概要
冷やしたい対象に向けて空気の流れを作り、対象物の温度を下げてオーバーヒートさせないようにすること。発熱する物体にヒートシンク(放熱板)などを取り付けて冷却効率向上をはかるが、これでは間に合わない場合、冷却ファンを使って強力な空気の流れを作り強制空冷を行う。
対置される「水冷」(液冷)に対し、冷却水(冷媒)やラジエーターを付けずに済むため、強制空冷であっても一般的に安価で整備性も高い(1300クーペのように凝った冷却方式を採用したものはその限りでない)が、冷却効率は高くない。
対象物
レシプロエンジン
主に二輪車や定置式エンジンで用いられる。水冷に比べ機構が簡素である一方、冷却能力の安定性には劣る。特に(シリンダーあたりの)排気量は大きくなると空冷では冷却が間に合わず、長時間にわたるアイドリングなどをするとオーバーヒートの危険が大きくなる。エンジンオイルも冷却に効果がある(油冷)ため、空冷エンジンであってもオイルクーラーを取り付けることもある。
バイクは排ガス規制や騒音規制などから少数派となりつつあるものの、現在でも空冷がよく採用される。エンジンを露出させることで、シリンダーのフィン(ヒレ)を伝った熱を走行風で冷却することができ、空冷二輪エンジンの美しい冷却フィンを愛するライダーも多い。シリンダーをV型に配置(Vツインなど)させたものが多いのも、シリンダーが独立することでの冷却効果向上を図ったものである。
スクーターには、エンジン軸で回転させるファンを使って起こした空気の流れを冷却に用いる強制空冷エンジンが広く用いられてきたが、近年では50ccの原付1種でも水冷を採用したものがある。
過去にはビートル、ポルシェ911など四輪車にも見られた。日本でも大衆向け小型車によく採用され、特に軽自動車ではスバル360を筆頭に2ストの強制空冷エンジンを搭載したものが多かったが、1970年代に排ガス規制の強化が進むと温度管理が難しい空冷エンジンは廃れた。騒音の大きさや、廃熱をヒーターなどで有効利用することが水冷エンジンに比べ難しいことも要因である。
プロペラ機ではエンジン全体を冷やすためにシリンダー配置を星型に設定し、飛行時に空気を取り込んで冷却した。
コンピューター
コンピューターは発熱の大きい部品(主にCPU、GPU、電源、SSDやハードディスク)の冷却を考慮する必要があるわけだが(構成部品が過熱すると熱暴走を招くため)、デスクトップパソコンでは筐体の電源に電動ファンが取り付けられ、内部にたまった熱を逃がす。CPUやGPUは低発熱のものであれば金属製ヒートシンクで間に合う場合もあるが、高性能なものは発熱も大きいため、相応に大型の冷却ファンが必要になる。SSDやDRAMにもヒートシンクを設けたものもある。
スーパーコンピューターなどの高性能サーバーではこれでも冷却が間に合わず、水冷を採用したものもある。パソコンでは水冷は少数派だが、夏場などの外気温が高い環境でも安定して冷却ができることから、ゲーミングPCなどのハイエンドモデルではショップブランドを中心に水冷モデルも販売されている。
ノートパソコンは電源が外付けとなっている。このため消費電力(=発熱量)が低いモバイル向け製品を中心にCPUやGPU、SSDを放熱板を介して筐体に密着させた設計とし自然放熱を前提としたモデルもあるが、冷却力強化のため空冷ファンを設置したものもある。外気温の高い夏場の冷却力向上のため、外付けファンやアルミ製ヒートシンクも発売されている。
スマートフォンやタブレットPCではモバイルPC以上に構成部品の消費電力が低いので、いずれも自然冷却を前提にした設計になっている。それでも夏場に負荷の大きなゲームなどをすると筐体が熱々になることもあるので、スマホ用の外付けファンもある。
(人間を含めた)哺乳類
基本的に各臓器で発生した熱は血液で体表に運び、皮膚で冷却する「液冷」だが、陰嚢(睾丸)に限っては精子の適温が体温より少し低くなっているため体外に露出している。クジラやゾウのオスは睾丸を体内に内蔵しており、低温の静脈血で冷やす液冷式を採用している。