工業散熱器的結構組成為散熱排管、進出總管、框架。 其中，散熱排管由散熱管束組成，散熱管由基管和翅片組成。散熱管質量決定換熱效果，散熱管排列方式影響空氣阻力，散熱管安裝方式決定承受溫差（熱脹冷縮）能力。 常用散熱排管安裝方式：框架固定式（SRZ型、SRL型、S型）、框架支撐式（GL型、U型）。 其中，框架固定式，散熱管直接焊接到框架箱盒，結果簡單，一般用于180℃以下熱媒或冷媒；框架支撐式，散熱管穿過框架多孔板，與連通管（或彎頭）焊接，一般用于180℃以上熱媒。 常用散熱管類型：鋼制散熱管（鋼管繞鋼翅片、熱鍍鋅處理）、鋼鋁復合散熱管（鋼管軋鋁翅片）、銅制散熱管（銅管繞銅翅片、搪錫處理）、銅鋁復合散熱管（銅管軋鋁翅片）、不銹鋼散熱管（不銹鋼管繞不銹鋼翅片、高頻焊）。 其中，鋼制散熱管，熱鍍鋅是關鍵，可以填充縫隙、穩固翅片、傳熱、防腐；銅制散熱管，搪錫是關鍵。
實際上，任何類型的散熱器基本上都會同時使用以上三種熱傳遞方式，只是側不同罷了。比如普通的CPU散熱器，CPU散熱片與CPU表面直接接觸，CPU表面的熱量通過熱傳導傳遞給CPU散熱片；散熱風扇產生氣流通過熱對流將CPU散熱片表面的熱量帶走；而機箱內空氣的流動也是通過熱對流將 CPU 散熱片周圍空氣的熱量帶走，直到機箱外；同時所有溫度高的部分會對周圍溫度低的部分發生熱輻射。
當熱量傳到散熱器的頂部后，就需要盡快地將傳來的熱量散發到周邊環境中去，對風冷散熱器而言就是要與周圍的空氣進行熱交換。這時，熱量是在兩種不同介質間傳遞，所依循的公式為Q=α X A X ΔT，其中ΔT為兩種介質間的溫差，即散熱器與周圍環境空氣的溫度差；而α為流體的導熱系數，在散熱片材質和空氣成分確定后，它就是一個固定值；其中重要的A是散熱片和空氣的接觸面積，在其他條件不變的前提下，如散熱器的體積一般都會有所限制，機箱內的空間有限，過大會加大安裝的難度，而通過改變散熱器的形狀，增大其與空氣的接觸面積，增加熱交換面積，是提高散熱效率的有效手段。要實現這一點，一般通過用鰭片式設計輔以表面粗糙化或螺紋等辦法來增大表面積。
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