アルミシールの冷却効果について
- アルミシールを張ると温度が低下する理由はなんでしょうか？
- アルミシールの冷却効果について教えてください。
- 先日TVでアルミシールの冷却効果について紹介されていましたが、その理由がよくわかりません。詳しい方、教えてください。
- ベストアンサー
アルミシールの冷却効果について
先日TVで、携帯の充電器に放熱のためアルミシールを張る（約４℃低下するとか）というのを見ました。 アルミシールを張ると温度が低下するというのがどうも理解できません。 定常状態の温度を考えると 熱伝達・・・変化なし 熱伝導・・・シールの熱抵抗分悪化 輻射・・・ほとんど変化なし？ 熱拡散・・・薄いので効果なし？ とアルミシールに冷却効果は期待できないと考えるのですが・・・ どのような現象により温度が下がっているのでしょうか？詳しい方ご教示お願いします。
- CAE
- 回答数5
- ありがとう数5
- みんなの回答 （5）
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
- ベストアンサー
充電器の表面温度は，温度の高い部品の直上が高く，発熱部品の存在しない部分の上は低い状態で温度分布を持っていると想像します。アルミ材は熱伝導が良いので，アルミ材を表面に貼り付けると，温度の高いところの熱を面的に拡散する作用があると思います。要するに，温度の高低を平均化することです。 この作用によって，高温の部品に対しては温度低下させることができます。 高温の部品が，充電器の寿命を決定しているような場合は，温度を平均化することで寿命を延ばせるので，アルミシールに放熱効果があるというような表現に繋がると思います。 一方で，金属光沢を持ったアルミの表面は,放射率が低いので，放射による放熱を改善する効果は期待できないと思います。（なお，アルマイト処理や，塗装を施せば放射率を上げることができますので，アルミを貼ったら放熱が悪くなると決めつけることは早計です）
その他の回答 (4)
計算式を失念してしまいましたが、表面の金属による放熱効果を期待するためには、その厚さがかなり必要になるはずです 恐らくは既にコメントがあるように高温部の熱が低温部分に拡散されて、一見温度が下がったように見えているだけでしょう 1mmも無いような金属でそんな劇的な放熱効果は得られないはずです この極端な事例を挙げれば、世界初の動力飛行機によるドーバー海峡横断だったかな、それを実現した「アンザニ」３気筒エンジンの例があります このエンジンは放熱効果を期待してシリンダーブロックに銅メッキをしたのですが…(^_^;) ご想像の通り放熱など碌に出来ず、一説によれば焼きつき寸前に偶然にわか雨が降ってきて助かったのだとか というわけで「どうも理解できません」が正解？だとおもいます
お礼
ご回答ありがとうございます。 >この極端な事例を挙げれば・・・ 大変興味深いお話ありがとうございます。 シリンダーブロックのように、元々熱伝導率が高く温度分布ができにくいものでは効果なさそうですね。 しかし、計算もせずに『ノリ』で銅メッキにしてあやうく失敗とは昔の人は凄いですね（^^;
最近では携帯端末の小型化が進み、半導体などからの発熱を効率的に 逃す為に、内部に放熱板が仕込まれるケースが多くなっています。 ご質問のアルミシールも同様の働きをしています。 他の方の回答の通り、アルミは熱伝導が良好であり、アルミシールの面積 が大きいほど（伝熱面積が増えるほど）その効果を発揮します。 （実際は熱容量の関係から厚みも影響します） つまり熱交換しているわけです。 上記の理由から、アルミ以外でカーボン系の材料なども最近良く使われて います。
お礼
ご回答ありがとうございます。 >アルミ以外でカーボン系の材料なども最近良く使われています。 カーボンまで使われているんですね。確かに、カーボンのほうがよい効果が期待できそうですね。 貴重なご意見ありがとうございました。
そのTVは見ていないので想像の域を出ませんが、もともとプラスチックの 充電器の表面に相当の温度差があったのではないでしょうか。 これは薄くてもアルミシールで多少は均一化されます。 ただ、輻射による放熱はアルミの方がおそらく悪いでしょう。（光の反射が プラスチックよりおそらく多いから） アルミシールではなく、アルミフォイルを巻いたのなら、あまりきちっと 巻かない限り、必ず何層かの層構造になるので、空気に触れる面積が 大きくなることは考えられますが、シールではそれもありません。 やはり、温度差が均一化されたのではないでしょうか。
お礼
ご回答ありがとうございます。 おっしゃる通り、『充電器ケース表面の温度差を小さくし最大温度を下げる』という効果を狙い、シールを貼り付けていると考えるのが妥当なようですね。
どのようなＴＶか知りませんが、４℃低下ということであれば熱抵抗が下がっているということです。 私は半導体の温度を下げるのにいろいろな方法を使っていますよ。
お礼
ご回答ありがとうございます。
関連するQ&A
- アルミ板・ステンレス板・セラミック繊維・カーボン繊維で断熱効果の高い順
アルミ板・ステンレス板・セラミック繊維・カーボン繊維で断熱効果の高い順など教えてください。 熱は対流熱、伝導熱、輻射熱に分類されると聞いたことがあるのですが、材質によってそれぞれの熱に対する性能が違うものなのでしょうか？ 輻射熱を90％ほど反射させるのはアルミ板だけでしょうか？ 上記の他にも効果の高い素材がありましたらよろしくお願いします。 コスト面は気にしません。 よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- 国産車
- 初めてのノートPC 冷却装置の効果
またお世話になります カテゴリーが違うかもしれないけど ノート使ってる人が沢山居そうなのでココで質問させてください ノートPCの冷却についてお伺いします 「アルミプレートを敷くだけで冷却できる」 そんな商品があるけど謳い文句は本当ですか？ PC底面とアルミ板はどう考えても密着しないので効果が得られないように思うのですがいかがでしょう？ ノートPCの裏面はゴム足が付いていて5mmくらい浮いていますよね その場合でも冷却効果を得られるのでしょうか？ 浮いてたら熱伝導とか関係ないように思えるんですけどね。 ご意見ヨロシクお願いします 参考商品 アーベル NCLA4LPSV http://www.arvel.co.jp/equip/shu/aircon/ncla4lpsv.html
- ベストアンサー
- ノートPC
- アルミに銅メッキをしても良いのでしょうか？
ランプの放熱用にアルミをランプに密着させて放熱させようと考えております。そして、熱伝導率の良い銅メッキをアルミにしたものを試してみたいのですが、銅メッキの使用用途をして適正でしょうか？ そして、銅メッキをする際に気をつける事などありますでしょうか？ よろしくお願いします。
- ベストアンサー
- メッキ
- 物体の放熱に関して
物体の放熱に関して 物体の放熱について分からないことがあるため、質問させて頂きます。 ニュートンの冷却の法則では、温度Taの媒質中にある熱量Qの固体が冷却される様子を下記の式で表しています。 放熱=冷却と考えています。 -dQ/dt=αS(T-Ta) (1) Q：固体の熱量 t：時間 α：表面熱伝導率 S：固体の表面積 T：固体の温度 ここで、下記3点に関して、ご存知の方がいらっしゃいましたら、教えて頂けますでしょうか。 (1)固体からの熱の移動は伝導と放射があると思うのですが、式(1)はこの2つを含めた式と考えてよろしい のでしょうか。 (2)それとも、伝導による熱の移動のみと考えればよろしいのでしょうか。 (3)そもそも、物体の放熱を考えるときに式(1)は、適切なのでしょうか。 熱伝導に関する初歩的な質問ではあると思いますが、よろしくお願い致します。
- ベストアンサー
- 物理学
- ノートPCの冷却シート、冷却板の効果は？
最近、新しいノートPCを買ったのですが、デュアルコアをつんでいるせいか底面がとても熱いです。 そこで、冷却、熱の吸収をしてくれるようなものが欲しいのですが、普段、ひざに乗せて使うためファンがついている重くてかさばるものはパスして、手軽な冷却シートなるものにしようかなと思っています。 化学式やゲル式などがあるそうですがこれって本当に効果があるのでしょうか？ちなみに今は現在は応急措置としてアイスノンをタオルで巻いて底に敷いて使っています。 今一番いいなと思っているのは数値的にも一番良くて、比較的軽くて薄いサンワサプライのTK-CLNB5 http://www.sanwa.co.jp/product/syohin.asp?code=TK-CLNB5&cate=7 なんですが、いくら熱伝導がいいからってただのアルミの板がこんなに温度を上げないようにしてくれるなんてとても疑問です。企業サイトじゃなくてレビューサイトなんかがあればいいのですが・・・。 また、今使っているPCは http://h50146.www5.hp.com/products/portables/personal/tx1000/closeup/ のように底面が平らではなく、結構分厚い滑り止めのゴムなどがついているのですがこういう密着型の冷却シートや金属板のTK-CLNB5は使えるでしょうか？ また、オススメの冷却シートなどありましたらぜひ教えてください。 どうかよろしくお願いします。
- ベストアンサー
- ノートPC
- 放射、熱伝導、アルミの毛布、
防災用品にあるアルミブランケット。暖かい？ アルミって熱伝導率が高いはず。（だから金属類は触るとひんやりするわけで。）この疑問に検索してみたら 輻射、放射、放射冷却、 これで説明されている。放射冷却は分かる。「冬の良く晴れた日は寒く、曇りの日は割と暖かい」という現象。雲のような遮るものがなかったら熱は宇宙へひたすら逃げていく。 あちこちの説明によると・・・。 熱を持った物体は赤外線を出す。物体は赤外線を出すと冷めてしまう。 この赤外線を反射するのがアルミの役割。 アルミの「高い熱伝導率」ゆえに熱が逃げていくという損失は避けられないけど、「熱を持つ物体」から発せられる赤外線をアルミは反射させることができる。 ここまで理解できたように思った。本当に理解できたか？読んでいて、できたイメージは以下の通り。 「熱を持った物体」から放射された赤外線をアルミは反射する。熱はとどまり暖かい 「熱を持った物体」を直接アルミでくるんだら熱伝導率が高いゆえに熱が逃げてしまう。熱は失われる。冷える。 「熱を持った物体」を布団等でくるみ、その上からアルミでくるむと、布団中を伝わった赤外線はアルミに反射される。熱はとどまり暖かい。 それにどうやら 「熱≠赤外線」なのらしい。 以上のことについて修正および補足等お願いします。・・・（１） 次は文章を読んでつまずいたことについて。 アルミのシートについては赤外線を反射させるといったし、納得した。 が、以下の文が理解できない。 「雨の日に気温が下がりづらくなるのは、地表から出る赤外線を雲が吸収し放射冷却が遮られるから」 アルミシートの時は「反射」といったが、雲の時は「吸収」だという。真逆ではないか。文章ミスか？宇宙に熱が逃げていかないだけましということか？、熱を吸収した雲が覆うことで、地球はまだそれなりに暖かいんだということか？・・・（２） （１）（２）についてよろしくお願いします。
- 締切済み
- 科学
- 熱伝達と熱伝導の両方を考慮した非定常解
平板の1次元熱伝導の問題で、t=0で周囲の気体の温度がT1, 板の温度は一様でT0(<T1)であり、t>0での平板内の位置xでの温度T(t,x)を計算したいと思っています。 このとき、板の周囲は温度が一様の気体であり、気体と板の表面では熱伝達抵抗があり温度が同じではないという条件も考慮したいと考えています。つまり、気体から板の表面への熱伝達と板の内部での熱伝導の両方を考慮に入れて、かつ非定常の問題を解くという形になっていると思います。 熱伝達については、教科書等で”熱通過”の問題として取りあげられているものは見つけたのですが、いずれも定常状態であり、時間の変数は入っていません。そもそも、定常状態でなぜこのように外部と表面で温度差ができてしまうのかもよく理解できません。 どなたか御存じの方、この辺りの考え方も含めて教えていただけないでしょうか。ややこしい質問ですいません。よろしくお願い致します。
- ベストアンサー
- 物理学
- 熱伝導と熱拡散の違い
熱伝導率と熱拡散率（温度伝導率）について 「熱伝導率は媒質中により温度勾配がある場合にその勾配に沿って運ばれる熱流束の大きさを規定する量であり，熱拡散率は温度勾配により運ばれる温度（熱エネルギー）の拡散係数を意味する。」 という説明を見つけました。 熱伝導についてはわかるのですが、熱拡散というものが熱伝導とどのような違いをもっているのかが、わかりません。 熱伝導と熱拡散との違いはなんなのか教えてください。
- 締切済み
- 物理学
- アルミのロウ付けに関してですが、アルミの面積が広く、熱伝導率が高いため
アルミのロウ付けに関してですが、アルミの面積が広く、熱伝導率が高いため、熱が上がらずロウ付け可能な温度まで上げることができません。 何か良い方法はないでしょうか？？ 宜しくお願い致します。
- 締切済み
- その他（趣味・娯楽・エンターテイメント）
お礼
ご回答ありがとうございます。 １、空気～ケース表面の熱伝達率 ２、シールの面内方向熱抵抗 ３、低温部と高温部の温度差 この３点のバランスにより面内方向への熱拡散の効果が決まってきそうですね。 >アルマイト処理や，塗装を施せば放射率を上げることができますので、 確かに、充電器のシールは黒色ですね。 10μm程度の塗装でも輻射率を上げる効果があると聞いたことがあります。ですので、輻射による放熱は 変わらない、もしくは若干向上というのが正しそうですね。