Pulsierende Heatpipe (PHP)
Neuartige Phasenwechsel-Technologie mit oszillierendem Kapillarkreislauf. Ideal für extrem kompakte High-Density-Systeme unter stark dynamischen Thermolasten.
Die Pulsierende Heatpipe (PHP), auch Oscillating Heat Pipe (OHP) genannt, ist ein passives Zwei-Phasen-Wärmeübertragungssystem ohne Dochtstruktur und ohne externe Energieversorgung. Ein mäanderförmiges Kapillarrohr (Innendurchmesser 0,5–3 mm, Kupfer oder Aluminium) ist evakuiert und zu 40–60 % mit einem Arbeitsfluid befüllt. Die Oberflächenspannung erzeugt abwechselnde Flüssigkeitspfropfen und Dampfblasen, die durch thermische Druckgradienten selbstständig oszillieren.
PHP-Kühlkörper arbeiten in jeder Lage stabil — einschließlich Schwerelosigkeit — und zeigen mit steigender Wärmelast bessere Anti-Gravitations-Eigenschaften. Die Leistung übertrifft Kupfer-Dampfkammern bei gleichzeitig deutlich geringerem Gewicht. Jede Biegeform des Rohres kann frei gewählt werden, ohne die Wärmeleitfähigkeit zu beeinflussen — ideal für kompakte, komplexe Gerätegeometrien.
Spezifikationen
- Funktionsprinzip
- Selbst-erregt oszillierender Zweiphasenpulsationsprozess (Pulsating Heat Pipe)
- Technologie
- Meanderförmige Kapillarrohr-Schleife (0,5–3,0 mm) | kein Dochtsystem | selbsterregend
- Material
- Kupfer oder Aluminium (Kapillarrohr) | individuelle Geometrie (Flex-Route)
- Arbeitsmedium
- Wasser | Ethanol | fl. Ammoniak | Kältemittel u.v.m. (je nach Anforderung)
- Rohrdurchmesser
- 0,5–3,0 mm Innendurchmesser (Kupfer oder Aluminium)
- Anti-Gravitations-Eigenschaft
- Leistung steigt mit der Wärmelast — lageunabhängig & mikrogravitationstauglich
- Biegeflexibilität
- Formgebung ohne Einfluss auf die Wärmeleitfähigkeit
- Reaktionszeit
- Nahezu verzögerungsfreier thermischer Ansprechwert (< 1 Sekunde)
- Einsatzbereiche
- Aerospace & Satellit, EV-Batterien, AI-Server, High-Power LED, Industrie
Funktionsprinzip
- Verdampfung & Druckaufbau: Wärme am Evaporator verdampft das Fluid. Die expandierenden Dampfblasen drücken Flüssigkeitspfropfen in Richtung Kondensator.
- Kondensation & Druckabfall: Der Dampf kondensiert im kühleren Kondensator, schrumpft und erzeugt Unterdruck — ein Druckgradient zum Evaporator entsteht.
- Selbsterhaltende Pulsation: Der Druckgradient treibt die Oszillation kontinuierlich an — in jeder Lage, auch in der Schwerelosigkeit. Keine Pumpe, keine beweglichen Teile.
- Kontinuierlicher Wärmetransport: Die Temperaturdifferenz hält den Kreislauf dauerhaft aufrecht. Flüssigkeitspfropfen fungieren als Wärmeträger und erzielen eine extrem hohe effektive Wärmeleitfähigkeit.