传热部件及冷却系统的制作方法

1.本发明涉及传热部件及冷却系统。


背景技术：

2.在空调机、冷却器、锅炉、热机发电机等发热量大的设备中，有时组装有沸腾式冷却器等利用制冷剂的相变的冷却系统。近年来，这种冷却系统有时也用于在发热密度高的半导体部件、数据中心所使用的电子设备等的冷却。为了提高冷却系统的冷却效率，优选冷却系统在与其散热面接触的制冷剂产生沸腾的温度区域运转。
3.为了保护半导体部件、电子设备等不受热的影响，要求将半导体部件等的工作中的温度保持得较低。因此，在利用沸腾传热的半导体部件等的冷却系统中，大多使用具有比水低的沸点的氟化碳作为制冷剂。然而，由于氟化碳具有高的温室化系数，因此从降低环境负荷的观点出发，要求代替氟化碳的制冷剂。
4.针对该问题，提出了使用例如乙醇这样的环境负荷小、沸点低的液体来作为制冷剂的技术(例如，专利文献1)。现有技术文献专利文献
5.专利文献1：日本特开2010
‑
16277号公报


技术实现要素：

发明要解决的课题
6.然而，由于乙醇等醇的沸点比氟化碳略高，因此在使用醇作为制冷剂的沸腾冷却系统中，与现有的使用氟化碳的沸腾冷却系统相比，要求进一步的改进。
7.本发明是鉴于该背景做出的，其目的在于提供能够使用环境负荷低的制冷剂来提高冷却效率的传热部件及冷却系统。用于解决课题的技术手段
8.本发明的一个方式是一种传热部件，构成为能够用于将醇作为制冷剂的冷却系统，其中，所述传热部件具有：受热面，构成为能够接受来自发热体的热；以及散热面，构成为能够将在所述受热面中接受到的热向所述制冷剂散热，所述散热面具有平均孔径为5nm以上且1000nm以下的多个细孔。
9.本发明的另一个方式是一种冷却系统，具有所述方式的传热部件和所述制冷剂。发明效果
10.所述传热部件在与所述制冷剂进行热交换的散热面上具有平均孔径为5nm以上且1000nm以下的多个细孔。这样，通过在散热面设置细孔，能够增大传热部件和制冷剂接触的面积。
11.特别是，设置于散热面的细孔的平均孔径相对于所述特定的制冷剂为最佳的范围。因此，当制冷剂处于过热状态时，所述传热部件可以在细孔内形成大量的气泡，再有，能
够使在细孔内生长的气泡早期从细孔脱离。因此，传热部件能够在制冷剂沸腾后立即从细孔产生大量的微细的气泡。其结果，能够提高散热面的热传导率，进而提高冷却性能。
12.如上所述，根据所述传热部件，能够提供能使用环境负荷低的制冷剂来提高冷却效率的传热部件及冷却系统。
附图说明
13.图1是实施例1中的传热部件的立体图。图2是实施例1的传热部件的散热面的示意图。图3是表示实施例1中使用的过冷池沸腾实验用的实验装置的主要部分的剖视图。图4是使用实施例1的传热部件的过冷池沸腾实验中的沸腾曲线。图5是使用实施例2的传热部件的过冷池沸腾实验中的沸腾曲线。图6是实施例3中的传热部件的散热面的俯视图。图7是使用实施例3的传热部件的过冷池沸腾实验中的沸腾曲线。图8是使用实施例4和实施例5的传热部件的过冷池沸腾实验中的沸腾曲线。图9是使用实施例6和实施例7的传热部件的过冷池沸腾实验中的沸腾曲线。
具体实施方式
14.所述传热部件例如能够构成为用于热管的管、散热器等。传热部件的材料没有特别限定，从进一步提高冷却性能的观点出发，传热部件优选由铜、铜合金、铝、铝合金等热传导率高的物质构成。
15.传热部件具有：受热面，构成为能够接受来自发热体的热；以及散热面，构成为与制冷剂接触，并能够将在受热面接受到的热向制冷剂散热。此外，在散热面设有具备上述特定的范围的平均孔径的多个细孔。细孔可以设置于散热面的整个表面，也可以仅设置于一部分区域。从提高传热部件的冷却性能的观点出发，优选散热面配置于受热面的背面。
16.细孔的平均孔径为5nm以上且1000nm以下。通过将细孔的平均孔径设为上述特定的范围，在上述特定的制冷剂沸腾期间，能够在细孔内容易地形成气泡。此外，通过将细孔的平均孔径设为上述特定的范围，能够抑制在细孔内产生的气泡过度生长，能够在气泡的大小较小的阶段使气泡从细孔脱离。
17.而且，通过使在细孔内形成的气泡早期脱离，能够向细孔内供给制冷剂，形成后续的气泡。其结果，能够从细孔产生大量的微细的气泡，提高沸腾时的热传导率，进而能够提高冷却性能。
18.从进一步提高该作用效果的观点出发，细孔的平均孔径优选为10nm以上且1000nm以下，更优选为10nm以上且700nm以下，进一步优选为10nm以上且500nm以下，特别优选为10nm以上且200nm以下。.
19.细孔的平均孔径可以通过以下方法来算出。首先，用扫描型电子显微镜(即sem)来观察散热面，取得细孔的sem图像。sem的倍率没有特别限定，优选设定成在视野内包括多个细孔。其次，算出所得到的sem图像中存在的各个细孔的当量圆直径。然后，只要将这些当量圆直径的算术平均值作为细孔的平均孔径即可。为了算出细孔的平均孔径而使用的细孔的数量没有特别限定，例如为10个以上即可。
20.细孔的形成方法没有特别限定。例如，可以利用光刻、离子蚀刻、纳米压印等技术来形成细孔。此外，例如，在传热部件由铝或铝合金构成的情况下，通过进行阳极氧化处理，能够容易地在传热部件的表面形成细孔。
21.细孔的平均深度优选为0.05μm以上且10μm以下。通过使细孔的平均深度为0.05μm以上，能够进一步提高促进细孔引起的气泡的形成的效果。另外，通过使细孔的平均深度为10μm以下，在气泡脱离后，能够将制冷剂更迅速地供给到细孔内。其结果，通过将细孔的深度设为上述特定的范围，能够进一步提高冷却性能。从进一步提高上述作用效果的观点出发，细孔的平均深度优选为0.1μm以上且10μm以下。
22.细孔的平均深度可以通过以下方法来算出。首先，使传热部件的与散热面垂直的截面露出。使截面露出的方法没有特别限定。例如，可以通过将传热部件进行v字弯曲，由此产生裂纹而使上述截面露出。
23.使用sem从倾斜方向观察该截面，取得sem图像。sem的倍率没有特别限定，优选设定为在视野内包括多个细孔。接着，算出所得到的sem图像中存在的各个细孔的深度、即从散热面到细孔的底的距离。然后，将这些细孔的距离的算术平均值作为细孔的平均深度即可。为了算出细孔的平均深度所使用的细孔的数量没有特别限定，例如，只要为3个以上即可。
24.优选上述散热面具有与乙醇的接触角为40
°
以下的亲制冷剂部。在这种情况下，作为制冷剂的醇容易与亲制冷剂部接触，因此能够在亲制冷剂部中更高效地加热制冷剂。其结果，能够进一步促进气泡的产生，提高冷却效率。
25.散热面上的亲制冷剂部的配置方式可以采取各种方式。例如，散热面的整个表面可以是亲制冷剂部，散热面的一部分也可以是亲制冷剂部。散热面上的亲制冷剂部的数量可以是一处，也可以是两处以上。亲制冷剂部可以配置于散热面上的具有细孔的部分，也可以配置于不具有细孔的部分。从可靠地起到促进气泡产生的效果的观点出发，优选将亲制冷剂部配置于散热面上的具有细孔的部分。
26.优选上述散热面还具有疏制冷剂部，该疏制冷剂部与上述亲制冷剂部相邻配置且与乙醇的接触角比亲制冷剂部大。在作为制冷剂的醇沸腾的情况下，在散热面上存在与液相的醇接触的部分和与气泡、即醇的蒸汽接触的部分。由于醇具有羟基，因此与疏制冷剂部相比，液相的醇对亲制冷剂部的润湿性高。
27.因此，如上所述，通过在散热面设置亲制冷剂部，液相的醇容易与亲制冷剂部接触，能够期待促进亲制冷剂部中的促进气泡产生的效果。
28.另一方面，由于疏制冷剂部与亲制冷剂部相比，液相的醇的润湿性低，因此在亲制冷剂部中产生的气泡容易被向疏制冷剂部引导。因此，认为通过在散热面设置亲制冷剂部和疏制冷剂部这两者，能够主要在亲制冷剂部产生气泡，主要在疏制冷剂部使气泡脱离。其结果，能够期待使沸腾的开始温度降低，并以较低的过热度向热传导率更高的沸腾传热转移的效果。
29.而且，当气泡从疏制冷剂部脱离时，能够在疏制冷剂部上形成伴随气泡的上升的液相的制冷剂的流动。其结果，能够期待促进液相的制冷剂的对流，高效地向散热面供给液相的制冷剂。
30.这样，通过在散热面上设置亲制冷剂部和疏制冷剂部，能够期待更高效地进行气
泡的形成和脱离并且促进制冷剂的对流的效果。其结果，认为能够以较低的过热度开始制冷剂的沸腾，进一步提高冷却性能。
31.从进一步提高上述的冷却性能的提高效果的观点出发，疏制冷剂部与乙醇的接触角优选为90
°
以上。
32.上述散热面上的疏制冷剂部的配置方式可以采取各种方式。例如，散热面上的疏制冷剂部的数量可以是一处，也可以是两处以上。疏制冷剂部可以配置于散热面的具有细孔的部分，也可以配置于不具有细孔的部分。从可靠地起到上述作用效果的观点出发，散热面优选具有多个疏制冷剂部。此外，优选上述散热面每1cm2具有两处以上的上述疏制冷剂部。再有，各个上述疏制冷剂部的面积优选为0.1mm2以上，更优选为0.5mm2以上。
33.通过使制冷剂与上述传热部件的上述散热面接触，能够构成冷却系统。更具体而言，例如，在上述传热部件为管的情况下，通过将传热部件的外表面作为受热面，将内表面作为散热面，并在传热部件的管内封入制冷剂等，能够构成作为冷却系统的热管。此外，例如，当上述传热部件是散热器的情况下，通过在上述受热面上搭载半导体元件等发热体，并将上述散热面配置于制冷剂流路上而使制冷剂流动，从而能够构成冷却系统，该冷却系统具备制冷剂流路、在制冷剂流路内流动的制冷剂以及在散热面上与制冷剂接触的传热部件。
34.作为制冷剂，可以使用乙醇、丙醇、异丙醇等醇。作为制冷剂，优选使用这些醇中的沸点低于100℃的醇，特别优选使用乙醇。在这种情况下，冷却剂在半导体元件、电子设备的温度过度上升而成为动作不良之前的阶段沸腾，能够抑制半导体元件、电子设备的温度的进一步上升。因此，通过使用乙醇作为制冷剂，能够得到适于半导体元件、电子设备的冷却的冷却系统。
35.冷却系统优选构成为，上述制冷剂开始沸腾时的、上述散热面上的上述制冷剂的过热度为20k以下。在这种情况下，能够使散热面上的制冷剂在更早期地沸腾，在发热体的温度过度上升之前高效地进行冷却。
36.特别是，认为在使用沸腾传热的冷却系统中，在保护半导体等电子设备时，通过使用在散热面上设置具有亲制冷剂部和疏制冷剂部的传热部件，能够使上述制冷剂开始沸腾时的上述散热面上的制冷剂的过热度为20k以下。由此，可以得到使用沸点比水低的制冷剂的明确的效果。实施例
37.(实施例1)使用图1～图4来说明上述传热部件的实施例。如图1所示，本例的传热部件1具有：受热面11，构成为能够接受来自加热元件的热；以及散热面12，构成为能够将在受热面11接受到的热向制冷剂散热。如图2所示，散热面12具有平均孔径为5nm以上且1000nm以下的多个细孔121。
38.更具体而言，如图1所示，本例的传热部件1具有：呈圆柱状的杆部13；以及从杆部13的一端向径向外侧延伸的翅片部14。受热面11配置于杆部13的不具有翅片部14的一侧的端部131。此外，散热面12由传热部件1的具有翅片部14的一侧的端面即杆部13的另一个端面132、以及配置于端面132的周围配置的翅片部14构成。传热部件1由铝合金构成。杆部13的直径为30mm，翅片部14的直径为50mm。
39.本例的传热部件1例如可以通过以下方法来制作。首先，准备铝合金制的圆柱，并通过切削加工来形成杆部13和翅片部14。接着，用保护材料将散热面12以外覆盖。通过在该状态下对传热部件1进行阳极氧化处理，从而在散热面12上形成具备大量细孔121的耐酸铝覆膜(日语：
アルマイト
皮膜)。由此，可以得到传热部件1。
40.本例中的阳极氧化处理具体为磷酸直流耐酸铝处理(日语：
リン
酸直流
アルマイト
処理)。传热部件1的散热面12上的细孔121的平均孔径为200nm。此外，传热部件1的散热面12上的细孔121的平均深度为10μm。再有，细孔121的平均孔径和平均深度的计算方法如上所述。
41.传热部件1的冷却性能可以根据过冷池沸腾实验中的热传导率来进行评估。
42.如图3所示，用于过冷池沸腾实验的实验装置2具有：隔热部21，由隔热材料构成且呈筒状；制冷剂池22，配置于隔热部21的筒内；热源部23，配置于制冷剂池22内且对传热部件1进行加热；以及真空泵24，用于对制冷剂池22内的制冷剂c进行脱气。
43.制冷剂池22具有：侧壁部221，与隔热部21相对配置；顶壁部223，封闭侧壁部221的上端；以及封闭侧壁部221的下端的底壁部222，该制冷剂池22构成为能够在由侧壁部221、顶壁部223以及底壁部222包围的内部空间中贮存制冷剂c。
44.在顶壁部223安装有冷凝器224。冷凝器224构成为能够使制冷剂池22内的制冷剂c的蒸汽冷凝，并作为液相的制冷剂c向制冷剂池22内返回。另外，在顶壁部223安装有用于对制冷剂c的温度进行测定的热电偶225。热电偶225以贯通顶壁部223的方式配置。
45.热源部23配置在制冷剂池22的底壁部222上。热源部23具有壳体231和配置于壳体231内的加热器232。加热器232呈有底筒状，构成为能够插入传热部件1的杆部13。在壳体231与加热器232之间存在隔热材料233。此外，隔热材料233配置成在传热部件1的杆部13插入加热器232内的状态下介于壳体231与杆部13之间。
46.壳体231在其顶面具有开口234。在壳体231的开口234内配置有传热部件1的翅片部14。
47.在热源部23的周围配置有用于对制冷剂c进行加热的下部制冷剂加热器235。此外，在热源部23的上方配置有用于对制冷剂c进行加热的上部制冷剂加热器236和用于对制冷剂c进行冷却的制冷剂冷却器237。下部制冷剂加热器235、上部制冷剂加热器236以及制冷剂冷却器237与未图示的温度调整装置连接，构成为能够调整制冷剂c的温度。
48.真空泵24配置于制冷剂池22的外部，经由安装于顶壁部223的配管241及真空阀242与制冷剂池22连接。
49.接着，对过冷池沸腾实验的实验方法进行说明。首先，在使传热部件1充分干燥后，在杆部13上将多个热电偶238沿上下方向隔开间隔进行安装。这些热电偶238与未图示的数据处理装置连接。数据处理装置构成为根据由热电偶238测定的杆部13的温度来算出散热面12的温度和从散热面12向制冷剂c流出的热通量。
50.接着，在翅片部14的外周安装不锈钢环(省略图示)。然后，将传热部件1的杆部13插入加热器232内，以散热面12从壳体231的开口234露出的方式配置传热部件1。接着，将制冷剂c(乙醇，纯度99.5％)注入制冷剂池22内，以使从散热面12起的液面的高度为120mm。
51.接着，通过以下的步骤进行制冷剂c的脱气。首先，通过下部制冷剂加热器235、上部制冷剂加热器236以及制冷剂冷却器237调节制冷剂c的温度成为饱和温度。接着，利用加
热器232对传热部件1进行加热，在散热面12上使制冷剂c沸腾。在保持该状态30分钟之后，停止加热器232的加热。此后，通过真空泵24对制冷剂池22内进行减压，并对制冷剂c进行脱气。而且，在安装于传热部件1的多个热电偶238中的最靠近散热面12的热电偶的温度成为制冷剂c的饱和温度以下的时间点完成制冷剂c的脱气，将制冷剂池22内恢复至大气压。
52.在如以上那样进行测定的准备后，通过下部制冷剂加热器235、上部制冷剂加热器236和制冷剂冷却器237再次调节制冷剂c的温度成为饱和温度。然后，利用加热器232，以使向受热面11的热输入量阶段性地增加方式对传热部件1进行加热。使从加热器232向受热面11的热输入量增加的定时为散热面12和制冷剂c的温度达到稳定状态后两分钟后。
53.图4表示传热部件1的沸腾曲线。再有，图4中的横轴是散热面12上的制冷剂c的过热度、即从散热面12的温度减去制冷剂c的沸点所得的值。此外，图4中的纵轴是从传热部件1和制冷剂c的温度达到稳定状态的时间点起两分钟从散热面12向制冷剂c流出的热通量的值的平均值。再有，图4的纵轴和横轴均以对数刻度表示。此外，标有符号b的点是如后所述从未沸腾状态向沸腾状态转变的点，因此传热部件1和制冷剂c的温度在沸腾开始前后发生变化。因此，关于这一点，表示沸腾开始前的30秒的热通量的平均值。
54.在图4中，为了与传热部件1的沸腾曲线进行比较，用实线l表示根据rohsenow的式子(下述的式(1))预测的、将散热面12假设为平滑面的情况下的核沸腾的热通量。再有，下述的式(1)中的c
p
为定容比热[j kg
‑1k
‑1]，δt为过热度[k]，l
lv
为蒸发潜热[j kg
‑1]，q为热通量[j kg
‑1]，μ为运动粘度[m
2 s
‑1]，σ为表面张力[n m
‑1]，ρ为液相的制冷剂的密度[kg
‑1m
‑1]，ρ
g
为制冷剂的蒸汽的密度[kg
‑1m
‑1]，k为制冷剂的热传导率[w m
‑1k
‑1]。此外，c
sf
和n是依赖于制冷剂和传热部件的材质的组合的参数。本例中的c
sf
的值设为0.0008，n的值设为1.18。这些值是从文献(i.l.pioro et al，1999)引用的值。
[0055]
[式1]
[0056]
如图4所示，在使用本例的传热部件1的情况下，在过热度达到约6k之前，制冷剂c不沸腾，随着过热度的上升，热通量的值缓慢地增大。然后，在过热度达到约8k的时间点，散热面12上的制冷剂开始沸腾(参照符号b)。在开始沸腾后，由于散热面12的温度因制冷剂c的气化热而下降，因此，在制冷剂c的过热度暂时下降的同时，通过制冷剂c的蒸发而从散热面12向制冷剂c流出的热通量增大。此后，若进一步继续加热，则热通量的值随着过热度的上升而增大。此外，沸腾后的沸腾曲线的斜率比沸腾前的沸腾曲线的斜率大。
[0057]
如图4所示，通过如本例的传热部件1那样在散热面12设置具备上述特定的范围的平均孔径的细孔121，与平滑的散热面相比，能够使热通量增大5倍以上，能够显著提高冷却性能。
[0058]
(实施例2)本例是变更了散热面12的表面状态的例子。此外，在本例以后的例子中使用的符号中，与在已有的例子中使用的符号相同的符号除了特别说明之外，表示与已有的例子中的构成要素相同的构成要素等。
[0059]
在本例中，除了将预先用乙醇润湿散热面12的传热部件1安装于热源部23之外，利
用与实施例1相同的方法来进行过冷池沸腾实验，取得沸腾曲线。图5中表示本例的沸腾曲线。再有，图5中的横轴是散热面12上的制冷剂c的过热度。此外，图5中的纵轴是从传热部件1和制冷剂c的温度达到稳定状态的时间点起两分钟从散热面12向制冷剂c流出的热通量的值的平均值。标有符号b的绘图点是如后所述从未沸腾状态向沸腾状态转变的点，因此，关于这一点，与图4同样地表示沸腾开始前的30秒的热通量的平均值。
[0060]
如图5所示，在使用本例的传热部件1的情况下，在散热面12上的制冷剂c的过热度达到约50k之前，制冷剂c不沸腾，随着过热度的上升，热通量的值缓慢地增大。然后，在过热度达到约50k的时间点，散热面12上的制冷剂开始沸腾(参照符号b)。在开始沸腾后，与实施例1同样地，热通量的值随着过热度的上升而增大。此外，沸腾后的沸腾曲线的斜率比沸腾前的沸腾曲线的斜率大。再有，本例中的沸腾后的沸腾曲线的斜率成为与实施例1中的沸腾后的沸腾曲线的斜率相同程度的值。
[0061]
由于本例的传热部件1在散热面12被乙醇润湿的状态下配置于制冷剂池22内，因此认为在散热面12的细孔121内存在乙醇。因此，与实施例1相比，向细孔121内的沸腾的开始大幅延迟，制冷剂开始沸腾时的过热度有可能变得过高。另一方面，在一旦开始沸腾之后，与实施例1同样地，与平滑的散热面相比，通过细孔121的效果，能够增大热通量，能够显著提高冷却性能。
[0062]
(实施例3)本例是在散热面12设置作为亲制冷剂部122的耐酸铝覆膜123和作为疏制冷剂部124的涂膜125的传热部件103(参照图6)的例子。虽然在图中未图示，但本例的传热部件103具有与实施例1的传热部件1相同的形状。传热部件103的散热面12设置于杆部13的与受热面(省略图示)相反侧的端面132和配置于端面132周围的翅片部14。
[0063]
在散热面12，设有具备多个细孔(省略图示)的耐酸铝覆膜123。耐酸铝覆膜123中的细孔的平均孔径为200nm，细孔的平均深度为10μm。此外，耐酸铝覆膜123和乙醇的接触角为12
°
。本例的耐酸铝覆膜123通过磷酸直流耐酸铝处理形成。本例中的磷酸直流耐酸铝处理的处理条件为磷酸浓度0.3mol/dm3、电解液温度：20℃、电流密度5ma/cm2、保持时间60分钟。
[0064]
如图6所示，在耐酸铝覆膜123上，设有在纵向和横向上等间隔地排列的多个涂膜125。涂膜125呈直径2mm的圆形，相邻的涂膜125彼此的间隔为3mm。此外，涂膜125与乙醇的接触角为95
°
。
[0065]
与实施例2同样，图7中表示通过使用预先用乙醇润湿散热面12的传热部件103进行过冷池沸腾实验而得到的沸腾曲线。再有，本例中的过冷池沸腾实验的实验条件与实施例1相同。此外，图7中的纵轴、横轴、符号b和直线l的表示与图4相同。
[0066]
如图7所示，当使用传热部件103来进行过冷池沸腾实验时，在过热度成为约9k的时间点，散热面12上的制冷剂开始沸腾(参照符号b)。在开始沸腾后，由于制冷剂的气化热而使散热面12的温度下降，因此在制冷剂的过热度暂时下降的同时，通过制冷剂的蒸发而从散热面12向制冷剂流出的热通量增大。在开始沸腾后，热通量的值随着过热度的上升而增大。
[0067]
图7所示的沸腾曲线中的沸腾后的部分位于比直线l靠上方处。从沸腾后的沸腾曲线与直线l的比较可以理解，与具有平滑的散热面的传热部件相比，传热部件103在制冷剂
的沸腾后，增大过热度相同的情况下的热通量，且与具有平滑的散热面的传热部件相比，能够提高冷却性能。
[0068]
此外，从图5和图7的比较可以理解，在通过磷酸直流耐酸铝处理形成的耐酸铝覆膜123上设置有涂膜125的传热部件103在预先用制冷剂润湿的状态下使用的情况下，与不具有涂膜125的传热部件1相比，能够降低沸腾开始时的过热度。
[0069]
(实施例4)本例是在散热面设置有通过硫酸直流耐酸铝处理(日语：硫酸直流
アルマイト
処理)形成的耐酸铝覆膜的传热部件(省略图示)的例子。本例的传热部件的制造方法除了代替磷酸直流耐酸铝处理而进行硫酸直流耐酸铝处理来作为阳极氧化处理之外，与实施例1相同。再有，硫酸直流耐酸铝处理的处理条件为磷酸浓度：1.5mol/dm3、电解液温度：20℃、电流密度：10ma/cm2、保持时间：30分钟。
[0070]
本例的传热部件的散热面上的细孔的平均孔径为10nm，细孔的平均深度为10μm。再有，细孔的平均孔径和平均深度的计算方法如上所述。本例的传热部件中的耐酸铝覆膜与乙醇的接触角因为乙醇在耐酸铝覆膜上不形成液滴，而成为所谓的扩张润湿的状态，因此无法测定。
[0071]
与实施例2同样，图8中表示通过使用预先用乙醇润湿散热面的本例的传热部件来进行过冷池沸腾实验而得到的沸腾曲线。再有，本例中的过冷池沸腾实验的实验条件与实施例1相同。此外，图8中的纵轴、横轴、符号b及直线l的表示与图4相同。
[0072]
如图8所示，当使用本例的传热部件来进行过冷池沸腾实验时，在过热度达到约56k之前，制冷剂不沸腾，随着过热度的上升，热通量的值缓慢地增大。而且，在过热度达到约56k的时间点，散热面上的制冷剂开始沸腾(参照符号b)。在开始沸腾后，由于制冷剂的气化热而使散热面的温度下降，在制冷剂的过热度暂时下降的同时，通过制冷剂c的蒸发而从散热面向制冷剂流出的热通量增大。在开始沸腾后，热通量的值随着过热度的上升而增大。此外，沸腾后的沸腾曲线的斜率比沸腾前的沸腾曲线的斜率大。
[0073]
此外，图8所示的沸腾曲线中的沸腾后的部分位于比直线l靠上方处。从沸腾后的沸腾曲线与直线l的比较可以理解，本例的传热部件与具有平滑的散热面的传热部件相比，在制冷剂的沸腾后，增大过热度相同的情况下的热通量，且与具有平滑的散热面的传热部件相比，能够提高冷却性能。
[0074]
(实施例5)本例是在实施例4的传热部件的散热面设置作为疏制冷剂部的涂膜的的传热部件(省略图示)的例子。在本实施例中，首先，利用与实施例4相同的方法来制作具有杆部和翅片部并且在散热面设置有作为亲制冷剂部的耐酸铝覆膜的传热部件。与实施例3同样地在得到的传热部件的耐酸铝覆膜上形成多个涂膜。由此，可以得到本例的传热部件。本例的传热部件中的涂膜与乙醇的接触角为110
°
。
[0075]
与实施例2同样地，图8中表示通过使用预先用制冷剂润湿散热面的本例的传热部件来进行过冷池沸腾实验而得到的沸腾曲线。再有，本例中的过冷池沸腾实验的实验条件与实施例1相同。此外，图8中的纵轴、横轴、符号b和直线l的表示与图4相同。
[0076]
如图8所示，当使用本例的传热部件来进行过冷池沸腾实验时，在过热度达到约8k的时间点，散热面上的制冷剂开始沸腾(参照符号b)。在开始沸腾后，由于制冷剂的气化热
而使散热面的温度下降，因此在制冷剂的过热度暂时下降的同时，通过制冷剂c的蒸发而从散热面向制冷剂流出的热通量增大。在开始沸腾后，热通量的值随着过热度的上升而增大。
[0077]
图8中表示的沸腾曲线的沸腾后的部分位于比直线l靠上方处。从沸腾后的沸腾曲线与直线l的比较可以理解，本例的传热部件与具有平滑的散热面的传热部件相比，在制冷剂的沸腾后，增大过热度相同的情况下的热通量，且与具有平滑的散热面的传热部件相比，能够提高冷却性能。
[0078]
此外，从图8所示的实施例4的传热部件和实施例5的传热部件的比较可以理解，在将通过硫酸直流耐酸铝处理形成的耐酸铝覆膜上设置有涂膜的传热部件(实施例5)在预先用制冷剂润湿的状态下使用的情况下，与不具有涂膜的传热部件(实施例4)相比，能够降低沸腾开始时的过热度。
[0079]
(实施例6)本例是在散热面设置有通过交流耐酸铝处理形成的耐酸铝覆膜的传热部件的例子。本例的传热部件的制造方法除了代替磷酸直流耐酸铝处理而进行使用碱性电解液的交流耐酸铝处理来作为阳极氧化处理之外，与实施例1相同。再有，交流耐酸铝处理的处理条件为电解质：以焦磷酸钠为主要成分的水溶液、电解质浓度：0.1mol/dm3、电解液温度：60℃、电流密度：60ma/cm2、频率：50hz、保持时间：30秒。
[0080]
作为交流耐酸铝处理中使用的电解质，除了焦磷酸钠之外，例如还可以使用：磷酸钠、磷酸氢钠、焦磷酸钾和偏磷酸钠等磷酸盐；氢氧化钠和氢氧化钾等碱金属氢氧化物；碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾等碳酸盐；氢氧化铵等。这些电解质可以单独使用，也可以并用2种以上。
[0081]
本例的传热部件的散热面上的细孔的平均孔径为20nm，细孔的平均深度为0.2μm。再有，细孔的平均孔径和细孔的平均深度的计算方法如上所述。本例的传热部件中的耐酸铝覆膜与乙醇的接触角为0
°
。
[0082]
与实施例2同样，图9中表示通过使用预先用制冷剂润湿散热面的本例的传热部件来进行过冷池沸腾实验而得到的沸腾曲线。再有，本例中的过冷池沸腾实验的实验条件与实施例1相同。此外，图9中的纵轴、横轴、符号b及直线l的表示与图4相同。
[0083]
如图9所示，当使用本例的传热部件来进行过冷池沸腾实验时，在过热度达到约27k之前，制冷剂不沸腾，随着过热度的上升，热通量的值缓慢地增大。然后，在过热度达到约27k的时间点，散热面上的制冷剂开始沸腾(参照符号b)。在开始沸腾后，由于制冷剂的气化热而散热面的温度下降，因此在制冷剂的过热度暂时下降的同时，通过制冷剂c的蒸发而从散热面向制冷剂流出的热通量增大。在开始沸腾后，热通量的值随着过热度的上升而增大。
[0084]
图9中表示的沸腾曲线的沸腾后的部分位于比直线l靠上方处。从沸腾后的沸腾曲线与直线l的比较可以理解，本例的传热部件与具有平滑的散热面的传热部件相比，在制冷剂的沸腾后，增大过热度相同的情况下的热通量，与具有平滑的散热面的传热部件相比，能够提高冷却性能。
[0085]
(实施例7)本例是在实施例6的传热部件中的散热面上设置有作为疏制冷剂部的涂膜(省略图示)的例子。在本实施例中，首先，利用与实施例6相同的方法来制造具有杆部和翅片部并
且在散热面设有作为亲制冷剂部的耐酸铝覆膜的传热部件。在得到的传热部件的耐酸铝覆膜上，与实施例3同样地形成多个涂膜。由此，能够得到本例的传热部件。本例的传热部件中的涂膜与乙醇的接触角为110
°
。
[0086]
与实施例2同样，图9中表示通过使用预先用制冷剂润湿散热面的本例的传热部件来进行过冷池沸腾实验而得到的沸腾曲线。再有，本例中的过冷池沸腾实验的实验条件与实施例1相同。此外，图9中的纵轴、横轴、符号b及直线l的表示与图4相同。
[0087]
如图9所示，当使用本例的传热部件来进行过冷池沸腾实验时，在过热度达到约8k的时间点，散热面上的制冷剂开始沸腾(参照符号b)。在开始沸腾后，随着过热度的上升，散热面上的制冷剂沸腾的区域逐渐扩大。与之相伴，热通量的值缓慢地增大。而且，在过热度达到约10k的时间点，沸腾曲线的斜率增大。
[0088]
图9中表示的沸腾曲线的沸腾后的部分位于比直线l靠上方处。从沸腾后的沸腾曲线与直线l的比较可以理解，本例的传热部件与具有平滑的散热面的传热部件相比，在制冷剂的沸腾后，增大过热度相同的情况下的热通量，与具有平滑的散热面的传热部件相比，能够提高冷却性能。
[0089]
此外，从图9所示的实施例6和实施例7的比较可以理解，在将通过交流耐酸铝处理形成的耐酸铝覆膜上设置有涂膜的传热部件(实施例7)在预先用制冷剂润湿的状态下使用的情况下，与不具有涂膜的传热部件(实施例6)相比，能够降低沸腾开始时的过热度。
[0090]
本发明涉及的传热部件和冷却系统的具体方式不限于上述实施例1至7中所述的方式，在不损害本发明主旨的前提下，可以适当变更结构。
[0091]
例如，在如本例那样通过涂膜形成疏制冷剂部124的情况下，涂膜可以形成为覆盖细孔121，涂膜也可以进入到细孔121的内部。在涂膜进入到细孔121的内部的情况下，涂膜与散热面12的紧贴性进一步提高，涂膜更加难以剥离。由此，可以在更长期间维持形成有疏制冷剂部124的状态，并且可以在更长期间发挥优异的冷却性能。