機器の熱は、予測が難しい現象のひとつです。固体の中を熱が移動する「熱伝導」に加え、空気の流れを伴う対流、電磁波で伝搬する熱放射が同時に起こるため、簡単には現象をつかみきれないのです。

今回は、さまざまな実験を通して、熱への理解を深められるように、より実践で役立つようなプログラムとしました。特に重要と思われる自然空冷、接触熱抵抗、強制空冷を中心に、熱の挙動を肌で感じていただくことを心がけております。
現場で、明日から役立つ内容です。多くの皆様にご参加いただければと思います。

【受講効果】
  • 改めて熱の基礎を見直したい方に最適な講義です。
  • 実験を通して、自然空冷、接触熱抵抗、強制空冷を中心に熱への理解を深めます。
  • 現場でもできる実験のヒントが含まれます。

講師紹介

国峯 尚樹 氏 (くにみね なおき)

サーマルデザインラボ 代表取締役

1977年、早稲田大学 理工学部機械工学科卒業、沖電気工業入社。冷却方式開発や熱設計に従事。電子機器用熱解析ソフトXCOOL(後にStar-Cool)の開発、CAD/CAM/CAEおよび統合PDMの構築などを担務。2007年に退職、サーマル デザインラボ設立。電機メーカーを中心に、製品の熱設計やプロセス改革コンサルティング・研修を手がける。
現在、東北大学ISTU(Internet School of Tohoku University) 非常勤講師、熱設計・対策技術シンポジウム企画副委員長。
主な著書に、「電子機器の熱流体解析入門(編著)」、「熱設計完全入門」、「トラブルをさけるための電子機器の熱対策設計(共著)」、「熱対策計算とシミュレーション技術」、「プリント基板技術読本(共著)」など。

概要

日時:2016年1月22日(金)10:00~17:00(開場9:30予定)
会場:エッサム神田ホール 1号館3階大会議室301(東京・神田)
主催:日経エレクトロニクス

受講料(税込み)

  • 一般価格54,000円
  • 読者価格43,200円
  • 一般価格
    一般価格には「日経エレクトロニクス購読(最新号より13冊)」、「日経ものづくり購読(最新号より13冊)」、「日経Automotive購読(最新号より10冊)」のいずれかお選びの雑誌(いずれも月刊)が含まれます。 ご送本開始は開催後になります。
  • 読者価格
    「日経エレクトロニクス」「日経ものづくり」「日経Automotive」定期購読者(いずれも「日経テクノロジーオンライン有料会員セット」での購読を含む)、「日経テクノロジーオンライン」有料年間購読者は、「読者価格」でお申し込みいただけます。
  • ※受講料には、昼食は含まれておりません。
  • ※一般価格に含む雑誌購読を登録させていただく方には、各誌が配信している無料メルマガ(日経エレクトロニクスニュース、日経ものづくりNEWS、日経Automotive NEWSのいずれか)を配信設定いたします。
  • ※満席になり次第、申込受付を締め切らせていただきますので、お早めにお申し込みください。

プログラム詳細

10:00 - 17:00

1) 温度予測と温度測定

単純な発熱体の温度をどこまで正確に予測、測定できるか? 熱流体解析、手計算、実測を比較して、それぞれの誤差要因を明らかにする。
1-1 実験方法の説明
1-2 伝熱手法による温度予測
   伝熱基礎式でヒーター温度を求める(EXCELシート紹介)
   伝熱基礎式での誤差要因
1-3 熱流体シミュレーションによる温度予測
   モデル化による誤差要因
   メッシュ分割による誤差差異
1-4 ヒーターの温度測定(実験)
   熱電対の太さ・種類による測定誤差
   熱電対の取り付け方法による測定誤差
   サーモグラフィーによる測定誤差
   サーモグラフィーを使った放射率の測定
<実験>
・熱電対を変えてヒーター温度を測る
  K型φ0.1 アルミ
  K型φ0.3 カプトン
  T型φ0.3 カプトン
・放射率を測定する

2) 自然空冷機器の冷却方法

自然空冷機器内部に実装した基板の温度を下げるには?
通風口を大きく開ける? 密閉のまま部品を筐体に接触させて、熱を逃がす?
2-1 実験方法
   通風口を大きく開けた機器と、密閉して筐体に基板を接触させた   機器で、実装部品の温度を熱電対で測定する
2-2 機器の放熱経路の違い(通風放熱と接触放熱)
   それぞれの熱設計上の注意点
2-3 通風機器の熱設計のポイント
   通風口の面積と位置、バランスのとり方
2-4 熱流体シミュレーションの結果予測
   接触熱抵抗の値と結果の違い
2-5 部品温度測定と筐体面の熱流束測定
   熱電対で部品温度を計測し、熱流センサーを用いて、筐体表面    熱流束を測る

<実験> 二種類の自然空冷の樹脂筐体
実験装置1) 自然空冷通風型機器
  通風口を開けて基板をスペーサで固定
実験装置2) 自然空冷密閉機器
  密閉筐体の内側にアルミ板を設け部品を接触

3) 接触熱抵抗の測定とモデル化

温度に大きな影響を及ぼすが、予測が難しい「接触熱抵抗」。熱伝導率がよくても、接触熱抵抗が下がるとは限らない。さまざまなTIMの性能を実験で把握します。
3-1 伝導放熱型電子機器での接触熱抵抗の重要性
   接触熱抵抗とその測定方法
3-2 接触熱抵抗の予測手法とその適用範囲
3-3 接触熱抵抗の簡易測定治具と実験方法の説明
3-4 接触熱抵抗の低減方法(TIMの種類と活用)

<実験> 
接触熱抵抗を測る
 ・TIMなしでの接触熱抵抗
  橘の式との比較、測定ばらつき
 ・TIMの特性と熱抵抗
  軟らかいが熱伝導率が悪いもの、硬いが熱伝導率がよいものを比較
 ・サーマルグリースの効果

4) 強制空冷機器の冷却とファンの使い方

自然空冷筐体 (2での実験筐体)にファンを付けた際の温度をシミュレーションで予測し、実測で確認する。PULL型とPUSH型の違い、ファンモデルのタイプによる解析結果の違いや精度も実験で評価します。
4-1 実験方法の説明
4-2 ファンの特性と使い方
4-3 ファンの熱流体解析モデル
   (形状の詳細度、旋回流有無、メッシュ分割数)
   それぞれのモデルの結果の違い
   実測との比較(解析結果グラフに測定結果をプロットしてみる)
4-4 風量と静圧の測定

<実験> 
・PULL型ファン取り付け時の温度分布
・PUSH型ファン取り付け時の温度分布

  • ※途中、昼休憩と午後の小休憩が入ります。
  • ※講演時刻等、随時更新いたします。また、プログラムは変更になる場合があります。あらかじめご了承願います。
■受講料のお支払い:
お支払い方法が「請求書」の方には、後日、受講券・請求書をご郵送いたします。
ご入金は銀行振込でお願いいたします。なお、振込手数料はお客様のご負担となりますので、あらかじめご了承ください。
「クレジットカード支払」の方には、受講券のみをお送りいたします。
■お申し込み後のキャンセルおよび欠席など:
お申し込み後のキャンセル、ご送金後の返金はお受けいたしかねます。代理の方が出席くださいますようお願いいたします。
会場までの交通費や宿泊費は、受講される方のご負担となります。講師等の急病、天災その他の不可抗力、その他やむを得ない事情により、中止する場合があります。この場合、受講料は返金いたします。
■最少開催人員:
15名。参加申込人数が最少開催人員に達しない場合は、開催を中止させていただくことがあります。