De 7 vanligaste myterna om värmerör

När elektroniska enheter fortsätter att utvecklas och kräver fler funktioner och högre tillförlitlighet, förblir överdriven värme ett betydande hinder för att utveckla nästa generations applikationer med bättre prestanda och banbrytande innovationer. I alla branscher, särskilt inom mobil, medicin, telekommunikation och Internet of Things (IoT), är utmaningen att skapa nya produkter och system som är kompakta, multifunktionella och kan hantera höga värmebelastningar med hög tillförlitlighet. Ingenjörer står inför utmaningen att effektivt hantera värme eftersom konsumenter efterfrågar mindre, tunnare, mer kraftfulla enheter med ytterligare alternativ, funktioner och möjligheter.

Dubbelfaskylning utvecklas snabbt och vinner popularitet när det gäller att hantera dessa utmaningar. Speciellt värmerör har visat sig vara mycket effektiva för att uppnå snabbare kylning, lägre vikt, ökad tillförlitlighet och längre livslängd. Deras största fördel ligger dock i deras designflexibilitet, som sömlöst integreras i termiska system för att avsevärt förbättra kylningseffektiviteten och kapaciteten.

Översikt:

Värmerörskomponenter kombinerar den mogna och pålitliga passiva tvåfasiga värmeöverföringen med olika andra värmehanteringstekniker för att generera effektiva, hållbara kyllösningar. Med över femtio års innovation och tillverkningserfarenhet av värmerörslösningar är Boyd väl rustad att designa och tillverka effektiva och hållbara kyllösningar som kan fungera under de mest krävande miljöförhållandena.

Förlängbara kopparväggar och kärnor kan böjas eller tillplattas för att möta de termiska och geometriska kraven för applikationer. Denna flexibilitet kan användas för att minska den totala storleken, öka ytkontakten eller arrangera värmerör runt installerad hårdvara. Värmerör kan bäddas in i andra teknologier för att påskynda värmeavledning eller använda värmerör i ett system för att transportera värme från värmekällan till en säker avledningsplats.

 

Missuppfattning 1:Om ett värmerör går sönder kommer det att läcka vätska på min elektroniska enhet.

Sanning:Värmerör går sällan, om aldrig, av. I extremt osannolika scenarier kan en minimal mängd vätska i röret mätta dess kärna, men det kan inte droppa eller läcka på din elektroniska enhet. Värmerör är till sin natur robusta och fungerar som ett rent passivt system utan rörliga delar som kan slitas ut med tiden. För att "bryta" ett vältillverkat värmerör skulle man behöva skära upp det eller utsätta det för överdriven böjning eller vikning. Värmerör fylls under vakuum, vilket säkerställer att vätskevolymen i röret förblir i ångform, vilket förhindrar dropp.

Deras hållbarhet, högre tillförlitlighet och läckagefria egenskaper gör värmerör till den idealiska lösningen för flyg-, medicin-, konsumentelektronik, högeffektapplikationer som kräver hög tillförlitlighet och marknader där läckor från traditionella flytande lösningar kan få katastrofala konsekvenser.

 

Missuppfattning 2:Värmerör är tunga.

Sanning:Värmepipor kan minska vikten mer än de tillför komponenterna.

Medan värmerör vanligtvis är gjorda av koppar (ett relativt tungt material), tror vissa felaktigt att integrering av värmerör kommer att öka vikten på lösningen. Men trots att de är gjorda av koppar är värmerör ihåliga, vilket minskar vikten på lösningen samtidigt som värmeprestandan förbättras på olika sätt. Värmerör används vanligtvis för att överföra värme till områden som är kallare, mer avlägsna och öppnare, där luftflödet och utrymmet bättre kan utnyttjas. Detta möjliggör tillägg av fläktar och lätta fenstrukturer i dessa utrymmen, vilket minskar kyllösningens totala storlek och vikt.

Ett annat vanligt exempel är att byta ut traditionella kylflänsar av koppar eller större kylflänsar med en aluminiumbas inbäddad med värmerör. Den höga värmeavledningseffektiviteten hos värmerör fördelar värmen jämnt och snabbt över hela kylflänsen, vilket förbättrar effektiviteten, minskar kylflänsens storlek och materialkrav, vilket i slutändan sänker den totala vikten och kostnaden för lösningen.

 

Missuppfattning 3:Värmerör kan endast användas med förångare och kondensorer i båda ändar.

Sanning:Värmerör fungerar längs hela sin längd, oavsett deras placering på röret; de överför konsekvent värme från varmare områden till kallare.

Värmerör är vanligtvis utformade som värmehanteringskomponenter för att transportera värme från en värmekälla i ena änden till en annan för säker och effektiv avledning. Även om denna användning är vanlig, är det inte det enda sättet att använda värmerör.

Vekstrukturen hos värmerör gör att de kan arbeta i vilken riktning som helst, ofta genom hela rörets längd. Värme, till sin natur, går från varmt till kallt, och värmerör är inget undantag. Oavsett var värmen placeras längs röret kommer den alltid att strömma från värmekällan mot kondenseringspunkten och sedan tillbaka genom kärnan. Detta ökar designflexibiliteten och alternativen för användning av värmerör, vilket möjliggör mer innovativ och kostnadseffektiv värmehantering. En sådan applikation är att bädda in värmerör för att sprida värme istället för att överföra värme. När värmerör är inbäddade i botten av en kylfläns distribueras värme längs hela värmerörets längd istället för att kondensera i ett fast område. Till exempel att integrera värmerör i luftkylda kylflänsar för att förlänga högeffektprestanda, vilket minskar behovet av vätskesystem vid kylning av högeffekts IGBT.

 

Missuppfattning 4:Värmerör kan bara sprida värme i en rak linje. Om jag vill sprida värme över hela basen behöver jag en värmespridare.

Sanning:Värmerör kan böjas och beter sig på samma sätt som en värmespridare men med en mer integrerad struktur.

När värmerör initialt introducerades och integrerades med andra teknologier, var de inbäddade i raka linjer. För att uppnå jämnare värmeavledning använde ingenjörer värmespridare. Även om värmespridare effektivt kan uppnå enhetlig värmespridning, kommer de med sin egen uppsättning designutmaningar som kanske inte är lämpliga för alla applikationer.

Även om värmerör flyttar värme endast längs sin axel, kan axeln böjas eller användas med flera värmerör för att effektivt fungera som en plan diffusionsmekanism som liknar en värmespridare. Värmerör är mer kostnadseffektiva, strukturellt mer robusta och kan utformas för att efterlikna funktionen och prestandan hos en värmespridare. Om de är inbäddade på rätt sätt kan värmerör motstå betydande monteringskraft i applikationer där en ångkammare kan vara för ömtålig.

 

Missuppfattning 5:Värmerör måste vara väldigt varma för att fungera.

Sanning:Tillverkningstekniken gör att värmerör fungerar även med en liten temperaturskillnad.

Eftersom värmerör förlitar sig på avdunstning och kondens för att fungera, finns det en vanlig missuppfattning att det måste finnas en stor temperaturskillnad eller hög temperatur för att värmerör ska vara fördelaktigt. Men eftersom värmerör fylls med ett vakuum innan tätning, existerar vätskan i dem samtidigt i vätske- och ångaform vid dess mättnadspunkt. Detta liknar att koka en vätska vid lägre temperaturer under reducerat tryck, såsom på högre höjder och lägre tryck. Molekyler kräver mindre värme för att exciteras tillräckligt för att ändra från vätska till ånga. Därför behöver inte värmekällans temperatur nå standardkokpunkten för rumstemperatur för att initiera fasändringen. Faktum är att endast några graders skillnad mellan de "heta" och "kalla" områdena i värmeröret är tillräckliga för att det ska fungera. Detta är en av de främsta fördelarna med att använda värmerör, eftersom det kan minimera lösningens termiska motstånd.

 

Missuppfattning 6:Värmerör kan inte användas under frysförhållanden.

Sanning:Värmerör kan utvecklas för att fungera under extremt tuffa förhållanden, som t.ex. frostiga miljöer.

Driftsättet för värmerör under miljöförhållanden beror på materialen och designen. Medan koppar/vatten är den mest populära kombinationen kan andra material användas för specifika krav. Vätskor som ammoniak, metanol och aceton kan kombineras med kompatibla metaller för att bilda värmerör som arbetar vid temperaturer långt under -60 grader .

Missuppfattning 7:Värmerör är dyra.

Sanning:Att lägga till värmerör kan minska de totala lösningskostnaderna.

Koppars duktilitet möjliggör ekonomisk tillverkning, pålitlig tätning och enkel böjning och pressning till specifika geometriska former. Boyd har fulländat tillverkningsprocesser och värmerörsdesignteknik för att producera kostnadseffektiva högpresterande koppar/vattenvärmerör. Värmerör gör det möjligt för ingenjörer att använda aluminium och inbäddade värmerör i applikationer som kräver kopparflänsförsedda baser, vilket minskar kostnaderna. De kan också eliminera behovet av fläktar eller andra komponenter, vilket sparar pengar och vikt.

Sammanfattningsvis är värmerör mångsidiga och mycket fördelaktiga i termisk hantering, vilket skingrar olika missuppfattningar. Dessa missuppfattningar beror ofta på en bristande förståelse för teknikens möjligheter och tillämpningar. Med förmågan att förbättra kylningseffektiviteten, minska vikten och arbeta under olika förhållanden, står värmerör som en pålitlig och kostnadseffektiv lösning i det ständigt föränderliga landskapet av elektroniska och högeffekttillämpningar.