JP2000156447A - 沸騰冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 上下反転して設置しても性能を維持できる沸
騰冷却装置１を提供すること。 【解決手段】 液冷媒を貯留する冷媒槽３は、板状に設
けられて、略直立した状態で使用され、その直立する一
方の表面に発熱体２が取り付けられる。放熱器は、冷媒
槽３の上部側（冷媒槽３内の冷媒液面より上方）に配置
される上側放熱部４、下部側（冷媒槽３内の冷媒液面よ
り下方）に配置される下側放熱部５、及び両放熱部４、
５を連結する連結管１１を備える。但し、上側放熱部４
と下側放熱部５は同一形状に設けられ、共に冷媒槽３内
で発熱体２の熱を受けて沸騰した冷媒蒸気を凝縮させる
性能を満足する仕様で設計されている。この構成によ
り、沸騰冷却装置１を上下反転した場合でも、冷媒槽３
の上部に下側放熱部５が配置されるので、沸騰冷却装置
１を上下反転して使用しても必要な放熱性能を確保する
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒の沸騰及び凝
縮作用によって発熱体を冷却する沸騰冷却装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、特開平９−２０５１６
７号公報に記載された沸騰冷却装置が公知である。この
沸騰冷却装置は、発熱体の熱を受ける受熱部で冷媒が沸
騰して放熱部へ移動し、その放熱部で外部流体との熱交
換により放熱して凝縮する。従って、受熱部は内部の冷
媒液面より下方に設けられ、放熱部は冷媒液面より上方
に設置され、放熱部で液化した凝縮液は重力によって放
熱部から受熱部へ還流する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、受熱部で沸
騰した冷媒を放熱部で凝縮させる沸騰冷却装置では、上
記のように受熱部と放熱部との高さ方向における配置に
制約があり、取付け姿勢が自由にならないという問題が
あった。一方では、コンピュータの設計をする上で、Ｃ
ＰＵを複数備えたコンピュータ等では、同じ基板を複数
配置してシステムを構成する場合があり、その配置の上
で沸騰冷却装置を上下反転して取り付けても、性能を維
持したいという要求がある。本発明は、上記事情に基づ
いて成されたもので、その目的は、上下反転して設置し
ても性能を維持できる沸騰冷却装置を提供することにあ
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】（請求項１の手段）放熱
器は、冷媒槽内の冷媒液面より上部側と下部側とにそれ
ぞれ沸騰空間に連通する放熱部を有している。この構成
によれば、常に冷媒槽内の冷媒液面より上部側に放熱部
を配置できるので、沸騰冷却装置を上下反転して使用し
ても必要な放熱性能を確保できる。

【０００５】（請求項２の手段）放熱器は、上部側の放
熱部と下部側の放熱部とを連通する連通路を具備し、上
部側の放熱部で凝縮した液冷媒が連通路を通って下部側
の放熱部へ導入され、その下部側の放熱部で更に冷却さ
れて沸騰空間へ戻るように構成されている。この構成に
よれば、上部側の放熱部で凝縮した液冷媒を下部側の放
熱部で更に冷却できるので、上部側の放熱部だけで必要
な放熱性能を確保する必要がない。言い換えると、上部
側の放熱部だけで必要な放熱性能を確保する必要がある
場合は、放熱部の放熱面積を十分に大きく設計する必要
があるが、本発明の構成であれば、放熱部の大きさに制
約がある場合でも必要な放熱性能を確保できる。

【０００６】（請求項３の手段）連通路が冷媒槽の内部
に設けられている。この場合、冷媒槽内に連通路を形成
できるので、連通路を別部品で設ける必要がなく、冷媒
槽の外部で上部側の放熱部と下部側の放熱部とを連通路
によって接続する場合と比較して、構造が簡単で、コス
トを低く抑えることができる。

【０００７】（請求項４の手段）放熱部は、冷媒槽の上
部側に配置される時に、内部で凝縮した液冷媒が連通路
へ流れやすいように傾斜している。これにより、上部側
の放熱部で凝縮した冷媒が安定的に連通路を通って下部
側の放熱部へ戻ることができる。

【０００８】（請求項５の手段）請求項４に記載した沸
騰冷却装置において、連通路は、上部側の放熱部の最下
端部と下部側の放熱部の最上端部とを結んで設けられて
いる。これにより、上部側の放熱部で凝縮した冷媒が放
熱部内に滞留することを防止でき、冷媒の循環を良好に
行うことができる。

【０００９】（請求項６の手段）放熱部は、連通路が接
続されるヘッダを有し、冷媒槽の上部側に配置される時
に、ヘッダ内に溜まった凝縮液が連通路へ流れやすいよ
うに、ヘッダの底面が傾斜している。これにより、ヘッ
ダに溜まった凝縮液が安定的に連通路を通って下部側の
放熱部へ戻ることができる。

【００１０】（請求項７の手段）上部側の放熱部と下部
側の放熱部は、それぞれ冷媒槽に接続される一組のヘッ
ダを有し、共に一方のヘッダを一体化することにより、
そのヘッダ内部を連通路とすることができる。この場
合、連通路を別部品で構成する必要がない。

【００１１】（請求項８の手段）放熱器は、上部側の放
熱部と下部側の放熱部とを一体に構成している。この場
合、上部側の放熱部と下部側の放熱部とを独立に構成す
るのではなく、両者を繋げて一体化することにより、冷
媒槽内の冷媒液面より上方にある部分を上部側の放熱部
として用い、冷媒液面より下方にある部分を下部側の放
熱部として用いることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。 （第１実施例）図１は沸騰冷却装置１の斜視図である。
本実施例の沸騰冷却装置１は、図１に示すように、例え
ばプリント基板に設置されたコンピュータチップ等の発
熱体２を冷却するもので、内部に液冷媒（例えば、水、
アルコール、フロロカーボン、フロン等）を貯留する冷
媒槽３と、この冷媒槽３で発熱体２の熱を受けて沸騰し
た冷媒蒸気を外部流体（例えば外気）との熱交換によっ
て液化する放熱器（上側放熱部４と下側放熱部５）とを
備える。この冷媒槽３と放熱器は、ろう付けにより一体
成型される。

【００１３】Ａ）冷媒槽３は、熱伝導性に優れる金属材
料（例えばアルミニウム）により板状に設けられ、図１
に示すように、略直立した状態で使用される。なお、発
熱体２は、冷媒槽３の直立する一方の表面（図１の裏
面）に取り付けられ、図示しない螺子等で冷媒槽３に固
定される。冷媒槽３の内部には、図２（ｂ）に示すよう
に、沸騰空間６、上側ヘッダ接続部７、８、下側ヘッダ
接続部９、１０等が設けられている。沸騰空間６は、発
熱体２の熱を受けて液冷媒が沸騰する空間を形成するも
ので、冷媒槽３の中央部全体に設けられている。

【００１４】上側ヘッダ接続部７、８と下側ヘッダ接続
部９、１０は、それぞれ下述のヘッダ４ａ、４ｂ及びヘ
ッダ５ａ、５ｂを接続する部分で、図２に示すように、
ヘッダ４ａ、４ｂ及びヘッダ５ａ、５ｂの断面形状に対
応したスペースが設けられ、且つ冷媒槽３の他方の表面
に開口している。一方の上側ヘッダ接続部７は、沸騰空
間６の上部右側に隣接して、沸騰空間６と連通して設け
られ、他方の上側ヘッダ接続部８は、沸騰空間６の上部
左側に、沸騰空間６と離れて設けられている。一方の下
側ヘッダ接続部９は、沸騰空間６の下部右側に隣接し
て、沸騰空間６と連通して設けられ、他方の下側ヘッダ
接続部１０は、沸騰空間６の下部左側に、沸騰空間６と
離れて設けられている。なお、冷媒槽３に封入される液
冷媒は、上側ヘッダ接続部７、８の下端より若干低い位
置に液面を有している。

【００１５】Ｂ）放熱器は、冷媒槽３の上部側（冷媒槽
３内の冷媒液面より上方）に配置される上側放熱部４、
下部側（冷媒槽３内の冷媒液面より下方）に配置される
下側放熱部５、及び両放熱部４、５を連結する連結管１
１を備える。但し、上側放熱部４と下側放熱部５は、同
一形状に設けられ、上側放熱部４が冷媒槽３の上部側に
配置された場合、あるいは沸騰冷却装置１を上下反転し
て下側放熱部５が冷媒槽３の上部側に配置された場合で
も、共に沸騰空間６で発熱体２の熱を受けて沸騰した冷
媒蒸気を凝縮させる性能を満足する仕様で設計されてい
る。

【００１６】上側放熱部４は、一組のヘッダ４ａ、４
ｂ、両ヘッダ４ａ、４ｂを連通する複数本の放熱チュー
ブ４ｃ、及び各放熱チューブ４ｃの間に介在される放熱
フィン４ｄから成る。一方のヘッダ４ａは、冷媒槽３の
一方の上側ヘッダ接続部７に挿入されて、冷媒槽３の内
部で沸騰空間６と連通し、冷媒槽３に対し略垂直方向に
延びて配置されている。他方のヘッダ４ｂは、冷媒槽３
の他方の上側ヘッダ接続部８に挿入され、冷媒槽３に対
し略垂直方向（一方のヘッダ４ａと平行）に延びて配置
されている。

【００１７】下側放熱部５は、一組のヘッダ５ａ、５
ｂ、両ヘッダ５ａ、５ｂを連通する複数本の放熱チュー
ブ５ｃ、及び各放熱チューブ５ｃの間に介在される放熱
フィン５ｄから成る。一方のヘッダ５ａは、冷媒槽３の
一方の下側ヘッダ接続部９に挿入されて、冷媒槽３の内
部で沸騰空間６と連通し、冷媒槽３に対し略垂直方向に
延びて配置されている。他方のヘッダ５ｂは、冷媒槽３
の他方の下側ヘッダ接続部１０に挿入され、冷媒槽３に
対し略垂直方向（一方のヘッダ５ａと平行）に延びて配
置されている。

【００１８】上側放熱部４と下側放熱部５で使用される
放熱チューブ４ｃ、５ｃは、放熱フィン４ｄ、５ｄが接
触する外壁面の幅に対して厚みが薄い偏平形状に設けら
れている。放熱フィン４ｄ、５ｄは、熱伝導性に優れる
薄い金属板（例えばアルミニウム板）を交互に折り曲げ
て波状に形成したもので、放熱チューブ４ｃ、５ｃの外
壁面に熱的に接合されている。各放熱部４、５には、図
１に示すように、ダクト１２を通じて外部流体が導入さ
れる。ダクト１２は、上側放熱部４の両ヘッダ４ａ、４
ｂと下側放熱部５の両ヘッダ５ａ、５ｂのそれぞれ外側
を通って各放熱部４、５を囲むように設置されている。
ダクト１２を通じて各放熱部４、５へ導入される外部流
体は、図１の下方から上方へ向かって流れている。

【００１９】次に、本実施例の作動を説明する。 ａ）沸騰冷却装置１を正常に設置した場合（図１に示す
状態）。 冷媒槽３内の液冷媒は、発熱体２の熱を受けて沸騰し、
図３の矢印ａで示すように、沸騰空間６から上側放熱部
４へ進入し、上側放熱部４を一方のヘッダ４ａ→放熱チ
ューブ４ｃ→他方のヘッダ４ｂへと流れる際に外部流体
により冷却されて凝縮する。上側放熱部４で凝縮した冷
媒は、連結管１１を通って下側放熱部５へ移動し、図３
の矢印ｂで示すように、下側放熱部５を他方のヘッダ５
ｂ→放熱チューブ５ｃ→一方のヘッダ５ａへと流れる際
に外部流体により更に冷却され、再び沸騰空間６へと還
流する。この下側放熱部５では、液冷媒が低速で流れる
ため、殆ど外部流体の温度まで冷却することができる。

【００２０】ｂ）沸騰冷却装置１を上下反転して設置し
た場合。 冷媒槽３内の液冷媒は、発熱体２の熱を受けて沸騰し、
沸騰空間６から下側放熱部５へ進入し、下側放熱部５を
一方のヘッダ５ａ→放熱チューブ５ｃ→他方のヘッダ５
ｂへと流れる際に外部流体により冷却されて凝縮する。
下側放熱部５で凝縮した冷媒は、連結管１１を通って上
側放熱部４へ移動し、上側放熱部４を他方のヘッダ４ｂ
→放熱チューブ４ｃ→一方のヘッダ４ａへと流れる際に
外部流体により更に冷却され、再び沸騰空間６へと還流
する。この上側放熱部４では、液冷媒が低速で流れるた
め、殆ど外部流体の温度まで冷却することができる。

【００２１】（本実施例の効果）本実施例の沸騰冷却装
置１は、冷媒槽３の上部側と下部側とにそれぞれ放熱部
４、５を配置しているので、沸騰冷却装置１を正常に設
置した場合は、冷媒槽３の上部に上側放熱部４が配置さ
れ、沸騰冷却装置１を上下反転した場合は、冷媒槽３の
上部に下側放熱部５が配置される。これにより、常に冷
媒槽３内の冷媒液面より上方に上側放熱部４または下側
放熱部５が配置されるので、沸騰冷却装置１を上下反転
して使用しても必要な放熱性能を確保することができ
る。また、上側放熱部４と下側放熱部５とを連結管１１
で連結しているので、上側放熱部４で凝縮した液冷媒を
下側放熱部５で更に冷却することができ、上側放熱部４
だけで必要な放熱性能を確保する必要がない。言い換え
ると、上側放熱部４と下側放熱部５とを連結していない
場合は、下側放熱部５が殆ど放熱性能に寄与できないた
め、上側放熱部４だけで必要な放熱性能を確保する必要
がある。その結果、本実施例の構成によれば、各放熱部
４、５の大きさ（放熱面積の大きさ）を小さく設計する
ことができ、放熱部４、５の大きさに制約がある場合で
も必要な放熱性能を確保できる。

【００２２】（第２実施例）図４は沸騰冷却装置１の正
面図である。本実施例の沸騰冷却装置１は、第１実施例
と構成は略同じであるが、上部の放熱部（正常に設置し
た場合は上側放熱部４、上下反転して設置した場合は下
側放熱部５）で凝縮した液冷媒を連結管１１へ流れやす
くするために、冷媒槽３に対して上側放熱部４及び下側
放熱部５を傾斜して取り付けた一例を示す。上側放熱部
４は、一方のヘッダ４ａより他方のヘッダ４ｂの方が若
干低い位置に設けられ、両ヘッダ４ａ、４ｂを連通する
放熱チューブ４ｃが一方のヘッダ４ａから他方のヘッダ
４ｂへ向かって斜め下方に傾斜している。下側放熱部５
は、一方のヘッダ５ａより他方のヘッダ５ｂの方が若干
高い位置に設けられ、両ヘッダ５ａ、５ｂを連通する放
熱チューブ５ｃが一方のヘッダ５ａから他方のヘッダ５
ｂへ向かって斜め上方に傾斜している。上記の構成によ
り、上側放熱部４で凝縮した液冷媒は、放熱チューブ４
ｃを他方のヘッダ４ｂへ向かって流れ、他方のヘッダ４
ｂから連結管１１へ流れやすくなる。また、沸騰冷却装
置１を上下反転した場合は、下側放熱部５の一方のヘッ
ダ５ａより他方のヘッダ５ｂの方が若干低くなるので、
凝縮した液冷媒が他方のヘッダ５ｂから連結管１１へ流
れやすくなる。

【００２３】（第３実施例）図５（ａ）は沸騰冷却装置
１の正面図、（ｂ）は冷媒槽３の内部構造を示す平面図
であり、冷媒の流れを図中に矢印で示す。本実施例は、
冷媒槽３に対して下側放熱部５の左右方向（両ヘッダ５
ａ、５ｂの位置）を反対に配置した一例を示すものであ
る。即ち、図５（ａ）に示すように、一方のヘッダ５ａ
を左側（上側放熱部４の他方のヘッダ４ｂの下方）に配
置し、他方のヘッダ５ｂを右側（上側放熱部４の一方の
ヘッダ４ａの下方）に配置している。下側放熱部５の両
ヘッダ５ａ、５ｂを左右反対に配置したことにより、連
結管１１は、上側放熱部４の他方のヘッダ４ｂと下側放
熱部５の他方のヘッダ５ｂとを斜めに連結している。ま
た、下側放熱部５のヘッダ５ａ、５ｂが接続される下側
ヘッダ接続部９、１０は、図５（ｂ）に示すように、一
方の下側ヘッダ接続部９と他方の下側ヘッダ接続部１０
とが第１実施例と左右反対側に設けられている。

【００２４】（第４実施例）図６は沸騰冷却装置１の正
面図である。本実施例の沸騰冷却装置１は、第３実施例
と構成は略同じであるが、上部の放熱部４または放熱部
５で凝縮した液冷媒を連結管１１へ流れやすくするた
め、冷媒槽３に対して上側放熱部４及び下側放熱部５を
傾斜して取り付けた一例を示す。この構成により、沸騰
冷却装置１を正常に設置した場合、及び上下反転して設
置した場合でも、上部の放熱部４または放熱部５で凝縮
した液冷媒を連結管１１へ流れやすくできる。

【００２５】（第５実施例）図７（ａ）は沸騰冷却装置
１の正面図、（ｂ）は冷媒槽３の内部構造を示す平面図
であり、冷媒の流れを図中に矢印で示す。本実施例は、
上側放熱部４の他方のヘッダ４ｂと下側放熱部５の他方
のヘッダ５ｂとを連通する連通路１３を冷媒槽３の内部
に設けた一例を示すものである。この場合、冷媒槽３の
外部では、図７（ａ）に示すように、上側放熱部４と下
側放熱部５とを連結する連結管は存在していない。連通
路１３は、図７（ｂ）に示すように、冷媒槽３の内部で
他方の上側ヘッダ接続部８と他方の下側ヘッダ接続部１
０とを連通して設けられている。これにより、他方の上
側ヘッダ接続部８に接続される上側放熱部４の他方のヘ
ッダ４ｂと他方の下側ヘッダ接続部１０に接続される下
側放熱部５の他方のヘッダ５ｂとが連通路１３を通じて
連通される。沸騰冷却装置１の機能は、連結管を使用す
る第１実施例と同等である。

【００２６】（第６実施例）図８（ａ）は沸騰冷却装置
１の正面図、（ｂ）は冷媒槽３の内部構造を示す平面図
であり、冷媒の流れを図中に矢印で示す。本実施例は、
第５実施例と同様に、上側放熱部４の他方のヘッダ４ｂ
と下側放熱部５の他方のヘッダ５ｂとを連通する連通路
１３を冷媒槽３の内部に設け、且つ連通路１３と沸騰空
間６との間に断熱層１４を設けた一例を示すものであ
る。この場合、冷媒槽３の外部では、図８（ａ）に示す
ように、上側放熱部４と下側放熱部５とを連結する連結
管は存在していない。

【００２７】断熱層１４は、図８（ｂ）に示すように、
連通路１３と沸騰空間６との間に通路状に設けられてい
る。冷媒槽３の内部に連通路１３を設けると、沸騰空間
６からの伝熱により連通路１３を流れる凝縮液が再沸騰
して連通路１３を逆流する可能性がある。そこで、連通
路１３と沸騰空間６との間に断熱層１４を設けること
で、連通路１３を流れる凝縮液が再沸騰して逆流するこ
とを防止できる。なお、断熱層１４としては、熱伝達率
の小さい物質で構成されていれば断熱効果を発揮できる
ので、通路状の空間を設けて、その内部が空気で埋めら
れていれば良い。あるいは空間内部を真空にすれば更に
断熱効果を大きくできる。

【００２８】（第７実施例）図９は沸騰冷却装置１の正
面図である。本実施例の沸騰冷却装置１は、第５実施例
または第６実施例と同様に、冷媒槽３の内部に連通路１
３を設けた構成であるが、上部の放熱部４または放熱部
５で凝縮した液冷媒を連通路１３へ流れやすくするた
め、冷媒槽３に対して上側放熱部４及び下側放熱部５を
傾斜して取り付けた一例を示す。この構成により、沸騰
冷却装置１を正常に設置した場合、及び上下反転して設
置した場合でも、上部の放熱部４または放熱部５で凝縮
した液冷媒を連通路１３へ流れやすくできる。

【００２９】（第８実施例）図１０（ａ）は沸騰冷却装
置１の正面図、（ｂ）は冷媒槽３の内部構造を示す平面
図であり、冷媒の流れを図中に矢印で示す。本実施例
は、上側放熱部４の他方のヘッダ４ｂと下側放熱部５の
他方のヘッダ５ｂを一体化した一例を示すものである。
上側放熱部４の他方のヘッダ４ｂと下側放熱部５の他方
のヘッダ５ｂは、図１０（ａ）に示すように、一体化さ
れた共通ヘッダ１５によって構成される。冷媒槽３の内
部では、図１０（ｂ）に示すように、他方の上側ヘッダ
接続部８と他方の下側ヘッダ接続部１０とが一体化され
た共通ヘッダ接続部１６によって構成され、この共通ヘ
ッダ接続部１６に上記の共通ヘッダ１５が挿入される。
本実施例では、上述の連結管１１あるいは連通路１３の
機能を共通ヘッダ１５が有していることになる。

【００３０】（第９実施例）図１１（ａ）は沸騰冷却装
置１の正面図、（ｂ）は冷媒槽３の内部構造を示す平面
図であり、冷媒の流れを図中に矢印で示す。本実施例
は、上側放熱部４と下側放熱部５とを一体化した一例を
示すものである。上側放熱部４と下側放熱部５は、図１
１（ａ）に示すように、一体化された共通放熱部１７を
略コの字状に曲げて構成される。その共通放熱部１７の
冷媒液面より上方にある部分を上側放熱部４として使用
し、冷媒液面より下方にある部分を下側放熱部５として
使用することができる。この場合、上側放熱部４及び下
側放熱部５ともに、他方のヘッダ４ｂ、５ｂが不要とな
るため、冷媒槽３の内部では、図１１（ｂ）に示すよう
に、一方の上側ヘッダ接続部７及び一方の下側ヘッダ接
続部９だけが設けられている。

【００３１】（第１０実施例）図１２は沸騰冷却装置１
の側面図である。本実施例は、図１２に示すように、上
部の放熱部４または放熱部５で凝縮した液冷媒を連結管
１１へ流れやすくするため、冷媒槽３に対して上側放熱
部４及び下側放熱部５を傾斜して取り付けた一例であ
る。上側放熱部４は、冷媒槽３に対して、冷媒槽３から
遠ざかる先端側を若干下方へ傾けて取り付けている。下
側放熱部５は、冷媒槽３に対して、冷媒槽３から遠ざか
る先端側を若干上方へ傾けて取り付けている。連結管１
１は、上側放熱部４の他方のヘッダの最下端部と下側放
熱部５の他方のヘッダの最上端部とを連結している。こ
の構成により、沸騰冷却装置１を正常に設置した場合、
及び上下反転して設置した場合でも、上部の放熱部４ま
たは放熱部５で凝縮した液冷媒を連結管１１へ流れやす
くできる。

【００３２】（第１１実施例）図１３は沸騰冷却装置１
の側面図である。本実施例は、図１３に示すように、冷
媒槽３の内部に上側放熱部４と下側放熱部５とを連通す
る連通路１３を設け、且つ上部の放熱部４または放熱部
５で凝縮した液冷媒を連通路１３へ流れやすくするた
め、冷媒槽３に対して上側放熱部４及び下側放熱部５を
傾斜して取り付けた一例を示す。上側放熱部４は、冷媒
槽３に対して、冷媒槽３から遠ざかる先端側を若干上方
へ傾けて取り付けている。下側放熱部５は、冷媒槽３に
対して、冷媒槽３から遠ざかる先端側を若干下方へ傾け
て取り付けている。連通路１３は、冷媒槽３の内部で他
方の上側ヘッダ接続部（上側放熱部４の他方のヘッダの
最下端部）と他方の下側ヘッダ接続部（下側放熱部５の
他方のヘッダの最上端部）とを連通している。この構成
により、沸騰冷却装置１を正常に設置した場合、及び上
下反転して設置した場合でも、上部の放熱部４または放
熱部５で凝縮した液冷媒を連通路１３へ流れやすくでき
る。

【００３３】（第１２実施例）図１４は沸騰冷却装置１
の側面図である。本実施例は、図１４に示すように、冷
媒槽３の内部に上側放熱部４と下側放熱部５とを連通す
る連通路１３を設け、且つ上部の放熱部４または放熱部
５で凝縮した液冷媒を連通路１３へ流れやすくするた
め、上側放熱部４の他方のヘッダ４ｂ及び下側放熱部５
の他方のヘッダ５ｂの底面を傾斜した一例を示す。上側
放熱部４は、他方のヘッダ４ｂの底面４ｅが冷媒槽３に
近づく程、低くなるように傾斜している。下側放熱部５
は、他方のヘッダ４ｂの底面５ｅが冷媒槽３に近づく
程、高くなるように傾斜している。連通路１３は、冷媒
槽３の内部で他方の上側ヘッダ接続部（上側放熱部４の
他方のヘッダ４ｂの最下端部）と他方の下側ヘッダ接続
部（下側放熱部５の他方のヘッダ５ｂの最上端部）とを
連通している。この構成により、沸騰冷却装置１を正常
に設置した場合、及び上下反転して設置した場合でも、
上部の放熱部４または放熱部５で凝縮した液冷媒を連結
管１１へ流れやすくできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】沸騰冷却装置の斜視図である（第１実施例）。

【図２】沸騰冷却装置の正面図（ａ）と冷媒槽の内部構
造を示す平面図（ｂ）である（第１実施例）。

【図３】冷媒の流れを示す沸騰冷却装置の斜視図である
（第１実施例）。

【図４】沸騰冷却装置の正面図である（第２実施例）。

【図５】沸騰冷却装置の正面図（ａ）と冷媒槽の内部構
造を示す平面図（ｂ）である（第３実施例）。

【図６】沸騰冷却装置の正面図である（第４実施例）。

【図７】沸騰冷却装置の正面図（ａ）と冷媒槽の内部構
造を示す平面図（ｂ）である（第５実施例）。

【図８】沸騰冷却装置の正面図（ａ）と冷媒槽の内部構
造を示す平面図（ｂ）である（第６実施例）。

【図９】沸騰冷却装置の正面図である（第７実施例）。

【図１０】沸騰冷却装置の正面図（ａ）と冷媒槽の内部
構造を示す平面図（ｂ）である（第８実施例）。

【図１１】沸騰冷却装置の正面図（ａ）と冷媒槽の内部
構造を示す平面図（ｂ）である（第９実施例）。

【図１２】沸騰冷却装置の側面図である（第１０実施
例）。

【図１３】沸騰冷却装置の側面図である（第１１実施
例）。

【図１４】沸騰冷却装置の側面図である（第１２実施
例）。

【符号の説明】

１ 沸騰冷却装置 ２ 発熱体 ３ 冷媒槽 ４ 上側放熱部（上部側の放熱部） ５ 下側放熱部（下部側の放熱部） ６ 沸騰空間 １１ 連結管（連通路） １３ 連通路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 公司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 Ｆターム(参考） 5F036 AA01 BA08 BB01 BC31

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】内部に液冷媒を貯留し、この液冷媒が発熱
   体の熱を受けて沸騰する沸騰空間を形成する冷媒槽と、 この冷媒槽で前記発熱体の熱を受けて沸騰した冷媒蒸気
   を外部流体との熱交換によって凝縮させる放熱器とを備
   える沸騰冷却装置であって、 前記放熱器は、前記冷媒槽内の冷媒液面より上部側と下
   部側とにそれぞれ前記沸騰空間に連通する放熱部を有し
   ていることを特徴とする沸騰冷却装置。
2. 【請求項２】前記放熱器は、前記上部側の放熱部と前記
   下部側の放熱部とを連通する連通路を具備し、前記上部
   側の放熱部で凝縮した液冷媒が前記連通路を通って前記
   下部側の放熱部へ導入され、その下部側の放熱部で更に
   冷却されて前記沸騰空間へ戻るように構成されているこ
   とを特徴とする請求項１に記載した沸騰冷却装置。
3. 【請求項３】前記連通路が前記冷媒槽の内部に設けられ
   ていることを特徴とする請求項２に記載した沸騰冷却装
   置。
4. 【請求項４】前記放熱部は、前記冷媒槽の上部側に配置
   される時に、内部で凝縮した液冷媒が前記連通路へ流れ
   やすいように傾斜していることを特徴とする請求項２及
   び３に記載した沸騰冷却装置。
5. 【請求項５】請求項４に記載した沸騰冷却装置におい
   て、 前記連通路は、前記上部側の放熱部の最下端部と前記下
   部側の放熱部の最上端部とを結んで設けられていること
   を特徴とする沸騰冷却装置。
6. 【請求項６】前記放熱部は、前記連通路が接続されるヘ
   ッダを有し、前記冷媒槽の上部側に配置される時に、前
   記ヘッダ内に溜まった凝縮液が前記連通路へ流れやすい
   ように、前記ヘッダの底面が傾斜していることを特徴と
   する請求項２及び３に記載した沸騰冷却装置。
7. 【請求項７】前記上部側の放熱部と前記下部側の放熱部
   は、それぞれ前記冷媒槽に接続される一組のヘッダを有
   し、共に一方のヘッダを一体化して、そのヘッダ内部を
   前記連通路とすることを特徴とする請求項２〜６に記載
   した沸騰冷却装置。
8. 【請求項８】前記放熱器は、前記上部側の放熱部と前記
   下部側の放熱部とを一体に構成していることを特徴とす
   る請求項１及び２に記載した沸騰冷却装置。