JP3654323B2 - Boiling cooler - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は半導体素子等の発熱体を冷却する沸騰冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、冷媒の沸騰蒸発と凝縮液化の繰り返しによる熱伝達を利用して発熱体を冷却する沸騰冷却装置が知られている。
この沸騰冷却装置は、冷媒を収容する冷媒槽と、この冷媒槽の上部に設けられた放熱器とを備え、冷媒槽で発熱体の熱を吸収して沸騰した冷媒が冷媒槽から放熱器へ移動し、その放熱器で冷やされて凝縮液化した後、再び冷媒槽へ戻る様に構成されている。発熱体から発生した熱は、冷媒が放熱器で凝縮する際に凝縮潜熱として外部に放出される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
近年、携帯端末等の需要により、あらゆる姿勢での使用に対応できる沸騰冷却装置が要求されているが、従来の沸騰冷却装置では、冷媒を如何に冷媒槽へ供給するかが問題となっている。例えば、沸騰冷却装置を天地方向に逆転した状態で使用する場合(冷媒槽が上で放熱器が下)、冷媒が放熱器内に溜まって冷媒槽へ供給できなくなるため、事実上、冷却装置として使用できない。
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、あらゆる姿勢での使用に対応できる沸騰冷却装置を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
請求項1の手段によれば、伝熱性を有する伝熱部材が沸騰冷却容器内の閉空間で受熱壁と放熱壁とに接触して設けられている。これにより、受熱壁が放熱壁より下方に位置する使用状態では、閉空間に封入されている冷媒が受熱壁の内壁面に接触しているため、発熱体の熱は、冷媒の沸騰と凝縮の繰り返しによって受熱壁から放熱壁へ伝達されるとともに、伝熱部材を通じても放熱壁へ伝達されて、放熱壁より外部へ放出される。
また、注入口が設けられた壁面の一部を内側へ窪ませたことにより、注入口に接続される注入パイプが容器壁面より外側へ飛び出るのを無くすことができる。
【0005】
請求項2の手段によれば、受熱壁が放熱壁より天地方向の上方側に配置されている。この場合、閉空間の冷媒が受熱壁の内壁面に接触していないため、発熱体の熱は受熱壁から伝熱部材に伝わり、この伝熱部材を通じて放熱壁へ伝達されるとともに、伝熱部材から冷媒へ伝達され、冷媒の沸騰と凝縮の繰り返しによって放熱壁へ伝熱される。これにより、受熱壁が放熱壁より天地方向の上方側に配置されている場合でも冷媒の沸騰と凝縮の繰り返しによる熱伝達が可能となり、発熱体の冷却装置として用いることができる。
【0006】
請求項3の手段によれば、伝熱部材が柱状の部材で構成されている。これにより、請求項1と同様の効果が得られる。
【0007】
請求項4の手段によれば、伝熱部材は、受熱壁側より放熱壁側の方が太くなっている。この場合、受熱壁が放熱壁の上方側に配置される使用状態の時は、受熱壁が放熱壁の下方側に配置される使用状態の時より、閉空間に封入されている冷媒の液面が高くなる。これにより、発熱体の熱が受熱壁から伝熱部材を通じて冷媒へ伝わる伝熱経路が短くなり、その分、熱抵抗を小さくできるため、冷媒液面が低く伝熱経路が大きい場合より放熱性能が向上する。なお、受熱壁側より放熱壁側の方が太くなっている伝熱部材の形状としては、例えば円錐形状、あるいは受熱壁側から放熱壁側へ向かって段階的に太くなる段付き形状等が考えられる。
【0008】
請求項5の手段によれば、伝熱部材は、複数本設けられて、受熱壁及び放熱壁の平面内で発熱体の取付け部位に密に配置されている。
受熱壁の発熱体が取付けられている部分は、熱流束が高い(単位断面積当たりの移動熱量が大きい)ため、受熱壁が放熱壁の上方側に配置される使用状態において受熱壁からより速く冷媒へ伝熱するためには、伝熱部材の放熱面積(伝熱面積)を大きく取った方が良い。そこで、発熱体の取付け部位に伝熱部材を密に配置して放熱面積を大きくすることで放熱性を向上できる。
【0009】
請求項6の手段によれば、放熱壁の内壁面が凹形状に設けられている。この場合、受熱壁が放熱壁の上方側に配置される使用状態の時は、受熱壁が放熱壁の下方側に配置される使用状態の時より、閉空間に封入されている冷媒の液面が高くなる。これにより、発熱体の熱が受熱壁から伝熱部材を通じて冷媒へ伝わる伝熱経路が短くなり、その分、熱抵抗を小さくできるため、冷媒液面が低く伝熱経路が大きい場合より放熱性能が向上する。
【0010】
請求項7の手段によれば、閉空間の凝縮領域に冷媒より比重の重い可動体が収容され、この可動体が沸騰冷却容器の姿勢変化に応じて凝縮領域を移動できる。なお、凝縮領域とは、発熱体の熱を受けて沸騰した冷媒が凝縮潜熱を放出して凝縮できる領域である。これにより、閉空間の凝縮領域に可動体が収容されていない場合と比較して、凝縮領域での液冷媒の淀み(凝縮領域と沸騰領域とを循環しないで淀んでいる液冷媒)を少なくできることにより放熱性能を向上できる。
【0011】
請求項8の手段によれば、放熱フィンが放熱壁と同一部材で構成されている。この場合、放熱フィンを放熱壁と別体で形成して放熱壁に接触して取り付けた場合と比較して、両者(放熱フィンと放熱壁)間の接触熱抵抗が無くなるため、放熱性能が向上する。また、放熱フィンを放熱壁に取り付ける手間を省くこともできる。
【0012】
請求項9の手段によれば、放熱フィンが放熱壁と金属結合(例えば、ろう付け、溶接等)されている。この場合、両者を同一部材で構成した場合と同様に、両者間の接触熱抵抗が無くなるため、放熱性能が向上する。
【0013】
請求項10の手段によれば、放熱フィンが中空形状に形成され、その中空部と冷媒が封入された閉空間とが連通して設けられている。これにより、受熱壁を放熱壁より天地方向の下方側に配置した状態で沸騰冷却器を使用した時、沸騰気化した冷媒が放熱フィンの中空部へ入り込み、中空部の末端部近くで凝縮できるため、放熱性能が向上する。
また、放熱フィンは、中空部の体積が冷媒の液体体積より小さくなる様に形成されているため、放熱壁を受熱壁より天地方向の下方側に配置した状態で沸騰冷却器を使用した場合でも、冷媒の液面が放熱壁より上方に位置するため、発熱体の熱を受熱壁から柱部材を経由して冷媒へ伝達することができる。
【0015】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の沸騰冷却装置を図面に基づいて説明する。
(第1実施例)
図1は沸騰冷却装置の断面図である。
本実施例の沸騰冷却装置1は、携帯端末に使用される半導体素子等を具備した発熱体2を冷却するもので、沸騰冷却容器3(下述する)と放熱フィン4から成る。
沸騰冷却容器3は、一定の間隔を保って対向する受熱壁5と放熱壁6、この両者間の外周を囲む周側壁7、受熱壁5と放熱壁6との間に設けられた複数の柱部材8(本発明の伝熱部材)より成り、受熱壁5、放熱壁6、及び周側壁7によって密閉された空間を形成して、その閉空間に所定量の冷媒Rが封入されている。
【0016】
この沸騰冷却容器3は、例えばアルミニウム等の熱伝導性に優れる金属材料から成り、横寸法及び縦寸法に対して高さ寸法(図1の上下方向の寸法)が小さい偏平な箱型(例えば縦:60〜70mm、横:60〜70mm、高さ:5〜10mm)に設けられている。なお、放熱壁6、周側壁7、及び柱部材8は一体に成形され、受熱壁5とろう付けにより気密に組合わされている。容器3の材料としては、アルミニウム以外に銅、ステンレス等を使用しても良い。
本実施例の特徴である柱部材8は、周側壁7と同じ高さで複数個設けられ、放熱壁6の平面上で相互に略等間隔に配置されている(図2参照)。
【0017】
冷媒Rは、容器3内に形成される閉空間の半分強程度(閉空間の容積の約6〜7割)の量が注入パイプ9を通じて注入されている(図1参照)。注入パイプ9は、図3に示す様に、周側壁7の一部に設けられた注入口10に接続され、冷媒Rを注入した後、先端を封じ切って密閉される。なお、容器3の形状は、注入パイプ9の飛び出しを無くすために、図4に示す様に、注入口10が設けられた周側壁7の一部を内側へ窪ませた形状としても良い。
発熱体2は、受熱壁5の表面略中央部に配されて、図示しないボルト等の締め付けによって受熱壁5の表面に密着した状態で固定されている。
放熱フィン4は、熱伝導性に優れるアルミニウム又は銅等で形成され、放熱壁6の表面全体に渡って配され、図示しないボルト等の締め付けにより放熱壁6の表面に密着した状態で固定されている。
【0018】
次に、本実施例の作動を説明する。
a)沸騰冷却装置1を図5に示す姿勢(受熱壁5が放熱壁6の下方側に位置する)で使用する場合。
発熱体2から発生した熱は、受熱壁5を通じて容器3内に封入された冷媒Rに伝達されて冷媒Rを沸騰させる。但し、発熱体2から受熱壁5へ伝わる熱は、発熱体2の取付け部位から遠くなる程少なくなるため、容器3内の冷媒Rは、主に発熱体2の取付け部位に対応する領域(沸騰領域)で沸騰する。沸騰領域で沸騰した蒸気冷媒Rは、閉空間を水平方向(図5の左右方向)に拡がり、閉空間の沸騰領域から外れた領域(凝縮領域)で容器内壁面(放熱壁6、周側壁7、柱部材8の各壁面)に凝縮して液化する。液化した冷媒Rは、凝縮領域から再び沸騰領域へ供給されて、上記サイクル(沸騰−凝縮−液化)を繰り返す。発熱体2から冷媒Rに伝達された熱は、蒸気冷媒Rが容器内壁面に凝縮する際に凝縮潜熱として放出され、その凝縮潜熱が放熱壁6全体に伝わり、放熱壁6から放熱フィン4を通じて大気に放出される。
この場合、柱部材8は、沸騰領域では放熱面積を増大し、凝縮領域では凝縮面積を増大させることができるため、その放熱面積及び凝縮面積の増大した分、放熱性能を向上させることができる。
【0019】
b)沸騰冷却装置1を図1に示す姿勢(受熱壁5が放熱壁6の上方側に位置する)で使用する場合。
発熱体2から発生した熱は、受熱壁5から柱部材8に伝達され、その柱部材8を通じて放熱壁6に伝達されるとともに、柱部材8に接触する冷媒Rに伝達されて冷媒Rを沸騰させる。但し、発熱体2の取付け部位から遠くなる程、柱部材8の温度も低下するため、容器3内の冷媒Rは、発熱体2の取付け部位に配置された柱部材8に接触する領域(沸騰領域)で主に沸騰する。沸騰した蒸気冷媒Rは、閉空間を水平方向(図1の左右方向)に拡がり、閉空間の沸騰領域から外れた領域(凝縮領域)で容器内壁面(受熱壁5、周側壁7、柱部材8の各壁面)に凝縮して液化する。液化した冷媒Rは、凝縮領域から再び沸騰領域へ供給されて、上記サイクル(沸騰−凝縮−液化)を繰り返す。発熱体2から冷媒Rに伝達された熱は、蒸気冷媒Rが容器内壁面に凝縮する際に凝縮潜熱として放出され、その凝縮潜熱が放熱壁6全体に伝わり、放熱壁6から放熱フィン4を通じて大気に放出される。一方、柱部材8を通じて放熱壁6に伝達された熱も、放熱壁6から放熱フィン4を通じて大気に放出される。
【0020】
(本実施例の効果)
本実施例によれば、受熱壁5が放熱壁6の上方側に位置する使用状態の時でも、発熱体2から発生した熱を柱部材8を通じて冷媒Rに伝達できるため、冷媒Rの沸騰/凝縮の繰り返しによる熱伝達によって発熱体2を冷却することができる。また、柱部材8によって直接受熱壁5から放熱壁6へ熱伝達できるため、高い放熱性能を得ることができる。
なお、本実施例では、複数の柱部材8を放熱壁6の平面上で略等間隔に配置したが、図6に示す様に、ランダムに配置しても良い。
【0021】
(第2実施例)
図7は沸騰冷却装置1の断面図である。
本実施例は、柱部材8の断面積を高さ方向(図7の上下方向)で変化させた一例を示すものである。
柱部材8は、図7に示す様に、受熱壁5側から放熱壁6側へ向かって断面積が次第に大きくなる略円錐形状に設けられている。
この場合、容器3内の閉空間は、容器3の高さ方向において放熱壁6側より受熱壁5側の方が広くなる。このため、受熱壁5が放熱壁6の上方側に位置する使用状態の時には、図7に示す様に、冷媒Rの液面が高くなって受熱壁5に近づけることができる。このため、受熱壁5から柱部材8を通じて冷媒Rへ伝熱される伝熱経路を小さく(短く)できることから、熱抵抗が小さくなって放熱性能を向上できる。
また、受熱壁5が放熱壁6の下方側に位置する使用状態の時には、図8に示す様に、冷媒Rの液面が低くなって容器3内の凝縮空間を大きく確保できるため、放熱性を向上する上で効果がある。
【0022】
(第3実施例)
図9は沸騰冷却装置1の断面図である。
本実施例は、柱部材8を閉空間の沸騰領域(発熱体2の取付け部位に対応する領域)に密に配置した一例を示すものである。
受熱壁5の発熱体2が取付けられている部分は、熱流束が高い(単位断面積当たりの移動熱量が大きい)ため、受熱壁5が放熱壁6の上方側に配置される使用状態において受熱壁5から冷媒Rへより速く熱を伝えるためには、柱部材8の放熱面積(伝熱面積)を大きく取れば良い。そこで、図9及び図10(図9のB−B線に沿う断面図)に示す様に、閉空間の沸騰領域に柱部材8を密に配置して放熱面積を大きくすることで放熱性を向上できる。
【0023】
(第4実施例)
図11は沸騰冷却装置1の断面図である。
本実施例は、放熱壁6の内壁面(受熱壁5と対向する面)を凹形状(緩やかに湾曲した形状)とした一例を示すものである。
本実施例の場合、容器3内の閉空間は、容器3の高さ方向(図11の上下方向)において放熱壁6側より受熱壁5側の方が広くなる。このため、受熱壁5が放熱壁6の上方側に配置される使用状態の時(図11に示す状態)は、受熱壁5が放熱壁6の下方側に配置される使用状態の時より、閉空間に封入されている冷媒Rの液面が高くなる。その結果、発熱体2の熱が受熱壁5から伝熱部材を通じて冷媒Rへ伝わる伝熱経路が短くなり、熱抵抗が小さくなって放熱性能が向上する。
【0024】
(第5実施例)
図12は沸騰冷却装置1の断面図である。
本実施例は、容器3内の凝縮領域に可動体11を収容した一例を示すものである。
可動体11は、図14(図12のC−C線に沿う断面図)に示す様に略口字形に設けられて、容器3内の沸騰領域に配置された柱部材8Aの周囲に配されている。この可動体11は、容器3に対して固定されておらず、容器3内を上下移動可能に設けられている。但し、可動体11は冷媒Rより比重が重く、容器3を天地方向に逆転して使用した場合でも絶えず容器3内の下部側に位置している(図12及び図13参照)。この様に、容器3内の凝縮領域に可動体11を収容したことで、沸騰領域の冷媒R液面が上昇するとともに、凝縮領域での液冷媒Rの淀み(凝縮領域と沸騰領域とを循環しないで淀んでいる液冷媒R)を少なくできることから放熱性能を向上できる効果が生じる。
【0025】
(第6実施例)
図15は沸騰冷却装置1の断面図である。
本実施例は、容器3内の凝縮領域に可動体11を収容した他の例を示すものである。
可動体11は、図15に示す様に容器3を立てた姿勢で使用した場合に、容器3内の下部側に形成される凝縮領域に収容されている。また、可動体11は、図16(図15のD−D線に沿う断面図)に示す様に、容器3内の凝縮領域を上下方向に移動可能な状態で収容されており、容器3を上下逆転して使用した場合でも絶えず容器3内の下部側に位置している(図15参照)。本実施例でも、凝縮領域での液冷媒Rの淀みを少なくできるので放熱性能の向上を期待できる。
【0026】
(第7実施例)
図17及び図18は沸騰冷却装置1の断面図である。
本実施例は、放熱壁6と放熱フィン4とを同一部材で構成した一例を示すものである。この場合、第1実施例の構成(放熱フィン4を放熱壁6と別体で形成して放熱壁6の表面に密着した状態でボルト等により固定している)と比較して、両者(放熱壁6と放熱フィン4)間の接触熱抵抗が無くなるため、放熱性能が向上する。また、放熱フィン4を放熱壁6に取り付ける手間を省くこともできる。なお、沸騰冷却容器3の周側壁7と柱部材8は、図17に示す様に、放熱壁6と一体に成形して受熱壁5とろう付けにより気密に接合しても良いし、図18に示す様に、受熱壁5と一体に成形して放熱壁6とろう付けにより気密に接合しても良い。
【0027】
(第8実施例)
図19は沸騰冷却容器3の分解斜視図である。
本実施例は、放熱壁6と放熱フィン4とを金属結合により組合わせた一例を示すもので、周側壁7と柱部材8が受熱壁5と一体に成形され、それに注入パイプ9、放熱壁6、及び放熱フィン4を一体ろう付けして組み合わせている。この場合、放熱壁6と放熱フィン4とを同一部材で構成しなくても、両者(放熱壁6と放熱フィン4)をろう付けにより結合することで、両者間の接触熱抵抗が無くなるため、放熱性能を向上できる。
なお、図19に示す様に、注入口10が設けられた周側壁7の一部を内側へ窪ませることにより、注入口10に接続された注入パイプ9が容器壁面より外側へ飛び出るのを防ぐことができる(図20参照)。
【0028】
(第9実施例)
図21は沸騰冷却装置1の断面図である。
本実施例は、放熱フィン4を中空形状とした一例を示すものである。
放熱フィン4は、放熱壁6と同一部材により構成されて、中空形状に形成され、且つその中空部4aが沸騰冷却容器3の内部空間(冷媒Rが封入された空間)と連通されている。これにより、図21に示す様に、受熱壁5を放熱壁6より天地方向の下方側に配置した状態で沸騰冷却容器3を使用した時、沸騰気化した冷媒Rが放熱フィン4の中空部4aへ入り込み、中空部4aの末端部近くで凝縮できるため、放熱性能が向上する。
また、放熱フィン4は、中空部4aの体積が冷媒Rの液体体積より小さくなる様に形成されている。これにより、図22に示す様に、放熱壁6を受熱壁5より天地方向の下方側に配置した状態で沸騰冷却容器3を使用した場合でも、冷媒Rの液面が放熱壁6より上方に位置するため、発熱体2の熱を受熱壁5から柱部材8を経由して冷媒Rへ伝達することができる。その結果、発熱体2から冷媒Rに伝達された熱は、蒸気冷媒が容器3の内壁面に凝縮する際に凝縮潜熱として放出され、その凝縮潜熱が放熱壁6全体に伝わり、放熱壁6から放熱フィン4を通じて大気に放出される。
【図面の簡単な説明】
【図1】沸騰冷却装置の断面図である(第1実施例)。
【図2】図1のA−A線に沿う断面図である(第1実施例)。
【図3】沸騰冷却容器の分解斜視図である(第1実施例)。
【図4】沸騰冷却容器の斜視図である(第1実施例)。
【図5】沸騰冷却装置の断面図である(第1実施例)。
【図6】柱部材の配置を示す沸騰冷却容器の断面図である(第1実施例)。
【図7】沸騰冷却装置の断面図である(第2実施例)。
【図8】沸騰冷却装置の断面図である(第2実施例)。
【図9】沸騰冷却装置の断面図である(第3実施例)。
【図10】図9のB−B線に沿う断面図である(第3実施例)。
【図11】沸騰冷却装置の断面図である(第4実施例)。
【図12】沸騰冷却装置の断面図である(第5実施例)。
【図13】沸騰冷却装置の断面図である(第5実施例)。
【図14】図12のC−C線に沿う断面図である(第5実施例)。
【図15】沸騰冷却装置の断面図である(第6実施例)。
【図16】図15のD−D線に沿う断面図である(第6実施例)。
【図17】沸騰冷却装置の断面図である(第7実施例)。
【図18】沸騰冷却装置の断面図である(第7実施例)。
【図19】沸騰冷却容器の分解斜視図である(第8実施例)。
【図20】沸騰冷却容器の外観を示す斜視図である(第8実施例)。
【図21】沸騰冷却装置の断面図である(第9実施例)。
【図22】沸騰冷却装置の断面図である(第9実施例)。
【符号の説明】
1 沸騰冷却装置
2 発熱体
3 沸騰冷却容器
4 放熱フィン
4a 中空部
5 受熱壁
6 放熱壁
8 柱部材(伝熱部材)
9 注入パイプ
10 注入口
11 可動体
R 冷媒[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a boiling cooling device for cooling a heating element such as a semiconductor element.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a boil cooling device that cools a heating element using heat transfer by repeated boiling and condensing of refrigerant is known.
The boiling cooling device includes a refrigerant tank that stores a refrigerant and a radiator provided at an upper portion of the refrigerant tank, and the refrigerant that has boiled by absorbing heat from the heating element in the refrigerant tank is transferred from the refrigerant tank to the radiator. After moving, being cooled by the radiator and condensing liquid, it is configured to return to the refrigerant tank again. The heat generated from the heating element is released to the outside as latent heat of condensation when the refrigerant is condensed by the radiator.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In recent years, due to demand for portable terminals and the like, a boiling cooling device that can be used in all postures is required. However, in conventional boiling cooling devices, there is a problem of how to supply refrigerant to the refrigerant tank. . For example, when the boiling cooling device is used in the upside down direction (the refrigerant tank is up and the radiator is down), the refrigerant accumulates in the radiator and cannot be supplied to the refrigerant tank. I can not use it.
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a boiling cooling device that can be used in any posture.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
According to the means of
In addition, since a part of the wall surface provided with the injection port is recessed inward, the injection pipe connected to the injection port can be prevented from jumping out from the container wall surface.
[0005]
According to the means of
[0006]
According to the means of
[0007]
According to the means of
[0008]
According to the fifth aspect of the present invention, a plurality of heat transfer members are provided and are densely arranged at the mounting portion of the heating element within the plane of the heat receiving wall and the heat radiating wall.
The part of the heat receiving wall to which the heating element is attached has a high heat flux (the amount of heat transferred per unit cross-sectional area is large), so that the heat receiving wall is faster than the heat receiving wall in the usage state in which the heat receiving wall is disposed above the heat radiating wall. In order to transfer heat to the refrigerant, it is better to increase the heat dissipation area (heat transfer area) of the heat transfer member. Therefore, heat dissipation can be improved by densely arranging the heat transfer members at the attachment site of the heating elements to increase the heat dissipation area.
[0009]
According to the means of
[0010]
According to the seventh aspect, the movable body having a specific gravity higher than that of the refrigerant is accommodated in the condensing region in the closed space, and the movable body can move in the condensing region according to the change in the posture of the boiling cooling container. In addition, a condensation area | region is an area | region which the refrigerant | coolant which boiled with the heat | fever of the heat generating body discharge | releases condensation latent heat, and can condense. Thereby, compared with the case where a movable body is not accommodated in the condensing area | region of closed space, the stagnation of the liquid refrigerant in the condensing area (liquid refrigerant stagnating without circulating between a condensing area and a boiling area) can be reduced. Can improve the heat dissipation performance.
[0011]
According to the means of
[0012]
According to the ninth aspect of the present invention, the radiating fin is metal-bonded (for example, brazed, welded, etc.) to the radiating wall. In this case, similarly to the case where both are constituted by the same member, the contact thermal resistance between them is eliminated, so that the heat radiation performance is improved.
[0013]
According to the means of the tenth aspect, the radiating fin is formed in a hollow shape, and the hollow portion is provided in communication with the closed space in which the refrigerant is sealed. As a result, when the boiling cooler is used with the heat receiving wall arranged below the heat radiating wall in the vertical direction, the boiled refrigerant can enter the hollow portion of the heat radiating fin and condense near the end of the hollow portion. , Heat dissipation performance is improved.
In addition, since the radiating fin is formed so that the volume of the hollow portion is smaller than the liquid volume of the refrigerant, even when the boiling cooler is used with the radiating wall disposed below the heat receiving wall in the vertical direction. Since the liquid level of the refrigerant is located above the heat radiating wall, the heat of the heating element can be transmitted from the heat receiving wall to the refrigerant via the column member.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the boiling cooling device of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a sectional view of a boiling cooling device.
The boiling
The boiling
[0016]
The boiling
A plurality of
[0017]
The refrigerant R is injected through the
The
The
[0018]
Next, the operation of this embodiment will be described.
a) When the boiling
The heat generated from the
In this case, since the
[0019]
b) When the boiling
Heat generated from the
[0020]
(Effect of this embodiment)
According to the present embodiment, since the heat generated from the
In the present embodiment, the plurality of
[0021]
(Second embodiment)
FIG. 7 is a sectional view of the boiling
The present embodiment shows an example in which the cross-sectional area of the
As shown in FIG. 7, the
In this case, the closed space in the
Further, when the
[0022]
(Third embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view of the boiling
The present embodiment shows an example in which the
The portion of the
[0023]
(Fourth embodiment)
FIG. 11 is a cross-sectional view of the boiling
The present embodiment shows an example in which the inner wall surface of the heat radiating wall 6 (the surface facing the heat receiving wall 5) is concave (a gently curved shape).
In the case of the present embodiment, the closed space in the
[0024]
(5th Example)
FIG. 12 is a cross-sectional view of the boiling
The present embodiment shows an example in which the
The
[0025]
(Sixth embodiment)
FIG. 15 is a cross-sectional view of the boiling
The present embodiment shows another example in which the
The
[0026]
(Seventh embodiment)
17 and 18 are cross-sectional views of the boiling
The present embodiment shows an example in which the
[0027]
(Eighth embodiment)
FIG. 19 is an exploded perspective view of the boiling
This embodiment shows an example in which the
As shown in FIG. 19, a part of the
[0028]
(Ninth embodiment)
FIG. 21 is a sectional view of the boiling
The present embodiment shows an example in which the radiating
The
Further, the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a boiling cooling device (first embodiment).
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1 (first embodiment).
FIG. 3 is an exploded perspective view of a boiling cooling container (first embodiment).
FIG. 4 is a perspective view of a boiling cooling container (first embodiment).
FIG. 5 is a sectional view of a boiling cooling device (first embodiment).
FIG. 6 is a cross-sectional view of a boiling cooling container showing the arrangement of pillar members (first embodiment).
FIG. 7 is a cross-sectional view of a boiling cooling device (second embodiment).
FIG. 8 is a sectional view of a boiling cooling device (second embodiment).
FIG. 9 is a sectional view of a boiling cooling device (third embodiment).
FIG. 10 is a sectional view taken along line BB in FIG. 9 (third embodiment).
FIG. 11 is a sectional view of a boiling cooling device (fourth embodiment).
FIG. 12 is a sectional view of a boiling cooling device (fifth embodiment).
FIG. 13 is a sectional view of a boiling cooling device (fifth embodiment).
14 is a sectional view taken along the line CC of FIG. 12 (fifth embodiment).
FIG. 15 is a sectional view of a boiling cooling device (sixth embodiment).
FIG. 16 is a sectional view taken along line DD of FIG. 15 (sixth embodiment).
FIG. 17 is a sectional view of a boiling cooling device (seventh embodiment).
FIG. 18 is a sectional view of a boiling cooling device (seventh embodiment).
FIG. 19 is an exploded perspective view of a boiling cooling container (eighth embodiment).
FIG. 20 is a perspective view showing an appearance of a boiling cooling container (eighth embodiment).
FIG. 21 is a sectional view of a boiling cooling device (9th embodiment).
FIG. 22 is a sectional view of a boiling cooling device (9th embodiment).
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
9
Claims (10)
前記受熱壁の表面に固定された発熱体の熱を前記受熱壁から冷媒を媒体として前記放熱壁へ伝達して外部へ放出する沸騰冷却装置であって、
前記沸騰冷却容器は、伝熱性を有する伝熱部材が前記閉空間で前記受熱壁と前記放熱壁とに接触して設けられると共に、容器内部に冷媒を注入するための注入パイプが接続される注入口を有し、前記注入口が設けられた壁面の一部を内側へ窪ませていることを特徴とする沸騰冷却装置。A boiling cooling container having a heat receiving wall and a heat radiating wall arranged opposite to each other, forming a closed space together with the heat receiving wall and the heat radiating wall, and having a refrigerant sealed in the closed space,
A boiling cooling device for transferring heat from the heat receiving wall fixed to the surface of the heat receiving wall to the heat radiating wall from the heat receiving wall as a medium and releasing it to the outside,
The boil cooling container is connected to the injection pipe for injecting refrigerant Rutotomoni, inside the container heat transfer member is provided in contact with said heat-receiving wall and the heat radiating wall between said closed space having a heat conductivity A boiling cooling device having an injection port, wherein a part of a wall surface provided with the injection port is recessed inward .
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