ハイパワーループヒートパイプ冷却テクノロジー

ループヒートパイプは新しいタイプのヒートパイプであり、迅速な起動、良好な温度均一性、および高い熱伝達性能の利点を備えています。熱ソリューションの分野で広く使用されています。

しかし、高出力チップの熱問題を解決するためにループヒートパイプを適用すると、製造コストが高く、加工技術が難しいという問題に直面します。したがって、低コストのループヒートパイプ放熱モジュールを検討する必要があります。この論文は、単一ループ ヒート パイプの製造と複数ループ ヒート パイプの組み合わせ応用に基づいて、高出力放熱モジュールのニーズを満たし、ループ ヒート パイプの製造プロセスの難易度と放熱モジュールの製造コストを削減します。高出力放熱モジュールの研究開発と産業応用にとって積極的な実用的意義があります。

動作原理:

まず、シングルループヒートパイプの「蒸発パイプライン」内の毛細管層を焼結し、「蒸気と液体の戻りパイプラインと液体注入パイプ」を溶接します。 「液体注入パイプ」を通してパイプライン全体を真空にし、適量の冷媒を注入して独立したループヒートパイプを形成します。

次に、4本のループヒートパイプとヒートシンクフィン、アルミニウムブロック、銅ブロックなどのヒートシンクデバイスを溶接して一体化し、放熱モジュールを形成します。熱放散モジュールがアプリケーション シナリオに取り付けられた後、熱源によって生成された熱により、毛細管構造内の作動媒体の相が変化し、蒸気が発生します。圧力差によって蒸気はパイプラインに沿って凝縮器端まで流れ、潜熱を放出して液体に冷却され、蒸発端に戻って再循環します。

材料：

焼結管は無酸素銅 c1020 でできており、直径 9 mm、肉厚 0.5 mm です。

毛細管層の設計:

焼結管内の粉末層構造は円錐状に設計されており、一端は小さな穴、もう一端は開口部となっています。その目的は、管内の蒸気を設計方向に流し、管内の蒸気が同時に両端に均等に拡散するのを防ぎ、管内の蒸気バランスを形成して管内の蒸気を遮断することです。故障の原因となります。

ループヒートパイプはんだ付け:

ループヒートパイプは高周波溶接法を採用しており、焼結パイプ、銅パイプ、液体注入パイプを溶接してループ全体のヒートパイプを形成しています。ヒートパイプは液体注入前に高温での冷却が必要であることを考慮し、溶接に使用するはんだは高温はんだ：15ag、溶接温度は約780度～820度です。

ループヒートパイプの真空排気：

処理液注入口のループヒートパイプは高温還元を行い、冷却後速やかに真空排気を行うこと。真空度は3e-4torrとする。

充填冷媒:

真空排気が完了したループヒートパイプに冷媒R134aを注液口より注入します。冷媒 R134a は沸点が低いため、ヒートパイプを 5 度の氷水に注入する必要があります。ニードルバルブの微小な漏れを防ぐために、バルブコアとボンネットを締め付ける必要があります。

利点と利点:

ループヒートパイプ放熱モジュールの構造設計は柔軟です。さまざまなアプリケーションシナリオと消費電力要件に応じて、さまざまな構造、数量、パイプ径の異なるループヒートパイプを同じ放熱モジュール内で使用できるように設計して、さまざまな高出力チップの放熱要件を満たすことができます。

ループ ヒート パイプとその他のコンポーネントは比較的独立したコンポーネントです。シングルループヒートパイプは独立して作られるため、拡張や大量生産が容易です。独立した個人として、シングル ループ ヒート パイプの品質管理が容易になり、認定された性能を備えたヒート パイプが次のプロセスに確実に流れ、最終製品の品質リスクが軽減されます。

シングルループヒートパイプの製造プロセスは実現が容易であり、基本的に一般的なヒートパイプ製造装置と共用できるため、初期の設備投資コストを抑えることができます。