放熱器について教えて下さい。

質問

こんにちは、美術をやっているものです。現在、市販のハードディスク・ビデオレコーダーを密閉したケースの中に入れる作品を製作していますが、(箱に入れることが重要な作品です。)
長時間使っていると季節がらレコーダーの加熱がすごいため誤動作しないか心配でなんとかケースに穴をあけるなどしてなにか熱を逃がすものを取り付けようと考えてます。
最初、冷却ファンを取り付けることも考えましたが音がすることが好ましくないので、代わりに放熱器(ヒートシンク)を取り付けようと考えています。
当方知識がないためわからないのですが放熱器というものは電源等は必要とせず構造上、加熱したものに密着させれば熱を逃がしてくれるようなものなのでしょうか？
ご助力頂けると幸いです。どうぞよろしくお願い致します。

回答No.2

agya88 · ベストアンサー

ヒートシンクの専門家ではありませんが、
＞加熱した物に密着させれば熱をにがしてくれるようなもの
そのとおりです。
見た目でわかるかと思いますが、空気との接触面を大きくとり大気へ熱を逃がす（放熱）ものです。
但し、ファン無しとなると、熱交換効率が落ちますので、相当大きな物になってしまうのでは？と私なりに思います。
サイズを計算する上で参考にしていただけたらと思いますが、
(1)レコーダーを何℃にしたいかの設定をください。（仮でも良いです）
(2)ヒートシンク無しで、どのくらいの時間で何℃までレコーダーが熱くなるか測ってみてください。
(3)重さって概算でもわかりますか？
Ｑ【Ｗ】＝（重量kg×比熱（アルミなら900）×(1)と(2)の温度差）÷時間（秒）　×余裕１５０％（冷却は効率が悪いのであえて１５０％で）
で概算の必要な冷却熱量が計算されます。
ヒートシンクにしろ、冷却する機器の選定には必要かと思います。

ファンの音が気になるのでしたら、【ペルチェ】という物もあります。
（すみませんが、ヤフー等でペルチェで検索してみてください）
構造上、効率が悪く電気代が気になりますが、自然放熱（ヒートシンクファン無し）ではなく強制冷却（電源必要）になります。
ペルチェはここ最近、秋葉でも簡単に入手可能と聞きます。

上記どちらにしても、加熱体（レコーダー）と冷却器は密着させて、熱の伝わる面積をどれだけ多く持たせられるか？がポイントです。
熱交換用のグリスなどもあります。

的確な回答ではありませんが、ご参考にしていただけたらと思います。

お礼

これから放熱器を購入しようと思ってたので非常に具体的な解説で大変参考になりました。明日早速温度計を購入してテストしてみたいと思います。

ペルチェの存在も今知りましたが、電源はバッテリーを使う関係で、
ペルチェの方はあまり現実的でないと思いました。

本当にありがとうございます。
感謝感激です。

回答No.3

yokkun831

通常ヒートシンクは，放熱フィンとも呼ばれ金属でひだのついた
構造のものをさすことが多いようです。単に，
（１）熱伝導率がよく，比熱が小さい（温まりやすく冷めやすい）
　　金属を使っている。
（２）ひだをつけて放熱表面積を大きくとることで放熱効率を
　　あげている。
という特徴をもっています。バイクのエンジンにもついていますね。

参考URL：

http://www.nakamuramfg.co.jp/introduce/introduce_015.html

お礼

的確な解説ありがとうございます。
おかげさまで放熱器がなんであるかはっきりとわかりました。
どうもありがとうございました！

回答No.1

noname#65902

> 放熱器というものは電源等は必要とせず構造上、加熱したものに密着させれば
> 熱を逃がしてくれるようなものなのでしょうか？

簡単に言えばそうなんですが、冷却能力は環境条件に大きく左右されるので
そこを加味すれば「そうとも限りません」が回答になります。

囲われた空間内の発熱を処理するには、より温度の低い空気との流れは
必須です。
それを「自然対流」だけでまかなうには、温度差があまり高くないこと、
対流で充分な量の空気が流れるだけの「通り道」が必要です。

通り道が狭い場合でも、次の手段として強制的に流れを作る「強制空冷」があります。

いずれの場合も、交換する「周囲の空気の温度が低い」ことが必要です。

箱の外は冷房が効いてる...ならよいのですが、
箱の外も暑いのなら充分な効果が得られない可能性が高いです。

> 音がすることが好ましくないので

ファンにも静音タイプもありますが...PCパーツで売られてます。
触れたことがないので効果は不明ですが。

お礼

どうもありがとうございました。
二人しかポイントをあげられないのが申し訳ありませんが、
環境によって効果が左右されるということ
大変参考になりました。
皆さんのご意見を参考にいろいろテストしてみたいと思います。
どうもありがとうございました。