JPH11204709A - 沸騰冷却装置 - Google Patents
沸騰冷却装置Info
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- JPH11204709A JPH11204709A JP10007983A JP798398A JPH11204709A JP H11204709 A JPH11204709 A JP H11204709A JP 10007983 A JP10007983 A JP 10007983A JP 798398 A JP798398 A JP 798398A JP H11204709 A JPH11204709 A JP H11204709A
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- passage
- plate
- cooling device
- radiator
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- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D15/00—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies
- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0233—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes the conduits having a particular shape, e.g. non-circular cross-section, annular
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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- F28D15/02—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes
- F28D15/0266—Heat-exchange apparatus with the intermediate heat-transfer medium in closed tubes passing into or through the conduit walls ; Heat-exchange apparatus employing intermediate heat-transfer medium or bodies in which the medium condenses and evaporates, e.g. heat pipes with separate evaporating and condensing chambers connected by at least one conduit; Loop-type heat pipes; with multiple or common evaporating or condensing chambers
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
- H01L23/34—Arrangements for cooling, heating, ventilating or temperature compensation ; Temperature sensing arrangements
- H01L23/42—Fillings or auxiliary members in containers or encapsulations selected or arranged to facilitate heating or cooling
- H01L23/427—Cooling by change of state, e.g. use of heat pipes
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
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- Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 冷媒槽より吹き上げられた液相冷媒が放熱器
の凝縮通路へ侵入することを抑制する効果を高めるこ
と。 【解決手段】 放熱器は、連結管の内部に形成される第
1の連通室と、各放熱管の一方の連通部同士によって形
成される流入通路との間に抑制板16を設けている。こ
の抑制板16は、連結管を構成するアッパプレート15
の一方の連接部16に多数の小孔16aを空けて形成さ
れている。これにより、発熱体の放熱量が大きい時に冷
媒室での沸騰が激しくなって冷媒室の液相冷媒の一部が
気泡と共に吹き上げられても、アッパプレート15の抑
制板16によって液相冷媒が塞き止められ、流入通路へ
の侵入が阻止される。これに対し、蒸気冷媒は、アッパ
プレート15の抑制板16に空けられた多数の小孔16
aを通って容易に流入通路へ流入することができる。
の凝縮通路へ侵入することを抑制する効果を高めるこ
と。 【解決手段】 放熱器は、連結管の内部に形成される第
1の連通室と、各放熱管の一方の連通部同士によって形
成される流入通路との間に抑制板16を設けている。こ
の抑制板16は、連結管を構成するアッパプレート15
の一方の連接部16に多数の小孔16aを空けて形成さ
れている。これにより、発熱体の放熱量が大きい時に冷
媒室での沸騰が激しくなって冷媒室の液相冷媒の一部が
気泡と共に吹き上げられても、アッパプレート15の抑
制板16によって液相冷媒が塞き止められ、流入通路へ
の侵入が阻止される。これに対し、蒸気冷媒は、アッパ
プレート15の抑制板16に空けられた多数の小孔16
aを通って容易に流入通路へ流入することができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、熱サイホン式の沸
騰冷却装置に関する。
騰冷却装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、冷媒の沸騰および凝縮作用の
繰り返しにより発熱体の熱を外部流体へ放出して発熱体
を冷却する沸騰冷却装置が知られている。この沸騰冷却
装置では、発熱体の放熱量が増大すると、冷媒槽内で気
化した蒸気冷媒(気泡)が吹き上げられるため、液相冷
媒の一部が蒸気冷媒と共に吹き上げられて放熱器内へ侵
入することがある。この場合、放熱器の凝縮通路内まで
液相冷媒が侵入すると、極端に放熱性能が低下するた
め、液相冷媒が凝縮通路へ侵入することを抑制する必要
がある。そこで、本出願人は、冷媒槽で気化した蒸気冷
媒が流入する放熱器の流入側通路に小口径部分を設けた
沸騰冷却装置を出願した(特願平9−6255参照)。
繰り返しにより発熱体の熱を外部流体へ放出して発熱体
を冷却する沸騰冷却装置が知られている。この沸騰冷却
装置では、発熱体の放熱量が増大すると、冷媒槽内で気
化した蒸気冷媒(気泡)が吹き上げられるため、液相冷
媒の一部が蒸気冷媒と共に吹き上げられて放熱器内へ侵
入することがある。この場合、放熱器の凝縮通路内まで
液相冷媒が侵入すると、極端に放熱性能が低下するた
め、液相冷媒が凝縮通路へ侵入することを抑制する必要
がある。そこで、本出願人は、冷媒槽で気化した蒸気冷
媒が流入する放熱器の流入側通路に小口径部分を設けた
沸騰冷却装置を出願した(特願平9−6255参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、先願の技術
では、発熱体の放熱量が更に大きくなって液相冷媒の吹
き上げが激しくなると、小口径部分だけでは液相冷媒の
侵入を抑制できない。その結果、放熱器の凝縮通路まで
液相冷媒が容易に侵入するため、放熱性能の低下を防止
できないという問題があった。本発明は、上記事情に基
づいて成されたもので、その目的は、冷媒槽より吹き上
げられた液相冷媒が放熱器の凝縮通路へ侵入することを
抑制する効果を高めることにある。
では、発熱体の放熱量が更に大きくなって液相冷媒の吹
き上げが激しくなると、小口径部分だけでは液相冷媒の
侵入を抑制できない。その結果、放熱器の凝縮通路まで
液相冷媒が容易に侵入するため、放熱性能の低下を防止
できないという問題があった。本発明は、上記事情に基
づいて成されたもので、その目的は、冷媒槽より吹き上
げられた液相冷媒が放熱器の凝縮通路へ侵入することを
抑制する効果を高めることにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】(請求項1の手段)冷媒
室から蒸気冷媒の流出に伴って吹き上げられる液相冷媒
が放熱器の凝縮通路へ流入することを抑制する抑制手段
は、放熱器の流入通路の通路断面積より小さい複数の小
孔が形成された板状部材から成り、冷媒室と凝縮通路と
の間に介在されている。これにより、冷媒室から蒸気冷
媒と共に吹き上げられた液相冷媒は、その殆どが抑制手
段(板状部材)に衝突して冷媒室へ戻されるため、吹き
上げられた液相冷媒が放熱器の凝縮通路へ侵入すること
を抑制できる。一方、冷媒室で気化した蒸気冷媒は、抑
制手段の各小孔を通って放熱器の凝縮通路へ流入するこ
とができる。
室から蒸気冷媒の流出に伴って吹き上げられる液相冷媒
が放熱器の凝縮通路へ流入することを抑制する抑制手段
は、放熱器の流入通路の通路断面積より小さい複数の小
孔が形成された板状部材から成り、冷媒室と凝縮通路と
の間に介在されている。これにより、冷媒室から蒸気冷
媒と共に吹き上げられた液相冷媒は、その殆どが抑制手
段(板状部材)に衝突して冷媒室へ戻されるため、吹き
上げられた液相冷媒が放熱器の凝縮通路へ侵入すること
を抑制できる。一方、冷媒室で気化した蒸気冷媒は、抑
制手段の各小孔を通って放熱器の凝縮通路へ流入するこ
とができる。
【0005】(請求項2の手段)板状部材は、放熱器の
放熱管を形成するプレートの一部である。この場合、抑
制手段を専用の部材によって形成する必要がなく、プレ
ートの一部を利用して容易に形成することができる。
放熱管を形成するプレートの一部である。この場合、抑
制手段を専用の部材によって形成する必要がなく、プレ
ートの一部を利用して容易に形成することができる。
【0006】(請求項3の手段)抑制手段は、複数枚の
板状部材から成り、その各板状部材が蒸気冷媒の流れ方
向に所定の間隔を隔てて配置されている。この場合、液
相冷媒を複数枚の板状部材によって塞き止めることがで
きるため、液相冷媒の侵入を抑制する効果をより向上で
きる。
板状部材から成り、その各板状部材が蒸気冷媒の流れ方
向に所定の間隔を隔てて配置されている。この場合、液
相冷媒を複数枚の板状部材によって塞き止めることがで
きるため、液相冷媒の侵入を抑制する効果をより向上で
きる。
【0007】(請求項4の手段)抑制手段は、複数枚の
板状部材から成り、その各板状部材が蒸気冷媒の流れ方
向に所定の間隔を隔てて略平行に配置され、且つ各板状
部材に形成された小孔の位置が相互にずれている。この
場合、液相冷媒が一枚目の板状部材の小孔を通過しても
2枚目の板状部材によって塞き止めることができる。
板状部材から成り、その各板状部材が蒸気冷媒の流れ方
向に所定の間隔を隔てて略平行に配置され、且つ各板状
部材に形成された小孔の位置が相互にずれている。この
場合、液相冷媒が一枚目の板状部材の小孔を通過しても
2枚目の板状部材によって塞き止めることができる。
【0008】(請求項5の手段)抑制手段は、冷媒室と
流入通路の入口との間に介在されている。この場合、流
入通路の手前で液相冷媒を塞き止めることができるた
め、抑制手段を流入通路内に設けた場合と比較して、液
相冷媒が凝縮通路内へ侵入する可能性を小さくできる。
流入通路の入口との間に介在されている。この場合、流
入通路の手前で液相冷媒を塞き止めることができるた
め、抑制手段を流入通路内に設けた場合と比較して、液
相冷媒が凝縮通路内へ侵入する可能性を小さくできる。
【0009】(請求項6の手段)抑制手段は、板状部材
に形成された小孔の総開口面積が流入通路の通路断面積
より大きく設定されている。この場合、冷媒室と流入通
路の入口との間に抑制手段を設けても、板状部材に形成
された小孔の総開口面積を流入通路の通路断面積より大
きくすることで、流路圧損の大きな増加を招くことな
く、液相冷媒が凝縮通路へ侵入することを抑制できる。
に形成された小孔の総開口面積が流入通路の通路断面積
より大きく設定されている。この場合、冷媒室と流入通
路の入口との間に抑制手段を設けても、板状部材に形成
された小孔の総開口面積を流入通路の通路断面積より大
きくすることで、流路圧損の大きな増加を招くことな
く、液相冷媒が凝縮通路へ侵入することを抑制できる。
【0010】(請求項7の手段)冷媒室から蒸気冷媒の
流出に伴って吹き上げられる液相冷媒が放熱器の凝縮通
路へ流入することを抑制する抑制手段は、液相冷媒の流
れを妨げる邪魔板によって形成され、この邪魔板が冷媒
室と凝縮通路との間に設けられている。これにより、冷
媒室から蒸気冷媒と共に吹き上げられた液相冷媒は、そ
の殆どが抑制手段(邪魔板)に衝突して冷媒室へ戻され
るため、吹き上げられた液相冷媒が放熱器の凝縮通路へ
侵入することを抑制できる。一方、冷媒室で気化した蒸
気冷媒は、邪魔板を避けて容易に放熱器の凝縮通路へ流
入することができる。
流出に伴って吹き上げられる液相冷媒が放熱器の凝縮通
路へ流入することを抑制する抑制手段は、液相冷媒の流
れを妨げる邪魔板によって形成され、この邪魔板が冷媒
室と凝縮通路との間に設けられている。これにより、冷
媒室から蒸気冷媒と共に吹き上げられた液相冷媒は、そ
の殆どが抑制手段(邪魔板)に衝突して冷媒室へ戻され
るため、吹き上げられた液相冷媒が放熱器の凝縮通路へ
侵入することを抑制できる。一方、冷媒室で気化した蒸
気冷媒は、邪魔板を避けて容易に放熱器の凝縮通路へ流
入することができる。
【0011】(請求項8の手段)邪魔板は、放熱器の放
熱管を形成するプレートに設けられたルーバである。こ
の場合、抑制手段を専用の部材によって形成する必要が
なく、プレートを利用して容易に形成することができ
る。
熱管を形成するプレートに設けられたルーバである。こ
の場合、抑制手段を専用の部材によって形成する必要が
なく、プレートを利用して容易に形成することができ
る。
【0012】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。 (第1実施例)図1(a)は沸騰冷却装置1の正面図、
(b)は側面図である。本実施例の沸騰冷却装置1は、
冷媒の沸騰および凝縮作用によって発熱体2を冷却する
もので、内部に液冷媒を貯留する冷媒槽3と、この冷媒
槽3の上部に組み付けられる放熱器4とを備える。発熱
体2は、例えば電気自動車や一般電力制御機器のインバ
ータ回路を構成するIGBTモジュールであり、冷媒槽
3の表面に螺子5により固定される。
づいて説明する。 (第1実施例)図1(a)は沸騰冷却装置1の正面図、
(b)は側面図である。本実施例の沸騰冷却装置1は、
冷媒の沸騰および凝縮作用によって発熱体2を冷却する
もので、内部に液冷媒を貯留する冷媒槽3と、この冷媒
槽3の上部に組み付けられる放熱器4とを備える。発熱
体2は、例えば電気自動車や一般電力制御機器のインバ
ータ回路を構成するIGBTモジュールであり、冷媒槽
3の表面に螺子5により固定される。
【0013】冷媒槽3は、押し出し成形によって得られ
る中空状の押出材6(例えばアルミニウム製)と、この
押出材6の下端部に被せられるキャップ7とから成り、
内部に冷媒室8と液戻り通路9が形成されている。冷媒
室8は、冷媒槽3の略中央部に設けられた第1支柱部3
aと、冷媒槽3の両側寄りに設けられた第2支柱部3b
および第3支柱部3cとの間に形成され、それぞれ複数
の仕切り壁3dによって複数の通路に区画されている。
液戻り通路9は、放熱器4で液化した凝縮液が流入する
通路で、第2支柱部3bの外側に形成されている。な
お、第1支柱部3a、第2支柱部3b、および第3支柱
部3cには、発熱体2を固定する螺子5を締め付けるた
めの螺子孔(図示しない)が形成されている。キャップ
7は、例えば押出材6と同じアルミニウム製で、ろう付
け等により押出材6の下端部に接合されて押出材6の下
端面を閉じている。但し、キャップ7と押出材6の下端
面との間には、冷媒室8と液戻り通路9とを連通する連
通路10が形成されている。
る中空状の押出材6(例えばアルミニウム製)と、この
押出材6の下端部に被せられるキャップ7とから成り、
内部に冷媒室8と液戻り通路9が形成されている。冷媒
室8は、冷媒槽3の略中央部に設けられた第1支柱部3
aと、冷媒槽3の両側寄りに設けられた第2支柱部3b
および第3支柱部3cとの間に形成され、それぞれ複数
の仕切り壁3dによって複数の通路に区画されている。
液戻り通路9は、放熱器4で液化した凝縮液が流入する
通路で、第2支柱部3bの外側に形成されている。な
お、第1支柱部3a、第2支柱部3b、および第3支柱
部3cには、発熱体2を固定する螺子5を締め付けるた
めの螺子孔(図示しない)が形成されている。キャップ
7は、例えば押出材6と同じアルミニウム製で、ろう付
け等により押出材6の下端部に接合されて押出材6の下
端面を閉じている。但し、キャップ7と押出材6の下端
面との間には、冷媒室8と液戻り通路9とを連通する連
通路10が形成されている。
【0014】放熱器4は、所謂ドロンカップタイプの熱
交換器で、連結管11、複数の放熱管12、及び放熱フ
ィン13より成り、水平送風に対応して構成されてい
る。連結管11は、冷媒槽3と放熱管12とを連結する
もので、例えばアルミニウム製のロアタンク14とアッ
パプレート15を互いの周縁部を接合して中空状に形成
されている。ロアタンク14は、深皿状に成形されて中
央部に長孔が空けられ、その長孔に冷媒槽3の上端部が
差し込まれている。アッパプレート15は、図2に示す
ように細長く形成されて、その両端部に円形の連接部1
6、17が設けられている。また、一方の連接部16に
は多数の小孔16aが空けられ(以下、小孔16aが空
けられた一方の連接部16を抑制板16と呼ぶ)、他方
の連接部17には円形の連通孔17aが空けられてい
る。連結管11の内部は、仕切り板18によって冷媒槽
3の冷媒室8と連通する第1の連通室19と、冷媒槽3
の液戻り通路9と連通する第2の連通室20とに仕切ら
れている。
交換器で、連結管11、複数の放熱管12、及び放熱フ
ィン13より成り、水平送風に対応して構成されてい
る。連結管11は、冷媒槽3と放熱管12とを連結する
もので、例えばアルミニウム製のロアタンク14とアッ
パプレート15を互いの周縁部を接合して中空状に形成
されている。ロアタンク14は、深皿状に成形されて中
央部に長孔が空けられ、その長孔に冷媒槽3の上端部が
差し込まれている。アッパプレート15は、図2に示す
ように細長く形成されて、その両端部に円形の連接部1
6、17が設けられている。また、一方の連接部16に
は多数の小孔16aが空けられ(以下、小孔16aが空
けられた一方の連接部16を抑制板16と呼ぶ)、他方
の連接部17には円形の連通孔17aが空けられてい
る。連結管11の内部は、仕切り板18によって冷媒槽
3の冷媒室8と連通する第1の連通室19と、冷媒槽3
の液戻り通路9と連通する第2の連通室20とに仕切ら
れている。
【0015】放熱管12は、例えばアルミニウム製の2
枚の成形プレート21を互いの周縁部を接合して偏平な
中空状に形成されている。2枚の成形プレート21は、
図3に示すように、連結管11のアッパプレート15と
略同形状に成形され、長手方向の両端部にそれぞれ円形
の連接部22、23が設けられている。また、一方の連
接部22に円形の連通孔22aが空けられ、他方の連接
部23にも円形の連通孔23aが空けられている。な
お、最上部の放熱管12を形成する上側の成形プレート
21は、連接部22、23に連通孔22a、23aが空
けられていないことは言うまでもない。あるいは、他の
成形プレート21と同様に連接部22、23に連通孔2
2a、23aを空けた成形プレート21を使用して、そ
の連通孔22a、23aを別部材で塞いでも良い。
枚の成形プレート21を互いの周縁部を接合して偏平な
中空状に形成されている。2枚の成形プレート21は、
図3に示すように、連結管11のアッパプレート15と
略同形状に成形され、長手方向の両端部にそれぞれ円形
の連接部22、23が設けられている。また、一方の連
接部22に円形の連通孔22aが空けられ、他方の連接
部23にも円形の連通孔23aが空けられている。な
お、最上部の放熱管12を形成する上側の成形プレート
21は、連接部22、23に連通孔22a、23aが空
けられていないことは言うまでもない。あるいは、他の
成形プレート21と同様に連接部22、23に連通孔2
2a、23aを空けた成形プレート21を使用して、そ
の連通孔22a、23aを別部材で塞いでも良い。
【0016】この放熱管12は、一方の連接部22と他
方の連接部23との間が偏平な凝縮通路24として形成
され、他の放熱管12と互いの連接部22、23同士を
重ね合わせて上下方向に積層されている。これにより、
積層された各放熱管12は、互いの連接部22、23に
空けられた連通孔22a、23aを通じて連通してい
る。なお、以下の説明において、積層方向に連通する一
方の連接部22同士によって形成される内部空間を流入
通路25と呼び、他方の連接部23同士によって形成さ
れる内部空間を流出通路26と呼ぶ。また、流入通路2
5は、アッパプレート15の抑制板16に空けられた多
数の小孔16aを通じて連結管11の第1の連通室19
と連通し、流出通路26は、アッパプレート15の他方
の連接部17に空けられた連通孔17aを通じて連結管
11の第2の連通室20と連通している。
方の連接部23との間が偏平な凝縮通路24として形成
され、他の放熱管12と互いの連接部22、23同士を
重ね合わせて上下方向に積層されている。これにより、
積層された各放熱管12は、互いの連接部22、23に
空けられた連通孔22a、23aを通じて連通してい
る。なお、以下の説明において、積層方向に連通する一
方の連接部22同士によって形成される内部空間を流入
通路25と呼び、他方の連接部23同士によって形成さ
れる内部空間を流出通路26と呼ぶ。また、流入通路2
5は、アッパプレート15の抑制板16に空けられた多
数の小孔16aを通じて連結管11の第1の連通室19
と連通し、流出通路26は、アッパプレート15の他方
の連接部17に空けられた連通孔17aを通じて連結管
11の第2の連通室20と連通している。
【0017】放熱フィン13は、熱伝導性に優れる薄い
金属板(例えばアルミニウム板)を交互に折り曲げて波
状に成形されたコルゲートフィンであり、連結管11と
放熱管12との間、および積層された各放熱管12の間
に介在され、各プレート15、21の表面にろう付け等
により接合されている。
金属板(例えばアルミニウム板)を交互に折り曲げて波
状に成形されたコルゲートフィンであり、連結管11と
放熱管12との間、および積層された各放熱管12の間
に介在され、各プレート15、21の表面にろう付け等
により接合されている。
【0018】次に、本実施例の作用を説明する。発熱体
2から発生した熱が冷媒槽3の壁面を通じて冷媒室8に
貯留されている液冷媒に伝達されて液冷媒が沸騰する。
沸騰した冷媒は、気泡となって冷媒室8(各通路)を上
昇し、冷媒室8を流出した後、連結管11の第1の連通
室19を通って流入通路25へ流入する。ここで、発熱
体2の放熱量が大きいと、冷媒室8での沸騰が激しくな
って冷媒室8より気泡が吹き上げられるため、冷媒室8
の液相冷媒の一部が気泡と共に吹き上げられて放熱器4
内へ侵入することがある。この時、連結管11の第1の
連通室19まで吹き上げられた液相冷媒は、アッパプレ
ート15の抑制板16によって塞き止められ、流入通路
25への侵入が阻止される。これに対し、蒸気冷媒は、
アッパプレート15の抑制板16に空けられた多数の小
孔16aを通って容易に流入通路25へ流入することが
できる。
2から発生した熱が冷媒槽3の壁面を通じて冷媒室8に
貯留されている液冷媒に伝達されて液冷媒が沸騰する。
沸騰した冷媒は、気泡となって冷媒室8(各通路)を上
昇し、冷媒室8を流出した後、連結管11の第1の連通
室19を通って流入通路25へ流入する。ここで、発熱
体2の放熱量が大きいと、冷媒室8での沸騰が激しくな
って冷媒室8より気泡が吹き上げられるため、冷媒室8
の液相冷媒の一部が気泡と共に吹き上げられて放熱器4
内へ侵入することがある。この時、連結管11の第1の
連通室19まで吹き上げられた液相冷媒は、アッパプレ
ート15の抑制板16によって塞き止められ、流入通路
25への侵入が阻止される。これに対し、蒸気冷媒は、
アッパプレート15の抑制板16に空けられた多数の小
孔16aを通って容易に流入通路25へ流入することが
できる。
【0019】流入通路25へ流入した蒸気冷媒は、流入
通路25から各凝縮通路24へ分配されて凝縮通路24
を流れる際に外気との熱交換によって冷却され、潜熱を
放出して凝縮通路24の壁面に凝縮する。凝縮して液滴
となった凝縮液は、凝縮通路24を流れて流出通路26
から連結管11の第2の連通室20を通って冷媒槽3の
液戻り通路9へ滴下する。液戻り通路9の液冷媒は、キ
ャップ7内部の連通路10を通って再び冷媒室8に供給
される。一方、蒸気冷媒が凝縮する際に放出された潜熱
は、各放熱管12の壁面から放熱フィン13へ伝達され
て、各放熱管12の間を通過する送風空気に放出され
る。以上のように、冷媒の沸騰と凝縮の繰り返しによ
り、発熱体2から発生した熱が順次外気へ放出されて、
発熱体2の温度上昇が抑制される。
通路25から各凝縮通路24へ分配されて凝縮通路24
を流れる際に外気との熱交換によって冷却され、潜熱を
放出して凝縮通路24の壁面に凝縮する。凝縮して液滴
となった凝縮液は、凝縮通路24を流れて流出通路26
から連結管11の第2の連通室20を通って冷媒槽3の
液戻り通路9へ滴下する。液戻り通路9の液冷媒は、キ
ャップ7内部の連通路10を通って再び冷媒室8に供給
される。一方、蒸気冷媒が凝縮する際に放出された潜熱
は、各放熱管12の壁面から放熱フィン13へ伝達され
て、各放熱管12の間を通過する送風空気に放出され
る。以上のように、冷媒の沸騰と凝縮の繰り返しによ
り、発熱体2から発生した熱が順次外気へ放出されて、
発熱体2の温度上昇が抑制される。
【0020】(第1実施例の効果)本実施例では、連結
管11の第1の連通室19と流入通路25との間に抑制
板16を設けているため、冷媒室8から気泡と共に吹き
上げられた液相冷媒は、その殆どがアッパプレート15
の抑制板16に衝突して冷媒室8へ戻され、吹き上げら
れた液相冷媒が流入通路25へ侵入することを抑制でき
る。その結果、放熱器4の凝縮通路24まで液相冷媒が
侵入することはなく、凝縮通路24の液詰まりによる放
熱性能の低下を防止できる。特に、本実施例の放熱器4
は、水平送風に対応して構成されているため、凝縮通路
24の高さが低く形成されている。その結果、凝縮通路
24まで液相冷媒が侵入すると、液詰まりを生じ易く、
放熱性能の低下を招いてしまう。従って、凝縮通路24
への液相冷媒の侵入を阻止できるメリットは大きいと言
える。
管11の第1の連通室19と流入通路25との間に抑制
板16を設けているため、冷媒室8から気泡と共に吹き
上げられた液相冷媒は、その殆どがアッパプレート15
の抑制板16に衝突して冷媒室8へ戻され、吹き上げら
れた液相冷媒が流入通路25へ侵入することを抑制でき
る。その結果、放熱器4の凝縮通路24まで液相冷媒が
侵入することはなく、凝縮通路24の液詰まりによる放
熱性能の低下を防止できる。特に、本実施例の放熱器4
は、水平送風に対応して構成されているため、凝縮通路
24の高さが低く形成されている。その結果、凝縮通路
24まで液相冷媒が侵入すると、液詰まりを生じ易く、
放熱性能の低下を招いてしまう。従って、凝縮通路24
への液相冷媒の侵入を阻止できるメリットは大きいと言
える。
【0021】(第2実施例)図4(a)はアッパプレー
ト15の平面図、(b)は(a)のA−O−A断面図で
ある。本実施例は、アッパプレート15の一方の連接部
16にスリット状の開口部27を形成し、その開口部2
7にルーバ28を設けた一例を示すものである。ルーバ
28は、図4(b)に示すように、アッパプレート15
の内側(第1の連通室19側)へ向けて切り起こされて
いる。本実施例では、冷媒室8より吹き上げられた液相
冷媒をルーバ28で塞き止めることができるため、第1
実施例と同様に、凝縮通路24への液相冷媒の侵入を阻
止でき、放熱性能の低下を防止できる。また、本実施例
では、第1実施例に示した小孔16aと比べて、開口部
27の開口面積をより大きく確保することができるた
め、流路圧損の大きな増加を招くことがない。なお、ル
ーバ28は、図5に示すように、アッパプレート15の
外側(流入通路25側)へ向けて切り起こしても良い。
ト15の平面図、(b)は(a)のA−O−A断面図で
ある。本実施例は、アッパプレート15の一方の連接部
16にスリット状の開口部27を形成し、その開口部2
7にルーバ28を設けた一例を示すものである。ルーバ
28は、図4(b)に示すように、アッパプレート15
の内側(第1の連通室19側)へ向けて切り起こされて
いる。本実施例では、冷媒室8より吹き上げられた液相
冷媒をルーバ28で塞き止めることができるため、第1
実施例と同様に、凝縮通路24への液相冷媒の侵入を阻
止でき、放熱性能の低下を防止できる。また、本実施例
では、第1実施例に示した小孔16aと比べて、開口部
27の開口面積をより大きく確保することができるた
め、流路圧損の大きな増加を招くことがない。なお、ル
ーバ28は、図5に示すように、アッパプレート15の
外側(流入通路25側)へ向けて切り起こしても良い。
【0022】(第3実施例)図6(a)は沸騰冷却装置
1の正面図、(b)は側面図である。本実施例は、連結
管11の第1の連通室19に液相冷媒の侵入を抑制する
抑制板29を設けた一例である。抑制板29は、冷媒槽
3の第3支柱部3cの上部に配されて、第1の連通室1
9を冷媒室8側と流入通路25側とに区画している。な
お、抑制板29には、図7に示すように、表面に多数の
小孔29aが空けられている。また、連結管11のアッ
パプレート15は、一方の連接部16にも他方の連接部
17と同様に円形の連通孔が空けられている。本実施例
では、冷媒室8から吹き上げられた液相冷媒を抑制板2
9によって塞き止めることができ、凝縮通路24への侵
入を阻止して放熱性能の低下を防止できる。また、連結
管11は、その内容積が大きいため、第1の連通室19
に抑制板29を配置することで、抑制板29に空ける小
孔29aの総開口面積を第1実施例の場合と比較して大
きく設定することができる。その結果、流入通路25へ
の最小通過断面積を小さくすることなく、即ち流路圧損
の大きな増大を招くことなく、凝縮通路24への液相冷
媒の侵入を抑制できる。
1の正面図、(b)は側面図である。本実施例は、連結
管11の第1の連通室19に液相冷媒の侵入を抑制する
抑制板29を設けた一例である。抑制板29は、冷媒槽
3の第3支柱部3cの上部に配されて、第1の連通室1
9を冷媒室8側と流入通路25側とに区画している。な
お、抑制板29には、図7に示すように、表面に多数の
小孔29aが空けられている。また、連結管11のアッ
パプレート15は、一方の連接部16にも他方の連接部
17と同様に円形の連通孔が空けられている。本実施例
では、冷媒室8から吹き上げられた液相冷媒を抑制板2
9によって塞き止めることができ、凝縮通路24への侵
入を阻止して放熱性能の低下を防止できる。また、連結
管11は、その内容積が大きいため、第1の連通室19
に抑制板29を配置することで、抑制板29に空ける小
孔29aの総開口面積を第1実施例の場合と比較して大
きく設定することができる。その結果、流入通路25へ
の最小通過断面積を小さくすることなく、即ち流路圧損
の大きな増大を招くことなく、凝縮通路24への液相冷
媒の侵入を抑制できる。
【0023】(第4実施例)図8は沸騰冷却装置1の正
面図である。本実施例は、液相冷媒の侵入を抑制するた
めの抑制板を複数枚配置した一例である。第1の抑制板
16は、第1実施例と同様にアッパプレート15の一方
の連接部16に多数の小孔16aを空けて構成され、第
2の抑制板31は、第1の抑制板16との間に所定の隙
間を確保して配置され、その表面には多数の小孔31a
(図9参照)が空けられている。但し、第1の抑制板1
6と第2の抑制板31は、図9に示すように、互いの小
孔16a、31aの位置がずれて設けられている。これ
により、冷媒室8から吹き上げられた液相冷媒が第2の
抑制板31の小孔31aを通過しても、第1の抑制板1
6によって液相冷媒を塞き止めることができる。なお、
第2の抑制板31は、放熱管12を形成する成形プレー
ト21の一方の連接部22に連通孔22aの代わりに多
数の小孔31aを空けて構成することもできる。但し、
第1の抑制板16と第2の抑制板31との間に蒸気冷媒
が通過できる隙間を確保して配置する必要がある。従っ
て、例えば連結管11の直ぐ上部に重ねられる最下部の
放熱管12の上側の成形プレート21に第2の抑制板3
1を設けることができる。なお、本実施例の場合、第3
実施例に示した抑制板29(連結管11の第1の連通室
19に配されている)を用いることもできる。この場
合、より確実に液相冷媒の侵入を抑制することができ
る。
面図である。本実施例は、液相冷媒の侵入を抑制するた
めの抑制板を複数枚配置した一例である。第1の抑制板
16は、第1実施例と同様にアッパプレート15の一方
の連接部16に多数の小孔16aを空けて構成され、第
2の抑制板31は、第1の抑制板16との間に所定の隙
間を確保して配置され、その表面には多数の小孔31a
(図9参照)が空けられている。但し、第1の抑制板1
6と第2の抑制板31は、図9に示すように、互いの小
孔16a、31aの位置がずれて設けられている。これ
により、冷媒室8から吹き上げられた液相冷媒が第2の
抑制板31の小孔31aを通過しても、第1の抑制板1
6によって液相冷媒を塞き止めることができる。なお、
第2の抑制板31は、放熱管12を形成する成形プレー
ト21の一方の連接部22に連通孔22aの代わりに多
数の小孔31aを空けて構成することもできる。但し、
第1の抑制板16と第2の抑制板31との間に蒸気冷媒
が通過できる隙間を確保して配置する必要がある。従っ
て、例えば連結管11の直ぐ上部に重ねられる最下部の
放熱管12の上側の成形プレート21に第2の抑制板3
1を設けることができる。なお、本実施例の場合、第3
実施例に示した抑制板29(連結管11の第1の連通室
19に配されている)を用いることもできる。この場
合、より確実に液相冷媒の侵入を抑制することができ
る。
【0024】(第5実施例)図10(a)は沸騰冷却装
置1の正面図、(b)は側面図である。本実施例は、冷
媒室8の上端面に抑制板32を配置した一例である。抑
制板32は、図11に示すように、冷媒室8の各通路に
対応する箇所にそれぞれ多数の小孔32aが空けられて
いる。本実施例では、液相冷媒の吹き上げを抑制板32
によって抑えることができるため、凝縮通路24への液
相冷媒の侵入を抑制できる。また、本実施例の抑制板3
2を他の実施例の抑制板と併用しても良い。
置1の正面図、(b)は側面図である。本実施例は、冷
媒室8の上端面に抑制板32を配置した一例である。抑
制板32は、図11に示すように、冷媒室8の各通路に
対応する箇所にそれぞれ多数の小孔32aが空けられて
いる。本実施例では、液相冷媒の吹き上げを抑制板32
によって抑えることができるため、凝縮通路24への液
相冷媒の侵入を抑制できる。また、本実施例の抑制板3
2を他の実施例の抑制板と併用しても良い。
【0025】(第6実施例)図12は沸騰冷却装置1の
正面図、図13は側面図である。本実施例は、放熱器4
を垂直送風に対応して構成した一例である。放熱器4
は、図13に示すように、冷媒槽3の上部に組み付けら
れる連結管33と、この連結管33の左右両側に各々水
平方向に積層される複数の放熱管34と、連結管33と
放熱管34との間、および各放熱管34の間に介在され
る放熱フィン35より構成されている。なお、放熱器4
の基本的な構成は第1実施例に示した水平送風タイプの
放熱器4と略同じであるため、説明は省略する。本実施
例の場合、図14に示すように、連結管33を形成する
2枚の成形プレート36にそれぞれ抑制板37を設ける
ことで、第1実施例と同様の効果を得ることができる。
なお、抑制板37には多数の小孔37aが空けられてい
ることは言うまでもない。また、小孔37aの代わりに
第2実施例で説明したルーバ付きのスリット状開口部を
形成しても良い。
正面図、図13は側面図である。本実施例は、放熱器4
を垂直送風に対応して構成した一例である。放熱器4
は、図13に示すように、冷媒槽3の上部に組み付けら
れる連結管33と、この連結管33の左右両側に各々水
平方向に積層される複数の放熱管34と、連結管33と
放熱管34との間、および各放熱管34の間に介在され
る放熱フィン35より構成されている。なお、放熱器4
の基本的な構成は第1実施例に示した水平送風タイプの
放熱器4と略同じであるため、説明は省略する。本実施
例の場合、図14に示すように、連結管33を形成する
2枚の成形プレート36にそれぞれ抑制板37を設ける
ことで、第1実施例と同様の効果を得ることができる。
なお、抑制板37には多数の小孔37aが空けられてい
ることは言うまでもない。また、小孔37aの代わりに
第2実施例で説明したルーバ付きのスリット状開口部を
形成しても良い。
【図1】(a)は沸騰冷却装置の正面図、(b)は側面
図である(第1実施例)。
図である(第1実施例)。
【図2】(a)はアッパプレートの平面図、(b)は
(a)のA−O−A断面図である(第1実施例)。
(a)のA−O−A断面図である(第1実施例)。
【図3】(a)は成形プレートの平面図、(b)は
(a)のB−O−B断面図である(第1実施例)。
(a)のB−O−B断面図である(第1実施例)。
【図4】(a)はアッパプレートの平面図、(b)は
(a)のA−O−A断面図である(第2実施例)。
(a)のA−O−A断面図である(第2実施例)。
【図5】(a)はアッパプレートの平面図、(b)は
(a)のA−O−A断面図である(第2実施例)。
(a)のA−O−A断面図である(第2実施例)。
【図6】(a)は沸騰冷却装置の正面図、(b)は側面
図である(第3実施例)。
図である(第3実施例)。
【図7】抑制板の平面図である(第3実施例)。
【図8】沸騰冷却装置の正面図である(第4実施例)。
【図9】2枚の抑制板を重ね合わせた状態の平面図であ
る(第4実施例)。
る(第4実施例)。
【図10】(a)は沸騰冷却装置の正面図、(b)は側
面図である(第5実施例)。
面図である(第5実施例)。
【図11】抑制板の平面図である(第5実施例)。
【図12】沸騰冷却装置の正面図である(第6実施
例)。
例)。
【図13】沸騰冷却装置の側面図である(第6実施
例)。
例)。
【図14】(a)は成形プレートの平面図、(b)は成
形プレートの側面図である(第6実施例)。
形プレートの側面図である(第6実施例)。
1 沸騰冷却装置 2 発熱体 3 冷媒槽 4 放熱器 8 冷媒室 12 放熱管 16 抑制板(抑制手段/第1実施例) 16a 小孔(第1実施例) 21 成形プレート(第1実施例/プレート) 24 凝縮通路 25 流入通路 28 ルーバ(邪魔板) 29 抑制板(抑制手段/第3実施例) 29a 小孔(第3実施例) 31 抑制板(抑制手段/第4実施例) 31a 小孔(第4実施例) 32 抑制板(抑制手段/第5実施例) 32a 小孔(第5実施例) 36 成形プレート(第6実施例/プレート) 37 抑制板(抑制手段/第6実施例) 37a 小孔(第6実施例)
Claims (8)
- 【請求項1】表面に発熱体が取り付けられ、内部に液冷
媒を貯留する冷媒室が形成された冷媒槽と、 前記冷媒室で前記発熱体の熱を受けて気化した蒸気冷媒
が流入する流入通路、及びこの流入通路に連通する凝縮
通路を有し、この凝縮通路を流れる蒸気冷媒を外部流体
との熱交換によって凝縮液化させる放熱器と、 前記冷媒室から蒸気冷媒の流出に伴って吹き上げられる
液相冷媒が前記凝縮通路へ流入することを抑制する抑制
手段とを備え、 この抑制手段は、前記流入通路の通路断面積より小さい
複数の小孔が形成された板状部材から成り、前記冷媒室
と前記凝縮通路との間に介在されていることを特徴とす
る沸騰冷却装置。 - 【請求項2】前記放熱器は、2枚のプレートを接合して
中空状に形成された放熱管を複数積層して構成され、 前記板状部材は、前記放熱管を形成する前記プレートの
一部であることを特徴とする請求項1に記載した沸騰冷
却装置。 - 【請求項3】前記抑制手段は、複数枚の前記板状部材か
ら成り、その各板状部材が蒸気冷媒の流れ方向に所定の
間隔を隔てて配置されていることを特徴とする請求項1
または2に記載した沸騰冷却装置。 - 【請求項4】前記抑制手段は、複数枚の前記板状部材か
ら成り、その各板状部材が蒸気冷媒の流れ方向に所定の
間隔を隔てて略平行に配置され、且つ各板状部材に形成
された前記小孔の位置が相互にずれていることを特徴と
する請求項1〜3に記載した何れかの沸騰冷却装置。 - 【請求項5】前記抑制手段は、前記冷媒室と前記流入通
路の入口との間に介在されていることを特徴とする請求
項1に記載した沸騰冷却装置。 - 【請求項6】前記抑制手段は、前記板状部材に形成され
た前記小孔の総開口面積が前記流入通路の通路断面積よ
り大きく設定されていることを特徴とする請求項5に記
載した沸騰冷却装置。 - 【請求項7】表面に発熱体が取り付けられ、内部に液冷
媒を貯留する冷媒室が形成された冷媒槽と、 前記冷媒室で前記発熱体の熱を受けて気化した蒸気冷媒
が流入する流入通路、及びこの流入通路に連通する凝縮
通路を有し、この凝縮通路を流れる蒸気冷媒を外部流体
との熱交換によって凝縮液化させる放熱器と、 前記冷媒室から蒸気冷媒の流出に伴って吹き上げられる
液相冷媒が前記凝縮通路へ流入することを抑制する抑制
手段とを備え、 この抑制手段は、前記液相冷媒の流れを妨げる邪魔板に
よって形成され、この邪魔板が前記冷媒室と前記凝縮通
路との間に設けられていることを特徴とする沸騰冷却装
置。 - 【請求項8】前記放熱器は、2枚のプレートを接合して
中空状に形成された放熱管を複数積層して構成され、 前記邪魔板は、前記放熱管を形成する前記プレートに設
けられたルーバであることを特徴とする請求項7に記載
した沸騰冷却装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10007983A JPH11204709A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 沸騰冷却装置 |
US09/209,391 US6102109A (en) | 1998-01-19 | 1998-12-10 | Cooling device boiling and condensing refrigerant |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10007983A JPH11204709A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 沸騰冷却装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11204709A true JPH11204709A (ja) | 1999-07-30 |
Family
ID=11680681
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10007983A Pending JPH11204709A (ja) | 1998-01-19 | 1998-01-19 | 沸騰冷却装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US6102109A (ja) |
JP (1) | JPH11204709A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002231866A (ja) * | 2001-02-01 | 2002-08-16 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | サーモサイフォン式冷却器とその製造方法 |
CN103036394A (zh) * | 2011-09-29 | 2013-04-10 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 一种用于中高压变频器的散热装置 |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
BR0115383A (pt) * | 2000-11-03 | 2003-09-02 | Smc Electrical Products Inc | Microacionador |
US9279626B2 (en) | 2012-01-23 | 2016-03-08 | Honeywell International Inc. | Plate-fin heat exchanger with a porous blocker bar |
TWI718485B (zh) * | 2019-02-27 | 2021-02-11 | 雙鴻科技股份有限公司 | 熱交換裝置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4705102A (en) * | 1985-12-13 | 1987-11-10 | Fuji Electric Company, Ltd. | Boiling refrigerant-type cooling system |
SU1427435A1 (ru) * | 1986-11-14 | 1988-09-30 | Мордовский государственный университет им.Н.П.Огарева | Силовой полупроводниковый прибор |
JPH1098142A (ja) * | 1996-03-14 | 1998-04-14 | Denso Corp | 沸騰冷却装置 |
JP3487382B2 (ja) * | 1994-12-28 | 2004-01-19 | 株式会社デンソー | 沸騰冷却装置 |
FR2746177B1 (fr) * | 1996-03-14 | 2000-04-07 | Dispositif de refroidissement utilisant un refrigerant en ebullition et se condensant |
-
1998
- 1998-01-19 JP JP10007983A patent/JPH11204709A/ja active Pending
- 1998-12-10 US US09/209,391 patent/US6102109A/en not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002231866A (ja) * | 2001-02-01 | 2002-08-16 | Sumitomo Precision Prod Co Ltd | サーモサイフォン式冷却器とその製造方法 |
JP4481512B2 (ja) * | 2001-02-01 | 2010-06-16 | 住友精密工業株式会社 | サーモサイフォン式冷却器とその製造方法 |
CN103036394A (zh) * | 2011-09-29 | 2013-04-10 | 台达电子企业管理(上海)有限公司 | 一种用于中高压变频器的散热装置 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
US6102109A (en) | 2000-08-15 |
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