ภาพรวมของท่อความร้อนและแผ่นอีควอไลเซอร์
การผลิตท่อความร้อนและแผ่นปรับอุณหภูมิทำได้โดยการทำร่องหรือผงเผาผนึกในท่อทองแดงหรือโพรงแบน ร่องและผงเผาผนึกเป็นโครงสร้างเส้นเลือดฝอย
จากนั้นเติมของเหลวทำงานจำนวนเล็กน้อยลงในอุปกรณ์ จากนั้นจึงปิดผนึกสูญญากาศ โครงสร้างหลัก (ผงซินเตอร์ ตาข่าย ร่อง) และของเหลว (น้ำ แอมโมเนีย ไนโตรเจน) สามารถเปลี่ยนแปลงได้เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการเปลี่ยนลักษณะการถ่ายเทความร้อนของอุปกรณ์โมดูลทำความเย็นแบบสองเฟสที่สมบูรณ์ประกอบด้วยท่อความร้อนและ/หรือห้องอบไอน้ำตั้งแต่หนึ่งท่อขึ้นไป ชุดระบายความร้อนสำหรับระบายความร้อนไปยังอากาศโดยรอบ และวิธีการทางกลในการเชื่อมต่อหม้อน้ำกับแหล่งความร้อน
เมื่อความร้อนกระทำกับอุปกรณ์สองเฟส (เครื่องระเหย) ดังแสดงในรูป ของเหลวที่อยู่ใกล้แหล่งความร้อนจะระเหยกลายเป็นไอ ทำให้ความดันไอเพิ่มขึ้น การเพิ่มแรงดันในพื้นที่นี้ทำให้ไอน้ำไหลไปยังบริเวณที่มีแรงดันต่ำของอุปกรณ์ (ไปยังคอนเดนเซอร์)
ไอน้ำจะควบแน่นบนพื้นผิวที่เย็นกว่าทั้งหมดเพื่อสร้างอุปกรณ์เก็บอุณหภูมิ ถัดไป คอนเดนเสทถ่ายเทความร้อนแฝงของไอน้ำผ่านผนังคอนเดนเซอร์ไปยังครีบและปล่อยสู่อากาศ คอนเดนเสทถูกดูดซับโดยไส้ตะเกียงและเส้นเลือดฝอย จากนั้นน้ำจะถูกย้ายกลับไปที่เครื่องระเหย
กระบวนการนี้เหมือนกับการจุ่มฟองน้ำมุมหนึ่งลงในน้ำเพื่อดูดซับน้ำจนหมด แม้ว่าแรงโน้มถ่วงจะมีบทบาทในวัฏจักรนี้ แต่การกระทำของเส้นเลือดฝอยตามธรรมชาติของแกน (โลหะที่เผาแล้ว ตะแกรง หรือร่อง) เป็นสาเหตุหลักของการเคลื่อนที่ของของเหลว ท่อความร้อนและไส้ตะเกียงห้องอบไอน้ำ
โครงสร้างวัสดุหลักที่ใช้กันทั่วไปในท่อความร้อนคือวัสดุหลักที่มีการเผาผนึก เนื่องจากมีความเก่งกาจสูงสุดในแง่ของความสามารถในการจัดการพลังงานและความสามารถในการต้านแรงโน้มถ่วง แกนหน้าจอแบบตาข่ายมีราคาไม่แพงในการผลิต แต่อนุญาตให้ท่อความร้อนหรือห้องอบไอน้ำบางลงเมื่อเทียบกับแกนที่เผาผนึก อย่างไรก็ตาม เนื่องจากแรงกดของหน้าจอมีขนาดเล็กกว่าแกนเผาผนึกอย่างมาก ความสามารถในการต้านทานแรงโน้มถ่วงหรือรองรับโหลดความร้อนที่สูงขึ้นจึงลดลง แกนร่องมีต้นทุนและประสิทธิภาพต่ำที่สุด เฉพาะเมื่อเครื่องระเหยอยู่ใต้คอนเดนเซอร์เท่านั้นจึงควรพิจารณาการใช้งานระบบช่วยแรงโน้มถ่วง ร่องทำหน้าที่เป็นโครงสร้างครีบภายในเพื่อช่วยระเหยและควบแน่น
โครงสร้างแผ่นอุณหภูมิสม่ำเสมอที่สุดมีดังนี้:
ทางเลือกของท่อความร้อนและแผ่นอุณหภูมิสม่ำเสมอ
1. ท่อความร้อนถ่ายเทความร้อนและแผ่นอุณหภูมิสม่ำเสมอจะปล่อยความร้อน
ด้วยเหตุผลหลายประการ การออกแบบระบบระบายความร้อนอาจต้องการให้แหล่งความร้อนอยู่ที่ตำแหน่งต่างๆ ของหม้อน้ำ ท่อความร้อนสามารถขึ้นรูปเป็นรูปทรงใดก็ได้ตามทิศทางตามแนวแกนทั้งหมด และแม้แต่ท่อความร้อนก็สามารถขยายจากพื้นผิวไปยังครีบได้ สิ่งนี้เป็นไปไม่ได้ด้วยแผ่นอุณหภูมิที่สม่ำเสมอ
เมื่อพลังงานความร้อนของชิปมีขนาดใหญ่มาก จำเป็นต้องมีความเร็วของการกระจายความร้อน และการไล่ระดับอุณหภูมิ ในเวลานี้ แผ่นอุณหภูมิสม่ำเสมอมีข้อได้เปรียบ เนื่องจากแผ่นอุณหภูมิสม่ำเสมอเป็นแบบสองมิติ และท่อความร้อนเป็นแบบมิติเดียว
การใช้ท่อความร้อนสำหรับพลังงานต่ำหรือความหนาแน่นของพลังงานต่ำนั้นคุ้มค่า หากใช้ท่อความร้อนหลายท่อ ให้พิจารณาแผ่นอุณหภูมิที่เท่ากัน
2. ถ้าพลังงานมีขนาดเล็กและความหนาแน่นสูงมาก ผลของการใช้แผ่นอุณหภูมิสม่ำเสมอจะดีกว่ามาก เนื่องจากพื้นผิวของแผ่นอุณหภูมิสม่ำเสมอมีขนาดใหญ่และแบน แหล่งความร้อนและแผ่นอุณหภูมิสม่ำเสมอจะสัมผัสกันโดยตรง ท่อความร้อนต้องการการรองรับของพื้นผิวเพื่อให้เกิดการถ่ายเทความร้อน แผ่นอุณหภูมิสม่ำเสมอไม่ต้องการตัวกลาง ผลการระบายความร้อนจะเพิ่มขึ้น 3-4 องศา และความต้านทานความร้อนของโซนควบแน่นเป็นแบบสองมิติ ซึ่งสามารถลดลงได้ 1-2 องศา ดังนั้นจึงขอแนะนำให้ใช้แผ่นปรับอุณหภูมิในโอกาสที่ใช้พลังงานต่ำและมีความหนาแน่นสูง
สุดท้าย ขอแนะนำว่าหากความแตกต่างของอุณหภูมิที่ด้านล่างของชิปเกิน 10 องศา ขอแนะนำให้ใช้แผ่นอีควอไลเซอร์หรือท่อความร้อนเพื่อถ่ายเทความร้อนอย่างรวดเร็ว เพื่อให้เกิดการเพิ่มประสิทธิภาพของประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของเซมิคอนดักเตอร์
