Mis on soojusjaotur?

Soojusjaotur on seade, mis aitab soojusallikast soojust soojusvahetisse hajutada. See on üsna keeruline viis öelda, et soojusvaheti aitab hoida seadmeid või seadmeid jahedana või mõnel juhul kuumana, viies soojuse tekkekohast sinna, kus see peab olema. Tavaliselt on see vajalik siis, kui soojusvahetusvahend või koht, kuhu soojus peab minema, ei suuda ise vajalikku kogust soojust neelata. Selle teooria headeks näideteks on roostevabast terasest kööginõude vasest alused või suure vooluga elektrooniliste komponentide ribidega jahutusradiaatorid. Vasest alus aitab roostevabast terasest potil soojust imada ja säilitada ning jahutusradiaator aitab mikroprotsessoril soojust eraldada.

Soojusülekanne või õigemini piisav soojusülekanne ei ole alati nii lihtne mõiste, kui võib tunduda. Piisava soojuse saamine ühest kandjast või materjalist teise sõltub mitmetest tehnilistest teguritest, mis võivad mõnikord probleemi täielikult segada. Peamine probleem selles osas on erinevate materjalide soojusvoo tiheduse erinevus. Lihtsamalt öeldes tähendab see, et mõned materjalid vajavad sama palju soojust neelamiseks palju suuremat kokkupuuteala kui teised. Tavaliselt elektroonikakomponentidele paigaldatavad jahutusradiaatorid või õlisoojendi või radiaatori ribid on näited sellest, kuidas soojusjaoturi teooria töötab selle probleemi lahendamiseks.

Näiteks suure võimendusega transistori pindala tekitab palju rohkem soojust, kui sellega kokkupuutuv õhk suudab mis tahes aja jooksul neelata. Selle nähtuse vältimiseks kinnitatakse transistori külge soojusjaotur või jahutusradiaator. Tavaliselt on see raske vasest või alumiiniumist alus, mille pinnalt ulatub välja suur hulk uime. Sellega saavutatakse soojusallikaga kokkupuutuva õhu mahu suur suurenemine, mis tühistab transistori ja õhu vahelise soojusvoo tiheduse erinevuse. Sel viisil saab peajaoturist esmane soojusvaheti mehhanism, mis aitab sekundaarsel soojusvahetil, õhul, genereeritud soojusenergiat tõhusalt absorbeerida.

Ilmselgelt on soojusjaoturi kasutamine piiratud rakendustega, kus sekundaarne vahetuskeskkond ei suuda ületada soojusvoo tiheduse erinevusi selle ja soojusallika materjali vahel. Soojusjaoturi materjalid peaksid olema head soojusjuhid ning pinnaprofiil tuleb üsna hoolikalt arvutada, et pakkuda maksimaalset kokkupuudet ja ringlust. Soojusallika ja jaoturi vaheline ühendus peab olema ka võimalikult tõhus termiline läbipääs. Selleks kantakse pindadele sageli enne soojusjaoturi kinnitamist soojusülekandepastasid.