JP2000121264A - 沸騰冷却装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸気冷媒の逆流を防止して、一方向の冷媒循
環流を形成できる沸騰冷却装置１を提供すること。 【解決手段】 各プレート部材３に設けられた連結管８
は、互いに連結されることで、冷媒タンク２内と各冷媒
通路１０とを連通する２本の通路を構成し、一方の通路
が、冷媒タンク２内で発熱体７の熱を吸収して沸騰した
蒸気冷媒を各冷媒通路１０へ送るための蒸気通路１１と
して設けられ、他方の通路が、各冷媒通路１０で液化し
た凝縮液を冷媒タンク２内へ戻すための液戻り通路１２
として設けられる。液戻り通路１２を形成する各連結管
８の中で、冷媒タンク２に最も近い２個の連結管８の内
部には、冷媒保持部材６が配置され、その連結管８の内
周面に密着した状態（圧入状態）で保持されている。こ
の冷媒保持部材６は、所定の形状に成型された多孔質部
材（例えば焼結金属、発泡金属、あるいは発泡樹脂等）
であり、凝縮液を保持できるラプラス長さ以下の隙間を
多数有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、冷媒の沸騰と凝縮
の繰り返しにより熱輸送を行う沸騰冷却装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術として、例えば特開昭５６−１
４７５７号公報に記載された沸騰冷却装置がある。この
沸騰冷却装置は、液冷媒を貯留する密封容器と、この密
封容器と２本の熱輸送管により連結された凝縮器とを備
え、凝縮器が複数のチューブと一組のヘッダによって構
成されている。この装置では、密封容器内で発熱体の熱
を吸収して沸騰した蒸気冷媒が一方の熱輸送管を通って
凝縮器へ流入し、凝縮器の各チューブ内を流れる際に冷
却され、液化した凝縮液が他方の熱輸送管を通って密封
容器へ還流する。この冷媒の沸騰と凝縮液化の繰り返し
により、発熱体の熱が凝縮器へ輸送され、凝縮器の放熱
フィンを通じて外気に放出される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】沸騰冷却装置は、蒸気
冷媒と凝縮液との循環によって熱輸送が行われるので、
蒸気冷媒と凝縮液とが干渉して冷媒が良好に循環できな
いと、熱輸送量が減少して放熱性能が低下する。そこ
で、上記の従来装置では、密封容器に対して一方の熱輸
送管が冷媒液面より上方に開口し、他方の熱輸送管が冷
媒液面より下方に開口している。これにより、密封容器
内で沸騰した蒸気冷媒の多くは一方の熱輸送管を流れて
凝縮器へ流入することができる。しかし、沸騰した蒸気
冷媒の一部が他方の熱輸送管を流れて凝縮器へ流入する
ことを完全には防止できない。つまり、蒸気冷媒と凝縮
液との干渉を完全に防止することができないという問題
があった。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、蒸気冷媒の逆流を防止して、一方向の
冷媒循環流を形成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】受熱部で沸騰した蒸気冷
媒が液戻り通路を通って放熱部へ流入することを防止す
る蒸気逆流防止手段を備え、この蒸気逆流防止手段は、
放熱部と受熱部とを連通する連通路を有し、この連通路
が放熱部で液化した凝縮液を保持できるラプラス長さ以
下の通路径に設けられている。これにより、凝縮液が連
通路に保持されると、その連通路が凝縮液によって塞が
れるため、受熱部で沸騰した蒸気冷媒が連通路を通って
放熱部へ逆流することができない。この結果、受熱部で
沸騰した蒸気冷媒は、全て蒸気通路を通って放熱部へ流
れることができる。また、連通路に保持されている凝縮
液は、重力によって連通路を透過し、受熱部へ還流する
ことができる。なお、ラプラス長さとは、以下の関係に
よって示される。 √｛σ／ｇ（ρl −ρv ）｝ σ：表面張力 ρl ：液密度 ｇ：重力加速度 ρv ：蒸気密度

【０００５】

【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は沸騰冷却装置の断面図（図２のＡ
−Ａ断面図）である。本実施例の沸騰冷却装置１は、冷
媒タンク２、複数枚のプレート部材３、４、放熱フィン
５、及び冷媒保持部材６（本発明の蒸気逆流防止手段）
より構成される。冷媒タンク２は、上側が略正方形に開
口する箱型に設けられ、その内部に所定量の冷媒（水、
アルコール、フロロカーボン、フロン等）が貯留され
る。冷媒タンク２の底面には、略中央部に発熱体７（例
えばパソコンに使用されるＣＰＵ）が密着して取り付け
られる。なお、冷媒タンク２内において、発熱体７の熱
を吸収して冷媒が盛んに沸騰する領域（発熱体７の取付
け面とその近傍）を受熱部と言う。

【０００６】各プレート部材３、４は、それぞれ平面形
状が冷媒タンク２と同形状の略正方形（図２参照）に設
けられ、１枚のプレート部材４を除いて、各プレート部
材３の図１に示す左右両側に、それぞれ長孔状に開口す
る連結管８、９が突設されている（図３参照）。これら
のプレート部材３は、図１に示すように、それぞれの連
結管８、９同士を突き合わせた状態で冷媒タンク２の上
部に積み重ねられ、連結管８を有していない前記プレー
ト部材４が最上部に積み重ねられて、冷媒タンク２及び
放熱フィン５と共に一体ろう付けにより接合されてい
る。所定の間隔を保って対向する二枚一組のプレート部
材３、４は、互いの周縁部を接合して偏平な中空体を形
成し、その中空空間が冷媒通路１０（本発明の放熱部）
として設けられている。

【０００７】また、各プレート部材３に設けられた連結
管８は、互いに連結されることで、冷媒タンク２内と各
冷媒通路１０とを連通する２本の通路を構成し、一方の
通路（例えば図１の右側）が、冷媒タンク２内で発熱体
７の熱を吸収して沸騰した蒸気冷媒を各冷媒通路１０へ
送るための蒸気通路１１として設けられ、他方の通路
が、各冷媒通路１０で液化した凝縮液を冷媒タンク２内
へ戻すための液戻り通路１２として設けられる。放熱フ
ィン５は、例えばアルミニウム等の薄い金属板を交互に
折り曲げて波状に成形したもので、左右の連結管８、９
の間に形成される空間に挿入されて、プレート部材３の
表面にろう付け等により接合されている。

【０００８】冷媒保持部材６は、所定の形状（図４参
照）に成型された多孔質部材であり、図１に示すよう
に、液戻り通路１２を形成する各連結管８の中で、冷媒
タンク２に最も近い２個の連結管８の内部に配置され、
その連結管８の内周面に密着した状態（圧入状態）で保
持されている。なお、図５に示すように、冷媒保持部材
６が配置される最下段の連結管部分をプレート部材３と
分離した別部材１３で構成しても良い。この冷媒保持部
材６として使用する多孔質部材は、例えば焼結金属、発
泡金属、あるいは発泡樹脂等であり、凝縮液を保持でき
るラプラス長さ以下の隙間を多数有している。ラプラス
長さは、使用される冷媒に対し、以下の関係式で表すこ
とができる。 √｛σ／ｇ（ρl −ρv ）｝ σ：表面張力 ρl ：液密度 ｇ：重力加速度 ρv ：蒸気密度

【０００９】次に、本実施例の作動を説明する。冷媒タ
ンク２内の液冷媒が発熱体７の熱を吸収して沸騰し、蒸
気冷媒となって蒸気通路１１へ流入する。この時、液戻
り通路１２は、冷媒保持部材６により塞がれているの
で、冷媒タンク２内で沸騰した蒸気冷媒が液戻り通路１
２へ流入することを阻止できる。蒸気通路１１へ流入し
た蒸気冷媒は、蒸気通路１１から各冷媒通路１０へ分配
され、各冷媒通路１０を流れる際に、送風空気を受けて
低温となっているプレート部材３、４の内面に凝縮す
る。凝縮して液滴となった凝縮液は、蒸気冷媒の流れに
押されて冷媒通路１０を図１の左側へ流れた後、液戻り
通路１２へ流れ落ちて冷媒保持部材６に保持される。そ
の後、順次、冷媒保持部材６の上部に凝縮液が溜まる
と、それまで冷媒保持部材６に保持されていた凝縮液が
重力によって冷媒保持部材６から滴下し、冷媒タンク２
内へ還流する。

【００１０】（本実施例の効果）本実施例では、液戻り
通路１２に配置した冷媒保持部材６によって凝縮液を保
持することにより、その凝縮液によって液戻り通路１２
を塞ぐことができる。これにより、冷媒タンク２内で沸
騰した蒸気冷媒が液戻り通路１２を逆流することはな
く、全て蒸気通路１１を通って冷媒通路１０へ流れるこ
とができる。また、冷媒保持部材６に保持されている凝
縮液は、冷媒保持部材６の上部に次第に凝縮液が溜まっ
てくると、重力によって冷媒保持部材６から滴下して冷
媒タンク２内へ還流することができる。この結果、蒸気
冷媒と凝縮液との干渉を略完全に防止でき、図１に矢印
で示す一方向の循環流を形成できるので、放熱性能の高
い沸騰冷却装置１を提供することができる。

【００１１】（第２実施例）図６は沸騰冷却装置１の断
面図である。本実施例は、図６に示すように、プレート
部材３の連結管８の端部に内側へ突出する突起８ａ（本
発明の位置決め手段）を設け、この突起８ａによって冷
媒保持部材６を位置決め保持する構造としている。

【００１２】（第３実施例）図７は沸騰冷却装置１の断
面図である。本実施例は、冷媒保持部材６を冷媒タンク
２内に配置した一例を示すものである。この場合、冷媒
タンク２の開口部に被せられるプレート部材３Ａと冷媒
タンク２の底面との間に冷媒保持部材６を挟み込んで固
定している。但し、冷媒保持部材６は、液戻り通路１２
を遮断できるように、プレート部材３Ａの開口部を塞い
だ状態で配置されている。従って、冷媒保持部材６の外
径の方がプレート部材３Ａの開口部内径より若干大きく
形成されている。この場合、冷媒保持部材６を位置決め
保持するための位置決め手段を別に設けなくても良いの
で、プレート部材３等に位置決め手段を設けるための加
工を施す必要がない。なお、ここで使用される冷媒保持
部材６は、図８に示すように、中空体としても良い。こ
の冷媒保持部材６は、中実体の多孔質部材をくり貫いて
中空体としても良いし、板状の多孔質部材を環状に曲げ
て成形することもできる。冷媒保持部材６を中空体とす
ることで、中実体の冷媒保持部材６より軽量化できるメ
リットがある。

【００１３】（第４実施例）図９は沸騰冷却装置１の断
面図である。本実施例は、冷媒保持部材６を冷媒タンク
２内に配置し、且つ冷媒保持部材６の上部側をプレート
部材３Ａの連結管８の内部へ嵌め込んで固定した一例を
示すものである。この場合も、第３実施例と同様に、冷
媒保持部材６を位置決め保持するための位置決め手段を
別に設けなくても良いので、プレート部材３等に位置決
め手段を設けるための加工を施す必要がない。

【００１４】（第５実施例）図１０は沸騰冷却装置１の
断面図である。本実施例は、第３実施例と同様に、冷媒
タンク２の開口部に被せられるプレート部材３Ａと冷媒
タンク２の底面との間に冷媒保持部材６を挟み込んで固
定している。また、冷媒保持部材６は、図１０に示すよ
うに、冷媒タンク２の底面に接触しながら受熱部（発熱
体７の上部）まで延びる延長部６ａを有している。この
場合、例えば図１１に示すように、沸騰冷却装置１が傾
いて発熱体７の上部に液冷媒が無くても、延長部６ａを
通じて、毛管力により常に発熱体７の上部に液冷媒が運
ばれるので、放熱性能を維持できる。

【００１５】（第６実施例）図１２は沸騰冷却装置１の
断面図である。本実施例は、薄い板状の冷媒保持部材６
をコの字状に折り曲げ、その一方の面でプレート部材３
Ａの開口部を塞ぎ、他方の面を冷媒タンク２の底面に当
てて固定している。この場合、冷媒保持部材６を薄くで
きるので、軽量化と低コスト化を図ることができる。

【００１６】（第７実施例）図１３は沸騰冷却装置１の
断面図である。本実施例は、冷媒保持部材６を冷媒タン
ク２内でプレート部材３Ａの開口部を塞ぐ位置より受熱
部側へ移動し、プレート部材３Ａと冷媒タンク２の底面
との間に挟み込んで固定している。この場合、冷媒保持
部材６は、冷媒タンク２内で液面より上方に露出してい
る部分が生じるが、冷媒タンク２内の凝縮液が冷媒保持
部材６の毛管力によって冷媒保持部材６全体に拡がるた
め、冷媒保持部材６に保持された凝縮液により、冷媒タ
ンク２内の受熱部と液戻り通路１２の開口部（プレート
部材３Ａの開口部）との間を遮断できる。この結果、受
熱部で沸騰した蒸気冷媒が冷媒保持部材６を通過して液
戻り通路１２へ流入することを阻止でき、一方向の冷媒
循環流を形成することができる。

【００１７】（第８実施例）図１４は沸騰冷却装置１の
断面図である。本実施例は、液戻り通路１２に配置した
冷媒保持部材６を棒状部材１４によって支持する構造を
示す一例である。棒状部材１４は、図１５に示すよう
に、冷媒保持部材６を貫通して設けられ、最上部のプレ
ート部材４と冷媒タンク２の底面とに支持されている。
冷媒保持部材６は、棒状部材１４によって液戻り通路１
２の所定の位置（例えば図１４に示す位置）に位置決め
され、連結管８の内周面に密着した状態で固定される。
なお、冷媒保持部材６は、棒状部材１４に対し、接着剤
等で固定しても良いが、図１６に示すように、棒状部材
１４の一部に捻じれ部１４ａを設け、その捻じれ部１４
ａに係止させて固定しても良い。本実施例では、冷媒保
持部材６を液戻り通路１２（連結管８内）に配置する構
造であっても、その冷媒保持部材６を位置決め保持する
ための位置決め手段をプレート部材３に設けなくても良
いので、プレート部材３を加工する手間を省くことがで
きる。

【００１８】（第９実施例）図１７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、例えば密
閉化されたハウジング１５内を冷却する場合に使用され
るもので、ハウジング１５の内部に配置される蒸発器１
６、ハウジング１５の外部に配置される凝縮器１７、蒸
発器１６と凝縮器１７とを連結する冷媒配管（蒸気管１
８と液戻り管１９）、及び冷媒保持部材６（図１８参
照）等より構成される。ハウジング１５は、例えば移動
無線電話（携帯電話や自動車電話等）の無線基地局に使
用されるもので、内部に発熱体である通信機器（図示し
ない）を収容している。

【００１９】蒸発器１６は、垂直方向に並設された複数
本のチューブ２０、各チューブ２０の上端部に連結され
た上部タンク２１、各チューブ２０の下端部に連結され
た下部タンク２２、隣接する各チューブ２０間に介在さ
れた受熱用フィン２３等より構成され、一体ろう付けに
より接合されている。凝縮器１７は、垂直方向に並設さ
れた複数本のチューブ２４、各チューブ２４の上端部に
連結された上部タンク２５、各チューブ２４の下端部に
連結された下部タンク２６、隣接する各チューブ２４間
に介在された放熱用フィン２７等より構成され、一体ろ
う付けにより接合されている。

【００２０】冷媒配管は、蒸発器１６で蒸発した蒸気冷
媒を凝縮器１７へ送る蒸気管１８と、凝縮器１７で液化
した凝縮液を蒸発器１６へ戻す液戻り管１９とから成
る。蒸気管１８は、蒸発器１６の上部タンク２１と凝縮
器１７の上部タンク２５とを連結し、液戻り管１９は、
蒸発器１６の下部タンク２２と凝縮器１７の下部タンク
２６とを連結している。冷媒保持部材６は、図１８（内
部構造を模式的に示す沸騰冷却装置１の断面図）に示す
ように、液戻り管１９の内部に配置され、液戻り管１９
の内壁に設けられた突起１９ａによって支持されてい
る。なお、冷媒保持部材６は、液戻り管１９の内周面に
密着した状態で固定され、液戻り通路１２（液戻り管１
９の内部）を隙間無く塞いでいる。

【００２１】この沸騰冷却装置１の作動を簡単に説明す
る。発熱体から発生する熱でハウジング１５内の空気温
度が上昇すると、蒸発器１６の各チューブ２０内の液冷
媒が高温空気から受熱して沸騰する。沸騰した蒸気冷媒
は、蒸発器１６の上部タンク２１から蒸気管１８を通っ
て凝縮器１７の上部タンク２５へ流れ込み、上部タンク
２５から分配されて各チューブ２４を流れる際に、外気
の送風を受けて冷却され、液化する。液化した凝縮液
は、凝縮器１７の下部タンク２６から液戻り管１９へ流
れ落ちて冷媒保持部材６に保持される。その後、順次、
冷媒保持部材６の上部に凝縮液が溜まると、それまで冷
媒保持部材６に保持されていた凝縮液が重力によって冷
媒保持部材６から滴下し、蒸発器１６の下部タンク２２
へ還流する。

【００２２】本実施例の沸騰冷却装置１では、液戻り管
１９内に配置した冷媒保持部材６によって凝縮液を保持
することにより、その凝縮液によって液戻り管１９の内
部（液戻り通路）を塞ぐことができる。これにより、蒸
発器１６で沸騰した蒸気冷媒が液戻り管１９内を逆流す
ることはなく、全て蒸気管１８を通って凝縮器１７へ流
れることができる。また、冷媒保持部材６に保持されて
いる凝縮液は、冷媒保持部材６の上部に次第に凝縮液が
溜まってくると、重力によって冷媒保持部材６から滴下
して蒸発器１６の下部タンク２２へ還流することができ
る。この結果、蒸気冷媒と凝縮液との干渉を略完全に防
止でき、図１８に矢印で示す一方向の循環流を形成でき
るので、放熱性能の高い沸騰冷却装置１を提供すること
ができる。

【００２３】（第１０実施例）本実施例では、冷媒保持
部材６として繊維状の部材（例えばグラスファイバー、
スチールウール、カーボンファイバー、金属繊維等）を
用いた一例を示す。繊維状の部材を例えば第９実施例に
示した液戻り管１９の内部に配置する場合、そのままで
は所定の形状を保持することが困難である。そこで、図
１９（ａ）に示すように、目の細かい金網２８（本発明
の保持手段）等で繊維状の部材を上下両側から挟み込ん
で液戻り管１９の内部に配置すれば、冷媒保持部材６と
して繊維状の部材を利用することが可能である。但し、
繊維状の部材は、液戻り管１９の内部を隙間無く塞いだ
状態で保持されている。液戻り管１９内での金網２８の
位置は、第９実施例にも記載した様に、液戻り管１９の
内壁に設けた突起１９ａによって固定することができ
る。この突起１９ａは、例えば図１９（ｂ）に示すよう
に、液戻り管１９の壁面を周方向の複数箇所で内側へ窪
ませて設けることができる。あるいは、液戻り管１９の
壁面を全周に渡って内側へ窪ませても良い。

【００２４】（第１１実施例）本実施例では、冷媒保持
部材６として粒状または粉体状の物質を用いた一例を示
す。冷媒保持部材６として粒状または粉体状の物質を用
いる場合、第１０実施例に示した繊維状の部材と同様
に、そのままでは所定の形状を保持することが困難であ
る。そこで、第１０実施例と同様に、図２０に示すよう
に、目の細かい金網２８（本発明の保持手段）等で粒状
または粉体状の物質を上下両側から挟み込んで液戻り管
１９の内部に配置すれば、冷媒保持部材６として粒状ま
たは粉体状の物質を利用することが可能である。但し、
粒状または粉体状の物質は、液戻り管１９の内部を隙間
無く塞いだ状態で両金網の間に充填されている。

【００２５】（第１２実施例）本実施例は、冷媒保持部
材６として金網２９を使用した一例である。図２１に示
すように、目の細かい（ラプラス長さ以下）金網２９を
複数枚重ね合わせて液戻り管１９の内部に配置しても良
い。重ね合わされた金網２９は、第１０実施例の場合と
同様に、液戻り管１９の内壁に設けた突起１９ａによっ
て位置決め固定することができる。

【００２６】（第１３実施例）本実施例は、冷媒保持部
材６として、図２２（ｂ）に示すように、断面形状がハ
ニカム状の通路を有する部材を使用した一例である。こ
の場合、各ハニカム通路６ｂの通路径がラプラス長さ以
下であることは言うまでもない。このハニカム構造の冷
媒保持部材６を用いることにより、軽量化を図ることが
できる。なお、ハニカム構造の冷媒保持部材６は、図２
２（ａ）に示すように、液戻り管１９の内壁に設けた突
起１９ａによって位置決め固定することができる。

【００２７】（第１４実施例）本実施例は、図２３に示
すように、液戻り管１９の一部に絞り部１９ｂを設け
て、その絞り部１９ｂの通路径ｄをラプラス長さ以下と
した一例である。この場合、冷媒保持部材６を使用する
必要がないので、その分、コストを低減することが可能
である。

【００２８】（第１５実施例）本実施例は、液戻り管１
９の内部に冷媒保持部材６を位置決め保持するための手
段として、図２４（ａ）、（ｂ）に示すように、リング
状の部材３０（本発明の位置決め手段）をろう付け等で
取り付けた一例を示す。この構成は、第９〜第１３実施
例に示したように、液戻り管１９の壁面を加工して突起
１９ａを設けることが困難な場合に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】沸騰冷却装置の断面図（第１実施例）である。

【図２】沸騰冷却装置の斜視図である。

【図３】図２のＢ−Ｂ断面図である。

【図４】冷媒保持部材の斜視図（第１実施例）である。

【図５】沸騰冷却装置の断面図（第１実施例の変形例）
である。

【図６】沸騰冷却装置の断面図（第２実施例）である。

【図７】沸騰冷却装置の断面図（第３実施例）である。

【図８】冷媒保持部材の斜視図（第３実施例）である。

【図９】沸騰冷却装置の断面図（第４実施例）である。

【図１０】沸騰冷却装置の断面図（第５実施例）であ
る。

【図１１】沸騰冷却装置が傾いた状態を示す断面図（第
５実施例）である。

【図１２】沸騰冷却装置の断面図（第６実施例）であ
る。

【図１３】沸騰冷却装置の断面図（第７実施例）であ
る。

【図１４】沸騰冷却装置の断面図（第８実施例）であ
る。

【図１５】棒状部材に支持された冷媒保持部材の斜視図
（第８実施例）である。

【図１６】冷媒保持部材の支持構造を示す斜視図（第８
実施例）である。

【図１７】沸騰冷却装置の正面図（第９実施例）であ
る。

【図１８】内部構造を模式的に示す沸騰冷却装置の断面
図（第９実施例）である。

【図１９】（ａ）は液戻り管の内部を表す縦断面図、
（ｂ）は液戻り管の内部を上方から見た断面図（第１０
実施例）である。

【図２０】液戻り管の内部を表す縦断面図（第１１実施
例）である。

【図２１】液戻り管の内部を表す縦断面図（第１２実施
例）である。

【図２２】（ａ）は液戻り管の内部を表す縦断面図、
（ｂ）は液戻り管の内部を上方から見た断面図（第１３
実施例）である。

【図２３】液戻り管の縦断面図（第１４実施例）であ
る。

【図２４】（ａ）は液戻り管の内部を表す斜視図、
（ｂ）は液戻り管の内部を上方から見た断面図（第１５
実施例）である。

【符号の説明】

１ 沸騰冷却装置 ６ 冷媒保持部材（蒸気逆流防止手段） ８ａ 連結管に設けた突起（位置決め手段） １０ 冷媒通路（放熱部） １１ 蒸気通路 １２ 液戻り通路 １９ａ 液戻り管に設けた突起（位置決め手段） ２８ 保持手段としての金網 ２９ 複数枚の金網 ３０ リング状の部材（位置決め手段）

フロントページの続き (72)発明者 寺尾 公良 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 川口 清司 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 株式会 社デンソー内 (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） 3L103 AA35 CC18 CC30 CC35 DD15 DD54 DD55 DD58 DD69 5F036 AA01 BA08 BB41

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】冷媒の沸騰と凝縮の繰り返しにより熱輸送
   を行う沸騰冷却装置であって、 冷媒に吸熱させる受熱部と、 冷媒に吸収させた熱を放出する放熱部と、 前記受熱部で吸熱して沸騰した蒸気冷媒を前記放熱部へ
   送る蒸気通路と、 前記放熱部で放熱して液化した凝縮液を前記受熱部へ戻
   す液戻り通路と、 前記受熱部で沸騰した蒸気冷媒が前記液戻り通路を通っ
   て前記放熱部へ流入することを防止する蒸気逆流防止手
   段とを備え、 この蒸気逆流防止手段は、前記放熱部と前記受熱部とを
   連通する連通路を有し、この連通路が前記放熱部で液化
   した凝縮液を保持できるラプラス長さ以下の通路径に設
   けられていることを特徴とする沸騰冷却装置。
2. 【請求項２】前記蒸気逆流防止手段は、前記液戻り通路
   の一部を前記ラプラス長さ以下の通路径まで絞って構成
   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】前記連通路は、ハニカム形状に設けられて
   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。
4. 【請求項４】前記蒸気逆流防止手段は、複数枚の金網を
   重ねて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。
5. 【請求項５】前記蒸気逆流防止手段は、前記放熱部から
   前記液戻り通路を通って前記受熱部へ凝縮液が還流する
   還流経路の一部に多孔質部材を配置して構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載した沸騰冷却装置。
6. 【請求項６】前記多孔質部材は、焼結金属、発泡金属、
   または発泡樹脂であることを特徴とする請求項５に記載
   した沸騰冷却装置。
7. 【請求項７】前記蒸気逆流防止手段は、前記放熱部から
   前記液戻り通路を通って前記受熱部へ凝縮液が還流する
   還流経路の一部に繊維状部材を配置して構成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載した沸騰冷却装置。
8. 【請求項８】前記蒸気逆流防止手段は、前記放熱部から
   前記液戻り通路を通って前記受熱部へ凝縮液が還流する
   還流経路の一部に粒状または粉体状の物質を充填して構
   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。
9. 【請求項９】前記蒸気逆流防止手段は、請求項７に記載
   した前記繊維状部材、あるいは請求項８に記載した前記
   粒状または粉体状の物質を保持するための保持手段を具
   備していることを特徴とする沸騰冷却装置。
10. 【請求項１０】前記還流経路の一部に前記蒸気逆流防止
    手段を位置決め保持するための位置決め手段を具備して
    いることを特徴とする請求項５〜９に記載した沸騰冷却
    装置。
11. 【請求項１１】請求項１０に記載した前記位置決め手段
    は、前記液戻り通路に設けられ、その液戻り通路の内周
    へ突出する突起または絞りであることを特徴とする沸騰
    冷却装置。
12. 【請求項１２】請求項１０に記載した前記位置決め手段
    は、前記蒸気逆流防止手段と一体に設けられていること
    を特徴とする沸騰冷却装置。