גוף קירור עם צינור חום

Heat Sink With Heat Pipe הוא גוף קירור עם טכנולוגיית צינור חום משולבת, המשמש לשיפור יעילות פיזור החום ומתאים במיוחד למכשירים אלקטרוניים בעלי הספק גבוה כגון מחשבים, נורות LED, שרתים וציוד תעשייתי. גוף קירור זה משלב צינורות חום (Heat Pipe) עם גופי קירור מסורתיים (Heat Sink), ומעביר למעשה את החום שנוצר מהציוד ממקור החום אל פני הקיר, ומפזר את החום לאוויר על ידי הסעה וקרינה .

תהליך ייצור

עיצוב וייצור צינורות חום

מבנה צינור חום: צינורות חום עשויים בדרך כלל מחומרי נחושת או אלומיניום, והצינור מלא בנוזל עבודה. לאחר שהנוזל מתאדה, הוא מעביר חום מקצה אחד של מקור החום, מתעבה לנוזל, וזורם חזרה לקצה הקר דרך המבנה הנימים.

תהליך ייצור צינורות חום: תהליך הייצור של צינורות חום כולל בדרך כלל עיבוד צינורות נחושת, ציפוי קיר פנימי של נוזל עבודה, איטום בלחץ והזרקת ואקום וכו', כדי להבטיח שנוזל העבודה בצינור החום יכול להתאדות ולהתעבות ביעילות בגובה גבוה. טמפרטורות.

כרסום וטיפול משטח של רדיאטור

חלק הרדיאטור עשוי בדרך כלל מחומר מסגסוגת אלומיניום, וסנפירי פיזור חום מרובים מעובדים באמצעות תהליכי כרסום והטבעה CNC כדי למקסם את אזור פיזור החום.

לאחר מכן מטפלים במשטח, כגון אילגון, התזה או ציפוי, כדי לשפר את עמידות הקורוזיה והמוליכות התרמית שלו.

חיבור צינור חום לגוף קירור

ריתוך או כבישה חמה: צינור החום מחובר לגוף הקירור על ידי ריתוך או כבישה חמה כדי להבטיח שצינור החום יכול להעביר ביעילות חום ממקור החום לגוף הקירור.

בדיקות ובקרת איכות

רדיאטור צינור החום המושלם יעבור בדיקות איכות קפדניות, לרבות בדיקת פרמטרים כגון מוליכות תרמית, ביצועי פיזור חום ועמידות בלחץ על מנת להבטיח את יציבותו בטמפרטורה גבוהה ובסביבת לחץ גבוה.

דִיוּק

קוטר ואורך צינור החום: קוטר צינור החום הוא בדרך כלל בין 6 מ"מ ל-12 מ"מ, וניתן להתאים את האורך לפי צרכים ספציפיים. הדיוק נדרש להיות בטווח של ±0.1 מ"מ כדי להבטיח מחזור יעיל של נוזל העבודה בתוך צינור החום.

מרווח סנפיר: המרווח של גוף הקירור קובע את אפקט פיזור החום, בדרך כלל 1 מ"מ עד 5 מ"מ, וגם הדיוק נדרש להיות בטווח של ±0.1 מ"מ.

התנגדות תרמית: ההתנגדות התרמית של רדיאטור צינור החום היא בדרך כלל בין 0.2°C/W ל-2°C/W, והערך הספציפי תלוי בעיצוב הרדיאטור ובחומרים המשמשים. ככל שההתנגדות התרמית נמוכה יותר, כך יעילות פיזור החום גבוהה יותר.

מוליכות תרמית: המוליכות התרמית של גוף הקירור וצינור החום קובעת את יעילות העברת החום. המוליכות התרמית של חומרי סגסוגת אלומיניום היא בדרך כלל כ-200-220 W/m·K, והמוליכות התרמית של נחושת גבוהה יותר, עד 380 W/m·K.

טיפול פני השטח

אנודיזציה: זוהי שיטת טיפול משטח נפוצה לחומרי אלומיניום, שיכולה לשפר את עמידות בפני קורוזיה, קשיות ומוליכות תרמית של סגסוגות אלומיניום. סרט תחמוצת צפוף ייווצר על פני השטח של אלומיניום אנודייז, מה שמשפר ביעילות את אפקט פיזור החום.

התזה: בתהליך ההתזה מוחל ציפוי בעל מוליכות תרמית טובה על פני גוף הקירור. תהליך זה לא רק משפר את אפקט פיזור החום, אלא גם משפר את עמידות בפני קורוזיה.

ציפוי: חומרי ציפוי מיוחדים, כגון גרפן, ננו-צינורות פחמן וחומרים אחרים, משמשים לשיפור נוסף של מוליכות תרמית.

ציפוי מתכת: למשל, ציפוי ניקל, ציפוי כסף ועוד. תהליכים אלו יכולים להגביר את עמידות החמצון של הרדיאטור, להפחית קורוזיה ולשפר את היציבות לאחר שימוש ממושך.

אזורי יישום

מוצרים אלקטרוניים: לרבות מעבדי מחשב (CPU), כרטיסים גרפיים, קונסולות משחקים, נתבים וציוד אחר, מתאים במיוחד לפיזור חום של רכיבים אלקטרוניים בעלי ביצועים גבוהים.

תאורת LED: דרישות פיזור החום של מנורות LED הולכות וגדלות. רדיאטורים של צינור חום יכולים להפחית ביעילות את טמפרטורת הפעולה של מנורות LED ולהאריך את חיי השירות שלהם.

שרתים ומרכזי נתונים: למכשירים אלקטרוניים משולבים בצפיפות גבוהה, כמו שרתים, יש דרישות פיזור חום חשובות ביותר. רדיאטורים של צינור חום יכולים למנוע ביעילות התחממות יתר ולגרום לכשל בציוד.

אלקטרוניקה לרכב: בכלי רכב חשמליים, כלי רכב היברידיים וכלי רכב מסורתיים, ניתן להשתמש ברדיאטורים של צינורות חום למערכות ניהול סוללות, מערכות בקרת מנוע ומכשירים אלקטרוניים אחרים.

ציוד תעשייתי: בציוד אוטומציה, ציוד רפואי וציוד תקשורת, לרוב משתמשים ברדיאטורים של צינור חום כדי להבטיח פעולה יציבה של ציוד תחת עומס גבוה.

איך לתחזק ולתחזק

ניקוי קבוע: רדיאטורים של צינורות חום מועדים להצטברות אבק, במיוחד הרווח בין סנפירי הקירור. נקה באופן קבוע את האבק והפסולת על פני הרדיאטור כדי לשמור על אפקט פיזור החום. השתמש במברשת רכה או באוויר דחוס לניקוי, והימנע משימוש במים או בחומרי ניקוי מאכלים מאוד.

בדוק את חיבור צינור החום: החיבור בין צינור החום לגוף הקירור הוא המפתח להולכת חום. יש צורך לבדוק באופן קבוע את תקיפות הריתוך או חיבור הלחיצה החמה כדי למנוע מגע לקוי ולהפחית את אפקט פיזור החום.

הימנע מפגיעה מוגזמת: למרות שרדיאטור צינור החום חזק, עדיין יש צורך להימנע מפגיעה או לחץ בעוצמה גבוהה כדי למנוע מצינור החום להישבר או לדלוף.

בקרת טמפרטורת הסביבה: ודא שטמפרטורת הסביבה של הציוד היא בטווח המומלץ כדי למנוע התחממות יתר של הציוד, במיוחד בשימוש בסביבת טמפרטורה גבוהה, כדי להבטיח שרדיאטור צינור החום לא יעומס יתר על המידה.

הימנע מדליפת נוזלים: צינור החום מלא בנוזל עבודה. ברגע שצינור החום נשבר או דולף, ביצועי פיזור החום יפחתו במידה ניכרת. במהלך התחזוקה, יש להקפיד למנוע מגע של חפצים חדים עם צינור החום.

אמצעי זהירות

כיוון התקנה: מיקום ההתקנה וכיוון רדיאטור צינור החום קריטיים מאוד. בעת ההתקנה, ודא שקצה האידוי של צינור החום פונה אל מקור החום וקצה העיבוי פונה אל סנפירי פיזור החום. כיוון ההתקנה הלא נכון ישפיע על יעילות העבודה של צינור החום.

עומס וטמפרטורת פעולה מתאימה: לרדיאטור צינור החום יש יכולת נשיאת עומס חום מסוימת. בעת השימוש בו, יש צורך לעקוב אחר טווח טמפרטורת ההפעלה שסופק על ידי היצרן כדי למנוע חריגה מפרמטרי התכנון.

בחירת חומרים: עבור אזורי יישום שונים, יש לבחור חומרים מתאימים לצינורות חום וחומרי גוף קירור בהתאם לצרכים הספציפיים. לדוגמה, בסביבות קורוזיביות, יש לבחור חומרים בעלי עמידות בפני קורוזיה חזקה יותר, כגון סגסוגת אלומיניום מצופה ניקל או חומרים נחושת.

הימנע מפעולה בטמפרטורה גבוהה: פעולה ארוכת טווח בסביבות טמפרטורות גבוהות במיוחד עשויה להפחית את יעילות האידוי של נוזל העבודה בתוך צינור החום, ולהשפיע על אפקט פיזור החום. לכן, יש לשמור את הציוד בטמפרטורות גבוהות לאורך זמן.

אישור איכות: בעת רכישת רדיאטורים לצינורות חום, יש לבחור מוצרים בעלי אישור איכות על מנת להבטיח את היציבות והבטיחות לטווח ארוך של הרדיאטור.

רדיאטורים מצינורות חום הם פתרון פיזור חום משולב במיוחד שיכול לשפר ביעילות את היעילות של העברת ופיזור החום. הדיוק שלו, טיפול פני השטח, בחירת החומר והתחזוקה הסבירה שלו הם המפתח להבטחת הביצועים שלו. עם השיפור המתמיד של דרישות פיזור החום עבור ציוד אלקטרוני ויישומים תעשייתיים, רדיאטורים של צינורות חום יהיו בשימוש נרחב יותר בעתיד.