熱負荷 → 冷却気流
Q = P ÷ (ρ · cp ・ΔT）。フィルターとファンカーブのためのマージンを追加します。このツールが自動的に行います。
結果
概算サイズ決定のためのエンジニアリング見積もりです。ご購入前に、ファン特性曲線、地域の規定、およびお客様のシステム測定値と照らし合わせてご確認ください。 Longwellのエンジニアに聞いてみてください 勤務地を無料で確認できます。
計算方法
強制空冷は、大量の空気の流れを温めることで熱を除去します。必要な空気流量は、除去すべき熱量、空気がどれだけ温まる可能性があるか、そして空気密度（高度と気温によって低下する）のみに依存します。
Q [m3/s] = P [W] ÷ ( ρ [kg/m3] × cp [J/kg·K] × ΔT [K] )
// ρ ≈ 1.20 kg/m³ (海面、20 °C)；cp ≈ 1006 J/kg·K
海抜近道： m³/h ≈ 3.0 × P [W] ÷ ΔT [K] or CFM ≈ 3.16 × P [W] ÷ ΔT [°F] （古典的な「CFM = W ÷ (1.08 × ΔT°F)」という法則は、同じ方程式のBTU形式です。）
このツールは、設置場所の標高（ISAモデル）と吸気温度から密度を計算し、フィルターの負荷と、抵抗が生じるとファンが定格風量よりも風量が低下するという事実を考慮してマージンを加算します。筐体が防塵・防雨仕様（IP54+）の場合は、強制換気は利用できません。熱交換器またはキャビネット型エアコンを使用し、同じ熱負荷に基づいてサイズを決定してください。
典型的な温度上昇と周囲温度の限界
| 機器 | 典型的なΔT | 最大出力 / 内部 | Notes |
|---|
| PLC、リレー、小型電源装置 | 8～10 K | 55°C | 熱負荷 ≈ 部品損失の合計 |
| 可変速ドライブ、サーボアンプ | 10～15 K | 45-50°C | 損失は約駆動電力の約3％ |
| UPSとバッテリー充電器 | 10 K | 40°C | 損失率：定格の約5～8％ |
| サーバー／ITラック | 10～15 K | 入口温度35℃（ASHRAE A2） | 熱＝IT電力の100％ |
| リチウムイオン電池キャビネット（BESS） | 5～8 K | 35～40℃のセル | 細胞間の温度差ΔTを5K未満に保つ |
| 太陽光発電／ストリングインバーター | 15～20 K | 50-60°C | 損失は定格出力の約2～3％（kW） |
| EV充電器用電源キャビネット | 15 K | 55°C | 損失率：生産量の約4～5％ |
| 乾式変圧器 | 15～20 K | クラスごと（B/F/H） | 銘板からの損失 |
| 発電機筐体 | 15～25 K | 50°C | 放射熱はエンジン出力の約8～12％（kW）に相当する。 |
| LEDディスプレイ／照明 | 10～15 K | 50°C | 熱エネルギーは、電力入力の約70～85％を占める。 |
実例：1.5kW駆動キャビネット
与えられた： 損失1,500W、周囲温度40℃、出口温度は50℃まで許容（ΔT = 10K）、海抜、フィルター付きキャビネット。
- 40℃における密度ρ = 1.127 kg/m³
- Q = 1500 ÷ (1.127 × 1006 × 10) = 0.132 m³/s = 476m³/ h（280 CFM）
- × 1.25 フィルターマージン = 595m³/ h（350 CFM）
- 約50 Pa（フィルター）で595 m³/h以上の風量を提供するファンを選択してください。例えば、172 mm EC軸流ファンを2台、または温度制御機能付き0～10 V速度の190 mm後方湾曲型ECファンを1台などです。
コールバックを回避するためのデザインのヒント
- 押すか引くか？ キャビネット内を加圧する（吸気口にファン、ファンの前にフィルターを設置）ことで、埃の侵入を防ぎます。排気する（上部排気口にファンを設置）ことで、最も高温になる部分から熱をより早く除去できます。フィルター付きキャビネットの場合は、下部から空気を吸い込み、上部のフィルター付きルーバーを通して空気を排出してください。
- 入口/出口エリア 少なくともファンが掃引する面積の1.5倍以上の広さが必要です。そうでないと、ファンが自身のグリルに逆らって動作してしまいます。
- 速度制御。 サーミスタ付きのECまたはPWM DCファンは、年間を通して30～50%の出力で運転することで、騒音とファンの摩耗を低減します。最悪のケースを想定してサイズを決定し、その後調整する方が、過剰にサイズを決定して運転するよりもコスト効率が良いです。
- ホットスポットチェック。 バルクΔTは、隅に押し込まれたヒートシンクについては何も示していません。吸気口から最も高温になる部品までの経路を遮らないようにしてください。
- 冗長性。 無人キャビネット（通信、EV充電）の場合は、負荷の約60%に対応するサイズのファンを2つ使用し、タコメーターの信号を監視してください。 ファン壁冗長性計算ツール.
よくある質問
電気機器の筐体を冷却するには、何立方フィート/分（CFM）が必要ですか？
海面高度では、CFM ≈ 3.16 × 熱負荷 (W) ÷ 許容温度上昇 (°F) で計算されます。例えば、500 W で 18 °F (10 °C) の温度上昇の場合、約 88 CFM が必要となり、これにフィルター分の 25% を加えると約 110 CFM になります。メートル法では、m³/h ≈ 3 × W ÷ K で計算されます。
キャビネットの熱負荷をどのように見積もればよいですか？
各コンポーネントの定格値ではなく、それぞれの損失を加算してください。ドライブと電源は通過電力の3～5%、変圧器と充電器は5～8%、IT機器は入力電力の100%を熱に変換し、接触器とPLCはそれぞれ数ワットの損失を生じます。屋外キャビネットの場合は、日射による熱取得量も加算してください（暗い筐体の場合、日当たりの良い表面積1平方メートルあたり約400～800W）。
標高によって必要な冷却風量は変わりますか？
はい。高度2,000mの空気は密度が約20%低いため、1立方メートルあたりの熱量も20%少なくなります。そのため、必要な風量も比例して増え、ファンも高度が高くなるにつれて気圧が低下します。この計算機は密度補正を自動的に行います。
ファンのカタログには300m³/hと書いてあるのに、キャビネットが熱くなるのはなぜですか？
カタログに記載されている風量は、静圧ゼロの自由空気の状態を示しています。フィルター、ルーバー、および筐体内部の混雑などにより、通常30～80Paの圧力が加わり、軸流ファンの送風量が半分になる場合があります。実際の静圧におけるファン特性曲線から選択するか、空気抵抗に逆らって送風を行う後向き湾曲遠心ファンを使用してください。
ファン冷却か、それとも筐体用エアコンか？
周囲の空気が清浄で、内部の最高温度より少なくとも10K低く、筐体のIP54以下の保護等級が許容される場合は、ファンを使用してください。筐体を密閉状態に保つ必要があるが、周囲の温度が内部温度より低い場合は、熱交換器を使用してください。周囲の温度が内部温度制限を超える場合は、エアコンを使用してください。
このツールへのリンクまたは引用
この計算ツールは、記事、フォーラム、仕様書、教材などで自由に参照できます。参照する際は、リンクを明記してください。
<a href="https://www.longwellfans.com/resources/enclosure-cooling-airflow-calculator/">Heat Load & Enclosure Cooling Airflow Calculator</a> by LONGWELL Fans
APA: ロングウェルファン。(2026)。 熱負荷および筐体冷却気流計算ツールhttps://www.longwellfans.com/resources/enclosure-cooling-airflow-calculator/
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