JP2014138060A - Cooling device - Google Patents

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Minoru Yoshikawa
実 吉川
Hitoshi Sakamoto
仁 坂本
Akira Shojiguchi
暁 小路口
Masaki Chiba
正樹 千葉
Kenichi Inaba
賢一 稲葉
Arihito Matsunaga
有仁 松永
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To remove air bubbles generated on an evaporation surface from the evaporation surface as quickly as possible in order to further improve cooling efficiency in a boiling cooler.SOLUTION: A boiling cooler includes an evaporation section which stores a liquid-phase refrigerant and changes the phase of the liquid-phase refrigerant from liquid to vapor by receiving heat from the outside. The evaporation section includes a base section coming into thermal contact with a cooling object. The base section includes a plurality of fins having notches on upper end sections on the surface opposite to the surface in contact with the refrigerant. The fins include eaves sections having the surfaces inclined from a horizontal direction, and side wall sections standing from the base section. The eaves section of one fin comes into contact with the side wall section of the adjacent fin. The fins also include openings on portions of the eaves sections of the fins.

Description

本発明は、半導体装置や電子機器などの冷却装置に関し、特に、冷媒の気化と凝縮のサイクルによって熱の輸送・放熱を行う沸騰冷却方式を用いた冷却装置に関する。   The present invention relates to a cooling device for semiconductor devices, electronic devices, and the like, and more particularly to a cooling device using a boiling cooling system that transports and dissipates heat by a vaporization and condensation cycle of a refrigerant.

近年、半導体装置や電子機器などの高性能化と小型化に伴い、それらの発熱密度も増大している。このため高効率で小型の冷却装置が求められており、冷媒の気化と凝縮サイクルを用いて熱の輸送・放熱を行う沸騰冷却方式を用いた冷却装置は、ポンプなどの駆動部を必要としないため、半導体装置や電子機器などの冷却装置として期待されている。   In recent years, the heat generation density of semiconductor devices and electronic devices has increased as the performance and size of semiconductor devices have increased. For this reason, there is a need for a highly efficient and compact cooling device, and a cooling device using a boiling cooling system that transports and dissipates heat using a refrigerant vaporization and condensation cycle does not require a drive unit such as a pump. Therefore, it is expected as a cooling device for semiconductor devices and electronic devices.

沸騰冷却方式においては、液体の自由表面よりも下の面が加熱を受けて沸騰する。この現象はプール沸騰（Pool boiling）と呼ばれている。   In the boiling cooling system, the surface below the free surface of the liquid is heated and boiled. This phenomenon is called pool boiling.

このような沸騰冷却方式を用いた冷却器（以下、「沸騰冷却器」と言う）は、発熱量に応じて蒸気が発生するため、最大発熱量に応じて決定される冷媒量をあらかじめ封入して使用する。   A cooler using such a boiling cooling system (hereinafter referred to as “boiling cooler”) generates steam according to the amount of heat generated, and therefore pre-fills the amount of refrigerant determined according to the maximum amount of heat generated. To use.

沸騰冷却器を用いた冷却方法においては、液相冷媒が蒸気へ気化する瞬間が最も伝熱効率が高い。そのため、冷媒が気化する状況を多く作り出すことで、冷却器としての冷却性能が向上する。   In the cooling method using the boiling cooler, the heat transfer efficiency is highest at the moment when the liquid refrigerant is vaporized into steam. Therefore, the cooling performance as a cooler improves by creating many situations where the refrigerant is vaporized.

冷却性能向上の一つの方法として、多数の気泡を発生しやすくするための気泡核を蒸発面へ形成するとよいことがわかっている。その一例が特許文献１および特許文献２に記載されている。   As one method for improving the cooling performance, it has been found that bubble nuclei for easily generating a large number of bubbles may be formed on the evaporation surface. Examples thereof are described in Patent Document 1 and Patent Document 2.

特許文献１に記載された沸騰冷却器は、発熱体の発熱により冷媒が液相から気相に変化する面である、蒸発面に金属小片のコーティングにより粗くすることで気泡核を形成する方法が記載されている。特許文献２には、エッチングにより蒸発面を粗くする方法が記載されている。   The boiling cooler described in Patent Document 1 is a method of forming bubble nuclei by roughening the evaporation surface by coating with small metal pieces, which is a surface where the refrigerant changes from a liquid phase to a gas phase due to heat generated by the heating element. Have been described. Patent Document 2 describes a method of roughening the evaporation surface by etching.

さらに、蒸発面から発生した気泡を速やかに除去し、次々と気泡を発生させることでも性能向上が期待できる。その一例が特許文献３に記載されている。   Furthermore, performance improvement can be expected by quickly removing bubbles generated from the evaporation surface and generating bubbles one after another. One example thereof is described in Patent Document 3.

特許文献３に記載された沸騰冷却器は、図１０に示すように制限開口２０６の下部に空洞２０５を設け、冷媒を液面２０９で示されるような高さまで入れ、制限開口２０６を冷媒で覆う構成としている。このようにすることで、液相の冷媒が制限開口２０６から浸入した後、熱交換壁２０４から熱エネルギーを受け取って直ちに蒸発し、蒸気泡２０７を成長させ、気泡２０８として離脱した後に、再び液相冷媒が浸入するというサイクルを高速で行えるとしている。   In the boiling cooler described in Patent Document 3, a cavity 205 is provided at the lower part of the restriction opening 206 as shown in FIG. 10, the refrigerant is put to a height as indicated by the liquid level 209, and the restriction opening 206 is covered with the refrigerant. It is configured. In this way, after the liquid-phase refrigerant has entered through the restriction opening 206, it receives the heat energy from the heat exchange wall 204 and immediately evaporates to grow the vapor bubble 207, detaches as the bubble 208, and then the liquid again. It is said that a cycle in which the phase refrigerant enters can be performed at high speed.

特表２００９−５１８４６１Special table 2009-518461 特開２００７−１０９６９５JP2007-109695A 特公昭６３−２１１１１JP-B 63-21111

特許文献３の沸騰冷却器においては、冷却効率をさらに向上させるために、蒸発面から発生した気泡を可能な限り速やかに蒸発面から排除することが求められていた。   In the boiling cooler of Patent Document 3, in order to further improve the cooling efficiency, it has been required to eliminate bubbles generated from the evaporation surface as quickly as possible.

［発明の目的］
本発明の目的は、上述した課題である沸騰冷却器において、蒸発面から発生した気泡を可能な限り速やかに蒸発面から排除するという課題を解決する沸騰冷却器を提供することにある。 [Object of invention]
An object of the present invention is to provide a boiling cooler that solves the problem of eliminating bubbles generated from the evaporation surface from the evaporation surface as quickly as possible in the boiling cooler that is the above-described problem.

本発明の沸騰冷却器は、液相冷媒を貯留し、外部から熱を受けて前記液相冷媒を液体から蒸気に相変化させる蒸発部を有する冷却装置において、冷却対象物と熱的に接する基底部を有し、複数のフィンを冷媒と接する面の反対側の面に有し、フィンは、水平から傾いた面を持つ軒部と、基底部から直立する側壁部を有し、一つのフィンの軒部がその隣のフィンの側壁部と接触し、フィンの軒部の水平から傾いた面の一部に水平から傾いた開口部を有する。   The boiling cooler of the present invention has a base that is in thermal contact with an object to be cooled in a cooling device that stores liquid-phase refrigerant and receives heat from outside to change the phase of the liquid-phase refrigerant from liquid to vapor. The fin has a plurality of fins on a surface opposite to the surface in contact with the refrigerant, the fin has an eave portion having a surface inclined from the horizontal, and a side wall portion standing upright from the base portion, and one fin The eaves portion is in contact with the side wall portion of the adjacent fin, and has an opening inclined from the horizontal in a part of the surface inclined from the horizontal of the eave portion of the fin.

本発明の効果は、空洞からの気泡の離脱が容易となることである。   The effect of the present invention is that bubbles can be easily detached from the cavity.

本発明の蒸発構造では、水平から傾いた面上に開口が設けられる。これにより気泡と液相冷媒の出入りがよくなると予想される。   In the evaporation structure of the present invention, an opening is provided on a surface inclined from the horizontal. This is expected to improve the entrance and exit of the bubbles and the liquid phase refrigerant.

次に、発明を実施するための最良の形態について図面を参照して詳細に説明する。     Next, the best mode for carrying out the invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１は、本発明の第１の実施形態に係る沸騰冷却器の蒸発部１００の構成を示す透視図である。   FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of the evaporation unit 100 of the boiling cooler according to the first embodiment of the present invention.

本発明の沸騰冷却器の蒸発部１００は、基底部１０１と容器部１１０を備える。   The evaporator 100 of the boiling cooler of the present invention includes a base 101 and a container 110.

基底部１０１にはさらに、フィン１０２を複数備える。   The base 101 further includes a plurality of fins 102.

沸騰冷却器全体としては、この蒸発部１００の他に凝縮部があり、さらに蒸発部と凝縮部とは配管でつながれている。   As a whole boiling cooler, there is a condensing part in addition to the evaporating part 100, and the evaporating part and the condensing part are connected by a pipe.

蒸発部では、液相冷媒が貯留され、また、外部からの熱エネルギーを受けとり液相冷媒が蒸気に相変化する。蒸発部で発生した蒸気は、配管を通って凝縮部に移動する。   In the evaporating section, the liquid phase refrigerant is stored, and the liquid phase refrigerant changes into a vapor upon receiving heat energy from the outside. The steam generated in the evaporation unit moves to the condensing unit through the pipe.

凝縮部では蒸気が熱エネルギーを放出し、蒸気から液相へと凝縮する。凝縮部で発生した液相冷媒は先程とは別の配管を通り、蒸発部へと流れこむ。   In the condensing part, the steam releases thermal energy and condenses from the steam to the liquid phase. The liquid-phase refrigerant generated in the condensing part flows through the pipe different from the previous one and flows into the evaporation part.

このように、沸騰冷却器においては冷媒が相変化しながら内部を循環して熱エネルギーを運ぶ。   In this way, in the boiling cooler, the refrigerant circulates in the interior while changing phase and carries heat energy.

冷媒は例えば、低沸点で、絶縁性を有し、不活性な材料であるハイドロフロロカーボンやハイドロフロロエーテルなどが選択される。   As the refrigerant, for example, hydrofluorocarbon or hydrofluoroether, which is a low boiling point, insulating, and inert material, is selected.

基底部１０１と容器部１１０は溶接やろう付け等により接合されて密閉構造を形成し、内部に冷媒が注入される。   The base part 101 and the container part 110 are joined together by welding, brazing or the like to form a sealed structure, and a coolant is injected into the inside.

冷媒注入後に沸騰冷却器内は真空脱気される。このため蒸発部１００の内部の圧力は冷媒の飽和蒸気圧に等しい。   After the refrigerant is injected, the inside of the boiling cooler is evacuated. For this reason, the pressure inside the evaporator 100 is equal to the saturated vapor pressure of the refrigerant.

沸騰冷却器動作中は、冷却対象物の発熱量に応じて内部の温度が上昇する。このとき冷媒の飽和蒸気圧は内部の温度上昇に対応して高くなる。   During the operation of the boiling cooler, the internal temperature rises according to the amount of heat generated by the object to be cooled. At this time, the saturated vapor pressure of the refrigerant increases in response to the internal temperature rise.

基底部１０１は熱伝導性の良い、例えばアルミニウムや銅などの金属で形成され、その裏面はＣＰＵなどの冷却対象物と放熱シートや放熱グリースなどの熱伝導性の良い部材を介して熱的に接続される。   The base 101 is made of a metal having good thermal conductivity, such as aluminum or copper, and its back surface is thermally passed through a cooling object such as a CPU and a member having good thermal conductivity such as a heat radiating sheet or heat radiating grease. Connected.

このようにすることで、冷却対象物の熱エネルギーが基底部１０１を通じて冷媒へと移動する。このため冷却対象物の温度上昇は抑制される。   By doing in this way, the thermal energy of a cooling target object moves to a refrigerant | coolant through the base part 101. FIG. For this reason, the temperature rise of a cooling target object is suppressed.

移動した熱エネルギーは、主に、気化熱として冷媒の液体から気体への相変化に費やされる。   The transferred thermal energy is mainly consumed in the phase change from the liquid of the refrigerant to the gas as heat of vaporization.

図２は、図１に示す複数のフィンのうち３つのみを拡大して示した図である。基底部１０１には、冷媒と接する面側、つまり冷却対象物と接する面の反対側に、フィン（１０２A,１０２B,１０２C）を設ける。   FIG. 2 is an enlarged view showing only three of the plurality of fins shown in FIG. The base 101 is provided with fins (102A, 102B, 102C) on the side in contact with the refrigerant, that is, on the side opposite to the side in contact with the object to be cooled.

フィン（１０２A,１０２B,１０２C）は、基底部１０１に直立する側壁部１１２と、蒸発部上方に凸形状となるように湾曲した軒部１１３とで構成される。そのため軒部１１３は水平から傾いた面をもつ。   The fins (102A, 102B, 102C) are configured by a side wall portion 112 standing upright on the base portion 101 and an eave portion 113 curved so as to have a convex shape above the evaporation portion. Therefore, the eaves part 113 has a surface inclined from the horizontal.

軒部１１３の先端の一部には、予め切欠き１０４を一定間隔で複数箇所に設ける。   Notches 104 are previously provided at a plurality of locations at regular intervals at a part of the tip of the eaves portion 113.

フィン１０２Aの軒部１１３の先端は、その隣にあるフィン１０２Bの側壁部１１２と接触する。   The front end of the eaves portion 113 of the fin 102A is in contact with the side wall portion 112 of the adjacent fin 102B.

これにより軒部１１３の下に空洞１１１を形成する。さらに、軒部１１３の水平から傾いた面上には一定間隔の複数の開口部１０３を形成する。   As a result, a cavity 111 is formed under the eaves 113. Further, a plurality of openings 103 having a constant interval are formed on the surface of the eaves 113 inclined from the horizontal.

図３に示すように、フィン１０２は上端部に等間隔に複数設けられた切欠き１０４を有するものを曲げた形状である。   As shown in FIG. 3, the fin 102 has a bent shape in which a plurality of notches 104 provided at equal intervals on the upper end portion are bent.

フィン１０２は、プレス加工などにより上面が凸形状となるように曲げられながら基底部より切り起こされる。この時、切欠き１０４はその先端が隣に設ける別のフィン１０２と接触することにより閉じられる。   The fins 102 are cut and raised from the base while being bent so that the upper surface has a convex shape by press working or the like. At this time, the notch 104 is closed when its tip comes into contact with another fin 102 provided next to it.

一枚の板から蒸発構造を形成することのできる製造方法であるため、空洞部を持つ部材と開口部をもつ部材とを別個に製造する手間を省くことができる。また、この製造方法であれば、開口部と空洞部との位置合わせは不要である。   Since it is a manufacturing method which can form an evaporation structure from one board, the effort which manufactures the member which has a cavity part, and the member which has an opening part separately can be saved. Further, with this manufacturing method, it is not necessary to align the opening and the cavity.

図２において、開口部１０３の大きさは、冷媒の表面張力などの物性特性から最適な寸法が決定される。上述のハイドロフロロカーボンやハイドロフロロエーテルなどを冷媒に選定した場合は、開口部１０３を円形と考えた時の直径で数μｍから１００μｍ程度とするのがよい。   In FIG. 2, the optimum size of the opening 103 is determined from physical properties such as the surface tension of the refrigerant. When the above-mentioned hydrofluorocarbon, hydrofluoroether, or the like is selected as the refrigerant, the diameter when the opening 103 is considered to be circular is preferably about several μm to 100 μm.

数μｍから１００μｍの開口孔をドリルなどの機械加工で形成することは非常に困難であるが、上述の製造方法であれば、その作製条件を変えることで微細な開口部を形成することが比較的容易である。   It is very difficult to form an opening hole of several to 100 μm by machining such as a drill. However, if the above manufacturing method is used, it is compared to forming a fine opening by changing the manufacturing conditions. Easy.

図４に示すように、開口部１０３の大きさを変える方法として、例えばフィン１０２の間隔を、図4(a)のように広い間隔から、図4（b）のように狭い間隔へと変えてもよい。フィン１０２の間隔を変える他、フィン１０２の高さを変えることによっても、開口部の大きさを変えることが可能である。   As shown in FIG. 4, as a method of changing the size of the opening 103, for example, the interval between the fins 102 is changed from a wide interval as shown in FIG. 4 (a) to a narrow interval as shown in FIG. 4 (b). May be. In addition to changing the interval between the fins 102, the size of the opening can be changed by changing the height of the fins 102.

開口部の間隔は開口部の大きさと同程度であることが望ましい。   It is desirable that the distance between the openings is approximately the same as the size of the openings.

図５に示すように、開口部１０３を有する凸形状のフィン１０２を形成した後は、フィン１０２の表面に対し、サンドブラストなどの機械加工やメッキなどの化学処理を行い、粗面１０５を形成してもよい。   As shown in FIG. 5, after the convex fin 102 having the opening 103 is formed, the surface of the fin 102 is subjected to chemical processing such as sand blasting or plating to form a rough surface 105. May be.

こうすることにより、粗面の凹凸に気泡核が形成されるようになるので、主として蒸発部の温度が高い状態すなわち高発熱領域での冷却性能を向上させることができる。   By doing so, bubble nuclei are formed on the rough surface of the rough surface, so that it is possible to improve the cooling performance mainly in a state where the temperature of the evaporation portion is high, that is, in a high heat generation region.

粗面の最適な寸法は冷媒の物性値によって決定されるが、上述のハイドロフロロカーボンやハイドロフロロエーテルなどの冷媒の場合は、平均表面粗さが１μｍから１０μｍ程度の粗面とするのがよい。   The optimum size of the rough surface is determined by the physical property value of the refrigerant. In the case of the above-described refrigerant such as hydrofluorocarbon or hydrofluoroether, the average surface roughness is preferably about 1 μm to 10 μm.

次に、図６を参照して第１の実施形態の動作について詳細に説明する。   Next, the operation of the first embodiment will be described in detail with reference to FIG.

本発明では以下の１，２，３の事象が繰り返し生じる事により、気泡が発生し、冷却対象物を冷却する。   In the present invention, the following 1, 2, and 3 events occur repeatedly, bubbles are generated, and the object to be cooled is cooled.

１ 図６のフィン１０２A内で示すように、液相冷媒は、冷却対象物と熱的に接続されているフィン１０２Aから、熱エネルギーを受けとって空洞１１１内で気化し、気泡１０７Aへと成長する。   1 As shown in the fin 102A in FIG. 6, the liquid-phase refrigerant receives heat energy from the fin 102A that is thermally connected to the object to be cooled, vaporizes in the cavity 111, and grows into the bubble 107A. .

２ 図６のフィン１０２B内で示すように、成長した気泡１０７は、気泡１０７Bのような形状で空洞から離脱する。液相冷媒が開口部１０３から空洞１１１へ、図中矢印のように入り込む。   2 As shown in the fin 102B of FIG. 6, the grown bubble 107 is detached from the cavity in the shape of the bubble 107B. The liquid phase refrigerant enters the cavity 111 from the opening 103 as indicated by the arrow in the figure.

３ 図６のフィン１０２C内で示すように、空洞１１１に入り込んだ液相冷媒は表面張力により薄膜を形成する。さらにフィン１０２Cから熱エネルギーを受けとって素早く蒸気となり、気泡１０７Cとして成長していく。   3 As shown in the fin 102C of FIG. 6, the liquid-phase refrigerant that has entered the cavity 111 forms a thin film by surface tension. Furthermore, it receives heat energy from the fins 102C, quickly becomes steam, and grows as bubbles 107C.

本発明はさらに、軒部１１３の水平から傾いた面の一部に開口部１０３が形成された構成とする。これにより開口部１０３の周りに液溜り部１０６が形成される。   The present invention further has a configuration in which the opening 103 is formed in a part of the surface of the eaves 113 inclined from the horizontal. As a result, a liquid reservoir 106 is formed around the opening 103.

この構成において、沸騰面が乾かない状態を維持するためには、液溜り部１０６内に、最低限として開口部１０３の高さまで、常に液が満たされていれば足りる。   In this configuration, in order to maintain the state where the boiling surface does not dry, it is sufficient that the liquid reservoir 106 is always filled with the liquid up to the height of the opening 103 as a minimum.

水平から傾いた面上に開口が設けられることにより、気泡と液相冷媒の出入りがよくなると予想される。   By providing the opening on the surface inclined from the horizontal, it is expected that the bubbles and the liquid-phase refrigerant enter and exit better.

水平から傾いた面上に開口が設けられるための構成としては、最小限として、フィンは2つあれば足り、また開口部１０３は各フィンに１つあれば足りる。   As a configuration for providing an opening on a plane inclined from the horizontal, two fins are sufficient as a minimum, and one opening 103 is sufficient for each fin.

次に、本発明の第２の実施形態を説明する。   Next, a second embodiment of the present invention will be described.

図７に示すように、フィン１０２の高さや間隔を変更し、一つの蒸発部に複数の異なる大きさの開口部１０３が形成された構成とする。   As shown in FIG. 7, the height and interval of the fins 102 are changed, and a plurality of openings 103 having different sizes are formed in one evaporator.

このような構成とすることで、様々な表面張力などの特性を持つ複数種の冷媒それぞれに対して、沸騰冷却器動作の上で最適な開口径を持つ蒸発部を製造することができる。   By setting it as such a structure, the evaporation part with an optimal opening diameter can be manufactured with respect to each of multiple types of refrigerant | coolants with various characteristics, such as surface tension, on the operation of a boiling cooler.

この構成は、汎用性を持たせることができる点で有用である。   This configuration is useful in that it can have versatility.

この構成で十分な冷却性能が得られる場合には、使用する冷媒毎に最適な蒸発部を用意する必要がなくなる。   When sufficient cooling performance can be obtained with this configuration, it is not necessary to prepare an optimal evaporation unit for each refrigerant to be used.

また、図８に示すように、本発明の第３の実施形態として、軒部１１３の形状を凹形状とし、その底部に開口部１０３を設けても同様の効果が得られる。   Moreover, as shown in FIG. 8, the same effect is acquired even if the shape of the eaves part 113 is made into a concave shape and the opening part 103 is provided in the bottom part as 3rd Embodiment of this invention.

さらに、図９に示すように、本発明の第４の実施形態として、軒部１１３は曲面でなく、ある角度を持たせて折り曲げた平面であっても同様の効果が得られる。   Furthermore, as shown in FIG. 9, as a fourth embodiment of the present invention, the same effect can be obtained even when the eaves 113 is not a curved surface but a plane bent at a certain angle.

また、上記実施例は可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。   Further, the above embodiments may be appropriately combined within a possible range.

本発明は、コンピュータ等の電子機器におけるＣＰＵなどのように、負荷によって発熱量が変動するデバイスを、電子機器の筐体内という限られたスペースで高性能に冷却する用途に適用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be applied to applications in which devices such as a CPU in an electronic device such as a computer whose heat generation amount varies depending on a load are cooled with high performance in a limited space within the housing of the electronic device.

本発明を実施するための第１の実施形態を示す蒸発部の透視斜視図である。It is a see-through | perspective perspective view of the evaporation part which shows 1st Embodiment for implementing this invention. 第１の実施形態を示す蒸発部基底部の斜視図である。It is a perspective view of the evaporation part base which shows a 1st embodiment. 第１の実施形態の開口部の形成方法を示した図である。It is the figure which showed the formation method of the opening part of 1st Embodiment. 第１の実施形態の開口部の形成を示した図である。It is the figure which showed formation of the opening part of 1st Embodiment. 第１の実施形態において、フィン部表面の、微細凹凸を設ける部分を示した図である。In 1st Embodiment, it is the figure which showed the part which provides a fine unevenness | corrugation of the fin part surface. 第１の実施形態の動作を示す蒸発部基底部の断面図である。It is sectional drawing of the evaporation part base part which shows operation | movement of 1st Embodiment. 第２の実施形態の蒸発部基底部の断面図である。It is sectional drawing of the evaporation part base part of 2nd Embodiment. 第３の実施形態の蒸発部基底部の断面図であるIt is sectional drawing of the evaporation part base part of 3rd Embodiment. 第４の実施形態の蒸発部基底部の断面図であるIt is sectional drawing of the evaporation part base part of 4th Embodiment. 関連技術の動作を示す蒸発部基底部の断面図である。It is sectional drawing of the evaporation part base part which shows operation | movement of related technology.

１００ 蒸発部
１０１ 基底部
１０２、１０２A、１０２B、１０２C フィン
１０３ 開口部
１０４ 切欠き
１０５ 粗面
１０６ 液溜り部
１０７、１０７A、１０７B、１０７C 気泡
１１０ 容器部
１１１ 空洞
１１２ 側壁部
１１３ 軒部
２０４ 熱交換壁
２０５ 空洞
２０６ 制限開口
２０７ 蒸気泡
２０８ 気泡
２０９ 液面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Evaporation part 101 Base part 102,102A, 102B, 102C Fin 103 Opening part 104 Notch 105 Rough surface 106 Liquid storage part 107, 107A, 107B, 107C Bubble 110 Container part 111 Cavity 112 Side wall part 113 Eave part 204 Heat exchange wall 205 Cavity 206 Restricted Opening 207 Steam Bubble 208 Bubble 209 Liquid Level

Claims (9)

液相冷媒を貯留し、外部から熱を受けて前記液相冷媒を液体から蒸気に相変化させる蒸発部を有する冷却装置において、
前記蒸発部は、冷却対象物と熱的に接する基底部を有し、
前記基底部は、第一のフィン及び第二のフィンを冷媒と接する面の反対側の面に有し、
前記第一のフィン及び前記第二のフィンは、傾いた面を有する軒部と、基底部から直立する側壁部とを有し、
前記第一のフィンの前記軒部が前記第二のフィンの前記側壁部と接触し、
前記第一のフィンの前記軒部の水平から傾いた面の一部に傾いた開口部を有する、
冷却装置。 In the cooling device having an evaporation section that stores liquid phase refrigerant and receives heat from outside to change the phase of the liquid phase refrigerant from liquid to vapor,
The evaporation part has a base part that is in thermal contact with the object to be cooled,
The base has a first fin and a second fin on a surface opposite to a surface in contact with the refrigerant,
The first fin and the second fin have an eave portion having an inclined surface, and a side wall portion standing upright from the base portion,
The eaves portion of the first fin is in contact with the side wall portion of the second fin;
Having an opening inclined to a part of a surface inclined from the horizontal of the eaves portion of the first fin,
Cooling system. 前記第一のフィン及び前記第二のフィンで形成される構造が、一方向に一つ以上繰り返された構造を有する、請求項１に記載の冷却装置。 The cooling device according to claim 1, wherein the structure formed by the first fin and the second fin has a structure in which one or more are repeated in one direction. 前記第一のフィンの前記軒部上に、前記開口部を複数有する、請求項1〜2に記載の冷却装置。 The cooling device according to claim 1, wherein a plurality of the opening portions are provided on the eave portion of the first fin. 前記第一のフィンの前記軒部上に、複数の前記開口部が等間隔に並ぶ、請求項3に記載の冷却装置。 4. The cooling device according to claim 3, wherein a plurality of the openings are arranged at equal intervals on the eaves of the first fin. 前記開口部の大きさは、数μｍから１００μｍの孔径である、請求項1〜4に記載の冷却装置。 The cooling device according to any one of claims 1 to 4, wherein a size of the opening is a hole diameter of several μm to 100 μm. 前記軒部が、基底部上方に凸形状となる構造を有する、請求項1〜5に記載の冷却装置。 6. The cooling device according to claim 1, wherein the eave portion has a structure having a convex shape above the base portion. 前記軒部が、基底部上方に凹形状となる構造を有する、請求項1〜5に記載の冷却装置。 6. The cooling device according to claim 1, wherein the eave portion has a structure having a concave shape above the base portion. 前記軒部が、平面である、請求項１〜５に記載の冷却装置。 The cooling device according to claim 1, wherein the eaves portion is a flat surface. 一つの前記蒸発部において、複数の前記第一のフィンが、複数の高さまたは複数の間隔で構成される、請求項１〜８に記載の冷却装置。 The cooling device according to claim 1, wherein a plurality of the first fins are configured with a plurality of heights or a plurality of intervals in one of the evaporation sections.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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