关于手机液冷的那些事儿

近期,随着荣耀Note10、魅族16th、三星Note9等一波以“液冷”为卖点的高关注度手机接连上市,手机液冷的概念再次被翻炒了一遍。之所以说翻炒,是因为“液冷”实在不是什么新技术。

NetSmell 出品

近期,随着荣耀Note10、魅族16th、三星Note9等一波以“液冷”为卖点的高关注度手机接连上市,手机液冷的概念再次被翻炒了一遍。之所以说翻炒,是因为“液冷”实在不是什么新技术。

工业领域和PC上的液冷就不说了,即使在手机上,液冷的概念也已出现5年之久了。这次咱也跟着蹭一波热度,跟大家聊聊手机液冷的那些你知道或者不知道的事儿。

图0:关于手机液冷的那些事儿

魅族16th 水冷铜管

这些年的液冷手机

业内第一款液冷手机,出自可能已经被大家淡忘的日本企业NEC。2013年上市的NEC Medias X N-06E是世界第一台采用液冷热管散热的手机。比较不幸的是,这也是NEC的最后一款手机。之后不久,NEC就因为连年亏损宣布退出手机市场,专心传统业务。

图1:关于手机液冷的那些事儿

NEC之后,比较著名的液冷手机还有15年上市的微软Lumia 950。之所以著名,更多是因为其搭载的win10移动版。至于它的液冷散热,后期被不断爆出的发热问题啪啪打脸。

图2:关于手机液冷的那些事儿

lumia 950热管

国内最早的液冷手机,也并不是前段时间名声大噪的黑鲨游戏手机,而是15年8月上市的奇酷360旗舰版。不过这根被敲扁的热管,怎么看都像是小作坊叮叮当当出来的。

图3:关于手机液冷的那些事儿

奇酷旗舰版热管

手机界奇葩一般存在的索尼大法,同样没有错过热管液冷这种奇葩的技术。2014上半年上市的SONY Xperia Z2,除了自家拿手的防水防尘,再一个亮点就是加入了热管散热。

图4:关于手机液冷的那些事儿

Sony Xperia Z2热管

再往后就是大家耳熟能详的黑鲨的多级直触一体式液冷、荣耀Note10的The NINE液冷散热、魅族16th的铜管散热以及最新的三星Note9的碳+水冷散热。名字越起越高端的同时,归根结底还是离不开硅脂、热管、散热片三件宝。

手机液冷靠谱吗

“学好数理化,走遍天下都不怕”。回答这个问题前,先复习一下中学物理。热传递的三种形式:热传导、热对流和热辐射。

图5:关于手机液冷的那些事儿

对于手机和其它电子产品而言,不太高的温度决定了其有限的热辐射量,可以忽略不计。那么要把CPU产生的热量快速散发出去,就只剩下了两条途径——热传导和热对流。

传统的手机散热方式中,金属散热片(后来换成了石墨片)负责热传导,将CPU的热量分散开来;硅脂或其它相变导热材料是为了消除热源(CPU)和散热片的间距,加速热传导;而最后的散热,则要靠散热片、手机外壳与周围空气进行热对流。

通常情况下,流体(气体或液体)的热对流效率是要高于固体的热传导效率的,这就是液冷出现的最根本原因:用冷却液的热对流取代热传导,从而加速热量交换过程。如果想进一步提高效率,还可以通过加压的方式来强迫对流,比如水冷电脑上的加压泵。但很显然,在手机有限的空间内很难实现强迫对流,那就只能是现在大家看到的热管内流体的自然对流了。

图6:关于手机液冷的那些事儿

热管内的液体在热源端被加热,甚至发生相变(气化),在热管内形成热对流,到散热端冷却后流回热源,如此往复,达到加速热传递的目的。

同时,液体的比热容一般比较高,也就是说吸收同样的热量后产生的温升比较小且温升过程比较缓慢,不明白的童鞋可以联想夏天去海边避暑的经历。所以液冷还可以起到降低最高温度和减缓温升的作用。

图7:关于手机液冷的那些事儿

至此,一切看起来还都是那么和谐美好。但事实是:

1、热管可以加速热传递是真的,但加速的程度取决于对流速度,在没法装入水泵的手机里,对流速度除了要靠液体本身外,跟热管的截面积是有很大关系的。所以稍微正常一点的热管都是圆管装的,但嫁接到手机里,只能敲扁。截面积大大缩水后的扁热管,对流效果如何很难说!

2、液冷可以降低最高温度、减缓温升也是真的,但取决于液体本身的比热容和总量。水的比热容最高,但考虑到安全性在手机的热管里基本不会采用。那就只能具有绝缘性的矿物油或其它同类液体(某些手机热管内甚至没有液体,而是采用蒸发物),它们的比热容都小于水。另外,手机微热管的容积有限,内部可怜的一点点冷却液或蒸发物很难起到所说的控温效果。

呵呵,原来如此!要在手机狭小的空间里做散热的文章,真的不像起个高大上的名字那么简单。

况且还有第3条,热管只是让热量从手机CPU转移到石墨片的速度快了一丢丢,对于没有主动散热渠道的手机而言,最终的散热效果,还是要靠散热片和空气之间的热对流。如果不想手机过热,扇个扇子肯定比加根热管更管用!至于厂商PPT上“信则灵”式的宣传,只能说你心里觉得舒坦就好!

显示余下内容
 

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注