Aplicación del disipador térmico de la cámara de vapor
Una cámara de vapor está compuesta de placas de cobre selladas y llenas de una pequeña cantidad de fluido (como agua desionizada), lo que permite que el calor se disipe rápidamente de la fuente de calor. El disipador de calor de la cámara de vapor tiene una estructura de soporte en su interior, que puede evitar que la pared de la cavidad se doble. La cámara de vapor se denomina formalmente tubo de calor y es una de las mejores opciones de disipación de calor para el sustrato del disipador de calor, que generalmente se usa en equipos de alta potencia. La placa de temperatura uniforme generalmente se combina con las aletas para lograr un enfriamiento eficiente.
La cámara de vapor está compuesta por un recipiente de vacío sellado con una microestructura en la pared interior y una pequeña cantidad de fluido de trabajo que está en equilibrio con su propio gas. Los recipientes al vacío suelen estar hechos de cobre y sellados alrededor de la periferia. La microestructura de la pared interior puede estar formada por muchas sustancias diferentes. El método más común consiste en sinterizar polvo de cobre en la pared interior del recipiente. Se pueden utilizar muchos fluidos como fluidos de trabajo para el disipador térmico de la cámara de vapor. Sin embargo, en la mayoría de las aplicaciones de refrigeración de CPU, GPU y LED, generalmente se elige agua como fluido de trabajo debido a su alto calor latente, alta tensión superficial, alta conductividad térmica y consideraciones ambientales y de costo.
La baja presión dentro de la cámara hace que el fluido se evapore a una temperatura mucho más baja que su temperatura de ebullición normal. Cuando se aplica calor al disipador de calor de la cámara de vapor, el fluido cerca de esa ubicación se evapora inmediatamente y llena toda la cámara (impulsado por la diferencia de presión). Cuando el vapor entra en contacto con una superficie de pared interior más fría, se condensa y libera calor, y el fluido condensado regresa a la fuente de calor a través de la acción capilar de la microestructura. A medida que se repiten los ciclos de vaporización y condensación, el calor de la fuente de calor se mueve por toda la cámara, lo que da como resultado una distribución uniforme de la temperatura en la superficie de la cámara.
Con un diseño adecuado, la disipación de calor de la cámara de vapor se puede mejorar en un 10-30 % en comparación con los radiadores de cobre. En algunas aplicaciones de dispositivos, el uso de una placa de ecualización de temperatura elimina la necesidad de instalar un ventilador encima del radiador y también puede reducir la temperatura al nivel deseado, mejorando la confiabilidad del sistema de enfriamiento y eliminando el ruido.
