[发明专利]冷却装置和用于制造所述冷却装置的方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于半导体装置和电子装置等等的冷却装置，特别地涉及一种冷却装置和一种使用蒸发冷却系统来制造所述冷却装置的方法，在所述蒸发冷却系统中，热传递和热辐射通过制冷剂的蒸发和冷凝的循环进行。

背景技术

近年来，利用半导体装置和电子装置中的高性能和高功能性的发展，来自它们的发热量越来越大。另一方面，由于便携式装置的普及，所以半导体装置和电子装置的小型化越来越进步。因为这样的背景，所以非常需要具有高效率和小尺寸的冷却装置。使用在其中通过制冷剂的蒸发和冷凝的循环进行热传递和热辐射的蒸发冷却系统的冷却装置预期作为用于半导体装置和电子装置的冷却装置，因为它不需要例如为泵的任何传动装置。

在专利文献1中描述了使用蒸发冷却系统(在下文中也表示为蒸发冷却装置)的冷却装置的一个示例。专利文献1中描述的蒸发冷却装置包括存储液相制冷剂的蒸发器，以及将制冷剂蒸汽冷凝和液化以在蒸发器中冷却并且辐射热量的冷凝器，其中所述制冷剂蒸汽通过从本体接收的热量蒸发。所述蒸发器包括由与沸腾表面相同的材料制成的长方体凸状部分，在沸腾表面上在内壁侧处与液相制冷剂接触。并且对于遍及凸状部分的顶表面和侧表面以及除凸状部分以外的平坦表面的全部表面，使用磨蚀材料进行喷丸处理。

如图8所示，在配置专利文献1中描述的相关蒸发冷却装置的蒸发器310中，沸腾表面313和凸状部分314的整个表面通过进行喷丸处理变粗糙，并且成为气泡的源核的气泡核315遍布表面形成。出于这样的原因，可以说在内壁316的表面上气泡的产生变得更加频繁，并且有效的沸腾连续出现。此外，除了因为凸状部分314当作作为凸出部的翼片因而获得增强的热传递效果之外，还可以获得由于包括凸状部分(凸出部)314因此由喷丸处理而加工的面积增大以及气泡核增大的效果。可以说，根据专利文献1中的蒸发冷却装置，利用所有这些因素，因为沸腾传热系数的改进，因此可以获得具有优秀冷却性能的蒸发冷却装置。

专利文献1：日本专利申请早期公开公报No.2003-139476([0023]到[0049]段)。

发明内容

本发明解决的问题

如上所述，在相关蒸发冷却装置中，气泡核315被形成于蒸发器310中的沸腾表面313和凸状部分(凸出部)314的所有表面上。然而，因为在凸状部分(凸出部)314的侧表面上产生的气泡防止沸腾表面313上产生的气泡的移动，因此冷却性能被不利地减小。

如上所述，如果蒸发器包括激化对流传热的凸出部并且气泡核形成于内壁表面上，则相关蒸发冷却装置具有冷却性能被不利地减小的问题。

本发明的目的是提供一种冷却装置和一种制造所述冷却装置的方法，其解决在使用蒸发冷却系统的冷却装置中的以上提及的问题，即，如果蒸发器包括激化对流传热的凸出部并且气泡核形成于内壁表面上，则冷却性能被不利地减小。

解决问题的手段

根据本发明的一个示例性方面的冷却装置包括存储制冷剂的蒸发器；使在蒸发器中蒸发的蒸气状态的制冷剂冷凝和液化并且辐射热量的冷凝器；连接蒸发器和冷凝器的连接件；其中蒸发器包括与待冷却对象热接触的基底以及容器；在与制冷剂接触的内壁侧的表面的沸腾表面上，基底包括多个凸出部；并且气泡核形成表面仅仅被包括在包括沸腾表面和凸出部的表面的制冷剂接触表面的一部分上。

一种用于制造根据本发明的一个示例性方面的冷却装置包括以下步骤：在由存储制冷剂的蒸发器所包括的基底中的、与制冷剂接触的内壁侧处的表面的沸腾表面上形成多个凸出部；仅仅在包括所述沸腾表面和所述凸出部的表面的制冷剂接触表面的一部分上形成气泡核形成表面；通过将所述基底结合到容器上来形成所述蒸发器；将所述蒸发器连接到冷凝器上，所述冷凝器使在所述蒸发器中蒸发的蒸气状态的制冷剂冷凝和液化并且辐射热量。

一种用于制造根据本发明的一个示例性方面的冷却装置包括以下步骤：在由存储制冷剂的蒸发器所包括的基底中的、与制冷剂接触的内壁侧处的表面的沸腾表面上进行粗糙化处理；形成包括尺寸通过制冷剂性质被确定的凹凸形状的气泡核；通过从沸腾表面侧切开并升高所述基底的一部分形成凸出部；通过将所述基底结合到容器上来形成所述蒸发器；将所述蒸发器连接到冷凝器上，所述冷凝器使在所述蒸发器中蒸发的蒸气状态的制冷剂冷凝和液化并且辐射热量。

发明效果

根据本发明的冷却装置，可以获得具有冷却性能提高的蒸发冷却系统的冷却装置。

附图说明

图1是示出了根据本发明的第一示例性实施方式的冷却装置的配置的横截面视图。