※2024年5月15日更新：マグネット式で熱伝導性を高めてテスト
こんにちは！LaBoon!!編集長の鈴木朝臣です。
最近は車内でワイヤレス充電をしつつ、CarPlayのGoogle Mapの他に、オービスガイドなどの複数のアプリを起動させる機会が増えており、しかも直射日光を受けやすいオープンカーでそのような運用を行っている為に、スマホの発熱が大変な事になりつつあります。
これから暑い夏を迎えるに当たり、発熱でスマホが動作を停止してしまわないか心配になって来たので、今回は車内におけるスマホの冷却方法について考えてみました。
今回試してみるガジェット類
今回スマホの冷却の為に使用するガジェット類は以下の３点です。
- 冷却ファン内蔵のマグネット式ワイヤレス充電器
- 冷却シート
- メッシュタイプのスマホケース
結果については後日追記します。
車内での冷却効果を測定
今回は以下手順にて前述のガジェット類によるスマホの冷却効果を測定しました。
- 気温25～27℃の快晴の日に124スパイダーの屋根と窓を全開にして走行
- アプリはGoogle Mapとオービスガイドを起動
- これらのガジェット類の使用前、使用後の温度変化を比較
ガジェット使用前は40℃近くまでスマホのディスプレイ表面温度が上昇し、その影響で液晶の輝度が低下、画面が見えにくい状態となっています。
次に前述の３つのガジェットを使用て30分以上走行しました。
当初は放熱シートをスマホの背面にはり、メッシュケースをセットしてマグネット用のリングをメッシュケースに貼りましたが、リングの粘着力が弱く脱落してしまった為、メッシュケースは使用せずに放熱シートにリングを直接貼りました。
結果は以下の通り、35.1℃と５℃程度ディスプレイ表面の温度が下がっています。
画面の輝度も高い状態です。
熱の伝導性を上げれば、まだ効果が上がりそう
今回使用したワイヤレス充電器は、以下のリング状のプレート部分がスマホとの接点になる為、スマホの熱をヒートシンクに効率的に吸収出来ていないと考えらえます。
また、メッシュケースは熱が伝わりにくい構造ですので、次回はこのようなプレートをメッシュケースに貼り、メッシュの部分を金属ボンドで埋めて密着率を高めてテストする予定です。
プレート、リングプレートは発熱するので使わない方が良いかも知れない
後日、このような形でスマホに放熱シートを貼ってメッシュケースを装着、アルミボンドでメッシュの穴を埋めつつプレートを貼付けて熱伝導性を高めてみたのですが…
スマホまでの障害物が多くなり過ぎたのか、または金属プレートがワイヤレス充電を阻害するのかは分かりませんが、卓上のワイヤレス充電機では充電が出来なくなりました。
そこでプレートの代わりにリングプレートをケースに貼り付けてみたものの、卓上のワイヤレス充電機ではスマホが物凄い熱を持ち、80%以上充電されなくなりました(-_-;)
どうも、金属をワイヤレス充電器の間に挟むと、その部分が大きな熱を持つようです。
よって、今後はこちらのプレートを使わない非マグネット式のファン内蔵ワイヤレス充電器を試してみる事にします。
非マグネット式のファン内蔵ワイヤレス充電器での検証
次にこちらの非マグネット式のファン内蔵ワイヤレス充電器を行いました。
合わせてスマホケースはメッシュタイプではなく、こちらの薄型ケースに変更しています。
なお、このままスマホをホルダにセットしても密着度が上がらず、ほとんど熱を伝導出来ていないように見受けられた為、こちらの両面粘着タイプの熱伝導シートを以下部位に使用しました。
- スマホとスマホケースの間
- ホルダの表面
スマホをスマホケースの間には、適当な長さに熱伝導シートをカットしてスマホ背面に貼り付け、ケース側も粘着するようにシート表面の保護ビニールシートを剥がしました。
また、このホルダは上の方にファンが内蔵されていますが、ファンで冷やされている部分以外はほとんどホルダ表面が冷えていない上、充電機構部の熱を出来るだけ伝導させない為、以下のように熱伝導シートを貼り付けました。（片面の保護シートは剥がさない）
なお、今回は温度測定の際に車内には持ち込まず、屋内にてベンチマークアプリのAnTuTuを使用して温度変化を確認しました。
計測時の諸条件は以下の通りです。
- 使用したスマホ：iPhone SE第二世代
- バッテリー残量：50%台
- 室温：25℃
- 温度計測部位：ディスプレイの上端から20%程度の表面
まず、もともと使用していたファンレスの卓上のワイヤレス充電器で、熱伝導シートを使用せずに計測したケースでは（要は何も対策なし）、ベンチマークが終了した時点で温度計が38.5℃の数値を示しました。
次にファン内蔵の充電器と熱伝導シートを使用した状態での同条件での計測を行いましたが、結果は36.4℃でした。
2.1℃の冷却効果が認められましたが、劇的な改善とは言えず、まだ別の方法を検証する必要がありそうです。
なお、最初にテストしたマグネット式の充電器のファンの直径は4.5mm程度、今回テストしたホルダ式は3.5mm程度と、冷却能力に大きな差がありそうです。
そこで次回にはファン内蔵タイプでの熱伝導性を高める為の検証を実施予定です。
ファン内蔵タイプで熱伝導性を高める
次に最初にテストしたファン内蔵タイプでの熱伝導性を高める為の検証を実施予しました。
こちらの製品は薄型のリングが付属しますが、再使用が出来ない為に別途汎用のリングを手配しています。
スマホとケースの間には熱伝導シートが貼られたままの状態です。
今回はスマホへの熱伝導性を高める為に、充電器の表面のセンター付近に熱伝導シートを２枚重ねで貼ってみました。（１枚ではリングの厚みを超えない）
計測時の条件は以下の通り
-
- 使用したスマホ：iPhone SE第二世代
- バッテリー残量：70%台
- 室温：23.5℃
- 温度計測部位：ディスプレイの上端から20%程度の表面
AnTuTuでのベンチマーク直後の温度は以下の通りです。
室温や充電状態に若干の差はあるものの、6.1℃の冷却効果を確認する事が出来ました。
なお、マグネット式の充電器を使用した場合、屋内用のスタンド型ワイヤレス充電器から充電を受け付けなくなりましたので、室内でもマグネット式のを使用するか、有線での充電に切り替える必要がありそうです。
また、この充電器の商品説明には以下記述が見られます。
給電用デバイスは9V/3A/27W以上の出力を満たさない場合には製品が正常に動作できない可能性があります。
Type C形状で27W以上の出力が可能なPDに対応しているシガーチャージャーを選ぶ必要があります。
https://amzn.to/3wlpzoE
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