AFT077 フィン付き熱交換器：熱工学実験装置・教育用機器・教材1. 装置の概要
1.1 概説
フィン付き熱交換器は、主に対流熱伝達の理論およびポンプの性能曲線について学習することを目的とした、熱力学実験装置です。本装置は、一組の通風ダクトおよび一組の温水循環回路を備えています。通風ダクト内の空気流動は遠心ファンによって生み出され、温水循環回路の循環はウォーターポンプによって行われます。本装置の動作原理は以下の通りです。まず貯水タンク内の水を加熱し、その後ポンプのスイッチを入れて温水を循環させます。水温が安定した時点でファンを稼働させると、ファンが空気流を発生させ、熱交換器から熱を運び去ります。この一連のプロセスは、熱力学の基本法則に則ったものです。また、ポンプの運転中にその特性曲線を測定・学習することも可能です。
1.2 特長
(1) モジュール設計を採用しており、設置が容易であるとともに、実験原理を視覚的に捉えやすく、理解しやすい構造となっています。
(2) 電気系統を統合した設計となっており、外部PCに依存することなく、リアルタイムでのデータ取得が可能です。
(3) 耐食性に優れた素材や塗装層を採用しており、装置全体の耐用年数を大幅に延ばすことができます。
2. 技術仕様
入力電源：AC230V 50Hz
外形寸法：1400mm × 880mm × 1550mm
重量：210kg未満
動作環境：周囲温度 5℃～+40℃、相対湿度 85%未満（25℃時）
3. 構成部品リストおよび詳細解説
3.1 本体部
No 名称
1 遠心ファン
2 フィン式熱交換器
3 差圧測定孔
4 整流板
5 差圧発信器
6 制御弁
7 流量調整弁
8 流量切換弁
9 水槽
10 機械式温度計
11 電気ボックス
12 圧力センサ
13 電磁流量計
14 ウォーターポンプ
3.2 電源ボックス部
No 名称
1 タッチディスプレイ
2 ネットワーク通信ポート
3 負荷開閉器
4 Siemens製PLC
5 PIDモジュール
6 遮断器
7 スイッチング電源
8 交流電磁接触器
9 アナログ入力モジュール
10 スイッチ
11 単相電圧調整モジュール
12 温度発信器
13 リレー
3.3 機器構成部品リスト
No 名称 数量
部品1 遠心ファン 1
部品2 差圧発信器 1
部品3 圧力センサ 1
部品4 電磁流量計 1
部品5 タッチディスプレイ 1
部品6 Siemens製PLC 1
部品7 アナログ入力モジュール 1
部品8 PIDモジュール 1
部品9 交流電磁接触器 1
部品10 リレー 3
部品11 温度発信器 4
部品12 単相電圧調整モジュール 1
部品13 スイッチ 1
部品14 ウォーターポンプ 1
3.4 付属品
No 名称 数量
1 ソフトウェアCD 1
2 ネットワークポート延長ケーブル 1
4. 実験リスト
実験1 フィン式熱交換器の機能と使用方法の理解
実験2 フィン式熱交換器を用いた熱力学実験
実験3 フィン式熱交換器のポンプ特性曲線作成実験
実験4 フィン式熱交換器におけるセンサデータ処理の理解
実験5 フィン式熱交換器間の通信実験の理解
