JP6179099B2 - Electronic device cooling device - Google Patents

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Description

本発明は、電子装置の冷却装置に関する。   The present invention relates to a cooling device for an electronic device.

電子装置には、半導体素子が形成されたチップで発生した熱を冷却する冷却装置を搭載したものがある。冷却装置は、チップに密着して配置された密閉容器内に冷媒を封入し、冷媒の蒸発と凝縮を利用してチップで発生した熱を移動させ、外部に放出させるように構成されている。   Some electronic devices are equipped with a cooling device that cools heat generated in a chip on which a semiconductor element is formed. The cooling device is configured to enclose a refrigerant in an airtight container disposed in close contact with the chip, move heat generated by the chip using evaporation and condensation of the refrigerant, and release the heat to the outside.

ここで、このタイプの冷却装置では、チップで発生した熱が密閉容器に伝達されると、密閉容器内の冷媒が蒸発する。冷媒が蒸発するときに気化熱が奪われることによってチップが冷却される。一方、蒸発して蒸気となった冷媒は、上昇気流を形成して密閉容器の上側の壁面に到達する。密閉容器の上部には、放熱用のフィンが形成されているので、冷媒の蒸気が密閉容器の上側の壁面で冷却される。そして、冷媒の蒸気が冷却されることによって凝縮し、液状の冷媒に戻る。液状の冷媒は、密閉容器の下面に滴下し、再びチップの熱によって蒸発させられる。このようにして冷媒が蒸発と凝縮を繰り返すことによってチップの熱を放熱用のフィンに伝達し、フィンを通して外部に熱が放出される。   Here, in this type of cooling device, when the heat generated in the chip is transmitted to the sealed container, the refrigerant in the sealed container evaporates. The chip is cooled by taking heat of vaporization when the refrigerant evaporates. On the other hand, the refrigerant that has been evaporated to form a rising airflow reaches the upper wall surface of the sealed container. Since the fin for heat radiation is formed in the upper part of the closed container, the refrigerant vapor is cooled by the upper wall surface of the closed container. Then, the refrigerant vapor is condensed by cooling, and returns to the liquid refrigerant. The liquid refrigerant is dropped on the lower surface of the sealed container and evaporated again by the heat of the chip. In this way, the refrigerant repeatedly evaporates and condenses, so that the heat of the chip is transmitted to the heat radiation fin, and the heat is released to the outside through the fin.

ところが、従来の密閉容器内で蒸発と凝縮を行わせる構造では、蒸発した冷媒が上昇する流れと、凝縮した冷媒か下降する流れが１つの空間内で混在することになる。このために、熱輸送量の増加に伴って蒸気流速が増加すると、下降する冷媒の流れが蒸発に伴って上昇する冷媒の流れのせん断力によって吹き戻され、不連続な流れになったり、冷媒を還流できなくなったりすることがある。この場合には、密閉容器の下部に液状の冷媒が存在しないドライアウト現象が生じる可能性があった。   However, in a structure in which evaporation and condensation are performed in a conventional sealed container, a flow in which the evaporated refrigerant rises and a flow in which the condensed refrigerant descends are mixed in one space. For this reason, when the vapor flow velocity increases with an increase in the amount of heat transported, the descending refrigerant flow is blown back by the shearing force of the refrigerant flow that rises with evaporation, resulting in a discontinuous flow. May not be able to be refluxed. In this case, there is a possibility that a dry-out phenomenon occurs in which no liquid refrigerant exists in the lower part of the sealed container.

そこで、従来では、発熱体に密着させられる冷媒槽と、冷媒を凝縮させる凝縮器とを別体で構成することで、ドライアウト現象を防止している。例えば、従来の冷却装置では、発熱体に密着させられる冷媒槽と、冷媒槽で沸騰気化した冷媒蒸気を外部流体との熱交換によって冷却する凝縮器とが備えられている。冷媒槽は、凸部を有し、凸部の上端面に蒸気流出口が形成されている。凝縮器は、蒸気流出口に連結されるヘッダを有する。ヘッダの左右の側面のそれぞれからは、複数のチューブが延びている。チューブは、ヘッダの高さ方向に沿って並んで配置され、各チューブの先端は、冷媒槽に接続されている。さらに、複数のチューブは、複数の放熱フィンで接続されている。このように構成することによって、冷媒槽と凝縮器の間で冷媒を循環し易くなる。   Therefore, conventionally, a dry-out phenomenon is prevented by separately configuring a refrigerant tank that is in close contact with the heating element and a condenser that condenses the refrigerant. For example, a conventional cooling device includes a refrigerant tank that is in close contact with the heating element, and a condenser that cools the refrigerant vapor boiled and vaporized in the refrigerant tank by heat exchange with an external fluid. The refrigerant tank has a convex portion, and a vapor outlet is formed on the upper end surface of the convex portion. The condenser has a header connected to the vapor outlet. A plurality of tubes extend from the left and right side surfaces of the header. The tubes are arranged side by side along the height direction of the header, and the tip of each tube is connected to the refrigerant tank. Further, the plurality of tubes are connected by a plurality of heat radiation fins. By comprising in this way, it becomes easy to circulate a refrigerant | coolant between a refrigerant tank and a condenser.

また、別の冷却装置では、冷媒容器の上面に複数の挿入孔を形成し、冷媒容器の上方にヘッダタンクを配置している。冷媒容器において冷媒が沸騰する領域の上方には、チューブが配置されている。チューブの下端は、沸騰した冷媒を収集し易いように流路断面積が大きくなっている。そして、チューブの上端は、ヘッダタンクに接続されている。さらに、冷媒容器において冷媒が沸騰する領域の外側には、複数のチューブが挿入孔に挿入されている。複数のチューブは垂直に延び、ヘッダタンクに接続されている。この冷却装置では、沸騰した冷媒の殆どが、下端が幅広になったチューブに集中して流れ込んでヘッダタンクに導かれる。ヘッダタンクに流れ込んだ冷媒は、外側のチューブを通って冷媒容器に戻される過程で外気によって冷却されて凝縮する。ヘッダタンクと冷媒容器を接続するチューブをヘッダタンクの下面に接続したので、ヘッダタンクの高さを低くできる。   In another cooling device, a plurality of insertion holes are formed on the upper surface of the refrigerant container, and a header tank is disposed above the refrigerant container. A tube is disposed above the region where the refrigerant boils in the refrigerant container. The lower end of the tube has a large channel cross-sectional area so that the boiled refrigerant can be easily collected. The upper end of the tube is connected to the header tank. Further, a plurality of tubes are inserted into the insertion holes outside the region where the refrigerant boils in the refrigerant container. The plurality of tubes extend vertically and are connected to the header tank. In this cooling device, most of the boiling refrigerant flows in a concentrated manner in a tube having a wide lower end and is guided to the header tank. The refrigerant flowing into the header tank is cooled and condensed by the outside air in the process of returning to the refrigerant container through the outer tube. Since the tube connecting the header tank and the refrigerant container is connected to the lower surface of the header tank, the height of the header tank can be reduced.

特願２００２−２０３９３３号公報Japanese Patent Application No. 2002-203933 特願２００３−１３０５６１号公報Japanese Patent Application No. 2003-130561

しかしながら、冷媒容器と凝縮器を分離させた構造では、装置構成が複雑になると共に、装置の小型化が困難であった。また、冷媒を還流させるためにチューブを左右に２列に配置したり、ヘッダタンクの一部のみにチューブを配置したりする場合には、冷媒の流れが限定されるので冷却効率を向上させることが困難であった。
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、冷却装置を小型かつ簡単な構成にし、発熱体を効率良く冷却できるようにすることを目的とする。 However, in the structure in which the refrigerant container and the condenser are separated, the device configuration is complicated and it is difficult to reduce the size of the device. In addition, when the tubes are arranged in two rows on the left and right to recirculate the refrigerant, or when the tubes are arranged only in a part of the header tank, the flow of the refrigerant is limited, so that the cooling efficiency is improved. It was difficult.
This invention is made | formed in view of such a situation, and it aims at making a cooling device into a small and simple structure and cooling a heat generating body efficiently.

実施形態の一観点によれば、電子装置の発熱体の上方に配置され、冷媒が封入された密閉容器と、前記密閉容器内に配置され、前記密閉容器を前記発熱体からの熱によって冷媒を蒸発させる沸騰室と、前記沸騰室の上方及び外側に形成され冷媒を熱交換によって凝縮させる凝縮室に区画し、前記密閉容器の内側の側面より外径が小さい側壁部と、前記側壁部から斜め上方に向かって環状に延び傾斜部を有する隔壁と、前記密閉容器の前記沸騰室及び前記凝縮室に延在する底部に配置され、冷媒が浸透可能で、前記凝縮室から前記沸騰室に冷媒を供給する多孔質部材と、を含み、前記側壁部の外周部の前記多孔質部材の上に凝縮した冷媒を保持する液溜まりを形成していることを特徴とする電子装置の冷却装置が提供される。 According to one embodiment of the present invention, an airtight container that is disposed above a heating element of an electronic device and encloses a refrigerant, and is disposed in the airtight container, and the refrigerant is removed from the airtight container by heat from the heat generating element. A boiling chamber that evaporates, a condensing chamber that is formed above and outside the boiling chamber and that condenses the refrigerant by heat exchange, has a side wall portion that has a smaller outer diameter than the inner side surface of the sealed container, and is slanted from the side wall portion A partition wall having an inclined portion extending annularly upward, and a bottom portion extending to the boiling chamber and the condensing chamber of the sealed container, is capable of infiltrating the refrigerant, and allows the refrigerant to pass from the condensing chamber to the boiling chamber. A cooling device for an electronic device comprising: a porous member to be supplied ; and a liquid reservoir for holding a condensed refrigerant is formed on the porous member on an outer peripheral portion of the side wall portion. The

蒸発容器内の空間を隔壁で沸騰室と凝縮室に区画したので、装置構成を小型化、及び簡略化できる。蒸発流と、液化して下方に落ちる液還流との混在を抑制できるので、蒸発量が多くなってもドライアウトを防止でき、発熱体を効率良く冷却できる。   Since the space in the evaporation container is partitioned into a boiling chamber and a condensing chamber by partition walls, the apparatus configuration can be reduced in size and simplified. Since mixing of the evaporation flow and the liquid reflux that liquefies and falls downward can be suppressed, dryout can be prevented even if the evaporation amount increases, and the heating element can be cooled efficiently.

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の概略構成の一例を示す断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a schematic configuration of an electronic device according to the first embodiment of the present invention. 図２は、本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の蒸発容器の一例の一部を拡大して示す断面図である。FIG. 2 is an enlarged sectional view showing a part of an example of the evaporation container of the electronic device according to the first embodiment of the present invention. 図３は、本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の蒸発容器の隔壁の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a partition wall of the evaporation container of the electronic device according to the first embodiment of the present invention. 図４は、本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の蒸発容器の一例のＡ−Ａ線に沿った断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA of an example of the evaporation container of the electronic device according to the first embodiment of the present invention. 図５は、本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の蒸発容器の一例のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B of an example of the evaporation container of the electronic device according to the first embodiment of the present invention. 図６は、本発明の第１の実施の形態に係る電子装置の蒸発容器の一例のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line CC of an example of the evaporation container of the electronic device according to the first embodiment of the present invention. 図７は、本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の蒸発容器の一例の断面図である。FIG. 7 is a cross-sectional view of an example of the evaporation container of the electronic device according to the second embodiment of the present invention. 図８は、本発明の第２の実施の形態に係る電子装置の蒸発容器の一例における図７のＤ矢視図であって、蒸気孔を拡大して示す平面図である。FIG. 8 is a plan view showing an enlarged vapor hole, as viewed from the direction of arrow D in FIG. 7 in an example of the evaporation container of the electronic device according to the second embodiment of the present invention. 図９は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る電子装置の蒸発容器の一例の断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view of an example of the evaporation container of the electronic device according to the modification of the second embodiment of the present invention. 図１０は、本発明の第２の実施の形態の変形例に係る電子装置の蒸発容器の一例における図９のＥ矢視図であって、蒸気孔を拡大して示す平面図である。FIG. 10 is an E arrow view of FIG. 9 in an example of the evaporation container of the electronic device according to the modification of the second embodiment of the present invention, and is a plan view showing an enlarged vapor hole. 図１１は、本発明の第３の実施の形態に係る電子装置の蒸発容器の一例の断面図である。FIG. 11 is a cross-sectional view of an example of the evaporation container of the electronic device according to the third embodiment of the present invention. 図１２は、本発明の第４の実施の形態に係る電子装置の蒸発容器の一例の一部を拡大して示す断面図である。FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view showing a part of an example of the evaporation container of the electronic device according to the fourth embodiment of the present invention. 図１３は、本発明の第４の実施の形態に係る電子装置の蒸発容器の隔壁の一例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a partition wall of the evaporation container of the electronic device according to the fourth embodiment of the present invention. 図１４は、本発明の第５の実施の形態に係る電子装置の蒸発容器の一例を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing an example of the evaporation container of the electronic device according to the fifth embodiment of the present invention. 図１５は、本発明の第５の実施の形態に係る電子装置の隔壁と柱の配置の一例を示す図である。FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the arrangement of partitions and columns of an electronic device according to the fifth embodiment of the present invention.

発明の目的及び利点は、請求の範囲に具体的に記載された構成要素及び組み合わせによって実現され達成される。
前述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、典型例及び説明のためのものであって、本発明を限定するためのものではない。 The objects and advantages of the invention will be realized and attained by means of the elements and combinations particularly pointed out in the appended claims.
The foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory only and are not intended to limit the invention.

（第１の実施の形態）
図１に示すように、電子装置１は、第１の基板２上にハンダバンプ３を介して第２の基板５が電気的に接続されている。さらに、第２の基板５には、発熱体であるチップ７や電子部品８が実装されている。チップ７は、内部に半導体素子が形成されており、第２の基板５の不図示の電極にハンダバンプ９を用いて電気的に接続されている。さらに、第２の基板５とチップ７の間には、アンダーフィル剤１０が注入され、凝固させてある。そして、チップ７や電子部品８の上部には、冷却装置２０が設置されている。 (First embodiment)
As shown in FIG. 1, in the electronic device 1, a second substrate 5 is electrically connected to a first substrate 2 via solder bumps 3. Further, a chip 7 and an electronic component 8 that are heat generating elements are mounted on the second substrate 5. The chip 7 has a semiconductor element formed therein, and is electrically connected to electrodes (not shown) of the second substrate 5 using solder bumps 9. Further, an underfill agent 10 is injected and solidified between the second substrate 5 and the chip 7. A cooling device 20 is installed above the chip 7 and the electronic component 8.

冷却装置２０は、チップ７や電子部品８のそれぞれに密着させられる複数の第１の放熱部材２１を有し、第１の放熱部材２１の上にヒートスプレッダ２２、第２の放熱部材２３、冷媒を密閉した密閉容器である蒸発容器２４が順番に設置されている。   The cooling device 20 includes a plurality of first heat radiating members 21 that are brought into close contact with the chip 7 and the electronic component 8, and a heat spreader 22, a second heat radiating member 23, and a refrigerant are placed on the first heat radiating member 21. The evaporation container 24 which is a sealed container is installed in order.

第１の放熱部材２１は、例えば、Ｉｎ−１０Ａｇなどの熱伝導性に優れる材料から製造されおり、チップ７や電子部品８のなどの発熱体の上面を覆い、かつ密着するようなシート形状になっている。
ヒートスプレッダ２２は、Ｃｕ又はＡｌを用いて製造されており、下面に第１の放熱部材２１が密着させられ、上面に第２の放熱部材２３が密着させられている。
第２の放熱部材２３には、例えば、Ｉｎ−１０Ａｇなどの熱伝導性に優れる材料のシートや、グリースなどが用いられる。第２の放熱材料２３は、ヒートスプレッダ２２と蒸発容器２４を熱的に密着させる役割を担っている。 The first heat radiating member 21 is manufactured from a material having excellent thermal conductivity, such as In-10Ag, and has a sheet shape that covers and adheres to the upper surface of a heating element such as the chip 7 or the electronic component 8. It has become.
The heat spreader 22 is manufactured using Cu or Al, and the first heat radiating member 21 is in close contact with the lower surface, and the second heat radiating member 23 is in close contact with the upper surface.
For the second heat radiating member 23, for example, a sheet of material having excellent thermal conductivity such as In-10Ag, grease, or the like is used. The second heat dissipating material 23 plays a role of thermally adhering the heat spreader 22 and the evaporation container 24.

図１と、図１の一部を拡大した図２とに示すように、蒸発容器２４は、外形が円柱形を有する中空の容器本体３１と、容器本体３１の上面部３１Ａから垂直上向きに延びる複数の放熱フィン３２とを有する。さらに、容器本体３１の底部３１Ｂには、凹部３３が形成されている。凹部３３は、中央が最も低くなるようなテーパを有する。   As shown in FIG. 1 and FIG. 2 in which a part of FIG. 1 is enlarged, the evaporation container 24 extends vertically upward from a hollow container body 31 whose outer shape has a cylindrical shape and an upper surface portion 31A of the container body 31. It has a plurality of heat radiation fins 32. Further, a recess 33 is formed in the bottom 31 </ b> B of the container body 31. The concave portion 33 has a taper such that the center is the lowest.

ここで、容器本体３１内には、冷媒と、多孔質部材３５と、隔壁３６とが収容されている。冷媒は、例えば、水やフロンなどが用いられ、予め設定された量が容器本体３１の内部空間に封入されている。
多孔質部材３５は、冷媒を浸透させることができる構造、例えば、Ｃｕなどの金属の焼結体からなり、容器本体３１の底部３１Ｂに配置されている。多孔質部材３５の下面は、容器本体３１の底部３１Ｂの凹部３３の形状に合わせて中央が下向きに最も突出する円錐形状になっている。一方、多孔質部材３５の上面は、平面になっている。 Here, the container main body 31 contains a refrigerant, a porous member 35, and a partition wall 36. For example, water or chlorofluorocarbon is used as the coolant, and a preset amount is enclosed in the internal space of the container body 31.
The porous member 35 is made of a structure that can permeate the refrigerant, for example, a sintered body of a metal such as Cu, and is disposed on the bottom 31 </ b> B of the container body 31. The lower surface of the porous member 35 has a conical shape in which the center protrudes most downward in accordance with the shape of the concave portion 33 of the bottom 31B of the container body 31. On the other hand, the upper surface of the porous member 35 is a flat surface.

多孔質部材３５の上には、隔壁３６が配置されている。隔壁３６は、容器本体３１の内部空間を沸騰室４１（気化室）と凝縮室４２とに区画している。より詳細には、図１、図２と、図３に示すように、隔壁３６は、円環状の側壁部３７と、側壁部３７の上端から一体に延び、中央かつ上方に向かって傾斜する上壁部３８（傾斜部）とを有する。このような隔壁３６は、例えば、アルミニウムや銅、セラミックスや樹脂を用いて製造されている。   A partition wall 36 is disposed on the porous member 35. The partition wall 36 partitions the internal space of the container body 31 into a boiling chamber 41 (vaporization chamber) and a condensation chamber 42. More specifically, as shown in FIGS. 1, 2, and 3, the partition wall 36 is integrally formed from an annular side wall portion 37 and an upper end of the side wall portion 37, and is inclined upward toward the center and upward. And wall portion 38 (inclined portion). Such a partition 36 is manufactured using, for example, aluminum, copper, ceramics, or resin.

さらに、図２と、図１のＡ−Ａ線に沿った断面図である図４に示すように、側壁部３７は、容器本体３１の側部３１Ｃの内周面から所定距離だけ内側に配置されている。これによって、容器本体３１の側部３１Ｃと隔壁３６、及び多孔質部材３５とによって区画される空間が、円環状に形成される。この円環状の空間は、液状の冷媒を溜め置くことが可能な液溜まり４０（冷媒貯溜部）になる。   Further, as shown in FIG. 2 and FIG. 4, which is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 1, the side wall portion 37 is disposed at a predetermined distance from the inner peripheral surface of the side portion 31 </ b> C of the container body 31. Has been. Thereby, a space defined by the side portion 31C of the container body 31, the partition wall 36, and the porous member 35 is formed in an annular shape. This annular space becomes a liquid reservoir 40 (refrigerant reservoir) in which liquid refrigerant can be stored.

ここで、側壁部３７は、外側面がチップ７や電子部品８などの発熱体、及びヒートスプレッダ２２を囲む領域と同一又は、さらに外側に配置される大きさを有する。即ち、側壁部３７の外径は、発熱体、及びヒートスプレッダ２２を囲む領域の外径以上の大きさを有する。このために、発熱体からの熱は、沸騰室４１内の多孔質部材３５に主に伝達される。従って、液溜まり４０は、ヒートスプレッダ２２の上方から外れた位置に配置され、ヒートスプレッダ２２からの熱が直接に液溜まり４０に伝達されないようになっている。   Here, the side wall 37 has a size such that the outer surface is disposed outside or the same as the region surrounding the heating element such as the chip 7 and the electronic component 8 and the heat spreader 22. That is, the outer diameter of the side wall portion 37 is larger than the outer diameter of the region surrounding the heat generator and the heat spreader 22. For this reason, the heat from the heating element is mainly transmitted to the porous member 35 in the boiling chamber 41. Accordingly, the liquid reservoir 40 is disposed at a position deviated from above the heat spreader 22 so that heat from the heat spreader 22 is not directly transmitted to the liquid reservoir 40.

また、図２と、図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図である図５に示すように、隔壁３６の上壁部３８の最上端は、容器本体３１の上面部３１Ａより下方に配置されており、中央には沸騰室４１と凝縮室４２を連通させる蒸気孔３９が形成されている。   Moreover, as shown in FIG. 2 and FIG. 5 which is sectional drawing along the BB line of FIG. 1, the uppermost end of the upper wall part 38 of the partition 36 is arrange | positioned below the upper surface part 31A of the container main body 31. As shown in FIG. In the center, a steam hole 39 for communicating the boiling chamber 41 and the condensing chamber 42 is formed.

そして、図２と、図１のＣ−Ｃ線に沿った断面図である図６に示すように、凝縮室４２の上面部３１Ａは、平面になっており、複数のフィン５１，５２（リブ）が突設されている。フィン５１は、凝縮室４２の中心から放射状に等間隔に、８本形成されている。フィン５２は、フィン５１の間に１つずつ等間隔に８本形成されている。複数のフィン５１，５２は、凝縮室４２の上面部３１Ａの中央付近から放射状に延び、凝縮室４２の上面部３１Ａと側部３１Ｃの隅部で折り曲げられて、側部３１Ｃに沿って下向きに延設されている。フィン５１，５２の下端は、多孔質部材３５の上方、又は接触する位置まで延びている。   2 and FIG. 6 which is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 1, the upper surface portion 31A of the condensing chamber 42 is a flat surface and includes a plurality of fins 51 and 52 (ribs). ) Is projected. Eight fins 51 are formed at equal intervals radially from the center of the condensing chamber 42. Eight fins 52 are formed at equal intervals between the fins 51 one by one. The plurality of fins 51 and 52 extend radially from the vicinity of the center of the upper surface portion 31A of the condensing chamber 42, are bent at the corners of the upper surface portion 31A and the side portion 31C of the condensing chamber 42, and downward along the side portion 31C. It is extended. The lower ends of the fins 51 and 52 extend to a position above or in contact with the porous member 35.

次に、電子装置１及び冷却装置２０の作用について説明する。
電子装置１のチップ７や電子部品８が発熱すると、その熱が第１の放熱部材２１と、ヒートスプレッダ２２と、第２の放熱部材２３とを介して、蒸発容器２４に伝達される。発熱体からの熱は、主に直上の沸騰室４１内の多孔質部材３５に伝達され、沸騰室４１内の多孔質部材３５に吸収されている冷媒を加熱する。ここで、沸騰室４１内の冷媒は、多孔質部材３５によって表面積が大きくなっているので蒸発し易くなっている。このために、発熱体からの熱を吸収することによって沸騰室４１内の冷媒が蒸発して、図２の矢印ＡＲ１に示すような蒸発流（沸騰流路）として上昇気流を形成する。冷媒が蒸発することによって、発熱体の熱と冷媒との間で熱交換が行われ、発熱体の熱が吸収され、結果的に発熱体が冷却される。また、冷媒が蒸発することによって、沸騰室４１内の圧力が高まり、蒸発流が隔壁３６の上壁部３８の傾斜に沿って中央の蒸気孔３９に導かれ、蒸気孔３９から凝縮室４２に噴出される。 Next, the operation of the electronic device 1 and the cooling device 20 will be described.
When the chip 7 and the electronic component 8 of the electronic device 1 generate heat, the heat is transmitted to the evaporation container 24 through the first heat radiating member 21, the heat spreader 22, and the second heat radiating member 23. Heat from the heating element is mainly transmitted to the porous member 35 in the boiling chamber 41 directly above, and heats the refrigerant absorbed in the porous member 35 in the boiling chamber 41. Here, since the surface area of the refrigerant in the boiling chamber 41 is increased by the porous member 35, it is easy to evaporate. For this reason, the refrigerant in the boiling chamber 41 evaporates by absorbing the heat from the heating element, and an ascending current is formed as an evaporation flow (boiling flow path) as indicated by an arrow AR1 in FIG. As the refrigerant evaporates, heat is exchanged between the heat of the heating element and the refrigerant, the heat of the heating element is absorbed, and as a result, the heating element is cooled. Further, as the refrigerant evaporates, the pressure in the boiling chamber 41 is increased, and the evaporation flow is guided to the central vapor hole 39 along the inclination of the upper wall portion 38 of the partition wall 36, and the vapor hole 39 enters the condensation chamber 42. Erupted.

凝縮室４２内に噴出した冷媒の蒸気流は、図２の矢印ＡＲ２に示すように中央から外周に向けて拡散しつつ、上面部３１Ａに到達する。これは、隔壁３６の上壁部３８が傾斜していることによって、蒸気孔３９とその直上の上面部３１Ａとの間の空間に比べて、その周囲の空間の方が広くなり、冷媒の蒸気が中央から外側に向けて流れ易くなっているためである。さらに、容器本体３１及び隔壁３６が断面視で円環形状を有するために、冷媒の蒸気が方向を規制されることなく、全周に拡散され易くなっているためである。   As shown by an arrow AR2 in FIG. 2, the refrigerant flow jetted into the condensation chamber 42 reaches the upper surface portion 31A while diffusing from the center toward the outer periphery. This is because the upper wall portion 38 of the partition wall 36 is inclined, so that the surrounding space becomes wider than the space between the vapor hole 39 and the upper surface portion 31A immediately above the vapor hole 39, and the refrigerant vapor This is because it is easy to flow from the center toward the outside. Furthermore, since the container main body 31 and the partition wall 36 have an annular shape in a cross-sectional view, the vapor of the refrigerant is easily diffused around the entire circumference without restricting the direction.

容器本体３１の上面部３１Ａに到達した冷媒の蒸気は、上面部３１Ａやフィン５１，５２によって冷却される。これは、沸騰室４１の上面部３１Ａが、放熱フィン３２の下に直接に配置されているためである。そして、冷媒の蒸気は、容器本体３１の上面部３１Ａとの間で熱交換することによって凝縮熱を外部に放出する。その結果、冷媒が凝縮して液化する。また、冷媒の液化に伴って、凝縮室４２内の圧力が低下する。   The refrigerant vapor that has reached the upper surface portion 31 </ b> A of the container body 31 is cooled by the upper surface portion 31 </ b> A and the fins 51 and 52. This is because the upper surface portion 31 </ b> A of the boiling chamber 41 is disposed directly under the heat radiating fins 32. And the vapor | steam of a refrigerant | coolant discharge | releases condensation heat outside by heat-exchanging between 31 A of upper surface parts of the container main body 31. FIG. As a result, the refrigerant is condensed and liquefied. In addition, the pressure in the condensing chamber 42 decreases with the liquefaction of the refrigerant.

凝縮室４２内で液化した冷媒は、矢印ＡＲ３に示すような液還流を形成する。矢印ＡＲ３に示す液還流では、液状の冷媒がフィン５１，５２をガイドにして側部３１Ｃの内周面を経て、側部３１Ｃと隔壁３６、及び多孔質部材３５で区画されている液溜まり４０に導かれる。また、一部の冷媒は、液滴として上面部３１Ａから隔壁３６の上壁部３８に落下する。隔壁３６の上壁部３８は、中央から外周部に向かって下向きに傾斜しているので、隔壁３６上に落下する冷媒の液還流は、矢印ＡＲ４に示すように隔壁３６の外周に導かれ、液溜まり４０に落下する。   The refrigerant liquefied in the condensing chamber 42 forms liquid reflux as indicated by an arrow AR3. In the liquid reflux indicated by the arrow AR3, the liquid refrigerant passes through the inner peripheral surface of the side portion 31C using the fins 51 and 52 as a guide, and the liquid reservoir 40 partitioned by the side portion 31C, the partition wall 36, and the porous member 35. Led to. A part of the refrigerant falls as droplets from the upper surface portion 31 </ b> A to the upper wall portion 38 of the partition wall 36. Since the upper wall portion 38 of the partition wall 36 is inclined downward from the center toward the outer peripheral portion, the liquid reflux of the refrigerant falling on the partition wall 36 is guided to the outer periphery of the partition wall 36 as indicated by an arrow AR4. It falls into the liquid reservoir 40.

ここで、液溜まり４０の冷媒は、多孔質部材３５を通して沸騰室４１に導かれる。これは、沸騰室４１内での冷媒の蒸発に伴って多孔質部材３５内で毛細管現象が発生し、図２の矢印ＡＲ５に示すように液溜まり４０内の冷媒が多孔質部材３５を通して沸騰室４１内に吸い込まれるためである。また、容器本体３１の底部３１Ｂが中央に向かって下がっているので、相対的に高い位置にある液溜まり４０から冷媒が沸騰室４１に導かれ易くなっている。そして、沸騰室４１内に吸い込まれた冷媒は、発熱体からの熱によって再び蒸発させられ、蒸気孔３９を通って凝縮室４２に導かれる。このようにして、この電子装置１では、冷却装置２０において冷媒が沸騰室４１と凝縮室４２と循環することにより、発熱体の熱が放熱フィン３２に伝達されて発熱体が冷却される。   Here, the refrigerant in the liquid reservoir 40 is guided to the boiling chamber 41 through the porous member 35. This is because a capillary phenomenon occurs in the porous member 35 as the refrigerant evaporates in the boiling chamber 41, and the refrigerant in the liquid reservoir 40 passes through the porous member 35 as shown in the arrow AR5 in FIG. This is because it is sucked into 41. Further, since the bottom 31B of the container body 31 is lowered toward the center, the refrigerant is easily guided to the boiling chamber 41 from the liquid reservoir 40 at a relatively high position. Then, the refrigerant sucked into the boiling chamber 41 is evaporated again by the heat from the heating element, and is led to the condensing chamber 42 through the vapor hole 39. Thus, in the electronic device 1, the refrigerant circulates in the cooling chamber 20 through the boiling chamber 41 and the condensation chamber 42, whereby the heat of the heating element is transmitted to the radiating fins 32 and the heating element is cooled.

以上、説明したように、この冷却装置では、隔壁３６を用いることによって蒸発容器２４内の１つの空間を沸騰室４１と凝縮室４２とに区画したので、装置構成を小型化、及び簡略化できる。冷媒が加熱によって蒸発することで形成される蒸発流と、冷媒が冷却されることによって液化して下方に落ちる液還流とを分離することが可能になるので、蒸発流と液還流の干渉を大幅に低減できるので、沸騰室４１の蒸発熱から凝縮室４２の凝縮熱への伝熱効率が向上し、蒸発容器２４の熱ムラが少なくなって熱抵抗を低減できる。さらに、蒸発室４１の圧力を高く維持でき、凝縮室４２の圧力が低い状態を持続できるので、蒸発流と液還流を安定的に形成できるので、熱輸送限界が高まると共に、ドライアウトを防止できる。   As described above, in this cooling device, since one space in the evaporation container 24 is partitioned into the boiling chamber 41 and the condensation chamber 42 by using the partition wall 36, the device configuration can be reduced in size and simplified. . Since it is possible to separate the evaporative flow formed when the refrigerant evaporates by heating and the liquid reflux that liquefies and falls downward when the refrigerant is cooled, the interference between the evaporative flow and the liquid reflux is greatly reduced. Therefore, the heat transfer efficiency from the heat of evaporation of the boiling chamber 41 to the heat of condensation of the condensing chamber 42 is improved, and the heat unevenness of the evaporation container 24 is reduced, so that the thermal resistance can be reduced. Furthermore, since the pressure of the evaporation chamber 41 can be maintained high and the pressure of the condensation chamber 42 can be kept low, the evaporation flow and the liquid reflux can be stably formed, so that the heat transport limit is increased and dryout can be prevented. .

また、沸騰室４１を発熱体の上方に配置したので熱の伝達効率が良く、冷媒が蒸発し易くなる。また、隔壁３６の中央に蒸気孔３９を設けたので、沸騰室４１内の蒸気を勢い良く凝縮室４２の上面部３１Ａに噴き付けることが可能になり、放熱フィン３２との熱交換の効率が向上する。ここにおいて、蒸発容器２４及び隔壁３６の断面形状を円環形にしたので、冷媒の蒸気を放射状に噴出し易いので、冷媒の蒸気と上面部３１Ａ及びフィン５１，５２の接触面積を大きくでき、熱交換効率が向上する。   Further, since the boiling chamber 41 is disposed above the heating element, heat transfer efficiency is good and the refrigerant is easily evaporated. Further, since the steam hole 39 is provided in the center of the partition wall 36, it becomes possible to spray the steam in the boiling chamber 41 to the upper surface portion 31A of the condensing chamber 42 vigorously, and the efficiency of heat exchange with the radiating fins 32 is improved. improves. Here, since the cross-sectional shapes of the evaporation container 24 and the partition wall 36 are circular, it is easy to eject the refrigerant vapor radially, so that the contact area between the refrigerant vapor and the upper surface portion 31A and the fins 51 and 52 can be increased, Exchange efficiency is improved.

さらに、隔壁３６の上壁部３８が中央に向かって上がるように傾斜しているので、沸騰室４１内の蒸気を蒸気孔３９に導き易くなっている。一方、凝縮室４２側からみると、隔壁３６の上壁部３８が外側に向かって下がるように傾斜しているので、上面部３１Ａで気化した冷媒がそのまま滴下しても沸騰室４１に直接戻らずに、液溜まり４０に導くことが可能になる。発熱体からの熱が中央に比べて伝達し難い蒸発容器２４の外周部に液溜まり４０を形成したので、凝縮室４２における冷媒の蒸発を低減できる。多孔質部材３５の毛細管現象を用いて液溜まり４０の冷媒を沸騰室４１に導くようにしたので、冷媒のドライアウトを防止できる。蒸発容器２４及び多孔質部材３５の底部を中央が下がる傾斜にしたので、液溜まり４０の冷媒を沸騰室４１に導き易くなっている。   Furthermore, since the upper wall portion 38 of the partition wall 36 is inclined so as to rise toward the center, the vapor in the boiling chamber 41 can be easily guided to the vapor hole 39. On the other hand, when viewed from the condensing chamber 42 side, since the upper wall portion 38 of the partition wall 36 is inclined so as to be lowered outward, even if the refrigerant evaporated on the upper surface portion 31A is dripped as it is, it returns directly to the boiling chamber 41. Instead, it can be guided to the liquid reservoir 40. Since the liquid pool 40 is formed on the outer peripheral portion of the evaporation container 24 where heat from the heating element is difficult to transfer compared to the center, evaporation of the refrigerant in the condensation chamber 42 can be reduced. Since the refrigerant in the liquid pool 40 is guided to the boiling chamber 41 using the capillary phenomenon of the porous member 35, dry-out of the refrigerant can be prevented. Since the bottoms of the evaporation container 24 and the porous member 35 are inclined so that the center is lowered, the refrigerant in the liquid reservoir 40 is easily guided to the boiling chamber 41.

ここで、多孔質部材３５の外径を隔壁３６の側壁部３７の外径と一致させても良い。また、蒸発容器２４は四角形やその他の多角形でも良い。この場合、隔壁３６の側壁部３７の断面形状は、円形のリングであることが望ましいが、四角やその他の多角形の環状でも良い。
さらに、フィン５１，５２は、蒸気の冷媒との接触面積を増大させ、熱交換の効率を向上させる形状であれば良い。このために、蒸発容器２４は、フィン５１，５２の代わり、又はこれに加えて、溝や突起を形成しても良い。 Here, the outer diameter of the porous member 35 may be matched with the outer diameter of the side wall 37 of the partition wall 36. Further, the evaporation container 24 may be a square or other polygons. In this case, the cross-sectional shape of the side wall 37 of the partition wall 36 is preferably a circular ring, but may be a square or other polygonal ring.
Furthermore, the fins 51 and 52 should just be a shape which increases the contact area with the refrigerant | coolant of a vapor | steam, and improves the efficiency of heat exchange. For this purpose, the evaporation container 24 may form grooves or protrusions instead of or in addition to the fins 51 and 52.

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。第１の実施の形態と同じ構成要素には、同一の符号を付している。また、第１の実施の形態と重複する説明は省略する。
図７に蒸発容器の断面を示すと共に、図８に図７のＤ矢視の一部拡大図を示すように、電子装置１の冷却装置２０は、蒸発容器２４内に隔壁３６Ａを有する。隔壁３６Ａは、円環状の側壁部３７と、上壁部３８とを有し、上壁部３８の中央部には複数の蒸気孔６０が形成されている。蒸気孔６０は、例えば、中央の１個とその外周に等間隔に４個の合計５個形成されている。５つの蒸気孔６０の開口面積の合計値は、第１の実施の形態の蒸気孔３９の面積より小さくなっている。しかしながら、蒸気孔６０の合計面積は、蒸気孔３９と同じでも良い。 (Second Embodiment)
The second embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Moreover, the description which overlaps with 1st Embodiment is abbreviate | omitted.
7 shows a cross-section of the evaporation container, and FIG. 8 shows a partially enlarged view taken along arrow D in FIG. 7, the cooling device 20 of the electronic device 1 has a partition wall 36 </ b> A in the evaporation container 24. The partition wall 36 </ b> A has an annular side wall portion 37 and an upper wall portion 38, and a plurality of vapor holes 60 are formed in the central portion of the upper wall portion 38. For example, a total of five steam holes 60 are formed, one at the center and four at the outer periphery thereof. The total value of the opening areas of the five steam holes 60 is smaller than the area of the steam holes 39 of the first embodiment. However, the total area of the steam holes 60 may be the same as that of the steam holes 39.

この冷却装置２０では、蒸気孔６０がノズルの役割を果たすので、図７の矢印ＡＲ６に蒸気流の一例を示すように、冷媒の蒸気が沸騰室４１から凝縮室４２に勢い良く噴出する。これによって、蒸発容器２４の上面部３１Ａ及びフィン５１，５２に冷媒の蒸気を確実に噴き付けることが可能になり、熱交換の効率がさらに向上する。また、蒸気孔６０の開口面積の合計値を第１の実施の形態の蒸気孔３９より小さくした場合には、蒸気孔６０を通って逆流する冷媒の量をさらに減少できる。   In the cooling device 20, since the vapor hole 60 serves as a nozzle, the vapor of the refrigerant vigorously spouts from the boiling chamber 41 into the condensing chamber 42 as shown by an example of the vapor flow in the arrow AR6 in FIG. This makes it possible to reliably spray the refrigerant vapor onto the upper surface portion 31A of the evaporation container 24 and the fins 51 and 52, thereby further improving the efficiency of heat exchange. Further, when the total value of the opening areas of the vapor holes 60 is made smaller than that of the vapor holes 39 of the first embodiment, the amount of refrigerant that flows back through the vapor holes 60 can be further reduced.

ここで、図９の隔壁の一部拡大図と、図１０の隔壁の中央部分の平面図を参照して第２の実施形態の隔壁の変形例を説明する。
隔壁３６Ｂは、上壁部３８の中央に４つの蒸気孔６１が形成されている。各蒸気孔６１は、凝縮室４２側の開口が沸騰室４１側の開口よりも外側に向かうように傾斜している。蒸気孔６１の開口面積の合計値は、第１の実施の形態の蒸気孔３９の面積より小さくなっている。しかしながら、蒸気孔６０の合計面積は、蒸気孔３９と同じでも良い。
この隔壁３６Ｂでは、図９の矢印ＡＲ７に蒸気流の一例を示すように、冷媒の蒸気が勢い良く、かつ蒸気孔６１の外側のフィン５１，５２に向けて噴き付けられる。また、蒸気孔６０を通って逆流する冷媒を減少できる。 Here, a modification of the partition wall of the second embodiment will be described with reference to a partially enlarged view of the partition wall in FIG. 9 and a plan view of the central portion of the partition wall in FIG.
In the partition wall 36 </ b> B, four vapor holes 61 are formed in the center of the upper wall portion 38. Each of the vapor holes 61 is inclined so that the opening on the condensing chamber 42 side is directed outward from the opening on the boiling chamber 41 side. The total value of the opening areas of the steam holes 61 is smaller than the area of the steam holes 39 of the first embodiment. However, the total area of the steam holes 60 may be the same as that of the steam holes 39.
In this partition wall 36 </ b> B, as indicated by an arrow AR <b> 7 in FIG. 9, the vapor of the refrigerant is vigorously sprayed toward the fins 51 and 52 outside the vapor hole 61. Further, the refrigerant that flows backward through the vapor hole 60 can be reduced.

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。第１、第２の実施の形態と同じ構成要素には、同一の符号を付している。また、第１、第２の実施の形態と重複する説明は省略する。
図１１に示すように、蒸発容器２４は、容器本体３１と隔壁３６とによって形成される沸騰室４１の上面が中央から外周に向けて下がるような傾斜面７１を有する。これに伴ってフィン５１，５２も容器本体３１の中央から側面に向かって下がるように傾斜している。 (Third embodiment)
A third embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The same components as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals. Moreover, the description which overlaps with 1st, 2nd embodiment is abbreviate | omitted.
As shown in FIG. 11, the evaporation container 24 has an inclined surface 71 such that the upper surface of the boiling chamber 41 formed by the container body 31 and the partition wall 36 is lowered from the center toward the outer periphery. Accordingly, the fins 51 and 52 are also inclined so as to descend from the center of the container body 31 toward the side surfaces.

この蒸発容器２４では、沸騰室４１に導かれた冷媒の蒸気が上面部３１Ａやフィン５１，５２で液化した後、矢印ＡＲ８に液還流の一例を示すように、傾斜面７１に沿って流れる。傾斜面７１の傾斜によって、液状の冷媒が容器本体３１の側部３１Ｃに流れ易くなるので、冷媒の滴下が減少する。これによって、液化した冷媒をより確実に、かつ速やかに液溜まり４０に集めることができる。ここで、蒸気孔６０は、蒸気孔３９や蒸気孔６１でも良い。   In the evaporation container 24, the vapor of the refrigerant guided to the boiling chamber 41 is liquefied by the upper surface portion 31A and the fins 51 and 52, and then flows along the inclined surface 71 as shown by an arrow AR8 as an example of liquid reflux. The inclination of the inclined surface 71 makes it easier for the liquid refrigerant to flow to the side part 31C of the container body 31, so that dripping of the refrigerant is reduced. Thereby, the liquefied refrigerant can be collected in the liquid reservoir 40 more reliably and promptly. Here, the vapor hole 60 may be the vapor hole 39 or the vapor hole 61.

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。第１〜第３の実施の形態と同じ構成要素には、同一の符号を付している。また、第１〜第３の実施の形態と重複する説明は省略する。
図１２に一部拡大図を示すように、蒸発容器２４の容器本体３１は、底部３１Ｆに中央が突出するような凸部８１が形成されている。さらに凸部８１の上に多孔質部材８２が配置されている。多孔質部材８２は、下側が凸部８１の形状に倣った凹形状を有し、上面が平面になっている。さらに、多孔質部材８２の上には、隔壁８５が配置されている。 (Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The same components as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals. Moreover, the description which overlaps with the 1st-3rd embodiment is abbreviate | omitted.
As shown in a partially enlarged view in FIG. 12, the container body 31 of the evaporation container 24 is formed with a convex portion 81 whose center projects from the bottom portion 31 </ b> F. Further, a porous member 82 is disposed on the convex portion 81. The porous member 82 has a concave shape that follows the shape of the convex portion 81 on the lower side, and the upper surface is a flat surface. Further, a partition wall 85 is disposed on the porous member 82.

図１２と図１３に示すように、隔壁８５は、中央に円筒状の側壁部８６を有し、側壁部８６の上端からは、上壁部８７（傾斜部）が一体に延びている。上壁部８７は、側壁部８６の外径を拡げ、かつ外周が上向きに開くような円環形状に形成されている。上壁部８７の中央には、開口部８８が形成されている。開口部８８の大きさは、側壁部８６の内径の大きさに略等しい。   As shown in FIGS. 12 and 13, the partition wall 85 has a cylindrical side wall portion 86 at the center, and an upper wall portion 87 (inclined portion) extends integrally from the upper end of the side wall portion 86. The upper wall portion 87 is formed in an annular shape that expands the outer diameter of the side wall portion 86 and opens the outer periphery upward. An opening 88 is formed at the center of the upper wall portion 87. The size of the opening 88 is substantially equal to the size of the inner diameter of the side wall 86.

隔壁８５によって容器本体３１は、沸騰室９１と凝縮室９２とに区画される。沸騰室９１は、容器本体３１の側部３１Ｃの下側、底部３１Ｆ、隔壁８５で囲まれる領域から形成される。凝縮室９２は、沸騰室９１の上側の領域と、隔壁８５で囲まれた領域から形成される。凝縮室９２の上面には、複数のフィン９３が形成されている。フィン９３は、中心から放射状に延び、かつ沸騰室９１の上方には配置されていない。そして、隔壁８５の円筒形の側壁部８６に冷媒の液溜まり９６が形成されている。   The container body 31 is partitioned into a boiling chamber 91 and a condensing chamber 92 by the partition wall 85. The boiling chamber 91 is formed from a region surrounded by the lower side 31 </ b> C of the container body 31, the bottom 31 </ b> F, and the partition wall 85. The condensation chamber 92 is formed from a region above the boiling chamber 91 and a region surrounded by the partition wall 85. A plurality of fins 93 are formed on the upper surface of the condensation chamber 92. The fins 93 extend radially from the center and are not disposed above the boiling chamber 91. A coolant pool 96 is formed on the cylindrical side wall 86 of the partition wall 85.

発熱体からの熱が蒸発容器３１に伝達されると、底部３１Ｆが薄い外周部分の多孔質部材８２内の冷媒が液溜まり９６内の冷媒より加熱され易いことから蒸発し、矢印ＡＲ１１に示すような上昇気流（蒸気流）を形成する。冷媒の蒸気は、隔壁８５の上壁部８７の外周と、容器本体３１の側部３１Ｃとの間の隙間から矢印ＡＲ１２に液還流の一例を示すように凝縮室９２に流入し、凝縮室９２の上面部３１Ａ又はフィン９３で凝縮する。凝縮した冷媒は、隔壁８５の上壁部８７に主に滴下する。上壁部８７は、中央が下がっているので、矢印ＡＲ１３に液還流の一例を示すように、隔壁８５に滴下した冷媒の液滴が、中央の側壁部８６内に流れ込み、液溜まり９６を形成する。液溜まり９６内の冷媒は、容器本体３１の底部３１Ｆの傾斜によって沸騰室９１に流れ込むと共に、多孔質部材８２の毛細管現象によって吸い込まれる。   When the heat from the heating element is transmitted to the evaporation container 31, the refrigerant in the porous member 82 at the outer peripheral portion where the bottom 31F is thin evaporates because it is more easily heated than the refrigerant in the liquid reservoir 96, and as shown by the arrow AR11. A rising airflow (steam flow). The vapor of the refrigerant flows into the condensing chamber 92 from the gap between the outer periphery of the upper wall portion 87 of the partition wall 85 and the side portion 31C of the container body 31 as indicated by an arrow AR12 as an example of liquid recirculation. Is condensed by the upper surface portion 31 </ b> A or the fin 93. The condensed refrigerant is dripped mainly on the upper wall 87 of the partition wall 85. Since the center of the upper wall portion 87 is lowered, the liquid droplets of the refrigerant dropped on the partition wall 85 flow into the central side wall portion 86 to form a liquid pool 96 as shown by an example of the liquid reflux in the arrow AR13. To do. The refrigerant in the liquid reservoir 96 flows into the boiling chamber 91 due to the inclination of the bottom 31 </ b> F of the container body 31 and is sucked in by the capillary phenomenon of the porous member 82.

この冷却装置２０では、蒸発容器３１の外周に沸騰室９１を配置した構成において、第１の実施の形態と同様の効果が得られる。   In the cooling device 20, the same effect as that of the first embodiment can be obtained in the configuration in which the boiling chamber 91 is arranged on the outer periphery of the evaporation container 31.

（第５の実施の形態）
第５の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。第１〜第４の実施の形態と同じ構成要素には、同一の符号を付している。また、第１〜第４の実施の形態と重複する説明は省略する。
図１４の断面図に示すように、容器本体３１の底部３１Ｂには、凹部３３を有する。凹部３３は、粗面加工によって底部３１Ｂの内面の表面積が増大させられている。さらに、凹部３３上には、複数の柱１００が固定されており、柱１００の上に隔壁３６が配置されている。図１５に隔壁３６と柱１００の配置の一例を示すように、柱１００は、円柱形状を有し、所定の間隔で配置されている。隔壁３６は、柱１００に不図示の手段で固定されている。これによって凹部３３と柱１００と隔壁３６との間に空間が複数形成される。その各々の空間が、冷媒が通流可能な流路１０１になる。図１４に示すように、冷媒１０２は、底部３１Ｂを覆い、かつ沸騰室４１及び液溜まり４０が連続して満たされる量が注入されている。 (Fifth embodiment)
The fifth embodiment will be described in detail with reference to the drawings. The same components as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals. Moreover, the description which overlaps with 1st-4th embodiment is abbreviate | omitted.
As shown in the sectional view of FIG. 14, the bottom 31 </ b> B of the container body 31 has a recess 33. As for the recessed part 33, the surface area of the inner surface of the bottom part 31B is increased by the roughening process. Furthermore, a plurality of pillars 100 are fixed on the recesses 33, and the partition walls 36 are disposed on the pillars 100. As shown in FIG. 15 as an example of the arrangement of the partition walls 36 and the pillars 100, the pillars 100 have a cylindrical shape and are arranged at a predetermined interval. The partition wall 36 is fixed to the column 100 by means (not shown). As a result, a plurality of spaces are formed between the recesses 33, the pillars 100, and the partition walls 36. Each space becomes a flow path 101 through which the refrigerant can flow. As shown in FIG. 14, the refrigerant | coolant 102 is inject | poured the quantity which covers the bottom part 31B and the boiling chamber 41 and the liquid reservoir 40 are filled continuously.

発熱体からの熱は、容器本体３１の底部３１Ｂに伝達され、沸騰室４１内の冷媒１０２を主に加熱する。底部３１Ｂの上面は粗面加工されており、表面積が大きくなっているので、冷媒１０２が容易に沸騰して矢印ＡＲ１に示すような蒸気流を形成する。一方、凝縮室４２内で凝縮し、矢印ＡＲ３及び矢印ＡＲ４に示すように液溜まり４０に還流した液状の冷媒１０２は、矢印ＡＲ５に示すように流路１０１を通って沸騰室４１に導かれ、再び沸騰させられる。   Heat from the heating element is transmitted to the bottom 31B of the container main body 31, and mainly heats the refrigerant 102 in the boiling chamber 41. Since the upper surface of the bottom 31B is roughened and has a large surface area, the refrigerant 102 easily boils to form a vapor flow as shown by the arrow AR1. On the other hand, the liquid refrigerant 102 condensed in the condensing chamber 42 and refluxed to the liquid reservoir 40 as indicated by the arrows AR3 and AR4 is guided to the boiling chamber 41 through the flow path 101 as indicated by the arrow AR5. It is boiled again.

この実施の形態では、多孔質部材を有しない構成においても第１の実施の形態と同様の効果が得られる。同様に、第２〜第４の実施の形態においても多孔質部材を有しない構成にすることが可能である。ここで、柱１００の大きさや、形状、数、配置は、図１５に限定されない。また、隔壁３６の側壁部３７に柱１００を一体に形成しても良い。さらに、柱１００の代わりに、側壁部３７の一部を切り欠いて流路１０１を形成することも可能である。   In this embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained even in the configuration without the porous member. Similarly, in the second to fourth embodiments, it is possible to have a configuration without a porous member. Here, the size, shape, number, and arrangement of the pillars 100 are not limited to those shown in FIG. Further, the pillar 100 may be integrally formed on the side wall 37 of the partition wall 36. Furthermore, instead of the pillar 100, it is possible to cut out a part of the side wall portion 37 to form the channel 101.

ここで挙げた全ての例及び条件的表現は、発明者が技術促進に貢献した発明及び概念を読者が理解するのを助けるためのものであり、ここで具体的に挙げたそのような例及び条件に限定することなく解釈するものであり、また、明細書におけるそのような例の編成は本発明の優劣を示すこととは関係ない。本発明の実施形態を詳細に説明したが、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、それに対して種々の変更、置換及び変形を施すことができる。   All examples and conditional expressions given here are intended to help the reader understand the inventions and concepts that have contributed to the promotion of technology, and such examples and It is to be construed without being limited to the conditions, and the organization of such examples in the specification is not related to showing the superiority or inferiority of the present invention. While embodiments of the present invention have been described in detail, various changes, substitutions and variations can be made thereto without departing from the spirit and scope of the present invention.

以下に、前記の実施の形態の特徴を付記する。
（付記１） 電子装置の発熱体の上方に配置され、冷媒が封入された密閉容器と、前記密閉容器内に配置され、前記密閉容器を前記発熱体からの熱によって冷媒を蒸発させる沸騰室と、前記沸騰室の上方に配置され冷媒を熱交換によって凝縮させる凝縮室に区画し、前記密閉容器の内側の側面より外径が小さい側壁部と、前記側壁部から斜め上方に向かって環状に延び傾斜部を有する隔壁と、を含むことを特徴とする電子装置の冷却装置。
（付記２） 前記密閉容器の底部に配置され、冷媒が浸透可能で前記凝縮室から前記蒸発室に冷媒を供給する多孔質部材をさらに有することを特徴とする付記１に記載の電子装置の冷却装置。
（付記３） 前記隔壁の前記側壁部内に前記沸騰室が配置され、前記傾斜部は前記沸騰室を覆い、中央に前記沸騰室と前記凝縮室を連通させる孔が形成されていることを特徴とする付記１又は請求項２に記載の電子装置の冷却装置。
（付記４） 前記凝縮室は、前記沸騰室の上方及び外側に形成されていることを特徴とする付記１乃至付記３のいずれか一項に記載の電子装置の冷却装置。
（付記５） 前記側壁部の外周であって、前記発熱体の上方から外れた位置に前記凝縮室で凝縮した冷媒を一時的に保持する液溜まりが形成されていることを特徴とする付記１乃至付記４のいずれか一項に記載の電子装置の冷却装置。
（付記６） 前記孔は複数、かつ上部が外側に向けて傾斜していることを特徴とする付記１乃至付記５のいずれか一項に記載の電子装置の冷却装置。
（付記７） 前記凝縮室の上面部に複数のフィンを有し、前記複数のフィンは、前記凝縮室の中心から外側に向かって放射状に配置されていることを特徴とする付記１乃至付記６のいずれか一項に記載の電子装置の冷却装置。
（付記８） 前記凝縮室の上面は、前記凝縮室の中心から外周にかけて下がるように傾斜していることを特徴とする付記１乃至付記６のいずれか一項に記載の電子装置の冷却装置。
（付記９） 前記沸騰室の底面は、中央が凹となるように傾斜していることを特徴とする付記１乃至付記８のいずれか一項に記載の電子装置の冷却装置。
（付記１０）
付記１乃至付記９のいずれか一項に記載の電子装置の冷却装置と、前記発熱体と、前記発熱体を実装した基板と、を含むことを特徴とする電子装置。 The features of the above embodiment will be added below.
(Supplementary Note 1) A sealed container disposed above a heating element of an electronic device and enclosing a refrigerant, a boiling chamber disposed in the sealed container and evaporating the refrigerant by heat from the heating element; A condensing chamber which is disposed above the boiling chamber and condenses the refrigerant by heat exchange, and has a side wall portion whose outer diameter is smaller than the inner side surface of the hermetic container, and extends annularly from the side wall portion obliquely upward. An electronic device cooling device comprising: a partition wall having an inclined portion.
(Additional remark 2) Cooling of the electronic device of Additional remark 1 characterized by further including the porous member which is arrange | positioned at the bottom part of the said airtight container, and can permeate | transmit a refrigerant | coolant and supplies a refrigerant | coolant from the said condensation chamber to the said evaporation chamber. apparatus.
(Additional remark 3) The said boiling chamber is arrange | positioned in the said side wall part of the said partition, The said inclination part covers the said boiling chamber, and the hole which connects the said boiling chamber and the said condensation chamber is formed in the center, It is characterized by the above-mentioned. The cooling device for an electronic device according to claim 1 or 2, wherein:
(Additional remark 4) The said condensation chamber is formed in the upper direction and the outer side of the said boiling chamber, The cooling device of the electronic device as described in any one of Additional remark 1 thru | or Additional remark 3 characterized by the above-mentioned.
(Additional remark 5) The liquid reservoir which hold | maintains the refrigerant | coolant condensed in the said condensation chamber temporarily is formed in the outer periphery of the said side wall part, and the position remove | deviated from the upper direction of the said heat generating body. The cooling device of the electronic device as described in any one of thru | or appendix 4.
(Additional remark 6) The said apparatus is a cooling device of the electronic device as described in any one of additional remark 1 thru | or additional remark 5 characterized by the above-mentioned.
(Additional remark 7) It has several fins in the upper surface part of the said condensation chamber, The said several fin is radially arrange | positioned toward the outer side from the center of the said condensation chamber, The additional notes 1 thru | or 6 characterized by the above-mentioned. The cooling device of the electronic device as described in any one of these.
(Additional remark 8) The cooling device of the electronic device as described in any one of additional remark 1 thru | or additional remark 6 characterized by the upper surface of the said condensation chamber inclining so that it may go down from the center of the said condensation chamber to outer periphery.
(Supplementary Note 9) The electronic apparatus cooling device according to any one of Supplementary notes 1 to 8, wherein a bottom surface of the boiling chamber is inclined so that a center is concave.
(Appendix 10)
An electronic device comprising: the cooling device for an electronic device according to any one of Supplementary Notes 1 to 9, the heating element, and a substrate on which the heating element is mounted.

１ 電子装置
２ 第１の基板
５ 第２の基板
２０ 冷却装置
７ チップ（発熱体）
８ 電子部品（発熱体）
２４ 蒸発容器（密閉容器）
３５ 多孔質部材
３６，８５ 隔壁
３７，８６ 側壁部
３８，８７ 上壁部（傾斜部）
３９ 孔
４０ 液溜まり
４１，９１ 沸騰室
４２，９２ 凝縮室
５１，５２ フィン DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electronic device 2 1st board | substrate 5 2nd board | substrate 20 Cooling device 7 Chip (heating element)
8 Electronic parts (heating element)
24 Evaporation container (sealed container)
35 Porous member 36, 85 Partition 37, 86 Side wall 38, 87 Upper wall (inclined part)
39 hole 40 liquid reservoir 41, 91 boiling chamber 42, 92 condensing chamber 51, 52 fin

Claims (3)

電子装置の発熱体の上方に配置され、冷媒が封入された密閉容器と、
前記密閉容器内に配置され、前記密閉容器を前記発熱体からの熱によって冷媒を蒸発させる沸騰室と、前記沸騰室の上方及び外側に形成され冷媒を熱交換によって凝縮させる凝縮室に区画し、前記密閉容器の内側の側面より外径が小さい側壁部と、前記側壁部から斜め上方に向かって環状に延び傾斜部を有する隔壁と、
前記密閉容器の前記沸騰室及び前記凝縮室に延在する底部に配置され、冷媒が浸透可能で、前記凝縮室から前記沸騰室に冷媒を供給する多孔質部材と、
を含み、
前記側壁部の外周部の前記多孔質部材の上に、凝縮した冷媒を保持する液溜まりを形成していることを特徴とする電子装置の冷却装置。 An airtight container disposed above the heating element of the electronic device and enclosing a refrigerant;
The inside of the sealed container is divided into a boiling chamber that evaporates the refrigerant by heat from the heating element, and a condensation chamber that is formed above and outside the boiling chamber and condenses the refrigerant by heat exchange. A side wall portion having an outer diameter smaller than an inner side surface of the sealed container, and a partition wall having an inclined portion extending in an obliquely upward direction from the side wall portion,
A porous member that is disposed at the bottom of the hermetic container and extends to the boiling chamber and the condensing chamber, is capable of penetrating refrigerant, and supplies the refrigerant from the condensing chamber to the boiling chamber ;
Including
A cooling device for an electronic device, wherein a liquid reservoir for holding condensed refrigerant is formed on the porous member on the outer peripheral portion of the side wall portion . 前記隔壁の前記側壁部内に前記沸騰室が配置され、前記傾斜部は前記沸騰室を覆い、中央に前記沸騰室と前記凝縮室を連通させる孔が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の電子装置の冷却装置。   2. The boiling chamber is disposed in the side wall portion of the partition wall, the inclined portion covers the boiling chamber, and a hole for communicating the boiling chamber and the condensing chamber is formed in the center. A cooling device for an electronic device as described in 1. above. 前記沸騰室の底面は、中央が凹となるように傾斜していることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電子装置の冷却装置。
The bottom surface of the boiling chamber, a cooling device of an electronic device according to claim 1 or claim 2, characterized in that the central is inclined such that the concave.
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