ラジエーターの熱放散方法

熱散逸法は、ラジエーターが熱を放散する主な方法を指します。熱力学では、熱散逸は熱の移動であり、熱伝達の3つの主な方法があります：伝導、対流、および放射線。物質自体を介したエネルギーの移動または物質が物質と接触するときは、熱伝導と呼ばれます。これは、熱伝達の最も一般的な形態です。たとえば、CPUヒートシンクベースとCPUとの間の直接的な接触は、熱伝導に属します。熱対流とは、流れる流体（ガスまたは液体）が熱帯経路に沿って熱を伝達する方法を指します。コンピューターケースの冷却システムでは、一般的に使用される方法は、冷却ファンがガスの流れを駆動する「強制熱対流」です。熱放射とは、放射線による熱の移動を指し、最も一般的なのは太陽放射です。これらの3つの熱散逸方法は分離されておらず、毎日の熱伝達では、それらはすべて同時に発生し、協力します。
実際、ほとんどすべてのタイプのラジエーターは、上記の3つの熱伝達方法を同時に使用し、異なる重点を置いています。たとえば、通常のCPUヒートシンクでは、CPUヒートシンクはCPU表面と直接接触しており、CPU表面の熱は熱伝導を介してCPUヒートシンクに伝達されます。冷却ファンは気流を生成し、熱対流を介してCPUヒートシンクの表面の熱を運びます。シャーシ内の空気の流れは、熱対流によっても運ばれます。これにより、CPUヒートシンクの周りの空気からの熱がシャーシの外側に到達するまで取り除きます。同時に、高温のすべての部品は、低温で周囲の部分に熱放射を放出します。
ラジエーターの熱散逸効率は、ラジエーター材料の熱伝導率、ラジエーター材料の熱容量と熱散逸培地の熱容量、ラジエーターの有効熱散逸面積などのパラメーターに関連しています。
ラジエーターから熱が奪われる方法に応じて、それは活性熱散逸と受動的な熱散逸に分けることができます。前者は一般的に空冷ラジエーターであり、後者は一般的にラジエーターフィンです。熱散逸方法のさらに下位区分は、空気冷却、熱パイプ、液体冷却、半導体冷却、コンプレッサー冷却などに分割できます。
空気冷却は最も一般的で非常にシンプルな方法です。これは、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除去することです。比較的低価格と単純な設置の利点がありますが、高温上昇やオーバークロックなど、環境に大きく依存しており、熱散逸性能に大きく影響します。
熱パイプは、熱伝導率が非常に高い熱伝達要素の一種です。完全に密閉された真空チューブ内の液体の蒸発と凝縮を介して熱を伝達します。毛細血管吸引などの流体の原理を使用して、冷蔵庫コンプレッサーのものと同様の冷却効果を達成します。熱パイプで構成される熱交換器には、極端に高い熱伝導率、良好な等温特性、高温および寒冷側の調整可能な熱伝達領域、長距離熱伝達、温度制御など、一連の利点があります。また、熱伝達効率が高く、コンパクトな構造が低く、液体抵抗が低くなっています。独自の熱伝達特性により、パイプ壁の温度を制御して、露点腐食を避けることができます。
液体冷却とは、液体を使用して、ポンプの駆動下でラジエーターから強制的に循環して熱を除去します。空冷と比較して、静かさ、安定した冷却、環境への依存度が低いという利点があります。しかし、ヒートパイプと液体冷却の価格は比較的高く、設置も比較的複雑です。
ラジエーターを選択する場合、実際のニーズと経済状況に従って選択できます。原則は、十分であるということです。