Embedded Heat Pipes von Miba

Hotspots gezielt kühlen, ohne Pumpe & Zusatzbauteil

 

Lokale Hotspots unter SiC-, GaN-, MOSFET-, IGCT- oder IGBT-Bauteilen begrenzen Leistung und Lebensdauer. Embedded Heat Pipes lösen dieses Problem passiv.

 

Sie werden direkt in den Kühlkörper integriert und transportieren Wärme vom Hotspot in kühlere Bereiche, ohne externe Energie und ohne bewegliche Teile.

 

Miba Cooling

  • liefert nach Ihrer Zeichnung (Build-to-Print) oder
  • entwickelt gemeinsam mit Ihnen das passende Thermalkonzept (Build-to-Spec).

Icon Wärmeabfluss
Hotspot-Reduktion direkt im Bauteil

Embedded Heat Pipes werden direkt in den Kühlkörper integriert. Wärme wird schnell von lokalen Spitzen in größere Flächen verteilt.

Icon wartungsfrei
Passiver Betrieb ohne Wartung

Kein Strom, keine Pumpe, keine beweglichen Teile. Das System arbeitet geschlossen und wartungsfrei.

Icon Auslegung bis Serienreife
Von der Auslegung bis zur Serie

Miba begleitet Sie mit CFD-Simulation, hauseigenen Validierungstests und einer durchgängigen Prozesskette im eigenen Werk.

In diesen Situationen können Embedded Heat Pipes helfen

 

  • Lokale Hotspots unter SiC- oder IGBT-Bauteilen: Temperaturspitzen begrenzen Leistung und Lebensdauer der Komponenten.
  • Ungleichmäßige Temperaturverteilung: Temperaturgradienten im Bauteil erzeugen mechanische Spannungen und beschleunigen die Alterung.
  • Systemkomplexität: Luftkühlung reicht nicht mehr aus. Flüssigkühlung ist aufwendig, denn Dichtheit, Pumpen, Verschlauchung und Service erhöhen Kosten und Komplexität.
  • Akustik, Vibration und Robustheit: Fans und Pumpen erzeugen Geräusche und Vibrationen. Industrie, Mobility und Aerospace verlangen passive, robuste Kühlung ohne aktive Komponenten.

Teilen Sie uns Ihren Anwendungsfall mit.

Florian Feiertag

Wir prüfen, welche Embedded Heat Pipe Lösung zu Ihrem System passt.

 

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Technische Spezifikationen und Leistungsmerkmale

 

Embedded Heat Pipes von Miba basieren auf bewährten Materialien und werden in der Designphase exakt auf Ihre Anforderungen ausgelegt.

Material und Aufbau

Die Embedded Heat Pipes bestehen aus einem Aluminium- oder Kupferrohr mit einem vakuumversiegelten, kapillaren Innensystem. Wärme wird durch Verdampfen und Kondensieren transportiert.

Arbeitsfluid

Hochreines Wasser oder Alkohol, abhängig von der jeweiligen Betriebstemperatur.

 

Geometrie-Optionen

Embedded Heat Pipes sind in runder, gebogener oder flacher Form verfügbar, je nach Anforderung der Systemumgebung.

Dimensionierung

Größe und Anzahl werden in der Designphase auf Basis der spezifischen Anforderungen festgelegt.

Ihre Vorteile mit Embedded Heat Pipes von Miba

 

Miba begleitet Sie mit einer durchgängigen Prozesskette im eigenen Werk, von der mechanischen Bearbeitung bis zur Validierung.

 

  • Durch das Einbetten steigt die effektive Wärmeleitfähigkeit des Basiskühlkörpers deutlich und Hotspots werden verteilt.
  • Bessere Wärmeverteilung erlaubt kleinere oder leichtere Kühlkonzepte, auch in beengten Bauräumen.
  • Embedded Heat Pipes lassen sich in gewissen Grenzen an bestehende Geometrien anpassen.
  • CFD-Simulation und Test sichern die Lösung sauber ab.

Anwendungsfelder für Embedded Heat Pipes

 

Embedded Heat Pipes unterstützen das Hotspot‑Management durch passive Zweiphasen‑Wärmeübertragung mit hoher effektiver Wärmeleitfähigkeit in folgenden Anwendungen:

Produktfoto IGBT mit Kühlplatte
Power Electronics (IGBT, SiC und GaN)

Steigende Anforderungen im SiC-Umfeld verlangen gezieltes Hotspot-Management. Embedded Heat Pipes transportieren Wärme vom Hotspot in Bereiche, wo ein größerer Kühlkörper wirksam ist.

Industriepumpe
Anwendungen ohne Flüssigkühlung

Wo Dichtheit, Pumpen und Verschlauchung keine Option sind, liefern Embedded Heat Pipes passive Kühlleistung ohne zusätzliche Infrastruktur.

Teleskop
Medical, Aerospace und Defense

Sie arbeiten ohne externe Energie und bewegliche Teile. Daher sind sie hier besonders für hohe Anforderungen an Zuverlässigkeit, passiven Betrieb und geringes Gewicht geeignet.

Embedded Heat Pipes: weitere Produkte im Überblick

Vom einzelnen Heatpipe Kühlkörper bis zur komplexen thermischen Baugruppe

Produktfoto Heat pipe
Heatpipe

Heatpipe Kühlkörper schließen die Lücke, wenn Luftkühlung nicht mehr ausreicht und Flüssigkühlung keine Option ist. Sie sind wartungsfrei und passiv.

Zu den Heatpipe Kühlkörpern

Produktfoto Heatpipe Cooling Tower
Heat Pipe Cooling Tower

Der Heat Pipe Cooling Tower ist ein vertikal konzipiertes, passives Kühlsystem für SiC-, GaN-, MOSFET- und IGBT-Module.

Zum Heat Pipe Cooling Tower

Produktfoto Heatpipe System
Heat Pipe Assemblies

Heat Pipe Assemblies sind vollständig vorkonfektionierte Kühlgruppen. Sie transportieren Wärme ohne aktive Komponenten.

Zu den Heat Pipe Assemblies

Häufige Fragen zu Embedded Heat Pipes

Embedded Heat Pipes sind passive Wärmeübertragungselemente, die direkt in ein Bauteil integriert werden, beispielsweise in Kühlplatten, Grundkörper oder Strukturbauteile.

Sie nehmen Wärme lokal an Hotspots auf und transportieren diese durch Phasenwechselprozesse und vollständig ohne Pumpen, externe Energiezufuhr oder bewegliche Teile effizient in kältere Bereiche.

Embedded Heat Pipes basieren auf dem Zweiphasen-Wärmetransportprinzip.

  • Im Inneren verdampft ein Arbeitsmedium im Bereich erhöhter Temperatur (Hotspot).
  • Der entstehende Dampf strömt in kältere Zonen, kondensiert dort und gibt seine latente Wärme ab.
  • Über eine kapillaraktive Struktur (Dochtstruktur) wird das kondensierte Fluid anschließend wieder zum Verdampfungsbereich zurückgeführt.

 

Durch die Integration in das Bauteil wird diese hochwirksame Wärmeübertragung direkt an den thermischen Hotspots realisiert. Das geschieht insbesondere dort, wo rein leitungsbasierte Wärmepfade an ihre physikalischen Grenzen stoßen.

Wenn die Gesamtkühlleistung grundsätzlich passt, aber lokale Hotspots die Effizienz begrenzen, sind Embedded Heat Pipes der richtige Schritt.

 

Sie nutzen die vorhandene Kühlfläche besser, ohne das Gesamtsystem zu vergrößern.

  • Hotspot-Handling: Wärme wird schnell von lokalen Spitzen in größere Flächen verteilt.
  • Temperaturhomogenisierung: Temperaturgradienten im Bauteil sinken, die Temperaturverteilung wird gleichmäßiger.
  • Passiver Betrieb: Keine externe Energie, Geräusche oder Wartung durch bewegte Komponenten.
  • Integration und Bauraum: Thermische Funktion wird ohne zusätzliche Baugruppen in bestehende Strukturen integriert.

Embedded Heat Pipes ermöglichen einen gerichteten Wärmetransport zwischen lokal begrenzten Wärmequellen und kühleren Bereichen. Vapor Chambers hingegen verteilen die Wärme flächig innerhalb einer Ebene und sorgen für eine besonders homogene Temperaturverteilung.

Typische Einsatzfelder sind Anwendungen mit hohen Verlustleistungen und lokal konzentrierten Hotspots, beispielsweise in der Leistungselektronik, Medizintechnik sowie in Luft- und Raumfahrt- und Verteidigungsanwendungen.

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