CN101421576A - 冷却装置以及电力变换装置 - Google Patents

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Abstract

一种强度高、放热特性好的冷却装置。本发明的冷却装置为，热交换器(1)与配置在下方的蒸发器(14)通过面接合，热交换器(1)的收容部(3)具有热交换器高温液体送出口(7)，在与蒸发器(14)之间的接合部具有二相流体送入口(6)，热交换器(1)的出口集管(4)在与蒸发器(14)之间的接合部具有中间液体送出口(8)，蒸发器(14)在与热交换器(1)之间的接合部与收容部(3)的二相流体送入口(6)相对地具有二相流体送出口(42)，在与热交换器(1)之间的接合部与出口集管(3)的中间液体送出口(8)相对地具有中间液体送入口(41)。

Description

冷却装置以及电力变换装置
技术领域
[0001]本发明涉及热输送机，涉及冷却发热体的热的冷却装置以及使用了该冷却装置的电力变换装置。
背景技术
[0002]近年，在有关能量供给设备、信息通信设备、交通设备等的都市生活线的重要设备中，使用了大量的电子仪器。这些电子仪器必须能够稳定可靠地动作，需要有效地放出来自电子仪器的热。作为放热的手段虽然有各种各样的方式，但是，作为高效、符合节能·环保的具有高可靠性的放热手段之一，有冷却装置(例如，参照专利文献1)。在此冷却装置中，是以利用由热交换用循环溶液的相变产生的循环溶液输送管内的密度差(由密度差产生的浮力)，使热交换用循环溶液在机器内循环的方式构成的。即，利用从加热热交换器到二相流体送入口的气液二相流体送入管内的气液二相流体的表观的密度和与该区间高度相同的区间中的循环溶液输送管内的热交换用循环溶液的密度之间的密度差，使热交换用循环溶液循环。另外，通过反复进行此循环，向显热放出热交换器和放热器输送由加热热交换器传递的高温度的热，并能够从显热放出热交换器和放热器向需要热的其它机器或者低热源输送热。
[0003]专利文献1：日本特开2005-195226号公报(第4页-第6页，图1)
发明内容
发明所要解决的课题
[0004]上述那样的现有的冷却装置，因为将向加热热交换器送入以及送出热交换用循环溶液的气液二相流体送入管由配管构成，所以存在着强度低的问题。另外，在上述那样的冷却装置中，存在着若空气等不冷凝气体从微细的龟裂侵入到内部，则热交换循环溶液收容容器内的管周围的热交换用循环溶液的冷凝特性不好，不能得到所希望的放热特性(热输送特性)的问题。
[0005]本发明是为了克服上述那样的问题点而进行的，其目的在于提供一种强度高、放热特性好的冷却装置。
为了解决课题的手段
[0006]本发明的冷却装置，其特征在于，具有块状的蒸发器、放热器、热交换器，块状的蒸发器在内部形成循环液流动的蒸发器通流路，同时，在外部配置发热体，依靠发热体发出的热，对循环液进行加热，放热器具有循环液流动的放热器通流路，用于放出循环液的热，热交换器包括：具有从放热器送入循环液的热交换器低温液体送入口的入口集管；具有向蒸发器送出循环液的中间液体送出口的出口集管；收容着连结入口集管以及出口集管的热交换器通流路、由蒸发器加热的循环液、以及该循环液的蒸气的收容部，热交换器与配置在下方的蒸发器通过面接合着，收容部具有向放热器送出循环液的热交换器高温液体送出口，同时，在与蒸发器之间的接合部具有从蒸发器送入循环液以及该循环液的蒸气的二相流体送入口，出口集管在与蒸发器之间的接合部具有中间液体送出口，蒸发器在与热交换器之间的接合部具有与二相流体送入口相对地向收容部送出循环液以及该循环液的蒸气的二相流体送出口，同时，在与热交换器之间的接合部具有与中间液体送出口相对地从出口集管送入循环液的中间液体送入口。
[0007]另外，本发明的冷却装置，其特征在于，具有块状的蒸发器、放热器、热交换器，块状的蒸发器在内部形成循环液流动的蒸发器通流路，同时，在外部配置发热体，依靠发热体发出的热，对循环液进行加热，放热器具有循环液流动的放热器通流路，用于放出循环液的热，热交换器包括：具有从放热器送入循环液的热交换器低温液体送入口的入口集管；具有向蒸发器送出循环液的中间液体送出口的出口集管；收容着连结入口集管以及出口集管的热交换器通流路、由蒸发器加热的循环液、以及该循环液的蒸气的收容部，热交换器与配置在下方的蒸发器通过面接合着，收容部在与蒸发器之间的接合部具有开口部，出口集管在与蒸发器之间的接合部具有中间液体送出口，蒸发器具有与开口部相对地从与热交换器之间的接合面凹陷的对循环液进行保持的循环液保持部，在循环液保持部的下面具有向收容部送出循环液以及该循环液的蒸气的二相流体送出口和从收容部送入循环液的蒸发器高温液体送入口，在与热交换器之间的接合部具有与中间液体送出口相对地从出口集管送入循环液的中间液体送入口，并具有向放热器送出循环液的蒸发器高温液体送出口，在内部形成了连通蒸发器高温液体送入口和蒸发器高温液体送出口的高温液体流路。
发明的效果
[0008]根据本发明，能够提供一种强度高、放热特性好的冷却装置。
附图说明
[0009]
图1是表示基于本发明的实施方式1的冷却装置的结构的剖视图。
图2是表示基于本发明的实施方式1的其它的冷却装置的结构的剖视图。
图3是表示基于本发明的实施方式1的其它的冷却装置的结构的剖视图。
图4是表示基于本发明的实施方式1的其它的冷却装置的结构的剖视图。
图5是表示基于本发明的实施方式1的其它的冷却装置的结构的剖视图。
图6是表示基于本发明的实施方式1的其它的冷却装置的结构的剖视图。
图7是表示基于本发明的实施方式1的热交换器通流路的剖面结构图。
图8是表示基于本发明的实施方式2的冷却装置的结构的剖视图。
图9是表示基于本发明的实施方式2的其它的冷却装置的结构的剖视图。
图10是表示基于本发明的实施方式3的冷却装置的结构的剖视图。
图11是表示基于本发明的实施方式3的其它的冷却装置的结构的剖视图。
图12是表示基于本发明的实施方式3的其它的冷却装置的结构的剖视图。
图13是表示基于本发明的实施方式3的其它的冷却装置的结构的剖视图。
图14是表示基于本发明的实施方式4的冷却装置的结构的剖视图。
图15是表示基于本发明的实施方式4的其它的冷却装置的结构的剖视图。
图16是表示基于本发明的实施方式4的其它的冷却装置的结构的剖视图。
图17是表示基于本发明的实施方式4的其它的冷却装置的结构的剖视图。
图18是表示相对于基于本发明的实施方式4的冷却装置的加热量的蒸发器传热面温度的图。
图19是表示基于本发明的实施方式5的冷却装置的结构的剖视图。
图20是表示基于本发明的实施方式6的冷却装置的结构的剖视图。
图21是表示基于本发明的实施方式6的其它的冷却装置的结构的剖视图。
图22是表示基于本发明的实施方式6的又一冷却装置的结构的剖视图。
符号说明
[0010]1：热交换器    2：入口集管    3：收容部    4：出口集管    5：热交换器低温液体送入口    6：二相流体送入口    7：热交换器高温液体送出口    8：中间液体送出口    9：热交换器通流路11a：蒸气    11b：高温的循环液    11c：冷凝液    12：开口部    13：封闭用端口  14：蒸发器    15：蒸发器通流路    15a：加热流路15b：非加热流路    15c：分流用集管    16：发热体    16a：强发热体    16b：弱发热体    18：放热器    19：放热器通流路    19a：分流用集管    19b：合流用集管    19c：并列通流路    20：翅片    21：热交换器放热部    22：辅助放热器    23：凹陷    24：翅片    25：热交换器冷却流路    26：风扇    27：循环液保持部    28：旁通流路    29：高温部    30：低温部    31：分隔板    32：壳体    33：放热器冷却流路    34：开口  35：安装部    36：挡板    37：隔热部    38：流动阻碍体    41：中间液体送入口    42：二相流体送出口    43：蒸发器高温液体送入口    44：蒸发器高温液体送出口45：蒸发器低温液体送入口    46：蒸发器低温液体送出口    47：高温液体流路    48：低温液体流路。
具体实施方式
[0011]实施方式1.
图1是表示基于本发明的实施方式1的冷却装置的结构的剖视图，图1(b)是图1(a)所示的A-A剖面的剖视图。在图中标注相同的符号的部件是相同或者与之相当的部件，这一点在说明书的全文中是通用的。
在图1中，冷却装置具有使用来自发热体16的热而使循环液相变成循环液和该循环液的蒸气的块状的蒸发器14、使循环液的蒸气冷凝的热交换器1、以及放出循环液的热的放热器18，热交换器1的下面和蒸发器14的上面使用硬钎焊、焊接等，通过面接合在一起。热交换器1是连接入口集管2和收容部3以及出口集管4的圆筒状的容器，入口集管2和出口集管4使用多个管状的热交换器通流路9连结着。入口集管2在侧面具有从放热器18送入循环液的热交换器低温液体送入口5，出口集管4在与下面的蒸发器14之间的接合部具有向蒸发器14送出循环液的中间液体送出口8。收容部3在下面具有向放热器18送出循环液的热交换器高温液体送出口7，在与下面的蒸发器14之间的接合部具有从蒸发器14送入循环液以及该循环液的蒸气的二相流体送入口6。在这里，热交换器1和蒸发器14之间的接合部是指热交换器1和蒸发器14之间的接合面，即接合着热交换器1和蒸发器14的部分。另外，在本实施方式1中，热交换器1、蒸发器14以及放热器18均由铜构成，最好是热传导好的金属。
[0012]在入口集管2的热交换器低温液体送入口5连接着放热器18的放热器通流路19，入口集管2收容从热交换器低温液体送入口5送入的低温的循环液，同时，具有向热交换器通流路9送出上述低温的循环液的功能。另外，在将从热交换器低温液体送入口5送入的低温的循环液向多个热交换器通流路9送出时，为了使在各热交换器通流路9内流动的低温的循环液的流量均匀化，也可以在入口集管2内设置将低温的循环液向各热交换器通流路9引导的整流构造体(例如，引导叶片、整流栅等)。另外，为了使已收容在入口集管2内的低温的循环液更加低温化，也可以在可与周围空间进行热交换的入口集管2的内壁面设置翅片等突起。
[0013]收容部3具有收容多个管状的热交换器通流路9，和从蒸发器14经二相流体送入口6送入的高温的循环液11b，以及将该循环液的一部分气化了的蒸气11a的功能。另外，收容部3在热交换器高温液体送出口7连接着放热器18的放热器通流路19，具有经热交换器高温液体送出口7向放热器18送出高温的循环液11b的功能。
[0014]热交换器通流路9具有依靠从入口集管2送入的低温的循环液和被收容在收容部3内的高温的循环液11b及与其蒸气11a间的温度差，经热交换器通流路9的壁进行热交换，向出口集管4送出因热交换而升温的循环液(中间液体)的功能。另外，热交换器通流路9具有与上述热交换相伴，使已被收容在收容部3内的蒸气11a冷凝，防止冷却装置的内压过度上升的功能。在作为循环液使用了乙二醇水溶液那样的多成分流体的情况下，收容在收容部3内的高温的循环液11b和在热交换器通流路9的外壁由蒸气11a冷凝而生成的循环液在收容部3内被搅拌·混合。另外，为了促进在收容部3内收容的蒸气11a的冷凝，也可以在收容部3的内壁面设置翅片等突起。
[0015]出口集管4具有收容从热交换器通流路9送入的循环液，同时，经中间液体送出口8向蒸发器14送出已在热交换器通流路9升温的循环液的功能。另外，与入口集管2同样，也可以在出口集管4的内部设置整流构造体或者翅片等突起。
[0016]热交换器1是具有入口集管2和收容部3及出口集管4的容器，具有使从热交换器低温液体送入口5送入的低温的循环液在热交换器通流路9流动的期间通过与收容部3内的高温的循环液11b以及蒸气11a的热交换升温，从中间液体送出口8向蒸发器14送出的功能。另外，热交换器1具有冷凝从二相流体送入口6送入的蒸气11a，使之成为高温的循环液11b而与从二相流体送入口6送入的高温的循环液11b一起，从热交换器高温液体送出口7送出的功能。另外，热交换器低温液体送入口5的安装位置，只要是入口集管2的壁面即可，没有特别限制。另外，热交换器高温液体送出口7的安装位置，只要是收容部3的壁面且与收容在收容部3内的高温的循环液11b接触的位置即可。
[0017]长方体的块状的蒸发器14，与热交换器1由上面接合着，在热交换器1的接合部，具有与热交换器1的中间液体送出口8相对地从热交换器1的出口集管4送入循环液的中间液体送入口41，同时，在热交换器1的接合部，具有与热交换器1的二相流体送入口6相对地向热交换器1的收容部3送出高温的循环液11b以及该循环液的蒸气的二相流体送出口42。另外，在蒸发器14的内部，形成了使中间液体送入口41和二相流体送出口42连通的蒸发器通流路15，同时，在蒸发器14的外部，配置了发热体16，以便向蒸发器14传递热。
[0018]蒸发器通流路15具有与发热体16邻接的多个并列的加热流路15a、与发热体16不邻接的非加热流路15b、以及从非加热流路15b向多个加热流路15a分流循环液的分流用集管15c。从热交换器1的出口集管4经中间液体送入口41送入的循环液，通过非加热流路15b由分流用集管15c分流，在多个加热流路15a流动，经二相流体送出口42，向热交换器1的收容部3送出。另外，虽然在图1中未图示，但蒸发器通流路15也可以具有从多个加热流路15a向气液二相流体送出口42合流循环液的合流用集管。
[0019]蒸发器14具有依靠从发热体16施加给蒸发器14的热，使流过加热流路15a的循环液升温，使循环液的至少一部分相变为蒸气，生成由高温的循环液11b和蒸气构成的气液二相流体的功能。另外，在作为循环液使用了多成分流体的情况下，还具有使循环液浓缩的功能。进而，还具有依靠因气液二相流体的表观密度和循环液的密度之间的差产生的浮力，使气液二相流体上升的功能。因此，加热流路15a被构成为能够使气液二相流体向上方流动。
[0020]因为将加热流路15a作为多个并列流路，所以，能够将多个发热体16或者大面积的发热体16设置在蒸发器14上，同时，能够扩大与发热体16之间的传热面积，能够提高冷却装置的放热特性。另外，在图1中，虽然将非加热流路15b作为单一的流路来表示，但是，加热流路15a、非加热流路15b同时也可以作为多个并列流路。通过使加热流路15a以及非加热流路15b成为多个并列流路，能够将蒸发器14作为薄板结构来制作，能够使蒸发器14小型化以及轻型化。
蒸发器14既可以通过模具成型，也可以通过切削加工形成。在切削加工时，也可以通过从分流用集管15c的任意一方的面开始形成分流用集管15c，堵住在该加工时产生的开口来制作。另外，还可以对平板和流路部的带有凹陷的另一个部件进行软钎焊或者硬钎焊来制作。
[0021]另外，蒸发器通流路15的流路截面形状可以是圆形、半圆形、椭圆形、矩形或者它们的组合，也可以在内壁面设置翅片等突起。另外，在使蒸发器通流路15为矩形截面的情况下，因为循环液容易停滞在流路截面的角部，难以由蒸气上推循环液，所以，在冷却装置中循环的循环液的流量降低，热输送特性不好。因此，蒸发器通流路15的截面形状最好是圆形或者椭圆形。
[0022]发热体16只要是能向蒸发器14施加热的即可，对尺寸、形状、结构等没有特别限制，可以是电子仪器、加热用加热器、热输送机·冷冻循环的放热部等。
[0023]放热器18具有连结收容部3的热交换器高温液体送出口7和入口集管2的热交换器低温液体送入口5的管状的放热器通流路19以及被配置成能够向放热器通流路19的至少一部分的外壁传递热的多个翅片20。放热器18具有将从收容部3送入并在放热器通流路19中流动的高温的循环液所保有的热经放热器通流路19的壁以及翅片20向周围(空气、水等流体、土壤、需要热的机器等固体)放出，将冷却了的低温的循环液从热交换器低温液体送入口5向入口集管2送入的功能。
[0024]另外，放热器18也可以暴露地直接设置在任意的空间(空气中、水中、土壤中等)中，利用热传导、自然·强制对流热传递、辐射等进行放热。另外，放热器18也可以利用自然风，在冷却装置被搭载于车辆等移动体的情况下，利用行驶风进行放热。进而，也可以在放热器18的周围使用风扇或者泵，使冷却流体流动来放热，也可以利用来自设置在冷却装置的周围的其它机器的排风或者排水等进行放热。放热器18只要是能将循环液的热向外部放出的即可，对其形状、尺寸、结构等没有特别限制。
另外，放热器通流路19，在图1中是作为曲折的单一的配管来表示的，但是也可以并列地具有多个通流路，具有向多个并列的流通路分流的分流用集管或者使多个并列的通流路合流的合流用集管。进而，为了使在各通流路中流动的循环液的流量均匀化(提高分流特性)，还可以在分流用集管或者合流用集管内设置引导循环液的整流构造体。放热器通流路19可以是圆管、椭圆管、矩形管、扁平管、波纹管(柔性管)、或者它们的组合等。另外，还可以在放热器通流路19的内壁面设置翅片等突起或者紊流促进体。
[0025]接着，说明基于本实施方式1的冷却装置的动作。循环液依次在连结着热交换器1的入口集管2、热交换器通流路9、出口集管4、蒸发器14的蒸发器通流路15、热交换器1的收容部3、以及放热器18的放热器通流路19的循环流路中流动，在冷却装置内循环。被收容在收容部3的高温的循环液11b在通过放热器18的放热器通流路19时，向放热器18的周围放出显热，成为低温的循环液。此低温的循环液从热交换器低温液体送入口5被送入到入口集管2，在入口集管2的内部分流，被送入到多个热交换器通流路9。在通过热交换器通流路9时，低温的循环液与被收容在收容部3内的高温的循环液11b以及蒸气11a进行热交换，被进行升温、预热。已被升温的循环液在出口集管4内合流，经中间液体送出口8以及中间液体送入口41向蒸发器通流路15送出，由与蒸发器通流路15邻接的发热体16进一步被升温到高温而沸腾，在相变为蒸气的同时，经二相流体送出口42以及二相流体送入口6返回到收容部3。返回到收容部3的高温的循环液11b和蒸气11a，与热交换器通流路9内的循环液进行热交换，蒸气11a的一部分冷凝，成为冷凝液流下。另外，返回到收容部3的高温的循环液11b和冷凝液混合，在再次在循环流路中流动并在冷却装置内循环的同时，反复进行放热、预热、向沸腾温度的升温、冷凝。
[0026]在本发明的冷却装置中，是以利用由循环液的相变产生的循环流路内的密度差(因密度差而产生的浮力)，使得循环液能够在冷却装置内循环的方式构成的。即，利用从发热体16的下端到二相流体送入口6的蒸发器通流路15内的气液二相流体的表观密度、和与该区间相同高度的区间中的循环流路内的循环液的密度之间的差(密度差)，使循环液循环。另外，通过反复进行此循环，能够向放热器18输送从发热体16传递的热，从放热器18向周围放出热。
[0027]因此，在本发明的冷却装置中，热交换器1、放热器18、以及蒸发器14的位置关系，只要蒸发器14与热交换器1相比位于下方即可，除了蒸发器14和热交换器1之间的位置关系以外，也可以是与图1所示的冷却装置不同的位置关系。例如，也可以是放热器18与蒸发器14以及热交换器1相比位于上方。
另外，热交换器1、放热器18、以及蒸发器14，只要由铜等热传导好的金属构成即可。
[0028]循环液最好是热特性好(例如，热传导率高，比热大)、流动特性好(例如，粘性系数小)、液体的密度相对于气体的密度的比大的流体，使用是由蒸馏水、酒精、液体金属等单一成分构成的液体，或者防冻液、酒精水溶液等的水溶液或者磁性流体等的混合液体，即，产生气液的相变的流体。虽然蒸气11a是循环液或者其一部分气化的蒸气，但也可以混入一些空气等的不冷凝气体。
[0029]象上述那样，在基于本实施方式1的冷却装置中，是以利用由循环液的相变产生的循环流路内的密度差，在使循环液在冷却装置内循环的同时，向放热器18输送从发热体16传递的热，从放热器18向周围放出热的方式构成的。因此，不必使用用于使循环液循环的外部动力，即可向各个方向(水平方向、从下方向上方、从上方向下方等)输送大量的热。另外，因为不需要具有可动部的泵等，所以，能够提供耐久性、可靠性好，小型且轻量的冷却装置。
[0030]另外，在基于本实施方式1的冷却装置中，与块状的蒸发器14通过面接合着的热交换器1的二相流体送入口6以及中间液体送出口8，被配置在与蒸发器14之间的接合部上，蒸发器14的二相流体送出口42与二相流体送入口6相对地被配置在与热交换器1之间的接合部上，同时，蒸发器14的中间液体送入口41与中间液体送出口8相对地被配置在与热交换器1之间的接合部上。因此，因为在热交换器1和蒸发器14之间没有向外部突出的管部等，热交换器1和蒸发器14之间的接合部的面积大，所以，密闭性高，能够提高强度以及抗震性，能够提高可靠性。
[0031]另外，在现有的冷却装置中，由于蒸发器通流路15的至少一部分是将管弯曲，或者将多个部件连结来制作的，所以，将蒸发器通流路15的两端部正确地向热交换器1的二相流体送入口6以及中间液体送出口8定位并进行安装(正确地规定各部分长度以及弯曲角度)是非常困难的。但是，在基于本实施方式1的冷却装置中，因为块状的蒸发器14与热交换器1通过面接合，热交换器1的二相流体送入口6以及中间液体送出口8和蒸发器14的二相流体送出口42以及中间液体送入口14彼此相对地配置，所以，能够正确地规定并形成各自的安装位置，制作非常容易。进而，在为了增大热的接触面积，提高放热特性，将蒸发器通流路15作为多个并列流路来构成的情况下，不用增加接合部，能够容易制作。另外，因为能够邻接地配设蒸发器通流路15的加热流路15a和非加热流路15b，所以能够使冷却装置小型化。
[0032]另外，热交换器1不必是图1所示那样的圆筒状的容器，也可以是立方体或长方体。另外，也可以使图1(b)所示的剖面中的热交换器1的形状的中心轴和蒸发器14的形状的中心轴错开，偏心地配设。通过偏心配设，能够在热交换器1的下侧，并在蒸发器14的侧面侧制作大的空间，能够将发热体16不空耗地收容在该空间，能够使冷却装置小型化。另外，在收容部3为圆筒状的容器的情况下，若偏心配设，则从二相流体送入口6送入的气液二相流体沿圆筒状的收容部3的内壁面移动，从蒸气会有大的离心力作用于高温的循环液11b，因此，高温的循环液11b沿收容部3的内壁面移动，蒸气向收容部3的中央移动。因此，因为促进了高温的循环液11b和蒸气11a的分离，所以，热交换器通流路9的外壁更容易与蒸气11a接触，提高了热交换器通流路9中的热交换特性。进而，因为从二相流体送入口6送入的高速的气液二相流体难以与热交换器通流路9碰撞，所以，提高了热交换器通流路9的耐腐蚀性，同时，提高了强度以及抗震性。因此，能够使用直径更小的热交换器通流路9，能够扩大热交换器通流路9的面积，提高热交换特性，同时，还能够使热交换器通流路9的壁薄壁化、轻量化。
[0033]热交换器通流路9可以是图1所示那样的多个配管，也可以是多个流路集合的结构，另外，还可以被构成为热交换器通流路9的一部分和收容部3的壁一体化。另外，在图1中，热交换器通流路9是作为直线状的流路来表示的，但是也可以是U字状、曲折状、螺旋状等的流路。进而，最好在热交换器通流路9的外壁或者内壁安装翅片等突起或者紊流促进体，以提高热交换特性。热交换器通流路9可以是圆管、椭圆管、矩形管、扁平管、圆管的一部分凹陷的结构或者波纹管等。
[0034]图2至图6是表示基于本发明的实施方式1的冷却装置的其它结构的剖视图。图2(b)是图2(a)所示的A-A剖面的剖视图，图2(c)是图2(a)所示的B-B剖面的剖视图。另外，图3(b)是图3(a)所示的A-A剖面的剖视图，图4(b)是图4(a)所示的A-A剖面的剖视图，图5(b)是图5(a)所示的A-A剖面的剖视图。进而，图6(b)是图6(a)所示的A-A剖面的剖视图，图6(c)是图6(a)所示的B-B剖面的剖视图。另外，图7是基于本发明的实施方式1的热交换器通流路的剖视图。
[0035]首先，对基于图2所示的本发明的实施方式1的冷却装置进行说明。在图1所示的冷却装置中，收容部3在下面具有连接放热器18的放热器通流路19的热交换器高温液体送出口7。在图2所示的冷却装置中，收容部3在与蒸发器14之间的接合部具有热交换器高温液体送出口7。另外，蒸发器14在侧面具有连接放热器18的放热器通流路19的蒸发器高温液体送出口44，在与热交换器1之间的接合部具有与热交换器高温液体送出口7相对地从收容部3送入循环液的蒸发器高温液体送入口43，同时，在内部具有连通蒸发器高温液体送入口43和蒸发器高温液体送出口44的高温液体流路47。收容在收容部3的高温的循环液11b经热交换器高温液体送出口7以及蒸发器高温液体送入口43，被送入到高温液体流路47，通过蒸发器高温液体送出口44，向放热器18送出。
[0036]因此，在图2所示的冷却装置中，与图1所示的冷却装置相比，能够减少在放热器通流路19途中的弯曲部产生的连接部位，同时，能够进一步增大热交换器1和蒸发器14之间的接合部的面积，进一步提高强度以及抗震性，提高可靠性。另外，在图1所示的冷却装置中，配置了热交换器低温液体送入口5的面和配置了热交换器高温液体送出口7的面正交，难以对放热器通流路19的两端部正确地进行定位、安装。但是，在图2所示的冷却装置中，因为配置了热交换器低温液体送入口5的面和配置了蒸发器高温液体送出口44的面平行，所以，能够容易地安装放热器通流路19的两端部。另外，将高温液体流路47做成小直径的多个流路，不用增加连接部，能够使蒸发器14进一步小型化以及轻量化。
[0037]另外，冷却装置是将在初期内存的残留气体、在被封入的循环液内含有的残留气体、或者在初期从装置内的接液部产生的气体积蓄在收容部3的上部的构造。因此，在图2中，为了能够在收容部3的上部与周围空间连通，设置了管状的封闭用端口13。从此封闭用端口13对冷却装置进行真空排气，在封入了适量的循环液后，在临时动作后进行脱气地封闭，由此，能够减少内部的不冷凝气体量，提高放热特性，稳定地进行动作。另外，因为能够由一个端口实施真空排气、液体封入、排出残留气体的各工序，所以，不用增加零件数量，即可实施上述工序。另外，通过将具有多个开口的连结管安装在此封闭用端口13上，作为气密性检查用端口、真空排气用端口、循环液封入端口、脱气用端口等使用，大幅度地提高了作业性。即使将此封闭用端口13设置在图1所示的冷却装置上，当然也能得到同样的效果。另外，因为是不冷凝气体容易积蓄在收容部3的上部的构造，所以，也可以在收容部3的上部不设置热交换器通流路9，而是作为不冷凝气体积聚用的空间。
[0038]进而，在图2所示的冷却装置中，在蒸发器14的与配置了发热体16的面相反侧的面上配置了放出发热体16的热的辅助放热器22。因为本冷却装置若在蒸发器通流路15内不产生循环液的沸腾就不动作，所以，在发热体16的发热量没有达到使循环液沸腾的热量的情况下(低发热时)，本冷却装置不动作，与在发热体16的发热量为使循环液沸腾的热量的情况(高发热时)相比，发热体16的温度反而成为高温。因此，在低发热时，因为放出的必要的热量比较小，所以，通过在蒸发器14的与配置了发热体16的面相反侧的面上设置辅助放热器22，能够恰当地放出发热体16的热。
另外，在图2中，与图1不同，是将热交换器低温液体送入口5的位置与热交换器1的中心轴相比设置在上部。因此，能够设置更大的放热器18，能够进一步提高放热特性。其它的构成以及功能与图1所示的冷却装置相同。
[0039]接着，说明图3所示的基于本发明的实施方式1的冷却装置。图2所示的冷却装置是热交换器1的外形状为圆柱，但是，图3所示的冷却装置是热交换器1的外形状为长方体(截面形状为矩形)。另外，图3所示的冷却装置不具有封闭用端口13以及辅助放热器22。因为热交换器1的外形状为长方体，所以，与圆柱状的热交换器1相比，能够增大每单位体积的热交换器通流路9的热交换面积(例如根数)，能够提高经热交换器通流路9的热交换特性，提高冷却装置的放热特性。
另外，如图3(b)所示，因为使蒸发器14的中心线和热交换器1的中心线错开地偏心配设，所以，能够在热交换器1的下侧，并在蒸发器14的侧面侧制作大的空间，能够将发热体16不空耗地收容在该空间，能够使冷却装置小型化。其它的构成以及功能与图2所示的冷却装置相同。
[0040]下面对图4所示的基于本发明的实施方式1的冷却装置进行说明。在图2所示的冷却装置中，在收容部3内配置了连结入口集管2和出口集管4的直管状的热交换器通流路9。在图4所示的冷却装置中，在收容部3的一方的侧面的上方配置了入口集管2，在下方配置了出口集管4，在收容部3内配置了连结入口集管2和出口集管4的U字状的热交换器通流路9。因此，能够使冷却装置小型化，同时，能够对热交换器1的外部容器进行模具成型，通过将内插物(入口集管2和收容部3和出口集管4之间的分隔板以及热交换器通流路9等)装入在该外部容器内，制作变得更加容易，也提高了气密性。
[0041]另外，放热器18将放热器通流路19作为由多个扁平管构成的并列通流路19c，在多个并列通流路19c之间具有用于放热的多个翅片20。进而，放热器18具有用于将循环液向多个并列通流路19c的上游分流的分流用集管19a，和将循环液向多个并列通流路19c的下游合流的合流用集管19b。从蒸发器14送出的循环液依次流过分流用集管19a、并列通流路19c、合流用集管19b，向热交换器1的入口集管2送出。图4所示的放热器18，与图2所示的放热器18相比，压力损失降低，放热特性提高。因此，能够小型化。另外，因为图2所示的放热器18的没有设置翅片20的部分对放热基本没有帮助，进而，由于空气仅在该部分(产生旁通流)中通流，放热特性不好，所以，需要在防止旁通流方面下功夫。在图4所示的放热器18中，没有产生旁通流的空间，放热特性提高。
进而，蒸发器14因为在两侧面设置了发热体16，所以能够搭载更多的发热体16。其它的构成以及功能与图2所示的冷却装置相同。
[0042]下面对图5所示的基于本发明的实施方式1的冷却装置进行说明。在图5中，入口集管2在与蒸发器14之间的接合部具有热交换器低温液体送入口5，蒸发器14在下面具有连结放热器18的放热器通流路19的蒸发器低温液体送入口45以及蒸发器高温液体送出口44。另外，蒸发器14在与热交换器1之间的接合部，与热交换器低温液体送入口5相对地具有蒸发器低温液体送出口46，同时，具有连通蒸发器低温液体送入口45和蒸发器低温液体送出口46的低温液体流路48。从放热器18送出的循环液依次流过蒸发器低温液体送入口45、低温液体通流路48、蒸发器低温液体送出口46、热交换器低温液体送入口5，送入到入口集管2。其它的构成以及功能与图2所示的冷却装置相同。
[0043]在图5所示的冷却装置中，因为入口集管2在与蒸发器14之间的接合部具有热交换器低温液体送入口5，同时，在与热交换器1之间的接合部与热交换器低温液体送入口5相对地具有蒸发器低温液体送出口46，所以，能够进一步增大热交换器1和蒸发器14之间的接合部的面积，进一步提高强度以及抗震性，提高可靠性。另外，因为蒸发器低温液体送入口45和蒸发器高温液体送出口44被配置在相同的面上，所以，能够容易地安装放热器通流路19的两端部。
另外，在图5所示的冷却装置中，不是将热交换器通流路9设置在二相流体送入口6的附近，而是配设在收容部3的上方。因此，因为从二相流体送入口6送入的高温的循环液11b在被减速后，与收容部3的内壁或者热交换器通流路9的外壁碰撞，所以，能够提高热交换器1的耐腐蚀性、强度以及抗震性。另外，因为在此二相流体送入口6的压力损失减小，在循环流路中流动的循环液的流量增大，所以，能够提高冷却装置的放热特性。
[0044]下面对图6所示的基于本发明的实施方式1的冷却装置进行说明。在图6中，具有在内部设置了一根曲折的放热器通流路19，在外部设置了翅片20的板状的放热器18，被构成为与在放热器通流路19中流动的循环液的流动方向平行的面和与在蒸发器通流路15中流动的循环液的流动方向平行的面正交。因此，能够使冷却装置的高度比图5所示的冷却装置更小。
另外，如图6所示，也可以配置经入口集管2，使收容部3的内部和周围连通的封闭用端口13。另外，在图6所示的冷却装置中，除收容部3的上部以外，还在下方配置了热交换器通流路9。因此，收容器3的上部发挥积蓄不冷凝气体的功能，因不冷凝气体产生的影响减小，同时，能够容许的不冷凝气体量增大。其它的构成以及功能与图5所示的冷却装置相同。
[0045]下面对图7所示的基于本发明的实施方式1的冷却装置的热交换器通流路9进行说明。图7(a)所示的热交换器通流路9是直管，若邻接地设置多个热交换器通流路9，则形成在热交换器通流路9的外侧的冷凝液11c连结，在热交换器通流路9的周围形成妨碍蒸气11a移动的冷凝液11c的桥。因此，蒸气11a和热交换器通流路9接触的热交换面积缩小，热交换特性不好。因为图7(b)所示的热交换器通流路9在外壁设有凹陷23，所以，热交换器通流路9之间的间隙不均匀，在此间隙大的部分中冷凝液11c容易流下。因此，难以在热交换器通流路9的周围形成冷凝液11c的桥，热交换面积未缩小，热交换特性未恶化。因此，在邻接地设置热交换器通流路9的情况下，若设置凹陷23则有效。
[0046]实施方式2.
图8是表示基于本发明的实施方式2的冷却装置的结构的剖视图，图8(b)是图8(a)所示的A-A剖面的剖视图。
基于本实施方式2的冷却装置是，与放热器18分开地在热交换器1上设置热交换器放热部21，使冷却装置的放热特性提高的装置，采用了即使在由发热体16产生的发热量小的情况下，也能够稳定地放热的结构。
在图8中，热交换器放热部21具有设置在收容部3的外侧的周围的翅片24，和设置在翅片24之间的热交换器冷却流路25，以及向热交换器冷却流路25移送冷却流体的风扇26。因此，能够放出由发热体16施加的热的一部分，进一步提高了冷却装置的放热特性。作为冷却流体，可以使用空气或者液体，在作为冷却流体使用液体的情况下，只要设置泵来替代风扇26即可。在图8中，虽然将风扇26(或者泵)设置在冷却流路的上游，但是，也可以设置在下游。在将冷却装置设置在车辆等移动体上的情况下，也可以不设置风扇26或者泵，而是利用行驶风。其它的构成以及功能与图5所示的冷却装置相同。
[0047]在本冷却装置中，在发热体16的发热量未达到使循环液沸腾的热量的情况下(低发热时)，循环液在循环流路内不循环。另外，在高温的循环液11b在多个加热流路15a之间循环(仅在邻接的加热流路15a内产生循环液的移动)的情况下，循环液在循环流路内也不循环。但是，因为在上述任意一种情况下，蒸发器通流路15内的高温的循环液11b以及蒸气也必须流入到收容部3，所以，象本实施方式2所示的冷却装置的那样，通过在容器部3设置热交换器放热部21，能够将由发热体16施加的热向周围放热。另外，通过在容器部3设置热交换器放热部21，能够抑制收容部3内的饱和压力的上升，因此，与此饱和压力相当的饱和温度和蒸发器14内的加热流路15a壁面的温度之间的差增大，收容在加热流路15a内的高温的循环液11b容易沸腾，循环液容易在循环流路循环。
在图8所示的冷却装置中，虽然是将热交换器放热部21的翅片24设置在收容部3的周围，但也可以设置在入口集管2以及出口集管4上。另外，热交换器放热部21只要能够将由热交换器1的壁施加的热向冷却流体放热即可，对形状、尺寸、构造等没有特别限制。
[0048]图9是表示基于本发明的实施方式2的冷却装置的其它的结构的剖视图，图9(b)是图9(a)所示的A-A剖面的剖视图。
图9所示的冷却装置是在收容部3的中心部设置了热交换器冷却流路25，在收容部3的外周部设置了多个热交换器通流路9的冷却装置。在图9所示的冷却装置中，也能得到与图8所示的冷却装置相同的效果。
[0049]实施方式3.
图10是表示基于本发明的实施方式3的冷却装置的结构的剖视图。图10(b)是图10(a)所示的A-A剖面的剖视图，图10(c)是图10(a)所示的B-B剖面的剖视图。
[0050]基于本实施方式3的冷却装置是提高了相对于搭载在车辆等上移动体的情况下的体积力(重力、离心力等引力)的变化的耐性的冷却装置。具体地说，例如，在伴随着移动体的加速、减速，由收容部3内的高温的循环液11b和蒸气11a形成的气液界面不是水平，而是热交换器高温液体送出口7的安装部侧的气液界面或者变高或者变低，产生了收容部3内的高温的循环液11b不与热交换器高温液体送出口7接触的状态的情况下，也能够从收容部3向放热器18送出高温的循环液11b。
[0051]在图10中，蒸发器14在与上部的热交换器1之间的接合部设置了从接合面开始凹陷的用于保持高温的循环液11b的循环液保持部27，在此循环液保持部27的底面设置了蒸发器高温液体送入口43以及二相流体送出口42。另外，热交换器1在与蒸发器14之间的接合部，与循环液保持部27相对地具有将二相流体送入口6以及热交换器高温液体送出口7一体化了的开口部12。因此，不用增加收容部3内的高温的循环液11b的收容容量，就能够使从蒸发器高温液体送入口43到收容部3内的气液界面的高度更大。因此，即使是在伴随着移动体的减速、加速、转弯产生气液界面的变化，产生收容部3内的高温的循环液11b不与热交换器高温液体送出口7(开口部12)接触的状态的情况下，也能够从蒸发器高温液体送入口43经高温液体流路47以及蒸发器高温液体送出口44，向放热器18送出高温的循环液11b，能够稳定地动作。其它的构成以及功能与图2所示的冷却装置相同。
[0052]图11～图13是表示基于本发明的实施方式3的冷却装置的其它结构的剖视图。图11(b)是图11(a)所示的A-A剖面的剖视图，图12(b)是图12(a)所示的A-A剖面的剖视图。另外，图13(b)是图13(a)所示的A-A剖面的剖视图，图13(c)是图13(a)所示的B-B剖面的剖视图。
[0053]图11至图13所示的冷却装置是在比图10所示的冷却装置有更大的气液界面变化的情况下也稳定地动作的结构，具有将在收容部3的下方，与设置了热交换器高温液体送出口7的端部的相反侧的端部和放热器18的放热器通流路19或者蒸发器14的高温液体流路47连通的旁通流路28。
[0054]在图11中，在收容部3的下部以及放热器通流路19内配设了由L字状的管构成的旁通流路28，以便将在收容部3的下方与设置了热交换器高温液体送出口7的端部相反侧的端部和放热器通流路19经热交换器高温液体送出口7连通。因为收容部3内的旁通流路28的端部被配设在设置了热交换器高温液体送出口7的端部的相反侧的端部，所以，即使在产生了收容部3内的高温的循环液11b不与热交换器高温液体送出口7接触的状态的情况下，也能够将高温的循环液11b向放热器通流路19送出。另外，因为旁通流路28没有向冷却装置的外部突出，所以，外力不起作用，不存在连接部断裂的情况，强度、抗震性以及气密性提高，可靠性提高。其它的构成以及功能与图1所示的冷却装置相同。
[0055]在图12中，在非加热流路15b内配设了旁通流路28，以便将在收容部3的下方与设置了热交换器高温液体送出口7的端部相反侧的端部和高温流体流路47经中间液体送出口8以及中间液体送入口41连通。其它的构成以及功能与图5所示的冷却装置相同。在图12所示的冷却装置中，也能够得到与图11所示的冷却装置相同的效果。
[0056]在图13中，在除蒸发器通流路15以及高温液体流路47以外的蒸发器14内配设L字状的旁通流路28，以便将在收容部3的下方与设置了热交换器高温液体送出口7的端部相反侧的端部和高温流体流路连通。其它的构成以及功能与图2所示的冷却装置相同。在图13所示的冷却装置中，也能够得到与图11所示的冷却装置相同的效果。
另外，在图12以及图13所示的冷却装置中，也可以配设旁通流路28，以便将在收容部3的下方与设置了热交换器高温液体送出口7的端部相反侧的端部和放热器18的放热器通流路19连通。
[0057]实施方式4.
图14是表示基于本发明的实施方式4的冷却装置的结构的图。图14(a)是表示基于本发明的实施方式4的冷却装置的结构的俯视图，图14(b)是图14(a)所示的C-C剖面的剖视图，图14(c)是图14(b)所示的A-A剖面的剖视图。
[0058]基于本实施方式4的冷却装置，是将用于区分主要具有热交换器1、蒸发器14以及发热体16的高温部29和主要具有放热器18的低温部30之间的设置环境的分隔板31设置在高温部29和低温部30之间的冷却装置。在特别是发热体16为电子仪器的情况下，希望高温部29是防水、防尘构造，另一方面，低温部30希望冷却流体容易向放热器18通流。分隔板31担负着实现防水、防尘、冷却流体流路中的至少任意一个目的的功能，在需要成为防水、防尘构造时，可以作为收容高温部29的壳体32的一部分使用，在需要低温的冷却流体通流时，可以作为收容低温部30的放热器冷却流路33的侧壁的一部分使用。
[0059]在图14中，设置了收容高温部29的壳体32，同时，设置了收容低温部30并将冷却流体向放热器18引导的放热器冷却流路33。设置在高温部29和低温部30之间的分隔板31，构成壳体32的侧壁，同时，构成放热器冷却流路33的侧壁。放热器通流路19贯穿分隔板31，连结着放热器18和热交换器1的低温液体送入口5以及蒸发器14的蒸发器高温液体送出口44。其它的构成以及功能与图4所示的冷却装置相同。
另外，在高温部29的壳体32或者低温部30的放热器冷却流路33的侧壁和分隔板31之间的接合面上，也可以通过设置O形环或衬圈或者用粘接剂等进行固定。
[0060]在未形成放热器冷却流路33的情况下，冷却流体逃向没有任何压力损失的空间。但是，在图14所示的冷却装置中，因为形成了放热器冷却流路33，以便冷却流体能够在放热器18的翅片20之间流动，所以，能够稳定地进行放热。另外，因为设置了收容高温部29的壳体32，所以，能够形成高温部29的防水、防尘构造。进而，因为分隔板31构成了壳体32的侧壁，同时，构成了放热器冷却流路33的侧壁，所以，能够削减制造成本。另外，因为将放热器18安装在放热器冷却流路33上，所以，提高了冷却装置的强度以及抗震性，提高了可靠性。
进而，若构成放热器冷却流路33，使得冷却流体能够在相对于铅直方向或者水平方向倾斜的方向通流，则冷却流体依靠烟筒效果自然上升，即使不设置风扇等也能够放热。
[0061]图15至图17是表示基于本发明的实施方式4的冷却装置的其它结构的俯视图以及剖视图。图15(a)是表示基于本发明的实施方式4的冷却装置的结构的俯视图，图15(b)是图15(a)所示的C-C剖面的剖视图，图15(c)是图15(b)所示的A-A剖面的剖视图。另外，图16(b)是图16(a)所示的A-A剖面的剖视图，图17(b)是图17(a)所示的A-A剖面的剖视图。
[0062]在图15中，以覆盖着在放热器冷却流路33的侧壁的一部分上设置的开口34的方式，设置了分隔板31。在图15所示的冷却装置中，也能够得到与图14所示的冷却装置相同的效果。
另外，也可以在放热器冷却流路33侧壁上设置多个开口34，安装多个高温部29。
另外，在图15中，经设置在放热器18的端部的安装部35，将放热器18安装在放热器冷却流路33上。因此，与图14所示的冷却装置相同，放热器18被支承着，提高了冷却装置的强度以及抗震性，提高了可靠性。在图15所示的冷却装置中，设置了覆盖因设置安装部35而产生的放热器18和放热器冷却流路33之间的间隙的挡板36。挡板36只要设置在放热器18的冷却流体的上游侧或者下游侧的任意一方即可。此挡板36不限于堵住因设置了安装部35而产生的间隙，例如也可以用于堵住因尺寸公差而产生的放热器18和放热器冷却流路33之间的间隙等。其它的构成以及功能与图14所示的冷却装置相同。
[0063]在图16中，入口集管2和分隔板31是接合配置的，分隔板31构成入口集管2的侧壁的一部分。其它的构成以及功能与图14所示的冷却装置相同。能够得到与图14所示的冷却装置相同的效果，同时，因为经分隔板31，从热交换器1向放热器18依靠热传导传递热，所以，进一步提高了冷却装置的放热特性。另外，因为减少了零件数量，所以提高了制作性。
[0064]在图17中，蒸发器14和分隔板31是接合配置的。其它的构成以及功能与图16所示的冷却装置相同。能够得到与图16所示的冷却装置相同的效果，同时，因为经分隔板31，从蒸发器14向放热器18依靠热传导传递热，所以，进一步提高了冷却装置的放热特性。另外，因为分隔板31发挥热交换器1和蒸发器14的加强材料的功能，同时，在放热器18和热交换器1或者蒸发器14之间没有配管，所以，提高了冷却装置的强度以及抗震性，提高了可靠性。
[0065]另外，如图16以及图17所示，经分隔板31以及热交换器1，将放热器18和蒸发器14接合，以便能够传递热，由此，发热体16的发热量对过渡变化的影响变得缓和，能够减小循环液沸腾开始时的发热体16的温度的过冲(overshoot)(虽然在循环液没有沸腾的状态下，加热流路15a内的热传递不好，发热体16的温度变得更高，但是伴随着沸腾开始，加热流路15a内的热传递变好，发热体16的温度降低。此时的温度差)。另外，在冷却装置内的循环液冻结着的状态中，在发热体16开始发热的情况下，因为依靠热传导容易从发热体16向放热器18传递热，所以，放热器通流路19内的冻结的循环液溶解，循环液能够更快地移动，提高了循环液冻结时的动作特性。
[0066]图18是表示基于本发明的实施方式4的冷却装置的相对于发热体的发热量的蒸发器传热面温度的图。在图18中，△标记是使用图16所示的冷却装置进行了实验的结果，○标记是使用图17所示的冷却装置进行了实验的结果。
[0067]图18所示的纵轴的蒸发器传热面温度是加热流路15a和蒸发器14的表面之间的金属部的温度，若此温度高，则发热体16的温度也高。因此，蒸发器传热面温度是更低的温度为好。从图18可知，在300W～800W的发热量中，图16所示的冷却装置的蒸发器传热面温度和图17所示的冷却装置的蒸发器传热面温度差别很大，图17所示的冷却装置的一方，蒸发器传热面温度低，作为水冷装置的放热特性更好。另外，无论在哪种发热量中，蒸发器传热面温度，图17所示的冷却装置的一方低3～5K左右，从这点出发，也是图17所示的冷却装置的一方放热特性更好。作为此主要原因有，因为将蒸发器14和放热器18连结着，所以，提高了因做成依靠热传导能够更多地从蒸发器14向放热器18移动热的结构而产生的冷却效果，以及通过此构造变更，因为入口集管2以及收容部3内的循环液被冷却，所以，收容部3内的蒸气11a的温度降低，加热流路15a的壁和上述蒸气11a的温度(饱和温度)的差增大，容易沸腾。
[0068]实施方式5.
图19是表示基于本发明的实施方式5的冷却装置的结构的剖视图。图19(b)是图19(a)所示的A-A剖面的剖视图。
基于本实施方式5的冷却装置，在蒸发器通流路15和高温液体流路47之间、高温液体流路47和低温液体流路48之间以及加热流路15a和非加热流路15b之间设置了用于隔热的隔热部37。因此，能够抑制从加热流路15a向非加热流路15b、从加热流路15a向高温液体流路47、以及从高温液体流路47向低温液体流路48传递热，能够抑制在高温液体流路47、低温液体流路48以及非加热流路15b内的循环液的沸腾，能够抑制在循环流路内欲使循环液向与循环方向相反的方向移动的力(浮力)。其它的构成以及功能与图5所示的冷却装置相同。只要在蒸发器通流路15和高温液体流路47之间、高温液体流路47和低温液体流路48之间以及加热流路15a和非加热流路15b之间的任意一个中具有隔热部37即可。
[0069]在图19中，隔热部37是以贯穿蒸发部14的方式形成的直线状的槽，但是，并不特别限定于此构造。隔热部37也可以是不贯穿的槽，端部被切断的孔、或者埋入了树脂等的隔热材料的部件，只要是阻碍各通流路之间的热传导的形状、尺寸、构造、材质即可。
[0070]实施方式6.
图20是表示基于本发明的实施方式6的冷却装置的结构的剖视图。图20(b)是图20(a)所示的A-A剖面的剖视图。
[0071]基于本实施方式6的冷却装置，在蒸发器14上设有多个发热体16，在从各发热体16产生的发热量不同的情况下，抑制循环液向与发热量比其它的发热体16小的弱发热体16b邻接的加热流路15a移动。
[0072]在图20中，发热量大的强发热体16a和发热量小的弱发热体16b被安装在蒸发器14上，在与弱发热体16b邻接的加热流路15a内设置了阻碍循环液流动的流动阻碍体38。在弱发热体16b的发热量小到不能使加热流路15a内的循环液沸腾的程度的情况下，若未设置流动阻碍体38，则会产生循环液在从收容部3经二相流体送入口6流入到与弱发热体16b邻接的加热流路15a后，经分流用集管15c，向与强发热体16a邻接的加热流路15a送入，被进行升温、沸腾，作为气液二相流体而再次返回到收容部3的短距离传递。因此，因为循环液没有在循环流路中循环，所以，不能从放热器18向周围放热，放热特性明显降低。因此，通过在与弱发热体16b邻接的加热流路15a上设置流动阻碍体38，能够不产生循环液的短距离传递，确保正确的动作，有效地进行放热。其它的构成以及功能与图2所示的冷却装置相同。
[0073]另外，作为流动阻碍体38，只要是能够阻碍循环液流动的即可，可以是完全不通流的栓，也可以是在栓上设置了通流截面积比加热流路15a小的孔的部件，还可以是金属网、烧结金属、发泡金属、无纺布等。
[0074]另外，图21以及图22是表示基于本发明的实施方式6的冷却装置的其它结构的剖视图。图21(b)是图21(a)所示的A-A剖面的剖视图，图22(b)是图22(a)所示的A-A剖面的剖视图。
在图21中，发热量大的强发热体16a和发热量小的弱发热体16b被安装在蒸发器14上，在与弱发热体16b邻接的加热流路15a的出口(二相流体送出口42)设置了流动阻碍体38。因此，能够得到与图20所示的冷却装置相同的效果。其它的构成以及功能与图2所示的冷却装置相同。在图21中，虽然将流动阻碍体38设置在与弱发热体16b邻接的加热流路15a的出口，但是，也可以设置在与弱发热体16b邻接的加热流路15a的入口。
另外，在图20中，在各加热流路15a上分别设置了流动阻碍体38，但也可以如图21所示，设置一体型的流动阻碍体38。
[0075]在图22中，发热量大的强发热体16a和发热量小的弱发热体16b被安装在蒸发器14上，在强发热体16a的附近设置了加热流路15a，在弱发热体16b的附近没有设置加热流路15a。即，与强发热体16a邻接地设置了加热流路15a。因此，能够得到与图20所示的冷却装置相同的效果。进而，因为不仅没有必要设置流动阻碍体38，而且还能够减少形成的加热流路15a的数量，所以，提高了制作性。其它的构成以及功能与图2所示的冷却装置相同。
[0076]本冷却装置是利用了沸腾现象的，若不产生沸腾，则不能进行正常的热输送。若加热流路15a的内壁和加热流路15a内的循环液之间的温度差没有大到某种程度，则不会产生沸腾。上述温度差因循环液的物理特性值而变化很大，另一方面，也很大地依赖于通过加热流路15a的内壁和加热流路15a内的循环液所接触的面(传热面)的热通量(每单位面积的传热量)。因此，只要与发热体16的发热量相应地使传热面积变化即可，在发热体16的发热量小的情况下，通过缩小上述传热面积，能够使传热面温度在沸腾开始的温度以上。即，通过缩小与弱发热体16b邻接的加热流路15a的传热面积(例如，减少加热流路15a的根数，或者缩小直径)，能够稳定地产生沸腾，本冷却装置能够稳定动作。图22是作为其极端的例子，表示了在弱发热体16b的附近未设置加热流路15a的形式，但是，仅减少在弱发热体16b的附近的加热流路15a的根数，也能够得到与上述相同的效果。另外，不仅对每个发热体16改变加热流路15a的根数，而且即使是在一个发热体16被安装在蒸发器14上的情况下，将加热流路15a更密集地设置在发热体16中的发热量多的部分上，将加热流路15a更疏散地设置在发热量小的部分上，也能够得到同样的效果。
[0077]实施方式7.
基于本实施方式7的电力变换装置是具备作为发热体16至少具有逆变器或者变换器中的任意一种的、实施方式1～6中的任意一个所示的冷却装置的电力变换装置。电力变换装置是将直流变换为交流，或者将交流变换为直流的装置，可以用于各种装置，通过空冷或水冷来冷却各逆变器或者变换器。因为基于本实施方式7的电力变换装置具备作为发热体16至少具有逆变器或者变换器中的任意一种的冷却装置，所以，具有非常高的放热特性，同时，不需要向冷却装置供给电力，是节能(整体效率高)的。另外，因为不需要泵等，所以，不需要实施配线以及控制等，组装性好，在通流路途中没有拆卸用的连接器等，因此，不用担心液体泄漏等，能够提供一种可靠性高的电力变换装置。

Claims (19)

1.一种冷却装置，其特征在于，具有块状的蒸发器、放热器、热交换器，
所述块状的蒸发器在内部形成循环液流动的蒸发器通流路，同时，在外部配置发热体，依靠上述发热体发出的热，对上述循环液进行加热，
所述放热器具有上述循环液流动的放热器通流路，用于放出上述循环液的热，
所述热交换器包括：具有从上述放热器送入上述循环液的热交换器低温液体送入口的入口集管；具有向上述蒸发器送出上述循环液的中间液体送出口的出口集管；收容着连结上述入口集管以及上述出口集管的热交换器通流路、由上述蒸发器加热的循环液、以及该循环液的蒸气的收容部，
上述热交换器与配置在下方的上述蒸发器通过面接合着，
上述收容部具有向上述放热器送出上述循环液的热交换器高温液体送出口，同时，在与上述蒸发器之间的接合部具有从上述蒸发器送入上述循环液以及该循环液的蒸气的二相流体送入口，
上述出口集管在与上述蒸发器之间的接合部具有上述中间液体送出口，
上述蒸发器在与上述热交换器之间的接合部具有与上述二相流体送入口相对地向上述收容部送出上述循环液以及该循环液的蒸气的二相流体送出口，同时，在与上述热交换器之间的接合部具有与上述中间液体送出口相对地从上述出口集管送入上述循环液的中间液体送入口。
2.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，
收容部在与蒸发器之间的接合部具有热交换器高温液体送出口，
上述蒸发器具有向放热器送出循环液的蒸发器高温液体送出口，同时，在与上述热交换器之间的接合部具有与上述热交换器高温液体送出口相对地从上述收容部送入循环液的蒸发器高温液体送入口，在内部形成了连通上述蒸发器高温液体送入口和上述蒸发器高温液体送出口的高温液体流路。
3.如权利要求2所述的冷却装置，其特征在于，
入口集管在与蒸发器之间的接合部具有热交换器低温液体送入口，
上述蒸发器具有从放热器送入循环液的蒸发器低温液体送入口，同时，在与上述热交换器之间的接合部具有与上述热交换器低温液体送入口相对地向上述热交换器送出循环液的低温液体送出口，在内部形成了连通上述蒸发器低温液体送入口和上述低温液体送出口的低温液体流路。
4.一种冷却装置，其特征在于，具有块状的蒸发器、放热器、热交换器，
所述块状的蒸发器在内部形成循环液流动的蒸发器通流路，同时，在外部配置发热体，依靠上述发热体发出的热，对上述循环液进行加热，
所述放热器具有上述循环液流动的放热器通流路，用于放出上述循环液的热，
所述热交换器包括：具有从上述放热器送入上述循环液的热交换器低温液体送入口的入口集管；具有向上述蒸发器送出上述循环液的中间液体送出口的出口集管；收容着连结上述入口集管以及上述出口集管的热交换器通流路、由上述蒸发器加热的循环液、以及该循环液的蒸气的收容部，
上述热交换器与配置在下方的上述蒸发器通过面接合着，
上述收容部在与上述蒸发器之间的接合部具有开口部，
上述出口集管在与上述蒸发器之间的接合部具有上述中间液体送出口，
上述蒸发器具有与上述开口部相对地从与上述热交换器之间的接合面凹陷的对上述循环液进行保持的循环液保持部，在上述循环液保持部的下面具有向上述收容部送出上述循环液以及该循环液的蒸气的二相流体送出口和从上述收容部送入循环液的蒸发器高温液体送入口，在与上述热交换器之间的接合部具有与上述中间液体送出口相对地从上述出口集管送入上述循环液的中间液体送入口，并具有向上述放热器送出上述循环液的蒸发器高温液体送出口，在内部形成了连通上述蒸发器高温液体送入口和上述蒸发器高温液体送出口的高温液体流路。
5.如权利要求1或4所述的冷却装置，其特征在于，
热交换器具有使冷却流体向冷却流路流动的热交换器放热部，
上述冷却流路形成在上述热交换器的内部。
6.如权利要求1或4所述的冷却装置，其特征在于，与在上述蒸发器通流路中流动的循环液的流动方向平行的面和与在放热器通流路中流动的循环液的流动方向平行的面正交。
7.如权利要求1所述的冷却装置，其特征在于，具有将在收容部的下方与设置了热交换器高温液体送出口的端部相反侧的端部和放热器通流路连通的旁通流路。
8.如权利要求2或3所述的冷却装置，其特征在于，具有将在收容部的下方与设置了热交换器高温液体送出口的端部相反侧的端部和放热器通流路或者高温液体流路连通的旁通流路。
9.如权利要求1或4所述的冷却装置，其特征在于，具有对放热器和热交换器或者蒸发器之间的间隔进行分隔的分隔板。
10.如权利要求1或4所述的冷却装置，其特征在于，蒸发器具有用于在蒸发器通流路的加热流路和非加热流路之间进行隔热的隔热部。
11.如权利要求2至4中的任一项所述的冷却装置，其特征在于，蒸发器具有用于在蒸发器通流路和高温液体流路之间进行隔热的隔热部。
12.如权利要求3所述的冷却装置，其特征在于，蒸发器具有用于在高温液体通流路和低温液体流路之间进行隔热的隔热部。
13.如权利要求1或4所述的冷却装置，其特征在于，蒸发器配置有多个发热体，在与发热量比其它的发热体小的发热体邻接的蒸发器通流路的加热流路上，具有阻碍循环液流动的流动阻碍体。
14.如权利要求1或4所述的冷却装置，其特征在于，蒸发器与发热体的发热量相应地具有不同的加热流路的传热面积。
15.如权利要求1或4所述的冷却装置，其特征在于，热交换通流路配置在收容部的上方。
16.如权利要求1或4所述的冷却装置，其特征在于，热交换通流路配置在收容部的下方。
17.如权利要求1或4所述的冷却装置，其特征在于，蒸发器在与配置了发热体的面相反侧的面上配置了放出热的辅助放热器。
18.如权利要求1或4所述的冷却装置，其特征在于，热交换通流路在外壁具有凹陷。
19.一种电力变换装置，其特征在于，具有权利要求1或4所述的冷却装置，发热体是逆变器或者变换器。
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