ヒートシンクとは何ですか？どのように機能しますか？

コンピューターを使用すると、ある程度の熱が発生します。グラフィックの重いゲームをプレイするなど、負荷の高いタスクを実行すると、より多くの熱が発生します。発生する熱の量は、コンピューターのパフォーマンスに反比例します。つまり、コンピューターは高温になるとパフォーマンスが低下します。コンピューターの温度を下げるために、さまざまなコンポーネントがインストールされます。ヒートシンクはこれらのコンポーネントの 1 つです。この記事では、ヒートシンクとは何か、どのように機能するかについて説明します。

ヒートシンクとは何ですか?

ヒートシンクは、電子部品に取り付けられ、熱放散のプロセスを高速化する金属片です。電子部品によって発生した熱を、その中に含まれる流体媒体に伝達する熱交換器です。

ヒートシンクはさまざまなデザインがありますが、すべてのヒートシンクの機能は同じです。すべてのヒートシンクは、熱を環境に伝達するための媒体として流体を使用します。

ヒートシンクはどのように機能しますか?

ヒートシンクはコンピューターの重要なコンポーネントです。ヒートシンク付きのコンピューターは、ヒートシンクなしのコンピューターよりも冷却速度が速く、効率も高くなります。ヒートシンクの仕組みを見てみましょう。

ヒートシンクは、CPU、GPU などの電子部品に取り付けられており、隆起したフィンが付いています。これらのフィンは、ヒートシンクの表面積を増やします。コンピューターのケースを開けると、CPU に取り付けられた隆起したフィンが付いた金属構造物を見たことがあるかもしれません。

ヒートシンクの動作プロセスは単純です。伝導と対流が動作原理です。

• 電子部品によって発生した熱は、伝導によって、その部品に取り付けられたヒートシンクに伝達されます。伝導とは、直接接触によって熱が 1 つの物体から別の物体に伝達されるプロセスです。伝導プロセスが発生するには、2 つの物体が互いに接触している必要があります。
• ヒートシンクに伝達された熱は、ヒートシンクのベースからフィンへと伝わります。ヒートシンクには多数のフィンがあるため、伝達された熱はすべてのフィンに分散されます。
• 熱は対流によってヒートシンクのフィンから作動流体に伝達されます。対流とは、流体を介して熱が物体から別の物体に伝達されるプロセスです。ほとんどのヒートシンクでは、作動流体は空気です。
• 空気の流れによって、熱は周囲の環境に伝わります。

ヒートシンクの種類

ヒートシンクには一般的に次の 2 つのタイプがあります。

• パッシブ ヒートシンク: パッシブ ヒートシンクは、隆起したフィンが付いた金属片です。自然な空気の流れを通じて、作動流体 (空気) を通じて熱を環境に伝達します。パッシブ ヒートシンクは、アクティブ ヒートシンクほど効果的ではありません。
• アクティブ ヒートシンク: アクティブ ヒートシンクは、追加の熱源を使用して環境に熱を伝達します。たとえば、ヒートシンクにファンを取り付けると、アクティブ ヒートシンクになります。アクティブ ヒートシンクは、ファンの助けを借りて、より速く環境に熱を伝達します。

最適なヒートシンクのタイプは何ですか?

アクティブ ヒートシンクは、最適なタイプのヒートシンクです。これは、アクティブ ヒートシンクがパッシブ ヒートシンクよりも速く環境に熱を伝達するためです。通常、アクティブ ヒートシンクはファンを使用して放熱率を高めます。

ファンはヒートシンクですか？

いいえ、ファンはヒートシンクではありません。ファンは空気を吹き出して気流を増やすためのものです。ヒートシンクに取り付けることで放熱率を高めることができます。ファン付きのヒートシンクは、ファンなしのヒートシンクよりも性能が高くなります。