《從零開始學散熱||》討論題:長期觸摸的表面,溫度標準為什么不再與材質相關?

問題:

2018年12月實施的《IEC GUIDE 117 -- Electrotechnical equipment – Temperatures of touchable hot surfaces》標準中,也就是電子設備可觸摸熱表面溫度要求標準,對于可能超過8h觸摸時長的物體表面,最嚴格的溫度要求是多少?( )  

答案是43℃。


這個問題的答案在標準原文中很容易查到,這里想提醒你需要特別注意的是,這一溫度值與表面材質無關。這似乎與我們前面說過的某些分析相悖。事實上,這并不矛盾。當接觸時間足夠長,熱源與人體皮膚將達成熱平衡,不同材質的燙感將趨于一致。2018年IEC推行的這個標準,根據表面材質不同、觸膚時間不同,劃分了多個等級。那些只可能被短時間觸摸的表面,其溫度要求與材質密切相關。如果你想了解詳細內容,可以自行閱讀這一標準。

這道題想表達的另外一層意思是,智能電子產品的形態和使用習慣演進很快,標準只存在有限的合理性。在上一道題中,我們討論過,由于人體不同位置的表皮厚度不同,相同溫度下不同位置的皮膚燙感差異很大。例如,VR產品佩戴在眼部,眼部表皮厚度更薄、對溫度更敏感;而手機通常由手部握持,手部表皮厚度更厚、對溫度不太敏感。因此,VR產品的溫度要求顯然應比手機更嚴格才算合理,但該標準并未做此區分。因此,可觸摸電子產品表面的溫度閾值標準有待進一步細化。


更深入去思考,電子設備的噪聲標準也存在類似的問題。VR、冷熱敷眼罩,甚至部分耳機,為了解決熱問題,需要引入風扇等發出噪音的部件。這些新興設備的噪聲標準,顯然不應與傳統的筆記本電腦、臺式機、服務器相同,但實際上,這些設備暫時并沒有統一的噪聲標準。我認為,隨著技術進步的加快,一些新興電子產品,可能會步入無標準時代,或多標準時代。對于最新潮的產品,可能不再有公認的權威機構告訴你應該按照什么數值去執行,你必須深度結合自己對產品的理解,與項目組一起,自行制定適合自己產品的溫度或噪聲相關標準。要做好這一點,熱設計工程師對熱問題的認知,必須足夠深刻。

另外,隨著各種熱管理技術的發展和人們生活水平的提高,掛脖空調、制冷衣、發熱腰帶、冷熱床墊、冷熱眼罩、手持小空調等產品已經在市場上廣受歡迎。人體熱管理市場有望迎來蓬勃發展。目前,業界已為各種電子元器件制定了溫度標準,并開發了相應的熱管理產品。接下來,為人體制定溫度標準、研發智能穿戴式溫控設備,可能會成為熱管理下一個時代的關鍵機遇。

我是陳繼良,如果你有熱管理相關的問題或想法,歡迎和我交流。

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