為解決高發(fā)熱量問(wèn)題，電腦散熱器近年來(lái)可謂是日新月異。熱管、液態(tài)金屬、回流焊接、線(xiàn)切割等各種高科技材料的應(yīng)用以及堪比工藝品的制造工藝，如今都體現(xiàn)在了電腦散熱器上。
其中，熱管的應(yīng)用更是成為了如今高性能散熱器的代名詞之一。熱管是一種導(dǎo)熱性能極高的被動(dòng)傳熱元件。熱管利用相變?cè)砗兔?xì)作用，使得它本身的熱傳遞效率比同樣材質(zhì)的純銅高出幾百倍到數(shù)千倍。熱管是一根真空的銅管，里面所注的工作液體是熱傳遞的媒介。在電子散熱領(lǐng)域里，最典型的工作液體就是純凈水。使用圓柱形銅管制成的熱管是最為常見(jiàn)的。熱管壁上有吸液芯結(jié)構(gòu)。依靠吸液芯產(chǎn)生的毛細(xì)力，使冷凝液體從冷凝端回到蒸發(fā)端。因?yàn)闊峁軆?nèi)部抽成真空以后，在封口之前再注入液體，所以，熱管內(nèi)部的壓力是由工作液體蒸發(fā)后的蒸汽壓力決定的。只要加熱熱管表面，工作液體就會(huì)蒸發(fā)。蒸發(fā)端蒸汽的溫度和壓力都稍稍高于熱管的其它部分，因此，熱管內(nèi)產(chǎn)生了壓力差，促使蒸汽流向熱管內(nèi)較冷的一端。當(dāng)蒸汽在熱管壁上冷凝的時(shí)候，蒸汽放出汽化潛熱，從而將熱傳向了冷凝端。之后，熱管的吸液芯結(jié)構(gòu)使冷凝后液體再回到蒸發(fā)端。只要有熱源加熱，這一過(guò)程就會(huì)循環(huán)進(jìn)行。
通過(guò)原理介紹，我們可以看出熱管并不具備任何散熱作用而僅僅具備導(dǎo)熱的作用而已。要想將熱管導(dǎo)出的熱量盡快排出，散熱器上還必須設(shè)計(jì)有大面積散熱鰭片以及設(shè)計(jì)有良好的散熱性能。

近期看到論壇上關(guān)于熱管散熱器爭(zhēng)論頗多，其中關(guān)于安裝方向問(wèn)題更是引起了眾多玩家的討論。通過(guò)簡(jiǎn)單的變更熱管散熱器安裝方向便可直接影響到最終性能的發(fā)揮，最佳成績(jī)與最差成績(jī)差距竟然可以達(dá)到18%。圍繞這一現(xiàn)象眾多玩家展開(kāi)了激烈討論，最終討論分為了兩大派別：1、熱管裸露部分受到外界冷空氣影響，導(dǎo)致蒸發(fā)速度降低最終影響性能發(fā)揮；2、熱管內(nèi)部工質(zhì)受到重力影響，回流不暢最終影響性能發(fā)揮。

兩大派別為了證實(shí)自己的說(shuō)法正確性，紛紛找來(lái)大量技術(shù)資料以及通過(guò)實(shí)際測(cè)試來(lái)進(jìn)行證明。那么兩大派別到底是誰(shuí)對(duì)誰(shuí)錯(cuò)呢？最終，我們還需要通過(guò)原理來(lái)進(jìn)行分析并且結(jié)合實(shí)際測(cè)試來(lái)進(jìn)行驗(yàn)證。
熱管的工作原理

首先，我們還是從原理來(lái)對(duì)這一現(xiàn)象進(jìn)行分析。如同工作原理介紹部分中所描述的一樣，熱管實(shí)際是利用液體、氣體的循環(huán)變化而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)熱作用。熱導(dǎo)管與發(fā)熱端接觸部分稱(chēng)為吸熱端，而與散熱鰭片接觸部分稱(chēng)為冷凝端。兩端沒(méi)有本質(zhì)區(qū)別，區(qū)分方法只需要看哪一端與發(fā)熱源接觸哪一邊就是吸熱端，另一端則是冷凝端。在吸熱端與冷凝斷之間的部分為導(dǎo)熱部分，導(dǎo)熱部分大多數(shù)情況下是與空氣直接接觸。

由于熱管內(nèi)部工質(zhì)摻雜有一定化學(xué)原料并且采用抽真空設(shè)計(jì)，所以工質(zhì)得沸點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水的沸點(diǎn)通常僅有攝氐35度左右。如果熱管道熱過(guò)程中受到外界冷空氣干擾，就會(huì)導(dǎo)致工質(zhì)蒸發(fā)氣體在未到達(dá)冷凝端時(shí)就會(huì)出現(xiàn)液化回流現(xiàn)象，從而大幅度影響了熱管散熱器的性能表現(xiàn)。這一觀點(diǎn)，從同一熱管散熱器四個(gè)不同角度安裝后的性能表現(xiàn)便可看出。

然而對(duì)于性能損失來(lái)自重力的觀點(diǎn)，也不能說(shuō)沒(méi)有一定道理。為加強(qiáng)熱管效能，目前很多熱管制造廠家都會(huì)在熱管內(nèi)部填充一定數(shù)量銅粉。銅粉的作用，是為進(jìn)一步加大發(fā)熱源以及冷凝端與工質(zhì)的接觸面積。在這種情況下，人們自然會(huì)聯(lián)想到重力對(duì)于熱管性能表現(xiàn)的影響。如果冷凝端沖下，那么銅粉怎么又會(huì)自己往上跑呢？這樣的問(wèn)題確實(shí)在一定程度上可以成立。但是，由于目前PC上所采用的熱管均采用內(nèi)部抽真空的毛細(xì)結(jié)構(gòu)加之從體積上屬于微型熱管，所以在重力影響上幾乎可以忽略不計(jì)。


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熱管方向帶來(lái)的影響與重力無(wú)關(guān)

為了證實(shí)上述分析，用戶(hù)進(jìn)行了一次全面的測(cè)試。測(cè)試時(shí)所采用的機(jī)箱在背板處以及頂部分別設(shè)有一顆12CM與14CM。由于14CM風(fēng)扇風(fēng)量遠(yuǎn)大于12CM風(fēng)扇，所以在開(kāi)啟風(fēng)扇是熱管裸露部分沖上效果最差。如果說(shuō)這樣的測(cè)試還不能夠說(shuō)明熱管方向帶來(lái)的影響與重力無(wú)關(guān)，那么在關(guān)閉風(fēng)扇情況下的測(cè)試就可以說(shuō)是更為直觀。

同樣的散熱器、同樣的測(cè)試環(huán)境，唯一不同的就是開(kāi)啟/關(guān)閉系統(tǒng)風(fēng)扇。此時(shí)，原本效果最差的熱管裸露部分沖上形式有了好轉(zhuǎn)，而裸露部分沖左（沖向機(jī)箱背板處）測(cè)試成績(jī)卻出現(xiàn)了很大幅度落差。我們姑且不去分析具體原因，數(shù)據(jù)的巨大變化已經(jīng)足以駁倒重力為關(guān)鍵的說(shuō)法。

排除了重力影響，那么我們?cè)賮?lái)仔細(xì)分析一下冷空氣是如何來(lái)襲擊熱管裸露部分的。眾所周知，熱空氣的流動(dòng)方向是自然向上而冷空氣則恰好相反。然而，這一現(xiàn)象在相對(duì)密封的機(jī)箱內(nèi)部卻發(fā)生了巨大變化。由于需要保持內(nèi)外大氣壓強(qiáng)一致，機(jī)箱內(nèi)部熱空氣被有效的排出同時(shí)外部冷空氣則通過(guò)散熱孔被強(qiáng)行積壓至機(jī)箱內(nèi)部，從而形成了所謂的機(jī)箱風(fēng)道。

目前，絕大部分機(jī)箱產(chǎn)品都是將電源放在頂部同時(shí)在背板處開(kāi)設(shè)散熱風(fēng)扇安裝孔位，電源與風(fēng)扇都會(huì)將熱量排出至機(jī)箱外部。而位于前面板處的散熱孔與側(cè)板CPU對(duì)應(yīng)位置、顯卡對(duì)應(yīng)位置的散熱孔，更多時(shí)間則是負(fù)責(zé)為外部冷空氣進(jìn)入機(jī)箱內(nèi)部而提供通道。

如果，用戶(hù)使用的機(jī)箱如同之前測(cè)試中玩家所用的一樣既頂部沒(méi)有設(shè)計(jì)電源而是開(kāi)設(shè)了散熱孔位。那么在全部風(fēng)扇關(guān)閉情況下，根據(jù)熱空氣向上流動(dòng)的原理除位于頂部的散熱孔適用于散熱外其余散熱孔將全部用于冷空氣進(jìn)入。
38度機(jī)箱理念

如今市場(chǎng)上所見(jiàn)到的機(jī)箱產(chǎn)品大多是符合38度產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念，那么38度理念到底是從何而來(lái)呢？所謂38度理念其實(shí)在INTEL設(shè)計(jì)上并沒(méi)有針對(duì)這一理念來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而是僅僅在建議進(jìn)行了說(shuō)明。如今伴隨新一代處理器以及配件的發(fā)展，38度理念也提升到了40度。

38度理念是指，在INTEL規(guī)定平臺(tái)上（915G CD2.1GHz）CPU散熱器上放2CM四點(diǎn)平均溫度不超過(guò)38度。值得注意的是INTEL在提出38度理念時(shí)選用的配置較低，同時(shí)散熱器上并未采用熱管。如今不僅僅是CPU散熱器帶有熱管，連同主板、顯卡甚至電源都開(kāi)始采用熱管，那么傳統(tǒng)的38度理念面對(duì)這些高科技產(chǎn)品時(shí)還是否可行呢？下面讓我們來(lái)根據(jù)熱管原理以及熱學(xué)原理來(lái)對(duì)它們進(jìn)行逐一分析。

CPU散熱器采用熱管已經(jīng)在上面進(jìn)行了充分的分析，現(xiàn)在我們?cè)賮?lái)結(jié)合38度概念機(jī)箱來(lái)看下整體風(fēng)道。不論是隔層式結(jié)構(gòu)還是塔式結(jié)構(gòu)，其冷凝端（鰭片）位置都是向上，這里正好對(duì)應(yīng)機(jī)箱側(cè)板上CPU散熱孔位置。在電源與背部排風(fēng)扇的共同作用下，CPU散熱孔將外部冷空氣吸入直接為冷凝端進(jìn)行散熱，冷熱兩端巨大的溫差變化可以使得散熱器整體效果發(fā)揮更加理想。

顯卡熱管散熱器

相比CPU散熱器的合理，顯卡散熱器就顯得不是很樂(lè)觀了。目前大多數(shù)顯卡散熱器都是采用了拱形門(mén)的熱管設(shè)計(jì)，用于散熱的鰭片大多都被設(shè)計(jì)在了顯卡的正面。而38度理念機(jī)箱都會(huì)在顯卡對(duì)應(yīng)的側(cè)板位置設(shè)計(jì)有一個(gè)大面積散熱孔，其作用是將冷空氣更迅速的導(dǎo)入機(jī)箱內(nèi)部。而在采用拱形熱管的顯卡散熱器上，熱管裸露部分卻正好對(duì)應(yīng)散熱孔。如此以來(lái)，熱管的使用效能將會(huì)大打折扣。當(dāng)然，如果機(jī)箱廠家在設(shè)計(jì)時(shí)將板卡散熱孔開(kāi)設(shè)在較低位置不直接對(duì)應(yīng)顯卡，那么效果依舊會(huì)有比較良好表現(xiàn)。

接下來(lái)，再讓我們看看主板上的熱管散熱器。如今隨著主板供電電路以及北橋芯片溫度日益增高，大規(guī)模熱管散熱器已經(jīng)開(kāi)始全面登陸中高端主板。常見(jiàn)的設(shè)計(jì)，大多為熱管將PWM供電電路或南橋的熱量傳導(dǎo)至南橋上并加以散熱。眾所周知，目前主板供電電路以及北橋芯片熱量都是相當(dāng)驚人，部分高端產(chǎn)品甚至超過(guò)了百瓦，其發(fā)熱量絲毫不遜色于任何一款中低端CPU。那么將熱管放在兩個(gè)火爐之間進(jìn)行導(dǎo)熱，其意義到底有多大？再此我想不用多說(shuō)大家也能有所了解。

其次，在主板散熱設(shè)計(jì)上我們經(jīng)?？梢钥吹匠L(zhǎng)熱管的應(yīng)用。姑且不說(shuō)熱管彎折一次將損失一定的效能，僅僅這長(zhǎng)達(dá)10CM的裸露部分就足以將熱管的傳導(dǎo)效能削減到可以忽略不計(jì)。當(dāng)然也有一種特殊情況，如果某一廠家在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)會(huì)將裸露部分熱管進(jìn)行保溫處理，那么其導(dǎo)熱效能將不會(huì)受到外界冷空氣的干擾，可惜的是目前還沒(méi)有任何一家提供此類(lèi)設(shè)計(jì)。

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高端專(zhuān)享的熱管散熱電源
最后，再讓我們看看高端專(zhuān)享的熱管散熱電源。PC電源實(shí)際上就是一臺(tái)復(fù)雜的變壓器，它需要將220V交流電經(jīng)過(guò)兩次交直流變換、一次變壓以及多次穩(wěn)壓濾波工作，最終才能夠輸出PC配件所適用的低壓直流電。 在這一系列變換過(guò)程中，電源本身會(huì)有很大的無(wú)用功這些損耗最終都將轉(zhuǎn)換成為熱能釋放出來(lái)。目前熱管被應(yīng)用于電源上主要設(shè)計(jì)都是，將高低壓整流電路散熱片上熱量通過(guò)熱管傳導(dǎo)至背部散熱鰭片上，然后依舊是通過(guò)內(nèi)部的風(fēng)扇來(lái)進(jìn)行散熱。

首先，讓我們來(lái)了解一下電源散熱結(jié)構(gòu)。如今常見(jiàn)的電源散熱結(jié)構(gòu)大多是采用12CM或14CM大尺寸散熱風(fēng)扇，風(fēng)扇從機(jī)箱內(nèi)部吸取空氣吹向電源PCB板其間會(huì)同時(shí)為散熱鰭片以及IC進(jìn)行散熱，底部會(huì)將由風(fēng)扇吹來(lái)的空氣反彈。上升空氣與反彈空氣相互作用，最終積壓排放出電源。大風(fēng)扇的散熱結(jié)構(gòu)有利于輔助機(jī)箱內(nèi)部散熱同時(shí)可以保證最低的噪音，但對(duì)于電源自身散熱卻并非最理想狀態(tài)。

另一種散熱結(jié)構(gòu)，是在電源背部采用一顆8CM散熱風(fēng)扇進(jìn)行排風(fēng)。這種結(jié)構(gòu)，最大的好處就是為電源內(nèi)部散熱構(gòu)建了一個(gè)最為直接有效的散熱風(fēng)道。INTEL對(duì)于這種結(jié)構(gòu)也是情有獨(dú)鐘，在一系列的ATX 電源規(guī)范以及機(jī)箱的CAG指南中也均將這種散熱結(jié)構(gòu)電源作為標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品。
　　
了解了電源的散熱結(jié)構(gòu)，相信大家對(duì)于電源內(nèi)部熱管安裝如何才更為合理心中已經(jīng)有了分曉。大風(fēng)車(chē)電源直接將冷空氣吹到散熱鰭片上，而這里正是熱管的吸熱端。除非電源風(fēng)扇的散熱作用不是很好或者電源本身發(fā)熱量較大，否則這一風(fēng)道設(shè)計(jì)勢(shì)必會(huì)影響到熱管的高效工作。目前電源都在向高效率方向前進(jìn)，高效率帶來(lái)的最大改變就是大幅度將電源發(fā)熱量，所以采用熱管以及大風(fēng)扇結(jié)構(gòu)再加上高效率無(wú)疑會(huì)產(chǎn)生自相矛盾的現(xiàn)象。

而標(biāo)準(zhǔn)的8CM散熱風(fēng)扇結(jié)構(gòu)則是更有利于熱管應(yīng)用于電源內(nèi)部，若將熱管冷凝端鰭片設(shè)置在風(fēng)扇的吸風(fēng)一側(cè)，風(fēng)扇便可輕松為其進(jìn)行散熱，加大兩端溫差充分發(fā)揮熱管效能。但是，這樣一來(lái)電源長(zhǎng)度就難以控制一般機(jī)箱將很難承載。
　　
所以，采用熱管散熱的電源產(chǎn)品最為理想的設(shè)計(jì)還是將冷凝端放置在電源外部并最好配以風(fēng)扇進(jìn)行散熱。冷凝端與外界冷空氣直接接觸，內(nèi)部可以設(shè)置風(fēng)扇并加裝溫控電路在溫度過(guò)高時(shí)自動(dòng)開(kāi)啟。

總結(jié)：了解原理　不要被表面現(xiàn)象所蒙蔽

熱管本來(lái)應(yīng)用于航空航天領(lǐng)域，被引用到PC行業(yè)可謂是具有劃時(shí)代意義的設(shè)計(jì)。高性能導(dǎo)熱效能，為PC散熱器的性能提升帶來(lái)了充分的發(fā)揮空間。然而世間萬(wàn)物沒(méi)有任何一款是十全十美的，熱管散熱器同樣如此。在充分的了解了其工作原理后，我們便不難找出最佳的應(yīng)用方法。有的時(shí)候并不是應(yīng)用了最新最高端的技術(shù)就會(huì)得到理想的效果，同樣也并不是散熱孔越多就代表散熱就越好。任何技術(shù)的應(yīng)用、任意款產(chǎn)品的使用，都需要注意它本身的特點(diǎn)來(lái)配合，這有這樣才能夠發(fā)揮出它本身最強(qiáng)的性能。

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