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UNVT Portable Waterproof Ideas #33

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mapconcierge opened this issue Oct 19, 2024 · 4 comments
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UNVT Portable Waterproof Ideas #33

mapconcierge opened this issue Oct 19, 2024 · 4 comments
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@mapconcierge
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mapconcierge commented Oct 19, 2024

Case

Pelican 1010 Micro Case

Dimensions

  • Interior (L×W×D): 4.37 x 2.87 x 1.68 in (11.1 x 7.3 x 4.3 cm)
  • Exterior (L×W×D): 5.88 x 4.06 x 2.12 in (14.9 x 10.3 x 5.4 cm)

Measurements

  • Lid Depth: 0.69 in (1.8 cm)
  • Bottom Depth: 0.94 in (2.4 cm)
  • Total Depth: 1.63 in (4.1 cm)
  • Internal Volume: 0.01 ft³ (0 m³)

Weights

  • Weight With Foam: 0.41 lbs (0.2 kg)
  • Weight Empty: 0.40 lbs (0.2 kg)
  • Buoyancy: 0.51 lbs (0.2 kg)

Materials

  • Body Material: Polycarbonate (PC)
  • Latch Material: Xylex
  • O-Ring Material: Thermoplastic Rubber
  • Pins Material: Stainless Steel
  • Foam Material: TL - 426 4 lb. Esther
  • Purge Body Material: Polycarbonate (PC)
  • Purge Vent Material: Polyester Spun-Bond ePTFE Oleophobic

Temperature Range

  • Minimum Temperature: -10° F (-23° C)
  • Maximum Temperature: 199° F (93° C)

Approvals

  • Certifications: IP67

Cost:

€36.99 (Amazon.it, 2024-10-19), ¥3,960 (Amazon.jp, 2024-10-19) , $17.00 (Official Shop, 2024-10-19)

Waterproof Vent Membrane Filters

  • Gore-Tex
  • Others

Thermal Conductive Silicone Pads and Metal Panels

  • TBD

Battery

  • TBD

Appendix

bGeigie Zen RadNote Solarcast Nano
@mapconcierge mapconcierge self-assigned this Oct 19, 2024
@mapconcierge
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Collaborator Author

mapconcierge commented Oct 19, 2024

Advice from AI/LLMs

by ChatGPT-4o(2024-10-19)

Raspberry Pi 5 を Pelican 1010 Micro Case に収納して屋外で使用する際、排熱の問題が発生することが予想されます。防水性を確保しつつ効果的に排熱を行うための方法をいくつか検討しました。

When using the Raspberry Pi 5 outdoors in a Pelican 1010 Micro Case, heat dissipation issues may arise. We discussed several methods to effectively dissipate heat while maintaining waterproof integrity.

1. 熱伝導シリコンパッドとケースの金属パネル / Thermal Conductive Silicone Pads and Metal Panels

ケースの内部に熱伝導性のシリコンパッドを使用し、Raspberry Pi のチップ(CPU、GPU)に接触させ、熱をケース外部に逃がします。さらに、ケース外側にアルミニウムや銅製の金属パネルを取り付けることで、効果的な放熱が可能です。

Use thermal conductive silicone pads inside the case to contact the Raspberry Pi chips (CPU, GPU), allowing heat to escape to the outside of the case. Additionally, attaching aluminum or copper metal panels to the outside of the case enables effective heat dissipation.

2. 防水通気孔付きメンブレンフィルター / Waterproof Vent Membrane Filters

Gore-Tex などのメンブレンフィルターを使用することで、空気を通しながら水分を通さないため、排熱を確保しつつ防水性も維持できます。フィルターを通気孔に取り付け、自然なエアフローを確保します。

Using membrane filters such as Gore-Tex allows air to pass through while keeping out moisture, ensuring heat dissipation and maintaining waterproofing. Install the filter on ventilation holes to enable natural airflow.

3. 防水ファンによるアクティブクーリング / Active Cooling with Waterproof Fans

小型の防水ファンをケース内に取り付け、空気の循環を促進します。ファンは防水ケースに通気孔を作る際、メンブレンフィルターを併用することで水分の侵入を防ぎつつ、効果的な排熱が可能です。

Install a small waterproof fan inside the case to promote air circulation. When creating ventilation holes for the waterproof case, combining the fan with a membrane filter can prevent moisture intrusion while enabling effective heat dissipation.

4. 周囲環境を利用した放熱 / Leveraging the Surrounding Environment for Heat Dissipation

ケースを直射日光の当たらない場所に設置し、周囲の風を利用することで自然放熱を促進することも重要です。ケースの配置を工夫することで、内部の温度上昇を防ぐことができます。

Placing the case in a shaded area away from direct sunlight and utilizing surrounding winds can also help promote natural heat dissipation. Carefully considering the placement of the case can prevent internal temperature rise.


これらの方法を組み合わせることで、防水性を保ちながら、Raspberry Pi 5 の排熱を効率的に管理することが可能です。

By combining these methods, it is possible to efficiently manage the heat dissipation of the Raspberry Pi 5 while maintaining waterproof integrity.


by Gemini(2024-10-19)

Overview

This document provides a comprehensive guide on how to cool a Raspberry Pi 5 inside a waterproof case (e.g., Pelican 1010 Micro Case) for outdoor use. We will discuss various cooling methods, including heat sinks, fans, passive cooling, active cooling, and a specialized cooling method using Gore-Tex membrane filters.

Heat Sinks and Thermal Conductivity

  • Japanese: ヒートシンクを取り付け、Raspberry Pi 5 の CPU から発生した熱を効率的に吸い取ります。熱伝導シートを使用することで、ヒートシンクと CPU の間の熱伝導率を向上させます。
  • English: Attach a heat sink to the Raspberry Pi 5's CPU to efficiently dissipate heat. Use a thermal pad to improve heat transfer between the heat sink and the CPU.

Passive Cooling

  • Japanese: ケースに穴を開け、自然対流による冷却を促進します。熱伝導率の高い素材 (アルミ、銅など) をケース内に配置することで、熱をケース全体に拡散させます。
  • English: Create holes in the case to promote natural convection cooling. Place materials with high thermal conductivity (such as aluminum or copper) inside the case to dissipate heat throughout the case.

Active Cooling

  • Japanese: ケース内に小型ファンを設置し、強制的に空気を循環させることで、熱を排出します。温度センサーと連動させて、温度に応じてファン速度を制御できます。
  • English: Install a small fan inside the case to force air circulation and dissipate heat. Control the fan speed based on temperature using a temperature sensor.

Specialized Cooling with Gore-Tex Membrane Filters

  • Japanese: Gore-Tex メンブレンフィルターは、高い防水性と透湿性を兼ね備えています。ケースにフィルターを取り付けることで、内部の湿気を排出しながら、水滴の侵入を防ぎます。
  • English: Gore-Tex membrane filters offer both high water resistance and breathability. By attaching the filter to the case, you can expel moisture from the inside while preventing water droplets from entering.

Other Considerations

  • Temperature Monitoring: Use a temperature sensor to continuously monitor the Raspberry Pi 5's temperature.
  • Power Consumption Reduction: Reduce heat generation by stopping unnecessary services and disabling overclocking.
  • Ambient Temperature: If the outdoor temperature is high, place the case in a shaded area or use a heat shield.

by Bing(2024-10-19)

防水ケース内での排熱問題 / Heat Dissipation Issues in Waterproof Cases

Raspberry Pi 5 を屋外で防水ケースに入れて使用する場合、排熱の問題が発生する可能性があります。以下の方法で解決できます。

When using Raspberry Pi 5 outdoors in a waterproof case, heat dissipation issues may arise. Here are some solutions:

1. 防水通気フィルターの使用 / Using Waterproof Vent Filters

ケースに防水通気フィルターを取り付けることで、内部の熱を外部に逃がしつつ、水の侵入を防ぐことができます。

By installing waterproof vent filters on the case, you can allow internal heat to escape while preventing water ingress.

2. ヒートシンクの取り付け / Installing Heat Sinks

Raspberry Pi 5 のCPUにヒートシンクを取り付けることで、熱を効率的に放散できます。

Attaching heat sinks to the CPU of the Raspberry Pi 5 can efficiently dissipate heat.

3. 小型ファンの追加 / Adding Small Fans

ケース内に小型の防水ファンを設置し、強制的に空気を循環させることで、熱を効果的に排出できます。

Installing small waterproof fans inside the case can force air circulation and effectively expel heat.

4. ケースの改造 / Modifying the Case

ケースに通気口を追加し、防水通気フィルターを取り付けることで、内部の熱が外部に逃げやすくなります。

Adding vents to the case and installing waterproof vent filters can help internal heat escape more easily.

Pelican 1010 Micro Case の使用 / Using Pelican 1010 Micro Case

Pelican 1010 Micro Case に Raspberry Pi 5 を収納する場合、防水性を維持しながら排熱を効果的に行うための工夫がいくつかあります。

When using a Pelican 1010 Micro Case to house a Raspberry Pi 5, there are several ways to effectively manage heat dissipation while maintaining waterproofing.

1. 通気口の設置 / Installing Vents

ケースに小さな通気口を設け、その上にGore-Texメンブレンフィルターを取り付けます。

Create small vents in the case and cover them with Gore-Tex membrane filters.

2. フィルターの固定 / Securing the Filters

メンブレンフィルターをしっかりと固定するために、防水シールや接着剤を使用します。

Use waterproof seals or adhesives to securely attach the membrane filters.

3. ヒートシンクの併用 / Using Heat Sinks

内部のRaspberry Pi 5にはヒートシンクを取り付け、熱伝導を改善します。

Attach heat sinks to the Raspberry Pi 5 inside to improve heat conduction.

これらの方法を組み合わせることで、Pelican 1010 Micro Case内でのRaspberry Pi 5の排熱問題を効果的に解決できます。

By combining these methods, you can effectively solve the heat dissipation issues of the Raspberry Pi 5 inside the Pelican 1010 Micro Case.

@mapconcierge
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Collaborator Author

mapconcierge commented Oct 19, 2024

Comparison of Suitable Pelican Cases for Storing Raspberry Pi 5

Considering the dimensions of the Raspberry Pi 5 (86 mm × 56 mm × 16 mm), this is a comparison of whether the Pelican 1040 Micro Case or the Pelican 1010 Micro Case is more suitable for storage.

Pelican 1010 Micro Case

  • Internal Dimensions: 111 mm × 73 mm × 43 mm
  • Details: The Raspberry Pi 5's dimensions of 86 mm × 56 mm fit well within the internal dimensions of the 1010 case.
  • Height (Depth): 43 mm, providing enough clearance for the Raspberry Pi 5’s height of 16 mm.

Pelican 1040 Micro Case

  • Internal Dimensions: 165 mm × 98 mm × 44 mm
  • Details: The internal volume is large enough for the dimensions of the Raspberry Pi 5, leaving some space for additional accessories.
  • Height (Depth): 44 mm, which provides sufficient clearance for the Raspberry Pi 5 (16 mm), with extra space for accessories like heatsinks or cables.

Comparison

  • Pelican 1010 Micro Case: It fits the Raspberry Pi 5 snugly and is suitable for compact storage. If no additional accessories like heatsinks or fans are used, or if the setup is minimal, this case is ideal. It’s smaller and more portable.

  • Pelican 1040 Micro Case: This case offers extra space. If you plan to add accessories such as heatsinks, fans, batteries, or cables, or need extra room for airflow solutions, this case might be more suitable.

Conclusion

  • Pelican 1010: Best suited for a simple and compact setup.
  • Pelican 1040: More suitable for setups requiring additional accessories or more flexibility.

Raspberry Pi 5 の収納に適した Pelican ケースの比較

Raspberry Pi 5 の寸法 (86 mm × 56 mm × 16 mm) を考慮し、Pelican 1040 Micro Case と Pelican 1010 Micro Case のどちらが適しているかを比較します。

Pelican 1010 Micro Case

  • 内部寸法: 111 mm × 73 mm × 43 mm
  • 詳細: Raspberry Pi 5 は 86 mm × 56 mm なので、長さと幅において 1010 にも収まります。
  • 高さ(深さ): 43 mm で、Raspberry Pi 5 の 16 mm という高さを考慮すると十分です。

Pelican 1040 Micro Case

  • 内部寸法: 165 mm × 98 mm × 44 mm
  • 詳細: 内部の体積は Raspberry Pi 5 の寸法よりも十分に大きく、余裕があります。
  • 高さ(深さ): 44 mm なので、Raspberry Pi 5(16 mm)を収納しても余裕があり、追加のアクセサリ(ヒートシンクやケーブル)も収納可能です。

比較 / Comparison

  • Pelican 1010 Micro Case: Raspberry Pi 5 の寸法にぴったり合っており、コンパクトに収納できます。もし、追加のヒートシンクやファンを使わない、または最低限の周辺機器で運用するなら、このケースが適しています。より小型で持ち運びもしやすいでしょう。

  • Pelican 1040 Micro Case: 余裕のあるスペースを提供します。特にヒートシンク、ファン、バッテリー、ケーブルなどのアクセサリを追加する場合や、通気を工夫するスペースが必要な場合には、こちらの方が適している可能性があります。

結論 / Conclusion

  • Pelican 1010: シンプルなセットアップの場合は、このケースが適しています。
  • Pelican 1040: 拡張性やアクセサリを考慮する場合には、このケースがより適しています。

@mapconcierge
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Collaborator Author

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@hfu
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hfu commented Oct 21, 2024

Raspberry Pi って、電源ケーブルや USB 機器の取り回しでスペースを取る傾向がありますね。電源が入っていく USB-C を曲げるなり、USB-C 以外の方法で電源を供給するなりの工夫ができれば、電源関係のスペースを小さくできるかもしれません。

Waterproof を実現するには、ある程度サイズのコンパクトさも有効になってくると思いますが、サイズを抑え込んでいくにはおそらく電源関係が一つの大きな課題になると思います。

電源関係が決まってくれば、それに連動して熱の課題が明確になり、対応するべき制約が明確になってくると思います。

おそらく熱の課題に最終的に直面することになりますが、防水であることを逆手にとって、たとえば自然の流水に浸かることで実用になるといった逆転の発想をするのも面白いかもと思いました。水冷を前提にすれば、熱の問題が打開できる可能性が高まるように思います。

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