本發(fā)明涉及對冷卻對象進(jìn)行冷卻的冷卻裝置。
背景技術(shù):
成膜裝置、蒸鍍裝置等真空處理裝置具備低溫機(jī)構(gòu),低溫機(jī)構(gòu)通過使裝置內(nèi)的氣體凝結(jié)而將其捕捉,從而對真空處理裝置內(nèi)進(jìn)行減壓(例如,參照專利文獻(xiàn)1)。另外,在真空處理裝置中,使用例如通過熱輻射對作為處理對象的基板進(jìn)行冷卻的冷卻板(例如,參照專利文獻(xiàn)2)。通過冷卻板被在配置于冷卻板的內(nèi)部的配管流動的冷卻水冷卻,冷卻板的與基板相對的相對面從基板吸熱,從而冷卻基板。
現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:日本特開平11-166477號公報
專利文獻(xiàn)2:日本特開2005-332619號公報
但是,還已知有一種冷卻裝置,冷卻板與低溫機(jī)構(gòu)連接,冷卻板被低溫機(jī)構(gòu)冷卻。在這樣的冷卻裝置中,由于作為冷卻部件的冷卻板還作為冷槽執(zhí)行功能,所以冷卻部件的與基板相對的相對面除了冷卻基板,還成為氣體凝結(jié)的對象。并且,當(dāng)氣體的凝結(jié)在冷卻部件的相對面上進(jìn)行時,相對面的輻射率下降,其結(jié)果,從基板吸熱的效率也下降。
另外,這樣的情況即使在冷卻部件被包括上述的冷卻水的冷媒冷卻到氣體凝結(jié)的程度的冷卻裝置也同樣會產(chǎn)生。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供一種能抑制冷卻效率的下降的冷卻裝置。
根據(jù)一個方式的冷卻裝置具備:冷卻部件,其包括吸熱面和凝結(jié)面;以及冷卻部,其與所述凝結(jié)面連接。所述冷卻部件包括第1部分和熱阻比所述第1部分高的第2部分,在所述冷卻部件中,在從所述凝結(jié)面朝向所述吸熱面的方向上排列所述第1部分和所述第2部分。
根據(jù)上述構(gòu)成,在冷卻部件中的熱傳導(dǎo)率高的第2部分中,吸熱面與凝結(jié)面之間的熱傳導(dǎo)被妨礙。因此,與整個冷卻部件上的熱阻相同的構(gòu)成相比,在吸熱面與凝結(jié)面之間容易形成穩(wěn)定的溫度差。由此,在凝結(jié)面上凝結(jié)氣體的同時,在吸熱面上則不容易凝結(jié)氣體,其結(jié)果,抑制冷卻裝置中的冷卻效率下降。
在一個實施方式中,所述冷卻部件也可以由包括所述吸熱面的吸熱部件和包括所述凝結(jié)面的凝結(jié)部件構(gòu)成。所述吸熱部件也可以在與所述吸熱面相反側(cè)的位置上具有與所述凝結(jié)部件相對的吸熱相對面,所述凝結(jié)部件也可以在與所述凝結(jié)面相反側(cè)的位置上具有與所述吸熱部件相對的凝結(jié)相對面。在這種情況下,優(yōu)選地,所述吸熱部件的所述吸熱相對面與所述凝結(jié)部件的所述凝結(jié)相對面面接觸。在該構(gòu)成中,優(yōu)選地,所述冷卻部件上的被所述吸熱相對面和所述凝結(jié)相對面夾著的區(qū)域是所述第2部分,所述冷卻部件上的除了所述第2部分以外的部分是所述第1部分。
根據(jù)上述構(gòu)成,由于吸熱部件的吸熱相對面與凝結(jié)部件的凝結(jié)相對面面接觸,所以在吸熱部件與凝結(jié)部件之間形成包括因這樣的面接觸而產(chǎn)生的熱阻的第2部分。并且,凝結(jié)面與吸熱面之間的熱傳導(dǎo)被作為吸熱部件和凝結(jié)部件面接觸的部分的第2部分大大地妨礙,所以在凝結(jié)面與吸熱面之間容易形成穩(wěn)定的溫度差。
在一個實施方式中,所述冷卻部件也可以由包括所述吸熱面的吸熱部件和包括所述凝結(jié)面的凝結(jié)部件構(gòu)成,也可以是所述吸熱部件以及所述凝結(jié)部件中的某一個是接觸部件,另一個是被接觸部件。在此,在將所述吸熱面和所述凝結(jié)面分別稱為功能面時,所述接觸部件也可以包括位于所述接觸部件的功能面相反側(cè)的接觸相對面和從所述接觸相對面向所述被接觸部件突出的凸部。在這種情況下,優(yōu)選地,在所述接觸部件上的與所述被接觸部件接觸的部位是所述凸部。所述被接觸部件也可以包括位于所述被接觸部件的功能面相反側(cè)的被接觸相對面。在這種情況下,優(yōu)選地,所述凸部接觸的部位被包含于所述被接觸相對面。在該構(gòu)成中,優(yōu)選地,在所述冷卻部件中的被所述接觸相對面和所述被接觸相對面夾著的、包括所述凸部的區(qū)域是所述第2部分,所述冷卻部件上的除了所述第2部分以外的部分是所述第1部分。
根據(jù)上述構(gòu)成,由于吸熱部件與凝結(jié)部件的接觸限定為吸熱部件和凝結(jié)部件中的某一個所具有的凸部與其他部件的接觸,所以在吸熱部件與凝結(jié)部件之間的除了凸部以外的部分形成作為熱阻的間隙。因此,在冷卻部件形成包括這樣的間隙的第2部分。因此,由于吸熱部件與凝結(jié)部件之間的熱傳導(dǎo)被吸熱部件與凝結(jié)部件之間的間隙顯著地妨礙,所以在凝結(jié)面與吸熱面之間容易形成穩(wěn)定的溫度差。
在一個實施方式中,所述吸熱部件的形成材料優(yōu)選為熱傳導(dǎo)率比所述凝結(jié)部件的形成材料低的材料。
根據(jù)上述構(gòu)成,與吸熱部件的形成材料和凝結(jié)部件的形成材料相同的構(gòu)成相比,由于不容產(chǎn)生凝結(jié)面與吸熱面之間的熱傳導(dǎo),所以在凝結(jié)面與吸熱面之間容易形成穩(wěn)定的溫度差。
在一個實施方式中,所述吸熱面的至少一部分也可以具有黑色。
根據(jù)上述構(gòu)成,在吸熱面的黑色部分,與不具有黑色的部分相比,由于因輻射的吸熱效率提高,所以整個吸熱面的吸熱效率提高。
在一個實施方式中,所述凝結(jié)面的表面粗度也可以比所述吸熱面的表面粗度小。
根據(jù)上述構(gòu)成,與凝結(jié)面的表面粗度為吸熱面的表面粗度以上的構(gòu)成相比,由于凝結(jié)面不容易吸熱,所以與凝結(jié)面的溫度不容易上升相對應(yīng)地,在凝結(jié)面上容易產(chǎn)生氣體的凝結(jié)。
附圖說明
圖1是將作為冷卻裝置的一個例子的低溫冷卻裝置的一個實施方式與冷卻對象一起示出的概要框圖。
圖2是示出低溫冷卻裝置所具備的冷卻部件的端面結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖3是示出冷卻部件中的吸熱部件與凝結(jié)部件的面接觸的局部的局部放大剖視圖。
圖4是用于說明實施例中的冷卻部件的吸熱面與凝結(jié)面的溫度差的示意圖。
圖5是示出變形例中的冷卻部件的端面結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖6是示出變形例中的冷卻裝置的概要結(jié)構(gòu)的框圖。
圖7是圖6的冷卻裝置的概要俯視圖。
具體實施方式
參照圖1-圖3對作為冷卻裝置的一個例子的低溫冷卻裝置的一個實施方式進(jìn)行說明。以下,依次對低溫冷卻裝置的結(jié)構(gòu)和低溫冷卻裝置的實施例進(jìn)行說明。
[低溫冷卻裝置的結(jié)構(gòu)]
參照圖1對低溫冷卻裝置10的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。
低溫冷卻裝置10具備:冷卻部件11,其包括吸熱面11a和凝結(jié)面11b;以及作為冷卻部的一個例子的低溫機(jī)構(gòu)12,其與凝結(jié)面11b連接。冷卻部件11包括第1部分和熱阻比第1部分高的第2部分,在冷卻部件11中,第1部分和第2部分在從凝結(jié)面11b朝向吸熱面11a的方向上排列。
在低溫冷卻裝置10中,與整個冷卻部件11的熱阻相同的構(gòu)成相比,由于在冷卻部件11中的熱阻高的第2部分上的吸熱面11a與凝結(jié)面11b之間的熱傳導(dǎo)被妨礙,所以在吸熱面11a與凝結(jié)面11b之間容易形成穩(wěn)定的溫度差。由此,在凝結(jié)面11b凝結(jié)氣體的同時,在吸熱面11a上則不容易凝結(jié)氣體,其結(jié)果,抑制低溫冷卻裝置10中的冷卻效率下降。
低溫冷卻裝置10安裝于例如濺射裝置、蒸鍍裝置等真空處理裝置上。冷卻部件11包括與冷卻對象tg、例如真空處理裝置中的處理對象相對的相對面,以作為吸熱面11a,冷卻部件11通過在從冷卻對象tg分開的位置上吸收從冷卻對象tg輻射出的熱,從而對冷卻對象tg進(jìn)行冷卻。
冷卻部件11除了對冷卻對象tg進(jìn)行冷卻的功能以外,還在凝結(jié)面11b發(fā)揮將安裝有低溫冷卻裝置10的空間內(nèi)的氣體凝結(jié)的功能。冷卻部件11被低溫機(jī)構(gòu)12冷卻,由此,凝結(jié)面11b被冷卻到在空間內(nèi)具有規(guī)定壓力以上的分壓的氣體凝結(jié)的溫度。凝結(jié)面11b的溫度優(yōu)選為例如被包含在90k以上且150k以下的范圍內(nèi)的溫度。
第2部分在冷卻部件11中具有相對高的熱阻。第2部分優(yōu)選為具有如下熱阻:將凝結(jié)面11b與吸熱面11a之間的溫度差維持在例如50k以上且200k以下、且將凝結(jié)面11b的溫度維持在例如90k以上且150k以下。另外,第2部分優(yōu)選為具有將吸熱面11a的溫度維持200k程度的熱阻。
低溫機(jī)構(gòu)12具備冷凍機(jī)12a和與冷凍機(jī)12a連接的低溫面板組件12b。雖未予圖示,但是低溫面板組件12b包括多個低溫面板和將多個低溫面板包圍的筒狀的容器。
冷卻部件11在從與吸熱面11a相對的位置觀察時,例如具有矩形板形狀。低溫面板組件12b在從與吸熱面11a相對的位置觀察時,例如在包括冷卻部件11的中心的部分上與凝結(jié)面11b連接。
圖2是示意性地示出冷卻部件11的框圖,在圖2中,為了便于圖示,與圖1相比,縮小了冷卻部件11的長度。
如圖2所示,冷卻部件11包括:吸熱部件21,其包括吸熱面11a;以及凝結(jié)部件22,其包括凝結(jié)面11b。吸熱部件21在位于吸熱面11a相反側(cè)的位置具有與凝結(jié)部件22相對的吸熱相對面21a,凝結(jié)部件22在位于凝結(jié)面11b相反側(cè)的位置具有與吸熱部件21相對的凝結(jié)相對面22a。吸熱部件21的吸熱相對面21a與凝結(jié)部件22的凝結(jié)相對面22a面接觸。在冷卻部件11中的被吸熱相對面21a和凝結(jié)相對面22a夾著的區(qū)域是第2部分,冷卻部件11的除了第2部分以外的部分是第1部分。
在冷卻部件11中,吸熱部件21的吸熱相對面21a與凝結(jié)部件22的凝結(jié)相對面22a面接觸。因此,吸熱部件21與凝結(jié)部件22之間的區(qū)域包括因為這樣的面接觸而產(chǎn)生的熱阻,該區(qū)域劃分第2部分。并且,由于凝結(jié)面11b與吸熱面11a之間的熱傳導(dǎo)被吸熱部件21與凝結(jié)部件22面接觸的部分較大地妨礙,所以在凝結(jié)面11b與吸熱面11a之間容易形成穩(wěn)定的溫度差。
吸熱部件21是具有矩形的金屬制的板部件,并且凝結(jié)部件22也是具有矩形的金屬制的板部件。
如圖3所示,吸熱部件21在吸熱相對面21a上具有不小的表面粗度。另外,凝結(jié)部件22也在凝結(jié)相對面22a具有不小的表面粗度。因此,在吸熱相對面21a與凝結(jié)相對面22a之間形成有微小的間隙g,吸熱部件21與凝結(jié)部件22之間的熱傳導(dǎo)被微小的間隙g較大地妨礙。
在本例中,被吸熱相對面21a和凝結(jié)相對面22a夾著的區(qū)域、且包括吸熱相對面21a、凝結(jié)相對面22a以及微小的間隙g的區(qū)域是第2部分p2。并且,在冷卻部件11中的除了第2部分p2以外的部分是第1部分p1。
也就是說,第1部分p1由吸熱部件21的除了吸熱相對面21a以外的部分和凝結(jié)部件22的除了凝結(jié)相對面22a以外的部分構(gòu)成。該第1部分p1全部是金屬部分。因此,第1部分p1是熱阻比包括上述微小的間隙g的第2部分p2小的部分。
在冷卻部件11中,在從凝結(jié)面11b朝向吸熱面11a的方向上,第1部分p1、第2部分p2以及第1部分p1按該順序排列。換句話來講,在從凝結(jié)面11b朝向吸熱面11a的方向上,第2部分p2被夾于2個第1部分p1之間。
為了在吸熱部件21與凝結(jié)部件22之間形成微小的間隙g,在吸熱部件21上,吸熱相對面21a的表面粗度優(yōu)選為大于吸熱面11a的表面粗度。另外,在凝結(jié)部件22上,凝結(jié)相對面22a的表面粗度優(yōu)選為大于凝結(jié)面11b的表面粗度。
吸熱部件21和凝結(jié)部件22例如通過多個螺栓相互連接,各螺栓在吸熱部件21與凝結(jié)部件22重疊的方向上貫通冷卻部件11。
另外,只要能連接吸熱部件21和凝結(jié)部件22,將吸熱部件21和凝結(jié)部件22連接的部件也可以是螺栓以外的部件。作為連接部件,例如也可以采用與吸熱部件21的吸熱面11a和凝結(jié)部件22的凝結(jié)面11b抵接、且夾著吸熱部件21和凝結(jié)部件22的夾持部件。
吸熱部件21的形成材料優(yōu)選為熱傳導(dǎo)率比凝結(jié)部件22的形成材料小的材料。根據(jù)這樣的構(gòu)成,與吸熱部件21的形成材料和凝結(jié)部件22的形成材料相同(即、吸熱部件21和凝結(jié)部件22的熱傳導(dǎo)率相同)的構(gòu)成相比,由于不容易引起凝結(jié)面11b與吸熱面11a之間的熱傳導(dǎo),所以在凝結(jié)面11b與吸熱面11a之間容易形成穩(wěn)定的溫度差。
吸熱部件21的形成材料優(yōu)選為例如不銹鋼或者鈦合金,且凝結(jié)部件22的形成材料優(yōu)選為例如銅。
另外,在吸熱部件21的形成材料的熱傳導(dǎo)率低于凝結(jié)部件22的形成材料的熱傳導(dǎo)率時,吸熱部件21的厚度優(yōu)選為大于凝結(jié)部件22的厚度。吸熱部件21的厚度優(yōu)選為例如0.1cm以上且100cm以下,并且凝結(jié)部件22的厚度優(yōu)選為例如0.1cm以上且0.5cm以下。
優(yōu)選地,吸熱面11a的至少一部分具有黑色。在這種情況下,吸熱面11a的黑色部分優(yōu)選為具有0.8以上的輻射率。根據(jù)此結(jié)構(gòu),由于在吸熱面11a的黑色部分,與不具有黑色的部分相比通過輻射產(chǎn)生的吸熱效率高,所以整個吸熱面11a的吸熱效率提高。也就是說,吸熱面11a的冷卻效率高。
另外,更優(yōu)選為整個吸熱面11a具有黑色。若吸熱部件21的形成材料是上述的不銹鋼以及鈦合金,例如能通過氧化吸熱部件21的吸熱面11a,將吸熱面11a的顏色形成為黑色。另外,通過在吸熱部件21上的位于與凝結(jié)部件22相對的面相反側(cè)的面上涂布具有黑色的涂料,從而能形成具備了具有黑色的吸熱面的涂膜。
在冷卻部件11上,凝結(jié)面11b的表面粗度優(yōu)選為小于吸熱面11a的表面粗度。
在此,凝結(jié)面11b也可以是具有不改變凝結(jié)部件22的輻射率但是稍微改變凝結(jié)部件22的吸熱量的程度的臺階的臺階面?;蛘?,凝結(jié)面11b也可以是具有改變凝結(jié)部件22的輻射率的程度的微細(xì)的臺階的臺階面。此外,凝結(jié)面11b也可以是具有這2種臺階的雙方的臺階面。即使是在凝結(jié)面11b具有這2種臺階中的某一個的情況下,也能通過將凝結(jié)面11b的臺階設(shè)定得比吸熱面11a的臺階小,從而將凝結(jié)面11b上的吸熱量設(shè)定得小。
因此,通過將凝結(jié)面11b的表面粗度設(shè)定得比吸熱面11a的表面粗度小,從而與凝結(jié)面11b的表面粗度為吸熱面11a的表面粗度以上的構(gòu)成相比,凝結(jié)面11b不容易吸熱。其結(jié)果,與凝結(jié)面11b的溫度不容易上升相對應(yīng)地,在凝結(jié)面11b上容易產(chǎn)生氣體的凝結(jié)。
凝結(jié)面11b的表面粗度例如能通過對凝結(jié)面11b進(jìn)行鏡面加工而設(shè)定得比吸熱面11a的表面粗度小。
[實施例]
參照圖4,對低溫冷卻裝置10中的一個實施例進(jìn)行說明。以下,針對冷卻部件11由吸熱部件21和凝結(jié)部件22構(gòu)成且整個凝結(jié)部件22通過低溫機(jī)構(gòu)12冷卻為單一的溫度的實施例進(jìn)行說明。在該構(gòu)成中,通過吸熱部件21對來自冷卻對象tg的熱輻射進(jìn)行吸熱,從而在吸熱面11a與凝結(jié)面11b之間形成規(guī)定的溫度差。
在圖4中,為了便于說明,示意性地示出了冷卻部件11和低溫機(jī)構(gòu)12。另外,在圖4中,吸熱部件21和凝結(jié)部件22隔著間隙排列,但事實上如圖3所示,吸熱部件21與凝結(jié)部件22面接觸。
如圖4所示,冷卻部件11由吸熱部件21和凝結(jié)部件22構(gòu)成,在凝結(jié)部件22連接有低溫機(jī)構(gòu)12。冷卻部件11的吸熱部件21具有厚度th。另外,吸熱部件21(其形成材料)具有熱傳導(dǎo)率κ(w/(cm·k))。入射到吸熱面11a的單位面積的熱量(w/cm2)設(shè)定為q。
在此,將作為與吸熱面11a相對的區(qū)域的相對區(qū)域的溫度、即與吸熱面11a相對的冷卻對象tg的溫度且在真空處理裝置中進(jìn)行處理期間中的穩(wěn)定的溫度設(shè)定為0℃以上且200℃以下。
另外,真空處理裝置是上述的濺射裝置,在冷卻對象tg上通過在對冷卻對象tg進(jìn)行成膜處理的期間附著濺射粒子而產(chǎn)生熱量輸入。由此,在與吸熱面11a相對的區(qū)域也產(chǎn)生熱量輸入。
并且,在相對區(qū)域的溫度設(shè)定為0℃時,輸入熱量q為0.007;在相對區(qū)域的溫度設(shè)定為30℃時,輸入熱量q為0.01;在相對區(qū)域的溫度設(shè)定為100℃時,輸入熱量q為0.03;在相對區(qū)域的溫度設(shè)定為200℃時,輸入熱量q為0.08。
在此,在冷卻部件11中,吸熱部件21的吸熱面11a的溫度為第1溫度t1,吸熱部件21的吸熱相對面21a的溫度為第1相對溫度t1m,凝結(jié)部件22的凝結(jié)面11b的溫度為第2溫度t2,凝結(jié)部件22的凝結(jié)相對面22a的溫度為第2相對溫度t2m。
另外,凝結(jié)面11b與凝結(jié)相對面22a之間的溫度差、以及吸熱相對面21a與凝結(jié)相對面22a之間的溫度差相比于吸熱面11a與凝結(jié)面11b之間的溫度差是能充分忽略的大小。因此,以下,將第2溫度t2、第2相對溫度t2m以及第1相對溫度t1m視為大致相同的溫度。
在該情況下,吸熱面11a與凝結(jié)面11b之間的溫度差(t1-t2)由吸熱部件21的厚度th、吸熱部件21的熱傳導(dǎo)率κ以及吸熱面11a的單位面積的輸入熱量q確定,溫度差(t1-t2)可用下面的式(1)來表示。
(t1-t2)=q·(th/κ)…式(1)
在此,在進(jìn)行吸熱面11a上的吸熱和凝結(jié)面11b上的凝結(jié)的觀點(diǎn)來講,溫度差(t1-t2)優(yōu)選為50k以上且200k以下。針對相對區(qū)域的溫度為上述的0℃、30℃、100℃以及200℃的各情況下,在將溫度差(t1-t2)設(shè)定為50k、100k以及200k中的任意一個時,只要將上述的式(1)中的th/κ設(shè)定為下面的表1中所示的值即可。
【表1】
也就是說,從上述式(1)以及上述的表1可以知道,吸熱部件21的厚度th和熱傳導(dǎo)率κ只要選擇滿足下面的式(2)的范圍即可。
5000/8≤th/κ≤200000/7…式(2)
另外,如上所述,在冷卻部件11由相互面接觸的吸熱部件21和凝結(jié)部件22構(gòu)成時,因為吸熱部件21和凝結(jié)部件22的面接觸而產(chǎn)生不小的熱阻。因此,只要吸熱部件21的厚度th和熱傳導(dǎo)率κ滿足上述式(2),吸熱面11a與凝結(jié)面11b之間的溫度差(t1-t2)就不低于所需值。
并且,通過將吸熱部件21的厚度th以及熱傳導(dǎo)率κ選擇為滿足上述的式(2)的范圍,從而使吸熱部件21也能作為冷卻部件11上的熱阻發(fā)揮功能。由此,由于冷卻部件11除了作為熱阻發(fā)揮作用的第2部分p2,還具有同樣作為熱阻發(fā)揮作用的吸熱部件21,所以在低溫機(jī)構(gòu)12運(yùn)行時,在吸熱面11a與凝結(jié)面11b之間容易形成穩(wěn)定的溫度差。
如上所述,根據(jù)冷卻裝置的一個實施方式,能得到以下列舉的效果。
(1)在第2部分p2上,由于吸熱面11a與凝結(jié)面11b之間的熱傳導(dǎo)被妨礙,所以在吸熱面11a與凝結(jié)面11b之間容易形成穩(wěn)定的溫度差。由此,在凝結(jié)面11b上凝結(jié)氣體的同時,在吸熱面11a則不容易凝結(jié)氣體,其結(jié)果,抑制低溫冷卻裝置10中的冷卻效率下降。
(2)由于凝結(jié)面11b與吸熱面11a之間的熱傳導(dǎo)被作為吸熱部件21與凝結(jié)部件22面接觸的部分的第2部分p2大大地妨礙,所以在凝結(jié)面11b與吸熱面11a之間容易形成穩(wěn)定的溫度差。
(3)由于吸熱部件21的形成材料是熱傳導(dǎo)率比凝結(jié)部件22的形成材料低的材料,所以凝結(jié)面11b與吸熱面11a之間的熱傳導(dǎo)不容易產(chǎn)生。因此,其結(jié)果,在凝結(jié)面11b與吸熱面11a之間容易形成溫度差。
(4)吸熱面11a的至少一部分具有黑色。在本例中,吸熱面11a的黑色部分具有0.8以上的輻射率。根據(jù)該結(jié)構(gòu),在吸熱面11a的黑色部分,與不具有黑色的部分相比,輻射的吸熱效率提高,所以整個吸熱面11a的吸熱效率提高。
(5)在凝結(jié)面11b的表面粗度比吸熱面11a的表面粗度小的構(gòu)成中,凝結(jié)面11b不容易吸熱。因此,與凝結(jié)面11b的溫度不容易上升相對應(yīng)地,在凝結(jié)面11b上容易產(chǎn)生氣體的凝結(jié)。
另外,上述的實施方式也能以如下的方式適當(dāng)?shù)刈兏嵤?/p>
·凝結(jié)面11b的表面粗度也可以是吸熱面11a的表面粗度以上。即使是這樣的構(gòu)成,只要冷卻部件11包括第1部分p1和第2部分p2,在從凝結(jié)面11b朝向吸熱面11a的方向上排列第1部分p1和第2部分p2,就能得到與上述(1)相等的效果。
·整個吸熱面11a也可以是除了黑色以外的顏色、即構(gòu)成吸熱部件21的金屬的顏色。即使是這樣的構(gòu)成,只要冷卻部件11包括第1部分p1和第2部分p2,并且在從凝結(jié)面11b朝向吸熱面11a的方向上排列第1部分p1和第2部分p2,就能得到與上述(1)相等的效果。
·吸熱部件21的形成材料和凝結(jié)部件22的形成材料也可以是同一材料。即使是這樣的構(gòu)成,只要吸熱部件21與凝結(jié)部件22面接觸,冷卻部件11也具有因面接觸而產(chǎn)生的熱阻部分、即第2部分p2,因此能得到與上述(2)相等的效果。
·吸熱部件21的形成材料也可以是熱傳導(dǎo)率比凝結(jié)部件22的形成材料高的的材料。即使是這樣的構(gòu)成,只要吸熱部件21與凝結(jié)部件22面接觸,冷卻部件11也具有因面接觸而產(chǎn)生的熱阻部分、即第2部分p2,因此能得到與上述(2)相等的效果。
·冷卻部件11也可以是參照圖5在下面進(jìn)行說明的構(gòu)成。
也就是說,如圖5所示,冷卻部件11由包括吸熱面11a的吸熱部件31和包括凝結(jié)面11b的凝結(jié)部件32構(gòu)成。吸熱面11a以及凝結(jié)面11b各自為功能面,吸熱部件31和凝結(jié)部件32中的某一個是接觸部件,另一個是被接觸部件。在本變形例中,凝結(jié)部件32是接觸部件的一個例子,吸熱部件31是被接觸部件的一個例子。
凝結(jié)部件32包括:凝結(jié)相對面32a,其是位于凝結(jié)面11b相反側(cè)的接觸相對面的一個例子;以及凸部32b,其從凝結(jié)相對面32a向吸熱部件31突出。與吸熱部件31接觸的凝結(jié)部件32的部位是凸部32b。吸熱部件31包括吸熱相對面31a,吸熱相對面31a是吸熱面11a相反側(cè)的被接觸相對面的一個例子,吸熱相對面31a包括凸部32b接觸的部位。
在冷卻部件11中,被吸熱相對面31a和凝結(jié)相對面32a夾著的、包括凸部32b的區(qū)域是第2部分p2,冷卻部件11上的第2部分p2以外的部分是第1部分p1。
根據(jù)這樣的構(gòu)成,能得到以下記載的效果。
(6)由于吸熱部件31與凝結(jié)部件32的接觸不限定為凸部32b與吸熱部件31的接觸,所以在吸熱部件31與凝結(jié)部件32之間的除了凸部32b以外的部分形成作為熱阻的間隙。因此,在冷卻部件11形成有包括這樣的間隙的第2部分p2。因此,由于吸熱部件31與凝結(jié)部件32之間的熱傳導(dǎo)被吸熱部件31與凝結(jié)部件32之間的間隙顯著地妨礙,所以在凝結(jié)面11b與吸熱面11a之間容易形成溫度差。
·在之前使用圖5說明的變形例中,吸熱部件31也可以是接觸部件,凝結(jié)部件32也可以是被接觸部件。在這樣的構(gòu)成中,吸熱部件31只要具有作為功能面的一個例子的、位于吸熱面11a相反側(cè)的面即吸熱相對面31a和從吸熱相對面31a向凝結(jié)部件32突出的凸部即可。另外,凝結(jié)部件32只要具有包括供吸熱部件31的凸部接觸的部位的凝結(jié)相對面32a即可。即使是該構(gòu)成,能得到與上述(6)相等的效果。
·在冷卻部件11上,吸熱部件21也可以位于從凝結(jié)相對面22a離開的位置。換句話來講,也可以在吸熱部件21與凝結(jié)部件22之間形成間隙。在這樣的構(gòu)成中,只要冷卻裝置具有在吸熱部件21和凝結(jié)部件22彼此分離的狀態(tài)下對吸熱部件21和凝結(jié)部件22的位置進(jìn)行固定的固定部件、例如在熱部件21和凝結(jié)部件22的排列方向上夾住吸熱部件21和凝結(jié)部件22的夾持部件、將吸熱部件21和凝結(jié)部件22包圍的框部件即可。
根據(jù)此結(jié)構(gòu),由于吸熱部件21與凝結(jié)部件22之間的熱傳導(dǎo)被位于吸熱部件21與凝結(jié)部件22之間的間隙妨礙,所以在吸熱面11a與凝結(jié)面11b之間容易形成穩(wěn)定的溫度差。另外,在該構(gòu)成中,被吸熱部件21的吸熱相對面31a和凝結(jié)部件22的凝結(jié)相對面32a夾著的區(qū)域是第2部分。
另外,在吸熱部件21與凝結(jié)部件22之間的熱通過的大部分借助熱輻射進(jìn)行的情況下,固定部件優(yōu)選為熱傳導(dǎo)率比冷卻部件11低的部件、例如樹脂制的部件。另外,固定部件也可以是金屬制,只要是這樣的構(gòu)成,吸熱部件21與凝結(jié)部件22之間的熱傳導(dǎo)也能通過固定部件來進(jìn)行。
·第3部件也可以位于吸熱部件21與凝結(jié)部件22之間,在該情況下,第3部件優(yōu)選為熱阻比吸熱部件21以及凝結(jié)部件22高的部件。另外,在這樣的構(gòu)成中,吸熱部件21與第3部件面接觸的部分以及凝結(jié)部件22與第3部件面接觸的部分是第2部分的一個例子。第3部件雖然可以是例如金屬制的部件,但是優(yōu)選為樹脂制的部件。另外,第3部件是樹脂制的部件時,將樹脂制的粘合層作為第3部件而使用,也可以通過該粘合層粘接吸熱部件21和凝結(jié)部件22。
或者是,吸熱部件21、凝結(jié)部件22以及第3部件之中,吸熱部件21和凝結(jié)部件22中的某一個也可以是熱阻比其他部件高的部件。
即使是這樣的構(gòu)成,由于冷卻部件11包括第1部分和第2部分,并且在從凝結(jié)面11b朝向吸熱面11a的方向上排列有第1部分和第2部分,所以能得到與上述(1)相等的效果。
·冷卻部件11也可以是如下的構(gòu)成:由吸熱部件21和凝結(jié)部件22構(gòu)成、且吸熱部件21與凝結(jié)部件22之間的熱阻為與吸熱部件21和凝結(jié)部件22各自的熱阻相比能忽略的程度的小。在這樣的構(gòu)成中,吸熱部件21和凝結(jié)部件22中的由熱阻高的材料形成的部件是第2部分,由熱阻低的材料形成的部件是第1部分。
·冷卻部件11也可以由一個板部件構(gòu)成。即使是這樣的構(gòu)成,一個板部件包括第1部分和熱阻比第1部分高的第2部分,并且在從凝結(jié)面11b朝向吸熱面11a的方向上排列第1部分和第2部分即可。例如,只要冷卻部件11由第1部分和第2部分構(gòu)成、且第1部分的形成材料的組成與第2部分的形成材料的組成彼此相互不同的構(gòu)成即可。并且,只要第2部分是熱阻比第1部分高的部分即可。即使是這樣的構(gòu)成,能得到與上述(1)相等的效果。
·冷卻部不限定為低溫機(jī)構(gòu)12,也可以是使用冷媒的冷卻機(jī)構(gòu)。
也就是說,如圖6所示,冷卻裝置40具備冷卻部件11和作為冷卻部的一個例子的冷卻機(jī)構(gòu)41。冷卻機(jī)構(gòu)41具備供冷媒通過的管狀的冷媒通道41a和與冷媒通道41a的2個端部連接的冷媒循環(huán)部41b,冷媒循環(huán)部41b將冷媒的溫度保持為規(guī)定的溫度,并且使冷媒在冷媒通道41a的一端與另一端之間循環(huán)。
如圖7所示,在從與凝結(jié)面11b相對的位置觀察時,冷媒通道41a具有多個折彎點(diǎn),并具有在各折彎點(diǎn)上折彎的折線形狀。冷媒通道41a固定于凝結(jié)面11b上。
即使是這樣的構(gòu)成,只要冷卻部件11包括第1部分p1和第2部分p2,并且在從凝結(jié)面11b朝向吸熱面11a的方向上排列有第1部分p1和第2部分p2,能得到與上述(1)相等的效果。
附圖標(biāo)記說明
10…低溫冷卻裝置、11…冷卻部件、11a…吸熱面、11b…凝結(jié)面、12…低溫機(jī)構(gòu)、12a…冷凍機(jī)、12b…低溫面板組件、21、31…吸熱部件、21a、31a…吸熱相對面、22、32…凝結(jié)部件、22a、32a…凝結(jié)相對面、32b…凸部、40…冷卻裝置、41…冷卻機(jī)構(gòu)、41a…冷媒通道、41b…冷媒循環(huán)部、p1…第1部分、p2…第2部分。