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自転車に取り付けたスマートフォンを冷却する器具と方法

2021年7月20日 齋藤経史

スマートフォンホルダーで取り付けたスマートフォンの熱暴走の防止

スマートフォンアプリでの地図・ナビの利用など、自転車やオートバイに乗りながらスマートフォンの画面を見たい場合があります。この場合、安全と利便性のために、ハンドル部にスマートフォンを固定するスマートフォンホルダーを利用することが一般的です。しかし、スマートフォンホルダーにスマートフォンを取り付けた状態で、自転車/オートバイに乗っていると、スマートフォンが熱を持つケースがあります。特に、夏や直射日光の中でスマートフォンホルダー上で利用し続けると熱暴走を起こし、スマートフォンが正常に動作しなくなります。その熱暴走を避けるためには、スマートフォンクーラーとスマートフォンホルダーを適切に選ぶ必要があります。

この記事では、自転車/バイクに取り付けたスマートフォンの熱暴走を抑制する器具と方法を紹介します。

スマートフォンホルダーで自転車に取り付けたスマートフォン(スマートフォンクーラーで冷却中)


[1] 高温下、直射日光によるスマートフォンの熱暴走

自転車やオートバイのハンドル部にスマートフォンを固定するスマートフォンホルダーを使うと、走行時にスマートフォンの画面を確認できて便利です。また、両手が自由になることで安全性が高まり、停車時のスマートフォンを操作しやすくなります。ツーリング、Uber Eats等配達において地図・ナビアプリの利用する場合、自転車で位置情報ゲームを行う場合にはスマートフォンホルダーは必需品となります。

また、スマートフォンホルダーを利用することで、走行中のスマートフォンの充電が可能となります。前カゴの鞄やハンドル部に取り付けたポーチにモバイルバッテリーを入れ、充電ケーブルをスマートフォンにつなげることができます。長時間の自転車・オートバイを行う際に、スマートフォンのバッテリー消費を気にせずとも済むようになります。

ただし、スマートフォンホルダーの利用にも難点があります。もとより、夏の暑い時期にスマートフォンを使っていると、熱を持ちやすくなります。スマートフォンホルダーに入れたスマートフォンは日光にさらされ、熱を持ちやすい環境となってしまいます。また、充電はスマートフォンを発熱させる作用があり、充電することでスマートフォンが更に熱を持つことになります。夏場や晴天時にスマートフォンホルダーを利用すると、熱暴走によりスマートフォンが動作異常を起こすケースがあります。スマートフォン自体の防御反応を含めた熱暴走による動作異常の例として

  • 動作がスローモーションになる
  • アプリが強制終了する
  • カメラが起動しなくなる
  • 携帯電話無線が低電力モードになり、電波の送受信性能が下がる
  • 画面が暗くなる(ほぼ見えないレベルで、輝度を上げても無効)
  • (発熱を抑えるために)充電が遅くなったり、充電できなくなったりする
  • 急激にバッテリーが減る

といったことが挙げられます。また、こうした動作異常をはっきりと確認できずとも、電子機器を高温下で作動させると故障の原因になります。この記事では、自転車やオートバイでスマートフォンホルダーを利用しつつも、スマートフォンを放熱、冷却する器具と方法を示します。


[2] スマートフォンクーラー(ペルチェ冷却)

まず、スマートフォンを冷却するためのスマートフォンクーラーを考えます。スマートフォンクーラーにはいくつかのタイプがありますが、効率良くスマートフォンを冷却するタイプとしてペルチェ冷却型が挙げられます。ペルチェ冷却では、電気を利用して金属に吸熱面と放熱面を作り、スマートフォン側を吸熱することで冷却をします。(放熱面に小型のファン(扇風機)を付けることで冷却効果を高めている製品が一般的です。)

ペルチェ冷却型のスマートフォンクーラーは、micro USBなどのケーブルで接続することが一般的です。自転車の前カゴの鞄などに入れたスマートフォン充電用のモバイルバッテリーは、ペルチェ冷却型スマートフォンクーラーの電源としても利用することができます。モバイルバッテリーに複数の出力口があれば、スマートフォンへの充電とスマートフォンクーラーの給電を同時に行えます。

自転車やオートバイで利用できるペルチェ冷却型のスマートフォンクーラーとしては、Amazon.co.jpで購入できる下記のいずれかの商品がオススメです。取り付け方法としても、サイズとしても[3]のスマートフォンホルダーと併用することができます。


[3] クーラー取り付けに対応するスマートフォンホルダー(下側半分で固定タイプ)

続いて、[2]のスマートフォンクーラーを付けたまま固定できるスマートフォンホルダーを考えます。スマートフォンホルダーにはいくつかのタイプがあります。しかし、一般的なスマートフォンの四隅で固定するタイプでは、スマートフォンクーラーを取り付けることができません。一方で、Amazon.co.jpで購入できるスマートフォンの下側半分で固定するタイプであれば、[2]のスマートフォンクーラーを付けたまま利用できます。


[4] クーラー取り付けに対応するスマートフォンの保護(バンパー型)

スマートフォンをケースやカバーに入れていると、[2]のスマートフォンクーラーを取り付けられないことがあります。仮にケースの上からスマートフォンクーラーを取り付けられたとしても、ケースが断熱効果を持ち、効率的にスマートフォンを冷やすことができません。効率的にスマートフォンを冷やすためにはスマートフォンの背面を露出させる必要があります。しかし、スマートフォンを完全に露出させると、スマートフォンを落とした時に壊れやすくなります。スマートフォンホルダーにスマートフォンを付けたり、外したりすると、落とすリスクも高まります。(写真に載せている私のスマートフォンも、落とした際に画面の左上部が割れてしまいました。) このため、背面の露出に配慮しながらも、スマートフォンを保護することが望ましいです。

スマートフォンの背面を露出したままでスマートフォンを保護する方法として、スマートフォン用バンパーが挙げられます。スマートフォン用バンパーはスマートフォンの枠のみを囲うタイプのプロテクターです。バンパーを取り付けることで、仮に落としてもスマートフォンが壊れにくくなります。また、追加的な効果として、スマートフォンの幅が広がり、[3]のスマートフォンホルダーに入れたままでも、スマートフォンの下側左右をタッチしやすくなるメリットもあります。バンパーは使っているスマートフォンのサイズに合わせる必要がありますが、下記にAmazon.co.jpで購入できる金属製バンパーとゴム製バンパーを挙げておきます。


[4a] クーラーとスマートフォンの熱伝導を高めるシリコンパッド

[4]の2段目で示しているゴム製バンパー型のスマートフォンプロテクターでは、安全性向上のため、スマートフォンよりもバンパーの方が高くなっています。こうしたタイプのバンパーの上からスマートフォンクーラーを取り付けると、冷却板とスマートフォンの間に空間ができて、効率の良い冷却できません。また、仮に両者の高さが概ね同じであっても、クーラーとスマートフォンの金属板の間にわずかな空間ができることで冷却効率が下がる場合があります。こうした場合は、クーラーとスマートフォンの間に熱伝導性シリコンパッドを入れることで熱伝導と冷却効率を高めることができます。クーラーの冷却面またはスマートフォンの背面に、下記のような熱伝導性シリコンパッドを貼りつけると、冷却効率が改善する可能性があります。


[4] 自転車やオートバイでのスマートフォンホルダーとスマートフォンクーラーの併用

上記の製品が揃ったら、まず[4]のバンパー型のスマートフォンプロテクターを取り付けて、スマートフォンの背面を露出しつつも安全性を高めます。次に、自転車やオートバイに[3]のスマートフォンの下側半分で固定するスマートフォンホルダーを取り付けます。そのスマートフォンホルダーにスマートフォンを置き、右側のタブを動かしてスマートフォンを固定します。続いて、[2]のスマートフォンクーラーをスマートフォンの上側に取り付けます。最後に前カゴやハンドル部のポーチの中にあるモバイルバッテリーからスマートフォンとスマートフォンクーラーにケーブルをつなげれば、冷却・充電型スマートフォンホルダーの完成です。

また、20000mAh以上の大容量モバイルバッテリーを満充電しておけば、10時間はスマートフォンの充電とスマートフォンクーラーの作動を継続することができます。なお、iPhoneの場合では周辺温度が0℃~ 35℃での利用を推奨しています。この効率的な冷却方式でスマートフォンを冷やしても、夏場なら触って冷たく感じる程度の温度低下ですので、冷やしすぎになることはありません。(一方で夏場の直射日光の中で長時間にわたってスマートフォンを使うと、この効率的な冷却方式でも人肌以上に熱くなってしまいます。)

自分自身の熱中症にも注意して、スマートフォンを使った自転車/オートバイ活動を楽しんでください。

スマートフォンホルダーで自転車に取り付けたスマートフォン(スマートフォンクーラーで冷却中)


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