で、1つの部品だけが熱い・筐体の中に熱がこもる・表面が熱い・寿命が心配・小さくする前に知りたい、の5つの症状を、熱…
- 課題工場の電力を減らしたい(コンプレッサー・ポンプ・空調の省エネ)工場の電力を、コンプレッサーのエア漏れと圧力、ポンプ・ファンのバルブ絞り、空調・冷凍の負荷、基本料金のピーク、見える化の…
- 課題機械・配管・金型の表面の結露を防ぎたい(結露対策)冷水配管・ダクト、金型、運び込んだ冷えた部品、工場の天井や床の結露の原因は、面の温度が空気の露点より低いこと。場所から原…
- 課題装置の排熱や振動で発電したい(熱電素子・圧電素子)工場の配管やモーターの排熱・振動で無線センサー1台を動かせるかを、消費電力と発電量を比べる計算例(編集部の試算)で示し、…
- 課題配管・熱交換器のスケール(水あか)を防ぎたい冷却塔・冷凍機・ボイラー・温調機の配管や熱交換器に付くスケール(水あか)を、炭酸カルシウム・ボイラーの硬度・シリカ・細い…
- 課題熱交換器を小さくしたい熱交換器が多管式で大きい、空気を冷やす熱交換器が大きい、高圧で小さい形式が選べないといった課題を、プレート式、フィン、拡…
- 課題小型のまま出力を上げたい出力を上げると巻線が熱くなる、同じ大きさでトルクが足りない、高回転で鉄心が熱いといった小型・高出力化の課題を、冷却、高占…
- 課題電源の変換効率を上げたい電源が熱い、軽い負荷で効率が低い、周波数を上げたら効率が落ちた。変換効率が上がらない原因を損失の内訳から切り分け、SiC…
- 課題LEDを長寿命にしたいLEDが早く暗くなる、色が変わる、硫化で黒くなる、ちらつく・消える。原因は接合部の温度、封止樹脂や銀めっきの劣化、はんだ…
- 課題電池の劣化を抑えたいリチウムイオン電池の容量が早く減る、置くだけで劣化する、寒さや急速充電で劣化する、組電池の1本だけ劣化する、劣化の度合い…
- 課題加熱・冷却の温度むらで品質がばらつく炉の置き場所で仕上がりが違う、厚い部品の中と外で硬さが違う、熱板や金型の場所で品質がばらつくといった温度むらの課題を、炉…
- 課題ラボの条件を量産に移せない量産で収率が下がる、熱が抜けない、粒の大きさが変わる。槽を大きくすると混ざり方と熱の抜け方が変わるのが主な原因です。撹拌…
- 課題電池の熱暴走・発火を防ぎたい電池の熱暴走・発火を、過充電、短絡、高温、類焼、規格試験などの課題別に整理。熱暴走が進む仕組みと、セルの安全機構、BMS…
- 課題作る前に性能を予測したい試作してから割れや熱、成形不良に気づく課題を、構造解析・熱流体解析・成形シミュレーションで試作前に予測する方法と、解析が…
伝熱(放熱・冷却)に関係する技術
- 技術AIデータセンターの液冷(GPUの水冷:コールドプレート・液浸・空冷との選び方)AIデータセンターの液冷を1ページに。GPU 1個700W・1ラック132kW と発熱が増えた理由、空冷・直接液冷(コー…
- 技術CAE(構造解析・熱流体解析)CAE(構造解析・熱流体解析)のしくみ、線形・非線形・固有値・衝撃・熱流体・成形の解析と要素の選び方、設計者CAEと専用…
- 技術ろう付け(銀ろう・真空ろう付け・アルミのろう付けの選び方)ろう付けの選び方。溶接・はんだ付けとの違い(450℃)、すき間と毛細管現象、JIS のろう材と母材の組み合わせ、トーチ・…
- 技術ウォーターポンプとは(しくみ・機械式と電動の違い・故障の症状・交換の目安)ウォーターポンプとは何かを図で解説します。冷却水を循環させるしくみと構造、機械式と電動の違い、水漏れ・異音などの故障の症…
- 技術ヒートパイプ・ベーパーチャンバー(しくみ・種類・選び方)ヒートパイプとベーパーチャンバーのしくみと選び方。蒸発・凝縮と毛細管力で熱を運ぶ原理、取り付けの向きと熱抵抗、ウィックと…
- 技術ペルチェ素子(熱電冷却)ペルチェ素子(サーモモジュール)の仕組み、Qcmax・ΔTmax などの仕様の読み方と選び方、放熱と取り付け、結露・故障…
- 技術全熱交換器のしくみと選び方(顕熱交換器との違い・回転形と静止形・交換効率の見方)全熱交換器とは、換気で捨てる空気から温度と湿度を回収して外気に移す機器です。しくみ、顕熱交換器との違い、回転形と静止形、…
- 技術冷却塔(クーリングタワー)とは:しくみ・開放式と密閉式の違い・選び方・冷却水の管理冷却塔(クーリングタワー)とは何かを図で解説します。蒸発で水が冷えるしくみと部品の名前、開放式と密閉式・向流形と直交流形…
- 技術液冷(水冷ジャケット・コールドプレートの選び方)液冷の選び方。熱伝達率と熱抵抗の足し算、流量と温度差、冷却板の作り方(パイプ埋め込み・FSW・ろう付け・ピンフィン)と材…
伝熱(放熱・冷却)の技術の基礎知識
- 技術の基礎知識エアコンのコンプレッサーとは(役割・種類・熱交換器との関係・止まるとき)エアコンのコンプレッサー(圧縮機)とは、室外機の中で冷媒を圧縮し高温の気体にする部品です。冷凍サイクルでの役割、熱交換器…
- 技術の基礎知識ヒートポンプとは(しくみ・COP・冷媒・産業用)ヒートポンプとは、空気や水などにある熱を集めて、温めたい所・冷やしたい所へ運ぶ技術。冷媒が圧縮機・凝縮器・膨張弁・蒸発器…
- 技術の基礎知識レイノルズ数レイノルズ数は、流れが層流か乱流かを見分ける無次元数(Re=vL÷ν、慣性力と粘性力の比)。円管では約2,300が目安、…
- 技術の基礎知識導電率・電気抵抗率導電率と電気抵抗率は、材料の電気の通しやすさ・通しにくさを表す値です。R=ρL/A の式、銀・銅・アルミからガラスまでの…
- 技術の基礎知識放射冷却とは(しくみ・起きる条件・大気の窓・放射冷却素材)放射冷却とは、地面や物の表面が熱を赤外線として空へ出して冷えること。晴れて風の弱い夜に強くなる条件、霜・逆転層との関係、…
- 技術の基礎知識放射率放射率は、物が熱で出す光(赤外線)を、同じ温度の黒体を1として表した割合。q=εσT⁴ の式と計算例、吸収率・反射率との…
- 技術の基礎知識比熱(熱容量)比熱は1gの物を1℃上げるのに要る熱の量で、熱容量はその物全体の値。単位と Q=mcΔT の計算、水・金属・樹脂の代表値…
- 技術の基礎知識熱エネルギーとは(熱と温度の違い・計算式・単位・ものづくりでの例)熱エネルギーとは、物の中の粒子の動きに関係するエネルギーです。熱と温度の違い、Q=mcΔT の計算、J・cal・kWh …
- 技術の基礎知識熱伝導率熱伝導率は、材料の中を熱がどれだけ通り抜けやすいかを表す数値(単位 W/(m·K))。意味、式と計算例、銅・アルミ・樹脂…
- 技術の基礎知識熱伝達率(と熱抵抗)熱伝達率は、表面から空気や水へ熱がどれだけ移りやすいかを表す数。式と単位、空気・油・水・沸騰の代表値、流れ方で変わる理由…
- 技術の基礎知識過冷却とは(しくみ・冷却曲線・雲の過冷却水滴・冷凍サイクルのサブクール)過冷却とは、液体を凝固点より低く冷やしても固まらず液体のままでいる状態。氷の核ができないと凍り始めないしくみ(均一・不均…
- 技術の基礎知識露点(と相対湿度)露点は、空気を冷やしたとき水蒸気が水滴になりはじめる温度。相対湿度・絶対湿度・飽和水蒸気量との関係、早見表、空気線図での…