カスタムヒートシンクはどのように機能しますか?

カスタムヒートシンクはどのように機能しますか?

ヒートシンクは、熱機器からの熱の流れを増加させるコンポーネントです。 これは、デバイスの作業表面積と、表面積全体を流れる極低温流体の量を増やすことによって実現されます。 各デバイスの構成に応じて、さまざまな冷却設計、デザイン、および機能が見つかりました。 この記事の上部の画像ではストレート フィン ヒートシンクを確認できますが、下の画像ではオープン フィン ヒートシンクを確認できます。 各ヒートシンクは、次のバリエーションが可能なアプリケーションで価値があります。

カスタムヒートシンクはどのように機能しますか?

ヒートシンクは、重要なコンポーネントから熱を取り除くことによって機能します。 ほとんどすべてのヒートシンクは、次の 4 つの基本的な手順でこのタスクを実行します。

1. 熱源が熱を発生します。 熱源は、熱を生成し、適切に機能するために熱を除去する必要がある次のようなシステムです。

2. 熱源から熱が伝達されます。 ヒート パイプもこのプロセスに役立ちますが、これらのコンポーネントについては個別に説明します。 ヒートシンクと直接接触すると、熱は自然伝導によってヒートシンクに入り、熱源から運び去られます。 ヒートシンク材料の熱伝導率は、このプロセスに直接影響します。 これが、ヒートシンク構造の一般的な材料が、銅やアルミニウムなどの熱伝導率の高い材料である理由です。

3. 熱はカスタム ヒートシンク全体に分散されます。 熱は自然伝導によってヒートシンクを自然に通過し、高温から低温の環境では、熱は熱勾配全体を通過します。 これは、ヒートシンクの熱プロファイルが一貫していないことを意味します。 そのため、ヒートシンクは通常、熱源に向かって熱くなり、ヒートシンクの端に向かって冷たくなります。

4. カスタム ヒートシンクから熱が除去されます。 このプロセスは、ヒートシンクとその作動流体 (通常は空気または非導電性液体) の温度勾配に依存します。 作動流体は、カスタム ヒートシンクの暖かい表面を通過し、熱拡散と対流によって表面から周囲の環境に熱を伝達します。 この段階でも、温度勾配に依存してヒートシンクから熱を放散します。 したがって、周囲温度がヒートシンクよりも低くない場合、対流とそれに続く熱放散は発生しません。 このステップの間、ヒートシンクの全体的な表面積も良好になります。 表面積が大きいため、熱拡散と対流の面積が増加します。

アクティブおよびパッシブ カスタム ヒートシンク

ヒートシンクは、アクティブ、パッシブ、またはハイブリッド構成でよく使用されます。