인클로저 최고의 공기 흐름 프로파일


12

나는 프로젝트의 마지막 단계에 있습니다. 냉각을 위해 3 개의 팬을 배치하기 위해 사용해야 할 열 배출 프로파일에 대한 조언이 필요합니다. 다이어그램에 표시된 것처럼 4 개의 대안이 있지만 어느 것이 최고의 성능을 달성 할 수 있는지 알 수 없습니다 냉각 측면에서.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오

답변:


11

이는 "최고의 성능"이 무엇인지에 달려 있으며, 어떤 경우에도 정확한 답을 위해서는 많은 입력을 알 수없는 계산이 필요합니다.

경험적으로, 더 뜨거운 구성 요소를 통과 한 직후 공기를 제거하고 열 교환에 유리한 기류 때문에 흡입보다 송풍 작업이 더 좋습니다. 따라서 일반적인 배열 (내가 연 모든 랩톱에서 본)은 다음과 같습니다.

여기에 이미지 설명을 입력하십시오


6

나는 일반적으로 옵션 2를 사용하고 다른 모든 것은 동일합니다.

가정 :

  • 냉각기 구성 요소는 공기 온도에 크게 영향을 미치지 않으며 처음에는 열에 더 민감 할 수 있습니다 (예 : 전해액, 일부 모래).
  • 뜨거운 물건의 방열판은 주변 온도보다 충분히 높게 작동하여 공기 온도의 작은 증가는 중요하지 않습니다.
  • 압력 강하는 팬 박스에서 가압 된 상자를 더 나은 위치로 만들고 압력이 낮은 상자 인 경우 (흡입 공기를 필터링 할 경우 더 나은 경향이 있음)에 충분히 크며, 그렇지 않으면 2 또는 3이 거의 같습니다.

그러나 열 관리는 설계 초기 단계에서 실제로 고려되어야했는데, 특히 팬 곡선의 올바른 위치에서 시스템이 작동하도록 팬을 선택하는 것이 항상 쉬운 것은 아니며 팬을 추가하는 것이 항상 승리하는 것은 아닙니다. 스톨 지점에 이미 있다면 추가 팬이 소음을 추가합니다.


더 차가운 부품이 뜨거워지는 것을 견딜 수 있다면 # 4도 잘 작동 할 수 있습니다. 팬이 날려야 할 곳이 날리는 유일한 곳입니다.
Dmitry Grigoryev

2
실제로, 그러나 그것은 종종 주어진 것이 아닙니다. 예를 들어 FPGA의 최대 접합 온도가 85 ° C 인 프로젝트가 있지만 증폭기의 LDMOS가 한계에서 200 ° C 이상으로 올라가고 방열판이 완전히 소리 칠 때 100C로 떨어질 것입니다. 히트 싱크는 높은 배압 설계이므로 시스템의 나머지 부분에 걸친 압력 강하가 작기 때문에 핫 비트 전의 어느 곳에서나 송풍기에 적합한 곳입니다. 팬을 시원한 공기에 보관하면 수명이 향상됩니다.
Dan Mills

# 2는 저의 본능적 인 선택이었습니다. 일부 구성 요소가 필요할 경우를 대비하여 더 차가운 구성 요소에는 공기 흐름이 있으며 더 뜨거운 공기는 다른 구성 요소가 아닌 캐비닛에서 곧바로 날아갑니다.
TripeHound

팬을 시원한 공기에 유지하는 것은 실제로 좋은 일이며, # 4는 그렇게합니다. 물론 FPGA, 배터리 또는 HDD에 뜨거운 공기를 불어 넣는 것은 나쁜 생각입니다.
Dmitry Grigoryev

4

@Dmitry는 지금까지 최고의 블록 다이어그램을 가지고 있다고 생각하지만, 케이스 높이와 팬 사이의 공기 흐름 차단에 따라 뜨거운 공기 흐름이 뜨거운 부품의 상단으로 빠져 나가거나 흡입구 밖으로 나가는 경우 문제가 발생할 수 있습니다. 그리드 벤트가 독립형 팬에 비해 엄청난 와전류 기류 잡음을 생성하므로 이는 가장 조용한 솔루션입니다.

열전대, 연기 및 손전등을 사용하여 1U 높이 19 "180W 랙에서 핫스팟을 냉각하는 방법에 대한 몇 밤의 연구를 한 후, 핫스팟을 통해 높이를 낮추어 가장 높은 난기류 속도만드는 최적의 냉각 설계가 흡기 직전에 와전류를 시작하기 위해 흡기 (스포일러)에 작은 접힘 모양의 플라스틱 필름 , 통기구를 통한 흡기 및 배기를위한 층류.

이 기술은 마일 라 필름 스포일러를 직접 사용하여 트윈 로우 CFM 팬 (~ 1.5 "h)을 사용하여 핫팟 표면 평균 공기 속도를 약 3m / s> 3m / s 증가시켜 핫스팟 케이스 온도 최악의 경우 65 ° C에서 20 ° C로 감소했습니다. 뜨거운 부품 (페라이트 및 모 페트)

그런 다음 에폭시를 사용하는 서미스터를 페라이트에 추가하여 LM 317을 포트, 고정 R 및 트랜지스터로 조정하여 피드백 온도를 40 ° C로 켜고 45 ° C에서 최고 속도로 부드럽게 조정하여 부드러운 사운드 제어를하도록합니다. 평소에는 팬이 없어요.

큰 금속 덮개 표면 공명에주의하십시오 (피아노 사운드 보드 효과).

그러나 PC에서 팬 위치 및 CFM 설계 옵션이 고전적으로 잘못 수행 된 것보다는 팬 블레이드에서 최소 와전류 노이즈로 가능한 최대 공기 속도를 사용하십시오.

필자의 경우 배기구 근처에 팬이있는 공간이 많았고, 흡입구가 닫히고 배기 가스가 뜨거운 PSU로만 제한되었습니다.

추신

이것은 15 년 전에 AVAYA (nee Lucent)를 위해 8wks로 시스템을 설계하고 최대 1000 단위 / mo로 증가시킨 설계였습니다. 팬이있는 최고의 열 설계였습니다.

델은 초소형 머플러 조용한 작동을 위해 플레 넘 호스에 "인라인"팬이있는 "더 나은"디자인을 가지고 있지만 CPU 히트 싱크를 통해 고속 흡입 공기 흐름을 직접 생성하고 (진공) 열을 직접 제거했습니다. 케이스 내부를 순환시키지 않고 후면 패널을 빼냅니다. 이 경우 하나의 핫스팟 만있었습니다.

결론

공기 흐름과 차압을 속도로 변환 할 수 있지만 핫 스폿과 표면적에 대한 표면 속도는 이미 터의 열 저항에 의해 제한되는 지점까지 열 유체가 전달되는 데 중요한 요소입니다.


예, 히트 싱크 흡입구 앞에 작은 코일 스프링을 장착 한 상태에서 비슷한 일을했습니다. 여기의 난류는 친구이지만 배압이 증가하는 경향이 있으므로 팬이 작동하는지 확인하기 위해 압력계를 점검하십시오. 포인트가 합리적입니다. 대부분의 PC 제작자들은이 문제가 매우 심각하다는 데 동의합니다. Dell은 일반적으로 주목할만한 예외입니다.
Dan Mills

1

선택된 팬이 축 방향으로 구성되어 있다고 가정하면 (그림에서 볼 수 있듯이) 가장 성능이 좋은 구성은 # 3입니다. 그 이유는 축 방향 팬이 인클로저에서 공기를 빨아 들일 때 더 효율적으로 작동하기 때문입니다 (더 큰 압력 차를 발생시키고 기류). 두 번째 고려 사항은 "냉각기"구성 요소에 뜨거운 공기를 불어 넣지 않기를 원한다는 것입니다. (과거에 구성 # 4가있는 SFF Dell 시스템이 하나 있는데, "colder"구성 요소가 하드 드라이브로 인해 몇 달 후에 실패 할 수 있습니다. 대규모 리콜이있었습니다. 그러나 팬이 송풍기 유형 인 경우 (예 : 랩톱에서) 송풍하는 것이 더 좋으므로 구성 # 5 (Grigoryev)가 좋습니다.

추가 : 대피 계획의 결정은 내부 구조물의 전체 유압 임피던스, 먼지 충격 요구 사항 및 필요한 소음 수준에 따라 달라집니다. 축류 팬은 튜브 축, 베인 축 및 프로펠러의 3 가지 유형으로 구성 될 수 있습니다. 다른 구조에는 다른 압력 하중 곡선이 있습니다. 일종의 튜브 축 팬이 사용되는 경우 구성 # 2가 유리할 수 있습니다. 블레이드 서버는 구성 # 5에서 누적 관형 팬을 사용합니다. 일반적인 프로펠러 팬의 경우 대부분의 고급 PC는 배기 측면에서 사용합니다.


팬 커브는 일반적으로 흡입 측에서 1 ATM을 가정하며, 이는 가압 플레 넘이 음의 게이지 압력에서 작동하는 것보다 낫다고 주장하는 것 같습니다. 결국 최대 1 ATM의 진공만을 끌어 올릴 수 있지만 (밀도가 떨어지면 엄청나게 비효율적입니다), 압력의 상한은 상자가 분리되어 정의됩니다. 도움이되는 것은 팬의 OUTPUT쪽에 명확한 플레 넘 공간을 제공하거나 속도를 압력으로 변환하는 디퓨저 모양의 무언가를 제공하는 것입니다.
Dan Mills

@ DanMills, 테스트 곡선은 테스트 곡선이지만 응용 프로그램은 실제입니다. 극한 상황에서의 당신의 주장은 건설적이지 않습니다. 나는 20-30 년 전에 공통된 지식을 말했는데, 그 이후 블레이드 모양 디자인에 진보가있을 수 있습니다. 우리는 일, 명확하게 트레버의 도움을 필요로 할 수 electronics.stackexchange.com/a/305659/117785electronics.stackexchange.com/q/6379/117785
Ale..chenski

0

이 주제에 대해 여러 가지 의견을 얻었으므로 인클로저 냉각에서 4 가지 구성과 구성 # 4를 모두 테스트했습니다. 도와 주셔서 감사합니다.


# 4는 인클로저를 "냉각 상태에서"가장 잘 수행했다고 말할 수 있습니다. 그러나 다른 사람들이 지적했듯이 고려해야 할 다른 주제가 있습니다. 냉각기 부품에 뜨거운 공기 분사, 부품에 먼지
분사

모든 프로젝트에는 고유 한 제한이 있으므로 필자의 경우 구성 4의 단점을 완전히 수용 할 수 있으므로 주요 목표는 핫 구성 요소의 최저 온도를 달성하는 것이 었습니다. 당신의 도움에 다시 한번 감사드립니다.
Julian
당사 사이트를 사용함과 동시에 당사의 쿠키 정책개인정보 보호정책을 읽고 이해하였음을 인정하는 것으로 간주합니다.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.