初心者が知っておきたい放熱器の利用方法　(2)

■放熱器の素材はアルミニウムでできている

　電子工作では、収納するケースにアルミニウムか樹脂（プラスチック）を使います。市販の電子機器のケースは鉄が多いです。

　入手できる放熱器はアルミ合金で作られています。代表的な素材の熱伝導率（単位：W/m/K）を次に示します。熱を伝えるには銅が一番適しているのですが、重量があり加工が大変です。建築物の窓枠がアルミニウムで作られているように、放熱器も製造コストが低いアルミニウムでできています。ヒートシンクと呼ばれます。

材料	熱伝導率	比重
空気	0.024	-
鉄	50	8
純アルミニウム	236	2.7
アルミ合金A5052	130	-
アルミ合金ADC12	100	-
銅	403	9

　ヒートシンクは、次の2種類の製造方法で作られています。

アルミ押出し材（アルミニウム熱間押出成形）
アルミ・ダイキャスト材（鋳物）

　窓枠のアルミ・サッシは、大量生産に向いているアルミ押出し材で作られます。フラット・バーやL型アングルのかたちで市販されているので、必要量を切り取ってヒートシンクとして利用できます。

●アルミニウムと銅の熱伝導度を実測する

　100×100mmの大きさのアルミニウムと銅の板を用意しました。厚みは、アルミニウムが30mmで銅が10mmです。本当は同じ大きさを用意したかったのですが、ほぼ同じ価格で入手できたという理由で、この大きさになりました。つまり、銅のほうが高価です。

　板の真ん中に2.6mmのドリルで穴をあけ、3mmのタップを立てました。タップでねじの溝を作ります。

　発熱体として50Ωの抵抗を用意しました。裏面をサンド・ペーパでこすって平らにし、シリコン・グリスを塗ります。シリコン・グリスは、表面の凸凹に入り込んで、空気の層をなくす役目をします。上の表で示すとおり、空気が熱を伝えにくいからです。
◆アルミニウム板の測定
　データロガーTR-71nwの温度センサを、抵抗の横と、アルミニウムの板の端にテープで取り付けました。室温は18.4℃です。実験用電源の電圧は22.0Vにセットして実験を始めました。

　加える電力Pは、約10Wです。

E×E / R =22*22/50 = 9.68W

◆アルミニウム板の測定結果