Τεχνολογία ψύξης σωλήνων θερμότητας με εξαιρετικά ελαφριά τριχοειδή

Οι τριχοειδείς σωλήνες θερμότητας, λόγω του απλού σχεδιασμού, του χαμηλού κόστους, της ευέλικτης σχεδίασης και της καλής ικανότητας απαγωγής θερμότητας, μπορεί να είναι η πιο δημοφιλής λύση για τα σύγχρονα μικροηλεκτρονικά εξαρτήματα διαχείρισης θερμότητας. Σε smartphone και φορητούς υπολογιστές, ισιώστε την καθολική σωληνοειδή σχεδίαση για περαιτέρω συμπίεση. Η αρχή των σωλήνων θερμότητας είναι να διαδίδεται η περίσσεια θερμότητας που εκπέμπεται από τα μικροηλεκτρονικά εξαρτήματα μέσω της μετατροπής λανθάνουσας θερμότητας του ρευστού εργασίας σε ένα θάλαμο κενού. Το κρύο και το ζεστό άκρο της δομής του περιβλήματος χρησιμεύουν ως εξατμιστές και συμπυκνωτές αντίστοιχα, ενώ η λειτουργία του μεσαίου τμήματος είναι να παρέχει κανάλια για (i) ροή ατμού (από το θερμό άκρο στο ψυχρό άκρο) και (ii) ροή συμπυκνώματος ( από το ψυχρό άκρο στο θερμό άκρο) μέσω τριχοειδούς δράσης μέσω της δομής του φυτιλιού μέσω της κεντρικής κοίλης περιοχής. Στη μέση, ο ατμός και το συμπύκνωμα ρέουν προς την αντίθετη κατεύθυνση, που χωρίζονται από μια διεπαφή ελεύθερης επιφάνειας που προκαλείται από τη δύναμη ροής επιφανειακής τάσης. Ο σχεδιαστικός στόχος ενός σωλήνα θερμότητας είναι να μειώσει τη θερμοκρασία λειτουργίας των εξαρτημάτων που συνδέονται στον εξατμιστή επιτρέποντας τη μεταφορά θερμότητας κατά μήκος του σωλήνα θερμότητας και τη διάχυση στο άκρο του συμπυκνωτή.

Πρόσφατα, ο καθηγητής Kiju Kang από το Εθνικό Πανεπιστήμιο Chonnam στη Νότια Κορέα σημείωσε την τελευταία πρόοδο στις θερμικές λύσεις για ηλεκτρονικά συστήματα ψύξης. Οι τριχοειδείς σωλήνες θερμότητας είναι μια αποτελεσματική θερμική λύση για συμπιεσμένα ηλεκτρονικά συστήματα ψύξης, παρέχοντας μια εξαιρετικά ελαφριά θερμική λύση σωλήνων θερμότητας για κινητές εφαρμογές. Σε αυτή τη μελέτη, το κέλυφος που περικλείει τη διαδικασία αλλαγής φάσης του ρευστού εργασίας σχηματίστηκε με πάχος~40 μ. Κατασκευάστηκε από χημική επιμετάλλωση m. Επιπλέον, η δομή του φυτιλιού που μεταφέρει το συμπύκνωμα στην πηγή θερμότητας μέσω τριχοειδών αγγείων επιστρώνεται επίσης χημικά στην εσωτερική επιφάνεια του περιβλήματος, σχηματίζοντας ένα μικροπορώδες στρώμα πάχους 100 μΜ.

Αυτή η δομή φυτιλιού υπερυδροφιλοποιείται διαδοχικά σχηματίζοντας μαύρισμα με νανο υφή στο μικροπορώδες στρώμα φυτιλιού. Η αποτελεσματική πυκνότητα του πρωτοτύπου μας υπέρελαφρου σωλήνα θερμότητας (UHP), ως μέτρο του ελαφρού βάρους, δείχνει ότι κατά μέσο όρο, εμπορικά προϊόντα του ίδιου τύπου με πυρήνες από πυρήνες χαλκού παρόμοιων εξωτερικών διαστάσεων έχουν μειωμένο βάρος κατά 73% (π.χ. περίπου 2,7 g σε σύγκριση με ~10,0 g), ενώ παρέχει ισοδύναμη απαγωγή θερμότητας. Επιπλέον, λόγω της πρόσθετης απαγωγής θερμότητας του εξαιρετικά λεπτού κελύφους τοιχώματος και του πυρήνα του λαμπτήρα, το uHP λειτουργεί με 25% μείωση της θερμοκρασίας του εξατμιστή.