熱放散モードは、ヒートシンクが熱を放散する主な方法を指します。熱力学において、熱放散は熱伝達であり、熱伝達には主に熱伝導、熱対流、熱放射の 3 つの方法があります。物質自体による、または物質と物質が接触したときのエネルギーの伝達は熱伝導と呼ばれ、これが熱伝達の最も一般的な形式です。たとえば、CPU ヒートシンクのベースが CPU に直接接触して熱を奪う方法は熱伝導です。熱対流は、流れる流体 (気体または液体) の熱伝達モードを指し、コンピューター ケースの冷却システムでは「強制熱対流」熱放散モードがより一般的です。熱放射とは、線放射による熱の伝達を指します。最も一般的な日常放射は太陽放射です。これら 3 つの熱放散方法は単独ではなく、日常の熱伝達において、これら 3 つの熱放散方法は同時に連携して機能します。
実際、どのタイプのラジエーターも基本的に上記 3 つの熱伝達方法を同時に使用しますが、重点は異なります。たとえば、通常の CPU ヒートシンクでは、CPU ヒートシンクが CPU 表面に直接接触しており、CPU 表面の熱が熱伝導によって CPU ヒートシンクに伝達されます。放熱ファンは気流を発生させ、熱対流によりCPUヒートシンク表面の熱を奪います。シャーシ内の空気の流れも熱対流によって行われ、CPU ヒートシンクの周囲の空気の熱がシャーシの外側まで奪われます。同時に、すべての高温部品は周囲の低温部品に熱を放射します。
ラジエーターの放熱効率は、ラジエーターの材料の熱伝導率、ラジエーターの材料と放熱媒体の熱容量、ラジエーターの有効放熱面積に関係します。
ラジエーターから熱を奪う方法に応じて、ラジエーターは能動的放熱と受動的放熱に分けられ、前者は一般的な空冷ラジエーターであり、後者は一般的なヒートシンクです。放熱はさらに細分化され、空冷、ヒートパイプ、液冷、半導体冷凍、コンプレッサー冷凍などに分けることができます。
空冷による放熱が最も一般的で、ラジエーターが吸収した熱をファンを使用して取り除くのは非常に簡単です。比較的安価で設置が簡単というメリットがありますが、温度上昇やオーバークロックなどの環境に大きく依存し、放熱性能が大きく左右されます。
ヒートパイプは非常に高い熱伝導率を持つ熱伝達素子です。完全に密閉された真空管内の液体の蒸発と凝縮によって熱が伝達されます。毛細管吸引などの流体原理を利用し、冷蔵庫のコンプレッサーの冷凍と同様の効果を発揮します。非常に高い熱伝導率、良好な等温線、高温と低温の両側の熱伝達面積を任意に変更できる、熱伝達を距離を置いて伝導できる、温度を制御できるなどの一連の利点があります。ヒートパイプで構成される熱交換器は、伝熱効率が高く、構造がコンパクトで、流体抵抗損失が小さいという利点があります。その特殊な熱伝達特性により、チューブ壁の温度を制御して露点腐食を回避できます。
液冷は、ポンプの駆動により液体を強制循環させてラジエーターの熱を奪う方式で、空冷に比べて静かで安定した冷却ができ、環境依存性が少ないという利点があります。ただし、ヒートパイプや液体冷却は価格が比較的高く、設置も比較的面倒です。
ラジエーターを購入するときは、実際のニーズと経済状況に応じて購入でき、原則は十分です。
ラジエーターは、作業プロセス中に機械やその他の機器によって発生する熱を、通常の作業への影響を避けるために適切なタイミングで伝達する装置または器具です。放熱方法に応じて、一般的なラジエーターは空冷、熱放射放熱、ヒートパイプラジエーター、液冷、半導体冷凍、コンプレッサー冷凍などのタイプに分けることができます。
熱科学における熱伝達には、熱伝導、熱対流、熱放射の 3 つの一般的な方法があります。化学物質自体による、または化学物質が物質と接触したときの運動エネルギーの伝達は熱伝導と呼ばれ、熱対流の最も一般的な形式です。たとえば、CPU ヒートシンクのベースと CPU が直接接触して熱が伝わるのは、熱伝導によるものです。熱対流とは、液体（蒸気または液体）の流れが亜熱帯熱対流モードであることを指します。コンピュータホストの放熱システムソフトウェアでは、蒸気の流れを促進する放熱ファン「強制熱対流」放熱モードがより一般的です。熱放射とは、赤外線源を介した熱の伝達を指し、最も一般的な日常放射量は太陽放射量です。これら 3 つの熱放散モードは独立したものではなく、日常の熱伝達において、これら 3 つの熱放散モードはすべて同時に生成され、一緒に役割を果たします。
ラジエーターの放熱効率は、ラジエーターの原材料の熱伝導率、ラジエーターの材料と放熱物質の熱容量、ラジエーターの適切な放熱総面積などの主要なパラメーターに関連します。
ラジエーターから熱をもたらす方法に応じて、ラジエーターは能動的な放熱と受動的な放熱に分けることができ、前面は一般的な空冷ラジエーター、背面は一般的なヒートシンクです。さらに異なる放熱方法は、空冷、ヒートパイプ、放熱、液体冷却、電子冷凍、冷凍コンプレッサー冷却に分類できます。
1、空冷ラジエーターは最も一般的で比較的単純で、ラジエーターが吸収した熱にファンを適用するものです。価格が比較的安く、導入・運用が容易であるという利点がありますが、温度上昇やCPUのオーバークロック時に放熱特性が大きく影響を受けるなど、自然環境に大きく左右されます。
2、ヒートパイプは、高い熱伝達性能を備えた熱交換部品の一種であり、全閉真空電磁弁内の液体の揮発と固化を利用して熱を伝達し、ウールの吸収効果などの液体の基本原理を利用します。 、冷蔵庫のコンプレッサー冷却の実際の効果と同様の効果があります。高い熱伝達、優れた等方温度、高温と低温の両側の熱伝導の総面積を自由に変更できる、長距離の熱伝導、温度の調整可能など、一連の利点があり、熱交換器ヒートパイプで構成されており、熱伝導効率が高く、コンパクトな構造で、液体抵抗損失が少ないなどの利点があります。その独特の熱伝導特性により、壁の厚さの温度を操作して漏れ点浸食を防ぐことができます。
3、熱放射は、高放射熱放散を備えたコーティングの一種であり、微結晶技術グラフェン放熱コーティングの放熱本体をコーティングしています。その高い熱放射係数により、熱放射をより迅速に分散させることができ、使用できます。 500℃以上の環境で長期間使用しても、脱落、黄変、亀裂などの現象がありません。同時に、塗装後の部品の放熱性能も向上し、部品の耐食性と高温耐性が大幅に向上します。
4. 液冷は、ポンプによる強制循環システムによりラジエーターに熱がもたらされるため、空冷式に比べ、静かで安定した温度低下、自然環境への依存が少ないなどの利点があります。ただし、ヒートパイプと液体冷却の価格はそれよりも高く、組み立ては比較的不便です。
ヒートシンクの材料とは、ヒートシンクに使用される特定の材料を指します。材質ごとに熱伝導率が異なり、銀、銅、アルミニウム、鉄の順に熱伝導率が高い順に並べられています。ただし、銀をヒートシンクとして使用すると高価になりすぎるため、銅を使用するのが最善の解決策です。アルミニウムははるかに安価ですが、明らかに銅ほど熱を伝導しません。一般的に使用されるヒートシンクの材質は銅とアルミニウム合金ですが、どちらにも長所と短所があります。銅は熱伝導率が良いのですが、価格が高く、加工が難しく、重量が大きく、熱容量が小さく、酸化しやすいという欠点があります。純アルミニウムは柔らかすぎるため、そのまま使用できません。十分な硬度を得るためにアルミニウム合金を使用します。アルミニウム合金の利点は、低価格で軽量ですが、熱伝導率は銅よりもはるかに悪いです。ラジエーターの中には、その長所を生かしてアルミニウム合金ラジエーターの底面に銅板を埋め込んだものもあります。一般のユーザーにとって、アルミニウム製ヒートシンクは放熱のニーズを満たすのに十分です。
熱放散モードは、ヒートシンクが熱を放散する主な方法を指します。熱力学において、熱放散は熱伝達であり、熱伝達には主に熱伝導、熱対流、熱放射の 3 つの方法があります。物質自体による、または物質と物質が接触したときのエネルギーの伝達は熱伝導と呼ばれ、これが熱伝達の最も一般的な形式です。熱対流とは、流れる流体 (気体または液体) の熱伝達モードと、気体流を駆動する冷却ファンの「強制熱対流」熱放散モードを指します。熱放射とは、線放射による熱の伝達を指します。最も一般的な日常放射は太陽放射です。これら 3 つの熱放散方法は単独ではなく、日常の熱伝達において、これら 3 つの熱放散方法は同時に連携して機能します。
ヒートシンクの放熱効率は、ヒートシンク材料の熱伝導率、ヒートシンク材料と放熱媒体の熱容量、およびヒートシンクの有効放熱面積に関係します。
ヒートシンクから熱を奪う方法に応じて、ヒートシンクは能動的放熱と受動的放熱に分けられ、前者は一般的に空冷式ヒートシンクであり、後者は一般的にヒートシンクです。放熱はさらに細分化され、空冷、ヒートパイプ、液冷、半導体冷凍、コンプレッサー冷凍などに分けることができます。
空冷による放熱が最も一般的で、ファンを使用してヒートシンクに吸収された熱を取り除くのは非常に簡単です。比較的安価で設置が簡単というメリットがありますが、温度上昇やオーバークロックなど環境に大きく左右され、放熱性能が大きく左右されます。
ヒートパイプは非常に高い熱伝導率を持つ熱伝達素子です。完全に密閉された真空管内の液体の蒸発と凝縮によって熱が伝達されます。毛細管吸引などの流体原理を利用し、冷蔵庫のコンプレッサーの冷凍と同様の効果を発揮します。非常に高い熱伝導率、良好な等温線、高温と低温の両側の熱伝達面積を任意に変更できる、熱伝達を距離を置いて伝導できる、温度を制御できるなどの一連の利点があります。ヒートパイプで構成される熱交換器は、伝熱効率が高く、構造がコンパクトで、流体抵抗損失が小さいという利点があります。その特殊な熱伝達特性により、チューブ壁の温度を制御して露点腐食を回避できます。
液冷は、ポンプの駆動により液体を強制循環させてラジエーターの熱を奪う方式で、空冷に比べて静かで安定した冷却ができ、環境依存性が少ないという利点があります。ただし、ヒートパイプや液体冷却は価格が比較的高く、設置も比較的面倒です。
一般的に、ラジエーターから熱をもたらす方法に応じて、ラジエーターは能動的放熱と受動的放熱に分けられます。
要するに、受動的な放熱、熱はラジエーターに従って自然に空気中に放出され、放熱の実際の効果はラジエーターのサイズに比例しますが、放熱は自然に放出されるため、実際の効果は自然に大きくなります通常、屋内スペースや低発熱量の部品を冷却するための設備のない機械や装置に使用されます。たとえば、一部の人気のあるコンピューターのマザーボードでは、ノース ブリッジでアクティブ冷却を使用しています。それらのほとんどは、積極的な放熱を使用します。つまり、冷却機や冷却ファンなどの機器に応じて、ヒートシンクの熱を強制的に奪います。放熱効率が高く、機械サイズが小さいのが特徴です。
積極的な放熱は、放熱方法から、空冷放熱、水冷放熱、放熱パイプ放熱、半導体冷凍、有機化学冷却に分けることができます。
1、空冷
空冷による放熱は最も一般的な放熱方法であり、比較的安価な方法でもあります。空冷による放熱は、基本的には放熱ファンによってラジエーターに吸収される熱です。価格が比較的安く、設置が簡単であるという利点があります。
2、水冷熱
水冷の放熱は、ポンプによる液体の強制循環方式によってラジエーターに運ばれる熱を利用するため、空冷に比べて静かで安定した温度低下が得られ、自然環境への依存が少ないという利点があります。水冷放熱器は価格が比較的高く、設置も比較的不便です。また、設置の際は、最大限の放熱効果を得るために、設置方法の特定の指示に従ってください。コストと利便性を考慮して、水冷放熱では一般に熱伝達液体として水を使用するため、水冷放熱ラジエーターは水冷放熱ラジエーターと呼ばれることがよくあります。
3、放熱パイプ
放熱チューブは熱伝導部品に属し、熱伝導の基本原理と冷凍物質の急速な熱対流特性を最大限に利用し、全閉真空ソレノイド内の液体の揮発と固化に応じて熱を伝達します。バルブ。非常に高い熱伝達、優れた等方温度、高温と低温の両側の熱伝導の総面積を自由に変更できる、長距離の熱伝導、温度の制御可能など、一連の利点があります。放熱チューブで構成される熱交換器は、熱伝導効率が高く、構造がコンパクトで、流体機械抵抗損失が小さいなどの利点があります。その熱伝達能力は、既知のすべての金属材料の熱伝達能力をはるかに上回っています。
4、半導体冷凍
半導体冷凍とは、特製の半導体冷凍シートを使用し、電源に接続すると温度差を生じさせて冷却するもので、高温端の熱を適度に放熱できれば、極低温端は冷却され続けます。 。半導体材料の粒子一つ一つに温度差が生じ、冷却シートはその粒子が数十個集まって構成されており、冷却シートの表層2層に温度差が生じます。このような温度差を利用し、空冷・水冷と連携させて高温端の温度を下げることで、優れた放熱性が得られます。半導体冷凍は冷却温度が低く信頼性が高いという利点があり、低温の表面温度はマイナス10℃以下になる可能性がありますが、コストが高すぎる上、温度が低すぎるため短絡故障が発生するため、現在では処理が行われています。半導体冷凍部品の技術は完璧ではなく、使いにくいです。
5、有機化学冷却
率直に言うと、有機化学冷却はいくつかの低温化合物を応用し、溶融時に大量の熱を消化して吸収して温度を下げるものです。これらの側面は、液体窒素および液体窒素の用途でより一般的です。たとえば、液体窒素を使用すると温度をマイナス 20 °C 以下に下げることができますが、液体窒素を使用して CPU 温度を (理論上) マイナス 100 °C 以下に下げる「超異常」ゲーム プレイヤーもいます。価格が比較的高価で遅延時間が短すぎるため、この方法は研究室や極端な CPU オーバークロック愛好家の間で一般的です。
