jäähdytyselementtiin

Jäähdytyselementti, joka tunnetaan myös englanniksi nimellä heat sink, on passiivinen jäähdytyskomponentti, jonka tarkoituksena on hajottaa lämpöä lämmönlähteestä ympäröivään väliaineeseen, yleensä ilmaan. Jäähdytyselementit ovat välttämättömiä laitteissa, joissa syntyy huomattavaa lämpöä, kuten tietokoneiden suorittimissa, grafiikkakorteissa, tehoelektroniikassa ja valaistuksessa.

Perinteisesti jäähdytyselementit valmistetaan materiaaleista, jotka johtavat lämpöä hyvin, kuten alumiinista tai kuparista. Niiden rakenne on tyypillisesti suunniteltu maksimoimaan pinta-ala, jotta lämmönvaihto ympäröivään väliaineeseen tehostuu. Tämä saavutetaan yleensä lisäämällä eviä, piikkejä tai muita ulokkeita, jotka kasvattavat jäähdytyselementin kokonaispinta-alaa verrattuna sen tilavuuteen.

Jäähdytyselementin toiminta perustuu lämmönjohtavuuteen ja konvektioon. Lämmönlähde luovuttaa lämpöä suoraan jäähdytyselementin pohjaan. Tämän jälkeen lämpö johtuu elementin materiaalia pitkin sen eviä ja lopulta siirtyy ympäröivään ilmaan konvektion avulla. Ilman liike, joko luonnollinen tai pakotettu (esimerkiksi tuulettimella), on kriittistä tehokkaalle jäähdytykselle. Mitä tehokkaammin lämpöä saadaan siirrettyä ilmaan, sitä paremmin laite pysyy käyttölämpötilassaan.

Eri sovelluksissa käytetään erilaisia jäähdytyselementtityyppejä, jotka vaihtelevat koosta, muodosta ja monimutkaisuudeltaan. Yksinkertaisimmista prässätyistä alumiinilevyistä aina monimutkaisiin, koneistettuihin kuparielementteihin, joiden joukossa voi olla myös nestejäähdytysratkaisuja. Jäähdytyselementin valinta riippuu lämmönlähteen tehosta, tilan saatavuudesta ja vaaditusta jäähdytystehokkuudesta.