TWI738499B - 冷卻裝置以及使用冷卻裝置之冷卻系統 - Google Patents

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Abstract

提供一種藉提高冷凝管之熱交換作用，可減少熱阻，而可發揮優良冷卻特性之冷卻裝置及使用該冷卻裝置之冷卻系統。 一種冷卻裝置，其包括：容器，熱性連接有至少一個發熱體；一次冷媒，被封入該容器的內部；冷凝管，流通有貫穿該容器的內部的氣相部之二次冷媒；以及多孔質構件，被設於該冷凝管的外表面。

Description

冷卻裝置以及使用冷卻裝置之冷卻系統
本發明係關於一種冷卻電氣・電子零件等之冷卻裝置，且特別有關於一種可減少冷卻裝置內部之熱阻之冷卻裝置。
隨著電子產品之高功能化，在電子產品內部，係高密度地搭載有電氣・電子零件等之發熱體，又，發熱體之發熱量係增加。當電氣・電子零件等之發熱體之溫度上昇至超過既定之容許溫度時，其成為電氣・電子零件等產生誤作動等之原因，所以，使電氣・電子零件等之發熱體之溫度，維持於容許溫度以下係很重要。在此，用於使電氣・電子零件等冷卻至容許溫度以下之冷卻裝置，係被搭載於電子產品內部。
在此，對於發熱量被增大化之電氣・電子零件等，穩定冷卻之冷卻裝置，係提案有一種沸騰冷卻裝置，其包括：液體容器部，在安裝面安裝有發熱體，於相向於該安裝面之內表面，具有與液體之冷媒相接之熱傳遞壁；以及冷凝部，連接於該液體容器部，冷凝藉該發熱體之熱以沸騰而成為氣體之該冷媒（專利文獻1）。在專利文獻1中，冷凝管部係貫穿冷凝部，於冷凝管部的內部，流通有冷媒。
但是，在專利文獻1中，冷凝管部的外表面係平滑，所以，當冷凝沸騰以成為氣體之冷媒時，在透過冷凝管部的壁面之熱交換作用有問題。又，在冷凝管部的外表面，附著有往液相做相變化之冷媒，而有妨礙冷凝管部之熱交換作用之問題。
另外，為了提高冷凝管部等之透過冷凝管的壁面之熱交換作用，提案有增大冷凝管的外表面之表面積。增大冷凝管的外表面之表面積之機構，有例如在冷凝管的外表面設置凹凸部。但是，當在冷凝管的外表面，藉凹凸部等而增大冷凝管的外表面之表面積時，往液相做相變化後之冷媒變得更容易附著，而在冷凝管之熱交換作用留有改善之餘地。 ［專利文獻］
［專利文獻1］日本特開2009-150575號公報
鑑於上述情事，本發明之目的，係在於提供一種藉提高冷凝管之熱交換作用，可減少熱阻，而可發揮優良之冷卻特性之冷卻裝置及使用該冷卻裝置之冷卻系統。
本發明之冷卻裝置及使用該冷卻裝置之冷卻系統之構造之要旨係如下。 [1]一種冷卻裝置，其包括：容器，熱性連接有至少一個發熱體；一次冷媒，被封入該容器的內部；冷凝管，流通有貫穿該容器的內部的氣相部之二次冷媒；以及多孔質構件，被設於該冷凝管的外表面。 [2]如[1]所述之冷卻裝置，其中在該冷凝管的外表面，形成有增大與氣相之該一次冷媒之接觸面積之冷凝管外表面表面積增大部。 [3]如[1]或[2]所述之冷卻裝置，其中該多孔質構件被設於該冷凝管的外表面之中在該冷凝管之寬度方向之剖面中，比相對於重力方向而言直交方向之中心線，還要靠近重力方向下方側。 [4]如[1]～[3]中任一項所述之冷卻裝置，其中該多孔質構件係被設於與儲存於該容器的內部之液相之該一次冷媒之液面相向之該冷凝管的底部。 [5]如[1]～[4]中任一項所述之冷卻裝置，其中該多孔質構件係具有沿著重力方向延伸之延伸部。 [6]如[1]～[5]中任一項所述之冷卻裝置，其中該多孔質構件係薄板狀構件。 [7]如[1]～[6]中任一項所述之冷卻裝置，其中該多孔質構件係金屬網。 [8]如[1]～[7]中任一項所述之冷卻裝置，其中該多孔質構件係與該冷凝管的外表面相接。 [9]如[1]～[8]中任一項所述之冷卻裝置，其中該多孔質構件係沿著該冷凝管之縱向延伸。 [10]如[2]所述之冷卻裝置，其中該冷凝管外表面表面積增大部係複數個鰭片。 [11]如[1]～[10]中任一項所述之冷卻裝置，其中在該冷凝管的內表面，形成有增大與該二次冷媒之接觸面積之冷凝管內表面表面積增大部。 [12]如[1]～[11]中任一項所述之冷卻裝置，其中設有該多孔質構件之複數該冷凝管，係被並列配置。 [13]如[1]～[12]中任一項所述之冷卻裝置，其中設有該多孔質構件之複數該冷凝管，係被積層配置。 [14]如[1]～[13]中任一項所述之冷卻裝置，其中於該冷凝管還設有儲存有該二次冷媒之二次冷媒儲存塊，該二次冷媒儲存塊係與該容器熱性連接。 [15]如[1]～[14]中任一項所述之冷卻裝置，其中該發熱體係熱性連接於該容器的外表面之中存在有液相之該一次冷媒之部位，或存在有液相之該一次冷媒之部位旁邊。 [16]如[1]～[15]中任一項所述之冷卻裝置，其中在熱性連接有該發熱體之該容器的內表面，形成有增大與液相之該一次冷媒之接觸面積之容器內表面表面積增大部。 [17]如[16]所述之冷卻裝置，其中該容器內表面表面積增大部，係被浸漬於液相之該一次冷媒中。 [18]如[16]或[17]所述之冷卻裝置，其中該容器內表面表面積增大部，係板狀鰭片、銷鰭片及／或凹陷。 [19]如[16]～[18]中任一項所述之冷卻裝置，其中該容器內表面表面積增大部，係具有熱傳導性構件。 [20]如[19]所述之冷卻裝置，其中該熱傳導性構件係金屬構件或碳構件。 [21]如[16]～[20]中任一項所述之冷卻裝置，其中該容器內表面表面積增大部的至少一部分，係熱傳導性材料之燒結體或粒子狀之熱傳導性材料之集合體。 [22]如[21]所述之冷卻裝置，其中該熱傳導性材料之燒結體係金屬燒結體，該金屬燒結體係由自金屬粉、金屬纖維、金屬網、金屬編組體及金屬箔所構成之群，所選擇之至少一種金屬材料之燒結體。 [23]如[21]所述之冷卻裝置，其中該粒子狀之熱傳導性材料之集合體，係碳粒子之集合體。 [24]一種冷卻系統，使用有冷卻裝置及連接有自該冷卻裝置延伸之該冷凝管之二次冷媒冷卻部，該冷卻裝置係包括：容器，熱性連接有至少一個發熱體；一次冷媒，被封入該容器的內部；冷凝管，貫穿該容器的內部的氣相部，流通有二次冷媒；以及多孔質構件，被設於該冷凝管的外表面；該冷凝管係循環該冷卻裝置與該二次冷媒冷卻部， 於與該發熱體熱性連接之該容器的內部，自該發熱體受熱後之該一次冷媒，係自液相往氣相做相變化，氣相之該一次冷媒係藉該冷凝管之熱交換作用，自氣相往液相做相變化，藉此，熱係自該一次冷媒，往在該冷凝管流通之二次冷媒傳遞，被傳遞熱之該二次冷媒，係在該冷凝管流通至該二次冷媒冷卻部為止，被冷卻至既定溫度，在該二次冷媒冷卻部被冷卻之該二次冷媒，係流通在該冷凝管以往該冷卻裝置回流。
在上述[1]之態樣中，當藉冷凝管之熱交換作用，自氣相往液相做相變化後之一次冷媒，附著在冷凝管的外表面時，藉被設於冷凝管的外表面之多孔質構件之毛細管力，附著在冷凝管的外表面之液相之一次冷媒，係自冷凝管的外表面往多孔質構件流通。藉此，可防止液相之一次冷媒附著於冷凝管的外表面。
在上述[3]之態樣中，多孔質構件係被設於冷凝管的外表面之中在冷凝管之寬度方向之剖面中，相對於重力方向而言，比直交方向之中心線還要靠近重力方向下方側，不被設於比該中心線還要靠近重力方向上方側。 ［發明效果］
當依據本發明冷卻裝置之態樣時，其包括：一次冷媒，被封入容器的內部；冷凝管，流通有貫穿該容器內部的氣相部之二次冷媒；以及多孔質構件，被設於該冷凝管的外表面；藉此，可防止液相之一次冷媒附著於冷凝管的外表面，所以，可提高冷凝管之熱交換作用，以減少冷卻裝置之熱阻，結果，可發揮優良之冷卻特性。
當依據本發明冷卻裝置之態樣時，在冷凝管的外表面，提高冷凝管之熱交換作用，所以，亦即，為了促進一次冷媒之自氣相往液相之相變化，即使形成有增大與氣相之一次冷媒之接觸面積之冷凝管外表面表面積增大部，藉多孔質構件之毛細管力，也可防止液相之一次冷媒，因為冷凝管外表面表面積增大部的表面張力等，而被保持於冷凝管的外表面。
當依據本發明冷卻裝置之態樣時，多孔質構件係在冷凝管之寬度方向之剖面中，被設於相對於重力方向而言，比直交方向之中心線還要靠近重力方向下方側，藉此，持續防止由多孔質構件本身所致之冷凝管之熱交換作用之妨礙，液相之一次冷媒，係順利地自冷凝管的外表面被去除，藉重力之作用，自多孔質構件往被儲存於容器的內部之液相一次冷媒，順利地回流。
當依據本發明冷卻裝置之態樣時，多孔質構件係具有沿著重力方向延伸之延伸部，藉此，液相之一次冷媒，係自多孔質構件往儲存於容器的內部之液相一次冷媒，藉重力之作用，更加順利地回流。
當依據本發明冷卻裝置之態樣時，多孔質構件係與冷凝管的外表面相接，藉此，液相之一次冷媒，係可自冷凝管的外表面往多孔質構件，迅速地流通。
當依據本發明冷卻裝置之態樣時，在冷凝管的內表面，形成有增大與二次冷媒之接觸面積之冷凝管內表面表面積增大部，藉此，提高冷凝管之熱交換作用，自一次冷媒往二次冷媒之熱傳遞係更加被促進。
當依據本發明冷卻裝置之態樣時，在熱性連接有發熱體之容器的內表面，形成有增大與液相一次冷媒之接觸面積之容器內表面表面積增大部，藉此，透過容器之自發熱體往一次冷媒之熱傳遞係被順利化。因此，一次冷媒之自液相往氣相之相變化係被促進，冷卻特性係更加提高。
當依據本發明冷卻裝置之態樣時，容器內表面表面積增大部的至少一部分，係熱傳導性材料之燒結體或粒子狀之熱傳導性材料之集合體，藉此，在容器內表面表面積增大部形成有多孔質部，所以，一次冷媒之自液相往氣相之相變化係更加被促進，而更加提高冷卻特性。
以下，針對本發明實施形態例之冷卻裝置，使用圖面做說明。首先，說明本發明第1實施形態例之冷卻裝置。而且，圖1係說明本發明第1實施形態例之冷卻裝置之概要之立體圖。圖2係被設於本發明第1實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之立體圖。圖3（a）係被設於本發明第1實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之前視圖；圖3（b）係被設於本發明第1實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之立體圖。圖4係放大被設於本發明第1實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的內表面後之說明圖。
如圖1所示，本發明第1實施形態例之冷卻裝置1係包括：容器10；一次冷媒20，被封入容器10內部；冷凝管40，流通有貫穿容器10內部的氣相部11之二次冷媒30；以及多孔質構件200，被設於冷凝管40的外表面41。在容器10的外表面12，熱性連接有做為冷卻對象之發熱體100，藉此，發熱體100係被冷卻。
在容器10內部，形成有中空之空洞部13。空洞部13係相對於外部環境而言，被密閉之空間，藉抽真空處理而被減壓。容器10之形狀，係並未特別侷限，但是，在冷卻裝置1中，係成為矩形體。
如圖1所示，在空洞部13收納有既定量之液相一次冷媒20。液相一次冷媒20係以氣相部11可形成之體積量，被收納於容器10內部。在空洞部13之重力方向下方側，存在有液相之一次冷媒20，在空洞部13之重力方向上方側，形成有未收納有液相一次冷媒20之氣相部11。發熱體100之連接位置，係並未特別侷限，但是，在冷卻裝置1中，係於容器10的外表面12之中，在存在有液相一次冷媒20之部位，更具體說來，係於容器10的底面16做熱性連接。使發熱體100之對於容器10之連接位置為上述部位，藉此，自發熱體100往液相一次冷媒20之熱傳遞係被順利化，可減少自發熱體100往一次冷媒20之熱阻。
冷凝管40係管狀構件，二次冷媒30流通在冷凝管40的內部空間。冷凝管40係貫穿容器10內部的氣相部11。冷凝管40係位於比熱性連接有發熱體100之部位中之容器10的內表面15，還要靠近重力方向上方。冷凝管40的內部空間，係不與容器10的內部(空洞部13)相連通。亦即，冷凝管40的內部空間，係成為不與氣相部11相連通之自氣相部11獨立之空間。又，冷凝管40係不與被收納於重力方向下方側之液相一次冷媒20相接觸。亦即，液相之一次冷媒20，係不與收納有二次冷媒之冷凝管40相接觸。冷凝管40之寬度方向(亦即，徑向)之剖面形狀，係並未特別侷限，但是，在冷卻裝置1中，略呈圓形。
在容器10之中，係於對應氣相部11之部位，形成有貫穿孔(未圖示)，在該貫穿孔嵌插有冷凝管40，藉此，於維持空洞部13之密閉狀態下，冷凝管40係被安裝於容器10。冷凝管40之支數係並未特別侷限，於冷卻裝置1中，設有複數冷凝管40、40‧‧‧。在冷卻裝置1中，積層配置有複數冷凝管40、40‧‧‧。在冷卻裝置1中，冷凝管40係被配置為多層(在圖1中係兩層)，其設有被配置於液相之一次冷媒20側之複數第1冷凝管40-1、40-1‧‧‧、及被配置於第1冷凝管40-1之重力方向上方之複數第2冷凝管40-2、40-2‧‧‧。複數第1冷凝管40-1、40-1‧‧‧，係彼此被並列配置於約略相同之平面，複數第2冷凝管40-2、40-2‧‧‧，係彼此被並列配置於約略相同之平面。
又，容器10的氣相部11中之第1冷凝管40-1之延伸方向，係可與第2冷凝管40-2之延伸方向相同，也可以不同，但是，在冷卻裝置1中，第1冷凝管40-1之延伸方向，係與第2冷凝管40-2之延伸方向不同。在氣相部11中，第1冷凝管40-1之延伸方向，係相對於第2冷凝管40-2之延伸方向而言，成概略直交方向。
在冷凝管40，液相之二次冷媒30係沿著冷凝管40之延伸方向，於一定方向上游通。因此，二次冷媒30係透過冷凝管40的壁面，貫穿氣相部11地流通。二次冷媒30係例如被冷卻至比發熱體100之容許最高溫度還要低溫之液溫。
如圖2所示，在冷卻裝置1中，在冷凝管40的外表面41，形成有凹凸等，增大冷凝管40的外表面41之表面積，藉此，形成有增大與氣相一次冷媒之接觸面積之冷凝管外表面表面積增大部43。形成有冷凝管外表面表面積增大部43，藉此，提高冷凝管40之熱交換作用，促進一次冷媒20之自氣相往液相之相變化。結果，自一次冷媒20往二次冷媒30之熱傳遞係更加被促進，而更加提高冷卻裝置1之冷卻特性。冷凝管外表面表面積增大部43，係可被形成於與氣相一次冷媒相接觸之外表面41全體，也可以僅被形成於外表面41的一部份領域（例如外表面41之重力方向下方側）。
冷凝管外表面表面積增大部43，係例如可使用模具成型冷凝管40，或者，安裝與冷凝管40為不同之構件，於冷凝管40的外表面41而設置。冷凝管外表面表面積增大部43之態樣，係並未特別侷限，可例舉被形成於冷凝管40的外表面41之複數個鰭片、被形成於冷凝管40的外表面41之複數突起、被形成於冷凝管40的外表面41之複數凹槽、凹陷等。鰭片之形成方法，係並未特別侷限，可例舉例如使另外製作之鰭片，藉軟焊、硬焊、燒結等之安裝方法，安裝於冷凝管40的外表面41。又，突起之形成方法，可例舉例如使另外製作之突起，藉軟焊、硬焊、燒結等，安裝於冷凝管40的外表面41之方法、切削冷凝管40的外表面41之方法，蝕刻法等。又，凹陷部、凹槽之形成方法，可例舉例如切削冷凝管40的外表面41之方法、蝕刻法等。
在圖2之冷凝管外表面表面積增大部43中，係於冷凝管40的外表面41上，並列配置有複數薄板狀之鰭片47、47・・・。更具體說來，在圖2之冷凝管外表面表面積增大部43中，各鰭片47係沿著冷凝管40之圓周方向，被立設於冷凝管40的外表面41上。在冷凝管外表面表面積增大部43中，複數個鰭片47係在冷凝管40之縱向，以既定間隔被並列配置，藉此，形成有鰭片列48。冷凝管40係具有如上述之冷凝管外表面表面積增大部43，藉此，增大與氣相一次冷媒之接觸面積，提高冷凝管40的外表面41之熱交換作用，而促進一次冷媒之自氣相往液相之相變化。鰭片47之材質，可例舉例如銅、銅合金等之金屬。
又，如圖1及2所示，在容器10內部中之冷凝管40的外表面41，設有具有毛細管力之多孔質構件200。多孔質構件200係在冷凝管40之縱向，亦即，沿著二次冷媒30之流通方向延伸。又，多孔質構件200係與冷凝管40的外表面41相接，更具體說來，係與做為冷凝管外表面表面積增大部43之鰭片47相接。
如圖3（a）及（b）所示，多孔質構件200係被設於冷凝管40的外表面41之中在冷凝管40之寬度方向之剖面中，相對於重力方向G而言，比直交方向之中心線還要靠近重力方向下方側。多孔質構件200係不被設於比中心線L還要靠近重力方向上方側。在冷卻裝置1中，係於鰭片47之中，研磨重力方向下方側的部位以形成平坦部47’，在平坦部47’安裝多孔質構件200，藉此，多孔質構件200係成為接觸到冷凝管外表面表面積增大部43之狀態。由上述可知:多孔質構件200係在冷凝管40之中，被設於與儲存於容器10的內部之液相一次冷媒20之液面相向之冷凝管40的部位（冷凝管40的底部49）。在冷卻裝置1中，係於冷凝管40之中，於底部49以外的部位，亦即，於冷凝管40的兩側面部與上部，未設有多孔質構件200。由上述可知:冷凝管40之中，於冷凝管40的兩側面部與上部中，做為冷凝管外表面表面積增大部43之鰭片47係露出，於冷凝管40的底部49中，多孔質構件200係露出。
冷凝管40之寬度方向之剖面中之多孔質構件200之形狀，係並未特別侷限，但是，如圖3（a）及（b）所示，於冷卻裝置1中，上述剖面之形狀係略呈T字形。於多孔質構件200，係具有：延伸部201，沿著重力方向G延伸；以及基部202，於冷凝管40之寬度方向，亦即，沿著相對於重力方向G而言，直交之方向延伸。延伸部201係自基部202之寬度方向中央部，沿著重力方向G延伸。延伸部201與基部202皆呈薄板狀。
多孔質構件200係可例舉例如薄板狀構件。藉彎曲薄板狀構件之加工，可做成上述剖面之形狀為略成T字形之多孔質構件200。又，多孔質構件之種類，可例舉例如由銅、銅合金等之金屬所構成之金屬網。又，安裝多孔質構件200於平坦部47’之方法，係並未特別侷限，但是，可例舉例如熔接、軟焊、硬焊等。
藉冷凝管40之熱交換作用，自氣相往液相做相變化後之一次冷媒20，係附著於冷凝管40的外表面41，又，藉表面張力等，而被保持於做為冷凝管外表面表面積增大部43之鰭片47間，此時，於冷卻裝置1中，藉被設於冷凝管40的外表面41之多孔質構件200之毛細管力，被保持於冷凝管40的外表面41或冷凝管外表面表面積增大部43之液相一次冷媒20，係往多孔質構件200流通。藉此，可防止液相之一次冷媒20，被保持於冷凝管40的外表面41或冷凝管外表面表面積增大部43。如此一來，於冷卻裝置1中，可防止液相之一次冷媒20，被保持於冷凝管40的外表面41或冷凝管外表面表面積增大部43，所以，可提高透過冷凝管40之氣相一次冷媒與二次冷媒30間之熱交換特性。藉提高一次冷媒20與二次冷媒30間之熱交換特性，可減少冷卻裝置1之熱阻，結果，冷卻裝置1係可發揮優良之冷卻特性。
又，在冷卻裝置1中，多孔質構件200係被設於冷凝管40之寬度方向之剖面中，相對於重力方向G而言，比直交方向之中心線L還要靠近重力方向下方側，藉此，其持續防止由多孔質構件200本身所致之對冷凝管40之熱交換作用之妨礙，液相之一次冷媒20，係順利地自冷凝管40的外表面41被去除，藉重力之作用，可自多孔質構件200往儲存於容器10的內部之液相一次冷媒20，順利地回流。而且，在冷卻裝置1中，多孔質構件200係具有沿著重力方向G延伸之延伸部201，藉此，液相之一次冷媒20，係自多孔質構件200往儲存於容器10內部之液相一次冷媒200，藉重力之作用，可更加順利地回流。又，在冷卻裝置1中，多孔質構件200係接觸到冷凝管40的外表面41（冷凝管外表面表面積增大部43），藉此，液相之一次冷媒20，係可自冷凝管40的外表面41往多孔質構件200，迅速地流通，同時多孔質構件200也可有助於氣相一次冷媒與二次冷媒30間之熱交換。
又，如圖4所示，在冷卻裝置1中，於冷凝管40的內表面42，藉凹凸等，增大冷凝管40的內表面42之表面積，藉此，形成有增大冷凝管40的內表面42與二次冷媒30之接觸面積之冷凝管內表面表面積增大部44。藉形成有冷凝管內表面表面積增大部44，可提高冷凝管40之熱交換作用，而更加促進自一次冷媒20往二次冷媒30之熱傳遞。
冷凝管內表面表面積增大部44係可藉例如使用模具成型冷凝管40，或者，安裝與冷凝管40為不同之構件到冷凝管40的內表面42而設置。冷凝管內表面表面積增大部44之態樣，係並未特別侷限，可例舉被形成於冷凝管40的內表面42之複數突起、被形成於冷凝管40的內表面42之複數凹槽、凹陷等。突起之形成方法，可例舉例如藉軟焊、硬焊、燒結等，安裝另外製作之突起到冷凝管40的內表面42之方法、切削冷凝管40的內表面42之方法、蝕刻法等。又，凹陷部、凹槽之形成方法，可例舉例如切削冷凝管40的內表面42之方法、蝕刻法等。在冷卻裝置1的冷凝管內表面表面積增大部44中，係於內表面42形成有螺旋狀之複數凹槽。
又，如圖1所示，在第1實施形態例之冷卻裝置1中，係於容器10的內表面15之中，於對應熱性連接有發熱體100之部位之領域，形成有凸凹等，做為增大容器10的內表面15之表面積之部位之容器內表面表面積增大部50。藉形成有容器內表面表面積增大部50，於容器10的內表面15之中，在對應熱性連接有發熱體100之部位之領域中，容器10的內表面15與液相一次冷媒20之接觸面積係增大。因此，藉容器內表面表面積增大部50，透過容器10之自發熱體100往液相一次冷媒20之熱傳遞係被順利化。結果，一次冷媒20之自液相往氣相之相變化係被促進，冷卻裝置1之冷卻特性係更加提高。
容器內表面表面積增大部50，係被浸漬於被容器10所收納之液相一次冷媒20中。因此，容器內表面表面積增大部50係與液相一次冷媒20直接接觸。容器內表面表面積增大部50，係可以全體被浸漬於液相一次冷媒20中，也可以一部份被浸漬於液相一次冷媒20中。而且，在冷卻裝置1中，容器內表面表面積增大部50全體，係被浸漬於液相一次冷媒20中。
容器內表面表面積增大部50係可藉例如使用模具成型容器10，或者，安裝與容器10為不同之構件於容器10的內表面15而設置。容器內表面表面積增大部50之態樣，係可例舉例如被形成於容器10的內表面15之凸凹部，具體例係可例舉被立設於容器10的內表面15之薄板狀鰭片、銷鰭片、被形成於容器10的內表面15之凹陷部、凹槽部等。薄板狀鰭片、銷鰭片之形成方法，係可例舉例如藉軟焊、硬焊、燒結等，安裝另外製作之薄板狀鰭片、銷鰭片到容器10的內表面15之方法、切削、押出或蝕刻容器10的內表面15之方法等。又，凹陷部、凹槽部之形成方法，係可例舉例如切削、押出或蝕刻容器10的內表面15之方法等。而且，在冷卻裝置1中，做為容器內表面表面積增大部50，係並列配置有複數正方形或長方形之薄板狀鰭片。
容器內表面表面積增大部50之材料，係並未特別侷限，可例舉例如熱傳導性構件。容器內表面表面積增大部50之材料之具體例，係可例舉金屬構件（例如鋼、銅合金、鋁、鋁合金、不銹鋼等）、碳構件（例如石墨等）。又，容器內表面表面積增大部50，係其至少一部分可藉熱傳導性材料之燒結體或粒子狀之熱傳導性材料之集合體形成，或者，例如藉金屬燒結體或碳粒子之集合體形成。金屬燒結體或碳粒子之集合體，係例如可設於容器內表面表面積增大部50的表面部。更具體說來，例如可在被立設於容器10內表面15之薄板狀鰭片、銷鰭片、被形成於容器10的內表面15之凹陷部、凹槽部等的表面部，層狀地形成有金屬燒結體等之熱傳導性材料之燒結體或碳粒子及／或金屬粉之集合體等之粒子狀熱傳導性材料之集合體。容器內表面表面積增大部50的至少一部分，係藉熱傳導性材料之燒結體或粒子狀熱傳導性材料之集合體形成，藉此，在容器內表面表面積增大部50形成有多孔質部，所以，一次冷媒20之自液相往氣相之相變化係被更加促進，而更加提高冷卻裝置1之冷卻特性。容器內表面表面積增大部50係當由熱傳導性材料之燒結體或粒子狀熱傳導性材料之集合體所構成時，容器內表面表面積增大部50全體係成為多孔質體，氣相之一次冷媒係生成及滯留於多孔質體中，藉此，有時無法充分獲得自容器內表面表面積增大部50往液相一次冷媒20之熱傳遞性。但是，在薄板狀鰭片、銷鰭片、凹陷部、凹槽部等的表面部，層狀地形成有熱傳導性材料之燒結體或粒子狀熱傳導性材料之集合體，藉此，一次冷媒20之自液相往氣相之相變化係被更加促進，而提高自容器內表面表面積增大部50往液相一次冷媒20之熱傳遞性，結果，更加提高冷卻裝置1之冷卻特性。金屬燒結體之材料，係可例舉例如金屬粉、金屬纖維、金屬網、金屬編組體、金屬箔等。這些金屬材料可以單獨使用，或者，並用兩種以上。又，金屬燒結體之金屬種，係並未特別侷限，可例舉例如銅、銅合金等。金屬燒結體係可藉以爐等之加熱機構加熱金屬材料而形成。又，可藉熔射加工金屬粉到表面，形成具有細微凸凹之薄膜狀之粒子狀熱傳導性材料之集合體。又，也可以藉雷射等，熔融形成金屬粉，以形成粒子狀熱傳導性材料之集合體。又，形成碳粒子之集合體之碳粒子，係並未特別侷限，可例舉例如碳奈米顆粒、碳黑等。
容器10之材料，係並未特別侷限，可例舉例如銅、銅合金、鋁、鋁合金、鎳、鎳合金、不銹鋼、鈦、鈦合金等。冷凝管40之材料，係並未特別侷限，可例舉例如銅、銅合金、鋁、鋁合金、鎳、鎳合金、不銹鋼、鈦、鈦合金等。一次冷媒係並未特別侷限，可使用廣泛之材料，可例舉例如電氣絶緣性之冷媒。具體例係可例舉例如水、氟碳類、環戊烷、乙二醇、這些之混合物等。這些一次冷媒之中，由電氣絶緣性之點觀之，最好係氟碳類、環戊烷、乙二醇，氟碳類則尤佳。二次冷媒係並未特別侷限，可例舉例如水、防凍劑（主成分係例如乙二醇）等。
接著，說明第1實施形態例之冷卻裝置1之動作及使用冷卻裝置1之冷卻系統。首先，說明冷卻裝置1之動作。
被收納於容器10的空洞部13之液相一次冷媒20，係接受來自發熱體100之熱，藉此，自液相往氣相做相變化，將來自發熱體100之熱當作潛熱以吸收之。往氣相做相變化後之一次冷媒，係往重力方向上方，在容器10的內部空間移動，往容器10的氣相部11流入。另外，低溫之二次冷媒30係流通到貫穿氣相部11之冷凝管40。低溫之二次冷媒30流通到冷凝管40，藉此，被配置於氣相部11之冷凝管40，係發揮熱交換作用。相變化到氣相後之一次冷媒，係接觸或接近冷凝管40的外表面41，藉此，藉冷凝管40之熱交換作用，釋出潛熱，自氣相往液相做相變化。當自氣相往液相做相變化時，自一次冷媒被釋出之潛熱，係往在冷凝管40流通之二次冷媒30傳遞。又，往液相做相變化後之一次冷媒，係藉重力之作用，做為液相一次冷媒20，自氣相部11往重力方向G回流。由上述可知:一次冷媒20係藉容器10的內部空間，重複地自液相往氣相，及自氣相往液相做相變化。自一次冷媒接受熱之後之二次冷媒30，係沿著冷凝管40之延伸方向，自冷卻裝置1的內部往外部流通，藉此，發熱體100之熱係往冷卻裝置1外部傳遞。
接著，說明使用第1實施形態例之冷卻裝置1之冷卻系統。在使用冷卻裝置1之冷卻系統中，係使用：冷卻裝置1；以及二次冷媒冷卻部（未圖示），連接有自冷卻裝置1延伸之冷凝管40。而且，在上述冷卻系統中，形成有冷凝管40與冷卻裝置1及二次冷媒冷卻部，做環路狀之循環之冷凝管40之循環路徑。自一次冷媒接受熱之後之二次冷媒30，係自冷卻裝置1至二次冷媒冷卻部，流通在冷凝管40，藉二次冷媒冷卻部，被冷卻至既定之液溫，例如比發熱體100之容許最高溫度還要低溫之液溫。被二次冷媒冷卻部冷卻後之二次冷媒30，係流通在冷凝管40，自二次冷媒冷卻部往冷卻裝置1回流，藉冷卻裝置1的氣相部11，發揮熱交換作用。因此，二次冷媒30係在冷卻裝置1與二次冷媒冷卻部做環路狀地循環，藉此，被冷卻後之二次冷媒30，連續地被供給往氣相部11之領域。
接著，說明本發明第2實施形態例之冷卻裝置。而且，第2實施形態例之冷卻裝置，係主要部與第1實施形態例之冷卻裝置為相同構造，所以，針對與第1實施形態例之冷卻裝置相同之構造元件，係使用相同編號以說明之。而且，圖5係被設於本發明第2實施形態例之冷卻裝置之冷凝管之部位之立體圖。圖6（a）係被設於本發明第2實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之前視圖；圖6（b）係被設於本發明第2實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之立體圖。
在第1實施形態例之冷卻裝置1中，係研磨鰭片47之中，重力方向下方側之部位，以形成平坦部47＇，在平坦部47’安裝有多孔質構件200，但是，如圖5、圖6（a）及（b）所示，在第2實施形態例之冷卻裝置2中，係於鰭片47之中，重力方向下方側之部位，沿著重力方向G形成缺口47”，於缺口47” 插入多孔質構件200，多孔質構件200係被安裝於冷凝管外表面表面積增大部43。
在冷卻裝置2中，冷凝管40之寬度方向之剖面中之多孔質構件200之形狀，係略呈I字形。多孔質構件200係具有沿著重力方向G延伸之延伸部201，但是，不具有沿著冷凝管40之寬度方向延伸之基部202。在冷卻裝置2中，在冷凝管40的兩側面部與上部，做為冷凝管外表面表面積增大部43之鰭片47係露出，在冷凝管40的底部49，鰭片47也露出。因此，冷卻裝置2係與第1實施形態例之冷卻裝置1相比較下，做為冷凝管外表面表面積增大部43之鰭片47之露出面積係較大。
在冷卻裝置2中，可更確實地防止由多孔質構件200本身所致之對於冷凝管40之熱交換作用之妨礙，液相之一次冷媒20，係順利地自冷凝管40的外表面41被去除。
接著，說明本發明第3實施形態例之冷卻裝置。而且，第3實施形態例之冷卻裝置，係主要部與第1、第2實施形態例之冷卻裝置為相同之構造，所以，針對與第1、第2實施形態例之冷卻裝置相同之構造元件，係使用相同編號以說明之。而且，圖7係說明本發明第3實施形態例之冷卻裝置之概要之側視剖面圖。圖8係說明本發明第3實施形態例之冷卻裝置之概要之俯視剖面圖。
如圖7及圖8所示，在第3實施形態例之冷卻裝置3中，係在設有多孔質構件200之冷凝管40，還設有儲存有二次冷媒30之二次冷媒儲存塊81。在冷凝管40形成有由複數個鰭片47、47・・・所構成之冷凝管外表面表面積增大部43。而且，冷卻裝置3係冷凝管40以外的部位，與第1實施形態例之冷卻裝置1為相同之構造。
二次冷媒儲存塊81係被設於容器10內部。又，二次冷媒儲存塊81係冷凝管40之中，具有：第1二次冷媒儲存塊81-1，被連接於容器10內部中之冷凝管部45的二次冷媒30上游側端部（一端）；以及第2二次冷媒儲存塊81-2，被連接於容器10內部中之冷凝管部45的二次冷媒30下游側端部（另一端）。第1二次冷媒儲存塊81-1與第2二次冷媒儲存塊81-2，皆係中空之塊構件。
在冷卻裝置3中，係冷凝管40之中，形成有冷凝管外表面表面積增大部43，安裝有多孔質構件200之冷凝管部45，係設有複數支（在冷卻裝置3中係4支），複數冷凝管部45、45・・・係彼此被並列配置在約略相同平面。另外，冷凝管40之中，容器10外部中之冷凝管部46係成為一系統（亦即，一支）。由上述可知:冷凝管40係成為藉二次冷媒儲存塊81的部位而分歧之態樣。而且，在冷凝管部46係未安裝有多孔質構件200。
如圖7及圖8所示，容器10內部中之複數冷凝管部45、45‧‧‧，係分別與第1二次冷媒儲存塊81-1及第2二次冷媒儲存塊81-2相連通，第1二次冷媒儲存塊81-1與第2二次冷媒儲存塊81-2，係分別與容器10外部中之冷凝管部46相連通。由上述可知：透過第1二次冷媒儲存塊81-1，容器10內部中之複數冷凝管部45、45‧‧‧的一端，係與容器10外部中之冷凝管部46相連通。又，透過第1二次冷媒儲存塊81-1，複數冷凝管部45、45‧‧‧係彼此連通。相同地，透過第2二次冷媒儲存塊81-2，容器10內部中之複數冷凝管部45、45‧‧‧的另一端，係與容器10外部中之冷凝管部46相連通。又，透過第2二次冷媒儲存塊81-2，複數冷凝管部45、45‧‧‧係彼此連通。
如圖8所示，自容器10外部中之冷凝管部46，往容器10內部流通之二次冷媒30，係在流入第1二次冷媒儲存塊81-1內部後，儲存既定時間，然後分別往冷凝管部45,45‧‧‧分歧及流入。往各冷凝管部45,45‧‧‧分歧及流入之二次冷媒30，係自各冷凝管部45,45‧‧‧的一端往另一端流動，在第2二次冷媒儲存塊81-2內部合流後，儲存既定時間，然後自容器10內部往容器10外部中之冷凝管部46流通。第1二次冷媒儲存塊81-1的二次冷媒30的流入口、第2二次冷媒儲存塊81-2的二次冷媒30的流出口之位置，係並未特別侷限，但是，例如自冷卻特性之點觀之，最好配置使得在俯視中，於與發熱體100重疊之部位中，二次冷媒30可獲得較快之流速。在圖8中，第1二次冷媒儲存塊81-1的二次冷媒30的流入口之位置，係被設於第1二次冷媒儲存塊811的一邊端，第2二次冷媒儲存塊81-2的二次冷媒30的流出口之位置，係被設於第2二次冷媒儲存塊81-2的另一邊端。
又，二次冷媒儲存塊81係與容器10熱性連接。在冷卻裝置3中，第1二次冷媒儲存塊81-1及第2二次冷媒儲存塊81-2，係分別與容器10的內表面15相接，藉此，二次冷媒儲存塊81係與容器10熱性連接。在冷卻裝置3中，第1二次冷媒儲存塊81-1及第2二次冷媒儲存塊81-2，係與容器10的側面14相接。
如圖7所示，於設有二次冷媒儲存塊81之冷卻裝置3中，熱性連接於容器10的底面16之發熱體100的熱H，係自發熱體100往容器10的底面16傳遞，往容器10的底面16傳遞之發熱體100的熱H的一部份，係自容器10的底面16往側面14傳遞。往容器10的側面14傳遞之熱H，係自容器10的側面14，往二次冷媒儲存塊81中的二次冷媒30傳遞，受熱後之二次冷媒30，係自二次冷媒儲存塊81往容器10外部中之冷凝管部46流通，藉此，發熱體100的熱H係往冷卻裝置3的外部傳遞。又，在冷卻裝置3中，發熱體100的熱H的一部份，係自容器10的底面16往側面14傳遞，所以，容器10的側面14係發揮做為散熱部之功能。
由上述可知:在冷卻裝置3中，二次冷媒儲存塊81係具有使發熱體100的熱H往二次冷媒30傳遞之功能，所以，冷卻特性係更加提高。又，在冷卻裝置3中，容器10的側面14係發揮做為散熱部之功能，所以，冷卻特性係更加提高。
接著，說明本發明第4實施形態例之冷卻裝置。而且，第4實施形態例之冷卻裝置，係主要部與第1～第3實施形態例之冷卻裝置為相同之構造，所以，針對與第1～第3實施形態例之冷卻裝置相同之構造元件，係使用相同編號以說明之。而且，圖9係被設於本發明第4實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之前視圖。
在第2實施形態例之冷卻裝置2中，係在鰭片47形成缺口47”，在缺口47”插入有多孔質構件200，但是，如圖9所示，於第4實施形態例之冷卻裝置4中，係於鰭片47之中，重力方向下方側的部位形成有切孔狀之陷入部70，多孔質構件200係被被插入陷入部70之線構件71與陷入部70所夾持。多孔質構件200係被線構件71與陷入部70所夾持，藉此，多孔質構件200係被安裝於做為冷凝管外表面表面積增大部43之鰭片47。
在冷卻裝置4中，薄板狀之多孔質構件200係在有兩個彎曲之狀態下，被安裝於鰭片47，多孔質構件200係藉多孔質構件200有兩個彎曲之部位，被線構件71與陷入部70所夾持。因此，線構件71的外周面，係幾乎被多孔質構件200所覆蓋。藉多孔質構件200有兩個彎曲之部位，被線構件71與陷入部70所夾持，所以，多孔質構件200係具有沿著重力方向G延伸之兩個延伸部201，兩個延伸部201係以既定間隔配置。
陷入部70係被設於對應冷凝管40的底部49之位置。陷入部70之前視之形狀，係並未特別侷限，但是，在冷卻裝置4中，係略呈圓形。線構件71之前視之形狀，係並未特別侷限，但是，在冷卻裝置4中，係略呈圓形。線構件71係可例舉例如實心線材。又，線構件71之材質，係可例舉例如銅線等之金屬線。
接著，說明冷卻裝置4中之多孔質構件200安裝到鰭片47之方法例。首先，在鰭片47之中，重力方向下方側的部位形成切孔狀之陷入部70，使兩個彎折之多孔質構件200的彎曲部，自重力方向下方側往陷入部70插入。接著，沿著冷凝管40之延伸方向，插入線構件71往陷入部70。此時，插入線構件71往陷入部70，使得多孔質構件200的彎曲部覆蓋線構件71的外周面，藉此，可安裝多孔質構件200到鰭片47。切孔狀之陷入部70之形成方法，係可例舉例如放電加工。又，因應須要，為了使插入線構件71到陷入部70較容易，也可以研磨線構件的尖端以成為鋭利之尖端部。
在冷卻裝置4中，被保持於冷凝管40的外表面41之液相一次冷媒20，係藉多孔質構件200之毛細管力，自冷凝管40的外表面41往多孔質構件200移動，所以，液相之一次冷媒20，係順利地自冷凝管40的外表面41被去除。液相之一次冷媒20，係藉重力之作用，往重力方向下方，流動在兩個延伸部201，可自多孔質構件200，往儲存於容器10的內部之液相一次冷媒20順利地回流。因此，在冷卻裝置4中，可防止液相一次冷媒20被保持於冷凝管40的外表面41或冷凝管外表面表面積增大部43，所以，可提高透過冷凝管40之氣相一次冷媒與二次冷媒30間之熱交換特性。
接著，說明本發明第5實施形態例之冷卻裝置。而且，第5實施形態例之冷卻裝置，係主要部與第1～第4實施形態例之冷卻裝置為相同之構造，所以，針對與第1～第4實施形態例之冷卻裝置相同之構造元件，係使用相同編號以說明之。而且，圖10係被設於本發明第5實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之前視圖。
在第4實施形態例之冷卻裝置4中，被線構件71與陷入部70所夾持之多孔質構件200，係具有沿著重力方向G延伸之兩個延伸部201，兩個延伸部201係以既定間隔配置，但是，如圖10所示，在第5實施形態例之冷卻裝置5中，兩個延伸部201係不設置既定間隔，直接以相接之狀態延伸。兩個延伸部201係直接相接之狀態，藉此，線構件71的外周面係更確實地被多孔質構件200覆蓋。在冷卻裝置5中，兩個延伸部201全體係成為直接相接之狀態。
冷卻裝置5中之多孔質構件200往鰭片47之安裝，係可藉與第4實施形態例之冷卻裝置4同樣之方法進行之。
兩個延伸部201係直接相接之狀態，藉此，多孔質構件200對於液相一次冷媒20之保持特性係減少，所以，液相之一次冷媒20，係更加順利地自冷凝管40的外表面41被去除。
接著，說明本發明第6實施形態例之冷卻裝置。而且，第6實施形態例之冷卻裝置，係主要部與第1～第5實施形態例之冷卻裝置為相同之構造，所以，針對與第1～第5實施形態例之冷卻裝置相同之構造元件，係使用相同編號以說明之。而且，圖11（a）係在被設於本發明第6實施形態例之冷卻裝置之冷凝管外表面表面積增大部，安裝多孔質構件前之前視之說明圖；圖11（b）係在被設於本發明第6實施形態例之冷卻裝置之冷凝管外表面表面積增大部，安裝多孔質構件後之前視之說明圖。
在第4實施形態例之冷卻裝置4中，多孔質構件200係被被插入陷入部70之線構件71與陷入部70所夾持，但是，如圖11（b）所示，在第6實施形態例之冷卻裝置6中，多孔質構件200係在被徑向壓縮後之狀態下，被被插入陷入部70之管構件72與陷入部70所夾持。多孔質構件200係被壓縮後之管構件72與陷入部70所夾持，藉此，多孔質構件200係被安裝於做為冷凝管外表面表面積增大部43之鰭片47。
在冷卻裝置6中，薄板狀之多孔質構件200的一端部係被安裝於鰭片47，多孔質構件200係藉多孔質構件200的一端部，被徑向壓縮後之管構件72與陷入部70所夾持。因此，在冷卻裝置6中，管構件72的外周面的一部份領域，係與多孔質構件200相接。多孔質構件200係藉一端部，被管構件72與陷入部70所夾持，所以，多孔質構件200係具有沿著重力方向G延伸之一個延伸部201。
陷入部70係被設於對應冷凝管40的底部49之位置。陷入部70之前視之形狀，係並未特別侷限，但是，在冷卻裝置6中，係略呈圓形。管構件72之前視之形狀，係並未特別侷限，但是，在冷卻裝置6中，係略呈圓形。管構件72係可例舉例如銅線等之金屬線。
接著，說明冷卻裝置6中之多孔質構件200安裝到鰭片47之方法例。如圖11（a）所示，首先，在鰭片47之中，重力方向下方側的部位形成切孔狀之陷入部70，使薄板狀之多孔質構件200的一端部，自重力方向下方側往陷入部70的入口配置。接著，準備具有與陷入部70概略同等直徑之管構件72，使管構件72自重力方向下方側，配置到多孔質構件200的一端部。接著，使壓縮治具300自重力方向下方側抵接於管構件72。接著，移動壓縮治具300往重力方向上方側，使管構件72一邊徑向壓縮，一邊往陷入部70壓入。此時，管構件72之徑向之形狀，係變形使得對應陷入部70之形狀，藉此，如圖11（b）所示，多孔質構件200係成為被管構件72與陷入部70所夾持之狀態，可往鰭片47安裝。切孔狀之陷入部70之形成方法，可例舉例如放電加工。
在冷卻裝置6中，被保持於冷凝管40的外表面41之液相一次冷媒20，係藉多孔質構件200之毛細管力，自冷凝管40的外表面41往多孔質構件200移動，所以，液相之一次冷媒20，係順利地自冷凝管40的外表面41被去除。液相之一次冷媒20，係藉重力之作用，往重力方向下方，流動在延伸部201，可自多孔質構件200往儲存於容器10的內部之液相一次冷媒20，順利地回流。因此，在冷卻裝置6中，可防止液相一次冷媒20被保持於冷凝管40的外表面41或冷凝管外表面表面積增大部43，所以，可提高透過冷凝管40之氣相一次冷媒與二次冷媒30間之熱交換特性。又，在冷卻裝置6中，多孔質構件200係被壓縮後之管構件72與陷入部70所夾持，所以，可提高多孔質構件200與冷凝管外表面表面積增大部43間之連接強度。
接著，說明本發明第7實施形態例之冷卻裝置。而且，第7實施形態例之冷卻裝置，係主要部與第1～第6實施形態例之冷卻裝置為相同之構造，所以，針對與第1～第6實施形態例之冷卻裝置相同之構造元件，係使用相同編號以說明之。而且，圖12（a）係在被設於本發明第7實施形態例之冷卻裝置之冷凝管外表面表面積增大部，安裝多孔質構件前之前視之說明圖；圖12（b）係在被設於本發明第7實施形態例之冷卻裝置之冷凝管外表面表面積增大部，安裝多孔質構件後之前視之說明圖。
在第6實施形態例之冷卻裝置6中，薄板狀之多孔質構件200的一端部係被安裝於鰭片47，管構件72的外周面的一部份領域係與多孔質構件200相接，但是，如圖12（b）所示，在第7實施形態例之冷卻裝置7中，薄板狀之多孔質構件200的一端部與其旁邊，係被安裝於鰭片47，因此，管構件72的外周面全體係與多孔質構件200相接。
管構件72的外周面，係成為被多孔質構件200捲繞之狀態。因此，管構件72的外周面係被多孔質構件200所覆蓋。
冷卻裝置7中之多孔質構件200安裝到鰭片47之方法，係例如如圖12（a）所示，首先，在鰭片47之中，重力方向下方側的部位形成切孔狀之陷入部70，準備具有與陷入部70概略同等直徑之管構件72。接著，使薄板狀之多孔質構件200的一端部與其旁邊，捲繞到管構件72的外周面，自重力方向下方側往陷入部70的入口配置。接著，使壓縮治具300自重力方向下方側，抵接到捲繞有多孔質構件200之管構件72。接著，移動壓縮治具300往重力方向上方側，使捲繞有多孔質構件200之管構件72，一邊徑向壓縮，一邊往陷入部70壓入。此時，管構件72之徑向之形狀，係變形使得對應陷入部70之形狀，藉此，如圖12（b）所示，多孔質構件200係成為被管構件72與陷入部70所夾持之狀態，而可往鰭片47安裝。
在冷卻裝置7中，被保持於冷凝管40的外表面41之液相一次冷媒20，也藉多孔質構件200之毛細管力，自冷凝管40的外表面41往多孔質構件200移動，所以，液相之一次冷媒20，係順利地自冷凝管40的外表面41被去除。又，在冷卻裝置7中，液相之一次冷媒20，係藉重力之作用，往重力方向下方，流動在延伸部201時，可自管構件72的外周面全體，往多孔質構件200的延伸部201流動，所以，液相之一次冷媒20，可自多孔質構件200，往儲存於容器10的內部之液相一次冷媒20，更加順利地回流。又，被壓縮後之管構件72的外周面，係成為被多孔質構件200所捲繞之狀態，所以，多孔質構件200與冷凝管外表面表面積增大部43間之連接強度係更加提高。
接著，說明本發明第8實施形態例之冷卻裝置。而且，第8實施形態例之冷卻裝置，係主要部與第1～第7實施形態例之冷卻裝置為相同之構造，所以，針對與第1～第7實施形態例之冷卻裝置相同之構造元件，係使用相同編號以說明之。而且，圖13係被設於本發明第8實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之前視圖。
在第2實施形態例之冷卻裝置2中，係於鰭片47之中，重力方向下方側的部位之，沿著重力方向G形成一個缺口47”，一個缺口47”插入有一個多孔質構件200，多孔質構件200係被安裝於冷凝管外表面表面積增大部43。亦即，在冷卻裝置2中，係在冷凝管外表面表面積增大部43安裝有一個多孔質構件200，但是，如圖13所示，在第8實施形態例之冷卻裝置8中，係形成兩個缺口47”，兩個缺口47”分別插入有一個多孔質構件200，多孔質構件200係被安裝於冷凝管外表面表面積增大部43。因此，在冷凝管外表面表面積增大部43，安裝有複數多孔質構件200（兩個多孔質構件200）。
又，在第2實施形態例之冷卻裝置2中，多孔質構件200係被設於冷凝管40的底部49，但是，如圖13所示，在冷卻裝置8中，多孔質構件200係比中心線L還要靠近重力方向下方側，但是，其被設於比冷凝管40的底部49還要靠近重力方向上方側。
在冷卻裝置8中，兩個多孔質構件200,200係不同個體，彼此不相接。又，兩個多孔質構件200,200係以成為約略相同高度，且概略左右對稱之位置，被安裝於鰭片47。
在冷卻裝置8中，係於冷凝管外表面表面積增大部43安裝有複數多孔質構件200，藉此，液相之一次冷媒20，係更加順利地自冷凝管40的外表面41被去除。又，在冷卻裝置8中，液相之一次冷媒20，係藉重力之作用，往重力方向下方，流動在延伸部201時，可往複數多孔質構件200的延伸部201流動，所以，液相之一次冷媒20，係可自多孔質構件200，往儲存於容器10的內部之液相一次冷媒20，更加順利地回流。
接著，針對本發明之冷卻裝置，說明其他之實施形態例。在上述第1～第7實施形態例中，多孔質構件係被設於冷凝管的底部，但是，取代此地，也可以被設於冷凝管的底部以外的部位，例如也可以在自冷凝管的底部綿延至側面部之部位，設置多孔質構件。又，在第1實施形態例中，多孔質構件之剖面之形狀係略呈T字形，多孔質構件的延伸部，係自多孔質構件的基部之寬度方向中央部，沿著重力方向延伸但是，取代此地，也可以多孔質構件的延伸部，係自基部之寬度方向端部，沿著重力方向延伸，又，也可以不具有沿著重力方向延伸之延伸部。 [産業上之利用可能性]
本發明之冷卻裝置，係藉提高冷凝管之熱交換作用，可減少熱阻，所以，可利用於廣泛之領域，例如在冷卻中央運算處理裝置（CPU）等，被搭載於電路基板之發熱量較大之電子零件之領域，利用價值很高。
1,2,3,4,5,6,7,8:冷卻裝置 10:容器 11:氣相部 20:一次冷媒 30:二次冷媒 40:冷凝管 43:冷凝管外表面表面積增大部 200:多孔質構件
〔圖1〕係說明本發明第1實施形態例之冷卻裝置之概要之立體圖。 〔圖2〕係被設於本發明第1實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之立體圖。 〔圖3〕係（a）圖為被設於本發明第1實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之前視圖；（b）圖為被設於本發明第1實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之立體圖。 〔圖4〕係放大被設於本發明第1實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的內表面後之說明圖。 〔圖5〕係被設於本發明第2實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之立體圖。 〔圖6〕係（a）圖為被設於本發明第2實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之前視圖；（b）圖為被設於本發明第2實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之立體圖。 〔圖7〕係說明本發明第3實施形態例之冷卻裝置之概要之側視剖面圖。 〔圖8〕係說明本發明第3實施形態例之冷卻裝置之概要之俯視剖面圖。 〔圖9〕係被設於本發明第4實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之前視圖。 〔圖10〕係被設於本發明第5實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之前視圖。 〔圖11〕係（a）圖為安裝多孔質構件到被設於本發明第6實施形態例之冷卻裝置之冷凝管外表面表面積增大部前之前視之說明圖；（b）圖為安裝多孔質構件到被設於本發明第6實施形態例之冷卻裝置之冷凝管外表面表面積增大部後之前視之說明圖。 〔圖12〕係（a）圖為安裝多孔質構件到被設於本發明第7實施形態例之冷卻裝置之冷凝管外表面表面積增大部前之前視之說明圖；（b）圖為安裝多孔質構件到被設於本發明第7實施形態例之冷卻裝置之冷凝管外表面表面積增大部後之前視之說明圖。 〔圖13〕係被設於本發明第8實施形態例之冷卻裝置之冷凝管的部位之前視圖。
1:冷卻裝置
10:容器
11:氣相部
12:外表面
13:空洞部
15:內表面
16:底面
20:一次冷媒
30:二次冷媒
40-1:第1冷凝管
40-2:第2冷凝管
41:外表面
47:鰭片
50:容器內表面表面積增大部
100:發熱體
200:多孔質構件

Claims (21)

  1. 一種冷卻裝置，其包括：容器，熱性連接有至少一個發熱體；一次冷媒，被封入該容器的內部；冷凝管，流通有貫穿該容器的內部的氣相部之二次冷媒；以及多孔質構件，被設於該冷凝管的外表面；該多孔質構件被設於該冷凝管的外表面之中在該冷凝管之寬度方向之剖面中，比相對於重力方向而言直交方向之中心線，還要靠近重力方向下方側；該多孔質構件係被設於與儲存於該容器的內部之液相之該一次冷媒之液面相向之該冷凝管的底部；該多孔質構件係具有沿著重力方向延伸之延伸部；該冷凝管的底部係，該多孔質構件露出，且露出的該延伸部並未接觸任何東西。
  2. 如請求項1之冷卻裝置，其中在該冷凝管的外表面，形成有增大與氣相之該一次冷媒之接觸面積之冷凝管外表面表面積增大部。
  3. 如請求項1之冷卻裝置，其中該多孔質構件係薄板狀構件。
  4. 如請求項1~3中任一項之冷卻裝置，其中該多孔質構件係金屬網。
  5. 如請求項1~3中任一項之冷卻裝置，其中該多孔質構件係與該冷凝管的外表面相接。
  6. 如請求項1~3中任一項之冷卻裝置，其中該多孔質構件係沿著該冷凝管之縱向延伸。
  7. 如請求項2之冷卻裝置，其中該冷凝管外表面表面積增大部係複數個鰭片。
  8. 如請求項1~3中任一項之冷卻裝置，其中在該冷凝管的內表面，形成有增大與該二次冷媒之接觸面積之冷凝管內表面表面積增大部。
  9. 如請求項1~3中任一項之冷卻裝置，其中設有該多孔質構件之複數該冷凝管，係被並列配置。
  10. 如請求項1~3中任一項之冷卻裝置，其中設有該多孔質構件之複數該冷凝管，係被積層配置。
  11. 如請求項1~3中任一項之冷卻裝置，其中於該冷凝管還設有儲存有該二次冷媒之二次冷媒儲存塊，該二次冷媒儲存塊係與該容器熱性連接。
  12. 如請求項1~3中任一項之冷卻裝置，其中，該發熱體係熱性連接於該容器的外表面之中存在有液相之該一次冷媒之部位，或存在有液相之該一次冷媒之部位旁邊。
  13. 如請求項1之冷卻裝置，其中在熱性連接有該發熱體之該容器的內表面，形成有增大與液相之該一次冷媒之接觸面積之容器內表面表面積增大部。
  14. 如請求項13之冷卻裝置，其中該容器內表面表面積增大部，係被浸漬於液相之該一次冷媒中。
  15. 如請求項13之冷卻裝置，其中該容器內表面表面積增大部，係板狀鰭片、銷鰭片及/或凹陷。
  16. 如請求項13~15中任一項之冷卻裝置，其中該容器內表面表面積增大部，係具有熱傳導性構件。
  17. 如請求項16之冷卻裝置，其中該熱傳導性構件係金屬構件或碳構件。
  18. 如請求項13~15中任一項之冷卻裝置，其中該容器內表面表面積增大部的至少一部分，係熱傳導性材料之燒結體或粒子狀之熱傳導性材料之集合體。
  19. 如請求項18之冷卻裝置，其中該熱傳導性材料之燒結體係金 屬燒結體，該金屬燒結體係由自金屬粉、金屬纖維、金屬網、金屬編組體及金屬箔所構成之群，所選擇之至少一種金屬材料之燒結體。
  20. 如請求項18之冷卻裝置，其中該粒子狀之熱傳導性材料之集合體，係碳粒子之集合體。
  21. 一種冷卻系統，使用有冷卻裝置及連接有自該冷卻裝置延伸之該冷凝管之二次冷媒冷卻部，該冷卻裝置係包括：容器，熱性連接有至少一個發熱體；一次冷媒，被封入該容器的內部；冷凝管，貫穿該容器的內部的氣相部，流通有二次冷媒；以及多孔質構件，被設於該冷凝管的外表面；該冷凝管係循環該冷卻裝置與該二次冷媒冷卻部，於與該發熱體熱性連接之該容器的內部，自該發熱體受熱後之該一次冷媒，係自液相往氣相做相變化，氣相之該一次冷媒係藉該冷凝管之熱交換作用，自氣相往液相做相變化，藉此，熱係自該一次冷媒，往在該冷凝管流通之二次冷媒傳遞，被傳遞熱之該二次冷媒，係在該冷凝管流通至該二次冷媒冷卻部為止，被冷卻至既定溫度，在該二次冷媒冷卻部被冷卻之該二次冷媒，係流通在該冷凝管以往該冷卻裝置回流；該多孔質構件被設於該冷凝管的外表面之中在該冷凝管之寬度方向之剖面中，比相對於重力方向而言直交方向之中心線，還要靠近重力方向下方側；該多孔質構件係被設於與儲存於該容器的內部之液相之該一次冷媒之液面相向之該冷凝管的底部；該多孔質構件係具有沿著重力方向延伸之延伸部；該冷凝管的底部係，該多孔質構件露出，且露出的該延伸部並未接觸任何東西。
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