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自己冷却型CPUクーラー

1 :1:01/12/04 13:59
CPUの発熱を利用して熱電素子で発電します。
熱伝素子で得られた電力でベルチェ素子、クーラーを作動させます。

2 :オーバーテクナナシー:01/12/04 14:02
煤i゚ Д ゚)エッ?!

3 :オーバーテクナナシー:01/12/04 14:05
・・・物凄い発明なのかクソ役にも立たない思いつきなのかわからん。
構造を想像してみると、どうも不可能じゃないかという気がするんだが。

4 :オーバーテクナナシー:01/12/04 14:07
CPU自体の発熱を抑えたほうが・・・

5 :オーバーテクナナシー:01/12/04 17:26
発想は面白いが…

6 :1:01/12/04 17:39
熱電変換&電力冷却、一体型単一モジュールにより雛壇の餅のような形状になるかと思います。
可能性としてはいかがなものでしょうか?

7 :オーバーテクナナシー:01/12/04 17:51
>>1
ペルチェ素子のCPUとは反対側を冷やさないといけないので、
全くもって無意味。

8 :オーバーテクナナシー:01/12/04 17:57
>>1
これもお前か?小一時間問い詰めたい
http://pc.2ch.net/test/read.cgi/jisaku/1007348383/

9 :1:01/12/04 18:01
自作PC板では興味のない方が多数のようなので・・・
こちらに引っ越してきました。

10 :オーバーテクナナシー:01/12/04 19:58
ペルチェ素子の消費電力は相当なものでそ?
熱電素子でその電力を供給しきれる?

あと、>>7が書いてるようにペルチェ素子の反対側で
また熱電素子で発電すっか? 終わりがねーよ(w

11 :オーバーテクナナシー:01/12/04 20:47
>>1
CPUの発熱で発電するという事は、
CPUの熱を発電機が奪っている事になるので
それだけでCPUは冷却されるよ。

下手にペルチェやクーラーで冷やしたら
発電機に行く熱が減って発電できる電力が減っちゃうし。
発電した電力は電源に戻す方が良いと思う。


ちなみに>>1の方式のエネルギーの流れはこんな感じ。

電源
↓(電気)
CPU−(熱)→ペルチェ&クーラー−(熱)→空気
↓(熱)     ↑
発電機−電気┘

12 :オーバーテクナナシー:01/12/04 20:56
>>11 発電量が全然足りねぇ
電源からペルチェ&クーラーに電気を供給するラインがメイン、これが抜けている
発電分はプリウスの回生ブレーキよろしくあくまでも補助
システムトータルで気持ち消費電力が減るかも程度の効果しか望めない

13 :11:01/12/04 21:09
>>12
確かに発電分だけじゃ全然足りないよな。
という事で図を書き直してみる。

電源 −−−−(電気)┐
↓(電気)         ↓
CPU−(熱)→ペルチェ&クーラー−(熱)→空気
↓(熱)      ↑
発電機−(電気)┘

14 :オーバーテクナナシー:01/12/04 23:18
>>13
冷却装置(ペルチェ&クーラー)で冷やしてしまったら
発電機の利用可能な熱量が減って役に立たないのでは?

15 :オーバーテクナナシー:01/12/05 00:01
>14
そのへんは、冷えたらファンが止まるということで
現在インテリジェンスな静音ファンがやってるのと同じことになる。
このシステムのメリットはそれだけだね。

16 :オーバーテクナナシー:01/12/05 08:55
>>15
てことは無茶苦茶低温度差
(室温25℃発熱部40℃で安定させるとすると、たった15℃)
で発電しなくちゃいけないの?
これじゃペルチェどころかファンだってまともに動かせないよ
発電するなら100〜200℃位は温度差が欲しい

17 :オーバーテクナナシー:01/12/05 09:19
>16
発電は13の図のように補助的なものだと考えればいい。
だがそうなると熱センサーでファンを制御するのとどう違うのか。

18 :1:01/12/05 09:47
おはようございます。

熱電素子の発電量は小さいとは思っていたのですが
実用に耐えないほど小さいものなのでしょうか?

ベルチェ、クーラーを2部用意し熱電素子の対側も
同時に冷却することに温度差を確保するというのはどうですか?
Pentium4並みのユニットなら発熱量は相当のものかと・・・

あくまで、外部からの電力供給を必要としない冷却装置の
仮想設計の話ですので発電量がネックになると思います。

19 :オーバーテクナナシー:01/12/05 10:09
むしろCPUやビデオチップの発熱の有効利用方法を考えるスレにしたほうが良いと思われ。

例:猫専用こたつに利用する。

20 :オーバーテクナナシー:01/12/05 10:14
根本的な疑問点としては、菱餅構造にするとしても結局は
熱電素子に対してファンなどの冷却機構を働かせることになるから、
無意味なシステムなのではないかということ。
風車と扇風機を向かい合わせにおいておくような。

ネコ用こたついいね。熱をキーボードに回して暖かいキーボードとかも
作れないかな。

21 :1:01/12/05 10:46
>>20
なるほど・・・
なら発熱するユニットを冷却装置と熱電装置とでサンドイッチする構造ではどうでしょうか?

┌─────┬──┐
冷却−CPU−熱電−冷却

22 :オーバーテクナナシー:01/12/05 10:51
>>20
ノートPCでキーボードの底板を放熱板として使っているのがありました
冬はともかく夏は・・・
コタツはいいな天板部を2重構造にして排気を全部底部中央に集中させる
冬だけPC・・・

23 :オーバーテクナナシー:01/12/05 17:06
>>1
1よ、1度ペルチェ素子で冷却装置を造って実験してみると良い!
詳しくは忘れたが、8V、2A程度の電源と、40*40(mm)のペルチェと、熱伝達用シールと、
ごっつい大きなフィンと、40*40(mm)のファンが2個ぐらいあれば形は出来る。
(あと、どっかに抵抗かましたとうな?)
だけど、実際にペルチェでヒートポンプを作のは想像以上に大変だった。
きちんと、ごっついフィンとファンで裏側を冷却してやらないとペルチェ事態の発熱でかえって表側も発熱してしまう。
外部電力に頼らないなら、直接CPUにフィンを付けた方が冷却効果がずっと高いと思う。
かえって熱伝導抵抗をあげるだけだ。
クーラーの室外機やや車のラジエターを見てみると分かるが、ヒートポンプにはそうとうこったフィンが必要

24 :1:01/12/05 17:20
>>23
うん。大体分かってるんだけどね。
未来技術(?)として「むりむり」言ってても楽しくないので予想される
問題点を克服しつつ新たな回路設計を創造してみてはどうかと。

ただ冷却ファンって結構無駄な装置だよなとかは思わない?

25 :オーバーテクナナシー:01/12/05 17:26
>>1
20も言っているが、君のやろうとしている事は、
熱を水に例えると、お風呂の水を排水するのに、排水口に水車(タービン)を付けて、
そのタービンでポンプを回して、そのポンプで排水口からもっと勢い良く水を吸い出そうとしている様な物だよ。
だったら、初めから何も付け無い方が抵抗なく流れ出るし、排水口を大きくする(フィンを工夫する)方が良い。
ペルチェを使うのは、ここの例えでは外部電源でポンプを回して水を吸い出すから意味があるんだ。

26 :23:01/12/05 17:35
>>1
良く知らんが、フィンは確かに形が工夫されてないフィンだと、いくら大きくても、フィンの先端まで熱が伝わりにくく意味が無い気がする。
だから、室外機やラジエターの様に、流体に熱を持たせて、フィンの中を循環させる必要があると思う。

27 :23:01/12/05 17:45
>>24
冷却ファンか、ごめん間違えた!
ファンは意味があると思うが。
ファンは空気粒子にに熱を持たせてどっかに運び去らせるんだから。
夏に扇風機があるのと、無いのでは全然暑さが違うだろ。

28 :1:01/12/05 17:46
>>25
分かり安い解説ありがとうございます。
しかしながらそこまでの能力を必要としないものであればいかがですか?
ヒートシンクの代用としても無理っぽいですか?

29 :1:01/12/05 17:52
>>27
外部の供給電力を無くせるか?もしくはどこまで抑えられるか?
という観点には立ちえませんので・・・あるに越したことはないですけど<FAN

30 :オーバーテクナナシー:01/12/05 18:17
冷却ファンが邪魔というのには軽く同意だな。
486/33あたりまではあんなものなかった。OCするときぐらいで。
最近静音ケースとかファンレスシステムとかが流行ってるけど、
CPUファンがほぼ必須になったことへのアンチテーゼじゃないのだろうか。
最近のintelの戦略を見てると、カタログスペックとしてクロックさえ上げれば
発熱量も実効速度も知ったこっちゃねえ、という雰囲気を感じるので、
Crusoeには是非がんばってほしい。(ほとんど板&スレ違い)

さて。
理屈で考えて、熱電素子の効率が100%なら(熱をすべて電流に変換できれば)
ファンもフィンも不要にできるはずだけど、実際はどのていどなんでしょ?

31 :オーバーテクナナシー:01/12/05 18:36
>>30
1割〜2割程度

32 :オーバーテクナナシー:01/12/05 21:44
>>1
それは熱力学の法則に反する
ペルチェで発電すると伝熱が悪くなるから、ヒートシンクに絶対負ける

25が言ってるのは、
「現在の技術では効率が悪いから無理だろう」という事では無く、
「理論上不可能」って事
永久機関を作る気なら別だが、、、

33 :オーバーテクナナシー:01/12/05 22:41
CPUの熱で走馬燈ぐらいは回せるんじゃないだろうか?
5インチベイに内蔵したらおしゃれかも。
冷却ファンの排気で回した方が早いが。

34 :名無しさん:01/12/05 22:42
>>1
Athlon対応ファンレスCPUクーラーはどうよ?
ファンが無いので騒音も電力消費もない。
http://www.sne.ab.psiweb.com/newpage52.htm

未来技術を使いながらも安価
http://www.clevery.co.jp/parts/pcpu-fan.htm

35 :オーバーテクナナシー:01/12/05 22:56
>>33
CPUで玉子焼こうとした雑誌はLoginだっけ?。EYCOMだったかも。

36 :オーバーテクナナシー:01/12/06 00:20
どっかでみたなw
DIYじゃねえかな。そんあアフォなことするの。

37 :オーバーテクナナシー:01/12/06 00:50
>>35
EYECOMだったはずです。他にもホットケーキ作ろうとしてたはずです。

38 :オーバーテクナナシー:01/12/06 01:59
>>37
消費電力が大きく成り続けるCPUへの皮肉かな?
それともただのアフォか…

39 :1:01/12/06 09:33
おはようございます。いろんなご意見参考になります。

えと、それで一言補足。
このスレでは永久機関を創造したいのではなく、
あくまで外部電力を無くす、あるいは極力最大限抑えた
冷却装置の可能性を見出せればと思っています。

なので100%のエネルギー変換等の話とはまた少し違うと思うのです。
>>34のようなものであっても冷却するのに十分であれば大変すばらしい
発想だと思います。

加えて放出されるだけの熱エネルギーを回帰して冷却できれば
また一つ高みに近づけるのではないかと思います。

熱電装置やベルチェ素子以外でも可能性があれば考えることに
意味がないとは思いません。

ただ漫然として現状が良いとは思いたくないわけです。

40 :オーバーテクナナシー:01/12/06 11:04
せっかく良スレになってきたのに、なぜsageるのか?いちおう合わせておくが。

熱電素子の効率を100%近くにできればベストなんだろうけど、
エントロピーを考えると無理っぽい気がする。
あとは、ファンに頼らない冷却方法かな。ヒートシンクの改良は有望だけど、
純銅削り出しで10cm×10cm×10cmぐらいのサイズが必要とか言い出すと、
コスト面やノートへの応用で非現実的すぎる。

CPUの熱だけをそっくりケースの外に持ち出す機構があればいいんだが、
水冷ポンプぐらいしか思いつかない。

41 :オーバーテクナナシー:01/12/07 13:45
ペルチェなどという大食らいの素子を使うからいけない。
そもそもペルチェは熱を反対の面に移動させるだけで吸収はしない(当たり前)
反対側からはそれに加え消費電力分がそっくり追加されて膨大な熱がでる。

ペルチェなしのシステムなら考えられるかもな。
熱電素子の電力で放熱面を冷やす。
そうすると落差が大きくなって発電量が増え、ますますファンが元気よく回る。
正帰還だ。

とりあえずペルチェなどという電力の墓場のことは金輪際忘れろ。
少なくとも熱電素子の電力でペルチェを冷やすのは不可能だ、
熱電素子の動作原理はペルチェの逆なのだから。
風力発電機と扇風機の関係みたいなもんだ。

42 :オーバーテクナナシー:01/12/07 22:47
太陽電池で動く懐中電灯みたいだにゃー

43 :オーバーテクナナシー:01/12/07 23:08
そんな複雑なことしないで
CPUを防水にして水に入れればいいじゃん

44 :オーバーテクナナシー:01/12/07 23:21
フレオン使えばいいじゃん

45 :オーバーテクナナシー:01/12/07 23:35
CPU程度の熱じゃあなあ…温水作っても量がしれてるし。
小さい熱帯魚ぐらいなら飼えるかも。
やっぱ走馬燈ぐらいだな

46 :オーバーテクナナシー:01/12/07 23:54
CPUがペタヘルツオーダーになったら、冷凍モジュールとCPUはセットで
売られるようになるでしょう。

47 :オーバーテクナナシー:01/12/08 00:33
そのまえに小型発電機とセットにしないと
つけた瞬間停電という羽目になりかねんな。

48 :オーバーテクナナシー:01/12/08 01:38
京都の櫛職人が作ったヒートシンク。
コンマ数ミリの間隔で削っていくその業をあえてPCに取り入れてみたい。

49 :オーバーテクナナシー:01/12/08 03:08
>48 見事な螺鈿細工を施してあって、こんなに放熱効率が悪い!というのはどうか。

50 :かおる:01/12/08 04:08
自作で液冷にする人を、しばしば紙上などで見かける。やはり結露が
最大の敵で、ほかはたいしたテクノロジーもいらない様だ。
極端なところ、水槽に数リットルためた水を自重でちょろちょろ流し、
使い捨てる方法でも相当もつらしい。涌き水とかで補給できれば無料で
半永久的だ。

51 :オーバーテクナナシー:01/12/08 20:42
未来技術的には低発熱で、十分な演算性能を発揮するCPUとか
高熱でもヘタらない耐熱CPUの開発を進めた方が良いと思うのだが・・・

52 :オーバーテクナナシー:01/12/09 00:24
耐熱セラミック製CPU。どんなんだ。
低発熱はCrusoeとかの方向性ですな。
つーか最近のCPUはクロック上げ過ぎだよ。

53 :オーバーテクナナシー:01/12/09 03:37
前に未来のCPUとしてこんなの考えたよ。


  ↓      ↑
  ||       ||
┌#────#┐
│         #= ←電源コネクタ
├┬─┬───┤
││  │←ポンプ
│└─┘〜〜〜│
│〜〜冷却液〜│
│┌────┐│
││。。。。。。││
││CPU 。。││
││モジュール │←。は光通信用コネクタ
││。。。。。。││
││。。。。。。││
││。。。。。。││
├┴────┴┤
└||||||||||||||||||||||||┘
 ↑↑↑↑↑↑
  沢山のピン(過半数が電源供給用)

CPUスペック===
形状
 円柱型

供給クロック
 数テラHz

冷却方式
 冷却液の強制循環による排熱

内部構造
 非同期式RISC型プロセッサを
 バームクーヘン状に並べ(通信経路を短くするため)
 プロセッサ間を光通信経路で接続。
 各プロセッサに内部にPLDを搭載。
 必要に応じて回路を書き換えて
 特定の処理のための専用回路を形成する。

外部インターフェース
 低速の電気信号インターフェースと、
 高速の光インターフェースを使用。

電源
 下部のコネクタから供給

54 :オーバーテクナナシー:01/12/09 03:49
>53
CRAYみたいやね。
あーゆースパコンが廃れたのって(廃れたわけでもないだろうが)
MPUで分散処理した方が効率がいいからという理解でいいのかな。
PenII 300MHz×8ぐらいのシステムでPen4 2GHz×1を追い越せないだろうか。

55 :覗き見趣味:01/12/09 07:48
封止技術を改善すればもっと性能の高いCPUが出来るだろう。
今はトランスファーモールドで、珪素系セラミックスを含んだ、熱硬化性
エポキシを使用して封止を行っている。
次世代以降のCPUでは放熱できない為、各社が対策を取ろうとしている
が、今のところ銅系の金属板の上にチップを直接乗せてから封止する位し
か対策されていない。
もともとエポキシにセラミックスを入れ始めたのは、セラミックスの熱伝導率
が樹脂より一桁高いから採用されている手法だが、ならば金属はセラミックス
より更に一桁高いのだから、金属を樹脂膜の中に内封する封止技術は出来ない
のかな?

56 :かおる:01/12/09 08:23
PC内に、超小型の内燃機関をもうけ、化石燃料を燃焼させ発電するという
驚くべき計画が進行している。もし実現すれば、バッテリーの変わりに液化
燃料をPCにセットすることになるが、放熱の問題は残るだろう。
 ここで注目されるのは、発電用の超小型タービンを、エッチング等で加工
しようとしている事。それができるのなら、インバーターとかのコンプレッ
サーもつくれるだろうから、超小型クーラーのPC内設置も可能だろう。

57 :オーバーテクナナシー:01/12/09 09:51
いくら放熱しても、放熱すればするほど室温が上昇しちゃうのよね。
真夏には辛いです。
未来のパソコンは室内機と室外機に分かれていてパイプで繋がれてるかもね。
エアコンみたいに。

58 :オーバーテクナナシー:01/12/09 10:15
>>57
今でもうってるよ、そういうパソコン。
エアコンからパイプで引き込むようになってる。
未来技術的にはそんなことせんでも
高性能のプロセッサが使えるようになって欲しい。

59 :オーバーテクナナシー:01/12/09 11:00
密室で冷蔵庫を空けっぱなしにするのと同じかな?
(部屋があったまる)

60 :オーバーテクナナシー:01/12/09 12:06
やっぱり低発熱CPUの方が正解かなぁ
発熱問題じゃないけどカルフォルニアの電力不足騒ぎで
消費電力の少ないCrusoeサーバーが注目されたけど
低発熱なので小さな面積に高密度実装できることがわかって
俄かにコンパクトサーバーブームが始まりつつある

61 :オーバーテクナナシー:01/12/09 12:17
やっぱりintelがアホという結論でいいんでしょうか。
なんか、昔のスポーツカーが馬力競争やってたのを連想するんだよな。

62 :オーバーテクナナシー:01/12/30 21:49
自作向けのパーツだとどうしても非効率的な冷却方法しかとれないけど
自分で筐体設計すればかなり効率的で静粛性期待できる物も作れるんだよな…。
金と暇があればだがやりたいね。まあこれ以上は自作板向けのネタになっちゃうので自粛。

>>56
アルコール燃料を冷却に使って、その後気化した燃料を燃焼、とかだったらソソル(w

63 :かおる ◆31hpx6to :02/01/02 02:19
>>62
いいアイディアですね。カセットコンロ用のブタンガスなら、値段も安く、冷却効率
も高いでしょう。冬場なら、冷やしすぎが必要なくらいでしょう。

64 :オーバーテクナナシー:02/01/02 02:53
>>56
燃料電池ではなかったか?それって・・・

65 :寝不足:02/01/02 07:54
電気喰うCPUのVssの電流を平滑化したら別LSIのVddとして
使えそうな気がするんだけどどうよ?
信号はすべて交流に(マンチェスタとかCMIとかで)。

66 :オーバーテクナナシー:02/01/03 13:43
(ペルチェを無くせば)熱電素子でファン回すのは良いアイデアだと思う。
ただし、初期のCPUの温度上昇がゆーっくりであった場合、このファンは回らない。
→ヒートシンク冷えない→温度差がないので永久に動作しない→CPUあぼーん。

67 :かおる ◆31hpx6to :02/01/05 02:58
>>64
いや、燃料電池ではなく。タービン、ベアリング、燃焼室からなる、純然としたエンジン
です。なんでも、1円玉より少し厚いくらいのサイズで2〜3年後に完成予定らしい。
これだけ小さい部品だと、分子間で引っ張る力が作用して、効率は悪くなるそうだ。

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