ノートパソコンの冷却におけるヒートパイプとジッパーフィンの重要性

ラップトップのサーマルモジュールでは、3つの重要な要素は、ヒートパイプ、クーリングファン、および冷却ジッパーフィンです。 さらに、それらの間の接触面積と熱伝導効率を改善するために使用される要素があります。

CPU、GPU、ビデオメモリ、電源モジュールなどのチップの表面は、銅製のヒートシンクの層で覆われています。 チップとヒートパイプの間の媒体として、その主なタスクは、チップから熱をすばやく「抽出」することです。これにより、接触面積が増加し、熱放散面積も拡大します。

同時に、チップとヒートシンクの間、およびヒートシンクとヒートパイプの間にフィラーとしてサーマルグリースの層もあります。 真に「ストレス」のある熱設計では、ヒートシンクとヒートパイプの表面も細かく研磨する必要があります。銅製ヒートシンクとヒートパイプの表面は一般に非常に粗く、熱との完全な接触に影響します。マイクロレベルの導電性シリコングリース。

ヒートパイプは純銅製の中空金属パイプです。 CPU / GPUチップと接触する部分が「蒸発端」であり、冷却フィンと接触する部分が「凝縮端」です。 ヒートパイプは凝縮液（純水など）で満たされています。 その動作原理は、チップ表面の高温がヒートパイプの蒸発端の液体を蒸気に変換し、チューブキャビティに沿ってヒートパイプのテール（凝縮端）に移動することです。 この領域は比較的低温であるため、高温の蒸気はすぐに液体になり、毛細管現象によってヒートパイプの内壁に沿って元の位置に戻り、サイクルごとに熱伝達サイクルが完了します。

ラップトップサーマルモジュールの設計では、直径が粗く、ヒートパイプの数が多いほど、熱伝導効率が高くなります。 ただし、ヒートパイプの凝縮部の高温蒸気を最短時間で液体に還元するために、冷却フィンの要件も高くなっています。

冷却フィンは、電子工学設計の分野では「パッシブ冷却要素」に分類されます。 その材料は主にアルミニウムと銅です。 その動作原理は、対流の形でヒートパイプから伝達された熱を放散することです。 放熱効率は表面積に依存します。

冷却フィンは独立して存在することはできないことに注意してください。 冷却フィンのグループは、冷却ファンと対応する冷却出口に対応している必要があります。 15W以上のTDPプロセッサを搭載したラップトップの場合、冷却フィンはチップから放出される熱にまったく対応できません。 これらの熱は、外部から吸入された冷たい空気を介してファンによって追い払われる必要があります！