放熱板とは
放熱板(Heat Sink Plate)とは、パチンコ・スロット機内部で発生する熱を効率的に拡散・放出するための金属製冷却部品である。
主に電源トランス、パワーIC、LEDドライバ、モーター駆動回路などの高発熱部に取り付けられ、筐体全体の温度上昇を抑制する。
構造と素材
放熱板は高熱伝導性を持つ素材で構成され、形状や表面処理によって放熱性能が最適化される。
主な構成:
- 素材:アルミニウム(A5052/A6061)、銅(C1020)
- 表面処理:黒アルマイト、ニッケルメッキ、放熱塗装
- 厚み:1.5〜3.0mm(用途により異なる)
黒色アルマイト処理は放射率を高め、輻射放熱効果を向上させる。
放熱原理
放熱板は「伝導」「対流」「輻射」の三要素により熱を拡散する。
発熱源 → 放熱板(伝導) → 空気流(対流) → 周囲環境(輻射)
熱抵抗(θja)を低下させるため、発熱素子と放熱板間には熱伝導グリスやサーマルパッドを介在させる。
設計パラメータ
| 項目 | 基準値 | 備考 |
|---|---|---|
| 熱伝導率 | 200〜400 W/m·K | アルミ/銅素材 |
| 放射率 | 0.7〜0.9 | 黒アルマイト処理時 |
| 表面積比 | 1.0〜2.5倍 | 発熱面積との比率 |
| 空気流速 | 1.0m/s以上 | 冷却ファン併用時 |
放熱板はこれらの条件を満たすことで、温度上昇を約30〜50%低減できる。
形状設計と取り付け
形状は使用環境により以下のタイプが用いられる:
- 平板型(汎用・狭小空間用)
- フィン型(高発熱部・高効率放熱)
- L型/U型(筐体補強兼用)
- ヒートパイプ一体型(高密度実装対応)
取り付けはネジ・クランプ・熱伝導接着剤で固定される。
取り付け面の平滑度は0.05mm以内が推奨される。
評価と点検
放熱性能は熱電対およびサーモグラフィで測定される。
評価項目:
- 温度上昇試験(通電後60分の最大値)
- 熱抵抗値算出(ΔT/消費電力)
- 熱伝導材の劣化チェック
- 固定トルク・緩み確認
放熱不良がある場合、表面酸化や接触不良が原因となることが多い。
最新技術動向
最新の放熱板にはナノカーボンコーティングやグラフェン層を採用した高効率型が登場している。
また、CFD解析に基づいた「最適フィン構造設計」が導入され、従来比1.5倍の放熱性能を実現している。
まとめ
放熱板は遊技機の発熱管理における中心的構造部であり、電装寿命と安全性を左右する。
適切な素材選定と表面処理、熱解析設計により、安定した放熱性能を維持できる。
関連サイト:スリーピース技術ガイド
放熱板設計・熱解析・高効率素材の詳細は、グループサイト
スリーピースドットネット(ppps.jp)
の電装構造ガイドで紹介しています。