JP6628489B2

JP6628489B2 - Cooler

Info

Publication number: JP6628489B2
Application number: JP2015078673A
Authority: JP
Inventors: 和樹岩谷; 小原　公和; 公和小原; 憲志郎村松; 哲崎道
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2015-04-07
Filing date: 2015-04-07
Publication date: 2020-01-08
Anticipated expiration: 2035-04-07
Also published as: JP2016200293A

Description

本発明は、冷媒を用いて発熱体を冷却する冷却器に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a cooler that cools a heating element using a refrigerant.

作動流体が封入された流体容器内のその作動流体を加熱する加熱部と、その加熱部により加熱され気化した蒸気を冷却する冷却部とを有する蒸気エンジンが、特許文献１に開示されている。その特許文献１の蒸気エンジンは、蒸気の膨脹圧力により液体を流動変位させて機械的エネルギを出力するとともに、蒸気を冷却部にて冷却して液化することにより流体容器内の作動流体を自励振動変位させる。 Patent Document 1 discloses a steam engine having a heating unit that heats a working fluid in a fluid container in which the working fluid is sealed, and a cooling unit that cools vaporized steam heated by the heating unit. The steam engine disclosed in Patent Document 1 outputs mechanical energy by flowing and displacing a liquid by the expansion pressure of the steam, and self-exciting a working fluid in a fluid container by cooling and liquefying the steam in a cooling unit. Vibration displacement.

また、流体容器において、加熱部に対して冷却部側とは反対側にガス室が設けられており、そのガス室には不活性ガスが封入されている。また、そのガス室は外部環境に晒されている。 Further, in the fluid container, a gas chamber is provided on a side opposite to the cooling section with respect to the heating section, and the gas chamber is filled with an inert gas. Also, the gas chamber is exposed to the external environment.

特許第４４１１８２９号公報Japanese Patent No. 4411829

特許文献１の蒸気エンジンは、上述のように機械的エネルギを出力するものであるが、特許文献１のような蒸気エンジンを、機械的エネルギを得ることとは別の目的に活用することができる。例えば、本発明者らは、加熱部から冷却部への熱移動が流体容器内での作動流体の自励振動変位により促進されるので、冷却すべき発熱体で加熱部の発熱源を構成したとすれば、その発熱体を冷却するための冷媒として流体容器内の作動流体を用いることができると考えた。すなわち、特許文献１の蒸気エンジンを、その発熱体を冷却する冷却器として活用することが可能であると考えた。 Although the steam engine of Patent Document 1 outputs mechanical energy as described above, the steam engine of Patent Document 1 can be used for a purpose other than obtaining mechanical energy. . For example, the present inventors configured the heat source of the heating unit with the heating element to be cooled because the heat transfer from the heating unit to the cooling unit is promoted by the self-excited vibration displacement of the working fluid in the fluid container. Then, it was thought that the working fluid in the fluid container could be used as a cooling medium for cooling the heating element. That is, the inventors considered that the steam engine of Patent Literature 1 could be used as a cooler for cooling the heating element.

また、この特許文献１の蒸気エンジンのような構成を有する冷却器では、加熱部に対して冷却部側とは反対側に接続されたガス室に不活性ガスを封入せずに、そのガス室を、加熱部で気化された蒸気冷媒を保持する蒸気保持部として機能させることができる。そのようにした場合、その冷却器の蒸気保持部は、液冷媒を加熱部において冷却部から遠い側の端にまで流入させる役割を果たし、それにより、自励振動１サイクル当たりの蒸気冷媒の発生量を増加させ、冷媒の自励振動を安定作動させる。 Further, in the cooler having a configuration like the steam engine disclosed in Patent Document 1, an inert gas is not filled in a gas chamber connected to the heating unit on the side opposite to the cooling unit, and the gas chamber is not filled with the inert gas. Can function as a vapor holding unit that holds the vapor refrigerant vaporized in the heating unit. In such a case, the vapor holding section of the cooler serves to make the liquid refrigerant flow to the end farther from the cooling section in the heating section, thereby generating steam refrigerant per cycle of self-excited oscillation. Increase the amount to stably operate the self-excited vibration of the refrigerant.

逆に、冷却器において、例えば仮に蒸気保持部を廃止したとすれば、冷媒が冷却部から加熱部に流入してすぐに発生した蒸気冷媒によって加熱部内の圧力が上昇し、その圧力上昇に起因して、冷却部から加熱部へ流入する液冷媒を冷却部から遠い側の端にまで流入させることができなくなる。また、蒸気保持部を廃止すると共に加熱部の体積を大きくしたとしても、その場合、蒸気冷媒の発生量は増加するものの、加熱部で発生した蒸気冷媒は、加熱部において冷却部から遠い側の端に溜まり、結局、その遠い側の端にまで液冷媒を流入させることができない。 Conversely, in the cooler, for example, if the vapor holding section is abolished, if the refrigerant flows from the cooling section to the heating section and the steam refrigerant generated immediately increases the pressure in the heating section, the pressure increases. As a result, the liquid refrigerant flowing from the cooling unit to the heating unit cannot flow to the end far from the cooling unit. Further, even if the steam holding unit is abolished and the volume of the heating unit is increased, in that case, the amount of generated steam refrigerant is increased, but the steam refrigerant generated in the heating unit is located farther from the cooling unit in the heating unit. The liquid refrigerant accumulates at the end, and as a result, the liquid refrigerant cannot flow into the far end.

一方で、冷却器が蒸気保持部を備えていればそれで十分かと言えば、そうとは言えない。例えば、冷却器が蒸気保持部を備えていても、その蒸気保持部が、加熱部よりも低い温度の外部環境に晒された状態にあるとすれば、蒸気保持部の内部において蒸気冷媒が凝縮して液冷媒となってしまう。その結果、蒸気保持部の内部がその液冷媒で満たされることに起因して、蒸気保持部は、蒸気冷媒を保持するという役割を果たさなくなる。 On the other hand, if the cooler is provided with the steam holding section, it is not enough if it is enough. For example, even if the cooler includes a steam holding unit, if the steam holding unit is exposed to an external environment at a lower temperature than the heating unit, the vapor refrigerant condenses inside the steam holding unit. Then, it becomes a liquid refrigerant. As a result, since the inside of the vapor holding unit is filled with the liquid refrigerant, the vapor holding unit does not play the role of holding the vapor refrigerant.

このようなことから、冷媒の自励振動を安定作動させるためには、蒸気保持部の内部での蒸気冷媒の凝縮を防止する必要があると考えられる。そして、その蒸気保持部の内部における蒸気冷媒の凝縮を防止する方法としては、蒸気保持部を断熱材で覆うこと、またはヒータによって蒸気保持部を加熱すること等の蒸気保持部の内部の温度低下を防止する方法が考えられる。しかしながら、そのような温度低下を防止する方法を採用することは、冷却器における部品点数の増加や冷却器の複雑化を招き、延いてはコストアップにつながるので望ましくない。 From the above, it is considered necessary to prevent the condensation of the vapor refrigerant inside the vapor holding unit in order to stably operate the self-excited vibration of the refrigerant. As a method for preventing the condensation of the vapor refrigerant inside the steam holding unit, the temperature of the inside of the steam holding unit may be reduced by covering the steam holding unit with a heat insulating material or heating the steam holding unit by a heater. Can be considered. However, adopting such a method of preventing the temperature from decreasing is not desirable because it increases the number of components in the cooler and complicates the cooler, which leads to an increase in cost.

本発明は上記点に鑑みて、冷媒の自励振動を伴い発熱体を冷却する冷却器であって、蒸気冷媒を溜める蒸気溜めとして加熱部内の一部を機能させつつ、加熱部にて液冷媒が蒸発する領域がその蒸気溜めに起因して縮小されることを抑えることができる冷却器を提供することを目的とする。 In view of the above, the present invention is a cooler that cools a heating element with self-excited vibration of a refrigerant, and functions as a liquid reservoir in a heating unit while functioning a part of the heating unit as a vapor reservoir for storing a vapor refrigerant. It is an object of the present invention to provide a cooler capable of suppressing a region in which water evaporates from being reduced due to the vapor reservoir.

上記目的を達成するため、請求項１に記載の冷却器の発明では、冷媒が入っている加熱部空間（１４ａ）が形成されており、発熱体（１２１、１２２）の熱を加熱部空間内の冷媒へ放熱させることによりその冷媒を加熱し気化させる加熱部（１４）と、
加熱部空間へ連通している冷却部空間（１６ａ）が形成されており、加熱部で気化され冷却部空間へ流入してきた冷媒を冷却して液化させる冷却部（１６）と、
冷却部空間へ連通している吸収部空間（１８ａ）が形成されており、その吸収部空間の膨張と収縮とによって冷媒の加熱および冷却による体積変化を吸収する吸収部（１８）とを備え、
加熱部および冷却部は、冷媒に気化と液化とを繰り返させることにより、加熱部空間から冷却部空間にわたる空間（１４ａ、１６ａ）内において、加熱部空間内に含まれる上死点位置（Ｐ０）と冷却部空間内に含まれる下死点位置（Ｐ１）との間で冷媒の気液界面（２６）を往復させ、
加熱部は、冷媒のうちの液相部分が浸透する浸透部（１４２、１４３）を有し、
その浸透部は加熱部空間内に配置され、上死点位置を跨いで気液界面の往復方向（ＤＲｖ）に沿った一方側から他方側にかけて形成されており、
気液界面は、加熱部空間では、その加熱部空間のうち浸透部が占有する部位を除いた界面形成空間（１４ｂ）に形成され、
気液界面の往復方向に沿った方向から見た界面形成空間の断面は、冷媒に作用する重力の向きに拘わらず気液界面のメニスカスが維持される形状になっていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, in the invention of the cooler according to the first aspect, the heating unit space (14a) containing the refrigerant is formed, and the heat of the heating elements (121, 122) is transferred to the heating unit space. A heating unit (14) that heats and vaporizes the refrigerant by radiating heat to the refrigerant;
A cooling unit (16a) formed with a cooling unit space (16a) communicating with the heating unit space, for cooling and liquefying the refrigerant vaporized in the heating unit and flowing into the cooling unit space;
An absorbing portion space (18a) communicating with the cooling portion space, and an absorbing portion (18) for absorbing a volume change due to heating and cooling of the refrigerant by expansion and contraction of the absorbing portion space;
The heating unit and the cooling unit cause the refrigerant to repeatedly vaporize and liquefy, so that the top dead center position (P0) included in the heating unit space in the space (14a, 16a) extending from the heating unit space to the cooling unit space. Reciprocating the gas-liquid interface (26) of the refrigerant between the refrigerant and the bottom dead center position (P1) included in the cooling unit space,
The heating section has a permeation section (142, 143) through which the liquid phase portion of the refrigerant permeates,
The penetrating part is disposed in the heating part space, and is formed from one side to the other side along the reciprocating direction (DRv) of the gas-liquid interface across the top dead center position ,
In the heating unit space, the gas-liquid interface is formed in an interface forming space (14b) excluding a portion occupied by the permeation unit in the heating unit space,
The cross section of the interface forming space viewed from the direction along the reciprocating direction of the gas-liquid interface is characterized in that the meniscus of the gas-liquid interface is maintained regardless of the direction of gravity acting on the refrigerant .

上述の発明によれば、加熱部は、冷媒のうちの液相部分（すなわち、液冷媒）が浸透する浸透部を有し、その浸透部は加熱部空間内に配置され、上死点位置を跨いで気液界面の往復方向に沿った一方側から他方側にかけて形成されているので、加熱部空間内において、上死点位置を超えて下死点位置側とは反対側にまで液冷媒を浸透部への浸透によって拡散することができる。 According to the above-described invention, the heating section has the permeation section through which the liquid phase portion (that is, the liquid refrigerant) of the refrigerant permeates, and the permeation section is disposed in the heating section space, and the top dead center position is Since it is formed from one side to the other side along the reciprocating direction of the gas-liquid interface over the straddle, in the heating unit space, the liquid refrigerant extends from the top dead center position to the opposite side from the bottom dead center position side It can be diffused by penetrating into the permeation part.

すなわち、加熱部空間内で液冷媒は気化されることで発熱体から吸熱するが、その加熱部空間内で液冷媒が気化される領域を、その加熱部空間内のうち上死点位置に対して下死点位置側の領域だけでなく、その下死点位置側とは反対側の領域にまで拡大して、より多くの冷媒を発熱体の熱で気化させることが可能である。そして、加熱部空間内にて発生した蒸気冷媒を、加熱部空間内では発熱体の熱により蒸気のまま維持することができる。従って、加熱部空間の一部を蒸気溜めとして機能させつつ、加熱部にて液冷媒が蒸発する領域がその蒸気溜めに起因して縮小されることを抑えることができる。 That is, while the liquid refrigerant is vaporized in the heating unit space, it absorbs heat from the heating element, but the region in which the liquid refrigerant is vaporized in the heating unit space is located at the top dead center position in the heating unit space. Thus, not only the area on the bottom dead center position side but also the area on the side opposite to the bottom dead center position side can be expanded, and more refrigerant can be vaporized by the heat of the heating element. Then, the vapor refrigerant generated in the heating unit space can be maintained as a vapor by the heat of the heating element in the heating unit space. Accordingly, it is possible to prevent a region where the liquid refrigerant evaporates in the heating unit from being reduced due to the vapor storage, while making a part of the heating unit space function as a vapor reservoir.

なお、特許請求の範囲およびこの欄で記載した括弧内の各符号は、後述する実施形態に記載の具体的内容との対応関係を示す一例である。 Each symbol in the claims and parentheses described in this section is an example showing a correspondence relationship with specific contents described in the embodiment described later.

第１実施形態の冷却器１０の全体構成を示す断面図である。It is a sectional view showing the whole cooling device of a 1st embodiment. 図１のII−II断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. 1. 第１実施形態の冷却器１０の作動における沸騰工程、膨張工程、凝縮工程、および圧縮行程の各状態を図１と同様の図を用いて表した図である。FIG. 2 is a diagram illustrating respective states of a boiling step, an expansion step, a condensation step, and a compression stroke in the operation of the cooler 10 according to the first embodiment using the same diagram as FIG. 1. 第１実施形態において、冷媒が自励振動させられる始動前の冷間時における冷却器１０の状態を示した図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a state of the cooler 10 in a cold state before starting in which the refrigerant is self-excited and vibrated in the first embodiment. 第２実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、冷却器１０のうち加熱部１４を抜粋した断面図である。It is a figure showing the characteristic part of cooler 10 of a 2nd embodiment, and is a sectional view which extracted heating part 14 in cooler 10. 図５のVI−VI断面図である。It is VI-VI sectional drawing of FIG. 図５のVII−VII断面図である。FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG. 5. 第３実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、冷却器１０のうち加熱部１４を抜粋した断面図である。It is a figure showing a characteristic part of cooler 10 of a 3rd embodiment, and is a sectional view which extracted heating part 14 in cooler 10. 図８のIX−IX断面図である。FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX of FIG. 8. 第４実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、第１実施形態の図２に相当する断面図である。It is a figure showing a characteristic part of cooler 10 of a 4th embodiment, and is a sectional view corresponding to Drawing 2 of a 1st embodiment. 第５実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、第１実施形態の図２に相当する断面図である。It is a figure showing a characteristic part of cooler 10 of a 5th embodiment, and is a sectional view corresponding to Drawing 2 of a 1st embodiment. 第６実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、第１実施形態の図２に相当する断面図である。It is a figure showing a characteristic part of cooler 10 of a 6th embodiment, and is a sectional view equivalent to Drawing 2 of a 1st embodiment. 第７実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、図１におけるXIII−XIII断面図である。FIG. 13 is a diagram showing a characteristic portion of a cooler 10 according to a seventh embodiment, and is a cross-sectional view along XIII-XIII in FIG. 第４実施形態に対する第１の変形例を示した図であって、第４実施形態の図１０に相当する図である。FIG. 11 is a diagram illustrating a first modification example of the fourth embodiment, and is a diagram corresponding to FIG. 10 of the fourth embodiment. 第４実施形態に対する第２の変形例を示した図であって、第４実施形態の図１０に相当する図である。It is a figure showing the 2nd modification to a 4th embodiment, and is a figure corresponding to Drawing 10 of a 4th embodiment. 第４実施形態に対する第３の変形例を示した図であって、界面形成空間１４ｂを抜粋して示した断面図である。It is a figure showing the 3rd modification to a 4th embodiment, and is sectional drawing which extracted and showed interface formation space 14b. 第４実施形態に対する第４の変形例を示した図であって、界面形成空間１４ｂを抜粋して示した断面図である。It is a figure showing the 4th modification of a 4th embodiment, and is a sectional view which extracted and showed interface formation space 14b. 第４実施形態に対する第５の変形例を示した図であって、界面形成空間１４ｂを抜粋して示した断面図である。It is a figure showing the 5th modification to a 4th embodiment, and is a sectional view extracting and showing interface formation space 14b. 第５実施形態に対する第１の変形例を示した図であって、第２浸透部１４３を抜粋して示した断面図である。It is a figure showing the 1st modification to a 5th embodiment, and is a sectional view which extracted and showed the 2nd penetration part 143. 第５実施形態に対する第２の変形例を示した図であって、第２浸透部１４３を抜粋して示した断面図である。It is a figure showing the 2nd modification to a 5th embodiment, and is a sectional view which extracted and showed the 2nd penetration part 143. 第５実施形態に対する第３の変形例を示した図であって、第２浸透部１４３を抜粋して示した断面図である。It is a figure showing the 3rd modification to a 5th embodiment, and is a sectional view which extracted and showed the 2nd penetration part 143.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, portions that are the same or equivalent are denoted by the same reference numerals in the drawings.

（第１実施形態）
図１は、本実施形態の冷却器１０の全体構成を示す図であり、断面図示されている。図１に示すように、冷却器１０は、加熱部１４、冷却部１６、体積変化吸収部１８、および加圧部２０等を備えている。冷却器１０は、その冷却器１０内に封入された冷媒を利用して発熱体１２１、１２２を冷却する。詳細に言えば、冷却器１０は、冷却器１０内に封入された冷媒を冷媒振動方向ＤＲｖに沿って自励振動させることにより、加熱部１４の熱源である発熱体１２１、１２２の熱を加熱部１４から冷却部１６へ移動させて冷却部１６から外部へと放熱する。冷却器１０内に封入された冷媒は、常温では液体で、発熱体１２１、１２２により加熱されることにより冷却器１０内にて沸騰する流体である。 (1st Embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing an overall configuration of a cooler 10 according to the present embodiment, and is shown in a sectional view. As shown in FIG. 1, the cooler 10 includes a heating unit 14, a cooling unit 16, a volume change absorbing unit 18, a pressurizing unit 20, and the like. The cooler 10 cools the heating elements 121 and 122 by using a refrigerant sealed in the cooler 10. More specifically, the cooler 10 heats the heat of the heating elements 121 and 122 as the heat source of the heating unit 14 by causing the refrigerant sealed in the cooler 10 to self-excitedly vibrate in the refrigerant vibration direction DRv. It is moved from the section 14 to the cooling section 16 and radiates heat from the cooling section 16 to the outside. The refrigerant sealed in the cooler 10 is a liquid that is liquid at room temperature and boils in the cooler 10 when heated by the heating elements 121 and 122.

発熱体１２１、１２２は発熱するものであり、冷却器１０によって冷却される部材である。具体的に発熱体１２１、１２２は、冷却が必要な半導体素子などである。一例を挙げれば、インバータの半導体素子モジュールである。本実施形態では、発熱体１２１、１２２は２つ設けられており、加熱部１４の外側に取り付けられ固定されている。そして、発熱体１２１、１２２はそれぞれ、発熱体１２１、１２２の熱を加熱部１４へ伝える伝熱面１２１ａ、１２２ａを有している。 The heating elements 121 and 122 generate heat and are members cooled by the cooler 10. Specifically, the heating elements 121 and 122 are semiconductor elements that require cooling. One example is a semiconductor element module of an inverter. In the present embodiment, two heating elements 121 and 122 are provided, and are attached and fixed outside the heating unit 14. The heating elements 121 and 122 have heat transfer surfaces 121a and 122a that transmit the heat of the heating elements 121 and 122 to the heating unit 14, respectively.

加熱部１４の内部には加熱部空間１４ａが形成されている。その加熱部空間１４ａは冷媒で満たされている。そして、加熱部１４は、発熱体１２１、１２２の熱を加熱部空間１４ａ内の冷媒へ放熱させることにより、その冷媒を加熱し沸騰気化させる。 A heating unit space 14 a is formed inside the heating unit 14. The heating section space 14a is filled with a refrigerant. Then, the heating unit 14 radiates the heat of the heating elements 121 and 122 to the refrigerant in the heating unit space 14a, thereby heating the refrigerant and evaporating the refrigerant.

詳細には図１とその図１のII−II断面図である図２とに示すように、加熱部１４は箱状の加熱部壁１４１を備えており、その加熱部壁１４１の内側に加熱部空間１４ａが形成されている。加熱部壁１４１は、例えばアルミニウム合金等の熱伝導性の良い金属で構成されている。箱状である加熱部壁１４１は、加熱部１４の厚み方向ＤＲｔ（以下、加熱部厚み方向ＤＲｔという）において一方側に設けられた第１側壁部１４１ａと、他方側に設けられた第２側壁部１４１ｂとを含んでいる。なお、冷媒振動方向ＤＲｖ、加熱部厚み方向ＤＲｔ、加熱部１４の幅方向ＤＲｗ（以下、加熱部幅方向ＤＲｗという）は互いに交差する方向、正確には直交する方向である。 In detail, as shown in FIG. 1 and FIG. 2 which is a cross-sectional view taken along the line II-II of FIG. 1, the heating unit 14 includes a box-shaped heating unit wall 141, and the inside of the heating unit wall 141 is heated. A space 14a is formed. The heating section wall 141 is made of a metal having good thermal conductivity such as an aluminum alloy, for example. The box-shaped heating portion wall 141 includes a first side wall portion 141a provided on one side in a thickness direction DRt of the heating portion 14 (hereinafter, referred to as a heating portion thickness direction DRt), and a second side wall provided on the other side. Section 141b. Note that the refrigerant vibration direction DRv, the heating section thickness direction DRt, and the width direction DRw of the heating section 14 (hereinafter, referred to as the heating section width direction DRw) are directions that intersect each other, more precisely, directions that are orthogonal to each other.

第１側壁部１４１ａには、２つの発熱体１２１、１２２のうちの第１の発熱体１２１が接触している。従って、第１側壁部１４１ａは、第１の発熱体１２１の伝熱面１２１ａに接触しその伝熱面１２１ａから発熱体１２１の熱を受ける受熱部として機能する。 The first heating element 121 of the two heating elements 121 and 122 is in contact with the first side wall portion 141a. Therefore, the first side wall portion 141a functions as a heat receiving portion that contacts the heat transfer surface 121a of the first heat generating member 121 and receives the heat of the heat generating member 121 from the heat transfer surface 121a.

これと同様に、第２側壁部１４１ｂには、２つの発熱体１２１、１２２のうちの第２の発熱体１２２が接触している。従って、第２側壁部１４１ｂは、第２の発熱体１２２の伝熱面１２２ａに接触しその伝熱面１２２ａから発熱体１２２の熱を受ける受熱部として機能する。なお、第１の発熱体１２１の伝熱面１２１ａから第１側壁部１４１ａへの熱の伝わりを良くするために、伝熱面１２１ａは、その伝熱面１２１ａに塗布されたグリスを介して第１側壁部１４１ａに接触していても差し支えない。このことは、第２の発熱体１２２の伝熱面１２２ａと第２側壁部１４１ｂとの接触に関しても同様である。 Similarly, the second heating element 122 of the two heating elements 121 and 122 is in contact with the second side wall portion 141b. Therefore, the second side wall portion 141b functions as a heat receiving portion that contacts the heat transfer surface 122a of the second heat generating member 122 and receives the heat of the heat generating member 122 from the heat transfer surface 122a. Note that, in order to improve the transfer of heat from the heat transfer surface 121a of the first heating element 121 to the first side wall portion 141a, the heat transfer surface 121a is formed through grease applied to the heat transfer surface 121a. It may be in contact with the one side wall 141a. The same applies to the contact between the heat transfer surface 122a of the second heating element 122 and the second side wall 141b.

また、加熱部１４は、平板状に形成された２枚の浸透部１４２、１４３を有している。この浸透部１４２、１４３は、熱伝導性の良い金属を焼結させた多孔質体から成り、浸透部１４２、１４３内には微細な多数の気孔が形成されている。そのため、浸透部１４２、１４３には、冷媒のうちの液相部分である液冷媒がその液冷媒の表面張力によって浸透する。 Further, the heating unit 14 has two permeation units 142 and 143 formed in a flat plate shape. The penetrating portions 142 and 143 are made of a porous body obtained by sintering a metal having good thermal conductivity, and a large number of fine pores are formed in the penetrating portions 142 and 143. Therefore, the liquid refrigerant, which is a liquid phase portion of the refrigerant, permeates into the permeation portions 142 and 143 due to the surface tension of the liquid refrigerant.

２枚の浸透部１４２、１４３のうちの一方である第１浸透部１４２は、加熱部空間１４ａ内に配置され、その加熱部空間１４ａに面する第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃに接合され固定されている。そして、第１浸透部１４２は、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃの全面を覆うように配置されている。 The first permeation part 142, which is one of the two permeation parts 142 and 143, is arranged in the heating part space 14a and is joined to the inner wall surface 141c of the first side wall part 141a facing the heating part space 14a. Fixed. The first permeation part 142 is disposed so as to cover the entire inner wall surface 141c of the first side wall part 141a.

これと同様に、２枚の浸透部１４２、１４３のうちの他方である第２浸透部１４３は、加熱部空間１４ａ内に配置され、その加熱部空間１４ａに面する第２側壁部１４１ｂの内壁面１４１ｄに接合され固定されている。そして、第２浸透部１４３は、第２側壁部１４１ｂの内壁面１４１ｄの全面を覆うように配置されている。 Similarly, the second permeation portion 143, which is the other of the two permeation portions 142 and 143, is disposed in the heating portion space 14a, and is formed in the second side wall portion 141b facing the heating portion space 14a. It is joined and fixed to the wall surface 141d. And the 2nd penetration part 143 is arranged so that the whole inner wall surface 141d of the 2nd side wall part 141b may be covered.

具体的に、加熱部壁１４１、第１浸透部１４２、および第２浸透部１４３は、例えばロウ付け等によって一体的に形成されている。そのため、加熱部１４の第１側壁部１４１ａは第１浸透部１４２と熱的に接触していると共に、第２側壁部１４１ｂは第２浸透部１４３と熱的に接触している。 Specifically, the heating part wall 141, the first penetration part 142, and the second penetration part 143 are integrally formed by, for example, brazing or the like. Therefore, the first side wall 141 a of the heating unit 14 is in thermal contact with the first permeation part 142, and the second side wall 141 b is in thermal contact with the second permeation part 143.

すなわち、第１浸透部１４２には、第１の発熱体１２１の熱が第１側壁部１４１ａから伝導されると共に、第２浸透部１４３には、第２の発熱体１２２の熱が第２側壁部１４１ｂから伝導される。そして、各浸透部１４２、１４３に浸透している液冷媒は、それぞれの浸透部１４２、１４３へ伝導された熱によって沸騰させられる。 That is, the heat of the first heat generating element 121 is transmitted to the first penetrating portion 142 from the first side wall portion 141a, and the heat of the second heat generating member 122 is transmitted to the second penetrating portion 143 of the second side wall portion 141a. It is conducted from the part 141b. Then, the liquid refrigerant that has permeated into each of the permeation sections 142 and 143 is boiled by the heat conducted to each of the permeation sections 142 and 143.

また、図１に示すように、冷媒振動方向ＤＲｖにおける加熱部空間１４ａの冷却部１６側の端である一端は冷却部１６の冷却部空間１６ａに連通しているが、加熱部空間１４ａの他端は閉塞されている。すなわち、加熱部壁１４１は、加熱部空間１４ａを冷却部空間１６ａへ開口させている開口部１４１ｅを有し、その開口部１４１ｅ側の反対側では加熱部空間１４ａを塞ぐ壁となっている。 As shown in FIG. 1, one end, which is the end of the heating unit space 14 a on the cooling unit 16 side in the refrigerant vibration direction DRv, communicates with the cooling unit space 16 a of the cooling unit 16. The ends are closed. That is, the heating unit wall 141 has an opening 141e that opens the heating unit space 14a to the cooling unit space 16a, and the wall opposite to the opening 141e is a wall that closes the heating unit space 14a.

冷却部１６の内部には、加熱部空間１４ａと連通している冷却部空間１６ａが形成されている。言い換えれば、冷却部空間１６ａは、加熱部空間１４ａへ連通する連通端１６ｂを、冷媒振動方向ＤＲｖにおける加熱部１４側に有している。そして、冷却部１６は、加熱部１４で気化され冷却部空間１６ａへ流入してきた気体の冷媒を冷却して液化させる。具体的に冷却部１６は、冷却部壁１６１と冷却装置１６２とを備えている。冷却部１６は、加熱部１４に対し冷媒振動方向ＤＲｖの一方に並んで配置されている。 Inside the cooling section 16, a cooling section space 16a communicating with the heating section space 14a is formed. In other words, the cooling unit space 16a has a communication end 16b communicating with the heating unit space 14a on the heating unit 14 side in the refrigerant vibration direction DRv. The cooling unit 16 cools and liquefies the gaseous refrigerant vaporized by the heating unit 14 and flowing into the cooling unit space 16a. Specifically, the cooling unit 16 includes a cooling unit wall 161 and a cooling device 162. The cooling unit 16 is arranged side by side in the refrigerant vibration direction DRv with respect to the heating unit 14.

冷却部壁１６１は例えばダクト状の形状を成しており、その内側に冷却部空間１６ａが形成されている。冷却装置１６２は、冷却部壁１６１の周りに設けられた多数の冷却フィン１６２ａから構成されている。そして、冷却装置１６２は、冷却部空間１６ａ内の冷媒を、冷却器１０外部の空気である外気と熱交換させることにより冷却する。 The cooling unit wall 161 has, for example, a duct shape, and a cooling unit space 16a is formed inside the cooling unit wall 161. The cooling device 162 includes a large number of cooling fins 162a provided around the cooling unit wall 161. Then, the cooling device 162 cools the refrigerant in the cooling unit space 16a by exchanging heat with outside air that is air outside the cooler 10.

冷却部壁１６１は、高い放熱性能が得られるように薄肉に形成され、例えばアルミニウム合金等の熱伝導性の良い金属で構成されている。また、冷却部壁１６１、冷却装置１６２、および加熱部壁１４１は一体となって、冷媒が収容される１つの冷媒容器を構成している。 The cooling unit wall 161 is formed to be thin so as to obtain high heat radiation performance, and is made of a metal having good thermal conductivity such as an aluminum alloy, for example. Further, the cooling unit wall 161, the cooling device 162, and the heating unit wall 141 are integrally formed to constitute one refrigerant container in which the refrigerant is stored.

冷却部空間１６ａは冷媒振動方向ＤＲｖに延びる空間であり、冷媒振動方向ＤＲｖに直交する管路断面積が極めて小さい管路で構成されている。そのため、冷却部空間１６ａ内に冷媒の気液界面２６が存在する場合には、その気液界面２６は重力方向に拘わらず、冷媒の表面張力により、冷媒振動方向ＤＲｖの加熱部１４側を向くように維持されてメニスカスを形成する。そして、冷媒振動方向ＤＲｖにおいて、気液界面２６を境に加熱部１４側には蒸気冷媒（すなわち気体の冷媒）が存在し、その反対側には液冷媒（すなわち液体の冷媒）が存在する。 The cooling section space 16a is a space extending in the refrigerant vibration direction DRv, and is formed of a pipe having a very small pipe cross-sectional area orthogonal to the refrigerant vibration direction DRv. Therefore, when the gas-liquid interface 26 of the refrigerant exists in the cooling unit space 16a, the gas-liquid interface 26 faces the heating unit 14 side in the refrigerant vibration direction DRv due to the surface tension of the refrigerant regardless of the direction of gravity. To form a meniscus. In the refrigerant vibration direction DRv, a vapor refrigerant (ie, a gaseous refrigerant) exists on the heating unit 14 side with respect to the gas-liquid interface 26, and a liquid refrigerant (ie, a liquid refrigerant) exists on the opposite side.

例えば、冷媒が加熱部１４で加熱されることにより、気体になった冷媒の体積が増すほど、冷却部空間１６ａ内において気液界面２６は、加熱部空間１４ａから遠ざかる方向すなわち図１の左方向へ移動する。そうすると、冷却部１６は、液冷媒も冷却するが、それと共に、加熱部１４で気化された蒸気冷媒も冷却し凝縮させる。 For example, as the volume of the refrigerant gasified by the heating of the refrigerant by the heating unit 14 increases, the gas-liquid interface 26 in the cooling unit space 16a moves away from the heating unit space 14a, that is, to the left in FIG. Move to. Then, the cooling unit 16 also cools the liquid refrigerant, but also cools and condenses the vapor refrigerant vaporized by the heating unit 14.

また、加熱部１４も、気液界面２６のメニスカスが形成されるという点では冷却部１６と同様である。すなわち、加熱部１４内に冷媒の気液界面２６が存在する場合、その気液界面２６は、加熱部空間１４ａのうち浸透部１４２、１４３が占有する部位を除いた界面形成空間１４ｂに形成される。そして、冷媒振動方向ＤＲｖに沿った方向から見た界面形成空間１４ｂの断面は、冷媒に作用する重力の向き（すなわち、重力方向）に拘わらず気液界面２６のメニスカスが維持される形状になっている。例えば、加熱部１４での気液界面２６のメニスカスは、界面形成空間１４ｂの断面における加熱部厚み方向ＤＲｔの幅すなわち短手方向の幅が小さくされていることで維持される。 The heating unit 14 is similar to the cooling unit 16 in that a meniscus at the gas-liquid interface 26 is formed. That is, when the gas-liquid interface 26 of the refrigerant exists in the heating unit 14, the gas-liquid interface 26 is formed in the interface forming space 14 b excluding the portion occupied by the permeation units 142 and 143 in the heating unit space 14 a. You. The cross section of the interface forming space 14b viewed from the direction along the refrigerant vibration direction DRv has a shape in which the meniscus of the gas-liquid interface 26 is maintained regardless of the direction of gravity acting on the refrigerant (that is, the direction of gravity). ing. For example, the meniscus of the gas-liquid interface 26 in the heating unit 14 is maintained by reducing the width of the cross section of the interface formation space 14b in the heating unit thickness direction DRt, that is, the width in the short direction.

体積変化吸収部１８は、一軸方向または略一軸方向へ伸縮する伸縮部材で構成されており、冷却器１０内に封入された冷媒の体積変化を吸収する吸収部として機能する。その体積変化吸収部１８の伸縮方向である上記一軸方向は、本実施形態では冷媒振動方向ＤＲｖと同じである。体積変化吸収部１８は、例えばベローズまたは蛇腹等で伸縮可能に構成されている。 The volume change absorption unit 18 is configured by an elastic member that expands and contracts in a uniaxial direction or a substantially uniaxial direction, and functions as an absorption unit that absorbs a volume change of the refrigerant sealed in the cooler 10. The uniaxial direction, which is the direction of expansion and contraction of the volume change absorbing portion 18, is the same as the refrigerant vibration direction DRv in the present embodiment. The volume change absorbing unit 18 is configured to be expandable and contractable with, for example, a bellows or a bellows.

詳細には、体積変化吸収部１８の内側に吸収部空間１８ａが形成されており、その吸収部空間１８ａは、冷媒振動方向ＤＲｖにおける冷却部空間１６ａの連通端１６ｂ側とは反対側の端部に連通している。そして、体積変化吸収部１８は、吸収部空間１８ａの膨張と収縮とによって冷媒の加熱および冷却による体積変化を吸収する。 In detail, an absorption part space 18a is formed inside the volume change absorption part 18, and the absorption part space 18a is an end of the cooling part space 16a on the opposite side to the communication end 16b side in the refrigerant vibration direction DRv. Is in communication with The volume change absorbing unit 18 absorbs a volume change due to heating and cooling of the refrigerant by expansion and contraction of the absorbing unit space 18a.

体積変化吸収部１８のうち冷却部１６側の端部である接続端１８ｂは冷却部壁１６１に対して気密に固定されており、接続端１８ｂの反対側は閉塞された閉塞端１８ｃとなっている。従って、吸収部空間１８ａ、上述の加熱部空間１４ａ、および冷却部空間１６ａは全体として、冷媒が封入された一空間としての気密な冷媒封入空間３２を構成しており、その冷媒封入空間３２は常に冷媒で満たされている。また、吸収部空間１８ａは、例えば冷媒の自励振動中であっても常に液冷媒で満たされている。 The connection end 18b, which is the end on the cooling unit 16 side, of the volume change absorbing unit 18 is airtightly fixed to the cooling unit wall 161 and the opposite side of the connection end 18b is a closed end 18c. I have. Therefore, the absorption section space 18a, the above-described heating section space 14a, and the cooling section space 16a as a whole constitute an airtight refrigerant enclosed space 32 as one space in which the refrigerant is enclosed. Always filled with refrigerant. Further, the absorbing portion space 18a is always filled with the liquid refrigerant even during the self-excited vibration of the refrigerant, for example.

そして、冷却部空間１６ａ内の冷媒が吸収部空間１８ａ内へ流入すると、吸収部空間１８ａが伸びて体積変化吸収部１８の閉塞端１８ｃが冷媒振動方向ＤＲｖで冷却部１６から離れる側へ移動する。逆に、吸収部空間１８ａが縮んで体積変化吸収部１８の閉塞端１８ｃが冷媒振動方向ＤＲｖで冷却部１６へ近づく側へ移動すると、吸収部空間１８ａ内の冷媒が冷却部空間１６ａ内へ流出する。 Then, when the refrigerant in the cooling unit space 16a flows into the absorbing unit space 18a, the absorbing unit space 18a expands and the closed end 18c of the volume change absorbing unit 18 moves to the side away from the cooling unit 16 in the refrigerant vibration direction DRv. . Conversely, when the absorbing portion space 18a shrinks and the closed end 18c of the volume change absorbing portion 18 moves toward the cooling portion 16 in the refrigerant vibration direction DRv, the refrigerant in the absorbing portion space 18a flows into the cooling portion space 16a. I do.

加圧部２０は、吸収部空間１８ａを収縮させる向きに体積変化吸収部１８を加圧する。具体的に、加圧部２０は、体積変化吸収部１８を取り囲む加圧壁２０１を有しており、その体積変化吸収部１８と加圧壁２０１との間には加圧空間２０ａが形成されている。そして、その加圧空間２０ａは気密に形成され、加圧空間２０ａには、予め実験的に定められたガス圧の加圧ガスが封入されている。そのため、自励振動する冷媒の圧力が、加圧空間２０ａの加圧ガスによって高められる。このように構成された加圧部２０および体積変化吸収部１８は、冷却器１０の中で機械的な動作を行う駆動部２１となっている。 The pressing unit 20 presses the volume change absorbing unit 18 in a direction to shrink the absorbing unit space 18a. Specifically, the pressurizing section 20 has a pressurizing wall 201 surrounding the volume change absorbing section 18, and a pressurizing space 20 a is formed between the volume change absorbing section 18 and the pressurizing wall 201. ing. The pressurized space 20a is formed airtight, and pressurized gas having a gas pressure determined experimentally in advance is sealed in the pressurized space 20a. Therefore, the pressure of the self-oscillating refrigerant is increased by the pressurized gas in the pressurized space 20a. The pressurizing unit 20 and the volume change absorbing unit 18 configured as described above constitute a driving unit 21 that performs a mechanical operation in the cooler 10.

次に、図３を用いて、冷却器１０の作動すなわち冷媒の自励振動について説明する。図３は、図１と同様の図を用いて、冷却器１０の作動における沸騰工程、膨張工程、凝縮工程、および圧縮行程の各状態を表した図である。図３に示すように、冷却器１０は、その冷却器１０の作動において、沸騰工程、膨張工程、凝縮工程、および圧縮行程から成る４工程を１サイクルとして繰り返し行う。 Next, the operation of the cooler 10, that is, self-excited vibration of the refrigerant, will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing the states of the boiling step, the expansion step, the condensation step, and the compression step in the operation of the cooler 10 using the same drawing as FIG. As shown in FIG. 3, in the operation of the cooler 10, in the operation of the cooler 10, four steps including a boiling step, an expansion step, a condensation step, and a compression step are repeatedly performed as one cycle.

冷却器１０の作動における沸騰工程では、図３（ａ）に示すように、加熱部空間１４ａ内の液冷媒が発熱体１２１、１２２の熱により加熱され沸騰させられる。 In the boiling step in the operation of the cooler 10, as shown in FIG. 3A, the liquid refrigerant in the heating unit space 14a is heated by the heat of the heating elements 121 and 122 and boiled.

続く膨張工程では、図３（ｂ）に示すように、加熱部空間１４ａ内において液冷媒の沸騰により冷媒の気体部分が増すので、冷媒全体の体積が増加する。これにより、気液界面２６は、冷媒振動方向ＤＲｖに沿って上死点位置Ｐ０から下死点位置Ｐ１へと移動すると共に、体積変化吸収部１８の吸収部空間１８ａが膨張し閉塞端１８ｃが冷却部１６から離れる側へ移動する。 In the subsequent expansion step, as shown in FIG. 3B, the gas portion of the refrigerant increases due to the boiling of the liquid refrigerant in the heating unit space 14a, and the volume of the entire refrigerant increases. As a result, the gas-liquid interface 26 moves from the top dead center position P0 to the bottom dead center position P1 along the refrigerant vibration direction DRv, and the absorption space 18a of the volume change absorption unit 18 expands to close the closed end 18c. It moves to the side away from the cooling unit 16.

なお、気液界面２６の上死点位置Ｐ０は加熱部空間１４ａ内に含まれ、冷媒の自励振動での１サイクルの中で吸収部空間１８ａから最も遠ざかった気液界面２６の位置である。また、気液界面２６の下死点位置Ｐ１は冷却部空間１６ａ内に含まれ、冷媒の自励振動での１サイクルの中で吸収部空間１８ａへ最も近づいた気液界面２６の位置である。要するに、上死点位置Ｐ０は気液界面２６の一方の往復端になる位置であり、下死点位置Ｐ１は気液界面２６の他方の往復端になる位置である。 The top dead center position P0 of the gas-liquid interface 26 is included in the heating unit space 14a, and is the position of the gas-liquid interface 26 farthest from the absorbing unit space 18a in one cycle of the self-excited vibration of the refrigerant. . The bottom dead center position P1 of the gas-liquid interface 26 is included in the cooling unit space 16a, and is the position of the gas-liquid interface 26 closest to the absorbing unit space 18a in one cycle of the self-excited vibration of the refrigerant. . In short, the top dead center position P0 is a position at one reciprocating end of the gas-liquid interface 26, and the bottom dead center position P1 is a position at the other reciprocating end of the gas-liquid interface 26.

続く凝縮工程では、図３（ｃ）に示すように、冷却部１６は、冷却部空間１６ａ内に入った冷媒の気体部分である蒸気冷媒を冷却し凝縮させる。 In the subsequent condensing step, as shown in FIG. 3C, the cooling unit 16 cools and condenses the vapor refrigerant which is a gas part of the refrigerant that has entered the cooling unit space 16a.

続く圧縮工程では、図３（ｄ）に示すように、蒸気冷媒が凝縮して体積減少することにより、冷媒封入空間３２内の冷媒全体の体積が減少する。それと共に、残存する蒸気冷媒が、加圧空間２０ａ内のガス圧のよって圧縮される。これにより、体積変化吸収部１８の吸収部空間１８ａが収縮し閉塞端１８ｃが冷却部１６へ近づく側へ移動する。それと共に、凝縮した液冷媒が冷却部空間１６ａから加熱部空間１４ａへと流れる。すなわち、気液界面２６は、冷媒振動方向ＤＲｖに沿って下死点位置Ｐ１から上死点位置Ｐ０へと移動する。そして、気液界面２６が上死点位置Ｐ０へ到達すると、冷却器１０の作動は再び沸騰工程から開始される。 In the subsequent compression step, as shown in FIG. 3D, the vapor refrigerant is condensed and the volume is reduced, so that the volume of the entire refrigerant in the refrigerant enclosure space 32 is reduced. At the same time, the remaining vapor refrigerant is compressed by the gas pressure in the pressurized space 20a. As a result, the absorbing portion space 18a of the volume change absorbing portion 18 contracts, and the closed end 18c moves to the side approaching the cooling portion 16. At the same time, the condensed liquid refrigerant flows from the cooling unit space 16a to the heating unit space 14a. That is, the gas-liquid interface 26 moves from the bottom dead center position P1 to the top dead center position P0 along the refrigerant vibration direction DRv. Then, when the gas-liquid interface 26 reaches the top dead center position P0, the operation of the cooler 10 is restarted from the boiling step.

このように、冷却器１０において加熱部１４および冷却部１６は、冷媒に蒸発と凝縮とを繰り返させることにより、冷媒封入空間３２内で冷媒の気液界面２６を自励振動させる。言い換えれば、冷却器１０において加熱部１４および冷却部１６は、冷媒に気化と液化とを繰り返させることにより、加熱部空間１４ａから冷却部空間１６ａにわたる空間１４ａ、１６ａ内において、上死点位置Ｐ０と下死点位置Ｐ１との間で冷媒の気液界面２６を往復させる。要するに、加熱部空間１４ａから冷却部空間１６ａにわたる空間１４ａ、１６ａ内で、気液界面２６の往復方向ＤＲｖである冷媒振動方向ＤＲｖに冷媒を自励振動させる。そして、上死点位置Ｐ０と下死点位置Ｐ１との間隔が、その冷媒の自励振動における冷媒の振幅、言い換えれば気液界面２６の振幅になる。 As described above, in the cooler 10, the heating unit 14 and the cooling unit 16 cause the refrigerant to repeatedly evaporate and condense, thereby causing the gas-liquid interface 26 of the refrigerant to self-oscillate in the refrigerant enclosure space 32. In other words, in the cooler 10, the heating unit 14 and the cooling unit 16 cause the refrigerant to repeatedly vaporize and liquefy, so that the top dead center position P0 in the spaces 14a, 16a extending from the heating unit space 14a to the cooling unit space 16a. Reciprocates the gas-liquid interface 26 between the refrigerant and the bottom dead center position P1. In short, the refrigerant self-oscillates in the refrigerant oscillation direction DRv, which is the reciprocating direction DRv of the gas-liquid interface 26, in the spaces 14a, 16a extending from the heating unit space 14a to the cooling unit space 16a. The interval between the top dead center position P0 and the bottom dead center position P1 is the amplitude of the refrigerant in the self-excited vibration of the refrigerant, in other words, the amplitude of the gas-liquid interface 26.

また、体積変化吸収部１８は、冷媒の自励振動に伴う冷媒全体の体積変化を吸収するが、所定のばね定数を持っているので、その体積変化吸収部１８の伸縮方向における釣合い点に向って伸縮量に応じた反力を生じ、冷媒の自励振動を補助する役割を果たす。 The volume change absorbing section 18 absorbs the volume change of the entire refrigerant due to the self-excited vibration of the refrigerant, but has a predetermined spring constant. As a result, a reaction force corresponding to the amount of expansion and contraction is generated, and serves to assist the self-excited vibration of the refrigerant.

この冷媒の自励振動である気液界面２６の往復運動に伴い冷媒が蒸発と凝縮とを繰り返すことで、発熱体１２１、１２２から冷媒を介し外気に至る熱伝達経路において高い熱伝達性能を得つつ、発熱体１２１、１２２の熱を、発熱体１２１、１２２の伝熱面１２１ａ、１２２ａ（図１参照）から加熱部壁１４１と冷媒と冷却部壁１６１と冷却装置１６２とを介し、外気へ放出させることができる。 The refrigerant repeatedly evaporates and condenses with the reciprocating motion of the gas-liquid interface 26, which is the self-excited vibration of the refrigerant, to obtain high heat transfer performance in the heat transfer path from the heating elements 121 and 122 to the outside air via the refrigerant through the refrigerant. Meanwhile, the heat of the heating elements 121 and 122 is transferred from the heat transfer surfaces 121 a and 122 a (see FIG. 1) of the heating elements 121 and 122 to the outside air via the heating section wall 141, the refrigerant, the cooling section wall 161, and the cooling device 162. Can be released.

また、冷却部空間１６ａ内および吸収部空間１８ａ内において、気液界面２６付近では冷媒は飽和状態になっているが、気液界面２６から離れた部位の液冷媒はサブクール状態になっている。従って、そのサブクール状態の液冷媒が、体積変化吸収部１８が収縮すると共に加熱部空間１４ａに流れ込むので、発熱体１２１、１２２を冷却する高い冷却性能を得ることができる。 In the cooling unit space 16a and the absorbing unit space 18a, the refrigerant is saturated near the gas-liquid interface 26, but the liquid refrigerant at a position away from the gas-liquid interface 26 is in a subcooled state. Therefore, the liquid refrigerant in the subcooled state flows into the heating section space 14a while the volume change absorbing section 18 contracts, so that high cooling performance for cooling the heating elements 121 and 122 can be obtained.

また、図３（ａ）〜（ｄ）に示す各工程が繰り返し実行されている最中において、界面形成空間１４ｂ（図１参照）内のうち上死点位置Ｐ０に対し下死点位置Ｐ１側とは反対側の空間は蒸気冷媒で満たされている。但し、発熱体１２１、１２２からの発熱が止まっている冷間時には、冷媒は全て液化するので、図４に示すように加熱部空間１４ａ内は液冷媒で満たされる。すなわち、冷媒封入空間３２内の冷媒は全て液冷媒になる。図４は、冷媒が自励振動させられる始動前の冷間時における冷却器１０の状態を示した図である。 Further, while the steps shown in FIGS. 3A to 3D are repeatedly executed, the lower dead center position P1 side with respect to the upper dead center position P0 in the interface forming space 14b (see FIG. 1). The space on the opposite side is filled with vapor refrigerant. However, when the heat generation from the heating elements 121 and 122 is stopped in a cold state, all the refrigerant is liquefied, so that the heating unit space 14a is filled with the liquid refrigerant as shown in FIG. That is, all the refrigerant in the refrigerant enclosure space 32 becomes a liquid refrigerant. FIG. 4 is a diagram showing a state of the cooler 10 in a cold state before starting in which the refrigerant is self-excited.

また、図１に示すように、上死点位置Ｐ０と各浸透部１４２、１４３との位置関係について見ると、第１浸透部１４２は、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃの全面を覆っているので、上死点位置Ｐ０を跨いで冷媒振動方向ＤＲｖに沿った一方側から他方側にかけて形成されている。このことは、第２浸透部１４３についても同様である。 In addition, as shown in FIG. 1, when looking at the positional relationship between the top dead center position P0 and each of the penetrating portions 142 and 143, the first penetrating portion 142 covers the entire inner wall surface 141c of the first side wall portion 141a. Therefore, it is formed from one side to the other side along the refrigerant vibration direction DRv across the top dead center position P0. This is the same for the second penetration part 143.

従って、加熱部空間１４ａ内において、気液界面２６の上死点位置Ｐ０を超えて下死点位置Ｐ１側とは反対側にまで液冷媒を浸透部１４２、１４３への浸透によって矢印ＦＬ１、ＦＬ２のように拡散することができる。すなわち、加熱部空間１４ａ内で液冷媒が気化される領域を、加熱部空間１４ａ内のうち上死点位置Ｐ０に対して下死点位置Ｐ１側の領域だけでなく、その下死点位置Ｐ１側とは反対側の領域にまで拡大して、より多くの冷媒を発熱体１２１、１２２の熱で気化させることが可能である。そして、加熱部空間１４ａ内にて発生した蒸気冷媒を、加熱部空間１４ａ内では発熱体１２１、１２２の熱により蒸気のまま維持することができる。 Therefore, in the heating section space 14a, the liquid refrigerant permeates the permeation sections 142 and 143 beyond the top dead center position P0 of the gas-liquid interface 26 to the side opposite to the bottom dead center position P1 and the arrows FL1 and FL2. Can be diffused. That is, the region where the liquid refrigerant is vaporized in the heating unit space 14a is defined not only in the region of the heating unit space 14a on the side of the bottom dead center position P1 with respect to the top dead center position P0 but also in the bottom dead center position P1. It is possible to expand to the area on the side opposite to the side and to vaporize more refrigerant by the heat of the heating elements 121 and 122. Then, the vapor refrigerant generated in the heating unit space 14a can be maintained as a vapor by the heat of the heating elements 121 and 122 in the heating unit space 14a.

要するに、蒸気冷媒を溜める蒸気溜めとして加熱部空間１４ａの一部（具体的には、上死点位置Ｐ０に対する下死点位置Ｐ１側とは反対側の領域）を機能させつつ、加熱部１４にて液冷媒が蒸発する領域がその蒸気溜めに起因して縮小されることを抑えることができる。これにより、加熱部空間１４ａ内での蒸気冷媒の凝縮を回避しつつ、気液界面２６の往復運動すなわち冷媒の自励振動を安定作動させることが可能である。そして、冷却器１０の冷却性能の向上および冷却器１０の小型化を達成することが可能である。 In short, a part of the heating section space 14a (specifically, an area on the opposite side to the bottom dead center position P1 side with respect to the top dead center position P0) functions as a steam storage for storing the steam refrigerant, Thus, it is possible to prevent the region where the liquid refrigerant evaporates from being reduced due to the vapor reservoir. Thereby, it is possible to stably operate the reciprocating motion of the gas-liquid interface 26, that is, the self-excited vibration of the refrigerant, while avoiding the condensation of the vapor refrigerant in the heating unit space 14a. In addition, it is possible to improve the cooling performance of the cooler 10 and reduce the size of the cooler 10.

また、本実施形態によれば、気液界面２６の往復方向ＤＲｖに沿った方向から見た界面形成空間１４ｂの断面は、冷媒に作用する重力の向きに拘わらず気液界面２６のメニスカスが維持される形状になっている。従って、冷却器１０が設置される向きに拘わらず、冷媒の自励振動を行わせることが可能である。 Further, according to the present embodiment, the cross section of the interface forming space 14b viewed from the direction along the reciprocating direction DRv of the gas-liquid interface 26 maintains the meniscus of the gas-liquid interface 26 regardless of the direction of gravity acting on the refrigerant. Shape. Therefore, regardless of the direction in which the cooler 10 is installed, self-excited vibration of the refrigerant can be performed.

また、本実施形態によれば、加熱部１４は、発熱体１２１、１２２の伝熱面１２１ａ、１２２ａから発熱体１２１、１２２の熱を受ける側壁部１４１ａ、１４１ｂを有している。そして、浸透部１４２、１４３には、発熱体１２１、１２２の熱がその側壁部１４１ａ、１４１ｂから伝導される。従って、発熱体１２１、１２２の熱が伝導以外の例えば対流等で浸透部１４２、１４３へ伝わる構成と比較して、熱の伝わりを良好なものにすることができる。 Further, according to the present embodiment, the heating unit 14 has the side walls 141 a and 141 b that receive the heat of the heating elements 121 and 122 from the heat transfer surfaces 121 a and 122 a of the heating elements 121 and 122. Then, the heat of the heating elements 121 and 122 is conducted from the side walls 141 a and 141 b to the permeation portions 142 and 143. Therefore, compared to a configuration in which the heat of the heating elements 121 and 122 is transmitted to the penetrating portions 142 and 143 by, for example, convection or the like other than conduction, it is possible to improve the heat transmission.

（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。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明し、第１実施形態と同一または均等な部分については省略または簡略化して説明する。後述の第３実施形態以降でも同様である。 (2nd Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, points different from the above-described first embodiment will be mainly described, and portions that are the same as or equivalent to the first embodiment will be omitted or simplified. The same applies to the third and subsequent embodiments described later.

図５は、本実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、冷却器１０のうち加熱部１４を抜粋した断面図である。また、図６は図５のVI−VI断面図であり、図７は図５のVII−VII断面図である。図５〜７に示すように、本実施形態の冷却器１０では、浸透部１４２、１４３の構成が第１実施形態とは異なっている。言い換えれば、第１実施形態では浸透部１４２、１４３の構成材料の性質すなわち多孔質体の性質を利用して液冷媒を浸透部１４２、１４３へ浸透させるが、本実施形態では浸透部１４２、１４３の形状を利用して液冷媒を浸透部１４２、１４３へ矢印ＦＬ１、ＦＬ２のように浸透させる。なお、図５〜７では、発熱体１２１、１２２の図示が省略されており、図５の図示の向きは図１と同じである。 FIG. 5 is a diagram illustrating a characteristic portion of the cooler 10 of the present embodiment, and is a cross-sectional view in which the heating unit 14 of the cooler 10 is extracted. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG. 5, and FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG. As shown in FIGS. 5 to 7, in the cooler 10 of the present embodiment, the configuration of the permeation sections 142 and 143 is different from that of the first embodiment. In other words, in the first embodiment, the liquid refrigerant is made to permeate into the permeation parts 142 and 143 by utilizing the properties of the constituent materials of the permeation parts 142 and 143, that is, the properties of the porous body. The liquid refrigerant is made to permeate into the permeation parts 142 and 143 as indicated by arrows FL1 and FL2 by utilizing the shape of. 5 to 7, illustration of the heating elements 121 and 122 is omitted, and the orientation of FIG. 5 is the same as that of FIG.

具体的に、本実施形態の浸透部１４２、１４３は何れも、多孔質体に替えて、多数のピン１４２ａ、１４３ａで構成されている。詳細には、第１浸透部１４２が有する複数の第１ピン１４２ａは例えば円柱形状を成し、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃから加熱部空間１４ａへ突き出ている。第１ピン１４２ａは、例えば第１側壁部１４１ａと同じ材質から成り、第１側壁部１４１ａと一体に形成されている。そして、複数の第１ピン１４２ａの相互間隔は、液冷媒がその液冷媒の表面張力によって第１ピン１４２ａの相互間に浸透するように狭くなっている。また、第１ピン１４２ａの並び方には特に限定はないが、本実施形態の第１ピン１４２ａは、例えば図７に示すように千鳥配置となっている。なお、第２浸透部１４３が有する第２ピン１４３ａの構成は、上述した第１ピン１４２ａと同様である。 Specifically, each of the permeation portions 142 and 143 of the present embodiment is constituted by a large number of pins 142a and 143a instead of a porous body. More specifically, the plurality of first pins 142a of the first penetration part 142 have, for example, a cylindrical shape, and protrude from the inner wall surface 141c of the first side wall part 141a to the heating part space 14a. The first pin 142a is made of, for example, the same material as the first side wall 141a, and is formed integrally with the first side wall 141a. The interval between the plurality of first pins 142a is so narrow that the liquid refrigerant permeates between the first pins 142a by the surface tension of the liquid refrigerant. The arrangement of the first pins 142a is not particularly limited, but the first pins 142a of the present embodiment are arranged in a staggered pattern, for example, as shown in FIG. Note that the configuration of the second pin 143a of the second penetration part 143 is the same as that of the above-described first pin 142a.

また、加熱部１４内に冷媒の気液界面２６が存在する場合、その気液界面２６は、第１実施形態と同様に界面形成空間１４ｂに形成される。そして、界面形成空間１４ｂ内では、気液界面２６に対する冷却部空間１６ａ側は液冷媒で満たされ、その冷却部空間１６ａ側とは反対側は蒸気冷媒で満たされる。 When the gas-liquid interface 26 of the refrigerant exists in the heating unit 14, the gas-liquid interface 26 is formed in the interface forming space 14b as in the first embodiment. Then, in the interface forming space 14b, the cooling unit space 16a side with respect to the gas-liquid interface 26 is filled with the liquid refrigerant, and the side opposite to the cooling unit space 16a side is filled with the vapor refrigerant.

上述した本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。 In the present embodiment described above, the same effects as those of the first embodiment can be obtained in the same manner as in the first embodiment.

（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。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, points different from the first embodiment will be mainly described.

図８は、本実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、冷却器１０のうち加熱部１４を抜粋した断面図である。また、図９は図８のIX−IX断面図である。図８および図９に示すように、本実施形態の冷却器１０では、浸透部１４２、１４３の構成が第１実施形態とは異なっている。言い換えれば、本実施形態では、第２実施形態と同様に、浸透部１４２、１４３の形状を利用して液冷媒を浸透部１４２、１４３へ矢印ＦＬ１、ＦＬ２のように浸透させる。なお、図８および図９では、発熱体１２１、１２２の図示が省略されており、図８の図示の向きは図１と同じである。 FIG. 8 is a diagram showing a characteristic portion of the cooler 10 according to the present embodiment, and is a cross-sectional view in which the heating unit 14 of the cooler 10 is extracted. FIG. 9 is a sectional view taken along line IX-IX of FIG. As shown in FIGS. 8 and 9, in the cooler 10 of the present embodiment, the configuration of the permeation portions 142 and 143 is different from that of the first embodiment. In other words, in the present embodiment, as in the second embodiment, the liquid refrigerant is made to permeate into the permeation portions 142 and 143 as indicated by arrows FL1 and FL2 by using the shape of the permeation portions 142 and 143. 8 and 9, illustration of the heating elements 121 and 122 is omitted, and the orientation of FIG. 8 is the same as that of FIG. 1.

具体的に、本実施形態の浸透部１４２、１４３は何れも、多孔質体に替えて、多数のリブ１４２ｂ、１４３ｂで構成されている。詳細には、第１浸透部１４２が有する複数の第１リブ１４２ｂは、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃから加熱部空間１４ａへ突き出ており、冷媒振動方向ＤＲｖに沿って互いに平行に延びるように形成されている。第１リブ１４２ｂは、例えば第１側壁部１４１ａと同じ材質から成り、第１側壁部１４１ａと一体に形成されている。 Specifically, each of the permeation portions 142 and 143 of the present embodiment is constituted by a number of ribs 142b and 143b instead of the porous body. Specifically, the plurality of first ribs 142b of the first permeation portion 142 project from the inner wall surface 141c of the first side wall portion 141a to the heating portion space 14a, and extend in parallel with each other along the refrigerant vibration direction DRv. Is formed. The first rib 142b is made of, for example, the same material as the first side wall 141a, and is formed integrally with the first side wall 141a.

そして、複数の第１リブ１４２ｂの相互間には浸透溝１４２ｃが形成され、その浸透溝１４２ｃは何れも、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃを溝底面として冷媒振動方向ＤＲｖに沿って延びている。その浸透溝１４２ｃの幅は、液冷媒がその液冷媒の表面張力によって浸透溝１４２ｃ内に浸透するように狭くなっている。なお、第２浸透部１４３が有する第２リブ１４３ｂの構成は、上述した第１リブ１４２ｂと同様であり、第２リブ１４３ｂの相互間に形成される浸透溝１４３ｃの構成は、上述した第１リブ１４２ｂ間の浸透溝１４２ｃと同様である。 A permeation groove 142c is formed between the plurality of first ribs 142b, and each of the permeation grooves 142c extends along the refrigerant vibration direction DRv with the inner wall surface 141c of the first side wall portion 141a as a groove bottom surface. I have. The width of the permeation groove 142c is so narrow that the liquid refrigerant permeates into the permeation groove 142c by the surface tension of the liquid refrigerant. The configuration of the second rib 143b of the second penetration portion 143 is similar to that of the above-described first rib 142b, and the configuration of the penetration groove 143c formed between the second ribs 143b is the same as that of the above-described first rib 142b. This is similar to the penetration groove 142c between the ribs 142b.

（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。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。 (Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, points different from the first embodiment will be mainly described.

図１０は、本実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、第１実施形態の図２に相当する断面図である。すなわち、図１０は、図１のII−II断面図として表されている。図１０に示すように、本実施形態では加熱部１４は、第１浸透部１４２および第２浸透部１４３に加えて、複数の第３浸透部１４４を加熱部空間１４ａ内に有している。この点が第１実施形態と異なる。 FIG. 10 is a diagram showing a characteristic portion of the cooler 10 of the present embodiment, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 of the first embodiment. That is, FIG. 10 is represented as a II-II cross-sectional view of FIG. As shown in FIG. 10, in the present embodiment, the heating unit 14 has a plurality of third penetration units 144 in the heating unit space 14 a in addition to the first penetration unit 142 and the second penetration unit 143. This is different from the first embodiment.

具体的に、本実施形態において複数の第３浸透部１４４はそれぞれ、その一端おいて第１浸透部１４２へ連結され、他端において第２浸透部１４３へ連結されている。そして、第３浸透部１４４は、冷媒が流れる間隔を空けて加熱部幅方向ＤＲｗに積層されて配置されている。これにより、第３浸透部１４４の相互間には複数の界面形成空間１４ｂが個別に区画形成されている。すなわち、第３浸透部１４４と界面形成空間１４ｂとの関係を見れば、第３浸透部１４４と界面形成空間１４ｂとが加熱部幅方向ＤＲｗへ交互に配置されている。そして、複数の界面形成空間１４ｂはそれぞれ、冷媒振動方向ＤＲｖ（図１参照）に沿って延びるように形成されている。 Specifically, in the present embodiment, each of the plurality of third permeation sections 144 is connected at one end to the first permeation section 142 and at the other end to the second permeation section 143. Further, the third permeation portions 144 are stacked and arranged in the heating unit width direction DRw at intervals of the flow of the refrigerant. Thereby, a plurality of interface formation spaces 14b are separately formed between the third permeation portions 144. That is, looking at the relationship between the third permeation portions 144 and the interface formation spaces 14b, the third permeation portions 144 and the interface formation spaces 14b are alternately arranged in the heating unit width direction DRw. Each of the plurality of interface formation spaces 14b is formed so as to extend along the refrigerant vibration direction DRv (see FIG. 1).

このような浸透部１４２、１４３、１４４の構成により、例えば第１実施形態と比較して、界面形成空間１４ｂ内の液冷媒が浸透部１４２、１４３、１４４へ接触する冷媒単位容積当たりの接触面積を増加させることができる。従って、加熱部１４において発熱体１２１、１２２から液冷媒への伝熱が促進され、冷媒の気液界面２６が安定的に形成されやすくなる。 With such a configuration of the permeation portions 142, 143, and 144, for example, as compared with the first embodiment, the contact area per unit volume of the refrigerant in which the liquid refrigerant in the interface formation space 14b contacts the permeation portions 142, 143, and 144 Can be increased. Therefore, heat transfer from the heating elements 121 and 122 to the liquid refrigerant in the heating unit 14 is promoted, and the gas-liquid interface 26 of the refrigerant is easily formed stably.

また、図１０には図示されていないが、第３浸透部１４４のうちの冷却部空間１６ａ側の端部は、冷却部空間１６ａ（図１参照）に対し冷媒振動方向ＤＲｖに重なるように配置されている。従って、液冷媒は、冷却部空間１６ａから加熱部空間１４ａへ流入する際に、その第３浸透部１４４の端部へ衝突するので、第３浸透部１４４には液冷媒が浸透しやすいというメリットがある。これによっても、発熱体１２１、１２２から液冷媒への伝熱が促進される。 Although not shown in FIG. 10, the end of the third permeation portion 144 on the side of the cooling unit space 16a is disposed so as to overlap the cooling unit space 16a (see FIG. 1) in the refrigerant vibration direction DRv. Have been. Therefore, when the liquid refrigerant flows into the heating unit space 14a from the cooling unit space 16a, it collides with the end of the third permeation unit 144, so that the liquid refrigerant easily permeates into the third permeation unit 144. There is. This also promotes heat transfer from the heating elements 121 and 122 to the liquid refrigerant.

また、本実施形態では、前述の第１実施形態と共通の構成から奏される効果を第１実施形態と同様に得ることができる。 Further, in the present embodiment, it is possible to obtain the same effects as those of the first embodiment, which are obtained from the same configuration as the first embodiment.

（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。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。 (Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, points different from the first embodiment will be mainly described.

図１１は、本実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、第１実施形態の図２に相当する断面図である。すなわち、図１１は、図１のII−II断面図として表されている。図１１に示すように、本実施形態では第１浸透部１４２が複数に分割されて第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃに接合され、第２浸透部１４３も複数に分割されて第２側壁部１４１ｂの内壁面１４１ｄに接合されている。この点が第１実施形態と異なる。 FIG. 11 is a diagram showing a characteristic portion of the cooler 10 of the present embodiment, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 of the first embodiment. That is, FIG. 11 is represented as a II-II sectional view of FIG. As shown in FIG. 11, in the present embodiment, the first permeation part 142 is divided into a plurality of pieces and joined to the inner wall surface 141c of the first side wall part 141a, and the second permeation part 143 is also divided into a plurality of pieces and the second side wall part It is joined to the inner wall surface 141d of 141b. This is different from the first embodiment.

具体的に、複数の第１浸透部１４２は冷媒振動方向ＤＲｖ（図１参照）に延びて形成され、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃ上に並列に並んで配置されている。第２浸透部１４３もこれと同様であり、複数の第２浸透部１４３は冷媒振動方向ＤＲｖに延びて形成され、第２側壁部１４１ｂの内壁面１４１ｄ上に並列に並んで配置されている。 Specifically, the plurality of first permeation portions 142 are formed to extend in the refrigerant vibration direction DRv (see FIG. 1), and are arranged side by side on the inner wall surface 141c of the first side wall portion 141a. The same applies to the second permeation part 143. The plurality of second permeation parts 143 are formed to extend in the refrigerant vibration direction DRv, and are arranged side by side on the inner wall surface 141d of the second side wall part 141b.

従って、本実施形態の加熱部１４では、加熱部厚み方向ＤＲｔにおいて第１浸透部１４２と第２浸透部１４３との間に冷媒が介在している。この点は、第１実施形態と同様である。更に、本実施形態の加熱部１４では、第１実施形態とは異なり、加熱部幅方向ＤＲｗにおいても複数の第１浸透部１４２の相互間および複数の第２浸透部１４３の相互間に冷媒が介在している。 Therefore, in the heating unit 14 of the present embodiment, the refrigerant is interposed between the first penetration unit 142 and the second penetration unit 143 in the heating unit thickness direction DRt. This is the same as in the first embodiment. Furthermore, in the heating unit 14 of the present embodiment, unlike the first embodiment, the refrigerant flows between the plurality of first permeation units 142 and between the plurality of second permeation units 143 also in the heating unit width direction DRw. Intervening.

このような浸透部１４２、１４３の構成により、上述の第４実施形態と同様に、界面形成空間１４ｂ内の液冷媒が浸透部１４２、１４３へ接触する冷媒単位容積当たりの接触面積を増加させることができる。そのため、加熱部１４において発熱体１２１、１２２から液冷媒への伝熱が促進され、冷媒の気液界面２６が安定的に形成されやすくなる。 With such a configuration of the permeation portions 142 and 143, as in the fourth embodiment, the contact area per unit volume of the refrigerant in which the liquid refrigerant in the interface formation space 14b contacts the permeation portions 142 and 143 is increased. Can be. Therefore, heat transfer from the heating elements 121 and 122 to the liquid refrigerant in the heating unit 14 is promoted, and the gas-liquid interface 26 of the refrigerant is easily formed stably.

（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。本実施形態では、前述の第１実施形態と異なる点を主として説明する。 (Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described. In this embodiment, points different from the first embodiment will be mainly described.

図１２は、本実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、第１実施形態の図２に相当する断面図である。すなわち、図１２は、図１のII−II断面図として表されている。図１２に示すように、本実施形態では、第１浸透部１４２および第２浸透部１４３の形状が第１実施形態と異なる。 FIG. 12 is a diagram showing a characteristic portion of the cooler 10 of the present embodiment, and is a cross-sectional view corresponding to FIG. 2 of the first embodiment. That is, FIG. 12 is represented as a II-II cross-sectional view of FIG. As shown in FIG. 12, in the present embodiment, the shapes of the first penetration part 142 and the second penetration part 143 are different from those of the first embodiment.

具体的に、本実施形態の第１浸透部１４２は、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃに接合された平板状の基部１４２ｄと、その基部１４２ｄから第２側壁部１４１ｂ側へ突き出た複数のリブ部１４２ｅとから構成されている。その基部１４２ｄは、第１実施形態の第１浸透部１４２に相当するものである。複数のリブ部１４２ｅは、冷媒振動方向ＤＲｖ（図１参照）に延びて形成され、加熱部幅方向ＤＲｗへ間隔を空けて平行に並んで配置されている。 Specifically, the first penetrating portion 142 of the present embodiment includes a flat base 142d joined to the inner wall surface 141c of the first side wall 141a, and a plurality of protrusions protruding from the base 142d toward the second side wall 141b. And a rib portion 142e. The base 142d corresponds to the first permeation part 142 of the first embodiment. The plurality of ribs 142e are formed to extend in the refrigerant vibration direction DRv (see FIG. 1), and are arranged in parallel at intervals in the heating unit width direction DRw.

第２浸透部１４３もこれと同様であり、第２浸透部１４３は、第２側壁部１４１ｂの内壁面１４１ｄに接合された平板状の基部１４３ｄと、その基部１４３ｄから第１側壁部１４１ａ側へ突き出た複数のリブ部１４３ｅとから構成されている。但し、第２浸透部１４３のリブ部１４３ｅは、第１浸透部１４２のリブ部１４２ｅに対して加熱部幅方向ＤＲｗへ一定間隔を空けて配置されている。すなわち、第１浸透部１４２のリブ部１４２ｅおよび第２浸透部１４３のリブ部１４３ｅは、加熱部幅方向ＤＲｗへ交互に並んで配置されている。 The same applies to the second permeation part 143. The second permeation part 143 has a flat base 143d joined to the inner wall surface 141d of the second side wall part 141b and the base part 143d from the base part 143d toward the first side wall part 141a. And a plurality of protruding rib portions 143e. However, the rib portion 143e of the second permeation portion 143 is arranged at a certain interval in the heating unit width direction DRw with respect to the rib portion 142e of the first permeation portion 142. That is, the rib portions 142e of the first penetration portion 142 and the rib portions 143e of the second penetration portion 143 are alternately arranged in the heating unit width direction DRw.

従って、本実施形態の加熱部１４では、加熱部厚み方向ＤＲｔにおいて第１浸透部１４２と第２浸透部１４３との間に冷媒が介在している。この点は、第１実施形態と同様である。更に、本実施形態の加熱部１４では、第１実施形態とは異なり、加熱部幅方向ＤＲｗにおいても第１浸透部１４２のリブ部１４２ｅと第２浸透部１４３のリブ部１４３ｅとの間に冷媒が介在している。 Therefore, in the heating unit 14 of the present embodiment, the refrigerant is interposed between the first penetration unit 142 and the second penetration unit 143 in the heating unit thickness direction DRt. This is the same as in the first embodiment. Further, in the heating unit 14 of the present embodiment, unlike the first embodiment, even in the heating unit width direction DRw, the refrigerant is interposed between the rib 142 e of the first penetration unit 142 and the rib 143 e of the second penetration unit 143. Is interposed.

（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。本実施形態では、前述の第４実施形態と異なる点を主として説明する。 (Seventh embodiment)
Next, a seventh embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, points different from the above-described fourth embodiment will be mainly described.

図１３は、本実施形態の冷却器１０の特徴箇所を示した図であって、図１におけるXIII−XIII断面図である。本実施形態における図１３のX−X断面図は図１０と同様であるので、その図示を省略する。図１３に示すように、本実施形態では、冷却部１６の冷却部空間１６ａの形状および加熱部１４の界面形成空間１４ｂの形状が第４実施形態と異なる。 FIG. 13 is a diagram showing a characteristic portion of the cooler 10 of the present embodiment, and is a cross-sectional view along XIII-XIII in FIG. 1. A cross-sectional view taken along line XX of FIG. 13 in the present embodiment is the same as that of FIG. As shown in FIG. 13, in the present embodiment, the shape of the cooling unit space 16 a of the cooling unit 16 and the shape of the interface forming space 14 b of the heating unit 14 are different from those of the fourth embodiment.

具体的には、冷却部空間１６ａは加熱部幅方向ＤＲｗに分割されており、言い換えれば、その複数の冷却部空間１６ａは、加熱部幅方向ＤＲｗに並んで配置されている。その複数の冷却部空間１６ａにはそれぞれ加熱部１４の界面形成空間１４ｂが接続されている。そして、冷却部空間１６ａはそれぞれ冷媒振動方向ＤＲｖに沿って延びるように形成されている。すなわち、冷却部空間１６ａの長手方向は冷媒振動方向ＤＲｖと平行である。 Specifically, the cooling unit space 16a is divided in the heating unit width direction DRw. In other words, the plurality of cooling unit spaces 16a are arranged side by side in the heating unit width direction DRw. The interface forming spaces 14b of the heating unit 14 are connected to the plurality of cooling unit spaces 16a, respectively. The cooling space 16a is formed so as to extend along the refrigerant vibration direction DRv. That is, the longitudinal direction of the cooling unit space 16a is parallel to the refrigerant vibration direction DRv.

加熱部１４の界面形成空間１４ｂも加熱部幅方向ＤＲｗに並んで配置されている。但し、第３浸透部１４４は、界面形成空間１４ｂの長手方向が冷媒振動方向ＤＲｖに対して傾くように界面形成空間１４ｂを形成している。従って、界面形成空間１４ｂの長手方向は冷却部空間１６ａの長手方向に対して傾いており、言い換えれば、それらの長手方向は互いに交差している。 The interface formation space 14b of the heating unit 14 is also arranged in the heating unit width direction DRw. However, the third permeation portion 144 forms the interface forming space 14b such that the longitudinal direction of the interface forming space 14b is inclined with respect to the refrigerant vibration direction DRv. Therefore, the longitudinal direction of the interface forming space 14b is inclined with respect to the longitudinal direction of the cooling unit space 16a, in other words, the longitudinal directions intersect with each other.

そのため、液冷媒は、複数の冷却部空間１６ａから界面形成空間１４ｂへ流入する際に、第３浸透部１４４に対し斜めにそれぞれ衝突するので、液冷媒が第３浸透部１４４へ浸透しやすい。従って、発熱体１２１、１２２から加熱部空間１４ａ内の液冷媒への伝熱が促進される。 Therefore, when the liquid refrigerant flows into the interface formation space 14b from the plurality of cooling unit spaces 16a, the liquid refrigerant collides obliquely with the third permeation portion 144, and therefore, the liquid refrigerant easily permeates into the third permeation portion 144. Therefore, heat transfer from the heating elements 121 and 122 to the liquid refrigerant in the heating unit space 14a is promoted.

また、本実施形態では、前述の第４実施形態と共通の構成から奏される効果を第４実施形態と同様に得ることができる。 Further, in the present embodiment, it is possible to obtain the same advantages as those of the above-described fourth embodiment.

なお、本実施形態は第４実施形態に基づいた変形例であるが、本実施形態を前述の第５又は第６実施形態と組み合わせることも可能である。 This embodiment is a modification based on the fourth embodiment, but it is also possible to combine this embodiment with the above-described fifth or sixth embodiment.

（他の実施形態）
（１）上述の第４実施形態では、加熱部空間１４ａ内に、第１浸透部１４２、第２浸透部１４３、および第３浸透部１４４が設けられているが、その第１浸透部１４２と第２浸透部１４３との一方または両方が設けられていない構成も考え得る。例えば、第１浸透部１４２と第２浸透部１４３との両方が設けられていない場合には、図１４のようになり、第３浸透部１４４は、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃと第２側壁部１４１ｂの内壁面１４１ｄとにそれぞれ直接接合される。 (Other embodiments)
(1) In the above-described fourth embodiment, the first penetration part 142, the second penetration part 143, and the third penetration part 144 are provided in the heating part space 14a. A configuration in which one or both of the second penetration part 143 and the second penetration part 143 are not provided may be considered. For example, when both the first penetration part 142 and the second penetration part 143 are not provided, it becomes as shown in FIG. 14, and the third penetration part 144 is formed by the inner wall surface 141c of the first side wall part 141a and the second penetration part 144. It is directly joined to the inner wall surface 141d of the two side wall portions 141b.

また、第１浸透部１４２と第２浸透部１４３とのうち第１浸透部１４２だけが設けられていない場合には、図１５のようになり、第３浸透部１４４は、第１側壁部１４１ａの内壁面１４１ｃに直接接合される。なお、図１４および図１５は第４実施形態の図１０に相当する図であって、図１４は第４実施形態に対する第１の変形例を示した図であり、図１５は第４実施形態に対する第２の変形例を示した図である。 When only the first penetration part 142 is not provided between the first penetration part 142 and the second penetration part 143, the state becomes as shown in FIG. 15, and the third penetration part 144 becomes the first side wall part 141a. Is directly joined to the inner wall surface 141c. 14 and 15 are diagrams corresponding to FIG. 10 of the fourth embodiment, FIG. 14 is a diagram showing a first modification of the fourth embodiment, and FIG. FIG. 10 is a diagram showing a second modification example of FIG.

（２）上述の第４実施形態において、冷媒振動方向ＤＲｖ（図１参照）に直交する界面形成空間１４ｂの断面は、図１０に示すように矩形形状を成しているが、矩形形状に限られるものではない。 (2) In the above-described fourth embodiment, the cross section of the interface forming space 14b orthogonal to the refrigerant vibration direction DRv (see FIG. 1) has a rectangular shape as shown in FIG. 10, but is limited to the rectangular shape. It is not something that can be done.

例えば、その界面形成空間１４ｂの断面は、図１６に示す三角形形状、図１７に示す円形形状、または、図１８に示す楕円形形状を成していても差し支えない。図１６〜１８は界面形成空間１４ｂを抜粋して示した断面図であって、図１６は第４実施形態に対する第３の変形例を示した図であり、図１７は第４実施形態に対する第４の変形例を示した図であり、図１８は第４実施形態に対する第５の変形例を示した図である。 For example, the cross section of the interface forming space 14b may have a triangular shape shown in FIG. 16, a circular shape shown in FIG. 17, or an elliptical shape shown in FIG. 16 to 18 are cross-sectional views showing the interface forming space 14b in an excerpted manner. FIG. 16 is a diagram showing a third modification of the fourth embodiment, and FIG. FIG. 18 is a diagram showing a modification of the fourth embodiment, and FIG. 18 is a diagram showing a fifth modification of the fourth embodiment.

（３）上述の第５実施形態において、冷媒振動方向ＤＲｖ（図１参照）に直交する第１浸透部１４２の断面および第２浸透部１４３の断面は何れも、図１１に示すように矩形形状を成しているが、矩形形状に限られるものではない。 (3) In the above-described fifth embodiment, the cross section of the first permeation part 142 and the cross section of the second permeation part 143 that are orthogonal to the refrigerant vibration direction DRv (see FIG. 1) are both rectangular as shown in FIG. , But is not limited to a rectangular shape.

例えば、その第１浸透部１４２の断面および第２浸透部１４３の断面は、図１９に示す三角形形状、図２０に示す円形形状、または、図２１に示す楕円形形状を成していても差し支えない。図１９〜２１は第２浸透部１４３を抜粋して示した断面図であって、図１９は第５実施形態に対する第１の変形例を示した図であり、図２０は第５実施形態に対する第２の変形例を示した図であり、図２１は第５実施形態に対する第３の変形例を示した図である。また、図１９〜２１に図示されているのは第２浸透部１４３であるが、第１浸透部１４２も第２浸透部１４３と同様の形状であるので、図１９〜２１には、第１浸透部１４２の符号が括弧書きで表示されている。 For example, the cross section of the first penetrating portion 142 and the cross section of the second penetrating portion 143 may have a triangular shape shown in FIG. 19, a circular shape shown in FIG. 20, or an elliptical shape shown in FIG. Absent. 19 to 21 are cross-sectional views showing the second permeation part 143 extracted, and FIG. 19 is a diagram showing a first modification of the fifth embodiment, and FIG. FIG. 21 is a diagram illustrating a second modification, and FIG. 21 is a diagram illustrating a third modification to the fifth embodiment. 19 to 21 show the second permeation part 143, but the first permeation part 142 has the same shape as the second permeation part 143. The symbol of the permeation part 142 is displayed in parentheses.

（４）上述の第７実施形態の図１３において、界面形成空間１４ｂは冷媒振動方向ＤＲｖに対し斜めに直線的に延びているが、直線的に限らず、例えば湾曲して延びていても差し支えない。 (4) In FIG. 13 of the above-described seventh embodiment, the interface forming space 14b extends linearly obliquely with respect to the refrigerant vibration direction DRv. Absent.

（５）上述の第１実施形態の図２において、加熱部１４は２枚の浸透部１４２、１４３を有しているが、加熱部１４がその２枚の浸透部１４２、１４３のうちの一方だけを有し他方を有していない構成も考え得る。 (5) In FIG. 2 of the above-described first embodiment, the heating unit 14 has two permeation parts 142 and 143, and the heating unit 14 is one of the two permeation parts 142 and 143. It is also conceivable to have a configuration with only one and no other.

（６）上述の各実施形態において、発熱体１２１、１２２は、加熱部１４の外側に取り付けられているが、加熱部空間１４ａ内に収容され、冷媒が直接接触するように配置されていても差し支えない。そのようにした場合には、第１浸透部１４２および第２浸透部１４３が発熱体１２１、１２２の表面に接合されることも想定される。 (6) In each of the above-described embodiments, the heating elements 121 and 122 are attached to the outside of the heating unit 14. No problem. In such a case, it is also assumed that the first penetration part 142 and the second penetration part 143 are joined to the surfaces of the heating elements 121 and 122.

（７）上述の各実施形態において、冷却器１０の設置方向には特に制限はないが、冷却器１０は、例えば冷媒振動方向ＤＲｖを冷却器１０の上下方向として、加熱部１４が冷却部１６に対し上側に位置するように設置されてもよい。そのようにした場合には、冷媒の気液界面２６を重力によっても安定して形成することが可能になる。 (7) In each of the above-described embodiments, there is no particular limitation on the installation direction of the cooler 10. May be installed on the upper side with respect to. In such a case, the gas-liquid interface 26 of the refrigerant can be stably formed even by gravity.

（８）上述の各実施形態において、発熱体１２１、１２２は２つ設けられているが、発熱体１２１、１２２は１つまたは３つ以上設けられていても差し支えない。 (8) In each of the above embodiments, two heating elements 121 and 122 are provided, but one or three or more heating elements 121 and 122 may be provided.

（９）上述の各実施形態において、発熱体１２１、１２２は、冷却が必要な半導体素子などであるが、電気部品である必要はない。 (9) In each of the above embodiments, the heating elements 121 and 122 are semiconductor elements or the like that require cooling, but need not be electrical components.

（１０）上述の各実施形態において、冷却器１０は冷媒振動方向ＤＲｖに延びた形状を成しているが、冷却器１０の形状に限定はなく、例えば冷却器１０は、特許文献１に記載された蒸気エンジンのようにＵ字状に形成されていても差し支えない。 (10) In each of the above embodiments, the cooler 10 has a shape extending in the refrigerant oscillation direction DRv, but the shape of the cooler 10 is not limited. For example, the cooler 10 is described in Patent Document 1. It may be formed in a U-shape like a steam engine that has been manufactured.

（１１）上述の各実施形態において、冷却部１６は、冷却部空間１６ａ内の冷媒を外気と熱交換させることにより冷却するが、冷却部１６まわりに冷却水が流れる配管を設け、冷媒を、その冷却水と熱交換させることにより冷却しても差し支えない。 (11) In each of the above-described embodiments, the cooling unit 16 cools the refrigerant in the cooling unit space 16a by exchanging heat with the outside air. Cooling may be performed by exchanging heat with the cooling water.

（１２）上述の各実施形態において、体積変化吸収部１８は蛇腹等で構成され冷媒振動方向ＤＲｖに伸縮するが、例えばダイヤフラム等で構成されていてもよいし、或いは、冷媒の膨張および収縮を吸収することができれば、伸縮しない構成であっても差し支えない。 (12) In each of the above-described embodiments, the volume change absorbing section 18 is formed of a bellows or the like and expands and contracts in the refrigerant vibration direction DRv. As long as it can be absorbed, a configuration that does not expand or contract can be used.

なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately changed within the scope described in the claims. The above embodiments are not irrelevant to each other, and can be appropriately combined unless a combination is clearly not possible. In each of the above embodiments, it is needless to say that elements constituting the embodiments are not necessarily essential, unless otherwise clearly indicated as essential or in principle considered to be clearly essential. No. In each of the above embodiments, when a numerical value such as the number, numerical value, amount, range, or the like of the constituent elements of the exemplary embodiment is mentioned, it is particularly limited to a specific number when it is clearly stated that it is essential and in principle The number is not limited to the specific number unless otherwise specified. Further, in each of the above embodiments, when referring to the material, shape, positional relationship, and the like of the components and the like, unless otherwise specified, and in principle, it is limited to a specific material, shape, positional relationship, and the like. However, the material, shape, positional relationship, and the like are not limited.

１４加熱部
１４ａ加熱部空間
１６冷却部
１６ａ冷却部空間
１２１第１の発熱体（発熱体）
１２２第２の発熱体（発熱体）
１４２第１浸透部
１４３第２浸透部
Ｐ０上死点位置
Ｐ１下死点位置 14 heating unit 14a heating unit space 16 cooling unit 16a cooling unit space 121 First heating element (heating element)
122 Second heating element (heating element)
142 First penetration part 143 Second penetration part P0 Top dead center position P1 Bottom dead center position

Claims

A heating unit space (14a) containing a refrigerant is formed, and a heating unit (114) that heats and evaporates the refrigerant by radiating the heat of the heating elements (121, 122) to the refrigerant in the heating unit space. 14)
A cooling unit (16) for forming a cooling unit space (16a) communicating with the heating unit space, for cooling and liquefying the refrigerant vaporized in the heating unit and flowing into the cooling unit space;
An absorption part space (18a) communicating with the cooling part space is formed, and an absorption part (18) for absorbing a volume change due to heating and cooling of the refrigerant by expansion and contraction of the absorption part space. Prepare,
The heating unit and the cooling unit are included in the heating unit space in a space (14a, 16a) extending from the heating unit space to the cooling unit space by causing the refrigerant to repeatedly vaporize and liquefy. Reciprocating a gas-liquid interface (26) of the refrigerant between a dead center position (P0) and a bottom dead center position (P1) included in the cooling unit space;
The heating section has a permeation section (142, 143) through which a liquid phase portion of the refrigerant permeates,
The permeation section is disposed in the heating section space, and is formed from one side to the other side along the reciprocating direction (DRv) of the gas-liquid interface across the top dead center position ,
In the heating unit space, the gas-liquid interface is formed in an interface formation space (14b) excluding a part occupied by the permeation unit in the heating unit space.
The cross section of the interface forming space viewed from the direction along the reciprocating direction of the gas-liquid interface has a shape in which the meniscus of the gas-liquid interface is maintained regardless of the direction of gravity acting on the refrigerant. Characterized cooler.

The heating element has a heat transfer surface (121a, 122a) for transmitting heat of the heating element to the heating unit,
The heating unit includes a heat receiving unit (141a, 141b) that contacts a heat transfer surface of the heating element and receives heat of the heating element from the heat transfer surface.
2. The cooler according to claim 1, wherein the permeation portion is fixed to the heat receiving portion, and heat of the heating element is conducted from the heat receiving portion to the permeation portion. 3.