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3-1.控制柜内的环境措施
这解释了控制柜内环境措施的必要性和方法。
（1）FA的演变以及控制装置的功能和高性能提高
近年来，工厂自动化（FA）已成为生产设施中的普遍现象。在工厂中，机器人和自动化机器不仅安装在底层，还安装在夹层中。这是通过大规模生产降低成本的必然趋势。
然而，低成本大规模生产固然可行，但也存在一些弊端，例如机器人和自动化机器散发的热量会对控制设备产生不利影响。特别是随着电子设备的小型化和精密化，机器和面板的尺寸也在进一步缩小。发热量本身也在增加，这对电子设备的影响更大。
高速和高性能功能化控制设备的积极方面是提高工作速度的效率，消极方面是必须安装在 "高温、灰尘和潮湿 "的环境中，这对控制设备来说是不可取的。
(2)控制设备故障的影响
在中，我将向您展示控制设备的故障如何影响实际的生产活动。
案例1.
比如，如果一个控制柜停止工作，即使只有10到20分钟，由于生产线是从前端到后端的集成系统，不仅停止的控制柜，而且前后的生产线都会联锁，机器都会停止。
此外，如果熔炉或其他设备停止运行，恢复运行需要1-2个小时。也就是说，如果算上一个控制柜的故障，就会损失大约2个小时。
案例2.
比如，如果你的逆变器坏了，更换它自然需要购买新的逆变器的费用，光是更换电路板就可能要花费几万日元。
如果备件供应不足，可能需要几天甚至几周的时间。如果逆变器老旧，可能不再生产。如果距离较远或紧急情况，则需要额外的包机费用。此外，如果您保留库存以备不时之需，您的库存资产将会增加。如果您需要雇用更多维护人员进行预防性维护和定期点检，这将导致更高的人工成本，您必须做好承担巨额费用的准备。
上述事件在生产现场每天都会发生。下一节，我们将介绍高温和潮湿的影响，它们是导致机器和控制柜突然关闭的常见原因。
(3)热量对设备的影响
数据证明，热量会显著加速半导体和电子元件的故障率，并缩短其使用寿命。图1显示了某汽车制造商控制柜内外的温度变化。在整个测试过程中，温差约为15至20摄氏度。
在盘内温度为5 5°C或6 0°C的盘内，如图 (2) 所示，电子设备中使用的电容器的寿命大大缩短。
图 (2) 表示电解电容器的寿命与周围温度的关系，通常称为“10°C2倍定律”。在3 0°C的温度下，电解电容器的寿命约为8万小时，而在4 0°C的温度下则为4万小时。换句话说，结果是它变成了一半。此外，在6 0°C的温度下，结果约为1万小时的1/4。半导体、电子部件的寿命也因受热而大大缩短。
温度每升高10°C,寿命缩短一半
10℃倍增规则
右图表示电子设备中使用的电解电容器的寿命与环境温度的关系。
如果环境温度上升10°C，电解电容器的寿命就会减半。
随着电子设备变得越来越小、高性能，它们产生的热量也在不断增加，而容纳它们的控制柜也变得越来越小，因此可以预见，未得到妥善处理的控制柜内部的温度将比以前更高。
此外，图 (3) 显示了半导体故障率与环境温度之间的关系，并且被称为“阿雷尼乌斯定律”。结果表明，在30°C或更低的温度下，故障率非常小，而在40°C的温度下，故障率为1。当温度达到60°C时，它从10倍增加到接近30倍，并且在80°C下它从100倍增加到接近300倍。由于温度上升，半导体、电子部件的故障率飞跃性增加。
随着环境温度的升高，故障率呈加速增长
阿雷尼乌斯定律
右图为半导体环境温度与故障率关系的图表。
假设40°C时的相对故障率为“1”，则60°C时的相对故障率为“10”，80°C时的相对故障率为“100”，呈加速增大趋势。
可以看出，控制设备的永久冷却将继续成为确保生产线稳定运行的重要因素。
(4) 湿气对设备的影响
与热量一起，湿气是控制设备故障的原因之一。考虑湿气如何影响控制设备。
控制设备有许多连接部分。然后，接合部的大敌是湿气。图表 (4) 为“腐蚀与相对湿度的关系”，可知腐蚀速度超过60%后加速。通常，日本70%的湿度是常识水平，因此控制设备的湿度措施非常重要。此外，据说温度越高，腐蚀就越严重，湿度对策被认为是必须与热对策同时考虑的课题。
(5)以往的对策法及其问题点
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控制柜风扇其效果很大程度上取决于周围环境。这种方法的有效性很大程度上受周围环境的影响，如果外部气温较高，效果会不太好。此外，由于面板风扇会将外部空气吸入面板，灰尘和油雾可能会进入面板，造成问题。 |
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热交换器如果外部空气温度高，则无效。与面板风扇不同，它们可以在控制柜保持密封的状态下散热，但由于利用面板内外温差散热，因此在外部气温较高时，其散热效果难以保证。夏季能力可能会下降，因此需要注意。 |
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点空调由于急速冷却，可能会发生结露。虽然局部空调是作为应急措施使用的，但它们的设计初衷是为了让工人快速冷却，因此在冷却电子设备时可能会出现凝结的情况。而且，由于面板是开放式的，它们无法防止灰尘或油雾。 |
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空调管道分支根据距离有差异，会产生温度不均。由于距离空调较远，且面板内部会产生热量，因此很难单独控制每个控制柜的温度，导致冷却方式温度变化非常大。此外，由于冷却管道的分支工作需要时间，因此这种方法不适合夏季的紧急防暑措施。 |
（6）使用控制柜空调的好处
1)冷却效果
上一页我们提到了点式空调的排气温度较低，但有些人可能想知道控制柜空调是否也存在同样的情况。据说典型的点式空调排气温差（控制柜空调，并在日本夏季典型的温湿度条件下使用，则可能会出现结露。（图⑤）
因此，Apiste采用了独特的 "温和冷却设计"，在日本夏季平均湿度为 60% 的情况下，将出风温差控制在 8°C 以内，并防止冷凝。防止冷凝的方法是在除湿的同时缓慢冷却空气。冷冻循环我们对构成冷冻回路的每个部件都进行了审查，并对 的独特设计进行了调整。因此，冷却效果对电子设备非常温和。
2)防尘效果
由于该结构将内部空气与外部空气完全隔离，因此安装了空调的控制柜处于空间独立的密封状态，与面板风扇或外部进气口不同，它可以提供防尘保护。这就是为什么控制柜空调安装在油雾和灰尘较多的环境中的原因。
3)除湿效果
当潮湿空气流经由冷媒冷却的冷却盘管时，由于控制柜盘管表面的温差，会产生冷凝水，并将产生的水分排出室外。这就是除湿。该产品不仅可以防止散热问题，还可以防止湿气和灰尘引起的问题，从而改善控制柜环境。
上一条目: 2-3.氟利昂法律
