Bei der Kühlung mithilfe der Vapor Chamber handelt es sich um eine Technik zur Wärmeverteilung, bei der die Verdampfung und Kondensation von Flüssigkeit zur Kühlung einer elektronischen Komponente genutzt wird. Manchmal werden Dampfkammern mit Kühlkörpern kombiniert, um den Kühlprozess zu unterstützen.
Am häufigsten findet sich die Dampfkammerkühlung in Hochleistungs-Notebooks und -Smartphones. Sie wird aber auch in Servern und LED-Produkten eingesetzt. Da sie große Wärmemengen aufnehmen und ableiten kann, ist die Vapor Chamber bei Anwendungen mit hohem Wärmestrom sehr hilfreich.
Der Aufbau einer Vapor Chamber zur Kühlung zeigt, dass sehr flache Lösungen möglich sind, womit sie sich für beengte Platzverhältnisse eignett
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Bei einer Dampfkammer handelt es sich im Grunde um ein flaches Metallgehäuse, das mit einer Dochtstruktur ausgekleidet ist. Sie ist mit einer kleinen Menge Flüssigkeit, in der Regel Wasser, gefüllt und vakuumversiegelt. Der niedrige Druck in der Dampfkammer ermöglicht es der Flüssigkeit, bei Temperaturen zu verdampfen, die unter ihrem normalen Siedepunkt liegen. Wenn die Dampfkammer durch eine elektronische Komponente, etwa eine Computer-CPU, erhitzt wird, verdampft die Flüssigkeit. Dieser Dampf zirkuliert sodann durch Konvektion und bewegt sich frei durch die Kammer. Wenn er auf eine kühlere Oberfläche trifft, kondensiert er und gibt die absorbierte Wärme ab. Die kondensierte Flüssigkeit bewegt sich daraufhin durch das Dochtmaterial und gelangt zurück auf die wärmere Seite. Und dieser Prozess setzt sich fort, solange das elektronische Bauteil heiß ist.
Obwohl bei der Konstruktion von Vapor Chambern in der Regel Kupfer verwendet wird, finden Sie auf dem Markt auch Dampfkammern aus Aluminium, Stahl und Titan. Ebenso haben einige Dampfkammern ein Drahtgeflecht als Dochtstruktur, während andere gesintertes Metall nutzen. Obwohl Wasser die am häufigsten verwendete Flüssigkeit in den Dampfkammern ist, kommen manchmal auch Methanol und Ammoniak zum Einsatz.
Mittlerweile kommt die Vapor-Chamber-Technik recht häufig als Kühlsystem zum Einsatz, unter anderem auch in Smartphones. Der Grund: Sie lässt sich ungemein platzsparend konstruieren.
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Dampfkammer-Kühlsysteme benötigen weniger Platz als beispielsweise Heatpipes (Wärmeleitrohre) und eignen sich daher ideal für beengte und begrenzte Bereiche, wie beispielsweise in Gehäusen von Smartphones sowie Tablets. Darüber hinaus ermöglicht die flache Form einer Dampfkammer einen besseren Kontakt mit der Wärmequelle oder einem Kühlkörper. Allerdings sind Vapor Chamber vergleichsweise teuer in der Herstellung, weshalb diese Kühllösung oftmals nur in teureren Geräten verwendet wird – dazu gehören etwa Desktop-CPU-Kühler, GPUs, Spielekonsolen, Smartphones und Laptops.
Tipp: Das sollten Sie beim Kauf eines CPU-Kühlers beachten