JPH10284661A - 沸騰冷却装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造で冷媒蒸気と凝縮液との干渉を防
止でき、且つ小型で低コストの沸騰冷却装置を提供する
こと。 【解決手段】 密閉容器３は、押出成型により形成され
た押し出し部材６と、この押し出し部材６の両端開口面
を気密に塞ぐ一組のキャップ７とから成る。押し出し部
材６の左右の両側壁６ａの内面には、冷媒流制御板４を
保持するための溝８が形成されている。キャップ７は、
押し出し部材６の両端部外周に被せられて気密に接合さ
れている。冷媒流制御板４は、アルミニウム等の金属板
から成り、冷媒蒸気を通すための開口部４ａと凝縮液を
通すための開口部４ｂを設けたもので、両側辺部が押し
出し部材６に形成された溝８に差し込まれて保持されて
いる。発熱体は、密閉容器３の受熱壁６ｂの表面略中央
部に配されて、ボルト等の締め付けによって受熱壁６ｂ
の表面に密着して固定されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体素子等の発
熱体を冷却する沸騰冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、特開昭５７−２０４１
５６号公報に記載された沸騰冷却装置がある。この装置
は、図１７に示す様に、冷媒を収容する密閉容器１００
の上部に発熱体１１０の熱を受けて沸騰した冷媒蒸気を
液化するための凝縮部１２０を備える。凝縮部１２０に
は、上部気相室１３０と下部気相室１４０とが形成され
るとともに、その上部気相室１３０と下部気相室１４０
とを連通する複数の冷媒通路１５０が設けられ、且つ冷
媒蒸気を一部の冷媒通路１５０ａに導くためのガイド板
１６０が下部気相室１４０に設けられている。これによ
り、複数の冷媒通路１５０を、冷媒蒸気が上昇する冷媒
蒸気通路１５０ａと凝縮液が下降する液冷媒通路１５０
ｂとに分けることができ、冷媒蒸気と凝縮液との干渉を
抑制できることから冷却効率が向上する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記の従来
装置は、下部気相室１４０内でガイド板１６０を斜めに
配置する構造が複雑で大型化が避けられず、発熱体１１
０などを含めた部品レイアウトが冷却装置の大きさなど
による制約を大きく受けることになる。また、従来装置
では、発熱体１１０を密閉容器１００内の冷媒液中に浸
漬させて使用する構成であるため、密閉容器１００と発
熱体１１０を一体に構成するなど製造面で困難な点があ
った。これを解決するために、発熱体１１０と冷却器を
別体で構成し、後から結合させる場合には、結合部の接
触熱抵抗を低減するために高い平面度が要求され、製造
工程が複雑になる。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、簡単な構造で冷媒蒸気と凝縮
液との干渉を防止でき、且つ小型で低コストの沸騰冷却
装置を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

（請求項１の手段）密閉容器は、押出成型により設けら
れた押し出し部材と、この押し出し部材の両端開口面を
塞ぐ一対の蓋体とから成り、押し出し部材の対向する二
壁面が受熱壁と放熱壁として設けられ、且つ押し出し部
材の内壁面に冷媒流制御板を保持する保持手段が設けら
れている。この場合、押し出し部材によって密閉容器の
受熱壁と放熱壁とを含む側壁面を一体に成型できるた
め、密閉容器の強度を向上できるとともに、発熱体の取
り付け面である受熱壁表面の平面度も向上できる。ま
た、押し出し部材の両端開口面を蓋体で塞ぐだけの簡単
な構造で密閉容器を構成でき、且つ押し出し部材に保持
手段を一体に設けることで密閉容器内に冷媒流制御板を
保持できるため、従来装置と比較しても極めて製造が容
易であり、コストを低く抑えることができる。更には、
密閉容器に押し出し部材を用いることで大量生産にも適
した沸騰冷却装置を提供できる。

【０００５】（請求項２の手段）押し出し部材の内壁面
には、冷媒流制御板を保持する保持手段としての溝が押
し出し方向に延びて設けられている。この溝は、押し出
し部材を押出成型する際に同時に形成できるため、押出
成型と別の工程で保持手段を設ける必要がない。その結
果、製造工程を短縮化してコストダウンを図ることがで
きる。

【０００６】（請求項３の手段）押し出し部材の内壁面
には、冷媒流制御板を保持する保持手段としての突起が
押し出し方向に延びて設けられている。この突起は、押
し出し部材を押出成型する際に同時に形成できるため、
押出成型と別の工程で保持手段を設ける必要がない。そ
の結果、製造工程を短縮化してコストダウンを図ること
ができる。

【０００７】（請求項４の手段）冷媒流制御板は、冷媒
流制御板の下側から上側へ冷媒蒸気を通すための開口部
と、冷媒流制御板の上側から下側へ凝縮液を通すための
開口部とを有している。この場合、冷媒流制御板に冷媒
蒸気を通すための開口部と凝縮液を通すための開口部と
を設けるだけの簡単な構成で冷媒の流れを制御できるた
め、従来装置と比較しても簡単な構造で性能向上を図る
ことができる。

【０００８】（請求項５の手段）冷媒蒸気を通すために
冷媒流制御板に設けられた開口部は、発熱体の取り付け
部位に対応する領域に開口している。この場合、発熱体
の熱を受けて沸騰した冷媒蒸気が、発熱体の取り付け部
位に対応する領域に開口する開口部を通って密閉容器内
の上部空間へ流れることができる。即ち、最も盛んに沸
騰する領域に冷媒蒸気を通すための開口部を設けたこと
により、冷媒蒸気をスムーズに上部空間へ流して四方へ
拡散させることができるため、冷媒の循環が効率良く行
われて放熱性能を向上できる。

【０００９】（請求項６の手段）密閉容器は、蓋体の内
側面と冷媒流制御板の端面との間に冷媒が通過できる隙
間を有している。この場合、容器内部の上部空間を拡散
して密閉容器の内壁面や冷媒流制御板の表面（放熱壁側
の表面）に凝縮した冷媒が前記の隙間を通って液冷媒へ
還流できるため、冷媒蒸気の流れと凝縮液の流れとが干
渉することなく良好に容器内部を循環できる。

【００１０】（請求項７の手段）押し出し部材の内部に
は、受熱壁と放熱壁とを連結する連結部が一体に設けら
れている。この連結部により放熱面積が増大するととも
に、発熱体が固定された受熱壁から連結部を通って放熱
壁へ熱伝達できるため、放熱性能を向上できる。この連
結部は、押し出し部材を押出成型する際に同時に形成す
ることができる。また、連結部を受熱壁及び放熱壁と一
体に設けることで、押し出し部材（密閉容器）の強度を
向上できるとともに、受熱壁及び放熱壁の各表面の平面
度を向上できるメリットも生じる。

【００１１】（請求項８の手段）連結部は、少なくとも
発熱体の取り付け部位に対応する領域を通って設けられ
ている。これにより、最も盛んに沸騰する領域で放熱面
積が増大し、且つ連結部を通じて受熱壁から放熱壁へ熱
伝達できるため、効率良く放熱性能を向上できる。

【００１２】（請求項９の手段）冷媒流制御板は、受熱
壁側の突起の先端面と放熱壁側の突起の先端面との間に
保持されて、受熱壁側の突起の先端面と放熱壁側の突起
の先端面とを熱的に連結し、且つ冷媒流制御板の下側で
受熱壁側の突起によって区画された空間と、冷媒流制御
板の上側で放熱壁側の突起によって区画された空間と
が、冷媒流制御板に設けられた複数の開口部を通じて連
続的に連通している。この場合、受熱壁側の突起と放熱
壁側の突起とが冷媒流制御板で熱的に連結されるため、
放熱面積が増大するとともに、発熱体の熱を受熱壁→受
熱壁側の突起→冷媒流制御板→放熱壁側の突起→放熱壁
へと伝達できるため放熱性能を向上できる。また、複数
の突起を設けることによって押し出し部材の強度を向上
でき、且つ受熱壁及び放熱壁の平面度も向上する。な
お、受熱壁側の突起と放熱壁側の突起は、押し出し部材
の押し出し方向に延びて設けられ、押し出し部材を押出
成型する際に同時に形成することができる。

【００１３】更に、本発明では、受熱壁側の突起と放熱
壁側の突起とで冷媒流制御板を保持できるため、請求項
２に記載した溝や請求項３に記載した突起等の保持手段
を設ける必要はない（従って、本発明では、受熱壁側の
突起と放熱壁側の突起が冷媒流制御板を保持するための
保持手段としても機能する）。なお、冷媒流制御板の下
側で受熱壁側の突起によって区画された空間と、冷媒流
制御板の上側で放熱壁側の突起によって区画された空間
は、冷媒流制御板に設けられた複数の開口部を通じて連
続的に連通している。このため、発熱体の熱を受けて沸
騰した冷媒蒸気は、冷媒流制御板の各開口部を通って容
器内部を四方へ拡散できるため、複数の突起を設けるこ
とで冷媒蒸気の流れが阻害されることはない。

【００１４】（請求項１０の手段）押し出し部材には、
放熱壁と一体に放熱ブロックが設けられている。この場
合、放熱壁と放熱ブロックとの接触熱抵抗を無くすこと
ができるため、放熱性能を向上できる。また、ビス等の
締結具や接着等の手段により放熱壁に放熱ブロックを固
定する必要がないため、その分、コストダウンを図るこ
とができる。

【００１５】（請求項１１の手段）密閉容器は、一体ろ
う付けによって製造されている。この場合、密閉容器が
押し出し部材と一対の蓋体から成り、その容器内部に冷
媒流制御板を配置しただけの簡単な構造であることか
ら、組付けも容易であり、一体ろう付けによって簡単に
製造することができる。なお、密閉容器を形成する押し
出し部材（請求項１０の場合は放熱ブロックも含む）と
蓋体、及び冷媒流制御板は、ろう付け可能な材質（例え
ばアルミニウム）で形成されていることは言うまでもな
い。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の沸騰冷却装置を図
面に基づいて説明する。図１は沸騰冷却装置の分解斜視
図である。本実施例の沸騰冷却装置１は、例えば携帯端
末に使用される半導体素子を有する発熱体２を冷却する
もので、内部に冷媒Ｒを封入した密閉容器３と、この密
閉容器３内に配置される冷媒流制御板４と、密閉容器３
の一表面（放熱面）に取り付けられる放熱ブロック５
（図３参照）とを備える。

【００１７】密閉容器３は、図１に示す様に、両端面が
開口した押し出し部材６と、この押し出し部材６の両端
開口面を気密に塞ぐ一組のキャップ７とから成る。押し
出し部材６は、密閉容器３の四壁面を構成する部材で、
熱伝導性に優れるアルミニウム等の金属材料を押出成型
して、所定の長さＬに切断して形成されている。この押
し出し部材６は、その断面形状が偏平な矩形（高さに対
して横幅が大きい）の箱型に形成され、左右の両側壁６
ａ（矩形の短辺に相当する側壁）の内面にそれぞれ押し
出し方向に沿って延びる溝８が形成されている。この溝
８は、両側壁６ａの対向する位置に設けられて、押出成
型の際に同時に形成されている。キャップ７は、図２に
も示す様に、押し出し部材６の長手方向（押し出し方
向）の両端部外周に被せられて気密に接合されている。
このキャップ７は、単純な平板部材でなく、プレス加工
によって外側へ膨らみを持たせた形状に成型されてい
る。

【００１８】冷媒流制御板４は、例えばアルミニウム等
の金属板に冷媒蒸気を通すための開口部４ａと凝縮液を
通すための開口部４ｂを設けたもので、両側辺部が押し
出し部材６の両側壁６ａの内面に形成された溝８に差し
込まれることで密閉容器３内部に保持されている。な
お、密閉容器３内部における冷媒流制御板４は、密閉容
器３内部の上下方向の中央より若干低い位置に保持され
ている（図４及び図５参照）。冷媒蒸気を通すための開
口部４ａは、冷媒流制御板４の略中央部に設けられ、凝
縮液を通すための開口部４ｂは、冷媒流制御板４の両側
辺部に沿って複数設けられている。この冷媒流制御板４
は、板厚が押し出し部材６に形成された溝８に挿入可能
で、且つ挿入後に位置ずれしない様に摩擦によって保持
される程度の寸法に設定されている。また、横幅が押し
出し部材６の溝８に挿入可能な大きさであり、長手方向
の寸法が押し出し部材６の長さと略同一または若干短い
長さＬ′に設けられ、開口部４ａ、４ｂの加工を含めて
一度のプレス加工により形成されている。エッチングや
切削等で加工しても問題はない。

【００１９】発熱体２は、密閉容器３の受熱壁６ｂ（押
し出し部材６の下側壁）の表面略中央部に配されて、図
示しないボルト等の締め付けによって受熱壁６ｂの表面
に密着して固定されている。放熱ブロック５は、熱伝導
性に優れるアルミニウム等の金属製で、密閉容器３の放
熱壁６ｃ（押し出し部材６の上側壁）の表面全体に密着
してボルト等の締め付けにより固定されている（図３参
照）。冷媒Ｒは、水、アルコール、アンモニア、フロロ
カーボン、フロン等が用いられ、密閉容器３内部に保持
された冷媒流制御板４より若干低い位置まで冷媒注入パ
イプ９（図１参照）を通じて注入されている。冷媒注入
パイプ９は、先端部が押し出し部材６の一側壁６ａを貫
通して設けられた注入口６ｄに差し込まれて気密に接続
され、冷媒Ｒを注入した後、端部を封じ切って密封され
る。

【００２０】次に、本実施例の作動を説明する。発熱体
２から発生した熱は、受熱壁６ｂを通じて密閉容器３内
に封入された冷媒Ｒに伝達されて冷媒Ｒを沸騰させる。
但し、発熱体２から受熱壁６ｂへ伝わる熱は、発熱体２
の取り付け部位から遠くなる程、温度が低くなるため、
密閉容器３内の冷媒Ｒは、主に発熱体２の取り付け部位
に対応する領域（以下、沸騰領域と言う）で沸騰する。
この沸騰領域で沸騰した冷媒蒸気は、図４及び図５に実
線矢印で示す様に、冷媒流制御板４の中央部に設けられ
た開口部４ａを通って冷媒流制御板４より上方の空間
（以下、上部空間と言う）へ流入し、その上部空間を四
方へ拡散する。

【００２１】上部空間を流れる冷媒蒸気は、主に放熱壁
６ｃの内壁面に凝縮して液化し、その内壁面を伝いなが
ら、あるいは冷媒流制御板４の表面へ滴下した後、冷媒
蒸気の流れに押されながら密閉容器３内部の外周方向へ
流れる。その凝縮液は、図４及び図５に破線矢印で示す
様に、冷媒流制御板４の両側辺部に沿って開口する複数
の開口部４ｂ、およびキャップ７の内壁面と冷媒流制御
板４の長手方向端面との間の隙間Ｓ（図５参照）を通っ
て冷媒流制御板４の下方へ滴下し、液冷媒Ｒへ還流して
再び沸騰領域に供給され、上記サイクル（沸騰−凝縮−
液化）を繰り返す。 発熱体２から冷媒Ｒに伝達された
熱（蒸発潜熱）は、冷媒蒸気が凝縮する際に凝縮潜熱と
して放出され、その凝縮潜熱が密閉容器３の放熱壁６ｃ
全体に伝わり、放熱壁６ｃから放熱ブロック５を通じて
大気へ放出される。

【００２２】（本実施例の効果）本実施例によれば、密
閉容器３内に冷媒流制御板４を配置して冷媒蒸気の流れ
と凝縮液の流れを制御することにより、冷媒蒸気の流れ
と凝縮液の流れとの干渉を少なくしてスムーズに循環さ
せることができる。また、発熱体２の熱を受けて沸騰し
た冷媒蒸気が冷媒流制御板４の開口部４ａを通って上部
空間を四方へ拡散できるため、放熱面（放熱壁６ｃ）全
体に効率良く熱を拡散させて放熱させることができる。
これらの結果、放熱性能に優れた高性能な沸騰冷却装置
１を提供できる。

【００２３】本実施例では、押し出し部材６によって密
閉容器３の四壁面を一体に成型できるため、別体を成す
各壁面を接合して密閉容器３を構成する場合より密閉容
器３の強度を向上できる。また、密閉容器３に押し出し
部材６を用いることで発熱体２の取り付け面である受熱
壁６ｂ表面の平面度を向上できるため、発熱体２と受熱
壁６ｂとの接触熱抵抗を低減できる。この場合、取り付
け面（受熱壁６ｂの表面）の切削、研磨等の工程を省略
あるいは軽微にできるメリットがある。更には、押し出
し部材６の両端開口面をキャップ７で塞ぐだけの簡単な
構造で密閉容器３を構成でき、且つ押し出し部材６の両
側壁６ａに形成した溝８に冷媒流制御板４を保持できる
ため、従来装置と比較しても極めて製造が容易であり、
コストを低く抑えることができる。特に、キャップ７と
冷媒流制御板４を例えばアルミニウムのクラッド材で構
成した場合には、全体を一体ろう付けで製造できる。ま
た、押し出し部材６以外の構成部品であるキャップ７と
冷媒流制御板４をプレス加工によって簡単に成型できる
ため、大量生産に適した沸騰冷却装置１を提供できる。

【００２４】本実施例では、キャップ７に膨らみを持た
せたことで、冷媒流制御板４との間に凝縮液を戻すため
の隙間Ｓを設けることができるとともに、キャップ７自
身の強度を向上できる効果もある。このキャップ７の強
度向上は、押し出し部材６との接合面の平面度が向上す
るため、密閉容器３の気密性を高めることができる。ま
た、密閉容器３としての強度向上にも有利である。な
お、キャップ７を単純な平板形状としても良い。但し、
この場合は、冷媒流制御板４の長さＬ′を押し出し部材
６の長さＬより短くしてキャップ７との間に凝縮液を戻
すための隙間Ｓを確保する必要がある。

【００２５】（第１実施例の変形例）上記実施例では、
放熱ブロック５を放熱壁６ｃの表面にボルト等の締め付
けによって固定する例を説明したが、図６に示す様に、
放熱ブロック５を押し出し部材６と一体に設けても良
い。この場合、放熱壁６ｃと放熱ブロック５との接触熱
抵抗が無くなるため、放熱性能を向上できるメリットが
ある。また、放熱ブロック５を放熱壁６ｃに固定するた
めの工程も不要となる。上記実施例では、冷媒流制御板
４を保持するために押し出し部材６の内壁面に溝８を形
成したが、図７に示す様に、押し出し部材６の内壁面に
それぞれ一組の突起１０を設けて、その一組の突起１０
によって形成される溝１０ａに冷媒流制御板４を保持す
る構成としても良い。この場合の突起１０は、押し出し
部材６を押出成型する際に同時に形成することができ
る。

【００２６】（第２実施例）図８は沸騰冷却装置１の分
解斜視図、図９は密閉容器３の平面図である。本実施例
は、押し出し部材６の中央部に柱状のリブ１１を設けて
密閉容器３の内部を二分割している。このリブ１１は、
図９に示す様に、押し出し部材６の全長に渡って設けら
れ、且つリブ１１の両側面には冷媒流制御板４を保持す
るための溝１１ａが形成されている。これに合わせて、
冷媒流制御板４も２枚に分割している。但し、２枚の冷
媒流制御板４に、それぞれ冷媒蒸気を通すための開口部
４ａと凝縮液を通すための開口部４ｂとが設けられてい
る。従って、この場合、キャップ７に平板部材を用いて
密閉容器３の内部を二室に独立させても機能上問題はな
いが、二室に対して冷媒Ｒの封入を別々に行う必要が生
じるため、第１実施例で説明した様に、外側へ膨らみの
あるキャップ７を用いて各冷媒流制御板４との間に隙間
Ｓを持たせることにより、二室を連通させておく方が望
ましい。

【００２７】発熱体２から発生した熱は、受熱壁６ｂを
通じて密閉容器３内に封入された冷媒Ｒに伝達されて冷
媒Ｒを沸騰させる。沸騰した冷媒蒸気は、図１０及び図
１１に実線矢印で示す様に、冷媒流制御板４に設けられ
た開口部４ａを通って各室の上部空間（冷媒流制御板４
より上方の空間）へ流入し、その上部空間を四方へ拡散
する。上部空間を流れる冷媒蒸気は、主に放熱壁６ｃの
内壁面に凝縮して液化し、その内壁面を伝いながら、あ
るいは冷媒流制御板４の表面へ滴下した後、冷媒蒸気の
流れに押されながら密閉容器３内部の外周方向へ流れ
る。その凝縮液は、図１０及び図１１に破線矢印で示す
様に、冷媒流制御板４の側辺部に沿って開口する複数の
開口部４ｂ、およびキャップ７の内壁面と冷媒流制御板
４の長手方向端面との間の隙間Ｓを通って冷媒流制御板
４の下方へ滴下し、液冷媒Ｒへ還流して再び沸騰領域に
供給され、上記サイクル（沸騰−凝縮−液化）を繰り返
す。発熱体２から冷媒Ｒに伝達された熱（蒸発潜熱）
は、冷媒蒸気が凝縮する際に凝縮潜熱として放出され、
その凝縮潜熱が密閉容器３の放熱壁６ｃ全体に伝わり、
放熱壁６ｃから放熱ブロック５を通じて大気へ放出され
る。

【００２８】本実施例では、押し出し部材６の中央部に
リブ１１が設けられるため、密閉容器３の強度を向上で
きる。また、押出成型によってリブ１１を押し出し部材
６と一体に設けることができるため、発熱体２が取り付
けられる受熱壁６ｂからリブ１１を通じて放熱壁６ｃへ
熱伝達することができる。これにより、例えば、図１２
に示す様に、発熱体２を密閉容器３の上側に配置した姿
勢で使用する場合でも、リブ１１を通じて熱伝達される
ことにより受熱壁６ｂから放熱壁６ｃへの最低限の熱輸
送を確保できる。

【００２９】（第３実施例）図１３は沸騰冷却装置１の
分解斜視図、図１４は密閉容器３の平面図である。本実
施例は、受熱壁６ｂ側と放熱壁６ｃ側とにそれぞれ複数
のリブ１２、１３を設けて、両側のリブ１２、１３の間
に冷媒流制御板４を配置した構成である。押し出し部材
６には、図１３に示す様に、受熱壁６ｂから放熱壁６ｃ
側へ延びる複数のリブ１２と、放熱壁６ｃから受熱壁６
ｂ側へ延びる複数のリブ１３とが互いにずれた位置に設
けられている。但し、互いのリブ１２、１３の高さは、
互いのリブ１２、１３の先端面の間に冷媒流制御板４を
挿入できる寸法に設定されている。

【００３０】冷媒流制御板４は、受熱壁６ｂ側のリブ１
２の先端面と放熱壁６ｃ側のリブ１３の先端面との間に
挿入されて、互いのリブ１２、１３により保持されてい
る。従って、本実施例では、押し出し部材６の内壁面に
溝８や突起１０等の保持手段を設ける必要がない。ま
た、冷媒流制御板４には、冷媒流制御板４の下側で受熱
壁６ｂ側のリブ１２によって区画された複数の空間Ａ
（図１５参照）と、冷媒流制御板４の上側で放熱壁６ｃ
側のリブ１３によって区画された複数の空間Ｂ（図１５
参照）とを相互に連通する複数の開口部４ｃが設けられ
ている。

【００３１】発熱体２から発生した熱は、受熱壁６ｂを
通じて密閉容器３内に封入された冷媒Ｒに伝達されて冷
媒Ｒを沸騰させる。沸騰した冷媒蒸気は、図１５に実線
矢印で示す様に、冷媒流制御板４に設けられた複数の開
口部４ｃを通って密閉容器３内部の上部空間（冷媒流制
御板４の上側で放熱壁６ｃ側のリブ１３によって区画さ
れた空間Ｂ）と下部空間（冷媒流制御板４の下側で受熱
壁６ｂ側のリブ１２によって区画された空間Ａ）とを蛇
行しながら密閉容器３の横幅方向（図１５の左右方向）
へ拡散する。同時に、密閉容器３内部の上部空間へ流入
した冷媒蒸気は、そのまま上部空間を密閉容器３の長手
方向へも拡散する（図１６参照）。これにより、密閉容
器３内部を四方へ拡散した冷媒蒸気は、主に放熱壁６ｃ
の内壁面に凝縮して液化し、その内壁面を伝いながら、
あるいは冷媒流制御板４の表面へ滴下した後、図１６に
破線矢印で示す様に、冷媒蒸気の流れに押されながらキ
ャップ７の内壁面と冷媒流制御板４の長手方向端面との
間の隙間Ｓを通って冷媒流制御板４の下方へ滴下し、液
冷媒Ｒへ還流して再び沸騰領域に供給され、上記サイク
ル（沸騰−凝縮−液化）を繰り返す。発熱体２から冷媒
Ｒに伝達された熱（蒸発潜熱）は、冷媒蒸気が凝縮する
際に凝縮潜熱として放出され、その凝縮潜熱が密閉容器
３の放熱壁６ｃ全体に伝わり、放熱壁６ｃから放熱ブロ
ック５を通じて大気へ放出される。

【００３２】本実施例では、押し出し部材６に複数のリ
ブ１２、１３を設けたことにより密閉容器３の強度を向
上できる。また、冷媒流制御板４を通じて受熱壁６ｂ側
のリブ１２と放熱壁６ｃ側のリブ１３とを熱的に連結で
きるため、放熱面積が増大し、且つ発熱体２の熱を受熱
壁６ｂ→受熱壁６ｂ側のリブ１２→冷媒流制御板４→放
熱壁６ｃ側のリブ１３→放熱壁６ｃへと伝達できるため
放熱性能を向上できる。また、第２実施例の場合と同様
に、発熱体２が密閉容器３の上側に配置された状態で使
用した場合でも、各リブ１２、１３と冷媒流制御板４を
通じて熱伝達されることにより受熱壁６ｂから放熱壁６
ｃへの最低限の熱輸送を確保できる。なお、本実施例で
は、冷媒蒸気が冷媒流制御板４の上側と下側とを流れる
ため、冷媒流制御板４の位置は、冷媒Ｒ液面と放熱壁６
ｃとの略中央であることが望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】沸騰冷却装置の分解斜視図である（第１実施
例）。

【図２】密閉容器の平面図である。

【図３】沸騰冷却装置の斜視図である。

【図４】Ａ−Ａ線に沿う密閉容器の断面図である。

【図５】Ｂ−Ｂ線に沿う密閉容器の断面図である。

【図６】押し出し部材の断面図である。

【図７】押し出し部材の断面図である。

【図８】沸騰冷却装置の分解斜視図である（第２実施
例）。

【図９】密閉容器の平面図である。

【図１０】Ｃ−Ｃ線に沿う密閉容器の断面図である。

【図１１】Ｄ−Ｄ線に沿う密閉容器の断面図である。

【図１２】密閉容器の断面図である（第２実施例）。

【図１３】沸騰冷却装置の分解斜視図である（第３実施
例）。

【図１４】密閉容器の平面図である。

【図１５】Ｅ−Ｅ線に沿う密閉容器の断面図である。

【図１６】Ｆ−Ｆ線に沿う密閉容器の断面図である。

【図１７】沸騰冷却装置の断面図である（従来技術）。

【符号の説明】

１ 沸騰冷却装置 ２ 発熱体 ３ 密閉容器 ４ 冷媒流制御板 ４ａ 冷媒蒸気を通すための開口部 ４ｂ 凝縮液を通すための開口部 ４ｃ 開口部 ５ 放熱ブロック ６ 押し出し部材 ６ｂ 受熱壁 ６ｃ 放熱壁 ７ キャップ（蓋体） ８ 溝（保持手段） １０ 突起（保持手段） １１ リブ（連結部） １２ 受熱壁側のリブ（突起） １３ 放熱壁側のリブ（突起） Ｒ 冷媒 Ｓ 冷媒が通過できる隙間

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】対向して配置された受熱壁と放熱壁とを有
   し、この受熱壁及び放熱壁とともに閉空間を形成して、
   その閉空間に所定量の冷媒が封入された密閉容器を備
   え、 前記受熱壁の表面に発熱体が固定され、その発熱体の熱
   で容器内部の冷媒が沸騰し、冷媒蒸気となって容器内部
   の上部空間を四方へ拡散しながら前記放熱壁の内壁面に
   凝縮して液化し、凝縮潜熱を前記放熱壁より外部へ放出
   する沸騰冷却装置であって、 前記密閉容器の内部で冷媒液面より上方に配置されて、
   前記発熱体の熱を受けて沸騰した冷媒蒸気の流れと、こ
   の冷媒蒸気が凝縮して液化した凝縮液の流れとを制御す
   る冷媒流制御板を有し、 前記密閉容器は、押出成型により設けられた押し出し部
   材と、この押し出し部材の両端開口面を塞ぐ一対の蓋体
   とから成り、前記押し出し部材の対向する二壁面が前記
   受熱壁と前記放熱壁として設けられ、且つ前記押し出し
   部材の内壁面に前記冷媒流制御板を保持する保持手段が
   設けられていることを特徴とする沸騰冷却装置。
2. 【請求項２】前記押し出し部材の内壁面には、前記冷媒
   流制御板を保持する保持手段としての溝が押し出し方向
   に延びて設けら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。
3. 【請求項３】前記押し出し部材の内壁面には、前記冷媒
   流制御板を保持する保持手段としての突起が押し出し方
   向に延びて設けら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。
4. 【請求項４】前記冷媒流制御板は、前記冷媒流制御板の
   下側から上側へ冷媒蒸気を通すための開口部と、前記冷
   媒流制御板の上側から下側へ凝縮液を通すための開口部
   とを有し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。
5. 【請求項５】冷媒蒸気を通すために前記冷媒流制御板に
   設けられた開口部は、前記発熱体の取り付け部位に対応
   する領域に開口していることを特徴とする請求項４に記
   載した沸騰冷却装置。
6. 【請求項６】前記密閉容器は、前記蓋体の内側面と前記
   冷媒流制御板の端面との間に冷媒が通過できる隙間を有
   していることを特徴とする請求項１〜５に記載した何れ
   かの沸騰冷却装置。
7. 【請求項７】前記押し出し部材の内部には、前記受熱壁
   と前記放熱壁とを連結する連結部が一体に設けられてい
   ることを特徴とする請求項１〜６に記載した何れかの沸
   騰冷却装置。
8. 【請求項８】前記連結部は、少なくとも前記発熱体の取
   り付け部位に対応する領域を通って設けられていること
   を特徴とする請求項７に記載した沸騰冷却装置。
9. 【請求項９】前記押し出し部材の内部には、前記受熱壁
   から前記放熱壁側へ延びる複数の突起と、前記放熱壁か
   ら前記受熱壁側へ延びる複数の突起とが互いにずれた位
   置に設けられ、 前記冷媒流制御板は、前記受熱壁側の突起の先端面と前
   記放熱壁側の突起の先端面との間に保持されて、前記受
   熱壁側の突起の先端面と前記放熱壁側の突起の先端面と
   を熱的に連結し、且つ前記冷媒流制御板の下側で前記受
   熱壁側の突起によって区画された空間と、前記冷媒流制
   御板の上側で前記放熱壁側の突起によって区画された空
   間とが、前記冷媒流制御板に設けられた複数の開口部を
   通じて連続的に連通していることを特徴とする請求項１
   〜８に記載した何れかの沸騰冷却装置。
10. 【請求項１０】前記押し出し部材には、前記放熱壁と一
    体に放熱ブロックが設けられていることを特徴とする請
    求項１〜９に記載した何れかの沸騰冷却装置。
11. 【請求項１１】請求項１〜１０に記載した何れかの沸騰
    冷却装置を製造する方法であって、 前記密閉容器は、一体ろう付けによって製造されている
    ことを特徴とする沸騰冷却装置の製造方法。