ラジエーターは、熱をよく伝導する材料で作られた電子デバイスであり、多くの場合、不要な熱を放散するために電子デバイスに取り付けられます。過剰な熱を放散して回路コンポーネントを冷却し、過熱や早期故障を防ぎ、コンポーネントの信頼性と性能を向上させるために使用されます。
ラジエーターの動作はフーリエの熱の法則に基づいています。物体に温度勾配があると、熱はより高い温度の領域からより低い温度の領域に移動します。熱の伝達方法には、放射、対流、伝導の 3 つがあります。
温度の異なる 2 つの物体が接触すると、熱伝導が発生します。これには、より熱い物体からの速い分子と、より冷たい物体からのより遅い分子との間の衝突が含まれます。これにより、熱い物体から冷たい物体へエネルギーが移動します。したがって、ヒートシンクは、伝導および対流によって、トランジスタなどの高温コンポーネントから空気、油、水、またはその他の適切な媒体などの低温媒体に熱を伝達します。
ラジエーターとは何ですか
ラジエーターにはパッシブ ラジエーターとアクティブ ラジエーターの 2 種類があります。
1. アクティブ ヒートシンクは、冷却ファンまたは送風機を使用してヒートシンクから熱を放散します。これらは優れた冷却特性を持っていますが、可動部品があるため定期的なメンテナンスが必要です。
2. パッシブ ヒートシンクはファンを使用せず、可動部品がないため、信頼性が高くなります。
ラジエーターは、物理的な設計や形状、使用される材料などに基づいてさらに分類できます。典型的なラジエーターは次のとおりです。
ラジエーターは熱交換器として機能し、通常、空気などの冷却媒体と接触する表面積が最大になるように設計されています。性能は、使用される材料、表面処理、突起デザイン、風速、接続方法などの物理的特徴に依存します。サーマルペースト、コンパウンド、および導電性テープは、熱伝達を改善し、ひいてはヒートシンクの性能を向上させるために、コンポーネントのヒートシンク表面とヒートシンク表面の間に使用される材料の一部です。
ダイヤモンド、銅、アルミニウムなどの優れた熱伝導率を備えた金属は、最も効率的なヒートシンクを形成します。ただし、アルミニウムはコストが低いため、より一般的に使用されます。
ラジエーターのパフォーマンスに影響を与えるその他の要因には次のものがあります。
1. 熱抵抗
2. 空気の流れ
3.体積抵抗
4. フィン密度
5. フィンの間隔
6. 幅
7. 長さ
ヒートシンクは、余分な熱をすべて放散するのに十分な放熱能力を持たないさまざまな電子コンポーネントを冷却するために使用されます。これらのデバイスには次のものが含まれます。
パワートランジスタ、サイリスタ、その他のスイッチングデバイス
ダイオード
集積回路
CPUプロセッサ
グラフィックプロセッサ
ラジエーターには、さまざまな用途に合わせてさまざまなタイプとサイズがあります。最も一般的なタイプのラジエーターは、互いに接続された複数の薄い金属フィンで構成されるフィン付きラジエーターです。これらのフィンにより表面積が増加し、冷却が向上します。他のタイプのヒートシンクには、ピン フィン、クロス フィン ラジエーター、プライ フィン ラジエーター、フラット プレート ラジエーターなどがあります。
車のラジエーターは、水の貯蔵と放熱の両方の機能を果たします。ラジエーターは冷却システムの主要部分であり、その目的は過熱による損傷からエンジンを保護することです。ラジエーターの原理は、冷気を利用してエンジンからラジエーター内の冷却水の温度を下げることです。ラジエーターは自動車冷却システムに属します。エンジンの水冷システムのラジエーターは、水入口チャンバー、水出口チャンバー、メインプレート、ラジエターコアの 3 つの部分で構成されます。ラジエーターは高温になった冷却水を冷却します。ラジエーター内の冷却水は、ラジエーターのチューブやフィンが冷却ファンや車両の走行によって発生する空気流にさらされることで冷たくなります。
エンジンの過熱を防ぐには、燃焼室の周囲のコンポーネント (シリンダーライナー、シリンダーヘッド、バルブなど) を適切に冷却する必要があります。自動車の冷却システムは、冷却効果を確保するために、一般にラジエーター、サーモスタット、ウォーターポンプ、シリンダー水路、シリンダーヘッド水路、ファンなどで構成されています。ラジエーターは循環水を冷却する役割を担っています。給水パイプとヒートシンクは主にアルミニウムで作られています。アルミ製の給水パイプは平らな形状に加工され、ヒートシンクは波形になっています。放熱性能にご注意ください。設置方向は空気の流れ方向に対して直角です。達成しようとすること 風の抵抗が小さく、冷却効率が高いこと。ラジエーターコアの内側には冷却水が流れ、ラジエターコアの外側には空気が流れます。熱い冷却水は空気に熱を放散することで冷やされ、冷たい空気は冷却水が放出する熱を吸収することで加熱されるため、ラジエーターは熱交換器です。
ヒートシンクは、電子部品から発生する熱を管理するために使用されるデバイスです。これらは通常、金属またはアルミニウムで作られており、その主な目的は、接続されている要素から熱を放散することです。ヒートシンクは、コンポーネントから周囲環境への熱の伝達を助けるために表面積を増やすフィン、チャネル、または溝を備えて設計されています。ラジエーターには、さまざまな用途に合わせてさまざまなサイズや形状があります。
ヒートシンクは、冷却効果とパフォーマンスの向上を可能にするため、あらゆる電子システムに必要なコンポーネントです。要素から熱を放散することにより、要素は冷却された状態を保ち、過熱による損傷を心配することなく最大効率で動作することができます。ラジエーターは、コンポーネントから熱を環境中に除去することにより、騒音と振動のレベルも低減します。
ラジエーターはエンジンの冷却システムの重要なコンポーネントです。その主な役割は、不凍液と水の混合物をフィン全体に分散させ、冷気を取り込みながらエンジンの熱の一部を放出し、その後エンジンの残りの部分を通過させることです。
ラジエーターは、冷却と加熱を目的として、ある媒体から別の媒体に熱エネルギーを伝達するために使用される熱交換器です。ラジエーターの大部分は、自動車、建物、電子機器で機能するように作られています。
ラジエーターは常に環境への熱源ですが、自動車のエンジン冷却や HVAC 乾式冷却塔のように、環境を加熱する目的、または環境に供給される流体や冷却剤を冷却する目的の場合があります。その名前にもかかわらず、ほとんどのラジエーターは熱放射ではなく対流によって熱の大部分を伝達します。
用途によっては、ラジエーターが高価で設置が難しい場合があります。さらに、用途に合わせてサイズが適切に設定されていない場合、ヒートシンクはコンポーネントによって生成されるすべての熱を適切に放散できない可能性があります。また、一部のコンポーネントは温度変化に敏感であるため、これらのタイプのコンポーネント用のヒートシンクを選択する場合は注意が必要であることに注意することも重要です。
ラジエーターとは簡単に言えば、熱源からの熱を分散させる物体です。これらは、コンピュータ、DVD プレーヤー、その他のポータブル デバイスにもインストールされます。ラジエーターの仕組みを説明する簡単なメカニズムを考えるとき、車に取り付けられたラジエーターを想像することができます。ラジエーターは車のエンジンから熱を奪います。同様に、ヒートシンクは、たとえば PC の CPU から熱を奪います。ラジエーターの動作メカニズムは熱伝導と密接に関係しています。温度の異なる2つの物体が接触している限り、熱伝導が起こります。
これには、より熱い物体の速い分子と、より冷たい物体のより遅い動きの分子との間の衝突が含まれる。これにより、熱い物体から冷たい物体へのエネルギーの伝達も起こります。したがって、ヒートシンクは、伝導と対流を通じて、高温コンポーネント (トランジスタなど) から低温媒体 (空気、油、水、またはその他の適切な媒体など) に熱を伝達します。
ヒートシンクには、熱源からフィンまたはピンに熱を伝える熱伝導体があり、コンピューターの他の部分全体に熱を放散するための大きな表面積を提供します。このため、ヒートシンクは周囲の冷却媒体と接触する表面積を最大化するように設計されています。したがって、ラジエーターの性能は風速、材質、突起の設計、表面処理によって決まります。この事実に基づいて、私たちはラジエーターの種類、材料、構造を革新することになります。
ヒートパイプラジエーターは広く使用されています。この種のラジエーターは、多くの高出力機器やデバイスの放熱効率を向上させることができます。広く使用されており、SVG、周波数変換器、インバータ、新エネルギー源などで使用できます。
銅はコア材料としてよく使用され、その熱伝導率はアルミニウムの 2 倍であり、熱伝導率は約 400W/m-K です。銅は熱伝導性と耐食性の点で優れたヒートシンク特性を備えているため、優れた、高速かつ効率的な熱放散を実現します。ただし、銅はアルミニウムに比べて3倍重く、価格もかなり高いという欠点があります。また、アルミニウムに比べて成形が難しい。
アルミニウムは非常に軽くて安価な材料であり、熱伝導性が高いため、ほとんどのヒートシンクに最適です。アルミニウムは、薄いシートで使用すると構造的に強い金属になる可能性があります。しかし、熱伝導率と呼ばれるアルミニウムの熱を伝える能力は銅の約半分です。この欠点により、ラジエーターの底部にある熱源から熱が移動または伝導できる距離が制限されます。
