JPH06275749A - 沸騰冷却装置 - Google Patents
沸騰冷却装置Info
- Publication number
- JPH06275749A JPH06275749A JP5836193A JP5836193A JPH06275749A JP H06275749 A JPH06275749 A JP H06275749A JP 5836193 A JP5836193 A JP 5836193A JP 5836193 A JP5836193 A JP 5836193A JP H06275749 A JPH06275749 A JP H06275749A
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- Japan
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- sealed container
- wire mesh
- foreign matter
- condenser
- filter
- 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
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
- H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
Abstract
(57)【要約】
【構成】舟底形に成形した取付枠に、ステンレス製の金
網を、ロー付けまたは溶接などで取付けて、金網フィル
タ１３を構成する。この金網フィルタ１３を、連通管５
の端面を被うようにして、密封容器３の内側に溶接など
で取付けて、凝縮器６からの戻りの冷媒液に含む切屑な
どの異物を捕集する。 【効果】密封容器への異物の侵入を防止することによっ
て、半導体スタックの短絡事故によって生じる経済的損
失をなくすことができる。
網を、ロー付けまたは溶接などで取付けて、金網フィル
タ１３を構成する。この金網フィルタ１３を、連通管５
の端面を被うようにして、密封容器３の内側に溶接など
で取付けて、凝縮器６からの戻りの冷媒液に含む切屑な
どの異物を捕集する。 【効果】密封容器への異物の侵入を防止することによっ
て、半導体スタックの短絡事故によって生じる経済的損
失をなくすことができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冷媒の沸騰，凝縮を利
用して半導体スタック等の発熱機器を冷却する沸騰冷却
装置に係り、特に、凝縮器より流出する異物を捕集する
に好適な濾過器を備えた沸騰冷却装置に関する。
用して半導体スタック等の発熱機器を冷却する沸騰冷却
装置に係り、特に、凝縮器より流出する異物を捕集する
に好適な濾過器を備えた沸騰冷却装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】沸騰冷却装置は通常密封容器に冷媒液を
注入し、この冷媒液中に半導体スタック等の発熱機器
（以下半導体スタックと略す）を浸漬して、半導体スタ
ックの発熱で生じた冷媒蒸気を、連通管を通して凝縮器
に導き、この凝縮器によって凝縮液化し、再び冷媒液を
密封容器に戻す。
注入し、この冷媒液中に半導体スタック等の発熱機器
（以下半導体スタックと略す）を浸漬して、半導体スタ
ックの発熱で生じた冷媒蒸気を、連通管を通して凝縮器
に導き、この凝縮器によって凝縮液化し、再び冷媒液を
密封容器に戻す。
【０００３】従来の沸騰冷却装置について、図７，図８
を用いて説明する。１は被冷却体である半導体スタッ
ク、２は通電用ブッシング、３は内部に冷媒液４を入れ
て、半導体スタック１を浸して冷却する密封容器、５は
密封容器３内で発生した冷媒蒸気４ａを凝縮器６に送り
出す連通管である。連通管５から送られてきた冷媒蒸気
４ａは、ヘッダ７を介して、各凝縮管８に送られる。各
凝縮管８には外側に放熱フィン９を設ける。放熱フィン
９は、冷媒蒸気４ａが凝縮管８を通る間に、これを冷却
して凝縮液化させる働きをする。液化した冷媒液４は、
ヘッダ７に集められ連通管５を通り再び密封容器３に戻
る。
を用いて説明する。１は被冷却体である半導体スタッ
ク、２は通電用ブッシング、３は内部に冷媒液４を入れ
て、半導体スタック１を浸して冷却する密封容器、５は
密封容器３内で発生した冷媒蒸気４ａを凝縮器６に送り
出す連通管である。連通管５から送られてきた冷媒蒸気
４ａは、ヘッダ７を介して、各凝縮管８に送られる。各
凝縮管８には外側に放熱フィン９を設ける。放熱フィン
９は、冷媒蒸気４ａが凝縮管８を通る間に、これを冷却
して凝縮液化させる働きをする。液化した冷媒液４は、
ヘッダ７に集められ連通管５を通り再び密封容器３に戻
る。
【０００４】また図９，図１０は凝縮器６のＸ部の詳細
図である。
図である。
【０００５】凝縮器６は、側板１０に対し凝縮管８をＡ
部で銀ロー付けする。次に各凝縮管８に対し、放熱フィ
ン９をＢ部で順に半田付けし、最後に側板１０に対し、
カバー１１を矢印のように嵌め込んで、Ｃ部で溶接して
全体を構成する。
部で銀ロー付けする。次に各凝縮管８に対し、放熱フィ
ン９をＢ部で順に半田付けし、最後に側板１０に対し、
カバー１１を矢印のように嵌め込んで、Ｃ部で溶接して
全体を構成する。
【０００６】このような構成では、Ａ部の銀ロー付け時
や、Ｂ部の半田付け時、さらにＣ部の溶接時などに発生
するフラックスや酸化物、また、カバー１１の嵌め込み
時に発生する糸状の切屑１２等が、凝縮器６の内部に残
存することがあり、完成後に洗浄しても、これらの異物
１２が完全に取り切れない場合がある。
や、Ｂ部の半田付け時、さらにＣ部の溶接時などに発生
するフラックスや酸化物、また、カバー１１の嵌め込み
時に発生する糸状の切屑１２等が、凝縮器６の内部に残
存することがあり、完成後に洗浄しても、これらの異物
１２が完全に取り切れない場合がある。
【０００７】このような構成の公知例には、特開昭54−
128286号公報がある。
128286号公報がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】凝縮器６内に異物１２
が残存したまま、密封容器３に冷媒液４を注入し、半導
体スタック１に通電すると、冷媒の沸騰・蒸発・凝縮・
液化の繰り返しによって、凝縮器６内の異物１２が、戻
りの冷媒液４といっしょに、連通管５を通って密封容器
３に流入し、これらの異物１２が冷媒液４の沸騰によっ
て、密封容器３内を浮遊し、半導体スタック１のＤ部の
極間短絡や、Ｅ部の接地短絡など大事故に至る恐れがあ
る。
が残存したまま、密封容器３に冷媒液４を注入し、半導
体スタック１に通電すると、冷媒の沸騰・蒸発・凝縮・
液化の繰り返しによって、凝縮器６内の異物１２が、戻
りの冷媒液４といっしょに、連通管５を通って密封容器
３に流入し、これらの異物１２が冷媒液４の沸騰によっ
て、密封容器３内を浮遊し、半導体スタック１のＤ部の
極間短絡や、Ｅ部の接地短絡など大事故に至る恐れがあ
る。
【０００９】本発明の目的は、容封容器に対し、異物の
侵入を防止し、短絡事故のない沸騰冷却装置を提供する
ことにある。
侵入を防止し、短絡事故のない沸騰冷却装置を提供する
ことにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】凝縮器６からの、戻りの
冷媒液４に含まれる異物１２が、密封容器３内に侵入す
ることを防止するために、密封容器３と連通管５の接続
部分、連通管５と凝縮器のヘッダ７の接続部分、または
連通管５の途中などに、濾過器などの異物の捕集部材を
設ける。
冷媒液４に含まれる異物１２が、密封容器３内に侵入す
ることを防止するために、密封容器３と連通管５の接続
部分、連通管５と凝縮器のヘッダ７の接続部分、または
連通管５の途中などに、濾過器などの異物の捕集部材を
設ける。
【００１１】
【作用】凝縮器６の製作に当っては、一般に異物の侵入
が無いよう充分に注意して作業し、また完成品も入念に
洗浄するが、図１０のように目に見えない嵌合部から発
生する糸状の切屑などが残留したり、また半田付け，銀
ロー付け，溶接などによって凝縮器６の内部が過熱され
て酸化物などが不安定に残留したりすると、経時的に、
冷媒の沸騰・蒸発・凝縮の繰り返しや、振動によってこ
れらの異物が、戻りの冷媒液に混入し、密封容器に流れ
込む。このように異物の発生を皆無にすることは困難で
あるため、発生した異物を捕集する手段として、冷媒液
の流路に全網フィルタ等の濾過器（以下、金網フィルタ
と略す）を設けることが有効である。
が無いよう充分に注意して作業し、また完成品も入念に
洗浄するが、図１０のように目に見えない嵌合部から発
生する糸状の切屑などが残留したり、また半田付け，銀
ロー付け，溶接などによって凝縮器６の内部が過熱され
て酸化物などが不安定に残留したりすると、経時的に、
冷媒の沸騰・蒸発・凝縮の繰り返しや、振動によってこ
れらの異物が、戻りの冷媒液に混入し、密封容器に流れ
込む。このように異物の発生を皆無にすることは困難で
あるため、発生した異物を捕集する手段として、冷媒液
の流路に全網フィルタ等の濾過器（以下、金網フィルタ
と略す）を設けることが有効である。
【００１２】
【実施例】以下この発明の一実施例を図１ないし図３で
説明する。
説明する。
【００１３】図２において、１３は金網フィルタを示
し、その詳細構造を図３に示す。図で１４はステンレス
製などの金網で、付枠１５に、ロー付けまたは溶接など
で、取付ける。
し、その詳細構造を図３に示す。図で１４はステンレス
製などの金網で、付枠１５に、ロー付けまたは溶接など
で、取付ける。
【００１４】また、金網フィルタ１３の形状は、なるべ
く薄く作って、密封容器３の内容積を大きく確保すると
共に、開口面積を大きくして、目の細かい金網が使用で
きるように舟底形にする。
く薄く作って、密封容器３の内容積を大きく確保すると
共に、開口面積を大きくして、目の細かい金網が使用で
きるように舟底形にする。
【００１５】さらに舟形の底部Ｆには金網を設けずに封
鎖し、上部より流入した細かい異物１２が、すぐ下の半
導体スタックに落下しない構造にしている。このような
金網フィルタ１３を図１，図２に示すように、連通管５
の端面を被うようにして、密封容器３の内側に溶接など
で取付ける。
鎖し、上部より流入した細かい異物１２が、すぐ下の半
導体スタックに落下しない構造にしている。このような
金網フィルタ１３を図１，図２に示すように、連通管５
の端面を被うようにして、密封容器３の内側に溶接など
で取付ける。
【００１６】このように構成することによって、凝縮器
６の製作時に発生する切屑や、経時的に増加する酸化物
などの異物が、沸騰・凝縮の繰り返しによって、冷媒液
に混じって連通管５に流れ込むが、この連通管５の出口
近傍に設けた金網フィルタ１３で、これらの異物を捕集
できる。
６の製作時に発生する切屑や、経時的に増加する酸化物
などの異物が、沸騰・凝縮の繰り返しによって、冷媒液
に混じって連通管５に流れ込むが、この連通管５の出口
近傍に設けた金網フィルタ１３で、これらの異物を捕集
できる。
【００１７】従って密封容器内の冷媒液の沸騰によっ
て、浮遊する異物が無くなるため、半導体スタックの短
絡事故を防止することができる。
て、浮遊する異物が無くなるため、半導体スタックの短
絡事故を防止することができる。
【００１８】図４，図５，図１の応用例を示すもので、
図４は、連通管５のもう一方の端面を被うように、凝縮
器６のヘッダ７に、金網フィルタ１３を設けたもので、
図５は、連通管５の中途に、金網フィルタ１３を設けた
もので、これらは図１に比較し、連通管５に発生する酸
化物などの異物は、捕集できないが、凝縮器６内に発生
する異物は、図１と同様に、捕集できる効果がある。
図４は、連通管５のもう一方の端面を被うように、凝縮
器６のヘッダ７に、金網フィルタ１３を設けたもので、
図５は、連通管５の中途に、金網フィルタ１３を設けた
もので、これらは図１に比較し、連通管５に発生する酸
化物などの異物は、捕集できないが、凝縮器６内に発生
する異物は、図１と同様に、捕集できる効果がある。
【００１９】図１，図４，図５の冷却系は、冷媒蒸気４
ａの上昇路を、凝縮液化した冷媒液４がまた戻る、いわ
ゆる、対向式の沸騰冷却装置を示しているが、本発明は
これに限定されるものではなく、図６に示すように、冷
媒蒸気４ａが、連通管５内を上昇し、凝縮器６内で液化
した冷媒液４が、液戻し管１６内を下降し、密封容器３
に戻る、いわゆる、循環式の沸騰冷却装置にも応用する
ことができる。
ａの上昇路を、凝縮液化した冷媒液４がまた戻る、いわ
ゆる、対向式の沸騰冷却装置を示しているが、本発明は
これに限定されるものではなく、図６に示すように、冷
媒蒸気４ａが、連通管５内を上昇し、凝縮器６内で液化
した冷媒液４が、液戻し管１６内を下降し、密封容器３
に戻る、いわゆる、循環式の沸騰冷却装置にも応用する
ことができる。
【００２０】この場合は、液戻し管１６の端面を被うよ
うに、密封容器の内面に金網フィルタ１３を取付けたも
ので、図１と同様に、凝縮器内に発生した異物が、液戻
し管１６に流れ込むが、この液戻し管１６の出口近傍に
設けた上記金網フィルタ１３で、これらの異物を、捕集
できるので、半導体スタックの短絡事故を防止し、信頼
性の高い装置を提供することができる。
うに、密封容器の内面に金網フィルタ１３を取付けたも
ので、図１と同様に、凝縮器内に発生した異物が、液戻
し管１６に流れ込むが、この液戻し管１６の出口近傍に
設けた上記金網フィルタ１３で、これらの異物を、捕集
できるので、半導体スタックの短絡事故を防止し、信頼
性の高い装置を提供することができる。
【００２１】
【発明の効果】本発明によれば、密封容器への異物の侵
入を、容易に防止できるので、密封容器内の冷媒液に浮
遊する異物が無くなり、半導体スタックの短絡事故によ
って生じる経済的損失をなくすことができる。
入を、容易に防止できるので、密封容器内の冷媒液に浮
遊する異物が無くなり、半導体スタックの短絡事故によ
って生じる経済的損失をなくすことができる。
【図１】本発明に係る沸騰冷却装置の実施例を示す側面
の断面図。
の断面図。
【図２】図１の正面の断面図。
【図３】本発明に係る金網フィルタの説明図。
【図４】本発明に係る沸騰冷却装置の第二実施例を示す
側面の断面図。
側面の断面図。
【図５】本発明に係る沸騰冷却装置の第三実施例を示す
側面の断面図。
側面の断面図。
【図６】本発明に係る沸騰冷却装置の第四実施例を示す
側面の断面図。
側面の断面図。
【図７】従来の沸騰冷却装置の側面の断面図。
【図８】図７の正面の断面図。
【図９】図７の部分拡大の断面図。
【図１０】図９の部分詳細図。
１…半導体スタック、２…通電ブッシング、３…密封容
器、４…冷媒液、４ａ…冷媒蒸気、５…連通管、６…凝
縮器、７…ヘッダ、８…凝縮管、９…放熱フィン。
器、４…冷媒液、４ａ…冷媒蒸気、５…連通管、６…凝
縮器、７…ヘッダ、８…凝縮管、９…放熱フィン。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 徳永 ▲吉▼克 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内 (72)発明者 薄井 義典 茨城県勝田市市毛1070番地 株式会社日立 製作所水戸工場内
Claims (3)
- 【請求項１】内部に冷媒液と、前記冷媒液によって冷却
される発熱機器とを収容した密封容器，前記密封容器に
接続され、前記密封容器からの冷媒の蒸気を冷却する凝
縮器，前記凝縮器と前記密封容器間を接続する連通管を
含む沸騰冷却装置において、前記密封容器，前記凝縮器
および前記連通管の一個または複数個に、前記冷媒に混
入した異物の捕集部材を設けたことを特徴とする沸騰冷
却装置。 - 【請求項２】請求項１において、前記異物の捕集部材
は、濾過器からなる沸騰冷却装置。 - 【請求項３】請求項２において、前記濾過器は金網フィ
ルタからなる沸騰冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5836193A JPH06275749A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 沸騰冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5836193A JPH06275749A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 沸騰冷却装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06275749A true JPH06275749A (ja) | 1994-09-30 |
Family
ID=13082185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5836193A Pending JPH06275749A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 沸騰冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06275749A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015019076A (ja) * | 2008-11-18 | 2015-01-29 | 日本電気株式会社 | 沸騰冷却装置 |
| JP2015127636A (ja) * | 2011-04-25 | 2015-07-09 | グーグル・インコーポレーテッド | 電子装置のための熱サイフォンシステム |
| JP2019516195A (ja) * | 2016-05-03 | 2019-06-13 | ビットフューリー グループ リミテッド | 液浸冷却 |
| CN110300509A (zh) * | 2019-06-29 | 2019-10-01 | 联想(北京)有限公司 | 一种散热装置 |
-
1993
- 1993-03-18 JP JP5836193A patent/JPH06275749A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015019076A (ja) * | 2008-11-18 | 2015-01-29 | 日本電気株式会社 | 沸騰冷却装置 |
| US9297589B2 (en) | 2008-11-18 | 2016-03-29 | Nec Corporation | Boiling heat transfer device |
| JP2015127636A (ja) * | 2011-04-25 | 2015-07-09 | グーグル・インコーポレーテッド | 電子装置のための熱サイフォンシステム |
| US9521786B2 (en) | 2011-04-25 | 2016-12-13 | Google Inc. | Thermosiphon systems for electronic devices |
| US10225959B2 (en) | 2011-04-25 | 2019-03-05 | Google Llc | Thermosiphon systems for electronic devices |
| JP2019516195A (ja) * | 2016-05-03 | 2019-06-13 | ビットフューリー グループ リミテッド | 液浸冷却 |
| CN110300509A (zh) * | 2019-06-29 | 2019-10-01 | 联想(北京)有限公司 | 一种散热装置 |
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