/日本工業出版(株)/

ビューワソフトCD-ROM付き

電子機器設計では、例えば、ロジック設計や回路設計のように中心を担うものと、信頼性や筐体設計のようにどちらかというと周辺技術に属するものがあります。熱設計は後者に属し、回路設計者や筐体設計者が兼ねる例が多いようです。周辺技術に属するものの特徴として、設計のみならず、購買から製造、営業まで、幅広いセクションが関与する点があります。つまり、一人の有能な設計者の働きよりも、関係者全員で内容を共有化する必要があり、連携の良し悪しが製品性能や品質の良し悪しにつながります。
そうした中、熱流体シミュレーション結果を共有化するツールとして、㈱ソフトウェアクレイドルから無償のビューワソフトCradleViewer が公開されました。本書は、視覚化しにくい装置内部での流れとか、温度分布といった情報を熱流体シミュレーションとビューワソフトCradleViewer を使って、目で見てわかるようにした電子機器熱設計の入門書です。Windows パソコンをお持ちの方は後述の添付CD の使い方を参考に付録のCD で解析結果をご覧ください。本書内の熱流体シミュレーション結果は同社の熱設計PAC を用いたものです。㈱ソフトウェアクレイドルへは下記url でアクセスできます。
http://www.cradle.co.jp/
さらに、本書では、各章は独立した形態としました。電子機器熱設計の概要だけ知りたい方は第1章を、熱設計の実際例を見たい方は、第5章から第7章をと、好きな箇所から見ても大丈夫なように、計算式などはあえて重複して掲載してあります。もちろん、第1章から順に読んでいたただければ、電子機器熱設計については、ある程度の知識が得られるものと思います。
本書に掲載した、物性値、係数、式については、日本機械学会JSME テキストシリーズ伝熱工学および流体工学から引用させていただきました。(社)日本機械学会へは下記url でアクセスできます。
http://www.jsme.or.jp/
また、本書の熱流体シミュレーション結果は、現象の理解を助けるための一例にすぎません。熱流体シミュレーション結果は使用するコード、メッシュ分割により変わり、絶対的なものではないことをご理解願います。本書が電子機器熱設計を学習あるいは、実務で行われている方々の一助になれば幸いです。(「はしがき」より)

法政大学　教授　御法川　学/オリエンタルモーター㈱ 伊藤　孝宏　共著
A5判　156ページ+CD-ROM
2011年4月5日発行

■目次

第1章 熱設計とは
1.1 筐体の熱設計
1.2 密閉筐体
1.3 自然空冷筐体
1.4 強制空冷筐体
1.5 ヒートシンクの設計

第2章 伝熱工学の基礎
2.1 示量変数と示強変数
2.2 エネルギとパワー
2.3 単位
2.4 基礎方程式
2.5 熱伝導
2.6 熱伝達
2.7 自然対流熱伝達
2.8 強制対流熱伝達
2.9 熱輻射
2.10 装置表面からの放熱量の簡易式について

第3章 流体工学の基礎
3.1 流体の物理的性質
3.2 諸量と単位
3.3 ベクトルの計算
3.4 流線、流脈線、流跡線
3.5 モデル実験とレイノルズ数
3.6 基礎方程式
3.7 CFD (Computational Fluid Dynamics)
3.8 圧力損失
3.9 連続の式
3.10 ベルヌイの式
3.11 流れの損失
3.12 管摩擦損失
3.13 急拡大・急縮小部での損失
3.14 吸込み口・吐出し口での損失
3.15 多孔板での損失
3.16 矩形管での損失
3.17 自然空冷型筐体での吐き出し口流速について

第4章 ファンの基礎
4.1 ファンの出力
4.2 羽根車の動作原理
4.3 相似則
4.4 ファン特性カタログ値とCFD解析に用いる特性との違い

第5章 熱設計のプロセス
5.1 制御盤の熱設計
5.2 電子機器での圧力損失計算例-1
5.3 電子機器での圧力損失計算例-2

第6章 熱設計での留意点
6.1 ファンの動作点を概算で決定するには
6.2 ファンの特性を損なわないようにするには
6.3 押込み送風と吸出し送風の特徴
6.4 仕切り板の効果的な使い方
6.5 故障したファンの影響を小さくするには
6.6 ヒートシンクの向き

第7章 特許から見た熱設計のポイント
7.1 密閉筐体の放熱能力を改善
7.2 仕切り板の効果的な使い方
7.3 内部をブロック化
7.4 ファン付きヒートシンクのファン故障への対策
7.5 ファン付きヒートシンクのファン特性低下を防止