箱物筐体製品の放熱対策を行う際、筐体壁から外気へ熱輸送させる対策が大半です。
このような、筐体を使った放熱対策を熱輸送の３要素から簡単に説明します。

＜熱輸送の３要素＞

• 対流熱伝達
  • 熱を帯びた分子の移動による熱移動
• 放射（輻射）
  • 電磁波による熱移動
• 熱伝導
  • 物質内の格子振動・自由電子による熱移動

■目次

• 説明に使用するモデル仕様
• 対流熱伝達による放熱効果
• 対流熱伝達による放熱効果のまとめ
• 放射による放熱効果
• 熱伝導による放熱効果
• 熱伝導の盲点
• 放熱対策に多大な費用をかけていませんか？
• 発熱部品の厳密モデルを作るには
• 発熱部品を高精度に分析する熱測定技術

 

説明に使用するモデル仕様

CAE受託解析サービス

CAE解析と熱評価の経験豊富な専門技術者が課題解決をサポートします。

Wave Technology（WTI）のCAE受託解析サービス

 

• CAE（Computer-Aided Engineering）解析とは、設計者が机上でシミュレートおよび分析する手法です。
• 設計者は実際の条件をシミュレートし、さまざまなシナリオで設計条件をテストできて結果を可視化することが可能です。
• また、評価では切り分けが難しい要素の影響（物性値、構造、発熱量、など）を個別に分析することが可能で、試作品を作成する前に製品のパフォーマンスと信頼性を向上させることができます。
   
   

CAE解析を行うタイミング

CAE解析は通常、製品の設計および開発プロセスのさまざまな段階で実施されますが、開発初期ほど設計の自由度が高く、量産に近づくほど、設計自由度は低下していきます（開発が進行するにつれて問題を修正するためのコストが増加）。
そのため、CAE解析を開発初期に実施（フロントローディング）して、開発後半の遅延や変更のリスクを減らすことが重要です。

【製品開発の各フェーズにおけるCAE解析の自由度】

CAE受託解析サービスは、開発初期段階にご利用いただくことがお勧めです。

 

CAE受託解析サービスの報告書例

ご相談いただいた際に、CAE解析の進め方や報告書のイメージをお客様と共有してからご依頼を受けさせていただきますのでご安心ください。

【CAE受託解析サービスの報告書イメージ】

 

CAE受託解析サービスの費用

CAE受託解析の費⽤は、規模や内容で変化しますので、一度ご相談ください。
ご相談いただいた内容から課題解決に向けてCAE解析の条件・費用を提案させていただき、ご納得いただけた内容で進めさせていただきます。

 

CAE受託解析以外のサービス

CAE 受託サービス以外にも以下のようなサービスがございます。

	月々の定額料金の範囲内で対応可能な設計業務や評価業務などを、お客様とのお打合わせで決定し、月単位で成果物をお納めするサービス （依頼毎の見積りや発注作業を省けるため、お気軽にCAE解析をご活用いただけます）
	CAE解析の技術アドバイスをご提供するコンサルティングサービス

 

【関連リンク】

• 熱流体解析 受託サービス
• 応力・構造解析 続きを読む →

• 無線電力伝送技術
• 【参考】無線電力伝送の方式と特長
• 高効率マイクロ波電力増幅技術
• 学会発表実績
• 過去の開発事例

無線電力伝送技術

近年注目が高まっている無線電力伝送技術の開発を進めています。龍谷大学　石崎研究室のご指導をいただき、特に伝送距離を伸ばすことが可能となる共振器結合方式に関する設計技術を構築いたしました。

【知財権】
特許第6024013 号 「無線電⼒伝送システム」
特許第6024015 号 「無線電⼒伝送装置」
特許第6644234 号 「無線電⼒伝送装置」

 

※共振結合コイルの設計技術

無線電力伝送システムの概略 * お客様のご要望に応じて対応可能
基板コイル	銅線コイル

※共振結合コイルの設計事例

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ワイヤレス給電は、無線電力伝送、無線給電、非接触電力伝送、Wireless Power Transfer (WPT)などとも言われ、電子機器の給電をワイヤレスで行うこの技術は、先端技術を駆使するIoT機器の無線端末への給電手法として、近年注目されている技術です。

ワイヤレス給電は現在、国内外で新しい規格検討が活発に行われており、スマートフォンやウェアラブル端末などの小電力アプリケーションに限らず、EVなどの大電力アプリケーションの製品化も間近に迫ってきています。

そんな中、当社のワイヤレス給電技術は、経済産業省近畿経済産業局の「関西ものづくり新撰2018」に選定されました。

当社のワイヤレス給電は、磁界共鳴型という方式を用いています。この方式は、伝送距離が長い、高効率であるなどの特長を有しています。

また、龍谷大学のご支援の下に７年間に亘って技術開発に取り組み、アンテナの形状、ターン数、太さと伝送効率の関係、伝送距離と伝送効率の関係、整合回路など、磁界共鳴型ワイヤレス給電に必要な技術を蓄積してまいりました（関連特許3件保有)。

これらの蓄積した技術を基に、お客様のご要望にあわせた最適設計を実施いたします。

実際に電力伝送を行うためには、アンテナ設計以外にも、様々な技術と組み合わせる必要がありますので、受託設計をはじめとして、お客様のご要望に合せたソリューション提案をしてまいります。

WTIは、本社所在地は関西ですが、日本全国どの地域でも対応しております。
ご相談は無料ですので、まずはご連絡ください。

■ワイヤレス給電用コイルの受託設計サービス

• アプリケーション(機器)に合わせた最適なコイルを設計いたします。
• 電磁界シミュレータを活用してコイルの各種パラメータ(直径や巻き数など)の最適化を行い、低損失のコイルを設計いたします。
• コイルと周辺回路(高周波電源や受電回路など)との接続を最適化することで、御要望の伝送距離で伝送効率を最大化いたします。

■磁界共鳴方式ワイヤレス給電の受託評価サービス

• ワイヤレス給電部分の伝送効率や出力電力の評価を実施いたします。
• 磁界共鳴の調整を行い、伝送効率が最大となるよう調整いたします。

ワイヤレス給電について
ワイヤレス給電用コイルの設計事例
磁界共鳴方式ワイヤレス給電評価の事例

 

ワイヤレス給電について

無線電力伝送でよく用いられる電磁誘導方式の電力伝送は概ね1 cm 続きを読む →

●当社カスタム電源設計サービスの特長
●電源設計実績（電源方式・電力別）
●電源設計サービスの流れ（受託／請負）
●電源設計実務の内容
●電源評価事例
●カスタム電源設計事例

当社カスタム電源設計サービスの特長

• 0.1W以下の小電力からkWオーダーの大電力まで幅広く対応いたします。
• 汎用電源では対応できない、ご使用機器に合わせた形状・サイズ、カスタム入出力機能にお応えいたします。
• 経験豊かなエンジニアがご相談を承ります。仕様や機能を決めかねておられるお客様はまずご相談ください。お客様と一緒に仕様や機能を構築いたします。
• パワーデバイス部門、高周波デバイス部門、応力・熱シミュレーション部門など、社内のコア技術を活用することにより、難易度の高いカスタム電源の設計を可能とします。
• 必要に応じてお客様の社内に駐在し、お客様の設計基準・開発ルールに基づいて設計を行います。 続きを読む →

近年、モバイル機器だけではなくIoT機器全般を中心に防水機能を備える製品が増加傾向にあります。
携帯電話（スマートフォン）が代表的な製品で、現在販売されている新製品の大半は、防水機能が備わってきています。
当社の機構設計案件においても、室外に常設される製品から、センサー類のような使用場所を特定しないもの、モバイル製品から小型測定器のような持ち運び使用が想定される製品など、防水設計を含めた設計依頼が増加しております。
また、⾃動⾞関連製品を中心にIPX9Kと呼ばれる高温、高圧での防水要求が増えております。
このように、市場の様々な製品で防水は基本機能となってきており、防水設計の重要性は更に高まっていくと考えられます。そこで当社は防水試験装置（IPX5、IPX6、IPX9K対応）を導入し、防水試験の請負/受託サービスを行っております。
本装置は、認証機関にも採用されている装置と同等のもので、認証機関での試験に向けて事前評価や防水性能の限界把握などを考えているお客様に役に立つ設備です。

受託/請負可能な防水試験

• IPX5･･･　噴流　 （試験装置　：ジェットノズルキット P03.58）
• IPX6･･･　暴噴流 （試験装置　：ジェット噴流試験装置 C920-DT）
• IPX9K･･･ 高温・高圧水・スチームジェット洗浄 （試験装置︓高圧高温水洗浄装置）

WTIの防水試験請負/受託サービスを利用するメリット

認証機関での試験は、規格（IPコード）の合否を判定する試験ですが、当社の場合、機構設計エンジニアが試験を行なうため、規格対応の試験だけではなく、防水性能の限界を把握することも可能です。

また、試験結果に応じ、防水性能を満たさない部位（構造）については、改良設計案の提案や改良設計自体の請負/受託体制を整えております。

このようなお客様におすすめ

• これから防水設計に取組もうとしている。
• 防水設計が上手くいかず、改良設計案や改良設計自体を望んでいる。
  ⇒防水設計に関する技術サポート体制も整えております。
• 防水設計は行ったが、認証機関での試験に持込む前に事前評価がしたい。
• 防水効果の限界性能を知りたい。 続きを読む →

 

このようなことでお困りではないですか？
✔　新機種・派生機種に防水・防塵の機能を持たせたい
✔　放熱や強度を考慮した筐体設計をサポートしてほしい
✔　筐体の小型化を検討してほしい
✔　仕様決めは設計を進めながら詰めていきたい
（一定費用で定量的に設計検討業務を委託したい）

 

筐体設計

WTIの筐体設計には3つの特長があります。

ものづくりを意識した設計

●樹脂製品の加工（射出成型、切削）の違いを考慮した設計 ●試作品の組立性を考慮した設計

防水設計

●防水化設計の経験が豊富 ●防水試験設備を保有しており、IP防水試験だけでなく限界試験も可能

シミュレーションを活用した設計

●フロントローディングで事前に設計課題の抽出・対策が可能 ●設計根拠のエビデンスをご報告可能

 

【防水試験の請負サービスはこちら】

【受託可能な業務範囲】

実装部品・ユニット部品の概略配置検討から、機構設計（防水設計・小型化）、試作・評価、課題の解決といった一連の業務をワンストップで請負・受託いたします。

仕様検討	詳細設計	試作評価
●仕様打合せ ●基本構造検討	●レイアウト設計 続きを読む →

デジタル制御電源開発事例

主な特徴

• システム制御部からの通信により出力を制御可能なDC/DCコンバーターモジュール
• 制御PCとのインターフェースはUSBを採用。
• 制御するのは、①出力電圧、②電流リミット、③ソフトスタートの係数、④ON/OFF設定等　これらをシステム制御部から任意に設定し、柔軟な制御が可能。
• 多チャンネル出力が可能で各チャンネル別に個別設定が可能。

仕様例

• １入力で3出力電圧をコントロール。
• 入力電圧　5±1 V
• 出力電圧範囲　　6 ～16 続きを読む →

IoT関連機器開発事例

ゴルフカートナビ開発

・電気設計受託サービスの主な開発実績はこちら

・WTIブログもご覧ください
IoT関連ブログ

 

 WTIの技術、設備、設計/開発会社の使い方、採用関連など、幅広い内容を動画で解説しています。

【製品開発のトータルコーディネートが可能】

Wave Technology（WTI）には、製品開発で必要となる全ての設計部隊（電気、機構、基板、ソフト）が揃っており、これらを一括で受託し社内で綿密に連携して設計を進めるため、デザイン、コスト、性能などを最適化した製品に仕上げることが可能です。

また、位置検出、ワイヤレス給電、信号処理、画像認識、AI など近年の製品開発でニーズの多い要素技術についても社内外のネットワークを活用し製品に組み込むことが可能です。

【試作もスピーディーに対応】

Wave Technology（WTI）は試作専門の製造メーカと複数のネットワークを有しております。
また、部品調達は基本的にネット通販で行うため、部品の納期に伴う試作遅れなどは発生しません。

設計段階から試作時の入手性を見据えて部品を選定するため部品の納期トラブルは発生しません。
4層基板であればプリント基板の製造から実装までおよそ2週間で対応いたします。

充実した評価設備で機能・性能を確認
電気的な検証に必要なオシロスコープ、マルチメータ、スペクトラムアナライザー、ネットワークアナライザ、恒温槽はもとより、200名規模の設計会社としては異例の電波暗室や防水試験機まで保有しており製品として求められる機能・性能を確認いたします。

電波暗室	防水試験機

電気設計受託範囲