JP7439559B2 - 沸騰冷却器 - Google Patents

Description

本発明は、沸騰冷却器に関する。

冷媒の沸騰に伴う潜熱による熱輸送を利用して発熱体を冷却する沸騰冷却器が知られている。

例えば、特許文献１に記載の冷却器は、受熱部と、放熱部と、これらを連結する第１連結部および第２連結部と、を有する。ここで、受熱部は、冷媒を貯蔵し、冷却対象物からの熱を受け、当該熱により冷媒を気化させる。第１連結部は、受熱部で気化した冷媒を放熱部に輸送する。放熱部は、冷媒から放熱することで冷媒を凝縮液化させる。第２連結部は、放熱部で凝縮液化した冷媒を受熱部に輸送する。

国際公開第２０１５／１４６１１０号

特許文献１に記載の冷却器は、前述のように、冷媒の液相と気相との間の密度差を利用するサーモンサイフォン方式により受熱部と放熱部との間で冷媒を循環または移動させる。このため、特許文献１に記載の冷却器では、小型化を図ろうとすると、冷媒の循環流路における抵抗が増大したり、受熱部と放熱部との間における位置ヘッドが減少したりするとともに、気化した冷媒が第２連結部へ混入しやすくなることにより、冷媒の循環または移動を円滑に行うことができない。この結果、冷却能力が低下してしまうという課題がある。

以上の課題を解決するために、本発明の一態様に係る沸騰冷却器は、冷媒を収容する第１収容室および第２収容室を有し、発熱体からの熱を受ける受熱部と、前記受熱部からの熱を放熱する放熱部と、前記第１収容室と前記第２収容室とを連通させる管路を有し、前記冷媒の自励振動を用いて前記受熱部から前記放熱部に熱を輸送する伝熱部と、を有する。

実施形態に係る沸騰冷却器の概略構成を示す斜視図である。 実施形態に係る沸騰冷却器の平面図である。 図２中のＡ－Ａ線断面図である。 図３中のＢ－Ｂ線断面図である。 変形例における受熱部の平面図である。

以下、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態を説明する。なお、図面において各部の寸法または縮尺は実際と適宜に異なり、理解を容易にするために模式的に示している部分もある。また、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られない。

１．沸騰冷却器の概略
図１は、実施形態に係る沸騰冷却器１の概略構成を示す斜視図である。沸騰冷却器１は、例えば、鉄道車両、自動車または家庭用電気機械等に搭載されるインバーターまたは整流器等のパワーエレクトロニクス製品における冷却に用いられる。パワーエレクトロニクス製品は、例えば、ダイオードまたはＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor）等のパワー半導体素子を有する。当該パワー半導体素子は、沸騰冷却器１における冷却の対象物である発熱体の一例である。

なお、以下では、説明の便宜上、互いに直交する「Ｘ軸」、「Ｙ軸」および「Ｚ軸」を適宜に用いて説明する。また、Ｘ軸に沿う一方向を「Ｘ１方向」といい、Ｘ１方向とは反対の方向を「Ｘ２方向」という。同様に、Ｙ軸に沿う一方向を「Ｙ１方向」といい、Ｙ１方向とは反対の方向を「Ｙ２方向」という。Ｚ軸に沿う一方向を「Ｚ１方向」といい、Ｚ１方向とは反対の方向を「Ｚ２方向」という。ここで、Ｚ軸は、後述の受熱部１０の第１面Ｆ１または第２面Ｆ２の法線に平行な軸である。また、Ｚ１方向またはＺ２方向でみることを「平面視」という。

沸騰冷却器１は、冷媒ＲＥの沸騰に伴う潜熱による熱輸送を利用して、図示しない発熱体を冷却する冷却器である。特に、沸騰冷却器１は、冷媒ＲＥの気相と液相との間の相変化に伴う圧力差に起因する振動流により冷媒ＲＥを流路Ｓ内で移動させる自励振動型の冷却器である。すなわち、沸騰冷却器１は、冷媒ＲＥの相変化による潜熱輸送だけでなく、冷媒ＲＥの液体の移動に伴う温度変化による顕熱輸送により冷却を行う。本実施形態では、流路Ｓが閉ループ状をなしており、当該圧力差により当該振動流に加えて冷媒ＲＥを流路Ｓ内で循環させる循環流が生じる。

沸騰冷却器１は、図１に示すように、受熱部１０と放熱部２０と伝熱部３０とを有する。まず、沸騰冷却器１の各部を簡単に説明すると、受熱部１０は、図示しない発熱体からの熱を受ける構造体である。受熱部１０には、冷媒ＲＥを収容する空間として複数の収容室Ｓ１が設けられる。放熱部２０は、受熱部１０からの熱を放熱する構造体である。図１に示す例では、放熱部２０は、複数の放熱フィン２１を有する。伝熱部３０は、受熱部１０から放熱部２０へ熱を伝達する構造体である。伝熱部３０には、複数の収容室Ｓ１とともに閉ループ状の流路Ｓを形成する空間として複数の管路Ｓ２が形成される。図１に示す例では、伝熱部３０は、管路Ｓ２を形成する複数の管体３１を有する。

図１に示す例では、受熱部１０が有する収容室Ｓ１の数が８個である。同様に、伝熱部３０が有する管体３１の数が８個である。以下では、受熱部１０が有する８個の収容室Ｓ１を収容室Ｓ１＿１～Ｓ１＿８という場合がある。同様に、伝熱部３０が有する８個の管体３１を管体３１＿１～３１＿８という場合がある。また、管体３１が形成する管路Ｓ２についても、管体３１＿１～３１＿８に対応して、管路Ｓ２＿１～Ｓ２＿８という場合がある。以下、沸騰冷却器１の各部を順次説明する。

２．沸騰冷却器１の各部の詳細
図２は、実施形態に係る沸騰冷却器１の平面図である。図３は、図２中のＡ－Ａ線断面図である。図４は、図３中のＢ－Ｂ線断面図である。図２では、収容室Ｓ１＿１～Ｓ１＿８および管路Ｓ２＿１～Ｓ２＿８で構成される閉ループ状の流路Ｓが二点鎖線で示される。流路Ｓは、冷媒ＲＥを循環可能な経路である。

受熱部１０は、冷媒ＲＥを収容する複数の収容室Ｓ１を有し、図示しない発熱体からの熱を受ける部材である。受熱部１０は、熱伝導性に優れる材料で構成される。受熱部１０の具体的な構成材料としては、例えば、銅、アルミニウムまたはこれらのいずれかの合金等の金属材料が挙げられる。

冷媒ＲＥとしては、特に限定されないが、例えば、水等の水系冷媒、メタノール等のアルコール系冷媒、アセトン等のケトン系冷媒、エチレングリコール等のグリコール系冷媒、フロリナート等のフッ化炭素系冷媒、ＨＦＣ１３４ａ等のフロン系冷媒、およびブタン等の炭化水素系冷媒等が挙げられる。なお、冷媒ＲＥには、必要に応じて、フッ素系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤または炭化水素系界面活性剤等の界面活性剤等が添加されてもよい。また、冷媒ＲＥは、前述の冷媒の２種以上を組み合わせてもよい。

図３に示すように、受熱部１０の外形は、第１面Ｆ１と第１面Ｆ１とは反対側の第２面Ｆ２とを有する略板状をなす。なお、図１および図２に示す受熱部１０には、冷却の対象物に対してネジ止めにより固定するための複数の孔ＨＭが設けられる。当該複数の孔ＨＭは、図１に示す形態に限定されず任意であり、必要に応じて設ければよく省略してもよい。

第１面Ｆ１は、図示しない発熱体に熱的に接続される面である。第２面Ｆ２は、伝熱部３０が接続される面である。なお、「熱的に接続」とは、次の条件ａ、ｂまたはｃのいずれかを満たすことをいう。条件ａ：２つの部材が物理的に直接に接する。条件ｂ：２つの部材が５０μｍ以下の間隙を介して配置される。条件ｃ：２つの部材が１０Ｗ・ｍ^－１・Ｋ^－１以上の熱伝導率の他の部材を介して物理的に接続される。なお、各条件における２つの部材間には、伝熱グリース、接着剤等が存在してもよい。この場合、接着剤は、熱伝導性を高める観点から、熱伝導性のフィラー等を含むことが好ましい。

図３に示す例では、第１面Ｆ１および第２面Ｆ２のそれぞれは、Ｚ軸に直交する平面である。なお、第１面Ｆ１および第２面Ｆ２のそれぞれの形状は、図３に示す形状に限定されず、冷却対象の形状等に応じて決められ、例えば、湾曲した部分を有してもよい。

図３に示すように、受熱部１０は、底板１１と天板１２と側壁１３と隔壁１４とを有する。底板１１および天板１２のそれぞれは、Ｚ軸に直交する方向に拡がる平板である。ただし、天板１２には、収容室Ｓ１ごとに、２つの管体３１のそれぞれの一端を接続するための２つの貫通孔１５が設けられる。底板１１および天板１２は、互いに平行に配置される。側壁１３は、底板１１および天板１２の外周同士を全周にわたって連結する。隔壁１４は、底板１１、天板１２および側壁１３で囲まれる空間を仕切って、複数の収容室Ｓ１を形成する。ここで、底板１１におけるＺ２方向の面が第１面Ｆ１である。天板１２のＺ１方向の面が第２面Ｆ２である。

なお、底板１１、天板１２、側壁１３および隔壁１４のそれぞれが別部材で構成されてもよいし、底板１１、天板１２、側壁１３および隔壁１４のうちの２以上が一体で構成されてもよい。また、底板１１、天板１２、側壁１３および隔壁１４の構成材料は、互いに同じであっても異なってもよい。

本実施形態では、各収容室Ｓ１は、図４に示すように、平面視で長方形をなす。また、複数の収容室Ｓ１の平面視形状は、互いに同じ形状である。ただし、収容室Ｓ１＿１～Ｓ１＿８のうち、収容室Ｓ１＿７およびＳ１＿８の平面視での向きが収容室Ｓ１＿１～Ｓ１＿６とは異なる。

具体的に説明すると、図４に示すように、収容室Ｓ１＿１～Ｓ１＿６のそれぞれは、Ｘ軸に沿って延びる長手形状をなす。これに対し、収容室Ｓ１＿７およびＳ１＿８のそれぞれは、Ｙ軸に沿って延びる長手形状をなす。ここで、収容室Ｓ１＿２～Ｓ１＿５は、この順でＹ２方向に並ぶ。収容室Ｓ１＿１は、収容室Ｓ１＿２に対してＸ１方向に並ぶ。収容室Ｓ１＿６は、収容室Ｓ１＿５に対してＸ１方向に並ぶ。収容室Ｓ１＿７は、収容室Ｓ１＿３およびＳ１＿４に対してＸ１方向に並ぶ。収容室Ｓ１＿８は、収容室Ｓ１＿７に対してＸ１方向に並ぶ。

図４に示す例では、受熱部１０に設けられる複数の収容室Ｓ１の形状および容積は、互いに等しい。したがって、当該複数の収容室Ｓ１に収容される冷媒ＲＥの量が互いに等しい場合、当該複数の収容室Ｓ１の熱容量が互いに等しい。このため、受熱部１０が受ける熱のＸＹ平面内での温度分布が不均一である場合、その温度分布の影響により、収容室Ｓ１間の圧力差が生じやすい。この結果、沸騰冷却器１における冷媒ＲＥの循環流が生じやすいという利点がある。

また、受熱部１０が受ける熱のＸＹ平面内での温度分布が均一であっても、複数の収容室Ｓ１のうち、受熱部１０の中心からの距離の異なる２つの収容室Ｓ１は、温度差が生じやすい傾向を示す。具体的には、当該２つの収容室Ｓ１のうち、受熱部１０の中心からの距離の遠い方の収容室Ｓ１は、受熱部１０の中心からの距離の近い方の収容室Ｓ１に比べて温度低下しやすい。言い換えると、当該２つの収容室Ｓ１のうち、受熱部１０の中心からの距離の近い方の収容室Ｓ１は、受熱部１０の中心からの距離の遠い方の収容室Ｓ１に比べて昇温しやすい。このため、当該温度差により当該２つの収容室Ｓ１間の圧力差を生じさせることもできる。

なお、前述の配置の収容室Ｓ１＿１～Ｓ１＿８のうち、受熱部１０の中心に最も近い収容室Ｓ１は、収容室Ｓ１＿７である。また、収容室Ｓ１＿１～Ｓ１＿８のうち、受熱部１０の中心に最も遠い収容室Ｓ１は、収容室Ｓ１＿１、Ｓ１＿２、Ｓ１＿５およびＳ１＿６である。

図３に示す放熱部２０は、外部の流体との熱交換により伝熱部３０内の冷媒ＲＥを凝縮液化することにより受熱部１０からの熱を外部へ放熱する構造体である。当該外部の流体は、特に限定されず、液体でも気体でもよいが、典型的には、例えば、空気である。

本実施形態の放熱部２０は、複数の放熱フィン２１を有する。各放熱フィン２１は、熱伝導性に優れる材料で構成される。放熱フィン２１の具体的な構成材料としては、例えば、銅、アルミニウムまたはこれらのいずれかの合金等の金属材料が挙げられる。

図３に示す例では、各放熱フィン２１は、平板状をなす。また、複数の放熱フィン２１は、互いに厚さ方向に間隔を隔てて配置される。本実施形態の各放熱フィン２１は、平面視で受熱部１０の全範囲にわたり重なるように配置される。ここで、各放熱フィン２１には、各管体３１を挿入するための孔が設けられる。また、放熱フィン２１は、管体３１に対して熱的に接続されるように管体３１に接着剤、ネジ止めまたは溶接等により固定される。

なお、放熱フィン２１の形状および数等は、図３に示す例に限定されず、任意である。また、各放熱フィン２１は、後述の管体３１ごとまたは収容室Ｓ１ごとに個別に設けられてもよい。この場合、管体３１ごとまたは収容室Ｓ１ごとの複数の放熱フィン２１の構成は、互いに同一でも異なってもよい。さらに、放熱フィン２１は、必要に応じて設ければよく、省略してもよい。この場合、伝熱部３０の一部が放熱部２０を兼ねる。

伝熱部３０は、複数の管路Ｓ２を有し、受熱部１０から放熱部２０へ熱を伝達する構造体である。本実施形態の伝熱部３０は、管路Ｓ２を形成する管体３１を複数有する。各管体３１は、熱伝導性に優れる材料で構成される。管体３１の具体的な構成材料としては、例えば、銅、アルミニウムまたはこれらのいずれかの合金等の金属材料が挙げられる。なお、複数の管体３１のうちの２以上の管体３１の形状または構成材料等は、互いに同じでも異なってもよい。

本実施形態では、各管体３１は、図３に示すように、略コの字状をなす。管体３１の一端は、前述の収容室Ｓ１に開口する貫通孔１５に挿入される。一方、管体３１の他端は、管体３１の一端とは異なる収容室Ｓ１に開口する貫通孔１５に挿入される。

図３に示すように、各管体３１は、第１部分３１ａと第２部分３１ｂと第３部分３１ｃとを有する。第１部分３１ａおよび第２部分３１ｂは、Ｚ軸に沿って互いに平行に延びる。第１部分３１ａの一端は、受熱部１０が有する複数の収容室Ｓ１のうちの１つの収容室Ｓ１に接続される。第２部分３１ｂの一端は、受熱部１０が有する複数の収容室Ｓ１のうち当該１つの収容室Ｓ１とは異なる他の１つの収容室Ｓ１に接続される。本実施形態では、互いに隣り合う２つの収容室Ｓ１のうち、一方の収容室Ｓ１には、第１部分３１ａの一端が接続され、他方の収容室Ｓ１には、第２部分３１ｂの一端が接続される。第３部分３１ｃは、第１部分３１ａおよび第２部分３１ｂの他端同士を接続する。

複数の管体３１の形状は、互いに同じ形状である。ただし、図２に示すように、管体３１＿１～３１＿８の設置位置が互いに異なるとともに、管体３１＿１～３１＿８のうち管体３１＿１、３１＿３、３１＿４および３１＿６のそれぞれの平面視での向きが管体３１＿２、３１＿５、３１＿７および３１＿８のそれぞれとは異なる。

具体的に説明すると、管体３１＿１、３１＿３、３１＿４および３１＿６のそれぞれは、平面視でＸ軸に沿って延びる。これに対し、管体３１＿２、３１＿５、３１＿７および３１＿８のそれぞれは、平面視でＹ軸に沿って延びる。

各管体３１の管路Ｓ２は、互いに異なる組み合わせの２つの収容室Ｓ１を連通させる。具体的には、図４に示すように、管路Ｓ２＿１は、収容室Ｓ１＿１と収容室Ｓ１＿２とを連通させる。管路Ｓ２＿２は、収容室Ｓ１＿２と収容室Ｓ１＿３とを連通させる。管路Ｓ２＿３は、収容室Ｓ１＿３と収容室Ｓ１＿７とを連通させる。管路Ｓ２＿４は、収容室Ｓ１＿７と収容室Ｓ１＿４とを連通させる。管路Ｓ２＿５は、収容室Ｓ１＿４と収容室Ｓ１＿５とを連通させる。管路Ｓ２＿６は、収容室Ｓ１＿５と収容室Ｓ１＿６とを連通させる。管路Ｓ２＿７は、収容室Ｓ１＿６と収容室Ｓ１＿８とを連通させる。管路Ｓ２＿８は、収容室Ｓ１＿８と収容室Ｓ１＿１とを連通させる。

以上のように、複数の収容室Ｓ１と複数の管路Ｓ２とで閉ループ状の流路Ｓが形成される。流路Ｓでは、冷媒ＲＥが受熱部１０と放熱部２０とを交互に流通可能である。ここで、管路Ｓ２では、収容室Ｓ１から供給された冷媒ＲＥの気体が放熱部２０により凝縮液化される。図示しないが、管路Ｓ２で液化した冷媒ＲＥは、液柱を形成する。すなわち、管路Ｓ２では、冷媒ＲＥの液体で構成される液柱と、冷媒ＲＥの気体で構成される気柱とが形成される。このように、管路Ｓ２に冷媒ＲＥの液柱および気柱が形成されることにより、収容室Ｓ１における冷媒ＲＥの気化に伴う収容室Ｓ１の圧力上昇に起因する流路Ｓ内の圧力差を駆動力として、冷媒ＲＥの自励振動を生じさせることができる。

ここで、管路Ｓ２の幅Ｗ（管体３１の内径）は、冷媒ＲＥの液柱および気柱を効率的に形成させるように、冷媒ＲＥのラプラス長さ程度であることが好ましく、具体的には、冷媒ＲＥのラプラス長さに対して、０．５倍～２倍であることが好ましく、０．８倍～１．２倍であることがより好ましい。幅Ｗがこのような範囲内であると、管体３１の製造精度や管体３１の内周面における表面粗さにバラツキがあっても、冷媒ＲＥの液柱および気柱を効率的に形成させることが可能な管路Ｓ２を有する管体３１を歩留まりよく製造することができる。このラプラス長さは、以下の式（１）により求められる。
Ｄ＝［σ／（ｇ・（ρＬ－ρｖ））］＾０．５ （１）
なお、この式（１）中、Ｄは、ラプラス長さである。σは、冷媒ＲＥの表面張力である。ｇは、重力加速度である。ρＬは、冷媒ＲＥが液体である状態の密度である。ρｖは、冷媒ＲＥが気体である場合の密度である。

以上の沸騰冷却器１は、前述のように、図示しない発熱体からの熱を受ける受熱部１０と、受熱部１０からの熱を放熱する放熱部２０と、冷媒ＲＥの自励振動を用いて受熱部１０から放熱部２０に熱を輸送する伝熱部３０とを有する。ここで、受熱部１０は、第１収容室の一例である収容室Ｓ１＿１と、第２収容室の一例である収容室Ｓ１＿２と、を有する。収容室Ｓ１＿１およびＳ１＿２のそれぞれは、冷媒ＲＥを収容する。また、伝熱部３０は、収容室Ｓ１＿１と収容室Ｓ１＿２とを連通させる管路Ｓ２＿１を有する。

以上の沸騰冷却器１では、伝熱部３０が冷媒ＲＥの自励振動を用いて受熱部１０から放熱部２０に熱を輸送するので、沸騰冷却器１の小型化を図っても、冷媒ＲＥの循環または移動を円滑に行うことができる。このため、特許文献１に記載のようなサーモンサイフォン方式を採用する構成に比べて、小型化しても、優れた冷却能力が得られる。また、自励振動型の沸騰冷却器１は、重力方向に関係なく、冷媒ＲＥの循環または移動を行うことができる。このため、沸騰冷却器１が設置姿勢の変化を伴う自動車等に設置される場合においても、優れた冷却性能が得られる。

そのうえ、収容室Ｓ１＿１および収容室Ｓ１＿２が互いに別室であるので、収容室Ｓ１＿１と収容室Ｓ１＿２との間の温度差および圧力差を生じさせやすい。このため、管路Ｓ２＿１における冷媒ＲＥの自励振動による移動を容易に生じさせることができる。この結果、沸騰冷却器１の冷却能力の安定化を図ることができる。

ここで、管路Ｓ２＿１の幅Ｗ（内径）は、冷媒ＲＥのラプラス長さの０．８倍～１．２倍であることが好ましい。この場合、管路Ｓ２＿１に冷媒ＲＥの気柱および液柱を形成することができる。この結果、管路Ｓ２＿１における冷媒ＲＥの移動または循環を効率的に行うことができる。

本実施形態の受熱部１０は、複数の収容室Ｓ１＿１～Ｓ１＿８を有する。伝熱部３０は、複数の収容室Ｓ１＿１～Ｓ１＿８とともに閉ループ状の流路Ｓを形成する複数の管路Ｓ２＿１～Ｓ２＿８を有する。閉ループ状の流路Ｓでは、冷媒ＲＥの自励振動による循環流を生じさせることができる。また、流路Ｓで冷媒ＲＥを循環させることで、各収容室Ｓ１に必要な量の冷媒ＲＥを常に存在させることができる。このため、長期にわたり安定した冷却性能が得られる。

なお、受熱部１０が有する複数の収容室Ｓ１＿１～Ｓ１＿８のうち、任意の１つの収容室Ｓ１を第１収容室として捉えてもよい。この場合、当該任意の１つの収容室Ｓ１に管路Ｓ２を介して接続される収容室Ｓ１が第２収容室である。すなわち、複数の収容室Ｓ１＿１～Ｓ１＿８のうち、１つの収容室Ｓ１が第１収容室であり、他の１つの収容室Ｓ１が第２収容室である。また、複数の管路Ｓ２＿１～Ｓ２＿８のうちの１つが、第１収容室と第２収容室とを連通させる管路である。

本実施形態の伝熱部３０は、複数の管体３１＿１～３１＿８を有しており、複数の管路Ｓ２＿１～Ｓ２＿８は、複数の管体３１＿１～３１＿８により形成される。このため、板状またはブロック状等の部材に複数の管路Ｓ２＿１～Ｓ２＿８を形成する場合に比べて、伝熱部３０の熱容量を小さくすることが容易である。この結果、伝熱部３０の伝熱効率を高めやすい。また、既存の管体を折り曲げ加工等することにより、複数の管体３１＿１～３１＿８のそれぞれを製造することができる。このため、沸騰冷却器１の低コスト化を図ることもできる。

本実施形態では、複数の管体３１＿１～３１＿８の形状は、互いに同じ形状である。このため、複数の管体３１＿１～３１＿８の形状が互いに異なる場合に比べて、管体３１＿１～３１＿８の製造が簡単かつ低コストで済むという利点がある。また、複数の管体３１＿１～３１＿８の形状が互いに同じ形状であると、複数の管体３１＿１～３１＿８の形状が互いに異なる場合に比べて、受熱部１０または放熱部２０に対する管体３１＿１～３１＿８の取り付けも簡単である。

また、複数の管体３１＿１～３１＿８のそれぞれは、第１部分３１ａと第２部分３１ｂと第３部分３１ｃとを有する。第１部分３１ａおよび第２部分３１ｂは、受熱部１０から放熱部２０に向けて互いに平行に延びる。第３部分３１ｃは、受熱部１０から離れた位置で第１部分３１ａと第２部分３１ｂとを接続する。複数の管体３１＿１～３１＿８のそれぞれをこのような第１部分３１ａと第２部分３１ｂと第３部分３１ｃとを有する形状とすることにより、既存の管体を曲げ加工することで、簡単かつ安価に伝熱部３０を製造することができる。

本実施形態では、収容室Ｓ１＿１の容積と収容室Ｓ１＿２の容積とが互いに等しい。このため、受熱部１０における温度分布が不均一である場合、その温度分布の影響を受けて収容室Ｓ１＿１と収容室Ｓ１＿２との温度差を生じさせやすいという利点がある。

また、放熱部２０は、複数の放熱フィン２１を有する。このため、管路Ｓ２における冷媒ＲＥの気体を効率的に凝縮液化させることができる。

３．変形例
以上に例示した各形態は多様に変形され得る。前述の各形態に適用され得る具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

前述の形態では、受熱部１０が有する複数の収容室Ｓ１の形状および容積が互いに等しい構成が例示されるが、この例示に限定されない。受熱部１０が有する複数の収容室Ｓ１のうち、２以上の収容室Ｓ１の形状および容積の少なくとも一方が互いに異なってもよい。

図５は、変形例における受熱部１０Ａの平面図である。受熱部１０Ａは、収容室Ｓ１＿７およびＳ１＿８の平面視での面積が互いに異なる以外は、前述の受熱部１０と同様である。図５に示す例では、Ｘ軸に沿う収容室Ｓ１＿７の長さがＸ軸に沿う収容室Ｓ１＿８の長さよりも短い。したがって、収容室Ｓ１＿７の容積は、収容室Ｓ１＿８の容積よりも小さい。また、収容室Ｓ１＿７の容積は、収容室Ｓ１＿１～Ｓ１＿６のそれぞれの容積よりも小さい。このため、収容室Ｓ１＿７は、収容室Ｓ１＿１～Ｓ１＿６に比べて温度上昇しやすい。

以上の受熱部１０Ａでは、第１収容室の一例である収容室Ｓ１＿３またはＳ１＿４の容積と、第２収容室の一例である収容室Ｓ１＿７の容積とが互いに異なる。このため、受熱部１０Ａにおける温度分布が均一である場合であっても、収容室Ｓ１＿３またはＳ１＿４と収容室Ｓ１＿７との熱容量差に起因してこれらの収容室の温度差を生じさせやすいという利点がある。

また、前述の形態では、受熱部１０が有する収容室Ｓ１の数が８個である構成が例示されるが、当該数は、８個に限定されず、２個以上７個以下または９個以上でもよい。

また、前述の形態では、収容室Ｓ１の平面視形状が長方形である構成が例示されるが、この例示に限定されない。例えば、収容室Ｓ１の平面視形状は、三角形、五角形または六角形等の他の多角形でもよいし、円形または楕円形等でもよい。

また、前述の形態では、受熱部１０が有する複数の収容室Ｓ１の厚さ（Ｚ軸に沿う長さ）が互いに等しい構成が例示されるが、この例示に限定されず、受熱部１０が有する複数の収容室Ｓ１の厚さが互いに異なってもよい。

また、前述の形態では、伝熱部３０が有する複数の管路Ｓ２または複数の管体３１の形状が互いに同じである構成が例示されるが、この例示に限定されない。伝熱部３０が有する複数の管路Ｓ２または複数の管体３１のうちの２以上の形状は、互いに異なってもよい。また、伝熱部３０が有する複数の管路Ｓ２または複数の管体３１のうちの２以上の長さまたは幅が互いに異なってもよい。

また、前述の形態では、各管路Ｓ２が互いに隣り合う２つの収容室Ｓ１に接続される構成が例示されるが、この例示に限定されない。伝熱部３０が有する複数の管路Ｓ２のうち１以上の管路Ｓ２は、互いに隣り合わない２つの収容室Ｓ１に接続されてもよい。

前述の形態では、管路Ｓ２が管体３１に設けられる構成が例示されるが、この例示に限定されない。例えば、管路Ｓ２が板状またはブロック状の部材の設けられてもよい。

１…沸騰冷却器、１０…受熱部、１０Ａ…受熱部、２０…放熱部、２１…放熱フィン、３０…伝熱部、３１…管体、３１＿１…管体、３１＿２…管体、３１＿３…管体、３１＿４…管体、３１＿５…管体、３１＿７…管体、３１ａ…第１部分、３１ｂ…第２部分、３１ｃ…第３部分、ＲＥ…冷媒、Ｓ…流路、Ｓ１…収容室、Ｓ１＿１…収容室、Ｓ１＿２…収容室、Ｓ１＿３…収容室、Ｓ１＿４…収容室、Ｓ１＿５…収容室、Ｓ１＿６…収容室、Ｓ１＿７…収容室、Ｓ１＿８…収容室、Ｓ２…管路、Ｓ２＿１…管路、Ｓ２＿２…管路、Ｓ２＿３…管路、Ｓ２＿４…管路、Ｓ２＿５…管路、Ｓ２＿６…管路、Ｓ２＿７…管路、Ｓ２＿８…管路。

Claims (7)

1. 冷媒を収容する第１収容室および第２収容室を有し、発熱体からの熱を受ける受熱部と、
   前記受熱部からの熱を放熱する放熱部と、
   前記第１収容室と前記第２収容室とを連通させる管路を有し、前記冷媒の自励振動を用いて前記受熱部から前記放熱部に熱を輸送する伝熱部と、を有し、
   前記受熱部は、複数の収容室を有し、
   前記伝熱部は、前記複数の収容室とともに閉ループ状の流路を形成する複数の管路を形成する複数の管体を有し、
   前記複数の収容室のうち、１つの収容室が前記第１収容室であり、他の１つの収容室が前記第２収容室であり、
   前記複数の管路のうちの１つが前記管路である、
   沸騰冷却器。
2. 前記複数の管体の形状は、互いに同じ形状である、
   請求項１に記載の沸騰冷却器。
3. 前記複数の管体のそれぞれは、
   前記受熱部から前記放熱部に向けて互いに平行に延びる第１部分および第２部分と、
   前記受熱部から離れた位置で前記第１部分と前記第２部分とを接続する第３部分と、を有する、
   請求項２に記載の沸騰冷却器。
4. 冷媒を収容する第１収容室および第２収容室を有し、発熱体からの熱を受ける受熱部と、
   前記受熱部からの熱を放熱する放熱部と、
   前記第１収容室と前記第２収容室とを連通させる管路を有し、前記冷媒の自励振動を用いて前記受熱部から前記放熱部に熱を輸送する伝熱部と、を有し、
   前記放熱部は、複数の放熱フィンを有する、
   沸騰冷却器。
5. 前記管路の内径は、前記冷媒のラプラス長さの０．８倍～１．２倍である、
   請求項１から４のいずれか１項に記載の沸騰冷却器。
6. 前記第１収容室の容積と前記第２収容室の容積とが互いに等しい、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の沸騰冷却器。
7. 前記第１収容室の容積と前記第２収容室の容積とが互いに異なる、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の沸騰冷却器。

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