旅行中に財布をなくしたり、
車の運転中に反対車線から飛んできたタイヤに衝突したりと
不運続きのアワノッチです。
今回は、「強制対流を用いた熱対策の効率化」というテーマで、実験を行いました。
■参考 「強制対流とは・・・」
熱源のほかに、人為的、機械的な外部からのはたらきかけによって生じる対流。
(⇔ 自然対流)
<下調べ>
室内温度は25℃。
ヒートシンクに付けたLEDを点灯させます。
机の方に熱が逃げないように、机とヒートシンクの間に
発泡スチロールの板を挟んであります。
ヒートシンクの温度を、熱電対で測定しました。
定常状態で約40℃ になりました。
<実験1>
ヒートシンク&LEDから少し離した場所にファンを置き、
それによって起こった風によって
ヒートシンク&LEDを冷やすようにしました。
ヒートシンクの温度を測定すると、定常状態で約30℃ になりました。
<実験2>
更に、ファンとヒートシンク&LEDの間にダンボールで作ったトンネルを被せ、
ファンが起こした風を効率よく、ヒートシンク&LEDに当たるようにしました。
ヒートシンクの温度は、定常状態で約27℃ となり、
室温とさほど変わらない温度になりました。
まとめると・・・
① |
室温 |
25℃ |
② |
ヒートシンク上でLEDを点灯させた状態<下調べ> |
40℃ |
③ |
上記にファンで風を当てた状態<実験1> |
30℃ |
④ |
上記よりも、さらに効率よく風を当てた状態<実験2> |
27℃ |
以上の結果から、
単純にファンをつけても放熱はできますが、
風の流路も考慮すれば、さらに放熱することが可能であるとわかります。
強制対流を用いた熱設計では
風の経路の他に、
◇筐体の風が通る穴のサイズによる違い
◇発熱体をファンの吐出側に置くか吸気側に置くかの違い
◇発熱体とファンの位置関係の違い
などを考慮すると、さらに効率的な放熱ができるようになります。
(著:アワノッチ)