ラジエーターは熱を放散するために使用される装置です。一部のデバイスは動作中に大量の熱を発生しますが、この過剰な熱はすぐに放散されずに蓄積して高温を発生し、動作中の機器に損傷を与える可能性があります。この時ラジエーターが必要になります。ラジエーターは、加熱装置に取り付けられた良好な熱伝導媒体の層であり、仲介者の役割を果たします。放熱効果を高めるために、熱伝導媒体に基づいてファンなどが追加される場合もあります。しかし、冷蔵庫のラジエーターのように、強制的に熱を取り出して室温よりも低い温度にするなど、ラジエーターは強盗の役割を果たすこともあります。
動作原理
ラジエーターの動作原理は、熱が加熱装置から発生し、ラジエーターに伝達され、次に空気や他の物質に伝達され、熱力学における熱伝達によって熱が伝達されます。熱伝達の主な方法は、熱伝導、熱対流、熱放射です。たとえば、物質が互いに接触した場合、温度差がある限り、どこでも同じ温度になるまで熱伝達が発生します。ラジエーターはこの点を利用し、熱伝導性に優れた材料や薄くて大きなフィン状の構造を採用し、加熱装置からラジエーター、空気やその他の物質への接触面積と熱伝導速度を高めています。
用途
コンピューター
パソコンのCPUやグラフィックカードなどは動作中に廃熱を放出します。ラジエーターは、コンピューターから継続的に放出される廃熱を除去し、コンピューターが過熱して内部の電子コンポーネントが損傷するのを防ぎます。パソコンの放熱に使用されるラジエーターは通常、ファンや水冷を使用します。 [1] さらに、オーバークロック愛好家の中には、液体窒素を使用してコンピューターの大量の廃熱を放散させ、プロセッサーがより高い周波数で動作できるようにする人もいます。
冷蔵庫
冷蔵庫の基本的な機能は食品を冷まして保存することなので、箱内の室温を外し、適切な低温に保つ必要があります。冷凍システムは通常、コンプレッサー、凝縮器、毛細管または熱膨張弁、蒸発器の 4 つの基本コンポーネントで構成されます。冷媒は、低圧力下で低温で沸騰する液体です。沸騰するときに熱を吸収します。冷媒は冷凍システム内を継続的に循環します。コンプレッサーは冷媒のガス圧力を高めて液化状態を作り出します。凝縮器を通過する際に凝縮・液化して熱を放出し、毛細管を通過する際に圧力と温度が低下し、蒸発器を通過する際に沸騰・気化して熱を吸収します。また、今日の冷凍ダイオードの開発と使用には複雑な機械装置はありませんが、効率が悪く、小型冷蔵庫に使用されています。
分類
空冷、熱放散は最も一般的で非常に簡単です。つまり、ファンを使用してラジエーターによって吸収された熱を奪います。価格は比較的安く、設置も簡単ですが、環境に大きく左右されます。例えば、温度が上昇すると放熱性能は大きく影響を受けます。
ヒートパイプは、非常に高い熱伝導率を持った熱伝達素子です。完全に密閉された真空チューブ内で液体を蒸発させ、凝縮させることで熱を伝達します。毛細管吸収などの流体原理を利用して、冷蔵庫のコンプレッサーの冷却と同様の効果を実現します。高い熱伝導率、優れた等温特性、熱流束密度の変動性、熱流方向の可逆性、長距離熱伝達、一定温度特性（制御可能なヒートパイプ）、サーマルダイオードおよびサーマルスイッチの性能などの一連の利点を備えています。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、流体抵抗が低いという利点があります。その特殊な熱伝達特性により、パイプ壁の温度を制御して露点腐食を回避できます。しかし、価格は比較的高いです。
液体冷却では、ポンプの駆動下で液体を循環させ、ラジエーターの熱を奪います。空冷に比べて静かで冷却が安定し、環境依存性が低いという利点があります。しかし、液冷は価格も比較的高く、設置も比較的面倒です。
半導体冷凍では、N 型半導体材料と P 型半導体材料を使用して電気結合を形成します。この回路に DC 電流が接続されると、エネルギー伝達が発生します。電流はN型素子からP型素子の接合部に流れて熱を吸収し、コールドエンドとなります。 P型素子からN型素子の接合部に電流が流れ、熱を放出してホットエンドとなり、熱伝導効果が生じます。 [2]
コンプレッサー式冷凍とは、吸入管から低温・低圧の冷媒ガスを吸入し、コンプレッサーで圧縮し、高温・高圧の冷媒ガスを排気管へ吐出し、冷凍サイクルに動力を供給することで冷凍サイクルを実現します。圧縮→凝縮→膨張→蒸発（吸熱）という冷凍サイクル。エアコンや冷蔵庫など。
もちろん、上記の放熱タイプのほとんどは、最終的には空冷と切り離すことはできません。
