Was ist ein Heatpipe-Kühlkörper?

Der Heatpipe ist ein Wärmeübertragungselement mit extrem hoher transienter Leistung. Es wurde 1964 im Los Alamos National Laboratory (Los Alamos National Laboratory) in den Vereinigten Staaten erfunden und erreichte Ende der 1960er Jahre den Höhepunkt der theoretischen Forschung. Seit den 1970er Jahren wird es häufig im industriellen Bereich eingesetzt.

Es überträgt und wandelt sich durch die Dampf- und Flüssigphasenänderungen des Arbeitsmediums in einer vollständig geschlossenen Vakuumröhre um. Es hat eine extrem hohe Resonanz, die hundertmal höher ist als die variable Kapazität von reinem Kupfer. Es ist als „thermischer Supraleiter“ bekannt. Der CPU-Kühlkörper bietet eine starke Leistung, die herkömmliche luftgekühlte Kühlkörper ohne Heatpipes nicht erreichen können.

1. Grundlegende Einführung

Heatpipe-Kühlkörper ist ein neues Produkt, das durch Verwendung hergestellt wird Mithilfe der Heatpipe-Technologie konnten viele alte Kühlkörper oder Wärmetauscherprodukte und -systeme erheblich verbessert werden.

Wenn das Volumen des Kühlkörpers aus massivem Aluminium oder Kupfer 0,006 m3 erreicht, wird eine Vergrößerung seines Volumens und seiner Fläche den Wärmewiderstand nicht wesentlich erhöhen. Bei diskreten Halbleiterbauelementen mit beidseitiger Wärmeableitung kann der Wärmewiderstand luftgekühlter Kühlkörper aus reinem Kupfer oder reinem Aluminium nur 0,04 °C/W erreichen. Der Heatpipe-Kühlkörper kann 0,01℃/W erreichen. Unter der Bedingung der natürlichen Konvektionskühlung kann die Leistung des Heatpipe-Kühlkörpers um mehr als das Zehnfache gegenüber der des physischen Kühlkörpers gesteigert werden.

2. Das Prinzip der Heatpipe

Die Heatpipe ist ein künstliches Bauteil mit hervorragender Wärmeübertragung. Das üblicherweise verwendete Wärmerohr besteht aus drei Teilen: Der Hauptkörper ist ein geschlossenes Metallrohr mit einer kleinen Menge Arbeitsmedium und einer Kapillarstruktur im Inneren, und Luft und andere Kleinigkeiten im Rohr müssen ausgeschlossen werden. Bei der Funktionsweise der Heatpipe kommen drei physikalische Prinzipien zum Einsatz:

⑴ Im Vakuumzustand sinkt der Siedepunkt der Flüssigkeit;

(2) Die latente Verdampfungswärme derselben Substanz ist viel höher als die fühlbare Wärme;

(3) Die Injektionskraft der porösen Kapillarstruktur auf die Flüssigkeit wechselt mit dem Flüssigkeitsfluss.

3. Die Vorteile der Heatpipe

Seit dem Aufkommen von Heatpipes hat das Wärmeableitungssystem leistungselektronischer Geräte eine Neuentwicklung erfahren. Unabhängig davon, wie die Wärme abgeführt wird, ist das wärmeabgebende Medium Luft, der Rest sind Schleifenverbindungen. Der Anwendungsbereich erweitert sich rasant. Da das selbstkühlende Wärmeableitungssystem des Heatpipes keinen Lüfter benötigt, keinen Lärm verursacht, wartungsfrei, sicher und zuverlässig ist, kann die Luftkühlung oder sogar die Selbstkühlung des Heatpipes das Wasserkühlungssystem ersetzen und so Volumen und damit verbundene Investitionen in Zusatzausrüstung sparen. Die Heizelemente können konzentriert oder sogar abgedichtet werden, und der Wärmeableitungsteil kann nach außen oder weit weg verlegt werden, was Staub, Feuchtigkeit und Explosionen verhindern und die Sicherheit, Zuverlässigkeit und den Anwendungsbereich elektrischer Geräte verbessern kann.