JP2022138488A

JP2022138488A - 冷却装置

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Publication number: JP2022138488A
Application number: JP2021038401A
Authority: JP
Inventors: 彩加坂東; Ayaka Bando
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2021-03-10
Filing date: 2021-03-10
Publication date: 2022-09-26
Also published as: US20220295667A1; CN115077275A

Abstract

【課題】複数の発熱体の熱によって蒸発した冷媒が合流する冷却装置において、冷媒の逆流を抑制する。【解決手段】冷却装置１０は、発熱体１０６Ａ～１０６Ｄそれぞれに取り付けられ、冷媒の一部が発熱体の熱によって蒸発する冷媒蒸発空間を備える複数の受熱部１２Ａ～１２Ｄと、複数の受熱部で蒸発した冷媒を凝縮する放熱部１４と、放熱部で凝縮して液相化した冷媒が複数の受熱部に向かって流れる冷媒供給経路１６と、受熱部で蒸発して気相化した冷媒と液相の冷媒との気液混相流が放熱部に向かって流れる冷媒還流経路１８とを有する。冷媒還流経路は、放熱部に向かって延在する主管３０と、主管と複数の受熱部とをそれぞれ接続する複数の合流管３２Ａ～３２Ｄとを含んでいる。複数の合流管の主管に対する合流点Ｊａ～Ｊｄが、主管の延在方向の位置について異なる。主管の流路断面積が、放熱部に近づくにしたがって大きくなる。【選択図】図２

Description

本開示は、冷媒を用いる冷却装置に関する。

例えば特許文献１には、ポンプを用いることなく、発熱体を冷却する冷媒を循環させる冷却装置が記載されている。具体的には、冷媒が発熱体の熱によって蒸発し、その蒸発した冷媒が放熱部に向かって流れ、その放熱部で冷媒が凝縮される。そして、凝縮した冷媒が発熱体に向かって流れ、発熱体の熱によって冷媒が再び蒸発する。すなわち、冷媒は、相変化によって循環する。

特開２０１８－１０５５２５号公報

ところで、特許文献１に記載された冷却装置は、複数の発熱体を冷却するように構成されている。具体的には、複数の発熱体それぞれに液相の冷媒が流れ、複数の発熱体それぞれで蒸発した冷媒が合流管を流れて１つの主管で合流する。主管内の蒸発した冷媒は、放熱部で凝縮され、再び複数の発熱体それぞれに流れる。

しかしながら、上述の特許文献１の冷却装置の場合、放熱部に最も近い合流管内の冷媒が、主管内に流入することができず、発熱体に向かって逆流する可能性がある。主管内は放熱部に近づくほど圧力が高まり、放熱部に最も近い合流管内の冷媒が主管に流入しにくくなる。放熱部に最も近い合流管と主管との合流点近傍の圧力とその合流管内の圧力との間の圧力差が小さくなると、その合流管内で冷媒の逆流が起こる。その結果、その合流管に対応する発熱体の冷却効率が低下するおそれがある。

そこで、本開示は、複数の発熱体の熱によって蒸発した冷媒が合流する冷却装置において、冷媒の逆流を抑制することを課題とする。

上記課題を解決するために、本開示の一態様によれば、冷却装置は、複数の発熱体それぞれに取り付けられ、冷媒の一部が前記発熱体の熱によって蒸発する冷媒蒸発空間を備える複数の受熱部と、前記複数の受熱部で蒸発した冷媒を凝縮する放熱部と、前記放熱部と前記複数の受熱部とを接続し、前記放熱部で凝縮して液相化した冷媒が前記複数の受熱部に向かって流れる冷媒供給経路と、前記複数の受熱部と前記放熱部とを接続し、前記受熱部で蒸発して気相化した冷媒と液相の冷媒との気液混相流が前記放熱部に向かって流れる冷媒還流経路とを有する。また、前記冷媒還流経路は、前記放熱部に向かって延在する主管と、前記主管と前記複数の受熱部とをそれぞれ接続する複数の合流管とを含んでいる。さらに前記複数の合流管の前記主管に対する合流点が、前記主管の延在方向の位置について異なる、そして、前記主管の流路断面積が前記放熱部に近づくにしたがって大きくなるように、前記主管が作製されている。

本開示によれば、複数の発熱体の熱によって蒸発した冷媒が合流する冷却装置において、冷媒の逆流を抑制することができる。

サーバーの概略図本開示の一実施の形態に係る冷却装置が搭載されたサーバーのボードを示す図冷却装置の断面図実施の形態に係る冷却装置における冷媒還流経路とその主管内の圧力勾配を示す概略図比較例に係る冷却装置における冷媒還流経路とその主管内の圧力勾配を示す概略図別の実施の形態に係る冷却装置における冷媒還流経路の概略図

以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。

なお、発明者らは、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面及び以下の説明を提供するものであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。

図１は、サーバーの概略図である。また、図２は、本開示の一実施の形態に係る冷却装置が搭載されたサーバーのボードを示す図である。さらに、図３は、冷却装置の断面図である。

なお、図に示すＸ－Ｙ－Ｚ直交座標系は、本開示の実施の形態の理解を容易にするためのものであって、実施の形態を限定するものではない。Ｘ軸方向は奥行方向を示し、Ｙ軸方向は幅方向を示し、Ｚ軸方向は高さ方向を示している。

図１に示すように、サーバー１００は、いわゆるラックマウント型サーバーであって、ラック１０２と、ラック１０２に設置された複数のボード１０４とを有する。

図２に示すように、ボード１０４には、ＣＰＵ、メモリなどの複数の発熱体１０６Ａ～１０６Ｄが実装されている。これらの発熱体１０６Ａ～１０６Ｄを冷却するために、ボード１０４には、本実施の形態に係る冷却装置１０が搭載されている。

冷却装置１０は、複数の発熱体１０６Ａ～１０６Ｄそれぞれを冷媒Ｒ１によって冷却する複数の受熱部１２Ａ～１２Ｄと、冷媒Ｒ１を凝縮する放熱部１４と、放熱部１４と複数の受熱部１２Ａ～１２Ｄとを接続し、受熱部１２Ａ～１２Ｄそれぞれに向かって冷媒Ｒ１が流れる冷媒供給経路１６と、複数の受熱部１２Ａ～１２Ｄと放熱部１４とを接続し、放熱部１４に向かって冷媒Ｒ１が流れる冷媒還流経路１８とを有する。なお、冷媒Ｒ１は、例えば水、フッ素系冷媒などである。

図２に示すように、受熱部１２Ａは発熱体１０６Ａに取り付けられ、受熱部１２Ｂは発熱体１０６Ｂに取り付けられ、受熱部１２Ｃは発熱体１０６Ｃに取り付けられ、受熱部１２Ｄは発熱体１０６Ｄに取り付けられている。なお、受熱部１２Ａ～１２Ｄは、実質的に同一の構成を備える。

図３に示すように、複数の受熱部１２Ａ～１２Ｄそれぞれは、冷媒Ｒ１が蒸発する冷媒蒸発空間２０を備える。

具体的には、本実施の形態の場合、複数の受熱部１２Ａ～１２Ｄそれぞれは、発熱体１０６Ａ～１０６Ｄと当接する伝熱板２２と、伝熱板２２を覆って冷媒蒸発空間２０を画定するカバー部材２４とを含んでいる。

受熱部１２Ａ～１２Ｄそれぞれの伝熱板２２は、熱伝導率が高い材料、例えば銅などから作製されている。また、伝熱板２２は、発熱体１０６Ａ～１０６Ｄと当接してこれらから熱を吸収する吸熱面２２ａと、吸熱面２２ａに対して反対側の放熱面２２ｂとを備える。この放熱面２２ｂは、冷媒蒸発空間２０内の冷媒Ｒ１と接触し、発熱体１０６Ａ～１０６Ｄから吸収した熱によって冷媒Ｒ１を蒸発させる。

受熱部１２Ａ～１２Ｄそれぞれのカバー部材２４は、伝熱板２２の放熱面２２ｂを覆い、それにより伝熱板２２と協働して冷媒蒸発空間２０を画定する。カバー部材２４は、高い耐圧性を備える、例えば金属材料から作製されている。

また、カバー部材２４には、冷媒供給経路１６と接続する冷媒供給用接続部２４ａと、冷媒還流経路１８と接続する冷媒排出用接続部２４ｂとが設けられている。冷媒供給用接続部２４ａにより、冷媒供給経路１６と冷媒蒸発空間２０とが連通する。また、冷媒排出用接続部２４ｂにより、冷媒還流経路１８と冷媒蒸発空間２０とが連通する。なお、本実施の形態の場合、冷媒排出用接続部２４ｂは、冷媒供給用接続部２４ａ内に比べて低い位置に設けられている。

カバー部材２４の冷媒供給用接続部２４ａには、逆止弁２６が設けられている。この逆止弁２６は、冷媒供給経路１６から冷媒蒸発空間２０に向かって流れる冷媒Ｒ１は通過させるが、冷媒蒸発空間２０から冷媒供給経路１６に向かって逆流する冷媒Ｒ１は阻止するように構成されている。

冷却装置１０の放熱部１４は、受熱部１２Ａ～１２Ｄそれぞれで蒸発した冷媒Ｒ１を凝縮する。放熱部１４は、例えば高い放熱性を備える材料、例えば銅などから作製された冷媒槽であって、蒸発した冷媒Ｒ１が凝縮して蓄えられる冷媒凝縮空間１４ａを備える。

また、本実施の形態の場合、放熱部１４は、受熱部１２Ａ～１２Ｄで蒸発した冷媒Ｒ１を回収しやすくするために、受熱部１２Ａ～１２Ｄに比べて高い位置に設けられている。

なお、本実施の形態の場合、放熱部１４は、図１に示す液冷ユニット１１０によって冷却される。液冷ユニット１１０は、図２に示すように複数のボード１０４それぞれに設けられ、放熱部１４から熱を吸収するヒートシンクブロック１１２と、ヒートシンクブロック１１２内に冷媒Ｒ２を送出するポンプ１１４とを有する。また、液冷ユニット１１０は、ポンプ１１４から複数のボード１０４上のヒートシンクブロック１１２に冷媒Ｒ２を供給する供給マニホールド１１６と、複数のボード１０４上のヒートシンクブロック１１２から冷媒Ｒ２を回収してポンプ１１４に戻す回収マニホールド１１８とを有する。このような液冷ユニット１１０によって冷却装置１０の放熱部１４が冷却されている。

冷却装置１０の冷媒供給経路１６は、図２に示すように、放熱部１４と複数の受熱部１２Ａ～１２Ｄそれぞれと接続する、例えば分枝した管である。本実施の形態の場合、冷媒供給経路１６は、複数個所で分岐して複数の受熱部１２Ａ～１２Ｄそれぞれに接続する。放熱部１４で凝縮した冷媒Ｒ１、すなわち液相の冷媒Ｒ１が、冷媒供給経路１６内を放熱部１４から複数の受熱部１２Ａ～１２Ｄそれぞれに向かって流れる。なお、本実施の形態の場合、放熱部１４が受熱部１２Ａ～１２Ｄに比べて高い位置に設けられているために、液相の冷媒Ｒ１は、重力によって受熱部１２Ａ～１２Ｄに向かって流れる。

冷却装置１０の冷媒還流経路１８は、図２示すように、複数の受熱部１２Ａ～１２Ｄそれぞれと放熱部１４とを接続する。複数の受熱部１２Ａ～１２Ｄそれぞれで蒸発した冷媒Ｒ１が、冷媒還流経路１８内を複数の受熱部１２Ａ～１２Ｄから放熱部１４に向かって流れる。

また、冷媒還流経路１８は、放熱部１４に向かって延在する主管３０と、主管３０と複数の受熱部１２Ａ～１２Ｄとを接続する合流管３２Ａ～３２Ｄとを含んでいる。複数の合流管３２Ａ～３２Ｄの主管３０に対する合流点Ｊａ～Ｊｄは、主管３０の延在方向（Ｘ軸方向）の位置について異なる。なお、本実施の形態の場合、主管３０は、水平方向に延在している。

このような冷却装置１０によれば、図３に示すように、複数の発熱体１０６Ａ～１０６Ｄが発熱していると、受熱部１２Ａ～１２Ｄの冷媒蒸発空間２０内の冷媒Ｒ１の一部が蒸発する（気相化する）。それにより、冷媒蒸発空間２０内の圧力が増加し、気相化した冷媒Ｒ１が、冷媒排出用接続部２４ｂを介して、冷媒還流経路１８内に進入する。このとき、気相化した冷媒Ｒ１は、蒸発していない（液相の）冷媒Ｒ１の一部が同伴した状態で、冷媒還流経路１８内に進入する。すなわち、冷媒還流経路１８内を、気相の冷媒Ｒ１と液相の冷媒Ｒ１の気液混相流が放熱部１４に向かって流れる。

冷媒Ｒ１の気液混相流が放熱部１４の冷媒凝縮空間１４ａ内に到達すると、気相の冷媒Ｒ１が凝縮されて液相化される。それにより、冷媒凝縮空間１４ａ内に液相の冷媒Ｒ１が蓄えられる。冷媒凝縮空間１４ａ内の液相の冷媒Ｒ１は、冷媒供給経路１６を介して、複数の受熱部１２Ａ～１２Ｄの冷媒蒸発空間２０に供給される。

このような冷媒Ｒ１の相変化により、ポンプなどを使用することなく冷媒Ｒ１は循環し、複数の発熱体１０６Ａ～１０６Ｄを連続的に冷却することができる。

なお、発熱体１６Ａ～１６Ｄが発熱をしていない場合、受熱部１２Ａ～１２Ｄの冷媒蒸発空間２０内は、液相の冷媒Ｒ１で満たされている。

さらに、本実施の形態の冷媒還流経路１８の主管３０は、その流路断面積が放熱部１４に近づくにしたがって段階的に大きくなるように作製されている。なお、ここで言う流路断面積は、主管３０の内部空間を流れる冷媒の流れ方向に対して直交する内部空間の断面積を言う。

このように、冷媒還流経路１８の主管３０が、その流路断面積が放熱部１４に近づくにしたがって段階的に大きくなるように作製されている理由は、上述したように、冷媒還流経路１８内を冷媒Ｒ１の気液混相流が流れるからである。このことについて、図４および図５を参照しながら説明する。

図４は、実施の形態に係る冷却装置における冷媒還流経路とその主管内の圧力勾配を示す概略図である。また、図５は、比較例に係る冷却装置における冷媒還流経路とその主管内の圧力勾配を示す概略図である。

図４に示すように、本実施の形態に係る冷却装置１０における冷媒還流経路１８の主管３０は、その流路断面積が放熱部１４に近づくしたがって（図中の右側に向かうにしたがって）大きくなるように作製されている。具体的には、合流管３２Ａ～３２Ｄそれぞれと主管３０との合流点Ｊａ～Ｊｄにおける流路断面積Ｓａ～Ｓｄが、放熱部１４に近づくほど大きい。さらには、主管３０の延在方向に隣接し合う２つの合流点（例えば合流点ＪｂとＪｃなど）における流路断面積について、放熱部１４に近い合流点における流路断面積が、放熱部１４から遠い合流点における流路断面積に比べて大きい。

一方、図５に示すように、比較例に係る冷却装置における冷媒還流経路２１８の主管２３０は、その流路断面積が一定である。

図５に示すように、冷媒還流経路２１８の主管２３０の流路断面積が一定である場合、例えば、複数の合流管２３２Ａ～２３２Ｄの一部において冷媒の逆流が発生する可能性がある。図５は、最も放熱部に近い、すなわち主管２３０を流れる冷媒の流れ方向について最下流に位置する合流管２３２Ｄ内で逆流（受熱部に向かう流れ）が発生している状態を示している。合流管２３２Ｄ内で逆流が発生する理由は、合流管２３２Ｄと主管２３０の合流点Ｊｄ近傍における圧力Ｐが合流管２３２内の圧力Ｐｄに比べて高いからである。

具体的に説明すると、合流管２３２Ｄに対して上流側の合流管２３２Ａ～２３２Ｃそれぞれから主管２３０に、冷媒の気液混相流が流入する。すなわち、液相の冷媒Ｒ_Ｌが次々と合流し、その量が下流にいくほど（放熱部に近づくほど）多くなる。

液相の冷媒Ｒ_Ｌの量が下流にいくほど多くなることにより、下流に行くほど液相の冷媒Ｒ_Ｌが占める体積が増加する。その一方で、主管２３０の流路断面積が一定であるために、下流に行くほど気相の冷媒Ｒ_Ｇが占める体積が減少する。それにより、気相の冷媒Ｒ_Ｇの圧力、すなわち主管２３０内の圧力Ｐが、下流に行くほど高まる。その結果、図５に示すように、主管２３０内の圧力Ｐの圧力勾配が大きくなり、最下流の合流管２３２Ｄ内の冷媒が主管２３０内に流入できなくなる。さらには、主管２３０内の冷媒が合流管２３２Ｄ内に侵入する逆流が発生する。このような逆流が発生すると、逆流が発生した合流管２３２Ｄに接続する受熱部が取り付けられている発熱体の冷却効率が低下する。

逆流が起こる大きな圧力勾配の発生を抑制するために、図４に示すように、本実施の形態の場合、冷媒還流経路１８の主管３０は、その流路断面積が放熱部１４に近づくにしたがって（図中の右側）大きくなるように作製されている。これにより、液相の冷媒Ｒ_Ｌの量が下流にいくほど（放熱部１４に近づくほど）多くなることによって液相の冷媒Ｒ_Ｌが占める体積が下流にいくほど増加しても、気相の冷媒Ｒ_Ｇが占める体積は減少しない。それどころか、本実施の形態の場合、気相の冷媒Ｒ_Ｇが占める体積が、下流に向かうにしたがって増加する。それにより、主管３０内の圧力Ｐの圧力勾配が小さくなり、それにより最下流の合流管３２Ｄと主管３０の合流点Ｊｄ近傍の圧力Ｐが合流管３２Ｄ内の圧力Ｐｄに比べて低くなる。その結果、合流管３２Ｄ内の冷媒は主管３０に流入することができ、冷媒の逆流を抑制することができる。

このような形状の主管３０は、以下のように決定される。例えば、最下流の合流管３２Ｄと主管３０の合流点Ｊｄでの流路断面積Ｓｄは、合流管３２Ｄより上流側の合流管３２Ａ～３２Ｃ内の圧力Ｐａ～Ｐｃが飽和蒸気圧であっても、合流管３２Ｄ内の冷媒が主管３０内に流入できる大きさに決定される。

なお、主管の流路断面積が一定であっても、その流路断面積を十分に大きくすれば、合流管内での冷媒の逆流を抑制することは可能である。しかしながら、この場合、主管の上流側部分が無駄に大きくなり、冷媒還流経路の設置スペース、すなわち冷却装置の設置スペースが拡大するという問題が生じる。一方、図２および図４に示すように、流路断面積が放熱部１４に近づくにしたがって大きくなるように主管３０を作製することにより、冷媒還流経路１８の設置スペースを縮小することができる。

また、図２および図４に示すように、主管３０の延在方向に隣接し合う２つの合流点（例えば合流点ＪｂとＪｃなど）の間の距離が近い場合、放熱部１４に近い合流点における流路断面積が、放熱部１４から遠い合流点における流路断面積に比べて大きくなるようにするのが好ましい。これにより、その近い２つの合流点それぞれに接続する合流管内の圧力が略等しい場合、放熱部１４に近い側の合流管内の冷媒は主管３０に流入しやすくなる。なお、隣接し合う２つの合流点の間の距離が十分に離れている場合は、流路断面積は同一であってもよい。放熱部１４から遠い合流点から近い合流点に冷媒が流れる間に、圧力低下が生じるからである。

さらに、図２および図４に示すように、合流管３２Ａ～３２Ｄでの逆流の発生を抑制するために、合流管３２Ａ～３２Ｄそれぞれは、主管３０に接近しつつ主管３０の前方（放熱部１４側）に向かって延在することにより、主管３０の延在方向（Ｘ軸方向）に対して鋭角な角度θで接続するのが好ましい。

さらにまた、図３に示すように、合流管３２Ａ～３２Ｄは、主管３０の上方から下方向に延在して主管３０に接続するのが好ましい。上述したように、主管３０には気液混相流の冷媒Ｒ１が流れる。発熱体１０６Ａ～１０６Ｄそれぞれの発熱の状態によっては、気相の冷媒Ｒ１と液相の冷媒Ｒ１とが上下に分離しうる。すなわち、液相の冷媒Ｒ１が主管３０の底に沿って流れうる。この場合、合流管３２Ａ～３２Ｄが下方から主管３０に接続していると、発熱量が小さい発熱体から熱を吸収する受熱部に接続する合流管に液相の冷媒Ｒ１が侵入する。その結果、その発熱体の冷却効率が低下する。したがって、発熱体の発熱量がゼロまたは少量になりうる場合には、合流管３２Ａ～３２Ｄは、主管３０の上方から下方向に延在して主管３０に接続するのが好ましい。

以上のような本実施の形態によれば、複数の発熱体の熱によって蒸発した冷媒が合流する冷却装置において、冷媒の逆流を抑制することができる。

以上、上述の実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示の実施の形態はこれらに限定されない。

例えば、上述の実施の形態の場合、図１および図２に示すように、放熱部１４は、液冷ユニット１１０によって冷却されている。これにより、放熱部１４内の冷媒Ｒ１が凝縮する。しかしながら、本開示の実施の形態はこれに限らない。例えば、放熱部１４を、ファンなどを用いて空冷してもよい。

また、上述の実施の形態の場合、図２および図４に示すように、冷媒還流経路１８の主管３０は、その流路断面積が放熱部１４に近づくにしたがって段階的に大きくなるように作製されている。しかしながら、本開示の実施の形態はこれに限らない。

図６は、別の実施の形態に係る冷却装置における冷媒還流経路の概略図である。

図６に示す冷媒還流経路３１８において、複数の合流管３３２Ａ～３３２Ｄが接続する主管３３０は、その流路断面積が放熱部１４に近づくにしたがって（図中右側に向かうにしたがって）線形的に大きくなるように作製されている。このような主管３３０であっても、上述の実施の形態の主管３０と同様に、合流管での逆流の発生を抑制することができる。

さらに、上述の実施の形態の場合、冷却装置は、サーバーに使用されている。しかしながら、本開示の実施の形態はこれに限らない。冷却装置は、冷媒を蒸発させる熱量を発生する複数の発熱体の冷却に使用可能である。

すなわち、本開示に係る一実施の形態は、広義には、複数の発熱体それぞれに取り付けられ、冷媒の一部が前記発熱体の熱によって蒸発する冷媒蒸発空間を備える複数の受熱部と、前記複数の受熱部で蒸発した冷媒を凝縮する放熱部と、前記放熱部と前記複数の受熱部とを接続し、前記放熱部で凝縮して液相化した冷媒が前記複数の受熱部に向かって流れる冷媒供給経路と、前記複数の受熱部と前記放熱部とを接続し、前記受熱部で蒸発して気相化した冷媒と液相の冷媒との気液混相流が前記放熱部に向かって流れる冷媒還流経路と、を有し、前記冷媒還流経路が、前記放熱部に向かって延在する主管と、前記主管と前記複数の受熱部とをそれぞれ接続する複数の合流管とを含み、前記複数の合流管の前記主管に対する合流点が、前記主管の延在方向の位置について異なり、前記主管の流路断面積が、前記放熱部に近づくにしたがって大きくなる、冷却装置である。

以上のように、本開示における技術の例示として、実施形態を説明した。そのために、添付図面及び詳細な説明を提供した。したがって、添付図面及び詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

また、前述の実施形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲又はその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略等を行うことができる。

本開示は、冷媒を用いて複数の発熱体を冷却する冷却装置に適用可能である。

１０冷却装置
１２Ａ～１２Ｄ受熱部
１４放熱部
１６冷媒供給経路
１８冷媒還流経路
３０主管
３２Ａ～３２Ｄ合流管
１０６Ａ～１０６Ｄ発熱体
Ｊａ～Ｊｄ合流点

Claims

複数の発熱体それぞれに取り付けられ、冷媒の一部が前記発熱体の熱によって蒸発する冷媒蒸発空間を備える複数の受熱部と、
前記複数の受熱部で蒸発した冷媒を凝縮する放熱部と、
前記放熱部と前記複数の受熱部とを接続し、前記放熱部で凝縮して液相化した冷媒が前記複数の受熱部に向かって流れる冷媒供給経路と、
前記複数の受熱部と前記放熱部とを接続し、前記受熱部で蒸発して気相化した冷媒と液相の冷媒との気液混相流が前記放熱部に向かって流れる冷媒還流経路と、を有し、
前記冷媒還流経路が、前記放熱部に向かって延在する主管と、前記主管と前記複数の受熱部とをそれぞれ接続する複数の合流管とを含み、
前記複数の合流管の前記主管に対する合流点が、前記主管の延在方向の位置について異なり、
前記主管の流路断面積が、前記放熱部に近づくにしたがって大きくなる、冷却装置。
前記冷媒還流経路の主管の流路断面積が、前記放熱部に近づくにしたがって段階的に大きくなる、請求項１に記載の冷却装置。
前記冷媒還流経路の主管の流路断面積が、前記放熱部に近づくにしたがって線形的に大きくなる、請求項１に記載の冷却装置。
前記延在方向に隣接し合う２つの合流点における主管の流路断面積について、前記放熱部に近い合流点における流路断面積が、前記放熱部に遠い合流点における流路断面積に比べて大きい、請求項１に記載の冷却装置。
前記複数の合流管が、前記主管の上方から下方向に延在して前記主管に接続する、請求項１に記載の冷却装置。
前記複数の受熱部それぞれが、
前記発熱体に当接する吸熱面と前記吸熱面に対して反対側の放熱面とを備える伝熱板と、
前記伝熱板の放熱面を覆って前記冷媒蒸発空間を画定するカバー部材と、
前記カバー部材に設けられて前記冷媒供給経路と接続する冷媒供給用接続部と、
前記カバー部材に設けられて前記合流管と接続する冷媒排出用接続部と、
前記冷媒供給用接続部に設けられ、前記冷媒蒸発空間から前記冷媒供給経路への冷媒の逆流を阻止する逆止弁と、を含んでいる、請求項１に記載の冷却装置。