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JP2019096714A - Heat receiving jacket, liquid cooling system, and semiconductor device - Google Patents

Heat receiving jacket, liquid cooling system, and semiconductor device Download PDF

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JP2019096714A
JP2019096714A JP2017224287A JP2017224287A JP2019096714A JP 2019096714 A JP2019096714 A JP 2019096714A JP 2017224287 A JP2017224287 A JP 2017224287A JP 2017224287 A JP2017224287 A JP 2017224287A JP 2019096714 A JP2019096714 A JP 2019096714A
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JP
Japan
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heat
porous metal
receiving jacket
heat receiving
refrigerant liquid
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Application number
JP2017224287A
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Japanese (ja)
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近藤 義広
Yoshihiro Kondo
義広 近藤
田中 俊明
Toshiaki Tanaka
俊明 田中
雄大 下山
Yudai Shimoyama
雄大 下山
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Resonac Corp
Original Assignee
Hitachi Chemical Co Ltd
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Publication date
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Abstract

To provide a compact heat receiving jacket, a liquid cooling system, and a semiconductor device with improved heat transfer performance.SOLUTION: A heat receiving jacket according to the present invention includes a porous metal 22, an outer cover 10s provided around the porous metal 22 in metallic connection with at least a part of the porous metal 22, and an inlet 23 and an outlet 24 of a liquid refrigerant 100 provided on the outer cover 10s, and the outer cover 10s is a metal member, and the portion of the outer cover 10s joined metallically to the porous metal 22 is attached to a heating element 400 via a heat conducting member 500 to absorb the heat of the heating element 400.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、受熱ジャケット、液冷システム、および半導体装置に関する。   The present invention relates to a heat receiving jacket, a liquid cooling system, and a semiconductor device.

近年、発熱体を冷媒液で冷却する液冷システムをはじめとする熱輸送システムの高性能化、小型化が進行している。
それに伴い、液冷システムの発熱体から吸熱する受熱ジャケットに実装する放熱フィンの高性能化、小型軽量化が必要となっている。
2. Description of the Related Art In recent years, heat transfer systems such as liquid cooling systems in which a heat generating element is cooled with a refrigerant liquid have been advanced and miniaturized.
Along with that, it is necessary to improve the performance and reduce the size and weight of the radiation fin mounted on the heat receiving jacket which absorbs heat from the heat generating element of the liquid cooling system.

例えば、パワーモジュールやサーバ等に実装されて放熱を担う液冷システムは、一般に、伝熱性能が低下するとパワーモジュールやサーバ等が所定以上の高温となって機能の維持を図れなくなるだけではなく、場合によっては、破損することもある。このため、液冷システムにおいては、パワーモジュールやサーバ等の性能の向上に伴い発熱量が増加するため、効率的に熱交換する技術への要求が強くなっている。   For example, in a liquid cooling system which is mounted on a power module or server and carries out heat dissipation, generally, if the heat transfer performance is lowered, the power module or server or the like becomes high temperature above a predetermined level and not only can not maintain the function. In some cases, it may be broken. For this reason, in the liquid cooling system, the calorific value increases with the improvement of the performance of the power module, the server and the like, and therefore, the demand for a technique for efficiently exchanging heat is strong.

かような技術背景において、パワーモジュールやサーバ等に実装される半導体素子の熱を効率よく熱輸送する方法として、ポンプにより冷媒液を循環させて、外気に放熱するのが一般的である。この液冷システムの半導体素子に接続され吸熱する受熱ジャケットでは効率よく、半導体素子の熱を冷媒液に伝達させるのが一般的である。   In such a technical background, as a method of efficiently transporting heat of semiconductor elements mounted on a power module, a server or the like, it is general to circulate coolant liquid by a pump and radiate heat to the outside air. In the heat receiving jacket which is connected to the semiconductor element of the liquid cooling system and absorbs heat, it is common to efficiently transfer the heat of the semiconductor element to the refrigerant liquid.

なお、本発明に関連する従来技術としては、例えば、特許文献1に、多孔構造面を備えた気化促進板を、熱伝導グリスを介して、外カバーである受熱ジャケットの底面と接触させ、受熱ジャケットの底板の内壁側に溶接などにより取り付けられることが記載されている。   In addition, as a prior art related to the present invention, for example, in Patent Document 1, a vaporization promoting plate having a porous structure surface is brought into contact with the bottom surface of a heat receiving jacket which is an outer cover via heat conduction grease. It is described that it is attached to the inner wall side of the bottom plate of the jacket by welding or the like.

特許文献2には、下記の受熱部を含む沸騰冷却装置が記載されている。
沸騰冷却装置は、金属多孔質体、流入口および流出口を有している。発熱体には熱伝導性グリスを介して発熱体取付部が取り付けられており、金属多孔質体は、受熱部の底壁と一体に形成されている。
Patent Document 2 describes a boiling cooling device including the following heat receiving portion.
The boiling cooling device has a metal porous body, an inlet and an outlet. The heat generating body mounting portion is attached to the heat generating body via the heat conductive grease, and the metal porous body is integrally formed with the bottom wall of the heat receiving portion.

特許文献3には、上蓋および伝熱板で構成される容器が金属製材料のカバーであり、伝熱板は、熱源体と直接あるいはグリス等の熱接続部材を介して接している蒸発器の構成が記載されている。   According to Patent Document 3, a container composed of an upper lid and a heat transfer plate is a cover made of a metal material, and the heat transfer plate is in contact with the heat source directly or via a heat connection member such as grease. The configuration is described.

特許文献4には、受熱部を含む半導体装置と、多孔質金属、流入口および流出口がある冷却体とを備え、半導体モジュールと冷却体との接合材に半田を用いていることが記載されている。   Patent Document 4 describes that a semiconductor device including a heat receiving portion, a porous metal, and a cooling body having an inlet and an outlet are used, and solder is used as a bonding material between the semiconductor module and the cooling body. ing.

特開2011−47616公報(図2、図3A、図3B、段落0027、0028等)JP, 2011-47616, A (Drawing 2, Drawing 3A, Drawing 3B, paragraph 0027, 0028 grade) 特開2015−197245公報(図1、段落0044、0045等)JP, 2015-197245, A (Drawing 1, paragraphs 0044 and 0045 grade) 特開2012−202570公報(図2、段落0018〜0021等)JP, 2012-202570, A (Drawing 2, paragraphs 0018-0021 grade) 特開2009−16708公報(図1A、図1B、図2、段落0036〜0044等)JP, 2009-16708, A (Drawing 1A, Drawing 1B, Drawing 2, paragraphs 0036-0044 etc.)

ところで、上述の従来技術において、特許文献1から特許文献4の全てにおいて、多孔質金属を受熱ジャケットの内部に設け、発熱体と受熱ジャケットは熱伝導性グリスを介して接続されている冷却モジュールに係わっている。しかしながら、冷媒液の単層(液)のみを循環させる単層冷媒液循環の冷却モジュールの受熱部に多孔質金属を用いた際の高性能化、コンパクト化に関して記載がない。   By the way, in all of the patent documents 1 to 4 in the above-mentioned prior art, the porous metal is provided inside the heat receiving jacket, and the heat generating body and the heat receiving jacket are connected to the cooling module connected via the heat conductive grease. I am involved. However, there is no description regarding high performance and compactification when porous metal is used for the heat receiving part of the cooling module of the single layer refrigerant liquid circulation which circulates only the single layer (liquid) of the refrigerant liquid.

したがって、特許文献1〜4では、冷媒液の相変化に多孔質金属を用い、多孔質金属を内部に搭載した受熱ジャケットには冷媒液の相変化後の蒸気が充満するために、多孔質金属を実装しない空エリアが必要である。つまり、冷媒液が沸騰するための空エリアが必要である。   Therefore, in Patent Documents 1 to 4, the porous metal is used for the phase change of the refrigerant liquid, and the heat receiving jacket in which the porous metal is mounted is filled with the vapor after the phase change of the refrigerant liquid. Do not implement empty area is required. That is, an empty area is required for the refrigerant liquid to boil.

そのため、多孔質金属を受熱ジャケット内部の全体に設けた実装形態に対応できず、冷却モジュールの伝熱性能を向上できない課題がある。この課題に対して記載がなく、多孔質金属を単層の冷媒液での高性能化、コンパクト化に対して、液冷システムの伝熱性能を向上させることに関して何ら配慮されていない。   Therefore, there is a problem that the heat transfer performance of the cooling module can not be improved because it can not cope with the mounting form in which the porous metal is provided entirely in the heat receiving jacket. There is no description for this problem, and no consideration is given to improving the heat transfer performance of the liquid cooling system with respect to enhancing the performance and compactness of the porous metal with a single layer refrigerant liquid.

本発明は上記実状に鑑み創案されたものであり、伝熱性能が向上するコンパクトな受熱ジャケット、液冷システム、および半導体装置の提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and an object thereof is to provide a compact heat receiving jacket, a liquid cooling system, and a semiconductor device in which the heat transfer performance is improved.

前記課題を解決するため、第1の本発明の受熱ジャケットは、多孔質金属と、前記多孔質金属の少なくとも一部と金属的に接合して、前記多孔質金属の周囲に設けられた外カバーと、前記外カバーに設けられた液冷媒の流入口と流出口とを備え、前記外カバーは、金属部材であり、前記外カバーの前記多孔質金属と金属的に接合している箇所が、熱伝導部材を介して発熱体に取り付けられて前記発熱体の熱を吸熱している。   In order to solve the above problems, a heat receiving jacket according to a first aspect of the present invention is an outer cover provided on a periphery of the porous metal by metallically bonding the porous metal and at least a part of the porous metal. And an inlet and an outlet of a liquid refrigerant provided in the outer cover, wherein the outer cover is a metal member, and a portion at which the outer cover is metallically bonded to the porous metal is provided. It is attached to a heat generating body via a heat conducting member to absorb the heat of the heat generating body.

第2の本発明の受熱ジャケットは、多孔質金属と、外カバーを形成する固体金属と、前記固体金属は前記多孔質金属を外壁で覆い、前記多孔質金属は前記外カバーの内部に設けられ、前記外壁の少なくとも1か所の外表面に、発熱体を熱伝導部材を介して取り付け、前記外壁に液冷媒の流入口と流出口とを設け、前記発熱体が取り付けられた箇所で、前記多孔質金属と前記外壁とが接する内表面は、金属的接合がなされている。   The heat receiving jacket according to the second aspect of the present invention comprises a porous metal, a solid metal forming an outer cover, and the solid metal covers the porous metal with an outer wall, and the porous metal is provided inside the outer cover A heating element is attached to the outer surface of at least one of the outer walls through a heat conducting member, an inlet and an outlet of liquid refrigerant are provided on the outer wall, and the heating element is attached at the location where the heating element is attached The inner surface where the porous metal and the outer wall are in contact is metallurgically bonded.

第3の本発明の受熱ジャケットは、多孔質金属と、前記多孔質金属の少なくとも一部に熱伝導するように接合して、前記多孔質金属の周囲に設けられた外カバーと、前記外カバーに設けられた液冷媒の流入口と流出口とを備え、前記外カバーは、熱伝導性をもつ材料で形成され、前記外カバーの前記多孔質金属と熱伝導するように接合している箇所が、熱伝導部材を介して発熱体に取り付けられて前記発熱体の熱を吸熱している。   A heat receiving jacket according to a third aspect of the present invention comprises a porous metal, an outer cover joined to the porous metal so as to conduct heat to at least a part of the porous metal, and the outer cover provided around the porous metal The outer cover is formed of a material having thermal conductivity and is in contact with the porous metal of the outer cover so as to be in thermal conductivity However, it is attached to a heat generating body via a heat conducting member to absorb the heat of the heat generating body.

第4の本発明の液冷システムは、第2〜第3の前記受熱ジャケットと、冷媒駆動用ポンプと、放熱用ラジエータと、配管とを備え、前記受熱ジャケット、前記冷媒駆動用ポンプ、前記放熱用ラジエータ、および前記配管に液冷媒が流れている。   A liquid cooling system according to a fourth aspect of the present invention includes the second to third heat receiving jackets, a refrigerant driving pump, a heat radiating radiator, and a pipe, and the heat receiving jacket, the refrigerant driving pump, the heat radiating The liquid refrigerant flows in the radiator and the pipe.

第5の本発明の半導体装置は、第4の本発明の液冷システムの前記受熱ジャケットと発熱素子とが熱伝導部材を介して固定されている   A semiconductor device according to a fifth aspect of the present invention, the heat receiving element and the heat receiving element of the liquid cooling system according to the fourth aspect of the present invention are fixed via a heat conducting member.

本発明によれば、伝熱性能が向上するコンパクトな受熱ジャケット、液冷システム、および半導体装置を実現できる。   According to the present invention, it is possible to realize a compact heat receiving jacket, a liquid cooling system, and a semiconductor device whose heat transfer performance is improved.

本発明の実施形態1の2個の発熱体に1個の受熱ジャケットを接続した液冷システムの斜視図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The perspective view of the liquid cooling system which connected one heat-receiving jacket to two heat generating bodies of Embodiment 1 of this invention. 受熱ジャケットの内部を透過して示す図。The figure which permeate | transmits the inside of a heat-receiving jacket, and is shown. 図2の複数の発熱体を接続した受熱ジャケットのI−I断面を示す図。The figure which shows the II cross section of the heat-receiving jacket which connected the several heat generating body of FIG. 本発明の実施形態1の他例である1個の発熱体を接続した、冷媒液流入口、冷媒液流出口の向きが図2と同じ場合の受熱ジャケットの周りの斜視図。The perspective view around a heat receiving jacket in case direction of a refrigerant fluid inlet and a refrigerant fluid outlet with the same direction as Drawing 2 which connected one heating element which is other examples of Embodiment 1 of the present invention is the same. 実施形態2の1個の発熱体を接続した受熱ジャケット周りの斜視図。FIG. 10 is a perspective view around a heat receiving jacket in which one heating element of Embodiment 2 is connected. 実施形態3である1個の発熱体を接続し、冷媒液流入口、冷媒液流出口の受熱ジャケットの内部に空エリアを設けた受熱ジャケット周りの斜視図。The perspective view around a heat receiving jacket which connected one heat generating body which is Embodiment 3, and provided an empty area inside the heat receiving jacket of a refrigerant fluid inlet and a refrigerant fluid outlet. 実施形態4の1個の発熱体を接続した受熱ジャケットの周りの斜視図。The perspective view around the heat receiving jacket which connected one heat generating body of Embodiment 4. FIG. 実施形態5の半導体素子の熱を冷却する液冷システムの単一の受熱ジャケットの断面図。Sectional drawing of the single heat receiving jacket of the liquid cooling system which cools the heat | fever of the semiconductor element of Embodiment 5. FIG. 実施形態5の他例1の半導体素子の熱を冷却する液冷システムの受熱ジャケットの断面図。Sectional drawing of the heat-receiving jacket of the liquid cooling system which cools the heat of the semiconductor element of other example 1 of Embodiment 5. FIG. 実施形態5の他例2の複数のパワーモジュールを冷却する液冷システムの一つの受熱ジャケットの断面図。Sectional drawing of one heat receiving jacket of the liquid cooling system which cools the some power module of other example 2 of Embodiment 5. FIG. 実施形態6の多孔質金属を利用した液冷システムが適用される電子装置をその蓋体の上板を外した状態の内部構造を示す斜視図。The perspective view which shows the internal structure of the state which removed the upper plate of the lid which the electronic device to which the liquid cooling system using the porous metal of Embodiment 6 is applied is removed. 実施形態6の多孔質金属を利用した液冷システムが適用される電子装置をその蓋体の上板を外した状態の内部構造を示す上面図。The top view which shows the internal structure of the state which removed the upper plate of the cover body to the electronic device to which the liquid cooling system using the porous metal of Embodiment 6 is applied.

以下、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明は、冷却媒体に水等を対象とし、高温側流体から低温側流体へ多孔質金属22を介して熱を移動させ、伝熱性能の向上を図ることができる受熱ジャケットとそれを搭載した液冷システムおよび半導体装置に係るものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the present invention, a heat receiving jacket capable of improving heat transfer performance by transferring heat from a high temperature side fluid to a low temperature side fluid through a porous metal 22 and using it as a cooling medium for water etc. The present invention relates to a liquid cooling system and a semiconductor device.

[実施形態1]
図1に、本発明の実施形態1の2個の発熱体A(400)、発熱体B(401)に1個の受熱ジャケット10を接続した液冷システム1の斜視図を示す。
実施形態1の液冷システム1は、2個の発熱体A(400)、発熱体B(401)(以下、括弧を省略して示す)で発生した熱を、受熱ジャケット10を介して、冷媒液100を循環させて放熱するシステムである。
液冷システム1は、受熱ジャケット10、ラジエータ160、ポンプ200およびこれらを連結して冷媒液100を循環させる配管300を有して構成されている。
Embodiment 1
FIG. 1 shows a perspective view of a liquid cooling system 1 in which one heat receiving jacket 10 is connected to two heating elements A (400) and heating elements B (401) according to the first embodiment of the present invention.
In the liquid cooling system 1 of the first embodiment, the heat generated by the two heating elements A (400) and B (401) (hereinafter, shown by omitting parentheses) is a refrigerant via the heat receiving jacket 10. It is a system which circulates the liquid 100 and radiates heat.
The liquid cooling system 1 is configured to include a heat receiving jacket 10, a radiator 160, a pump 200, and a pipe 300 which connects these and circulates the refrigerant liquid 100.

冷媒液100としては、エチレングリコール水溶液、エチレンプロピレン水溶液、非導電性冷媒の不活性冷媒、例えばフッ素系の冷媒等の防錆剤入りの水溶液が使用される。冷媒液100は、これら以外のものを使用してもよい。   As the refrigerant liquid 100, an ethylene glycol aqueous solution, an ethylene propylene aqueous solution, an inert non-conductive refrigerant, for example, an aqueous solution containing a rust inhibitor such as a fluorine-based refrigerant is used. The refrigerant liquid 100 may use other than these.

受熱ジャケット10は、発熱体A・B400、401で発生した熱を冷媒液100で吸熱して放熱する。
ラジエータ160は、受熱ジャケット10で高温となった冷媒液100を外部の空気との熱交換により放熱させる。
The heat receiving jacket 10 absorbs the heat generated by the heat generating members A and B 400 and 401 by the refrigerant liquid 100 and radiates the heat.
The radiator 160 dissipates heat of the refrigerant liquid 100, which has become high temperature in the heat receiving jacket 10, by heat exchange with the external air.

ポンプ200は、冷媒液100を受熱ジャケット10とラジエータ160とに循環させる。   The pump 200 circulates the refrigerant liquid 100 to the heat receiving jacket 10 and the radiator 160.

[受熱ジャケット10]
受熱ジャケット10は、外カバー10sが筐体を構成している。
受熱ジャケット10の外カバー10sには、冷媒液100がポンプ200から流入する冷媒液流入口23と、冷媒液100がラジエータ160に向けて流出する冷媒液流出口24とが設けられている。
受熱ジャケット10は、内部に後記の多孔質金属22が実装され、外カバー10sの外壁26で覆われている。
[Heat receiving jacket 10]
In the heat receiving jacket 10, the outer cover 10s constitutes a housing.
The outer cover 10 s of the heat receiving jacket 10 is provided with a refrigerant liquid inlet 23 in which the refrigerant liquid 100 flows in from the pump 200 and a refrigerant liquid outlet 24 in which the refrigerant liquid 100 flows out toward the radiator 160.
The heat receiving jacket 10 has a porous metal 22 described later mounted therein and is covered with the outer wall 26 of the outer cover 10s.

受熱ジャケット10の内部には、冷媒液100が流れ、多孔質金属22と熱交換することで冷媒液100に多孔質金属22の熱が放熱される。そのため、受熱ジャケット10の外壁26には、吸熱対象の発熱体A400と発熱体B401とが熱伝導性グリス500を介して熱的に接続されている。受熱ジャケット10における発熱体A・B400、401からの受熱の箇所は熱伝導性グリス500によって熱伝導性を高くしている。   The refrigerant liquid 100 flows inside the heat receiving jacket 10 and exchanges heat with the porous metal 22, whereby the heat of the porous metal 22 is dissipated to the refrigerant liquid 100. Therefore, the heat generating body A 400 and the heat generating body B 401 to be heat absorbed are thermally connected to the outer wall 26 of the heat receiving jacket 10 via the heat conductive grease 500. The portion of the heat receiving from the heat generating members A and B 400 and 401 in the heat receiving jacket 10 has high thermal conductivity by the thermal conductive grease 500.

受熱ジャケット10の外壁26は、発熱体A400、発熱体B401の各熱を多孔質金属22まで伝え、冷媒液100に伝熱する。受熱ジャケット10の外カバー10sの材質は固体金属である。
受熱ジャケット10から流出する吸熱した冷媒液100は、配管300内を流れてラジエータ160に熱輸送される。
The outer wall 26 of the heat receiving jacket 10 transfers the heat of the heating element A 400 and the heating element B 401 to the porous metal 22 and transfers the heat to the refrigerant liquid 100. The material of the outer cover 10s of the heat receiving jacket 10 is solid metal.
The heat-absorbed refrigerant liquid 100 flowing out of the heat receiving jacket 10 flows in the pipe 300 and is thermally transported to the radiator 160.

[ラジエータ160]
ラジエータ160は、前記したように、高温となった冷媒液100を冷却する要素である。
ラジエータ160は、両側にヘッダ162a、162bを有し、中間部に両側のヘッダ162a、162bにそれぞれ連通する多数の扁平管161を有している。扁平管161で挟まれた領域には、コルゲートフィンなどの放熱フィン163が設けられている。
Radiator 160
As described above, the radiator 160 is an element that cools the refrigerant liquid 100 that has reached a high temperature.
The radiator 160 has headers 162a and 162b on both sides, and has a large number of flat tubes 161 communicating with the headers 162a and 162b on both sides in the middle. A radiation fin 163 such as a corrugated fin is provided in a region sandwiched by the flat tubes 161.

ラジエータ160に流入した高温の冷媒液100はヘッダ162aに流れ、扁平管161で分岐され、ヘッダ162bで合流する。ヘッダ162b内の冷媒液100は、配管300を経由して、ポンプ200に流れる。
ラジエータ160の放熱フィン163には、冷却ファン710の駆動により、空気110が供給される。冷却ファン710は、不図示のモータにより羽根712が回転し、空気110を放熱フィン163に流す。
The high temperature refrigerant liquid 100 flowing into the radiator 160 flows to the header 162a, is branched by the flat pipe 161, and is joined by the header 162b. The refrigerant liquid 100 in the header 162 b flows to the pump 200 via the pipe 300.
The air 110 is supplied to the heat dissipating fins 163 of the radiator 160 by the drive of the cooling fan 710. In the cooling fan 710, the blades 712 are rotated by a motor (not shown), and the air 110 is caused to flow to the radiation fins 163.

受熱ジャケット10で熱交換され、高温となった冷媒液100はラジエータ160で温度の低い空気110と熱交換され、冷媒液100は低温となる。低温となった冷媒液100はポンプ200に流入し、受熱ジャケット10の冷媒液流入口23から受熱ジャケット10に流れ循環する。
ラジエータ160では、放熱フィン163を通過した空気110は熱交換により高い温度となって大気へ放散される。
The refrigerant liquid 100 which has been subjected to heat exchange by the heat receiving jacket 10 and has become high temperature is exchanged with the low temperature air 110 by the radiator 160, and the refrigerant liquid 100 becomes low temperature. The refrigerant liquid 100 having a low temperature flows into the pump 200 and flows from the refrigerant liquid inlet 23 of the heat receiving jacket 10 to the heat receiving jacket 10 and is circulated.
In the radiator 160, the air 110 which has passed through the heat dissipating fins 163 has a high temperature due to heat exchange and is dissipated to the atmosphere.

[熱輸送]
以上のように、発熱体A400、発熱体B401の熱は、受熱ジャケット10の多孔質金属22、冷媒液100、ラジエータ160を経由して空気100に伝わり、熱輸送が行われる。これにより、発熱体A400、発熱体B401は冷却され、許容温度を超過することがない。そのため、発熱体A400、発熱体B401が半導体素子の場合、半導体素子が高温となるのを抑制して正常動作を確保できる。これにより、該半導体素子を用いた装置の信頼性を向上できる。
[Heat transport]
As described above, the heat of the heat generating element A 400 and the heat generating element B 401 is transmitted to the air 100 via the porous metal 22 of the heat receiving jacket 10, the refrigerant liquid 100, and the radiator 160 to perform heat transport. As a result, the heating element A400 and the heating element B401 are cooled, and the allowable temperature is not exceeded. Therefore, when the heat generating element A 400 and the heat generating element B 401 are semiconductor elements, it is possible to suppress the semiconductor elements from becoming high temperature and to ensure normal operation. Thereby, the reliability of the device using the semiconductor element can be improved.

[受熱ジャケット10]
図1の複数の発熱体(400、401)を接続した受熱ジャケット10周りの斜視図を図2に示す。図2は受熱ジャケット10の内部を透過して示す。
[Heat receiving jacket 10]
A perspective view around the heat receiving jacket 10 in which a plurality of heating elements (400, 401) of FIG. 1 are connected is shown in FIG. FIG. 2 shows the inside of the heat receiving jacket 10 in a transparent manner.

図3に、図2の複数の発熱体(400、401)を接続した受熱ジャケット10のI−I断面を示す。
受熱ジャケット10の内部には多孔質金属22が実装される。受熱ジャケット10の内側エリア(内部空間)と多孔質金属22はほぼ同一形状となっている。そのため、受熱ジャケット10の外壁26の内面と多孔質金属22とは物理的に接している。従って、多孔質金属22を受熱ジャケット10の内部で位置決めし易い。
The I-I cross section of the heat receiving jacket 10 which connected the several heat generating body (400, 401) of FIG. 2 in FIG. 3 is shown.
A porous metal 22 is mounted inside the heat receiving jacket 10. The inner area (internal space) of the heat receiving jacket 10 and the porous metal 22 have substantially the same shape. Therefore, the inner surface of the outer wall 26 of the heat receiving jacket 10 and the porous metal 22 are in physical contact with each other. Therefore, the porous metal 22 can be easily positioned inside the heat receiving jacket 10.

受熱ジャケット10の外カバー10sの材質は固体金属である。
外カバー10sの外壁26の2面には、熱伝導性グリス500を介して、発熱体A400、発熱体B401が取り付けられている。発熱体A400、発熱体B401の熱は、それぞれ熱伝導性グリス500を介して受熱ジャケット10の外壁26の2面に伝達される。
The material of the outer cover 10s of the heat receiving jacket 10 is solid metal.
The heat generating element A 400 and the heat generating element B 401 are attached to two surfaces of the outer wall 26 of the outer cover 10 s via the heat conductive grease 500. The heat of the heating element A 400 and the heating element B 401 is transmitted to the two surfaces of the outer wall 26 of the heat receiving jacket 10 through the heat conductive grease 500, respectively.

発熱体A400、発熱体B401が取り付いている受熱ジャケット10の外壁26の内面と多孔質金属22とは、熱伝導性を確保するため、金属的接合(例えばロウ付け)25等で接合されている。金属的接合により、受熱ジャケット10の外壁26と多孔質金属22との熱伝導性が向上する。   The inner surface of the outer wall 26 of the heat receiving jacket 10 to which the heating element A400 and the heating element B401 are attached and the porous metal 22 are joined by metallic bonding (for example, brazing) 25 or the like in order to ensure thermal conductivity. . The metallic bonding improves the thermal conductivity of the outer wall 26 of the heat receiving jacket 10 and the porous metal 22.

なお、金属的接合25は、ロウ付け以外の半田付けや、界面を加熱して溶着してもよく、熱伝導性を確保できれば、他の接合方法であってもよい。
本構成により、発熱体A400の熱および発熱体B401の熱を受熱ジャケット10の外壁26から、金属的接合を介して、多孔質金属22へ良好に伝達できる。多孔質金属22は無数の微細線材20と空洞部21とで構成され、伝熱面積(表面積)が大きい。微細線材20は例えばアルミニウム、銅等の金属材料から成る。
The metallic bonding 25 may be soldering other than brazing, or heating may be performed while heating the interface, and another bonding method may be used as long as thermal conductivity can be ensured.
According to this configuration, the heat of the heat generating element A 400 and the heat of the heat generating element B 401 can be well transferred from the outer wall 26 of the heat receiving jacket 10 to the porous metal 22 through metallic bonding. The porous metal 22 is composed of innumerable fine wires 20 and cavities 21 and has a large heat transfer area (surface area). The fine wire 20 is made of, for example, a metal material such as aluminum or copper.

前記したように、冷媒液100は冷媒液流入口23から受熱ジャケット10に流入し、多孔質金属22を通って熱交換を行い、冷媒液流出口24から流出する。この際、多孔質金属22に流入する冷媒液100の方向(図3の矢印α01)と多孔質金属22から流出する冷媒液100の方向(図3の矢印α02)とが異なることから、冷媒液100の伝熱路の長さを長くとれ、熱交換を促進できる。   As described above, the refrigerant liquid 100 flows into the heat receiving jacket 10 from the refrigerant liquid inlet 23, exchanges heat through the porous metal 22, and flows out from the refrigerant liquid outlet 24. At this time, since the direction of the refrigerant liquid 100 flowing into the porous metal 22 (arrow α 01 in FIG. 3) is different from the direction of the refrigerant liquid 100 flowing out of the porous metal 22 (arrow α 02 in FIG. 3) The length of the heat transfer path of 100 can be increased to promote heat exchange.

多孔質金属22は、無数の微細線材20と空洞部21で構成されているため、多孔質金属22では冷媒液100の流れの指向性が殆どなく、多孔質金属22の領域全体に冷媒液100が流れる。このため、多孔質金属22の大きな表面積全体で冷媒液100へ伝熱することができ、冷媒液100が熱交換する際の無駄が少ない。   Since the porous metal 22 is composed of innumerable fine wires 20 and hollow portions 21, the porous metal 22 has almost no directivity of the flow of the refrigerant liquid 100, and the refrigerant liquid 100 covers the entire area of the porous metal 22. Flows. For this reason, heat can be transferred to the refrigerant liquid 100 over the large surface area of the porous metal 22, and the waste of heat exchange of the refrigerant liquid 100 is small.

従来の受熱ジャケットの伝熱面として用いられているピンフィンと比較する。
実施形態1の受熱ジャケット10の多孔質金属22の伝熱面積は、同一容積の従来の受熱ジャケット10のピンフィンの伝熱面積の数倍から数十倍多く取ることができる。
It compares with the pin fin used as a heat transfer surface of the conventional heat receiving jacket.
The heat transfer area of the porous metal 22 of the heat receiving jacket 10 of Embodiment 1 can be several to several tens times as large as the heat transfer area of the pin fins of the conventional heat receiving jacket 10 of the same volume.

従来のピンフィンと実施形態1の多孔質金属22のフィン効率の差を考慮しても、伝熱面温度と冷媒液流入口温度の温度差を発熱量で除した値で定義される熱抵抗を同じする容積は多孔質金属22の場合は小さくできる。そのため、多孔質金属22を用いる受熱ジャケット10は、小型にできる。   Even considering the difference in fin efficiency between the conventional pin fin and the porous metal 22 of the first embodiment, the thermal resistance defined by dividing the temperature difference between the heat transfer surface temperature and the refrigerant liquid inlet temperature by the calorific value The same volume can be smaller for porous metal 22. Therefore, the heat receiving jacket 10 using the porous metal 22 can be miniaturized.

同一の熱抵抗を得るために、本構成の多孔質金属22は、従来のピンフィンの場合よりも、3次元で1辺に対して60%の大きさに小型化できる。従って、従来のピンフィンに代えて多孔質金属22を用いることで、従来のピンフィンの容積1(=1×1×1)に比較し、容積で、約0.216(=0.6×0.6×0.6)の大きさに小型化できる。   In order to obtain the same thermal resistance, the porous metal 22 of this configuration can be miniaturized to a size of 60% per side in three dimensions as compared to the case of the conventional pin fin. Therefore, by using the porous metal 22 instead of the conventional pin fin, the volume is approximately 0.216 (= 0.6 × 0. 6) in comparison with the volume 1 (= 1 × 1 × 1) of the conventional pin fin. It can be miniaturized to a size of 6 × 0.6).

これにより、コンパクトな受熱ジャケット10で発熱体A400、発熱体B401を冷却でき、許容温度を超過することを抑制できる。そのため、発熱体A400、発熱体B401が半導体素子の場合に許容温度以上になることを抑制し、半導体素子の正常動作を確保でき、該半導体素子を用いる装置の信頼性を向上できる。   As a result, the heating element A 400 and the heating element B 401 can be cooled by the compact heat receiving jacket 10, and the temperature exceeding the allowable temperature can be suppressed. Therefore, in the case where the heating element A 400 and the heating element B 401 are semiconductor elements, it is possible to suppress the temperature from exceeding the allowable temperature, to ensure normal operation of the semiconductor elements, and to improve the reliability of the device using the semiconductor elements.

[多孔質金属22]
受熱ジャケット10の内部で熱交換を担う多孔質金属22の製法の一例を説明する。
[多孔質金属22の基体]
多孔質金属22の基体は、三次元状に連結される骨格を有し、その骨格により三次元状に連結する気孔が形成される三次元網目状構造体を用いる。
[Porous metal 22]
An example of the manufacturing method of the porous metal 22 which bears heat exchange inside the heat receiving jacket 10 is demonstrated.
[Substrate of porous metal 22]
The substrate of the porous metal 22 uses a three-dimensional network structure having a three-dimensionally linked skeleton, and pores forming three-dimensionally connected pores are formed by the skeleton.

基体は、骨格表面にアルミニウム粉末および/またはアルミニウム合金粉末を付着させて担持するもので、加熱されて分解、消失すべきものである。そこで、基体は樹脂により構成される。具体的には、基体としてポリウレタンフォームが最も一般的に用いられる。基体は、ポリウレタンフォームの他にシリコーン樹脂、ポリエステル樹脂のフォームなどが用いられる。   The substrate is a substrate on which an aluminum powder and / or an aluminum alloy powder is attached and supported on the surface of the frame, and is to be heated and decomposed and eliminated. Thus, the substrate is made of resin. Specifically, polyurethane foam is most commonly used as a substrate. As the substrate, in addition to polyurethane foam, foam of silicone resin, polyester resin, etc. may be used.

[アルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末]
基体の樹脂骨格に付着させる粉末は、熱伝導率が高くおよび比重が低いものがよい。そのため、熱伝導率と比重のバランスよりアルミニウム粉末を用いる。粉末は、アルミニウム粉末に替えて、アルミニウムを強化する成分を予め合金化したアルミニウム合金粉末を用いてもよい。例えば、AlにCu、Mn、Mg、Si等の合金化元素を予合金化したアルミニウム合金粉末を用いた場合、アルミニウム系多孔質体の骨格がアルミニウム合金で形成され、アルミニウム系多孔質体の強度を向上できる。この場合、多孔質金属22の熱伝導率はAl単体の場合よりも低下するが、ベース金属がAlであるため、充分に高い熱伝導率を維持できる。
[Aluminum powder or aluminum alloy powder]
The powder to be attached to the resin skeleton of the substrate should have high thermal conductivity and low specific gravity. Therefore, aluminum powder is used to balance thermal conductivity and specific gravity. The powder may be replaced by aluminum powder, and aluminum alloy powder in which a component for strengthening aluminum is pre-alloyed may be used. For example, when using an aluminum alloy powder in which an alloying element such as Cu, Mn, Mg, or Si is pre-alloyed to Al, the skeleton of the aluminum-based porous body is formed of an aluminum alloy, and the strength of the aluminum-based porous body Can be improved. In this case, the thermal conductivity of the porous metal 22 is lower than that of Al alone, but since the base metal is Al, a sufficiently high thermal conductivity can be maintained.

アルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末は、強度を上げるために表面に10Å程度の酸化被膜(アルミナ:Al)を有するものを用いる。
基体の樹脂骨格に付着させるアルミニウム粉末および/またはアルミニウム合金粉末は、細い基体の樹脂骨格表面に密に付着できることから微細なものが好ましい。粉末が大きくなると基体の樹脂骨格表面に密に付着させることが難しくなり、粉末の質量が増加し、基体の樹脂骨格表面に付着し難くなったり、脱落し易くなる。この観点からアルミニウム粉末および/またはアルミニウム合金粉末は、平均粒径が50μm以下のものが好ましい。
As the aluminum powder or aluminum alloy powder, one having an oxide film (alumina: Al 2 O 3 ) of about 10 Å on the surface is used to increase the strength.
The aluminum powder and / or the aluminum alloy powder to be attached to the resin skeleton of the substrate is preferably fine because it can be closely attached to the resin skeleton surface of the thin substrate. When the powder becomes large, it becomes difficult to adhere tightly to the resin skeleton surface of the substrate, the mass of the powder increases, and it becomes difficult to adhere to the resin skeleton surface of the substrate, or it becomes easy to drop off. From this viewpoint, the aluminum powder and / or the aluminum alloy powder preferably has an average particle diameter of 50 μm or less.

さらに、平均粒径が50μm以下であるとともに、粒径が100μmを超える粉末を含まないものであることが好ましい。ただし、Alは活性な金属であるため、余りに微細な粉末は取扱いが難しくなる。この観点からアルミニウム粉末および/またはアルミニウム合金粉末は、平均粒径が1μm以上のものを用いることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the average particle diameter is 50 μm or less and the powder not including a particle diameter exceeding 100 μm. However, since Al is an active metal, too fine powder becomes difficult to handle. From this viewpoint, it is preferable to use an aluminum powder and / or an aluminum alloy powder having an average particle diameter of 1 μm or more.

[付着工程]
基体の樹脂骨格へアルミニウム粉末および/またはアルミニウム合金粉末を付着させるに当たり、従来から行われている各種方法を適用することができる。以下に代表的な方法を記載する。
[Attachment process]
In depositing the aluminum powder and / or the aluminum alloy powder on the resin skeleton of the substrate, various conventional methods can be applied. The representative methods are described below.

(1)湿式法
アルミニウム粉末および/またはアルミニウム合金粉末を分散媒中に分散させた分散液を作成し、この分散液中に基体を浸漬した後、基体を乾燥させる方法である。分散媒としては、アルコール等の揮発性を有する液体や水を溶媒とし、これに結着剤を溶解した液を用いる。この場合、粉末が沈降しないよう分散媒に分散剤を添加してもよい。また、分散媒としては、フェノール樹脂等の高分子有機物の溶液を用いてもよい。
(1) Wet Method This is a method of preparing a dispersion in which aluminum powder and / or aluminum alloy powder are dispersed in a dispersion medium, immersing the substrate in the dispersion, and then drying the substrate. As the dispersion medium, a volatile liquid such as alcohol or water is used as a solvent, and a solution in which the binder is dissolved is used. In this case, a dispersant may be added to the dispersion medium so that the powder does not settle. Further, as the dispersion medium, a solution of high molecular organic matter such as phenol resin may be used.

(2)乾式法
基体表面にアクリル系、ゴム系等の粘着剤溶液またはフェノール樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂等接着性の樹脂溶液を塗布することにより粘着性を付与し、粉体中で基体を揺動させるか、あるいは基体に粉体をスプレイする等の方法により、骨格表面に粉体を被着させる方法である。
(2) Dry method Adhesiveness is imparted by applying an adhesive resin solution such as acrylic or rubber, or an adhesive resin solution such as phenol resin, epoxy resin, furan resin, etc. on the surface of the substrate to impart adhesiveness to the substrate in powder. In this method, the powder is deposited on the surface of the skeleton by a method such as rocking or spraying the powder on a substrate.

[加熱工程]
骨格表面にアルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末を付着させた基体は、非酸化性雰囲気中で、アルミニウム粉末および/またはアルミニウム合金粉末の融点以上に加熱される。この融点までの昇温過程で樹脂製の基体は分解し除去されて消失する。
[Heating process]
The substrate having the aluminum powder or aluminum alloy powder attached to the surface of the skeleton is heated in the non-oxidizing atmosphere to a temperature higher than the melting point of the aluminum powder and / or the aluminum alloy powder. In the temperature raising process up to the melting point, the resin base is decomposed, removed and disappears.

加熱温度がアルミニウム(融点:660.4℃)もしくはアルミニウム合金の融点を超えると、アルミニウム粉末もしくはアルミニウム合金粉末が内部で溶融する。すなわち、アルミニウム粉末もしくはアルミニウム合金粉末の表面は酸化被膜(アルミナ:Al)で覆われており、アルミナの融点は2072℃と高いためアルミニウム粉末もしくはアルミニウム合金粉末の表面の酸化被膜が溶融せず、これらの粉末の内部が溶融する。 When the heating temperature exceeds the melting point of aluminum (melting point: 660.4 ° C.) or aluminum alloy, the aluminum powder or aluminum alloy powder is internally melted. That is, the surface of aluminum powder or aluminum alloy powder is covered with an oxide film (alumina: Al 2 O 3 ), and the melting point of alumina is as high as 2072 ° C., so the oxide film on the surface of aluminum powder or aluminum alloy powder melts. In addition, the inside of these powders melts.

このようにして内部で溶融したアルミニウムまたはアルミニウム合金は、粉末の表面の酸化被膜を破って粉末表面に濡れて覆うとともに、各粉末から発生した溶融アルミニウムまたは溶融アルミニウム合金が混ざり合い結合する。このとき粉末表面に形成されていた酸化被膜が代用骨格となり、骨格の形状を維持するとともに、互いに結合した溶融アルミニウムまたは溶融アルミニウム合金の表面張力により骨格表面は比較的滑らかとなりネック部が消失して連続する金属表面となる。   The aluminum or aluminum alloy thus melted internally breaks the oxide film on the surface of the powder and wet-covers the powder surface, and the molten aluminum or molten aluminum alloy generated from each powder is mixed and bonded. At this time, the oxide film formed on the powder surface becomes a substitute skeleton, maintaining the shape of the skeleton, and the surface of the skeleton becomes relatively smooth due to the surface tension of the molten aluminum or molten aluminum alloy bonded to each other, and the neck portion disappears. It will be a continuous metal surface.

一方、加熱温度がアルミニウム若しくはアルミニウム合金の融点未満の場合には、アルミニウム粉末またはアルミニウム合金粉末の表面に形成された強固な酸化被膜がバリヤとなって、アルミニウム粉末同士、またはアルミニウム合金粉末同士の拡散による接合を阻害して焼結が進行しない。   On the other hand, when the heating temperature is less than the melting point of aluminum or aluminum alloy, a strong oxide film formed on the surface of aluminum powder or aluminum alloy powder serves as a barrier to diffuse aluminum powders or aluminum alloy powders. Inhibits the bonding due to the sintering and does not proceed.

加熱工程における雰囲気が大気等の酸化性の雰囲気であると、粉末表面の酸化被膜を破って露出した溶融アルミニウムまたは溶融アルミニウム合金が直ちに酸化され、粉末表面に濡れて覆い、各粉末から発生した溶融アルミニウムまたは溶融アルミニウム合金が混ざり合うことが阻止され、粉末同士の結合が阻害される。   If the atmosphere in the heating step is an oxidizing atmosphere such as air, the molten aluminum or molten aluminum alloy exposed by breaking the oxide film on the powder surface is immediately oxidized, wetted and covered on the powder surface, and the melting generated from each powder The mixing of the aluminum or molten aluminum alloy is prevented, and the bonding of the powders is inhibited.

このため、加熱工程における雰囲気は窒素ガス、不活性ガス等の非酸化性の雰囲気とすることが望ましい。なお、上記の加熱工程は、アルミニウム粉末もしくはアルミニウム合金粉末の表面の酸化被膜を除去することは目的ではないため、水素ガスもしくは水素混合ガス等の還元性の雰囲気である必要はないが、還元性の雰囲気は非酸化性の雰囲気であるため、還元性の雰囲気としてもよい。また、圧力が10−3Pa以下の減圧雰囲気(真空雰囲気)としてもよい。 Therefore, it is desirable that the atmosphere in the heating step be a non-oxidizing atmosphere such as nitrogen gas or inert gas. In the above heating process, the purpose is not to remove the oxide film on the surface of the aluminum powder or aluminum alloy powder, so it is not necessary to use a reducing atmosphere such as hydrogen gas or hydrogen mixed gas. Since the atmosphere of is a non-oxidative atmosphere, it may be a reducing atmosphere. In addition, the pressure may be a reduced pressure atmosphere (vacuum atmosphere) of 10 −3 Pa or less.

なお、加熱温度は基体に付着させたアルミニウム粉末もしくはアルミニウム合金粉末の融点を超える温度であれば粉末を溶融できるが、融点を大きく超える温度で加熱するとその分余分なエネルギーが必要となるとともに、溶融したアルミニウムもしくはアルミニウム合金の粘度が低下して型崩れが生じ易くなることから、加熱温度は融点+100℃までとすることが好ましい。   If the heating temperature exceeds the melting point of the aluminum powder or aluminum alloy powder deposited on the substrate, the powder can be melted, but heating at a temperature greatly exceeding the melting point requires extra energy and The heating temperature is preferably up to the melting point + 100 ° C. because the viscosity of the aluminum or aluminum alloy is reduced and the shape is likely to be deformed.

上述の製造方法によって製造したアルミニウム系多孔質体の三次元網目状構造は、樹脂製基体の三次元網目状構造がそのまま維持されたものとなる。したがって、樹脂製基体の三次元網目状構造を変更することで、アルミニウム系多孔質体の三次元網目状構造を変更することができ、アルミニウム系多孔質体全体の気孔率、気孔の大きさを所望のものに調整することが可能である。具体的には、気孔率は85〜95%のものとすることができ、気孔の大きさは径が30〜4000μmのものとすることができ、6〜80ppi(セル数/25.4mm)(1インチ当たりのピクセル数)の多孔質体を容易に製造することができる。   The three-dimensional network structure of the aluminum-based porous body manufactured by the above-described manufacturing method is the one in which the three-dimensional network structure of the resin base is maintained as it is. Therefore, by changing the three-dimensional network structure of the resin substrate, the three-dimensional network structure of the aluminum-based porous body can be changed, and the porosity and pore size of the entire aluminum-based porous body can be changed. It is possible to adjust to a desired one. Specifically, the porosity can be 85 to 95%, and the size of the pores can be 30 to 4000 μm in diameter, 6 to 80 ppi (cell number / 25.4 mm) (cell number) The number of pixels per inch can easily be manufactured.

なお、アルミニウム合金によりアルミニウム系多孔質体を構成する場合において、原料粉末としてAlと共晶液相を発生する成分(Cu、Mg等)を単味粉末あるいはアルミニウム合金粉末として、アルミニウム粉末に添加したアルミニウム系混合粉末を用い、三次元網目状構造を有する樹脂製の基体の表面にアルミニウム系混合粉末を付着させ、共晶液相が発生する温度で焼結を行う方法が考えられるが、この方法では、アルミニウム系多孔質体中の成分元素の分布が不均一となるとともに、骨格内部にアルミニウムの酸化物が分散せず、所望の強度を得ることが難しい。   In the case of forming an aluminum-based porous body with an aluminum alloy, a component (Cu, Mg, etc.) that generates a eutectic liquid phase with Al as a raw material powder is added to the aluminum powder as a single powder or an aluminum alloy powder. A method is conceivable in which an aluminum-based mixed powder is attached to the surface of a resin base having a three-dimensional network structure using an aluminum-based mixed powder, and sintering is performed at a temperature at which a eutectic liquid phase is generated. In such a case, the distribution of the component elements in the aluminum-based porous body becomes uneven, and the oxide of aluminum does not disperse inside the skeleton, and it is difficult to obtain a desired strength.

これに対して、上述のように予め成分元素をAl中に合金化させたアルミニウム予合金粉末を用いることにより、アルミニウム系多孔質体中の成分元素の分布が均一となる。また、製法に起因するアルミニウムの酸化物が骨格内部に分散する。このため、アルミニウム系混合粉末を用いて共晶液相により焼結する方法に比して、高い強度を得ることができる。   On the other hand, by using the aluminum pre-alloy powder in which the component elements are alloyed into Al in advance as described above, the distribution of the component elements in the aluminum-based porous body becomes uniform. Moreover, the oxide of aluminum resulting from a manufacturing method disperse | distributes inside frame | skeleton. For this reason, high strength can be obtained as compared to the method of sintering with a eutectic liquid phase using an aluminum-based mixed powder.

また、上記加熱工程時に、圧損を避ける形状とするために、多孔質金属に比較的高速なガスを吹き付けたり、遠心力や多孔質金属22自身の自重により、金属形状の前面部を曲面に、後面部を長細い形状の流線形に変化させることができる。   Also, in order to make the shape to avoid pressure loss during the heating step, a relatively high-speed gas is sprayed to the porous metal, or the front surface of the metal shape is curved by centrifugal force or the weight of the porous metal 22 itself. The rear surface portion can be changed into a long thin shape in a streamlined manner.

なお、上述の製法以外の鋳型等の製法においても、スポンジ状で金属と空間から成る多孔質金属を生成できる。
鋳型の製法とは、ブロック中に流路を作る構造である。例えば、アルミニウムの素材を砂型に入れ込んでアルミニウムの素材が流れないような流路を形成する。砂型による流路が形成された後、砂型を水で流し、ブロック中に流路を成形する。
In addition, also in manufacturing methods, such as a casting_mold | template other than the above-mentioned manufacturing method, it is sponge-like and can produce | generate the porous metal which consists of a metal and space.
The mold manufacturing method is a structure that creates a flow path in a block. For example, a material of aluminum is inserted into a sand mold to form a flow path such that the material of aluminum does not flow. After the sand mold channels are formed, the sand mold is flushed with water to form channels in the block.

上記構成によれば、発熱体A・B400、401に熱伝導グリス500等を介して、熱的に接している外壁26と、多孔質金属22を金属的接合25(例えばロウ付け)とすることで、外壁26と多孔質金属22の伝熱を良好にできる。外壁26に設けられた冷媒液流入口23から多孔質金属22へ冷媒液100が流入し、指向性のない多孔質金属22内を流れ、冷媒液流出口24から冷媒液100が流出する。これにより、受熱ジャケット10の熱が多孔質金属22から冷媒液100へ伝熱され、良好に熱伝達できる。   According to the above-described configuration, the outer wall 26 thermally contacting the heating elements A and B 400 and 401 via the heat conduction grease 500 and the like, and the porous metal 22 are metallic joints 25 (for example, brazing). Thus, the heat transfer between the outer wall 26 and the porous metal 22 can be made good. The refrigerant liquid 100 flows into the porous metal 22 from the refrigerant liquid inlet 23 provided in the outer wall 26, flows in the non-directional porous metal 22, and flows out from the refrigerant liquid outlet 24. Thereby, the heat of the heat receiving jacket 10 is transferred from the porous metal 22 to the refrigerant liquid 100, and the heat can be transferred well.

従って、発熱体A・B400、401の熱を、多孔質金属22を介して、効率良く逃がすことができる。
また、複数個で異なる実装方向の発熱体A400、発熱体B400を上記と同様な形態となる多孔質金属22と外壁26の熱的接合により、ひとつの受熱ジャケット10で複数個で異なる実装方向の発熱体A400、発熱体B401を冷却できる。
Therefore, the heat of the heating elements A and B 400 and 401 can be efficiently dissipated through the porous metal 22.
Further, the heat receiving body 10 having a plurality of different mounting directions and the heat generating body B 400 having the same form as that described above are thermally bonded to the outer metal wall 26 so that one heat receiving jacket 10 has a plurality of different mounting directions. The heating element A400 and the heating element B401 can be cooled.

従って、発熱体A400、発熱体B400の熱の吸熱構造の実装効率を向上でき、コンパクト化できる。つまり、発熱体A400、発熱体B400の熱の放熱面積をコンパクトにできる。
また、多孔質金属22は、従来のピンフィンと異なり、指向性がないため、多孔質金属22を用いる受熱ジャケット10は任意の形状を選択できる。
Therefore, the mounting efficiency of the heat absorption structure of the heat generating element A 400 and the heat generating element B 400 can be improved, and the size can be reduced. That is, the heat radiation area of the heat of the heating element A 400 and the heating element B 400 can be made compact.
Moreover, since the porous metal 22 has no directivity unlike the conventional pin fin, the heat receiving jacket 10 using the porous metal 22 can be selected in any shape.

加えて、受熱ジャケット10は伝熱面に方向性がないことから、任意の方向を伝熱面とできる。このように、冷媒液流入口23、冷媒液流出口24の位置が自由にとれ、制約がないまたは少ないため、水冷システムの配管300の引き回しを容易にできる。   In addition, since the heat receiving jacket 10 has no directivity in the heat transfer surface, any direction can be used as the heat transfer surface. As described above, since the positions of the refrigerant liquid inlet 23 and the refrigerant liquid outlet 24 can be freely taken and there is no restriction or few, the piping 300 of the water cooling system can be easily routed.

さらに、図3に示すように、冷媒液100が冷媒液流入口23から流入する方向(図3の矢印α01)と、冷媒液流出口24から流出する方向(図3の矢印α02)とを異ならせることで、冷媒液100の流路を自由に選択できる。これにより、冷媒液100の流入・流出方向を同方向とする場合に比較し、多孔質金属22の内部を流れる冷媒液100の流路長を長くとれ、熱交換を促進できる。   Furthermore, as shown in FIG. 3, if the direction in which the refrigerant liquid 100 flows in from the refrigerant liquid inlet 23 (arrow α01 in FIG. 3) is different from the direction in which the refrigerant liquid 100 flows out from the refrigerant liquid outlet 24 (arrow α02 in FIG. 3). By setting the flow path, the flow path of the refrigerant liquid 100 can be freely selected. Thereby, the flow path length of the refrigerant liquid 100 flowing in the inside of the porous metal 22 can be made longer as compared with the case where the inflow and outflow directions of the refrigerant liquid 100 are the same direction, and heat exchange can be promoted.

[実施形態1の他例]
図4に、本発明の実施形態1の他例である1個の発熱体A400を接続した、冷媒液流入口23、冷媒液流出口24の向きが図2と同じ場合の受熱ジャケット10の周りの斜視図を示す。
[Another Example of Embodiment 1]
Around the heat receiving jacket 10 in the case where the orientation of the refrigerant liquid inlet 23 and the refrigerant liquid outlet 24 is the same as that in FIG. 2 to which one heating element A 400 which is another example of Embodiment 1 of the present invention is connected. Shows a perspective view of

受熱ジャケット10は、直方体状の形状を有し、その材質は熱伝導性の良い固体金属で形成されている。受熱ジャケット10の材質は、熱伝導性が良好で、所定の強度等の条件を満たせば、金属以外の材質でもよい。
受熱ジャケット10の内部には多孔質金属22が、受熱ジャケット10の内部を透過して実装される。受熱ジャケット10の内側エリア(内部空間)と多孔質金属22はほぼ同一形状となっている。具体的には、受熱ジャケット10の外壁26の内面と多孔質金属22の外面は物理的に接している。これにより、多孔質金属22を受熱ジャケット10の内部に位置決めできる。また、受熱ジャケット10の熱が多孔質金属22に伝達される。
The heat receiving jacket 10 has a rectangular parallelepiped shape, and its material is formed of a heat conductive solid metal. The material of the heat receiving jacket 10 may be a material other than metal as long as it has good thermal conductivity and satisfies conditions such as predetermined strength.
A porous metal 22 is mounted in the inside of the heat receiving jacket 10 so as to pass through the inside of the heat receiving jacket 10. The inner area (internal space) of the heat receiving jacket 10 and the porous metal 22 have substantially the same shape. Specifically, the inner surface of the outer wall 26 of the heat receiving jacket 10 and the outer surface of the porous metal 22 are in physical contact. Thereby, the porous metal 22 can be positioned inside the heat receiving jacket 10. Also, the heat of the heat receiving jacket 10 is transferred to the porous metal 22.

受熱ジャケット10の外壁26の1外面には熱伝導性グリス500を介しては発熱体A400が取り付けられている。これにより、発熱体A400に発生する熱が熱伝導性グリス500を介して良好に受熱ジャケット10の外壁26に伝達される。   A heating element A 400 is attached to one outer surface of the outer wall 26 of the heat receiving jacket 10 via a heat conductive grease 500. Thereby, the heat generated in the heating element A 400 is well transferred to the outer wall 26 of the heat receiving jacket 10 through the heat conductive grease 500.

発熱体A400が取り付られた受熱ジャケット10の外壁26の内面と多孔質金属22は金属的接合25、例えばロウ付け等で接合される。
前記したように、受熱ジャケット10の材質は固体金属である。そのため、発熱体A400の熱を、熱伝導性グリス500を介して受熱ジャケット10の外壁26に伝え、受熱ジャケット10の外壁26を熱伝導させ、受熱ジャケット10の外壁26から、金属的接合25を介して、多孔質金属22へ良好に伝えることができる。
The inner surface of the outer wall 26 of the heat receiving jacket 10 to which the heating element A 400 is attached and the porous metal 22 are joined by metallic joining 25 such as brazing.
As described above, the material of the heat receiving jacket 10 is solid metal. Therefore, the heat of the heating element A400 is transmitted to the outer wall 26 of the heat receiving jacket 10 through the heat conductive grease 500, and the outer wall 26 of the heat receiving jacket 10 is thermally conducted. It can be well transmitted to the porous metal 22.

受熱ジャケット10には冷媒液流入口23と冷媒液流出口24とが設けられている。冷媒液100は、冷媒液流入口23から受熱ジャケット10の内部に流入し、多孔質金属22の空洞部21(図3参照)を通って、冷媒液流出口24から流出する。   The heat receiving jacket 10 is provided with a refrigerant liquid inlet 23 and a refrigerant liquid outlet 24. The refrigerant liquid 100 flows into the inside of the heat receiving jacket 10 from the refrigerant liquid inlet 23, passes through the hollow portion 21 (see FIG. 3) of the porous metal 22, and flows out from the refrigerant liquid outlet 24.

図3に示すように、多孔質金属22は方向性がない無数の微細線材20と空洞部21で構成されている。そのため、多孔質金属22では冷媒液100の流れの指向性がほとんどなく、多孔質金属22の領域全体に冷媒液100が流れることとなる。このため、発熱体A400の熱を多孔質金属22の無数の微細線材20の大きな表面積全体で冷媒液100へ伝熱でき、冷媒液100の無駄を生じない。   As shown in FIG. 3, the porous metal 22 is composed of innumerable fine fine wires 20 and cavities 21 having no directivity. Therefore, the porous metal 22 has almost no directivity of the flow of the refrigerant liquid 100, and the refrigerant liquid 100 flows in the entire area of the porous metal 22. For this reason, the heat of the heat generating element A 400 can be transferred to the refrigerant liquid 100 through the large surface area of the innumerable fine fine wires 20 of the porous metal 22, and the refrigerant liquid 100 is not wasted.

これにより、コンパクトな受熱ジャケット10で発熱体A400を冷却でき、許容温度を超過することを抑えられる。
従って、発熱体A400が半導体素子の場合、半導体素子の温度を許容温度以下に抑え、半導体素子の正常動作を確保できる。そのため、半導体素子を用いた装置の信頼性を向上できる。
As a result, the heating element A 400 can be cooled by the compact heat receiving jacket 10, and it is possible to suppress exceeding the allowable temperature.
Therefore, when the heating element A 400 is a semiconductor element, the temperature of the semiconductor element can be suppressed to the allowable temperature or less, and the normal operation of the semiconductor element can be secured. Therefore, the reliability of the device using the semiconductor element can be improved.

[実施形態2]
図5に、実施形態2の1個の発熱体を接続した受熱ジャケット10A周りの斜視図を示す。
実施形態2は、受熱ジャケット10Aに接続される冷媒液流入口23、冷媒液流出口24の受熱ジャケット10Aの内部に空エリアの空間10a1、10a2を設けた構成である。
Second Embodiment
FIG. 5 shows a perspective view around the heat receiving jacket 10A to which one heating element of the second embodiment is connected.
In the second embodiment, the refrigerant liquid inlet 23 connected to the heat receiving jacket 10A, and spaces 10a1 and 10a2 of the empty area are provided inside the heat receiving jacket 10A of the refrigerant liquid outlet 24.

図4の実施形態1の他例と異なる箇所のみを説明する。
実施形態2では、図5に示すように、受熱ジャケット10Aを構成する外壁26の中で、熱伝導性グリス500を介して発熱体A400が取り付いている面をもつ外壁26aが発熱体A400と同じ大きさで、受熱ジャケット10Aの他の外壁26よりも大きくオーバハングしている。
Only portions different from the other example of the first embodiment of FIG. 4 will be described.
In the second embodiment, as shown in FIG. 5, the outer wall 26a having the surface to which the heating element A400 is attached through the heat conductive grease 500 is the same as the heating element A400 in the outer wall 26 constituting the heat receiving jacket 10A. It is larger in size than the other outer wall 26 of the heat receiving jacket 10A.

さらに、受熱ジャケット10Aには多孔質金属22が上述のオーバハングした外壁26aと金属的接合25(例えばロウ付け)され、実装されているが、冷媒液流入口23の下流側のエリアと、冷媒液流出口24の上流側のエリアには多孔質金属22はなく、空間10a1、10a2としている。   Furthermore, although the porous metal 22 is metallically joined 25 (for example, brazed) to the above-mentioned overhanging outer wall 26a and mounted on the heat receiving jacket 10A, the area downstream of the refrigerant liquid inlet 23 and the refrigerant liquid There is no porous metal 22 in the area on the upstream side of the outflow port 24, and it is set as the spaces 10a1 and 10a2.

空間10a1、10a2がチャンバとなり、冷媒液流入口23から受熱ジャケット10Aに流入した冷媒液100が空間10a1に広がる。そして、多孔質金属22の全域に冷媒液100が広がって流れる。その後、多孔質金属22の全域を通った冷媒液100(図5の矢印α1)は、空間10a2に広がって流出して、冷媒液流出口24から外部に流出する。   The spaces 10a1 and 10a2 become chambers, and the refrigerant liquid 100 flowing from the refrigerant liquid inlet 23 into the heat receiving jacket 10A spreads into the space 10a1. Then, the refrigerant liquid 100 spreads and flows in the entire area of the porous metal 22. Thereafter, the refrigerant liquid 100 (arrow α1 in FIG. 5) having passed through the entire area of the porous metal 22 spreads out into the space 10a2 and flows out from the refrigerant liquid outlet 24 to the outside.

受熱ジャケット10Aにおいても、実施形態1の受熱ジャケット10と同様に、冷媒液100の流れ方向(図5の矢印α1)で、受熱ジャケット10の流路断面全体に多孔質金属22が埋まっている。そのため、冷媒液100の全てが多孔質金属22を通り熱交換され、冷媒液100の熱交換の無駄を生じない。なお、この空間10a1、10a2がなく、実施形態1のように、多孔質金属22が受熱ジャケット10の内部エリア全体に広がっていても構わない。   Also in the heat receiving jacket 10A, as in the heat receiving jacket 10 of the first embodiment, the porous metal 22 is embedded in the entire flow passage cross section of the heat receiving jacket 10 in the flow direction of the refrigerant liquid 100 (arrow α1 in FIG. 5). Therefore, all of the refrigerant liquid 100 is subjected to heat exchange through the porous metal 22, and no waste of heat exchange of the refrigerant liquid 100 occurs. Note that, as in the first embodiment, the porous metal 22 may be spread over the entire inner area of the heat receiving jacket 10 without the spaces 10a1 and 10a2.

多孔質金属22は、高性能な伝熱部材であるため、発熱体A400の外形寸法よりも小さな寸法の多孔質金属22でも冷媒液100が挿通することで熱交換が効率的に行われ、発熱体A400を冷却できる。受熱ジャケット10の構成要素の材質は固体金属である。これにより、発熱体A400の外形寸法よりも小型の受熱ジャケット10Aを用いて発熱体A400を冷却でき、許容温度以下の温度に抑えられる。   Since the porous metal 22 is a high-performance heat transfer member, heat exchange is efficiently performed even when the porous metal 22 having a size smaller than the external dimension of the heat generating element A 400 is inserted, and heat exchange is efficiently performed. It can cool the body A400. The material of the component of the heat receiving jacket 10 is solid metal. As a result, the heating element A400 can be cooled using the heat receiving jacket 10A smaller than the external dimension of the heating element A400, and the temperature can be suppressed to the allowable temperature or less.

発熱体A400が半導体素子の場合、半導体素子を許容温度以下に抑え半導体素子の正常動作を確保できる。そのため、該半導体素子を用いた装置の信頼性を向上できる。   When the heating element A 400 is a semiconductor element, the semiconductor element can be suppressed to a temperature lower than the allowable temperature, and the normal operation of the semiconductor element can be secured. Therefore, the reliability of the device using the semiconductor element can be improved.

[実施形態3]
図6に、実施形態3である1個の発熱体400を接続し、冷媒液流入口23、冷媒液流出口24の受熱ジャケット10Bの内部に空間10b1、10b2を設けた受熱ジャケット10B周りの斜視図を示す。
実施形態3は、実施形態2の図5の場合と10b1、10b2の位置が異なる場合である。
そこで、図5に示す実施形態2と異なる箇所のみを説明する。
Third Embodiment
6 is a perspective view around a heat receiving jacket 10B in which one heat generating body 400 according to the third embodiment is connected and spaces 10b1 and 10b2 are provided inside the heat receiving jacket 10B of the refrigerant liquid inlet 23 and the refrigerant liquid outlet 24. Figure shows.
The third embodiment is the case where the positions of 10b1 and 10b2 are different from the case of FIG. 5 of the second embodiment.
Therefore, only the differences from the second embodiment shown in FIG. 5 will be described.

実施形態3では、受熱ジャケット10Bの内側で、冷媒液流入口23の下流側のエリアと、冷媒液流出口24の上流側のエリアとには多孔質金属22はなく、空間10b1、10b2となっている。空間10b1、10b2が、冷媒液100が広がるチャンバとなる。   In the third embodiment, there is no porous metal 22 in the area on the downstream side of the refrigerant liquid inlet 23 and the area on the upstream side of the refrigerant liquid outlet 24 inside the heat receiving jacket 10B, and it becomes spaces 10b1 and 10b2. ing. Spaces 10b1 and 10b2 become chambers in which the refrigerant liquid 100 spreads.

冷媒液流入口23から流入する冷媒液100は、空間10b1の全域に広がる。そして、冷媒液100が空間10b1から多孔質金属22の全域に広がって流れる(図6の矢印α22)。多孔質金属22の内部では図5の場合と異なり、冷媒液100が、流入方向(矢印α21)から、多孔質金属22を通る方向(矢印α22)に曲がる流れとなる。   The refrigerant liquid 100 flowing in from the refrigerant liquid inlet 23 spreads over the entire space 10b1. Then, the refrigerant liquid 100 spreads and flows from the space 10b1 to the entire area of the porous metal 22 (arrow α22 in FIG. 6). Unlike the case of FIG. 5, the inside of the porous metal 22 has a flow in which the refrigerant liquid 100 is bent in the direction (arrow α22) passing through the porous metal 22 from the inflow direction (arrow α21).

また、冷媒液100の流れ方向(矢印α22)で、受熱ジャケット10Bの流路断面全体に多孔質金属22が埋まっており、冷媒液100の全てが多孔質金属22を通り、熱交換する。そのため、冷媒液100が多孔質金属22と熱交換するに際して無駄を生じない。   Further, the porous metal 22 is embedded in the entire flow passage cross section of the heat receiving jacket 10B in the flow direction (arrow α22) of the refrigerant liquid 100, and all the refrigerant liquid 100 passes through the porous metal 22 and exchanges heat. Therefore, no waste occurs when the refrigerant liquid 100 exchanges heat with the porous metal 22.

なお、空間10b1、10b2がなく、多孔質金属22が受熱ジャケット10Bの全体に広がっていても構わない。前記したように、多孔質金属22は、伝熱のための表面積が大きく熱交換の熱量が大きい高性能な伝熱部材である。そのため、発熱体A400の外形寸法よりも小さな外形寸法の多孔質金属22でも、発熱体A400を効果的に冷却できる。   The porous metal 22 may be spread over the entire heat receiving jacket 10B without the spaces 10b1 and 10b2. As described above, the porous metal 22 is a high-performance heat transfer member having a large surface area for heat transfer and a large amount of heat exchange. Therefore, even with the porous metal 22 having an outer dimension smaller than the outer dimension of the heat generator A400, the heat generator A400 can be effectively cooled.

受熱ジャケット10Bの外カバー10sの材質は固体金属である。これにより、発熱体A400の外形寸法よりも小型の受熱ジャケット10Bを用いて発熱体A400の熱を受熱ジャケット10Bの外カバー10sに伝導し、さらに、受熱ジャケット10Bの外カバー10sを介して多孔質金属22に熱伝導できる。   The material of the outer cover 10s of the heat receiving jacket 10B is solid metal. Thereby, the heat of the heat generating body A400 is conducted to the outer cover 10s of the heat receiving jacket 10B using the heat receiving jacket 10B smaller than the external dimension of the heat generating body A400, and further, porous through the outer cover 10s of the heat receiving jacket 10B. It can conduct heat to the metal 22.

そのため、発熱体A400に発生する熱は放熱され冷却され、発熱体A400が許容温度以下に維持できる。
従って、発熱体A400が半導体素子の場合、同様に、半導体素子の温度を許容温度以下に抑え、半導体素子の正常動作を確保できる。そのため、該半導体素子を用いた装置の信頼性を向上できる。
Therefore, the heat generated in the heating element A400 is dissipated and cooled, and the heating element A400 can be maintained at or below the allowable temperature.
Therefore, when the heating element A 400 is a semiconductor element, the temperature of the semiconductor element can be suppressed to the allowable temperature or less, and the normal operation of the semiconductor element can be secured. Therefore, the reliability of the device using the semiconductor element can be improved.

[実施形態4]
図7に、実施形態4の1個の発熱体A400を接続した受熱ジャケット10Cの周りの斜視図を示す。
実施形態4は、実施形態2の図5、実施形態3の図6と異なり、冷媒液流入口23が1ケ所、冷媒液流出口24a、24bが2ケ所あり、受熱ジャケット10Cの内部に空間10c1、10c2、10c3を設けた場合である。
Fourth Embodiment
FIG. 7 shows a perspective view around a heat receiving jacket 10C to which one heating element A400 of Embodiment 4 is connected.
The fourth embodiment differs from FIG. 5 of the second embodiment and FIG. 6 of the third embodiment in that there are one refrigerant liquid inlet 23 and two refrigerant liquid outlets 24a and 24b, and a space 10c1 inside the heat receiving jacket 10C. , 10c2 and 10c3 are provided.

実施形態2の図5、実施形態3の図6と異なる箇所のみを説明する。
実施形態4の受熱ジャケット10Cには、実施形態2、3(図5、図6)と同様、冷媒液流入口23は1ケ所であるが、冷媒液流出口24a、24bが2ケ所設けてある。
Only portions different from FIG. 5 of the second embodiment and FIG. 6 of the third embodiment will be described.
As in the second and third embodiments (FIGS. 5 and 6), the heat receiving jacket 10C of the fourth embodiment has one refrigerant liquid inlet 23 but two refrigerant liquid outlets 24a and 24b. .

受熱ジャケット10Cにおいて、冷媒液流入口23の下流側、冷媒液流出口24a、24bの上流側には多孔質金属22はなく、空間10c1、10c2、10c3となっている。この空間10c1、10c2、10c3がチャンバとなり、多孔質金属22の全域に冷媒液100が流れる。   In the heat receiving jacket 10C, the porous metal 22 is not provided on the downstream side of the refrigerant liquid inlet 23 and on the upstream side of the refrigerant liquid outlets 24a and 24b, and they are spaces 10c1, 10c2 and 10c3. The spaces 10 c 1, 10 c 2 and 10 c 3 become chambers, and the refrigerant liquid 100 flows in the entire area of the porous metal 22.

すなわち、冷媒液100が冷媒液流入口23から空間10c1に流入する(図7の矢印α31)。空間10c1で広がった冷媒液100は、多孔質金属22の内部を二手に分岐して流れる(矢印α32、α33)。
つまり、実施形態4の多孔質金属22の内部では実施形態2の図5、実施形態3の図6の場合と異なり、冷媒液流入口23から流入する冷媒液100(矢印α31)が分岐して曲がる流れ(矢印α32、α33)となる。
That is, the refrigerant liquid 100 flows into the space 10c1 from the refrigerant liquid inlet 23 (arrow α31 in FIG. 7). The refrigerant liquid 100 expanded in the space 10c1 is branched into the inside of the porous metal 22 and flows (arrows α32, α33).
That is, unlike the case of FIG. 5 of Embodiment 2 and FIG. 6 of Embodiment 3 inside the porous metal 22 of Embodiment 4, the refrigerant liquid 100 (arrow α 31) flowing from the refrigerant liquid inlet 23 branches off. It becomes a bending flow (arrows α32 and α33).

また、冷媒液100の流れ方向(矢印α32、α33)で、受熱ジャケット10の流路断面全体に多孔質金属22が埋まっているために冷媒液100が漏れなく多孔質金属22の内部を流れ熱交換が促進される。そのため、冷媒液100と多孔質金属22との熱交換に際して、冷媒液100の無駄が生じない。   Further, since the porous metal 22 is embedded in the entire flow passage cross section of the heat receiving jacket 10 in the flow direction of the refrigerant liquid 100 (arrows α 32 and α 33), the refrigerant liquid 100 does not leak and flows inside the porous metal 22 Exchange is promoted. Therefore, there is no waste of the refrigerant liquid 100 in heat exchange between the refrigerant liquid 100 and the porous metal 22.

多孔質金属22をそれぞれ挿通した冷媒液100は、空間10c2、10c3に流出し、それぞれの冷媒液流出口24a、24bから流出する(図7の矢印α34、α35)。
なお、空間10c1、10c2、10c3がなく、多孔質金属22が受熱ジャケット10Cの内部全体に広がっていても構わない。
The refrigerant liquid 100 in which the porous metal 22 is inserted respectively flows out to the spaces 10c2 and 10c3 and flows out from the refrigerant liquid outlets 24a and 24b (arrows α34 and α35 in FIG. 7).
The spaces 10c1, 10c2 and 10c3 may not exist, and the porous metal 22 may be spread over the entire inside of the heat receiving jacket 10C.

多孔質金属22は、冷媒液100との伝熱面積が大きく高性能な伝熱部材であるため、発熱体A400の外形寸法よりも小さな外形寸法の多孔質金属22でも、発熱体A400を冷媒液100との熱交換で効果的に冷却できる。   Since the porous metal 22 is a high-performance heat transfer member having a large heat transfer area with the refrigerant liquid 100, the heat generating element A400 can be used as the refrigerant liquid even with the porous metal 22 whose external dimensions are smaller than the external dimensions of the heat generating element A400. It can cool effectively by heat exchange with 100.

また、冷媒液流出口24a、24bの数が冷媒液流入口23の数より多いことで、冷媒液100が分岐して流れ(矢印α32、α33)、多孔質金属22の冷媒液100近くでの容積当たりの温度勾配を少なくすることができる。そのため、発熱体A400の冷却能力を向上できる。これにより、発熱体A400の外形寸法よりも小型の受熱ジャケット10Cを用いて冷却することができ、発熱体A400が許容温度を超過することを抑制できる。   In addition, since the number of refrigerant liquid outlets 24a and 24b is larger than the number of refrigerant liquid inlets 23, the refrigerant liquid 100 branches and flows (arrows α32 and α33), and the porous metal 22 near the refrigerant liquid 100 The temperature gradient per volume can be reduced. Therefore, the cooling capacity of the heating element A 400 can be improved. As a result, cooling can be performed using the heat receiving jacket 10C smaller than the external dimension of the heating element A400, and the temperature of the heating element A400 can be suppressed from exceeding the allowable temperature.

そのため、発熱体A400が半導体素子の場合、同様に、半導体素子を許容温度以内に抑え、半導体素子の正常動作を確保できる。従って、該半導体素子を用いた装置の信頼性を向上できる。   Therefore, when the heating element A 400 is a semiconductor element, similarly, the semiconductor element can be suppressed within the allowable temperature, and the normal operation of the semiconductor element can be secured. Therefore, the reliability of the device using the semiconductor element can be improved.

[実施形態5]
図8Aに、実施形態5の半導体素子の熱を冷却する液冷システム1Aの単一の受熱ジャケット10Dの断面図を示す。
実施形態5は、パワーモジュールPmの代表例である半導体素子(パワーデバイス402)の熱を受熱ジャケット10Dに伝熱する液冷システム1Aである。
Fifth Embodiment
FIG. 8A shows a cross-sectional view of a single heat receiving jacket 10D of a liquid cooling system 1A for cooling the heat of the semiconductor device of the fifth embodiment.
The fifth embodiment is a liquid cooling system 1A that transfers the heat of the semiconductor element (power device 402), which is a representative example of the power module Pm, to the heat receiving jacket 10D.

パワーモジュールPmは、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等のパワーデバイス402を絶縁基板1001に半田h1などで接合したものであり、自動車や鉄道車両等の走行制御用に搭載され用いられる。パワーデバイス402の熱を輸送する際に、液冷システム1Aが用いられる。液冷システム1Aの中の受熱ジャケット10DがパワーモジュールPmに熱伝導性グリス500を介して接続される。   The power module Pm is obtained by bonding a power device 402 such as an IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) to the insulating substrate 1001 with a solder h1 or the like, and is mounted and used for traveling control of a car, a railway vehicle or the like. In transporting the heat of the power device 402, the liquid cooling system 1A is used. The heat receiving jacket 10D in the liquid cooling system 1A is connected to the power module Pm via the heat conductive grease 500.

受熱ジャケット10Dの内部には多孔質金属22が搭載される。つまり、受熱ジャケット10Dは、平板形状のジャケットベース部10aと、1面が開口された箱形状のジャケット箱部10bとを有している。ジャケット箱部10bの内部には、多孔質金属22が格納されている。   A porous metal 22 is mounted inside the heat receiving jacket 10D. That is, the heat receiving jacket 10D has a flat plate-shaped jacket base portion 10a and a box-shaped jacket box portion 10b of which one surface is opened. A porous metal 22 is stored inside the jacket box 10b.

ジャケット箱部10bとジャケットベース部10aとは、間に設置したOリングにより封止され、固定ねじ28を締結することで固定され、受熱ジャケット10Dが構成される。
ジャケット箱部10bとジャケットベース部10aの外壁26は、Oリング27と固定ねじ28で受熱ジャケット10Dとして一体化される。冷媒液流入口、冷媒液流出口は図示していないが、冷媒液が冷媒液流入口から受熱ジャケット10Dへ流入する。そして、多孔質金属22の中を通って冷媒液流出口から流出する。
The jacket box portion 10b and the jacket base portion 10a are sealed by an O-ring disposed between them and fixed by fastening a fixing screw 28 to constitute a heat receiving jacket 10D.
The jacket box portion 10 b and the outer wall 26 of the jacket base portion 10 a are integrated as a heat receiving jacket 10 D by an O-ring 27 and a fixing screw 28. Although the refrigerant liquid inlet and the refrigerant liquid outlet are not shown, the refrigerant liquid flows into the heat receiving jacket 10D from the refrigerant liquid inlet. Then, it flows out of the refrigerant liquid outlet through the porous metal 22.

以上の構成によれば、上部のパワーモジュールPmのアッセンブリを作っておいて、受熱ジャケット10Dを一体に嵌め込みねじ締めし、組立てできる。そのため、組立て性が良く、メンテナンス性も良い。
また、パワーデバイス402の熱を小型の受熱ジャケット10Dの多孔質金属22に伝え、冷媒液により熱輸送できる。これにより、パワーデバイス402を冷却し許容温度以下に抑えられる。
According to the above configuration, the assembly of the upper power module Pm can be made, and the heat receiving jacket 10D can be integrally screwed in and assembled. Therefore, it is easy to assemble and maintain.
Further, the heat of the power device 402 can be transmitted to the porous metal 22 of the small heat receiving jacket 10D, and the heat can be transported by the refrigerant liquid. As a result, the power device 402 can be cooled and kept below the allowable temperature.

従って、パワーデバイス402の温度を許容温度以内に納めることで、パワーデバイス402の正常動作を確保できる。そのため、パワーデバイス402を用いた装置の信頼性を向上できる。   Therefore, by keeping the temperature of the power device 402 within the allowable temperature, the normal operation of the power device 402 can be ensured. Therefore, the reliability of the device using the power device 402 can be improved.

図8Bに、実施形態5の他例1の半導体素子の熱を冷却する液冷システム1Bの受熱ジャケット10E1、10E2の断面図を示す。   FIG. 8B is a cross-sectional view of the heat receiving jackets 10E1 and 10E2 of the liquid cooling system 1B for cooling the heat of the semiconductor device of the other example 1 of the fifth embodiment.

図8Aに示すパワーモジュールPmは、図8Bに示すように、複数(2以上)のパワーモジュールPmとして、それぞれに液冷システム1Bの受熱ジャケット10E1、10E2、………を設置できる。なお、複数のパワーモジュールPmと、それぞれの受熱ジャケット10E1、10E2、………は、横方向(図8Bの左右方向)のみならず縦方向(図8Bの紙面前後方向)に配置してもよい。   As illustrated in FIG. 8B, the power modules Pm illustrated in FIG. 8A can respectively receive the heat receiving jackets 10E1, 10E2,... Of the liquid cooling system 1B as a plurality of (two or more) power modules Pm. It should be noted that the plurality of power modules Pm and the respective heat receiving jackets 10E1, 10E2,... May be arranged not only in the lateral direction (left and right direction in FIG. 8B) but also in the vertical direction (front and rear direction in FIG. 8B). .

これにより、複数のパワーモジュールPmを冷却制御できる。また、複数のパワーモジュールPmを構成できるので、任意数の対象機器に応じてパワーモジュールPmを構成できる。そのため、ブロック毎の取り扱いが行え、組立て性が良い。 また、複数のパワーモジュールPm、受熱ジャケット10E1、10E2、………のメンテナンスを同時に行え、メンテナンス性が良好である。   Thereby, cooling control of a plurality of power modules Pm can be performed. Further, since a plurality of power modules Pm can be configured, the power modules Pm can be configured according to an arbitrary number of target devices. Therefore, the handling of each block can be performed, and the assemblability is good. Further, maintenance of the plurality of power modules Pm and the heat receiving jackets 10E1, 10E2,... Can be performed simultaneously, and the maintainability is good.

図8Cに、実施形態5の他例2の複数のパワーモジュールPmを冷却する液冷システム1Cの一つの受熱ジャケット10Fの断面図を示す。
複数(2以上)のパワーモジュールPmを液冷システム1Cの一つの受熱ジャケット10Fをねじで固定する構成としてもよい。
FIG. 8C shows a cross-sectional view of one heat receiving jacket 10F of a liquid cooling system 1C that cools a plurality of power modules Pm in another example 2 of the fifth embodiment.
The plurality of (two or more) power modules Pm may be fixed by screwing one heat receiving jacket 10F of the liquid cooling system 1C.

この構成によれば、複数個のマルチ発熱体のパワーモジュールPmをひとつの受熱ジャケット10Fで受熱し冷却できる。また、構成が簡素となり、組立て性、メンテナンスが良い。
なお、複数のパワーモジュールPm………は、横方向(図8Cの左右方向)のみならず縦方向(図8Cの紙面前後方向)に配置してもよい。
According to this configuration, it is possible to receive and cool the power modules Pm of a plurality of multi heating elements with one heat receiving jacket 10F. In addition, the structure is simple, and the assembly and maintenance are good.
The plurality of power modules Pm may be arranged not only in the lateral direction (left and right direction in FIG. 8C) but also in the vertical direction (front and rear direction in FIG. 8C).

[実施形態6]
図9に、実施形態6の多孔質金属を利用した液冷システム1が適用される電子装置Dをその蓋体5の上板を外した状態の内部構造を示す斜視図を示し、図10に、その上面図を示す。
実施形態6の電子装置Dは、例えば、そのメンテナンス性を考慮して、一方の面(本例では図9の右側に示す前面側)に複数(本例では3個)の大容量の記録装置であるハードディスクドライブ51が設けられている。その後方には筐体5内で発熱源となるハードディスクドライブ51を空冷するための複数(本例では4個)の冷却ファン710が取り付けられている。
Sixth Embodiment
FIG. 9 is a perspective view showing the internal structure of the electronic device D to which the liquid cooling system 1 using the porous metal of the sixth embodiment is applied with the upper plate of the lid 5 removed. , The top view is shown.
In the electronic device D of the sixth embodiment, for example, in consideration of its maintainability, a plurality of (three in this example) large-capacity recording devices are provided on one side (the front side shown in the right side of FIG. 9 in this example). A hard disk drive 51 is provided. A plurality of (four in this example) cooling fans 710 for air cooling the hard disk drive 51 serving as a heat generation source in the housing 5 are attached to the rear side thereof.

そして、筐体5の他方の面との間の後方の空間には、冷却ファン710と共に、電源や通信手段のインターフェイスであるLAN等を収納したブロック54が設けられている。また、ラジエータ160が、ハードディスクドライブ51を空冷するための4個の冷却ファン710の背後に配置されている。   Then, in the rear space between the housing 5 and the other surface of the housing 5, a block 54 is provided together with the cooling fan 710, in which a LAN serving as an interface of the power supply and the communication means is housed. Also, a radiator 160 is disposed behind the four cooling fans 710 for air cooling the hard disk drive 51.

即ち、液冷システム1を構成するラジエータ160が、冷却ファン710によって外部から供給される空気(冷却風)の通路に沿って並んで配置されている。すなわち、ラジエータ160が、冷却ファン710の列に平行に並んで取り付けられている。つまり、冷却ファン710の後方に、2つのラジエータ160が設けられている。   That is, the radiators 160 constituting the liquid cooling system 1 are arranged side by side along the path of the air (cooling air) supplied from the outside by the cooling fan 710. That is, the radiators 160 are mounted side by side in parallel with the row of the cooling fans 710. That is, two radiators 160 are provided behind the cooling fan 710.

右手のラジエータ160の後方には、2つの受熱ジャケット10Gが設けられている。
更に、その残りの空間には、その表面に複数の発熱源である半導体素子C(403)(図10参照)、半導体素子D(404)を搭載した回路基板1000が配置されている。2個の半導体素子C(403)、半導体素子D(404)(以下、括弧を省略する)には、実施形態1と同様な実施形態6の液冷システム1が2セット設けられている。
液冷システム1は、上述した小型の受熱ジャケット10G、ラジエータ160、ポンプ200(図10参照)、およびそれらを繋ぎ、冷媒液が流れる配管300で構成されている。
Behind the radiator 160 on the right hand, two heat receiving jackets 10G are provided.
Furthermore, in the remaining space, a circuit board 1000 on which semiconductor elements C (403) (see FIG. 10) and semiconductor elements D (404), which are a plurality of heat sources, are mounted on the surface. Two sets of liquid cooling systems 1 of the sixth embodiment similar to the first embodiment are provided in the two semiconductor devices C (403) and the semiconductor devices D (404) (hereinafter, parentheses are omitted).
The liquid cooling system 1 is constituted by the small heat receiving jacket 10G described above, the radiator 160, the pump 200 (see FIG. 10), and a pipe 300 for connecting them and through which the refrigerant liquid flows.

複数の発熱源である半導体素子C403(図10参照)、半導体素子D404は、それぞれ小型の受熱ジャケット10Eに熱伝導グリス500を介して取り付けられ固定されている。すなわち、2組の半導体素子C403、半導体素子D404の表面には、その間に塗布した熱伝導性グリス500を介して、それぞれ受熱ジャケット10Gの底面、側面に接続させており、良好な熱的接合を確保している。   The plurality of heat sources such as the semiconductor element C403 (see FIG. 10) and the semiconductor element D404 are attached and fixed to the small heat receiving jacket 10E via the heat conductive grease 500. That is, the surfaces of the two sets of semiconductor elements C403 and D404 are connected to the bottom surface and the side surface of the heat receiving jacket 10G respectively via the thermally conductive grease 500 applied therebetween, and good thermal bonding is achieved. I have secured.

半導体素子C(図9では隠れている)、半導体素子D404の熱を小型の受熱ジャケット10Gから冷媒液でラジエータ160まで伝え、ラジエータ160から冷却ファン170により空気に伝え、サーバ筐体5から大気へ放出する。
従って、半導体装置等の電子装置Dにおいても、受熱ジャケット10Gを含む液冷システム1を使用できる。
The heat of the semiconductor element C (hidden in FIG. 9), the heat of the semiconductor element D 404 is transmitted from the small heat receiving jacket 10G to the radiator 160 by the refrigerant liquid, from the radiator 160 to the air by the cooling fan 170, to the air from the server housing 5 discharge.
Therefore, also in the electronic device D such as a semiconductor device, the liquid cooling system 1 including the heat receiving jacket 10G can be used.

このように、上述した電子装置Dの構造では、その筐体5内に組み込まれる他の装置のハードディスクドライブ51の冷却手段である冷却ファン710を、本発明の液冷システム1を構成するラジエータ160のフィンの冷却手段として利用(又は、共用)している。   As described above, in the above-described structure of the electronic device D, the cooling fan 710 which is a cooling means of the hard disk drive 51 of another device incorporated in the housing 5 is the radiator 160 which constitutes the liquid cooling system 1 of the present invention Is used (or shared) as a means for cooling the fins.

この構成によれば、筐体5内の発熱源である半導体素子C403、半導体素子D404を、専用の冷却ファンを持つことなく冷却できる。換言すれば、発熱源である半導体素子C・D403、404を、比較的簡単で安価で、かつ、効率的かつ確実に冷却することが可能となる。   According to this configuration, the semiconductor element C403 and the semiconductor element D404 which are heat sources in the housing 5 can be cooled without having a dedicated cooling fan. In other words, the semiconductor elements C · D 403 and 404 which are heat sources can be cooled relatively easily, inexpensively, efficiently and reliably.

よって、複数の発熱体の半導体素子C403、半導体素子D404を冷却できる液冷システム1をコンパクトにできる。
また、実施形態6の液冷システム1を利用することによれば、熱交換効率が比較的高く、かつ、比較的簡単な構造を有している。従って、高密度実装が要求されるサーバなどの電子装置Dにおいても、液冷システム1の自由度の高い配置が可能となる。
Therefore, the liquid cooling system 1 which can cool the semiconductor element C403 of several heat generating bodies and the semiconductor element D404 can be made compact.
Further, according to the liquid cooling system 1 of the sixth embodiment, the heat exchange efficiency is relatively high, and the structure is relatively simple. Therefore, even in the case of an electronic device D such as a server that requires high density mounting, a highly flexible arrangement of the liquid cooling system 1 is possible.

また、液冷システム1を構成するラジエータ160は、複数の冷却ファン710の排気面を覆うように配置されている。
かかる構成によれば、何れかの冷却ファン710が故障により停止しても、残りの冷却ファン710により生ずる冷却風によりラジエータ160の冷却が継続される。即ち、冗長性を確保することが出来ることから、電子装置Dの冷却システムの構造として好適である。ラジエータ160を、これに対向する面積が小さい冷却ファン710の側に寄せることにすれば、何れかの冷却ファン710の故障による停止に対し、更に、その冗長性を向上することが出来る。
以上より高信頼な電子装置Dのシステムを提供できる。
Moreover, the radiator 160 which comprises the liquid cooling system 1 is arrange | positioned so that the exhaust surface of the several cooling fan 710 may be covered.
According to this configuration, even if any of the cooling fans 710 is stopped due to a failure, the cooling air generated by the remaining cooling fans 710 continues cooling of the radiator 160. That is, since redundancy can be secured, it is suitable as a structure of a cooling system of the electronic device D. If the radiator 160 is brought closer to the side of the cooling fan 710 having a smaller area opposite to this, the redundancy can be further improved against the stop due to the failure of any of the cooling fans 710.
Thus, the system of the highly reliable electronic device D can be provided.

[その他の実施形態]
1.前記実施形態では、受熱ジャケット10〜10Gを直方体や直方体を組み合わせた形状を例示したが、その他の形状でも構わない。受熱ジャケット10は例えば、球形、円柱形、円錐形、多角柱形等の任意の形状を選択できる。すなわち、受熱ジャケット10は任意の形状を選択できる。
Other Embodiments
1. In the said embodiment, although the shape which combined the rectangular parallelepiped and the rectangular parallelepiped with the heat receiving jackets 10-10G was illustrated, another shape may be sufficient. The heat-receiving jacket 10 may have any shape, for example, spherical, cylindrical, conical, or polygonal. That is, the heat receiving jacket 10 can select an arbitrary shape.

2.前記実施形態2〜4では、冷媒液流入口23、冷媒液流出口24の両者の近傍に空間を設けた場合を例示したが、冷媒液流入口23、冷媒液流出口24の何れか一方に空間を設ける構成としてもよい。この場合も、前記した実施形態2〜4と同様な作用効果が得られる。 2. In the second to fourth embodiments, the case where the space is provided in the vicinity of both the refrigerant liquid inlet 23 and the refrigerant liquid outlet 24 has been exemplified, but in any one of the refrigerant liquid inlet 23 and the refrigerant liquid outlet 24 A space may be provided. Also in this case, the same effects as those of the second to fourth embodiments described above can be obtained.

3.前記実施形態等で様々な構成を説明したが、上記構成を適宜選択して組み合わせて構成してもよい。
また、前記実施形態等で説明した様々な構成は、本発明の一例を示したものであり、特許請求の範囲内で様々な変形形態、具体的形態が可能である。
3. Although various configurations have been described in the embodiment and the like, the above configurations may be appropriately selected and combined.
Further, various configurations described in the embodiment and the like show an example of the present invention, and various modifications and concrete forms are possible within the scope of the claims.

本発明の活用例として、IT機器、車両用の機器、サーバー等の発熱体の冷却装置に幅広く活用できる。   The present invention can be widely applied to cooling devices for heating elements such as IT devices, devices for vehicles, servers, etc., as examples of application of the present invention.

1、1A、1B、1C 液冷システム
10、10A、10B、10C、10D、10E、10F 受熱ジャケット
10a1、10a2、10b1、10b2、10c1、10c2、10c3 空間
10s 外カバー(固体金属)
20 微細線材
21 空洞部
22 多孔質金属
23 冷媒液流入口(流入口)
24 冷媒液流出口(流出口)
25 金属的接合(ロウ付け)
26 外壁
27 Oリング(封止材)
28 固定ねじ
51 ハードディスクドライブ
54 LANを収納したブロック
100 冷媒液(冷媒)
110 空気
160 ラジエータ(放熱用ラジエータ)
161 扁平管
162 ヘッダ
163 放熱フィン
200 ポンプ(冷媒駆動用ポンプ)
300 配管
400 発熱体A(発熱体)
401 発熱体B(発熱体)
402 パワーデバイス(発熱体)
403 半導体素子C(発熱素子)
404 半導体素子D(発熱素子)
500 熱伝導グリス(熱伝導部材)
710 冷却ファン
711 冷却ファン
712 羽根
1000 回路基板
1001 絶縁基板
D 電子装置(半導体装置)
1, 1A, 1B, 1C Liquid cooling system 10, 10A, 10B, 10C, 10D, 10F Heat receiving jacket 10a1, 10a2, 10b1, 10b2, 10c1, 10c2, 10c3 Space 10s Outer cover (solid metal)
Reference Signs List 20 fine wire 21 cavity 22 porous metal 23 refrigerant liquid inlet (inlet)
24 Refrigerant liquid outlet (outlet)
25 Metallic bonding (Brazed)
26 Outer wall 27 O-ring (sealing material)
28 Fixing screw 51 Hard disk drive 54 Block containing LAN 100 Refrigerant liquid (refrigerant)
110 Air 160 Radiator (radiator for heat radiation)
161 Flat tube 162 Header 163 Heat dissipation fin 200 Pump (pump for driving refrigerant)
300 Piping 400 Heating element A (heating element)
401 Heating element B (heating element)
402 Power device (heating element)
403 Semiconductor Element C (Heating Element)
404 Semiconductor Element D (Heating Element)
500 Heat Transfer Grease (Heat Transfer Member)
710 cooling fan 711 cooling fan 712 blade 1000 circuit board 1001 insulating board D electronic device (semiconductor device)

Claims (10)

多孔質金属と、
前記多孔質金属の少なくとも一部と金属的に接合して、前記多孔質金属の周囲に設けられた外カバーと、
前記外カバーに設けられた液冷媒の流入口と流出口とを備え、
前記外カバーは、金属部材であり、
前記外カバーの前記多孔質金属と金属的に接合している箇所が、熱伝導部材を介して発熱体に取り付けられて前記発熱体の熱を吸熱する
ことを特徴とする受熱ジャケット。
Porous metal,
An outer cover provided metallically on at least a portion of the porous metal and provided around the porous metal;
A liquid refrigerant inlet and an outlet provided on the outer cover;
The outer cover is a metal member,
A heat receiving jacket characterized in that a portion of the outer cover metallurgically joined to the porous metal is attached to a heat generating body via a heat conducting member to absorb heat of the heat generating body.
多孔質金属と、
外カバーを形成する固体金属と、
前記固体金属は前記多孔質金属を外壁で覆い、前記多孔質金属は前記外カバーの内部に設けられ、
前記外壁の少なくとも1か所の外表面に、発熱体を熱伝導部材を介して取り付け、
前記外壁に液冷媒の流入口と流出口とを設け、
前記発熱体が取り付けられた箇所で、前記多孔質金属と前記外壁とが接する内表面は、金属的接合がなされている
ことを特徴とする受熱ジャケット。
Porous metal,
With solid metal forming the outer cover,
The solid metal covers the porous metal with an outer wall, and the porous metal is provided inside the outer cover,
A heating element is attached to the outer surface of at least one of the outer walls via a heat conducting member,
The outer wall is provided with a liquid refrigerant inlet and an outlet.
A heat receiving jacket characterized in that the inner surface where the porous metal and the outer wall are in contact with each other at a place where the heat generating element is attached, is metallically bonded.
多孔質金属と、
前記多孔質金属の少なくとも一部に熱伝導するように接合して、前記多孔質金属の周囲に設けられた外カバーと、
前記外カバーに設けられた液冷媒の流入口と流出口とを備え、
前記外カバーは、熱伝導性をもつ材料で形成され、
前記外カバーの前記多孔質金属と熱伝導するように接合している箇所が、熱伝導部材を介して発熱体に取り付けられて前記発熱体の熱を吸熱する
ことを特徴とする受熱ジャケット。
Porous metal,
An outer cover provided around the porous metal and thermally coupled to at least a portion of the porous metal;
A liquid refrigerant inlet and an outlet provided on the outer cover;
The outer cover is formed of a thermally conductive material,
A heat receiving jacket characterized in that a portion of the outer cover joined so as to conduct heat with the porous metal is attached to a heat generating body via a heat conductive member to absorb the heat of the heat generating body.
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の受熱ジャケットにおいて、
前記流入口と前記流出口の少なくとも何れかの近くの前記多孔質金属との間に空間を有している
ことを特徴とする受熱ジャケット。
In the heat receiving jacket according to any one of claims 1 to 3,
A heat receiving jacket characterized by having a space between the inlet and the porous metal near at least any one of the outlets.
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の受熱ジャケットにおいて、
前記流入口の数は、前記流出口の数より少ない
ことを特徴とする受熱ジャケット。
In the heat receiving jacket according to any one of claims 1 to 3,
A heat receiving jacket characterized in that the number of the inlets is smaller than the number of the outlets.
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の受熱ジャケットにおいて、
前記多孔質金属に流入する前記液冷媒の方向は、前記多孔質金属から流出する前記液冷媒の方向と異なる
ことを特徴とする受熱ジャケット。
In the heat receiving jacket according to any one of claims 1 to 3,
A heat receiving jacket characterized in that the direction of the liquid refrigerant flowing into the porous metal is different from the direction of the liquid refrigerant flowing out of the porous metal.
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の受熱ジャケットにおいて、
前記受熱ジャケットの外壁と前記多孔質金属とが金属的に接合、または封止材を介して固定されている
ことを特徴とする受熱ジャケット。
In the heat receiving jacket according to any one of claims 1 to 3,
A heat-receiving jacket, characterized in that the outer wall of the heat-receiving jacket and the porous metal are joined metallically or fixed via a sealing material.
請求項7に記載の受熱ジャケットで、
前記受熱ジャケットの外壁に熱伝導部材を介して設けられた前記発熱体は、複数である
ことを特徴とする受熱ジャケット。
The heat receiving jacket according to claim 7,
A plurality of the heat generating members provided on the outer wall of the heat receiving jacket via a heat conducting member.
請求項1から請求項3の何れか一項に記載の前記受熱ジャケットと、
冷媒駆動用ポンプと、
放熱用ラジエータと、
配管とを備え、
前記受熱ジャケット、前記冷媒駆動用ポンプ、前記放熱用ラジエータ、および前記配管に液冷媒が流れている
ことを特徴とする液冷システム。
The heat receiving jacket according to any one of claims 1 to 3;
A refrigerant drive pump,
A radiator for heat radiation,
Equipped with piping,
A liquid cooling system characterized in that liquid refrigerant flows in the heat receiving jacket, the refrigerant driving pump, the heat radiating radiator, and the pipe.
請求項9に記載の前記液冷システムの前記受熱ジャケットと発熱素子とが熱伝導部材を介して固定されている
ことを特徴とする半導体装置。
10. The semiconductor device according to claim 9, wherein the heat receiving jacket and the heat generating element of the liquid cooling system according to claim 9 are fixed via a heat conducting member.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2022122228A (en) * 2021-02-09 2022-08-22 崇賢 ▲黄▼ Liquid-cooled head and liquid-cooled radiator using the same
JP7152799B2 (en) 2021-02-09 2022-10-13 崇賢 ▲黄▼ Liquid cooling head and liquid cooling radiator using the same
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