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JP2003258174A - Ebullient cooler - Google Patents

Ebullient cooler

Info

Publication number
JP2003258174A
JP2003258174A JP2002056758A JP2002056758A JP2003258174A JP 2003258174 A JP2003258174 A JP 2003258174A JP 2002056758 A JP2002056758 A JP 2002056758A JP 2002056758 A JP2002056758 A JP 2002056758A JP 2003258174 A JP2003258174 A JP 2003258174A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refrigerant
boiling
heating element
internal volume
center
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2002056758A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuki Suzuki
和貴 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2002056758A priority Critical patent/JP2003258174A/en
Publication of JP2003258174A publication Critical patent/JP2003258174A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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  • Cooling Or The Like Of Electrical Apparatus (AREA)
  • Cooling Or The Like Of Semiconductors Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ebullient cooler capable of providing an appropriate refrigerant liquid face with a small quantity of refrigerant in both working attitudes of side heat and bottom heat. <P>SOLUTION: A refrigerant container 2 being fixed with a heat generating body, and a header tank communicating with the refrigerant container 2 through a tube 3 are arranged such that the inner volume below the center of the ebullient region becomes smaller than the inner volume above the center of the ebullient region. A liquid face 62b covering the majority of the ebullient region can thereby be formed with a small quantity of refrigerant at the time of side heat. A sufficient heat dissipation area for condensing the refrigerant can be ensured at the time of bottom heat. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒の沸騰と凝縮
による潜熱移動によって発熱体を冷却する沸騰冷却装置
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a boiling cooling device for cooling a heating element by transferring latent heat due to boiling and condensation of a refrigerant.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、底面に発熱電子部品等の発熱
体が取り付けられ、内部に貯留されている冷媒が発熱体
から受熱して沸騰気化し、その冷媒蒸気が有する潜熱を
放熱部より放出して発熱体を冷却する沸騰冷却装置があ
る。そして、このような沸騰冷却装置として、例えば、
本出願人が既に出願している特願2001−32744
4号等に記載の沸騰冷却装置がある。
2. Description of the Related Art Conventionally, a heating element such as a heat-generating electronic component is attached to the bottom surface, and the refrigerant stored therein receives heat from the heating element and is boiled to vaporize, and the latent heat of the refrigerant vapor is released from the heat radiating portion. There is a boiling cooling device that cools the heating element. And, as such a boiling cooling device, for example,
Japanese Patent Application No. 2001-32744 filed by the present applicant
There is a boiling cooling device described in No. 4 and the like.

【0003】この沸騰冷却装置は、発熱電子部品等の発
熱体に底面を接して熱を受ける冷媒容器と、この冷媒容
器の内部と連通して冷媒容器の上面に直立して組み付け
られる複数本のチューブと、この複数本のチューブ同士
を連通するヘッダタンクとを備えるものである。このよ
うな沸騰冷却装置の構成の一例を図10に断面図として
示す。
In this boiling cooling apparatus, a refrigerant container that contacts the bottom surface of a heating element such as a heat-generating electronic component to receive heat, and a plurality of refrigerant containers that are in communication with the inside of the refrigerant container and are installed upright on the upper surface of the refrigerant container. A tube and a header tank that connects the plurality of tubes to each other are provided. An example of the structure of such a boiling cooling device is shown in FIG. 10 as a sectional view.

【0004】図10に示す沸騰冷却装置101は、冷媒
容器102、ヘッダタンク104、冷媒容器102とヘ
ッダタンク104の内部同士を連通するように設けられ
たチューブ103、およびこのチューブ103間に設け
られた放熱フィン105とにより構成されている。な
お、図10において、チューブ103間1箇所のみに放
熱フィン105を図示し、他のチューブ103間の放熱
フィンの図示を省略している。
A boiling cooling device 101 shown in FIG. 10 is provided between a refrigerant container 102, a header tank 104, a tube 103 provided so as to connect the insides of the refrigerant container 102 and the header tank 104, and between the tubes 103. And the radiation fins 105. In FIG. 10, the radiation fins 105 are shown only at one location between the tubes 103, and the radiation fins between the other tubes 103 are omitted.

【0005】図10に示すように、冷媒容器102は、
表面に発熱体6が取り付けられる外側プレート121
と、挿入孔にチューブ103が取り付けられる外側プレ
ート125とを有し、この外側プレート121と外側プ
レート125との間に、板厚方向に貫通する開口部を有
する中間プレート123、中間プレート124を2枚ず
つ、合計4枚重ね合わせたものである。
As shown in FIG. 10, the refrigerant container 102 is
The outer plate 121 on which the heating element 6 is attached
And an outer plate 125 to which the tube 103 is attached in the insertion hole, and an intermediate plate 123 and an intermediate plate 124 each having an opening penetrating in the plate thickness direction between the outer plate 121 and the outer plate 125. A total of four sheets are stacked one by one.

【0006】図12(a)に示すように、中間プレート
123には、図中左右方向に延びるスリット状の開口部
123aが複数本並設されている。また図12(b)に
示すように、中間プレート124には、図中上下方向に
延びるスリット状の開口部124aが複数本並設されて
いる。
As shown in FIG. 12A, the intermediate plate 123 is provided with a plurality of slit-shaped openings 123a extending in the left-right direction in the drawing. Further, as shown in FIG. 12B, the intermediate plate 124 is provided with a plurality of slit-shaped openings 124a extending in the vertical direction in the drawing.

【0007】そして、これらの中間プレート123、1
24を外側プレート121、125の間に重ね合わせる
ときには、スリット状の開口部123aと開口部124
aとが直交するように配置される。なお、同一の中間プ
レート123同士、および中間プレート124同士は、
それぞれ開口部が同一方向に並ぶように重ね合わされ
る。これにより、開口部123aと開口部124aとが
すべて連通し、冷媒容器102内に冷媒を貯留するため
の空間が形成されるようになっている。
And, these intermediate plates 123, 1
When stacking 24 between the outer plates 121 and 125, the slit-shaped opening 123a and the opening 124 are formed.
It is arranged so that it is orthogonal to a. In addition, the same intermediate plates 123 and the intermediate plates 124 are
The openings are overlapped so that the openings are aligned in the same direction. As a result, the opening 123a and the opening 124a are all in communication with each other, and a space for storing the refrigerant is formed in the refrigerant container 102.

【0008】なお、ここで、発熱体の取付け範囲を取付
面に垂直方向の冷媒容器102内に投影した部分が沸騰
領域であり、この沸騰領域において発熱体の熱を受けて
冷媒は蒸発気化する。沸騰領域は、中間プレートにおい
ては、図12(a)、(b)に示す一点鎖線で囲まれた
符号161の範囲となる。また、ヘッダタンク104
は、図10に示すように、外側プレート121、12
5、中間プレート123、124を冷媒容器102とは
逆順に積層し構成されている。
Here, the portion where the mounting range of the heating element is projected inside the refrigerant container 102 in the direction perpendicular to the mounting surface is the boiling region, and the refrigerant evaporates and vaporizes by receiving the heat of the heating element in this boiling region. . In the intermediate plate, the boiling region is the range indicated by reference numeral 161 surrounded by the alternate long and short dash line shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b). Also, the header tank 104
Is the outer plates 121, 12 as shown in FIG.
5, intermediate plates 123 and 124 are laminated in the reverse order of the refrigerant container 102.

【0009】各プレート121、123、124、12
5を積層して構成される冷媒容器102およびヘッダタ
ンク104を備える沸騰冷却装置101が、図10に示
すように、冷媒容器102が下側になるように配置さ
れ、冷媒容器102の外部底面に取り付けられた発熱体
6を冷却するとき(所謂ボトムヒートで使用するとき)
には、冷媒容器102内に貯留された冷媒(液面を符号
162aで図示)が発熱体6の熱を受けて、冷媒容器2
内の沸騰領域において沸騰する。
Each plate 121, 123, 124, 12
As shown in FIG. 10, the evaporative cooling device 101 including the refrigerant container 102 and the header tank 104 configured by stacking 5 is arranged so that the refrigerant container 102 is on the lower side, and on the outer bottom surface of the refrigerant container 102. When cooling the attached heating element 6 (when using so-called bottom heat)
The refrigerant stored in the refrigerant container 102 (the liquid surface is shown by reference numeral 162a) receives the heat of the heating element 6 and the refrigerant container 2
It boils in the boiling region inside.

【0010】沸騰してガス化した冷媒は、主に沸騰領域
の上方にあるチューブ103を通り、ヘッダタンク10
4内を通過して、主に沸騰領域外の上方にあるチューブ
103を介して冷媒容器102内の外周部に戻る。この
とき、チューブ103内において、冷媒は潜熱を外部に
放出して凝縮し液冷媒となるようになっている。
The boiling and gasifying refrigerant mainly passes through the tube 103 above the boiling region, and passes through the header tank 10
4 and returns to the outer peripheral portion in the refrigerant container 102 mainly through the tube 103 above the outside of the boiling region. At this time, in the tube 103, the refrigerant releases latent heat to the outside and condenses into a liquid refrigerant.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
沸騰冷却装置においては、図11に示すように冷媒容器
102が側方側となるように配置され、冷媒容器102
の外部側面に取り付けられた発熱体6を冷却するとき
(所謂サイドヒートで使用するとき)には、冷媒の液面
は図11中符号162bで示す位置となり、沸騰領域の
大部分が液面162bの上方に露出する。沸騰領域が露
出すると、発熱体6の熱が冷媒に充分供給できず、冷媒
の沸騰気化が良好に行なわれない。これにより、沸騰冷
却装置が良好な冷却性能が発揮できないという問題があ
る。
However, in the above-mentioned boiling cooling apparatus, the refrigerant container 102 is arranged so as to be on the side as shown in FIG.
When cooling the heating element 6 attached to the outer side surface of the refrigerant (when used in so-called side heat), the liquid level of the refrigerant is at the position indicated by reference numeral 162b in FIG. 11, and most of the boiling region is the liquid level 162b. Exposed above. When the boiling region is exposed, the heat of the heating element 6 cannot be sufficiently supplied to the refrigerant, and the boiling vaporization of the refrigerant cannot be performed well. As a result, there is a problem that the boiling cooling device cannot exhibit good cooling performance.

【0012】これに対して、沸騰冷却装置101が図1
1に示すようなサイドヒートの姿勢のときに、沸騰領域
の大部分が露出しない位置まで内部に冷媒を充填したと
すると、沸騰冷却装置101は、図10に示すボトムヒ
ートの姿勢のときに、液面162aがチューブ103内
の上部に位置することになる。このような場合には、ガ
ス化した冷媒の放熱面積が減少し、冷媒の凝縮が良好に
行なわれない。これにより、沸騰冷却装置が良好な冷却
性能が発揮できないという問題がある。
On the other hand, the boiling cooling device 101 is shown in FIG.
In the side heat posture as shown in FIG. 1, if the inside of the boiling region is filled with the refrigerant up to a position where most of the boiling region is not exposed, the boiling cooling device 101, when in the bottom heat posture shown in FIG. The liquid surface 162a is located at the upper part in the tube 103. In such a case, the heat dissipation area of the gasified refrigerant is reduced, and the refrigerant is not condensed well. As a result, there is a problem that the boiling cooling device cannot exhibit good cooling performance.

【0013】本発明は、上記点を鑑みてなされたもので
あって、外部側面に取り付けられた発熱体を冷却するサ
イドヒートの姿勢で使用される場合であっても、外部底
面に取り付けられた発熱体を冷却するボトムヒートの姿
勢で使用される場合であっても、適正な冷媒液面を得る
ことが可能な沸騰冷却装置を提供することを目的とす
る。
The present invention has been made in view of the above points, and is attached to the outer bottom surface even when it is used in a side heat posture for cooling a heating element attached to the outer side surface. An object of the present invention is to provide a boiling cooling device capable of obtaining an appropriate refrigerant liquid level even when used in a bottom heat posture for cooling a heating element.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1に記載の発明では、一面に発熱体(6)が
取り付けられ、内部に貯留されている冷媒が発熱体
(6)から受熱して沸騰気化し、その冷媒蒸気が有する
潜熱を放熱部(3、5)より放出して発熱体(6)を冷
却する沸騰冷却装置において、前記内部には、発熱体
(6)により冷媒が蒸発気化する沸騰領域(61)が形
成され、発熱体(6)の取付面が側方側となるように配
置された場合に、沸騰領域(61)の中心より下方の内
部容積が、沸騰領域(61)の中心より上方の内部容積
より小さい構成であることを特徴としている。
In order to achieve the above-mentioned object, in the invention described in claim 1, the heating element (6) is attached to one surface, and the refrigerant stored in the inside is transferred from the heating element (6). In a boiling cooling device that receives heat to evaporate to a boil and releases the latent heat of the refrigerant vapor from the heat radiating portion (3, 5) to cool the heating element (6), the refrigerant is provided inside the inside by the heating element (6). When a boiling region (61) for evaporating and evaporating is formed and the mounting surface of the heating element (6) is arranged laterally, the internal volume below the center of the boiling region (61) It is characterized in that it has a structure smaller than the internal volume above the center of the region (61).

【0015】これによると、取付面が側方側となるよう
に配置された場合に、沸騰領域の大部分が液面の上方に
露出しないレベル(適正なレベル)まで冷媒を充填して
も、取付面が下方側となるように配置された場合に、冷
媒の液面が高すぎて放熱面積が減少することを防止する
ことが可能である。
According to this, when the mounting surface is arranged on the lateral side, even if the refrigerant is charged to a level (appropriate level) at which most of the boiling region is not exposed above the liquid surface, When the mounting surface is arranged on the lower side, it is possible to prevent the liquid level of the refrigerant from being too high and reducing the heat radiation area.

【0016】また、請求項2に記載の発明では、一面に
発熱体(6)が取り付けられ、内部に発熱体(6)の熱
を受けて沸騰する冷媒を貯留する冷媒容器(2)と、こ
の冷媒容器(2)の内部と連通して冷媒容器(2)の発
熱体(6)の取付面に対向する面に略直立して組み付け
られた複数本のチューブ(3)を有する放熱部(3、
5)と、複数本のチューブ(3)同士を連通するヘッダ
タンク(4)とを備え、冷媒容器(2)に貯留されてい
る冷媒が発熱体(6)から受熱して沸騰気化し、その冷
媒蒸気が有する潜熱を放熱部(3、5)より放出して発
熱体(6)を冷却する沸騰冷却装置(1)であって、冷
媒容器(2)の内部には、発熱体(6)により冷媒が蒸
発気化する沸騰領域(61)が形成され、発熱体(6)
の取付面が側方側となるように配置された場合に、冷媒
容器(2)内部、チューブ(3)内部およびヘッダタン
ク(4)内部からなる内部の容積のうち、沸騰領域(6
1)の中心より下方の内部容積が、沸騰領域(61)の
中心より上方の内部容積より小さい構成であることを特
徴としている。
According to the second aspect of the invention, the heating element (6) is mounted on one surface, and the refrigerant container (2) for storing the refrigerant that boils when receiving the heat of the heating element (6) is provided inside the heating element (6). A heat dissipating portion having a plurality of tubes (3) which are in communication with the inside of the refrigerant container (2) and are installed substantially upright on a surface of the refrigerant container (2) facing the mounting surface of the heating element (6) ( 3,
5) and a header tank (4) that connects the plurality of tubes (3) to each other, and the refrigerant stored in the refrigerant container (2) receives heat from the heating element (6) and is vaporized to boil. A boiling cooling device (1) that cools a heating element (6) by releasing latent heat of refrigerant vapor from a heat radiating portion (3, 5), wherein the heating element (6) is inside a refrigerant container (2). Forms a boiling region (61) where the refrigerant evaporates and vaporizes, and the heating element (6)
When the mounting surface of the refrigerant container is arranged on the side, the boiling region (6) out of the internal volume of the refrigerant container (2), the tube (3) and the header tank (4).
It is characterized in that the internal volume below the center of 1) is smaller than the internal volume above the center of the boiling region (61).

【0017】これによると、請求項1に記載の発明と同
様に、取付面が側方側となるように配置された場合に、
沸騰領域の大部分が液面の上方に露出しないレベル(適
正なレベル)まで冷媒を充填しても、取付面が下方側と
なるように配置された場合に、冷媒の液面が高すぎて放
熱面積が減少することを防止することが可能である。
According to this, like the invention according to claim 1, when the mounting surface is arranged so as to be on the side,
Even if most of the boiling region is filled with the refrigerant to a level where it is not exposed above the liquid level (appropriate level), the liquid level of the refrigerant is too high when the mounting surface is arranged at the lower side. It is possible to prevent the heat dissipation area from decreasing.

【0018】また、請求項3に記載の発明のように、請
求項2に記載の発明において、発熱体(6)の取付面が
側方側となるように配置された場合に、冷媒容器(2)
は、沸騰領域(61)の中心より下方の内部容積が、沸
騰領域(61)の中心より上方の内部容積より小さく形
成されることにより、取付面が側方側となるように配置
された場合に、冷媒容器(2)内部、チューブ(3)内
部およびヘッダタンク(4)内部からなる内部の容積の
うち、沸騰領域(61)の中心より下方の内部容積が、
沸騰領域(61)の中心より上方の内部容積より小さい
構成とすることができる。
Further, as in the invention described in claim 3, in the invention described in claim 2, when the heating element (6) is arranged so that the mounting surface is on the side, 2)
Is the case where the mounting surface is arranged laterally by forming the internal volume below the center of the boiling area (61) smaller than the internal volume above the center of the boiling area (61). In the internal volume consisting of the refrigerant container (2), the tube (3) and the header tank (4), the internal volume below the center of the boiling region (61) is
The internal volume above the center of the boiling region (61) may be smaller than the internal volume.

【0019】また、請求項4に記載の発明では、冷媒容
器(2)は、複数のプレート部材(21、22、23、
24、25)を積層配置して形成されていることを特徴
としている。
Further, in the invention described in claim 4, the refrigerant container (2) includes a plurality of plate members (21, 22, 23,
24, 25) are laminated and formed.

【0020】これによると、複数のプレート部材(2
1、22、23、24、25)を積層することで、沸騰
領域(61)の中心より下方の内部容積を、沸騰領域
(61)の中心より上方の内部容積より小さく形成した
冷媒容器(2)を容易に構成することができる。
According to this, a plurality of plate members (2
1, 22, 23, 24, 25) are stacked so that the internal volume below the center of the boiling region (61) is smaller than the internal volume above the center of the boiling region (61). ) Can be easily configured.

【0021】また、請求項5に記載の発明のように、請
求項2ないし請求項4のいずれかに記載の発明におい
て、発熱体(6)の取付面が側方側となるように配置さ
れた場合に、ヘッダタンク(4)は、沸騰領域(61)
の中心より下方の内部容積が、沸騰領域(61)の中心
より上方の内部容積より小さく形成されることにより、
取付面が側方側となるように配置された場合に、冷媒容
器(2)内部、チューブ(3)内部およびヘッダタンク
(4)内部からなる内部の容積のうち、沸騰領域(6
1)の中心より下方の内部容積が、沸騰領域(61)の
中心より上方の内部容積より小さい構成とすることがで
きる。
Further, as in the invention described in claim 5, in the invention described in any one of claims 2 to 4, the heating element (6) is arranged such that the mounting surface is on the side. If the header tank (4) has a boiling area (61)
Since the internal volume below the center of the boiling area (61) is formed smaller than the internal volume above the center of the boiling area (61),
When the mounting surface is arranged on the side, the boiling region (6) out of the internal volume composed of the inside of the refrigerant container (2), the inside of the tube (3) and the inside of the header tank (4).
The internal volume below the center of 1) may be smaller than the internal volume above the center of the boiling region (61).

【0022】また、請求項6に記載の発明では、ヘッダ
タンク(4)は、複数のプレート部材(21、42、2
3、24、25)を積層配置して形成されていることを
特徴としている。
In the sixth aspect of the invention, the header tank (4) includes a plurality of plate members (21, 42, 2).
3, 24, 25) are stacked and arranged.

【0023】これによると、複数のプレート部材(2
1、42、23、24、25)を積層することで、沸騰
領域(61)の中心より下方の内部容積を、沸騰領域
(61)の中心より上方の内部容積より小さく形成した
ヘッダタンク(4)を容易に構成することができる。
According to this, a plurality of plate members (2
1, 42, 23, 24, 25) are stacked so that the internal volume below the center of the boiling area (61) is smaller than the internal volume above the center of the boiling area (61). ) Can be easily configured.

【0024】また、請求項7に記載の発明のように、請
求項2ないし請求項6のいずれかに記載の発明におい
て、発熱体(6)の取付面が側方側となるように配置さ
れた場合に、チューブ(3a、3b)は、沸騰領域(6
1)の中心より下方の内部容積が、沸騰領域(61)の
中心より上方の内部容積より小さく形成されることによ
り、取付面が側方側となるように配置された場合に、冷
媒容器(2)内部、チューブ(3a、3b)内部および
ヘッダタンク(4)内部からなる内部の容積のうち、沸
騰領域(61)の中心より下方の内部容積が、沸騰領域
(61)の中心より上方の内部容積より小さい構成とす
ることができる。
Further, as in the invention described in claim 7, in the invention described in any one of claims 2 to 6, the heating element (6) is arranged so that the mounting surface is on the side. The tubes (3a, 3b), the boiling region (6
The internal volume below the center of 1) is formed smaller than the internal volume above the center of the boiling region (61), so that when the mounting surface is arranged laterally, 2) Of the internal volume consisting of the inside, the tubes (3a, 3b) and the inside of the header tank (4), the internal volume below the center of the boiling region (61) is above the center of the boiling region (61). The structure may be smaller than the internal volume.

【0025】また、請求項8に記載の発明では、複数本
のチューブ(3)間には、放熱フィン(5)が形成され
ていることを特徴としている。
Further, the invention according to claim 8 is characterized in that a radiation fin (5) is formed between the plurality of tubes (3).

【0026】これによると、放熱部(3、5)の放熱性
能を向上することが可能である。
According to this, it is possible to improve the heat dissipation performance of the heat dissipation parts (3, 5).

【0027】なお、上記各手段に付した括弧内の符号
は、後述する実施形態記載の具体的手段との対応関係を
示す。
The reference numerals in parentheses attached to the above-mentioned respective means show the correspondence with the concrete means described in the embodiments described later.

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図に
基づいて説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0029】図1は、本実施形態の沸騰冷却装置の概略
構造を示す図であり、(a)は、概略側面図、(b)
は、沸騰冷却装置を図1(a)の左方側から見た図であ
る。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic structure of a boiling cooling apparatus of this embodiment, (a) is a schematic side view and (b) is a schematic side view.
[Fig. 1] is a view of the boiling cooling device as viewed from the left side of Fig. 1 (a).

【0030】図1(a)に示すように、沸騰冷却装置1
は、例えば、半導体素子等の発熱体6を冷却するもの
で、内部空間に冷媒を貯留する冷媒容器2と、この冷媒
容器2の内部空間と連通する複数本(本例では7本)の
チューブ3と、この複数本のチューブ3同士を連通する
ヘッダタンク4と、複数本のチューブ3の間に設けられ
た放熱フィン5とで構成されている。ここで、チューブ
3と放熱フィン5とからなる構成が本実施形態における
放熱部である。
As shown in FIG. 1 (a), a boiling cooling device 1
Is for cooling the heating element 6 such as a semiconductor element, for example, a refrigerant container 2 for storing a refrigerant in the internal space, and a plurality of (7 in this example) tubes communicating with the internal space of the refrigerant container 2. 3, a header tank 4 that connects the plurality of tubes 3 to each other, and a radiation fin 5 that is provided between the plurality of tubes 3. Here, the configuration including the tube 3 and the heat radiation fin 5 is the heat radiation portion in the present embodiment.

【0031】なお、図1(a)では、1箇所のチューブ
3間のみに放熱フィン5を図示し、他の箇所のチューブ
間では図示を省略している(後述する図6〜8について
も同様に1箇所のみ図示)。また、以下の説明におい
て、冷媒容器2に対する発熱体6の取付け範囲を取付面
に垂直方向(図1(a)中左右方向)の冷媒容器2内に
投影した部分が沸騰領域であり、この沸騰領域において
発熱体6の熱を受けて冷媒は蒸発気化する。なお、沸騰
領域の範囲を明示する一部の場合は、一点鎖線で囲み符
号61を付す。
In FIG. 1 (a), the radiation fins 5 are shown only between the tubes 3 at one place, and not shown between the tubes at other places (the same applies to FIGS. 6 to 8 described later). (Only one location is shown). Further, in the following description, a portion where the mounting range of the heating element 6 with respect to the refrigerant container 2 is projected in the refrigerant container 2 in the direction perpendicular to the mounting surface (the horizontal direction in FIG. 1A) is the boiling region, and this boiling occurs. In the area, the refrigerant receives the heat of the heating element 6 to evaporate and vaporize. Note that, in some cases where the range of the boiling region is clearly indicated, it is surrounded by a one-dot chain line and is denoted by reference numeral 61.

【0032】図1(a)に示すように、冷媒容器2は、
取付面側のプレート部材である外側プレート21、取付
面とは反対側の最外部に配置されるプレート部材である
外側プレート25、および外側プレート21と外側プレ
ート25との間に積層される4枚のプレート部材である
中間プレート22、23、24により構成されている。
外側プレート25には、後述するチューブ3が組み付け
られる挿入孔が形成されている。
As shown in FIG. 1A, the refrigerant container 2 is
The outer plate 21, which is a plate member on the mounting surface side, the outer plate 25, which is the outermost plate member on the opposite side of the mounting surface, and the four plates stacked between the outer plate 21 and the outer plate 25. It is constituted by the intermediate plates 22, 23 and 24 which are plate members.
The outer plate 25 is formed with an insertion hole into which the tube 3 described later is assembled.

【0033】図2に示すように、中間プレート23に
は、図中上下方向(図1(a)の上下方向に対応)に延
びるスリット状の開口部231が複数本並設されてい
る。また、図4に示すように、中間プレート22には、
図中上下方向(図1(a)の上下方向に対応)に延びる
スリット状の開口部221が複数本並設されている。開
口部221は、中間プレート23の開口部231に対応
する位置に形成されたものであるが、沸騰領域61より
下方側における端部近傍には形成されておらず、開口部
231より短くなっている。
As shown in FIG. 2, the intermediate plate 23 is provided with a plurality of slit-shaped openings 231 extending in the vertical direction (corresponding to the vertical direction in FIG. 1A) in the drawing. In addition, as shown in FIG.
A plurality of slit-shaped openings 221 extending in the vertical direction in the figure (corresponding to the vertical direction in FIG. 1A) are arranged in parallel. The opening 221 is formed at a position corresponding to the opening 231 of the intermediate plate 23, but is not formed near the end below the boiling region 61 and becomes shorter than the opening 231. There is.

【0034】また、図3に示すように、中間プレート2
4には、図中左右方向(図1(a)の紙面前後方向に対
応)に延びるスリット状の開口部241が複数本並設さ
れている。開口部241は、前述した外側プレート25
の挿入孔に対応する位置に形成されるとともに、沸騰領
域61より上方側においては挿入孔に対応する位置の中
間にも形成されている。
As shown in FIG. 3, the intermediate plate 2
4, a plurality of slit-shaped openings 241 extending in the left-right direction in the drawing (corresponding to the front-back direction of the paper surface of FIG. 1A) are arranged in parallel. The opening 241 corresponds to the outer plate 25 described above.
Is formed at a position corresponding to the insertion hole, and is also formed above the boiling region 61 in the middle of the position corresponding to the insertion hole.

【0035】そして、これらの中間プレート22、2
3、24は、外側プレート21、25とともに重ね合わ
せられ、スリット状の開口部221と開口部231とは
開口部が同一方向に並ぶように(図中上下関係を同一と
して)配置されている。また、2枚の中間プレート24
は同一方向に重ね合わせられ、スリット状の開口部24
1同士は同一位置になるように(図中上下関係を同一と
して)配置されている。
Then, these intermediate plates 22, 2
3, 24 are overlapped with the outer plates 21, 25, and the slit-shaped openings 221 and 231 are arranged such that the openings are lined up in the same direction (the same as the vertical relationship in the figure). In addition, two intermediate plates 24
Are overlapped in the same direction, and the slit-shaped opening 24
1 are arranged so that they are at the same position (the upper and lower relationships in the figure are the same).

【0036】そして、開口部231と開口部241とは
直交するように配置されている。これにより、開口部2
21、開口部231、開口部241がすべて連通し、冷
媒容器2内に冷媒を貯留するための空間が形成されてい
る。ここで冷媒容器2内に形成されている空間は、発熱
体6の取付面を側方側に配置したときに(すなわちサイ
ドヒートの姿勢のときに)沸騰領域61の中心より下方
の内部容積が沸騰領域61の中心より上方の内部容積よ
り小さくなっている。
The opening 231 and the opening 241 are arranged so as to be orthogonal to each other. As a result, the opening 2
21, the opening 231, and the opening 241 all communicate with each other to form a space for storing the refrigerant in the refrigerant container 2. Here, the space formed in the refrigerant container 2 has an internal volume below the center of the boiling region 61 when the mounting surface of the heating element 6 is arranged laterally (that is, in the side heat posture). It is smaller than the internal volume above the center of the boiling region 61.

【0037】また、図1(a)に示すように、ヘッダタ
ンク4は、冷媒容器2を構成する6枚のプレート21〜
25を冷媒容器2と逆の順に(上下関係も同一として)
積層し構成されている。ただし、ヘッダタンク4には中
間プレート22を用いておらず、冷媒容器2において中
間プレート22が配置されていた位置に中間プレート4
2が配置されている。
Further, as shown in FIG. 1A, the header tank 4 includes six plates 21 to 21 constituting the refrigerant container 2.
25 in the reverse order of the refrigerant container 2 (assuming the same vertical relationship)
It is constructed by stacking. However, the intermediate plate 22 is not used for the header tank 4, and the intermediate plate 4 is arranged at the position where the intermediate plate 22 was arranged in the refrigerant container 2.
2 are arranged.

【0038】図5に示すように、中間プレート42に
は、図中上下方向(図1(a)の上下方向に対応)に延
びるスリット状の開口部421が複数本並設されてい
る。開口部421は、中間プレート23の開口部231
に対応する位置に形成されたものであるが、沸騰領域6
1よりほぼ上方側の部分(沸騰領域61の上部を若干含
む)にのみ形成されており、開口部231より短くなっ
ている。
As shown in FIG. 5, the intermediate plate 42 has a plurality of slit-shaped openings 421 extending in the vertical direction (corresponding to the vertical direction in FIG. 1A) in the drawing. The opening 421 is the opening 231 of the intermediate plate 23.
It is formed at a position corresponding to
It is formed only in a portion substantially above 1 (including the upper portion of the boiling region 61) and is shorter than the opening 231.

【0039】外側プレート21、25および中間プレー
ト23、24、42を積層することにより、開口部23
1、開口部241、開口部421がすべて連通し、ヘッ
ダタンク4内に空間が形成されている。ここでヘッダタ
ンク4内に形成されている空間は、発熱体6の取付面を
側方側に配置したときに(すなわちサイドヒートの姿勢
のときに)沸騰領域61の中心より下方の内部容積が沸
騰領域61の中心より上方の内部容積より小さくなって
いる。
By stacking the outer plates 21, 25 and the intermediate plates 23, 24, 42, the opening 23
1, the opening 241, and the opening 421 all communicate with each other to form a space in the header tank 4. Here, the space formed in the header tank 4 has an internal volume below the center of the boiling region 61 when the mounting surface of the heating element 6 is arranged laterally (that is, in the side heat posture). It is smaller than the internal volume above the center of the boiling region 61.

【0040】外側プレート21、25、および中間プレ
ート22、23、24、42は、それぞれろう付けが可
能で、熱伝導性に優れる金属板(例えばアルミニウム板
もしくはアルミニウム合金板)からなり、それぞれ平面
形状が同一な矩形に形成されている。具体的には、外側
プレート21には熱伝導性よりアルミニウム板を使用
し、他のプレート22〜25、42には母材となるアル
ミニウム合金板の表面にろう材層が形成されたクラッド
材を使用している。
The outer plates 21, 25 and the intermediate plates 22, 23, 24, 42 are made of metal plates (for example, aluminum plate or aluminum alloy plate) which can be brazed and have excellent thermal conductivity, and each has a planar shape. Are formed in the same rectangle. Specifically, an aluminum plate is used for the outer plate 21 due to its thermal conductivity, and the other plates 22 to 25, 42 are made of a clad material having a brazing material layer formed on the surface of an aluminum alloy plate serving as a base material. I'm using it.

【0041】冷媒容器2とヘッダタンク4との間にはチ
ューブ3が設けられ、その両端部は外側プレート25に
設けられた前述の挿入孔に組み付けられ、冷媒容器2内
とヘッダタンク4内とを連通している。チューブ3は、
アルミニウム材の押し出し成形により内部に複数の管状
通路を有する多孔偏平チューブである。
A tube 3 is provided between the refrigerant container 2 and the header tank 4, and both ends of the tube 3 are assembled in the above-mentioned insertion holes provided in the outer plate 25 so that the inside of the refrigerant container 2 and the inside of the header tank 4 are connected to each other. Are in communication. Tube 3
It is a perforated flat tube having a plurality of tubular passages formed by extruding an aluminum material.

【0042】また、放熱フィン5は、熱伝導性に優れる
アルミニウムの薄肉板材を波状に成形したものである。
なお、放熱フィン5を形成する薄肉板材は、表面にろう
材層が形成されたものを使用している。そして、冷媒容
器2およびヘッダタンク4を構成する各プレート21〜
25、42、チューブ3および放熱フィン5を一体ろう
付けして沸騰冷却装置1は形成されている。
The radiating fin 5 is formed by corrugating a thin plate material of aluminum having excellent thermal conductivity.
The thin plate material forming the heat radiation fins 5 has a brazing material layer formed on the surface thereof. Then, each of the plates 21 to 21 constituting the refrigerant container 2 and the header tank 4
The boiling cooling device 1 is formed by integrally brazing the tubes 25, 42, the tube 3 and the radiation fins 5.

【0043】本実施形態では、上述の各プレート22〜
25、42に設けられたスリットは、プレス加工により
形成した。プレス加工以外に、切削加工、エッチング加
工等により形成することも可能である。なお、図示を省
略しているが、冷媒容器2には、その内部空間に通じる
注入パイプが設けられており、内部空間に注入パイプを
通じて所定量の冷媒が注入され、注入後、注入パイプの
先端を封じ切って密閉されている。また、冷媒として、
本例ではフロンが用いられる。
In this embodiment, each of the plates 22 to
The slits provided in 25 and 42 were formed by press working. It is also possible to form by cutting, etching, etc. other than pressing. Although illustration is omitted, the refrigerant container 2 is provided with an injection pipe communicating with the internal space thereof, and a predetermined amount of the refrigerant is injected into the internal space through the injection pipe, and after injection, the tip of the injection pipe. It is completely sealed. Also, as a refrigerant,
Freon is used in this example.

【0044】次に、上記構成の沸騰冷却装置1の作動に
ついて説明する。
Next, the operation of the boiling cooling device 1 having the above structure will be described.

【0045】まず、図6に示すように、冷媒容器2の発
熱体6取付面が側方となるように沸騰冷却装置1が配置
されている場合(所謂サイドヒートで使用された場合)
について説明する。なお、図6は、図1(b)のA−A
線断面図である。
First, as shown in FIG. 6, when the boiling cooling device 1 is arranged so that the mounting surface of the heating element 6 of the refrigerant container 2 is lateral (when used in so-called side heat).
Will be described. In addition, FIG. 6 shows A-A of FIG.
It is a line sectional view.

【0046】冷媒容器2内において沸騰領域の大部分を
覆うように貯留されている冷媒(液面を図6中符号62
bで図示)は、発熱体6の熱を受けて沸騰領域において
沸騰気化し、ガス冷媒となって冷媒容器2から上方に配
置されたチューブ3内へ流れ込む。冷媒容器2から上方
のチューブ3へ流れ込んだ冷媒は、ヘッダタンク4内を
通過して下方に配置されたチューブ3から冷媒容器2内
へ戻る。
The refrigerant stored in the refrigerant container 2 so as to cover most of the boiling region (the liquid level is indicated by reference numeral 62 in FIG. 6).
(shown by b) receives the heat of the heating element 6 and is boiled to vaporize in the boiling region to become a gas refrigerant and flow from the refrigerant container 2 into the tube 3 arranged above. The refrigerant flowing from the refrigerant container 2 into the upper tube 3 passes through the inside of the header tank 4 and returns to the inside of the refrigerant container 2 from the tube 3 arranged below.

【0047】このとき、冷媒は上方のチューブ3内を流
れる際に外気との熱交換によって冷却されて凝縮する。
そして、凝縮された液冷媒は、ヘッダタンク4内を経由
して、下方のチューブ3内を冷却されながら冷媒容器2
に還流する。上記サイクル(沸騰−凝縮液化)を繰り返
すことにより発熱体6は冷却される。なお、チューブ3
間には、放熱フィン5が配設されているので、冷媒を良
好に凝縮することができる。
At this time, the refrigerant is condensed by being cooled by the heat exchange with the outside air when flowing through the upper tube 3.
Then, the condensed liquid refrigerant passes through the inside of the header tank 4 and cools the inside of the lower tube 3 while the refrigerant container 2 is being cooled.
Reflux to. The heating element 6 is cooled by repeating the above cycle (boiling-condensing liquefaction). In addition, tube 3
Since the radiating fins 5 are arranged in between, the refrigerant can be condensed well.

【0048】次に、冷媒容器2の発熱体6取付面が下方
となるように(図7に示すように)沸騰冷却装置1が配
置されている場合(所謂ボトムヒートで使用された場
合)について説明する。
Next, regarding the case where the boiling cooling device 1 is arranged so that the mounting surface of the heating element 6 of the refrigerant container 2 faces downward (as shown in FIG. 7) (when used in so-called bottom heating). explain.

【0049】冷媒容器2に貯留されている冷媒(液面を
図7中符号62aで図示)は、発熱体6の熱を受けて沸
騰領域において沸騰気化し、ガス冷媒となって冷媒容器
2から沸騰領域およびその近傍の上方に設けられた(沸
騰領域に近い略中央部に設けられた)チューブ3へ流れ
込む。冷媒容器2から中央部のチューブ3へ流れ込んだ
冷媒は、ヘッダタンク4内を通過して外周部のチューブ
3から冷媒容器2内へ戻る。
The refrigerant stored in the refrigerant container 2 (the liquid surface is shown by reference numeral 62a in FIG. 7) receives the heat of the heating element 6 and evaporates in the boiling region to become a gas refrigerant. It flows into the tube 3 provided in the boiling region and in the vicinity thereof (provided in the substantially central portion near the boiling region). The refrigerant flowing from the refrigerant container 2 into the central tube 3 passes through the header tank 4 and returns from the outer peripheral tube 3 into the refrigerant container 2.

【0050】このとき、冷媒は、チューブ3内を流れる
際に、外気との熱交換によって冷却されて凝縮した後、
冷媒容器2内に還流する。上記サイクル(沸騰−凝縮液
化)を繰り返すことにより発熱体6は冷却される。
At this time, the refrigerant, when flowing through the tube 3, is cooled by heat exchange with the outside air and condensed,
Reflux into the refrigerant container 2. The heating element 6 is cooled by repeating the above cycle (boiling-condensing liquefaction).

【0051】上述の構成および作動によれば、沸騰冷却
装置1は、サイドヒートの姿勢で使用されたときに、沸
騰領域の大部分が液面62bの上方に露出しないレベル
まで冷媒を充填しているものの、ボトムヒートの姿勢で
使用したときに、冷媒の液面62aが高くなりすぎるこ
とがない。したがって、ボトムヒートの姿勢で使用した
ときに、冷媒凝縮のための放熱面積が不足することを防
止することが可能である。このように、サイドヒート、
ボトムヒートのいずれで使用されたとしても、適正な冷
媒液面を得ることができ、良好な冷却性能が発揮でき
る。
According to the above-described structure and operation, the boiling cooling device 1 is filled with the refrigerant to such a level that most of the boiling region is not exposed above the liquid surface 62b when used in the side heat posture. However, when used in the bottom heat posture, the liquid surface 62a of the refrigerant does not become too high. Therefore, when used in the bottom heat posture, it is possible to prevent the heat radiation area for condensing the refrigerant from becoming insufficient. Like this, side heat,
Regardless of whether it is used for bottom heat, an appropriate refrigerant liquid level can be obtained and good cooling performance can be exhibited.

【0052】上記の効果は、中間プレート22、24、
42に形成した開口部221、241、421の形状に
よるものであるが、冷媒容器2およびヘッダタンク4を
複数のプレートを積層して形成しているので、沸騰領域
の中心より下方の内部容積が沸騰領域より上方の内部容
積より小さい構成を容易に形成することが可能である。
The above effects are obtained by the intermediate plates 22, 24,
This is due to the shape of the openings 221, 241, 421 formed in 42, but since the refrigerant container 2 and the header tank 4 are formed by laminating a plurality of plates, the internal volume below the center of the boiling region is It is possible to easily form a configuration that is smaller than the internal volume above the boiling region.

【0053】また、中間プレート24の開口部241開
口密度が高い部位の下端、および中間プレート42の開
口部421の下端が、サイドヒート時の液面62b近傍
に設けられていることで、サイドヒート、ボトムヒート
のいずれで使用されたとしても、少量の冷媒で確実に適
正な冷媒液面を得ることができる。さらに、中間プレー
ト22の開口部221も上記効果のために形成している
が、下端部は沸騰領域61より下方に形成されている。
これにより、発熱体6と沸騰領域の冷媒との距離が大き
くなることを防止し、熱伝導の低下を抑制している。
Further, since the lower end of the opening 241 of the intermediate plate 24 where the opening density is high and the lower end of the opening 421 of the intermediate plate 42 are provided near the liquid surface 62b during the side heat, the side heat Regardless of whether it is used for bottom heat, it is possible to reliably obtain an appropriate refrigerant liquid level with a small amount of refrigerant. Further, the opening 221 of the intermediate plate 22 is also formed for the above effect, but the lower end is formed below the boiling region 61.
This prevents the distance between the heating element 6 and the refrigerant in the boiling region from increasing and suppresses the decrease in heat conduction.

【0054】(他の実施形態)上記一実施形態におい
て、冷媒容器2およびヘッダタンク4を、サイドヒート
時に、沸騰領域の中心より下方の内部容積が、沸騰領域
の中心より上方の内部容積より小さい構成としたが、沸
騰冷却装置1の内部の容積のうち、サイドヒート時の沸
騰領域の中心より下方の内部容積が、沸騰領域の中心よ
り上方の内部容積より小さい構成であれば、これに限定
されるものではない。
(Other Embodiments) In the above embodiment, in the refrigerant container 2 and the header tank 4, the internal volume below the center of the boiling region is smaller than the internal volume above the center of the boiling region during side heating. However, if the internal volume below the center of the boiling region at the time of side heating is smaller than the internal volume above the center of the boiling region, the internal volume of the boiling cooling device 1 is limited to this. It is not something that will be done.

【0055】例えば、図9に示すように、冷媒容器とヘ
ッダタンクとを連通するチューブのうち、下方側のチュ
ーブ3bの孔の内寸を上方側のチューブ3aの孔の内寸
より小さく形成し、沸騰領域の中心より下方のチューブ
の内部容積が沸騰領域の中心より上方のチューブの内部
容積より小さい構成を採用したものであってもよい。な
お、図9は、図8に示す沸騰冷却装置1aのB−B線断
面図である。また、図9では、放熱フィン5の図示を省
略している。
For example, as shown in FIG. 9, of the tubes communicating the refrigerant container and the header tank, the inner size of the hole of the lower tube 3b is made smaller than the inner size of the hole of the upper tube 3a. The internal volume of the tube below the center of the boiling area may be smaller than the internal volume of the tube above the center of the boiling area. Note that FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line BB of the boiling cooling device 1a shown in FIG. Further, in FIG. 9, the illustration of the radiation fins 5 is omitted.

【0056】また、上記一実施形態の冷媒容器2の構
成、ヘッダタンク4の構成および上記例のチューブ3
a、3bの構成を、それぞれ単独で採用したものであっ
てもよいし、適宜組み合わせて採用したものであっても
よい。
The structure of the refrigerant container 2 of the above embodiment, the structure of the header tank 4, and the tube 3 of the above example.
The configurations of a and 3b may be independently adopted, or may be appropriately combined and adopted.

【0057】また、上記一実施形態において、放熱部は
チューブ3および放熱フィン5により構成していたが、
冷媒を循環しない放熱部を備えるものであってもよい。
冷媒容器と冷媒を循環しないタイプの放熱部とを備える
沸騰冷却装置であっても、冷媒容器に、サイドヒート時
の沸騰領域の中心より下方の内部容積が、沸騰領域の中
心より上方の内部容積より小さい構成を採用すること
で、ほぼ同様な効果を得ることが可能である。
Further, in the above-mentioned one embodiment, the heat radiating portion is composed of the tube 3 and the heat radiating fin 5.
It may be provided with a heat dissipation portion that does not circulate the refrigerant.
Even in a boil cooling device that includes a refrigerant container and a heat radiating portion that does not circulate the refrigerant, the refrigerant container has an internal volume below the center of the boiling region at the time of side heating, and an internal volume above the center of the boiling region. By adopting a smaller configuration, it is possible to obtain almost the same effect.

【0058】また、上記一実施形態において、チューブ
3の間に所謂コルゲートタイプの放熱フィン5を設けた
が、他のタイプのフィンであってもよい。また、放熱性
能が充分確保できるのであれば、フィンを廃止してもか
まわない。
Further, in the above-described embodiment, the so-called corrugated type heat radiation fins 5 are provided between the tubes 3, but other types of fins may be used. Further, the fins may be eliminated as long as sufficient heat dissipation performance can be secured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態における沸騰冷却装置の概
略構造を示す図であり、(a)は、概略側面図、(b)
は、(a)の左方側から見た図である。
FIG. 1 is a diagram showing a schematic structure of a boiling cooling device according to an embodiment of the present invention, in which (a) is a schematic side view and (b) is a schematic side view.
[Fig. 6] is a view seen from the left side of (a).

【図2】本発明の一実施形態における中間プレート23
の平面図である。
FIG. 2 is an intermediate plate 23 according to an embodiment of the present invention.
FIG.

【図3】本発明の一実施形態における中間プレート24
の平面図である。
FIG. 3 is an intermediate plate 24 according to an embodiment of the present invention.
FIG.

【図4】本発明の一実施形態における中間プレート22
の平面図である。
FIG. 4 is an intermediate plate 22 according to an embodiment of the present invention.
FIG.

【図5】本発明の一実施形態における中間プレート42
の平面図である。
FIG. 5 is an intermediate plate 42 according to an embodiment of the present invention.
FIG.

【図6】本発明の一実施形態における沸騰冷却装置の図
1(b)A−A断面図であり、沸騰冷却装置をサイドヒ
ートの姿勢で使用したときの断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1 (b) of the boiling cooling device according to the embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view when the boiling cooling device is used in a side heat posture.

【図7】本発明の一実施形態における沸騰冷却装置をボ
トムヒートの姿勢で使用したときの断面図である。
FIG. 7 is a cross-sectional view when the boiling cooling device according to the embodiment of the present invention is used in a bottom heat posture.

【図8】本発明の他の実施形態における沸騰冷却装置の
概略側面図である。
FIG. 8 is a schematic side view of a boiling cooling device according to another embodiment of the present invention.

【図9】本発明の他の実施形態における沸騰冷却装置の
図8B−B断面図である。
FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line 8B-B of a boiling cooling device according to another embodiment of the present invention.

【図10】従来の沸騰冷却装置の概略断面図であり、沸
騰冷却装置をボトムヒートの姿勢で使用したときの断面
図である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a conventional boiling cooling device, which is a cross-sectional view when the boiling cooling device is used in a bottom heat posture.

【図11】従来の沸騰冷却装置の概略断面図であり、沸
騰冷却装置をサイドヒートの姿勢で使用したときの断面
図である。
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a conventional boiling cooling device, which is a cross-sectional view when the boiling cooling device is used in a side heat posture.

【図12】従来の沸騰冷却装置の中間プレートの平面図
であり、(a)は、中間プレート123の平面図、
(b)は、中間プレート124の平面図である。
FIG. 12 is a plan view of an intermediate plate of a conventional boiling cooling device, (a) is a plan view of the intermediate plate 123,
FIG. 7B is a plan view of the intermediate plate 124.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 沸騰冷却装置 2 冷媒容器 3、3a、3b チューブ(放熱部の一部) 4 ヘッダタンク 5 放熱フィン(放熱部の一部) 6 発熱体 21 外側プレート(プレート部材) 22、23、24、42 中間プレート(プレート部
材) 25 外側プレート(プレート部材) 61 沸騰領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Boiling cooling device 2 Refrigerant containers 3, 3a, 3b Tube (a part of heat dissipation part) 4 Header tank 5 Heat dissipation fins (a part of heat dissipation part) 6 Heating element 21 Outer plate (plate member) 22, 23, 24, 42 Intermediate plate (plate member) 25 Outer plate (plate member) 61 Boiling area

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 一面に発熱体(6)が取り付けられ、内
部に貯留されている冷媒が前記発熱体(6)から受熱し
て沸騰気化し、その冷媒蒸気が有する潜熱を放熱部
(3、5)より放出して前記発熱体(6)を冷却する沸
騰冷却装置において、 前記内部には、前記発熱体(6)により冷媒が蒸発気化
する沸騰領域(61)が形成され、 前記発熱体(6)の取付面が側方側となるように配置さ
れた場合に、前記沸騰領域(61)の中心より下方の前
記内部容積が、前記沸騰領域(61)の中心より上方の
前記内部容積より小さいことを特徴とする沸騰冷却装
置。
1. A heating element (6) is attached to one surface, and a refrigerant stored therein receives heat from the heating element (6) and is vaporized to boil, and latent heat of the refrigerant vapor is radiated by a heat radiating section (3, 5) In the boiling cooling device for discharging the refrigerant to cool the heating element (6), a boiling region (61) in which the refrigerant is evaporated and vaporized by the heating element (6) is formed inside the heating element (6). When the mounting surface of 6) is arranged so as to be lateral, the internal volume below the center of the boiling region (61) is larger than the internal volume above the center of the boiling region (61). Boiling cooling device characterized by being small.
【請求項2】 一面に発熱体(6)が取り付けられ、内
部に前記発熱体(6)の熱を受けて沸騰する冷媒を貯留
する冷媒容器(2)と、 この冷媒容器(2)の内部と連通して前記冷媒容器
(2)の前記発熱体(6)の取付面に対向する面に略直
立して組み付けられた複数本のチューブ(3)を有する
放熱部(3、5)と、 前記複数本のチューブ(3)同士を連通するヘッダタン
ク(4)とを備え、 前記冷媒容器(2)に貯留されている冷媒が前記発熱体
(6)から受熱して沸騰気化し、その冷媒蒸気が有する
潜熱を前記放熱部(3、5)より放出して前記発熱体
(6)を冷却する沸騰冷却装置(1)であって、 前記冷媒容器(2)の内部には、前記発熱体(6)によ
り冷媒が蒸発気化する沸騰領域(61)が形成され、 前記取付面が側方側となるように配置された場合に、前
記冷媒容器(2)内部、前記チューブ(3)内部および
前記ヘッダタンク(4)内部からなる内部の容積のう
ち、前記沸騰領域(61)の中心より下方の内部容積
が、前記沸騰領域(61)の中心より上方の内部容積よ
り小さいことを特徴とする沸騰冷却装置。
2. A refrigerant container (2) having a heating element (6) attached to one surface thereof and storing a refrigerant that boils when receiving heat of the heating element (6), and an inside of this refrigerant container (2). A heat dissipation part (3, 5) having a plurality of tubes (3) assembled in a substantially upright manner on a surface of the refrigerant container (2) facing the mounting surface of the heating element (6) in communication with A header tank (4) that connects the plurality of tubes (3) to each other, and the refrigerant stored in the refrigerant container (2) receives heat from the heating element (6) and is boiled to vaporize the refrigerant. A boiling cooling device (1) that cools the heating element (6) by releasing latent heat of steam from the heat radiating portion (3, 5), wherein the heating element is provided inside the refrigerant container (2). (6) forms a boiling region (61) in which the refrigerant evaporates and the mounting surface is lateral Of the interior of the refrigerant container (2), the tube (3), and the header tank (4), the volume of the interior of the boiling region (61) is lower than the center of the boiling region (61). An evaporative cooling device characterized in that the internal volume is smaller than the internal volume above the center of the boiling region (61).
【請求項3】 前記取付面が側方側となるように配置さ
れた場合に、前記冷媒容器(2)は、前記沸騰領域(6
1)の中心より下方の内部容積が、前記沸騰領域(6
1)の中心より上方の内部容積より小さく形成されるこ
とを特徴とする請求項2に記載の沸騰冷却装置。
3. The refrigerant container (2) has the boiling region (6) when the mounting surface is arranged laterally.
The internal volume below the center of 1) is the boiling region (6
The boiling cooling device according to claim 2, wherein the boiling volume is smaller than the internal volume above the center of 1).
【請求項4】 前記冷媒容器(2)は、複数のプレート
部材(21、22、23、24、25)を積層配置して
形成されていることを特徴とする請求項2または請求項
3に記載の沸騰冷却装置。
4. The refrigerant container (2) according to claim 2 or 3, wherein a plurality of plate members (21, 22, 23, 24, 25) are stacked and arranged. The boiling cooling device described.
【請求項5】前記取付面が側方側となるように配置され
た場合に、前記ヘッダタンク(4)は、前記沸騰領域
(61)の中心より下方の内部容積が、前記沸騰領域
(61)の中心より上方の内部容積より小さく形成され
ることを特徴とする請求項2ないし請求項4のいずれか
1つに記載の沸騰冷却装置。
5. The header tank (4) has an internal volume below the center of the boiling region (61) when the mounting surface is arranged laterally so that the boiling region (61) has a lower internal volume. 5. The evaporative cooling device according to claim 2, wherein the evaporative cooling device is formed so as to have a smaller internal volume than a center thereof.
【請求項6】 前記ヘッダタンク(4)は、複数のプレ
ート部材(21、42、23、24、25)を積層配置
して形成されていることを特徴とする請求項5に記載の
沸騰冷却装置。
6. The boiling cooling according to claim 5, wherein the header tank (4) is formed by stacking a plurality of plate members (21, 42, 23, 24, 25). apparatus.
【請求項7】 前記取付面が側方側となるように配置さ
れた場合に、前記チューブ(3a、3b)は、前記沸騰
領域(61)の中心より下方の内部容積が、前記沸騰領
域(61)の中心より上方の内部容積より小さく形成さ
れることを特徴とする請求項2ないし請求項6のいずれ
か1つに記載の沸騰冷却装置。
7. The tube (3a, 3b) has an internal volume below the center of the boiling region (61) of the tube (3a, 3b) when the mounting surface is arranged laterally. The evaporative cooling device according to any one of claims 2 to 6, which is formed so as to have a smaller internal volume than the center of 61).
【請求項8】 前記放熱部(3、5)は、前記複数本の
チューブ(3)間に、放熱フィン(5)を備えることを
特徴とする請求項2ないし請求項7のいずれか1つに記
載の沸騰冷却装置。
8. The heat dissipating portion (3, 5) comprises a heat dissipating fin (5) between the plurality of tubes (3), according to any one of claims 2 to 7. The boil cooling apparatus according to.
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