ベーパーチャンバーの種類、利点、特性

ベイパーチャンバーはヒートパイプと同じ原理で動作します。これらは、真空密閉された金属シェル、内壁に取り付けられた内部コア構造を備えており、毛細管現象を利用してシステムの周りで液体を移動させます。ほとんどの場合、ベイパーチャンバーのパフォーマンスはヒートパイプのパフォーマンスよりも優れています。

上の図に示すように、ベーパー チャンバーを使用して、熱をローカル コンデンサーに分散したり、リモート コンデンサーに熱を伝達したりすることができます。

ヒートパイプと比較したベーパーチャンバーの一般的な利点は次のとおりです。

蒸気チャンバーは通常、熱源と直接接触するため、総熱抵抗が減少し、性能が向上します。ヒートパイプ、特に円形ヒートパイプには、熱源とヒートパイプの間にベースプレートがあります。

ベーパーチャンバーの面積が大きいため、チップ下の等温特性をより適切に実現し、ホットスポットを減らすことができます。熱源の幅を超えて拡張できるため、ヒート パイプよりも優れたパフォーマンス上の利点が得られます。

要約すると、ベイパーチャンバーの性能はヒートパイプよりも 15 ～ 30% 優れています。

低コストの蒸気チャンバー:​​ 統合された蒸気チャンバー。

大口径パイプ、異なる密度と気孔率の配合が使用され、芯構造は内壁と接続されています。次に、非常に薄い微孔質スペーサーを挿入して、蒸気の流れを助け、構造の剛性を高めます。すべての二相デバイスと同様に、液体が追加されると、デバイスは真空シールされます。このプロセスではスタンピングや機械加工が必要ないため、二次加工の数が減り、コストがヒート パイプ ソリューションとほぼ同等に削減されます。

目標は、熱性能特性を維持し、いくつかの独自の機能を追加しながら、従来の 2 ピースのベーパー チャンバー設計のコストを大幅に削減することです。このタイプは、高性能ヒートシンク ビデオ カード、DRAM メモリ モジュール、ノート パソコンなどに使用されます。ヒートパイプに比べて利点があります。

多機能ツーピースベーパーチャンバー:

ほとんどのベーパーチャンバーメーカーは従来の 2 ピース設計を使用しています。研究によると、ベイパー チャンバーを使用したヒートシンクの性能は、ヒート パイプを使用したヒートシンクと比較して 15 ～ 30% 向上できることが示されていますが、2 ピース設計のコストは大きな影響を及ぼします。結果として、その使用は常に、高電力密度および/またはコストよりも需要が大きいその他の用途に限定されてきました。

以下の図は、複数の加熱コンポーネントを取り付けるための等温面を提供する厚さ 25 mm の T 字型ベーパー チャンバーを示しています。