JP2022070569A - 沸騰冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱媒体の循環量を増大させることができる沸騰冷却装置を提供する。【解決手段】発熱体１００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１００を冷却する蒸発部１０と、蒸発部１０よりも上方側に配置されるとともに、熱媒体と外部媒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空気に放熱する凝縮部２０と、蒸発部１０よりも上方側かつ凝縮部２０よりも下方側に配置されるとともに、蒸発部および凝縮部を連結する連結部３０と、を備え、蒸発部１０および凝縮部２０の少なくとも一方は、内部に熱媒体が流通する熱媒体通路１１、２１を複数有する多穴管１２、２２で構成されており、連結部３０には、連結部から分岐して、連結部３０を流通する液相熱媒体の少なくとも一部を蒸発部１０の下端側に導く液分岐部６０が接続されている。【選択図】図１

Description

本発明は、沸騰冷却装置に関する。

従来、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。例えば、特許文献１には、沸騰冷却装置として、複数の穴が並列する偏平多穴管構造のコンテナを使用した板型ヒートパイプが開示されている。

特許文献１の板型ヒートパイプでは、コンテナの両端又は片端を連通させた構造を有し、一方の端部付近を蒸発部とし、他方の端部付近を凝縮部としている。そして、コンテナの複数の穴のうちの一部にウィック部材を挿入配置して、液相熱媒体の還流のための流路としている。

特開２０００－３５２９２号公報

しかしながら、特許文献１の沸騰冷却装置では、例えば発熱体の発熱量が多い場合や、吸熱部と放熱部との距離が長い場合に、液相熱媒体の還流量が不足する可能性がある。その結果、蒸発部の下端部まで液相熱媒体が行き届かず、冷却性能が低下してしまう。

本発明は上記点に鑑みて、熱媒体の循環量を増大させ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、発熱体（１００）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を冷却する蒸発部（１０）と、
蒸発部よりも上方側に配置されるとともに、熱媒体と外部媒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媒体に放熱する凝縮部（２０）と、
蒸発部よりも上方側かつ凝縮部よりも下方側に配置されるとともに、蒸発部および凝縮部を連結する連結部（３０）と、を備え、
蒸発部および凝縮部の少なくとも一方は、内部に熱媒体が流通する熱媒体通路（１１、２１）を複数有する多穴管（１２、２２）で構成されており、
連結部には、連結部から分岐して、連結部を流通する液相の熱媒体の少なくとも一部を蒸発部の下端側に導く液分岐部（６０）が接続されている。

これによれば、連結部（３０）に液分岐部（６０）を接続することで、蒸発部（１０）の下端側から液相の熱媒体を供給することができる。このため、蒸発部（１０）において熱媒体がスラグ流となり、気相熱媒体と液相熱媒体とが交互に流れるので、蒸発部（１０）において、気相熱媒体の流れ方向と液相熱媒体の流れ方向とが同一方向となる。その結果、気相熱媒体流れと液相熱媒体流れが対向流となる場合と比較して流路抵抗を低減することができるので、熱媒体の循環量を増大させることができる。

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全体構成図である。 図１のＩＩ部を示す拡大断面図である。 第２実施形態に係る沸騰冷却装置を示す全体構成図である。 第３実施形態に係る沸騰冷却装置を示す全体構成図である。 第４実施形態に係る沸騰冷却装置を示す全体構成図である。 図５のＶＩ部を示す拡大断面図である。 第５実施形態における蒸発部周辺を示す拡大断面図である。 第６実施形態に係る沸騰冷却装置を示す全体構成図である。 第７実施形態に係る沸騰冷却装置を示す全体構成図である。 第７実施形態に係る沸騰冷却装置の電気制御部を示すブロック図である。 第７実施形態に係る沸騰冷却装置におけるポンプの作動制御の制御処理を示すフローチャートである。 第７実施形態に係る沸騰冷却装置におけるバッテリから熱媒体への熱輸送量の変化を示すタイムチャートである。 第８実施形態に係る沸騰冷却装置におけるポンプの作動制御の制御処理を示すフローチャートである。 第９実施形態に係る沸騰冷却装置におけるポンプの作動制御の制御処理を示すフローチャートである。 第１０実施形態に係る沸騰冷却装置におけるポンプの作動制御の制御処理を示すフローチャートである。 第１１実施形態に係る沸騰冷却装置におけるポンプの作動制御の制御処理を示すフローチャートである。 第１２実施形態に係る沸騰冷却装置の電気制御部を示すブロック図である。 第１２実施形態に係る沸騰冷却装置におけるポンプの作動制御の制御処理を示すフローチャートである。 第１３実施形態に係る沸騰冷却装置におけるポンプの作動制御の制御処理を示すフローチャートである。 第１４実施形態に係る沸騰冷却装置におけるポンプの作動制御の制御処理を示すフローチャートである。 第１５実施形態に係る沸騰冷却装置におけるポンプの作動制御の制御処理を示すフローチャートである。 第１６実施形態に係る沸騰冷却装置を示す全体構成図である。 第１７実施形態におけるポンプを示す断面図である。 図２３のＸＸＩＶ－ＸＸＩＶ断面図である。 第１８実施形態に係る沸騰冷却装置を示す全体構成図である。

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）
本開示の第１実施形態について図１および図２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。以下の各図における上下を示す矢印は、車両が水平面に位置する際の上下方向を示している。なお、本明細書において、「上方側」とは「重力方向上方側」を意味し、「下方側」とは「重力方向下方側」を意味している。

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上方側を示している。同様に、「重力方向下方側」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上方側を示している。同様に、「重力方向下方側」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。

まず、沸騰冷却装置１の全体構成について、図１を参照しつつ説明する。なお、図１においては、各部の構成を容易に理解できるように、発熱体１００を破線で示す。

図１に示すように、沸騰冷却装置１は、蒸発部１０と、凝縮部２０と、連結部３０とを備えている。

蒸発部１０は、冷却対象物である発熱体１００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１００を冷却する熱交換器である。発熱体１００としては、充放電可能な二次電池やパワー素子を採用することができる。充放電可能な二次電池としては、例えば、リチウムイオン電池や鉛蓄電池を採用することができる。

凝縮部２０は、熱媒体と外部媒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。連結部３０は、蒸発部１０と凝縮部２０とを連結して、蒸発部１０と凝縮部２０との間で熱媒体を循環させる通路である。

蒸発部１０は、凝縮部２０より下方側に配置されている。連結部３０は、蒸発部１０の上方側、かつ、凝縮部２０の下方側に配置されている。すなわち、蒸発部１０、凝縮部２０および連結部３０は、下方側から蒸発部１０、連結部３０、凝縮部２０の順に配置されている。

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。

続いて、本実施形態に係る蒸発部１０の構成について説明する。図１および図２に示すように、蒸発部１０は、蒸発側多穴管１２で構成されている。蒸発側多穴管１２は、内部に熱媒体が流通する蒸発側熱媒体通路１１を複数有している。

本実施形態では、蒸発部１０は、１つの蒸発側多穴管１２で構成されており、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器ではない。蒸発側多穴管１２における熱媒体流れ方向の両端部は開放されている。蒸発側多穴管１２は、上下方向および水平方向の双方に対して傾斜して配置されている。

続いて、本実施形態に係る凝縮部２０の構成について説明する。図１に示すように、凝縮部２０は、凝縮側多穴管２２で構成されている。凝縮側多穴管２２は、内部に熱媒体が流通する凝縮側熱媒体通路２１を複数有している。

本実施形態では、凝縮部２０は、１つの凝縮側多穴管２２で構成されており、いわゆるタンクアンドチューブ型の熱交換器ではない。凝縮側多穴管２２における熱媒体流れ方向の一端部は封止されており、他端部は開放されている。以下、凝縮側多穴管２２において、封止された一端部を凝縮封止側端部２２ａといい、開放された他端部を凝縮開放側端部２２ｂという。

凝縮側多穴管２２は、凝縮封止側端部２２ａが凝縮開放側端部２２ｂよりも上方側に位置するように、水平方向に対して傾斜して配置されている。

なお、蒸発側熱媒体通路１１および凝縮側熱媒体通路２１は、熱媒体通路の一例に相当する。蒸発側多穴管１２および凝縮側多穴管２２は、多穴管の一例に相当する。

続いて、本実施形態に係る連結部３０の構成について説明する。図１に示すように、連結部３０は、内部に熱媒体が流通する連結側熱媒体通路３１を有している。本実施形態の連結部３０は、円筒状に形成されており、１つの連結側熱媒体通路３１を有している。したがって、連結側熱媒体通路３１の数は、蒸発側熱媒体通路１１の数よりも少ない。また、連結側熱媒体通路３１の数は、凝縮側熱媒体通路２１の数よりも少ない。

ところで、沸騰冷却装置１は、上側接続部４０、下側接続部４５および凝縮側接続部５０を備えている。

上側接続部４０は、蒸発側多穴管１２と連結部３０とを接続する接続部である。上側接続部４０は、蒸発側多穴管１２における上端部に接続されている。上側接続部４０は、内部に熱媒体が流通する上側接続通路４１を有している。蒸発側多穴管１２の蒸発側熱媒体通路１１は、上側接続通路４１を介して、連結部３０の連結側熱媒体通路３１と連通している。

下側接続部４５は、蒸発側多穴管１２と後述する液分岐部６０とを接続する接続部である。下側接続部４５は、蒸発側多穴管１２における下端部に接続されている。下側接続部４５は、内部に熱媒体が流通する下側接続通路４６を有している。蒸発側多穴管１２の蒸発側熱媒体通路１１は、下側接続通路４６を介して、液分岐部６０の後述する液分岐通路６１と連通している。

凝縮側接続部５０は、凝縮側多穴管２２と連結部３０とを接続する接続部である。凝縮側接続部５０は、凝縮側多穴管２２における下端部に接続されている。凝縮側接続部５０は、内部に熱媒体が流通する凝縮接続通路５１を有している。凝縮側多穴管２２の凝縮側熱媒体通路２１は、凝縮接続通路５１を介して、連結部３０の連結側熱媒体通路３１と連通している。

ところで、連結部３０には、連結部３０から分岐して、連結部３０を流通する液相熱媒体の少なくとも一部を蒸発部１０の下端側に導く液分岐部６０が接続されている。液分岐部６０は、内部に熱媒体が流通する液分岐通路６１を有している。

本実施形態では、液分岐部６０における熱媒体流れ下流側端部は、下側接続部４５に接続されている。液分岐部６０における熱媒体流れ上流側端部は、連結部３０のうち蒸発部１０側の部位の下端面に接続されている。このため、本実施形態の沸騰冷却装置１では、連結部３０に流入した液相熱媒体は、液分岐部６０を介して蒸発部１０の下端側に導かれる。

続いて、本実施形態に係る沸騰冷却装置１の作動を説明する。

蒸発部１０において、高温の発熱体１００と蒸発側多穴管１２内の液相熱媒体との間で、熱交換が行われる。すなわち、蒸発部１０において、高温の発熱体１００と蒸発側熱媒体通路１１を流通する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１００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１００が冷却される。

具体的には、蒸発部１０では、蒸発側熱媒体通路１１内の低温の液相熱媒体が、発熱体１００の熱を受熱して沸騰して気相熱媒体となる。そして、気相熱媒体（すなわち気泡）と液相熱媒体とが交互に蒸発側熱媒体通路１１を通過するスラグ流が発生する。

図１の実線矢印で示すように、スラグ流は蒸発側熱媒体通路１１を上昇する。そして、熱媒体は、上側接続部４０の上側接続通路４１を介して、連結部３０の連結側熱媒体通路３１に流入する。

連結側熱媒体通路３１に流入した熱媒体のうち、液相熱媒体は、その自重によって、図１の破線矢印に示すように、液分岐部６０の液分岐通路６１に流入する。そして、液相熱媒体は、下側接続部４５の下側接続通路４６を介して、蒸発部１０の蒸発側熱媒体通路１１に流入する。

一方、連結側熱媒体通路３１に流入した熱媒体のうち、気相熱媒体は、図１の一点鎖線矢印に示すように、連結側熱媒体通路３１を上昇する。そして、気相熱媒体は、凝縮側接続部５０の凝縮接続通路５１を介して、凝縮部２０の凝縮側熱媒体通路２１に流入する。

凝縮部２０では、凝縮側熱媒体通路２１内の気相熱媒体と空気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。

凝縮側熱媒体通路２１内で凝縮した液相熱媒体は、凝縮側熱媒体通路２１を下降して、凝縮接続通路５１、連結側熱媒体通路３１および液分岐通路６１を介して、蒸発部１０の蒸発側熱媒体通路１１に流入する。

ところで、本実施形態の沸騰冷却装置１における熱媒体の封入量は、発熱体１００が最大発熱量の熱を発生させた際に蒸発部１０で発生するスラグ流の液面高さが発熱体１００の上端部よりも上方側に位置するような量に設定されている。すなわち、本実施形態の沸騰冷却装置１には、発熱体１００が想定される最大発熱量の熱を発生させた際に、蒸発部１０で発生するスラグ流の液相熱媒体の液面高さが発熱体１００の上端部よりも上方側に位置するように、熱媒体が封入されている。

以上説明したように、本実施形態の沸騰冷却装置１では、蒸発部１０を複数の蒸発側熱媒体通路１１を有する蒸発側多穴管１２で構成している。さらに、連結部３０に液分岐部６０を接続して、蒸発部１０の下端側から液相の熱媒体を供給している。これにより、蒸発側熱媒体通路１１において、熱媒体がスラグ流となり、気相熱媒体と液相熱媒体とが交互に流れる。すなわち、蒸発側熱媒体通路１１において、気相熱媒体の流れ方向と液相熱媒体の流れ方向とが同一方向となる。その結果、気相熱媒体流れと液相熱媒体流れが対向流となる場合と比較して流路抵抗を低減することができるので、熱媒体の循環量を増大させることができる。

ここで、沸騰冷却装置を車両に搭載した場合、発熱体１００の発熱量が大きいため、蒸発部１０から凝縮部２０へ輸送する熱量が大きくなる。また、蒸発部１０および凝縮部２０間の距離が長くなるため、蒸発部１０から凝縮部２０への熱の輸送距離が長くなる。このため、従来の沸騰冷却装置を車両に搭載すると、熱媒体の循環量が不足する可能性がある。これに対し、本実施形態の沸騰冷却装置１では、上述したように熱媒体の循環量を増大させることができるので、車両に好適に搭載することができる。

また、本実施形態の沸騰冷却装置１では、熱媒体の封入量を、発熱体１００が最大発熱量の熱を発生させた際に蒸発部１０で発生するスラグ流の液面高さが発熱体１００の上端部よりも上方側に位置するような量に設定している。これによれば、蒸発部１０において、スラグ流の到達高さが発熱体１００の上端部よりも高くなるため、発熱体１００の全体を冷却できる。

（第２実施形態）
次に、本開示の第２実施形態について図３に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、蒸発部１０の構成が異なる。

図３に示すように、本実施形態の沸騰冷却装置１では、蒸発部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。蒸発部１０は、複数の蒸発チューブ１ａと、蒸発タンク１ｂ、１ｃとを備えている。

蒸発チューブ１ａは、熱媒体が流通するとともに、発熱体１００から吸熱して熱媒体を沸騰気化させる蒸発側熱媒体通路１１を形成する通路形成部材である。本実施形態では、蒸発チューブ１ａ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１ａ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１ａ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１ａ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１ａは、蒸発チューブ１ａ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１ａにおける扁平面には、発熱体１００が接合されている。このため、蒸発チューブ１ａ内の熱媒体には、発熱体１００からの熱が伝わる。

蒸発タンク１ｂ、１ｃは、複数の蒸発チューブ１ａと連通している。蒸発タンク１ｂ、１ｃは、複数の蒸発チューブ１ａに対して熱媒体の集合または分配を行う。

蒸発タンク１ｂ、１ｃは、蒸発チューブ１ａ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１ｂ、１ｃは、蒸発チューブ１ａ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１ｂ、１ｃは、蒸発チューブ１ａ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１ｂ、１ｃは、水平方向に延びている。蒸発タンク１ｂ、１ｃには、蒸発チューブ１ａ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１ｂ、１ｃ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１ａに対して熱媒体の分配を行うものを、蒸発入口タンク１ｂという。また、二つの蒸発タンク１ｂ、１ｃ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１ａ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１ｃという。

蒸発入口タンク１ｂは、蒸発チューブ１ａの重力方向下方側に配置されるとともに、液通路３０２から流出した液相熱媒体を蒸発側熱媒体通路１１に導く。蒸発出口タンク１ｃは、蒸発チューブ１ａの重力方向上方側に配置されるとともに、蒸発側熱媒体通路１１から流出した気相熱媒体を集合させて連結側熱媒体通路３１に流出させる。つまり、蒸発出口タンク１ｃは、蒸発側熱媒体通路１１から流出した熱媒体を集合させて連結部３０側に流出させる。

蒸発入口タンク１ｂは、液分岐部６０における熱媒体流れ下流側の端部が接続される流入口１ｄを有している。流入口１ｄは、液分岐部６０の液分岐通路６１に流入した液相熱媒体を蒸発入口タンク１ｂ内に流入させる。流入口１ｄは、蒸発入口タンク１ｂ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１ｃは、連結部３０の下端部が接続される流出口１ｅを有している。流出口１ｅは、蒸発出口タンク１ｃ内の熱媒体を連結部３０側へ流出させる。流出口１ｅは、蒸発出口タンク１ｃ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、流出口１ｅは、蒸発出口タンク１ｃの長手方向における流入口１ｄと同一側の端部に設けられている。

ところで、液分岐部６０における熱媒体流れ下流側端部は、蒸発入口タンク１ｂの流入口１ｄに接続されている。このため、本実施形態の沸騰冷却装置１では、連結部３０に流入した液相熱媒体は、液分岐部６０を介して蒸発部１０の下端側に導かれる。

その他の構成は、第１実施形態と同様である。したがって、本実施形態の沸騰冷却装置１によれば、第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第３実施形態）
次に、本開示の第３実施形態について図４に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、蒸発部１０の構成が異なる。

図４に示すように、本実施形態の沸騰冷却装置１は、蒸発部１０として、上側蒸発部１０Ａと、上側蒸発部１０Ａよりも下方側に配置される下側蒸発部１０Ｂと、を有している。上側蒸発部１０Ａおよび下側蒸発部１０Ｂの各々は、蒸発側多穴管１２で構成されている。したがって、本実施形態の蒸発部１０は、２つの蒸発側多穴管１２で構成されている。

上側蒸発部１０Ａおよび下側蒸発部１０Ｂは、蒸発連通部１３により連通している。蒸発連通部１３は、内部に熱媒体が流通する連通路１４を有している。本実施形態の蒸発連通部１３は、円筒状に形成されており、１つの連通路１４を有している。上側蒸発部１０Ａの上端部には、上側接続部４０が接続されている。上側蒸発部１０Ａの下端部には、上側連通接続部４２が接続されている。

上側連通接続部４２は、上側蒸発部１０Ａの蒸発側多穴管１２と蒸発連通部１３とを接続する接続部である。上側連通接続部４２は、内部に熱媒体が流通する上側連通接続通路４３を有している。上側蒸発部１０Ａにおける蒸発側多穴管１２の蒸発側熱媒体通路１１は、上側連通接続通路４３を介して、蒸発連通部１３の連通路１４と連通している。

下側蒸発部１０Ｂの下端部には、下側接続部４５が接続されている。下側蒸発部１０Ｂの上端部には、下側連通接続部４７が接続されている。

下側連通接続部４７は、下側蒸発部１０Ｂの蒸発側多穴管１２と蒸発連通部１３とを接続する接続部である。下側連通接続部４７は、内部に熱媒体が流通する下側連通接続通路４８を有している。下側蒸発部１０Ｂにおける蒸発側多穴管１２の蒸発側熱媒体通路１１は、下側連通接続通路４８を介して、蒸発連通部１３の連通路１４と連通している。

本実施形態では、上側蒸発部１０Ａにおいて、上側接続部４０は、上側連通接続部４２よりも凝縮部２０側に配置されている。下側蒸発部１０Ｂにおいて、下側接続部４５は、下側連通接続部４７よりも凝縮部２０側に配置されている。下側接続部４５は、水平方向において上側接続部４０と同一側の端部に設けられている。

ところで、液分岐部６０における熱媒体流れ下流側端部は、下側蒸発部１０Ｂの下側接続部４５に接続されている。このため、本実施形態の沸騰冷却装置１では、連結部３０に流入した液相熱媒体は、液分岐部６０を介して下側蒸発部１０Ｂの下端側に導かれる。

以上説明したように、本実施形態の沸騰冷却装置１では、蒸発部１０として、上側蒸発部１０Ａと下側蒸発部１０Ｂとを設けている。また、連結部３０に液分岐部６０を接続して、下側蒸発部１０Ｂの下端側から液相の熱媒体を供給している。

これにより、上側蒸発部１０Ａおよび下側蒸発部１０Ｂの各々の蒸発側熱媒体通路１１において、熱媒体がスラグ流となり、気相熱媒体の流れ方向と液相熱媒体の流れ方向とが同一方向となる。その結果、気相熱媒体流れと液相熱媒体流れが対向流となる場合と比較して流路抵抗を低減することができるので、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第４実施形態）
次に、本開示の第４実施形態について図５および図６に基づいて説明する。本実施形態は、上記第３実施形態と比較して、蒸発連通部１３周辺の構成が異なる。

図５および図６に示すように、本実施形態の沸騰冷却装置１では、蒸発部１０における蒸発連通部１３には、蒸発連通部１３から分岐して、蒸発連通部１３を流通する気相熱媒体の少なくとも一部を連結部３０に導く蒸気分岐部６５が接続されている。蒸気分岐部６５は、内部に熱媒体が流通する蒸気分岐通路６６を有している。

本実施形態では、蒸気分岐部６５における熱媒体流れ下流側端部は、連結部３０のうち蒸発部１０側の部位の上端面に接続されている。蒸気分岐部６５における熱媒体流れ上流側端部は、蒸発連通部１３のうち上側蒸発部１０Ａ側の部位の上端面に接続されている。このため、本実施形態の沸騰冷却装置１では、蒸発連通部１３に流入した気相熱媒体は、蒸気分岐部６５を介して連結部３０に導かれる。

以上説明したように、本実施形態の沸騰冷却装置１では、蒸発連通部１３に蒸気分岐部６５を接続している。これによれば、下側蒸発部１０Ｂから蒸発連通部１３に流入した気相熱媒体が、浮力によって蒸気分岐部６５に移動する。このため、上側蒸発部１０Ａへの気相熱媒体の流入を抑制できるので、上側蒸発部１０Ａに確実に液相熱媒体を供給することができる。

（第５実施形態）
次に、本開示の第５実施形態について図７に基づいて説明する。本実施形態は、上記第４実施形態と比較して、蒸発連通部１３の一部の構成が異なる。なお、図７は、第４実施形態で説明した図６に対応する図面である。

図７に示すように、本実施形態の沸騰冷却装置１では、蒸発連通部１３は、熱媒体流れ下流側に向かうに伴って下方に位置するように傾斜した傾斜部１５を有している。傾斜部１５の熱媒体流れ上流側端部は、蒸発連通部１３における蒸気分岐部６５との接続部１６の熱媒体流れ下流側に接続されている。

その他の沸騰冷却装置１の構成および作動は、第４実施形態と同様である。したがって、本実施形態の沸騰冷却装置１においても、第４実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態では、熱媒体流れ下流側に向かうに伴って下方に位置するように傾斜した傾斜部１５を、接続部１６の熱媒体流れ下流側に接続している。これによれば、上側蒸発部１０Ａへの気相熱媒体の流入をより確実に抑制できる。

（第６実施形態）
次に、本開示の第６実施形態について図８に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、蒸発部１０の構成が異なる。

図８に示すように、本実施形態の沸騰冷却装置１は、蒸発部１０として、水平方向に並列に配置された第１蒸発部１０１および第２蒸発部１０２を有している。

第１蒸発部１０１および第２蒸発部１０２の各々の下端部には、第１蒸発部１０１および第２蒸発部１０２を連通させる下側連通路１７が接続されている。下側連通路１７は、第１蒸発部１０１および第２蒸発部１０２に液相熱媒体を分配する。

第１蒸発部１０１および第２蒸発部１０２の各々の上端部には、第１蒸発部１０１および第２蒸発部１０２を連通させる上側連通路１８が接続されている。上側連通路１８は、第１蒸発部１０１および第２蒸発部１０２の各々から流出した熱媒体を集合させる。

連結部３０は、上側連通路１８に接続されている。より詳細には、連結部３０は、上側連通路１８における第１蒸発部１０１側の端部に接続されている。

液分岐部６０における熱媒体流れ下流側端部は、下側連通路１７に接続されている。より詳細には、液分岐部６０における熱媒体流れ下流側端部は、下側連通路１７における第１蒸発部１０１側の端部に接続されている。このため、本実施形態の沸騰冷却装置１では、連結部３０に流入した液相熱媒体は、液分岐部６０および下側連通路１７を介して、第１蒸発部１０１および第２蒸発部１０２の各々の下端側に導かれる。

以上説明したように、本実施形態の沸騰冷却装置１では、蒸発部１０として、水平方向に並列に配置された第１蒸発部１０１および第２蒸発部１０２を設けている。また、連結部３０に液分岐部６０を接続して、第１蒸発部１０１および第２蒸発部１０２の各々の下端側から液相の熱媒体を供給している。

これにより、第１蒸発部１０１および第２蒸発部１０２各々の蒸発側熱媒体通路１１において、熱媒体がスラグ流となり、気相熱媒体の流れ方向と液相熱媒体の流れ方向とが同一方向となる。その結果、気相熱媒体流れと液相熱媒体流れが対向流となる場合と比較して流路抵抗を低減することができるので、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第７実施形態）
次に、本開示の第７実施形態について図９～図１２に基づいて説明する。本実施形態は、上記第１実施形態と比較して、液分岐部６０の構成が異なる。

また、本実施形態の沸騰冷却装置１では、発熱体として、通電により発熱する通電発熱体を採用している。通電発熱体は、通電により発熱して冷却が必要となる電子機器である。本実施形態では、通電発熱体としてバッテリ１００を採用している。バッテリ１００は、複数の電池セルを電気的に直列的あるいは並列的に接続することによって形成された組電池である。電池セルは、充放電可能な二次電池（本実施形態では、リチウムイオン電池）である。なお、通電発熱体として、インバータを採用してもよい。

図９に示すように、本実施形態の沸騰冷却装置１では、液分岐部６０に、液分岐部６０の熱媒体を吸入して吐出するポンプ７０が設けられている。具体的には、ポンプ７０は、液分岐部６０に流入した液相熱媒体を蒸発部１０へ圧送する液送ポンプである。ポンプ７０は、後述する制御装置８０から出力される制御信号によって、回転数（すなわち、熱媒体吐出能力）が制御される。

次に、図１０を用いて、沸騰冷却装置１の電気制御部の概要について説明する。制御装置８０は、ＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等を含む周知のマイクロコンピュータとその周辺回路から構成されている制御部である。そして、そのＲＯＭ内に記憶された制御プログラムに基づいて各種演算、処理を行い、その出力側に接続された各種制御対象機器の作動を制御する。制御対象機器には、ポンプ７０等が含まれている。

また、制御装置８０の入力側には、各種センサが接続されている。そして、制御装置８０には、各種センサの検出信号が入力される。センサには、電流センサ８１、バッテリ温度センサ８２、外気温センサ８３、圧力センサ８４等が含まれている。

電流センサ８１は、バッテリ１００の出力電流値Ｉｏを検出する出力電流値検出部である。また、バッテリ温度センサ８２は、バッテリ１００の温度であるバッテリ温度ＴＢを検出する発熱体温度検出部である。本実施形態のバッテリ温度センサ８２は、複数の温度センサを有し、バッテリ１００表面の複数の箇所の温度を検出している。このため、制御装置８０では、バッテリ１００の各部の温度差を検出することもできる。さらに、バッテリ温度ＴＢとしては、複数の温度センサの検出値の平均値を採用している。

外気温センサ８３は、車室外温度である外気温Ｔａｍを検出する外気温検出部である。また、圧力センサ８４は、沸騰冷却装置１内の熱媒体の圧力Ｐｍを検出する圧力検出部である。本実施形態の圧力センサ８４は、連結部３０内の熱媒体の圧力を検出している。

次に、本実施形態の沸騰冷却装置１におけるポンプ７０の作動制御の内容について、図１１を参照しつつ説明する。図１１に係る制御プログラムは、制御装置８０によって実行される。図１１に示す制御フローは、制御プログラムのメインルーチンのサブルーチンとして実行される。また、図１１等のフローチャートに示された各制御ステップは、それぞれ制御装置８０が有する機能実現部である。

ステップＳ１００では、バッテリ１００からの電力の取り出しを開始させ、ステップＳ１１０に進む。

ステップＳ１１０では、電流センサ８１によって検出されたバッテリ１００の出力電流値Ｉｏが予め定めた基準電流値ＫＩｏを上回っているか否かが判定される。

ステップＳ１００にて、出力電流値Ｉｏが基準電流値ＫＩｏを上回っていないと判定された場合は、制御装置８０はバッテリ１００の発熱量が急増する可能性は低いと判断し、ステップＳ１００に戻る。

一方、出力電流値Ｉｏが基準電流値ＫＩｏを上回っていると判定された場合は、制御装置８０はバッテリ１００の発熱量が急増する可能性が高いと判断し、ステップＳ１２０へ進む。ステップＳ１２０では、ポンプ７０を作動させる。ポンプ７０を作動させた後、図１１に係る制御プログラムを終了する。

ところで、沸騰冷却装置１では、バッテリ１００の発熱量が急激に増加することにより、蒸発部１０内で大量の気泡（すなわち、気相熱媒体）が発生する。これにより、蒸発部１０から連結部３０への気泡の排出が間に合わず、バッテリ１００から熱媒体への伝熱が一時的に阻害され、冷却性能が低下する可能性がある。

これに対し、本実施形態の沸騰冷却装置１では、液分岐部６０にポンプ７０を設けている。このため、ポンプ７０によって蒸発部１０に液相熱媒体を圧送することにより、蒸発部１０内の気泡を連結部３０へ強制的に排出することができる。その結果、冷却性能を確保することができる。

続いて、本実施形態の沸騰冷却装置１において、図１１に係る制御プログラムを実行した場合におけるバッテリ１００から熱媒体への熱輸送量の変化を、図１２のタイムチャートに示す。図１２では、実線が本実施形態を示し、破線が比較例を示している。

本実施形態では、液分岐部６０にポンプ７０を設けるとともに、バッテリ１００の出力電流値Ｉｏが基準電流値ＫＩｏを上回っていると判定された場合にポンプ７０を作動させている。これに対し、液分岐部６０にポンプ７０を設けない構成を比較例としている。

バッテリ１００の出力電流値Ｉｏが基準電流値ＫＩｏを上回った場合に、バッテリ１００の発熱量が増加する。図１２の破線に示すように、比較例では、バッテリ１００からの伝熱にタイムラグが発生する。すなわち、バッテリ１００の出力電流値Ｉｏの上昇から蒸発部１０における熱媒体の沸騰開始までに時間差が生じる。その結果、バッテリ１００から熱媒体への熱輸送量が一時的に不足する状態が生じ、冷却性能が低下する。

これに対し、本実施形態では、バッテリ１００の出力電流値Ｉｏが上昇した際にポンプ７０を作動させて、バッテリ１００から熱媒体への熱輸送量を徐々に増加させている。このため、バッテリ１００の発熱量が急激に増加した場合でも、バッテリ１００から熱媒体への熱輸送量が不足することを抑制できるので、冷却性能を確保することができる。

（第８実施形態）
次に、本開示の第８実施形態について図１３に基づいて説明する。本実施形態では、上記第７実施形態と比較して、ポンプ７０の作動制御の内容を変更した例を説明する。

本実施形態に係る沸騰冷却装置１おけるポンプ７０の作動制御の内容について、図１３を参照しつつ説明する。図１３に係る制御プログラムは、制御装置８０によって実行される。

図１３のフローチャートでは、上記第７実施形態で示した図１１のフローチャートにおけるステップＳ１００が削除されるとともに、ステップＳ１１０がステップＳ１１１に変更されている。

ステップＳ１１１では、バッテリ１００からの電力の取り出しが開始されたか否かが判定される。ステップＳ１１１にて、バッテリ１００からの電力の取り出しが開始されていないと判定された場合は、ステップＳ１１１に戻る。

一方、バッテリ１００からの電力の取り出しが開始されたと判定された場合は、制御装置８０はバッテリ１００の発熱量が急増する可能性があると判断し、ステップＳ１２０へ進み、ポンプ７０を作動させる。

図１３に示す制御プログラムでは、バッテリ１００からの電力の取り出しが開始された場合に、ポンプ７０を作動させる。このため、本実施形態では、車両システムの起動と同時にポンプ７０を作動させるので、バッテリ１００の発熱量の急激な増加に対して常に対応可能な状態とすることができる。

（第９実施形態）
次に、本開示の第９実施形態について図１４に基づいて説明する。本実施形態では、上記第８実施形態と比較して、ポンプ７０の作動制御の内容を変更した例を説明する。

本実施形態に係る沸騰冷却装置１おけるポンプ７０の作動制御の内容について、図１４を参照しつつ説明する。図１４に係る制御プログラムは、制御装置８０によって実行される。

図１４のフローチャートでは、上記第８実施形態で示した図１３のフローチャートにおけるステップＳ１２０の後にステップＳ１３０が追加されている。すなわち、ステップＳ１２０にてポンプ７０を作動させた後、ステップＳ１３０へ進む。

ステップＳ１３０では、バッテリ１００の出力電流値Ｉｏに基づいてポンプ７０の回転数Ｎｃ（すなわち、熱媒体の吐出量）を変更する。具体的には、図１４のステップＳ１３０の制御マップに示すように、バッテリ１００の出力電流値Ｉｏの上昇に伴って、ポンプ７０の回転数Ｎｃを増加させる。ポンプ７０の回転数Ｎｃを変更した後、図１４に係る制御プログラムを終了する。

図１４に示す制御プログラムでは、バッテリ１００の出力電流値Ｉｏの上昇に伴って、ポンプ７０の回転数Ｎｃを増加させる。このため、本実施形態では、バッテリ１００の発熱量の増加に伴って、蒸発部１０への液相熱媒体の供給量を増加させることができるので、バッテリ１００の温度変動を抑制できる。

（第１０実施形態）
次に、本開示の第１０実施形態について図１５に基づいて説明する。本実施形態では、上記第７実施形態と比較して、ポンプ７０の作動制御の内容を変更した例を説明する。

本実施形態に係る沸騰冷却装置１おけるポンプ７０の作動制御の内容について、図１５を参照しつつ説明する。図１５に係る制御プログラムは、制御装置８０によって実行される。

図１５のフローチャートでは、上記第７実施形態で示した図１１のフローチャートにおけるステップＳ１１０がステップＳ１１２に変更されている。

ステップＳ１１２では、バッテリ温度センサ８２によって検出されたバッテリ温度ＴＢが予め定めた基準バッテリ温度ＫＴＢを上回っているか否かが判定される。

ステップＳ１１２にて、バッテリ温度ＴＢが基準バッテリ温度ＫＴＢを上回っていないと判定された場合は、ステップＳ１００に戻る。一方、バッテリ温度ＴＢが基準バッテリ温度ＫＴＢを上回っていると判定された場合は、ステップＳ１２０へ進み、ポンプ７０を作動させる。

図１５に示す制御プログラムでは、バッテリ温度ＴＢが基準バッテリ温度ＫＴＢを上回っている場合に、ポンプ７０を作動させる。このため、本実施形態では、バッテリ１００の発熱量が急激に増加し、バッテリ１００の温度が急激に高くなった場合に、蒸発部１０への液相熱媒体の供給量を増加させる。これにより、バッテリ１００の発熱量が急激に増加した場合でも、バッテリ１００から熱媒体への熱輸送量が不足することを抑制できるので、冷却性能を確保することができる。

（第１１実施形態）
次に、本開示の第１１実施形態について図１６に基づいて説明する。本実施形態では、上記第７実施形態と比較して、ポンプ７０の作動制御の内容を変更した例を説明する。

本実施形態に係る沸騰冷却装置１おけるポンプ７０の作動制御の内容について、図１６を参照しつつ説明する。図１６に係る制御プログラムは、制御装置８０によって実行される。

図１６のフローチャートでは、上記第７実施形態で示した図１１のフローチャートにおけるステップＳ１００が削除されるとともに、ステップＳ１１０がステップＳ１１３に変更されている。

ステップＳ１１３では、バッテリ温度センサ８２によって検出されたバッテリ温度ＴＢと外気温センサ８３によって検出された外気温Ｔａｍとの温度差であるバッテリ温度差ΔＴが、予め定めた基準温度差ＫΔＴを上回っているか否かが判定される。

ステップＳ１１３にて、バッテリ温度差ΔＴが基準温度差ＫΔＴを上回っていないと判定された場合は、ステップＳ１１３の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１１３にて、バッテリ温度差ΔＴが基準温度差ＫΔＴを上回っていると判定された場合は、ステップＳ１２０へ進み、ポンプ７０を作動させる。

図１６に示す制御プログラムでは、バッテリ温度差ΔＴが基準温度差ＫΔＴを上回っている場合、ポンプ７０を作動させる。このため、本実施形態では、バッテリ温度差ΔＴが大きく、バッテリ１００から熱媒体への熱移動が間に合っていない、すなわちバッテリ１００から熱媒体への放熱量が不足している場合に、蒸発部１０への液相熱媒体の供給量を増加させる。これにより、バッテリ１００の発熱量が急激に増加した場合でも、バッテリ１００から熱媒体への熱輸送量が不足することを抑制できるので、冷却性能を確保することができる。

（第１２実施形態）
次に、本開示の第１２実施形態について図１７および図１８に基づいて説明する。本実施形態では、上記第１０実施形態と比較して、ポンプ７０の作動制御の内容を変更した例を説明する。

図１７を用いて、本実施形態における沸騰冷却装置１の電気制御部の概要について説明する。制御装置８０の入力側には、バッテリ温度センサ８２および蒸発部温度センサ８５が接続されている。本実施形態のバッテリ温度センサ８２は、バッテリ１００の表面温度を検出する表面温度検出部である。蒸発部温度センサ８５は、蒸発部１０の温度である蒸発部温度Ｔｅを検出する蒸発部温度検出部である。

制御装置８０では、その出力側に接続された各種制御対象機器を制御する制御部が一体に構成されているが、それぞれの制御対象機器の作動を制御する構成（ハードウェア及びソフトウェア）が、それぞれの制御対象機器の作動を制御する制御部を構成している。

例えば、制御装置８０のうち、バッテリ１００の内部温度Ｔｉを推定する構成は、
内部温度推定部８０ａである。

内部温度推定部８０ａは、バッテリ温度ＴＢ（すなわち、バッテリ１００の表面温度）、蒸発部温度Ｔｅ、バッテリ１００の熱伝導率およびバッテリ１００の厚み寸法から、バッテリ１００の内部温度Ｔｉを推定する。なお、バッテリ１００の厚み寸法とは、バッテリ１００における蒸発部１０との接触面に垂直な方向の長さをいう。

次に、本実施形態に係る沸騰冷却装置１おけるポンプ７０の作動制御の内容について、図１８を参照しつつ説明する。図１８に係る制御プログラムは、制御装置８０によって実行される。

図１８のフローチャートでは、上記第１０実施形態で示した図１５のフローチャートにおけるステップＳ１００がステップＳ１０１に変更されるとともに、ステップＳ１１２がステップＳ１１４に変更されている。

まず、ステップＳ１０１では、内部温度推定部８０ａにてバッテリ１００の内部温度Ｔｉが推定され、ステップＳ１１４へ進む。ステップＳ１１４では、内部温度推定部８０ａによって推定されたバッテリ１００の内部温度Ｔｉが予め定めた基準内部温度ＫＴｉを上回っているか否かが判定される。

ステップＳ１１４にて、バッテリ１００の内部温度Ｔｉが基準内部温度ＫＴｉを上回っていないと判定された場合は、ステップＳ１０１に戻る。一方、ステップＳ１１４にて、バッテリ１００の内部温度Ｔｉが基準内部温度ＫＴｉを上回っていると判定された場合は、ステップＳ１２０へ進み、ポンプ７０を作動させる。

図１８に示す制御プログラムでは、バッテリ１００の内部温度Ｔｉが基準内部温度ＫＴｉを上回っている場合に、ポンプ７０を作動させる。このため、本実施形態では、バッテリ１００の発熱量が急激に増加し、バッテリ１００の温度が急激に高くなった場合に、蒸発部１０への液相熱媒体の供給量を増加させる。これにより、上記第１０実施形態と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態では、バッテリ１００のうち最も温度が高くなる内部温度Ｔｉに基づいてポンプ７０の作動を制御しているので、バッテリ１００の発熱量が急激に増加した場合でも、バッテリ１００から熱媒体への熱輸送量が不足することをより確実に抑制できる。その結果、冷却性能をより確実に確保することができる。

（第１３実施形態）
次に、本開示の第１３実施形態について図１９に基づいて説明する。本実施形態では、上記第１２実施形態と比較して、ポンプ７０の作動制御の内容を変更した例を説明する。

本実施形態に係る沸騰冷却装置１おけるポンプ７０の作動制御の内容について、図１９を参照しつつ説明する。図１９に係る制御プログラムは、制御装置８０によって実行される。

図１９のフローチャートでは、上記第１２実施形態で示した図１８のフローチャートにおけるステップＳ１２０の後にステップＳ１３１が追加されている。すなわち、ステップＳ１２０にてポンプ７０を作動させた後、ステップＳ１３１へ進む。

ステップＳ１３１では、バッテリ１００の内部温度Ｔｉに基づいてポンプ７０の回転数Ｎｃを変更する。具体的には、図１９のステップＳ１３１の制御マップに示すように、バッテリ１００の内部温度Ｔｉの上昇に伴って、ポンプ７０の回転数Ｎｃを増加させる。ポンプ７０の回転数Ｎｃを変更した後、図１９に係る制御プログラムを終了する。

図１９に示す制御プログラムでは、バッテリ１００の内部温度Ｔｉの上昇に伴って、ポンプ７０の回転数Ｎｃを増加させる。このため、本実施形態では、バッテリ１００の内部温度Ｔｉの上昇に伴って、蒸発部１０への液相熱媒体の供給量を増加させることができるので、バッテリ１００の温度変動を抑制できる。

（第１４実施形態）
次に、本開示の第１４実施形態について図２０に基づいて説明する。本実施形態では、上記第７実施形態と比較して、ポンプ７０の作動制御の内容を変更した例を説明する。

本実施形態に係る沸騰冷却装置１おけるポンプ７０の作動制御の内容について、図２０を参照しつつ説明する。図２０に係る制御プログラムは、制御装置８０によって実行される。

図２０のフローチャートでは、上記第７実施形態で示した図１１のフローチャートにおけるステップＳ１００が削除されるとともに、ステップＳ１１０がステップＳ１１５に変更されている。

ステップＳ１１５では、圧力センサ８４によって検出された沸騰冷却装置１内の熱媒体の圧力Ｐｍが、予め定めた基準圧力ＫＰｍを上回っているか否かが判定される。

ステップＳ１１５にて、沸騰冷却装置１内の熱媒体の圧力Ｐｍが基準圧力ＫＰｍを上回っていないと判定された場合は、ステップＳ１１５の処理を繰り返す。一方、ステップＳ１１３にて、沸騰冷却装置１内の熱媒体の圧力Ｐｍが基準圧力ＫＰｍを上回っていると判定された場合は、ステップＳ１２０へ進み、ポンプ７０を作動させる。

図２０に示す制御プログラムでは、沸騰冷却装置１内の熱媒体の圧力Ｐｍが基準圧力ＫＰｍを上回っている場合、ポンプ７０を作動させる。ここで、沸騰冷却装置１の内部では、熱媒体が飽和状態で存在するため、熱媒体の圧力と温度が比例する。このため、本実施形態では、沸騰冷却装置１内の熱媒体の圧力Ｐｍが急激に増加した場合に、バッテリ１００の温度が急激に高くなったと判断して、蒸発部１０への液相熱媒体の供給量を増加させる。これにより、上記第７実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第１５実施形態）
次に、本開示の第１５実施形態について図２１に基づいて説明する。本実施形態では、上記第１４実施形態と比較して、ポンプ７０の作動制御の内容を変更した例を説明する。

本実施形態に係る沸騰冷却装置１おけるポンプ７０の作動制御の内容について、図２１を参照しつつ説明する。図２１に係る制御プログラムは、制御装置８０によって実行される。

図２１のフローチャートでは、上記第１４実施形態で示した図２０のフローチャートにおけるステップＳ１２０の後にステップＳ１３２が追加されている。すなわち、ステップＳ１２０にてポンプ７０を作動させた後、ステップＳ１３２へ進む。

ステップＳ１３２では、沸騰冷却装置１内の熱媒体の圧力Ｐｍに基づいてポンプ７０の回転数Ｎｃを変更する。具体的には、図１９のステップＳ１３２の制御マップに示すように、沸騰冷却装置１内の熱媒体の圧力Ｐｍの上昇に伴って、ポンプ７０の回転数Ｎｃを増加させる。ポンプ７０の回転数Ｎｃを変更した後、図２１に係る制御プログラムを終了する。

図２１に示す制御プログラムでは、沸騰冷却装置１内の熱媒体の圧力Ｐｍの上昇に伴って、ポンプ７０の回転数Ｎｃを増加させる。このため、本実施形態では、沸騰冷却装置１内の熱媒体の圧力Ｐｍの上昇に伴って、蒸発部１０への液相熱媒体の供給量を増加させることができるので、バッテリ１００の温度変動を抑制できる。

（第１６実施形態）
次に、本開示の第１６実施形態について図２２に基づいて説明する。本実施形態では、上記第３実施形態と比較して、液分岐部６０の構成が異なる。

図２２に示すように、本実施形態の沸騰冷却装置１では、液分岐部６０に、液分岐部６０の熱媒体を吸入して吐出するポンプ７０が設けられている。ポンプ７０の構成は、第７実施形態と同様である。このため、本実施形態では、上記第７実施形態等と同様の効果を得ることができる。

（第１７実施形態）
次に、本開示の第１７実施形態について図２３および図２４に基づいて説明する。本実施形態では、上記第１６実施形態と比較して、ポンプ７０の構成が異なる。

図２２および図２３に示すように、本実施形態の沸騰冷却装置１では、ポンプ７０として非容積型のポンプ７０を採用している。具体的には、本実施形態のポンプ７０は、ポンプ７０の上部に図示しないモータが設置された縦型のポンプである。

ポンプ７０は、例えば渦流ポンプである。ポンプ７０は、内部にポンプ室７１を形成するケーシング７２、ポンプ室７１内に配置された羽根車７３、および羽根車７３に固定された回転軸７４を有している。回転軸７４は、モータに接続されている。

ポンプ室７１は、ポンプ７０の非作動時に熱媒体が流通する通路として機能する。したがって、ポンプ室７１はポンプ内通路の一例に相当する。

図２２に示すように、ケーシング７２には、第１給排ポート７５および第２給排ポート７６が設けられている。第１給排ポート７５および第２給排ポート７６は、それぞれ、ポンプ室７１と連通している。第１給排ポート７５は、液分岐部６０を介して連結部３０に接続されている。第２給排ポート７６は、液分岐部６０を介して下側蒸発部１０Ｂに接続されている。

以上説明したように、本実施形態の沸騰冷却装置１では、ポンプ７０として、非容積型のポンプを採用している。これによれば、ポンプ室７１により、ポンプ７０の非作動時にポンプ７０の上流側の液分岐通路６１とポンプ７０の下流側の液分岐通路６１とを連通させることができる。このため、ポンプ７０を作動させる必要がない場合に、連結部３０から下側蒸発部１０Ｂに熱媒体を流通させる流路を確保することができる。その結果、連結部３０から下側蒸発部１０Ｂに熱媒体を流通させることを目的としてポンプ７０を作動させる必要がなくなるので、ポンプ７０の作動頻度が減少する。これにより、ポンプ７０の省動力化を図ることができる。

（第１８実施形態）
次に、本開示の第１８実施形態について図２５に基づいて説明する。本実施形態では、上記第１６実施形態と比較して、ポンプ７０周辺の構成が異なる。

図２５に示すように、本実施形態の沸騰冷却装置１では、液分岐部６０にバイパス通路６２が接続されている。

バイパス通路６２は、熱媒体がポンプ７０をバイパスするための熱媒体通路である。バイパス通路６２は、ポンプ７０を迂回させて、ポンプ７０の上流側の液分岐通路６１とポンプ７０の下流側の液分岐通路６１とを接続する。このため、バイパス通路６２は、ポンプ７０の非作動時に、ポンプ７０の上流側の液分岐通路６１とポンプ７０の下流側の液分岐通路６１とを連通させることができる。

バイパス通路６２には、逆止弁６３が設けられている。逆止弁６３は、図２５の一点鎖線矢印で示すように、下側蒸発部１０Ｂの下端部へ向かう熱媒体の流れを許容し、連結部３０へ向かう熱媒体の流れを禁止する。

以上説明したように、本実施形態の沸騰冷却装置１では、液分岐部６０に、ポンプ７０をバイパスさせるバイパス通路６２が接続されている。これによれば、バイパス通路６２により、ポンプ７０の非作動時にポンプ７０の上流側の液分岐通路６１とポンプ７０の下流側の液分岐通路６１とを連通させることができる。その結果、ポンプ７０を作動させる必要がない場合に、連結部３０から下側蒸発部１０Ｂに熱媒体を流通させる流路を確保することができるので、上記第１７実施形態と同様の効果を得ることができる。

（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）上記実施形態では、外部媒体として空気を採用したが、この態様に限定されるものではない。例えば、外部媒体として、冷凍サイクルの冷媒を採用してもよいし、ペルチェ素子を採用してもよい。

（２）上記第３、第４、第１６～第１８実施形態では、沸騰冷却装置１は、上下方向に配置された２つの蒸発部１０を有していたが、この態様に限定されるものではない。例えば、沸騰冷却装置１は、上下方向に配置された３つ以上の蒸発部１０を有していてもよい。

（３）上記第６実施形態では、液分岐部６０を、連結部３０に流入した液相熱媒体が第１蒸発部１０１および第２蒸発部１０２の各々の下端側に導かれるように構成したが、この態様に限定されるものではない。例えば、液分岐部６０を、連結部３０に流入した液相熱媒体が第１蒸発部１０１および第２蒸発部１０２のいずれか一方の下端側に導かれるように構成してもよい。

１０ 蒸発部
１１ 蒸発側熱媒体通路（熱媒体通路）
１２ 蒸発側多穴管（多穴管）
２０ 凝縮部
３０ 連結部
６０ 液分岐部
１００ 発熱体

Claims (18)

1. 発熱体（１００）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発熱体を冷却する蒸発部（１０）と、
   前記蒸発部よりも上方側に配置されるとともに、前記熱媒体と外部媒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媒体に放熱する凝縮部（２０）と、
   前記蒸発部よりも上方側かつ前記凝縮部よりも下方側に配置されるとともに、前記蒸発部および前記凝縮部を連結する連結部（３０）と、を備え、
   前記蒸発部および前記凝縮部の少なくとも一方は、内部に前記熱媒体が流通する熱媒体通路（１１、２１）を複数有する多穴管（１２、２２）で構成されており、
   前記連結部には、前記連結部から分岐して、前記連結部を流通する液相の前記熱媒体の少なくとも一部を前記蒸発部の下端側に導く液分岐部（６０）が接続されている沸騰冷却装置。
2. 前記蒸発部として、上側蒸発部（１０Ａ）と、前記上側蒸発部よりも下方側に配置される下側蒸発部（１０Ｂ）と、を有しており、
   前記連結部は、前記上側蒸発部および前記凝縮部を連結し、
   前記液分岐部は、前記連結部を流通する液相の前記熱媒体の少なくとも一部を前記下側蒸発部の下端側に導く請求項１に記載の沸騰冷却装置。
3. 前記上側蒸発部および前記下側蒸発部は、蒸発連通部（１３）により連通しており、
   前記蒸発連通部には、前記蒸発連通部から分岐して、前記蒸発連通部を流通する気相の前記熱媒体の少なくとも一部を前記連結部に導く蒸気分岐部（６５）が接続されている請求項２に記載の沸騰冷却装置。
4. 前記蒸発部として、水平方向に並列に配置される第１蒸発部（１０１）および第２蒸発部（１０２）を有しており、
   前記液分岐部は、前記連結部を流通する液相の前記熱媒体の少なくとも一部を、前記第１蒸発部および前記第２蒸発部の少なくとも１つの下端側に導く請求項１に記載の沸騰冷却装置。
5. 前記熱媒体の封入量は、前記発熱体が最大発熱量の熱を発生させた際に前記蒸発部で発生するスラグ流の液面高さが前記発熱体の上端部よりも上方側に位置するような量に設定されている請求項１ないし４のいずれか１つに記載の沸騰冷却装置。
6. さらに、前記液分岐部の前記熱媒体を吸入して吐出するポンプ（７０）を備える請求項１ないし５のいずれか１つに記載の沸騰冷却装置。
7. 前記発熱体は、通電により発熱する通電発熱体（１００）であり、
   さらに、前記通電発熱体の出力電流値を検出する出力電流値検出部（８１）を備え、
   前記出力電流値が予め定めた基準電流値を上回った場合に、前記ポンプを作動させる請求項６に記載の沸騰冷却装置。
8. 前記発熱体が熱の発生を開始した場合に、前記ポンプを作動させる請求項６に記載の沸騰冷却装置。
9. 前記発熱体は、通電により発熱する通電発熱体（１００）であり、
   前記通電発熱体の出力電流値の上昇に伴って、前記ポンプにおける前記熱媒体の吐出量を増加させる請求項６に記載の沸騰冷却装置。
10. さらに、前記発熱体の温度を検出する発熱体温度検出部（８２）を備え、
    前記発熱体温度検出部にて検出された前記発熱体の温度が予め定めた基準発熱体温度を上回った場合に、前記ポンプを作動させる請求項６に記載の沸騰冷却装置。
11. 前記発熱体は、車両に搭載され、
    さらに、前記発熱体の温度を検出する発熱体温度検出部（８２）と、
    車室外の温度である外気温を検出する外気温検出部（８３）と、を備え、
    前記発熱体温度検出部にて検出された前記発熱体の温度と前記外気温検出部にて検出された前記外気温との差が予め定めた基準温度差を上回った場合に、前記ポンプを作動させる請求項６に記載の沸騰冷却装置。
12. さらに、前記発熱体の内部温度を推定する内部温度推定部（８０ａ）を備え、
    前記内部温度推定部にて推定された前記発熱体の内部温度が予め定めた基準内部温度を上回った場合に、前記ポンプを作動させる請求項６に記載の沸騰冷却装置。
13. さらに、前記発熱体の内部温度を推定する内部温度推定部（８０ａ）を備え、
    前記内部温度推定部にて推定された前記発熱体の内部温度の上昇に伴って、前記ポンプにおける前記熱媒体の吐出量を増加させる請求項６に記載の沸騰冷却装置。
14. さらに、前記発熱体の表面温度を検出する表面温度検出部（８２）と、
    前記蒸発部の温度を検出する蒸発部温度検出部（８５）と、を備え、
    前記発熱体における前記蒸発部との接触面に垂直な方向の長さを、前記発熱体の厚み寸法としたとき、
    前記内部温度推定部は、前記表面温度検出部にて検出された前記発熱体の表面温度、前記蒸発部温度検出部にて検出された前記蒸発部の温度、前記発熱体の熱伝導率および前記発熱体の厚み寸法から、前記発熱体の内部温度を推定する請求項１２または１３に記載の沸騰冷却装置。
15. さらに、前記熱媒体の圧力を検出する圧力検出部（８４）を備え、
    前記圧力検出部にて検出された前記熱媒体の圧力が予め定めた基準圧力を上回った場合に、前記ポンプを作動させる請求項６に記載の沸騰冷却装置。
16. さらに、前記熱媒体の圧力を検出する圧力検出部（８４）を備え、
    前記圧力検出部にて検出された前記熱媒体の圧力の上昇に伴って、前記ポンプにおける前記熱媒体の吐出量を増加させる請求項６に記載の沸騰冷却装置。
17. 前記ポンプは、非容積型であるとともに、前記ポンプの非作動時に前記熱媒体が流通するポンプ内通路（７１）を有している請求項６ないし１６のいずれか１つに記載の沸騰冷却装置。
18. さらに、前記熱媒体が前記ポンプをバイパスするためのバイパス通路（６２）と、
    前記バイパス通路に配置されるとともに、前記蒸発部の下端部へ向かう前記熱媒体の流れを許容し、前記連結部へ向かう前記熱媒体の流れを禁止する逆止弁（６３）と、を備える請求項６ないし１６のいずれか１つに記載の沸騰冷却装置。

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