蒸気チャンバ

Wakefield Thermalの蒸気チャンバは、極めて低い熱抵抗で離れたところに熱を輸送するために使用されます。小さな熱源を広いエリアに放熱する必要があるときに役立ちます。蒸気チャンバは、流体相変化アプリケーションです。閉ループを使用して、チャンバ内で蒸発と凝縮により熱をすばやく伝達します。設計において特に有益な点は、蒸気チャンバは平面で熱を輸送するため、直線で離れたところに熱を輸送する熱パイプに比べて、「熱の分散」がより効果的であるということです。

蒸気チャンバは、熱パイプのように、実際には環境に熱を放散しませんが、熱システム内で効率良く熱を移動することができます。蒸気チャンバは、内部に少量の水を有する周辺を密封された内部ウィック構造の銅プレート（上部と下部）から作られます。チャンバに熱が加わると、水が蒸発して気体に変わり、蒸気チャンバの冷たいセクションに移動します。そこで、熱は外部熱交換器により放散され、凝縮して液体に戻ります。この水の蒸発と凝縮により、蒸気チャンバの熱源エリアから他の全エリアに水（したがって熱）を移動するポンプ作用が形成されます。

蒸気チャンバ内で使用できるウィック構造は数タイプありますが、ほとんどの商用チャンバはメッシュまたは粉末に分類されます。どちらの場合も、粉末またはメッシュは、蒸気チャンバのエリア内で全方向に水が流れるように銅プレート面を並べます。メッシュをウィック構造として使用した場合、空隙径に応じて液体の凝縮または輸送を促進するために、異なるサイズのメッシュが一緒に使用されることがよくあります。蒸気チャンバは水平方向での使用に最適です。重力の影響は用途と方向によって異なりますが、水平方向から15°の角度で使用した場合、パフォーマンスの低下を考慮に入れる必要があります。

製造プロセス中、フタとして機能し、液体と蒸気を収容するプレートをサポートするために、蒸気チャンバ全体で銅柱が使用されます。銅メッシュは、銅プレートに圧接されたチャンバ内で配向されます。プレートは、拡散接合により周辺部を密封されます。場合によっては、はんだ付けまたは溶接が使用されますが、拡散接合を使用すると、最高の強度と温度を両立する蒸気チャンバの密封が可能になります。拡散接合処理により、メッシュを銅プレートに接合することもできます。

蒸気チャンバは、コンピュータとデータセンタ、テレコミュニケーション、航空宇宙、輸送など、多くの過酷な環境で使用されます。このようなタイプの用途で長年にわたって、堅牢性と信頼性が証明されています。

特に、熱源が密集していて、最終の熱交換器がそれ以上に大きい場合、熱交換器を効率良く使用するために熱源からの熱を広いエリアの効果的に拡散する必要がある場合など、多くの熱システムに蒸気チャンバの追加によるメリットがあります。プロセッサ、グラフィックカード、チップセットなどのコンピュータアプリケーションは狭いエリアに熱放散が高い電源があります。このようなアプリケーションに使用されるファンとヒートシンクの組み合わせにより、周辺への高性能の放散が得られますが、可能な限り少ない温度変化で熱を熱交換器に移すことが課題です。蒸気チャンバはこの点で優れており、非常に小さい温度差で狭いエリアから大きい熱負荷を輸送できます。