筐体冷却能力計算ツール
制御盤や OEM 機器筐体に必要な冷却能力を概算します。壁面伝熱、日射、換気、内部発熱を考慮し、明示された仮定条件に基づいて空気対空気の熱電冷却モジュールを比較できます。
筐体の熱負荷を計算する筐体冷却能力計算ツール筐体の熱負荷を概算し、当社の技術担当者と検討する空冷モジュールを絞り込めます。 クリックして展開クリックして折りたたむ
筐体冷却能力計算ツール
概算結果
- 能力低下補正前の等価基準冷却能力
- TEC の推定温度差
- 推定冷却能力保持率
熱負荷の内訳
- 筐体壁面からの熱流入
- 日射熱取得
- 換気による熱流入
- 機器の発熱
- 余裕分を加える前の小計
製品仕様書には最大冷却能力の試験条件が記載されていません。本ツールはカタログ値をこの補正曲線の基準として使用できると仮定しており、その検証が必要です。実際の使用条件での性能は、当社の技術担当者による確認が必要です。
計算方法と仮定条件 クリックして展開クリックして折りたたむ
筐体の六面を通じた熱移動、大きい方の垂直面と上面の日射熱取得、換気による顕熱、機器発熱を合計し、安全係数を掛けます。周囲温度が目標温度より低い場合、壁面と換気の負荷計算では温度差をゼロとします。総負荷を冷却能力保持率で割り、等価基準冷却能力を求めます。曲線の各点の間は線形補間します。
- 安全係数
- 1.2
- 周囲温度に対する高温面の仮定温度上昇
- 30 °C
- 目標温度に対する低温面の仮定温度低下
- 8 °C
- 日射熱取得係数:淡色 / 中間色 / 濃色
- 120 / 160 / 200 W/m²
- 発熱割合:電源 / インバータ / サーボ / PLC / リレー
- 10 / 5 / 10 / 50 / 20 %
- 炭素鋼板 · U
- 5.5 W/(m²·K)
- ステンレス鋼 · U
- 3.7 W/(m²·K)
- 粉体塗装鋼板 · U
- 5.3 W/(m²·K)
- アルミニウム · U
- 6.5 W/(m²·K)
- 木材 · U
- 3 W/(m²·K)
- 樹脂 · U
- 4 W/(m²·K)
- ガラス繊維強化プラスチック · U
- 3 W/(m²·K)
- 発泡断熱板 · U
- 0.6 W/(m²·K)
- 断熱サンドイッチパネル · U
- 0.7 W/(m²·K)
定常状態を対象とする初期概算です。湿度、結露、扉の開閉、冷却所要時間、実際の消費電力量は計算しません。熱貫流率、日射熱取得係数、発熱割合は固定の推定値であり、実際の筐体構造、日よけ、機器損失によって異なります。
筐体に必要な冷却能力の求め方
筐体と温度条件を入力
高さ、幅、奥行きをミリメートルで入力し、材質、周囲温度、目標温度を指定します。必要に応じて屋外の日射条件と換気量も入力してください。
機器発熱量を入力または推定
既知の発熱量を入力するほか、入力電力からの推定、冷却停止時の定常温度からの逆算も可能です。発熱割合は推定値なので、メーカーの損失データを優先してください。
熱負荷と補正後の冷却能力を確認
各熱負荷、安全余裕、温度補正を確認します。推奨機種を初期検討案として、電源、取り付け条件、実際の性能を技術担当者と確認してください。
筐体の熱負荷計算方法
筐体の六面を通じた熱移動、大きい方の垂直面と上面の日射熱取得、換気による顕熱、機器発熱を合計し、安全係数を掛けます。周囲温度が目標温度より低い場合、壁面と換気の負荷計算では温度差をゼロとします。総負荷を冷却能力保持率で割り、等価基準冷却能力を求めます。曲線の各点の間は線形補間します。
計算例:熱負荷からモジュール選定まで
屋内に設置した密閉炭素鋼筐体の入力例を使用しています。以下の数値は対話型ツールと同じ計算関数で生成した選定例であり、製品の実測性能ではありません。
計算例の条件
- 高さ
- 600 mm
- 幅
- 400 mm
- 奥行き
- 300 mm
- 筐体の材質
- 炭素鋼板
- 設置場所
- 屋内
- 換気条件
- 密閉筐体
- 最高周囲温度
- 40 °C
- 筐体内の目標温度
- 30 °C
- 機器の総発熱量
- 100 W
概算結果
- 筐体壁面からの熱流入
- 59.4 W
- 余裕分を加える前の小計
- 159.4 W
- 必要冷却能力(余裕分を含む)
- 191.28 W
- TEC の推定温度差
- 48 °C
- 推定冷却能力保持率
- 39.2%
- 能力低下補正前の等価基準冷却能力
- 487.96 W
- モジュールの仮選定
- 600W-48V
- この条件での推定総冷却能力
- 235.2 W
600 W × 39.2% = 235.2 W ≥ 191.28 W
カタログ最大冷却能力を補正してから、必要冷却能力と比較します。大きい定格値が選ばれる理由は、仮定した温度補正にあります。予定する動作点での実際の冷却能力は確認が必要です。
製品仕様書には最大冷却能力の試験条件が記載されていません。本ツールはカタログ値をこの補正曲線の基準として使用できると仮定しており、その検証が必要です。実際の使用条件での性能は、当社の技術担当者による確認が必要です。
計算に使用する空気対空気冷却モジュール
当社の空冷モジュールカタログと同じ七機種および製品データを使用しています。各型番のリンクから仕様と機械図面を確認できます。
筐体冷却能力計算に関するよくある質問
なぜ選定機種の定格冷却能力は熱負荷より大きいのですか?
必要冷却能力は目標条件での熱負荷で、カタログ値は最大能力です。本ツールは仮定した温度依存の能力低下を適用して比較します。表示された計算式を確認し、当社の技術担当者と機種を確認してください。
機器の入力電力をそのまま発熱量として入力できますか?
機器の熱損失が分かる場合は、その値を使用してください。電力の一部は機械仕事や別のエネルギーとして筐体外に出る場合があります。電力入力モードでは固定の推定発熱割合を適用し、その他の機器は割合を指定できます。
冷却時間を予測したり目標温度を保証したりするツールですか?
定常状態での冷却負荷を概算します。冷却所要時間、湿度、結露、扉の開閉、実際の消費電力量は計算しません。カタログ試験条件および取り付け後の性能には技術的な確認が必要です。
冷却設計を進めるための資料
筐体寸法、熱負荷、周囲温度、目標温度、使用可能な電源、設置スペースをご提供ください。適切な構成を検討します。
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