
CFan曾在文章《笔记本手机散热 为啥用热管而不用大面积铜片?》中简单介绍过热管散热相对于纯铜翅片的优势。今天我们就来聊聊基于热管原理的进化作品《蒸气室》。
小米10系列主打大型VC蒸汽室。
新兴VC均温板
虽然热管非常适用于笔记本、手机等超薄移动设备,但在当前的“瘦身风潮”中,无论是游戏本还是手机,都以自己更性感的身体为荣,有限的内部空间被用来放置更多、更长、更粗的热管很困难。
因此,迫切需要一种导热效率高于热管的散热组件。于是,名为VC(蒸气室)的蒸气室出现了。
在笔记本领域,雷蛇Blade系列是最早也是最热衷于配备均温板的游戏本。打开后盖看不到熟悉的热管。CPU、GPU、电源等发热元件的表面都覆盖了超大的VC蒸汽室,而且还直接连接了散热片,配合强大的风扇,让内部的热量迅速散发。
另外,联想最新的拯救者Y9000X也是VC蒸气室的代表。这款15.6英寸的轻薄笔记本,在厚度14.9mm、重量1.7kg的机身中塞进了英特尔的45W标准化处理器,在进入“野兽模式”时,酷睿i7-9750H可以在60W下稳定运行,CPU最高温度仅为90摄氏度。原因是Y9000X推出了新一代TSIPro磨砂叶片冷却系统,由四个TSI涡轮增压风扇(包括相应的散热片)和一个大面积VC蒸汽室组成。
在智能手机领域,热管正逐渐成为中端手机的专利。比如2000元不到的iQOO Neo 855,玩的是热管组成的散热模块,而旗舰iQOO Pro 5G版选择的是VC蒸汽室。
IQOO Neo 855版
IQOO Pro 5G版
同样,OPPO Rone 2内置热管,但定位更高的OPPO Reno Ace也采用了VC蒸汽室。
OPPO Rone 2
OPPO Reno Ace
此外,华硕ROG2、小米9 Pro、黑鲨2 Pro、realme X2 Pro、华为Mate 20X等4G旗舰,以及一系列5G新品手机也主打“VC液冷”。这几款手机散热效果的差异主要表现在VC蒸汽室的面积和石墨、铜箔、热凝胶、热硅胶的组合,可以辅助散热。
VC蒸气室的散热原理
VC蒸气室作为笔记本和智能手机的新型散热方式,也是相变导热的代表,也是纯铜制成的散热单元,密封中空(内壁不光滑,布满毛细结构),内部充满冷凝液,但其形状不是热管的扁平“条状”,而是更宽的扁平“片状”。
VC蒸气室的内部结构
VC蒸气室的工作原理和热管类似,但一般包括传导蒸发对流凝固四个步骤。
首先,加热源(芯片)产生的热量传导到VC蒸发室的蒸发端,内部的冷凝液会迅速吸收热量,转化为蒸汽,从而带走大量热能。由于水蒸气的潜热,VC蒸汽室的热蒸汽会从高压区向低压区(冷凝端)扩散,当蒸汽接触到温度较低的内壁时,会迅速凝结成液体并释放热能。最后这些液体会通过毛细作用回流到蒸发端,最终形成水和气共存的两相循环系统。
热管散热原理
热管和VC蒸气室的区别主要表现在内部传导方式上。热管受制于“条状”形状,热量(热蒸汽)只能在左右方向线性传导。此外,热管与热源(芯片)之间往往需要嵌入一层散热基板,后者的材质、面积、填充物也会影响一定的导热效率。
VC蒸气室的工作原理
另一方面,得益于其“片状”的外形,VC蒸汽室可以在多个水平方向导热,冷凝效率更高,与热源和散热介质的接触面积更大,可以使表面温度更加均匀。因为VC蒸气室可以直接与加热源接触而不需要衬底,所以热阻可以进一步降低。
总之,更大面积的VC蒸汽室可以更好的减少热点,实现芯片下等温,比热管更薄,水平方向散热性能完美。所以这种导热单元更符合当前笔记本和智能手机轻薄化、空间利用率最大化的发展趋势。
VC与热管的混合应用
相比热管,VC蒸汽室价格更贵,在笔记本领域很难迅速普及,但在高端智能手机上已经燎原之势。为了进一步提高散热效率,在手机和PC领域也有混合热管和VC蒸气室的情况。
华硕ROG2手机是热管和VC混搭的代表手机。这款手机由热管、VC蒸汽室、石墨散热器、铜箔散热器组成,散热模块设计非常豪华。
在PC领域,CPU散热器中普遍存在热管与VC混合使用的情况,很多散热器与CPU的接触部位就是VC蒸气室。而且它们还实现了蒸汽室和热管的无缝结合,冷凝液和热蒸汽可以在这两个导热单元之间循环,最大限度地挖掘了蒸汽液体蒸汽的高效导热特性。









