JP2016001070A - 冷却器 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒の自励振動を伴い発熱体を冷却する冷却器であって、その冷媒の自励振動を安定させて継続させることができる冷却器を提供する。
【解決手段】膨張抑制部２０は、冷媒の自励振動の１サイクルにわたって冷媒圧力を平均した平均冷媒圧力が高くなるほど、冷媒の自励振動の１サイクルにわたって膨張抑制力を平均した平均膨張抑制力が大きくなるように、膨張抑制力Ｆｂを調節する。従って、冷媒圧力に基づく膨張力Ｆａがそれに対抗する膨張抑制力Ｆｂと比較して一方的に大きくなっていくことが進行し難くなる。言い換えれば、冷媒圧力が作動流体２０ａの圧力によって相殺される。そのため、冷媒の自励振動に対する負荷を適切に増減することができるので、その自励振動を安定させて継続させることが可能である。そして、冷媒の自励振動を安定させることにより、延いては、冷却器１０の冷却性能を向上させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷媒を用いて発熱体を冷却する冷却器に関するものである。

流体が封入された流体容器内の流体を加熱する加熱部と、その加熱部により加熱され気化した蒸気を冷却する冷却部とを有する蒸気エンジンが、特許文献１に開示されている。その特許文献１の蒸気エンジンは、蒸気の膨脹圧力により液体を流動変位させて機械的エネルギを出力するとともに、蒸気を冷却部にて冷却して液化することにより流体容器内の流体を自励振動変位させる。

特許第４４１１８２９号公報

特許文献１の蒸気エンジンは、上述のように機械的エネルギを出力するものであるが、特許文献１のような蒸気エンジンを、機械的エネルギを得ることとは別の目的に活用することができる。例えば、発明者らは、加熱部から冷却部への熱移動が流体容器内での流体の自励振動変位により促進されるので、冷却すべき発熱体で加熱部の発熱源を構成したとすれば、その発熱体を冷却するための冷媒流体として流体容器内の流体を用いることができると考えた。すなわち、特許文献１の蒸気エンジンを、その発熱体を冷却する冷却器として活用することが可能であると考えた。

しかし、特許文献１の蒸気エンジンのような構成を有する冷却器では、発熱体からの熱により流体容器の平均内圧が大きく上昇した場合には、流体の自励振動変位によって往復駆動されるピストン等の機械駆動部がその自励振動変位に対応できず、自励振動変位が安定しないことがある。すなわち、自励振動変位が継続しないことがある。そうなれば、冷却器の冷却性能が低下する。

例えば、流体容器の内圧を受ける機械駆動部のピストンの慣性力は上記自励振動変位に対して負荷として作用するが、その負荷が流体容器の平均内圧に対して軽すぎると、流体容器内の流体は膨張したまま自励振動変位しなくなることがある。逆に、自励振動変位に対する負荷が流体容器の平均内圧に対して重すぎると、流体容器内の流体は加熱されても気化せずに自励振動変位しなくなることがある。このように流体が自励振動変位しなくなることが、自励振動変位が安定しないということである。なお、自励振動変位を、単に自励振動と呼んでもよい。

また、機械駆動部は流体容器の内圧と大気圧との差圧を受圧するので、冷却器が許容できるその差圧を大きくすることは、機械駆動部の大型化につながるおそれがあった。

本発明は上記点に鑑みて、冷媒流体の自励振動変位を伴い発熱体を冷却する冷却器であって、その自励振動変位を安定させて継続させることができる冷却器を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の冷却器の発明では、冷媒流体が入っている加熱部空間（１４ａ）を形成しており、発熱体（１２）の熱を加熱部空間内の冷媒流体へ放熱させることによりその冷媒流体を加熱し気化させる加熱部（１４）と、
加熱部空間と連通している冷却部空間（１６ａ）を形成しており、加熱部で気化され冷却部空間へ流入してきた冷媒流体を冷却して液化させる冷却部（１６）と、
冷却部空間と連通している吸収部空間（２８ａ）を形成しており、その吸収部空間の膨張と収縮とによって冷媒流体の加熱および冷却による体積変化を吸収する吸収部（２８）と、
吸収部空間の膨張を抑える膨張抑制力（Ｆｂ）を発生する膨張抑制部（２０）とを備え、
加熱部空間、冷却部空間、及び吸収部空間は全体として、冷媒流体が封入された一空間（３２）を構成し、
加熱部および冷却部は、冷媒流体に気化と液化とを繰り返させることにより、上記一空間内で冷媒流体を自励振動させ、
膨張抑制部は、自励振動の１サイクルにわたって冷媒流体の圧力を平均した平均冷媒圧力が高くなるほど、自励振動の１サイクルにわたって膨張抑制力を平均した平均膨張抑制力が大きくなるように、膨張抑制力を調節することを特徴とする。

上述の発明によれば、膨張抑制部は、自励振動の１サイクルにわたって冷媒流体の圧力を平均した平均冷媒圧力が高くなるほど、自励振動の１サイクルにわたって膨張抑制力を平均した平均膨張抑制力が大きくなるように、膨張抑制力を調節するので、冷媒流体の圧力から生じ吸収部空間を膨張させる膨張力がそれに対抗する膨張抑制力と比較して一方的に大きくなっていくことが進行し難くなる。そのため、冷媒流体の自励振動変位に対する負荷を適切に増減することができるので、その自励振動変位を安定させて継続させることが可能である。

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載の具体的内容との対応関係を示す一例である。

第１実施形態の冷却器１０の全体構成を示す図であり、その冷却器１０の断面図である。 図１の冷却器１０において冷媒の気液界面２６が自励振動しているときのタイムチャートである。 図１に相当する図であって、第２実施形態の冷却器１０の全体構成を示す図である。 図１に相当する図であって、第３実施形態の冷却器１０の全体構成を示す図である。 図１に相当する図であって、第４実施形態の冷却器１０の全体構成を示す図である。 図１に相当する図であって、第５実施形態の冷却器１０の全体構成を示す図である。 図１に相当する図であって、第６実施形態の冷却器１０の全体構成を示す図である。 図７の冷却器１０において制御部５０がアクチュエータ４０の制御に用いる制御マップである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態の冷却器１０の全体構成を示す図であり、断面図示されている。冷却器１０は、その冷却器１０内に封入された冷媒を利用して発熱体１２を冷却する。図１に示すように、冷却器１０は、加熱部１４、冷却部１６、駆動補助装置１８、および膨張抑制部２０等を備えている。冷却器１０の冷媒は、常温では液体で、発熱体１２により加熱されることにより沸騰する流体である。なお、図１の矢印ＤＲ１は、冷却器１０が設置された状態での上下方向ＤＲ１すなわち鉛直方向ＤＲ１を表している。

発熱体１２は、冷却器１０により冷却される部材であり、具体的には、冷却が必要な半導体素子などである。一例を挙げれば、インバータの半導体素子モジュールである。発熱体１２の電気端子１２ａ、１２ｂは加熱部１４から突き出ており、発熱体１２は、その電気端子１２ａ、１２ｂに通電されることにより発熱する。本実施形態では、発熱体１２は２つ設けられている。

加熱部１４はその内部に加熱部空間１４ａを形成している。その加熱部空間１４ａ内には発熱体１２が収容されており、加熱部１４はその発熱体１２を備えている。その加熱部空間１４ａは冷媒で満たされている。そして、加熱部１４は、その発熱体１２の熱を加熱部空間１４ａ内の冷媒すなわち冷媒流体へ放熱させることにより、その冷媒を加熱し沸騰気化させる。

詳細には、加熱部１４は箱状の加熱部壁１４１を備えており、その加熱部壁１４１が、発熱体１２を収容する発熱体収容空間としての加熱部空間１４ａを形成している。そして、その加熱部壁１４１内において、発熱体１２は、発熱体１２まわりが気体または液体の冷媒で満たされるように収容されている。例えば本実施形態では、加熱部空間１４ａ全体が気体または液体の冷媒で満たされており、その冷媒が全て液体となっているときには２つの発熱体１２全体もしくは一部が液体の冷媒に漬かるようになっている。なお、加熱部空間１４ａの冷却部１６側である一端は後述の冷却部１６の冷却部空間１６ａに連通しているが、加熱部空間１４ａの他端は閉塞されている。

冷却部１６は、加熱部空間１４ａと連通している冷却部空間１６ａを、冷却部１６の内部に形成している。そして、冷却部１６は、加熱部１４で気化され冷却部空間１６ａへ流入してきた気体の冷媒を冷却して液化させる。

具体的に冷却部１６は、冷却部壁１６１と冷却装置１６２とを備えている。冷却部１６は、加熱部１４に対し水平方向に並んで配置されている。

冷却部壁１６１は管状の形状を成しており、その内側に冷却部空間１６ａを形成している。冷却装置１６２は、冷却部壁１６１の周りに設けられた多数の冷却フィン１６２ａから構成されている。

そして、冷却装置１６２は、冷却部空間１６ａ内の冷媒を、外気と熱交換させることにより冷却する。更に、熱交換フィンとしての冷却フィン１６２ａは膨張抑制部２０にまで延設され膨張抑制部２０に連結されており、冷却装置１６２は、冷却部空間１６ａ内の冷媒を、膨張抑制部２０内の作動流体２０ａと熱交換させることによっても冷却する。すなわち、冷却部１６は、冷媒を冷却する際に、その冷媒からの熱を、冷却部１６周りの外気および膨張抑制部２０内の作動流体２０ａへ放熱する。

冷却部壁１６１は、高い放熱性能が得られるように、例えば薄肉の金属、好ましくは薄肉のアルミニウム合金で構成されている。また、冷却部壁１６１、冷却装置１６２、および加熱部壁１４１は一体となって、アルミニウム合金等の金属から成り冷媒が収容される１つの冷媒容器を構成している。

冷却部空間１６ａは管状に形成された空間であり、その長手方向に直交する管路断面積が極めて小さい管路で構成されている。そのため、冷却部空間１６ａ内に冷媒の気液界面２６が存在する場合には、その気液界面２６は、重力方向に拘わらず、冷媒の表面張力により、冷却部空間１６ａの長手方向を向くように維持される。すなわち、冷却部空間１６ａの長手方向において、気液界面２６を境に加熱部１４側には気体冷媒が存在し、その反対側には液体冷媒が存在する。

例えば、冷媒が加熱部１４で加熱されることにより、気体になった冷媒の体積が増すほど、冷却部空間１６ａ内において気液界面２６は、加熱部空間１４ａから遠ざかる方向すなわち図１の左方向に移動する。そうすると、冷却部１６は、液体冷媒も冷却するが、それと共に、加熱部１４で気化された気体冷媒も冷却し凝縮させる。

駆動補助装置１８は、一軸方向または略一軸方向へ伸縮する伸縮部２８と、錘３０とを備えている。伸縮部２８は、冷媒の加熱および冷却によって加熱部空間１４ａ内および冷却部空間１６ａ内で生じる冷媒の体積変化を吸収する。すなわち、伸縮部２８は、その冷媒の体積変化を吸収する吸収部として機能する。そして、伸縮部２８は、伸縮部２８の内側に、冷却部空間１６ａと連通している吸収部空間としての伸縮部空間２８ａを形成している。

伸縮部２８は、例えば蛇腹等で構成されており、本実施形態では上下方向ＤＲ１に伸縮する。すなわち、伸縮部２８の伸縮方向は上下方向ＤＲ１である。駆動補助装置１８は機械的な動作を行う部分であるので、冷却器１０における駆動部と呼んでもよい。伸縮部２８が上下に伸縮すると、それに伴い、伸縮部空間２８ａも上下に伸縮する。伸縮部空間２８ａ内は液体冷媒で満たされている。

また、伸縮部２８の下端は冷却部壁１６１に対して固定されており、伸縮部空間２８ａの下端は冷却部空間１６ａに連通している。その一方で、伸縮部２８の上端には錘３０が固定されており、伸縮部空間２８ａの上端は閉塞されている。従って、この伸縮部空間２８ａ、上述の加熱部空間１４ａ、および冷却部空間１６ａは全体として、冷媒が封入された一空間としての気密な冷媒封入空間３２を構成しており、その冷媒封入空間３２は冷媒で満たされている。

そして、冷却部空間１６ａ内の冷媒が伸縮部空間２８ａ内へ流入すると、伸縮部空間２８ａが伸びて伸縮部２８の上端および錘３０が上昇する。逆に、伸縮部空間２８ａが縮んで伸縮部２８の上端および錘３０が下降すると、伸縮部空間２８ａ内の冷媒が冷却部空間１６ａ内へ流出する。すなわち、その冷媒は、伸縮部２８を伸縮作動させる伸縮部駆動用の流体として機能している。

錘３０は、伸縮部２８が上下に伸縮する際の慣性を増すために設けられている。すなわち、錘３０は、伸縮部空間２８ａの膨張および収縮に同期して振動するので、冷媒の自励振動に同期した慣性力を冷媒封入空間３２内の冷媒へ作用させることで冷媒の自励振動を補助する振動補助部として機能する。錘３０は、高密度の部材であれば良く、例えば鉄で構成されている。

膨張抑制部２０は、伸縮部空間２８ａを収縮させる収縮力Ｆｂ、すなわち伸縮部空間２８ａの膨張を抑える膨張抑制力Ｆｂを発生する。その伸縮部空間２８ａの膨張とは、言い換えれば、伸縮部空間２８ａが上方へ伸びることである。従って、この膨張抑制部２０の膨張抑制力Ｆｂは、伸縮部空間２８ａ内の冷媒圧力が伸縮部空間２８ａを上向きに膨張させる膨張力Ｆａに対抗する。

具体的に、膨張抑制部２０は、第１空間２０１ａが形成された第１空間形成部２０１と、第２空間２０２ａが形成された第２空間形成部２０２とから構成されている。その第１空間形成部２０１は第２空間形成部２０２と一体的に構成されており、第１空間２０１ａと第２空間２０２ａとは互いに連通して一つの膨張抑制部空間２０ｂを構成している。また、第１空間形成部２０１は冷却部１６の冷却フィン１６２ａに固定され、第２空間形成部２０２は冷却部壁１６１に固定されている。

膨張抑制部空間２０ｂは密閉空間を構成しており、膨張抑制部空間２０ｂ内には作動流体２０ａが封入されている。言い換えれば、膨張抑制部空間２０ｂは、作動流体２０ａが封入されている作動流体封入空間である。また、膨張抑制部空間２０ｂ内には、作動流体２０ａ以外の流体は封入されておらず、すなわち、膨張抑制部空間２０ｂは作動流体２０ａで満たされている。そして、膨張抑制部空間２０ｂ内の作動流体２０ａは飽和状態になっている。そのため、膨張抑制部空間２０ｂ内の作動流体２０ａは気液混合の流体となっている。本実施形態では、作動流体２０ａは、冷媒封入空間３２に封入された冷媒と同一の物質であるので、その冷媒と比較して同じ圧力の下で同じ沸点を有する。

第１空間形成部２０１は、冷却部空間１６ａから発せられる冷媒の熱を受け取るように構成されている。そのため、第１空間形成部２０１は、冷媒封入空間３２内の冷媒温度を感知する温度感知部としての機能を有する。詳細には、第１空間形成部２０１は冷却フィン１６２ａに連結されており、それによって、冷却フィン１６２ａからの熱が第１空間２０１ａ内の作動流体２０ａへ伝わり易いようになっている。従って、冷却フィン１６２ａの熱伝導によって冷媒から作動流体２０ａへ伝熱されるので、冷却フィン１６２ａは、冷却部空間１６ａ内の冷媒の熱を矢印ＦＬ１のように第１空間形成部２０１へ伝える伝熱部として機能する。

このような構成により、第１空間形成部２０１は、冷却部空間１６ａ内の冷媒の熱により膨張抑制部空間２０ｂ内の作動流体２０ａを加熱する。作動流体２０ａが加熱されると、作動流体２０ａの中の液相部分が蒸発し、膨張抑制部空間２０ｂの内圧が上昇する。

第２空間形成部２０２は、駆動補助装置１８を第２空間２０２ａ内に収容するように配置されている。そのため、膨張抑制部空間２０ｂの内圧すなわち第２空間２０２ａの内圧が上昇するほど、膨張抑制力Ｆｂが大きくなる。要するに、第２空間２０２ａは、作動流体２０ａの圧力を伸縮部２８に作用させ且つ作動流体２０ａの圧力により膨張抑制力Ｆｂが冷媒の自励振動中に生じるように形成されている。そして、膨張抑制部２０は、伸縮部空間２８ａが膨張する膨張途中および伸縮部空間２８ａが収縮する収縮途中において、膨張抑制力Ｆｂを伸縮部２８へ作用させる。

上述のように構成された冷却器１０では、加熱部空間１４ａ内の液体冷媒が発熱体１２により加熱され沸騰させられると冷媒の気体部分が増し、それと共に冷媒全体の体積が増加し伸縮部２８の上端が上昇する。冷媒の気体部分がある程度増し例えば気液界面２６が図１のように冷却部空間１６ａ内に入ると、冷却部１６が、その冷媒の気体部分を冷却し凝縮させる。

冷媒の気体部分が凝縮することにより気体部分が少なくなると、それと共に冷媒全体の体積が減少し伸縮部２８の上端が下降する。そして、発熱体１２の一部または全部が液体の冷媒に浸かるようになる。発熱体１２が液体の冷媒に浸かると、上述したように再び加熱部空間１４ａ内の液体の冷媒が沸騰し蒸発する。

このように、冷却器１０において加熱部１４および冷却部１６は、冷媒に蒸発と凝縮とを繰り返させることにより、冷媒封入空間３２内で冷媒の気液界面２６を自励振動させる。要するに、冷媒封入空間３２内で冷媒を自励振動させる。そして、伸縮部２８は、その冷媒の自励振動に伴う冷媒全体の体積変化を吸収する。更に、伸縮部２８は、所定のばね定数を持っているので、その伸縮部２８の伸縮方向における釣合い点に向って伸縮量に応じた反力を生じ、冷媒の自励振動を補助する役割を果たす。

この気液界面２６の自励振動すなわち冷媒の自励振動に伴い冷媒が蒸発と凝縮とを繰り返すことで、発熱体１２から冷媒を介し外気に至る熱伝達経路において高い熱伝達性能を得つつ、発熱体１２の熱を、冷媒と冷却部壁１６１と冷却装置１６２とを介し、冷却部１６から外気へ放出させることができる。

また、冷却部空間１６ａ内および伸縮部空間２８ａ内において気液界面２６から離れた部位の液体冷媒はサブクール状態になっている。従って、そのサブクール状態の液体冷媒が、伸縮部２８の上端が下降すると共に発熱体１２まわりに流れ込むので、発熱体１２を冷却する高い冷却性能を得ることができる。

図２は、冷媒の気液界面２６が自励振動しているときのタイムチャートである。この図２では、発熱体１２の温度Ｔｘすなわち発熱体温度Ｔｘ、加熱部空間１４ａ内の平均圧力ＰＲａｖ、冷媒および作動流体２０ａのそれぞれの平均圧力ＰＡａｖ、ＰＢａｖが、上から順に示されている。また、図２では、膨張抑制部２０が設けられたことの効果を説明するために、発熱体１２の温度Ｔｘおよび加熱部空間１４ａ内の平均圧力ＰＲａｖのタイムチャートでは、膨張抑制部２０を有する本実施形態のものを実線Ｌ１、Ｌ２で示し、本実施形態から膨張抑制部２０を取り去った比較例のものを二点鎖線Ｌｃ１、Ｌｃ２で示している。また、図２の実線Ｌ３は冷媒の平均圧力ＰＡａｖを示し、破線Ｌ４は作動流体２０ａの平均圧力ＰＢａｖを示している。

なお、瞬時値としての冷媒圧力および作動流体２０ａの圧力は冷媒の自励振動に同期して周期的に変動するので、冷媒の平均圧力ＰＡａｖ、作動流体２０ａの平均圧力ＰＢａｖ、加熱部空間１４ａ内の平均圧力Ｐｒｆは、上記自励振動の１サイクル毎の平均値となっている。詳細に言えば、冷媒の平均圧力ＰＡａｖすなわち平均冷媒圧力ＰＡａｖは、上記自励振動の１サイクルにわたって冷媒圧力を平均した平均値、要するに、その１サイクル毎の冷媒圧力の平均値である。また、作動流体２０ａの平均圧力ＰＢａｖすなわち平均作動流体圧力ＰＢａｖは、上記自励振動の１サイクルにわたって作動流体２０ａの圧力を平均した平均値、要するに、その１サイクル毎の作動流体２０ａの圧力の平均値である。また、加熱部空間１４ａ内の平均圧力Ｐｒｆは、上記自励振動の１サイクルにわたって加熱部空間１４ａ内の圧力を平均した平均値である。

また、冷媒圧力は冷媒封入空間３２内のどこで測定されてもよいが、本実施例では、伸縮部空間２８ａ内で測定される。また、加熱部空間１４ａ内の平均圧力Ｐｒｆは、加熱部空間１４ａ内の冷媒の平均圧力Ｐｒｆであるので、伸縮部空間２８ａ内での測定圧力に基づく平均冷媒圧力ＰＡａｖと同じ値または略同じ値になる。また、作動流体２０ａの圧力は膨張抑制部空間２０ｂ内のどこで測定されてもよいが、本実施例では、第２空間２０２ａ内で測定される。また、図２は、冷媒の自励振動の周期に対して十分に長い時間にわたってタイムチャートを表示している。

図２は、発熱体１２の発熱量が増大した状況を示している。具体的には、発熱体１２の発熱量がｔ１時点にて増大したことに起因して、発熱体温度Ｔｘがｔ１時点から上昇し始めている。そのため、ｔ１時点から、加熱部空間１４ａ内の冷媒の温度上昇により、平均冷媒圧力ＰＡａｖおよび加熱部空間１４ａ内の平均圧力ＰＲａｖも上昇し始めている。

また、冷媒の熱は冷却フィン１６２ａを介して膨張抑制部空間２０ｂ内の作動流体２０ａへ伝えられる。このとき、熱の伝わりには時間的な遅れが生じるので、ｔ１時点よりも後のｔ２時点から、作動流体２０ａの温度上昇により、平均作動流体圧力ＰＢａｖが上昇し始めている。

更に、冷媒から作動流体２０ａへの伝熱ロスが生じるので、平均作動流体圧力ＰＢａｖは平均冷媒圧力ＰＡａｖよりも低くなる。すなわち、冷媒の自励振動の１サイクルにわたって膨張抑制力Ｆｂを平均した平均膨張抑制力は、その自励振動の１サイクルにわたって膨張力Ｆａを平均した平均膨張力よりも小さくなる。この平均圧力ＰＡａｖ、ＰＢａｖの関係は冷媒の自励振動中にわたって継続する。なお、上記平均膨張抑制力は、平均作動流体圧力ＰＢａｖを換算して算出されてもよく、上記平均膨張力は、平均冷媒圧力ＰＡａｖを換算して算出されてもよい。また、平均膨張抑制力とは、言い換えれば上記自励振動の１サイクル毎の膨張抑制力Ｆｂの平均値であり、平均膨張力とは、言い換えれば上記自励振動の１サイクル毎の膨張力Ｆａの平均値である。

ｔ２時点から平均作動流体圧力ＰＢａｖが上昇した後、冷媒の自励振動の周期が短くなって冷却部１６から外気への放熱量が増大し、ｔ３時点にて、発熱体温度Ｔｘ、加熱部空間１４ａ内の平均圧力ＰＲａｖ、および平均冷媒圧力ＰＡａｖが、ｔ１時点の大きさに戻っている。また、ｔ３時点から僅かに遅れて、平均作動流体圧力ＰＢａｖもｔ１時点の大きさに戻っている。

この図２に示すように、平均冷媒圧力ＰＡａｖが増大し始めているｔ１時点から、大気圧と平均冷媒圧力ＰＡａｖとの差圧ΔＰＡａｉｒ（＝ＰＡａｖ−大気圧）は、大気圧が変化しないので、その平均冷媒圧力ＰＡａｖ変化に従って大きくなっている。その一方で、平均冷媒圧力ＰＡａｖと平均作動流体圧力ＰＢａｖとの差圧ΔＰＡＢ（＝ＰＡａｖ−ＰＢａｖ）の変化は、平均作動流体圧力ＰＢａｖが平均冷媒圧力ＰＡａｖに追従するように変化しているので、上記差圧ΔＰＡａｉｒの変化に比して抑えられている。

すなわち、平均冷媒圧力ＰＡａｖおよび平均作動流体圧力ＰＢａｖのタイムチャートから判るように、膨張抑制部２０は、平均冷媒圧力ＰＡａｖが高くなるほど、冷媒の自励振動の１サイクルにわたって膨張抑制力Ｆｂを平均した平均膨張抑制力が大きくなるように、膨張抑制力Ｆｂを調節している。

上述した大気圧と平均冷媒圧力ＰＡａｖとの差圧ΔＰＡａｉｒの変化から、膨張抑制部２０を有さない比較例では、ｔ１時点から、冷媒圧力に基づく膨張力Ｆａ（図１参照）は、大気圧に基づく膨張抑制力Ｆｂ（図１参照）に対して増大する一方となる。そのため、例えば、錘３０の慣性力が錘３０の加速度に従って大きくなっても、膨張力Ｆａに対抗して液体冷媒を冷却部１６から加熱部１４へ押す力が、膨張力Ｆａの増大に対して不足することが考えられる。

そうなると、発熱体温度Ｔｘおよび加熱部空間１４ａ内の平均圧力ＰＲａｖが二点鎖線Ｌｃ１、Ｌｃ２のように上昇する一方となり得る。そして、発熱体温度Ｔｘおよび加熱部空間１４ａ内の平均圧力ＰＲａｖはそれぞれ限界点ＬＴｘ、ＬＰＲａｖを超えるおそれがあり、その限界点ＬＴｘ、ＬＰＲａｖを超えれば、冷媒の自励振動は止まり、発熱体１２からの発熱を止めない限り、伸縮部２８は最も伸びた状態から戻らなくなる。なお、上記平均圧力ＰＲａｖの限界点ＬＰＲａｖは、冷媒の自励振動を継続可能な平均圧力ＰＲａｖの上限値であり、上記発熱体温度Ｔｘの限界点ＬＴｘは、平均圧力ＰＲａｖの限界点ＬＰＲａｖに対応した発熱体温度Ｔｘである。

一方、膨張抑制部２０を有する本実施形態では、ｔ１時点から、冷媒圧力に基づく膨張力Ｆａは増大するものの、平均冷媒圧力ＰＡａｖと平均作動流体圧力ＰＢａｖとの差圧ΔＰＡＢの変化が抑えられているので、作動流体２０ａの圧力に基づく膨張抑制力Ｆｂに対して相対的にはあまり変化しない。そのため、膨張力Ｆａに対抗して液体冷媒を冷却部１６から加熱部１４へ押す力が膨張力Ｆａの増大に対して不足せず、冷媒の自励振動が継続する。

なお、駆動補助装置１８において、膨張力Ｆａを生じさせる向きに冷媒圧力を受ける受圧面積と、膨張抑制力Ｆｂを生じさせる向きに作動流体２０ａまたは大気の圧力を受ける受圧面積とは互いに同じである。

上述したように、本実施形態によれば、膨張抑制部２０は、平均冷媒圧力ＰＡａｖが高くなるほど、冷媒の自励振動の１サイクルにわたって膨張抑制力Ｆｂを平均した平均膨張抑制力が大きくなるように、膨張抑制力Ｆｂを調節する。従って、冷媒圧力に基づく膨張力Ｆａが、それに対抗し膨張抑制部２０が発生する膨張抑制力Ｆｂと比較して一方的に大きくなっていくことが進行し難くなる。言い換えれば、冷媒圧力が作動流体２０ａの圧力によって相殺される。そのため、冷媒の自励振動に対する負荷を適切に増減することができるので、その自励振動を安定させて継続させることが可能である。そして、冷媒の自励振動を安定させることにより、延いては、冷却器１０の冷却性能を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、膨張抑制部２０は、冷媒封入空間３２から発せられる冷媒の熱を受け取るように構成され、その冷媒の熱により作動流体２０ａを加熱する。そして、膨張抑制部２０において作動流体２０ａが封入されている膨張抑制部空間２０ｂは、作動流体２０ａの圧力を伸縮部２８に作用させ且つ作動流体２０ａの圧力により膨張抑制力Ｆｂが生じるように形成されている。従って、機械的な作動機構を必要とせずに、平均冷媒圧力ＰＡａｖが高くなるほど平均膨張抑制力が大きくなるように、膨張抑制力Ｆｂを調節することが可能である。

また、本実施形態によれば、作動流体２０ａは冷媒と比較して同じ圧力の下で同じ沸点を有するので、膨張抑制部空間２０ｂ内の作動流体２０ａの圧力が、冷媒封入空間３２内の冷媒圧力と比較して、冷媒から作動流体２０ａへの伝熱ロス分だけ低くなることになる。そのため、平均冷媒圧力ＰＡａｖと平均作動流体圧力ＰＢａｖとの差圧ΔＰＡＢ（＝ＰＡａｖ−ＰＢａｖ）を正方向に生じさせつつその差圧ΔＰＡＢを非常に小さくすることができ、膨張力Ｆａと膨張抑制力Ｆｂとの大小関係を、冷媒の自励振動を継続させる上で適切に維持することができる。

また、本実施形態によれば、錘３０は、冷媒の自励振動に同期した慣性力を冷媒封入空間３２内の冷媒へ作用させることで冷媒の自励振動を補助するので、その自励振動が継続し易くなる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。また、前述の実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。後述の第３実施形態以降でも同様である。

図３は、本実施形態の冷却器１０の全体構成を示す図であり、図１と同様に断面図示されている。図３に示すように、本実施形態では、冷却部１６の冷却フィン１６２ａが膨張抑制部２０にまで延設されてはいない。すなわち、膨張抑制部２０は冷却部１６の冷却フィン１６２ａに対して間隔を空けて配置されている。この点が第１実施形態と比較して異なっている。

具体的に本実施形態では、膨張抑制部２０は、第１空間形成部２０１の外周に設けられた多数の熱交換フィン２０３を備えている。その熱交換フィン２０３は第１空間形成部２０１に固定されている。熱交換フィン２０３は、冷却部１６の冷却フィン１６２ａから、両フィン１６２ａ、２０３の間に介在する空気を介して受熱できるように、冷却フィン１６２ａに近接して配置されている。

これにより、冷却器１０は、冷却部１６の冷却フィン１６２ａと膨張抑制部２０の熱交換フィン２０３との間で、矢印ＦＬ２のように空気を介して伝熱されるようになっている。このような構成から、第１実施形態と同様に、第１空間形成部２０１は、冷却部空間１６ａ内の冷媒の熱により膨張抑制部空間２０ｂ内の作動流体２０ａを加熱する。

本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。なお、前述の図２のタイムチャートは、本実施形態でも第１実施形態と同様のものになる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。

図４は、本実施形態の冷却器１０の全体構成を示す図であり、図１と同様に断面図示されている。図４に示すように、本実施形態では、冷却部１６の冷却フィン１６２ａが膨張抑制部２０にまで延設されてはいない。そして、膨張抑制部２０は、作動流体２０ａに替えてバネ２０４を有し、そのバネ２０４の付勢力によって膨張抑制力Ｆｂ（図１参照）を発生する。この点が第１実施形態と比較して異なっている。

具体的に本実施形態では、膨張抑制部２０は、空間形成部２０１、２０２（図１参照）を備えず、バネ２０４とガイド部材２０５と支持部材２０６とを備えている。バネ２０４は圧縮コイルバネであり、バネ２０４の一端は錘３０に接触しバネ２０４の他端は支持部材２０６に接触している。また、この支持部材２０６は、剛性の高い平板状の金属部材であり、加熱部壁１４１に固定されている。このようなバネ２０４の配置により、バネ２０４は、伸縮部２８を縮める向きに付勢力を発生させており、その付勢力は膨張抑制力Ｆｂ（図１参照）となっている。

また、バネ２０４は、例えば形状記憶合金等の感熱材料で構成されている。詳細には、バネ２０４は、その材料の特性から、バネ２０４の温度が高くなるほどバネ２０４の自由長さが長くなるようになっている。そのため、上記膨張抑制力Ｆｂとしての付勢力は、錘３０の位置を変えずに比較した場合、バネ２０４の温度が高くなるほど大きくなる。また、バネ２０４は、冷却フィン１６２ａから受熱し易いように、バネ２０４の長手方向が冷却フィン１６２ａの積層方向と平行になる姿勢で冷却フィン１６２ａに近づけて配置されている。

このような構成から、冷却部空間１６ａ内の冷媒の熱が冷却フィン１６２ａから矢印ＦＬ３のように伝熱され、バネ２０４の温度が高くなるほど、バネ２０４はそのバネ２０４の付勢力を大きくする。つまり、膨張抑制部２０は、冷媒が加熱されて平均冷媒圧力ＰＡａｖが高くなるほど上記平均膨張抑制力が大きくなるように、膨張抑制力Ｆｂとしてのバネ２０４の付勢力を調節する。

ガイド部材２０５は、バネ２０４の座屈を防止しつつ、バネ２０４が伸縮部２８を縮める向きに錘３０を押圧するように案内する。詳細には、ガイド部材２０５は細長い円柱状の丸棒で構成されており、バネ２０４の内側に挿通されている。そして、ガイド部材２０５の一端部分は錘３０の上面に向くように下向きに屈曲されている。ガイド部材２０５の他端部分は支持部材２０６にカシメ等によって固定されている。従って、ガイド部材２０５は、その他端部分が支持部材２０６によって支持された片持ち状態になっている。

本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。

なお、前述の図２のタイムチャートは、本実施形態でも第１実施形態と同様のものになる。但し、本実施形態においては、図２の実線Ｌ３は、冷媒の自励振動の１サイクルにわたって膨張力Ｆａ（図１参照）を平均した平均膨張力を示し、破線Ｌ４は、冷媒の自励振動の１サイクルにわたって膨張抑制力Ｆｂ（図１参照）を平均した平均膨張抑制力を示す。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。

図５は、本実施形態の冷却器１０の全体構成を示す図であり、図１と同様に断面図示されている。図５に示すように、本実施形態では、膨張抑制部２０の作動流体２０ａが冷却部１６からだけでなく加熱部１４からも受熱するように構成されている。この点が第１実施形態と比較して異なっている。

具体的に本実施形態では、膨張抑制部２０の第１空間形成部２０１が冷却部１６の側方から更に加熱部１４の側方にまで延設されている。そして、膨張抑制部２０は、第１空間形成部２０１の外周に設けられ且つ加熱部壁１４１に接続された多数の熱交換フィン２０７を備えている。その熱交換フィン２０７は第１空間形成部２０１と加熱部壁１４１とにそれぞれ固定され、第１空間形成部２０１と加熱部壁１４１との間をつないでいる。

これにより、第１空間形成部２０１内の作動流体２０ａは、冷却部空間１６ａ内の冷媒から矢印ＦＬ１のように冷却フィン１６２ａの熱伝導によって受熱し、更に、加熱部空間１４ａ内の冷媒から矢印ＦＬ４のように熱交換フィン２０７の熱伝導によって受熱する。このような構成から、膨張抑制部２０は、第１実施形態と比較してより応答性良く、冷媒封入空間３２内の冷媒の熱によって第１空間２０１ａ内の作動流体２０ａを加熱することができる。

本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。なお、前述の図２のタイムチャートは、本実施形態でも第１実施形態と同様のものになる。

（第５実施形態）
次に、本発明の第５実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第４実施形態と異なる点を主として説明する。

図６は、本実施形態の冷却器１０の全体構成を示す図であり、図５と同様に断面図示されている。図６に示すように、本実施形態では、冷却部１６の冷却フィン１６２ａが膨張抑制部２０にまで延設されてはいない。すなわち、膨張抑制部２０は冷却部１６の冷却フィン１６２ａに対して間隔を空けて配置されている。この点が第４実施形態と比較して異なっている。

従って、第１空間形成部２０１内の作動流体２０ａは、加熱部空間１４ａ内の冷媒から矢印ＦＬ４のように熱交換フィン２０７の熱伝導によって受熱するが、冷却部空間１６ａ内の冷媒からは受熱しない。

本実施形態では、前述の第４実施形態と共通の構成から奏される効果を第４実施形態と同様に得ることができる。なお、前述の図２のタイムチャートは、本実施形態でも第４実施形態と同様のものになる。

（第６実施形態）
次に、本発明の第６実施形態について説明する。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。

図７は、本実施形態の冷却器１０の全体構成を示す図であり、図１と同様に断面図示されている。図７に示すように、本実施形態の冷却器１０は、冷媒の熱が冷却部１６の冷却フィン１６２ａの熱伝導によって膨張抑制部２０の作動流体２０ａへ伝熱されるようにはなっていない。その替わりに、膨張抑制部２０は、流体封入部３８とアクチュエータ４０とピストン４２と複数のセンサ４４、４６、４８と制御部５０とを備えている。この点が第１実施形態と比較して異なっている。

流体封入部３８は、第１実施形態の第２空間形成部２０２（図１参照）と同様に構成されている。具体的には、流体封入部３８の内部には、作動流体２０ａが封入された封入部空間３８ａが形成されており、その封入部空間３８ａはその作動流体２０ａで満たされている。また、流体封入部３８は、駆動補助装置１８を封入部空間３８ａ内に収容するように配置され、冷却部壁１６１に固定されている。そのため、封入部空間３８ａの内圧が上昇するほど、膨張抑制力Ｆｂが大きくなる。要するに。封入部空間３８ａは、作動流体２０ａの圧力を伸縮部２８に作用させ且つ作動流体２０ａの圧力により膨張抑制力Ｆｂが生じるように形成されている。但し、本実施形態の作動流体２０ａは冷媒と同一の物質である必要はなく、常に気体として封入部空間３８ａに封入されている。

アクチュエータ４０は、例えばリニアモータまたは油圧シリンダなどで構成されており、制御部５０からの信号に従ってピストン４２を作動させる。そして、そのピストン４２は、封入部空間３８ａの一部を形成しており、ピストン４２の往復方向の位置に応じて封入部空間３８ａの容積を変化させる。従って、アクチュエータ４０は、ピストン４２で封入部空間３８ａ内の作動流体２０ａを押圧することにより膨張抑制力Ｆｂを発生する。その膨張抑制力Ｆｂは、作動流体２０ａをピストン４２で押圧する押圧力が大きくなるほど大きくなる。

加熱部温度センサ４４は、加熱部空間１４ａ内の冷媒温度を検出する温度検出装置であり、検出した冷媒温度を示す検出信号を制御部５０へ出力する。また、冷却部温度センサ４６は、冷却部空間１６ａ内の冷媒温度を検出する温度検出装置であり、検出した冷媒温度を示す検出信号を制御部５０へ出力する。また、作動流体圧力センサ４８は、封入部空間３８ａ内の作動流体２０ａの圧力である作動流体圧を検出する圧力検出装置であり、検出した作動流体圧を示す検出信号を制御部５０へ出力する。

制御部５０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等からなる周知のマイクロコンピュータとその周辺回路とから構成された電子制御装置であり、ＲＯＭ等に予め記憶されたコンピュータプログラムに従って種々の制御処理を実行する。

具体的に、制御部５０は、冷媒温度に基づいてアクチュエータ４０を制御する。アクチュエータ４０を制御するための冷媒温度としては、加熱部温度センサ４４の検出温度と冷却部温度センサ４６の検出温度との何れであってもよいが、本実施形態では、冷却部温度センサ４６の検出温度が採用されている。従って、制御部５０は、冷却部温度センサ４６によって検出される冷媒温度に基づいてアクチュエータ４０を制御する。

また、制御部５０は、アクチュエータ４０の制御を図８の制御マップに従って実行する。詳細に言うと、その制御マップでは横軸が冷却部温度センサ４６によって検出される冷媒温度になっており、縦軸が作動流体圧の目標値である目標作動流体圧になっており、目標作動流体圧は冷媒温度が高いほど高く設定される。そして、図７に示す制御部５０は、作動流体圧力センサ４８によって検出される作動流体圧を目標作動流体圧に一致させるようにアクチュエータ４０を制御する。すなわち、アクチュエータ４０は、制御部５０の制御により、冷媒温度が高いほど作動流体圧を高くする。

その結果、前述の図２のタイムチャートは、本実施形態でも第１実施形態と同様のものになる。すなわち、冷媒温度の平均値に着目すれば、図７に示す制御部５０は、冷却部温度センサ４６によって検出される冷媒温度を冷媒の自励振動の１サイクルにわたって平均した平均冷媒温度が高くなるほど、冷媒の自励振動の１サイクルにわたって膨張抑制力Ｆｂを平均した平均膨張抑制力が大きくなるように、膨張抑制力Ｆｂをアクチュエータ４０に調節させる。これにより、本実施形態のアクチュエータ４０および制御部５０を有する膨張抑制部２０は、第１実施形態と同様に、平均冷媒圧力ＰＡａｖが高くなるほど上記平均膨張抑制力が大きくなるように、膨張抑制力Ｆｂを調節する。

本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。更に、本実施形態によれば、図７に示す制御部５０は、冷却部温度センサ４６によって検出される冷媒温度を冷媒の自励振動の１サイクルにわたって平均した平均冷媒温度が高くなるほど、冷媒の自励振動の１サイクルにわたって膨張抑制力Ｆｂを平均した平均膨張抑制力が大きくなるように、膨張抑制力Ｆｂをアクチュエータ４０に調節させる。従って、制御部５０によるアクチュエータ４０の制御によって、冷媒の自励振動が継続するように最適に膨張抑制力Ｆｂを調節することが可能である。

（他の実施形態）
（１）上述の第１、第２、第４、および第５実施形態において、作動流体２０ａは、冷媒封入空間３２に封入された冷媒と同一の物質であるが、その冷媒とは異なる物質であってもよい。すなわち、作動流体２０ａは、その冷媒と比較して同じ圧力の下で異なる沸点を有していても差し支えない。

（２）上述の各実施形態において、発熱体１２は加熱部空間１４ａ内に収容されているが、発熱体１２と加熱部空間１４ａ内の冷媒とが熱交換することにより発熱体１２が冷却されると共に冷媒が沸騰気化するのであれば、発熱体１２は加熱部空間１４ａ外に配置されていても差し支えない。

（３）上述の各実施形態において、発熱体１２は２つ設けられているが、発熱体１２は１つまたは３つ以上設けられていても差し支えない。

（４）上述の各実施形態において、発熱体１２は、冷却が必要な半導体素子などであるが、電気部品である必要はない。

（５）上述の各実施形態において、加熱部空間１４ａおよび冷却部空間１６ａは、その長手方向が水平方向となるように設けられているが、例えば冷媒封入空間３２が特許文献１に記載された流体容器のようにＵ字状に形成されていても差し支えない。

（６）上述の各実施形態では、冷却器１０は、冷却部空間１６ａの長手方向が水平方向を向くように設置されているが、冷却部空間１６ａ内の気液界面２６の向きは冷媒の表面張力により維持されるので、冷却器１０の設置向きに限定はない。

（７）上述の各実施形態において、発熱体１２からの発熱が止まると、発熱体１２全体が液体冷媒に浸るが、発熱体１２の一部分が液体冷媒に浸るのでも差し支えない。

（８）上述の各実施形態において、冷却部１６は、冷却部空間１６ａ内の冷媒を外気と熱交換させることにより冷却するが、冷却部１６まわりに冷却水が流れる配管を設け、冷媒を、その冷却水と熱交換させることにより冷却しても差し支えない。

（９）上述の各実施形態において、駆動補助装置１８は錘３０を備えているが、錘３０は無くても差し支えない。或いは、錘３０が、冷媒の自励振動を助長するように慣性力を付加する他の部品又は装置に置き換わっていても差し支えない。

（１０）上述の各実施形態において、伸縮部２８は蛇腹等で構成され上下に伸縮するが、例えばダイヤフラム等で構成されていてもよいし、或いは、冷媒の振動を吸収できれば伸縮しない構成であっても差し支えない。

（１１）上述の第１、第２、第４、および第５実施形態において、膨張抑制部空間２０ｂ内の作動流体２０ａは飽和状態になっているが、作動流体２０ａの温度が高くなるほど膨張抑制部空間２０ｂの内圧が高くなればよいので、膨張抑制部空間２０ｂ内の作動流体２０ａは飽和状態でなくても差し支えない。

（１２）上述の各実施形態において、膨張抑制部２０は、伸縮部空間２８ａの膨張途中および収縮途中において膨張抑制力Ｆｂを伸縮部２８へ作用させるが、伸縮部空間２８ａが膨張し収縮する全過程において膨張抑制力Ｆｂを作用させる必要はない。例えば、膨張抑制部２０は、伸縮部空間２８ａの膨張途中および収縮途中のうち膨張途中でのみ、膨張抑制力Ｆｂを伸縮部２８へ作用させてもよいし、伸縮部空間２８ａの収縮途中でのみ、膨張抑制力Ｆｂを伸縮部２８へ作用させてもよい。

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

１０ 冷却器
１２ 発熱体
１４ 加熱部
１４ａ 加熱部空間
１６ 冷却部
１６ａ 冷却部空間
２０ 膨張抑制部
２８ 伸縮部（吸収部）
２８ａ 伸縮部空間（吸収部空間）
３２ 冷媒封入空間（一空間）

Claims (8)

1. 冷媒流体が入っている加熱部空間（１４ａ）を形成しており、発熱体（１２）の熱を前記加熱部空間内の前記冷媒流体へ放熱させることにより該冷媒流体を加熱し気化させる加熱部（１４）と、
   前記加熱部空間と連通している冷却部空間（１６ａ）を形成しており、前記加熱部で気化され前記冷却部空間へ流入してきた前記冷媒流体を冷却して液化させる冷却部（１６）と、
   前記冷却部空間と連通している吸収部空間（２８ａ）を形成しており、該吸収部空間の膨張と収縮とによって前記冷媒流体の加熱および冷却による体積変化を吸収する吸収部（２８）と、
   前記吸収部空間の膨張を抑える膨張抑制力（Ｆｂ）を発生する膨張抑制部（２０）とを備え、
   前記加熱部空間、前記冷却部空間、及び前記吸収部空間は全体として、前記冷媒流体が封入された一空間（３２）を構成し、
   前記加熱部および前記冷却部は、前記冷媒流体に気化と液化とを繰り返させることにより、前記一空間内で前記冷媒流体を自励振動させ、
   前記膨張抑制部は、前記自励振動の１サイクルにわたって前記冷媒流体の圧力を平均した平均冷媒圧力が高くなるほど、前記自励振動の１サイクルにわたって前記膨張抑制力を平均した平均膨張抑制力が大きくなるように、前記膨張抑制力を調節することを特徴とする冷却器。
2. 前記膨張抑制部は、作動流体（２０ａ）が封入されている作動流体封入空間（２０ｂ）を形成しており、前記一空間から発せられる前記冷媒流体の熱を受け取るように構成され、該冷媒流体の熱により前記作動流体を加熱し、
   前記作動流体封入空間は、前記作動流体の圧力を前記吸収部に作用させ且つ前記作動流体の圧力により前記膨張抑制力が生じるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の冷却器。
3. 前記作動流体は、前記冷媒流体と比較して同じ圧力の下で同じ沸点を有することを特徴とする請求項２に記載の冷却器。
4. 前記作動流体は、前記冷媒流体と比較して同じ圧力の下で異なる沸点を有することを特徴とする請求項２に記載の冷却器。
5. 前記膨張抑制部は、前記冷媒流体の温度を検出する温度検出装置（４６）と、前記膨張抑制力を発生するアクチュエータ（４０）と、該アクチュエータを制御する制御部（５０）とを有し、
   前記制御部は、前記温度検出装置によって検出される前記冷媒流体の温度を前記自励振動の１サイクルにわたって平均した平均冷媒温度が高くなるほど前記平均膨張抑制力が大きくなるように、前記膨張抑制力を前記アクチュエータに調節させることを特徴とする請求項１に記載の冷却器。
6. 前記平均膨張抑制力は、前記吸収部空間を膨張させる力に前記平均冷媒圧力を換算した平均膨張力よりも小さいことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１つに記載の冷却器。
7. 前記膨張抑制部は、前記吸収部空間が膨張する膨張途中と該吸収部空間が収縮する収縮途中との少なくとも一方において前記膨張抑制力を前記吸収部へ作用させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１つに記載の冷却器。
8. 前記自励振動に同期した慣性力を前記冷媒流体へ作用させることで該自励振動を補助する振動補助部（３０）を備えていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１つに記載の冷却器。

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