本发明专利技术提供能够防止液体制冷剂的冻结，并且能够抑制烧毁的发生的沸腾冷却装置。本发明专利技术的沸腾冷却装置的特征在于，具备收纳部，将吸收发热体的热的液体制冷剂收纳于该收纳部的内部，液体制冷剂是由沸点不同的至少两种液体构成的混合液，收纳部具有：传热壁部，该传热壁部用于将发热体的热传递至液体制冷剂；以及对置壁部，该对置壁部隔着液体制冷剂与传热壁部对置，传热壁部与对置壁部之间的离开距离为３ｍｍ以下。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用制冷剂的沸腾冷却装置。
技术介绍
沸腾冷却装置是利用制冷剂的从液体到气体的相变化来对发热体进行冷却的装置。在此，在密封系统的沸腾冷却装置中，从发热体受热的液体制冷剂多为醇(alcohol) 类。例如，在日本特开平4-257693号公报(专利文献1)中记载了水(100份)与低级醇 (5 12份)的混合液。此处的制冷剂主要以在室内用设备的冷却中使用的热管作为对象， 在-io°c左右不冻结且具有不燃性。并且，在日本实开昭62-8571号公报(专利文献2)中记载了水与醇的混合液。在此，通过改变水与醇的混合比例来防止制冷剂的冻结。另一方面，在沸腾冷却装置中，也进行热传递特性等如何根据收纳如上所述的液体制冷剂的部位、和将发热体的热传递至液体制冷剂的部位的空间结构而变化等的研究。 例如，第22回日本伝熱* > ” , A講演論文集(1985-5)A112「狭0間隙(二 ^汁3核沸騰熱伝達」(非专利文献1)中，记载了传热面和与该传热面对置的面之间的离开距离与热传递特性之间的关系。专利文献1 日本特开平4-257693号公报专利文献2 日本实开昭62-8571号公报非专利文献1 第22回日本伝熱〉> 求”々A講演論文集(1985-5) Al 12「狭…間隙(二杉汁3核沸騰熱伝達」在沸腾冷却装置中，对于产生高热通量的发热体，有可能发生烧毁(burn-out) (膜沸腾)。在发生了烧毁的区域中不进行热传递，冷却性能降低。因此，一直以来都在寻求抑制发生烧毁的技术。最近，作为发热体的电子设备等小型化、高集成化，热通量(发热密度)变高(例如lMW/m2左右)，容易发生烧毁。并且，在使用水作为液体制冷剂的情况下，液体制冷剂所具有的临界热通量变大， 不易发生烧毁。但是，由于水的熔点高，容易冻结，因此不适合搭载于车辆。另一方面，在使用醇作为液体制冷剂的情况下，醇的熔点低，不易冻结。但是，醇的临界热通量比水的临界热通量小，在抑制烧毁的方面存在问题。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够抑制液体制冷剂的冻结、且能够抑制烧毁的发生的沸腾冷却装置。本专利技术的沸腾冷却装置的特征在于，具备收纳部，将吸收发热体的热的液体制冷剂收纳于该收纳部的内部，液体制冷剂是由沸点不同的至少两种液体构成的混合液，收纳部具有传热壁部，该传热壁部用于将发热体的热传递至液体制冷剂；以及对置壁部，该对置壁部隔着液体制冷剂与传热壁部对置，传热壁部与对置壁部之间的离开距离为3mm以下。通过使用混合液作为液体制冷剂，能够按照所要求的规格调整熔点，由此能够防 止液体制冷剂冻结。进而，通过将传热壁部与对置壁部之间的离开距离设为3mm以下，热传 递变好，能够抑制烧毁的发生。在此，传热壁部与对置壁部之间的离开距离优选为2mm以下。由此，热传递进一 步变好，能够进一歩抑制烧毁的发生。此外，传热壁部与对置壁部之间的离开距离优选为 0. 5mm以上1. 5mm以下。由此，热传递进ー步变好，能够进一歩抑制烧毁的发生。在此，液体制冷剂优选为水与乙醇的混合液。与其他醇类相比较，乙醇的熔点低， 在与水的混合液中容易降低熔点。即，混合液达到目标熔点温度所需的乙醇的量比混合其 他醇时所需的醇的量少。因此，与其他的醇相比较，能够增大混合液中的水的比例，由此能 够增大混合液的临界热通量。并且，与其他醇类相比较，乙醇的蒸发热(潜热)大。因此，通过使用乙醇，混合液 的临界热通量变得更大。此外，乙醇的沸点相对较低，热循环效率变好，作为沸腾冷却的制 冷剂是有效的。并且，由于乙醇的沸点不会过低，且沸点比一般在冷凝部使用于冷凝的制冷 剂(例如冷却水)的温度(例如65°C左右)高，因此更适合沸腾冷却。特別地，通过使用在 该狭窄间隙中气泡上升速度大的上述混合液，热传递性能大幅提高。如上，通过使用水与乙 醇的混合液，能够防止冻结，并且能够抑制烧毁的发生。此外，上述混合液的乙醇浓度优选为45质量％以上、55质量％以下。由此，熔点不 到-30°C，能够可靠地满足搭载于车辆时一般要求的规格(例如在-30°C不冻结)。并且，与 醇单一成分相比较，液体制冷剂的临界热通量増大与混合液中所含的水相应的量。由此，能 够抑制烧毁的发生。另外，本专利技术的沸腾冷却装置还具备冷凝部，该冷凝部与收纳部连接，使因发热体 的热而沸腾的液体制冷剂冷凝，上述沸腾冷却装置也可以作为密封系统的沸腾冷却装置。根据本专利技术的沸腾冷却装置，能够抑制烧毁的发生。附图说明图1是示出沸腾冷却装置1的立体图。图2是沿着图1的A-A线的剖视图。 图3是示出各种醇的特性的图。图4是示出乙醇-水混合液的乙醇浓度与临界热通量之间的关系的图。图5是示出离开距离与热传递率之间的关系的图。图6是示出回流离开距离与热传递率之间的关系的图。图7是示出乙醇-水混合液的乙醇浓度与热传递率之间的关系的图。图8是用于对膜沸腾进行说明的示意图。图9是示出乙醇-水混合液的乙醇浓度与元件温度之间的关系的图。图10是示出实验的简单构成的示意图。图11是示出实验中发热体的输出与热电偶的測定温度之间的关系的图。图12是示出沸腾冷却装置100的与A-A剖视图相当的图。标号说明UlOO 沸腾冷却装置；2、20 收纳部；21 受热通路；201 第一受热通路；202 第二受热通路；22,203 供给通路；21a,201a,201b,202a,202b 传热壁部；23a 对置壁部；3、 30 冷凝部；31,301,302 冷凝管；23,51,52 隔板；Z、Z1 Z4 发热体。具体实施例方式下面，列举实施方式对本专利技术更详细地进行说明。参照图1 图9对本实施方式的沸腾冷却装置进行说明。图1是示出沸腾冷却装置1的立体图。图2是沿着图1的A-A线的剖视图。图3是示出各种醇的特性的图。图4 是示出乙醇-水混合液的乙醇浓度与临界热通量之间的关系的图。图5是示出离开距离与热传递率之间的关系的图。图6是示出回流离开距离与热传递率之间的关系的图。图7是示出乙醇-水混合液的乙醇浓度与热传递率之间的关系的图。图8是用于说明膜沸腾的示意图。图9是示出乙醇-水混合液的乙醇浓度与元件温度之间的关系的图。另外，图4引自"Matorir, A. S. ，Heat transfer Soviet Research,5-1 (1973)，85 89”。如图1以及图2所示，沸腾冷却装置1由内部空间被隔板23分隔的容器Y构成， 并具备收纳部2和冷凝部3。收纳部2是近似立方体形状的金属制的容器，在内部储存有液体制冷剂。收纳部2 具备受热通路21、供给通路22以及隔板23。受热通路21是由以下四个面包围的部位包括收纳部2的安装有发热体Z的传热壁部21a的侧壁面、与该侧壁面对置的隔板23、以及包括容器Y的前侧和后侧(图2中纸面的进深侧和近前侧)的侧壁面。隔板23形成受热通路21的侧面以及供给通路22的侧面，将收纳部2的内部空间分隔为受热通路21和供给通路22。发热体Z例如是半导体元件等。受热通路21呈近似立方体形状，上方开口而与冷凝部3连接，下方开口而与供给通路22连接。传热壁部21a与隔板23平行，将隔板23中的与传热壁部21a对置的部分作为对置壁部23a。在本实施方式中，传热壁部21a与对置壁部2本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种沸腾冷却装置，其特征在于，所述沸腾冷却装置具备收纳部，将吸收发热体的热的液体制冷剂收纳于该收纳部的内部，所述液体制冷剂是由沸点不同的至少两种液体构成的混合液，所述收纳部具有：传热壁部，该传热壁部用于将所述发热体的热传递至所述液体制冷剂；以及对置壁部，该对置壁部隔着所述液体制冷剂与所述传热壁部对置，所述传热壁部与所述对置壁部之间的离开距离为３ｍｍ以下。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：吉原康二，
申请(专利权)人：株式会社丰田自动织机，
类型：发明
国别省市：JP
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