本申请实施例涉及高效换热领域，提供了一种利用气泡微细化沸腾的超声强化传热池式冷却装置；所述装置采用池式热沉设计，将冷却液的流动回路和冷却工质发生气泡微细化沸腾的通道分离，再利用错位倒角通孔下沉加热面，并结合超声波换能器，引入超声空化作用和超声声流作用；在提高气泡微细化沸腾冷却装置的可靠性的基础上，稳定加热面附近冷却工质的过冷度，维持气泡微细化沸腾的稳定发生，以解决常规散热方式无法解决的超高热负荷发热设备的冷却需求。