二相冷却
ヒートパイプとベイパーチャンバーはどちらも同じ二相冷却プロセスを利用しています。液体は熱源で蒸発し、蒸気になります。この蒸気は、ヒートパイプまたはベイパーチャンバーのキャビティを通ってパイプまたはチャンバー内のより涼しい場所に移動し、凝縮します。毛細管現象により、凝縮した液体は芯を通ってホットスポットに戻ります。
ヒートパイプをヒートパイプにする理由は何ですか?
ヒートパイプは、それがどのように聞こえるかに非常に近いです。もちろん、熱を伝導するために使用されるパイプです。しかし、パイプは芯を含むように変更され、パイプに取り付けられたすべての液体を小売りするために密閉されています。ヒートパイプはさまざまな材料で作ることができますが、銅と水は金属と作動流体のお気に入りです。銅はすでに高い導電性を持ち、市販されており、製造プロセス中に簡単に操作できます。水の凍結から蒸発までの作業温度範囲はほとんどの用途をカバーするため、ヒートパイプの大部分はその中で水を使用します。
ベイパーチャンバーをベイパーチャンバーにする理由は何ですか?
ベイパーチャンバーは、パイプではなくチャンバー内に蒸気を収容するため、ヒートパイプに似ているため、「ベイパーチャンバー」です。ベイパーチャンバーには、流体を熱源に戻すための芯もあります。この蒸気空間と芯構造を収容するパイプの代わりに、蒸気室は通常、流体を保持するために一緒に密封された2つのプレートを使用します。
ヒートパイプとベイパーチャンバー
ヒートパイプとベイパーチャンバーを比較する場合、最大の違いは熱の広がりの方向です。ヒートパイプは軸に沿って集束された高い有効熱伝導率を有するが、ベイパーチャンバはより2次元の平面熱伝達方向を有する。
ベイパーチャンバーを使用すると、より多くの方向に熱を伝達できるため、2次元の方が1次元よりも優れていますよね? 常にではありません。一部のベイパーチャンバー工法は、取り付け力の影響を受けやすいが、最近の進歩により、ベイパーチャンバーの弾力性が向上している。ほとんどのアプリケーションでは、冷却されるサーマルインターフェイス材料とデバイスへの非常に良好な接触を確保するために、ヒートシンクに機械的負荷が必要です。この負荷は、銅製の蒸気室が蒸気空間を圧縮せず、芯構造を損傷する可能性があるために処理するには大きすぎることがあります。これは、より高度で構造的に安定したステンレス鋼の超薄型ベイパーチャンバーが効果的なソリューションである場所です。
一方、ヒートパイプは一般に、ベイパーチャンバーよりも支持されていないスペースが少なくなります。これにより、ヒートパイプは極端な機械的ストレスをより適切に処理できます。ヒートパイプを曲げて、熱をルーティングするときに追加の制御を行うこともできます。ヒートパイプを特定の用途により適したより最適化された形状に曲げることで、高い熱伝達率を1次元から2次元に少し近づけたものに変換できます。
魔神の二相冷却
Genieは、ヒートパイプをシミュレートするための包括的なモデルを使用しています。Genieはかなりシンプルなヒートパイプインターフェースを備えており、ベースに埋め込まれたストレートヒートパイプのみを処理できます。魔神はまた、熱源の近くにヒートパイプを均等に配置します。しかし、ヒートパイプがベースの熱拡散をどのように改善できるかを理解するには、優れたツールです。ヒートパイプとベイパーチャンバーの両方を正確にシミュレートするより高度なシミュレーションツールをお探しの場合は、SmartCFDをご覧ください。
Boyd設計エンジニアは、ヒートパイプを使用できるいくつかのクレイジーな方法に精通しています。特に特定の用途にヒートパイプを他にどのように適用できるかについて質問がある場合は、お気軽にお問い合わせください
