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我們讓至關重要的事情運作*

熱管模組

50 多年來,伊頓持續引領熱管技術的發展,並為兩相冷卻解決方案樹立業界標竿。我們在熱管材料、流體、結構及其他熱管理技術方面擁有廣泛專業知識,使伊頓成為最嚴苛且最具創新性應用的理想熱管設計與製造商。

什麼是熱管?

熱管以堅固耐用的形式利用流體相變化所具備的高熱容量,因此成為最高效且用途最廣泛的熱管理技術之一,能可靠且快速地傳輸熱量。

熱管由三個主要組件組成:真空密封的外殼或封套、工作流體,以及毛細芯結構。外殼可讓熱管內的工作流體長期維持真空密封狀態,確保數十年穩定一致的熱傳輸。工作流體會在應用溫度範圍內發生相變,且必須與熱管外殼及毛細芯材料相容。毛細芯會以被動方式使流體在熱管內移動。

熱管如何運作?

熱管是一種封閉式蒸發器暨冷凝器系統。密封外殼是一根中空管,內部襯有毛細結構或毛細芯。在指定蒸氣壓力下,工作流體會使毛細芯中的毛細管達到飽和,並處於液態與氣態之間的平衡狀態。

當熱管開始吸收熱量時,毛細芯中的液體會蒸發。蒸氣會充滿熱管內稱為蒸氣空間的中空區域,並將熱量均勻擴散至整根熱管。熱量會快速分布至整根熱管,這也造就了熱管的高熱傳導性。

當熱管上的某個位置降至蒸發溫度以下時,蒸氣會接觸溫度較低的毛細芯與外殼,並將潛熱釋放至外殼中。此時蒸氣已沒有足夠能量維持氣態,因此會凝結回液體,然後滲入毛細芯結構。毛細芯內的毛細作用會將冷凝液送回蒸發器區域,完成整個運作循環。

Eaton how heat pipe works
Eaton heat pipe

為何要使用熱管?

熱管具有極為出色的有效熱傳導係數。鋁、銅、石墨與鑽石等固體導體的熱傳導係數介於 250 W/m•K 至 1,500 W/m•K 之間,而熱管的有效導熱係數則介於 5,000 W/m•K 至 200,000 W/m•K 之間。熱管也能將熱量傳輸至相對較遠的距離。

超過 50 年的熱管技術傳承

半個多世紀以來,伊頓持續針對高難度應用開發專用熱管。我們目前擁有極為豐富的熱管理技術產品組合,可與熱管技術進行獨特整合,並透過最適切的技術組合,打造創新的熱管理解決方案。伊頓工程團隊的豐富經驗結合經過驗證的製造技術,使我們能夠大規模生產最佳化且可靠的熱管技術,進一步提升您的熱管理系統效率。

Eaton heat heritage

將熱管與其他熱管理技術整合

Eaton heat spreading heat pipe assemblies

高效率均熱與熱傳輸

將熱管整合至其他熱管理技術中,可打造更全面、效能更高且效率更佳的熱管理解決方案。熱管可透過更高的熱傳導性提升氣冷效能,並可傳輸或均勻分散熱量,或提高氣冷式散熱器的效率,讓系統在熱負載持續增加時,延後改用液冷解決方案的需求。

使用熱管傳輸熱量

熱管經過專門設計與製造,可將熱量從熱源或高熱通量區域傳輸至較遠的位置。此功能非常適合將受限空間或高密度區域中的熱量傳輸至空氣溫度較低,或具有更多空間可配置氣冷式散熱器的區域。有了更高的設計彈性,產品設計師與架構師便能進一步提升產品效能並最佳化配置,透過可靠且具成本效益的解決方案,實現部分最具挑戰性的氣冷應用。

Eaton transport heat pipe assemblies

使用熱管均勻分散熱量

嵌入式熱管可消除局部熱點、減少電子組件周圍的熱量累積,並透過更快速且更均勻的熱量分散方式,使氣冷式散熱器的效率提升 20%(相較於鋁製或銅製基板均熱器)。這對於熱源相較於散熱器鰭片面積較小的應用尤其有效,例如電子設備或電腦。熱管可彎曲或壓扁,以符合熱管理與幾何尺寸要求,降低整體高度、增加表面接觸面積,或繞過安裝五金等禁佈區域。嵌入式均熱熱管無須改變散熱器的幾何形狀,因此可為熱管理架構師提供更高的彈性,特別適合改造既有設備,或提升現有產品功率的應用。

熱管技術    

以適當結構滿足應用需求

伊頓廣泛的熱管技術產品組合展現了我們深厚的熱管專業知識與技術傳承,您可善用這些優勢,在任何應用中實現最高且可靠的熱管理效能。

Eaton heat spreading heat pipe
Eaton copper water heat pipe

銅水熱管

銅水熱管結合兩相水冷的高熱容量與用途廣泛的銅製封裝,因此廣泛應用於各種應用領域。伊頓採用嚴格控管的製造流程,並以產品實際應用經驗為基礎,確保我們的銅水熱管使用壽命可超過 20 年。

Eaton high temperature heat pipes

高溫熱管

高溫熱管可提供高精度溫度控制、快速恢復能力,以及在高溫環境下更均勻的熱管理,進而降低能源消耗,並提升應用的可靠度與使用壽命。

低溫熱管

低溫熱管經過最佳化,可在嚴苛的低溫環境中發揮效能,提高熱管理系統的安全性與可靠度、提升熱管理系統效率,並最大化應用的正常運行時間,同時降低能源與維護成本。

迴路熱管

Eaton loop heat pipes
迴路熱管可彎曲、具可撓性且能靈活佈設,並可將熱量傳輸至比傳統熱管更遠的位置。迴路熱管非常適合分散式系統的散熱,可整合多個蒸發器,以及被動式或主動式熱調節器,以處理多個熱源。迴路熱管最遠可將熱量傳輸 23 公尺(75 英尺),可承受數百萬次彎折循環,並能抵抗最高 9 克的重力負載。迴路熱管是一種低質量解決方案,可因應複雜且長距離的幾何配置,同時也是適用於嚴苛環境的堅固耐用技術。

可撓式熱管

可撓式熱管讓工程師能夠最佳化發熱組件的配置位置,以最大化可維修性與可靠度,同時即使在嚴苛的運作條件或空間極為有限的環境中,仍可維持熱管理效能。最佳化移動式致動器與遠端終端的配置位置,同時不犧牲熱管理效能。增加可動性也能簡化狹小空間中的安裝與維護作業。

Eaton boyd flexible heat pipe
Eaton variable conductance heat

可變導熱熱管

可變導熱熱管 (VCHP) 可透過受控的熱量傳輸與排放,協助工程師精準控制溫度。這類熱管利用熱管內的非凝結氣體 (NCG) 控制可用的冷凝器面積,藉此控制蒸發器溫度。VCHP 是一種具成本效益的解決方案,無須主動式組件或感測器,即可維持關鍵裝置的溫度。

等溫爐襯

Eaton isothermal furnace liners

等溫爐襯 (IFL) 是環形液態金屬熱管,只需使用單一加熱器與控制器,即可為精密製程提供均勻溫度的工作環境或區域。透過實現等溫壁面溫度,可節省時間與能源,同時最大化生產力。IFL 安裝簡便,可提高設計彈性,並具備極高的可靠性與成本效益。

溫度調整只需一個步驟,且無須頻繁量測溫度分布。與探針不同,IFL 不依賴連接至周圍壁面或外部環境的熱傳路徑。IFL 實測的空間溫度變化小於 10 mK,在許多情況下,甚至可能超出現有量測技術的靈敏度範圍。

Eaton axially grooved heat pipes

恆定導熱熱管

軸向溝槽式恆定導熱熱管 (CCHP) 可將高熱負載傳輸至超過 3 公尺的距離。這類熱管以內壁上的一圈溝槽作為毛細芯,可有效將工作流體在較冷表面凝結後形成的冷凝液送回蒸發器。其製造成本可能低於傳統毛細芯熱管。

軸向溝槽式熱管最適合用於不受重力影響的環境,例如水平配置或太空環境。這類熱管維護需求低,非常適合維修極為困難的應用。長距離熱傳輸可提高設計彈性,讓工程師在具挑戰性的配置位置擁有更多熱管理設計選擇。

規格

熱管產品詳細資訊

熱管外殼與毛細芯材料

  • 銅線
  • 300 系列不鏽鋼
  • Incoloy 800
  • Inconel® 600、601、718、625
  • Haynes 230、188、214
  • 鎳
  • Hastelloy C / Inconel® C-276
  • 鈦
  • 鉭
  • 鉬
  • TZM(鉬-鈦-鋯合金)
  • 錸
  • 鈮
  • 鎢
Eaton cryogenic working fluids
零件編號
HP-CWS-F04x25-100-N
HP-CWS-F04x25-150-N
HP-CWS-F05x35-100-N
HP-CWS-F05x35-150-N
HP-CWS-F06x28-075-N
HP-CWS-F06x28-100-N
HP-CWS-F06x28-150-N
HP-CWS-F06x28-200-N
HP-CWS-F08x47-075-N
HP-CWS-F08x47-100-N
HP-CWS-F08x47-150-N
HP-CWS-F08x47-200-N
HP-CWS-R03-075-N
HP-CWS-R03-100-N
HP-CWS-R03-150-N
HP-CWS-R03-200-N
HP-CWS-R03-250-N
HP-CWS-R03-300-N
HP-CWS-R04-085-N
HP-CWS-R04-100-N
HP-CWS-R04-149-N
HP-CWS-R04-207-N
HP-CWS-R04-260-N
HP-CWS-R04-302-N
HP-CWS-R05-097-N
HP-CWS-R05-150-N
HP-CWS-R05-200-N
HP-CWS-R05-258-N
HP-CWS-R05-300-N
HP-CWS-R05-350-N
HP-CWS-R06-100-N
HP-CWS-R06-150-N
HP-CWS-R06-200-N
HP-CWS-R06-250-N
HP-CWS-R06-310-N
HP-CWS-R06-350-N
HP-CWS-R08-100-N
HP-CWS-R08-155-N
HP-CWS-R08-200-N
HP-CWS-R08-250-N
HP-CWS-R08-300-N
HP-CWS-R08-360-N
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