JP2008116180A - Boil cooling device, and manufacturing method for the same - Google Patents
Boil cooling device, and manufacturing method for the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008116180A JP2008116180A JP2006301960A JP2006301960A JP2008116180A JP 2008116180 A JP2008116180 A JP 2008116180A JP 2006301960 A JP2006301960 A JP 2006301960A JP 2006301960 A JP2006301960 A JP 2006301960A JP 2008116180 A JP2008116180 A JP 2008116180A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- wick
- metal
- refrigerant
- cooling device
- base plate
- 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
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-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
- F28D15/02—Heat-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
- F28D15/04—Heat-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 tubes having a capillary structure
- F28D15/046—Heat-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 tubes having a capillary structure characterised by the material or the construction of the capillary structure
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-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
- F28D15/02—Heat-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
- F28D15/0266—Heat-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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
Description
本発明は、冷媒の沸騰と凝縮による潜熱移動によって半導体素子等の発熱体を冷却する沸騰冷却装置及びその装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a boiling cooling apparatus that cools a heating element such as a semiconductor element by latent heat transfer caused by boiling and condensation of a refrigerant, and a method of manufacturing the apparatus.
従来、この種の沸騰冷却装置として、例えば、特許文献1に示されるものが知られている。すなわち、液相の冷媒槽内に配設されるウィックを銅粉に発泡物質を分散させて平板状に焼成成形による発泡金属体で形成していた。その発泡金属体からなるウィックは気孔径が100μ以下で、かつ空隙率が80%以上となるように形成している。 Conventionally, what is shown by patent document 1 is known as this kind of boiling cooling device, for example. That is, the wick disposed in the liquid-phase refrigerant tank is formed of a foamed metal body formed by baking and forming a flat plate shape by dispersing a foaming substance in copper powder. The wick made of the metal foam body is formed so that the pore diameter is 100 μm or less and the porosity is 80% or more.
そして、発泡金属体からなるウィックを発熱体の対向する側となるベースプレートの内面に接合によって配設している。これにより、ウィック内部での核沸騰が促進され、かつ蒸気が抜け易くなることで、ウィックの熱抵抗が小さくなって沸騰冷却装置の熱伝達率の向上が図れる。
しかしながら、上記特許文献1によれば、発泡金属体からなるウィックは、発泡物質を焼成させる際に大きく収縮するためベースプレート上に発泡金属体を一体的に形成することが困難である。換言すると、ウィックは別工程で所定の形状の発泡金属体を形成し、その発泡体をベースプレートの内面に、例えば、拡散接合などで接合する必要があった。 However, according to Patent Document 1, the wick made of a metal foam body is greatly shrunk when the foam material is fired, and it is difficult to integrally form the metal foam body on the base plate. In other words, the wick needs to form a foam metal body having a predetermined shape in a separate process, and the foam body needs to be joined to the inner surface of the base plate by, for example, diffusion joining.
従って、ベースプレート上にウィックを配設するためには、少なくとも発泡金属体を形成する形成工程と、ベースプレート上にウィックを接合する接合工程とが必要である。また、発泡金属体は所定の気孔径または空隙率を得るために、銅粉の粒径、純度、形状など十分な寸法管理が必要となるため価格が高い問題がある。 Therefore, in order to dispose the wick on the base plate, at least a forming step for forming the foam metal body and a joining step for joining the wick on the base plate are necessary. In addition, the metal foam body has a problem of high cost because sufficient dimensional management such as the particle size, purity, and shape of the copper powder is required to obtain a predetermined pore diameter or porosity.
そこで、本発明の目的は、上記点を鑑みたものであり、製造コストが安くできる沸騰冷却装置及びその装置の製造方法を提供することにある。 Then, the objective of this invention is in view of the said point, and is providing the manufacturing method of the boiling cooling device and its apparatus which can reduce manufacturing cost.
上記目的を達成するために、請求項1ないし請求項4に記載の技術的手段を採用する。すなわち、請求項1に記載の発明では、内部にウィック(15)が設置されるとともに、液相の冷媒が貯留され、外表面に発熱体(30)が取り付けられる冷媒槽本体(10)と、発熱体(30)の熱によって沸騰した冷媒を冷却して凝縮させた後に冷媒槽本体(10)に戻す放熱部(20)とを備える沸騰冷却装置において、
ウィック(15)は、外表面に発熱体(30)が固定される冷媒槽本体(10)のベースプレート(12)の内面に配設され、かつ多孔質樹脂部材に金属メッキで形成された金属多孔質体よりなることを特徴としている。
In order to achieve the above object, the technical means described in claims 1 to 4 are employed. That is, in the invention according to claim 1, while the wick (15) is installed inside, the refrigerant tank body (10) in which the liquid phase refrigerant is stored and the heating element (30) is attached to the outer surface, In a boiling cooling device comprising: a heat dissipating part (20) that cools and condenses the refrigerant boiled by the heat of the heating element (30) and returns it to the refrigerant tank body (10).
The wick (15) is disposed on the inner surface of the base plate (12) of the refrigerant tank body (10) to which the heating element (30) is fixed on the outer surface, and is a porous metal member formed by metal plating on the porous resin member. It is characterized by consisting of material.
この発明によれば、発泡物質を焼成させる発泡金属体よりも金属メッキで形成された金属多孔質体のほうがより製造コストの低減が図れる。また、金属多孔質体の形成と、その金属多孔質体のベースプレート(12)への接合が金属メッキで形成できることで製造コストの低減が図れる。 According to this invention, the metal porous body formed by metal plating can reduce the manufacturing cost more than the foamed metal body that fires the foamed material. Further, since the formation of the metal porous body and the joining of the metal porous body to the base plate (12) can be formed by metal plating, the manufacturing cost can be reduced.
請求項2に記載の発明では、ウィック(15)は、金属メッキ処理後に、金属多孔質体の一部または全部の気孔が板厚方向に圧縮されるように構成したことを特徴としている。この発明によれば、金属メッキ処理後に気孔の形状を圧縮により潰すことができるため、メッキ処理時には多孔質樹脂部材の内部まで満遍なくメッキ材を浸透させることができる。 The invention according to claim 2 is characterized in that the wick (15) is configured such that part or all of the pores of the metal porous body are compressed in the plate thickness direction after the metal plating treatment. According to the present invention, since the shape of the pores can be crushed by compression after the metal plating process, the plating material can be uniformly permeated into the porous resin member during the plating process.
また、金属多孔質体の一部または全部の気孔を潰すことで気孔が偏平状に潰されることで気孔が狭くなり毛細管効果が得られる。言い換えると、冷媒槽本体(10)に貯留される液相冷媒を毛細管現象により上方に吸い上げる効果がある。さらに、金属メッキ処理後において多孔質体の毛細管効果の調節が容易にできる。 In addition, by crushing some or all of the pores of the metal porous body, the pores are flattened, thereby narrowing the pores and obtaining a capillary effect. In other words, there is an effect that the liquid-phase refrigerant stored in the refrigerant tank body (10) is sucked upward by capillary action. Furthermore, the capillary effect of the porous body can be easily adjusted after the metal plating treatment.
請求項3に記載の発明では、請求項1または請求項2に記載のベースプレート(12)にウィック(15)を配設する沸騰冷却装置の製造方法にあって、
ベースプレート(12)の内面に多孔質樹脂部材を圧接するように配置し、その多孔質樹脂部材に所定の金属元素を含む無電解メッキ液を流して金属多孔質体からなるウィック(15)を形成するメッキ形成工程と、必要に応じてメッキ形成工程で形成されたウィック(15)の一部または全部の気孔を板厚方向に圧縮加工するプレス加工工程とを有することを特徴としている。
In invention of Claim 3, in the manufacturing method of the boiling cooling device which arrange | positions a wick (15) to the baseplate (12) of Claim 1 or Claim 2,
A porous resin member is disposed in pressure contact with the inner surface of the base plate (12), and an electroless plating solution containing a predetermined metal element is poured into the porous resin member to form a wick (15) made of a metal porous body. And a pressing process for compressing part or all of the pores of the wick (15) formed in the plating process in the plate thickness direction, if necessary.
この発明によれば、発泡物質を焼成させる発泡金属体よりも金属メッキで形成された金属多孔質体の方がより製造コストの低減が図れる。また、メッキ形成工程は、金属多孔質体の形成と、その金属多孔質体のベースプレート(12)への接合が金属メッキによる一工程で形成できることで製造コストの低減が図れる。 According to this invention, the metal porous body formed by metal plating can reduce the manufacturing cost more than the foamed metal body that fires the foamed material. In addition, the plating formation step can reduce the manufacturing cost by forming the metal porous body and joining the metal porous body to the base plate (12) in one step by metal plating.
さらに、メッキ処理時には、気孔が変形される前であるため多孔質樹脂部材の内部まで満遍なくメッキ材を浸透させることができる。しかも、プレス加工工程では金属メッキ処理後において多孔質体の毛細管効果の調節が容易にできる。 Furthermore, since the pores are not deformed during the plating process, the plating material can be uniformly permeated into the porous resin member. Moreover, in the press working process, the capillary effect of the porous body can be easily adjusted after the metal plating process.
請求項4に記載の発明では、プレス加工工程は、ウィック(15)がベースプレート(12)に一体的に接合された形態でプレス加工が可能であることを特徴としている。この発明によれば、毛細管効果を得るための圧縮加工が容易に行うことができる。また、気孔が偏平状に変形された箇所を連続的に繋ぐように形成することができる。 The invention according to claim 4 is characterized in that the pressing process can be performed in a form in which the wick (15) is integrally joined to the base plate (12). According to this invention, the compression process for obtaining the capillary effect can be easily performed. Moreover, it can form so that the location where a pore was deform | transformed in flat shape may be connected continuously.
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態の具体的手段との対応関係を示すものである。 In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each said means shows a corresponding relationship with the specific means of embodiment mentioned later.
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態における沸騰冷却装置1を図1ないし図5に基づいて説明する。図1は本実施形態における沸騰冷却装置1の全体構成を示す部分縦断面図であり、図2は図1に示すA矢視図である。
(First embodiment)
Hereinafter, a boiling cooling device 1 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5. FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view showing the overall configuration of the boiling cooling device 1 in the present embodiment, and FIG. 2 is a view as viewed from the direction indicated by an arrow A in FIG.
本実施形態の沸騰冷却装置1は、図1に示すように、半導体素子等の発熱体30を冷却する装置であって、内部に液相の冷媒を貯留するとともに、外表面に発熱体30が取り付けられる冷媒槽本体10と、発熱体30の熱によって沸騰した冷媒を冷却して凝縮させた後に冷媒槽本体10に戻す放熱部20とを備えている。
As shown in FIG. 1, the boiling cooling device 1 of the present embodiment is a device that cools a
冷媒槽本体10は、カバープレート11とベースプレート12とが接合されて、液相の冷媒が貯留される空間13が内部に形成された最中状もしくは偏平箱状に形成された密閉の容器と成っている。カバープレート11およびベースプレート12は銅材もしくはアルミニュウム材からなり、ベースプレート12は平板の矩形状に形成している。
The
カバープレート11は、外周に平板状の鍔部(図示せず)が形成されたなべ蓋状に形成された蓋であって、鍔部(図示せず)をベースプレート12に接合することで空間13が内部に形成される。また、カバープレート11には、空間13が放熱部20に設けられた後述するチューブ21の内部と連通するように複数の連通チューブ16、17が設けられている。さらに、ベースプレート12の内面には、ウィック15が設けられている。連通チューブ16、17およびウィック15については後述する。
The
放熱部20は、図2に示すように、冷媒槽本体10の空気流れ前方側に配置され、その放熱部20の前方から図示しない送風機により空気が送風されて偏平チューブ21の内部を流れる冷媒と空気とを熱交換する熱交換器である。放熱部20は内部を冷媒が流れる複数(本例では4列)の偏平チューブ21、複数の波型に形成されたフィン22、サイドプレート23から構成される。
As shown in FIG. 2, the
偏平チューブ21、フィン22およびサイドプレート23は銅材もしくはアルミニュウム材からなり、連通チューブ16、17一体および冷媒槽本体10を含めて一体ろー付けにより接合されている。
The
偏平チューブ21とフィン22は幅方向に交互に積層され、左右の最も側面側に配置されるフィン22の外方に強度部材としてのサイドプレートが設けられている。偏平チューブ21は偏平状に形成されたチューブであって、その長手方向両端は図示しない閉塞部材が設けられている。
The
また、偏平チューブ21のそれぞれには、その長手方向の上方および下方に、上述した連通チューブ16、17の一端が接合されている。これにより、連通チューブ16、17の他端が冷媒槽本体10の内部に連通しているので、偏平チューブ21のそれぞれの内部は、連通チューブ16、17を介して冷媒槽本体10の内部と連通している。
In addition, one end of the above-described
ここで、連通チューブ16、17は、銅材もしくはアルミニュウム材からなり、偏平チューブ21の偏平幅よりも小さい幅の偏平状に形成されている。これにより、冷媒槽本体10の底部に貯留された液相の冷媒がウィック15によって上方に吸い上げられ、吸い上げられた冷媒が発熱体30からの熱を受熱することで冷媒を蒸発させる。
Here, the
そして、蒸発された冷媒がウィック15によって拡散され、拡散された冷媒蒸気が放熱部20側へ流れる。そして、放熱部20側へ流れた冷媒がフィン22によって凝縮されて偏平チューブ21の下方に液相冷媒が流れる冷媒通路が形成される。ここで、下方に配置された連通チューブ17は液相冷媒の連通路であり、上方に配置された連通チューブ16は冷媒蒸気の連通路である。
Then, the evaporated refrigerant is diffused by the
ところで、冷媒槽本体10の内部に設けられるウィック15は、図1に示すように、ベースプレート12の外表面に取り付けられる発熱体30とベースプレート12を挟むように配置される。ここで、発熱体30は図示しない締結部材により、ベースプレート12に押し付けられた状態で冷媒槽本体10の外表面に固定される。
By the way, as shown in FIG. 1, the
また、ウィック15は、図1および図5に示すように、全体形状を略矩形状に形成し、その上方端が発熱体30の上方端と同一高さになるように配置され、下方端が冷媒槽本体10の底部に達するように配置されている。ここで、本実施形態のウィック15は、沸騰冷却装置1全体を一体ろー付けする前に、ベースプレート12の内面に設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
次に、ベースプレート12にウィック15を配設するときの製造方法を図3乃至図5に基づいて説明する。図3はベースプレート12にウィック15を配設する製造工程の手順を示すブロック図である。図4は(a)ないし(d)は各製造工程における作業方法を説明する説明図である。図5は図1に示すB−B断面図である。
Next, a manufacturing method when the
本実施形態では、ウィック15は、ベースプレート12上にスポンジ状のウレタン等からなる多孔質樹脂部材15を配置して、その多孔質樹脂部材15に金属メッキ処理を施して金属多孔質体を形成している。つまり、図3に示すように、ステップS10に示す配置工程、ステップS11に示すメッキ工程、およびステップS12に示すプレス加工工程からなっている。
In this embodiment, the
ステップS10の配置工程では、図4(a)に示すように、ベースプレート12の上に、スポンジ状のウレタン等からなる多孔質樹脂部材15を配置する。ここで、多孔質樹脂部材15は気孔の形状が略丸状の格子構造に形成されている。例えば、気孔径が100μm以下で空隙率80%以上の格子構造が望ましい。
In the arrangement step of step S10, as shown in FIG. 4A, a
また、図中に示す符号12aはリブであって、多孔質樹脂部材15を所定の箇所に位置決めをするための打ち出し部であるとともに、多孔質樹脂部材15がリブ12aの外方にはみ出すことを防止するストッパーである。
Further,
ステップS11のメッキ工程では、図4(b)に示すように、メッキ液を図中に示す矢印の方向に流して多孔質樹脂部材15の内部に浸透させる。ここで、メッキ液は、所定の金属元素(例えば、銅、もしくアルミニュウムなど)を含む無電解メッキ液である。これにより、多孔質樹脂部材15の表面および内部にメッキ液が浸透することで金属多孔質体の金属メッキが形成される。
In the plating step of step S11, as shown in FIG. 4B, the plating solution is allowed to flow in the direction of the arrow shown in the figure to penetrate into the
しかも、このときに、ベースプレート12と多孔質樹脂部材15との界面にもメッキ層が形成されることで、多孔質樹脂部材15がベースプレート12に固定できる。つまり、このメッキ工程において、金属多孔質体の形成とベースプレート12にウィック15を固定することができる。
In addition, at this time, the plating layer is also formed at the interface between the
ステップS12のプレス加工工程では、メッキ処理されたウィック15をプレス加工することで気孔径を変形させることができる。本実施形態では、ウィック15の一部をプレス加工により圧縮させて気孔の形状を略丸状から偏平状もしくは略楕円状に変形している。
In the pressing process of step S12, the pore diameter can be changed by pressing the plated
より具体的には、図4(c)に示すように、メッキ処理されたウィック15の上方にプレス加工機の上型を配置して圧縮加工を行うと、図4(d)に示すように、ウィック15の全体形状が凹凸状に形成される。そして、凸部15aにおいては、初期状態の気孔が略丸状の形状で維持されており、凹部15bにおいては、圧縮加工により気孔が板厚方向に潰されて略楕円状もしくは偏平状に変形される。これにより、圧縮加工を行った凹部15bは凸部15aよりも気孔径が狭まることになる。
More specifically, as shown in FIG. 4C, when the upper die of the press machine is disposed above the plated
そこで、本実施形態のウィック15は、図5に示すように、冷媒槽本体10の幅方向に対して、凸部15aと凹部15bとが交互に並ぶように加工されている。従って、ウィック15を冷媒槽本体10の空間13内に配置することで、冷媒槽本体10の下方に溜まった液相冷媒が毛細管力によりウィック15内を上方に吸い上げられる。
Therefore, as shown in FIG. 5, the
この際に、気孔が圧縮された凹部15bの方が凸部15aよりも毛細管効果が得られる。つまり、凹部15bの方が凸部15aよりも上方に液相冷媒をより多く吸い上げることができる。
At this time, the
また、上方に位置する凸部15aにおいては、上述したように気孔径が100μm以下で空隙率80%以上の格子構造であって、凹部15bよりも気孔径が大きいため発熱体30により沸騰気化(蒸発)された気相冷媒が抜け易くやっている。つまり、発熱体30から伝熱された熱が凸部15aにおいて、核沸騰が促進されるとともに、気孔径が凹部15bよりも大きいため沸騰気化(蒸発)された気相冷媒が抜け易くなって熱抵抗を小さくすることができる。。
Further, as described above, the
そして、プレス加工されたウィック15がベースプレート12に配設された状態でカバープレート11を組み合わせて冷媒槽本体10を構成し、放熱部20、連通チューブ16、17を含めて、各部材間で接合される部位に施されたろう材により一体ろう付けされる。
Then, the
これにより、沸騰冷却装置1が一体的に形成できる。沸騰冷却装置1内には、図示しない封入口が冷媒槽本体10に形成され、この封入口より空間13内を真空引きした後に、所定量の冷媒が封入されて飽和状態に保たれている。冷媒には、本実施形態では水を封入させたが、これに限らず、水のほかにアルコール、フロロカーボン、フロンなどを用いても良い。発熱体30は図示しない締結部材により、ベースプレート12に押し付けられた状態でベースプレート12の外表面に固定される。
Thereby, the boiling cooling device 1 can be formed integrally. In the boiling cooling device 1, a sealing port (not shown) is formed in the
次に、上記構成による沸騰冷却装置1の作動を説明する。まず、空間13内に配設されたウィック15には、空間13内の下方に貯留された液相冷媒が吸い上げられて浸透している。発熱体30が作動することで、発熱体30で発生した熱はベースプレート12を介してウィック15に熱伝達される。
Next, the operation of the boiling cooling device 1 configured as described above will be described. First, the liquid refrigerant stored in the lower portion of the
ウィック15内の液相冷媒は発熱体30の熱によって沸騰気化(蒸発)する。蒸発された気相冷媒は上方に配置された連通チューブ16を介して偏平チューブ21に向かって流れる。偏平チューブ21を流れる液相冷媒はフィン22によって冷却されて凝縮する。凝縮された冷媒は偏平チューブ21内を下降する。そして、下方に配置された連通チューブ17を介して空間13内の下方に還流される。
The liquid-phase refrigerant in the
つまり、空間13内の下方に貯留された液相冷媒が、ウィック15の上方で沸騰気化(蒸発)して、上方に配置された連通チューブ16→偏平チューブ21内で冷却により凝縮され→下方に配置された連通チューブ17→空間13内に戻される。
That is, the liquid-phase refrigerant stored in the lower part of the
このように、発熱体30で発生した熱は、冷媒に伝熱されて放熱部20に輸送され、この放熱部20で気相冷媒が凝縮する際に凝縮潜熱として放出され、フィン22を介して外気に放熱され、これにより、発熱体30が冷却される。
In this way, the heat generated in the
この際に、ウィック15においては、凸部15aと凹部15bとを連続的に形成することで、ウィック15の上方側に形成された凸部15a内部での核沸騰が促進できるとともに、気孔径が凹部15bよりも大きいため沸騰気化(蒸発)された気相冷媒が抜け易くなって熱抵抗が小さくなる。これにより、沸騰冷却装置1の熱伝達率が向上する。また、凹部15bにおいては、毛細管力により保水力が増加することで、ウィック15の上方側に吸い上げる液相冷媒の供給が容易にできる。
At this time, in the
以上の第1実施形態の沸騰冷却装置1によれば、ウィック15は、外表面に発熱体30が固定される冷媒槽本体10のベースプレート12の内面に配設され、かつ多孔質樹脂部材15に金属メッキで形成された金属多孔質体よりなることにより、従来の発泡物質を焼成させる発泡金属体よりも金属メッキで形成された金属多孔質体のほうがより製造コストの低減が図れる。また、金属多孔質体の形成と、その金属多孔質体のベースプレート12への接合が金属メッキで形成できることで製造コストの低減が図れる。
According to the boiling cooling device 1 of the first embodiment described above, the
また、ウィック15は、金属メッキ処理後に、金属多孔質体の一部の気孔が板厚方向に圧縮されるように構成したことにより、金属メッキ処理後に気孔の形状を圧縮により潰すことができるため、メッキ処理時には多孔質樹脂部材の内部まで満遍なくメッキ材を浸透させることができる。
In addition, since the
また、金属多孔質体の一部の気孔を潰すことで気孔が偏平状に潰されることで気孔が狭くなり毛細管力による 保水効果が得られる。言い換えると、冷媒槽本体10に貯留される液相冷媒を毛細管現象により上方に吸い上げる効果がある。さらに、金属メッキ処理後において多孔質体の毛細管効果の調節が容易にできる。
Further, by crushing a part of the pores of the metal porous body, the pores are flattened to narrow the pores, and a water retention effect by capillary force can be obtained. In other words, there is an effect that the liquid-phase refrigerant stored in the
また、ウィック15をベースプレート12上に配設する製造工程を、ベースプレート12の内面に多孔質樹脂部材を圧接するように配置し、その多孔質樹脂部材に所定の金属元素を含む無電解メッキ液を流して金属多孔質体からなるウィック15を形成するメッキ形成工程と、必要に応じてメッキ形成工程で形成されたウィック15の一部の気孔を板厚方向に圧縮加工するプレス加工工程とを有している。
In addition, a manufacturing process for disposing the
これにより、従来の発泡物質を焼成させる発泡金属体よりも金属メッキで形成された金属多孔質体の方がより製造コストの低減が図れる。また、メッキ形成工程は、金属多孔質体の形成と、その金属多孔質体のベースプレート12への接合が金属メッキによる一工程で形成できることで製造コストの低減が図れる。
Thereby, the metal porous body formed by metal plating can reduce the manufacturing cost more than the foam metal body in which the conventional foamed material is fired. In addition, the plating formation step can reduce the manufacturing cost by forming the metal porous body and joining the metal porous body to the
さらに、メッキ処理時には、気孔が変形される前であるため多孔質樹脂部材の内部まで満遍なくメッキ材を浸透させることができる。しかも、プレス加工工程では金属メッキ処理後において多孔質体の毛細管効果の調節が容易にできる。 Furthermore, since the pores are not deformed during the plating process, the plating material can be uniformly permeated into the porous resin member. Moreover, in the press working process, the capillary effect of the porous body can be easily adjusted after the metal plating process.
また、プレス加工工程では、ウィック15がベースプレート12に一体的に接合された形態でプレス加工が可能であることにより、毛細管効果を得るための圧縮加工が容易に行うことができる。また、気孔が偏平状に変形された箇所を連続的に繋ぐように形成することができる。
Further, in the pressing process, the pressing process is possible in a form in which the
(第2実施形態)
以上の第1実施形態では、ウィック15を冷媒槽本体10の幅方向に対して、凸部15aと凹部15bとが交互に並ぶように配置するように形成したが、これに限らず、図6に示すように、ウィック15の上方側を凸部15aと凹部15bとが交互に並ぶように形成し、ウィック15の下方側を凹部15bで形成しても良い。
(Second Embodiment)
In the first embodiment described above, the
これによれば、冷媒槽本体10の下方に溜まった液相冷媒が毛細管力により保水力が増加してウィック15の上方側により多くの液相冷媒を供給できる。また、上方に形成した凸部15aにおいて、発熱体30から伝熱された熱の核沸騰が促進されるとともに、気孔径が凹部15bよりも大きいため沸騰気化(蒸発)された気相冷媒が抜け易くなって熱抵抗を小さくすることができる。
According to this, the liquid phase refrigerant accumulated below the
(第3実施形態)
以上の実施形態では、ウィック15の一部を凹部15bで形成したが、これに限らず、図7(a)に示すように、ウィック15の全部を凹部15bで形成しても良い。また、図7(b)に示すように、ウィック15の上方側を凸部15aのみで形成し、ウィック15の下方側を凹部15bのみで形成しても良い。
(Third embodiment)
In the above embodiment, a part of the
これによれば、発熱体30から伝熱される熱の受熱部もしくは受熱部以外に応じた金属多孔質体の圧縮加工が容易に行えることができる。
According to this, it is possible to easily compress the metal porous body according to the heat receiving part of the heat transferred from the
(他の実施形態)
以上の実施形態では、凸部15aを圧縮させないようにプレス加工を行ったが、これに限らず、凸部15a全体を僅かに圧縮するように圧縮加工を行っても良い。
(Other embodiments)
In the above embodiment, the pressing process is performed so as not to compress the
10…冷媒槽本体
12…ベースプレート
15…ウィック、多孔質樹脂部材
20…放熱部
30…発熱体
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ウィック(15)は、外表面に前記発熱体(30)が固定される前記冷媒槽本体(10)のベースプレート(12)の内面に配設され、かつ多孔質樹脂部材に金属メッキで形成された金属多孔質体よりなることを特徴とする沸騰冷却装置。 The wick (15) was installed inside, the liquid phase refrigerant was stored, and the refrigerant tank body (10) with the heating element (30) attached to the outer surface and boiled by the heat of the heating element (30) In a boiling cooling device comprising a heat radiating section (20) that cools and condenses the refrigerant and then returns it to the refrigerant tank body (10).
The wick (15) is disposed on the inner surface of the base plate (12) of the refrigerant tank body (10) to which the heating element (30) is fixed on the outer surface, and is formed by metal plating on the porous resin member. A boiling cooling device comprising a porous metal body.
前記ベースプレート(12)の内面に多孔質樹脂部材を圧接するように配置し、その多孔質樹脂部材に所定の金属元素を含む無電解メッキ液を流して金属多孔質体からなる前記ウィック(15)を形成するメッキ形成工程と、
必要に応じて前記メッキ形成工程で形成された前記ウィック(15)の一部または全部の気孔を板厚方向に圧縮加工するプレス加工工程とを有することを特徴とする沸騰冷却装置の製造方法。 In the manufacturing method of the boiling cooling apparatus which arrange | positions the said wick (15) to the said baseplate (12) of Claim 1 or Claim 2,
The wick (15) is made of a metal porous body by placing a porous resin member in pressure contact with the inner surface of the base plate (12), and flowing an electroless plating solution containing a predetermined metal element into the porous resin member. Forming a plating process;
A method for manufacturing a boiling cooling device, comprising: a pressing step of compressing part or all of the pores of the wick (15) formed in the plating step in the plate thickness direction as necessary.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006301960A JP2008116180A (en) | 2006-11-07 | 2006-11-07 | Boil cooling device, and manufacturing method for the same |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006301960A JP2008116180A (en) | 2006-11-07 | 2006-11-07 | Boil cooling device, and manufacturing method for the same |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008116180A true JP2008116180A (en) | 2008-05-22 |
Family
ID=39502247
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006301960A Pending JP2008116180A (en) | 2006-11-07 | 2006-11-07 | Boil cooling device, and manufacturing method for the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2008116180A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011092919A (en) * | 2009-10-01 | 2011-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | Electrostatic atomizer and apparatus |
JP2011226686A (en) * | 2010-04-17 | 2011-11-10 | Molex Inc | Heat transporting unit, electronic circuit board, and electronic device |
JP2015197245A (en) * | 2014-04-01 | 2015-11-09 | 昭和電工株式会社 | Evaporative cooling device |
-
2006
- 2006-11-07 JP JP2006301960A patent/JP2008116180A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011092919A (en) * | 2009-10-01 | 2011-05-12 | Mitsubishi Electric Corp | Electrostatic atomizer and apparatus |
JP2011226686A (en) * | 2010-04-17 | 2011-11-10 | Molex Inc | Heat transporting unit, electronic circuit board, and electronic device |
JP2015197245A (en) * | 2014-04-01 | 2015-11-09 | 昭和電工株式会社 | Evaporative cooling device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10184729B2 (en) | Heat pipe | |
US7913748B2 (en) | Vapor chamber | |
US20120227935A1 (en) | Interconnected heat pipe assembly and method for manufacturing the same | |
US7013958B2 (en) | Sintered grooved wick with particle web | |
KR100581115B1 (en) | Flat plate heat transferring apparatus and Method for manufacturing the same | |
US7866374B2 (en) | Heat pipe with capillary wick | |
US20110174464A1 (en) | Flat heat pipe and method for manufacturing the same | |
US20070006993A1 (en) | Flat type heat pipe | |
US20100326630A1 (en) | Heat spreader with vapor chamber and method for manufacturing the same | |
US20130112376A1 (en) | Heat pipe system | |
US20110024085A1 (en) | Heat pipe and method for manufacturing the same | |
US20120312506A1 (en) | Loop heat pipe | |
JP2013243249A (en) | Heat transfer surface for ebullient cooling and ebullient cooling device | |
CN210108104U (en) | Temperature equalizing plate | |
EP0806620A2 (en) | Capillary evaporator | |
US9021698B2 (en) | Flat plate heat pipe and method for manufacturing the same | |
CN113465430B (en) | Ultrathin thermal diode based on gas-liquid coplanar structure and preparation method thereof | |
JP2008267743A (en) | Cooling device and its manufacturing method | |
JP2018004108A (en) | Heat radiation module and method for manufacturing the same | |
KR101329886B1 (en) | Evaporator for phase change heat transfer system | |
JP2008116180A (en) | Boil cooling device, and manufacturing method for the same | |
EP3016139B1 (en) | Planar heat cup with confined reservoir for electronic power component | |
JP4833746B2 (en) | Heat pipe and heat sink | |
JP4648106B2 (en) | Cooling system | |
GB2167550A (en) | Cooling apparatus for semiconductor device |