Tải xuống tài liệu () của 20
Chúng tôi tạo nên những điều quan trọng*

Cụm ống dẫn nhiệt

Eaton là đơn vị tiên phong trong phát triển công nghệ ống dẫn nhiệt và đã thiết lập các tiêu chuẩn cho các giải pháp làm mát hai pha trong hơn 50 năm. Với chuyên môn sâu rộng về vật liệu, chất lỏng, cấu trúc ống dẫn nhiệt và các công nghệ nhiệt khác, Eaton là đơn vị lý tưởng trong thiết kế và sản xuất ống dẫn nhiệt cho những ứng dụng đòi hỏi khắt khe và có tính đổi mới cao.

Ống dẫn nhiệt là gì?

Ống dẫn nhiệt tận dụng khả năng hấp thụ và truyền nhiệt cao của lưu chất thông qua quá trình chuyển pha trong một định dạng chắc chắn, giúp chúng trở thành một trong những công nghệ quản lý nhiệt hiệu quả và linh hoạt nhất để truyền nhiệt nhanh chóng và ổn định.

Ống dẫn nhiệt được cấu thành từ ba thành phần chính: vỏ hoặc lớp vỏ được hàn kín chân không, lưu chất làm việc và cấu trúc mao dẫn. Vỏ giữ cho lưu chất làm việc của ống dẫn nhiệt được hàn kín chân không, giúp duy trì khả năng truyền nhiệt ổn định trong nhiều thập kỷ. Lưu chất làm việc chuyển pha trong phạm vi nhiệt độ ứng dụng và phải tương thích với vật liệu của vỏ ống dẫn nhiệt cũng như cấu trúc mao dẫn. Cấu trúc mao dẫn giúp lưu chất di chuyển thụ động bên trong ống dẫn nhiệt.

Nguyên lý hoạt động của ống dẫn nhiệt là gì?

Ống dẫn nhiệt là một hệ thống bay hơi – ngưng tụ khép kín. Vỏ kín là một ống rỗng được lót bằng cấu trúc mao quản hoặc mao dẫn. Lưu chất làm việc ở một áp suất hơi xác định bão hòa các mao quản trong cấu trúc mao dẫn tồn tại ở trạng thái cân bằng giữa pha lỏng và pha hơi.

Khi ống dẫn nhiệt bắt đầu hấp thụ nhiệt, lưu chất trong cấu trúc mao dẫn sẽ bay hơi. Hơi sẽ lấp đầy khu vực rỗng bên trong ống dẫn nhiệt được gọi là vùng hơi và khuếch tán nhiệt đồng đều dọc theo ống dẫn nhiệt. Nhiệt được phân bố nhanh chóng trong ống dẫn nhiệt, tạo nên độ truyền nhiệt cao của ống.

Khi một vị trí trên ống dẫn nhiệt có nhiệt độ giảm xuống dưới nhiệt độ bay hơi, hơi sẽ tiếp xúc với cấu trúc mao dẫn và vỏ có nhiệt độ thấp hơn, đồng thời giải phóng nhiệt ẩn vào lớp vỏ. Hơi không còn đủ năng lượng để duy trì dạng khí và ngưng tụ trở lại thành chất lỏng rồi thấm vào cấu trúc mao dẫn. Nhờ hiện tượng mao dẫn trong cấu trúc mao dẫn, phần chất lỏng ngưng tụ được đưa trở lại vùng bay hơi, hoàn tất chu trình hoạt động của ống dẫn nhiệt.

Eaton how heat pipe works
Eaton heat pipe

Tại sao nên sử dụng ống dẫn nhiệt?

Ống dẫn nhiệt có độ truyền nhiệt hiệu dụng cực cao, mang lại khả năng truyền nhiệt vượt trội. Các vật liệu truyền nhiệt dạng rắn như nhôm, đồng, graphite và kim cương có độ truyền nhiệt trong khoảng 250 W/m•K đến 1.500 W/m•K, trong khi độ truyền nhiệt hiệu dụng của ống dẫn nhiệt có thể đạt từ 5.000 W/m•K đến 200.000 W/m•K. Ống dẫn nhiệt cũng có khả năng truyền nhiệt trên những khoảng cách tương đối lớn.

Hơn 50 năm kinh nghiệm về ống dẫn nhiệt

Eaton đã phát triển các loại ống dẫn nhiệt chuyên dụng cho những ứng dụng đòi hỏi khắt khe trong hơn nửa thế kỷ. Hiện nay, chúng tôi sở hữu danh mục công nghệ quản lý nhiệt đa dạng, cho phép tích hợp linh hoạt với công nghệ ống dẫn nhiệt và phát triển các giải pháp quản lý nhiệt sáng tạo bằng cách kết hợp các công nghệ phù hợp nhất. Kinh nghiệm của đội ngũ kỹ thuật cùng với các kỹ thuật sản xuất đã được kiểm chứng giúp Eaton tạo ra các công nghệ ống dẫn nhiệt được tối ưu hóa và có độ tin cậy cao, góp phần nâng cao hiệu suất của hệ thống quản lý nhiệt ở quy mô lớn.

Eaton heat heritage

Tích hợp ống dẫn nhiệt với các công nghệ nhiệt khác

Eaton heat spreading heat pipe assemblies

Phân tán và truyền nhiệt hiệu quả

Việc tích hợp ống dẫn nhiệt vào các công nghệ nhiệt khác tạo ra giải pháp quản lý nhiệt toàn diện hơn, hiệu suất cao hơn và hiệu quả hơn. Ống dẫn nhiệt vừa nâng cao khả năng làm mát bằng không khí với độ dẫn nhiệt cao hơn, vừa có thể dẫn truyền, phân tán nhiệt hoặc cải thiện hiệu quả của bộ tản nhiệt làm mát bằng không khí để trì hoãn nhu cầu sử dụng các giải pháp làm mát bằng chất lỏng khi tải nhiệt tăng.

Sử dụng ống dẫn nhiệt để truyền nhiệt

Ống dẫn nhiệt được thiết kế và sản xuất để truyền nhiệt từ nguồn nhiệt hoặc vùng có thông lượng nhiệt cao đến một khu vực ở xa. Chức năng này đặc biệt phù hợp để tản nhiệt khỏi những khu vực có không gian hạn chế hoặc linh kiện được bố trí dày đặc, sau đó truyền nhiệt đến những khu vực có luồng khí mát hơn hoặc có nhiều không gian hơn cho các bộ tản nhiệt làm mát bằng không khí. Với tính linh hoạt cao hơn trong thiết kế, các nhà thiết kế sản phẩm và kiến trúc sư có thể nâng cao hiệu suất sản phẩm và tối ưu hóa việc bố trí, qua đó đáp ứng những ứng dụng làm mát bằng không khí đòi hỏi khắt khe nhất bằng một giải pháp đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí.

Eaton transport heat pipe assemblies

Sử dụng ống dẫn nhiệt để phân tán nhiệt

Các ống dẫn nhiệt nhúng giúp loại bỏ các điểm nóng cục bộ, giảm tình trạng tích tụ nhiệt xung quanh các linh kiện điện tử và nâng cao hiệu suất của bộ tản nhiệt làm mát bằng không khí lên 20% (so với bộ phân tán nhiệt bằng nhôm hoặc đồng) nhờ khả năng phân tán nhiệt nhanh hơn và đồng đều hơn. Điều này đặc biệt hiệu quả trong các ứng dụng mà nguồn nhiệt có kích thước nhỏ so với diện tích cánh của bộ tản nhiệt, chẳng hạn như các thiết bị điện tử hoặc máy tính. Có thể uốn cong hoặc làm phẳng ống dẫn nhiệt để đáp ứng các yêu cầu về nhiệt và hình học, giảm chiều cao tổng thể, tăng diện tích tiếp xúc bề mặt hoặc bố trí ống tránh các khu vực cần chừa khoảng trống như vị trí có phần cứng lắp đặt. Ống dẫn nhiệt nhúng để phân tán nhiệt cho phép kỹ sư nhiệt linh hoạt hơn vì không cần thay đổi cấu trúc hình học của bộ tản nhiệt, đặc biệt hữu ích trong các ứng dụng cải tiến hoặc khi cần tăng công suất của các sản phẩm hiện có.

Công nghệ ống dẫn nhiệt    

Đáp ứng các yêu cầu của ứng dụng bằng kết cấu phù hợp

Danh mục công nghệ ống dẫn nhiệt đa dạng thể hiện chuyên môn sâu rộng và bề dày kinh nghiệm của Eaton trong lĩnh vực ống dẫn nhiệt, giúp khách hàng tận dụng các giải pháp này để tối đa hóa hiệu suất nhiệt đáng tin cậy trong mọi ứng dụng.

Eaton heat spreading heat pipe
Eaton copper water heat pipe

Ống dẫn nhiệt đồng – nước

Ống dẫn nhiệt đồng – nước là một linh kiện phổ biến trong nhiều ứng dụng nhờ nhiệt dung cao của hệ thống làm mát hai pha sử dụng nước được tích hợp trong vỏ đồng đa dụng. Các quy trình sản xuất được kiểm soát chặt chẽ cùng với kinh nghiệm thực tế từ các sản phẩm đã được triển khai đảm bảo ống dẫn nhiệt đồng – nước của chúng tôi có tuổi thọ trên 20 năm.

Eaton high temperature heat pipes

Ống dẫn nhiệt nhiệt độ cao

Ống dẫn nhiệt nhiệt độ cao cung cấp khả năng kiểm soát nhiệt độ có độ chính xác cao, khả năng phục hồi nhiệt nhanh và quản lý nhiệt đồng đều hơn ở nhiệt độ cao, giúp giảm mức tiêu thụ năng lượng và nâng cao độ tin cậy cũng như tuổi thọ của ứng dụng.

Ống dẫn nhiệt siêu lạnh

Ống dẫn nhiệt siêu lạnh được tối ưu hóa để hoạt động trong các môi trường siêu lạnh khắc nghiệt, nâng cao độ an toàn và độ tin cậy của hệ thống nhiệt, cải thiện hiệu suất hệ thống nhiệt và tối đa hóa thời gian vận hành của ứng dụng, đồng thời giảm chi phí năng lượng và bảo trì.

Ống dẫn nhiệt vòng

Eaton loop heat pipes
Ống dẫn nhiệt vòng có thể uốn cong, linh hoạt và bố trí tùy ý, đồng thời có khả năng truyền nhiệt đi xa hơn so với các ống dẫn nhiệt thông thường. Đặc biệt phù hợp để làm mát các hệ thống có các bộ phận phân tán, ống dẫn nhiệt vòng có thể tích hợp nhiều bộ bay hơi cùng với các bộ điều chỉnh nhiệt thụ động hoặc chủ động để xử lý nhiều nguồn nhiệt. Ống dẫn nhiệt vòng có thể truyền nhiệt tới 23 mét (75 feet), chịu được hàng triệu chu kỳ uốn và chịu được tải trọng do gia tốc trọng trường lên đến 9 g. Ống dẫn nhiệt vòng là giải pháp khối lượng thấp cho các cấu trúc hình học phức tạp và có phạm vi bố trí rộng, đồng thời có độ bền cao để hoạt động trong những môi trường đòi hỏi khắt khe.

Ống dẫn nhiệt linh hoạt

Ống dẫn nhiệt linh hoạt cho phép các kỹ sư tối ưu hóa vị trí bố trí các linh kiện phát nhiệt nhằm tối đa hóa khả năng bảo trì và độ tin cậy, đồng thời vẫn duy trì hiệu suất nhiệt trong các điều kiện vận hành khắc nghiệt và những nơi có không gian hạn chế. Tối ưu hóa việc bố trí bộ truyền động chuyển động và thiết bị đầu cuối từ xa mà không ảnh hưởng đến hiệu suất nhiệt. Khả năng linh hoạt cao hơn cũng giúp tinh giản việc lắp đặt và bảo trì trong không gian chật hẹp.

Eaton boyd flexible heat pipe
Eaton variable conductance heat

Ống dẫn nhiệt có độ dẫn nhiệt biến thiên

Ống dẫn nhiệt có độ dẫn nhiệt biến thiên (VCHP) giúp các kỹ sư kiểm soát nhiệt độ chính xác thông qua việc kiểm soát quá trình truyền và thải nhiệt. Chúng kiểm soát nhiệt độ của bộ bay hơi bằng cách sử dụng khí không ngưng tụ (NCG) bên trong ống dẫn nhiệt, qua đó kiểm soát diện tích bộ ngưng tụ có thể tham gia truyền nhiệt. VCHP là giải pháp tiết kiệm chi phí để duy trì nhiệt độ của các thiết bị quan trọng mà không cần các linh kiện chủ động hoặc cảm biến.

Lớp lót lò đẳng nhiệt

Eaton isothermal furnace liners

Lớp lót lò đẳng nhiệt (IFL) là các ống dẫn nhiệt kim loại lỏng dạng vòng, tạo ra một môi trường hoặc vùng làm việc có nhiệt độ đồng đều bằng cách sử dụng một bộ gia nhiệt và một bộ điều khiển duy nhất để đáp ứng các quy trình yêu cầu độ chính xác cao. IFL giúp tiết kiệm thời gian và năng lượng, đồng thời tối đa hóa năng suất nhờ duy trì nhiệt độ thành lò đẳng nhiệt. IFL dễ lắp đặt, tăng tính linh hoạt trong thiết kế, đồng thời có độ tin cậy cao và chi phí hợp lý.

Việc điều chỉnh nhiệt độ chỉ cần thực hiện một bước đơn giản, không cần thường xuyên đo và lập lại biên dạng nhiệt độ. Không giống như các đầu dò, IFL không phụ thuộc vào các đường truyền nhiệt kết nối với thành lò xung quanh hoặc môi trường bên ngoài. Độ biến thiên nhiệt độ theo không gian đo được trong IFL nhỏ hơn 10 mK và trong nhiều trường hợp có thể vượt quá độ nhạy của các kỹ thuật đo hiện có.

Eaton axially grooved heat pipes

Ống dẫn nhiệt có độ dẫn nhiệt không đổi

Ống dẫn nhiệt có độ dẫn nhiệt không đổi có rãnh dọc trục (CCHP) có khả năng truyền tải nhiệt lớn trên khoảng cách hơn 3 mét. Các ống này sử dụng một hệ thống các rãnh nằm bên trong thành lớp vỏ ống dẫn nhiệt làm cấu trúc mao dẫn, giúp đưa chất lỏng ngưng tụ trở lại bộ bay hơi một cách hiệu quả từ các bề mặt lạnh hơn nơi lưu chất làm việc đã ngưng tụ. Chi phí chế tạo của chúng có thể thấp hơn so với các ống dẫn nhiệt sử dụng cấu trúc mao dẫn truyền thống.

Ống dẫn nhiệt có rãnh dọc trục hoạt động hiệu quả nhất trong những điều kiện mà trọng lực không ảnh hưởng đáng kể, chẳng hạn như cấu hình nằm ngang hoặc trong môi trường không gian. Các ống này ít cần bảo trì, phù hợp với những ứng dụng mà việc bảo dưỡng hoặc sửa chữa gặp nhiều khó khăn. Khả năng truyền nhiệt trên khoảng cách lớn mang lại tính linh hoạt cao hơn trong thiết kế, giúp các kỹ sư có thêm nhiều phương án thiết kế nhiệt cho những vị trí ứng dụng khó tiếp cận.

Thông số kỹ thuật

Chi tiết sản phẩm ống dẫn nhiệt

Lớp vỏ ống dẫn nhiệt & vật liệu mao dẫn

  • Đồng
  • Thép không gỉ dòng 300
  • Incoloy 800
  • Inconel ® 600, 601, 718, 625
  • Haynes 230, 188, 214
  • Niken
  • Hastelloy C / Inconel® C-276
  • Titan
  • Tantan
  • Molypden
  • TZM (hợp kim molypden – titan – zirconi)
  • Rheni
  • Niobi
  • Vonfram
Eaton cryogenic working fluids
Mã số bộ phận
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
Liên kết tải xuống