ファンコントロールの実験

Aprsの為のraspiを使ったSDRのI-gateを、アルミ
BOXに収めた時の内部発熱を外へ逃がすために
LM60の温度センサーから温度データーを取り出し
OP-AmpとAnalog-Comparatorでリードリレーを
駆動してファンを温度が設定温度より高くなったらファンを回す回路を作ってみた。
まず、LM60の仕様は+2.7~+10Vの電源で-40℃
から+125℃迄測れるすぐれものだ。
自分の場合は単電源のOP-Amp、LM358を使いたいし、測定範囲もBOXの内部が40℃位の時ファンが働くようにするだけなので余り難しいことはやらないことにした。
コンパレーターもヒステリシスを持たせて見ることにした。
LM358は非反転回路を使い、コンパレーターの
LM311Nはヒステリシスを持たせて－入力と
出力間に100KΩを入れる。
更に－入力には温度制御レベル設定のために
10KΩのポテンショントリマーを入れる。
負荷はファンがPCから取り外したCPUファンなので、200mAも消費するので、リードリレーの
ドライブのために2SC945を間に入れて動かしている。
実験的には動作したので、万能基板に組み込んで
動かして見ることにする。

冷却ァンを考える

昔ある装置の中を見たことが有る。
サイズは500✕300✕100位で、一つの大きな装置に10台程接続されていた。
各々の付属の装置にはファンが左右二個のファンが付けられ吸排気は片方が吸気であれば
その片方は排気と成るように取り付けられていた。

しかし経年変化でファンが劣化し停止するとそのファンはメンテナンスでその都度交換されていた模様
でもファンの寿命が短いのが有ると報告書に有った。
その装置内の冷却のためのファンが吸排気とも同じ内向けだったり外向けだったりして取り付け
られているものが有る。

これではファンに負荷がかかりすぎて寿命が短くなるのは当然だろう。
設計者としては片方から空気を吸って、他の片方から吐き出すという流れにしたかったのだろうが
補修者が何も考えずに両方とも外向きに付けたために発生したもの。
しかもメンテナンスにも何の指定もない。

よく考えると設計の考え方が可笑しい、左右のファン共に入る空気の量と排気する空気の量が
全く同一でないと、どちらか片方に無理がかかる。
内部は基板や配線が、風の流れを妨げているので全く同じには成らないだろう。

キルフホッヒの法則と同様の考え方からすると、流入する風量と出て行く風量が同じでないと
無理が起こるのである。

装置の片方を自然吸気で開口しもう片方を排気専用にする。

これは家庭の風呂場の換気扇にも同様の事が考えられる、風呂場を締め切っていては湯気は出ていかない
風呂場の入り口か、窓を少し開けて換気扇をONする。
経験的には誰でも知っていることで、ファンは回転に負荷を与えることで早く劣化する。
又ホコリの多いところではベアリングの劣化が早くなる。
ベアリングは一般規格の物を使っているのでベアリング抜きで抜いて交換すると再度使える
しかし過度の負荷によるモーター部の巻線の損傷やレアーショートは廃棄するしか無い。