迴路式熱虹吸散熱器

迴路式熱虹吸管 (Loop Thermosyphon 或稱 Loop Thermal Syphon)分為下列幾個部分：蒸發器，蒸氣管，冷凝器與液體回流管。作動原理非常單純，利用腔體內低壓環境，蒸發器內的工作流體受熱汽化，經由蒸汽管傳遞至冷凝區，到達冷凝區的氣態工質經與外界熱交換放熱後，凝結成液態，藉由液體回流管迴流至蒸發器，完成一次循環。工作流體在氣態與液態的相變過程產生的壓力與密度差，與重力的效應，為迴路式熱虹吸管循環作動的主要驅動力。透過適當的規劃與計算，工作流體能按所需方向流動，工質在蒸發器吸收與在冷凝器釋放大量的熱能，達到高效率與長距離熱傳之目的。

一般來說，兩相流熱傳的等效熱傳導係數可達純鋁的50~100倍，在特定的高功率條件時，其性能會更為優異。常見的兩項流元件還包括熱導管(Heat pipe)和均溫板(Vapor chamber)，作動原理相似，因為成型製程不同，所以應用上各有優勢與限制，在散熱應用領域，開發者應全面的考慮與理解各種方案的優缺點，方能挑選符合規格與開發預算的最佳方案。

對比熱導管和均溫版，迴路式熱虹吸管的優勢在於長距離，高功率和高功率密度(Power density)的熱傳，透過專業的設計規劃，更能實現單一迴路串接多個發熱元件。熱導管與均溫版適用的功率密度(Power density) 約為10~50W/cm² ; 而迴路式熱虹吸管的蒸發器，可以輕易的負載30~80W/cm²，甚至100W/cm²，所以更適合大功率且長距離的熱傳應用。

與水冷系統相比，迴路式熱虹吸管為物理運轉，結構較為單純，不需要泵浦即可透過流體相變化的壓力與密度差異自行循環，避免機械泵浦後續維修替換，除提高產品的可靠度，更能降低運轉成本。惟其運作需仰賴重力輔助流體循環，特定角度範圍內的操作與性能穩定是可行的，但尚無法做到全角度熱傳性能穩定運作，故產品的工作角度方向，在專案開發之初需要與客戶共同規劃定義。

下圖為Loop thermosyphon 實際使用案例,熱源為600W的IGBT，散熱器的重量為1.6Kg，其性能曲線如下 (Rth v.s. Air flow rate)

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