JP5194868B2 - Boiling cooler - Google Patents

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Description

本発明は、沸騰冷却装置に係り、詳しくは流体を冷却する沸騰冷却装置に関する。   The present invention relates to a boiling cooling device, and more particularly to a boiling cooling device that cools a fluid.

従来、内燃機関の排気ガス中のＮＯｘを減少させる手段として、排気再循環（ＥＧＲ）装置が広く使用されている。ＥＧＲ装置では排気ガスの一部を吸気に混合させることにより、排気ガス中のＮＯｘを減少させる。ＮＯｘ生成量と燃焼温度は関係があり、燃焼温度が低温ほどＮＯｘ生成量が少なくなるので、ＥＧＲガス温度を低下させてから吸気に混合させる目的で、ＥＧＲガスを冷却するＥＧＲクーラーが設けられている。一般にＥＧＲクーラーは、ＥＧＲガスをエンジン冷却水の一部を利用して冷却する方式である。   Conventionally, exhaust gas recirculation (EGR) devices have been widely used as means for reducing NOx in exhaust gas of internal combustion engines. In the EGR device, a part of the exhaust gas is mixed with the intake air to reduce NOx in the exhaust gas. There is a relationship between the NOx generation amount and the combustion temperature, and the lower the combustion temperature, the smaller the NOx generation amount. Therefore, an EGR cooler for cooling the EGR gas is provided for the purpose of lowering the EGR gas temperature and mixing it with the intake air. Yes. In general, the EGR cooler is a system that cools EGR gas by using a part of engine cooling water.

ＥＧＲクーラーとして、エンジン冷却系から独立させて、ＥＧＲガス冷却用の冷媒を強制循環させずにＥＧＲガスの冷却を行うものが提案されている（特許文献１参照）。特許文献１のＥＧＲクーラーは、図１１（ａ）に示すように、排気系から吸気系に還流されるＥＧＲガスと冷媒を熱交換させる沸騰式のエバポレータ６１と、エンジン冷却系から独立して設けられてエバポレータ６１で発生した蒸気を外気との熱交換で凝縮させるコンデンサ６２とを備えている。また、コンデンサ６２をエバポレータ６１より高所に配設している。そして、コンデンサ６２の底部から延びる復路６３の先端をエバポレータ６１に接続する一方、エバポレータ６１の頂部から延びる往路６４の先端を復路６３との接続位置より離れた位置においてコンデンサ６２に接続している。このＥＧＲクーラーでは、冷媒の蒸発潜熱を利用してＥＧＲガスを冷却する。また、沸騰して蒸気となった冷媒と、液体状態の冷媒の比重差を利用して、エバポレータ６１とコンデンサ６２との間で、冷媒を自然循環させるようにしている。   As an EGR cooler, one that cools EGR gas without forcibly circulating a refrigerant for cooling EGR gas has been proposed (see Patent Document 1). As shown in FIG. 11 (a), the EGR cooler of Patent Document 1 is provided independently of an engine cooling system and a boiling evaporator 61 that exchanges heat between EGR gas recirculated from an exhaust system to an intake system and refrigerant. And a condenser 62 that condenses the steam generated by the evaporator 61 by heat exchange with the outside air. Further, the capacitor 62 is disposed at a higher position than the evaporator 61. The tip of the return path 63 extending from the bottom of the capacitor 62 is connected to the evaporator 61, while the tip of the forward path 64 extending from the top of the evaporator 61 is connected to the capacitor 62 at a position away from the connection position with the return path 63. In this EGR cooler, the EGR gas is cooled by utilizing the latent heat of vaporization of the refrigerant. In addition, the refrigerant is naturally circulated between the evaporator 61 and the condenser 62 by utilizing the specific gravity difference between the refrigerant that has boiled into steam and the refrigerant in the liquid state.

また、過度に冷媒量を増量することなく、放熱器に近い発熱体取付け面でのバーンアウトを防止できる沸騰冷却装置が提案されている（特許文献２参照）。特許文献２の沸騰冷却装置は、図１１（ｂ）に示すように、横幅寸法（図１１（ｂ）の紙面と垂直方向の寸法）より厚み寸法（図１１（ｂ）の紙面の上下方向の寸法）が小さい扁平形状に設けられ、内部に液冷媒を貯留する冷媒槽７１と、冷媒槽７１で発熱体７２の熱を受けて沸騰した冷媒蒸気を外部流体（例えば空気）との熱交換によって凝縮液化させる放熱器７３とを備えている。冷媒槽７１は、厚み方向の上側壁面７１ａが冷媒槽７１の長さ方向で放熱器７３側が高くなる傾斜面として設けられ、略水平な下側壁面７１ｂとの距離が冷媒槽７１の先端側から放熱器７３側に向かって次第に大きくなるテーパ形状に設けられている。冷媒槽７１の内部には、２枚の仕切り板７４によって冷媒室と液戻り通路とが形成されている。２枚の仕切り板７４は、冷媒槽７１の下側壁面７１ｂに取り付けられる発熱体７２の両外側に設置され、仕切り板７４と冷媒槽７１の底面との間には所定の隙間７５が確保されている。
特開２００３−２７８６０７号公報 特開２０００−６５４５５号公報 In addition, a boiling cooling device has been proposed that can prevent burnout on the heating element mounting surface close to the radiator without excessively increasing the refrigerant amount (see Patent Document 2). As shown in FIG. 11 (b), the boiling cooling device of Patent Document 2 has a thickness dimension (a dimension perpendicular to the paper surface of FIG. 11 (b)) and a thickness dimension (a vertical direction of the paper surface of FIG. 11 (b)). The refrigerant tank 71 is stored in a flat shape with a small size), and the refrigerant vapor boiled by the heat of the heating element 72 in the refrigerant tank 71 is exchanged with an external fluid (for example, air). And a radiator 73 for condensing and liquefying. The refrigerant tank 71 is provided as an inclined surface in which the upper wall surface 71a in the thickness direction is longer in the length direction of the refrigerant tank 71 and is higher on the radiator 73 side, and the distance from the substantially horizontal lower wall surface 71b is from the front end side of the refrigerant tank 71. It is provided in a tapered shape that gradually increases toward the radiator 73 side. Inside the refrigerant tank 71, a refrigerant chamber and a liquid return passage are formed by two partition plates 74. The two partition plates 74 are installed on both outer sides of the heating element 72 attached to the lower wall surface 71 b of the refrigerant tank 71, and a predetermined gap 75 is secured between the partition plate 74 and the bottom surface of the refrigerant tank 71. ing.
JP 2003-278607 A JP 2000-65555 A

沸騰冷却では、冷却すべき対象物、即ち被冷却物を冷却する際に、液冷媒が沸騰して蒸気化しながら冷却するため、液冷媒が沸騰せずに、単に液冷媒と被冷却物との温度差によって冷却を行う方式に比較して冷却装置の体格が同じでも冷却能力が向上する。しかし、沸騰冷却では、冷媒流路が冷媒蒸気により満たされ、熱交換面に液冷媒が供給されない状態になると、著しく熱交換機能（性能）が悪化するといった課題がある。   In boiling cooling, when cooling an object to be cooled, that is, an object to be cooled, the liquid refrigerant is boiled and cooled while being vaporized, so that the liquid refrigerant does not boil and is simply between the liquid refrigerant and the object to be cooled. Even if the cooling device has the same physique, the cooling capacity is improved as compared with the method of cooling by the temperature difference. However, boiling cooling has a problem that the heat exchange function (performance) is significantly deteriorated when the refrigerant flow path is filled with the refrigerant vapor and the liquid refrigerant is not supplied to the heat exchange surface.

特許文献１には、エンジン冷却系から独立させて、しかも、ＥＧＲガス冷却用の冷媒を強制循環させずにＥＧＲガスの冷却を行う構成については記載されているが、前記の課題に関しては何ら配慮がなされていない。   Patent Document 1 describes a configuration in which the EGR gas is cooled without being forced to circulate the EGR gas cooling refrigerant independently from the engine cooling system. However, no consideration is given to the above problem. Has not been made.

一方、特許文献２の沸騰冷却装置は、冷媒槽７１に放熱器７３が連結されるとともに、発熱体７２（被冷却体）が冷媒槽７１の下側壁面７１ｂに取り付けられる構成である。特許文献２では、発熱体７２の熱で沸騰して発生した気泡が順次放熱器７３側へ流れて、放熱器７３に近い方の発熱体取付け面に気泡が充満することを防止するため、冷媒槽７１の放熱器７３に近くなる程、下側壁面７１ｂと上側壁面７１ａとの距離を大きくして冷媒量が多くなるように冷媒槽７１を形成している。そして、冷媒槽７１の厚さを放熱器７３からの距離に関係なく一定にしたのでは、冷媒槽７１内の冷媒量が過度に増量するため、放熱器７３から遠い方の厚さを小さくしている。   On the other hand, the boiling cooling device of Patent Document 2 has a configuration in which a radiator 73 is connected to the refrigerant tank 71, and a heating element 72 (cooled body) is attached to the lower wall surface 71 b of the refrigerant tank 71. In Patent Document 2, in order to prevent bubbles generated by boiling with the heat of the heating element 72 from flowing sequentially to the radiator 73 side and filling the heating element mounting surface closer to the radiator 73 with bubbles, The refrigerant tank 71 is formed so that the distance between the lower wall surface 71b and the upper wall surface 71a increases as the distance from the radiator 73 of the tank 71 increases, so that the amount of refrigerant increases. If the thickness of the refrigerant tank 71 is made constant regardless of the distance from the radiator 73, the amount of refrigerant in the refrigerant tank 71 increases excessively, so that the thickness far from the radiator 73 is reduced. ing.

しかしながら、特許文献２は固体の被冷却媒体（発熱体７２）を冷却するための装置であり、流体の被冷却媒体を冷却するための装置ではない。
本発明は、前記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、被冷却流体が順次供給される熱交換部を備えた沸騰冷却装置において、被冷却流体を効率良く冷却することができる沸騰冷却装置を提供することにある。 However, Patent Document 2 is an apparatus for cooling a solid medium to be cooled (the heating element 72), and is not an apparatus for cooling a medium to be cooled.
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to efficiently cool a fluid to be cooled in a boiling cooling device including a heat exchange unit to which the fluid to be cooled is sequentially supplied. It is an object of the present invention to provide a boiling cooling device capable of achieving the above.

前記の目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、被冷却流体が流れる被冷却流体流路と、前記被冷却流体を冷却する液冷媒が流れる冷媒流路とが隔壁で区画された熱交換部を備え、前記熱交換部に供給された液冷媒は一部が沸騰した状態で熱交換部から排出され、冷媒液化部で液化された後、再び前記冷媒流路に供給されて循環使用される沸騰冷却装置であって、前記冷媒流路には、前記熱交換部の冷媒入口から冷媒出口に至る経路の幅が冷媒出口側に向かって大きくなるように変化させる平板状の区画プレートが設けられ、前記冷媒流路は、前記区画プレートによって前記冷媒入口から前記冷媒出口に至る経路の途中に折り返し部を有するように区画されており、前記冷媒出口と前記区画プレートとで挟まれた部分の断面積が、前記冷媒入口と前記区画プレートとで挟まれた部分の断面積よりも広く形成されており、前記冷媒入口から前記冷媒出口に至る経路の途中の断面積が、前記冷媒入口と前記区画プレートとで挟まれた部分の断面積以上に形成されており、前記折り返し部よりも前記冷媒入口側の真っ直ぐな部分における経路の断面積は、前記折り返し部側に向うに連れて連続して大きくなっており、前記折り返し部よりも前記冷媒出口側の真っ直ぐな部分における経路の断面積は、前記折り返し部よりも前記冷媒入口側の真っ直ぐな部分における経路の断面積以上であるとともに前記冷媒出口側に向うに連れて連続して大きくなっている。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a cooled fluid channel through which a fluid to be cooled flows and a refrigerant channel through which a liquid refrigerant for cooling the cooled fluid flows are partitioned by a partition wall. The liquid refrigerant supplied to the heat exchanging part is discharged from the heat exchanging part in a partially boiled state, liquefied in the refrigerant liquefying part, and then supplied again to the refrigerant flow path for circulation. It is a boiling cooling apparatus used, Comprising: The said refrigerant | coolant flow path WHEREIN: The flat partition plate which changes so that the width | variety of the path | route from the refrigerant | coolant inlet of the said heat exchange part to a refrigerant | coolant outlet may become large toward a refrigerant | coolant outlet side. It is provided, wherein the coolant channel, the partition plate is partitioned to have a folded portion in the middle of the path leading to the refrigerant outlet from the refrigerant inlet by, sandwiched between the front Symbol refrigerant outlet and the partition plate The cross-sectional area of the It is formed wider than the cross-sectional area of the portion sandwiched between the medium inlet and the partition plate, and the cross-sectional area in the middle of the path from the refrigerant inlet to the refrigerant outlet is sandwiched between the refrigerant inlet and the partition plate. the is formed over the cross-sectional area of the portion, the cross-sectional area of the pathway in straight portion of the refrigerant inlet side of the front Symbol folded portion is larger continuously taken to toward the folded portion The cross-sectional area of the path in the straight part on the refrigerant outlet side from the folded part is greater than or equal to the cross-sectional area of the path in the straight part on the refrigerant inlet side from the folded part, and is directed toward the refrigerant outlet side. It continues to grow .

この発明では、液冷媒が冷媒流路を流れる間に、被冷却流体の熱により一部が沸騰する状態になる。そして、液状の冷媒と気体状の冷媒とが混合した状態、即ち液冷媒中に気泡が存在する状態で冷媒流路を冷媒出口に向かって移動する。気泡は冷媒流路の下流に行くに従って大きくなったり、数が増えたりする。冷媒流路の断面積が一定の場合、気泡が冷媒流路と被冷却液体流路との隔壁に付着し易くなったり、冷媒出口から気泡が排出され難くなったりする。しかし、冷媒流路は、冷媒出口と区画プレートとで挟まれた部分の断面積が、冷媒入口と区画プレートとで挟まれた部分の断面積よりも広く形成されているため、発生した気泡が冷媒出口から排出され易くなり、気泡が隔壁に付着したままになったり、冷媒流路内が気泡で満たされたりする状態になるのが防止される。したがって、被冷却流体が順次供給される熱交換部を備えた沸騰冷却装置において、被冷却流体を効率良く冷却することができる。また、冷媒流路を直線状に形成する場合に比べて、装置全体をコンパクトに形成することができる。さらに、冷媒流路は、真っ直ぐな部分において、下流側の断面積が上流の断面積よりも大きくなるため、発生した気泡が冷媒出口から排出され易くなる。
なお、「冷媒流路の真っ直ぐな部分」とは、冷媒流路が例えば折り返したり屈折したりしていない部分のことを指している。さらに、流路断面積が一定であることを示しているわけではなく、ラッパ形状のように流路断面積が下流側に向けて大きくなるものも含めるものとする。 In this invention, while the liquid refrigerant flows through the refrigerant flow path, a part of the liquid refrigerant boils due to the heat of the fluid to be cooled. And it moves to a refrigerant | coolant flow path toward a refrigerant | coolant exit in the state which the liquid refrigerant | coolant and the gaseous refrigerant mixed, ie, the state where a bubble exists in a liquid refrigerant. The bubbles increase or increase in number as they go downstream of the refrigerant flow path. When the cross-sectional area of the refrigerant flow path is constant, bubbles are likely to adhere to the partition wall between the refrigerant flow path and the liquid flow path to be cooled, or bubbles are difficult to be discharged from the refrigerant outlet. However, the refrigerant flow path is formed so that the cross-sectional area of the portion sandwiched between the refrigerant outlet and the partition plate is wider than the cross-sectional area of the portion sandwiched between the refrigerant inlet and the partition plate. It becomes easy to be discharged from the refrigerant outlet, and it is possible to prevent the bubbles from remaining on the partition walls and the refrigerant flow path from being filled with bubbles. Therefore, in the boiling cooling device including the heat exchange unit to which the fluid to be cooled is sequentially supplied, the fluid to be cooled can be efficiently cooled. In addition, the entire apparatus can be formed more compactly than when the refrigerant flow path is formed in a straight line. Furthermore, since the cross-sectional area of the downstream side of the refrigerant flow path is larger than the cross-sectional area of the upstream side in a straight portion, the generated bubbles are easily discharged from the refrigerant outlet.
The “straight portion of the refrigerant flow path” refers to a portion where the refrigerant flow path is not folded or refracted, for example. Furthermore, it does not necessarily indicate that the cross-sectional area of the flow path is constant, and includes a case where the cross-sectional area of the flow path increases toward the downstream side, such as a trumpet shape.

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記冷媒流路は扁平な冷媒流路が複数、間隔を空けて厚さ方向において隣接する状態で設けられている。この発明では、冷媒流路を複数のパイプで構成する場合に比べて、構成が簡単になる。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the refrigerant flow path is provided with a plurality of flat refrigerant flow paths adjacent to each other in the thickness direction at intervals. In this invention, compared with the case where a refrigerant | coolant flow path is comprised with a some pipe, a structure becomes simple.

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記各冷媒流路は、厚さが一定である。この発明では、熱交換部を高さが一定のケースに収容し易くなる。 According to a third aspect of the present invention, in the invention of the second aspect , each refrigerant flow path has a constant thickness. In this invention, it becomes easy to accommodate a heat exchange part in a case with fixed height.

請求項４に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記各冷媒流路は、厚さが前記冷媒出口側に向かって大きくなるように変化している。この発明では、冷媒流路内で発生した気泡が、冷媒流路の冷媒出口へ向かって移動し易くなり、冷媒出口からより排出され易くなる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, each of the refrigerant flow passages changes such that the thickness increases toward the refrigerant outlet side. In the present invention, bubbles generated in the refrigerant flow path are easily moved toward the refrigerant outlet of the refrigerant flow path, and are more easily discharged from the refrigerant outlet.

請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記液冷媒は強制循環手段により強制循環されて使用される。液冷媒を熱交換部と冷媒液化部との間で循環使用する場合、熱交換部を冷媒液化部の配置位置より下方に配置し、熱交換部の冷媒入口を冷媒出口より下方に配置することにより、強制循環を行わなくても、液冷媒は熱交換部と冷媒液化部との間を自然循環する。しかし、自然循環では、循環速度を希望の速度にしたり、冷却能力を急に高めたり、低下させたりすることが難しい。この発明では、液冷媒は強制循環手段により強制循環されて使用されるため、循環速度を目的の値に設定したり、循環速度を変更したりすることが容易になる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the invention according to any one of the first to fourth aspects, the liquid refrigerant is used after being forcedly circulated by a forced circulation means. When the liquid refrigerant is circulated between the heat exchange unit and the refrigerant liquefaction unit, the heat exchange unit is arranged below the arrangement position of the refrigerant liquefaction unit, and the refrigerant inlet of the heat exchange unit is arranged below the refrigerant outlet. Thus, the liquid refrigerant naturally circulates between the heat exchange unit and the refrigerant liquefaction unit without performing forced circulation. However, in natural circulation, it is difficult to set the circulation speed to a desired speed, or to suddenly increase or decrease the cooling capacity. In the present invention, since the liquid refrigerant is used after being forcedly circulated by the forced circulation means, it becomes easy to set the circulation speed to a target value or to change the circulation speed.

請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の発明において、前記熱交換部において、前記冷媒出口側の熱交換面積が前記冷媒入口側の熱交換面積よりも広くなる部分が存在するように形成されている。この発明では、冷媒出口側即ち下流側の熱交換能力も向上させることができる。 The invention according to claim 6 is the invention according to any one of claims 1 to 5 , wherein, in the heat exchanging portion, a heat exchange area on the refrigerant outlet side is a heat exchange area on the refrigerant inlet side. It is formed so that there is a wider part. In the present invention, the heat exchange capacity on the refrigerant outlet side, that is, on the downstream side can also be improved.

本発明によれば、被冷却流体が順次供給される熱交換部を備えた沸騰冷却装置において、被冷却流体を効率良く冷却することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, in a boiling cooling device provided with the heat exchange part to which a to-be-cooled fluid is supplied sequentially, a to-be-cooled fluid can be cooled efficiently.

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図３にしたがって説明する。
図１（ａ）に示すように、沸騰冷却装置１０は、ハウジング１１内に熱交換部１２が設けられている。図１（ｂ）に示すように、ハウジング１１は、略直方体状に形成されている。ハウジング１１には、熱交換部１２を挟んで第１端部側に被冷却流体導入部１３が設けられ、第２端部側に被冷却流体排出部１４が設けられている。被冷却流体導入部１３には図示しない被冷却流体供給源に接続される導入配管１３ａが設けられており、被冷却流体排出部１４には冷却された被冷却流体を排出する排出配管１４ａが設けられている。 (First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1A, the boiling cooling device 10 is provided with a heat exchange unit 12 in a housing 11. As shown in FIG.1 (b), the housing 11 is formed in the substantially rectangular parallelepiped shape. The housing 11 is provided with a cooled fluid introducing portion 13 on the first end side with the heat exchanging portion 12 in between, and a cooled fluid discharge portion 14 on the second end side. The cooled fluid introduction part 13 is provided with an introduction pipe 13a connected to a cooled fluid supply source (not shown), and the cooled fluid discharge part 14 is provided with a discharge pipe 14a for discharging the cooled cooled fluid. It has been.

熱交換部１２は、被冷却流体が流れる被冷却流体流路１５と、被冷却流体を冷却する液冷媒が流れる冷媒流路１６とが隔壁１７で区画されている。
冷媒流路１６は複数（この実施形態では５つ）設けられている。この実施形態では、冷媒流路１６は扁平に形成され、かつ各冷媒流路１６が間隔を空けて厚さ方向において隣接する状態で設けられている。詳述すると、冷媒流路１６は、ハウジング１１内に熱交換部１２を区画するように設けられた前壁１８と後壁１９との間に、扁平な四角筒体２０を一定間隔を置いて平行に密閉状態で固着することにより形成されている。四角筒体２０の固着は、例えば溶接により行われている。 In the heat exchanging unit 12, a cooled fluid channel 15 through which a fluid to be cooled flows and a refrigerant channel 16 through which a liquid refrigerant for cooling the cooled fluid flows are partitioned by a partition wall 17.
A plurality (five in this embodiment) of refrigerant flow paths 16 are provided. In this embodiment, the refrigerant flow path 16 is formed in a flat shape, and the refrigerant flow paths 16 are provided in a state adjacent to each other in the thickness direction with a space therebetween. More specifically, the refrigerant flow path 16 has a flat rectangular cylinder 20 placed at a predetermined interval between a front wall 18 and a rear wall 19 provided so as to partition the heat exchange section 12 in the housing 11. It is formed by fixing in a sealed state in parallel. The rectangular cylinder 20 is fixed by, for example, welding.

前壁１８には、被冷却流体導入部１３を前壁１８と後壁１９との間の空間に連通させる長孔１８ａが各四角筒体２０の固定位置を挟むようにそれぞれ平行に形成されている。後壁１９には、被冷却流体排出部１４を前壁１８と後壁１９との間の空間に連通させる長孔１９ａが各四角筒体２０の固定位置を挟むようにそれぞれ平行に形成されている。そして、被冷却流体導入部１３に導入された被冷却流体が長孔１８ａを介して熱交換部１２に流入し、長孔１９ａを介して被冷却流体排出部１４へ流出するようになっている。即ち、前壁１８と後壁１９との間の空間のうち四角筒体２０の外側部分が被冷却流体流路１５を構成する。また、各四角筒体２０が被冷却流体流路１５と冷媒流路１６とを区画する隔壁１７を構成する。   In the front wall 18, long holes 18 a that allow the fluid introduction part 13 to communicate with the space between the front wall 18 and the rear wall 19 are formed in parallel so as to sandwich the fixing position of each rectangular tube 20. Yes. In the rear wall 19, long holes 19 a that allow the fluid discharge portion 14 to communicate with the space between the front wall 18 and the rear wall 19 are formed in parallel so as to sandwich the fixing position of each rectangular tube 20. Yes. And the to-be-cooled fluid introduced into the to-be-cooled fluid introducing | transducing part 13 flows in into the heat exchange part 12 through the long hole 18a, and flows out into the to-be-cooled fluid discharge | release part 14 through the long hole 19a. . That is, the outer portion of the rectangular cylinder 20 in the space between the front wall 18 and the rear wall 19 constitutes the fluid flow path 15 to be cooled. Further, each square cylinder 20 constitutes a partition wall 17 that partitions the cooled fluid flow path 15 and the refrigerant flow path 16.

図２（ａ），（ｂ）に示すように、四角筒体２０の一方の側壁には、前壁１８に近接して冷媒入口２１が形成され、他方の側壁には冷媒出口２２が形成されている。冷媒入口２１は冷媒出口２２より小さく形成されている。各冷媒入口２１には入口配管２３が連結され、冷媒出口２２には出口配管２４が連結されている。入口配管２３及び出口配管２４は、それぞれ径が冷媒入口２１あるいは冷媒出口２２の径に対応する大きさに形成されている。即ち、冷媒流路１６の冷媒入口２１に連結されている入口配管２３は、冷媒出口２２に連結されている出口配管２４より径が小さく形成されている。   As shown in FIGS. 2A and 2B, a refrigerant inlet 21 is formed on one side wall of the rectangular cylinder 20 adjacent to the front wall 18, and a refrigerant outlet 22 is formed on the other side wall. ing. The refrigerant inlet 21 is formed smaller than the refrigerant outlet 22. An inlet pipe 23 is connected to each refrigerant inlet 21, and an outlet pipe 24 is connected to the refrigerant outlet 22. Each of the inlet pipe 23 and the outlet pipe 24 has a diameter corresponding to the diameter of the refrigerant inlet 21 or the refrigerant outlet 22. That is, the inlet pipe 23 connected to the refrigerant inlet 21 of the refrigerant channel 16 is formed to have a smaller diameter than the outlet pipe 24 connected to the refrigerant outlet 22.

図２（ａ）に示すように、入口配管２３は、冷媒液化部２５の出口に連結された冷媒配管２６ａに連結されるようになっている。また、各出口配管２４は、冷媒液化部２５の入口に連結された冷媒配管２６ｂに連結されるようになっている。図１（ｂ）及び図２（ａ）に示すように、入口配管２３及び出口配管２４は、それぞれ冷媒配管２６ａ及び冷媒配管２６ｂに連結される部分から分岐された状態に形成されている。冷媒液化部２５には、例えば公知の構成のコンデンサが使用される。また、冷媒配管２６ｂの途中には、液冷媒を沸騰冷却装置１０と冷媒液化部２５との間で強制循環させる強制循環手段２７が設けられている。強制循環手段２７は例えばポンプが使用される。   As shown in FIG. 2A, the inlet pipe 23 is connected to a refrigerant pipe 26 a that is connected to the outlet of the refrigerant liquefying unit 25. Further, each outlet pipe 24 is connected to a refrigerant pipe 26 b connected to the inlet of the refrigerant liquefying section 25. As shown in FIGS. 1B and 2A, the inlet pipe 23 and the outlet pipe 24 are formed to be branched from portions connected to the refrigerant pipe 26a and the refrigerant pipe 26b, respectively. For example, a capacitor having a known configuration is used for the refrigerant liquefying unit 25. A forced circulation means 27 for forcibly circulating the liquid refrigerant between the boiling cooling device 10 and the refrigerant liquefaction unit 25 is provided in the middle of the refrigerant pipe 26b. For example, a pump is used as the forced circulation means 27.

各四角筒体２０は厚さが一定に形成されている。また、各四角筒体２０の内側には、図２（ｂ）に示すように、冷媒流路１６の幅が冷媒出口２２側に向かって大きくなるように変化させる区画プレート２８が設けられている。冷媒流路１６は、冷媒入口２１から冷媒出口２２に至る経路の途中に折り返し部１６ａを有するように区画プレート２８で区画されている。即ち、冷媒流路１６は、熱交換部１２の冷媒出口２２と対応する部分（図２（ｂ）の区画プレート２８の基端と冷媒出口２２で挟まれた部分）が、熱交換部の冷媒入口２１と対応する部分（同じく区画プレート２８基端と冷媒入口２１で挟まれた部分）より断面積が広く、かつ途中の断面積も冷媒入口２１と対応する部分の断面積以上に形成されている。また、熱交換部１２における冷媒流路１６は、真っ直ぐな部分において、冷媒出口２２側の断面積が冷媒入口２１側の断面積以上に形成されている。「冷媒流路の真っ直ぐな部分」とは、冷媒流路が例えば折り返したり屈折したりしていない部分のことを指している。即ち、熱交換部１２において、冷媒出口２２側（上流側）の熱交換面積が冷媒入口２１側（下流側）の熱交換面積よりも広くなる部分が存在するように形成されている。   Each square cylinder 20 is formed with a constant thickness. Further, as shown in FIG. 2B, a partition plate 28 that changes the width of the refrigerant flow path 16 so as to increase toward the refrigerant outlet 22 side is provided inside each square cylinder 20. . The coolant channel 16 is partitioned by a partition plate 28 so as to have a folded portion 16a in the middle of a path from the coolant inlet 21 to the coolant outlet 22. That is, the refrigerant channel 16 has a portion corresponding to the refrigerant outlet 22 of the heat exchanging portion 12 (a portion sandwiched between the base end of the partition plate 28 in FIG. 2B and the refrigerant outlet 22) as a refrigerant of the heat exchanging portion. The cross-sectional area is larger than the portion corresponding to the inlet 21 (also the portion sandwiched between the base end of the partition plate 28 and the refrigerant inlet 21), and the cross-sectional area in the middle is formed to be larger than the cross-sectional area of the portion corresponding to the refrigerant inlet 21. Yes. Moreover, the refrigerant flow path 16 in the heat exchange part 12 is formed in the straight part so that the cross-sectional area on the refrigerant outlet 22 side is larger than the cross-sectional area on the refrigerant inlet 21 side. The “straight portion of the refrigerant flow path” refers to a portion where the refrigerant flow path is not folded or refracted, for example. That is, the heat exchanging portion 12 is formed so that there is a portion where the heat exchanging area on the refrigerant outlet 22 side (upstream side) is wider than the heat exchanging area on the refrigerant inlet 21 side (downstream side).

次に前記のように構成された沸騰冷却装置１０を、例えば、ディーゼルエンジン車のＥＧＲ装置におけるＥＧＲクーラーとして使用する場合の作用を説明する。
沸騰冷却装置１０は、ＥＧＲ通路の途中に、導入配管１３ａがＥＧＲ通路入口側に連結され、排出配管１４ａがＥＧＲ通路出口側に連結されて使用される。また、冷媒の循環経路を構成する冷媒配管２６ａに入口配管２３が連結され、冷媒配管２６ｂに出口配管２４が連結される。冷媒として例えば水が使用される。 Next, an operation when the boiling cooling device 10 configured as described above is used as an EGR cooler in an EGR device of a diesel engine vehicle, for example, will be described.
The boiling cooling device 10 is used in the middle of the EGR passage with the introduction pipe 13a connected to the EGR passage inlet side and the discharge pipe 14a connected to the EGR passage outlet side. Further, the inlet pipe 23 is connected to the refrigerant pipe 26a constituting the refrigerant circulation path, and the outlet pipe 24 is connected to the refrigerant pipe 26b. For example, water is used as the refrigerant.

車両が運転されると、エンジンの排気ガスの一部がＥＧＲ通路にＥＧＲガスとして供給され、ＥＧＲガスが沸騰冷却装置１０に供給される。ＥＧＲガスは、導入配管１３ａから被冷却流体導入部１３に導入された後、前壁１８の長孔１８ａから熱交換部１２の被冷却流体流路１５内に流入する。そして、被冷却流体流路１５内を後壁１９の長孔１９ａに向かって進み、長孔１９ａから被冷却流体排出部１４に流出するまでの間に、熱の一部が冷媒流路１６の隔壁１７を介して液冷媒に奪われて冷却される。冷却されたＥＧＲガスは、排出配管１４ａ及びＥＧＲ通路を介して吸気系に供給される。   When the vehicle is operated, a part of the exhaust gas of the engine is supplied as EGR gas to the EGR passage, and the EGR gas is supplied to the boiling cooling device 10. The EGR gas is introduced into the cooled fluid introducing portion 13 from the introducing pipe 13a, and then flows into the cooled fluid flow path 15 of the heat exchanging portion 12 through the long hole 18a of the front wall 18. Then, a part of the heat of the refrigerant flow path 16 passes through the cooled fluid flow path 15 toward the long hole 19a of the rear wall 19 and flows out from the long hole 19a to the cooled fluid discharge section 14. It is taken by the liquid refrigerant through the partition wall 17 and cooled. The cooled EGR gas is supplied to the intake system via the exhaust pipe 14a and the EGR passage.

一方、冷媒は、沸騰冷却装置１０と冷媒液化部２５との間を冷媒循環路を介して循環する。冷媒は強制循環手段２７により強制的に循環される。冷媒液化部２５から送り出された液状の冷媒、即ち液冷媒は、冷媒配管２６ａを介して沸騰冷却装置１０へ導かれ、分岐部及び入口配管２３を介して冷媒入口２１から熱交換部１２の冷媒流路１６に流入する。図３に示すように、液冷媒は、冷媒流路１６を流れる間に、被冷却流体の熱により一部が沸騰する状態になり、液状の冷媒と気体状の冷媒とが混合した状態、即ち液冷媒中に気泡２９が存在する状態で冷媒流路１６を冷媒出口２２に向かって移動する。そして、気泡２９が存在する状態の液冷媒が冷媒出口２２から排出され、出口配管２４及び冷媒配管２６ｂを介して冷媒液化部２５へ移動し、冷媒液化部２５で蒸気が凝縮されて液冷媒になり、沸騰冷却装置１０へ再循環される。   On the other hand, the refrigerant circulates between the boiling cooling device 10 and the refrigerant liquefaction unit 25 via the refrigerant circulation path. The refrigerant is forcibly circulated by the forced circulation means 27. The liquid refrigerant sent out from the refrigerant liquefaction unit 25, that is, the liquid refrigerant, is led to the boiling cooling device 10 through the refrigerant pipe 26 a, and the refrigerant of the heat exchange unit 12 from the refrigerant inlet 21 through the branch part and the inlet pipe 23. It flows into the flow path 16. As shown in FIG. 3, the liquid refrigerant is in a state where a part of the liquid refrigerant is boiled by the heat of the fluid to be cooled while flowing through the refrigerant flow path 16, and the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant are mixed. In the state where the bubbles 29 are present in the liquid refrigerant, the refrigerant channel 16 moves toward the refrigerant outlet 22. Then, the liquid refrigerant in the state where the bubbles 29 are present is discharged from the refrigerant outlet 22 and moves to the refrigerant liquefaction unit 25 via the outlet pipe 24 and the refrigerant pipe 26b, and the vapor is condensed in the refrigerant liquefaction unit 25 to become liquid refrigerant. And recycled to the boiling cooling device 10.

液冷媒は隔壁１７を介して被冷却流体から熱を奪う。液冷媒は隔壁１７と接触している部分が沸騰して蒸気となり、その蒸発潜熱として被冷却流体から熱を奪う。したがって、単純に被冷却液体と液冷媒との温度差で被冷却液体から液冷媒に熱が奪われる場合に比較して、効率良く被冷却液体が冷却される。冷媒の一部が蒸気になることにより、液冷媒中に気泡２９が存在する状態になる。気泡２９は冷媒流路１６の下流に行くに従って大きくなったり、数が増えたりする。冷媒流路１６の断面積が一定の場合、発生した気泡２９が冷媒流路１６と被冷却流体流路１５との隔壁１７に付着し易くなったり、冷媒出口２２から気泡２９が排出され難くなったりする。冷媒出口２２から気泡２９が排出され難くなると、冷媒流路１６内の圧力が上昇し、冷媒の沸点が上昇して冷媒が沸騰し難くなり、蒸発潜熱で隔壁１７を介して被冷却流体から熱を奪い難くなる。また、冷媒流路１６内の気泡２９の割合が多くなったり、気泡２９が隔壁１７に付着し易くなったりすると、熱交換面である隔壁１７の表面に液冷媒が供給され難くなり、液冷媒が蒸発し難くなって蒸発潜熱として奪われる熱量が少なくなり、熱交換部１２における熱交換機能が低下する。   The liquid refrigerant takes heat from the fluid to be cooled through the partition wall 17. In the liquid refrigerant, the portion in contact with the partition wall 17 boils and becomes vapor, and takes heat from the fluid to be cooled as its latent heat of vaporization. Therefore, the liquid to be cooled is cooled more efficiently than when the heat is simply removed from the liquid to be cooled by the temperature difference between the liquid to be cooled and the liquid refrigerant. When a part of the refrigerant becomes vapor, bubbles 29 are present in the liquid refrigerant. The bubbles 29 increase or increase in number as they go downstream of the refrigerant flow path 16. When the cross-sectional area of the refrigerant flow path 16 is constant, the generated bubbles 29 are likely to adhere to the partition wall 17 between the refrigerant flow path 16 and the fluid flow path 15 or the bubbles 29 are not easily discharged from the refrigerant outlet 22. Or When the bubbles 29 are not easily discharged from the refrigerant outlet 22, the pressure in the refrigerant flow path 16 rises, the boiling point of the refrigerant rises, and the refrigerant becomes difficult to boil, and heat is generated from the fluid to be cooled through the partition wall 17 by latent heat of vaporization. It becomes difficult to take away. Further, when the ratio of the bubbles 29 in the refrigerant flow path 16 increases or the bubbles 29 easily adhere to the partition wall 17, it becomes difficult to supply the liquid refrigerant to the surface of the partition wall 17 that is a heat exchange surface. Becomes difficult to evaporate and the amount of heat taken as latent heat of vaporization is reduced, and the heat exchange function in the heat exchange section 12 is reduced.

しかし、この実施形態では、冷媒流路１６は冷媒出口２２と対応する部分が、熱交換部の冷媒入口２１と対応する部分より断面積が広く、かつ途中の断面積も冷媒入口２１と対応する部分の断面積以上に形成されている。そのため、発生した気泡２９が冷媒出口２２から排出され易くなり、気泡２９が隔壁１７に付着したままになったり、冷媒流路１６内が気泡２９で満たされる状態になったりするのが防止される。したがって、熱交換部１２における熱交換が良好に行われる。   However, in this embodiment, the refrigerant flow path 16 has a portion corresponding to the refrigerant outlet 22 having a larger cross-sectional area than a portion corresponding to the refrigerant inlet 21 of the heat exchanging portion, and the intermediate cross-sectional area also corresponds to the refrigerant inlet 21. The cross-sectional area of the portion is formed. Therefore, the generated air bubbles 29 are easily discharged from the refrigerant outlet 22, and the air bubbles 29 are prevented from remaining attached to the partition wall 17 and the refrigerant flow path 16 is prevented from being filled with the air bubbles 29. . Therefore, the heat exchange in the heat exchange part 12 is favorably performed.

冷媒流路１６を流れる冷媒中の気泡率が体積として８０％以上になると、熱交換効率が急速に低下するため、気泡率が８０％を超えないように、好ましくは７０％以下になるように、冷媒流路１６の長さ、形状あるいは冷媒の循環速度が設定されている。   When the bubble rate in the refrigerant flowing through the refrigerant flow path 16 becomes 80% or more as a volume, the heat exchange efficiency is rapidly reduced, so that the bubble rate does not exceed 80%, preferably 70% or less. The length and shape of the refrigerant flow path 16 or the circulation speed of the refrigerant are set.

この実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）沸騰冷却装置１０は、被冷却流体が流れる被冷却流体流路１５と、被冷却流体を冷却する液冷媒が流れる冷媒流路１６とが隔壁１７で区画された熱交換部１２を備え、熱交換部１２に供給された液冷媒は一部が沸騰した状態で熱交換部１２から排出され、冷媒液化部２５で液化された後、再び冷媒流路１６に供給されて循環使用される。そして、冷媒流路１６は、熱交換部１２において、冷媒出口２２と対応する部分が、熱交換部１２の冷媒入口２１と対応する部分より断面積が広く、かつ途中の断面積も冷媒入口２１と対応する部分の断面積以上に形成されている。したがって、冷媒流路１６を流れる間に液冷媒の一部が沸騰して気泡２９が発生しても、発生した気泡２９が冷媒出口２２から排出され易くなり、気泡２９が隔壁１７に付着したままになったり、冷媒流路１６内が気泡２９で満たされる状態になったりするのが防止され、被冷却流体を効率良く冷却することができる。 According to this embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The boiling cooling apparatus 10 includes a heat exchange section 12 in which a cooled fluid flow path 15 through which a fluid to be cooled flows and a refrigerant flow path 16 through which a liquid refrigerant for cooling the cooled fluid flows are partitioned by a partition wall 17. The liquid refrigerant supplied to the heat exchanging unit 12 is discharged from the heat exchanging unit 12 in a partially boiled state, liquefied by the refrigerant liquefying unit 25, and then supplied to the refrigerant channel 16 again for circulation. . In the heat exchange part 12, the refrigerant channel 16 has a section corresponding to the refrigerant outlet 22 that has a larger cross-sectional area than a part corresponding to the refrigerant inlet 21 of the heat exchange part 12, and the intermediate cross-sectional area is also the refrigerant inlet 21. And the cross-sectional area of the corresponding part. Therefore, even if a part of the liquid refrigerant boils and flows bubbles 29 are generated while flowing through the refrigerant flow path 16, the generated bubbles 29 are easily discharged from the refrigerant outlet 22, and the bubbles 29 remain attached to the partition wall 17. Or the refrigerant channel 16 is prevented from being filled with the bubbles 29, and the fluid to be cooled can be efficiently cooled.

（２）液冷媒を熱交換部１２と冷媒液化部２５との間で循環使用する場合、熱交換部１２を冷媒液化部２５の配置位置より下方に配置し、熱交換部１２の冷媒入口２１を冷媒出口２２より下方に配置することにより、液冷媒を熱交換部１２と冷媒液化部２５との間で自然循環させることは可能である。自然循環では、循環速度を希望の速度にしたり、冷却能力を急に高めたり、低下させたりすることが難しい。しかし、この実施形態では、沸騰冷却装置１０は、液冷媒が強制循環手段２７により強制循環されて使用されるため、循環速度を目的の値に設定したり、循環速度を変更したりすることが容易になる。   (2) When the liquid refrigerant is circulated between the heat exchange unit 12 and the refrigerant liquefaction unit 25, the heat exchange unit 12 is arranged below the arrangement position of the refrigerant liquefaction unit 25, and the refrigerant inlet 21 of the heat exchange unit 12 is used. Is disposed below the refrigerant outlet 22 so that the liquid refrigerant can be naturally circulated between the heat exchange unit 12 and the refrigerant liquefaction unit 25. In natural circulation, it is difficult to set the circulation speed to a desired speed, or to suddenly increase or decrease the cooling capacity. However, in this embodiment, the boiling cooling device 10 is used after the liquid refrigerant is forcedly circulated by the forced circulation means 27, so that the circulation speed can be set to a target value or the circulation speed can be changed. It becomes easy.

（３）沸騰冷却装置１０には冷媒流路１６が複数設けられている。したがって、冷媒流路１６が一つの場合に比べて、熱交換部１２の体積当たりの冷却効率が良くなる。
（４）冷媒流路１６は扁平な冷媒流路１６が複数、間隔を空けて厚さ方向において隣接する状態で設けられている。したがって、冷媒流路１６を複数のパイプで構成する場合に比べて、構成が簡単になる。 (3) The boiling cooling device 10 is provided with a plurality of refrigerant flow paths 16. Therefore, the cooling efficiency per volume of the heat exchange unit 12 is improved as compared with the case where the number of the refrigerant flow paths 16 is one.
(4) The refrigerant flow paths 16 are provided in a state where a plurality of flat refrigerant flow paths 16 are adjacent to each other in the thickness direction at intervals. Therefore, the configuration is simplified as compared with the case where the refrigerant flow path 16 is configured by a plurality of pipes.

（５）各冷媒流路１６は、厚さが一定で幅が変化するように形成されているため、熱交換部１２を高さが一定のケース（ハウジング１１）に収容し易くなる。
（６）各冷媒流路１６は、冷媒入口２１から冷媒出口２２に至る経路の途中に折り返し部１６ａを有する。したがって、冷媒流路１６を直線状に形成する場合に比べて、沸騰冷却装置１０全体をコンパクトに形成することができる。 (5) Since each refrigerant channel 16 is formed so that the thickness is constant and the width is changed, the heat exchange part 12 can be easily accommodated in a case (housing 11) having a constant height.
(6) Each refrigerant flow path 16 has a folded portion 16 a in the middle of a path from the refrigerant inlet 21 to the refrigerant outlet 22. Therefore, the whole boiling cooling device 10 can be formed compactly compared with the case where the refrigerant flow path 16 is formed linearly.

（７）冷媒流路１６の冷媒入口２１に連結されている入口配管２３は、冷媒出口２２に連結されている出口配管２４より径が小さく形成されている。冷媒流路１６の冷媒入口２１は、冷媒出口２２に比べて小さく形成される。冷媒入口２１及び冷媒出口２２の大きさが異なっても同じ径の配管を使用する場合もあるが、その場合は入口部分で乱流が生じ易くなる。しかし、入口配管２３の径を出口配管２４の径より小さく形成した場合は、入口配管２３及び出口配管２４に同じ径の配管を使用する場合に比べて、入口部分で乱流が生じ難くなる。   (7) The inlet pipe 23 connected to the refrigerant inlet 21 of the refrigerant channel 16 is formed to have a smaller diameter than the outlet pipe 24 connected to the refrigerant outlet 22. The refrigerant inlet 21 of the refrigerant channel 16 is formed smaller than the refrigerant outlet 22. Even if the sizes of the refrigerant inlet 21 and the refrigerant outlet 22 are different, pipes having the same diameter may be used. In this case, turbulent flow is likely to occur at the inlet portion. However, when the diameter of the inlet pipe 23 is smaller than the diameter of the outlet pipe 24, turbulent flow is less likely to occur at the inlet portion than when pipes having the same diameter are used for the inlet pipe 23 and the outlet pipe 24.

（８）複数の冷媒流路１６は、ハウジング１１内に設けられた前壁１８と後壁１９との間に、扁平な四角筒体２０を一定間隔を置いて平行に密閉状態で固着することにより形成されている。したがって、扁平な複数の冷媒流路１６を、間隔を空けて冷媒流路１６の厚さ方向において隣接する状態で設ける構成が容易にできる。   (8) The plurality of refrigerant flow paths 16 are fixed in a sealed state in parallel with a flat interval between the front wall 18 and the rear wall 19 provided in the housing 11 with a predetermined interval. It is formed by. Therefore, the structure which provides the flat several refrigerant flow path 16 in the state which adjoins in the thickness direction of the refrigerant flow path 16 at intervals can be made easy.

（９）沸騰冷却装置１０は、車両のＥＧＲクーラーに使用されているため、ＥＧＲガスを吸気系に低温で供給することができ、ＮＯｘの低減効果を向上させることができる。
（第２の実施形態）
次に第２の実施形態を図４〜図６にしたがって説明する。この実施形態では、冷媒流路１６の形状及び配置が前記第１の実施形態と大きく異なっている。また、ハウジング１１の形状も第１の実施形態と異なっている。第１の実施形態と基本的に同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。 (9) Since the boiling cooling device 10 is used in an EGR cooler of a vehicle, EGR gas can be supplied to the intake system at a low temperature, and the NOx reduction effect can be improved.
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment will be described with reference to FIGS. In this embodiment, the shape and arrangement of the refrigerant channel 16 are greatly different from those of the first embodiment. The shape of the housing 11 is also different from that of the first embodiment. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図４及び図５に示すように、ハウジング１１は、熱交換部１２に対応する部分が円錐台状に形成され、熱交換部１２を挟んで被冷却流体導入部１３及び被冷却流体排出部１４が設けられている。前壁１８は円錐台形状のハウジング１１の小径側端部に設けられ、後壁１９はハウジング１１の大径側端部に設けられている。前壁１８と後壁１９との間には、被冷却流体流路１５を構成する複数（この実施形態では７本）の管（パイプ）３０が、第１端部が被冷却流体導入部１３に連通し、第２端部が被冷却流体排出部１４に連通する状態で設けられている。各管３０は径が一定に形成されている。そして、導入配管１３ａから被冷却流体導入部１３に流入した被冷却流体は、管３０を通って被冷却流体排出部１４で合流し、排出配管１４ａを経て沸騰冷却装置１０外へ排出されるようになっている。   As shown in FIGS. 4 and 5, a portion of the housing 11 corresponding to the heat exchange unit 12 is formed in a truncated cone shape, and a fluid-to-be-cooled introduction unit 13 and a fluid-to-be-cooled discharge unit 14 are sandwiched between the heat exchange units 12. Is provided. The front wall 18 is provided at the small-diameter side end of the truncated cone-shaped housing 11, and the rear wall 19 is provided at the large-diameter side end of the housing 11. Between the front wall 18 and the rear wall 19, a plurality (seven in this embodiment) of pipes (pipes) 30 constituting the cooled fluid flow path 15 are provided, and the first end portion is the cooled fluid introducing portion 13. The second end portion is provided in communication with the cooled fluid discharge portion 14. Each tube 30 is formed with a constant diameter. And the to-be-cooled fluid which flowed into the to-be-cooled fluid introducing | transducing part 13 from the introductory piping 13a merges in the to-be-cooled fluid discharge | release part 14 through the pipe | tube 30, and is discharged | emitted out of the boiling cooling device 10 through the discharge piping 14a. It has become.

ハウジング１１の内側で前壁１８及び後壁１９に挟まれた空間のうち、管３０の外側部分が冷媒流路１６を構成する。即ち、冷媒流路１６は、被冷却流体流路１５を囲繞するように設けられている。この実施形態では管３０が、被冷却流体流路１５と冷媒流路１６とを区画する隔壁１７を構成する。管３０が一定径で、熱交換部１２が円錐台形状に形成されているため、冷媒流路１６は、その断面積が、前壁１８側から後壁１９に向かって次第に増大するように形成されている。ハウジング１１には、前壁１８に近接して冷媒入口２１が形成され、後壁１９に近接して冷媒出口２２が形成されている。即ち、冷媒流路１６は、その断面積が、冷媒入口２１側から冷媒出口２２側に向かって次第に増大するように形成されている。即ち、冷媒流路１６は冷媒出口２２と対応する部分が、熱交換部の冷媒入口２１と対応する部分より断面積が広く、かつ途中の断面積も冷媒入口２１と対応する部分の断面積より広く形成されている。   Of the space sandwiched between the front wall 18 and the rear wall 19 inside the housing 11, the outer portion of the pipe 30 constitutes the refrigerant flow path 16. That is, the refrigerant flow path 16 is provided so as to surround the cooled fluid flow path 15. In this embodiment, the pipe 30 constitutes a partition wall 17 that partitions the cooled fluid channel 15 and the refrigerant channel 16. Since the pipe 30 has a constant diameter and the heat exchanging portion 12 is formed in a truncated cone shape, the refrigerant flow path 16 is formed so that its cross-sectional area gradually increases from the front wall 18 side toward the rear wall 19. Has been. In the housing 11, a refrigerant inlet 21 is formed in the vicinity of the front wall 18, and a refrigerant outlet 22 is formed in the vicinity of the rear wall 19. That is, the refrigerant flow path 16 is formed such that its cross-sectional area gradually increases from the refrigerant inlet 21 side toward the refrigerant outlet 22 side. That is, in the refrigerant flow path 16, the portion corresponding to the refrigerant outlet 22 has a larger cross-sectional area than the portion corresponding to the refrigerant inlet 21 of the heat exchange section, and the cross-sectional area in the middle is also larger than the cross-sectional area of the portion corresponding to the refrigerant inlet 21. Widely formed.

冷媒入口２１は冷媒出口２２より小さく形成されている。冷媒入口２１には入口配管２３が連結され、冷媒出口２２には出口配管２４が連結されている。入口配管２３及び出口配管２４は、それぞれ径が冷媒入口２１あるいは冷媒出口２２の径に対応する大きさに形成されている。   The refrigerant inlet 21 is formed smaller than the refrigerant outlet 22. An inlet pipe 23 is connected to the refrigerant inlet 21, and an outlet pipe 24 is connected to the refrigerant outlet 22. Each of the inlet pipe 23 and the outlet pipe 24 has a diameter corresponding to the diameter of the refrigerant inlet 21 or the refrigerant outlet 22.

この実施形態の沸騰冷却装置１０も、前記第１の実施形態と同様に、ＥＧＲ通路の途中において、導入配管１３ａがＥＧＲ通路入口側に連結され、排出配管１４ａがＥＧＲ通路出口側に連結されて使用される。また、冷媒の循環経路を構成する冷媒配管２６ａに入口配管２３が連結され、冷媒配管２６ｂに出口配管２４が連結される。冷媒として例えば水が使用される。   In the boiling cooling device 10 of this embodiment, as in the first embodiment, in the middle of the EGR passage, the introduction pipe 13a is connected to the EGR passage inlet side, and the discharge pipe 14a is connected to the EGR passage outlet side. used. Further, the inlet pipe 23 is connected to the refrigerant pipe 26a constituting the refrigerant circulation path, and the outlet pipe 24 is connected to the refrigerant pipe 26b. For example, water is used as the refrigerant.

図６に示すように、液冷媒は、入口配管２３を介して冷媒入口２１から冷媒流路１６に流入した後、被冷却流体流路１５の周囲を通って冷媒出口２２側に向かって流れる。液冷媒は、冷媒流路１６を流れる間に、管３０に接触している部分が、被冷却流体の熱により一部が沸騰する状態になり、液冷媒中に気泡２９が存在する状態で冷媒流路１６を冷媒出口２２に向かって移動する。そして、気泡２９が存在する状態の液冷媒が冷媒出口２２から排出され、出口配管２４及び冷媒配管２６ｂを介して冷媒液化部２５へ移動し、冷媒液化部２５で蒸気が凝縮されて液冷媒になり、沸騰冷却装置１０へ再循環される。   As shown in FIG. 6, the liquid refrigerant flows from the refrigerant inlet 21 into the refrigerant flow path 16 through the inlet pipe 23, and then flows toward the refrigerant outlet 22 through the periphery of the cooled fluid flow path 15. While the liquid refrigerant flows through the refrigerant flow path 16, the part in contact with the pipe 30 is in a state where a part of the liquid boiles due to the heat of the fluid to be cooled, and the bubbles 29 are present in the liquid refrigerant. The flow path 16 moves toward the refrigerant outlet 22. Then, the liquid refrigerant in the state where the bubbles 29 are present is discharged from the refrigerant outlet 22 and moves to the refrigerant liquefaction unit 25 via the outlet pipe 24 and the refrigerant pipe 26b, and the vapor is condensed in the refrigerant liquefaction unit 25 to become liquid refrigerant. And recycled to the boiling cooling device 10.

この第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１），（２），（７），（９）の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（１０）被冷却流体流路１５は複数の管３０で構成され、冷媒流路１６が複数の管３０の周囲を囲繞するように設けられている。したがって、被冷却流体流路１５の断面積が同じ場合、被冷却流体流路１５を１本の管で形成した場合に比べて、冷媒流路１６と被冷却流体流路１５との隔壁１７の表面積が大きくなり、熱交換効率が向上し易くなる。 According to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects (1), (2), (7), and (9) of the first embodiment.
(10) The fluid flow path 15 to be cooled is composed of a plurality of pipes 30, and the refrigerant flow path 16 is provided so as to surround the plurality of pipes 30. Therefore, when the cross-sectional area of the fluid flow path 15 to be cooled is the same, the partition wall 17 between the coolant flow path 16 and the fluid flow path 15 to be cooled is compared with the case where the fluid flow path 15 to be cooled is formed of a single tube. The surface area is increased, and the heat exchange efficiency is easily improved.

（１１）各被冷却流体流路１５を構成する管３０として、一定径のパイプが使用されているため各管３０として、径が第１端部から第２端部に向かって次第に大きくなるパイプを設ける場合に比べて構成が簡単になる。   (11) Since a pipe having a constant diameter is used as the pipe 30 constituting each cooled fluid flow path 15, the pipe gradually increases in diameter from the first end to the second end. Compared with the case of providing the configuration, the configuration becomes simple.

（第３の実施形態）
次に第３の実施形態を図７及び図８にしたがって説明する。この実施形態では、複数の冷媒流路１６が扁平に形成されている点は第１の実施形態と同じである。しかし、冷媒流路１６の厚さが冷媒入口２１側端部から冷媒出口２２側端部に向かって次第に厚くなるように形成されることにより、熱交換部１２の冷媒出口２２と対応する部分が、熱交換部１２の冷媒入口２１と対応する部分より断面積が広く形成されている点が異なる。第１の実施形態と基本的に同一部分は同一符号を付して詳しい説明を省略する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment will be described with reference to FIGS. This embodiment is the same as the first embodiment in that the plurality of refrigerant flow paths 16 are formed flat. However, the thickness of the refrigerant channel 16 is formed so as to gradually increase from the end portion on the refrigerant inlet 21 side toward the end portion on the refrigerant outlet 22 side, so that the portion corresponding to the refrigerant outlet 22 of the heat exchange unit 12 The difference is that the cross-sectional area is wider than the portion corresponding to the refrigerant inlet 21 of the heat exchange section 12. The same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.

図７（ａ）に示すように、前壁１８及び後壁１９間には、幅が一定で、厚さが第１端部から第２端部に向かって次第に厚くなる四角筒体２０が設けられている。図７（ｂ）及び図８（ａ）に示すように、各四角筒体２０の一方の側壁には、前壁１８に近接して冷媒入口２１が形成され、他方の側壁には後壁１９に近接して冷媒出口２２が形成されている。冷媒入口２１は冷媒出口２２より小さく形成されている。各冷媒入口２１には入口配管２３が連結され、冷媒出口２２には出口配管２４が連結されている。また、図８（ａ）に示すように、各四角筒体２０には冷媒流路１６を途中で折り返すように区画する区画プレート２８は設けられていない。   As shown in FIG. 7A, a rectangular cylinder 20 is provided between the front wall 18 and the rear wall 19 and has a constant width and a thickness that gradually increases from the first end toward the second end. It has been. As shown in FIGS. 7B and 8A, a refrigerant inlet 21 is formed on one side wall of each rectangular cylinder 20 in the vicinity of the front wall 18, and a rear wall 19 is formed on the other side wall. A refrigerant outlet 22 is formed in the vicinity. The refrigerant inlet 21 is formed smaller than the refrigerant outlet 22. An inlet pipe 23 is connected to each refrigerant inlet 21, and an outlet pipe 24 is connected to the refrigerant outlet 22. Moreover, as shown to Fig.8 (a), the partition plate 28 which divides | segments the refrigerant | coolant flow path 16 in the middle is not provided in each square cylinder 20. As shown in FIG.

この実施形態の沸騰冷却装置１０も、前記第１の実施形態と同様にして使用される。そして、図８（ａ），（ｂ）に示すように、冷媒入口２１から冷媒流路１６に流入した液冷媒は、冷媒流路１６を流れる間に、被冷却流体の熱により一部が沸騰する状態になり、液状の冷媒と気体状の冷媒とが混合した状態、即ち液冷媒中に気泡２９が存在する状態で冷媒流路１６を冷媒出口２２に向かって移動する。冷媒流路１６に折り返し部１６ａが存在しないため、発生した気泡は各冷媒流路１６内を冷媒流路１６の断面積が小さい側（図８（ａ），（ｂ）の左側）から断面積が大きい側に向かって流れ、冷媒出口２２から出口配管２４へ排出される。そして、気泡２９が存在する状態の液冷媒が、出口配管２４及び冷媒配管２６ｂを介して冷媒液化部２５へ移動し、冷媒液化部２５で蒸気が凝縮されて液冷媒になり、沸騰冷却装置１０へ再循環される。   The boiling cooling device 10 of this embodiment is also used in the same manner as in the first embodiment. Then, as shown in FIGS. 8A and 8B, the liquid refrigerant that has flowed into the refrigerant flow path 16 from the refrigerant inlet 21 partially boils due to the heat of the fluid to be cooled while flowing through the refrigerant flow path 16. The refrigerant flow path 16 moves toward the refrigerant outlet 22 in a state where the liquid refrigerant and the gaseous refrigerant are mixed, that is, in the state where the bubbles 29 are present in the liquid refrigerant. Since the folded portion 16a does not exist in the refrigerant flow path 16, the generated bubbles have a cross-sectional area in each refrigerant flow path 16 from the side where the cross-sectional area of the refrigerant flow path 16 is small (the left side in FIGS. 8A and 8B). Flows toward the larger side and is discharged from the refrigerant outlet 22 to the outlet pipe 24. Then, the liquid refrigerant in the presence of the bubbles 29 moves to the refrigerant liquefaction unit 25 via the outlet pipe 24 and the refrigerant pipe 26b, and the vapor is condensed in the refrigerant liquefaction unit 25 to become a liquid refrigerant. Recirculated to

この第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（４），（７），（９）の効果に加えて以下の効果を得ることができる。
（１２）冷媒流路１６は、幅が一定で厚さが、冷媒入口２１側から冷媒出口２２側に向かって次第に厚くなる形状で、途中に折り返し部１６ａが存在せずに真っ直ぐに形成されている。したがって、液冷媒中の気泡２９が円滑に冷媒出口２２に向かって移動し易くなる。 According to the second embodiment, the following effects can be obtained in addition to the effects (1) to (4), (7), and (9) of the first embodiment.
(12) The refrigerant flow path 16 has a constant width and a thickness that gradually increases from the refrigerant inlet 21 side toward the refrigerant outlet 22 side, and is formed straight without the folded portion 16a in the middle. Yes. Accordingly, the bubbles 29 in the liquid refrigerant can easily move toward the refrigerant outlet 22 smoothly.

実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
○ 第２及び第３の実施形態のように、冷媒流路１６に折り返し部１６ａが存在せず、冷媒が冷媒流路１６内を熱交換部１２の第１端部側から第２端部側に向かって進む構成において、冷媒の流れる方向が被冷却流体の流れる方向と逆方向になる構成にしてもよい。例えば、第２の実施形態の沸騰冷却装置１０と同じ構造の沸騰冷却装置１０において、図９（ａ）に示すように、熱交換部１２の大径側に隣接する空間を被冷却流体導入部１３とし、熱交換部１２の小径側に隣接する空間を被冷却流体排出部１４とする。この構成でも、冷媒入口２１は熱交換部１２の小径側端部に設けられ、冷媒出口２２は熱交換部１２の大径側端部に設けられる。したがって、冷媒流路１６は、第２の実施形態と同様に、その断面積が、冷媒入口２１と対応する部分から冷媒出口２２と対応する部分に向かって次第に増大するように形成されている。この場合、第２の実施形態と同様の効果が得られる。また、第３の実施形態の沸騰冷却装置１０を同様に、被冷却流体の沸騰冷却装置１０に対する導入方向及び排出方向を逆に使用しても同様である。 The embodiment is not limited to the above, and may be embodied as follows, for example.
○ As in the second and third embodiments, there is no folded portion 16a in the refrigerant flow path 16, and the refrigerant passes through the refrigerant flow path 16 from the first end side to the second end side of the heat exchange section 12. In the configuration proceeding toward, the direction in which the refrigerant flows may be opposite to the direction in which the fluid to be cooled flows. For example, in the boiling cooling device 10 having the same structure as the boiling cooling device 10 of the second embodiment, as shown in FIG. 9A, a space adjacent to the large-diameter side of the heat exchanging unit 12 is a cooled fluid introduction unit. 13 and a space adjacent to the small diameter side of the heat exchanging unit 12 is a cooled fluid discharge unit 14. Even in this configuration, the refrigerant inlet 21 is provided at the small-diameter side end of the heat exchange unit 12, and the refrigerant outlet 22 is provided at the large-diameter side end of the heat exchange unit 12. Therefore, the refrigerant flow path 16 is formed so that the cross-sectional area gradually increases from the portion corresponding to the refrigerant inlet 21 toward the portion corresponding to the refrigerant outlet 22, as in the second embodiment. In this case, the same effect as in the second embodiment can be obtained. Similarly, the boiling cooling device 10 of the third embodiment is similarly used when the introduction direction and the discharging direction of the fluid to be cooled with respect to the boiling cooling device 10 are used in reverse.

○ 第２の実施形態のように、前壁１８及び後壁１９間に被冷却流体導入部１３及び被冷却流体排出部１４と連通するように管３０を設けて被冷却流体流路１５を構成するとともに、管３０の外側を冷媒流路１６とする構成において、ハウジング１１を円筒状に形成し、管３０を径が第１端部から第２端部に向かって小さくなる形状にする。そして、図９（ｂ）に示すように、冷媒入口２１を被冷却流体導入部１３寄りに設け、冷媒出口２２を被冷却流体排出部１４寄りに設ける。この構成でも、冷媒流路１６は、その断面積が、冷媒入口２１と対応する部分から冷媒出口２２と対応する部分に向かって次第に増大するように形成されているため、発生した気泡２９が冷媒出口２２から排出され易くなり、被冷却流体を効率良く冷却することができる。また、同じ冷却能力の熱交換部１２を構成するのに必要なスペースを小さくできる。   As in the second embodiment, a cooled fluid flow path 15 is configured by providing a pipe 30 between the front wall 18 and the rear wall 19 so as to communicate with the cooled fluid introduction part 13 and the cooled fluid discharge part 14. In addition, in the configuration in which the outside of the tube 30 is the refrigerant flow path 16, the housing 11 is formed in a cylindrical shape, and the tube 30 is shaped so that the diameter decreases from the first end toward the second end. Then, as shown in FIG. 9B, the refrigerant inlet 21 is provided closer to the cooled fluid introduction part 13, and the refrigerant outlet 22 is provided closer to the cooled fluid discharge part 14. Even in this configuration, the refrigerant flow path 16 is formed so that the cross-sectional area thereof gradually increases from the portion corresponding to the refrigerant inlet 21 toward the portion corresponding to the refrigerant outlet 22, and thus the generated bubbles 29 are generated by the refrigerant. It becomes easy to discharge | emit from the exit 22, and to-be-cooled fluid can be cooled efficiently. In addition, the space required to configure the heat exchange unit 12 having the same cooling capacity can be reduced.

○ 第２の実施形態のように被冷却流体流路１５が複数の管３０で形成された構成の沸騰冷却装置１０と同様な構成で、図１０に示すように、冷媒と被冷却流体の流れる流路を反対にした構成としてもよい。即ち、熱交換部１２の第１端部側に冷媒導入部３１を設け、第２端部側に冷媒排出部３２を設ける。そして、前壁１８と後壁１９との間に管３３を、第１端部が冷媒導入部３１に連通し、第２端部が冷媒排出部３２に連通する状態で設けて、複数の冷媒流路１６を構成する。各管３３は、第１端部が小径で第２端部が大径となるテーパ状に形成されており、各管３３の第１端部が冷媒入口２１になり、第２端部が冷媒出口２２になる。前壁１８及び後壁１９で挟まれた空間のうち管３３の外側部分が被冷却流体流路１５を構成するため、被冷却流体流路１５は１つになる。前壁１８寄りに被冷却流体を被冷却流体流路１５内に導入する導入配管１３ａが設けられ、後壁１９寄りに排出配管１４ａが設けられる。   As shown in FIG. 10, the coolant and the fluid to be cooled flow with the same configuration as the boiling cooling device 10 having the configuration in which the fluid flow path 15 to be cooled is formed of a plurality of tubes 30 as in the second embodiment. It is good also as a structure which made the flow path opposite. That is, the refrigerant introduction part 31 is provided on the first end side of the heat exchange part 12 and the refrigerant discharge part 32 is provided on the second end side. A pipe 33 is provided between the front wall 18 and the rear wall 19 so that the first end communicates with the refrigerant introduction part 31 and the second end communicates with the refrigerant discharge part 32. A flow path 16 is configured. Each pipe 33 is formed in a tapered shape with a first end having a small diameter and a second end having a large diameter. The first end of each pipe 33 serves as the refrigerant inlet 21 and the second end has a refrigerant. It becomes exit 22. Of the space sandwiched between the front wall 18 and the rear wall 19, the outer portion of the pipe 33 constitutes the cooled fluid flow path 15, so that the cooled fluid flow path 15 becomes one. An introduction pipe 13 a that introduces a fluid to be cooled into the fluid flow path 15 to be cooled is provided near the front wall 18, and a discharge pipe 14 a is provided near the rear wall 19.

○ 図１０に示すような、冷媒導入部３１に導入された冷媒が複数の管３３を通って排出される構成の場合、冷媒は、ハウジング１１の中央付近に配置された管３３を流れ易く、ハウジング１１の壁面近くに配置された管３３の流れが遅くなり易い。冷媒が全ての管３３で均等に流れ易くなるように、図１０に二点鎖線で示すように、案内部材３４を設けてもよい。被冷却流体が被冷却流体導入部１３を経て複数の管３０を通る構成の場合も同様に、案内部材３４を設けてもよい。   In the case where the refrigerant introduced into the refrigerant introduction part 31 is discharged through the plurality of pipes 33 as shown in FIG. 10, the refrigerant easily flows through the pipes 33 arranged near the center of the housing 11. The flow of the pipe 33 arranged near the wall surface of the housing 11 tends to be slow. As indicated by a two-dot chain line in FIG. 10, a guide member 34 may be provided so that the refrigerant can easily flow uniformly in all the pipes 33. Similarly, the guide member 34 may be provided in the configuration in which the fluid to be cooled passes through the plurality of tubes 30 via the fluid introduction portion 13 to be cooled.

○ 第１の実施形態のように、扁平な四角筒体２０の内部に区画プレート２８を設けて冷媒流路１６を折り返し状で、かつその幅が冷媒入口２１側より冷媒出口２２側が大きくなる構成にする場合、四角筒体２０の厚さを一定ではなく、冷媒入口２１側に比べて冷媒出口２２側が厚くなるように構成してもよい。この場合、厚さ及び幅の一方のみ変化するようにした構成に比べて、気泡２９が冷媒出口２２から排出され易くなる。   As in the first embodiment, the partition plate 28 is provided inside the flat rectangular cylinder 20 so that the refrigerant flow path 16 is folded back, and the width thereof is larger on the refrigerant outlet 22 side than on the refrigerant inlet 21 side. In this case, the thickness of the rectangular cylinder 20 may not be constant, and the refrigerant outlet 22 side may be thicker than the refrigerant inlet 21 side. In this case, the bubbles 29 are easily discharged from the refrigerant outlet 22 as compared with the configuration in which only one of the thickness and the width is changed.

○ 四角筒体２０を前壁１８と後壁１９との間に固着する代わりに、前壁１８、後壁１９及びハウジング１１の側壁に周囲を密封状態で固定した一対の平板と側壁とで１つの冷媒流路１６を構成してもよい。そして、平板を複数対設けて複数の冷媒流路１６を構成してもよい。しかし、四角筒体２０を設ける方が組み付けが容易である。   ○ Instead of fixing the rectangular cylinder 20 between the front wall 18 and the rear wall 19, a pair of flat plates and side walls fixed to the front wall 18, the rear wall 19, and the side wall of the housing 11 in a sealed state are used. Two refrigerant channels 16 may be configured. A plurality of pairs of flat plates may be provided to form a plurality of refrigerant channels 16. However, assembling is easier when the rectangular cylinder 20 is provided.

○ 沸騰冷却装置１０が、第１及び第３の実施形態のように、四角筒体２０あるいは平板を用いて、複数の被冷却流体流路１５及び複数の冷媒流路１６を交互に積層状態となる構成の場合、被冷却流体導入部１３及び被冷却流体排出部１４を設けずに、各被冷却流体流路１５毎に配管を連結して、被冷却流体の導入及び排出を行うようにしてもよい。   ○ As in the first and third embodiments, the boiling cooling device 10 uses a rectangular cylinder 20 or a flat plate to alternately stack a plurality of fluid channels 15 to be cooled and a plurality of refrigerant channels 16. In such a configuration, the cooled fluid introduction section 13 and the cooled fluid discharge section 14 are not provided, and a pipe is connected to each cooled fluid flow path 15 to introduce and discharge the cooled fluid. Also good.

○ 冷媒入口２１が冷媒出口２２より小さく形成されている場合であっても、入口配管２３及び出口配管２４として冷媒出口２２に合った同じ径の配管を使用してもよい。この場合、冷媒入口２１及び冷媒出口２２の径に合わせてそれぞれ異なる径の配管を準備する必要がない。   Even if the refrigerant inlet 21 is formed smaller than the refrigerant outlet 22, pipes having the same diameter as the refrigerant outlet 22 may be used as the inlet pipe 23 and the outlet pipe 24. In this case, it is not necessary to prepare pipes having different diameters in accordance with the diameters of the refrigerant inlet 21 and the refrigerant outlet 22.

○ 冷媒流路１６は、熱交換部１２の冷媒出口２２と対応する部分が、熱交換部１２の冷媒入口２１と対応する部分より断面積が広く、かつ途中の断面積も冷媒入口２１と対応する部分の断面積以上に形成されていればよく、冷媒入口２１を冷媒出口２２より小さくする必要はなく、同じ大きさにしてもよい。   The refrigerant flow path 16 has a portion corresponding to the refrigerant outlet 22 of the heat exchanging portion 12 having a larger cross-sectional area than a portion corresponding to the refrigerant inlet 21 of the heat exchanging portion 12, and the intermediate cross-sectional area also corresponds to the refrigerant inlet 21. The refrigerant inlet 21 need not be smaller than the refrigerant outlet 22 and may have the same size.

○ 第２の実施形態のように、複数の被冷却流体流路１５を囲繞するように冷媒流路１６が１つだけ設けられた構成の場合、冷媒入口２１を１つではなく複数設ける方が、各被冷却流体流路１５の周囲に均等に冷媒を供給し易い。   ○ In the case of a configuration in which only one refrigerant flow path 16 is provided so as to surround a plurality of fluid flow paths 15 to be cooled as in the second embodiment, it is preferable to provide a plurality of refrigerant inlets 21 instead of one. It is easy to supply the refrigerant evenly around each cooled fluid flow path 15.

○ 扁平な四角筒体２０あるいは一対の平板で冷媒流路１６を構成する場合、冷媒流路１６は複数に限らず、１つとしてもよい。
○ 管３０，３３は円筒状に限らず、例えば、三角筒状、四角筒状等の多角筒状あるいは楕円筒状であってもよい。 When the refrigerant channel 16 is configured by the flat rectangular tube 20 or a pair of flat plates, the number of the refrigerant channels 16 is not limited to a plurality, and may be one.
The tubes 30 and 33 are not limited to a cylindrical shape, and may be, for example, a polygonal cylindrical shape such as a triangular cylindrical shape or a rectangular cylindrical shape, or an elliptical cylindrical shape.

○ 管３０，３３は全て同じ物を使用する構成に限らない。例えば、冷媒流路１６を構成する管３３の場合、断面積が第１端部側（冷媒入口２１側）から第２端部側（冷媒出口２２側）に向かって大きくなる管であれば、断面積の異なる物を混合して使用したり、形状の異なる物を混合して使用したりしてもよい。また、被冷却流体流路１５を構成する管３０の場合、形状の異なる物を混合したり、断面積の異なる物を混合したり、テーパ状の管と一定径の管を混合したりしてもよい。   ○ The pipes 30 and 33 are not limited to the same structure. For example, in the case of the pipe 33 constituting the refrigerant flow path 16, if the pipe has a cross-sectional area that increases from the first end side (the refrigerant inlet 21 side) toward the second end side (the refrigerant outlet 22 side), You may mix and use the thing from which a cross-sectional area differs, and may mix and use the thing from which a shape differs. In addition, in the case of the pipe 30 constituting the cooled fluid flow path 15, it is possible to mix things having different shapes, mix things having different cross-sectional areas, or mix a tapered pipe and a pipe having a constant diameter. Also good.

○ 冷媒は水に限らない。冷媒は被冷却流体の熱で沸騰する必要があるため、熱交換部１２において被冷却流体の温度より低い沸点でなければならない。そして、冷却すべき被冷却流体の温度や目的の温度に冷却するために被冷却流体から除去すべき熱量によって、適切な冷媒が選択される。例えば、水に代えて、アルコールを使用したり、水とアルコールの混合液を使用したりしてもよい。   ○ The coolant is not limited to water. Since the refrigerant needs to boil with the heat of the fluid to be cooled, it must have a boiling point lower than the temperature of the fluid to be cooled in the heat exchanging section 12. Then, an appropriate refrigerant is selected depending on the temperature of the fluid to be cooled to be cooled and the amount of heat to be removed from the fluid to be cooled in order to cool to the target temperature. For example, alcohol may be used instead of water, or a mixture of water and alcohol may be used.

○ 沸騰冷却装置１０は、ＥＧＲクーラーとして使用する場合に限らず、冷却を必要とする気体の冷却、あるいは液体の冷却に使用してもよい。
○ 冷媒流路１６は下流に向うに連れて連続して断面積が順次大きくなる構成に限定されず、段階的に大きくなっても良い。 The boiling cooling device 10 is not limited to being used as an EGR cooler, but may be used for cooling a gas that requires cooling or for cooling a liquid.
The refrigerant flow path 16 is not limited to a configuration in which the cross-sectional area increases sequentially as it goes downstream, and may increase in stages.

○ 冷媒流路１６は冷媒出口付近で断面積が小さくなっても良い。
以下の技術的思想（発明）は前記実施形態から把握できる。
（１）前記被冷却流体流路は複数の管で構成され、前記冷媒流路が前記複数の管の周囲を囲繞するように設けられている。 The refrigerant channel 16 may have a small cross-sectional area near the refrigerant outlet.
The following technical idea (invention) can be understood from the embodiment.
(1) Before Symbol the cooling fluid channel is constituted by a plurality of tubes, the coolant flow path is provided so as to surround a periphery of the plurality of tubes.

（２）沸騰冷却装置は車両のＥＧＲクーラーである。 (2) boiling Teng cooling device is a EGR cooler of the vehicle.

（ａ）は第１の実施形態における沸騰冷却装置の模式断面図、（ｂ）は概略斜視図。(A) is a schematic cross section of the boiling cooling device in 1st Embodiment, (b) is a schematic perspective view. （ａ）は図１（ｂ）のＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は図１（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図。(A) is the sectional view on the AA line of FIG.1 (b), (b) is the sectional view on the BB line of FIG.1 (b). 冷媒の流れを示す模式図。The schematic diagram which shows the flow of a refrigerant | coolant. 第２の実施形態における沸騰冷却装置の概略斜視図。The schematic perspective view of the boiling cooling device in 2nd Embodiment. 同じく模式断面図。Similarly a schematic cross-sectional view. 冷媒流路における気泡の状態を示す模式図。The schematic diagram which shows the state of the bubble in a refrigerant | coolant flow path. （ａ）は第３の実施形態における沸騰冷却装置の模式断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ線断面図。(A) is a schematic cross section of the boiling cooling device in 3rd Embodiment, (b) is CC sectional view taken on the line of (a). （ａ），（ｂ）は冷媒流路における気泡の状態を示す模式図。(A), (b) is a schematic diagram which shows the state of the bubble in a refrigerant | coolant flow path. （ａ），（ｂ）はそれぞれ別の実施形態における冷媒流路と被冷却流体流路の関係を示す模式図。(A), (b) is a schematic diagram which shows the relationship between the refrigerant | coolant flow path and to-be-cooled fluid flow path in another embodiment, respectively. 別の実施形態における冷媒流路と被冷却流体流路の関係を示す模式図。The schematic diagram which shows the relationship between the coolant flow path and to-be-cooled fluid flow path in another embodiment. （ａ）は従来技術の正面図、（ｂ）は別の従来技術の側面図。(A) is a front view of a prior art, (b) is a side view of another prior art.

符号の説明Explanation of symbols

１０…沸騰冷却装置、１２…熱交換部、１５…被冷却流体流路、１６…冷媒流路、１６ａ…折り返し部、１７…隔壁、２１…冷媒入口、２２…冷媒出口、２３…入口配管、２４…出口配管、２５…冷媒液化部、２７…強制循環手段、３３…管。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Boiling cooling device, 12 ... Heat exchange part, 15 ... Cooling fluid flow path, 16 ... Refrigerant flow path, 16a ... Folding part, 17 ... Partition, 21 ... Refrigerant inlet, 22 ... Refrigerant outlet, 23 ... Inlet piping, 24 ... outlet piping, 25 ... refrigerant liquefaction part, 27 ... forced circulation means, 33 ... pipe.

Claims (6)

被冷却流体が流れる被冷却流体流路と、前記被冷却流体を冷却する液冷媒が流れる冷媒流路とが隔壁で区画された熱交換部を備え、前記熱交換部に供給された液冷媒は一部が沸騰した状態で熱交換部から排出され、冷媒液化部で液化された後、再び前記冷媒流路に供給されて循環使用される沸騰冷却装置であって、
前記冷媒流路には、前記熱交換部の冷媒入口から冷媒出口に至る経路の幅が冷媒出口側に向かって大きくなるように変化させる平板状の区画プレートが設けられ、
前記冷媒流路は、
前記区画プレートによって前記冷媒入口から前記冷媒出口に至る経路の途中に折り返し部を有するように区画されており、
前記冷媒入口から前記冷媒出口に至る経路の途中の断面積が、前記冷媒入口と前記区画プレートとで挟まれた部分の断面積以上に形成されており、
前記折り返し部よりも前記冷媒入口側の真っ直ぐな部分における経路の断面積は、前記折り返し部側に向うに連れて連続して大きくなっており、
前記折り返し部よりも前記冷媒出口側の真っ直ぐな部分における経路の断面積は、前記折り返し部よりも前記冷媒入口側の真っ直ぐな部分における経路の断面積以上であるとともに前記冷媒出口側に向うに連れて連続して大きくなっている
ことを特徴とする沸騰冷却装置。 A liquid coolant supplied to the heat exchange unit includes a heat exchange unit in which a fluid channel through which a fluid to be cooled flows and a refrigerant channel through which a liquid refrigerant that cools the fluid to be cooled flows is partitioned. A boiling cooling device that is discharged from the heat exchanging part in a partly boiled state and liquefied in the refrigerant liquefying part, and then supplied to the refrigerant flow path and used in circulation.
The refrigerant flow path is provided with a flat partition plate that changes so that the width of the path from the refrigerant inlet to the refrigerant outlet of the heat exchange portion increases toward the refrigerant outlet side,
The refrigerant flow path is
The partition plate is partitioned so as to have a folded portion in the middle of the path from the coolant inlet to the coolant outlet ,
Sectional area of the middle of the path from the previous SL refrigerant inlet to said refrigerant outlet is formed in the above cross-sectional area of the portion sandwiched between the refrigerant inlet and the compartment plate,
Sectional area of the pathway in straight portion of the refrigerant inlet side of the front Symbol folded portion is larger continuously taken to toward the folded portion side,
The cross-sectional area of the path in the straight part on the refrigerant outlet side from the folded part is equal to or larger than the cross-sectional area of the path in the straight part on the refrigerant inlet side from the folded part, and as it goes toward the refrigerant outlet side. Boiling cooler characterized by being continuously large . 前記冷媒流路は扁平な冷媒流路が複数、間隔を空けて厚さ方向において隣接する状態で設けられている請求項１に記載の沸騰冷却装置。   2. The boiling cooling device according to claim 1, wherein the refrigerant flow path is provided in a state in which a plurality of flat refrigerant flow paths are adjacent to each other in the thickness direction at intervals. 前記各冷媒流路は、厚さが一定である請求項２に記載の沸騰冷却装置。   The boiling cooling device according to claim 2, wherein each refrigerant flow path has a constant thickness. 前記各冷媒流路は、厚さが前記冷媒出口側に向かって大きくなるように変化している請求項２に記載の沸騰冷却装置。   The boiling cooling device according to claim 2, wherein each of the refrigerant flow passages has a thickness that increases toward the refrigerant outlet side. 前記液冷媒は強制循環手段により強制循環されて使用される請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の沸騰冷却装置。 The boiling cooling apparatus according to any one of claims 1 to 4 , wherein the liquid refrigerant is used after being forcedly circulated by a forced circulation means. 前記熱交換部において、前記冷媒出口側の熱交換面積が前記冷媒入口側の熱交換面積よりも広くなる部分が存在するように形成されている請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の沸騰冷却装置。 6. The heat exchange unit according to claim 1 , wherein the heat exchange part is formed so that a portion where a heat exchange area on the refrigerant outlet side is wider than a heat exchange area on the refrigerant inlet side is present. The boiling cooling device as described.
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