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2022.02.01
学習教室

ファンは唯一無二のヒートシンク

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風扇

電子放熱の歴史の中で、ファンは今までに取って代わることができない主動式放熱デバイスであり、いわゆる必要悪なのです。扇風機への参入ハードルは高くないですが、優れた品質にするのは容易ではなく、大小すべてのサイズを含めて全世界での1年の生産量は約80億個/年と推定されています。ファンとは回転する機構であり、電気エネルギーを回転運動エネルギーに変換し、羽根を通して流体に直接作用して運動エネルギーを流体に伝達して風量を生成し、さらに強制対流熱移動効果に達します。


応用用途としては、軸流式と遠心式に大別されるが,前者では流体の流れる方向が羽根の回転軸方向と平行であるのに対し、後者では流体の流れる方向が羽根の回転軸と垂直である点が大きく異なります。軸流ファンはCPU冷却ファン、電源供給冷却ファン、プロジェクター冷却ファンなどの生活放熱ツールに広く応用されています。そのため、ファンの性能の良し悪しは放熱性能の良し悪しを決定する最も基本的な要求であり、ファンの性能の良し悪しは当然に多くのパラメータ、例えば風量、静圧、騒音、信頼度などで決定します。したがって、ファンの性能は冷却システムの性能を決定する基本的な要件なのです。ファンの性能はもちろん風量、静圧、騒音、信頼性など多くのパラメータによって決まります。したがって、ファンの選定にあたっては、ファンの動作領域がシステムのニーズを満たし、高品質の気流供給源を提供するかどうかを判断するために、正確かつ完全な性能曲線が重要になります。逆に言えば、完全な性能曲線とインピーダンス曲線が得られないと、ファンの風量、風圧、不安定な部分の回避などを判断することができないということです。

 


林唯耕教授
 

作者

林唯耕教授

学歴 | 米国メリーランド大学博士
現職 | 国立清華大学工学・システム科学部兼任教授
專門 | 電子構造放熱、ヒートパイプ、ループ式ヒートパイプ (CPL、LHP、PHP)、省エネ設計、太陽エネルギー蓄熱と冷却、熱流システム、電子部品の冷却、二相流、人工衛星及び上空飛行物体の熱伝導部品

 

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