CN1233037C - 沸腾冷却装置 - Google Patents

沸腾冷却装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1233037C
CN1233037C CNB021016917A CN02101691A CN1233037C CN 1233037 C CN1233037 C CN 1233037C CN B021016917 A CNB021016917 A CN B021016917A CN 02101691 A CN02101691 A CN 02101691A CN 1233037 C CN1233037 C CN 1233037C
Authority
CN
China
Prior art keywords
cooling device
pipe
boiling cooling
boiling
central layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB021016917A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1366338A (zh
Inventor
田中公司
大原贵英
铃木和贵
国方裕平
山口浩生
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Publication of CN1366338A publication Critical patent/CN1366338A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1233037C publication Critical patent/CN1233037C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0266Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D15/00Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
    • F28D15/02Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
    • F28D15/0233Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28FDETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F9/00Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
    • F28F9/02Header boxes; End plates
    • F28F9/0219Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
    • F28F9/0221Header boxes or end plates formed by stacked elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D2021/0019Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0028Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cooling heat generating elements, e.g. for cooling electronic components or electric devices
    • F28D2021/0031Radiators for recooling a coolant of cooling systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)

Abstract

一种沸腾冷却装置,其冷凝部(4)由多块单元板(6)与2块外侧板(7)层叠而构成,单元板(6)在2块外侧板(7)之间沿板厚度方向多块层叠,而且还沿平面方向并列配置3块。2块外侧板(7)以并列配置的3块单元板(6)的整体形状略呈相等的大小而设置。散热片(5)以基板(5a)宽度与单元板(6)的宽度略呈相等的大小而设置,并相对于一方的外侧板(7A),与单元板(6)相同并列配置。根据这种构成,通过增加或减少相对于外侧板(7)并列配置的单元板(6)的数及散热片(5)的数,与所需冷却容量相一致,可很容易地变更散热部(冷凝部(4)与散热片(5))的结构。

Description

沸腾冷却装置
技术领域
本发明涉及通过过致冷剂的沸腾与冷凝所产生的潜热移动来冷却发热元件的沸腾冷却装置。
背景技术
迄今,在计算机等电子机器用元件冷却时,多半使用铝制散热片等,但由于在提高元件性能的同时,逐年增加发热量,所以用热散片成为不可能适应。
因此,便开发了这样一种沸腾冷却装置,即,将元件的热传送至致冷剂,通过使该致冷剂的沸腾与冷凝所产生的潜热移动来冷却元件。
作为使用了该致冷剂的沸腾冷却装置的一例,如有特开平10-308486号公报。该公报所报导的沸腾冷却装置如图7所示,包括有将多块板层叠构成的致冷剂容器100、和与该致冷剂容器100的散热面接触安装的散热片110。
上述的沸腾冷却装置通过增加或减少构成致冷剂容器100的板块数来变更致冷剂容器100的上下幅度,就可以与各种冷却容量相对应。然而,由于板的表面积为一定,因此即使致冷剂容量100的容量发生变化,也难于大幅度地变更散热元件110的形状。即,如图7所示的散热片110一般是使用由铝挤压的成型品,因此为了变更散热片110的形状,需要设计新的挤压模具,成本变得极高。
还有,致冷剂容器100虽然可比较容易地改变上下宽度,但要与发热体120的个数和发热量相应来大幅度地变更受热面积及散热面积时,由于需要改变基本的板的大小,所以提高了制板用挤压模具所需的费用。
还有,作为沸腾冷却装置,如图24所示,具有致冷剂容器510以及由与致冷剂容器510连接的管540及与管540的另一端连接的水箱560构成的散热芯部520的结构,这是已知的。若为这样的沸腾冷却装置500,则存在这样的问题,即,必须进行与所需散热性能相适应、考虑每个沸腾冷却装置500致冷剂压力损失和通风阻抗管心距离等各种条件的设定。此外,在这种结构的沸腾冷却装置500的场合下,还有这样的问题,即,若致冷剂容器510与水箱560接近,管540的间隔窄,则难于插入连接夹具,需要烦杂的安装作业。
发明内容
本发明是基于上述情况作出的,其目的在于,提供一种与所需冷却容量一致,且可容易并廉价地变更结构的沸腾冷却装置。
本发明的沸腾冷却装置,是一种在2块外侧板之间交错沿厚度方向多块叠加同一形状的单元板的芯板单元,在2块外侧板中一方外侧板的表面上安装与单元板相同宽度设置的散热片,在受到发热体的热而沸腾气化的致冷剂蒸气流向单元板上所设置的空隙时,该致冷剂蒸气热由所述一方的外侧板通过散热片向外部放出的层叠结构的沸腾冷却装置;这种装置相对于2块外侧板,并到配置设有2块以上的单元板,并且相对于一方的外侧板,散热片只以所述芯板单元数并列配置安装。
根据这一构成,与所需冷却容量相一致,可增加或减少相对于外侧板并列配置的单元板数,可随之变更散热片数。这样,即使在变更冷却装置结构的场合下,不需变更所使用的单元板及散热片的形状,可使用通用的部件,所以与已有产品相比较,可大幅度降低部件制作费用,并可容易变更结构。
还有,最好是,在2块外侧板中另一方的外侧板上,在并列配置的每个单元板上具有与空隙连通的多个开口部,设有通过这些开口部连接各单元板空隙之间的水箱。
根据这一构成,通过按照相对于2块外侧板并列配置单元板数变更水箱的大小,可容易确保所需冷却性能。
还有,在本发明的沸腾冷却装置中,在表面上装有发热体,在内部具有储藏致冷剂的沸腾部、和冷凝由该沸腾部沸腾气化的致冷剂蒸气的冷凝部,该冷凝部由在2块外侧板之间层叠多块单元板构成,沸腾部与冷凝部通过管连接。
根据这一构成,容易变更冷凝部的结构,通过变更该结构,可容易改变散热性能。此外,沸腾部与冷凝部通过管连通,所以也可通过增加或减少管根数变更散热性能。
还有,本发明的沸腾冷却装置在2块外侧板之间层叠多块单元板,形成封闭式的致冷剂容器,在2块侧板中另一方侧板的表面上安装发热体;在致冷剂容器中反复进行致冷剂的沸腾与冷凝。
根据这一构成,容易变更致冷剂容器结构,通过变更该结构,可容易变更散热性能。
还有,本发明的沸腾冷却装置包括:致冷剂通过内部的多根管,和在底面安装发热体、与管一端连接、与管连通、在内部封入致冷剂的致冷剂容器,和与管的另一端连接、连通管之间的水箱。使通过发热体的热将致冷剂容器内部的致冷剂沸腾气化的致冷剂流入管中,并通过与外部大气的热交换进行冷却。这种沸腾冷却装置具有芯板单元,该芯板单元包括:在所述多个管中并列装置的由管组成的管组,和插通管并与各管组大小对应的多个单元板;并且配置有多个该芯板单元。
根据这一构成,与所需冷却容量相一致,不需要烦杂的连接作业,即可简单地制造可增加或减少芯板单元数的沸腾冷却装置。而且,通过具有不同结构的芯板单元的组合,即可简单地调节所需的冷却容量。
最好是,所述管组由在相对于冷却风的通风方向交叉的方向上并列配置的多根管所组成。或者,所述管组由在冷却风的通风方向上并列配置的多根管组成。
此外,所述致冷剂容器及水箱为分别叠加多个平板部件的层叠结构体,因此,通过变更多个平板部件的结构,可简单地变更致冷剂容器或水箱的结构。
附图说明
图1为实施例1散热部(冷凝部与散热片的分解立体图)。
图2为表示实施例1组装散热部状态的立体图。
图3为表示实施例1沸腾冷却装置整体形状的立体图。
图4为表示实施例2沸腾冷却装置整体形状的立体图。
图5为表示实施例3沸腾冷却装置整体形状的立体图。
图6为表示实施例4沸腾冷却装置整体形状的立体图。
图7为表示已有技术沸腾冷却装置整体形状的立体图。
图8为表示实施例5的沸腾冷却装置主视略图。
图9为表示图8的沸腾冷却装置的板形状的俯视图。
图10为表示实施例5的芯板单元构成的立体图。
图11(a)为说明实施例5多个芯板单元安装的图;(b)为说明该多个芯板单元安装后的沸腾冷却装置组装的图。
图12(a)为表示实施例5沸腾冷却装置一例的主视略图,(b)与(c)为表示不同结构的芯板单元。
图13(a)、(b)为表示实施例5的管心距离不同的芯板单元的主视图。
图14为表示实施例5沸腾冷却装置一例的主视略图。
图15(a)、(b)为表示具有中空形状的致冷剂容器和水箱的实施例5的沸腾冷却装置一例图;(c)为表示在水箱开口边缘部具有阶差的例子。
图16(a)为表示实施例6芯板单元的立体图;(b)为其主视图。
图17为表示实施例7沸腾冷却装置一例的主视图。
图18为表示实施例7致冷剂容器及水箱构成板的主视图。
图19(a)为表示实施例8芯板单元的立体图;(b)为其主视图。
图20为表示实施例9沸腾冷却装置的立体图。
图21为图20的A-A线剖视图。
图22为图20的B-B线剖视图。
图23为实施例9的散热片的立体图。
图24为表示已有的沸腾冷却装置的立体图。
具体实施方式
下面,根据附图说明本发明实施例。
实施例1
图1为散热部(冷凝部4与散热片5)的分解立体图。图2为表示组装散热部状态的立体图。
本实施例的沸腾冷却装置1为通过致冷剂的沸腾与冷凝所产生的潜热移动来冷却发热体(未图示),如图3所示,该装置由安装发热体的沸腾部2、和由该沸腾部2与管3(3A、3B)所连接的冷凝部4,及散热片5所构成。此外,冷凝部4与散热片5由图2所示的组装构成散热部。
本沸腾冷却装置1用于沸腾部2、冷凝部4及管3(3A、3B)的材料例如为铝,在组装各部之后,通过整体焊接制造。
沸腾部2为厚度薄的箱形容器,在其表面上安装发热体(例如计算机芯片等发热元件),在内部储存受发热体热而沸腾气化的致冷液。在形成沸腾部2的容器上面与下面分别有用于安装管3用的安装孔(未图示)的开口。
管3设有将沸腾部2沸腾气化的致冷剂蒸气向冷凝部4输送用的蒸气管3A,和将该致冷剂蒸气在冷凝部4中经冷却液化的冷凝液返回沸腾部2用的冷凝液管3B。
冷凝部4,如图1所示,由多块单元板6与2块外侧板7(7A、7B)及一组水箱8(8A、8B)所构成。
单元板6,如图1所示,形成冷凝通道的多条空隙6a沿板纵向(图1上下方向)延伸开口。该单元板6在2块外侧板7之间沿板厚度方向多块叠加,并且还沿平面方向以2块以上(图1中为3块)并列配置。
2块外侧板7以与并列配置的3块单元板6的整体形状略呈相等的大小设置。
在另一方的外侧板7B,如图1所示,在相当于单元板6的纵向的板两端部分别在3个地方共设6个开口部9。该开口部9与单元板6上所形成的空隙6a的两端部连通,与每个并列配设的3块单元板6对应设置。
还有,在以下的说明中,将另一方的外侧板7B的上端部开口的3个开口部9分别称为蒸气流入口9a,将另一方的外侧板7B的下端部开口的3个开口部9分别称为液流出口9b。
水箱8设有连通上述各蒸气流入口9a的蒸气侧水箱8A、和连通各液流出口9b的液侧水箱8B,在中间部分分别有用于安装管3的安装孔8a、8b的开口。
散热片5,例如为铝模压材料,在基板5a上,多个散热板5b以一定间隔竖着设置。该散热片5以基板5a的宽度与单元板6的宽度略呈相等的尺寸设置,相对于一方的外侧板7A,与单元板6同样并列配置。
下面说明本实施例的动作。
在沸腾部2受发热体的热沸腾气化的致冷剂蒸气通过蒸气管3A流入蒸气侧水箱8A的内部,由蒸气流入口9a流入各单元板6的空隙6a。流入各空隙6a的致冷剂蒸气由于重力作用流向下方,同时散热、冷凝,由液流出口9b流入液侧水箱8b内,此后通过冷凝液管3B向沸腾部2回流。
通过该致冷剂的沸腾与冷凝所产生的潜热移动,发热体被冷却,致冷剂的冷凝潜热由一方的外侧板7A通过散热片5向大气排放。
本实施例具有如下效果。
本实施例的冷凝部4,相对于2块外侧板7,单元板6以2块以上并列配置,并且相对于一方的外侧板7A,并列设置安装散热片5。根据这一构成,通过增加或减少相对于外侧板7并列配置的单元板6的数及散热板5的数,与所需冷却容量相一致,可容易地变更散热部(冷凝部4与散热片5)的结构。
在此种场合下,由于不需要变更所使用的单元板6及散热片5的形状,可使用通用的部件,所以在散热片5成型用的挤压模和制作单元板用的冲压模的通用化这一点上,可大幅度地降低部件的制作费用。
此外,对散热片进行挤压成型时,可使用窄幅挤压模,所以也有降低模费用的效果。
实施例2
图4为表示沸腾冷却装置1的整体形状的立体图。
本实施例的沸腾冷却装置1使用多根连接沸腾部2与冷凝部4的蒸气管3A或冷凝液管3B的一例。
例如,如图4所示,通过使用3根蒸气管3A可更加顺畅地由沸腾部2流出致冷剂蒸气,因此,可很好地进行致冷剂循环,提高散热性能。
实施例3
图5表示沸腾冷却装置1的整体形状的立体图。
本实施例的沸腾冷却装置1将2块外侧板7与多块单元板6层叠形成封闭式致冷剂容器10,并在该致冷剂容器10内以反复进行致冷剂沸腾与冷凝的方式构成的一例。即,将实施例1中已说明的冷凝部4的构成适用于致冷剂容器10。
还有,散热片5与实施例1相同,相对于一方的外侧板7多片并列配置安装。此外,在另一方的外侧板7B的表面上安装未图示的发热体。
本实施例中,通过增加或减少相对于外侧板7并列配置单元板6的数,与所需冷却容量相一致,也可容易变更致冷剂容器10的结构,并且,也容易变更散热片5的数。
在这种场合下,由于不需要变更所使用的单元板6及散热片5的形状,可使用通用的部件,所以在可将散热片5成型用的挤压模或单元板6制作用的冲压模通用化这一点上,可大幅度降低部件制作费用。
实施例4
图6为表示沸腾冷却装置1整体形状的立体图。
本实施例的沸腾冷却装置1与实施例3相同,为将2块外侧板7与多块单元板6层叠而形成封闭结构的致冷剂容器10的其他例。
但是,致冷剂容器10相对于2块外侧板7并列配置4块单元板6,并且,并列配制安装4块散热片5。
根据这一构成,如图6所示,也可分别分为蒸气侧水箱8A及液侧水箱8B。在此种场合下,具有即使增加水箱8的数也可使用通用部件的优点。
如本实施例那样,通过增加相对于2块外侧板7并列配置的单元板6的数以及散热片5的数,使与所需冷却容量相一致,也可容易地使沸腾冷却装置1的结构变大。
实施例5
图8为表示沸腾冷却装置的整体形状的主视略图。
本实施例5的沸腾冷却装置由内部封入给定量致冷剂的致冷剂室所形成的致冷剂容器20、和使在该致冷剂容器20内部封入的致冷剂散热的散热芯部30所构成。散热芯部30包括:一端与致冷剂容器20连接并与致冷剂容器20的内部连通的多根扁平管80、和这些多根管80连接并在各管80之间连通的水箱90,以及在管80之间配置并与管80热接触的散热片101。
管80为扁平管,该扁平管以大体平行的方式多根(在本实施例中为16根)的管80成一例配置的管组80A多根(本实施例中为5根)并列配置。散热片101为已知的波纹片,是一种扩大放热面积的片。
致冷剂容器20为层叠多块(本实施例中为6块)板60构成的层叠结构体。构成致冷剂容器20的6块板60(参照图9)为用例如铝板或不锈钢板等由冲压模冲压的模压材料,由配置在致冷剂容器20的外侧并与管80连接的芯板60A(散热板)、和配置在致冷剂容器20的外侧并固定发热体40的受热板60B,以及夹在芯板60A与受热板60B之间的中间板60C-F构成。在图9(a)中示出的芯板60A上多处设有用于连通管80的开口部60a。芯板60A如后所述,由多块单元板600构成。
在图9(b)中示出的中间板60C上设置多块与芯板60A的开口部60a连通的开口部60c。
在图9(c)中示出的中间板60D上形成与开口部60C连通的多个开口部60d。在图9(d)中示出的中间板60E上,沿纵向(与中间板60E的纵向呈直交方向)约在整个面上形成多个空隙状开口部60e。在图9(e)中示出的中间板60F上,沿横向(中间板60F的长度方向)约在整个面上形成多个空隙状的开口部60f。
通过芯板60A、受热板60B、中间板60C-F的层叠,连通开口部60a、60c-f,形成了致冷剂容器20内部的空间。
水箱90为将多块板60叠加构成的层叠结构体,其详细的结构与致冷剂容器20是相同的,故其详细说明从略。
芯板60A,为由沿平面方向2块以上(在本实施例中为5块)并列配置的单元板600构成的1块单元板600,该板成为可连接一个管组80A管80的大小。
如图10所示,在致冷剂容器20一侧的单元板600、1排管80、管80之间配置的散热片101、水箱90一侧的单元板600进行连接,构成芯板单元300。
受热板60B、中间板60C-F具有与并列配置的5块单元板600整体形状略呈相等的大小,经层叠构成致冷剂容器20。如图11(a)所示,在层叠的受热板60B、中间板60C-F上,连接有多个芯板单元300。还有,在图11(b)芯板单元300的上方,通过层叠板60B、中间板60C-F的连接,组装沸腾冷却装置10。通过这样组装之后,例如在真空气氛下整体焊接沸腾冷却装置10。
还有,在中间板60C的、芯板单元300与芯板单元300的边界线,即,在与相近的单元板600之间的间隙对向的部位,设有用于密封该间隙的密封部60b,以防止在致冷剂容器20内部封入的致冷剂通过相邻近的单元部件600之间的间隙向外部泄漏。
接着,说明本实施例的动作。
如图8所示,本实施例的沸腾冷却装置10使用了在致冷剂容器20的下侧配置发热体40,在致冷剂容器20的上侧配置散热芯部30的方式(称为Bottom方式)。
储存在致冷剂容器20中的致冷剂受发热体40的热沸腾气化,通过发热体4安装的部位及其附近区域配置的管80流入水箱90内部。流入的致冷剂蒸气向水箱90内部扩散,同时冷却、冷凝而成为冷凝液,通过其他管80(设置在发热体40安装范围外侧的管80)向致冷剂容器20回流。由此,发热体40的热传送给致冷剂向散热芯部30输送,在散热芯部30致冷剂蒸气冷凝时,作为冷凝潜热散热,通过散热片101,向外部大气中散热。
本实施例具有如下效果。
在上述实施例中,通过多块单元板600构成芯板60A,可作成在每个管组80A上将散热芯部30分割成多个芯板单元300的结构。通过制成这样的结构,组合不同的芯板单元300,按照所需的散热量可容易变更散热芯部30的散热性能。具体地说,如图12(a)所示,在散热芯部30的中间部分配置无散热片101的芯板单元300b[参照图12(b)],在其周围也可作成配置具有散热片101的芯板单元300a[参照图12(c)]。通过这样的组合,就可以调节如图12(a)所示的沸腾冷却装置全部冷却风的通风阻抗。
此外,通过组合图13(a)、(b)所示的、管心距离不同的芯板单元300c、300d,也可以调节致冷剂的压力损失。还有,如图14所示,使用在发热体40附近配置的、仅芯板单元300e有凸出部61的芯板60A,也可制成致冷剂容器20的容积局部变大的结构。通过制作这种结构,可加大发热体40附近的致冷剂通过量,可安装具有更大发热量的发热体。
尤其,在本实施例中,将芯板600、管80、散热片101作为芯板单元300组装之后,在致冷剂容器20及水箱90上安装芯板单元300,因此不需要特别的夹具,即可在管80之间容易地安装散热片101。
在本实施例中,将扁平管呈大体上平行的方式配置的管组80A作成1个芯板单元300,可在管80之间容易安装散热片101。
还有,在上述实施例中,是将致冷剂容器20以及水箱90制成层叠结构体的,但是,如图15所示,也可以将致冷剂容器20及水箱90制成中空形状。在将致冷剂容器20及水箱90制成中空形状的场合下,如图15(c)所示,也可以制成在致冷剂容器20及水箱90的开口边缘形成阶差20a,并使该阶差20a与芯板60A的边缘部接触的结构。这样,通过在致冷剂容器20及水箱90的开口边缘形成阶差20a,可容易地决定芯板单元300的组装位置。此外,也以将散热芯部30的全部芯板单元300制成在管80间不配置散热片101的结构。
实施例6
在实施例5中已说明了使用具有散热板、管及散热片的芯板单元的沸腾冷却装置,但是,如图16(a)、(b)所示,作为芯板单元也可以制成在最外侧配置的管80的外侧设有嵌件62的芯板单元300f。嵌件62为由例如铝板或不锈钢板构成的板状部件,其两端插入芯板60A上所形成的开口部。在安装有芯板单元300f的中间板60C-F形成有嵌件62两端插通的开口部,通过嵌件62与该开口部相通,使各中间板60C-F定位。
还有,在本实施例中,由于制成芯板单元300f的两侧由嵌件62固定的结构,所以例如在组装时等传送芯板单元300f时,可防止管80从芯板60A脱落。
实施例7
如图17、图18所示,也可以制成如下结构,即,在构成致冷剂容器20及水箱90的板60中,在最外侧配置的受热板60B上设卡爪部63,通过该卡爪部63使其他板60A、60C-F连接固定。在组装沸腾冷却装置时,层叠的芯板60A、中间板60C-F由卡爪部63连接、固定,所以不需要特别固定夹具,可进行钎焊。
实施例8
如图19所示,作为构成芯板单元300的管组,也可以将与通风方向相同方向并列配置的管80制成管组80B,制成芯板单元300g。
实施例9
上述实施例是一种使用波形的波纹片作散热片的实施例,但是,如以下所述,也可以使用将板材弯成コ字形形状的片。
图20为本实施例沸腾冷却装置的立体图,图21为图20的A-A线剖视图,图22为图20的B-B线剖视图。图23为本实施例的散热片的立体图。
如图20所示,沸腾冷却装置由致冷剂容器20及散热芯部30构成。还有,对与实施例5大体相同的结构加相同的符号,所以详细说明从略。
致冷剂容器20是由层叠的多块(本实施例中为4块)板60构成。板60中,在散热芯部30一侧配置的板为芯板60A,由沿平面方向并列配置的多块单元板600构成。在各单元板600上形成有开口部(未图示),管80的一端被连接。
在板60中成为最外侧(图20中下方)的板为受热板60B,在其底面中间安装有发热体(未图示)。芯板60A与受热板60B之间配置的板为中间板60C、D,形成有与管80连通的开口部(未图示)。
在管80的上方配置的水箱90由层叠的多块(本实施例中为3块)的板60构成。板60中在致冷剂容器20一侧配制的板为芯板60A,该芯板60A由沿平面方向并列配置的多块单元板600构成。在各单元板600形成有开口部(未图示),管80的另一端被连接。
由板材构成的散热片101包括:沿散热芯部30的宽度方向(与通风方向相同方向)延伸的基体部101a、和由该基体部101a略垂直弯曲和与管80的壁面接触并作钎焊的壁部101b,以及由该壁部101b略作垂直弯曲的弯曲部101c。基体部101a沿散热芯部30的通风方向作全长范围延伸,并包括与风最上侧管80接触的风上侧壁部、和与风最下侧的管接触的风下侧壁部。在散热片101的基体部101a中壁部101b附近开起,形成提高散热性能的通风口。
散热片101通过在管80与管80之间插入进行安装,同时沿管的长度方向层叠。此时,弯曲部101c、和在上面堆积有散热片101的基体部101a相接触,散热片101的基体部101a之间具有给定的间隔,成为通过冷却空气的空气通道。这样,在本实施例中,散热片101的基部101a沿散热部30的通风方向大体上在全长范围内延伸,因此,可通过在管80与管80之间插入散热片101进行安装,与已有的结构相比较,容易进行安装作业。其次,在管80的长度方向上,由于多张散热片101以给定间隔层叠,所以在散热部30上安装散热片101时,可根据已层叠的散热片101的高度来决定相对于芯板60A的管80的突出量。此外,由于最上段配置的散热片101的弯曲部101c与水箱90一侧的芯板60A的接触,同时由于最下段配置的散热片101的基体部101a与致冷剂容器20一侧的芯板60A的接触,所以在钎焊时,可保持管80的根连接部。还有,若在芯板60A的开口部与管80之间已有间隙,则可从散热片101供给钎焊料,并可防止管80的根连接部钎焊不良。
再有,在上述实施例中,已说明了在基体部101a上形成通风口的实施例,但是,也可以使用没有通风口的散热片。此外,在上述实施例中,虽然举出了在接触管80的壁面上钎焊基体部101a上所形成的全部壁部101b的实施例,但是,也可制成不钎焊散热芯部的中间部分附近的管壁面与散热片的壁部,而钎焊其周围的管壁面与散热片壁部的结构。

Claims (17)

1.一种沸腾冷却装置,是一种在2块外侧板之间交错沿厚度方向多块叠加同一形状的单元板的芯板单元,在所述2块外侧板中一方外侧板的表面上安装有与所述单元板相同宽度设置的散热片,在受到发热体的热而沸腾气化的致冷剂蒸气流向所述单元板上所设置的空隙时,该致冷剂蒸气的热由所述一方的外侧板通过所述散热片向外部放出的层叠结构的沸腾冷却装置,其特征是,
相对于所述2块外侧板并列配置有2块以上所述单元板,并且相对于所述一方外侧板,所述散热片只以所述芯板单元数并列配置安装。
2.根据权利要求1所述的沸腾冷却装置,其特征是,在所述2块外侧板之中另一方的外侧板上并列配置的每个单元板上具有多个连通空隙的开口部,设置有通过这些开口部连通所述各单元板空隙之间的水箱。
3.根据权利要求1或2所述的沸腾冷却装置,其特征是,在表面安装有所述发热体并且在内部具有储藏致冷剂的沸腾部、和冷凝由该沸腾部沸腾气化的致冷剂蒸气的冷凝部,该冷凝部由在所述2块外侧板之间层叠多块所述单元板构成,所述沸腾部与所述冷凝部通过管连接。
4.根据权利要求1或2所述的沸腾冷却装置,其特征是,在所述2块外侧板之间层叠多块所述单元板,形成封闭式致冷剂容器,在所述2块外侧板中另一方外侧板的表面上安装所述发热体;在所述致冷剂容器中反复进行致冷剂的沸腾与冷凝。
5.一种沸腾冷却装置,是一种包括致冷剂通过内部的多根管,和在底面安装发热体、与所述管一端连接、与所述管连通、在内部封入致冷剂的致冷剂容器,和与所述管的另一端连接、连通所述管之间的水箱;使通过所述发热体的热将所述致冷剂容器内部的致冷剂沸腾气化的致冷剂流入所述管并通过与外部气体热交换进行冷却的沸腾冷却装置,其特征是,
具有芯板单元,该芯板单元包括在所述多个管中并列配置的由所述管组成的管组,和插通所述管并与各管组大小对应的多块单元板;并且配置有多个该芯板单元。
6.根据权利要求5所述的沸腾冷却装置,其特征是,所述管组由在相对于冷却风的通风方向交叉的方向并列配置的多根所述管所组成。
7.根据权利要求5所述的沸腾冷却装置,其特征是,所述管组由在冷却风的通风方向上并列配置的多根所述管组成。
8.根据权利要求5至7任一项所述的沸腾冷却装置,其特征是,所述致冷剂容器及所述水箱为分别叠加多块平板部件的层叠结构体。
9.根据权利要求5至7任一项所述的沸腾冷却装置,其特征是,所述芯板单元具有在所述管之间的空气通道上所配置的片。
10.根据权利要求9所述的沸腾冷却装置,其特征是,所述片为波纹片。
11.根据权利要求5至7任一项所述的沸腾冷却装置,其特征是,包括有通风阻抗不同的所述芯板单元。
12.根据权利要求5至7任一项所述的沸腾冷却装置,其特征是,包括有所述管之间的间隔不同的所述芯板单元。
13.根据权利要求5至7任一项所述的沸腾冷却装置,其特征是,在所述管组的层叠方向的外侧具有插通所述单元板的嵌件。
14.根据权利要求8所述的沸腾冷却装置,其特征是,在所述平板部件中最外侧配置的平板部件具有卡爪部,由该卡爪部固定所述多个平板部件。
15.根据权利要求5至7任一项所述的沸腾冷却装置,其特征是,所述管为扁平管。
16.根据权利要求9所述的沸腾冷却装置,其特征是,所述片具有沿通风方向延伸的板状基体部、和由该基体部弯曲并与所述管壁面接触的壁部;将所述片沿管纵向层叠。
17.根据权利要求16所述的沸腾冷却装置,其特征是,在所述多根管中具有与风最上侧配置的管接触的风上侧壁部、和与风最下侧配置的管接触的风下侧壁部;所述基体部由所述风上侧管延伸至所述风下侧管。
CNB021016917A 2001-01-16 2002-01-16 沸腾冷却装置 Expired - Fee Related CN1233037C (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001008165 2001-01-16
JP20018165 2001-01-16

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1366338A CN1366338A (zh) 2002-08-28
CN1233037C true CN1233037C (zh) 2005-12-21

Family

ID=18875816

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB021016917A Expired - Fee Related CN1233037C (zh) 2001-01-16 2002-01-16 沸腾冷却装置

Country Status (3)

Country Link
US (2) US6810947B2 (zh)
CN (1) CN1233037C (zh)
TW (1) TW523893B (zh)

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040168447A1 (en) * 2003-01-23 2004-09-02 Hajime Sugito Cooling apparatus boiling and condensing refrigerant with low height and easily assembled
JP2005268658A (ja) * 2004-03-19 2005-09-29 Denso Corp 沸騰冷却装置
US7617696B2 (en) 2004-11-12 2009-11-17 Tecumseh Products Company Compact refrigeration system and power supply unit including dynamic insulation
US20060254755A1 (en) * 2005-05-12 2006-11-16 Win-Haw Chen Radiation board
US9453691B2 (en) 2007-08-09 2016-09-27 Coolit Systems, Inc. Fluid heat exchange systems
US8746330B2 (en) 2007-08-09 2014-06-10 Coolit Systems Inc. Fluid heat exchanger configured to provide a split flow
US20090114373A1 (en) * 2007-11-02 2009-05-07 Calsonic Kansei Corporation Heat exchanger
US20100071880A1 (en) * 2008-09-22 2010-03-25 Chul-Ju Kim Evaporator for looped heat pipe system
US9605907B2 (en) * 2010-03-29 2017-03-28 Nec Corporation Phase change cooler and electronic equipment provided with same
JP5720977B2 (ja) * 2010-07-20 2015-05-20 株式会社安川電機 マトリクスコンバータ
US10365667B2 (en) 2011-08-11 2019-07-30 Coolit Systems, Inc. Flow-path controllers and related systems
GB2498373B (en) * 2012-01-12 2016-08-31 ECONOTHERM UK Ltd Heat exchanger
US10364809B2 (en) 2013-03-15 2019-07-30 Coolit Systems, Inc. Sensors, multiplexed communication techniques, and related systems
WO2015063857A1 (ja) * 2013-10-29 2015-05-07 三菱電機株式会社 熱交換器、及び、空気調和装置
US10415597B2 (en) 2014-10-27 2019-09-17 Coolit Systems, Inc. Fluid heat exchange systems
US11452243B2 (en) 2017-10-12 2022-09-20 Coolit Systems, Inc. Cooling system, controllers and methods
US11662037B2 (en) 2019-01-18 2023-05-30 Coolit Systems, Inc. Fluid flow control valve for fluid flow systems, and methods
TWI718485B (zh) * 2019-02-27 2021-02-11 雙鴻科技股份有限公司 熱交換裝置
US11473860B2 (en) 2019-04-25 2022-10-18 Coolit Systems, Inc. Cooling module with leak detector and related systems
US11255610B2 (en) 2020-01-22 2022-02-22 Cooler Master Co., Ltd. Pulse loop heat exchanger and manufacturing method of the same
US11886258B2 (en) * 2020-02-06 2024-01-30 Baidu Usa Llc Hybrid heat sink for electronics cooling
WO2021229365A1 (en) 2020-05-11 2021-11-18 Coolit Systems, Inc. Liquid pumping units, and related systems and methods
US20220128311A1 (en) * 2020-10-22 2022-04-28 Asia Vital Components Co., Ltd Vapor-phase/liquid-phase fluid heat exchange uni
US11744044B2 (en) * 2020-11-05 2023-08-29 Deeia, Inc. Loop thermosyphon devices and systems, and related methods
US11725886B2 (en) 2021-05-20 2023-08-15 Coolit Systems, Inc. Modular fluid heat exchange systems

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5453641A (en) 1992-12-16 1995-09-26 Sdl, Inc. Waste heat removal system
JPH08136086A (ja) * 1994-11-01 1996-05-31 Nippondenso Co Ltd 冷媒蒸発器
US5587880A (en) * 1995-06-28 1996-12-24 Aavid Laboratories, Inc. Computer cooling system operable under the force of gravity in first orientation and against the force of gravity in second orientation
JP3651081B2 (ja) * 1995-10-06 2005-05-25 株式会社デンソー 沸騰冷却装置
JP3876490B2 (ja) 1997-03-07 2007-01-31 株式会社デンソー 沸騰冷却装置及びその製造方法
US6005772A (en) * 1997-05-20 1999-12-21 Denso Corporation Cooling apparatus for high-temperature medium by boiling and condensing refrigerant
US6341645B1 (en) * 1998-11-19 2002-01-29 Denso Corporation Cooling device boiling and condensing refrigerant
US6341646B1 (en) * 1998-11-20 2002-01-29 Denso Corporation Cooling device boiling and condensing refrigerant
US6321831B1 (en) * 1998-12-16 2001-11-27 Denso Corporation Cooling apparatus using boiling and condensing refrigerant
US6360814B1 (en) * 1999-08-31 2002-03-26 Denso Corporation Cooling device boiling and condensing refrigerant
JP4423792B2 (ja) * 2000-09-14 2010-03-03 株式会社デンソー 沸騰冷却装置

Also Published As

Publication number Publication date
US6810947B2 (en) 2004-11-02
US20050056406A1 (en) 2005-03-17
US20030070792A1 (en) 2003-04-17
CN1366338A (zh) 2002-08-28
TW523893B (en) 2003-03-11
US6966362B2 (en) 2005-11-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1233037C (zh) 沸腾冷却装置
CN1135357C (zh) 散热管及其制造方法
JP4119944B2 (ja) ヒートパイプ
CN100352046C (zh) 发热电子元件的分体集成热管散热器
CN101430083B (zh) 路灯散热装置
US7492599B1 (en) Heat sink for LED lamp
CN1072352C (zh) 叠层型热交换器及其制造方法
US7967473B2 (en) LED lamp with heat sink
CN1892164A (zh) 平板状换热器及其制造方法
CN101040162A (zh) 带有具有沸腾增强作用的多重毛细结构的蒸汽室
CN1624407A (zh) 电子设备
CN1344023A (zh) 沸腾和冷凝制冷剂的冷却装置
CN1870251A (zh) 散热装置
US20090205812A1 (en) Isothermal vapor chamber and support structure thereof
CN101050925A (zh) 热交换器
CN101039772A (zh) 中空回路基板的制造方法
CN1591746A (zh) 等离子体显示器
CN1818529A (zh) 热交换器、热交换器制造方法和热交换器用板状散热片
CN1314112C (zh) 发热电子元件的热管散热器
CN101046362A (zh) 热交换器
CN1272587C (zh) 一种空调机的室外机
JP2015087055A (ja) 熱交換器
CN2708502Y (zh) 发热电子元件的分体集成热管散热器
CN114001572A (zh) 一种散热器
CN215379565U (zh) 一种相变板式散热模组

Legal Events

Date Code Title Description
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C06 Publication
PB01 Publication
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20051221

Termination date: 20170116

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee