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沸騰冷却方法、沸騰冷却装置および流路構造体並びにその応用製品

シーズコード S110006515
掲載日 2011年11月25日
研究者
  • 鈴木 康一
  • 河村 洋
  • 大田 治彦
  • 阿部 宣之
技術名称 沸騰冷却方法、沸騰冷却装置および流路構造体並びにその応用製品
技術概要 (a)の符号obは、「被冷却物」であり、発熱源H1、H2、H3等を有し、これらに接して放熱手段であるヒートスプレッダSPが形成されている。流路構造体部分10は、SPの表面を冷却面として、冷却液用の主流路10Aおよび副流路10Bを形成するもので、例えばアルミニウム等の熱伝導性の良い材料で構成される。(b)は、流路構造体部分10の内部構造を示すものであり、主流路10Aは、流路面の一部であるSPの表面を「単一の冷却面」として形成しており、副流路10Bは、隔壁10Cにより主流路10Aと分離されている。そして、副流路10Bの側から隔壁10Cを貫通し、先端部が冷却面に近接するように複数のノズルNZが形成されている。冷却時には、冷却液容器20内の冷却液21をポンプ30により汲み上げ、主流路用管路31Aを通して流路構造体部分10の主流路10Aに供給する。主流路10Aに供給された冷却液21は主流路10Aを流れつつ被冷却物obの沸騰冷却を行う。主流路10Aを通過した冷却液21は、主流路用管路31B内を流れて冷却液容器20内に戻されるが、その途上に於いて凝集手段50に依り凝集される。
画像

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研究分野
  • 熱交換器,冷却器
  • 相変化を伴う熱伝達
展開可能なシーズ 沸騰現象のプロセスにおいて、遷移沸騰の生じ得る高い温度領域において、核沸騰による沸騰冷却を、より大きな冷却流路長に対して可能とする沸騰冷却方法とその装置を実現する。また、小型軽量化と省エネ型の実用的な沸騰冷却方法とその装置を実現する。
沸騰冷却による微少な気泡は、冷却面のごく近傍で発生するが、これを、副流路を流れる冷却液がノズルを通して「冷却面に近接した開口部」から供給することで、冷却面近傍で発生した微少な気泡を効率的に微細化もしくは崩壊させ、遷移沸騰領域への「沸騰形態の移行」を有効に抑制できる。「従来の沸騰冷却方法であれば遷移沸騰となるような高温領域」においても、核沸騰による良好な沸騰冷却をすることが可能となる。
用途利用分野 原子炉炉心用沸騰冷却装置、高出力半導体デバイス用沸騰冷却装置
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 学校法人東京理科大学, . 鈴木 康一, 河村 洋, 大田 治彦, 阿部 宣之, . 沸騰冷却方法、沸騰冷却装置および流路構造体並びにその応用製品. 特開2007-150216. 2007-06-14
  • H01L  23/427    
  • H01M   8/04     
  • F28D  15/02     
  • H05K   7/20     

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