盤内の温度上昇を求める方法は?

このQ&Aのポイント
  • 発熱量から温度上昇を求める方法について知りたい。
  • 盤表面積が1.22?で風通しができない状態の盤内での温度上昇を計算したい。
  • 推定盤内発熱量が1000Wの場合、盤内の温度上昇はどれくらいになるのか知りたい。
回答を見る
  • 締切済み

発熱量から温度上昇を求めたい・・・

推定盤内発熱量:1000W、 盤表面積:1.22?、 盤(というかただの箱なのですが…)には 窓のようなものはなく風通しができない状態です。 この盤内の温度上昇がどれくらいになるのか、 計算方法等ありますでしょうか?

noname#230358
noname#230358

みんなの回答

noname#230359
noname#230359
回答No.3

物体の表面から放熱については「熱伝達係数」という概念を使って 計算します。 無風条件において、熱伝達係数は表面積1m2・周囲と物体の温度差1Kあたり 14W程度です。(内訳:対流の成分が約7W、放射の成分が約7W) #1さんのご回答では、熱伝達率=熱伝達係数の値が5~6W程度とされてい ますが、実際の値は上記のとおり約2倍ほどあります。 Ts:盤表面温度とTa:盤周囲温度の温度差と放熱量の関係を示すのでなく、 盤内空気温度と盤周囲温度の温度差と放熱量の関係を示す場合に当てはまり そうに思います。 盤表面温度が均一であれば計算は簡単ですが、温度分布がる場合は多少 面倒です。5~6W程度の値を示しているのは、計算上の安全率なのかも 知れません。 参考URLに熱計算および熱に関する各種データが掲載されたサイトをご紹介 しておきます。(お問い合わせのような条件の温度上昇も計算できます)

参考URL:
http://www.hakko.co.jp/qa/qakit/html/index2.htm
noname#230359
noname#230359
回答No.2

回答(1)さんの計算方法が一般的だと思います。熱量計算についての参考資 料を添付します。

参考URL:
http://www.sankodk.com/catalog_pdf/technical_information.pdf http://ebw.eng-book.com/heishin/vfs/book/06/HeatTransferCal
noname#230359
noname#230359
回答No.1

日本電機工業会 技術資料[JEM-TR148 インバータドライブの適用指針]に 配電盤の発熱量と盤表面からの放熱量との関係式について次のように 示されいます。これを利用しますと、計算できると思います。 q=h×A×(Ts-Ta) q:盤全体の総発熱量[W] h:熱伝達率(放熱係数) 5~6[W/m^2・℃) A:盤有効放熱面積[m^2] Ts:盤表面温度[℃] Ta:盤周囲温度[℃] 盤の周囲温度を20[℃]とし、上の式にそれぞれの値を代入しますと 1000[W]=5×1.22×(Ts-20[℃]) (Ts-20[℃])=1000[W]/6.1=163.9[℃] Ts=163.9[℃]+20[℃] Ts=183.9[℃] 約184[℃]になると予想されます。 また、周囲温度を40[℃]とした場合は 約204[℃]になると計算されます。 このため、盤に給気口と排気口を設け、更に排気口に強制冷却用ファン を取り付ける必要があると考えます。 なお、詳しくは [技術資料/JEM-TR148/インバータドライブの適用指針]を 入手されて参照して下さい。 [日本電機工業会] https://www.jema-net.or.jp/ [JEM総目録] http://www.jema-net.or.jp/cgi-bin/assort.cgi

関連するQ&A

  • 水の上昇温度はどうやって求める?

    写真の(2)の問題がわかりません。 解説に 4.0×9w/6w=6.0℃(水の上昇温度) と書いてあったのですがなぜ上昇温度とワット数をかけると上昇温度が出てくるのでしょうか? 教えてください。 見にくいと思いますので表の4.5分後の水温をのせときます 実験(1) 18.2℃  19.0℃ 実験(2) 21.4℃  23.0℃ よろしくお願いします。

  • 温度上昇変化に関する計算

    アルミハウジングで出来ているモータの温度上昇を計測しました。(アルミハウジング部の温度) 室温25℃で25℃~80℃迄温度上昇したとすると、室温40℃で同様の負荷条件下で該当モータを運転したとすると、アルミハウジング部の温度上昇はどのような計算で推定すべきでしょうか?

  • ヒートシンクの温度上昇

    現在、ヒートシンクの開発をしています。 携わってまもない者なんで、分からないことがあります。 試作1号が使用環境において、狙いより温度上昇してしまいました。 ファンの風量を上げて、熱交換を促進させる方策を考えているんですが、 計算において、 連続の式 Q=AV 熱伝達率の式 h=Nu × k / L 伝達熱量 Q=h×A×ΔT の式から風路の伝達熱量を導いたんですが、 その熱量をどれくらい増やせば、何度の温度低下が見込めるのか どういう計算をしたら良いか分かりません。 アドバイスを頂けないでしょうか?

  • 電熱線の発熱

    理科の実験で、電熱線から発生する熱量を水の上昇温度で調べたんですけど、 計算で求めた値より小さくなったんですよ。何故でしょうか??

  • 通電による銅材の温度上昇について(2)

    以前、銅材にある時間、電流を流した際の銅材の温度上昇を求める式を教えていただきました。 今回、空気中での放熱も考慮したいのですが放熱はどのような計算式で求めたらよいのでしょうか。 各条件と温度上昇量の計算式は下記の通りです。 (1)条件 ・銅材寸法:板厚0.2mm、幅3mm、長さ12mm ・銅材の体積抵抗率:1.7μΩ・cm ・銅材の抵抗値:0.34mΩ ・電流値:60A ・時間:10sec ・初期温度:20℃ (2)温度上昇量を求める式 熱量=I×I×R×T・・・Aとする 温度上昇量=A÷(銅の重量×比熱) 宜しくお願いします。

  • 基板に実装した部品の温度上昇計算

    以前にも熱計算の方法について質問させていただきましたが 現在4層基板に実装した部品(レギュレータ)の温度上昇について計算しています。 使用している部品の接合部-周囲雰囲気間熱抵抗は125℃/Wで 実際は0.5Wで使用しているため、部品の温度は62.5℃となります。 この部品を基盤に実装して部品自体の温度上昇を20~30℃にしたいのですが その計算方法がわからない状態です。 基板へ32.5~42.5℃放熱できればいいということなのですが・・・ とりあえず ・部品の消費電力 ・部品の熱抵抗 ・部品の表面積、断面積 ・基板の熱抵抗 ・基板の実装面積 ・基板の熱伝導率 がわかればいいと思うのですが、今悩んでいるのは基板の熱抵抗です。 4層基板ですので、銅箔×4+ガラスエポキシ×3+レジストで構成されているとすれば これらの熱抵抗の合計が基板の熱抵抗ということでいいのでしょうか?

  • 電力による温度上昇の計算について

    300Lの水を2時間30分で20度から40度に上昇させるのに要する電熱器の電力容量(kw)を求めよ。 ただし、装置の効率を80%とする。 という問題なのですが、解き方教えてください。 一応、自分でも解いてみたのですが、この計算方法が合っているかわからないので確認お願いします。 まず質量(g)*温度変化(度)=熱量(cal)という関係を使いました。 ここで、質量は300L=300000g 温度は20度から40度に上昇するということですので、温度変化は20度 という条件のもとで、計算しました。 その結果、6000000calという結果が得られました。 また、1calは約4.2Jということから、6000000calに4.2をかけて、 2.52*10^7Jという結果が得られました。 一方、単位の関係は、w・s=J、w=J/sという関係がありますので、 この関係を利用することにしました。 この問題ではwを求めたいので、 求めたいwを未知数として、Xと定めることにしました。 また、2時間30分でということなので、これを秒に変換すると、9000sということになりました。 そして、w=J/sの関係を利用して、 X[W]*9000[s]=2.52*10^7[J] という方程式を立てました。 これを求めた結果X=2800W=2.8kwだということが分かりました。 この結果は装置の効率が100%の時の能力なので、題意より80%にしなければならないので、 100%の場合は、このくらいのエネルギーが必要なんだから、同じ300Lの水の温度を上昇させるには、もっとエネルギーが必要だろうと思いました。 そこで、失われた20%分のエネルギーを求めました。 2800wに0.2をかけたところ、560wとでました。 そして、560W+2800Wで約、3.4Kwという結果になったのですが、これは合っているのでしょうか? 解答を見ると、3.5kwとなっているのですが、これって誤差の範囲でしょうか? 求めるときに、四捨五入をしたので、それによって少し値が違っただけでしょうか?

  • 発熱量

    展示用に、ビーム球110V65Wを45個使用した場合の 部屋の温度はどれぐらい上昇するのでしょうか。 計算方法はどのように。 松下電工では ご使用中のビーム球からは、電力65W相当の発熱が発生します。 との回答でしたが、 電力65W相当の発熱が発生しますの意味が理解できません。 もしよろしければお教えください。

  • 蛍光灯、LEDによる空気の温度上昇について

    初めて質問させていただきます。 現在、蛍光灯をLEDに変えた場合に室内の温度がどれほど 上昇するのか、調べております。 自分なりに計算しましたが、正しいのか判断できずにいます。 ですので、正しいかどうか教えていただきたく投稿しました。 まず、調べてみたところ電化製品は消費電力にほぼ比例して 発熱量が増加するということがわかりました。 発熱量の求め方は下記の式だと考えております。 計算式 消費電力[W]×時間[秒]÷4.186[J/cal] これによりcalが求まり、この値に蛍光灯の灯数を掛けたものが全体の発熱量と 考えてみました。 しかし、calは水に対しての温度上昇を表してしまうと思います。 そこで、比熱を上記で求めた発熱量に掛けて求めた値が、 空気が上昇した温度になるのでしょうか? 文章で伝えるのが難しいので私が考えた式を示します。 条件 消費電力40W、灯数40、空気比熱0.24 kcal/(kg・℃)、密度1.161 kg/m3、部屋体積100 m3 40 [W]×3600[s]÷4.186[J/cal]×40[灯] →1376 [kcal] 1376[kcal]÷0.24 [kcal/(kg・℃)]÷1.161[kg/m3]÷100 [m3] → 49℃ ありえないですが、49℃上昇したということになるのでしょうか? 勉強不足で申し訳ありません。 このような計算式で蛍光灯による温度上昇分をもとめることができるのでしょうか? 宜しく御願いいたします。

  • 高温雰囲気下での物体温度上昇時間について

    熱の専門家ではないため、 検討違いの質問でしたら申し訳ありません。 十分に熱量を持った高温状態にある雰囲気下に、ある物体を入れた時に、その物体が所定温度まで昇温するのにかかる時間を知りたく思います。 ※始めの物体温度<物体の所定温度<雰囲気温度 例えば、100℃に熱せられたオーブン(体積容量が大きく十分な熱量をもっている)に、10cm3の体積、20℃の鋼を入れた時に、鋼が60℃まで昇温するのにはどのくらいの時間がかかるのか? 熱量の授受は熱伝導が主になると思っており、時間と共に物体温度が上昇するため、物体と雰囲気温度の温度差が少なくなります。 色々調べている中で、参考URLの例題4-3の下の【熱伝導による温度変化】の「計算によって正確に求める方法」リンク先にあるやり方で算出できそうな感じがします。 この式でLを物体表面から特定の物体内部までの距離(※物体の中心部で考えるとL=5cm)と考えてtを計算すればいいのでしょうか? (この考えでは物体の表面から中心部にかけて下がる方向に温度勾配があることになる。) はたして雰囲気化に物体を入れたとき、特定温度までの昇温時間の計算方法はこのような考えでいいのでしょうか? 計算方法や考え方について、ご存知の方おりましたらご教示ください。 http://www.kdcnet.ac.jp/college/buturi/kougi/buturiko/heat/heat4/heat4.htm