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Wärmeableitungsprinzip des Heatpipe-Kühlkörpers
Heatpipe-Kühlkörper bestehen aus abgedichteten Rohren, Dochten und Dampfkanälen. Der flüssigkeitsabsorbierende Docht umgibt die Rohrwand des verschlossenen Rohres und ist mit flüchtiger, gesättigter Flüssigkeit getränkt. Bei dieser Flüssigkeit kann es sich um destilliertes Wasser, Ammoniak, Methanol oder Aceton usw. handeln. Heatpipe-Heizkörper, die mit Flüssigkeiten wie Ammoniak, Methanol und Aceton gefüllt sind, haben auch bei niedrigen Temperaturen eine gute Wärmeableitungsfähigkeit.
Wenn der Heatpipe-Radiator in Betrieb ist, absorbiert seine Verdampfungssektion die von der Wärmequelle (Leistungshalbleiterbauelemente usw.) erzeugte Wärme, wodurch die Flüssigkeit im flüssigkeitsabsorbierenden Kernrohr siedet und sich in Dampf verwandelt. Der Dampf mit Wärme bewegt sich von der Verdampfungssektion des Heatpipe-Kühlers in seine Kühlsektion. Wenn der Dampf Wärme an die Kühlsektion abgibt, kondensiert der Dampf zu Flüssigkeit. Die kondensierte Flüssigkeit kehrt durch die Kapillarwirkung des flüssigkeitsabsorbierenden Dochts an der Rohrwand in die Verdampfungssektion zurück und wiederholt den oben genannten Zyklusprozess, um die Wärme kontinuierlich abzuleiten.
Thermisches Verhalten von Heatpipe-Kühlkörper
Der Heatpipe-Kühlkörper ist ein hocheffizientes Wärmeableitungsgerät mit einzigartigen Wärmeableitungseigenschaften. Das heißt, es hat eine hohe Wärmeleitfähigkeit, und die Temperaturverteilung entlang der axialen Richtung zwischen seinem Verdampfungsabschnitt und dem Kühlabschnitt ist gleichmäßig und im Wesentlichen gleich.
Der Wärmewiderstand eines Kühlkörpers wird durch die Wärmeleitfähigkeit des Materials und die effektive Fläche innerhalb des Volumens bestimmt. Wenn das Volumen eines massiven Aluminium- oder Kupferheizkörpers 0,006 m³ erreicht, kann eine Vergrößerung des Volumens und der Fläche den Wärmewiderstand nicht wesentlich verringern. Bei diskreten Halbleiterbauelementen mit doppelseitiger Wärmeableitung kann der Wärmewiderstand eines luftgekühlten Kühlkörpers aus Kupfer oder Aluminium nur 0,04 °C/W erreichen. Der Heatpipe-Radiator kann 0,01 °C/W erreichen. Unter der Bedingung der natürlichen Konvektionskühlung kann die Leistung des Heatpipe-Kühlers um mehr als das Zehnfache verbessert werden als die des Feststoffkühlers.
Heatpipe-Kühlkörper haben folgende Vorteile:
Die thermische Reaktion ist schnell und ihre Fähigkeit, Wärme zu übertragen, ist mehr als 1000-mal größer als die von Kupferrohren gleicher Größe und gleichen Gewichts.
Kleine Größe und geringes Gewicht;
Eine hohe Wärmeableitungseffizienz kann das Wärmeableitungsdesign von elektronischen Geräten vereinfachen, z. B. die Umstellung der Luftkühlung auf Selbstkühlung.
Es ist keine externe Stromversorgung erforderlich, und während der Arbeit ist keine besondere Wartung erforderlich.
Es hat sehr gute isotherme Eigenschaften, nach dem Wärmeausgleich ist der Temperaturgradient zwischen dem Verdampfungsabschnitt und dem Kühlabschnitt recht gering, was ungefähr als 0 angesehen werden kann;
Sicherer und zuverlässiger Betrieb, keine Verschmutzung der Umwelt.
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