Ein Wärmerohr ist ein „hermetisches Zweiphasen-Wärme-Transfer-Element“, das Wärme von seinem Verdampfer zu seinem Kondensator durch einen kontinuierlichen Verdampfungs-Kondensationszyklus eines Arbeitsfluids in einer vakuumversiegelten Hülle bewegt. Da der latente Wärmetransport nur einen winzigen Temperaturunterschied erfordert, wird das Gerät häufig als „thermische Superkonferenz“ bezeichnet. Seine grundlegende Konstruktion besteht aus einer metallischen Hülle, einer porösen Docht, die an der inneren Mauer auskleidet ist, und einer genau gemessenen Ladung für Arbeitsflüssigkeit. Wenn das Röhrchen vertikal geneigt oder montiert ist, kann der Docht weggelassen werden, wodurch ein einfacheres und billigeres Schwerkraft-Heizrohr (Thermosiphon) erbracht wird.

Arbeitsflüssigkeiten werden nach dem beabsichtigten Temperaturbereich ausgewählt: Ammoniak, Aceton oder R134A für niedrige Temperaturen (-60 ° C bis +60 ° C); Wasser für den mittleren Bereich (50 ° C bis 250 ° C); und Naphthalin, Natrium oder Kalium für hohe Temperaturen (250 ° C bis 1200 ° C). Das Hüllstoffmaterial muss chemisch mit der Flüssigkeit kompatibel sein. Das Kupfer-Wasser-Paar ist das stabilste, während Kohlenstoff-Stahl-Wasser-Kombinationen Korrosionsinhibitoren erfordern. Der Wärmetransport ist durch fünf charakteristische Einschränkungen begrenzt - Kapillare, Schall-, Mitnahme-, Kochen- und Kondensatorgrenzen -, die während des Designs überprüft werden müssen.

Wärmerohre bieten eine ausgezeichnete Temperaturgleichmäßigkeit, hohe Leistungsdichte, passiven Betrieb und flexible Geometrie. Sie werden jetzt häufig in der thermischen Steuerung der Raumfahrzeuge, der CPU/GPU-Dampfkammern, der LED-Kühlung, dem Abfallheizen, der Erholung des Bodens, dem Bodengefrieren von „Wärmeleitpfählen“ entlang der Qinghai-Tibet-Eisenbahn und der thermischen Bewirtschaftung von Batterien in Elektrofahrzeugen verwendet. Fortschritte bei der Herstellung von Micro/Nano und 3D-Druck schieben die Wärmepflähne-Technologie weiterhin in noch höhere Stromdichten und anspruchsvollere Betriebsbedingungen.