高地に設置する機器の温度上昇予測について

質問

当社で製造した強制空冷機器についてですが、現状では熱の問題は特にありませんが、これを標高３０００５０００ｍの高地に設置する計画があり、その場合、標高が高いために気圧が低く、排気効率の低下が考えられます。

まずは単純に、空気の密度が通常の０．６倍程度のため、温度上昇を１／０．６＝約１．６倍として計算したのですが、内部でＦＰＧＡのジャンクション温度が動作保証温度を超えてしまうことになります。
（素子自体に温度測定機能が付いており、現状での実測値を元に予測）

実際には、確かに熱輸送媒体が減少することで部品表面の熱抵抗が上昇すると思いますが、逆に空気抵抗が減ることで風速が増したり、温度が上昇するとしてもその分輻射放熱が増える等で、温度上昇と空気密度が単純に反比例しないのでは、と言う気もします。

もし、本当に熱的に問題が生じるとすれば、ファンの増設が実装上難しい等、対策が大掛かりになってしまいます。

つきましては、気圧が低い環境での熱の予測方法として、他に良い方法があればお教え頂けないでしょうか。

また、減圧したまま温度測定が出来るような設備のある試験場等をご存知でしたらお教え頂けないでしょうか。

回答No.2

noname#230359

試験場の情報です。以下のＵＲＬで確認してください。
基本的に温度高度槽の製造メーカですので御社と同様の業界だと思います。委託試験も実施しているとＨＰには書いてありました。
過去、弊社も温度ー高度試験（高低温度及び減圧状態で）を委託してました。
測定する製品の大きさにもよりますが、結構大きな製品でもできた記憶があります。

参考URL：

http://www.espec.co.jp/

お礼

情報有難う御座います。
早速問い合わせをさせて頂きます。

回答No.1

noname#230359

既に考慮済みかも知れませんが、材料にタフピッチ銅やOFCの使用、放熱部の面積増加及び形状の工夫、熱結合部の面積増加では間に合いませんでしょうか?
　測定方法や測定設備については知らず申し訳ありません。

お礼

ご回答有難う御座います。

具体的な対策方法については、温度上昇予測に確証が持てるか、低圧状態での測定を行ってから検討します。（対策するにしても、目標値が決まらないと・・・）

ただ、もし対策が必要となれば仰られる通り、ＦＰＧＡのヒートシンク強化などは有効と考えられます。