Hochleistungs-Loop-Heatpipe-Kühltechnologie

Loop-Heatpipe ist ein neuartiger Heatpipe-Typ, der die Vorteile eines schnellen Starts, einer guten Temperaturgleichmäßigkeit und einer hohen Wärmeübertragungsleistung bietet. Es wird häufig im Bereich thermischer Lösungen eingesetzt.

Bei der Anwendung von Loop-Wärmerohren zur Lösung des thermischen Problems von Hochleistungschips stößt man jedoch auf die Probleme hoher Herstellungskosten und schwieriger Verarbeitungstechnologie. Daher ist es notwendig, das kostengünstige Wärmeableitungsmodul für Schleifenwärmerohre zu untersuchen. Basierend auf der Herstellung von Einzelschleifen-Wärmerohren und der kombinierten Anwendung von Mehrfachschleifen-Wärmerohren erfüllt dieses Dokument die Anforderungen von Hochleistungs-Wärmeableitungsmodulen, reduziert die Herstellungsprozessschwierigkeiten von Schleifen-Wärmerohren und die Herstellungskosten von Wärmeableitungsmodulen. und hat eine positive praktische Bedeutung für die Forschung und Entwicklung sowie die industrielle Anwendung von Hochleistungs-Wärmeableitungsmodulen.

Arbeitsprinzip:

Sintern Sie zunächst die Kapillarschicht innerhalb der „Verdampfungsleitung“ eines Einzelschleifen-Wärmerohrs und verschweißen Sie sie dann mit der „Dampf- und Flüssigkeitsrücklaufleitung und Flüssigkeitseinspritzleitung“. Vakuumieren Sie die gesamte Rohrleitung durch das „Flüssigkeitseinspritzrohr“ und spritzen Sie dann eine entsprechende Menge Kältemittel ein, um eine unabhängige Wärmerohrschleife zu bilden.

Anschließend werden die vier Ringwärmerohre und Kühlkörpervorrichtungen wie Kühlrippen, Aluminiumblöcke und Kupferblöcke zu einem Ganzen verschweißt, um ein Wärmeableitungsmodul zu bilden. Nachdem das Wärmeableitungsmodul im Anwendungsszenario installiert ist, führt die von der Wärmequelle erzeugte Wärme dazu, dass das Arbeitsmedium in der Kapillarstruktur die Phase ändert und Dampf erzeugt. Angetrieben durch die Druckdifferenz strömt der Dampf entlang der Rohrleitung zum Kondensatorende, gibt die latente Wärme ab, kühlt sich zu Flüssigkeit ab und kehrt zum Verdampfungsende zurück, wo er rezirkuliert.

Material:

Das gesinterte Rohr besteht aus sauerstofffreiem Kupfer c1020, mit einem Durchmesser von 9 mm und einer Wandstärke von 0,5 mm.

Aufbau der Kapillarschicht:

Die Pulverschichtstruktur im Inneren des Sinterrohrs ist konisch gestaltet, wobei ein Ende ein kleines Loch und das andere Ende eine Öffnung darstellt. Sein Zweck besteht darin, den Dampf im Rohr in die vorgesehene Richtung strömen zu lassen, zu verhindern, dass der Dampf im Rohr gleichzeitig gleichmäßig zu beiden Enden diffundiert, und ein Dampfgleichgewicht im Rohr zu bilden, um den Dampf im Rohr zu blockieren Rohr beschädigen und zum Ausfall führen.

Loop-Heatpipe-Löten:

Das Loop-Wärmerohr verwendet ein Hochfrequenzschweißverfahren, und das Sinterrohr, das Kupferrohr und das Flüssigkeitseinspritzrohr werden zu einem gesamten Loop-Wärmerohr verschweißt. In Anbetracht der Tatsache, dass das Wärmerohr vor der Flüssigkeitseinspritzung einer Hochtemperaturreduzierung bedarf, wird zum Schweißen Hochtemperaturlot verwendet: 15ag, und die Schweißtemperatur beträgt etwa 780 bis 820 Grad.

Vakuumpumpen des Loop-Wärmerohrs:

Für das Schleifenwärmerohr des Einspritzanschlusses für die verarbeitete Flüssigkeit muss eine hohe Temperaturreduzierung durchgeführt werden, und das Vakuumpumpen muss so schnell wie möglich nach dem Abkühlen durchgeführt werden. Der Vakuumgrad soll 3e-4Torr betragen.

Kältemittel einfüllen:

Füllen Sie das Kältemittel R134a über die Flüssigkeitseinspritzöffnung in das Wärmerohr des Kreislaufs, das den Vakuumpumpvorgang abgeschlossen hat. Da der Siedepunkt des Kältemittels R134a niedrig ist, muss das Wärmerohr in 5-Grad-Eiswasser eingespritzt werden; Der Ventilkern und die Haube müssen festgezogen werden, um Mikroleckagen des Nadelventils zu verhindern.

Vorteile und Vorteile:

Das Strukturdesign des Wärmeableitungsmoduls mit Schleifenwärmerohr ist flexibel. Je nach Anwendungsszenario und Stromverbrauchsanforderungen können Schleifenwärmerohre mit unterschiedlichen Strukturen, unterschiedlichen Mengen und unterschiedlichen Rohrdurchmessern so konzipiert werden, dass sie im selben Wärmeableitungsmodul verwendet werden, um die Wärmeableitungsanforderungen verschiedener Hochleistungschips zu erfüllen.

Loop-Heatpipe und andere Komponenten sind relativ unabhängige Komponenten. Ein Einzelschleifen-Wärmerohr wird unabhängig hergestellt, was sich leicht skalieren und in Massen herstellen lässt; Als unabhängige Einzelperson lässt sich die Qualität eines Single-Loop-Wärmerohrs leichter kontrollieren, um sicherzustellen, dass das Wärmerohr mit qualifizierter Leistung in den nächsten Prozess einfließen kann und das Qualitätsrisiko des Endprodukts verringert wird.

Der Herstellungsprozess eines Einzelschleifen-Wärmerohrs ist einfach zu realisieren und kann grundsätzlich mit herkömmlichen Geräten zur Herstellung von Wärmerohren geteilt werden, wodurch die anfänglichen Investitionskosten für die Ausrüstung eingespart werden können.