冷却方法がヤバい！
物を冷やすという原理
冷やす方法は ４種類あります。
１自然空冷
２風冷
３水冷
４窒素ガスなどの冷媒で冷やす
５半導体で冷やす
半導体設計などで用いられている分野ですが
半導体は 熱に弱く 沢山電気を出力すると
それに伴い熱を発生します。
その熱をいかに 外に放出して取り去るかで
半導体の能力を最大限にいかすことが できます。
１自然空冷
これは 外気温に左右されます。
単純に夏は 冷えにくいし 冬は 冷えやすい。
なので 不確かな温度制御と言えます。
ヒートシンクというものがあり アルミなどの金属で凸凹した面作り
表面積を大きくして冷やす方法もあります。
２風冷
これは 風を当てることで表面に発生した熱を取り去ることができます。
半導体を冷やす場合 これが一般的に用いられることが多いです。
エアコンの室外機に入っているファンは この効果を利用しています。
これもヒートシンクをつけ それに風を当てるという方法が一般的です。
３水冷
これも 発生した部分に水を間接的にあて 水に熱を含ませて取り去る方法です。
一般的に 水冷を用いると風冷の効果の３倍と言われ沢山の効果が期待できます。
逆に間接的に水を温める効果もあり
その機能を利用したお湯を沸かすエコキュートなどにも使われています。
水を使うことで 設備がすごく難しいのですが
デパートなどのエアコンなどは 大量の空気を冷やす必要があるため
この水冷式を室外機に使用している場合が多いです。
４窒素ガスなどの冷媒で冷やす
窒素ガスなどを使うことで ０度以下の温度まで冷やすことができます。
この方式で 例えば 環境試験機など -１９６度の世界を実現できます。
最近は 液体窒素で コールドストーンアイスとかでもお馴染みだと思います。
また 氷などの気化熱を利用して冷やすというやり方おあります。
欠点は とにかくジョイント部分が凍結して壊れやすいまた つまりやすいので
対策として つなぎ目にヒータなどを入れている場合が多いです。
この窒素ガスを発生してうまく温度コントロールすることで
密閉された部屋を冷蔵庫や冷凍庫するときに使われたりします。
５半導体で冷やす
ペルティエ素子の半導体があります
それに通電することで当てた面を冷やすことができます。
ただ 冷やすと同時に反対の面から熱が発生し その熱を空冷する必要があります。
ものを冷やすという行為は だいたいこんな感じです。
一番 エネルギーいらないのが
風冷となります。
つまり うちわや 扇風機ということになります。
これを 状況に合わせて使ったり
エアコンなども 氷をうまく使うことで 機能が向上し
電気代の節約にもなります。