Isı Borusu (Heat Pipe) Teknolojisi

Isı boruları, küçük hacimli, yüksek ısı iletkenliği sağlayan, çok etkili soğutma bileşenleridir. Örneğin, alüminyum 190 W/K.m. tipik termal iletkenlik katsayısına sahiptir. Bakırın termal iletkenlik katsayısı 400 civarında olmasına karşın özgül ağırlığı alüminyumdan neredeyse üç kat daha fazladır. Bakır ve/veya alüminyum bazlı iletim soğutmalı yapılar ısıl tasarımınız için çözüm getirmiyorsa ve/veya ağırlık/hacim bütçeleri aşılıyorsa ve sıvı soğutmanın risklerini ve karmaşıklığına girmek istemiyorsanız ısı borusu bazlı bir tasarım sizin için çözüm olabilir. Isı boruları, -tasarım parametrelerine bağlı olarak- alüminyuma göre 60-250 kat daha iyi termal iletkenlik sağlar.

• Isı boruları, ısı aktarımı için ek bir güç gerektirmez.
• Isı boruları bakım gerektirmez.
• Isı boruları çok güvenilir bileşenleridir ve çok yüksek MTBF figürleri vardır.
• Isı boruları, iletim soğutma sistemlerinde büyük metal yapıların yerini alır ve hafif, küçük tasarımlar sağlar.
• Isı boruları elektronik devrelerin ürettiği istenmeyen ısı akısını en düşük termal iletkenlikle uzaklaştırır ve elektronik devrelerin çekirdek sıcaklıklarını en düşük seviyelerde tutar; dolayısıyla elektronik devrelerin arıza sıklığını da önemli ölçüde azaltır.

Isı boruları nasıl çalışır?

Isı boruları, içinde bir miktar sıvı bulunan yalıtılmış metal borulardır. Isı borusu ısı kaynağı ile soğutulan bölge arasında ısı iletimi sağlar. Isı kaynağına dokunan uçta borunun içindeki sıvı buharlaşır ve ortamdan ısıyı soğurur. Buhar ısı borusu boyunca hızla ilerler ve aldığı ısıyı diğer uca taşır. Soğutulan uçta sıvı hale dönen buhar orada ısıyı bırakır. Daha sonra sıvı soğuk uçtan gözenekli iç yüzeyler sayesinde sıcak uca doğru ilerler ve sirkülasyon devam eder. Bu iki fazlı, sıvı-gaz sirkülasyonu son derece verimli ısı transferi gerçekleşmesini sağlar.

Isı borusu, soğuk ucu yukarı, sıcak ucu aşağı gelecek şekilde dikey konumlandırıldığında, yoğunlaşan sıvı yer çekimi ile birlikte kolayca aşağı doğru ilerler. Fakat ısı borusu yatay veya daha da kötüsü sıcak uç yukarı, soğuk uç aşağı gelecek şekilde konumlandırıldığında yoğunlaşan sıvı, sıcak uca tekrar dönebilir mi? Isı borusu çalışmaya devam edebilir mi? Bu soruların cevabı “Evet”dir. Yoğunlaşan sıvı, ısı borusunun iç yüzeyindeki gözenekli yapı sayesinde kapilar etki ile yer çekimine karşı hareket eder. Doğadaki suyun ağaç köklerinden yapraklara ilerleyebilmesi de aynı şekilde kapilar etki sayesinde gerçekleşmektedir.