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热管散热器和均温板散热器

发布来源:昆山艾特利热导科技有限公司  发布日期: 2023-05-12  访问量:548
热管散热器
散热器以其简易、经久耐用和实用性强等优点广泛运用于汽车行业、空调器等关键工业生产行业领域。热管散热器由多个并排排布或相互交错排布的散热管和平形翘片构成,工程项目现实中,冷却液的在流过散地热管的与此同时将热量传递到翘片,再经大气带去翘片上的热能。
大量研究表明,尽管水管侧的单位面积换热能力是空气侧的10-50倍,但空气侧仍凭借其大面积的特点完成散热器 80%以上的散热量;空气为低密度流体,克服摩擦阻力的功耗相较于所传递的热量无法忽略,因此对散热器空气侧性能的分析是散热器设计计算的重要着眼点。
散热器传热过程,由水泵提供循环压力驱动冷却液流经需降温部件后温度升高,高温冷却液通过强制对流换热将热量传递给散热水管。
水管一般采用热导率高的金属材料,从而保证热量能快速传导到与水管紧密接触的翅片上。
在外部空气横向掠过散热器时,通过对流换热,带走翅片表面以及散热水管外壁上的大部分热量,进而完成整个散热过程。

散热器空气侧的优化主要集中在翅片间距、翅片效率和翅片型式三方面。在一定范围内增大波纹角有利于改善散热器综合性能。随着波纹高度的增加,散热器的因子较平翅片有较大的优化翅片上开圆形孔、方形孔、三角形孔散热性能较不开孔分别提高 8.5%、13.6%、18.4%,其中三角形孔压降较小。

均温板散热器
均温板散热器(VCH)由密封的铜板构成,并填充有少量流体(例如去离子水),使热量能够迅速从热源中散发出去。均温板散热器内部有一个支撑结构,可防止腔壁弯曲,均温板在形式上被称为热管,是散热器基板的比较好散热选择之一,通常用于高功率设备。均温板一般与翅片结合在一起,从而达到高效散热的目的。
VCH可以与铝或铜散热器合成在一起,简单的方法是将均温板焊接到挤压散热器的底部。还有一种更高效散热的方法就是将冲压好的翅片直接焊接到均温板的表面。为了提高产品完整性,一般会选择扣合鳍和拉链鳍。
均温板由内壁具有微结构的密封真空容器和少量与其自身气体平衡的工作流体组成。真空容器通常由铜制成,并围绕周边密封。
内壁的微结构可以由许多不同的物质制成。比较常见的方法是将铜粉烧结到容器的内壁。许多流体可用作VCH的工作流体。但是,在大多数CPU,GPU和LED冷却应用中,通常会选择水作为工作流体,因为水的潜热高,表面张力高,热导率高,且基于成本和环境方面的考虑等。
腔室内的低压使流体在比其正常沸腾温度低得多的温度下蒸发。当对VCH施加热量时,该位置附件的流体立即蒸发并充满整个腔室(由压差驱动)。
当蒸汽与较冷的内壁表面接触时,蒸气凝结并释放出热量,冷凝的流体通过微结构的毛细作用返回热源。
随着汽化和冷凝循环的重复,将热源热量移动到整个腔室中,从而在腔室表面形成均匀的温度分布。
在合适的设计下,均温板的散热性可比铜散热器提高10-30%。在某些设备应用中,使用均温板则无需在散热器顶部安装风扇,也可以将温度降低到理想度数,提高了散热系统的可靠性且消除了噪音。
对于某些需要使用超薄散热器的设备,均温板散热器是理想的选择。另外,由于其内部腔室结构,均温板的腔室比固态腔室轻得多,因此会更轻便。
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