Kotelotuuletin


Kotelotuuletin on pienellä sähkömoottorilla käyvä puhallin, joka kierrättää ilmaa isomman laitteen kotelon sisällä. Tarkoituksena on saavuttaa riittävä ilmanvaihto kotelon sisällä olevien komponenttien kehittämän lämpötehon siirtämiseen kotelon ulkopuolelle. Kotelossa voi olla mikä vain sähkölaite, mutta tässä wikissä on tarkasteltu tarkemmin tietokonekoteloiden tuulettimia.

tuuletin_taka.jpg
80x80x25 tuuletin



Rakenne


Tuuletin koostuu rungosta, sähkömoottorista, siipirattaasta ja virtajohdosta. Rungon tehtävänä on kannatella moottoria ja pitää se paikoillaan. Siipiratas on kiinnitetty moottorin akselille suoraan. Virtajohdin on tinattu moottorin kontakteihin ja on yleensä johdotettu rungon kautta, jotta johto ei nurju irti. Yllä olevassa kuvassa näkyy kuinka 3 johdinta on pujotettu rungossa olevan kanavan läpi.

Moottorille on useita mahdollisia laakerointivaihtoehtoja. Ainakin kuulalaakeri, liukulaakeri ja nestelaakeri
ovat mahdollisia ja löytyvät saatavilla olevista nettikauppojen hinnastoista[1, 2]. Laakeroinnilla on vaikutusta tuulettimen käyntiääneen ja aiheutuvaan värinään. Mikäli moottori on toimivasti laakeroitu, se ei aiheuta voimakasta värinää pyöriessään, eikä laakerista kuulu ääntä verrattuna ilmavirran ääneen.

Virtakaapeli koostuu ainakin kahdesta tasavirran siirtävästä johtimesta, joista toinen on nollapotentiaali ja toinen yleensä +12V DC [2]. Tuulettimesta riippuen johtoja voi olla 2-4 [1]. Muiden johtimien välityksellä siirtyy kierrosluvun seurantatieto. Yleensä tällöin on 3 johdinta. Myös 4 johtimisia tuulettmia on, joissa neljännen johdon kautta voidaan säädellä kierrosnopeutta muutenkin, kuin käyttöjännitteen kautta. Liittimen ulkonäkö riippuu johdinten määrästä. Kuvan tuulettimessa on kierrosluvun seuranta eli siinä on 3 johdinta. Kuvan tuulettimen kierrosluvun säätö tapahtuu käyttöjännitettä muuttamalla.

Toiminta


Toiminta perustuu rattaan pyörimiseen. Siivekkeet ovat asetettu kulmaan ja moottorin pyöriessä rataskin pyörii. Moottoreina käytetään tasavirtamoottoreita. Rattaan pyörimisnopeus ja suunta määräävät ilmavirran suunnan ja suuruuden.

Käyttötavat


Tuuletin voi joko puhaltaa ilmaa ulos kotelosta tai imeä sitä sisään, jolloin kotelossa on yleensä myös ulospäin puhaltava toinen tuuletin. Moottorin pyörimisnopeutta säädetään käyttöjännitteen avulla. Pyörimisnopeudesta riippuu laitteen aiheuttama melu ja siirretyn ilman määrä. Haluttu vaikutus on tietty jäähdytysteho kotelon sisällä ja siirretyn ilmavirran määrällä ja lämpötilalla on siihen suuri vaikutus.

Keskeisiä suureita


Tuulettimen koko on yleensä ilmoitettu millimetreinä, jolloin korkeus ja leveys ovat yhtä suuria. Tuulettimien paksuus on 25mm yleisesti [1], mutta ohuempiakin on saatavissa.

Moottoreille ilmoitetaan yleensä kierroslukumäärä minuttia kohti eli RPM(rotations per minute). Yleensä
moottoria käytetään vain yhdellä eli suurimmalla jännitteellä. Tyypillisesti RPM on välillä 400-7000 riippuen
tuulettimen koosta ja halutusta ilmavirrasta.

Ilmavirtausta kuvaava yksikkö on CFM(cubic feet per minute). Se tarkoittaa kuutiojalkaa minuutissa ja ei ole SI-
järjestelmän mukainen yksikkö, vaikka muunnos toki onnistuu[3]. Yksikkö on vakiintunut käyttöön eurooppalaisissakin tuotekuvastoissa.

Äänenvoimakkuus on kiinnostava sähkölaitteen käyttömukavuuden kannalta. Se ilmoitetaan desibeleissä.
Kierrosnopeudella on suuri vaikutus liikkuvan ilman aiheuttamaan huminaan. Itse moottorin laakerista kuuluva
ääni on myös mahdollinen haittatekijä, mutta ei yleensä ehjässä laakerissa. Isku rattaaseen voi viottaa laakeria niin, että moottorin pyöriessä aiheutuu värinää, jonka ihminen havaitsee lirisevänä äänenä. Sitä ei valitettavasti voi korjata mitenkään. Kierrosnopeuden laskukaan ei yleensä auta, mikäli virtaus halutaan pitää mielekkäänä.

Alla olevaan taulukkoon on koottu keskeisiä valmistajien ilmoittamia suureita[1]. Tekniset tiedot ovat valmistajan sivulta ja hinnastot ovat suuntaa-antavia, mutta verkkokaupoista kerättyjä[2].

Vertailutaulukko


Koko [mm] RPM Ilmavirta [CFM] Melu [max dBA] Hinta [€] Valmistaja

60 2650 11 16 16e Papst
80 1500-2600 20-34 18-30 9e Antec
80 1500 19 12 15e Papst
80 2000 28 20 10e Arctic cooling
120 1200-2000 39-79 25-30 16e Antec
200 400-800 83-134 24-30 25e Antec

Käyttömukavuus


Tietokonekäytössä ilmavirtaus pitäisi saada pysymään suurena ja käyttöääni pitämään hiljaisena. Tällöin suuremman tuulettimen valinta ja sen kierrosluvun laskeminen tuottaa halutun tuloksen. Tuulettimille on myytävänä potentiometrejä, joilla käyttöjännitettä voidaan säätövastuksen avulla laskea.

Lähteet


1 http://www.antec.com/Believe_it/product.php?Series=NDA=
2 http://www.coolputer.fi/tuotteet.asp?C=1
3 http://en.wikipedia.org/wiki/Cubic_feet_per_minute