JP2017166710A - 冷却装置およびこれを搭載した電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、冷却性能の高い冷却装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】冷媒の相変化によって冷却する冷却装置１において、受熱部３は、前面または後面の少なくとも一方に発熱体を設置する受熱板を備え、上部に放熱内部経路２４と、下部に帰還内部経路２５と、これらの間にフィン部２とを備え、フィン部２には受熱板から内部に突出する複数の平板上のフィンを、フィン間の冷媒の流路が上下方向となるように設け、流入口２１と流出口２０とを受熱部３の側面に設け、帰還内部経路の底面３０は、流入口２１が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって下り傾斜としたことを特徴とする冷却装置１とした。【選択図】図３

Description

本発明は、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、大規模集積回路（ＬＳＩ）、絶縁ゲートバイポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、ダイオードなどの電子部品を搭載した電子機器の冷却装置およびこれを搭載した電子機器に関するものである。

従来、この種の冷却装置は、以下のような構成となっていた。

すなわち、図１０に示すように、筐体１１２の管路部１３０に、発熱体であるインバータ１０８の熱によって冷媒が 沸騰する蒸発器部１３２と、管路部１３０において蒸発部１３２に隣接して設けられ、冷媒が流入口１１４から直接流出口１１６に向かって流通する流通部１３４とを備える。蒸発器部１３２には、筐体底面１２０から流通部１３４の側に向かって突出する複数のフィン１４０が設けられ、複数のフィン１４０の間の隙間を冷媒が流通する構成となっていた（例えば特許文献１参照）。

特開２０１３−０１６５８９号公報

特許文献１に示された冷却装置は、発熱体であるインバータ１０８が水平に設置されているため、筐体１１２の底壁部１２０は液相冷媒で満たされ、底壁部１２０から流通部１３４の側に向かって突出した複数のフィン１４０の間の隙間を冷媒が流通する。

このような構成の筐体１１２（受熱部）において、発熱体の熱は液相冷媒が蒸発する際の蒸発潜熱によって冷却されることとなるため、フィン１４０全面に液相冷媒を行き渡らせる必要がある。しかしながら、フィン１４０表面にて蒸発した冷媒（気相冷媒）の大部分は流通部１３４を通過することとなり、気相冷媒の流れによって流入口１１４から遠方に位置するフィン１４０の表面に液相冷媒を供給する作用が小さくなる。すなわち、このような構成においてフィン１４０全面に液相冷媒を供給するためには、筐体１１２の底壁部１２０を液相冷媒で満たすだけの過剰な液相冷媒量を必要とする。そのため、フィン１４０の表面は厚い液相冷媒の層に覆われることとなり、結果として厚い液相冷媒層が熱抵抗となり、フィン１４０を薄い液相冷媒層が覆う理想的な状態を作り出すことができず、冷却性能が低くなる。

また、このような構成の筐体１１２（受熱部）を垂直に設置した場合、すなわち発熱体であるインバータ１０８が垂直に設置され、筐体１１２（受熱部）が、流入口１１４を下方に流出口１１６を上方にしてフィン１４０を垂直方向に設置した場合について説明する。

この種の冷却装置においては、流出口１１６近傍は放熱器（図示なし）の作用により圧力が低い状態となる。流入口１１４から筐体１１２（受熱部）内に流入した液相の冷媒は、インバータ１０８から発生した熱を受熱して気相と液相の二相の冷媒となり、圧力が高い状態となる。冷媒が液相から気相に変化するときに体積が膨張するためである。この圧力の高い二相の冷媒は、圧力の低い流出口１１６に流れ込む。この現象を詳しく説明すると、液相冷媒が気相に変化した際に発生する気相冷媒の流れが、その近傍に位置する液相冷媒と流れの下流に位置する液相冷媒を巻き込んで気相と液相の二相の冷媒流となり、冷媒流の下流に位置する流出口１１６側のフィン１４０表面に液相冷媒を供給することとなる。しかしながら、冷媒流は流路抵抗が小さい経路を通過するため、筐体１１２内の冷媒流は偏流し、フィン１４０間の隙間においては、中央部に位置する隙間ほど冷媒が流れやすく、端に位置する隙間ほど冷媒が流れにくくなる。また、フィン１４０間の隙間よりも、流路抵抗が小さくなる流通部１３４に冷媒の多くが流れることとなる。よって、冷媒が流れにくい領域に位置するフィン１４０は、冷媒が供給されず冷却することができない、いわゆるドライアウトの状態となり、インバータ１０８の温度が上昇してしまう。また、ドライアウトを抑制するためには、過剰な液相冷媒量を必要とし、結果として厚い液相冷媒層が熱抵抗となり、フィン１４０を薄い液相冷媒層が覆う理想的な状態を作り出すことができず、冷却性能が低くなる。

そこで本発明は、流入口を設置した側面から遠い領域まで液相冷媒を供給することにより、受熱部内の局所ドライアウトを防ぎ、過剰な液相冷媒量にて受熱部内を満たす必要が無く、薄い液相冷媒の層を受熱部内に形成することができる冷却性能の高い冷却装置を提供することを目的とする。

そして、この目的を達成するために、本発明は冷媒の相変化によって冷却する冷却装置において、受熱部、放熱経路、放熱部、帰還経路を順に連結して前記冷媒の循環経路を形成し、前記受熱部は、前面および後面を備え、前記前面または前記後面の少なくとも一方に発熱体を設置する受熱板と、前記受熱部の上部に放熱内部経路と、前記受熱部の下部に帰還内部経路と、前記放熱内部経路と前記帰還内部経路との間にフィン部と、前記放熱経路と前記放熱内部経路とを接続する流出口と、前記帰還経路と前記帰還内部経路とを接続する流入口とを有し、前記流入口と前記流出口とを、各々前記受熱部の側面に設け、前記フィン部は、前記受熱板から内部に突出する複数の平板上のフィンを、フィン間の隙間により構成される冷媒の流路が上下方向となるように設け、前記帰還内部経路の底面は、前記流入口が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって下り傾斜としたことを特徴とする冷却装置であり、これにより所期の目的を達成するものである。

以上のように本発明は、冷媒の相変化によって冷却する冷却装置において、受熱部、放熱経路、放熱部、帰還経路を順に連結して前記冷媒の循環経路を形成し、前記受熱部は、前面および後面を備え、前記前面または前記後面の少なくとも一方に発熱体を設置する受熱板と、前記受熱部の上部に放熱内部経路と、前記受熱部の下部に帰還内部経路と、前記放熱内部経路と前記帰還内部経路との間にフィン部と、前記放熱経路と前記放熱内部経路とを接続する流出口と、前記帰還経路と前記帰還内部経路とを接続する流入口とを有し、前記流入口と前記流出口とを、各々前記受熱部の側面に設け、前記フィン部は、前記受熱板から内部に突出する複数の平板上のフィンを、フィン間の隙間により構成される冷媒の流路が上下方向となるように設け、前記帰還内部経路の底面は、前記流入口が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって下り傾斜としたことを特徴とする冷却装置であり、流入口を設置した側面から遠い領域まで液相冷媒を供給することにより、受熱部内の局所ドライアウトを防ぎ、過剰な液相冷媒量にて受熱部内を満たす必要が無く、薄い液相冷媒の層を受熱部内に形成することができる冷却性能の高い冷却装置を提供することができるものである。

すなわち、本発明によれば、帰還内部経路の底面が、流入口が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって下り傾斜となることで、流入口から帰還内部経路に流出した液相の冷媒は、重力により下り傾斜に沿って、流入口が設置された側面からもう一方の面まで液相冷媒が移動しやすくすることにより、流入口を設置した側面から遠い領域まで液相冷媒を供給し易くなり、結果として、受熱部内の局所ドライアウトを防ぎ、過剰な液相冷媒量にて受熱部内を満たす必要が無く、薄い液相冷媒の層を受熱部内に形成することができる冷却性能の高い冷却装置を提供することができるものである。

更に、受熱部を設置する際に、設置精度の影響により、受熱部の底面は流入口が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって上り勾配となるように受熱部が傾く場合であっても、帰還内部経路の底面は、流入口が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって下り傾斜となることで、帰還内部経路の底面と逆方向に傾いている受熱部の底面の上り勾配の影響を軽減し、設置精度の影響を小さくする。帰還内部経路の底面が下り傾斜を有していない場合と比較すると、流入口が設置された側面と対向する側面に向かって、帰還内部経路の底面は上り傾斜となり、流入口を設置した側面から遠い領域のフィンの一部まで液相冷媒が供給されず冷却することができない、いわゆるドライアウト状態となりにくい。したがって、受熱部本体が傾いて設置された場合であっても、帰還内部経路の底面は、流入口が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって下り傾斜となることで、流入口を設置した側面から遠い領域のフィン部まで液相冷媒を供給しやすくなる。

これにより、流入口および流出口を設置した側面から遠い領域に液相の冷媒が供給されず冷却することができない、いわゆるドライアウトの状態となることを抑制することができる。結果として、流入口を設置した側面から遠い領域まで液相冷媒を供給することにより、受熱部内の局所ドライアウトを防ぎ、過剰な液相冷媒量にて受熱部内を満たす必要が無く、薄い液相冷媒の層を受熱部内に形成することができる冷却性能の高い冷却装置を提供することができるものである。

本発明の実施の形態１の冷却装置を搭載した電子機器の概略図 同冷却装置の受熱部の外観を示す図 同冷却装置の受熱部の分解斜視図 同冷却装置の受熱部の分解斜視図 同冷却装置の受熱部のＸ−Ｘ´断面を示す図 本発明の実施の形態２の冷却装置の受熱部の分解斜視図 同冷却装置の受熱部の分解斜視図 同冷却装置の受熱部の分解斜視図 同冷却装置の受熱部のＸ−Ｘ´断面を示す図 従来の冷却装置を示す概略図

本発明の一実施形態に係る冷却装置は、冷媒の相変化によって冷却する冷却装置において、受熱部、放熱経路、放熱部、帰還経路を順に連結して前記冷媒の循環経路を形成し、
前記受熱部は、前面および後面を備え、前記前面または前記後面の少なくとも一方に発熱体を設置する受熱板と、前記受熱部の上部に放熱内部経路と、前記受熱部の下部に帰還内部経路と、前記放熱内部経路と前記帰還内部経路との間にフィン部と、前記放熱経路と前記放熱内部経路とを接続する流出口と、前記帰還経路と前記帰還内部経路とを接続する流入口とを有し、前記流入口と前記流出口とを、各々前記受熱部の側面に設け、前記フィン部は、前記受熱板から内部に突出する複数の平板上のフィンを、フィン間の隙間により構成される冷媒の流路が上下方向となるように設け、前記受熱部の底面に対して、前記帰還内部経路の底面は、前記流入口が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって下り傾斜を有することを特徴とする冷却装置とすることにより、流入口を設置した側面から遠い領域まで液相冷媒を供給することにより、受熱部内の局所ドライアウトを防ぎ、過剰な液相冷媒量にて受熱部内を満たす必要が無く、薄い液相冷媒の層を受熱部内に形成することができる冷却性能の高い冷却装置を提供することができるものである。

すなわち、本発明によれば、帰還内部経路の底面が、流入口が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって下り傾斜となることで、流入口から帰還内部経路に流出した液相の冷媒は、重力により下り傾斜に沿って、流入口が設置された側面からもう一方の面まで液相冷媒が移動しやすくすることにより、流入口を設置した側面から遠い領域まで液相冷媒を供給し易くなり、結果として、受熱部内の局所ドライアウトを防ぎ、過剰な液相冷媒量にて受熱部内を満たす必要が無く、薄い液相冷媒の層を受熱部内に形成することができる冷却性能の高い冷却装置を提供することができるものである。

更に、受熱部を設置する際に、設置精度の影響により、受熱部の底面は流入口が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって上り勾配となるように受熱部が傾く場合であっても、帰還内部経路の底面は、流入口が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって下り傾斜となることで、帰還内部経路の底面と逆方向に傾いている受熱部の底面の上り勾配の影響を軽減し、設置精度の影響を小さくする。帰還内部経路の底面が下り傾斜を有していない場合と比較すると、流入口が設置された側面と対向する側面に向かって、帰還内部経路の底面は上り傾斜となり、流入口を設置した側面から遠い領域のフィンの一部まで液相冷媒が供給されず冷却することができない、いわゆるドライアウト状態となりにくい。したがって、受熱部本体が傾いて設置された場合であっても、帰還内部経路の底面は、流入口が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって下り傾斜となることで、流入口を設置した側面から遠い領域のフィン部まで液相冷媒を供給しやすくなる。

これにより、流入口を設置した側面から遠い領域まで冷媒を供給することにより、受熱部内の局所ドライアウトを防ぎ、過剰な液相冷媒量にて受熱部内を満たす必要が無く、薄い液相冷媒の層を受熱部内に形成することができる冷却性能の高い冷却装置を提供することができる。

また、前記流入口と前記流出口とを前記受熱部の同一の側面に設ける構成にしてもよい。これにより、流入口を設置した側面から遠い領域まで冷媒を供給することにより、受熱部内の局所ドライアウトを防ぎ、過剰な液相冷媒量にて受熱部内を満たす必要が無く、薄い液相冷媒の層を受熱部内に形成することができる冷却性能の高い冷却装置を提供することができる。

また、前記流入口が設置された側面と対向するもう一方の側面に前記流出口を設ける構成にしてもよい。これにより、流入口を設置した側面から遠い領域まで冷媒を供給することにより、受熱部内の局所ドライアウトを防ぎ、過剰な液相冷媒量にて受熱部内を満たす必要が無く、薄い液相冷媒の層を受熱部内に形成することができる冷却性能の高い冷却装置を提供することができる。

また、本発明の冷却装置を搭載した電子機器にしてもよい。これにより、流入口を設置した側面から遠い領域まで冷媒を供給することにより、受熱部内の局所ドライアウトを防ぎ、過剰な液相冷媒量にて受熱部内を満たす必要が無く、薄い液相冷媒の層を受熱部内に形成することができる冷却性能の高い冷却装置を搭載した電子機器を提供することができるものである。
（実施の形態１）
以下、本発明の実施の形態１について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施の形態１の冷却装置１を搭載した電子機器５０の概略図である。

図１に示すように、電子機器５０は、ケース５１内に発熱体である発熱体Ａ２８、発熱体Ｂ２９となる２つの電力用半導体素子と冷却装置１とが備えられている。

冷却装置１は、発熱体Ａ２８、発熱体Ｂ２９を冷却するための受熱部３と、放熱部４を備えており、放熱経路５と帰還経路６とにより受熱部３と放熱部４が連結されている。この構成により、冷却装置１は内部が密閉空間となり、図１では図示していないが、冷却装置１内は、減圧した上で、冷媒が封入されている。冷媒としては、フロン類、フッ素系溶剤類などが用いられるが、これらに限られない。受熱部３、放熱部４および後述するフィンであるフィンＡ２２、フィンＢ２３の材質は、アルミニウムが適しているが、これらに限られない。

冷却装置１の放熱部４は、冷媒により輸送した熱を冷却するための水冷チラー（図示なし）に接続されている。水冷チラーで冷却された冷却水を冷却水供給経路７から放熱部４に供給し、放熱部４において冷媒により輸送した熱を冷却水と熱交換することにより冷媒が冷却されて液相冷媒となる。受熱した冷却水は冷却水戻り経路８を経て水冷チラーに戻り水冷チラーにおいて冷却される。

本実施の形態では、水冷チラーによる水冷式としたが、冷却ファンによる空冷式や、その他の方式であってもよい。

次に、上記構成における冷却装置１の基本的な仕組みについて説明する。

冷却装置１は、内部を減圧した後に冷媒を封入したものであり、冷却装置１内は、冷媒の作用により外部温度に応じた冷媒の飽和圧力となる。発熱体Ａ２８、発熱体Ｂ２９の熱は受熱部３を介して冷媒に伝わり、冷媒が液相から気相へと変化することで、発熱体Ａ２８、発熱体Ｂ２９が冷却される。受熱部３内にて気化した冷媒は、未沸騰の液相の冷媒との気液二相の混相流となって、受熱部３から放熱経路５を通り放熱部４へと移動し、冷却水供給経路７より供給された冷却水により冷やされ再び液化し液相の冷媒となり帰還経路６を経て受熱部３に戻る。

よって、受熱部３内にて冷媒が気化し、気化した冷媒が放熱経路５を通過し放熱部４にて液化し、液化した冷媒が帰還経路６を通過し再び受熱部３内に供給されるサイクルが繰り返されることで、発熱体Ａ２８、発熱体Ｂ２９を冷却している。

なお、帰還経路６は、放熱経路５より、経路の径を小さくするものとする。これにより、帰還経路６の流路圧損が、放熱経路５の流路圧損より高くなるので、冷媒が受熱部３から帰還経路６に逆流するのを抑制することができる。

図２は、本実施の形態の冷却装置１の受熱部３の外観を示す図である。

図３および図４は、本実施の形態の冷却装置１の受熱部３の分解斜視図である。

図５は、本実施の形態の冷却装置１の受熱部３のＸ−Ｘ´断面を示す図である。

図２、図３、図４、図５に示すように、受熱部３は、前面および後面が最大面積の直方体形状とする。
受熱部３は、前面および後面が垂直方向となるように設置する。

前面には、発熱体Ａ２８を設置する受熱板Ａ１５を設け、後面には、発熱体Ｂ２９を設置する受熱板Ｂ１６を設ける。

なお、発熱体、受熱板、フィン他をそれぞれＡ，Ｂに分けているが、これは、各々が２つあることを意味し、特に記載がないかぎりＡ，Ｂに違いはない。

また、本実施の形態では、発熱体Ａ２８、発熱体Ｂ２９と受熱板Ａ１５、受熱板Ｂ１６とを受熱部３の前面および後面の両方に設けているが、前面または後面のいずれか一方に発熱体Ａ２８と受熱板Ａ１５とを設ける構成としてもよい。（図示せず）
２つの発熱体Ａ２８と発熱体Ｂ２９（図１に記載）を、受熱板Ａ１５に発熱体Ａ２８を、受熱板Ｂ１６に発熱体Ｂ２９を接触させて熱的に接続する。受熱板Ａ１５と受熱板Ｂ１６には、発熱体Ａ２８、発熱体Ｂ２９を固定するための固定用ネジ孔１９を適宜設けて、受熱板Ａ１５に発熱体Ａ２８を、受熱板Ｂ１６に発熱体Ｂ２９をネジで固定する。２つの発熱体Ａ２８と発熱体Ｂ２９との間に、受熱部３が挟まれるように垂直方向に設置する。
直方体形状である受熱部３の上部には放熱内部経路２４として空間を設け、下部には帰還内部経路２５を設けるための空間を設ける。

受熱部３内の放熱内部経路２４と帰還内部経路２５との間の中央部にフィン部２を設けている。

受熱部３には、放熱経路５と放熱内部経路２４とを接続する流出口２０と、帰還経路６と帰還内部経路２５とを接続する流入口２１とを設ける。

流出口２０と流入口２１とを設ける側面は、受熱板Ａ、受熱板Ｂを設ける前面、後面をつなぐ側面である。

フィン部２には受熱板Ａ１５から、受熱部３の内部に突出する複数の平板状のフィンＡ２２を平行に並べて設け、受熱板Ｂ１６から、受熱部３の内部に突出する複数の平板状のフィンＢ２３を並行に並べて設ける。フィン間の冷媒の流路が垂直方向となるようにフィンＡ２２およびフィンＢ２３を配置する。すなわち、フィンＡ２２の各々のフィン間の隙間が上下方向となるように配置する。フィンＢ２３も同様に配置する。

次に、本実施の形態における特徴的な構成について説明する。

図３に示すように、帰還内部経路の底面３０は、流入口２１が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって下り傾斜を有したものである。

これにより、重力により下り傾斜に沿って、流入口２１が設置された側面からもう一方の面まで液相冷媒が移動しやすくすることにより、流入口２１を設置した側面から遠い領域まで液相冷媒を供給し易くなり、結果として、受熱部３内の局所ドライアウトを防ぎ、過剰な液相冷媒量にて受熱部３内を満たす必要が無く、薄い液相冷媒の層を受熱部３内に形成することができる冷却性能の高い冷却装置１を提供することができるものである。

なお、この帰還内部経路の底面３０の下り傾斜は、受熱部３が大きくなる、すなわち、帰還内部経路の底面３０が長くなるにつれ、帰還内部経路の底面３０の下り傾斜の斜面勾配を大きくするほうが好ましい。受熱部３が大きくなる場合、流入口２１を設置した側面と、その対向するもう一方の側面まのでの距離が長くなるため、流入口２１から流入した液相冷媒が、流入口２１の設置された側面と対向するもう一方の側面に到達しにくくなり、流出口２０を設置した側面から遠い領域に液相冷媒が供給されず冷却することができない、いわゆるドライアウトの状態となりやすい。

そこで、帰還内部経路の底面３０の下り傾斜の斜面勾配を大きくすることで、重力により下り傾斜に沿って、流入口２１が設置された側面からもう一方の面まで液相冷媒が移動しやすくする作用を高めることにより、流入口２１を設置した側面から遠い領域まで液相冷媒を供給し易くなり、結果として、受熱部３内の局所ドライアウトを防ぎ、過剰な液相冷媒量にて受熱部３内を満たす必要が無く、薄い液相冷媒の層を受熱部３内に形成することができる冷却性能の高い冷却装置１を提供することができるものである。

更に、受熱部３を設置する際に、設置精度の影響により、受熱部３の底面は流入口２１が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって上り勾配となるように受熱部３が傾く場合であっても、帰還内部経路の底面３０は、流入口２１が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって下り傾斜となることで、帰還内部経路の底面３０と逆方向に傾いている受熱部３の底面の上り勾配の影響を軽減し、設置精度の影響を小さくする。帰還内部経路の底面３０が下り傾斜を有していない場合と比較すると、流入口２１が設置された側面と対向する側面に向かって、帰還内部経路の底面３０は上り傾斜となり、流入口２１を設置した側面から遠い領域のフィンの一部まで液相冷媒が供給されず冷却することができない、いわゆるドライアウト状態となりにくい。したがって、受熱部３本体が傾いて設置された場合であっても、帰還内部経路の底面３０は、流入口２１が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって下り傾斜となることで、流入口２１を設置した側面から遠い領域のフィン部２まで液相冷媒を供給しやすくなる。

すなわち、流入口２１を設置した側面から遠い領域まで冷媒を供給することにより、受熱部３内の局所ドライアウトを防ぎ、過剰な液相冷媒量にて受熱部３内を満たす必要が無く、薄い液相冷媒の層を受熱部３内に形成することができる冷却性能の高い冷却装置１を提供することができるものである。

また、図２、図３、図４、図５に示すように、流入口２１と流出口２０を受熱部３の同一の側面に設ける構成にしてもよい。これにより、流入口２１を設置した側面から遠い領域まで冷媒を供給することにより、受熱部３内の局所ドライアウトを防ぎ、過剰な液相冷媒量にて受熱部３内を満たす必要が無く、薄い液相冷媒の層を受熱部３内に形成することができる冷却性能の高い冷却装置１を提供することができる。

また、本発明の冷却装置１を搭載した電子機器５０にしてもよい。これにより、流入口２１を設置した側面から遠い領域まで冷媒を供給することにより、受熱部３内の局所ドライアウトを防ぎ、過剰な液相冷媒量にて受熱部３内を満たす必要が無く、薄い液相冷媒の層を受熱部３内に形成することができる冷却性能の高い冷却装置１を搭載した電子機器５０を提供することができるものである。

（実施の形態２）
図６は、本実施の形態の冷却装置１の受熱部３の外観を示す図である。

図７および図８は、本実施の形態の冷却装置１の受熱部３の分解斜視図である。

図９は、本実施の形態の冷却装置１の受熱部３のＸ−Ｘ´断面を示す図である。

実施の形態１と同様の構成要素については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

実施の形態１では、図２、図３、図４、図５に示すように、流入口２１が設置され側面と同一の側面に流出口２０を設けることを特徴とした構成であったが、本実施の形態は、図６、図７、図８、図９に示すように、流入口２１が設置された側面と対向するもう一方の側面に流出口２０を設ける構成である。実施の形態１の構成と比較して、本実施の形態は流出口２０を設ける位置が異なるが、特徴に大きな差異はない。これにより、流入口２１を設置した側面から遠い領域まで冷媒を供給することにより、受熱部３内の局所ドライアウトを防ぎ、過剰な液相冷媒量にて受熱部３内を満たす必要が無く、薄い液相冷媒の層を受熱部３内に形成することができる冷却性能の高い冷却装置１を提供することができるものである。

以上のように本発明にかかる冷却装置は、冷却性能が高いので、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、大規模集積回路（ＬＳＩ）、絶縁ゲートポーラトランジスタ（ＩＧＢＴ）、ダイオード等の電子部品を搭載した電子機器などの冷却装置として有用である。

１ 冷却装置
２ フィン部
３ 受熱部
４ 放熱部
５ 放熱経路
６ 帰還経路
７ 冷却水供給経路
８ 冷却水戻り経路
１５ 受熱板Ａ
１６ 受熱板Ｂ
１９ 固定用ネジ孔
２０ 流出口
２１ 流入口
２２ フィンＡ
２３ フィンＢ
２４ 放熱内部経路
２５ 帰還内部経路
２８ 発熱体Ａ
２９ 発熱体Ｂ
３０ 帰還内部経路の底面
５０ 電子機器
５１ ケース

Claims (4)

1. 冷媒の相変化によって冷却する冷却装置において、
   受熱部、放熱経路、放熱部、帰還経路を順に連結して前記冷媒の循環経路を形成し、
   前記受熱部は、
   前面および後面を備え、前記前面または前記後面の少なくとも一方に発熱体を設置する受熱板と、
   前記受熱部の上部に放熱内部経路と、前記受熱部の下部に帰還内部経路と、前記放熱内部経路と前記帰還内部経路との間にフィン部と、前記放熱経路と前記放熱内部経路とを接続する流出口と、前記帰還経路と前記帰還内部経路とを接続する流入口とを有し、
   前記流入口と前記流出口とを、各々前記受熱部の側面に設け、
   前記フィン部は、前記受熱板から内部に突出する複数の平板上のフィンを、フィン間の隙間により構成される冷媒の流路が上下方向となるように設け、
   前記帰還内部経路の底面は、前記流入口が設置された側面と対向するもう一方の側面に向かって下り傾斜としたことを特徴とする冷却装置。
2. 前記流入口と前記流出口とを前記受熱部の同一の側面に設けることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記流入口が設置された側面と対向するもう一方の側面に前記流出口を設けることを特徴とする請求項１に記載の冷却装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一つに記載の冷却装置を搭載した電子機器。