[发明专利]冷却装置以及使用了该冷却装置的电子设备

说明书

一种冷却装置，具备：受热部(4)，将来自发热体的热传递到冷媒；散热部，经由散热路径(6)与受热部(4)连接；以及返回路径(7)，连接散热部和受热部(4)，按受热部(4)、散热路径(6)、散热部、返回路径(7)的顺序，冷媒伴随着气液二相变化进行循环，进行发热体的冷却，受热部(4)具备：受热板(11)，与发热体接触而吸收热；以及受热罩(14)，覆盖受热板(11)的表面并形成受热空间(13)。而且，在返回路径(7)与受热部(4)之间设置有在返回路径(7)的压力大于受热空间(13)内的压力的情况下进行开启动作的止回阀(18)，在设置于受热板(11)的表面的凹部(24)形成了亲水性的表面处理膜(22)。

技术领域

本发明涉及冷却装置以及使用了该冷却装置的电子设备。

背景技术

例如，在服务器中，随着其处理能力的提高(高速处理化)，CPU等电子元件将伴随着极大的发热。因此，为了确保系统整体的动作稳定性，用于对该电子元件进行冷却的冷却装置是必不可少的。

例如，用于对服务器等电子设备进行冷却的冷却装置至今为止为如下的结构。

即，具备：受热部；经由散热路径与该受热部的排出口连接的散热部；以及连接该散热部和受热部的流入口的返回路径。而且，受热部具备：与发热体接触而吸收热的受热板；以及覆盖该受热板的表面并且形成使流入到表面的冷媒蒸发的受热空间的受热罩。此外，在受热空间中，受热板在中央附近具备冷媒流入部，并具备朝向该冷媒流入部的外周设置了放射状的槽部的汽化部，导入管成为在相对于受热板大致垂直的方向上配置的结构(例如，参照专利文献1)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-88127号公报

非专利文献

非专利文献1：梅本翔平他著「超親水沸腾面上冷媒を用いる自然循環式相变化型電子機器冷却」、第53回伝熟シンポジゥム講演論文集(2016-5)、C134(梅本翔平等著“使用超亲水沸腾面和冷媒的自然循环式相变化型电子设备冷却”，第53届传热研讨会讲座论文集(2016-5)、C134)

发明内容

在上述专利文献1中的冷却装置中，在与受热部接触并发热的电子元件的发热量小的情况下，存在冷却性能降低的情况。

即，在上述现有例的冷却装置中，从导入管流入到冷媒流入部的冷媒的一部分通过受热板受热而进行沸腾汽化。此时，沸腾汽化的冷媒由于急剧的体积膨胀而与未沸腾的液相的冷媒一起在受热板上作为高速的混相流(气相和液相)而进行扩散。此时，未沸腾的液相的冷媒也以薄的膜状在受热板整体的表面扩展。而且，通过来自发热体的持续的加热，未沸腾的液相的冷媒一瞬间被加热而汽化，由此，成为从受热板整体高效地夺取汽化热而进行冷却的结构。

但是，以往的冷却装置虽然在受热部从电子元件受到的热量大的情况下示出非常良好的性能，但是在热量小的情况下，如上所述，在受热部内的导入管前端附近的受热板上产生的冷媒的初期沸腾的蒸发量也变少，冷却性能降低。其起因在于，因为冷媒的蒸发量变少，所以冷媒得不到充分的体积膨胀的速度。换言之，因为冷媒的体积膨胀的速度慢，所以形成在受热板上的液相的冷媒的膜厚也不能变薄，其结果是，导致冷却性能的降低。该冷媒的蒸发量的降低的原因在于，由于电子元件的低发热量，来自冷媒的气泡的产生量显著地降低。因此，虽然在电子元件的发热量大的情况下相对于其它方式(空冷、水冷等)的冷却装置的优势大，但是在电子元件的发热量小的情况下，受热部的温度上升相对地变低，相对于其它方式的冷却方法的优势大幅减弱。