冷却装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种冷却装置。尤其涉及一种用于对在电子计算机、工作站、个人计算机等电子设备内使用的各种电子封装等被冷却部件进行冷却的液冷式的冷却装置。
【背景技术】
[0002]近年来，强烈期待用于对在电子计算机、工作站、个人计算机等的筐体内的基板等上配置的半导体元件(CPU、GPU等)等产生热的电子部件(被冷却部件)进行高效地冷却的小型化、薄型化的冷却技术。作为对被冷却部件进行冷却的技术之一，一直以来常使用空冷式的散热器。
[0003]以往的空冷式的散热器由受热部和散热片形成，且将空气送入散热片进行冷却。另外，以对散热器整体的热的扩散为目的，也有向受热部及散热片组装热管的散热器。热管在真空脱气后的密闭金属管等容器(Container)的内部封入冷凝性的流体作为工作液，由于产生温度差而自动动作，并通过在高温部(蒸发部)蒸发的工作液向低温部(冷凝部)流动而进行散热/冷凝，作为工作液的潜热进行热传递。
[0004]然而，随着半导体元件等被冷却部件的高性能化带来的发热量的增大，由以往的空冷式的散热器无法获得充分的散热性能，从而无法使被冷却部件的温度充分地下降。因此，提出了通过加大散热片的表面积来提高散热性能的空冷式的散热器、通过在空冷式的散热器上设置冷却风扇来增加向散热片的风量而提高散热性能的冷却系统等。
[0005]可是，若为了提高散热性能而加大散热片的表面积，则会产生占据庞大的空间的问题，另外，若欲增加冷却风扇的转速使风量增加来提高散热性能，则会产生送风造成的噪音增大的问题、及消耗电力增大的问题。
[0006]于是，提出了液冷(水冷)式的冷却装置作为解决上述那样的以往的空冷式的散热器造成的问题的替代方案(例如专利文献1、2、3)。作为液冷式的冷却装置的一例，有具备冷却板和散热器的液冷式的冷却装置。冷却板是通过将液体的热传递介质吸入该冷却板的内部而进行温度管理的散热用的构件，所述液体的热传递介质以利用带温度调节功能的循环装置等进行温度管理的水作为主体。以往的液冷式的冷却装置是经由散热器将来自被冷却部件的热传达到冷却板来进行散热的结构，所述散热器形成热管的一方的端部与被冷却部件热连接，且该热管的另一方的端部与冷却板热连接的结构。
[0007]即，在热管的内部设有成为工作液的流路的空间，收容在该空间内的工作液通过蒸发、冷凝等相变化、移动来进行热的移动。在热管的蒸发部，通过在构成热管的容器的材质中进行导热而传来的被冷却部件产生的热使工作液蒸发，从而使其蒸气向热管的冷凝部移动。在冷凝部，工作液的蒸气通过由冷却板冷却的热管壁面而冷凝，从而再次回到液相状态。在该工作液的冷凝之际放出潜热。这样回到液相状态的工作液通过设置在热管的内部且产生毛细管力的管芯而再次向蒸发部移动(回流)。通过这样的工作液的相变、移动来进行热的移动。
[0008]在先技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开平5-256588号公报
[0011]专利文献2:日本实开平6-50356号公报
[0012]专利文献3:日本实用新型登记第3153906号公报【实用新型内容】
[0013]实用新型所要解决的课题
[0014]然而，在以往的液冷式的冷却装置中，为了通过冷却板对热管的冷凝部进行强制冷却，在蒸发部与冷凝部之间始终产生一定的温度差。因此，在冷凝部及冷凝部附近，与以往型的空冷式的散热器相比工作液的粘性变大，液化后的工作液变得不易回到蒸发部。其结果是，液化后的工作液的毛细管力的再供给量在蒸发部相对于工作液的蒸发量不足，从而存在产生工作液的枯竭现象(干涸)的问题。
[0015]于是，本实用新型是为了解决以上那样的问题点而完成的，其目的在于提供一种无论热管的散热部与冷凝部之间的温度差的大小如何，均能够进行稳定的工作液的移动的具有热管的液冷式的冷却装置。
[0016]用于解决技术问题的方案
[0017]为了解决上述的以往的问题点而提供下述的实用新型。
[0018]本实用新型的第一方式的冷却装置具备冷却板和散热器，所述冷却装置的特征在于，
[0019]所述散热器具备:
[0020]受热构件，其与被冷却部件热连接；
[0021]散热构件，其与散热用的构件热连接；以及
[0022]热管，其具有在内部形成有空洞部的容器、被收容在所述容器内且产生毛细管力的管芯、以及被封入到所述容器内的所述空洞部的工作液，
[0023]所述热管具有安装有所述受热构件的蒸发部和安装有所述散热构件的冷凝部，
[0024]所述容器内的所述管芯至少将槽结构设置在该容器的内壁上，形成所述蒸发部的所述容器内的蒸发部管芯的毛细管力比所述冷凝部的所述容器内的冷凝部管芯的毛细管力大的结构，
[0025]所述散热器的所述散热构件与所述冷却板热连接。
[0026]根据该结构，通过增大经由受热构件而与被冷却部件热连接的热管的蒸发部及蒸发部附近的管芯(蒸发部管芯)的毛细管力，使得工作液在蒸发部及蒸发部附近变得容易停滞。即，蒸发部及蒸发部附近的工作液的保水性变大。其结果是，能够防止蒸发部及蒸发部附近的工作液的枯竭现象(干涸)的发生。
[0027]另外，通过减小经由散热构件而与冷却板热连接的热管的冷凝部及冷凝部附近的管芯(冷凝部管芯)的毛细管力，能够防止蒸发部及蒸发部附近的工作液的枯竭现象(干涸)的发生。
[0028]本实用新型的第二方式的冷却装置根据上述的本实用新型的第一方式的冷却装置，其特征在于，所述容器内的所述管芯形成所述蒸发部管芯的管芯量比所述冷凝部管芯的管芯量多的结构。
[0029]本实用新型的第三方式的冷却装置根据上述的本实用新型的第一方式的冷却装置，其特征在于，所述蒸发部管芯的结构与所述冷凝部管芯的结构为相同种类的管芯的结构时，
[0030]所述容器内的所述管芯在与所述容器的长度方向垂直的剖面上，形成所述蒸发部管芯的面积比所述冷凝部管芯的面积大的结构。
[0031]在此，相同种类的管芯的结构是指:蒸发部管芯的结构与冷凝部管芯的结构均为相同的结构体(槽结构、烧结金属、网状金属等)、或者将上述的结构体组合多个而成的相同的复合体。
[0032]本实用新型的第四方式的冷却装置根据上述的本实用新型的第一方式的冷却装置，其特征在于，所述蒸发部管芯的结构与所述冷凝部管芯的结构为相同种类的管芯的结构，且在该相同种类的管芯的结构中具有烧结金属或网状金属时，
[0033]所述容器内的所述管芯的结构为，与所述容器的长度方向垂直的剖面上的烧结金属的空隙或网状金属的网眼形成为所述蒸发部管芯比所述冷凝部管芯细。
[0034]根据上述的本实用新型的第二至第四方式的冷却装置那样的结构，即使在经由受热构件而热连接于被冷却部件的热管的蒸发部、与经由散热构件而热连接于冷却板等的热管的冷凝部之间的温度差大的情况下，蒸发部管芯的毛细管力比冷凝部管芯的毛细管力大，借助蒸发部及蒸发部附近的工作液的高保水性、和由于冷凝部及冷凝部附近的低温化而粘性变大的工作液向蒸发部的高移动性，防止因蒸发部及蒸发部附近的工作液的再供给量不足造成工作液的枯竭现象(干涸)的发生。其结果是，能够稳定地进行蒸发部与冷凝部之间的工作液的移动。
[0035]本实用新型的第五方式的冷却装置根据上述的本实用新型的第一至第四方式中的任一方式的冷却装置，其特征在于，所述管芯设置在所述容器的内壁上，
[0036]所述容器在该容器的剖面中央部设有没有所述管芯的空间部。
[0037]根据该结构，在容器的内部形成的空间部成为蒸发后的工作液的流路(蒸发流路)，能够使蒸气流迅速地从热管的蒸发部向热管的冷凝部移动。即，能够提高最大热传递量。
[0038]本实用新型的第六方式的冷却装置根据上述的本实用新型的第一至第五方式中的任一方式的冷却装置，其特征在于，所述管芯的结构是槽结构、将槽结构与烧结金属组合而成的复合体、将槽结构与网状金属组合而成的复合体、或者将槽结构、烧结金属及网状金属组合而成的复合体。
[0039]本实用新型的第七方式的冷却装置根据上述的本实用新型的第六方式的冷却装置，其特征在于，仅所述蒸发部管芯的结构是将所述容器的内壁的所述槽结构与烧结金属组合而成的复合体、或者将所述容器的内壁的所述槽结构与网状金属组合而成的复合体。
[0040]根据该结构，冷凝部管芯的结构成为毛细管力低的槽结构，蒸发部管芯的结构成为将槽结构与毛细管力高的烧结金属组合而成的复合体、或者将槽结构与毛细管力高的网状金属组合而成的复合体。因此，能够使蒸发部管芯的毛细管力比冷凝部管芯的毛细管力大，并且能够确保充分的蒸发部管芯的毛细管力与冷凝部管芯的毛细管力的差，用于防止蒸发部及蒸发部附近的工作液的再供给量不足造成工作液的枯竭现象(干涸)的发生。其结果是，能够更稳定地进行蒸发部与冷凝部之间的工作液的移动。
[0041]本实用新型的第八方式的冷却装置根据上述的本实用新型的第六方式的冷却装置，其特征在于，所述容器内的除了所述冷凝部管芯以外的部分的所述管芯的结构是将所述容器的内壁的所述槽结构与烧结金属组合而成的复合体、或者将所述容器的内壁的所述槽结构与网状金属组合而成的复合体。
[0042]根据该结构，冷凝部管芯的结构成为毛细管力低的槽结构，容器内的除了冷凝部管芯以外的部分的管芯的结构成为将槽结构与毛细管力高的烧结金属组合而成的复合体、或者将槽结构与