JP2001068611A - Boiling cooler - Google Patents
Boiling coolerInfo
- Publication number
- JP2001068611A JP2001068611A JP24446099A JP24446099A JP2001068611A JP 2001068611 A JP2001068611 A JP 2001068611A JP 24446099 A JP24446099 A JP 24446099A JP 24446099 A JP24446099 A JP 24446099A JP 2001068611 A JP2001068611 A JP 2001068611A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refrigerant
- boiling
- heat
- passage
- chamber
- 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.)
- Pending
Links
Landscapes
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
- Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒の沸騰及び凝
縮作用によって発熱体を冷却する沸騰冷却器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a boiling cooler for cooling a heating element by the action of boiling and condensing refrigerant.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来より、例えば電子機器等の発熱体を
冷却するための沸騰冷却器がある。この沸騰冷却器は、
液冷媒を貯留する冷媒槽と、この冷媒槽で発熱体の熱を
受けて沸騰した冷媒蒸気を外部流体と熱交換させて放熱
する放熱部とで構成され、特にコスト低減の要求等か
ら、高価な冷媒の封入量を減らすために冷媒槽を薄型化
したものが公知である。2. Description of the Related Art Conventionally, there is a boiling cooler for cooling a heating element such as an electronic device. This boiling cooler
It is composed of a refrigerant tank that stores liquid refrigerant, and a heat radiating unit that radiates heat by exchanging heat with the external fluid for refrigerant vapor that has boiled by receiving heat from the heating element in the refrigerant tank. In order to reduce the amount of filled refrigerant, a thinned refrigerant tank is known.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】ところが、冷媒槽を薄
型化する程、冷媒槽内の蒸気発生量が増加した時(発熱
密度が大きい場合等)に、冷媒槽内の沸騰面における液
冷媒の割合が減少して液面が低下し、沸騰面の温度が急
上昇する所謂ドライアウトを生じやすくなると言った問
題があった。本発明は、上記事情に基づいて成されたも
ので、その目的は、蒸気発生量が増加した時でも、沸騰
面のドライアウトを防止できる沸騰冷却器を提供するこ
とにある。However, as the thickness of the refrigerant tank is reduced, the amount of vapor generated in the refrigerant tank increases (for example, when the heat generation density is large). There is a problem in that the so-called dry-out in which the ratio decreases, the liquid level decreases, and the temperature of the boiling surface rapidly rises, is likely to occur. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a boiling cooler which can prevent dry out of a boiling surface even when an amount of generated steam increases.
【0004】[0004]
【課題を解決するための手段】(請求項1の手段)冷媒
槽は、少なくとも冷媒室の沸騰面(発熱体の熱を受けて
冷媒が沸騰する面)を上下方向に連続して延びる複数の
通路部が形成され、この通路部の通路幅がラプラス長さ
の2倍以下に設定されている。この構成によれば、冷媒
室で発熱体の熱を受けて沸騰した冷媒蒸気の気泡の大き
さが通路部の通路幅より大きくなるため、通路部を気泡
が上昇する際に液冷媒を持ち上げる作用を生じる。これ
により、蒸気発生量が増加した時でも、液面の低下を抑
制でき、冷媒室の沸騰面に液冷媒を供給することが可能
である。Means for Solving the Problems (1) A refrigerant tank comprises a plurality of refrigerant tanks extending at least vertically on a boiling surface of a refrigerant chamber (a surface on which a refrigerant boils by receiving heat from a heating element). A passage portion is formed, and the passage width of the passage portion is set to twice or less the Laplace length. According to this configuration, the size of the bubble of the refrigerant vapor that has been boiled by the heat of the heating element in the refrigerant chamber becomes larger than the passage width of the passage portion, so that the liquid refrigerant is lifted when the bubble rises in the passage portion. Is generated. Thus, even when the amount of generated steam increases, the decrease in the liquid level can be suppressed, and the liquid refrigerant can be supplied to the boiling surface of the refrigerant chamber.
【0005】(請求項2の手段)複数の通路部は、上下
方向の長さが発熱体の長さと同じ、もしくはそれ以上で
ある。この場合、気泡の上昇に伴って沸騰面の上部まで
液冷媒を供給することができるので、沸騰面の上部でも
ドライアウトすることがない。The length of the plurality of passages in the vertical direction is equal to or longer than the length of the heating element. In this case, the liquid refrigerant can be supplied to the upper portion of the boiling surface with the rise of the bubbles, so that dry-out does not occur even at the upper portion of the boiling surface.
【0006】(請求項3の手段)冷媒槽は、一方側の表
面または他方側の表面を形成する外壁部を有し、この外
壁部の内側面に、隣合う通路部同士の間を区画する複数
のリブが一体に設けられている。この構成では、リブに
よって沸騰面の伝熱面積を拡大でき、且つ冷媒槽の耐圧
強度を向上できる。The coolant tank has an outer wall forming one surface or the other surface, and the inner wall of the outer wall defines a space between adjacent passages. A plurality of ribs are provided integrally. In this configuration, the heat transfer area of the boiling surface can be enlarged by the rib, and the pressure resistance of the refrigerant tank can be improved.
【0007】(請求項4の手段)複数のリブを有する外
壁部は、押し出し材で製作されている。この場合、押し
出し材によって容易にリブを形成することができ、例え
ば切削によってリブを形成する方法、あるいはリブを別
体で形成して外壁部に接合する方法等と比較してコスト
を低く抑えることができる。(Means of Claim 4) The outer wall having a plurality of ribs is made of extruded material. In this case, the ribs can be easily formed by the extruded material. For example, the cost can be reduced compared to a method of forming the ribs by cutting, or a method of forming the ribs separately and joining them to the outer wall. Can be.
【0008】(請求項5の手段)請求項1〜4に記載し
た沸騰冷却器は、発熱体としてプリント基板に配置され
たコンピュータチップ(例えばCPU)を冷却するもの
である。この場合、放熱部を冷媒槽の他方側の表面上に
設けているので、放熱部がプリント基板と干渉すること
はない。(Embodiment 5) The boiling cooler described in claims 1 to 4 cools a computer chip (eg, CPU) disposed on a printed circuit board as a heating element. In this case, since the heat radiating portion is provided on the other surface of the coolant tank, the heat radiating portion does not interfere with the printed circuit board.
【0009】[0009]
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。 (第1実施例)図2は沸騰冷却器1の斜視図である。本
実施例の沸騰冷却器1は、図2に示すように、内部に液
冷媒(例えば、水、アルコール、フロロカーボン、フロ
ン等)を貯留する冷媒槽2と、この冷媒槽2で発熱体の
熱を受けて沸騰した冷媒蒸気を外部流体(例えば外気)
との熱交換によって液化する放熱部3とから構成され、
一体ろう付けによって製造される。Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. (First Embodiment) FIG. 2 is a perspective view of the boiling cooler 1. As shown in FIG. 2, the boiling cooler 1 of the present embodiment has a refrigerant tank 2 for storing therein a liquid refrigerant (for example, water, alcohol, fluorocarbon, chlorofluorocarbon, etc.), and heat generated by the heating element in the refrigerant tank 2. The refrigerant vapor that has boiled in response to an external fluid (for example, outside air)
And a heat radiating unit 3 that is liquefied by heat exchange with
Manufactured by integral brazing.
【0010】a)冷媒槽2は、箱状の薄型容器2Aと、
この薄型容器2Aの開口面を塞ぐ外壁板2Bとから成
り、外形が薄型の直方体に設けられている。薄型容器2
Aと外壁板2Bは、共に熱伝導性に優れる金属材料(例
えばアルミニウム)で構成されている。この冷媒槽2
は、図3に示すように、略直立した姿勢で使用され、厚
み方向の一方側の表面が発熱体であるCPU4の放熱面
に接触して、そのCPU4が設置されているプリント基
板5にボルト等によって固定される。A) The refrigerant tank 2 includes a box-shaped thin container 2A,
An outer wall plate 2B for closing the opening surface of the thin container 2A is provided, and the outer shape is provided in a thin rectangular parallelepiped. Thin container 2
A and the outer wall plate 2B are both made of a metal material having excellent thermal conductivity (for example, aluminum). This refrigerant tank 2
Is used in a substantially upright posture as shown in FIG. 3, and one surface in the thickness direction comes into contact with a heat-dissipating surface of the CPU 4 as a heating element, and bolts are attached to the printed circuit board 5 on which the CPU 4 is installed. And so on.
【0011】冷媒槽2の内部には、図4に示すように、
冷媒室6、一組のヘッダ接続口7、液戻り通路8、及び
冷媒注入部9等が形成されている。冷媒室6は、CPU
4の取付け部位に対応して液冷媒を貯留する空間で、外
壁板2Bに設けられた複数のリブ10によって溝状に形
成されたグルーブ構造G(図1参照)を有している。な
お、リブ10の高さ方向の先端面は、薄型容器2Aの内
側面に接触して接合されることにより、隣合うリブ10
同士の間に冷媒通路6aが形成される。ヘッダ接続口7
は、後述のヘッダを組み付けるためのスペースで、冷媒
室6の上部両側に設けられ、冷媒槽2の他方側表面2a
に開口している。なお、図4に示されている一方のヘッ
ダ接続口7は、冷媒室6(各冷媒通路6a)の上部側に
通じており、他方のヘッダ接続口(図示しない)は液戻
り通路8を介して冷媒室6(各冷媒通路6a)の下部側
に通じている。[0011] As shown in FIG.
A refrigerant chamber 6, a set of header connection ports 7, a liquid return passage 8, a refrigerant injection section 9, and the like are formed. The refrigerant chamber 6 has a CPU
The space for storing the liquid refrigerant corresponding to the mounting portion 4 has a groove structure G (see FIG. 1) formed in a groove shape by a plurality of ribs 10 provided on the outer wall plate 2B. In addition, the front end surface in the height direction of the rib 10 is brought into contact with and joined to the inner side surface of the thin container 2 </ b> A, so that the adjacent rib 10 is formed.
A refrigerant passage 6a is formed between them. Header connection port 7
Is a space for assembling a header, which will be described later, is provided on both upper sides of the refrigerant chamber 6, and has the other surface 2 a of the refrigerant tank 2.
It is open to. In addition, one header connection port 7 shown in FIG. 4 communicates with the upper side of the refrigerant chamber 6 (each refrigerant passage 6 a), and the other header connection port (not shown) through the liquid return path 8. And leads to a lower side of the refrigerant chamber 6 (each refrigerant passage 6a).
【0012】液戻り通路8は、放熱部3で液化した凝縮
液を冷媒室6へ戻すための通路で、冷媒室6の片側に隣
接して設けられ、他方のヘッダ接続口から下方へ通路状
に延びて冷媒室6(各冷媒通路6a)の下部に通じてい
る。冷媒注入部9は、注入パイプ11が接続される接続
口であり、一方のヘッダ接続口7の下方に設けられて冷
媒室6に連通している。なお、冷媒は、冷媒室6の略上
端位置(ヘッダ接続口7より下側)まで注入されてい
る。The liquid return passage 8 is a passage for returning the condensed liquid liquefied in the heat radiating section 3 to the refrigerant chamber 6, and is provided adjacent to one side of the refrigerant chamber 6, and has a passage shape downward from the other header connection port. And leads to a lower portion of the refrigerant chamber 6 (each refrigerant passage 6a). The refrigerant injection section 9 is a connection port to which the injection pipe 11 is connected, and is provided below one header connection port 7 and communicates with the refrigerant chamber 6. In addition, the refrigerant is injected to a substantially upper end position of the refrigerant chamber 6 (below the header connection port 7).
【0013】ここで、上記のグルーブ構造Gについて説
明する。外壁板2Bは、図5に示すように、押し出し成
形によって複数の柱部10Aが一定の間隔を保って一体
に設けられ、その後、各柱部10Aの長手方向の両端部
を所定の長さだけ削除して前記のリブ10が形成されて
いる。なお、図5(a)は外壁板2Bの斜視図、(b)
は外壁板2Bの平面図である。但し、各リブ10の長さ
は、図1に破線で示す沸騰面の上下幅(本実施例では発
熱体の長さと同等)より若干長く設けられている。Here, the groove structure G will be described. As shown in FIG. 5, the outer wall plate 2B is integrally provided with a plurality of pillars 10A at a predetermined interval by extrusion molding, and thereafter, the both ends in the longitudinal direction of each pillar 10A are fixed by a predetermined length. The rib 10 is formed by removing the rib. FIG. 5A is a perspective view of the outer wall plate 2B, and FIG.
Is a plan view of the outer wall plate 2B. However, the length of each rib 10 is set slightly longer than the vertical width of the boiling surface (equivalent to the length of the heating element in this embodiment) indicated by the broken line in FIG.
【0014】また、リブ10によって形成される冷媒通
路6aの通路幅d(図1参照)は、次式で定義されるラ
プラス長さの2倍以下(望ましくは1mm以下)に設定さ
れている。 ラプラス長さ=√{σ/g(ρ1 −ρ2 )} σ:液冷媒の表面張力、ρ1 :液冷媒の密度、ρ2 :蒸
気冷媒の密度、 g:重力加速度 なお、冷却器1の作動温度(冷媒温度)が異なると、上
記のσ、ρ1 、ρ2 の各値が変動するため、ラプラス長
さは、図6に示すように、作動温度が高くなる程、小さ
く設定される。The passage width d (see FIG. 1) of the refrigerant passage 6a formed by the rib 10 is set to twice or less (preferably 1 mm or less) the Laplace length defined by the following equation. . Laplace length = {σ / g (ρ 1 −ρ 2 )} σ: surface tension of liquid refrigerant, ρ 1 : density of liquid refrigerant, ρ 2 : density of vapor refrigerant, g: gravitational acceleration When the operating temperature (refrigerant temperature) is different, the values of σ, ρ 1 , and ρ 2 fluctuate. Therefore, as shown in FIG. 6, the Laplace length is set smaller as the operating temperature increases. You.
【0015】b)放熱部3は、一組のヘッダ12と放熱
コア(放熱チューブ13と放熱フィン14)とで構成さ
れ、冷媒槽2の他方側表面2a上に組み付けられて、冷
却器1の作動時にダクト15(図3参照)を介して外部
流体が導入される。なお、放熱部3に導入される外部流
体は、図示しない冷却ファンによって図2の下方から上
方へ向かって流されるものとする。一組のヘッダ12
は、冷媒槽2でCPU4の熱を受けて沸騰した冷媒蒸気
が流入する蒸気側ヘッダ12Aと、放熱コアの各放熱チ
ューブ13で液化した凝縮液が流入する液側ヘッダ12
Bであり、それぞれ長手方向の一端部が冷媒槽2の他方
側表面2aに開口するヘッダ接続口7より冷媒槽2の内
部へ差し込まれ、冷媒槽2に対して略垂直方向に組み付
けられている。B) The heat dissipating portion 3 is composed of a set of headers 12 and a heat dissipating core (a heat dissipating tube 13 and a heat dissipating fin 14). During operation, an external fluid is introduced via the duct 15 (see FIG. 3). It is assumed that the external fluid introduced into the heat radiating section 3 flows upward from below in FIG. 2 by a cooling fan (not shown). A set of headers 12
Is a vapor-side header 12A into which refrigerant vapor boiled by receiving heat from the CPU 4 in the refrigerant tank 2 flows, and a liquid-side header 12A into which condensed liquid liquefied in each radiation tube 13 of the radiation core flows.
B, one end of each in the longitudinal direction is inserted into the inside of the refrigerant tank 2 from the header connection port 7 opened on the other surface 2 a of the refrigerant tank 2, and is assembled in a substantially vertical direction with respect to the refrigerant tank 2. .
【0016】放熱コアは、複数本の放熱チューブ13
と、各放熱チューブ13の間に介在される放熱フィン1
4とで構成される。放熱チューブ13は、熱伝導性に優
れる金属材料(例えばアルミニウム)で形成され、放熱
フィン14が接触する外表面の幅に対して厚みが薄い偏
平管形状に設けられている。各放熱チューブ13は、一
端が蒸気側ヘッダ12Aに接続されて、他端が液側ヘッ
ダ12Bに接続され、その蒸気側ヘッダ12Aと液側ヘ
ッダ12Bとの間で互いに一定の間隔を開けて並設され
ている。放熱フィン14は、熱伝導性に優れる薄い金属
板(例えばアルミニウム板)を交互に折り曲げて波状に
成形したもので、放熱チューブ13の外表面にろう付け
されている。The heat radiation core includes a plurality of heat radiation tubes 13.
And the heat radiation fins 1 interposed between the heat radiation tubes 13
And 4. The heat radiation tube 13 is formed of a metal material (for example, aluminum) having excellent thermal conductivity, and is provided in a flat tube shape having a thickness smaller than a width of an outer surface with which the heat radiation fin 14 contacts. One end of each of the heat radiation tubes 13 is connected to the vapor-side header 12A, and the other end is connected to the liquid-side header 12B. The heat-radiation tubes 13 are arranged side by side at a certain interval between the vapor-side header 12A and the liquid-side header 12B. Has been established. The radiating fins 14 are formed by alternately bending thin metal plates (for example, aluminum plates) having excellent thermal conductivity into a wavy shape, and are brazed to the outer surface of the radiating tube 13.
【0017】次に、本実施例の作動を説明する。冷媒室
6に貯留されている液冷媒は、CPU4の熱を受けて沸
騰気化し、気泡となって冷媒室6の各冷媒通路6aを上
昇する。この時、リブ10によって区画される各冷媒通
路6aの通路幅dをラプラス長さの2倍以下に設定して
いるため、気泡の外径が通路幅dより大きくなる。この
結果、冷媒通路6aが気泡によって塞がれるため、冷媒
通路6aを気泡が上昇する際に、気泡によって液冷媒が
持ち上げられることにより、各冷媒通路6aの液面が上
昇する(図7参照)。Next, the operation of this embodiment will be described. The liquid refrigerant stored in the refrigerant chamber 6 receives heat from the CPU 4, evaporates and evaporates, and rises as bubbles in the refrigerant passages 6 a of the refrigerant chamber 6. At this time, since the passage width d of each refrigerant passage 6a defined by the ribs 10 is set to be equal to or less than twice the Laplace length, the outer diameter of the bubble becomes larger than the passage width d. As a result, since the refrigerant passage 6a is closed by the bubble, when the bubble rises in the refrigerant passage 6a, the liquid refrigerant is lifted by the bubble, so that the liquid level of each refrigerant passage 6a rises (see FIG. 7). .
【0018】各冷媒通路6aを上昇して冷媒室6から蒸
気側ヘッダ12Aへ進入した冷媒蒸気は、蒸気側ヘッダ
12Aから各放熱チューブ13へ流れ、放熱チューブ1
3を流れる際に外部流体によって冷却され、放熱チュー
ブ13の内部で凝縮する。凝縮した冷媒は、液滴となっ
て液側ヘッダ12Bへ押し流され、更に液側ヘッダ12
Bより冷媒槽2内の液戻り通路8を通って冷媒室6へ還
流する。この作動における冷媒の流れを図4に矢印で示
す。The refrigerant vapor ascending each refrigerant passage 6a and entering the vapor side header 12A from the refrigerant chamber 6 flows from the vapor side header 12A to each heat radiation tube 13, and
3, is cooled by the external fluid and condenses inside the heat radiation tube 13. The condensed refrigerant becomes droplets and is pushed down to the liquid header 12B.
B flows back to the refrigerant chamber 6 through the liquid return passage 8 in the refrigerant tank 2. The flow of the refrigerant in this operation is shown by arrows in FIG.
【0019】(第1実施例の効果)本実施例の沸騰冷却
器1は、冷媒室6の沸騰面にグルーブ構造Gを設け、そ
のグルーブ構造Gの通路幅dをラプラス長さの2倍以下
としたことにより、各冷媒通路6aを上昇する気泡の大
きさが通路幅dより大きくなる。その結果、気泡の上昇
に伴って液冷媒が持ち上げられるため、図7に示すよう
に、各冷媒通路6aの液面を各リブ10の略上端まで上
昇させることができる。これにより、蒸気発生量が増加
した時でも、液面の低下を抑制でき、冷媒室6の沸騰面
に液冷媒を供給することができるため、沸騰面のドライ
アウトを防止できる。また、各冷媒通路6aを形成する
リブ10を外壁板2Bと一体に設けているため、冷媒室
6の伝熱面積が拡大され、冷却器1の性能向上を図るこ
とができる。更に、リブ10を設けることで、圧力容器
である冷媒槽2の耐圧強度を確保することができる。(Effect of the First Embodiment) In the boiling cooler 1 of the present embodiment, a groove structure G is provided on the boiling surface of the refrigerant chamber 6, and the passage width d of the groove structure G is twice or less of the Laplace length. As a result, the size of the bubbles rising in each refrigerant passage 6a becomes larger than the passage width d. As a result, the liquid refrigerant is lifted with the rise of the bubbles, so that the liquid surface of each refrigerant passage 6a can be raised to approximately the upper end of each rib 10 as shown in FIG. Thus, even when the amount of generated steam is increased, a decrease in the liquid level can be suppressed, and the liquid refrigerant can be supplied to the boiling surface of the refrigerant chamber 6, so that dryout of the boiling surface can be prevented. Further, since the ribs 10 forming the refrigerant passages 6a are provided integrally with the outer wall plate 2B, the heat transfer area of the refrigerant chamber 6 is increased, and the performance of the cooler 1 can be improved. Further, by providing the rib 10, the pressure resistance of the refrigerant tank 2 as a pressure vessel can be secured.
【0020】なお、本発明のグルーブ構造Gは、各冷媒
通路6aが上下方向に連続して形成されていることが重
要である。例えば、図8に示すように、各リブ10が上
下方向において複数に分割されていると、沸騰面の下部
で発生した気泡が冷媒通路6aを上昇する際に、リブ1
0が途切れた所から気泡が分散するため、液冷媒を沸騰
面の上方まで持ち上げることができなくなり、沸騰面の
上部でドライアウトする可能性がある。これに対し、本
発明では、リブ10が分割されることなく、連続して設
けられているため、各冷媒通路6aが上下方向に連続し
て形成され、上記の効果を得ることができる。In the groove structure G of the present invention, it is important that the respective refrigerant passages 6a are formed continuously in the vertical direction. For example, as shown in FIG. 8, when each rib 10 is divided into a plurality of parts in the vertical direction, when the bubbles generated at the lower part of the boiling surface rise in the refrigerant passage 6a, the rib 1
Since the bubbles are dispersed from the position where 0 is interrupted, the liquid refrigerant cannot be lifted above the boiling surface, and may dry out above the boiling surface. On the other hand, in the present invention, since the ribs 10 are provided continuously without being divided, the respective refrigerant passages 6a are formed continuously in the up-down direction, and the above effects can be obtained.
【0021】(第2実施例)図9はリブ10側から見た
外壁板2Bの平面図である。本実施例では、冷媒室6の
沸騰面に設けられた長いグルーブ構造Gの上部及び下部
にも短いグルーブ構造G1 、G2 を設けた場合の第1の
例である。なお、上部及び下部の短いグルーブ構造
G1 、G2 は、押し出し成形によって外壁板2Bに柱部
10A(図5参照)を設けた後、柱部10Aの上部と下
部を加工して形成することができる。この場合、上部及
び下部の短いグルーブ構造G1 、G2 を設けることで、
冷媒室6の伝熱面積を更に拡大でき、且つ耐圧強度を向
上できる効果がある。(Second Embodiment) FIG. 9 is a plan view of the outer wall plate 2B viewed from the rib 10. This embodiment is a first example in which short groove structures G 1 and G 2 are also provided above and below a long groove structure G provided on the boiling surface of the refrigerant chamber 6. The short upper and lower groove structures G 1 , G 2 are formed by forming the pillar portion 10A (see FIG. 5) on the outer wall plate 2B by extrusion and then processing the upper and lower portions of the pillar portion 10A. Can be. In this case, by providing short upper and lower groove structures G 1 and G 2 ,
There is an effect that the heat transfer area of the refrigerant chamber 6 can be further enlarged and the pressure resistance strength can be improved.
【0022】(第3実施例)図10はリブ10側から見
た外壁板2Bの平面図である。本実施例は、冷媒室6の
沸騰面に設けられた長いグルーブ構造Gの上部及び下部
にも短いグルーブ構造G1 、G2 を設けた場合の第2の
例である。上部の短いグルーブ構造G1 は、各リブ10
が蒸気流出口である一方のヘッダ接続口7側へ傾斜して
設けられ、下部の短いグルーブ構造Gは、液戻り通路8
の出口側へ傾斜して設けられている。これにより、長い
グルーブ構造Gを上昇した冷媒蒸気が、上部の短いグル
ーブ構造G1 によって蒸気流出口(一方のヘッダ接続口
7)へ効果的に流れることができ、また、放熱部3で液
化されて液戻り通路8に流入した凝縮液が下部の短いグ
ルーブ構造G2 によって効果的に長いグルーブ構造Gに
供給される。この結果、冷媒槽2の内部で冷媒の循環が
促進されて、性能向上を図ることができる。(Third Embodiment) FIG. 10 is a plan view of the outer wall plate 2B as viewed from the rib 10 side. This embodiment is a second example in which short groove structures G 1 and G 2 are provided also on the upper and lower portions of the long groove structure G provided on the boiling surface of the refrigerant chamber 6. Short groove structure G 1 is top, each rib 10
Is provided to be inclined toward the one header connection port 7 side which is a vapor outlet, and the short groove structure G at the bottom is provided with a liquid return passage 8.
It is provided inclining to the exit side of. Thus, refrigerant vapor rises in the long groove structure G is the upper short groove structure G 1 by the vapor outlet effectively flows that can to (one of the header connecting port 7), also is liquefied in the heat radiating section 3 condensate having flowed into the fluid return passage 8 Te is supplied to effectively long groove structure G by a short groove structure G 2 of the bottom. As a result, the circulation of the refrigerant inside the refrigerant tank 2 is promoted, and the performance can be improved.
【0023】(第4実施例)図11はリブ10側から見
た外壁板2Bの平面図である。本実施例は、冷媒室6の
沸騰面に設けられた長いグルーブ構造Gの上部及び下部
にも短いグルーブ構造G1 、G2 を設けた場合の第3の
例である。この場合、上部及び下部のグルーブ構造
G1 、G2 における各リブ10の形状が第3実施例とは
異なるが、第3実施例と同様の効果を得ることができ
る。(Fourth Embodiment) FIG. 11 is a plan view of an outer wall plate 2B viewed from the rib 10. This embodiment is a third example in which short groove structures G 1 and G 2 are also provided above and below a long groove structure G provided on the boiling surface of the refrigerant chamber 6. In this case, although the shape of each rib 10 in the upper and lower groove structures G 1 and G 2 is different from that of the third embodiment, the same effect as that of the third embodiment can be obtained.
【0024】(変形例)本実施例の沸騰冷却器1は、冷
媒槽2が直立した姿勢(図2に示す状態)で使用してい
るが、冷媒槽2を横に倒した状態(但し、放熱部3が冷
媒槽2の上方に直立した状態)で使用することもでき
る。(Modification) The boiling cooler 1 of this embodiment is used in a state where the refrigerant tank 2 is in an upright position (the state shown in FIG. 2), but in a state in which the refrigerant tank 2 is turned sideways (however, The heat radiating portion 3 can be used in a state in which the heat radiating portion 3 stands upright above the refrigerant tank 2).
【図1】リブ側から見た外壁板の平面図である(第1実
施例)。FIG. 1 is a plan view of an outer wall plate viewed from a rib side (first embodiment).
【図2】沸騰冷却器の斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a boiling cooler.
【図3】沸騰冷却器の使用状態を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a use state of the boiling cooler.
【図4】沸騰冷却器の内部構造を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing the internal structure of a boiling cooler.
【図5】外壁板の斜視図(a)と平面図(b)である。FIG. 5 is a perspective view (a) and a plan view (b) of the outer wall plate.
【図6】ラプラス長さと冷却器の作動温度との関係を示
すグラフである。FIG. 6 is a graph showing a relationship between a Laplace length and an operating temperature of a cooler.
【図7】グルーブ構造の作用を説明する図面である。FIG. 7 is a diagram illustrating the operation of the groove structure.
【図8】グルーブ構造を短くした場合の作用を説明する
図面である。FIG. 8 is a diagram illustrating an operation when the groove structure is shortened.
【図9】リブ側から見た外壁板の平面図である(第2実
施例)。FIG. 9 is a plan view of an outer wall plate viewed from a rib side (second embodiment).
【図10】リブ側から見た外壁板の平面図である(第3
実施例)。FIG. 10 is a plan view of the outer wall plate viewed from the rib side (third embodiment).
Example).
【図11】リブ側から見た外壁板の平面図である(第4
実施例)。FIG. 11 is a plan view of an outer wall plate viewed from a rib side (fourth embodiment).
Example).
1 沸騰冷却器 2 冷媒槽 2B 外壁板(外壁部) 2a 冷媒槽の他方側の表面 3 放熱部 4 CPU(コンピュータチップ/発熱体) 5 プリント基板 6 冷媒室 6a 冷媒通路 10 リブ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Boiling cooler 2 Refrigerant tank 2B Outer wall plate (outer wall part) 2a The other surface of the refrigerant tank 3 Heat radiating part 4 CPU (computer chip / heating element) 5 Printed circuit board 6 Refrigerant chamber 6a Refrigerant passage 10 Rib
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 公司 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 大原 貴英 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 5E322 AA01 AB11 BB03 DB02 DB06 FA01 5F036 AA01 BA08 BA10 BA23 BA28 BB44 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Koji Tanaka 1-1-1, Showa-cho, Kariya-shi, Aichi Pref. F term (reference) 5E322 AA01 AB11 BB03 DB02 DB06 FA01 5F036 AA01 BA08 BA10 BA23 BA28 BB44
Claims (5)
この冷媒室を介して対向する二面のうち一方側の表面に
発熱体が取り付けられる冷媒槽と、 前記冷媒槽の他方側の表面上に設けられ、前記冷媒室で
前記発熱体の熱を受けて沸騰した冷媒蒸気を外部流体と
熱交換させて放熱する放熱部とを備えた沸騰冷却器であ
って、 前記冷媒槽は、少なくとも前記冷媒室の沸騰面を上下方
向に連続して延びる複数の通路部が形成され、この通路
部の通路幅がラプラス長さの2倍以下に設定されている
ことを特徴とする沸騰冷却器。1. A refrigerant chamber for storing a liquid refrigerant therein is formed,
A coolant tank in which a heating element is attached to one of two surfaces facing each other via the coolant chamber; and a coolant tank provided on the other surface of the coolant tank, and receives heat of the heating element in the coolant chamber. And a heat radiating section for radiating heat by exchanging heat of the boiling refrigerant vapor with an external fluid, wherein the refrigerant tank extends at least a boiling surface of the refrigerant chamber in a vertical direction. A boiling cooler, wherein a passage portion is formed, and a passage width of the passage portion is set to be equal to or less than twice a Laplace length.
記発熱体の長さと同じ、もしくはそれ以上であることを
特徴とする請求項1に記載した沸騰冷却器。2. The boiling cooler according to claim 1, wherein the length of the plurality of passages in the vertical direction is equal to or longer than the length of the heating element.
方側の表面を形成する外壁部を有し、この外壁部の内側
面に、隣合う前記通路部同士の間を区画する複数のリブ
が一体に設けられていることを特徴とする請求項1及び
2に記載した沸騰冷却器。3. The refrigerant tank has an outer wall portion that forms the one surface or the other surface, and a plurality of partition walls that define a space between the adjacent passage portions on an inner surface of the outer wall portion. 3. The boiling cooler according to claim 1, wherein the ribs are provided integrally.
し出し材で製作されていることを特徴とする請求項3に
記載した沸騰冷却器。4. The boiling cooler according to claim 3, wherein the outer wall having the plurality of ribs is made of extruded material.
たコンピュータチップを冷却することを特徴とする請求
項1〜4に記載した沸騰冷却器。5. The boiling cooler according to claim 1, wherein said heating element cools a computer chip mounted on a printed circuit board.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24446099A JP2001068611A (en) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | Boiling cooler |
US09/638,631 US6360814B1 (en) | 1999-08-31 | 2000-08-14 | Cooling device boiling and condensing refrigerant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP24446099A JP2001068611A (en) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | Boiling cooler |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001068611A true JP2001068611A (en) | 2001-03-16 |
Family
ID=17118988
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP24446099A Pending JP2001068611A (en) | 1999-08-31 | 1999-08-31 | Boiling cooler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001068611A (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005019794A (en) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Mitsubishi Electric Corp | Cooling device |
WO2013140761A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | 日本電気株式会社 | Cooling structure for electronic substrate, and electronic device using same |
JP2015194315A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 株式会社デンソー | cooler |
JP2019204899A (en) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | 現代自動車株式会社Hyundaimotor Company | Vapor cooling device |
WO2023042880A1 (en) * | 2021-09-17 | 2023-03-23 | 住友精密工業株式会社 | Boiling-type cooling device |
JP7537671B2 (en) | 2021-05-18 | 2024-08-21 | 株式会社ロータス・サーマル・ソリューション | Boiling Cooling Device |
-
1999
- 1999-08-31 JP JP24446099A patent/JP2001068611A/en active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005019794A (en) * | 2003-06-27 | 2005-01-20 | Mitsubishi Electric Corp | Cooling device |
WO2013140761A1 (en) * | 2012-03-22 | 2013-09-26 | 日本電気株式会社 | Cooling structure for electronic substrate, and electronic device using same |
JPWO2013140761A1 (en) * | 2012-03-22 | 2015-08-03 | 日本電気株式会社 | Electronic substrate cooling structure and electronic device using the same |
JP2015194315A (en) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 株式会社デンソー | cooler |
JP2019204899A (en) * | 2018-05-24 | 2019-11-28 | 現代自動車株式会社Hyundaimotor Company | Vapor cooling device |
JP7185420B2 (en) | 2018-05-24 | 2022-12-07 | 現代自動車株式会社 | boiling cooler |
JP7537671B2 (en) | 2021-05-18 | 2024-08-21 | 株式会社ロータス・サーマル・ソリューション | Boiling Cooling Device |
WO2023042880A1 (en) * | 2021-09-17 | 2023-03-23 | 住友精密工業株式会社 | Boiling-type cooling device |
JP7299441B1 (en) * | 2021-09-17 | 2023-06-27 | 住友精密工業株式会社 | boiling cooler |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4423792B2 (en) | Boiling cooler | |
KR100606283B1 (en) | Heat pipe unit and heat pipe type heat exchanger | |
US6360814B1 (en) | Cooling device boiling and condensing refrigerant | |
US7093647B2 (en) | Ebullition cooling device for heat generating component | |
JP2003130561A (en) | Boiling cooler | |
US11754344B2 (en) | Boiling cooler | |
JP2001068611A (en) | Boiling cooler | |
US6321831B1 (en) | Cooling apparatus using boiling and condensing refrigerant | |
JP3924674B2 (en) | Boiling cooler for heating element | |
JP4026038B2 (en) | Boiling cooler | |
JP5860728B2 (en) | Electronic equipment cooling system | |
JP2000156445A (en) | Boiling cooling device | |
JP3804185B2 (en) | Boiling cooler | |
JP3840739B2 (en) | Boiling cooler | |
JP4026249B2 (en) | Boiling cooler | |
JP2000236055A (en) | Cooling device through heat release | |
WO2013073696A1 (en) | Cooling device and electronic device using same | |
JP2001028415A (en) | Boiling and cooling device | |
JP3810119B2 (en) | Boiling cooler | |
JPH08186208A (en) | Boiling cooling device | |
JP2000183259A (en) | Boiling and cooling device | |
JP4029370B2 (en) | Boiling cooler | |
JP2001116474A (en) | Ebullient cooling device | |
JP3975252B2 (en) | Boiling cooler for electric vehicles | |
JP4038747B2 (en) | Boiling cooler |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040217 |