JP2023149859A - 冷却装置 - Google Patents

Abstract

【課題】冷媒液に発熱体を浸漬して冷却する冷却槽を備える冷却装置において、発熱体の露出を抑制する。【解決手段】冷却装置は、発熱体２を収容し、発熱体を浸漬して冷却するための冷媒液４を貯蔵する冷却槽１０と、冷却槽の外部で冷媒液を貯蔵するとともに、大気に開放する大気開口部２１を有する貯液槽２０と、貯液槽と冷却槽を接続し、冷媒液が通過可能となっている接続部３０とを備える。冷却装置は、発熱体の発熱により、冷却槽内の冷媒液が沸騰可能となっており、冷却槽が傾斜した場合に発熱体が冷媒液から露出することを抑制する液面制御部３０ａ～３０ｄ、４０を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、電子機器等の発熱体を冷媒液に浸漬して冷却する冷却装置に関する。

電子機器等の発熱体を冷媒液に浸漬して冷却する冷却装置では、発熱体の発熱で冷媒液が気化すること等によって冷媒液が減少し、発熱体の冷却不足を招く恐れがある。

これに対し、特許文献１では、発熱体を冷媒液に浸漬する冷却槽の外部に封止材を収容する封止槽を設け、封止槽をトラップ又はシールとして機能させることで、冷媒液が外部に排出されることを抑える冷却装置が提案されている。

特開２０２０－１２６９３６号公報

しかしながら、冷却装置を車両のような移動体に搭載して使用する場合には、冷却装置が傾斜して、発熱体が冷媒液から露出して発熱体の冷却を充分にできなくなるおそれがある。さらに、冷却装置の傾斜によって、冷媒液の外部への排出が促進されるおそれがある。

本発明は上記点に鑑み、冷媒液に発熱体を浸漬して冷却する冷却槽を備える冷却装置において、発熱体の露出を抑制することを目的とする。さらに本発明は、冷媒液に発熱体を浸漬して冷却する冷却槽を備える冷却装置において、冷媒液減少を抑制することを他の目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の冷却装置は、冷却槽（１０）と、貯液槽（２０）と、接続部（３０）とを備える。冷却槽は、発熱体（２）を収容し、発熱体を浸漬して冷却するための冷媒液（４）を貯蔵する。貯液槽は、冷却槽の外部で冷媒液を貯蔵するとともに、大気に開放する大気開口部（２１）を有する。接続部は、貯液槽と冷却槽を接続し、冷媒液が通過可能となっている。発熱体の発熱により、冷却槽内の冷媒液が沸騰可能となっている。冷却装置は、冷却槽が傾斜した場合に発熱体が冷媒液から露出することを抑制する液面制御部（３０ａ～３０ｄ、４０）を有する。

本発明によれば、冷却装置は液面制御部を有していることで、冷却装置が傾斜した場合に、冷却槽の内部で発熱体が冷媒液から露出することを抑制することができ、冷媒液による発熱体の冷却を継続することができる。

なお、上記各構成要素の括弧内の符号は、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実施形態の冷却装置を示す断面図である。 図１のＩＩ－ＩＩ断面図である。 第１実施形態の冷却装置が傾斜した状態を示す図である。 第２実施形態の冷却装置を示す断面図である。 第２実施形態の冷却装置が傾斜した状態を示す図である。 第３実施形態の冷却装置を示す断面図である。 第４実施形態の冷却装置を示す断面図である。 第５実施形態の冷却装置を示す断面図である。 第６実施形態の冷却装置を示す断面図である。 第７実施形態の冷却装置を示す断面図である。 第８実施形態の冷却装置を示す断面図である。 第９実施形態の冷却装置を示す断面図である。 第１０実施形態の冷却装置を示す断面図である。 第１１実施形態の冷却装置を示す平面図である。 図１４のＸＶ－ＸＶ断面図である。 第１２実施形態の冷却装置を示す平面図である。 図１６のＸＶＩＩ－ＸＶＩＩ断面図である。 第１３実施形態の冷却装置を示す平面図である。 図１８のＸＶＩＩＩＩ－ＸＶＩＩＩＩ断面図である。 第１４実施形態の冷却装置を示す断面図である。 第１５実施形態の冷却装置を示す平面図である。 図２１のＸＸＩＩ－ＸＸＩＩ断面図である。 第１６実施形態の冷却装置を示す断面図である。 図２３のＸＸＩＶ－ＸＸＩＶ断面図である。 第１７実施形態の冷却装置を示す平面図である。 図２５のＸＸＶＩ－ＸＸＶＩ断面図である。 電子機器に発熱素子が複数搭載されている変形例を示す断面図である。

以下に、図面を参照しながら本発明を実施するための複数の形態を説明する。各形態において先行する形態で説明した事項に対応する部分には同一の参照符号を付して重複する説明を省略する場合がある。各形態において構成の一部のみを説明している場合は、構成の他の部分については先行して説明した他の形態を適用することができる。各実施形態で具体的に組合せが可能であることを明示している部分同士の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、明示してなくとも実施形態同士を部分的に組み合せることも可能である。

（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図面に基づいて説明する。図１では、紙面上下方向が重力方向となっており、図２で紙面垂直方向が重力方向となっている。また、図１、図２では、左から右に向かう方向が冷媒液４の流れ方向となっている。

本実施形態の冷却装置１は、車両等の移動体に搭載して使用される。このため、冷却装置１は、移動体の移動に伴って傾斜や振動が発生し得る状況で使用される。

図１に示すように、本実施形態の冷却装置１は、冷却槽１０、第１貯液槽２０、第１接続部３０、第２貯液槽４０および第２接続部５０を備えている。冷却槽１０、第１貯液槽２０、第１接続部３０、第２貯液槽４０および第２接続部５０は、例えば樹脂材料や金属材料によって構成することができる。

冷却槽１０は、冷却対象である電子機器２が収容された容器状部材である。冷却槽１０は任意の形状とすることができ、本実施形態では直方体形状としている。

電子機器２は、作動に伴って発熱し、冷却を必要とする発熱体である。電子機器２としては、例えば電子基板やインバータ等の電子機器を用いることができる。本実施形態の電子機器２は、発熱素子３が搭載された電子基板を用いている。電子機器２において、発熱素子３が設けられた部位が特に高温になり、冷媒液４による冷却の必要性が高い部位となっている。

本実施形態の電子機器２は板状部材であり、冷却槽１０の内部で板面が重力方向と平行となるように配置されている。図１に示す例では、発熱素子３が電子機器２の上面に配置されている。冷却槽１０は、電子機器２の配置方向に応じて、水平方向の長さが重力方向の長さよりも長くなっている。

冷却槽１０には、電子機器２を冷却するための冷媒液４が貯蔵されている。電子機器２は、冷媒液４に浸漬した状態となっている。電子機器２と冷媒液４との熱伝導と、電子機器２の発熱による冷媒液４の沸騰によって、電子機器２が冷却される。

冷媒液４による電子機器２の冷却を行うためには、電子機器２が冷媒液４から露出することを抑制し、電子機器２が冷媒液４に浸漬された状態を維持する必要がある。本実施形態の構成では、少なくとも電子機器２に搭載された発熱素子３が冷媒液４から露出することを抑制する必要がある。

本実施形態では、冷媒液４としてフッ素系不活性液体を用いている。フッ素系不活性液体は、絶縁性、伝熱特性、安定性に優れた冷媒液である。本実施形態では、沸点が１２０℃程度よりも低い低沸点の冷媒液４を用いている。フッ素系不活性液体としては、例えばハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）構造を有するノベック（３Ｍ社の商品名）やパーフルオロカーボン（ＰＦＣ）構造を有するフロリナート（３Ｍ社の商品名）を用いることができる。

冷媒液４の沸点は、電子機器２の発熱温度よりも低くなっている。本実施形態では、電子機器２の発熱温度よりも１０～２０℃程度低い沸点を有する冷媒液４を用いている。このため、電子機器２の発熱で冷媒液４は沸騰可能となっており、冷却槽１０では冷媒液４が沸騰して電子機器２から吸熱する沸騰冷却が行われる。冷媒液４は、電子機器２の中でも特に高温となる発熱素子３の近傍で沸騰しやすい。

本実施形態では、電子機器２と接触する冷媒液４が沸騰し、冷却槽１０の冷媒液４が沸点より低温のサブクール液となっている状態で沸騰するサブクール沸騰が行われる。冷却槽１０の内部で冷媒液４が沸騰して発生した気相冷媒はサブクール液で凝縮、縮小するが、凝縮できない気泡が冷媒液４の内部を上方に移動する。

第１貯液槽２０および第２貯液槽４０は、内部に冷媒液４を貯蔵可能な容器状部材である。第１貯液槽２０および第２貯液槽４０は任意の形状とすることができ、本実施形態では直方体形状としている。

第１貯液槽２０および第２貯液槽４０は、冷却槽１０の外部に設けられており、それぞれ別体に構成されている。本実施形態では、第１貯液槽２０および第２貯液槽４０は、冷却槽１０の上面に対向して設けられている。本実施形態では、第１貯液槽２０は、第２貯液槽４０よりも冷媒液４の流れ方向上流側に設けられている。

第１貯液槽２０および第２貯液槽４０は種類が異なっており、それぞれ異なる機能を有している。第２貯液槽４０は、冷却槽１０で発生した気体を内部で貯留する機能を有している。第１貯液槽２０は、内部が大気に連通しており、第２貯液槽４０における冷媒液４の増減を吸収する機能を有している。第２貯液槽４０は、冷却槽１０が傾斜した場合に電子機器２が冷媒液４から露出することを抑制する液面制御部である。

第１貯液槽２０は、第１接続部３０によって冷却槽１０と接続されている。第２貯液槽４０は、第２接続部５０によって冷却槽１０と接続されている。第１接続部３０および第２接続部５０は筒状部材であり、内部を冷媒液４が通過可能となっている。

第１接続部３０は、一端側に冷却槽１０が接続され、他端側に第１貯液槽２０が接続されている。第２接続部５０は、一端側に冷却槽１０が接続され、他端側に第２貯液槽４０が接続されている。第１接続部３０は、冷却槽１０の上面と第１貯液槽２０の下面を貫通するように設けられている。第２接続部５０は、冷却槽１０の上面と第２貯液槽４０の下面を貫通するように設けられている。

第１貯液槽２０の上部には、大気開口部２１が設けられている。第１貯液槽２０の内部は、大気開口部２１を介して大気と直接連通している。第１貯液槽２０は大気に開放されており、第１貯液槽２０の内部では、冷媒液４の上部に大気が導入された大気導入部２２が形成されている。

第１貯液槽２０の内部は、下方で第１接続部３０を介して冷却槽１０に連通している。第１貯液槽２０の内部は大気開口部２１を介して大気に開放していることから、冷却槽１０、第１貯液槽２０、第２貯液槽４０のそれぞれの内部は大気圧に維持される。つまり、本実施形態の冷却装置１は大気開放式となっている。

第２貯液槽４０の内部は、下方で第２接続部５０を介して冷却槽１０に連通している。第２貯液槽４０には大気開口部が設けられておらず、第２貯液槽４０は大気と直接連通していない。第２貯液槽４０の内部は、第２接続部５０を介して冷却槽１０の内部と連通している。

第２貯液槽４０の内部には気体部４１が形成される。気体部４１は、主に冷却槽１０で冷媒液４が気化して発生した気泡によって形成される。気体部４１には、気相冷媒、冷媒液４から放出された溶存ガス、初期から第２貯液槽４０に存在する空気などが含まれている。気体部４１の体積は変動可能となっており、体積ゼロになることもある。

気体部４１に含まれる気相冷媒は、冷媒液４が気化することで生成される。冷媒液４の気化には、冷媒液４の沸騰と蒸発が含まれている。気体部４１に含まれる気相冷媒は、凝縮することで液相の冷媒液４となる。

冷媒液４には、主に大気からなる溶存ガスが溶解している。気体部４１に含まれる溶存ガスは、冷媒液４に溶解している溶存ガスが冷媒液４から放出されることで生成する。冷媒液４に溶解している溶存ガスの溶解度は、冷媒液４の温度等によって変動する。冷媒液４の温度が上昇すると溶存ガスの溶解度が低下し、溶存ガスが冷媒液４から放出される。冷媒液４から放出された溶存ガスは気相冷媒とともに気体部４１を形成する。気体部４１に含まれる溶存ガスは、冷媒液４の温度低下によって冷媒液４に再度溶解することができる。

第１接続部３０には、冷却槽１０側の端部に第１下側開口部３１が設けられており、第１貯液槽２０側の端部に第１上側開口部３２が設けられている。第２接続部５０には、冷却槽１０側の端部に第２下側開口部５１が設けられており、第２貯液槽４０側の端部に第２上側開口部５２が設けられている。

第１下側開口部３１は第１接続部３０の下端部に設けられており、下方に向かって開口している。同様に、第２下側開口部５１は第２接続部５０の下端部に設けられており、下方に向かって開口している。

第１接続部３０の下端部は、冷却槽１０の上側内壁面１１から下方に向かって突出している。このため、第１下側開口部３１は、冷却槽１０の上側内壁面１１よりも下方に位置している。

第２接続部５０の下端部は、冷却槽１０の上側内壁面１１から下方に向かって突出しておらず、第２下側開口部５１は冷却槽１０の上側内壁面１１と同じ高さに位置している。このため、第１下側開口部３１は、第２下側開口部５１よりも下方に位置している。

これにより、冷却槽１０で発生し、冷却槽１０の上側内壁面１１に到達した気体は、第１下側開口部３１よりも第２下側開口部５１に優先的に流入する。冷却槽１０の内部で発生した気体は、第１貯液槽２０よりも第２貯液槽４０に優先的に流入し、第１貯液槽２０の大気開口部２１から外部に排出されることなく、第２貯液槽４０の気体部４１で貯留される。

冷却槽１０で発生した気体は、冷却槽１０の内部に滞留することなく第２貯液槽４０に流入する。このため、冷却槽１０の内部は冷媒液４で満たされた状態となっている。

第１貯液槽２０の内部は、第１接続部３０を介して冷却槽１０の内部と連通しており、第２貯液槽４０の内部は、第２接続部５０を介して冷却槽１０の内部と連通している。このため、冷媒液４は、第１接続部３０を介して冷却槽１０と第１貯液槽２０との間を流動可能となっており、第２接続部５０を介して冷却槽１０と第２貯液槽４０との間を流動可能となっている。

冷却槽１０、第１貯液槽２０および第２貯液槽４０の間を冷媒液４が流動することで、第１貯液槽２０の冷媒液４の体積と第２貯液槽４０の冷媒液４の体積は連動して変動することができる。具体的には、第２貯液槽４０の冷媒液４の体積が減少すると、第１貯液槽２０の冷媒液４の体積が増大し、第２貯液槽４０の冷媒液４の体積が増大すると、第１貯液槽２０の冷媒液４の体積が減少する。

第２貯液槽４０は、冷却槽１０で発生した気体を貯留できる体積を有していればよい。第１貯液槽２０は、第２貯液槽４０で気体部４１の体積変動に伴う冷媒液４の体積変動を吸収できる体積を有していればよい。本実施形態では、第１貯液槽２０の体積は、第２貯液槽４０よりも大きくなっている。

冷却槽１０には、冷却槽１０内の冷媒液４を循環させる循環回路６０が接続されている。循環回路６０には、循環ポンプ６１と熱交換器６２が設けられている。

循環ポンプ６１は、冷媒液４を圧送して循環回路６０に循環させる。熱交換器６２は、冷媒液４の熱を放熱して冷却する。熱交換器６２としては、例えば冷媒液４を外気と熱交換して冷却するラジエータ、あるいは冷媒液４を冷凍サイクルの低温冷媒と熱交換して冷却するチラー等を用いることができる。熱交換器６２で冷媒液４を冷却することで、冷媒液４の温度上昇を抑制することができ、サブクール状態を維持することができる。

循環回路６０は、循環回路入口部６３および循環回路出口部６４で冷却槽１０と接続されている。循環回路入口部６３を介して冷媒液４が冷却槽１０から循環回路６０に流入する。循環回路出口部６４を介して循環回路６０を循環した冷媒液４が冷却槽１０に流出する。

冷却槽１０の内部では、循環回路出口部６４から循環回路入口部６３に向かう冷媒液４の流れが形成される。図１に示す例では、冷却槽１０の左側に循環回路出口部６４が設けられ、冷却槽１０の右側に循環回路入口部６３が設けられている。このため、冷却槽１０の内部で左側から右側に向かう冷媒液４の流れが形成される。電子機器２の発熱で冷媒液４が沸騰して発生した気相冷媒は、気泡となって冷媒液４の流れ方向下流側に移動しながら冷却槽１０の内部を上昇する。

上述した第１接続部３０の第１下側開口部３１は、冷却槽１０で発生した気相冷媒が流入しにくい位置に設けられており、第２接続部５０の第２下側開口部５１は、冷却槽１０で発生した気相冷媒が流入しやすい位置に設けられている。

第１下側開口部３１は、冷媒液４の流れ方向上流側に設けられている。つまり、第１下側開口部３１は、冷媒液４の流れ方向において、循環回路入口部６３よりも循環回路出口部６４に近い側に設けられている。第２下側開口部５１は、第１下側開口部３１よりも冷媒液４の流れ方向下流側に配置されている。これにより、冷媒液４の流れ方向下流側に移動しながら冷却槽１０の内部を上昇する気相冷媒が第１下側開口部３１に流入しにくくなる。

また、冷却槽１０の内部では、電子機器２における発熱素子３が設けられた部位で気泡が発生しやすい。このため、第１下側開口部３１は、重力方向から見て、発熱素子３よりも冷媒液４の流れ方向上流側に配置されていることが望ましい。第２下側開口部５１は、重力方向から見て、発熱素子３と同じ位置あるいは電子機器２よりも冷媒液４の流れ方向下流側に配置されていることが望ましい。これにより、冷媒液４の流れ方向下流側に移動しながら冷却槽１０の内部を上昇する気相冷媒が第２下側開口部５１に流入しやすくなる。

また、第２接続部５０の第２下側開口部５１は第１接続部３０の第１下側開口部３１よりも発熱素子３の近くに設けられていることが望ましい。これにより、気相冷媒が第１下側開口部３１よりも第２下側開口部５１に流入しやすくなる。

また、図２に示すように、本実施形態の第２接続部５０は、重力方向から見て、冷却槽１０の中央付近に対応する位置に設けられている。このため、冷却装置１がどのような方向に傾斜した場合においても、冷却槽１０の内部で発生した気体が第２接続部５０に流入しやすくなる。

次に、上記構成を備える本実施形態の冷却装置１の作動について、図３を用いて説明する。図３では、冷却装置１が傾斜していない状態、冷却装置１が冷媒流れ上流側が上方で冷媒流れ下流側が下方に傾斜した傾斜パターン１、冷却装置１が冷媒流れ上流側が下方で冷媒流れ下流側が上方に傾斜した傾斜パターン２を示している。なお、図３では、循環回路６０などの図示を省略している。

冷却槽１０の内部では、電子機器２の発熱によって電子機器２の近傍の冷媒液４が沸騰し、気相冷媒が発生する。気相冷媒は気泡となって冷却槽１０の内部を上昇し、第２下側開口部５１から第２接続部５０に流入し、第２貯液槽４０の内部で気体部４１を形成する。冷媒液４の温度上昇によって冷媒液４から放出された溶存ガスも、気相冷媒とともに気体部４１を形成する。冷媒液４が気化した気相冷媒や冷媒液４から放出された溶存ガスは、第２貯液槽４０の内部に貯留される。

沸騰で生成した気相冷媒は、気泡として冷媒液４の中を上昇する。冷却槽１０の冷媒液４はサブクール液であるため、気相冷媒からなる気泡は冷媒液４の内部を上昇する際に冷媒液４で冷却され、気相冷媒は凝縮する。この結果、気相冷媒からなる気泡は冷媒液４の内部を上昇する途中で縮小し、冷媒液４のサブクール度が大きい場合には気泡は消滅する。

冷却槽１０の冷媒液４は、循環回路６０を介して熱交換器６２に供給され、熱交換器６２で冷却される。熱交換器６２による冷却で、冷媒液４は積極的にサブクール状態を維持することができる。

電子機器２の近傍で冷媒液４が沸騰して発生した気相冷媒は、冷媒液４の流れ方向下流側に移動しながら上昇する。冷却槽１０の上側内壁面１１に到達した気体は、第１接続部３０の第１下側開口部３１よりも第２接続部５０の第２下側開口部５１に優先的に流入し、第２貯液槽４０の内部で気体部４１を形成する。

第２貯液槽４０の内部では、冷媒液４の気化や冷媒液４からの溶存ガスの放出によって気体部４１の体積が増大する。気体部４１の体積増大に伴って、第２貯液槽４０の内部における冷媒液４の体積が減少する。第２貯液槽４０での冷媒液４の体積減少に伴って、冷却槽１０を介して第１貯液槽２０に冷媒液４が流動し、第１貯液槽２０の内部で冷媒液４の体積が増大する。

冷却槽１０では、電子機器２の発熱量低下や熱交換器６２の冷却能力を増大させること等によって、冷媒液４の温度が低下する。冷媒液４の温度低下によって、第２貯液槽４０の気体部４１に含まれる気相冷媒は凝縮が促進され、気体部４１に含まれる溶存ガスは冷媒液４への溶解が促進される。

第２貯液槽４０の内部では、気体部４１に含まれる気相冷媒の凝縮や気体部４１に含まれる溶存ガスの冷媒液４への溶存によって、気体部４１の体積が減少し、冷媒液４の体積が増大する。冷媒液４の体積増大に伴って、第１貯液槽２０から冷却槽１０を介して第２貯液槽４０に冷媒液４が流動し、第１貯液槽２０の内部で冷媒液４の体積が減少する。

次に、冷却装置１が傾斜した場合について説明する。本実施形態の冷却装置１では、冷却槽１０の内部に気体が存在していない。このため、図３の傾斜パターン１、傾斜パターン２に示すように、冷却装置１が傾斜した場合であっても、電子機器２は冷媒液４から露出せず、冷媒液４に浸漬された状態に維持される。第２貯液槽４０の内部で貯留されている気体は、冷却装置１が傾斜しても、冷却槽１０に流入することなく第２貯液槽４０の内部で保持される。この結果、冷却装置１が傾斜しても、冷媒液４による電子機器２の冷却を継続して行うことが可能となる。

以上説明した本実施形態の冷却装置１は、大気開放している第１貯液槽２０と、大気開放しておらず、気体を貯留可能な第２貯液槽４０が設けられている。冷却槽１０で発生した気体は、第２貯液槽４０に貯留され、冷却槽１０には貯留されないため、冷却槽１０は冷媒液４で満たされた状態となる。これにより、冷却装置１が傾斜した場合に、冷却槽１０の内部で電子機器２が冷媒液４から露出することを抑制することができ、冷媒液４による電子機器２の冷却を継続することができる。

また、本実施形態では、冷却槽１０で発生した気体は第２貯液槽４０の気体部４１で貯留される。このため、冷却装置１が傾斜した場合においても、第２貯液槽４０の内部で気体が保持され、気相冷媒を含んだ気体が第１貯液槽２０の大気開口部２１から外部に流出することを抑制でき、冷却槽１０の冷媒液４が減少することを抑制できる。

また、本実施形態では、第２接続部５０の第２下側開口部５１は、冷却槽１０の上側内壁面１１から下方に突出しておらず、上側内壁面１１と同一平面に位置している。このため、冷却槽１０の内部で上側内壁面１１まで上昇した気体が第２下側開口部５１に流入しやくなっており、冷却槽１０で発生した気体を確実に第２貯液槽４０で貯留させることができる。

また、本実施形態では、第１接続部３０の第１下側開口部３１は、第２接続部５０の第２下側開口部５１よりも下方に位置するように設けられている。これにより、冷却槽１０で発生した気体を第１貯液槽２０よりも第２貯液槽４０に優先的に流入させることができる。この結果、気体が第１貯液槽２０に流入することを抑制することができ、気相冷媒を含んだ気体が大気開口部２１から外部に流出することを抑制できる。

また、本実施形態では、第１接続部３０の第１下側開口部３１が、冷却槽１０の上側内壁面１１の下方に突出して設けられている。このため、冷却槽１０で発生した気体が第１接続部３０を介して第１貯液槽２０に流入することを抑制することができ、気相冷媒を含んだ気体が大気開口部２１から外部に流出することを抑制できる。

また、本実施形態では、大気に連通する大気開口部２１を有する大気開放式の冷却装置１を用いている。これにより、冷媒液４を封入するための耐圧容器を用いることなく、冷却槽１０の冷媒液４が減少することを抑制できる。このため、冷却装置１を小型化することができる。

また、本実施形態の冷却装置１では、電子機器２の発熱によって冷媒液４が沸騰する沸騰冷却を行っている。沸騰冷却では、電子機器２を効率的に冷却することが可能であるが、一方で気相冷媒の発生量が多くなり、気相冷媒が外部に流出しやすい。本実施形態によれば、冷媒液４を沸騰させる沸騰冷却を行う冷却装置１においても、冷媒液４の減少を効果的に抑制できる。

また、本実施形態では、冷却槽１０の冷媒液４はサブクール液であり、サブクール沸騰が行われる。このため、電子機器２の発熱で冷媒液４が沸騰して発生した気相冷媒は、サブクール液からなる冷媒液４で冷却され凝縮する。これにより、気相冷媒が循環回路６０を介して循環ポンプ６１や熱交換器６２に流れることを抑制でき、循環ポンプ６１や熱交換器６２の性能を維持することでき、安定的に用いることができる。

また、本実施形態では、冷却槽１０の冷媒液４を循環回路６０で循環させ、冷媒液４を熱交換器６２で冷却している。これにより、冷媒液４の温度上昇を抑制することができ、気相冷媒をサブクール状態の冷媒液４で効果的に冷却することができる。この結果、気体部４１の体積が増大することを抑制でき、第２貯液槽４０における冷媒液４の液面下降と第１貯液槽２０における冷媒液４の液面上昇を抑制できる。

また、本実施形態では、第１接続部３０の第１下側開口部３１を冷却槽１０の冷媒流れ方向上流側に設けている。気相冷媒からなる気泡は、冷媒液４の流れ方向下流側に移動しながら上昇するため、第１下側開口部３１から遠ざかりながら上昇する。このため、気相冷媒が冷却槽１０の冷媒流れ方向上流側に設けられた第１下側開口部３１に流入することを抑制できる。これにより、冷却槽１０の内部で発生した気相冷媒が第１下側開口部３１を介して第１貯液槽２０の大気開口部２１から外部に流出することを抑制でき、冷媒液４の減少を抑制できる。

また、本実施形態では、冷却槽１０、第１貯液槽２０、第１接続部３０、第２貯液槽４０および第２接続部５０を樹脂材料によって構成している。これにより、冷却槽１０等の小型軽量化を図ることができ、冷却槽１０等の製造コストを低減でき、冷却槽１０等の形状の自由度を大きくすることができる。さらに、冷却槽１０、第１貯液槽２０および第１接続部３０を樹脂材料によって構成することで、冷却槽１０から第１貯液槽２０への伝熱を抑制でき、第１貯液槽２０で冷媒液４が蒸発して外部に流出することを抑制できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。以下、上記第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図４、図５では、循環回路６０などの図示を省略している。

図４に示すように、本第２実施形態の冷却装置１では、第２接続部５０の上側端部が第２貯液槽４０の下側内壁面４２から上方に向かって突出して設けられている。このため、第２接続部５０の第２上側開口部５２は、第２貯液槽４０の下側内壁面４２よりも高い位置に設けられている。

図５に示すように、第２接続部５０の上側開口部５２を第２貯液槽４０の下側内壁面４２より高い位置に設けることによって、冷却槽１０が傾斜した場合に第２貯液槽４０の気体が冷却槽１０に流入しにくくなっている。

これにより、第２貯液槽４０で気体部４１の体積が大きくなった状態で冷却槽１０が傾斜した場合であっても、第２貯液槽４０からの気体流入を抑制することができる。この結果、冷却槽１０の内部で電子機器２が冷媒液４から露出することを抑制することができ、冷媒液４による電子機器２の冷却を継続することができる。

また、第２接続部５０の上側開口部５２を第２貯液槽４０の下側内壁面４２より高い位置に設けることによって、第２接続部５０をどのような位置に設けても、第２貯液槽４０からの気体流入を抑制できる。このため、第２接続部５０の配置に関して、設計の自由度を高くすることができる。

（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。以下、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図６では、循環回路６０などの図示を省略している。

図６に示すように、本第３実施形態の冷却装置１は、電子機器２に配線５が接続されている。配線５は、電源や電気信号の伝送路として機能する。配線５は、冷却槽１０から第１接続部３０および第１貯液槽２０に延びるように設けられている。配線５は、第１貯液槽２０の大気開口部２１から外部に取り出されている。

以上のように、本第３実施形態では、大気開放した第１貯液槽２０の大気開口部２１を利用して電子機器２の配線５を外部に取り出している。このため、冷媒液４の外部流出を防ぐためのシール構造を設けることなく、電子機器２の配線５を外部に取り出すことができる。

（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。以下、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図７では、循環回路６０などの図示を省略している。

図７に示すように、冷却槽１０の上側内壁面１１は傾斜して設けられている。具体的には、上側内壁面１１は、第２接続部５０の第２下側開口部５１に近いほど高くなり、第２下側開口部５１が設けられた部位が最上部となっている傾斜面を有している。上側内壁面１１は、第２下側開口部５１から遠い部位が低く、第２下側開口部５１に近い部位が高くなっている。このため、冷却槽１０で発生した気体は上側内壁面１１まで上昇した後、上側内壁面１１を伝って第２接続部５０の第２下側開口部５１に誘導される。

本第４実施形態によれば、冷却槽１０の上側内壁面１１を第２接続部５０の第２下側開口部５１に向かって高くなる傾斜面とすることで、冷却槽１０で発生した気体が第２接続部５０を介して第２貯液槽４０に流入することを促進できる。

（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。以下、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図８では、循環回路６０などの図示を省略している。

図８に示すように、本第５実施形態では、第２貯液槽４０と冷却槽１０を接続する第２接続部５０（５０ａ、５０ｂ）が複数設けられている。複数の第２接続部５０ａ、５０ｂは同一の構成を有しており、異なる位置に設けられている。冷却槽１０で発生した気体は、複数の第２接続部５０ａ、５０ｂの少なくともいずれかを介して第２貯液槽４０に流入可能となっている。第２接続部５０ａ、５０ｂの数は２以上であれば限定されないが、図８では２つの第２接続部５０ａ、５０ｂが設けられた例を示している。

複数の第２接続部５０ａ、５０ｂはそれぞれ任意の位置に設けることができるが、重力方向から見て、できるだけ離れて配置することが望ましい。例えば、重力方向から見て、複数の第２接続部５０ａ、５０ｂを第２貯液槽４０の対角線上に位置するように設けることが望ましい。

このように、第２接続部５０ａ、５０ｂを複数設けることで、冷却装置１がどのような方向に傾斜した場合においても、冷却槽１０で発生した気体が第２貯液槽４０に流入することを促進できる。これにより、冷却槽１０の内部で気体が滞留することを抑制することができ、冷却槽１０が傾斜した場合に電子機器２が冷却液から露出することを抑制することができ、冷媒液４による電子機器２の冷却を継続することができる。

（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。以下、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図９では、循環回路６０などの図示を省略している。

図９に示すように、本第６実施形態の冷却装置１には、第１貯液槽２０と第２貯液槽４０を接続する貯液槽接続部７０が設けられている。貯液槽接続部７０は、一端側に第１貯液槽２０が接続され、他端側に第２貯液槽４０が接続されている。貯液槽接続部７０は筒状部材であり、内部を気体や冷媒液４が通過可能となっている。

貯液槽接続部７０には、貯液槽接続部７０を開放または閉鎖する切替弁７１が設けられている。切替弁７１が開放した場合は、第１貯液槽２０の内部と第２貯液槽４０の内部が貯液槽接続部７０を介して連通する。切替弁７１が閉鎖した場合は、第１貯液槽２０の内部と第２貯液槽４０の内部が貯液槽接続部７０を介して連通しない。

冷却装置１には、制御装置７２が設けられている。制御装置７２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。制御装置７２は、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、各種制御対象機器の作動を制御する。

制御装置７２には、冷却装置１が傾斜したことを検出する傾斜センサ７３のセンサ信号が入力する。制御装置７２は、傾斜センサ７３からの入力信号に基づいて切替弁７１の開閉制御を行う。

制御装置７２は、傾斜センサ７３によって冷却装置１が傾斜したことを検出しない場合は、切替弁７１を閉鎖する。このため、冷却装置１が傾斜していない場合は、第１貯液槽２０の内部と第２貯液槽４０の内部が貯液槽接続部７０を介して連通しない。

制御装置７２は、傾斜センサ７３によって冷却装置１が傾斜したことを検出した場合は、切替弁７１を開放する。このため、冷却装置１が傾斜した場合は、第１貯液槽２０の内部と第２貯液槽４０の内部が貯液槽接続部７０を介して連通する。これにより、冷却装置１が傾斜した場合は、第２貯液槽４０の気体が貯液槽接続部７０を介して第１貯液槽２０に流入することが可能となる。この結果、第２貯液槽４０の気体が冷却槽１０に流入することを抑制でき、冷却槽１０の内部で電子機器２が冷媒液４から露出することを抑制することができ、冷媒液４による電子機器２の冷却を継続することができる。

また、第２貯液槽４０の冷媒液４の液面が低下した場合には、第２貯液槽４０から冷却槽１０に気体が流入しやすくなる。このため、冷却装置１に、傾斜センサ７３に加え、第２貯液槽４０の冷媒液４の液面を検出する液面センサを設け、制御装置７２が傾斜センサ７３と液面センサからの入力信号に基づいて切替弁７１の開閉制御を行うようにしてもよい。

制御装置７２は、傾斜センサ７３によって冷却装置１が傾斜したことを検出し、かつ、液面センサによって第２貯液槽４０の冷媒液４の液面が所定レベルより低下したことを検出した場合に、切替弁７１を開放すればよい。これにより、第２貯液槽４０の冷媒液４の液面が低下していない場合には、切替弁７１が開放されず、必要な場合のみ切替弁７１の開放を行うことができる。

（第７実施形態）
次に、本発明の第７実施形態について説明する。以下、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図１０では、循環回路６０などの図示を省略している。

図１０に示すように、本第７実施形態の第１接続部３０は冷却槽１０の側面を貫通するように設けられている。第１接続部３０の第１下側開口部３１は、冷却槽１０の内部において、水平方向に開口している。

第１接続部３０の第１下側開口部３１は、第２接続部５０の第２下側開口部５１よりも下方に位置している。第１接続部３０の第１下側開口部３１の上側高さが第２接続部５０の第２下側開口部５１よりも低い位置になっており、第１下側開口部３１の全体が第２下側開口部５１よりも低い位置になっている。

本第７実施形態においても、第１接続部３０の第１下側開口部３１が第２接続部５０の第２下側開口部５１よりも下方に位置していることで、冷却槽１０で発生した気体を第２貯液槽４０に優先的に流入させることができる。これにより、冷却装置１が傾斜した場合に、冷却槽１０の内部で電子機器２が冷媒液４から露出することを抑制することができ、冷媒液４による電子機器２の冷却を継続することができる。さらに、気相冷媒を含んだ気体が第１接続部３０を介して第１貯液槽２０の大気開口部２１から外部に流出することを抑制できる。

また、本第７実施形態では、第１接続部３０の第１下側開口部３１は水平方向に開口している。このため、第１下側開口部３１が重力方向下方に向かって開口している場合よりも、気相冷媒を含んだ気体が第１下側開口部３１に流入しにくくなっている。これにより、冷却槽１０で発生した気体が第１下側開口部３１を介して第１貯液槽２０の大気開口部２１から外部に流出することを抑制でき、冷媒液４の減少を抑制できる。

（第８実施形態）
次に、本発明の第８実施形態について説明する。以下、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図１１では、循環回路６０などの図示を省略している。

図１１に示すように、本第８実施形態では、板状の電子機器２が冷却槽１０の内部で板面が重力方向と平行となるように配置されている。発熱素子３は、電子機器２の側面に配置されている。冷却槽１０は、電子機器２の配置方向に応じて、重力方向の長さが水平方向の長さよりも長くなっている。

本第８実施形態の構成によっても、冷却槽１０で発生した気体を第１貯液槽２０よりも第２貯液槽４０に優先的に流入させることができる。これにより、冷却装置１が傾斜した場合に、冷却槽１０の内部で電子機器２が冷媒液４から露出することを抑制でき、さらに気相冷媒を含んだ気体が第１接続部３０を介して第１貯液槽２０の大気開口部２１から外部に流出することを抑制できる。

また、本第８実施形態によれば、例えば冷却装置１を車両に搭載した場合の搭載スペースに応じて電子機器２を縦長に配置することが可能となり、電子機器２の配置の自由度を高めることができる。

また、本第８実施形態によれば、冷却槽１０の重力方向の長さが水平方向の長さよりも長くなっていることで、第２貯液槽４０の重力方向の長さが長くなっている。このため、第２貯液槽４０で冷媒液４の液面高さを確保でき、冷却装置１が傾斜した場合に第２貯液槽４０から冷媒液４が冷却槽１０に流入することを抑制できる。

（第９実施形態）
次に、本発明の第９実施形態について説明する。以下、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図１２では、循環回路６０などの図示を省略している。

図１２に示すように、本第９実施形態では、第２貯液槽４０に開口部４３が設けられている。開口部４３は、第２貯液槽４０の上面に設けられている。開口部４３には、蓋部材４４が挿入されている。開口部４３に蓋部材４４が挿入された状態では、第２貯液槽４０の内部は大気と連通していない。開口部４３から蓋部材４４が取り外された状態では、第２貯液槽４０の内部は開口部４３を介して大気と連通する。

通常時は、開口部４３に蓋部材４４が挿入された状態で冷却装置１が使用される。冷却装置１の使用を継続し、冷却装置１の冷媒液４が減少した場合に、開口部４３から蓋部材４４を取り外し、開口部４３から冷媒液４を注入する。これにより、冷却装置１の冷媒液４が減少した場合に、第２貯液槽４０から冷媒液４の補充を容易に行うことができる。

（第１０実施形態）
次に、本発明の第１０実施形態について説明する。以下、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図１３では、循環回路６０などの図示を省略している。

図１３に示すように、本第１０実施形態では、第１貯液槽２０と第２貯液槽４０が重力方向に重なるように配置されている。具体的には、第１貯液槽２０が第２貯液槽４０の側方および上方に位置するように設けられている。第１貯液槽２０における第２貯液槽４０の上方に位置する部位は、重力方向から見て、第２貯液槽４０と重なり合っている。

本第１０実施形態では、第１貯液槽２０と第２貯液槽４０を上下方向に重なるように配置することで、第１貯液槽２０と第２貯液槽４０の水平方向の面積をできるだけ大きくすることができる。これにより、第１貯液槽２０と第２貯液槽４０の高さを低くすることができ、第２貯液槽４０の上部空間を有効利用して冷却装置１を小型化することができる。

また、本第１０実施形態では、第１貯液槽２０が第２貯液槽４０の上方に設けられている。このため、第１貯液槽２０の大気開口部２１が最上面に位置し、第１貯液槽２０が大気と連通しやすくなる。さらに、大気開口部２１から第１貯液槽２０に冷媒液４を注入することが容易になる。

また、第１貯液槽２０が第２貯液槽４０の上側に配置されていることで、第１貯液槽２０の冷媒液４の液面が第２貯液槽４０よりも高くなり、第２貯液槽４０の内部に冷媒液４が流入しやすくなる。

（第１１実施形態）
次に、本発明の第１１実施形態について説明する。以下、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図１４、図１５では、循環回路６０などの図示を省略している。

図１４、図１５に示すように、本第１１実施形態では、大気開口部２１を有する貯液槽２０が設けられている。冷却槽１０と貯液槽２０は、複数の接続部３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）によって接続されている。複数の接続部３０（３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ）は、冷却槽１０が傾斜した場合に電子機器２が冷媒液４から露出することを抑制する液面制御部である。

本第１１実施形態の貯液槽２０は、上記第１～第１０実施形態の第１貯液槽２０に対応しており、本第１１実施形態の接続部３０は、上記第１～第１０実施形態の第１接続部３０に対応している。本第１１実施形態では、上記第１～第１０実施形態の第２貯液槽４０に対応する貯液槽は設けられていない。

貯液槽２０は、冷却槽１０の上面に接するように配置されている。貯液槽２０は、重力方向から見た形状および大きさが冷却槽１０に対応している。

複数の接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄは、それぞれ同一の構成を有しており、異なる位置に設けられている。接続部３０の数は２以上であれば限定されないが、図１４では４つの接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが設けられた例を示している。

複数の接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄはそれぞれ任意の位置に設けることができるが、重力方向から見て、できるだけ離れて配置することが望ましい。例えば、重力方向から見て、複数の接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを冷却槽１０および貯液槽２０の対角線上に位置するように設けることが望ましい。図１４に示す例では、重力方向から見て、４つの接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが冷却槽１０および貯液槽２０の四隅に配置されている。

貯液槽２０の内部は、複数の接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを介して冷却槽１０の内部と連通している。このため、冷媒液４は、複数の接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを介して冷却槽１０と貯液槽２０との間を流動可能となっている。

冷却槽１０および貯液槽２０の間を冷媒液４が流動することで、冷却槽１０の冷媒液４の体積と貯液槽２０の冷媒液４の体積は連動して変動することができる。具体的には、冷却槽１０の冷媒液４の体積が減少すると、貯液槽２０の冷媒液４の体積が増大し、冷却槽１０の冷媒液４の体積が増大すると、貯液槽２０の冷媒液４の体積が減少する。

接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの下端部は冷却槽１０の上側内壁面１１から下方に突出している。接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの下側開口部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄは、冷媒液４の液面と同じ位置あるいは冷媒液４の液面よりも下方に位置している。

このため、冷却槽１０の内部で発生した気体は、接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに流入することが抑制され、冷却槽１０の内部に気体部１２として貯留される。冷却槽１０で発生した気体は、冷却槽１０の内部で気体部１２が形成されることで、冷却槽１０の内部で貯留される。

冷媒液４の液面は、接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの下側開口部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄの高さまで下降し得る。冷媒液４の液面が下側開口部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ付近に位置する状態で冷却槽１０が傾斜すると、冷媒液４の液面がいずれかの下側開口部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄより下降することが想定される。

この場合、冷却槽１０では、気体部１２の下端がいずれかの下側開口部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄより下降し、気体部１２の気体が複数の接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄのいずれかを介して貯液槽２０に流出する。冷却槽１０から貯液槽２０への気体流出に応じて、貯液槽２０から冷却槽１０に冷媒液４が流入し、冷却槽１０の内部で気体部１２の体積が減少する。このため、冷却槽１０の内部で気体部１２の体積が大きくなった状態で冷却装置１が傾斜しても、電子機器２が冷媒液４から露出することを抑制できる。

本第１１実施形態では、冷却槽１０と貯液槽２０を接続する接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを複数設けることで、冷却装置１がどのような方向に傾斜した場合においても、冷却槽１０で貯留されている気体が貯液槽２０に流出することを促進できる。これにより、冷却装置１がどのような方向に傾斜した場合であっても、冷却槽１０の内部で冷媒液４の液面高さを確保することができ、電子機器２が冷媒液４から露出することを抑制でき、冷媒液４による電子機器２の冷却を継続することができる。

（第１２実施形態）
次に、本発明の第１２実施形態について説明する。以下、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図１６、図１７では、循環回路６０などの図示を省略している。

図１６、図１７に示すように、本第１２実施形態では、上記第１１実施形態に比較して、貯液槽２０が小型化されている点が異なっている。本第１２実施形態の貯液槽２０は、重力方向から見た大きさが冷却槽１０よりも小さくなっている。図１６、図１７に示す例では、貯液槽２０は、冷媒流れ方向の上流側（図１６、図１７の左側）に配置されている。貯液槽２０は、重力方向から見て、接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが冷却槽１０と接続された部位と重なり合っていない。

本第１２実施形態では、小型化された貯液槽２０に対応し、冷却槽１０と貯液槽２０との間で接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが延長されている。接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄは冷却槽１０と４箇所で接続している。一部の接続部３０ｂ、３０ｄが貯液槽２０側で合流しており、接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄは貯液槽２０と３箇所で接続している。

以上の本第１２実施形態の構成においても、上記第１１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本第１２実施形態では、貯液槽２０を小型化しているので、貯液槽２０で冷媒液４の液面高さを確保でき、冷却装置１が傾斜した場合に貯液槽２０から冷媒液４が冷却槽１０に流入することを抑制できる。

（第１３実施形態）
次に、本発明の第１３実施形態について説明する。以下、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図１８、図１９では、循環回路６０などの図示を省略している。

図１８、図１９に示すように、本第１３実施形態は、上記第１２実施形態に比較して、貯液槽２０の位置が異なっている。本第１３実施形態の貯液槽２０は、重力方向から見て、冷却槽１０の中央部分に対応する位置に設けられている。冷却槽１０と貯液槽２０を接続する複数の接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄは、それぞれ同じ長さとなっている。複数の接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄは、それぞれ独立して冷却槽１０と貯液槽２０を接続している。

以上の本第１３実施形態の構成においても、上記第１２実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第１４実施形態）
次に、本発明の第１４実施形態について説明する。以下、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図２０では、循環回路６０などの図示を省略している。

図２０に示すように、本第１４実施形態は、上記第１２、第１３実施形態に比較して、貯液槽２０の位置が異なっている。本第１４実施形態では、貯液槽２０は、冷却槽１０の上方において、冷却槽１０から離れた位置に配置されている。

接続部３０は冷却槽１０と４箇所で接続しており、接続部３０は貯液槽２０と１箇所で接続している。冷却槽１０側の複数の接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄと、貯液槽２０側の１つの接続部３０は、継手部材３３で接続されている。

以上の本第１４実施形態の構成においても、上記第１２実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、本第１４実施形態の構成によれば、貯液槽２０を冷却槽１０から離れた位置に設けることで、貯液槽２０の配置の自由度が向上する。

（第１５実施形態）
次に、本発明の第１５実施形態について説明する。以下、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図２１、図２２では、循環回路６０などの図示を省略している。

図２１、図２２に示すように、本第１５実施形態では、貯液槽２０は冷却槽１０の上面に接するように設けられている。貯液槽２０の上面には、大気開口部２１が設けられている。

重力方向から見て、貯液槽２０は枠状に形成されており、貯液槽２０は冷却槽１０の外周に沿って設けられている。貯液槽２０の内部空間は環状につながっている。枠状の貯液槽２０に囲まれた内側空間には何も設けられておらず、冷却槽１０の上面が露出している。

冷却槽１０と貯液槽２０は複数の接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄで接続されている。図２１に示す例では、重力方向から見て、４つの接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄが冷却槽１０および貯液槽２０の四隅に配置されている。

以上の本第１５実施形態の構成においても、上記第１２実施形態と同様の効果を得ることができる。

（第１６実施形態）
次に、本発明の第１６実施形態について説明する。以下、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図２３、図２４では、循環回路６０などの図示を省略している。

図２３、図２４に示すように、本第１６実施形態では、上記第１１実施形態に比較して、板状の電子機器２が冷却槽１０の内部で板面が重力方向と平行となるように配置されている点が異なっている。発熱素子３は、電子機器２の側面に配置されている。冷却槽１０は、電子機器２の配置方向に応じて、重力方向の長さが水平方向の長さよりも長くなっている。

本第１６実施形態では、上記第１１実施形態と同様、複数の接続部３０（３０ａ、３０ｂ）で冷却槽１０と貯液槽２０が接続されている。図２３、図２４に示す例では、２個の接続部３０ａ、３０ｂが設けられている。

本第１６実施形態の構成によっても、上記第１１実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、本第１６実施形態によれば、例えば冷却装置１を車両に搭載した場合の搭載スペースに応じて電子機器２を縦長に配置することが可能となり、電子機器２の配置の自由度を高めることができる。

また、本第１６実施形態によれば、冷却槽１０の重力方向の長さが水平方向の長さよりも長くなっていることで、貯液槽２０の重力方向の長さが長くなっている。このため、貯液槽２０で冷媒液４の液面高さを確保でき、冷却装置１が傾斜した場合に貯液槽２０から冷媒液４が冷却槽１０に流入することを抑制できる。

（第１７実施形態）
次に、本発明の第１７実施形態について説明する。以下、上記各実施形態と異なる部分についてのみ説明する。なお、図２５、図２６では、循環回路６０などの図示を省略している。

図２５、図２６に示すように、本第１７実施形態では、上記第１～第１０実施形態と同様、大気開放している第１貯液槽２０および大気開放していない第２貯液槽４０が設けられている。第１貯液槽２０は、複数の第１接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄによって冷却槽１０と接続されている。第２貯液槽４０は、１つの第２接続部５０によって冷却槽１０と接続されている。

本第１７実施形態の第１貯液槽２０は、上記第１５実施形態の貯液槽２０と同一の構成を備えており、重力方向から見て、枠状に形成されている。第２貯液槽４０は、枠状の第１貯液槽２０で囲まれた内部空間に設けられている。第２貯液槽４０は、枠状の第１貯液槽２０で囲まれた内部空間に対応する形状および大きさに形成されている。

冷却槽１０で発生した気体は第２貯液槽４０に流入し、第２貯液槽４０の内部に気体部４１が形成される。このため、冷却槽１０で発生した気体は冷却槽１０には貯留されないため、冷却槽１０は冷媒液４で満たされた状態となる。これにより、冷却装置１が傾斜した場合に、冷却槽１０の内部で電子機器２が冷媒液４から露出することを抑制することができ、冷媒液４による電子機器２の冷却を継続することができる。

冷却槽１０で発生した気体が多い場合などには、一部の気体が冷却槽１０に滞留し、冷却槽１０の内部に気体部１２が形成され得る。あるいは、第２貯液槽４０の気体部４１で貯留されている気体が冷却槽１０に流入した場合にも、冷却槽１０の内部に気体部１２が形成され得る。第１接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄの下端部は冷却槽１０の上側内壁面１１から下方に突出しており、冷却槽１０の内部で発生した気体は接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄに流入することが抑制される。

冷却槽１０の内部で冷媒液４の液面が第１下側開口部３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ付近に位置する状態で冷却槽１０が傾斜した場合には、気体部１２の気体が複数の第１接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄのいずれかを介して第１貯液槽２０に流出する。このため、冷却槽１０の内部で気体部１２の体積が大きくなった状態で冷却装置１が傾斜しても、電子機器２が冷媒液４から露出することを抑制できる。

本第１７実施形態では、冷却槽１０と第１貯液槽２０を接続する第１接続部３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄを複数設けることで、冷却装置１がどのような方向に傾斜した場合においても、冷却槽１０で発生した気体が第１貯液槽２０に流入することを促進できる。これにより、冷却装置１がどのような方向に傾斜した場合においても、冷却槽１０の内部で冷媒液４の液面高さを確保することができ、電子機器２が冷媒液４から露出することを抑制でき、冷媒液４による電子機器２の冷却を継続することができる。

（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、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。

例えば、上記各実施形態では、電子機器２に１個の発熱素子３が搭載されている例について説明したが、図２７に示すように、電子機器２に複数の発熱素子３が搭載されている構成においても本発明を適用することが可能である。電子機器２には任意の個数の発熱素子３を搭載することができ、図２７に示す例では電子機器２に３個の発熱素子３が搭載されている。

また、上記第１～第１０、第１７実施形態では、第２接続部５０が冷却槽１０の上側内壁面１１を貫通するように設けられていたが、第２接続部５０が冷却槽１０の側面を貫通するように設けられていてもよい。この場合、第２接続部５０の第２下側開口部５１は、冷却槽１０の内部において、水平方向に開口する。

また、上記各実施形態では、１個の第１貯液槽２０（貯液槽２０）が設けられている例について説明したが、第１貯液槽２０（貯液槽２０）が複数設けられていてもよい。

また、上記第１～第１０、第１７実施形態では、１個の第２貯液槽４０が設けられている例について説明したが、第２貯液槽４０が複数設けられていてもよい。

２ 電子機器（発熱体）
１０ 冷却槽
１１ 上側内壁面
２０ 第１貯液槽、貯液槽
２１ 大気開口部
３０（３０ａ～３０ｄ） 第１接続部、接続部（液面制御部）
３１（３１ａ～３１ｄ） 第１下側開口部（下側開口部）
４０ 第２貯液槽（液面制御部）
４２ 下側内壁面
５０ 第２接続部
５１ 第２下側開口部（下側開口部）
５２ 第２上側開口部（上側開口部）
６０ 循環回路
７０ 貯液槽接続部
７１ 切替弁

Claims (12)

1. 発熱体（２）を収容し、前記発熱体を浸漬して冷却するための冷媒液（４）を貯蔵する冷却槽（１０）と、
   前記冷却槽の外部で前記冷媒液を貯蔵するとともに、大気に開放する大気開口部（２１）を有する貯液槽（２０）と、
   前記貯液槽と前記冷却槽を接続し、前記冷媒液が通過可能となっている接続部（３０）と、
   を備え、
   前記発熱体の発熱により、前記冷却槽内の前記冷媒液が沸騰可能となっており、
   前記冷却槽が傾斜した場合に前記発熱体が前記冷媒液から露出することを抑制する液面制御部（３０ａ～３０ｄ、４０）を有する冷却装置。
2. 前記貯液槽を第１貯液槽とした場合に、前記第１貯液槽と別体に設けられ、前記冷却槽の外部で前記冷媒液を貯蔵する第２貯液槽（４０）と、
   前記接続部を第１接続部とした場合に、前記第２貯液槽と前記冷却槽を接続し、前記冷媒液が通過可能となっている第２接続部（５０）と、
   を備え、
   前記冷却槽の内部で発生した気体は、前記第２接続部を介して前記第２貯液槽に流入して前記第２貯液槽で貯留可能となっており、
   前記液面制御部には前記第２貯液槽が含まれている請求項１に記載の冷却装置。
3. 前記第２接続部における前記第２貯液槽側の端部に設けられた上側開口部（５２）は、前記第２貯液槽の下側内壁面（４２）よりも上方に位置している請求項２に記載の冷却装置。
4. 前記冷却槽の上側内壁面（１１）は、前記第２接続部における前記冷却槽側の端部に設けられた下側開口部（５１）に近いほど高くなり、前記下側開口部が設けられた部位が最上部となっている傾斜面を有している請求項２または３に記載の冷却装置。
5. 前記第１貯液槽と第２貯液槽を接続する貯液槽接続部（７０）と、
   前記貯液槽接続部を開放または閉鎖する切替弁（７１）と、
   を備える請求項２ないし４のいずれか１つ記載の冷却装置。
6. 前記発熱体は電子機器であり、前記電子機器の配線（５）は前記第１接続部および前記第１貯液槽を介して前記大気開口部から外部に取り出されている請求項２ないし５のいずれか１つに記載の冷却装置。
7. 前記第２接続部は複数設けられており、
   前記冷却槽の内部で発生した気体は、複数の前記第２接続部の少なくともいずれかを介して前記第２貯液槽に流入可能となっている請求項２ないし６のいずれか１つに記載の冷却装置。
8. 前記接続部（３０ａ～３０ｄ）は複数設けられおり、
   前記冷却槽の内部で発生した気体は、複数の前記接続部の少なくともいずれかを介して前記貯液槽に流入可能となっており、
   前記液面制御部には複数の前記接続部が含まれている請求項１に記載の冷却装置。
9. 複数の前記接続部における前記冷却槽側の端部に設けられた下側開口部（３１ａ～３１ｄ）は、前記冷却槽の上側内壁面（１１）よりも下方に位置している請求項８に記載の冷却装置。
10. 前記貯液槽を第１貯液槽とした場合に、前記第１貯液槽と別体に設けられ、前記冷却槽の外部で前記冷媒液を貯蔵する第２貯液槽（４０）と、
    前記接続部を第１接続部とした場合に、前記第２貯液槽と前記冷却槽を接続し、前記冷媒液が通過可能となっている第２接続部（５０）と、
    を備え、
    前記冷却槽の内部で発生した気体は、前記第２接続部を介して前記第２貯液槽に流入し、前記第２貯液槽で貯留可能となっており、
    前記液面制御部には前記第２貯液槽が含まれている請求項８または９に記載の冷却装置。
11. 前記冷却槽の前記冷媒液を冷却する熱交換器（６２）と、
    前記冷却槽の前記冷媒液を前記熱交換器に循環させる循環回路（６０）と、
    を備える請求項１ないし１０のいずれか１つに記載の冷却装置。
12. 移動体に搭載して使用される請求項１ないし１１のいずれか１つに記載の冷却装置。

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