Wie funktionieren Heatpipes?

Eine Heatpipe ist ein geschlossenes Verdampfer-Kondensator-System. Die abgedichtete Hülle ist ein Hohlrohr, das mit einer Kapillarstruktur ausgekleidet ist. Ein Arbeitsfluid sättigt bei einem definierten Dampfdruck die Kapillaren der Dochtstruktur und befindet sich dabei im Gleichgewicht zwischen Flüssig- und Dampfphase.

Die Flüssigkeit in der Kapillarstruktur verdampft, sobald die Heatpipe Wärme aufnimmt. Der Dampf füllt den Hohlraum der Heatpipe, den sogenannten Dampfraum, und verteilt die Wärme gleichmäßig über die gesamte Heatpipe. Diese schnelle Wärmeverteilung innerhalb der Heatpipe ist die Grundlage ihrer hohen effektiven Wärmeleitfähigkeit.

Sinkt die Temperatur an einer Stelle der Heatpipe unter die Verdampfungstemperatur, trifft der Dampf auf die kühlere Kapillarstruktur und Hülle und gibt dort seine latente Wärme ab. Der Dampf besitzt dann nicht mehr genügend Energie, um gasförmig zu bleiben, kondensiert wieder zu Flüssigkeit und dringt in die Kapillarstruktur ein. Die Kapillarwirkung innerhalb der Kapillarstruktur transportiert das Kondensat zurück zum Verdampferbereich und schließt den Kreislauf.

Mehr als 50 Jahre Erfahrung mit Heatpipe-Lösungen

Eaton entwickelt seit mehr als einem halben Jahrhundert spezielle Heatpipes für anspruchsvolle Anwendungen. Heute verfügen wir über ein umfassendes Portfolio an Wärmemanagementtechnologien, die sich gezielt mit Heatpipe-Technologien kombinieren lassen. So entwickeln wir innovative Wärmemanagementlösungen mit der jeweils optimalen Technologiekombination. Die Erfahrung unseres Engineering-Teams und bewährte Fertigungsverfahren ermöglichen Eaton die skalierbare Herstellung optimierter und zuverlässiger Heatpipe-Lösungen, die die Effizienz Ihres Wärmemanagementsystems steigern.

Erfüllen Sie Ihre Anwendungsanforderungen mit der passenden Konstruktion

Das breite Heatpipe-Technologieportfolio von Eaton steht für umfassende Fachkompetenz und jahrzehntelange Erfahrung. Diese Expertise unterstützt Sie dabei, in jeder Anwendung eine zuverlässige und hohe thermische Leistung zu erzielen.

• Kupfer-Wasser-Heatpipes
• Hochtemperatur-Heatpipes
• Kryogene Heatpipes
• Flexible Heatpipes
• Loop-Heatpipes
• Heatpipes mit variabler Wärmeleitfähigkeit
• Heatpipes mit konstanter Wärmeleitfähigkeit
• Isotherme Ofenauskleidungen

Hochtemperatur-Heatpipes

Hochtemperatur-Heatpipes ermöglichen eine hochpräzise Temperaturregelung, eine schnelle thermische Stabilisierung und eine gleichmäßigere Temperaturführung bei hohen Temperaturen. Dadurch lassen sich der Energieverbrauch senken und die Zuverlässigkeit sowie Lebensdauer der Anwendung erhöhen.

Heatpipes mit variabler Wärmeleitfähigkeit

Heatpipes mit variabler Wärmeleitfähigkeit (VCHPs) ermöglichen durch eine kontrollierte Wärmeübertragung und Wärmeabgabe eine präzise Temperaturregelung. Sie regeln die Verdampfertemperatur durch den Einsatz nicht kondensierbarer Gase (NCG) innerhalb der Heatpipe und steuern dadurch die verfügbare Kondensatorfläche. VCHPs sind eine kostengünstige Lösung zur Aufrechterhaltung kritischer Gerätetemperaturen ohne aktive Komponenten oder Sensoren.

Heatpipes mit konstanter Wärmeleitfähigkeit

Axial genutete Heatpipes mit konstanter Wärmeleitfähigkeit (CCHPs) übertragen hohe Wärmelasten über Entfernungen von mehr als drei Metern. Sie nutzen mehrere axiale Nuten an der Innenwand der Heatpipe-Hülle als Kapillarstruktur. Diese transportiert das Kondensat von den kühleren Kondensationsbereichen effizient zurück zum Verdampfer. Ihre Herstellung kann kostengünstiger sein als die konventioneller Heatpipes mit Kapillarstruktur.

Axial genutete Heatpipes eignen sich besonders für Anwendungen, bei denen die Schwerkraft keine Rolle spielt, beispielsweise horizontale Konfigurationen oder Weltraumanwendungen. Sie sind wartungsarm und ideal für Anwendungen, bei denen Wartungsarbeiten nur schwer durchführbar sind. Wärmeübertragung über große Entfernungen erhöht die Designflexibilität und eröffnet Ingenieuren zusätzliche thermische Auslegungsmöglichkeiten.