沸騰冷卻裝置制造方法及圖紙

本發明專利技術公開了一種沸騰冷卻裝置，包括：腔室、散熱器、熱量接收構件和散熱構件。腔室包括導熱板和氣密空間，所述導熱板具有設置在所述導熱板的外側面上的發熱體，所述氣密空間設置在導熱板的內側，氣密空間填充有經歷液體和氣體之間的相變的冷卻劑。散熱器設置在導熱板的外側面上。熱量接收構件設置在導熱板的內側面上且與發熱體相對，其中導熱板被夾在熱量接收構件和發熱體之間，并且熱量接收構件將在發熱體處產生的熱量傳遞到冷卻劑。散熱構件設置在導熱板的內側面上，接收通過冷卻劑傳遞的熱量，并使熱量消散到散熱器。熱量接收構件和散熱構件在導熱板的表面方向上被設置成彼此分隔開。熱量接收構件被浸入液態的冷卻劑中。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種電子裝置中的沸騰冷卻裝置，該電子裝置中安裝有LSI或1C，更具體地，本專利技術通過利用沸騰并被液化的冷卻劑的相變現象抑制LSI或IC的熱量產生。
技術介紹
在用于諸如計算機或類似裝置的電子裝置中的LSI和IC中，在每一代電路中以加速的方式增加電路集成化。此外，近年來，增加了用于減小裝置的尺寸和厚度的要求。為此，今后LSI和IC的發熱密度步入正軌以保持增加。為了以高速以及以穩定的方式操作這些LSI和1C，必須將操作溫度控制為給定溫度或者更低的溫度。因此使用了與LSI或IC的熱量相適合的冷卻方法。然而，當試圖減小裝置的尺寸和厚度時，對于諸如安裝在LSI或IC上的散熱器的冷卻器，當前情況是不能保證與產生的熱量相適合的尺寸。 因此，如圖11所示，已經提出一種沸騰冷卻裝置，該沸騰冷卻裝置包括熱量接收板3、熱傳遞裝置4和散熱器5。這種小的熱量接收板3布置在安裝在基板I上的諸如LSI或IC的發熱體2上，并吸收該發熱體2的熱量。熱量接收板3吸收的熱量經由熱輸送裝置4被輸送到散熱器5，該散熱器安裝在基板I的比發熱體2寬的位置處。可以使用具有高導熱率的諸如鋁和銅的金屬作為上述的熱傳遞裝置4。然而，優選的是使用具有更突出的熱傳遞性能的熱管6作為熱傳遞裝置4。該熱管6利用其中冷卻劑在與發熱體2接觸的熱量接收板3處氣化的相變現象，并且該氣化的冷卻劑在設置在散熱器5下方的散熱板7處液化。利用該相變現象的熱管6使在諸如LSI或IC的發熱體2處產生的熱量移動到散熱器5。應該參照圖12的橫截面圖案視圖說明熱管6的結構。這種熱管6由諸如鋁或銅的高導熱率的金屬構成的中空管狀容器8和密封在該容器8內部的冷卻劑構成。與諸如LSI或IC的發熱體2接觸的熱量接收板3連接到熱管6的一個端部。與用作冷卻器的散熱器5接觸的散熱板7連接到熱管6的另一個端部。在冷卻劑在熱量接收板3處經歷從液體到氣體的相變的同時，冷卻劑在散熱板7處經歷從氣體到液體的相變。因此，在這種熱管6中，在熱量接收板3處產生的氣化冷卻劑由于熱量接收板3側的壓力高而移動到散熱板7側。此外，在散熱板7側產生的液體冷卻劑經由通過稱作吸液芯(wick) 9的細小網循環到熱量接收板3，該吸液芯9連接到熱管6的內表面。網中的間隙被形成為非常窄。通過利用液體冷卻劑的表面張力，冷卻劑通過網的間隙并且循環到熱量接收板3側。通過重復這些現象，能夠與熱管6進行熱傳遞。通過利用冷卻劑以這種方式進行的相變，與具有高導熱率的諸如鋁或銅的金屬相比，熱管6可以實現非常高的導熱率。然而，當通過熱管6使在散熱板7處產生的液化的冷卻劑循環到熱量接收板3時，由于液化的冷卻劑通過細網狀吸液芯9，因此不能增加熱輸送的量。因此，難以冷卻具有大量的熱量的發熱體2。為此，在專利文獻I中基于利用熱量接收板使冷卻劑沸騰并且通過重力循環在散熱板處產生的液體的方法提出了一種沸騰冷卻裝置。在利用這種沸騰的熱輸送中，具有以下特征熱輸送能力由于使用與熱管相比更多的冷卻劑和通過重力循環冷卻劑而更大。在專利文獻I中，環狀流動通道形成在平板中。這種結構使氣體冷卻劑所通過的流動通道和在散熱板處產生的液體冷卻劑所循環通過的流動通道分開，這種結構降低了由于兩個通道之間的沖突而出現的壓力損失并增加了等效導熱率。在專利文獻2中，與冷卻劑接觸的熱量接收板的表面面積通過在熱量接收板處放置沸騰促進結構而增加。通過增強從發熱部分到冷卻劑的熱傳導，促進了沸騰并且增加了等效導熱率。專利文獻3公開了一種結構，該結構提供了在散熱壁中具有局部切除部的翅片，因此增加了執行冷凝的表面面積，并且通過提高冷凝效果增加等效導熱率。在專利文獻4中，示出了其中具有低高度的波狀翅片被設置成兩段(或者三段或更多段)的結構，其中波狀翅片通過配合彎回部件的位置而被連結，從而能夠相互傳送熱量。在專利文獻5中，顯示了其中V形第一翅片被分別設置到熱量接收板和散熱板的內側以及V形第二翅片通過絲網支撐構件或類似構件被設置到第一翅片的內側的結構。 日本未經審查的專利申請，第一次公開出版物第2006-344636號；日本未經審查的專利申請，第一次公開出版物第H07-161888號；日本未經審查的專利申請，第一次公開出版物第2000-74536號；日本未經審查的專利申請，第一次公開出版物第H01-209356號；日本未經審查的專利申請，第一次公開出版物第H11-31768號。
技術實現思路
本專利技術要解決的問題然而,如專利文獻I所示,采用使氣體和液體冷卻劑的流動通道分開的結構用于作為增加板狀沸騰冷卻裝置的等效導熱率的方法的沸騰冷卻引起了用于沸騰冷卻的平板的設計變得復雜的問題。也就是說，當流動通道被分開時，必須精細地調節每一個裝置的流動通道，因此削弱了總的通用性。此外，如專利文獻2到5所示，在通過熱量接收板和散熱板處的翅片增加與冷卻劑接觸的表面面積的方法中，只可能通過增加的表面面積的量增加出現沸騰和冷凝的區域，因此不會預期到等效導熱率方面的較大改進。此外，在專利文獻2到5中公開的技術中，被設置在熱量接收板和散熱板(熱量接收構件，散熱構件)中的翅片彼此干擾。這引起了冷卻劑的沸騰和冷凝的效率下降的問題。考慮到上述情況而獲得本專利技術。本專利技術的示例性目的是提供一種沸騰冷卻裝置，該沸騰冷卻裝置可以利用簡單結構有效地進行散熱并適合具有大的熱量產生量的LSI和ICo用于解決所述問題的方式為了解決上述問題，本專利技術的沸騰冷卻裝置包括腔室、散熱器、熱量接收構件和散熱構件。腔室包括導熱板和氣密空間，所述導熱板具有設置在導熱板的外側面上的發熱體，而所述氣密空間設置在導熱板的內側，氣密空間填充有經歷液體和氣體之間的相變的冷卻劑。散熱器設置在導熱板的外側面上。熱量接收構件設置在導熱板的內側面上以與發熱體相對，其中導熱板被夾在熱量接收構件和發熱體之間，并且熱量接收構件將在發熱體處產生的熱量傳遞到冷卻劑。散熱構件設置在導熱板的內側面上，接收通過冷卻劑傳遞的熱量，并使熱量消散到散熱器。熱量接收構件和散熱構件在導熱板的表面方向上被設置成彼此分隔開。熱量接收構件被浸入液態的冷卻劑中。本專利技術的效果根據本專利技術，密封在腔室的氣密空間中的冷卻劑在熱量接收構件和散熱構件之間經歷液體和氣體之間的相變，由此可以使在發熱體處產生的熱量輸送到散熱器。此外，熱量接收構件和散熱構件在導熱板的表面方向上被設置成彼此分隔開。也就是說，熱量接收構 件和散熱構件以彼此不面對的位置關系被設置。因此，可以使熱傳導效率保持在高水平而不會阻止冷卻劑的運動，其中該冷卻劑在熱量接收構件處變成氣體。因此，可以利用簡單的結構有效地散熱，并且可以被制造成與具有大的熱量產生量的LSI和IC相適應。附圖說明圖I是根據本專利技術第一示例性實施例的沸騰冷卻裝置的分解立體圖；圖2是從相反側觀看的圖I所示的沸騰冷卻裝置的分解立體圖；圖3是根據本專利技術第一示例性實施例的沸騰冷卻裝置的縱向橫截面圖；圖4是根據本專利技術第二示例性實施例的沸騰冷卻裝置的分解立體圖；圖5是根據本專利技術第三示例性實施例的沸騰冷卻裝置的分解立體圖；圖6是根據本專利技術第四示例性實施例的沸騰冷卻裝置的縱向橫截面圖；圖7是根據本專利技術第五示例性實施例的沸騰冷卻裝置的縱向橫截面圖；圖8是根據本專利技術第六示例性實施例的沸騰冷卻裝置的立體圖；圖9是根據本專利技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：松永有仁，吉川實，坂本仁，
申請(專利權)人：日本電氣株式會社，
類型：
國別省市：