沸腾冷却装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种沸腾冷却装置，包括：腔室、散热器、热量接收构件和散热构件。腔室包括导热板和气密空间，所述导热板具有设置在所述导热板的外侧面上的发热体，所述气密空间设置在导热板的内侧，气密空间填充有经历液体和气体之间的相变的冷却剂。散热器设置在导热板的外侧面上。热量接收构件设置在导热板的内侧面上且与发热体相对，其中导热板被夹在热量接收构件和发热体之间，并且热量接收构件将在发热体处产生的热量传递到冷却剂。散热构件设置在导热板的内侧面上，接收通过冷却剂传递的热量，并使热量消散到散热器。热量接收构件和散热构件在导热板的表面方向上被设置成彼此分隔开。热量接收构件被浸入液态的冷却剂中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种电子装置中的沸腾冷却装置，该电子装置中安装有LSI或1C，更具体地，本专利技术通过利用沸腾并被液化的冷却剂的相变现象抑制LSI或IC的热量产生。
技术介绍
在用于诸如计算机或类似装置的电子装置中的LSI和IC中，在每一代电路中以加速的方式增加电路集成化。此外，近年来，增加了用于减小装置的尺寸和厚度的要求。为此，今后LSI和IC的发热密度步入正轨以保持增加。为了以高速以及以稳定的方式操作这些LSI和1C，必须将操作温度控制为给定温度或者更低的温度。因此使用了与LSI或IC的热量相适合的冷却方法。然而，当试图减小装置的尺寸和厚度时，对于诸如安装在LSI或IC上的散热器的冷却器，当前情况是不能保证与产生的热量相适合的尺寸。 因此，如图11所示，已经提出一种沸腾冷却装置，该沸腾冷却装置包括热量接收板3、热传递装置4和散热器5。这种小的热量接收板3布置在安装在基板I上的诸如LSI或IC的发热体2上，并吸收该发热体2的热量。热量接收板3吸收的热量经由热输送装置4被输送到散热器5，该散热器安装在基板I的比发热体2宽的位置处。可以使用具有高导热率的诸如铝和铜的金属作为上述的热传递装置4。然而，优选的是使用具有更突出的热传递性能的热管6作为热传递装置4。该热管6利用其中冷却剂在与发热体2接触的热量接收板3处气化的相变现象，并且该气化的冷却剂在设置在散热器5下方的散热板7处液化。利用该相变现象的热管6使在诸如LSI或IC的发热体2处产生的热量移动到散热器5。应该参照图12的横截面图案视图说明热管6的结构。这种热管6由诸如铝或铜的高导热率的金属构成的中空管状容器8和密封在该容器8内部的冷却剂构成。与诸如LSI或IC的发热体2接触的热量接收板3连接到热管6的一个端部。与用作冷却器的散热器5接触的散热板7连接到热管6的另一个端部。在冷却剂在热量接收板3处经历从液体到气体的相变的同时，冷却剂在散热板7处经历从气体到液体的相变。因此，在这种热管6中，在热量接收板3处产生的气化冷却剂由于热量接收板3侧的压力高而移动到散热板7侧。此外，在散热板7侧产生的液体冷却剂经由通过称作吸液芯(wick) 9的细小网循环到热量接收板3，该吸液芯9连接到热管6的内表面。网中的间隙被形成为非常窄。通过利用液体冷却剂的表面张力，冷却剂通过网的间隙并且循环到热量接收板3侧。通过重复这些现象，能够与热管6进行热传递。通过利用冷却剂以这种方式进行的相变，与具有高导热率的诸如铝或铜的金属相比，热管6可以实现非常高的导热率。然而，当通过热管6使在散热板7处产生的液化的冷却剂循环到热量接收板3时，由于液化的冷却剂通过细网状吸液芯9，因此不能增加热输送的量。因此，难以冷却具有大量的热量的发热体2。为此，在专利文献I中基于利用热量接收板使冷却剂沸腾并且通过重力循环在散热板处产生的液体的方法提出了一种沸腾冷却装置。在利用这种沸腾的热输送中，具有以下特征热输送能力由于使用与热管相比更多的冷却剂和通过重力循环冷却剂而更大。在专利文献I中，环状流动通道形成在平板中。这种结构使气体冷却剂所通过的流动通道和在散热板处产生的液体冷却剂所循环通过的流动通道分开，这种结构降低了由于两个通道之间的冲突而出现的压力损失并增加了等效导热率。在专利文献2中，与冷却剂接触的热量接收板的表面面积通过在热量接收板处放置沸腾促进结构而增加。通过增强从发热部分到冷却剂的热传导，促进了沸腾并且增加了等效导热率。专利文献3公开了一种结构，该结构提供了在散热壁中具有局部切除部的翅片，因此增加了执行冷凝的表面面积，并且通过提高冷凝效果增加等效导热率。在专利文献4中，示出了其中具有低高度的波状翅片被设置成两段(或者三段或更多段)的结构，其中波状翅片通过配合弯回部件的位置而被连结，从而能够相互传送热量。在专利文献5中，显示了其中V形第一翅片被分别设置到热量接收板和散热板的内侧以及V形第二翅片通过丝网支撑构件或类似构件被设置到第一翅片的内侧的结构。 日本未经审查的专利申请，第一次公开出版物第2006-344636号；日本未经审查的专利申请，第一次公开出版物第H07-161888号；日本未经审查的专利申请，第一次公开出版物第2000-74536号；日本未经审查的专利申请，第一次公开出版物第H01-209356号；日本未经审查的专利申请，第一次公开出版物第H11-31768号。
技术实现思路
本专利技术要解决的问题然而,如专利文献I所示,采用使气体和液体冷却剂的流动通道分开的结构用于作为增加板状沸腾冷却装置的等效导热率的方法的沸腾冷却引起了用于沸腾冷却的平板的设计变得复杂的问题。也就是说，当流动通道被分开时，必须精细地调节每一个装置的流动通道，因此削弱了总的通用性。此外，如专利文献2到5所示，在通过热量接收板和散热板处的翅片增加与冷却剂接触的表面面积的方法中，只可能通过增加的表面面积的量增加出现沸腾和冷凝的区域，因此不会预期到等效导热率方面的较大改进。此外，在专利文献2到5中公开的技术中，被设置在热量接收板和散热板(热量接收构件，散热构件)中的翅片彼此干扰。这引起了冷却剂的沸腾和冷凝的效率下降的问题。考虑到上述情况而获得本专利技术。本专利技术的示例性目的是提供一种沸腾冷却装置，该沸腾冷却装置可以利用简单结构有效地进行散热并适合具有大的热量产生量的LSI和ICo用于解决所述问题的方式为了解决上述问题，本专利技术的沸腾冷却装置包括腔室、散热器、热量接收构件和散热构件。腔室包括导热板和气密空间，所述导热板具有设置在导热板的外侧面上的发热体，而所述气密空间设置在导热板的内侧，气密空间填充有经历液体和气体之间的相变的冷却剂。散热器设置在导热板的外侧面上。热量接收构件设置在导热板的内侧面上以与发热体相对，其中导热板被夹在热量接收构件和发热体之间，并且热量接收构件将在发热体处产生的热量传递到冷却剂。散热构件设置在导热板的内侧面上，接收通过冷却剂传递的热量，并使热量消散到散热器。热量接收构件和散热构件在导热板的表面方向上被设置成彼此分隔开。热量接收构件被浸入液态的冷却剂中。本专利技术的效果根据本专利技术，密封在腔室的气密空间中的冷却剂在热量接收构件和散热构件之间经历液体和气体之间的相变，由此可以使在发热体处产生的热量输送到散热器。此外，热量接收构件和散热构件在导热板的表面方向上被设置成彼此分隔开。也就是说，热量接收构 件和散热构件以彼此不面对的位置关系被设置。因此，可以使热传导效率保持在高水平而不会阻止冷却剂的运动，其中该冷却剂在热量接收构件处变成气体。因此，可以利用简单的结构有效地散热，并且可以被制造成与具有大的热量产生量的LSI和IC相适应。附图说明图I是根据本专利技术第一示例性实施例的沸腾冷却装置的分解立体图；图2是从相反侧观看的图I所示的沸腾冷却装置的分解立体图；图3是根据本专利技术第一示例性实施例的沸腾冷却装置的纵向横截面图；图4是根据本专利技术第二示例性实施例的沸腾冷却装置的分解立体图；图5是根据本专利技术第三示例性实施例的沸腾冷却装置的分解立体图；图6是根据本专利技术第四示例性实施例的沸腾冷却装置的纵向横截面图；图7是根据本专利技术第五示例性实施例的沸腾冷却装置的纵向横截面图；图8是根据本专利技术第六示例性实施例的沸腾冷却装置的立体图；图9是根据本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】

【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：松永有仁，吉川实，坂本仁，
申请(专利权)人：日本电气株式会社，
类型：
国别省市：