JP4554557B2

JP4554557B2 - 冷却器

Info

Publication number: JP4554557B2
Application number: JP2006163584A
Authority: JP
Inventors: 忠史吉田; 豊横井; 裕司長田
Original assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Current assignee: Toyota Motor Corp; Toyota Central R&D Labs Inc
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2010-09-29
Anticipated expiration: 2026-06-13
Also published as: JP2007335517A; DE112007001422B4; WO2007145354A1; CN101461059A; DE112007001422T5; US20090145586A1; CN101461059B

Description

本発明は、冷却器に関する。

内部に冷却流体を流すことにより熱交換を行なって、冷却器の表面に配置された被冷却体を冷却する冷却器の他に、被冷却体が伝熱部材に配置され、伝熱部材に向けて冷却流体が噴霧されることによって冷却を行なう冷却器がある。

特開平３−３０４５７号公報においては、半導体装置の発熱部に所定の液体を供給して気化させ、その気化潜熱により発熱部を冷却する半導体装置の冷却方法が開示されている。この半導体装置の冷却方法によれば、冷却効率や半導体装置の信頼性の向上、冷却構造の簡易化や小型化、冷却流体による腐食性や汚染の防止を図ることができると開示されている。

特表２００１−５２１１３８号公報においては、電子素子用の冷却装置に関し、２相冷却を行なう装置が開示されている。この２相冷却装置においては、第１ハウジング部、第２ハウジング部および第３ハウジング部を有する。第２ハウジング部は、内面に１つ以上の噴霧ノズルが固着され、さらに、外面において、噴霧ノズルに対向する位置に１つ以上の高電力の電子素子が実装されている。第２ハウジング部において、冷却液がポンプによって噴霧ノズルから噴霧される。冷却液が第２ハウジング部の加熱部分と接触すると、冷却液の一部は蒸気に変換され、冷却液の残りの部分は、液体の状態で第１ハウジング部に還流することが開示されている。

特開２００５−８６２０４号公報においては、噴霧した冷却流体で部品を冷却するシステムにおいて、密閉された噴霧室と、噴霧室の境界となる内側面を有する熱伝達壁とを含む本体を備える噴霧冷却システムが開示されている。この噴霧冷却システムにおいては、熱伝達壁の外側面が、部品の一部に対して保持されるように構成されている。冷却流体を内側面に噴霧するように噴霧器が配置されている。この噴霧冷却システムにおいては、複雑なシステム内の複数の場所に効率的に実装することができると開示されている。
特開平３−３０４５７号公報特表２００１−５２１１３８号公報特開２００５−８６２０４号公報

冷却流体を噴霧する冷却器においては、主に、冷却流体が蒸発するときの蒸発潜熱により冷却を行なうことができる。または、伝熱部材に向けて冷却流体が噴霧されたときに冷却流体が熱を奪いながら流れることにより被冷却体が冷却される。

被冷却体が均一に冷却されるためには、伝熱部材のうち少なくとも被冷却体が配置されている領域が均一に冷却されることが好ましい。伝熱部材が一様に冷却されるためには、伝熱部材の表面において冷却流体が一様に配置されることが好ましい。

上記の特開２００５−８６２０４号公報に開示された噴霧冷却モジュールにおいては、噴霧器がコントローラによって制御され、正確な量を噴射しながら冷却を行なうことが開示されている。しかし、この公報においては、冷却流体が噴射された熱伝達壁の表面における液滴の均一化については、何ら検討がされていない。すなわち、噴霧量が制御されていても伝熱部材に噴霧された後の冷却流体の挙動については検討が行なわれていない。冷却流体が噴霧された後において、伝熱部材の表面の液滴の状態が均一でなければ、被冷却体を均一に冷却することはできないという問題があった。

本発明は、均一な冷却を行なうことができる冷却器を提供することを目的とする。

本発明に基づく冷却器は、冷却流体が表面に噴霧されるための伝熱部材を備える。上記伝熱部材は、上記表面に形成された第１流路と、上記表面に形成され、上記第１流路に交差する第２流路とを含む。上記第１流路は、伝熱部材の一方の端面から他方の端面まで延びるように形成され、第２流路は、その端部が伝熱部材の主面の内部の領域に配置されるように形成される。上記第１流路および第２流路は、それぞれが底面を有する溝状に形成され、第２流路の底面が第１流路の底面よりも低くなるように形成されている。

上記発明において好ましくは、上記第１流路は、上記冷却流体を上記表面のほぼ全体に供給するように形成されている。上記第１流路は、過剰な上記冷却流体を排出できるように形成されている。上記第２流路は、上記冷却流体の蒸発を促進するように形成されている。

上記発明において好ましくは、上記第２流路は、上記第２流路が延びる方向と垂直な断面における形状が階段状になるように形成されている。

上記発明において好ましくは、上記伝熱部材は、上記表面が中央部から外周部に向かって、高さが低くなるように凸面状に形成されている。

上記発明において好ましくは、上記伝熱部材は、上記表面が中央部から外周部に向かって、高さが低くなるように傾斜している。

上記発明において好ましくは、上記第１流路および上記第２流路は、溝状に形成されている。上記第１流路および上記第２流路のうち少なくとも一方の流路は、上記表面の中央部から外周部に向かって徐々に深くなるように形成されている。

上記発明において好ましくは、上記第２流路は、溝状に形成されている。上記第２流路は、少なくとも一部が毛管現象を生じるように形成されている。

本発明によれば、均一な冷却を行なうことができる冷却器を提供することができる。

（実施の形態１）
図１から図８を参照して、本発明に基づく実施の形態１における冷却器について説明する。

図１は、本実施の形態における冷却器の概略側面図である。本実施の形態における冷却器は、冷却流体を噴霧することにより冷却が行なわれる冷却器である。本実施の形態における冷却器は、伝熱部材１を備える。伝熱部材１は、平板状に形成されている。

伝熱部材１の表面には、被冷却体としての発熱体１２が配置されている。発熱体１２は、伝熱部材１の主面に接合されている。本実施の形態においては、発熱体１２は、伝熱部材１の主面の中央部に配置されている。

本実施の形態における冷却器は、噴霧器１１を備える。噴霧器１１は、伝熱部材１の発熱体１２が配置されている側と反対側の主面に対向するように配置されている。噴霧器１１は、伝熱部材１から離れて配置されている。噴霧器１１は、冷却流体２１を噴霧できるように形成されている。すなわち噴霧器１１は、冷却流体２１を粒状で噴出できるように形成されている。噴霧器１１は、伝熱部材１の主面のうち発熱体１２が配置されている側と反対側の主面に向かって冷却流体２１を噴霧できるように形成されている。本実施の形態においては、冷却流体として液体が用いられている。

図２に、本実施の形態における伝熱部材の概略平面図を示す。本実施の形態における伝熱部材１は、平面形状がほぼ円形に形成されている。伝熱部材１は、表面に形成された第１流路としての第１溝１ａを有する。伝熱部材１は、上記の表面に形成され、第１溝１ａに交差する第２流路としての第２溝１ｂを有する。

本実施の形態における第１溝１ａおよび第２溝１ｂは、延びる方向が互いに直交するように形成されている。第１溝１ａと第２溝１ｂとは、互いに連通している。発熱体１２は、第１溝１ａと第２溝１ｂとが形成されている領域のほぼ中央部に対応する領域に配置されている。

本実施の形態においては、第１溝１ａが複数形成されている。第１溝１ａは、伝熱部材１の表面のほぼ全体に形成されている。第１溝１ａは、直線状に形成されている。第１溝１ａ同士は、互いに間隔をあけて形成されている。本実施の形態における第１溝１ａは、等間隔で形成されている。第１溝１ａは、延びる方向が、互いに平行になるように形成されている。第１溝１ａは、伝熱部材１の一方の端面から他方の端面まで延びるように形成されている。第１溝１ａは、供給される冷却流体のうち、過剰な冷却流体が伝熱部材１の外側に排出できるように形成されている。

本実施の形態においては、第２溝１ｂが複数形成されている。第２溝１ｂは、直線状に形成されている。第２溝１ｂ同士は、互いに間隔をあけて形成されている。本実施の形態における第２溝１ｂは、等間隔で形成されている。第２溝１ｂは、延びる方向が、互いに平行になるように形成されている。第２溝１ｂは、延びる方向における長さが互いにほぼ同じになるように形成されている。

第２溝１ｂは、伝熱部材１の主面の内部の領域に端部が配置されている。第２溝１ｂは、伝熱部材１の端面まで到達しないように形成されている。第２溝１ｂは、内部に供給される冷却流体が、第２溝１ｂの端部から排出されないように形成されている。

図３に、本実施の形態における伝熱部材の第１溝の部分の概略断面図を示す。図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に関する矢視断面図である。第１溝１ａは、伝熱部材１の一方の端面から他方の端面まで貫通するように形成されている。第１溝１ａは、延びる方向に沿って深さが一定になるように形成されている。

図４に、本実施の形態における伝熱部材の第２溝の部分の概略断面図を示す。図４は、図２におけるＩＶ−ＩＶ線に関する矢視断面図である。第２溝１ｂは、延びる方向に沿って深さが一定になるように形成されている。本実施の形態における第２溝１ｂは、両側の端部が、外側に連通しないように形成されている。

図３および図４を参照して、本実施の形態における伝熱部材１は、第１溝１ａが延びる方向および第２溝１ｂが延びる方向において、厚さが一定になるように形成されている。それぞれの溝は、底面が一定の高さに位置するように形成されている。

図５に、本実施の形態における第１溝の拡大概略断面図を示す。図５は、第１溝が延びる方向に垂直な面で切断したときの概略断面図である。本実施の形態における第１溝１ａは、断面形状がコの字型に形成されている。第１溝１ａは、底面９ａを有する。第１溝１ａは、深さｄ１を有する。

図６に、本実施の形態における第２溝の拡大概略断面図を示す。図６は、第２溝が延びる方向に垂直な面で切断したときの概略断面図である。本実施の形態における第２溝１ｂは、断面形状が階段状になるように形成されている。第２溝１ｂは、複数の段差を有するように形成されている。第２溝１ｂは、幅方向の中央部が最も深くなるように形成されている。第２溝２ｂは、底面９ｂを有する。第２溝１ｂは、深さｄ２を有する。

本実施の形態における第２溝１ｂの深さｄ２は、第１溝１ａの深さｄ１よりも大きくなるように形成されている。すなわち、第２溝１ｂの底面９ｂは、第１溝１ａの底面９ａよりも低い位置になるように形成されている。

図１を参照して、発熱体１２の冷却が行なわれる場合には、噴霧器１１から冷却流体２１が伝熱部材１に向けて噴霧される。本実施の形態においては、伝熱部材１の平面形状の円の中央部分を中心に、伝熱部材１の主面のほぼ全体に亘って噴霧される。

図２を参照して、伝熱部材１に対して、過剰の冷却流体２１が噴霧された場合においては、過剰な冷却流体２１は、矢印３１に示すように、第１溝１ａの端部から、伝熱部材１の外側に排出される。第２溝１ｂに過剰な冷却流体が供給された場合には、過剰な冷却流体２１は、第２溝１ｂから第１溝１ａに流入した後に排出される。

局所的に冷却流体が不足している場合においては、第１溝１ａおよび第２溝１ｂを流れて、不足箇所に冷却流体が流入することにより、ほぼ均一に冷却流体を供給することができる。たとえば、過渡変化により、噴霧器１１から伝熱部材１に対して一様な噴霧が行なわれず、いずれかの領域において偏って噴霧された場合においても、第１溝１ａおよび第２溝１ｂを伝って、ほぼ均一に冷却流体を配分することができ、ほぼ均一に伝熱部材が冷却される。

このように、本実施の形態における冷却器は、伝熱部材を備え、伝熱部材は、冷却流体が噴霧される表面に形成された第１流路と、第１流路に交差する第２流路とを含む。この構成により、第１溝および第２溝が形成されている領域全体に、ほぼ均一に冷却流体を配置することができる。第１溝および第２溝が形成されている領域において、ほぼ均一に伝熱部材が冷却され、この結果、被冷却部材をほぼ均一に冷却することができる。

また、図６を参照して、本実施の形態における第２溝１ｂは、断面形状が階段状に形成されることにより、段となる部分が形成されている。または、断面形状において角となる部分が形成されている。この構成により、第２溝１ｂの表面に冷却流体２１が滞留しやくすくなる。冷却流体２１が滞留することにより、第２溝で液滴が不足することを抑制でき、冷却流体の蒸発が促進される。

また、本実施の形態においては、第１溝は冷却流体を伝熱部材の表面のほぼ全体に供給するように形成され、さらに、過剰な冷却流体を排出できるように形成されている。これに対して、第２溝１ｂは、冷却流体の蒸発を促進するように形成されている。この構成により、第１流路が主に溝全体に亘って冷却流体を供給するための流路になり、第２流路が主に蒸発を行なうための流路になる。このように、それぞれの機能を有する複数の流路に分離することができ、噴霧量が変動したときの冷却性能の変動を小さくすることができる。

図５および図６を参照して、本実施の形態においては、第２溝１ｂの深さｄ２は、第１溝１ａの深さｄ１よりも深くなるように形成されている。この構成により、第１溝１ａに流入した冷却流体を、容易に第２溝１ｂに配分することができる。また、第２溝１ｂの底部に一様な深さで冷却流体を滞留させることができ、冷却性能の変動を小さくすることができる。

図７に、本実施の形態における他の第２溝の概略断面図を示す。他の第２溝１ｃは、断面形状がほぼコの字型になるように形成されている。第２溝１ｃの内面には、複数の凹部７が形成されている。凹部７は、互いに間隔をあけて形成されている。

図８に、本実施の形態におけるさらに他の第２溝の概略断面図を示す。さらに他の第２溝１ｄは、断面形状がほぼコの字型に形成されている。第２溝１ｄの内面には、複数の凸部８が形成されている。凸部８は、互いに間隔をあけて形成されている。

図７および図８に示すように、第２流路の表面に凸部または凹部が形成されていることによって、第２溝の断面形状で角となる部分を形成することができ、冷却流体を第２溝に保持することができる。または、第２溝の表面積を大きくすることができ、蒸発を促進させることができる。

第２溝の蒸発を促進させる構造としては、これらのいずれかの構造に限られず、たとえば、多孔質（ポーラス）の材料が、第２溝の表面に配置されていてもよい。または、第２溝の蒸発を促進させる構造としては、上述のように断面形状において角となる部分または段となる部分が形成されていても構わない。または、第２溝にウィスカを充填してもよい。

第２溝は、少なくとも一部が毛管現象を生じるように形成されていても構わない。この構成により、毛管現象により第２溝に沿って冷却流体が移動して、第２溝のほぼ全体に冷却流体を配置することができる。たとえば、第２溝の幅が毛管現象を生じる程度に小さく形成されていてもよい。

また、本実施の形態における第２溝は、端部が伝熱部材の主面の内部に配置されているが、この形態に限られず、第２溝の端部が伝熱部材の端面に到達するように形成されていても構わない。この構成により、第２溝に供給される過剰な冷却流体を、第１溝を通さずに直接的に排出することができる。

本実施の形態における第１溝および一部の第２溝は、断面形状がコの字型に形成されているが、この形態に限られず、任意の形状を採用することができる。たとえば、断面形状がＶ字型に形成されていても構わない。

また、本実施の形態における伝熱部材は、平板状に形成されているが、この形態に限られず、任意の形状を採用することができる。たとえば、伝熱部材は、板状に限られず、直方体状に形成されていても構わない。伝熱部材としては、材質が限定されるものではないが、熱伝導の優れた材質で形成されていることが好ましい。

また、本実施の形態においては、伝熱部材の表面に被冷却体が配置されているが、この形態に限られず、被冷却体の一部として伝熱部材が形成されていても構わない。たとえば、被冷却部材の筐体の表面に第１流路および第２流路が形成され、この表面に向けて冷却流体が噴霧されていても構わない。

本発明における冷却器は、任意の被冷却体の冷却を行なう冷却器に適用することができる。

（実施の形態２）
図９を参照して、本発明に基づく実施の形態２における冷却器について説明する。本願実施の形態における冷却器は、伝熱部材の第１流路および第２流路の構成が実施の形態１と異なる。

図９は、本実施の形態における伝熱部材の概略平面図である。伝熱部材２は、平板状に形成されている。伝熱部材２は、平面形状がほぼ円形に形成されている。

本実施の形態における伝熱部材２は、第１流路としての第１溝２ａおよび第２流路としての第２溝２ｂを有する。第１溝２ａおよび第２溝２ｂは、冷却流体が噴霧される面に形成されている。第１溝２ａと第２溝２ｂとは、互いに交差するように形成されている。第１溝２ａと第２溝２ｂとは、互いに連通している。

本実施の形態における被冷却体としての発熱体１２は、第１溝２ａおよび第２溝２ｂが形成されている主面と反対側の主面に配置されている。発熱体１２は、第１溝２ａおよび第２溝２ｂが形成されている領域に対応する領域のほぼ中央部に配置されている。

第１溝２ａは、複数形成されている。第１溝２ａは、直線状に形成されている。第１溝２ａは、それぞれの延びる方向が放射状に形成されている。第１溝２ａは、伝熱部材２の平面形状の円の中心から外周に向かって延びるように形成されている。第１溝２ａは、外側の端部が伝熱部材２の端面まで到達している。第１溝２ａは、過剰な冷却流体を外側に排出できるように形成されている。

第２溝２ｂは、複数形成されている。第２溝２ｂは、平面視したときにほぼ円形に延びるように形成されている。第２溝２ｂは、平面視したときに閉じた形状を有する。複数の第２溝２ｂは、平面視したときに同心円状に形成されている。第２溝２ｂは、等間隔で形成されている。第２溝２ｂは、伝熱部材２の端面に到達しないように形成されている。

本実施の形態における冷却器においても、伝熱部材の第１溝および第２溝が形成されている領域に、ほぼ均一に冷却流体を配置することができ、被冷却体をほぼ均一に冷却することができる。

その他の構成、作用および効果については、実施の形態１と同様であるのでここでは説明を繰返さない。

（実施の形態３）
図１０および図１１を参照して、本発明に基づく実施の形態３における冷却器について説明する。本実施の形態においては、伝熱部材の形状が実施の形態１と異なる。

図１０は、本実施の形態における第１の冷却器の概略側面図である。本実施の形態における第１の冷却器は、伝熱部材３を備える。伝熱部材３は、第１溝および第２溝が形成されている表面が凸面状に形成されている。伝熱部材３は、平面形状がほぼ円形に形成されている。

伝熱部材３は、冷却流体２１が噴霧される表面の高さが、中央部から外周部に向かって低くなるように形成されている。伝熱部材３は、表面が傾斜している。伝熱部材３は、噴霧器１１と対向する部分が最も厚く、外周に向かうにつれて薄くなるように形成されている。伝熱部材３は、第２溝に沿った方向においても同様に、中央部が最も厚く形成され、外周部に向かうにつれて薄くなるように形成されている。噴霧器１１は、伝熱部材３の中央部の真上に配置されている。

第１溝３ａは、噴霧器１１と対向する表面に沿って形成されている。第１溝３ａは、深さが一定になるように形成されている。第１溝３ａは、伝熱部材３の端面に到達するように形成されている。図示しない第２溝は、深さが一定になるように形成され、さらに、伝熱部材３の端面に到達するように形成されている。

本実施の形態における第１の冷却器においては、噴霧器１１から噴霧された冷却流体２１は、矢印３２に示すように、第１溝３ａにおいて外周部に向かって流れる。伝熱部材３の第１溝および第２溝が形成されている表面が凸面状に形成されていることにより、過剰な冷却流体を重力により排出することができる。

図１１は、本実施の形態における第２の冷却器の概略断面図である。本実施の形態における第２の冷却器は、伝熱部材４を備える。伝熱部材４は、第１溝４ａを有する。伝熱部材４は、第１溝４ａおよび第２溝が形成されている表面が凸面状に形成されている。伝熱部材４は、第１溝４ａの延びる方向に沿った面で切断したときの表面形状がほぼ円弧状に形成されている。

第１溝４ａは、伝熱部材４の端面に到達するように形成されている。図示しない第２溝は、伝熱部材４の端面に到達するように形成されている。伝熱部材４は、第２溝の延びる方向に沿った面で切断したときの表面形状がほぼ円弧状に形成されている。噴霧器１１は、伝熱部材４の最も厚い部分の真上に配置されている。

本実施の形態における第２の冷却器においても、矢印３３に示すように、過剰な冷却流体２１を重力により外側に向かって排出することができる。

本実施の形態における伝熱部材は、第１溝が延びる方向および第２溝が延びる方向におえける表面の形状が凸面状に形成されているが、この形態に限られず、第１溝の延びる方向または第２溝の延びる方向のいずれかの一の方向において、断面形状が凸形状になるように形成されていても構わない。

（実施の形態４）
図１２および図１３を参照して、本発明に基づく実施の形態４における冷却器について説明する。

図１２は、本実施の形態における冷却器の伝熱部材の概略平面図である。本実施の形態における冷却器は、伝熱部材５を備える。伝熱部材５は、平板状に形成されている。伝熱部材５は、平面形状がほぼ円形に形成されている。

伝熱部材５の冷却流体が噴霧される表面には、第１流路としての第１溝５ａおよび第２流路としての第２溝５ｂが形成されている。第１溝５ａおよび第２溝５ｂは、それぞれが直線状に形成されている。第１溝５ａおよび第２溝５ｂは、互いに直交するように形成されている。

第１溝５ａは複数形成されている。第１溝５ａは、互いの間隔がほぼ等間隔になるように離れて形成されている。第２溝５ｂは、複数配置されている。第２溝５ｂは、互いの間隔がほぼ等間隔になるように離れて形成されている。

本実施の形態における伝熱部材５は、第１溝５ａおよび第２溝５ｂが形成されている領域の周りを取り囲むように形成された排出溝５ｃ，５ｄを有する。

排出溝５ｃは、第１溝５ａに連通するように形成されている。排出溝５ｃは、第１溝５ａが延びる方向に対して、ほぼ垂直な方向に延びるように形成されている。排出溝５ｃは、第１溝５aの両側の端部に配置されている。排出溝５ｄは、第２溝５ｂに連通するように形成されている。排出溝５ｄは、第２溝５ｂが延びる方向に対して、ほぼ垂直な方向に延びるように形成されている。排出溝５ｄは、第２溝５ｂの両側の端部に配置されている。排出溝５ｃ，５ｄは、伝熱部材５の端面まで延びている。排出溝５ｃ，５ｄは、伝熱部材５の外側に冷却流体を排出できるように形成されている。

図１３は、本実施の形態における冷却器の概略断面図である。図１３は、図１２におけるＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線に関する矢視断面図である。本実施の形態における排出溝５ｃ，５ｄは、断面形状がコの字型に形成されている。

本実施の形態における第１溝５ａは、伝熱部材１の表面の中央部から周辺部に向かって、徐々に深さが深くなるように形成されている。すなわち、伝熱部材１の表面は、平面状に形成され、第１溝５ａが排出溝５ｃに向かって徐々に深くなるように形成されている。
第１溝５ａと同様に、第２溝５ｂは、排出溝５ｄに向かって徐々に深くなるように形成されている。

冷却流体は、噴霧器１１から伝熱部材５に向けて噴霧される。本実施の形態においては、第１溝５ａに噴霧された冷却流体は、矢印３６に示すように、排出溝５ｃに向かって流れる。第１溝５ａにおける過剰な冷却流体は排出溝５ｃに導かれる。このように、中央部から外周部に向かって徐々に深さが深くなるように形成されていることにより、過剰な冷却流体を積極的に排出することができる。図１２を参照して、排出溝５ｃに流入した過剰な冷却流体は、矢印３４に示すように、伝熱部材５から排出される。

第２溝５ｂにおいては、過剰な冷却流体が排出溝５ｄに導かれる。排出溝５ｄに流入した過剰な冷却流体は、矢印３５に示すように、伝熱部材５から排出される。

本実施の形態においては、第１溝および第２溝が、伝熱部材の外側に向かって徐々に深くなるように形成されているが、この形態に限られず、第１溝および第２溝のうちいずれか一方の溝が、伝熱部材の表面の中央部から周辺部に向かって徐々に深くなるように形成されていても構わない。

上述のそれぞれの図において、同一または相当する部分には、同一の符号を付している。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

実施の形態１における冷却器の概略側面図である。実施の形態１における伝熱部材の概略平面図である。実施の形態１における伝熱部材の第１溝の第１の概略断面図である。実施の形態１における伝熱部材の第２溝の第１の概略断面図である。実施の形態１における伝熱部材の第１溝の第２の概略断面図である。実施の形態１における伝熱部材の第２溝の第２の概略断面図である。実施の形態１における他の第２溝の概略断面図である。実施の形態１におけるさらに他の第２溝の概略断面図である。実施の形態２における伝熱部材の概略平面図である。実施の形態３における第１の冷却器の概略側面図である。実施の形態３における第２の冷却器の概略断面図である。実施の形態４における伝熱部材の概略平面図である。実施の形態４における伝熱部材の概略断面図である。

符号の説明

１〜５伝熱部材、１ａ，２ａ，３ａ，４ａ，５ａ第１溝、１ｂ，１ｃ，１ｄ，２ｂ，５ｂ第２溝、５ｃ，５ｄ排出溝、７凹部、８凸部、９ａ，９ｂ底面、１１噴霧器、１２発熱体、２１冷却流体、３１〜３６矢印。

Claims

冷却流体が表面に噴霧されるための伝熱部材を備え、
前記伝熱部材は、前記表面に形成された第１流路と、
前記表面に形成され、前記第１流路に交差する第２流路と
を含み、
前記第１流路は、前記伝熱部材の一方の端面から他方の端面まで延びるように形成され、
前記第２流路は、その端部が前記伝熱部材の主面の内部の領域に配置されるように形成され、
前記第１流路および前記第２流路は、それぞれが底面を有する溝状に形成され、
前記第２流路の底面が前記第１流路の底面よりも低くなるように形成されている、冷却器。
前記第１流路は、前記冷却流体を前記表面のほぼ全体に供給するように形成され、
前記第１流路は、過剰な前記冷却流体を排出できるように形成され、
前記第２流路は、前記冷却流体の蒸発を促進するように形成された、請求項１に記載の冷却器。
前記第２流路は、前記第２流路が延びる方向と垂直な断面における形状が階段状になるように形成された、請求項１または２に記載の冷却器。
前記伝熱部材は、前記表面が中央部から外周部に向かって、高さが低くなるように凸面状に形成された、請求項１から３のいずれかに記載の冷却器。
前記伝熱部材は、前記表面が中央部から外周部に向かって、高さが低くなるように傾斜している、請求項１から３のいずれかに記載の冷却器。
前記第１流路および前記第２流路は、溝状に形成され、
前記第１流路および前記第２流路のうち少なくとも一方の流路は、前記表面の中央部から外周部に向かって徐々に深くなるように形成された、請求項１から５のいずれかに記載の冷却器。
前記第２流路は、溝状に形成され、
前記第２流路は、少なくとも一部が毛管現象を生じるように形成された、請求項１から６のいずれかに記載の冷却器。