タービン・ポンプ・ファン設計 熱流体解析の株式会社ターボブレード

IOT機器の強制空冷設計と熱流体解析を行ってみた結果図です。
一番上の図は、強制空冷用に設計したシロッコファンに近い形状を持つ遠心ファンが廻りの空気を吸い込み、 熱を発生している電子機器の上部に付けられた冷却フィンに空気が送り込まれる様子を熱流体解析シミュレーションの流線図で見たものです。
二枚目は、強制空冷用ファンから冷却フィンへの断面での流れを速度の色分布で見たものですが、冷却フィンに空気が入る状態に流れの偏りが見られ、特にフィン中央部にはほとんど冷却風が流れ込まない冷却効率の悪い結果となっています。
冷却フィンへの均一な空冷風の流れ込みを造るためには、冷却ファンと冷却フィンの間に風向を整えるガイド羽根を付ける方法か、空冷ファンと冷却フィンの距離を離して滑らかに風を導く風路を形成する必要があります。
以上の熱流体解析シミュレーションでの冷却風がIOT電子機器の温度をどのように下げているかを見たものが三枚目の温度分布図となります。
やはり空気の流れが充分ではない冷却フィン中央部には、フィン出口付近に温度の高い領域が見られますので、IOT機器の信頼性の高い動作を考えると強制空冷ファンから冷却フィンへの風の導入路を見直す設計をします。
IOT機器は広く身近に使われる機器であることを考えると、その24時間の連続使用に対して信頼性の高い発熱対策が必要と考えられます。