JPH0630383B2 - 半導体冷却装置 - Google Patents
半導体冷却装置Info
- Publication number
- JPH0630383B2 JPH0630383B2 JP63091426A JP9142688A JPH0630383B2 JP H0630383 B2 JPH0630383 B2 JP H0630383B2 JP 63091426 A JP63091426 A JP 63091426A JP 9142688 A JP9142688 A JP 9142688A JP H0630383 B2 JPH0630383 B2 JP H0630383B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- refrigerant
- pipe
- evaporation container
- condenser
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
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
- F28D15/0266—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
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は半導体冷却装置の改良に係り、特に、装置の高
さに制限がある場合に好適な半導体冷却装置に関する。
さに制限がある場合に好適な半導体冷却装置に関する。
従来の装置は、特開昭50-123278号公報に記載のよう
に、冷却片の上部に冷媒管路，液溜部，凝縮部があり、
液溜部から蒸発容器へ通じる補助管路をもち、補助管路
の一端は液溜内の凝縮液流入口の近くに位置し、良好な
冷却特性をもっていた。一方、装置の高さに制限がある
場合は、特開昭57-147258号公報に示す冷却装置が用い
られ、半導体の冷却に供されていた。
に、冷却片の上部に冷媒管路，液溜部，凝縮部があり、
液溜部から蒸発容器へ通じる補助管路をもち、補助管路
の一端は液溜内の凝縮液流入口の近くに位置し、良好な
冷却特性をもっていた。一方、装置の高さに制限がある
場合は、特開昭57-147258号公報に示す冷却装置が用い
られ、半導体の冷却に供されていた。
前述の公知例の冷却装置を第２図，第３図に示す。半導
体素子２の発熱によって蒸発容器１内の液体冷媒１１が
沸騰すると、その気相冷媒（蒸気）は矢印１２のよう
に、液相冷媒注入部である冷媒管路２１、中継タンク５
内を上昇し、凝縮器７に達する。ここで冷却された冷媒
は液化し、矢印１３のように凝縮ヘッダ６の下部に落下
し、液体入口２４より液戻しパイプ８を経て蒸発容器１
の下部へ還流される。冷媒管路２１には、絶縁管３、お
よびベローズ４が設けられる。また、液戻しパイプ８
は、前記蒸発容器１と凝縮器７間の絶縁を確保するため
に、一部絶縁材料で形成されている。
体素子２の発熱によって蒸発容器１内の液体冷媒１１が
沸騰すると、その気相冷媒（蒸気）は矢印１２のよう
に、液相冷媒注入部である冷媒管路２１、中継タンク５
内を上昇し、凝縮器７に達する。ここで冷却された冷媒
は液化し、矢印１３のように凝縮ヘッダ６の下部に落下
し、液体入口２４より液戻しパイプ８を経て蒸発容器１
の下部へ還流される。冷媒管路２１には、絶縁管３、お
よびベローズ４が設けられる。また、液戻しパイプ８
は、前記蒸発容器１と凝縮器７間の絶縁を確保するため
に、一部絶縁材料で形成されている。
しかし、従来技術は、半導体素子の発熱量が５００Ｗ程
度までは、気泡の混入がなく良好な冷却特性を得ること
ができるが、これ以上素子発熱量が増加した場合の考慮
がなされていなかった。
度までは、気泡の混入がなく良好な冷却特性を得ること
ができるが、これ以上素子発熱量が増加した場合の考慮
がなされていなかった。
すなわち、素子発熱量が増加すれば、ほぼ、発熱量に比
例し気泡が増加し、液流入口２４近くの冷媒をかき乱し
液面２２が大きく変動する。このため、液戻しパイプ８
内に気泡が混入し、液化した冷媒の蒸発容器１内への液
流を阻害する不具合が生じる。
例し気泡が増加し、液流入口２４近くの冷媒をかき乱し
液面２２が大きく変動する。このため、液戻しパイプ８
内に気泡が混入し、液化した冷媒の蒸発容器１内への液
流を阻害する不具合が生じる。
本発明の目的は、半導体素子の発熱量が増加しても液戻
しパイプへの気泡の侵入を妨げ、蒸発容器への冷媒の戻
りをスムーズに行ない正常な冷却性能を維持させること
にある。
しパイプへの気泡の侵入を妨げ、蒸発容器への冷媒の戻
りをスムーズに行ない正常な冷却性能を維持させること
にある。
上記目的は、凝縮器ヘッダ内に位置する液戻しパイプの
液流入口を下向きに延長して開口させ、さらに、下向き
の液流入口の反対向には開口部が上向きの気泡抜き用パ
イプを設けることにより達成される。
液流入口を下向きに延長して開口させ、さらに、下向き
の液流入口の反対向には開口部が上向きの気泡抜き用パ
イプを設けることにより達成される。
上記構成とすることにより、液戻しパイプ内に気泡が侵
入せず、仮に、気泡が混入しても気泡抜きパイプから上
方に排出されるので、液体冷媒の蒸発器への戻りを妨害
することはない。
入せず、仮に、気泡が混入しても気泡抜きパイプから上
方に排出されるので、液体冷媒の蒸発器への戻りを妨害
することはない。
以下、本発明の一実施例を第１図により説明する。凝縮
器ヘッダ６に中継タンク５を設け、凝縮器ヘッダ６の中
継タンク５側で液戻しパイプ挿入口２３より上部に蒸気
上昇口２５を設け、さらに、液戻しパイプ８の液流入口
２４を下向きに延長して開口したことにより、液戻しパ
イプ８への気泡の混入を防ぎ、発熱量が増大しても安定
した冷却特性を得るようにしたものである。具体的に説
明すると、蒸発容器１内の液相冷媒（液体冷媒）１１
が、半導体素子（図示省略）の発熱によって沸騰する
と、その蒸気１２は冷媒管路２１を通り、中継タンク５
内に入った後、凝縮器ヘッダ６に設けられた蒸気上昇口
２５を通って凝縮器７内に入る。凝縮器７で冷却された
冷媒１３は重力で凝縮器ヘッダ下部へ落下する。凝縮器
ヘッダ６の下部には、補助吸込みパイプ９が設けられて
おり、補助吸込みパイプ９の液流入口２４が凝縮器ヘッ
ド６の下面に位置しており、液流入口２４より冷媒が侵
入し、補助吸込みパイプ９に接続された液戻しパイプ８
内を通り蒸発容器１の下部に還流する。
器ヘッダ６に中継タンク５を設け、凝縮器ヘッダ６の中
継タンク５側で液戻しパイプ挿入口２３より上部に蒸気
上昇口２５を設け、さらに、液戻しパイプ８の液流入口
２４を下向きに延長して開口したことにより、液戻しパ
イプ８への気泡の混入を防ぎ、発熱量が増大しても安定
した冷却特性を得るようにしたものである。具体的に説
明すると、蒸発容器１内の液相冷媒（液体冷媒）１１
が、半導体素子（図示省略）の発熱によって沸騰する
と、その蒸気１２は冷媒管路２１を通り、中継タンク５
内に入った後、凝縮器ヘッダ６に設けられた蒸気上昇口
２５を通って凝縮器７内に入る。凝縮器７で冷却された
冷媒１３は重力で凝縮器ヘッダ下部へ落下する。凝縮器
ヘッダ６の下部には、補助吸込みパイプ９が設けられて
おり、補助吸込みパイプ９の液流入口２４が凝縮器ヘッ
ド６の下面に位置しており、液流入口２４より冷媒が侵
入し、補助吸込みパイプ９に接続された液戻しパイプ８
内を通り蒸発容器１の下部に還流する。
下向きに延長して開口する補助吸込みパイプ９を設けた
ため、液流入口２４が、凝縮器ヘッダの下面に位置し、
蒸気上昇口２５で多くの気泡が流出し、液面２２が変動
しても、液流入口２４までは影響を及ぼすことなく、液
戻しパイプ８への気泡の侵入はない。
ため、液流入口２４が、凝縮器ヘッダの下面に位置し、
蒸気上昇口２５で多くの気泡が流出し、液面２２が変動
しても、液流入口２４までは影響を及ぼすことなく、液
戻しパイプ８への気泡の侵入はない。
又、補助吸込みパイプ９の折り曲げ部には液面２２より
も上方に開口する気泡抜きパイプが設けられており、仮
に補助吸込みパイプ９内に気泡が混入しても、液戻しパ
イプ８内に侵入することなく、この気泡抜きパイプより
気相冷媒中に放出される。
も上方に開口する気泡抜きパイプが設けられており、仮
に補助吸込みパイプ９内に気泡が混入しても、液戻しパ
イプ８内に侵入することなく、この気泡抜きパイプより
気相冷媒中に放出される。
本実施例によれば、補助吸込みパイプ９内への気泡の侵
入を防ぐことができ、従って、蒸発容器１への冷媒の還
流がスムーズに行なえ、良好な冷却性能を維持できる。
入を防ぐことができ、従って、蒸発容器１への冷媒の還
流がスムーズに行なえ、良好な冷却性能を維持できる。
尚、第１図及び第２図中、２６は中継タンク５と凝縮器
ヘッダ６とを連通する連通口である。
ヘッダ６とを連通する連通口である。
本発明によれば、液戻しパイプ内への気泡の浸入を防
ぎ、仮に、液戻しパイプ内に気泡が侵入しても、気相冷
媒中に放出することができ蒸発容器への冷媒の供給がス
ムーズとなり、良好な冷却性能を維持できる。
ぎ、仮に、液戻しパイプ内に気泡が侵入しても、気相冷
媒中に放出することができ蒸発容器への冷媒の供給がス
ムーズとなり、良好な冷却性能を維持できる。
第１図は、本発明の一実施例の断面図、第２図は、従来
装置の断面図、第３図は、従来装置の平面図である。 １……蒸発容器、２……半導体素子、３……絶縁管、４
……ベローズ、５……中継タンク、６……凝縮器ヘッ
ダ、７……凝縮器、８……液戻しパイプ、９……補助吸
込みパイプ。
装置の断面図、第３図は、従来装置の平面図である。 １……蒸発容器、２……半導体素子、３……絶縁管、４
……ベローズ、５……中継タンク、６……凝縮器ヘッ
ダ、７……凝縮器、８……液戻しパイプ、９……補助吸
込みパイプ。
Claims (2)
- 【請求項１】半導体素子に接し液体冷媒を内蔵した蒸発
容器と、この蒸発容器の上部に一端が連通し他端が上向
きの勾配をもって延長された冷媒管路と、この冷媒管路
の他端に凝縮器ヘッダを介して接続された凝縮器と、前
記冷媒管路内を通り前記蒸発容器と前記凝縮器ヘッダ間
を連通する液戻しパイプとを有する半導体冷却装置にお
いて、前記凝縮器ヘッダ内に位置する前記液戻しパイプ
の液流入口を下向きに延長して開口させたことを特徴と
する半導体冷却装置。 - 【請求項２】半導体素子に接し液体冷媒を内蔵した蒸発
容器と、この蒸発容器の上部に一端が連通し他端が上向
きの勾配をもって延長された冷媒管路と、この冷媒管路
の他端に凝縮器ヘッダを介して接続された凝縮器と、前
記冷媒管路内を通り前記蒸発容器と前記凝縮器ヘッダ間
を連通する液戻しパイプとを有する半導体冷却装置にお
いて、前記凝縮器ヘッダ内に位置する前記液戻しパイプ
の液流入口を下向きに延長して開口させると共に、前記
下向きの液流入口の反対側には開口部が前記液体冷媒の
液面より上方で開口する気泡抜きパイプを設けたことを
特徴とする半導体冷却装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63091426A JPH0630383B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 半導体冷却装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63091426A JPH0630383B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 半導体冷却装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01264247A JPH01264247A (ja) | 1989-10-20 |
| JPH0630383B2 true JPH0630383B2 (ja) | 1994-04-20 |
Family
ID=14026049
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63091426A Expired - Lifetime JPH0630383B2 (ja) | 1988-04-15 | 1988-04-15 | 半導体冷却装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0630383B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5655598A (en) * | 1995-09-19 | 1997-08-12 | Garriss; John Ellsworth | Apparatus and method for natural heat transfer between mediums having different temperatures |
| KR100521312B1 (ko) * | 1997-09-11 | 2006-01-12 | 삼성전자주식회사 | 반도체소자제조용습식식각장치의케미컬공급장치 및 이를 이용한 케미컬 공급방법 |
| US6695039B1 (en) * | 2003-02-25 | 2004-02-24 | Delphi Technologies, Inc. | Orientation insensitive thermosiphon assembly for cooling electronic components |
| JP6658888B2 (ja) | 2016-07-26 | 2020-03-04 | 富士通株式会社 | 冷却装置及び電子装置 |
-
1988
- 1988-04-15 JP JP63091426A patent/JPH0630383B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01264247A (ja) | 1989-10-20 |
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