发明内容
本发明是基于上述情况作出的，其目的在于，提供一种与所需冷却
容量一致，且可容易并廉价地变更结构的沸腾冷却装置。
本发明的沸腾冷却装置，是一种在2块外侧板之间沿厚度方向叠加
交错同一形状的单元板，在2块外侧板中一方外侧板的表面上安装与单
元板约相同宽度设置的散热片，在受到发热体的热而沸腾气化的致冷剂
蒸气流向单元板上所设置的空隙时，该致冷剂蒸气热由所述一方的外侧
板通过散热片向外部放出的层叠结构的沸腾冷却装置；这种装置相对于2
块外侧板，并到配置设有2块以上的单元板，并且相对于一方的外侧板，
散热片只以并列配置的单元板数并列配置安装。
根据这一构成，与所需冷却容量相一致，可增加或减少相对于外侧
板并列配置的单元板数，可随之变更散热片数。这样，即使在变更冷却
装置结构的场合下，不需变更所使用的单元板及散热片的形状，可使用
通用的部件，所以与已有产品相比较，可大幅度降低部件制作费用，并
可容易变更结构。
还有，最好是，在2块外侧板中另一方的外侧板上，在并列配置的
每各单元板上具有与空隙连通的多个开口部，设有通过这些开口部连接
各单元板空隙之间的水箱。
根据这一构成，通过按照相对于2块外侧板并列配置单元板数变更
水箱的大小，可容易确保所需冷却性能。
还有，在本发明的沸腾冷却装置中，在表面上装有发热体，在内部
具有储藏致冷剂的沸腾部、和冷凝由该沸腾部沸腾气化的致冷剂蒸气的
冷凝部，该冷凝部在2块外侧板之间层叠多块单元板构成，沸腾部与冷
凝部通过管连接。
根据这一构成，容易变更冷凝部的结构，通过变更该结构，可容易
改变散热性能。此外，沸腾部与冷凝部通过管连通，所以也可通过增加
或减少管根数变更散热性能。
还有，本发明的沸腾冷却装置在2块外侧板之间层叠多块单元板，
形成封闭式的致冷剂容器，在2块侧板中另一方侧板的表面上安装发热
体；在致冷剂容器中反复进行致冷剂的沸腾与冷凝。
根据这一构成，容易变更致冷剂容器结构，通过变更该结构，可容
易变更散热性能。
还有，本发明的沸腾冷却装置包括：致冷剂通过内部的多根管，和
在底面安装发热体、与管一端连接、与管连通、在内部封入致冷剂的致
冷剂容器，和与管的另一端连接、连通管之间的水箱。使通过发热体的
热将致冷剂容器内部的致冷剂沸腾气化的致冷剂流入管中，并通过与外
部大气的热交换进行冷却。这种沸腾冷却装置具有芯单元，该芯单元包
括：在所述多个管中并列装置的由管组成的管组，和插通管并与各管组
大小对应的多个单元板；并且配置有多个该芯单元。
根据这一构成，与所需冷却容量相一致，不需要烦杂的连接作业，
即可简单地制造可增加或减少芯单元数的沸腾冷却装置。而且，通过具
有不同结构的芯单元的组合，即可简单地调节所需的冷却容量。
最好是，所述管组由在相对于冷却风的通风方向交叉的方向上并列配
置的多根管所组成。或者，所述管组由在冷却风的通风方向上并列配置
的多根管组成。
此外，所述致冷剂容器及水箱为分别叠加多个平板部件的层叠结构
体，因此，通过变更多个平板部件的结构，可简单地变更致冷剂容器或
水箱的结构。
具体实施方式
下面，根据附图说明本发明实施例。
实施例1
图1为散热部(冷凝部4与散热片5)的分解立体图。图2为表示组
装散热部状态的立体图。
本实施例的沸腾冷却装置1为通过致冷剂的沸腾与冷凝所产生的潜
热移动来冷却发热体(未图示)，如图3所示，该装置由安装发热体的沸
腾部2、和由该沸腾部2与管3(3A、3B)所连接的冷凝部4，及散热片
5所构成。此外，冷凝部4与散热片5由图2所示的组装构成散热部。
本沸腾冷却装置1用于沸腾部2、冷凝部4及管3(3A、3B)的材料
例如为铝，在组装各部之后，通过整体焊接制造。
沸腾部2为厚度薄的箱形容器，在其表面上安装发热体(例如计算
机芯片等发热元件)，在内部储存受发热体热而沸腾气化的致冷液。在形
成沸腾部2的容器上面与下面分别有用于安装管3用的安装孔(未图示)
的开口。
管3设有将沸腾部2沸腾气化的致冷剂蒸气向冷凝部4输送用的蒸
气管3A，和将该致冷剂蒸气在冷凝部4中经冷却液化的冷凝液返回沸腾
部2用的冷凝液管3B。
冷凝部4，如图1所示，由多块单元板6与2块外侧板7(7A、7B)
及一组水箱8(8A、8B)所构成。
单元板6，如图1所示，形成冷凝通道的多条空隙6a沿板纵向(图1
上下方向)延伸开口。该单元板6在2块外侧板7之间沿板厚度方向多
块叠加，并且还沿平面方向以2块以上(图1中为3块)并列配置。
2块外侧板7以与并列配置的3块单元板6的整体形状略呈相等的大
小设置。
在另一方的外侧板7B，如图1所示，在相当于单元板6的纵向的板
两端部分别在3个地方共设6个开口部9。该开口部9与单元板6上所形
成的空隙6a的两端部连通，与每个并列配设的3块单元板6对应设置。
还有，在以下的说明中，将另一方的外侧板7B的上端部开口的3个
开口部9分别称为蒸气流入口9a，将另一方的外侧板7B的下端部开口的
3个开口部9分别称为液流出口9b。
水箱8设有连通上述各蒸气流入口9a的蒸气侧水箱8A、和连通各液
流出口9b的液侧水箱8B，在中间部分分别有用于安装管3的安装孔8a、
8b的开口。
散热片5，例如为铝模压材料，在基板5a上，多个散热板5b以一定
间隔竖着设置。该散热片5以基板5a的宽度与单元板6的宽度略呈相等
的尺寸设置，相对于一方的外侧板7A，与单元板6同样并列配置。
下面说明本实施例的动作。
在沸腾部2受发热体的热沸腾气化的致冷剂蒸气通过蒸气管3A流入
蒸气侧水箱8A的内部，由蒸气流入口9a流入各单元板6的空隙6a。流
入各空隙6a的致冷剂蒸气由于重力作用流向下方，同时散热、冷凝，由
液流出口9b流入液侧水箱8b内，此后通过冷凝液管3B向沸腾部2回流。
通过该致冷剂的沸腾与冷凝所产生的潜热移动，发热体被冷却，致
冷剂的冷凝潜热由一方的外侧板7A通过散热片5向大气排放。
本实施例具有如下效果。
本实施例的冷凝部4，相对于2块外侧板7，单元板6以2块以上并
列配置，并且相对于一方的外侧板7A，并列设置安装散热片5。根据这
一构成，通过增加或减少相对于外侧板7并列配置的单元板6的数及散
热板5的数，与所需冷却容量相一致，可容易地变更散热部(冷凝部4
与散热片5)的结构。
在此种场合下，由于不需要变更所使用的单元板6及散热片5的形
状，可使用通用的部件，所以在散热片5成型用的挤压模和制作单元板
用的冲压模的通用化这一点上，可大幅度地降低部件的制作费用。
此外，对散热片进行挤压成型时，可使用窄幅挤压模，所以也有降
低模费用的效果。
实施例2
图4为表示沸腾冷却装置1的整体形状的立体图。
本实施例的沸腾冷却装置1使用多根连接沸腾部2与冷凝部4的蒸
气管3A或冷凝液管3B的一例。
例如，如图4所示，通过使用3根蒸气管3A可更加顺畅地由沸腾部
2流出致冷剂蒸气，因此，可很好地进行致冷剂循环，提高散热性能。
实施例3
图5表示沸腾冷却装置1的整体形状的立体图。
本实施例的沸腾冷却装置1将2块外侧板7与多块单元板6层叠形
成封闭式致冷剂容器10，并在该致冷剂容器10内以反复进行致冷剂沸腾
与冷凝的方式构成的一例。即，将实施例1中已说明的冷凝部4的构成
适用于致冷剂容器10。
还有，散热片5与实施例1相同，相对于一方的外侧板7多片并列
配置安装。此外，在另一方的外侧板7B的表面上安装未图示的发热体。
本实施例中，通过增加或减少相对于外侧板7并列配置单元板6的
数，与所需冷却容量相一致，也可容易变更致冷剂容器10的结构，并且，
也容易变更散热片5的数。
在这种场合下，由于不需要变更所使用的单元板6及散热片5的形
状，可使用通用的部件，所以在可将散热片5成型用的挤压模或单元板6
制作用的冲压模通用化这一点上，可大幅度降低部件制作费用。
实施例4
图6为表示沸腾冷却装置1整体形状的立体图。
本实施例的沸腾冷却装置1与实施例3相同，为将2块外侧板7与
多块单元板6层叠而形成封闭结构的致冷剂容器10的其他例。
但是，致冷剂容器10相对于2块外侧板7并列配置4块单元板6，
并且，并列配制安装4块散热片5。
根据这一构成，如图6所示，也可分别分为蒸气侧水箱8A及液侧水
箱8B。在此种场合下，具有即使增加水箱8的数也可使用通用部件的优
点。
如本实施例那样，通过增加相对于2块外侧板7并列配置的单元板6
的数以及散热片5的数，使与所需冷却容量相一致，也可容易地使沸腾
冷却装置1的结构变大。
实施例5
图8为表示沸腾冷却装置的整体形状的主视略图。
本实施例5的沸腾冷却装置由内部封入给定量致冷剂的致冷剂室所
形成的致冷剂容器20、和使在该致冷剂容器20内部封入的致冷剂散热的
散热芯部30所构成。散热芯部30包括：一端与致冷剂容器20连接并与
致冷剂容器20的内部连通的多根扁平管80、和这些多根管80连接并在
各管80之间连通的水箱90，以及在管80之间配置并与管80热接触的散
热片101。
管80为偏平管，该扁平面以大体平行的方式多根(在本实施例中为
16根)的管80成一例配置的管组80A多根(本实施例中为5根)并列配
置。散热片101为已知的波纹片，是一种扩大放热面积的片。
致冷剂容器20为层叠多块(本实施例中为6块)板60构成的层叠
结构体。构成致冷剂容器20的6块板60(参照图9)为用例如铝板或不
锈钢板等由冲压模冲压的模压材料，由配置在致冷剂容器20的外侧并与
管80连接的芯板60A(散热板)、和配置在致冷剂容器20的外侧并固定
发热体40的受热板60B，以及夹在芯板60A与受热板60B之间的中间板
60C-F构成。在图9(a)中示出的芯板60A上多处设有用于连通管80
的开口部60a。芯板60A如后所述，由多块单元板600构成。
在图9(b)中示出的中间板60C上设置多块与芯板60A的开口部60a
连通的开口部60c。
在图9(c)中示出的中间板60D上形成与开口部60C连通的多个开
口部60d。在图9(d)中示出的中间板60E上，沿纵向(与中间板60E
的纵向呈直交方向)约在整个面上形成多个空隙状开口部60e。在图9(e)
中示出的中间板60F上，沿横向(中间板60F的长度方向)约在整个面
上形成多个空隙状的开口部60f。
通过芯板60A、受热板60B、中间板60C-F的层叠，连通开口部60a、
60c-f，形成了致冷剂容器20内部的空间。
水箱90为将多块板60叠加构成的层叠结构体，其详细的结构与致
冷剂容器20是相同的，故其详细说明从略。
芯板60A，为由沿平面方向2块以上(在本实施例中为5块)并列
配置的单元板600构成的1块单元板600，该板成为可连接一个管组80A
管80的大小。
如图10所示，在致冷剂容器20一侧的单元板600、1排管80、管80
之间配置的散热片101、水箱90一侧的单元板600进行连接，构成芯单
元300。
受热板60B、中间板60C-F具有与并列配置的5块单元板600整体
形状略呈相等的大小，经层叠构成致冷剂容器20。如图11(a)所示，在
层叠的受热板60B、中间板60C-F上，连接有多个芯单元300。还有，
在图11(b)芯单元300的上方，通过层叠板60B、中间板60C-F的连
接，组装沸腾冷却装置10。通过这样组装之后，例如在真空气氛下整体
焊接沸腾冷却装置10。
还有，在中间板60C的、芯单元300与芯单元300的边界线，即，
在与相近的单元板600之间的间隙对向的部位，设有用于密封该间隙的
密封部60b，以防止在致冷剂容器20内部封入的致冷剂通过相邻近的单
元部件600之间的间隙向外部泄漏。
接着，说明本实施例的动作。
如图8所示，本实施例的沸腾冷却装置10使用了在致冷剂容器20
的下侧配置发热体40，在致冷剂容器20的上侧配置散热芯部30的方式
(称为Bottom方式)。
储存在致冷剂容器20中的致冷剂受发热体40的热沸腾气化，通过
发热体4安装的部位及其附近区域配置的管80流入水箱90内部。流入
的致冷剂蒸气向水箱90内部扩散，同时冷却、冷凝而成为冷凝液，通过
其他管80(设置在发热体40安装范围外侧的管80)向致冷剂容器20回
流。由此，发热体40的热传送给致冷剂向散热芯部30输送，在散热芯
部30致冷剂蒸气冷凝时，作为冷凝潜热散热，通过散热片101，向外部
大气中散热。
本实施例具有如下效果。
在上述实施例中，通过多块单元板600构成芯板60A，可作成在每
个管组80A上将散热芯部30分割成多个芯单元300的结构。通过制成这
样的结构，组合不同的芯单元300，按照所需的散热量可容易变更散热芯
部30的散热性能。具体地说，如图12(a)所示，在散热芯部30的中间
部分配置无散热片101的芯单元300b[参照图12(b)]，在其周围也可
作成配置具有散热片101的芯单元300a[参照图12(c)]。通过这样的组
合，就可以调节如图12(a)所示的沸腾冷却装置全部冷却风的通风阻抗。
此外，通过组合图13(a)、(b)所示的、管心距离不同的芯单元300c、
300d，也可以调节致冷剂的压力损失。还有，如图1-4所示，使用在发
热体40附近配置的、仅芯单元300e有凸出部61的芯板60A，也可制成
致冷剂容器20的容积局部变大的结构。通过制作这种结构，可加大发热
体40附近的致冷剂通过量，可安装具有更大发热量的发热体。
尤其，在本实施例中，将芯板600、管80、散热片101作为芯单元300
组装之后，在致冷剂容器20及水箱90上安装芯单元300，因此不需要特
别的夹具，即可在管80之间容易地安装散热片101。
在本实施例中，将偏平面呈大体上平行的方式配置的管组80A作成
1个芯单元300，可在管80之间容易安装散热片101。
还有，在上述实施例中，是将致冷剂容器20以及水箱90制成层叠
结构体的，但是，如图15所示，也可以将致冷剂容器20及水箱90制成
中空形状。在将致冷剂容器20及水箱90制成中空形状的场合下，如图15
(c)所示，也可以制成在致冷剂容器20及水箱90的开口边缘形成阶差
20a，并使该阶差20a与芯板60A的边缘部接触的结构。这样，通过在致
冷剂容器20及水箱90的开口边缘形成阶差20a，可容易地决定芯单元300
的组装位置。此外，也以将散热芯部30的全部芯单元300制成在管80
间不配置散热片101的结构。
实施例6
在实施例5中已说明了使用具有散热板、管及散热片的芯单元的沸
腾冷却装置，但是，如图16(a)、(b)所示，作为芯单元也可以制成在
最外侧配置的管80的外侧设有嵌件62的芯单元300f。嵌件62为由例如
铝板或不锈钢板构成的板状部件，其两端插入芯板60A上所形成的开口
部。在安装有芯单元300f的中间板60C-F形成有嵌件62两端插通的开
口部，通过嵌件62与该开口部相通，使各中间板60C-F定位。
还有，在本实施例中，由于制成芯单元300f的两侧由嵌件62固定的
结构，所以例如在组装时等传送芯单元300f时，可防止管80从芯板60A
脱落。
实施例7
如图17、图18所示，也可以制成如下结构，即，在构成致冷剂容器
20及水箱90的板60中，在最外侧配置的受热板60B上设卡爪部63，通
过该卡爪部63使其他板60A、60C-F连接固定。在组装沸腾冷却装置时，
层叠的芯板60A、中间板60C-F由卡爪部63连接、固定，所以不需要
特别固定夹具，可进行钎焊。
实施例8
如图19所示，作为构成芯单元300的管组，也可以将与通风方向相
同方向并列配置的管80制成管组80B，制成芯单元300g。
实施例9
上述实施例是一种使用波形的波纹片作散热片的实施例，但是，如
以下所述，也可以使用将板材弯成字形形状的片。
图20为本实施例沸腾冷却装置的立体图，图21为图20的A-A线
剖视图，图22为图20的B-B线剖视图。图23为本实施例的散热片的
立体图。
如图20所示，沸腾冷却装置由致冷剂容器20及散热芯部30构成。
还有，对与实施例5大体相同的结构加相同的符号，所以详细说明从略。
致冷剂容器20是由层叠的多块(本实施例中为4块)板60构成。
板60中，在散热芯部30一侧配置的板为芯板60A，由沿平面方向并列配
置的多块单元板600构成。在各单元板600上形成有开口部(未图示)，
管80的一端被连接。
在板60中成为最外侧(图20中下方)的板为受热板60B，在其底面
中间安装有发热体(未图示)。芯板60A与受热板60B之间配置的板为中
间板60C、D，形成有与管80连通的开口部(未图示)。
在管80的上方配置的水箱90由层叠的多块(本实施例中为3块)
的板60构成。板60中在致冷剂容器20一侧配制的板为芯板60A，该芯
板60A由沿平面方向并列配置的多块单元板600构成。在各单元板600
形成有开口部(未图示)，管80的另一端被连接。
由板材构成的散热片102包括：沿散热芯部30的宽度方向(与通风
方向相同方向)延伸的基体部102a、和由该基体部102a略垂直弯曲和与
管80的壁面接触并作钎焊的壁部102b，以及由该壁部102b略作垂直弯
曲的弯曲部102c。基体部102a沿散热芯部30的通风方向作全长范围延
伸，并包括与风最上侧管80接触的风上侧壁部、和与风最下侧的管接触
的风下侧壁部。在散热片102的基体部102a中壁部102b附近开起，形成
提高散热性能的通风口。
散热片102通过在管80与管80之间插入进行安装，同时沿管的长
度方向层叠。此时，弯曲部102c、和在上面堆积有散热片102的基体部102a
相接触，散热片102的基体部102a之间具有给定的间隔，成为通过冷却
空气的空气通道。这样，在本实施例中，散热片102的基部102a沿散热
部30的通风方向大体上在全长范围内延伸，因此，可通过在管80与管80
之间插入散热片102进行安装，与已有的结构相比较，容易进行安装作
业。其次，在管80的长度方向上，由于多张散热片102以给定间隔层叠，
所以在散热部30上安装散热片102时，可根据已层叠的散热片102的高
度来决定相对于芯板60A的管80的突出量。此外，由于最上段配置的散
热片102的弯曲部102c与水箱90一侧的芯板60A的接触，同时由于最
下段配置的散热片101的基体部101a与致冷剂容器20一侧的芯板60A
的接触，所以在钎焊时，可保持管80的根连接部。还有，若在芯板60A
的开口部与管80之间已有间隙，则可从散热片102供给钎焊料，并可防
止管80的根连接部钎焊不良。
再有，在上述实施例中，已说明了在基体部102a上形成通风口的实
施例，但是，也可以使用没有通风口的散热片。此外，在上述实施例中，
虽然举出了在接触管80的壁面上钎焊基体部102a上所形成的全部壁部
102b的实施例，但是，也可制成不钎焊散热芯部的中间部分附近的管壁
面与散热片的壁部，而钎焊其周围的管壁面与散热片壁部的结构。