JP2020180743A - 沸騰冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化を図りつつ、傾斜時における冷却性能を確保することができる沸騰冷却装置を提供する。【解決手段】沸騰冷却装置は、蒸発器１０と、凝縮器２０と、熱媒体通路３０とを備える。凝縮器２０は、第１凝縮器２１と、第１凝縮器２１の重力方向上方側に配置される第２凝縮器２２と、を有している。第１凝縮器２１には、蒸発器１０から流出した熱媒体が流入する。第２凝縮器２２には、第１凝縮器２１から流出した熱媒体が流入する。熱媒体通路３０は、第１凝縮器２１から流出した液相熱媒体を蒸発器１０側に導く複数の第１液通路３０３、３０４と、第２凝縮器２２から流出した液相熱媒体を蒸発器１０側に導く第２液通路３０５、３０６と、を含んでいる。複数の第１液通路３０３、３０４の上流側端部は、それぞれ、第１凝縮器２１における重力方向の中央より下方側に接続されている。【選択図】図１

Description

本発明は、沸騰冷却装置に関するものである。

従来、特許文献１には、車両に搭載されるパワー素子等の発熱体を冷却するために、発熱体で発生する熱により熱媒体を沸騰させて発熱体から吸熱する沸騰冷却装置が開示されている。

特許文献１の沸騰冷却装置は、蒸発器、凝縮器および熱媒体配管を備えている。蒸発器は、内部に熱媒体を流通させて発熱体からの熱を受熱する。凝縮器は、蒸発器で蒸発した熱媒体を冷却液化する。熱媒体配管は、蒸発器と凝縮器とをループ状に連結して蒸発器と凝縮器との間で熱媒体を循環させる。

特開２０１７−４８９６４号公報

ところで、特許文献１の沸騰冷却装置において、発熱体の発熱量が増大すると、蒸発器から気液二相状態の熱媒体が流出する。このとき、気液二相状態の熱媒体を凝縮器の重力方向上方側にある熱媒体流入口まで上昇させる必要があるので、気相熱媒体を熱媒体流入口まで上昇させる場合と比較して、熱媒体の圧力損失が増大する。

したがって、沸騰冷却装置内で熱媒体を循環させるためには、蒸発器に対する凝縮器の高さを高くする必要がある。これにより、液相熱媒体の位置エネルギを増大させて、液相熱媒体の駆動力を大きくすることができる。しかしながら、蒸発器に対する凝縮器の高さを高くすると、沸騰冷却装置が大型化してしまう。

ところで、特許文献１の沸騰冷却装置を車両に搭載した場合、坂路等において車両が傾斜すると、沸騰冷却装置全体が傾斜する。このとき、傾斜方向や傾斜角度によっては、凝縮器内に液相熱媒体が滞留し、冷却性能が低下するおそれがある。

本発明は上記点に鑑みて、小型化を図りつつ、傾斜時における冷却性能を確保することができる沸騰冷却装置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に記載の沸騰冷却装置は、
冷却対象物（４０）と熱媒体との熱交換により熱媒体を沸騰気化させることで冷却対象物を冷却する蒸発器（１０）と、
熱媒体と外部流体との熱交換により熱媒体を凝縮させることで熱媒体の熱を外部流体に放熱する凝縮器（２０）と、
蒸発器と凝縮器とをループ状に連結して蒸発器と凝縮器との間で熱媒体を循環させる熱媒体通路（３０）と、を備える沸騰冷却装置において、
凝縮器は、第１凝縮器（２１）と、第１凝縮器の重力方向上方側に配置される第２凝縮器（２２）と、を有しており、
第１凝縮器には、蒸発器から流出した熱媒体が流入し、
第２凝縮器には、第１凝縮器から流出した熱媒体が流入し、
熱媒体通路は、第１凝縮器から流出した液相の熱媒体を蒸発器側に導く複数の第１液通路（３０３、３０４）と、第２凝縮器から流出した液相の熱媒体を蒸発器側に導く第２液通路（３０５、３０６）と、を含んでおり、
複数の第１液通路の上流側端部は、それぞれ、第１凝縮器における重力方向の中央より下方側に接続されている。

これによれば、重力方向下方側に位置する第１凝縮器において、気液二相状態の熱媒体から少なくとも一部の液相熱媒体が分離される。このため、重力方向上方側に位置する第２凝縮器には、少なくとも一部の液相熱媒体が分離された後の熱媒体が流入する。すなわち、気液二相状態の熱媒体を第２凝縮器まで上昇させる必要がない。したがって、気液二相状態の熱媒体の重力方向上方側への上昇高さを低くすることができるので、熱媒体の圧力損失を低減できる。このため、蒸発器に対する凝縮器の高さを高くする必要がないので、沸騰冷却装置の小型化を図ることができる。

さらに、第１液通路を複数設けるとともに、複数の第１液通路の上流側端部を、それぞれ、第１凝縮器における重力方向の中央より下方側に接続することで、傾斜時における冷却性能を確保することができる。

すなわち、沸騰冷却装置全体が傾斜した場合でも、複数の第１液通路のうち、傾斜時に下方側に位置する第１液通路によって、第１凝縮器から蒸発器側へ液相冷媒を供給することができる。このため、傾斜時において、第１凝縮器内に液相熱媒体が滞留することを抑制できる。その結果、傾斜時における沸騰冷却装置の冷却性能を確保することが可能となる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

第１実施形態に係る沸騰冷却装置を示す説明図である。 図１の沸騰冷却装置において車両が登坂している状態を示す図である。 図１の沸騰冷却装置において車両が降坂している状態を示す図である。 第２実施形態に係る沸騰冷却装置を示す説明図である。 図４の沸騰冷却装置において車両が登坂している状態を示す図である。 図４の沸騰冷却装置において車両が降坂している状態を示す図である。

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）
本発明の第１実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。本実施形態の沸騰冷却装置は、車両に搭載された発熱体を冷却する装置である。また、以下の各図における上下前後を示す矢印は、車両が水平面に位置する際の上下前後の各方向を示している。以下の図１、および後述する図４は、車両の上下方向が重力方向と平行になっている状態を示している。

また、本明細書において、「重力方向」とは、沸騰冷却装置が水平面に配置された状態における重力方向を意味している。したがって、「重力方向の上方側」とは、沸騰冷却装置が水平面に配置された状態における重力方向の上方側を示している。同様に、「重力方向の下方側」とは、沸騰冷却装置が水平面に配置された状態における重力方向の下方側を示している。また、「水平方向」とは、沸騰冷却装置が水平面に配置された状態における水平方向を意味している。

より詳細には、「重力方向」とは、水平面に位置する車両に沸騰冷却装置が搭載された状態における重力方向を意味している。したがって、「重力方向の上方側」とは、水平面に位置する車両に沸騰冷却装置が搭載された状態における重力方向の上方側を示している。同様に、「重力方向の下方側」とは、水平面に位置する車両に沸騰冷却装置が搭載された状態における重力方向の下方側を示している。また、「水平方向」とは、水平面に位置する車両に沸騰冷却装置が搭載された状態における水平方向を意味している。

図１に示すように、沸騰冷却装置１は、蒸発器１０と、凝縮器２０と、熱媒体通路３０とを備えている。蒸発器１０は、冷却対象物である発熱体４０と熱媒体との熱交換により熱媒体を沸騰気化させることで発熱体４０を冷却する熱交換器である。発熱体４０としては、充放電可能な二次電池（例えば、リチウムイオン電池、鉛蓄電池）やパワー素子を採用することができる。

凝縮器２０は、熱媒体と外部流体である空気との熱交換により熱媒体を凝縮させることで熱媒体の熱を空気に放熱する熱交換器である。熱媒体通路３０は、蒸発器１０と凝縮器２０とをループ状に連結して、蒸発器１０と凝縮器２０との間で熱媒体を循環させる通路である。

熱媒体としては、蒸発および凝縮可能な流体を採用することができる。具体的には、熱媒体として、水またはアルコールを採用することができる。また、熱媒体として、蒸気圧縮式の冷凍サイクルで利用されるフロン系冷媒（例えば、Ｒ１３４ａ、Ｒ１２３４ｙｆ等）を用いることができる。また、熱媒体としては、フロン系冷媒だけでなく、二酸化炭素等の他の冷媒や不凍液等を用いることも可能である。

蒸発器１０および凝縮器２０は、車両の前後方向に配置されている。本実施形態では、蒸発器１０は、凝縮器２０よりも車両後方側に位置している。

次に、蒸発器１０の構成について説明する。蒸発器１０は、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器である。蒸発器１０は、蒸発チューブ１０１と、蒸発タンク１０２、１０３とを備えている。

蒸発チューブ１０１は、熱媒体が流れる流路を形成する管状部材である。蒸発チューブ１０１は、扁平板状（すなわち断面扁平形状）に形成された扁平チューブである。蒸発チューブ１０１は、その長手方向が重力方向と略平行となるように配置されている。蒸発チューブ１０１は、水平方向において、複数本平行に配置されている。

複数の蒸発チューブ１０１は、同一平面を形成している。すなわち、複数の蒸発チューブ１０１は、蒸発チューブ１０１の両側の扁平面がそれぞれ同一平面上に配置されるように、一列に並んで配置されている。

複数の蒸発チューブ１０１における扁平面には、発熱体４０が接合されている。このため、蒸発チューブ１０１内の熱媒体には、発熱体４０からの熱が伝わる。

蒸発タンク１０２、１０３は、複数の蒸発チューブ１０１と連通している。蒸発タンク１０２、１０３は、複数の蒸発チューブ１０１に対して熱媒体の集合または分配を行う。

蒸発タンク１０２、１０３は、蒸発チューブ１０１における長手方向の両端部に一つずつ設けられている。すなわち、蒸発タンク１０２、１０３は、蒸発チューブ１０１における重力方向上端部および下端部に一つずつ設けられている。

蒸発タンク１０２、１０３は、蒸発チューブ１０１の長手方向と直交する方向に延びている。すなわち、蒸発タンク１０２、１０３は、水平方向に延びている。蒸発タンク１０２、１０３には、蒸発チューブ１０１が挿入された状態で接合されている。

ここで、二つの蒸発タンク１０２、１０３のうち、重力方向下方側に配置されるとともに蒸発チューブ１０１に対して熱媒体の分配を行うものを、蒸発入口タンク１０２という。また、二つの蒸発タンク１０２、１０３のうち、重力方向上方側に配置されるとともに、蒸発チューブ１０１から流出する熱媒体の集合を行うものを、蒸発出口タンク１０３という。

蒸発入口タンク１０２は、後述する凝縮器２０にて凝縮した液相熱媒体を蒸発入口タンク１０２内に流入させる蒸発側液流入口１０２１を有している。蒸発側液流入口１０２１は、蒸発入口タンク１０２における長手方向の一端側に設けられている。

蒸発出口タンク１０３は、蒸発側蒸気流出口１０３１を有している。蒸発側蒸気流出口１０３１は、蒸発出口タンク１０３内の熱媒体を凝縮器２０の第１蒸気流入口２１２１側へ流出させる。換言すると、蒸発側蒸気流出口１０３１は、蒸発チューブ１０１にて蒸発した気相熱媒体を含む気液二相状態の熱媒体を、凝縮器２０の第１蒸気流入口２１２１側へ流出させる。

蒸発側蒸気流出口１０３１は、蒸発出口タンク１０３における長手方向の一端側に設けられている。本実施形態では、蒸発側蒸気流出口１０３１は、蒸発出口タンク１０３の長手方向における蒸発側液流入口１０２１と同一側の端部に設けられている。

次に、凝縮器２０の構成について説明する。凝縮器２０は、第１凝縮器２１および第２凝縮器２２を有している。第２凝縮器２２は、第１凝縮器２１の重力方向上方側に配置されている。本実施形態では、第１凝縮器２１および第２凝縮器２２は一体に形成されている。なお、第１凝縮器２１および第２凝縮器２２を別体として形成してもよい。

第１凝縮器２１は、蒸発器１０から流出した気液二相状態の熱媒体から少なくとも一部の液相熱媒体を分離する。第１凝縮器２１は、気液二相状態の熱媒体から少なくとも一部の液相熱媒体が分離された後の熱媒体を、第２凝縮器２２の流入口側へ流出させる。

次に、第１凝縮器２１の構成について説明する。第１凝縮器２１は、熱媒体と空気とを熱交換させる第１熱交換部２１０を有している。より詳細には、第１熱交換部２１０は、蒸発器１０から流出した気液二相状態の熱媒体と空気とを熱交換させて、気液二相状態の熱媒体の少なくとも一部を凝縮させる。

第１熱交換部２１０は、第１凝縮チューブ２１１および第１放熱フィン２１５を有している。換言すると、第１凝縮チューブ２１１および第１放熱フィン２１５により、第１熱交換部２１０が構成されている。

具体的には、第１凝縮器２１は、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器である。第１凝縮器２１は、第１凝縮チューブ２１１と、第１凝縮タンク２１２、２１３と、第１放熱フィン２１５とを備えている。

第１凝縮チューブ２１１は、熱媒体が流れる第１凝縮流路２１１０を形成する管状部材である。具体的には、第１凝縮チューブ２１１は、扁平板状に形成された扁平チューブである。

第１凝縮チューブ２１１は、その長手方向が水平方向と略垂直となるように配置されている。すなわち、第１凝縮チューブ２１１は、その長手方向が重力方向と略平行となるように配置されている。したがって、第１凝縮器２１は、第１凝縮流路２１１０において熱媒体が重力方向に流れるように構成されている。

第１凝縮器２１は、複数の第１凝縮チューブ２１１を有している。したがって、第１凝縮器２１は、複数の第１凝縮流路２１１０を有している。本例では、第１凝縮チューブ２１１は、水平方向において、複数本平行に配置されている。

複数の第１凝縮チューブ２１１は所定の間隔で互いに積層されている。複数の第１凝縮チューブ２１１同士の間には、空気が流れるようになっている。複数の第１凝縮チューブ２１１同士の間の空気通路には、第１放熱フィン２１５が設けられている。本実施形態では、第１放熱フィン２１５は、波状（すなわちコルゲート状）に形成されている。これにより、複数の第１凝縮チューブ２１１内を流れる熱媒体と、複数の第１凝縮チューブ２１１間を流れる空気とが熱交換される。

第１凝縮タンク２１２、２１３は、複数の第１凝縮チューブ２１１と連通している。第１凝縮タンク２１２、２１３は、複数の第１凝縮チューブ２１１に対して熱媒体の集合または分配を行う。第１凝縮タンク２１２、２１３は、第１凝縮チューブ２１１における長手方向の両端部に一つずつ設けられている。

第１凝縮タンク２１２、２１３は、第１凝縮チューブ２１１の長手方向と直交する方向に延びている。すなわち、第１凝縮タンク２１２、２１３は、水平方向に延びている。具体的には、第１凝縮タンク２１２、２１３は、車両前後方向に延びている。第１凝縮タンク２１２、２１３には、第１凝縮チューブ２１１が挿入された状態で接合されている。

ここで、二つの第１凝縮タンク２１２、２１３のうち、重力方向上方側に配置されるとともに、第１凝縮チューブ２１１に対して熱媒体の分配を行うものを、第１凝縮入口タンク２１２という。また、二つの第１凝縮タンク２１２、２１３のうち、重力方向下方側に配置されるとともに、第１凝縮チューブ２１１から流出する熱媒体の集合を行うものを、第１凝縮出口タンク２１３という。

第１凝縮入口タンク２１２は、第１蒸気流入口２１２１および凝縮側蒸気流出口２１２２を有している。第１蒸気流入口２１２１は、蒸発器１０から流出した気液二相状態の熱媒体を第１凝縮入口タンク２１２内に流入させる。凝縮側蒸気流出口２１２２は、第１凝縮出口タンク２１３内の気相熱媒体を、後述する第２凝縮器２２の第２蒸気流入口２２２１側へ流出させる。

第１蒸気流入口２１２１は、第１凝縮入口タンク２１２における水平方向の一端部に設けられている。具体的には、第１蒸気流入口２１２１は、第１凝縮入口タンク２１２における車両後方側の端部に設けられている。また、第１蒸気流入口２１２１は、蒸発器１０の蒸発側蒸気流出口１０３１よりも重力方向上方側に配置されている。

凝縮側蒸気流出口２１２２は、第１凝縮入口タンク２１２における水平方向の他端部に設けられている。具体的には、凝縮側蒸気流出口２１２２は、第１凝縮入口タンク２１２における車両前方側の端部に設けられている。

第１凝縮出口タンク２１３は、第１液流出口２１３１、第２液流出口２１３２、第１液流入口２１３３および第２液流入口２１３４を有している。第１液流出口２１３１および第２液流出口２１３２は、第１凝縮出口タンク２１３内の液相熱媒体を、蒸発器１０の蒸発側液流入口１０２１側へ流出させる。第１液流入口２１３３および第２液流入口２１３４は、第２凝縮器２２から流出した液相熱媒体を第１凝縮出口タンク２１３内に流入させる。

ここで、第１凝縮出口タンク２１３における重力方向下方側の端面を、第１凝縮出口タンク２１３の下端面２１３ａという。

第１液流出口２１３１は、第１凝縮出口タンク２１３の下端面２１３ａにおける水平方向の一端部に設けられている。具体的には、第１液流出口２１３１は、第１凝縮出口タンク２１３の下端面２１３ａにおける車両後方側の端部に設けられている。

第２液流出口２１３２は、第１凝縮出口タンク２１３の下端面２１３ａにおける水平方向の他端部に設けられている。具体的には、第２液流出口２１３２は、第１凝縮出口タンク２１３の下端面２１３ａにおける車両前方側の端部に設けられている。

第１液流入口２１３３は、第１凝縮出口タンク２１３における水平方向の一端部に設けられている。具体的には、第１液流入口２１３３は、第１凝縮出口タンク２１３における車両後方側の端部に設けられている。また、第１液流入口２１３３は、第１液流出口２１３１よりも重力方向上方側に配置されている。

第２液流入口２１３４は、第１凝縮出口タンク２１３における水平方向の他端部に設けられている。具体的には、第２液流入口２１３４は、第１凝縮出口タンク２１３における車両前方側の端部に設けられている。また、第２液流入口２１３４は、第２液流出口２１３２よりも重力方向上方側に配置されている。

次に、第２凝縮器２２の構成について説明する。第２凝縮器２２は、熱媒体と空気とを熱交換させる第２熱交換部２２０を有している。より詳細には、第２熱交換部２２０は、第１凝縮器２１から流出した気相状態の熱媒体と空気とを熱交換させて、気相状態の熱媒体を凝縮させる。

第２熱交換部２２０は、第２凝縮チューブ２２１および第２放熱フィン２２５を有している。換言すると、第２凝縮チューブ２２１および第２放熱フィン２２５により、第２熱交換部２２０が構成されている。

具体的には、第２凝縮器２２は、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器である。第２凝縮器２２は、第２凝縮チューブ２２１と、第２凝縮タンク２２２、２２３と、第２放熱フィン２２５とを備えている。

第２凝縮チューブ２２１は、熱媒体が流れる第２凝縮流路２２１０を形成する管状部材である。具体的には、第２凝縮チューブ２２１は、扁平板状に形成された扁平チューブである。

第２凝縮チューブ２２１は、その長手方向が重力方向と略平行となるように配置されている。第２凝縮チューブ２２１は、水平方向において、複数本平行に配置されている。

複数の第２凝縮チューブ２２１は所定の間隔で互いに積層されている。複数の第２凝縮チューブ２２１同士の間には、空気が流れるようになっている。複数の第２凝縮チューブ２２１同士の間の空気通路には、第２放熱フィン２２５が設けられている。本実施形態では、第２放熱フィン２２５は、波状に形成されている。複数の第２凝縮チューブ２２１内を流れる熱媒体と、複数の第２凝縮チューブ２２１間を流れる空気とが熱交換される。

第２凝縮タンク２２２、２２３は、複数の第２凝縮チューブ２２１と連通している。第２凝縮タンク２２２、２２３は、複数の第２凝縮チューブ２２１に対して熱媒体の集合または分配を行う。第２凝縮タンク２２２、２２３は、第２凝縮チューブ２２１における長手方向の両端部に一つずつ設けられている。すなわち、第２凝縮タンク２２２、２２３は、第２凝縮チューブ２２１における重力方向上端部および下端部に一つずつ設けられている。

第２凝縮タンク２２２、２２３は、第２凝縮チューブ２２１の長手方向と直交する方向に延びている。すなわち、第２凝縮タンク２２２、２２３は、水平方向に延びている。具体的には、第２凝縮タンク２２２、２２３は、車両前後方向に延びている。第２凝縮タンク２２２、２２３には、第２凝縮チューブ２２１が挿入された状態で接合されている。

ここで、二つの第２凝縮タンク２２２、２２３のうち、重力方向の上方側に配置されるとともに、第２凝縮チューブ２２１に対して熱媒体の分配を行うものを、第２凝縮入口タンク２２２という。また、二つの第２凝縮タンク２２２、２２３のうち、重力方向の下方側に配置されるとともに、第２凝縮チューブ２２１から流出する熱媒体の集合を行うものを、第２凝縮出口タンク２２３という。

第２凝縮入口タンク２２２は、第１凝縮器２１から流出した気相熱媒体を第２凝縮入口タンク２２２内に流入させる第２蒸気流入口２２２１を有している。第２蒸気流入口２２２１は、第２凝縮入口タンク２２２における水平方向の他端部に設けられている。具体的には、第２蒸気流入口２２２１は、第２凝縮入口タンク２２２における車両前方側の端部に設けられている。

第２凝縮出口タンク２２３は、第３液流出口２２３１および第４液流出口２２３２を有している。第３液流出口２２３１は、第２凝縮出口タンク２２３内の液相熱媒体を、第１凝縮器２１の第１液流入口２１３３側へ流出させる。第４液流出口２２３２は、第２凝縮出口タンク２２３内の液相熱媒体を、第１凝縮器２１の第２液流入口２１３４側へ流出させる。

第３液流出口２２３１は、第２凝縮出口タンク２２３における水平方向の一端部に設けられている。具体的には、第３液流出口２２３１は、第２凝縮出口タンク２２３における車両後方側の端部に設けられている。

第４液流出口２２３２は、第２凝縮出口タンク２２３における水平方向の他端部に設けられている。具体的には、第４液流出口２２３２は、第２凝縮出口タンク２２３における車両前方側の端部に設けられている。

ところで、第２凝縮出口タンク２２３の下端面には、第１凝縮器２１の第１凝縮入口タンク２１２の上端面が接合されている。これにより、第１凝縮器２１および第２凝縮器２２が一体化されている。

次に、熱媒体通路３０の構成について説明する。熱媒体通路３０は、蒸気通路３０１、接続通路３０２、複数の第１液通路３０３、３０４、および複数の第２液通路３０５、３０６を備えている。各通路３０１〜３０６は、例えば金属製の配管により形成されている。

蒸気通路３０１は、蒸発器１０から流出した熱媒体を第１凝縮器２１に導く通路である。具体的には、蒸気通路３０１は、蒸発器１０の蒸発側蒸気流出口１０３１と第１凝縮器２１の第１蒸気流入口２１２１とを接続する通路である。

蒸気通路３０１の上流側端部（すなわち入口側端部）は、蒸発器１０の重力方向の中央より上方側に接続されている。蒸気通路３０１の下流側端部（すなわち出口側端部）は、第１凝縮器２１における重力方向の中央より上方側に接続されている。また、蒸気通路３０１の下流側端部は、第１コネクタ４０１を介して第１凝縮器２１に接続されている。

接続通路３０２は、第１凝縮器２１から流出した熱媒体を第２凝縮器２２に導く通路である。具体的には、接続通路３０２は、第１凝縮器２１の凝縮側蒸気流出口２１２２と第２凝縮器２２の第２蒸気流入口２２２１とを接続する通路である。

接続通路３０２の上流側端部は、第１凝縮器２１の重力方向上方側に接続されている。接続通路３０２の下流側端部は、第２凝縮器２２の重力方向上方側に接続されている。

接続通路３０２の上流側端部は、第２コネクタ４０２を介して第１凝縮器２１に接続されている。接続通路３０２の下流側端部は、第３コネクタ４０３を介して第２凝縮器２２に接続されている。

第１液通路３０３、３０４は、第１凝縮器２１から流出した液相熱媒体を蒸発器１０側に導く液通路である。複数の第１液通路３０３、３０４の上流側端部は、それぞれ、第１凝縮器２１における重力方向の中央より下方側に接続されている。

本実施形態では、複数の第１液通路３０３、３０４の上流側端部は、それぞれ第１凝縮器２１における重力方向の下端面に接続されている。具体的には、複数の第１液通路３０３、３０４の上流側端部は、それぞれ、第１凝縮出口タンク２１３の下端面２１３ａに接続されている。

複数の第１液通路３０３、３０４は、車両の前後方向に配置されている。本実施形態の沸騰冷却装置１は、２つの第１液通路３０３、３０４を有している。ここで、２つの第１液通路３０３、３０４のうち、車両後方側に配置される第１液通路を第１後方液通路３０３といい、車両前方側に配置される第１液通路を第１前方液通路３０４という。

したがって、第１後方液通路３０３は、複数の第１液通路のうち最も車両後方側に配置された第１液通路の一例に相当する。第１前方液通路３０４は、複数の第１液通路のうち、最も車両前方側に配置された第１液通路の一例に相当する。

第１後方液通路３０３は、第１凝縮器２１の第１液流出口２１３１と蒸発器１０の蒸発側液流入口１０２１とを接続する液通路である。第１後方液通路３０３の上流側端部は、第１凝縮器２１における車両後方側の端部に接続されている。第１後方液通路３０３の上流側端部は、第４コネクタ４０４を介して第１凝縮器２１に接続されている。また、第１後方液通路３０３の下流側端部は、蒸発器１０における重力方向の中央より下方側に接続されている。

第１前方液通路３０４は、第１凝縮器２１の第２液流出口２１３２と後述する合流部３０７とを接続する液通路である。より詳細には、第１前方液通路３０４の下流側端部は、合流部３０７を介して蒸発器１０に接続されている。合流部３０７は、第１後方液通路３０３と第１前方液通路３０４とが合流する部分である。

したがって、第１凝縮器２１の第２液流出口２１３２から流出した熱媒体は、第１前方液通路３０４および第１後方液通路３０３を介して蒸発器１０に導かれる。すなわち、第２液流出口２１３２から流出した熱媒体は、第１前方液通路３０４、合流部３０７、第１後方液通路３０３の順に流れて、蒸発器１０に流入する。

第１前方液通路３０４の上流側端部は、第１凝縮器２１における車両前方側の端部に接続されている。第１前方液通路３０４の上流側端部は、第５コネクタ４０５を介して第１凝縮器２１に接続されている。また、第１前方液通路３０４の下流側端部、すなわち合流部３０７は、凝縮器２０よりも重力方向下方側に位置している。

第２液通路３０５、３０６は、第２凝縮器２２から流出した液相熱媒体を第１凝縮器２１の第１凝縮出口タンク２１３に導く液通路である。

複数の第２液通路３０５、３０６の上流側端部は、それぞれ、第２凝縮器２２における重力方向の中央より下方側に接続されている。本実施形態では、複数の第２液通路３０５、３０６の上流側端部は、それぞれ第２凝縮器２２における重力方向の下端部に接続されている。具体的には、複数の第２液通路３０５、３０６の上流側端部は、それぞれ、第２凝縮出口タンク２２３に接続されている。

複数の第２液通路３０５、３０６の下流側端部は、それぞれ、第１凝縮器２１における重力方向下方側の端部に接続されている。本実施形態では、複数の第２液通路３０５、３０６の下流側端部は、それぞれ、第１凝縮出口タンク２１３に接続されている。

第２凝縮器２２から流出した液相熱媒体は、第２液通路３０５、３０６、第１凝縮出口タンク２１３、および第１液通路３０３、３０４を介して蒸発器１０に導かれる。したがって、第２液通路３０５、３０６は、第２凝縮器２２から流出した液相の熱媒体を蒸発器１０側に導く液通路の一例に相当する。

複数の第２液通路３０５、３０６は、車両の前後方向に配置されている。本実施形態の沸騰冷却装置１は、２つの第２液通路３０５、３０６を有している。ここで、２つの第２液通路３０５、３０６のうち、車両後方側に配置される第２液通路を第２後方液通路３０５といい、車両前方側に配置される第２液通路を第２前方液通路３０６という。

したがって、第２後方液通路３０５は、複数の第２液通路のうち、最も車両後方側に配置された第２液通路の一例に相当する。第２前方液通路３０６は、複数の第２液通路のうち、最も車両前方側に配置された第２液通路の一例に相当する。

第２後方液通路３０５は、第２凝縮器２２の第３液流出口２２３１と第１凝縮器２１の第１液流入口２１３３とを接続する液通路である。第２後方液通路３０５の上流側端部は、第２凝縮器２２における車両後方側の端部に接続されている。第２後方液通路３０５の上流側端部は、第６コネクタ４０６を介して第２凝縮器２２に接続されている。第２後方液通路３０５の下流側端部は、第７コネクタ４０７を介して第１凝縮器２１に接続されている。

第２前方液通路３０６は、第２凝縮器２２の第４液流出口２２３２と第１凝縮器２１の第２液流入口２１３４とを接続する液通路である。第２前方液通路３０６の上流側端部は、第２凝縮器２２における車両前方側の端部に接続されている。第２前方液通路３０６の上流側端部は、第８コネクタ４０８を介して第２凝縮器２２に接続されている。第２前方液通路３０６の下流側端部は、第９コネクタ４０９を介して第１凝縮器２１に接続されている。

続いて、車両が水平面に位置する場合における本実施形態の沸騰冷却装置１の作動を、図１に基づいて説明する。

蒸発器１０において、高温の発熱体４０と蒸発チューブ１０１内の液相熱媒体との間で、熱交換が行われる。これにより、発熱体４０の熱量が液相熱媒体に移動して、液相熱媒体が沸騰して気相熱媒体となり、発熱体４０が冷却される。

そして、蒸発チューブ１０１内で蒸発した気相熱媒体は、蒸発出口タンク１０３に流入する。蒸発出口タンク１０３内の気相熱媒体は、蒸気通路３０１を介して、第１凝縮器２１に流入する。

ここで、発熱体４０の発熱量が増大すると、気液二相状態の熱媒体が、蒸発チューブ１０１から蒸発出口タンク１０３に流出する。このため、気液二相状態の熱媒体が、蒸発出口タンク１０３から蒸気通路３０１を介して第１凝縮器２１に流入する。

第１凝縮器２１に流入した気液二相状態の熱媒体のうち、気相熱媒体は、第１凝縮入口タンク２１２、および第１凝縮チューブ２１１の第１凝縮流路２１１０において凝縮する。そして、凝縮した液相熱媒体は、重力により第１凝縮流路２１１０を落下する。このとき、第１凝縮入口タンク２１２から第１凝縮流路２１１０に液相熱媒体が吸引されることで、 第１凝縮入口タンク２１２を流れる熱媒体の流速が低下する。

これにより、第１凝縮入口タンク２１２において、気液二相状態の熱媒体から液相熱媒体が分離・除去される。つまり、第１凝縮入口タンク２１２において、気液二相状態の熱媒体から液相熱媒体と気相熱媒体とに分離される。

第１凝縮入口タンク２１２において気液分離された気相熱媒体は、第１凝縮入口タンク２１２を水平方向に流れて、接続通路３０２を介して、第２凝縮器２２の第２凝縮入口タンク２２２に流入する。

第２凝縮器２２の第２凝縮入口タンク２２２に流入した気相熱媒体は、第２凝縮チューブ２２１に流入する。このとき、第２凝縮器２２では、第２放熱フィン２２５を介して、複数の第２凝縮チューブ２２１同士の間の空気通路を流れる空気と、第２凝縮チューブ２２１内の気相熱媒体との間で熱交換が行われる。これにより、気相熱媒体が凝縮して液相熱媒体となり、熱媒体の有する熱が空気に放出される。

第２凝縮チューブ２２１で凝縮した液相熱媒体は、第２凝縮出口タンク２２３に流入する。そして、第２凝縮チューブ２２１で凝縮した液相熱媒体は、第２凝縮出口タンク２２３から、第２後方液通路３０５および第２前方液通路３０６の少なくとも一方を介して、第１凝縮器２１の第１凝縮出口タンク２１３に流入する。

一方、第１凝縮入口タンク２１２において分離された液相熱媒体は、複数の第１凝縮チューブ２１１内の第１凝縮流路２１１０を落下し、第１凝縮出口タンク２１３に流入する。このとき、第１凝縮器２１では、第１放熱フィン２１５を介して、複数の第１凝縮チューブ２１１同士の間の空気通路を流れる空気と、第１凝縮チューブ２１１内の熱媒体との間で熱交換が行われる。これにより、熱媒体の有する熱が空気に放出される。

そして、第１凝縮器２１で気液分離された液相熱媒体および第２凝縮器２２から流入した液相熱媒体は、第１凝縮出口タンク２１３から、第１後方液通路３０３および第１前方液通路３０４の少なくとも一方を介して、蒸発器１０の蒸発入口タンク１０２に流入する。

続いて、車両の登坂時における本実施形態の沸騰冷却装置１の作動を、図２に基づいて説明する。

車両の登坂時、沸騰冷却装置１は、車両の前方側が後方側より上方に位置するように傾斜する。換言すると、車両の登坂時、沸騰冷却装置１は、凝縮器２０が蒸発器１０より上方に位置するように傾斜する。このとき、第１凝縮器２１および第２凝縮器２２において、液相冷媒は車両後方側に流れるため、車両前方側には液相冷媒が存在しなくなる。

したがって、第２凝縮器２２内の液相冷媒は、第２後方液通路３０５および第２前方液通路３０６のうち、登坂時に下方側に位置する第２後方液通路３０５に流入し、第１凝縮器２１側へ導かれる。そして、第１凝縮器２１内の液相冷媒は、第１後方液通路３０３および第１前方液通路３０４のうち、登坂時に下方側に位置する第１後方液通路３０３に流入し、蒸発器１０側へ導かれる。

続いて、車両の降坂時における本実施形態の沸騰冷却装置１の作動を、図３に基づいて説明する。

車両の降坂時、沸騰冷却装置１は、車両の前方側が後方側より下方に位置するように傾斜する。換言すると、車両の降坂時、沸騰冷却装置１は、凝縮器２０が蒸発器１０より下方側に位置するように傾斜する。このとき、第１凝縮器２１および第２凝縮器２２において、液相冷媒は車両前方側に流れるため、車両後方側には液相冷媒が存在しなくなる。

したがって、第２凝縮器２２内の液相冷媒は、第２後方液通路３０５および第２前方液通路３０６のうち、降坂時に下方側に位置する第２前方液通路３０６に流入し、第１凝縮器２１側へ導かれる。そして、第１凝縮器２１内の液相冷媒は、第１後方液通路３０３および第１前方液通路３０４のうち、降坂時に下方側に位置する第１前方液通路３０４に流入し、蒸発器１０側へ導かれる。

以上説明したように、本実施形態の沸騰冷却装置１は、凝縮器２０として、第１凝縮器２１と、第１凝縮器２１の重力方向上方側に配置される第２凝縮器２２と、を有している。第１凝縮器２１は、気液二相状態の熱媒体から液相熱媒体を分離させる。さらに、第１凝縮器２１は、液相熱媒体が分離された後の気相熱媒体を第２凝縮器２２の第２蒸気流入口２２２１側へ流出させる。

これによれば、第１凝縮器２１および第２凝縮器２２のうち、重力方向上方側に位置する第２凝縮器２２には、気相熱媒体が流入する。つまり、気液二相状態の熱媒体を第２凝縮器２２まで上昇させる（すなわち、持ち上げる）必要がない。したがって、気液二相状態の熱媒体の重力方向上方側への上昇高さを低くすることができるので、熱媒体の圧力損失を低減できる。

ここで、蒸発器１０の蒸発側蒸気流出口１０３１から流出した気液二相状態の熱媒体を第１凝縮器２１の第１蒸気流入口２１２１まで上昇させる上昇高さを、二相持ち上げ高さＨ_１という。第１凝縮器２１の凝縮側蒸気流出口２１２２から流出した気相冷媒を第２凝縮器２２の第２蒸気流入口２２２１まで上昇させる上昇高さを、気相持ち上げ高さＨ_２という。本実施形態では、二相持ち上げ高さＨ_１は、気相持ち上げ高さＨ_２よりも十分小さい。このため、蒸気通路３０１を流通する熱媒体に生じる圧力損失を十分低減できる。

したがって、蒸発器１０に対する凝縮器２０の高さを高くする必要がない。このため、沸騰冷却装置１の小型化を図ることができる。

ところで、上述した特許文献１の沸騰冷却装置では、蒸発器から気液二相状態の熱媒体が流出した場合、凝縮器内に液相熱媒体が流入する。これにより、凝縮器の熱交換部の重力方向下方側に液相熱媒体が存在する（すなわち、液没する）こととなり、凝縮器における熱媒体の放熱性が悪化する可能性がある。このため、凝縮器における熱媒体の放熱性を確保するためには、凝縮器の体格を大きくする必要がある。その結果、沸騰冷却装置が大型化してしまう。

これに対し、本実施形態の沸騰冷却装置１は、第１凝縮器２１において、液相熱媒体が分離された後の気相熱媒体を第２凝縮器２２の第２蒸気流入口２２２１側へ流出させている。このため、第２凝縮器２２への液相熱媒体の流入を抑制できる。したがって、第２凝縮器２２における熱媒体の放熱性を確保するために第２凝縮器２２の体格を大きくする必要がない。つまり、沸騰冷却装置１の小型化を図ることができる。

また、本実施形態の沸騰冷却装置１では、第１凝縮器２１から流出した液相熱媒体を蒸発器１０側に導く第１液通路３０３、３０４が複数設けられている。そして、複数の第１液通路（すなわち、第１後方液通路３０３および第１前方液通路３０４）の上流側端部は、それぞれ、第１凝縮器２１における重力方向の中央より下方側に接続されている。

これによれば、車両の登坂・降坂等により沸騰冷却装置１全体が傾斜した場合でも、複数の第１液通路３０３、３０４のうち、傾斜時に下方側に位置する第１液通路３０３、３０４によって、第１凝縮器２１から蒸発器１０側へ液相冷媒を供給することができる。このため、第１液通路を１つのみ有する沸騰冷却装置と比較して、傾斜時に第１凝縮器２１内に液相熱媒体が滞留することを抑制できる。その結果、傾斜時における沸騰冷却装置１の冷却性能を確保することが可能となる。

また、本実施形態の沸騰冷却装置１は、第２凝縮器２２から流出した液相熱媒体を第１凝縮器２１側に導く第２液通路３０５、３０６を複数有している。そして、複数の第２液通路（すなわち、第２後方液通路３０５および第２前方液通路３０６）の上流側端部は、それぞれ、第２凝縮器２２における重力方向の中央より下方側に接続されている。

これによれば、車両の登坂・降坂等により沸騰冷却装置１全体が傾斜した場合でも、複数の第２液通路３０５、３０６のうち、傾斜時に下方側に位置する第２液通路３０５、３０６によって、第２凝縮器２２から第１凝縮器２１側へ液相冷媒を供給することができる。そして、第１凝縮器２１へ供給された液相熱媒体を、複数の第１液通路３０３、３０４のうち、傾斜時に下方側に位置する第１液通路３０３、３０４によって、蒸発器１０側へ供給することができる。

このため、第２液通路を１つのみ有する沸騰冷却装置と比較して、傾斜時に第２凝縮器２２内に液相熱媒体が滞留することを抑制できる。その結果、傾斜時における沸騰冷却装置１の冷却性能を確保することが可能となる。

また、本実施形態の沸騰冷却装置１においては、複数の第１液通路３０３、３０４のうち、最も車両後方側に配置された第１後方液通路３０３の上流側端部は、第１凝縮器２１における車両後方側の端部に接続されている。

第１凝縮器２１における車両後方側の端部は、車両の登坂時において、第１凝縮器２１における最も下方側に位置する部位（すなわち、最下点）となる。このため、車両の登坂時には、第１凝縮器２１における車両後方側の端部に、液相熱媒体が滞留する。

したがって、第１後方液通路３０３の上流側端部を、第１凝縮器２１における車両後方側の端部に接続することで、車両の登坂時において、第１凝縮器２１内の液相冷媒を第１後方液通路３０３から確実に排出させることができる。このため、車両の登坂時に第１凝縮器２１内に液相冷媒が滞留することをより抑制できる。

また、本実施形態の沸騰冷却装置１においては、複数の第２液通路３０５、３０６のうち、最も車両後方側に配置された第２後方液通路３０５の上流側端部は、第２凝縮器２２における車両後方側の端部に接続されている。

第２凝縮器２２における車両後方側の端部は、車両の登坂時において、第２凝縮器２２における最も下方側に位置する部位となる。このため、車両の登坂時には、第２凝縮器２２における車両後方側の端部に、液相熱媒体が滞留する。

したがって、第２後方液通路３０５の上流側端部を、第２凝縮器２２における車両後方側の端部に接続することで、車両の登坂時において、第２凝縮器２２内の液相冷媒を第２後方液通路３０５から確実に排出させることができる。このため、車両の登坂時に第２凝縮器２２内に液相冷媒が滞留することをより抑制できる。

また、本実施形態の沸騰冷却装置１においては、複数の第１液通路３０３、３０４のうち、最も車両前方側に配置された第１前方液通路３０４の上流側端部は、第１凝縮器２１における車両前方側の端部に接続されている。

第１凝縮器２１における車両前方側の端部は、車両の降坂時において、第１凝縮器２１における最も下方側に位置する部位となる。このため、車両の降坂時には、第１凝縮器２１における車両後方側の端部に、液相熱媒体が滞留する。

したがって、第１前方液通路３０４の上流側端部を、第１凝縮器２１における車両前方側の端部に接続することで、車両の降坂時において、第１凝縮器２１内の液相冷媒を第１前方液通路３０４から確実に排出させることができる。このため、車両の降坂時に第１凝縮器２１内に液相冷媒が滞留することをより抑制できる。

また、本実施形態の沸騰冷却装置１においては、複数の第２液通路３０５、３０６のうち、最も車両前方側に配置された第２前方液通路３０６の上流側端部は、第２凝縮器２２における車両前方側の端部に接続されている。

第２凝縮器２２における車両前方側の端部は、車両の降坂時において、第２凝縮器２２における最も下方側に位置する部位となる。このため、車両の降坂時には、第２凝縮器２２における車両後方側の端部に、液相熱媒体が滞留する。

したがって、第２前方液通路３０６の上流側端部を、第２凝縮器２２における車両前方側の端部に接続することで、車両の降坂時において、第２凝縮器２２内の液相冷媒を第２前方液通路３０６から確実に排出させることができる。このため、車両の降坂時に第２凝縮器２２内に液相冷媒が滞留することをより抑制できる。

また、本実施形態の沸騰冷却装置１においては、蒸気通路３０１の下流側端部は、第１凝縮器２１における重力方向の中央より上方側に接続されている。これによれば、車両の傾斜時に、第１凝縮器２１内の液相熱媒体が、蒸気通路３０１から蒸発器１０側へ逆流することを抑制できる。

また、本実施形態の沸騰冷却装置１においては、第２液通路３０５、３０６の下流側端部は、第１凝縮出口タンク２１３に接続されている。すなわち、第２液通路３０５、３０６の下流側端部は、第１凝縮器２１における重力方向下方側の端部に接続されている。これによれば、第２液通路３０５、３０６を第１液通路３０３、３０４に直接接続させる場合と比較して、第２液通路３０５、３０６の長さが短くなる。このため、熱媒体が第２液通路３０５、３０６を流通する際に生じる圧力損失を低減することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図４〜図６に基づいて説明する。本第２実施形態は、上記第１実施形態と比較して、第１凝縮器２１の構成が異なる。

図４に示すように、本実施形態の第１凝縮器２１では、第１凝縮チューブ２１１は、その長手方向が車両前後方向と略平行となるように配置されている。このため、第１凝縮流路２１１０において、熱媒体は車両前後方向に流れる。具体的には、第１凝縮流路２１１０において、熱媒体は車両後方側から前方側に向かって流れる。第１凝縮チューブ２１１は、重力方向において、複数本平行に配置されている。

第１凝縮入口タンク２１２および第１凝縮出口タンク２１３は、それぞれ、重力方向に延びている。第１凝縮入口タンク２１２は、第１凝縮チューブ２１１の車両後方側の端部に接続されている。第１凝縮出口タンク２１３は、第１凝縮チューブ２１１の車両前方側の端部に接続されている。

第１凝縮入口タンク２１２は、第１蒸気流入口２１２１、第１液流出口２１３１および第１液流入口２１３３を有している。

第１蒸気流入口２１２１は、第１凝縮入口タンク２１２における重力方向の中央部より上方側に設けられている。第１液流出口２１３１は、第１凝縮入口タンク２１２の下端面に設けられている。第１液流入口２１３３は、第１凝縮入口タンク２１２における重力方向の中央部より下方側に設けられている。

第１凝縮出口タンク２１３は、凝縮側蒸気流出口２１２２、第２液流出口２１３２および第２液流入口２１３４を有している。

凝縮側蒸気流出口２１２２は、第１凝縮出口タンク２１３における重力方向の中央部より上方側に設けられている。第２液流出口２１３２は、第１凝縮出口タンク２１３の下端面に設けられている。第２液流入口２１３４は、第１凝縮出口タンク２１３における重力方向の中央部より下方側に設けられている。

本実施形態では、接続通路３０２の上流側端部は、第１凝縮出口タンク２１３に接続されている。第１後方液通路３０３の上流側端部は、第１凝縮入口タンク２１２の下端面に接続されている。第１前方液通路３０４の上流側端部は、第１凝縮出口タンク２１３の下端面に接続されている。第２後方液通路３０５の下流側端部は、第１凝縮入口タンク２１２に接続されている。第２前方液通路３０６の下流側端部は、第１凝縮出口タンク２１３に接続されている。

ところで、第１凝縮器２１は、蒸気通路３０１から流出した熱媒体が流入する入口側流路２１９を有している。本実施形態では、入口側流路２１９は、第１凝縮入口タンク２１２により形成されている。

入口側流路２１９の流路断面積Ｓ_２は、蒸気通路３０１の通路断面積Ｓ_１より大きい。ここで、入口側流路２１９の流路断面積Ｓ_２とは、入口側流路２１９における第１蒸気流入口２１２１から流入した熱媒体の流れ方向に垂直な断面の断面積をいう。

本実施形態では、入口側流路２１９の流路断面積Ｓ_２は、第１凝縮入口タンク２１２の内部空間における、第１凝縮チューブ２１１の長手方向に垂直な断面の断面積である。換言すると、入口側流路２１９の流路断面積Ｓ_２は、第１凝縮入口タンク２１２の内部空間における水平方向（すなわち、車両前後方向）に垂直な断面の断面積である。

ところで、第２凝縮出口タンク２２３の下端面には、第１凝縮器２１における複数の第１凝縮チューブ２１１のうち、重力方向の最上方側に配置された第１凝縮チューブ２１１の上端面が接合されている。これにより、第１凝縮器２１および第２凝縮器２２が一体化されている。

次に、上記構成を備える第１凝縮器２１の作動を説明する。蒸発器１０から流出した気液二相状態の熱媒体は、蒸気通路３０１および第１蒸気流入口２１２１を介して、第１凝縮器２１の入口側流路２１９（すなわち、第１凝縮入口タンク２１２）に流入する。

このとき、第１凝縮器２１における入口側流路２１９の流路断面積Ｓ_２が蒸気通路３０１の通路断面積Ｓ_１より大きいので、蒸気通路３０１から第１凝縮器２１に流入した熱媒体の流速が低下する。これにより、第１凝縮器２１の入口側流路２１９において、気液二相状態の熱媒体から液相熱媒体が分離・除去される。つまり、第１凝縮入口タンク２１２において、気液二相状態の熱媒体から液相熱媒体と気相熱媒体とに分離される。

第１凝縮入口タンク２１２において気液分離された気相熱媒体は、複数の第１凝縮チューブ２１１のうち重力方向上方側の第１凝縮チューブ２１１を流れて、第１凝縮出口タンク２１３の重力方向上方側に流入する。そして、第１凝縮器２１で気液分離された気相熱媒体は、第１凝縮出口タンク２１３から接続通路３０２を介して、第２凝縮器２２の第２凝縮入口タンク２２２に流入する。

一方、第１凝縮入口タンク２１２において分離された液相熱媒体は、複数の第１凝縮チューブ２１１のうち重力方向下方側の第１凝縮チューブ２１１を流れて、第１凝縮出口タンク２１３の重力方向下方側に流入する。そして、第１凝縮器２１で気液分離された液相熱媒体は、第１凝縮出口タンク２１３から第１前方液通路３０４を介して、蒸発器１０の蒸発入口タンク１０２に流入する。

続いて、車両の登坂時における本実施形態の沸騰冷却装置１の作動を、図５に基づいて説明する。

車両の登坂時、沸騰冷却装置１は、車両の前方側が後方側より上方に位置するように傾斜する。このとき、第１凝縮器２１および第２凝縮器２２において、液相冷媒は車両後方側に流れるため、車両前方側には液相冷媒が存在しなくなる。このため、第１凝縮器２１においては、液相冷媒は、第１凝縮入口タンク２１２内に滞留する。

第２凝縮器２２内の液相冷媒は、第２後方液通路３０５および第２前方液通路３０６のうち、登坂時に下方側に位置する第２後方液通路３０５に流入し、第１凝縮器２１側へ導かれる。具体的には、第２凝縮器２２内の液相冷媒は、第２後方液通路３０５に流入し、第１凝縮器２１の第１凝縮入口タンク２１２へ導かれる。

そして、第１凝縮器２１の第１凝縮入口タンク２１２内の液相冷媒は、第１後方液通路３０３および第１前方液通路３０４のうち、登坂時に下方側に位置する第１後方液通路３０３によって、蒸発器１０側へ導かれる。

続いて、車両の降坂時における本実施形態の沸騰冷却装置１の作動を、図６に基づいて説明する。

車両の降坂時、沸騰冷却装置１は、車両の前方側が後方側より下方に位置するように傾斜する。このとき、第１凝縮器２１および第２凝縮器２２において、液相冷媒は車両前方側に流れるため、車両後方側には液相冷媒が存在しなくなる。このため、第１凝縮器２１においては、液相冷媒は、第１凝縮出口タンク２１３内に滞留する。

第２凝縮器２２内の液相冷媒は、第２後方液通路３０５および第２前方液通路３０６のうち、降坂時に下方側に位置する第２前方液通路３０６に流入し、第１凝縮器２１側へ導かれる。具体的には、第２凝縮器２２内の液相冷媒は、第２後方液通路３０５に流入し、第１凝縮器２１の第１凝縮出口タンク２１３へ導かれる。

そして、第１凝縮器２１の第１凝縮出口タンク２１３内の液相冷媒は、第１後方液通路３０３および第１前方液通路３０４のうち、降坂時に下方側に位置する第１前方液通路３０４によって、蒸発器１０側へ導かれる。

以上説明したように、第２実施形態の沸騰冷却装置１によれば、第１凝縮器２１の構成を変更した場合でも、第１実施形態と共通の構成及び作動から奏される作用効果を、第１実施形態と同様に得ることができる。

（他の実施形態）
本発明は上述の実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で、例えば以下のように種々変形可能である。また、上記各実施形態に開示された手段は、実施可能な範囲で適宜組み合わせてもよい。

（１）上述の実施形態では、第１凝縮器２１において、気液二相状態の熱媒体から液相熱媒体を分離・除去させるとともに、気相熱媒体を第２凝縮器２２の第２蒸気流入口２２２１側へ流出させたが、この態様に限定されない。

例えば、第１凝縮器２１において、気液二相状態の熱媒体から一部の液相熱媒体を分離・除去させてもよい。さらに、第１凝縮器２１において、当該一部の液相冷媒が分離された後の熱媒体を第２凝縮器２２の第２蒸気流入口２２２１側へ流出させてもよい。

（２）上述の実施形態では、第１凝縮器２１に複数の第１凝縮流路２１１０を設けたが、この態様に限定されない。例えば、第１凝縮器２１の第１凝縮流路２１１０を１つとしてもよい。

（３）上述の実施形態では、複数の第１液通路３０３、３０４として、第１後方液通路３０３および第１前方液通路３０４の２つを採用していたが、この態様に限定されない。例えば、第１液通路３０３、３０４を３つ以上設けてもよい。

（４）上述の実施形態では、複数の第２液通路３０５、３０６として、第２後方液通路３０５および第２前方液通路３０６の２つを採用していたが、この態様に限定されない。例えば、第２液通路３０５、３０６を、１つとしてもよいし、３つ以上設けてもよい。

（５）上述の実施形態では、複数の第２液通路３０５、３０６の全ての下流側端部を、それぞれ、第１凝縮器２１における重力方向下方側の端部に接続させたが、この態様に限定されない。

複数の第２液通路３０５、３０６のうち少なくとも１つの下流側端部を、第１凝縮器２１における重力方向下方側の端部に接続してもよい。複数の第２液通路３０５、３０６の少なくともの１つの下流側端部を、第１液通路３０３、３０４に接続してもよい。複数の第２液通路３０５、３０６の少なくともの１つの下流側端部を、蒸発器１０に直接接続することも可能である。

（６）上述の実施形態では、第１後方液通路３０３の上流側端部を、第１凝縮器２１における車両後方側の端部に接続したが、この態様に限定されない。例えば、第１後方液通路３０３の上流側端部を、第１凝縮器２１における車両後方側の端部よりも車両前方側に接続してもよい。

（７）上述の実施形態では、第１前方液通路３０４の上流側端部を、第１凝縮器２１における車両前方側の端部に接続したが、この態様に限定されない。例えば、第１前方液通路３０４の上流側端部を、第１凝縮器２１における車両前方側の端部よりも車両後方側に接続してもよい。

（８）上述の実施形態では、第２後方液通路３０５の上流側端部を、第２凝縮器２２における車両後方側の端部に接続したが、この態様に限定されない。例えば、第２後方液通路３０５の上流側端部を、第２凝縮器２２における車両後方側の端部よりも車両前方側に接続してもよい。

（９）上述の実施形態では、第２前方液通路３０６の上流側端部を、第２凝縮器２２における車両前方側の端部に接続したが、この態様に限定されない。例えば、第２前方液通路３０６の上流側端部を、第２凝縮器２２における車両前方側の端部よりも車両後方側に接続してもよい。

１０ 蒸発器
２０ 凝縮器
２１ 第１凝縮器
２２ 第２凝縮器
３０ 熱媒体通路
４０ 発熱体（冷却対象物）
３０３ 第１後方液通路（第１液通路）
３０４ 第１前方液通路（第１液通路）
３０５ 第２後方液通路（第２液通路）
３０６ 第２前方液通路（第２液通路）

Claims (8)

1. 冷却対象物（４０）と熱媒体との熱交換により前記熱媒体を沸騰気化させることで前記冷却対象物を冷却する蒸発器（１０）と、
   前記熱媒体と外部流体との熱交換により前記熱媒体を凝縮させることで前記熱媒体の熱を前記外部流体に放熱する凝縮器（２０）と、
   前記蒸発器と前記凝縮器とをループ状に連結して前記蒸発器と前記凝縮器との間で前記熱媒体を循環させる熱媒体通路（３０）と、を備える沸騰冷却装置であって、
   前記凝縮器は、第１凝縮器（２１）と、前記第１凝縮器の重力方向上方側に配置される第２凝縮器（２２）と、を有しており、
   前記第１凝縮器には、前記蒸発器から流出した前記熱媒体が流入し、
   前記第２凝縮器には、前記第１凝縮器から流出した前記熱媒体が流入し、
   前記熱媒体通路は、前記第１凝縮器から流出した液相の前記熱媒体を前記蒸発器側に導く複数の第１液通路（３０３、３０４）と、前記第２凝縮器から流出した液相の前記熱媒体を前記蒸発器側に導く第２液通路（３０５、３０６）と、を含んでおり、
   前記複数の第１液通路の上流側端部は、それぞれ、前記第１凝縮器における重力方向の中央より下方側に接続されている沸騰冷却装置。
2. 車両に搭載される請求項１に記載の沸騰冷却装置であって、
   前記複数の第１液通路のうち、最も車両後方側に配置された前記第１液通路である第１後方液通路（３０３）の上流側端部は、前記第１凝縮器における車両後方側の端部に接続されている請求項１に記載の沸騰冷却装置。
3. 前記第２液通路は、複数設けられており、
   複数の前記第２液通路の上流側端部は、それぞれ、前記第２凝縮器における重力方向の中央より下方側に接続されている請求項１または２に記載の沸騰冷却装置。
4. 車両に搭載される請求項３に記載の沸騰冷却装置であって、
   前記複数の第２液通路のうち、最も車両後方側に配置された前記第２液通路である第２後方液通路（３０５）の上流側端部は、前記第２凝縮器における車両後方側の端部に接続されている請求項３に記載の沸騰冷却装置。
5. 前記熱媒体通路は、前記蒸発器から流出した前記熱媒体を前記第１凝縮器に導く蒸気通路（３０１）を含んでおり、
   前記蒸気通路の下流側端部は、前記第１凝縮器における重力方向の中央より上方側に接続されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の沸騰冷却装置。
6. 前記第２液通路の下流側端部は、前記第１凝縮器における重力方向下方側の端部に接続されている請求項１ないし５のいずれか１つに記載の沸騰冷却装置。
7. 車両に搭載される請求項１ないし６のいずれか１つに記載の沸騰冷却装置であって、
   前記複数の第１液通路のうち、最も車両前方側に配置された前記第１液通路である第１前方液通路（３０４）の上流側端部は、前記第１凝縮器における車両前方側の端部に接続されている請求項１ないし６のいずれか１つに記載の沸騰冷却装置。
8. 車両に搭載される請求項１ないし７のいずれか１つに記載の沸騰冷却装置であって、
   前記複数の第２液通路のうち、最も車両前方側に配置された前記第２液通路である第２前方液通路（３０６）の上流側端部は、前記第２凝縮器における車両前方側の端部に接続されている請求項１ないし７のいずれか１つに記載の沸騰冷却装置。

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